DE1284168B

DE1284168B - Expandable tubular rivet secured against rotation

Info

Publication number: DE1284168B
Application number: DE1961G0032872
Authority: DE
Inventors: Shackelford James Russell
Original assignee: BF Goodrich Corp
Current assignee: Goodrich Corp
Priority date: 1960-08-09
Filing date: 1961-08-05
Publication date: 1968-11-28
Also published as: GB931839A

Description

1 ■■ ι ■ ' 21 ■■ ι ■ '2

Die Erfindung betrifft einen gegen Drehung ge- Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel des sicherten, spreizbaren Hohlniet mit einem Kopf und Erfindungsgegenstandes wieder, und zwar istThe invention relates to an anti-rotation The drawing gives an embodiment of the secured, expandable tubular rivet with a head and subject of the invention again, namely is

mit diesem aus einem Stück bestehendem, axialem F i g. 1 die Vorderansicht eines spreizbaren Hohl-Schaft von prismatischer Form, der einen nach niets mit einem sechseckigen Schaft,
außen spreizbaren Teil zwischen dem Kopf und dem s Fig. 2 eine Ansicht des Niets vom Schaftendewith this one-piece axial F i g. 1 the front view of an expandable hollow shaft of prismatic shape, one of which rivets with a hexagonal shaft,
externally expandable part between the head and the s Fig. 2 is a view of the rivet from the shaft end

Schaftfuß mit einer Ausnehmung von größerem zum Nietkopf,Shank foot with a recess from the larger to the rivet head,

Querschnitt als der Bohrung des Schaftfußes hat. F i g. 3 eine Ansicht in größerem Maßstab von derHas cross section than the bore of the shaft foot. F i g. 3 is a larger-scale view of FIG

Es ist bereits eine mit einer Zahnung versehene, halben Länge des spreizbaren Schaftteils zu dem mitIt is already half the length of the expandable shaft part provided with a toothing to the with

spreizbare Gegenmutter bekannt, deren unterer Rand Gewinde versehenen Teil des Schafts hin, wobei der nur mit zwei schmalen Stegen an dem Körper der io Deutlichkeit halber die Schnittschraffur fortgelassenexpandable lock nut known, the lower edge of which is provided with a threaded part of the shaft, the only with two narrow webs on the body, the hatching has been omitted for the sake of clarity

Mutter sitzt. In den unteren Rand ist das Innen- ist,Mother is sitting. In the lower edge is the inside is,

gewinde so geschnitten, daß beim Einschrauben der . Fig. 4 ein Längsschnitt durch den Niet nachthread cut so that when screwing in the. Fig. 4 shows a longitudinal section through the rivet

Schraube der untere Rand gestreckt wird und da- Linie 4-4 der F i g. 2,Screw the lower edge is stretched and there- line 4-4 of fig. 2,

durch eine Klemmwirkung erzeugen soll. Der spreiz- F i g. 5 ein Längsschnitt wie F i g. 4, aber in grö-to produce by a clamping effect. The spreading F i g. 5 shows a longitudinal section like FIG. 4, but in larger

bare Teil der Mutter hat einen runden Querschnitt 15 ßerem Maßstab, durch einen axial verkürzten undbare part of the nut has a round cross-section 15 ßeren scale, by an axially shortened and

mit gleichbleibender Wandstärke und Zähnen an der am Werkstück befestigten Niet, das strichpunktiertwith constant wall thickness and teeth on the rivet attached to the workpiece, the dash-dotted line

Außenfläche, die ein Festfressen begünstigen sollen. gezeigt ist,External surfaces that are intended to promote seizure. is shown

Die runde und gleichmäßige Wandstärke des spreiz- Fig. 6 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht desThe round and even wall thickness of the spreading Fig. 6 is a view of the enlarged scale

baren Teils ist aber einem Abscheren am Umfang an einem Werkstück befestigten Niets, wobei ein-part is a shearing rivet attached to the circumference of a workpiece, whereby one

unten an der Ausbauchung nahe dem Übergang in 20 zelne Teile weggebrochen und im Schnitt gezeigtbroken away at the bottom of the bulge near the transition into 20 individual parts and shown in section

den mit Gewinde versehenen Teil unterworfen, be- sind, undthe threaded part is subjected, loaded, and

sonders wenn die Stauchkraft in Längsrichtung grö- Fig. 7 eine Draufsicht auf den Niet in Fig. 6especially when the upsetting force in the longitudinal direction is greater

ßer als normal ist. Damit ist die Gegenmutter für vom Schaftende zum Werkstück,is greater than normal. This is the lock nut for from the end of the shaft to the workpiece,

den vorgesehenen Zweck nicht brauchbar. -ßei der wiedergegebenen Ausführung der Erfin-not usable for the intended purpose. -by the reproduced execution of the invention-

Ebenfalls bekannt ist ein Hohlniet mit einem über- 25 dung gemäß Fig. 1 bis 7 umfaßt der Aufbau des all runden, aber abgestuften Querschnitt und einem spreizbaren Hohlniets 10 einen Endteil oder Kopf 11 Schaft, der an der Stelle der schwächsten Wandung und einen damit aus einem Stück bestehenden aufgetrieben werden soll, um zwischen dieser Stelle Schaft 12, der allgemein prismatische Form hat. Der und dem Kopfflansch den zu haltenden Teil aufzu- Kopf des Niets 10 kann für die Bildung der Kopfnehmen. Eine Ausbauchung des spreizbaren Teils, 30 form 11 vorgeformt sein, die, wie gezeigt, flach sein die quer zum Nietschaft eine im wesentlichen pris- kann, es kann aber auch ein Rund- oder Senkkopf matische Form hat, wenn der Schaft in Längsrich- sein. Der Niet 10 ist vorzugsweise aus dehnbarem tung verkürzt wird, ist bei diesem bekannten Hohl- metallischem Werkstoff, beispielsweise einer Aluniet nicht gegeben. miniumlegierung, Stahl, nichtrostendem Stahl undAlso known is a hollow rivet with an overhang according to FIGS. 1 to 7, the structure of the all round but stepped cross-section and an expandable tubular rivet 10 an end part or head 11 Shaft, which is at the point of the weakest wall and thus made of one piece is to be swelled in order between this point shaft 12, which has a generally prismatic shape. Of the The head of the rivet 10 can be used to form the head. A bulge of the expandable part 30 may be preformed to form 11 which, as shown, will be flat which can be essentially prismatic across the rivet shank, but it can also be a round or countersunk head matic shape if the shaft be in the longitudinal direction. The rivet 10 is preferably made of a stretchable material device is shortened, is in this known hollow metallic material, for example an aluminum rivet not given. minium alloy, steel, stainless steel and

Weiter ist ein spreizbarer Niet mit einem vier- 35 Messing, hergestellt, kann aber auch aus thermo-There is also an expandable rivet with a four-piece brass, but it can also be made of thermo-

eckigen Schaft bekanntgeworden, doch ist bei diesem plastischem Material bestehen, das vorteilhaft zurangular shaft has become known, but is made in this plastic material, which is advantageous for

Niet die Querschnittsform der Bohrung Vorzugs- Bildung einer bleibenden, ringförmigen StauchungRivet the cross-sectional shape of the hole preferential formation of a permanent, annular upsetting

weise der des Schafts ähnlich, so daß also der oder Wulst und für Anwendungsfälle geeignet ist,wise similar to that of the shaft, so that the or bead and is suitable for applications,

Schaft eine im wesentlichen gleichmäßige und ver- für die Metall nicht benötigt wird,Shank is essentially uniform and for which metal is not required,

hältnismäßig dünne, biegsame und ununterbrochene 40 Der prismatische hohle Schaft 12 hat eine durch-relatively thin, flexible and uninterrupted 40 The prismatic hollow shaft 12 has a through-

Wandung über seinen ganzen Umfang hat. gehende Außenwandung, die einen nach außenWall over its entire circumference. going outer wall, one to the outside

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen spreizbaren Teil 13 zwischen dem Kopf 11 und einemThe invention has the task of providing an expandable part 13 between the head 11 and a

Hohlniet zu scharfen, bei dem an der den Wulst bil- nicht spreizbaren Teil 14, dem Schaftfuß, darstellt,To sharpen the hollow rivet, in which the part 14, the shaft foot, which cannot be expanded, represents the bead,

denden Stelle einem Überdrehen des Gewindes bes- Der Schaft 12 hat eine Außenfläche, deren UmfangThe shank 12 has an outer surface, the circumference of which

ser als bisher Widerstand geleistet wird und dieselbe 45 ziemlich über die gesamte Schaftlänge ein Vieleckresistance is offered more than before and the same 45 is a polygon over the entire length of the shaft

Zugkraft mit einer geringeren Zahl von Windungen bildet.Forms traction with a smaller number of turns.

und damit auch mit einem kürzeren Schaft übertra- Der prismatische Schaft hat vorzugsweise abgerungen werden kann, wobei der Hohlniet von einer be- dete Ecken 15, 15, deren jede den Halbmesser des stimmten Größe in einem weiteren Wandstärken- umschriebenen Kreises »A« hat, der in Fig. 3 in bereich als bisher zu verwenden ist. 50 gestrichelten Linien wiedergegeben ist. Das bevor-The prismatic shank can preferably be wrenched off, the hollow rivet from one corner 15, 15, each of which has the radius of the correct size in a further circle "A" circumscribed by the wall thickness, which is to be used in Fig. 3 in area than before. 50 dashed lines is shown. The pre-

Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß der zugte Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß nach außen spreizbare Teil des Nietschafts eine F i g. 1 hat sechs im wesentlichen ebene Seiten 16, Außenfläche von im wesentlichen mehreckiger Form 16. Die Seitenanzahl ist jedoch hierauf nicht behat, die in Verbindung mit einer runden Mittelboh- schränkt, und es können mehr oder weniger ebene rung eine ungleichmäßige Wandstärke bedingt, die 55 Seiten in grundsätzlich paralleler Anordnung zur gleichmäßig von einem Minimum in den Längszonen Nietlängsachse sein, die sich mit den Ebenen der dazwischen den Ecken des Mehrecks bis zu einem neben liegenden Seiten schneiden. Gute Ergebnisse Maximum an diesen Ecken zunimmt. wurden mit einem sechseckig prismatischen Niet-The invention solves the problem in that the preferred embodiment of the invention according to outwardly expandable part of the rivet shank a fig. 1 has six essentially flat sides 16, Outer surface of essentially polygonal shape 16. However, the number of sides is not indicated on this, which in connection with a round central hole, and it can be more or less flat tion caused an uneven wall thickness, the 55 sides in a basically parallel arrangement to the be uniformly from a minimum in the longitudinal zones of the rivet's longitudinal axis, which are aligned with the planes of the in-between cut the corners of the polygon up to an adjacent side. Good results Maximum increases at these corners. with a hexagonal prismatic rivet

Der ganze Schaft hat vorteilhaft prismatische schaft mit abgerundeten Ecken 15, 15 und ebenenThe entire shaft advantageously has a prismatic shaft with rounded corners 15, 15 and flat

Form mit abgerundeten Ecken, und der spreizbare 60 Seiten 16, 16 erzielt, die alle tangential zu dem ver-Shape with rounded corners, and the expandable 60 sides 16, 16 obtained, all tangential to the

Teil reicht vom Kopf bis zum Schaftfuß. Der ge- kürzten Halbmesser des eingeschriebenen, in Fig. 3Part extends from the head to the base of the shaft. The shortened radius of the inscribed, in Fig. 3

samte Schaft kann Sechseckform mit abgerundeten gestrichelt gezeigten Kreises »5« lagen. Diese sechs-The entire shaft can have a hexagonal shape with a rounded circle "5" shown in dashed lines. These six-

Ecken und ebenen, parallel zur Nietlängsachse eckige Ausführung hat mit Erfolg eine VerringerungCorners and flat, angular parallel to the rivet longitudinal axis has successfully reduced

verlaufenden Flächen haben, wobei der Schaft- der Zahl der vollständigen Gewindegänge und derhave running surfaces, the shank- the number of complete threads and the

fuß in an sich bekannter Weise mit Innengewinde 65 Gesamtlänge des Schafts gegenüber der einesfoot in a manner known per se with internal thread 65 overall length of the shaft compared to that of a

versehen ist. zylindrischen Schafts möglich gemacht, der einenis provided. cylindrical shaft made possible the one

Der Schaft ist am unteren Ende des Schaftfußes Außendurchmesser gleich dem des eingeschriebe-The outer diameter of the shaft at the lower end of the shaft foot is the same as that of the inscribed

mit einer schrägen Anphasung versehen. benen Kreises »B«, z. B. gleich dem Querabstandprovided with an oblique chamfer. benen circle "B", z. B. equal to the transverse distance

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der gegenüberliegenden Seiten 16, 16 des sechs- der Fig. 5 im Schnitt gezeigt ist, während der imthe opposite sides 16, 16 of the sixth of FIG. 5 is shown in section, while the in

eckigen Schafts hat und nachstehend weiter erläutert Verhältnis dünnere Teil der Wandung zwischen denangular shaft has and further explained below ratio thinner part of the wall between the

wird. Ecken 15, 15 im wesentlichen die Wulstform zeigt,will. Corners 15, 15 essentially show the bead shape,

Der Kopf 11 und der sechseckig prismatische, die auf der rechten Seite der F i g. 5 wiedergegebenThe head 11 and the hexagonal prismatic which are shown on the right-hand side of FIG. 5 reproduced

spreizbare Teil 13 haben eine Ausnehmung oder Mit- 5 ist.expandable part 13 have a recess or mit- 5 is.

telbohrung 18 von durchgehend gleichbleibendem Die stärkste Einspannkraft, die auf das Werkstück Durchmesser, und der sechseckig prismatische Schaft- zwischen dem Kopf 11 und der ausgebauchten Wanfuß 14 hat eine gleichmäßige Bohrung 24 mit einer dung ausgeübt wird, wirkt unmittelbar an jeder Ecke Innenfläche 19, vorzugsweise mit Gewinde, von run- 15, wo die Wulst am dicksten ist, soweit eine im dem Querschnitt kleineren Durchmessers als dem io wesentlichen radiale Ausdehnung der ausgebauchten der Mittelbohrung 18 in dem spreizbaren Teil 13. Wandung die Unterfläche des Werkstücks 17 berührt. Gegenüber einem zylindrischen Schaft mit einem Jedoch wird eine umfängliche, durchgehende Ein-Außendurchmesser gleich dem eingeschriebenen Spannkraft auf das Werkstück durch den nach außen Kreis »B« bilden so die Teile neben den abgerunde- ausgebauchten Teil der Wandung 13 ausgeübt, wo ten Ecken 15, 15 des prismatischen, spreizbaren Teils *5 seine oberste Fläche durchgehend die Kante der 13 und des Schaftfußes 14 sich axial erstreckende, sechseckigen Öffnung im Werkstück berührt. Es sei parallele, pfeilerartige Träger 20, 20, die einem Ab- bemerkt, daß die obere Außenfläche der ausgescheren des spreizbaren Teils widerstehen, aber ein bauchten Wandung zwischen den Ecken 15 teilweise Ausbauchen nach außen zulassen, während sie ein in axialer Richtung leicht von einer Berührung mit unerwünschtes radiales Biegen des Schaftfußes 14 20 dem Werkstück radial auswärts von der genannten nach außen, insbesondere an seinem oberen Teil Kante weggebogen ist, wie in Fig. 5 und 6 durch nahe dem spreizbaren Teil 13, unterbinden, wenn der »C« angegeben ist; dagegen ist die untere Außen-Niet in Achsrichtung verkürzt wird, wie in F i g. 5 fläche der ausgebauchten Wandung zwischen den und 6 insbesondere gezeigt ist. Ecken 15 axial leicht in der entgegengesetzten Rich-Die prismatische Form des Schafts 12 ergibt vor- 25 tung gebogen, wie durch »D« angedeutet. Diese teilhafterweise ein größeres Volumen des pfeiler- axiale Biegung und ebenso der Unterschied der artige Träger 20 bildenden Wandungsmaterials, des- Wulstform des Querschnitts der Wandung des spreizsen größte Stärke an den Ecken 15 liegt und das baren Teils 13 ist weitgehend die Folge des Unterschrittweise am Umfang von den Ecken 15 zu den schieds der Streck- und Biegekenngrößen der prisma-Berührungspunkten 21, 22 der Seiten 16, 16 mit dem 30 tischen Wandung des letztgenannten Teils 13, der eingeschriebenen Kreis »ß« hin abnimmt; dadurch von den pfeilerartigen Trägern 20 herbeigeführt sind die pfeilerartigen Träger alle von im wesent- wird.The strongest clamping force, which is exerted on the workpiece diameter, and the hexagonal prismatic shaft between the head 11 and the bulged wall base 14 has a uniform bore 24 with a compound, acts directly on each corner of the inner surface 19, preferably with thread, from round 15, where the bead is thickest, as far as a cross-sectionally smaller diameter than the io substantial radial extension of the bulging of the central bore 18 in the expandable part 13th wall touches the lower surface of the workpiece 17. Compared to a cylindrical shaft with a However, a circumferential, continuous inside-outside diameter equal to the inscribed clamping force on the workpiece is exerted by the outward circle "B" so the parts next to the rounded, bulged part of the wall 13, where th corners 15, 15 of the prismatic, expandable part * 5 its uppermost surface continuously touches the edge of the 13 and the shaft foot 14 axially extending, hexagonal opening in the workpiece. Let it be parallel, pillar-like girders 20, 20, which have a remark that the upper outer surface resist the sheared-out part of the expandable part, but allow a bulging wall between the corners 15 to partially bulge outwards while being slightly axially outward Contact with undesired radial bending of the shank foot 14 20 the workpiece is bent radially outward from said outward, especially at its upper part edge, as in Fig. 5 and 6 by near the expandable part 13, if the "C" is indicated is; on the other hand, the lower outer rivet is shortened in the axial direction, as in FIG. 5 area of the bulged wall between FIGS. 13 and 6 is shown in particular. Corners 15 are axially slightly bent in the opposite direction. The prismatic shape of the shaft 12 results in a protrusion, as indicated by "D". This partly a larger volume of the pillar-axial bend and also the difference in the wall material forming the type of carrier 20, the bead shape of the cross-section of the wall of the spreading largest thickness is at the corners 15 and the baren part 13 is largely the result of the sub-step on the circumference from the corners 15 to the difference in the stretching and bending parameters of the prism contact points 21, 22 of the sides 16, 16 with the table wall of the last-mentioned part 13, the inscribed circle "ß"decreases; thereby brought about by the pillar-like girders 20, the pillar-like girders are all essentially.

liehen dreieckigem Querschnitt, wie die Bezugsnum- Die verhältnismäßig größere Gesamtstärke und mern 20 angeben und in F i g. 3 gezeigt ist. Das er- Steifheit der durchgehenden Umfangswandung des gibt eine größte Scherfestigkeit der Wandung des 35 prismatischen Schaftfußes 14 mit Innengewinde erspreizbaren Teils 13 unmittelbar an den Ecken 15 gibt bei jedem pfeilerartigen Träger 20 auf der gan- und einen Höchstwert an Kaltfluß des Wandungs- zen Länge des Schaftfußes 14 eine erhöhte Widermaterials der pfeilerartigen Träger 20 unmittelbar an Standsfähigkeit gegen eine radiale Biegung nach den Ecken des Teils 13, wenn der Niet in Achsrich- außen, während der prismatische, spreizbare Teil 13 tung verkürzt und nach außen ausgebuchtet wird. 40 nach außen in die Form gemäß F i g. 5 und 6 aus-Das danebenliegende Wandungsmaterial der pfeiler- gebaucht wird. Es wurde gefunden, daß ein genormartigen Träger 20 an den Flanken der Ecken 15 er- ter, handelsüblicher Hohlniet mit zylindrischem gibt an dem spreizbaren Teil 13 eine wirksame Scher- Schaft und Innengewinde am Endteil und mit einem festigkeit der ausgebauchten Wandung zwischen den Außendurchmesser gleich dem des eingeschriebenen voneinander entfernten Ecken 15. 45 Kreises »5« und genormter, gleichmäßig starker Die rings durchgehende Wandung des prismati- Wandung sich im allgemeinen an dem Endteil radial sehen, hohlen Schafts hat eine geringere Stärke und nach außen biegt, während er gestaucht wird, und Steifheit an dem nach außen auszubauchenden Teil zwar unter dem Einfluß der radial nach außen ver-13 im Bereich der Mittelbohrung 18 gegenüber der laufenden Komponente der Axialkraft, die durch Stärke und Steifheit des mit Innengewinde ver- 50 das Gewinde des Anzugbolzens 25 auf das Innensehenen Schaftfußes 14. Das sichert die gewünschte gewinde des besagten Endteils ausgeübt wird. Daher radiale Ausbauchung des spreizbaren Teils 13, ehe wird wenigstens eine oder mehrere Windungen des die Wandung des Schaftfußes 14 nach außen ge- Innengewindes nächst der Versenkung gewaltsam bogen werden kann, insbesondere an dem obersten radial nach außen bewegt und zunächst axial ver-Teil nächst dem spreizbaren Teil 13, wenn der Niet 55 dreht, so daß sie nur teilweise das Gewinde des Anin Achsrichtung verkürzt wird. Zugbolzens erfassen und dann die nächsten Windun-Der prismatische, spreizbare Teil 13 ist in Achs- gen des Gewindes in allmählich abnehmendem Maße richtung lang genug, um den gewünschten Halte- radial bewegt und axial verdreht. Da die genormte, bereich des Niets 10 zum Erfassen von Werkstücken gleichmäßig starke Wandung des genannten zylindri-17 unterschiedlicher Stärke zu ergeben, d. h. den Be- 60 sehen Endteils sich in schrittweise zunehmendem reich, innerhalb dessen zwischen einer größten und Maße radial nach außen an der Stelle der Ringwulst einer geringsten Werkstückstärke ein Niet 10 be- biegt, werden zusätzliche Windungen des Gewindes stimmter Größe zufriedenstellend eingesetzt werden benötigt, um die Last aufzunehmen,
kann. Wenn der spreizbare Teil 13 durch eine sechs- Infolge der pfeilerartigen Träger 20 widersteht der eckige Öffnung hindurchgeht und radial nach außen 65 Schaftfuß 14 mit dem Innengewinde wirksam einer ausgebaucht wird, wie F i g. 5 und 6 zeigen, hat seine solchen unerwünschten radialen Biegung der Umdurchgehende Umfangswandung an den Ecken 15,15 fangswandung nach außen trotz der erwähnten radial im wesentlichen die Wulstform, die an der linken Seite nach außen gerichteten Komponente der auf dasborrowed triangular cross-section, as the reference numbers indicate the relatively greater total thickness and mern 20 and in F i g. 3 is shown. The stiffness of the continuous circumferential wall of the gives the greatest shear strength of the wall of the prismatic shaft foot 14 with internal thread expandable part 13 directly at the corners 15 gives each pillar-like support 20 over the entire length of the wall and a maximum value of cold flow Shank foot 14 an increased resistance material of the pillar-like girders 20 directly in terms of stability against a radial bending towards the corners of the part 13 when the rivet is shortened in the axial direction outside, while the prismatic, expandable part 13 device and bulges outward. 40 outwards into the form according to FIG. 5 and 6 from the wall material next to it, which is bulged with the pillars. It has been found that a standard-type carrier 20 on the flanks of the corners 15 of the first, commercially available hollow rivet with a cylindrical shape on the expandable part 13 provides an effective shear shank and internal thread on the end part and with a strength of the bulged wall between the external diameter equal to that of the inscribed, distant corners 15. 45 circle "5" and standardized, evenly thicker. and stiffness on the part to be bulged outwardly under the influence of the radially outwardly ver-13 in the area of the central bore 18 against the current component of the axial force, which through the strength and stiffness of the internally threaded 50 the thread of the tightening bolt 25 on the inside Shank foot 14. This secures the desired thread of said end part is exerted. Therefore, radial bulging of the expandable part 13, before at least one or more turns of the inner thread next to the countersinking, the wall of the shaft foot 14 can be forcibly bent, in particular at the uppermost one, moved radially outward and first axially ver-part next to the expandable part 13 when the rivet 55 rotates so that it is only partially shortened the thread of the anin axial direction. The prismatic, expandable part 13 is long enough in the axes of the thread in a gradually decreasing direction in order to achieve the desired holding- radially moved and axially rotated. Since the standardized, area of the rivet 10 for gripping workpieces results in a uniformly thick wall of the named cylindri-17 of different thickness, ie the face 60 see end part in gradually increasing range, within which between a largest and dimensions radially outward at the Where the annular bead of the smallest workpiece thickness bends a rivet 10, additional turns of the thread of a certain size are required to take up the load.
can. When the expandable part 13 passes through a six-consequence of the pillar-like carrier 20 withstands the angular opening and radially outward 65 shaft foot 14 with the internal thread is effectively bulged, as shown in FIG. 5 and 6 show, its such undesired radial bending of the continuous peripheral wall at the corners 15, 15 has the outer peripheral wall in spite of the mentioned radially essentially the bead shape, the on the left side outwardly directed component of the

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Innengewinde wirkenden Axialkraft; dadurch blei- zwischen der erforderlichen axialen Verkürzungsben sogar die obersten Windungen des Gewindes im kraft und der Zugfestigkeit des Anzugbolzens 25 des wesentlichen unverdreht und ständig in ziemlich vol- Werkzeugs verringerte.Internal thread acting axial force; as a result, even the uppermost turns of the thread remain between the required axial shortening in the force and tensile strength of the tightening bolt 25 des essentially untwisted and constantly reduced in fairly vol- ume tooling.

lern Eingriff mit dem Gewinde des Anzugbolzens 25, Der spreizbare Hohlniet 10 kann zunächst mit sei-learn to engage with the thread of the tightening bolt 25, the expandable tubular rivet 10 can initially be

und alle Windungen des Gewindes im Schaftfuß 14 5 nem prismatischen Schaft 12 in die sechseckige Öffübertragen wirksam die vom Anzugbolzen 25 aus- nung des Werkstücks 17 eingesetzt und dann der Angeübte Axialkraft. Das beseitigt die Notwendigkeit Zugbolzen 25 in den Kopf 11 eingeführt und in Geeines oder mehrerer zusätzlicher Windungen des Windeverbindung mit dem Schaftfuß 14 gebracht Gewindes, um die oben genannte axiale Verdrehung werden, oder aber es kann zuerst der Niet 10 auf das auszugleichen, und ermöglicht es, die Gesamtzahl io mit Gewinde versehene Ende des Anzugbolzens gevollständiger Windungen des Gewindes im prismati- schraubt und dann das Schaftende voran in die sehen Endteil 14 ohne Beeinträchtigung der Lastauf- sechseckige Öffnung im Werkstück 17 eingesetzt nahmefähigkeit zu verringern. Aus diesem Grund ist werden. In jedem Fall ist die nächste Maßnahme die die axiale Länge des Endteils 14 geringer als die des Anwendung einer axialen Kraft durch den Anzugmit Gewinde versehenen, genormten handelsüblichen 15 bolzen 25 in Richtung auf den Kopf 11, während die-Niets mit zylindrischem Schaft, ohne daß das ser in Berührung mit dem Werkstück gehalten wird, bevorzugte optische Verhältnis der Stauchkraft, wodurch der prismatische, nach außen zu spreizende d. h. der zum axialen Verkürzen und Ausbauschen Teil nach außen in die Form gemäß F i g. 5 und 6 des Niets nach außen benötigte Kraft, zu der ausgebaucht wird. Natürlich kann der Niet ebenso axial von dem Anzugbolzen übertragenen und zum so mittels einer geeigneten (nicht gezeichneten) Presse Abscheren des Nietgewindes benötigten Kraft ver- in das Werkstück eingesetzt werden, ohne daß ein kleinert wird. Anzugbolzen 25 benötigt wird.and all turns of the thread in the shaft foot 14 5 nem prismatic shaft 12 transferred into the hexagonal opening effectively inserted the recess of the workpiece 17 from the pull stud 25 and then the trained person Axial force. This eliminates the need for tension bolts 25 to be inserted into head 11 and locked into place or several additional turns of the winch connection with the shaft foot 14 brought Thread to be the above-mentioned axial twist, or it can first be the rivet 10 on the equalize, and allows the total io threaded end of the tightening bolt to be completed Turns of the thread in the prismatic screw and then the shaft end first in the see end part 14 inserted into the workpiece 17 without impairing the load on the hexagonal opening decrease in acceptance. This is why it is. In either case, the next action is this the axial length of the end portion 14 is less than that of the application of an axial force by the tightening Threaded, standardized commercially available 15 bolts 25 in the direction of the head 11, while the rivet with a cylindrical shaft without the water being held in contact with the workpiece, preferred optical ratio of the upsetting force, whereby the prismatic, to be spread outwards d. H. the part for axial shortening and replacement outwards into the shape according to FIG. 5 and 6 the force required by the rivet to be bulged outwards. Of course, the rivet can do the same axially transmitted by the pull stud and so by means of a suitable (not shown) press Shearing off the rivet thread required force can be used in the workpiece without a is reduced. Pull stud 25 is required.

Beispielsweise erfordert ein handelsüblicher, ge- Nach dem Anbringen des Niets 10 am Werkstück,For example, a commercially available, after attaching the rivet 10 to the workpiece,

normter Niet mit zylindrischem Schaft gleichbleiben- wie in F i g. 6 gezeigt, wird der Anzugbolzen 25 vom den Durchmessers, der dem Durchmesser des einge- 25 Niet abgeschraubt und gänzlich aus ihm entfernt, so schriebenen Kreises »B« (Fig. 3), d. h. dem Maß daß ein (nicht gezeichnetes) Befestigungselement zwischen gegenüberliegenden ebenen Seiten 16, 16 zwecks Anbringens eines Gegenstandes am Werkdes sechseckigen Nietschafts 12 entspricht, etwa 25% stück 17 in den Niet eingesetzt und mittels Gewinde mehr geschnittene Windungen, z. B. der Größe 6 bis mit dem Endteil 14 verbunden werden kann. Das 32 in dem zylindrischen Endteil mit Innengewinde 30 Befestigungselement kann ohne Bedenken bis zu als der sechseckige Schaftfuß 14 des Niets 10, um das einer Spannung angezogen werden, die genügt, um oben genannte optimale Verhältnis herbeizuführen. ein mindestens der maximalen Stauchkraft des Niets An dem freien, vom Kopf 11 abgelegenen Ende gleiches Drehmoment zu übertragen, ohne daß sich kann der sechseckige prismatische Schaft 12, wie bei der eingesetzte Niet in dem Werkstück dreht und die 15 α gezeigt, mit einer schrägen Anphasung versehen 35 Gefahr eines Überdrehens des Nietgewindes besteht, sein, wobei die abgerundete Form beibehalten wird, Die sechseckige, prismatische Form des Schafts verso daß die Endfläche 23 im wesentlichen kreisrund hindert ebenso wirksam ein Drehen des Niets beim in der Draufsicht ist und einen Durchmesser hat, der Einsetzen in das Werkstück, ziemlich gleich dem des eingeschriebenen Kreises »2?« Versuche haben ergeben, daß der in eine rundeStandard rivet with a cylindrical shaft remains the same as in FIG. 6, the tightening bolt 25 is screwed from the diameter corresponding to the diameter of the rivet screwed in and completely removed from it, the circle "B" (FIG flat sides 16, 16 for the purpose of attaching an object to the work of the hexagonal rivet shaft 12 corresponds, about 25% piece 17 inserted into the rivet and threaded more cut turns, e.g. B. the size 6 to the end part 14 can be connected. The fastener 32 in the internally threaded cylindrical end portion 30 can safely be tightened up to the hexagonal shank foot 14 of the rivet 10 to a tension sufficient to bring about the above optimal relationship. To transmit at least the maximum upsetting force of the rivet to the free end remote from the head 11, the same torque without the hexagonal prismatic shaft 12 being able to rotate, as in the case of the rivet used in the workpiece and the 15 α shown, with an oblique chamfer provided 35 there is a risk of overturning the rivet thread, the rounded shape being retained, the hexagonal, prismatic shape of the shaft verso that the end surface 23 is essentially circular, just as effectively prevents turning of the rivet when viewed from above and has a diameter, the insertion into the workpiece, much like that of the inscribed circle "2?" Experiments have shown that the circle is round

ist, wie insbesondere Fig. 1 und 2 zeigen. Diese 40 Öffnung im Werkstück eingesetzte Niet 10 eine Konstruktion erleichtert in vorteilhafter Weise die wesentlich größere Widerstandsfähigkeit, z. B. eine wirtschaftliche Herstellung des Metallniets aus einem um ein Drittel größere Widerstandsfähigkeit, gegen Nietrohling aus runden Metallstangen, indem bei- Verdrehen gegenüber einem normalen, handelsüblispielsweise Gesenke und Werkzeugmaschinen ver- chen Niet mit zylindrischem Schaft mit gleich growendet werden, und erleichtert ebenso das Einbrin- 45 ßem Gewinde (z. B. %"-16-Gewinde) hat, wenn der gen des Niets in eine runde oder sechseckige Öffnung Außendurchmesser des zylindrischen Schafts dem im Werkstück. Maß zwischen den gegenüberliegenden Seiten 16, 16is, as particularly FIGS. 1 and 2 show. This 40 opening in the workpiece inserted rivet 10 a Construction advantageously facilitates the much greater resistance, e.g. Legs economic production of the metal rivet from a resistance that is one third greater against Rivet blank made of round metal rods by twisting compared to a normal, commercially available, for example Dies and machine tools use rivets with a cylindrical shaft of the same size 45 ßem thread (e.g.% "- 16 thread) if the gene of the rivet into a round or hexagonal opening the outer diameter of the cylindrical shaft in the workpiece. Measure between the opposite sides 16, 16

Wie in F i g. 5, 6 und 7 dargestellt ist, sitzt der des Niets 10 gleich ist. Dieser günstige Erfolg wird Niet 10 mit seinem sechseckigen, prismatischen zum Teil dadurch erzielt, daß eine im Verhältnis Schaft 12 in einer Öffnung von entsprechender Viel- 5<> größere Einspannkraft auf das Werkstück von den eckform, welche in das Werkstück 17, z. B. aus Alu- pfeilerartigen Trägern, insbesondere an den abgerunminium oder Stahlblech, gestanzt ist. Die abgerun- deten Ecken 15, 15 des prismatischen, spreizbaren deten Ecken 15 verringern nicht nur in vorteilhafter Teils 13 ausgeübt wird, und zum Teil dadurch, daß Weise die erforderliche axiale Kraft zum Ausbauchen alle abgerundeten Ecken 15 stellenweise in dasMatedes Niets nach außen an seiner spreizbaren Stelle 13 55 rial an der Unterkante des Randes der Kreisöffinung gegenüber der bei scharfen Ecken erforderlichen im Werkstück fassen und dadurch eine zwangläufige, Kraft, sondern erleichtern auch das Einsetzen des eine Drehung verhindernde Sperrfunktion an jeder Niets in sechseckige Öffnungen, welche von einem Ecke 15 ausüben. Dieses Eingreifen der abgerundeneuen Stempel mit scharfen Kanten oder einem ab- ten Ecken 15 ist erne Folge des Kaltfiusses des genutzten Stempel mit abgerundeten Kanten erzeugt 60 Materials an der Unterkante des Randes der Kreissind. Vergleichsversuche von Nieten mit sechseckig- Öffnung unter dem Einfluß der anfänglich verhältprismatischem Schaft mit scharfen Kanten und sol- nismäßig großen, radial nach außen gerichteten chen mit sechseckig-prismatischem Schaft mit abge- Kräfte der Ecken 15, wenn der spreizbare Teil 13 rundeten Kanten haben ergeben, daß die Bauart mit axial verkürzt und nach außen ausgebaucht wird, scharfen Kanten nicht nur dazu neigte, rundum die 65 Auf diese Weise ist der verbesserte Niet 10 für ein Wandung des spreizbaren Teils 13 im radial nach Einsetzen sowohl in eine runde Öffnung als auch in außen ausgebauchten Zustand abzuscheren, sondern eine vieleckige Öffnung geeignet und erzeugt in auch in unerwünschter Weise den Sicherheitsfaktor jedem Fall eine größere Verdrehungsfestigkeit undAs in Fig. 5, 6 and 7 is shown, the seat of the rivet 10 is the same. This favorable success will Rivet 10 with its hexagonal, prismatic partly achieved by having a ratio Shank 12 in an opening of a corresponding quantity 5 <> greater clamping force on the workpiece from the corner shape, which in the workpiece 17, z. B. from aluminum pillar-like supports, especially on the abunminium or sheet steel, is stamped. The rounded corners 15, 15 of the prismatic, expandable deten corners 15 reduce not only in advantageous part 13 is exercised, and in part by the fact that Apply the required axial force to bulge out all rounded corners 15 in places The rivet outwards at its expandable point 13 55 rial at the lower edge of the edge of the circular opening in relation to the one required for sharp corners, grip in the workpiece and thus an inevitable, Strength, but also facilitate the use of the anti-rotation lock function on each Rivets in hexagonal openings which exert from a corner 15. This intervention of the new A stamp with sharp edges or a sloping corner 15 is a consequence of the cold flow of the used stamp with rounded edges creates 60 material on the lower edge of the edge of the circle. Comparative tests of rivets with a hexagonal opening under the influence of the initially prismatic Shank with sharp edges and solemnly large, radially outwardly directed Chen with a hexagonal prismatic shaft with abating forces of the corners 15 when the expandable part 13 rounded edges have shown that the design is shortened axially and bulges outwards, sharp edges not only tended to all around the 65. In this way the improved rivet 10 is for one Wall of the expandable part 13 radially after insertion both in a round opening and in on the outside bulging state, but a polygonal opening suitable and created in also undesirably the safety factor in each case a greater torsional strength and

eine erhöhte Widerstandskraft gegen ein Abscheren der Wandung des spreizbaren Teils.an increased resistance to shearing off the wall of the expandable part.

Claims

Patent claims:

1. Expandable tubular rivet secured against rotation with a head and with this out a piece of existing, axial shaft of prismatic shape, one of which can be expanded outwards Part between the head and the shaft foot with a recess of larger cross-section than the bore of the shaft foot, characterized in that the outwardly expandable part (13) of the shaft (12) has a The outer surface has a substantially polygonal shape, which in connection with the round Central bore (18) causes an uneven wall thickness that is uniformly from a minimum in the longitudinal zones (21, 22) between the

Corners (15) of the polygon increases to a maximum at these corners.

2. Hollow rivet according to claim 1, characterized in that the entire shaft (12) has a prismatic shape with rounded corners (15) and the expandable part (13 ) extends from the head (11) to the shaft foot (14).

3. Hollow rivet according to claim 3, characterized in that the entire shaft (12) is hexagonal with rounded corners (15) and flat surfaces running parallel to the longitudinal axis of the rivet (16), the shaft foot (14) being provided with an internal thread (19) in a manner known per se is.

4. hollow rivet according to claim 3 and 4, characterized in that the shaft at the lower end (23) of the shaft foot (14) is provided with an inclined bevel (15 a).

1 sheet of drawings 809 639/1596