DE1575258C - Nietverbindung und Setzvorrichtung für dieselbe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Nietverbindung mit Verwendung von "Nietwerkstoffen von hoher Festigeinem Vollniet und einem vom Nietschaft des Voll- keit führt zu einer wesentlichen Gewichtseinsparung, . nietes durchdrungenen, am Werkstück an der Schließ- da kleinere und weniger Löcher im Blech vorgesehen kopfseite anliegenden Bundring, dessen vom Werk- werden können, was die Verwendung von Blech gestück abgelegener Lochrand insbesondere abgerun- 5 ringerer Stärke bei gleicher Belastbarkeit ermöglicht det oder abgeschrägf ist, derart, daß die Durch- Ferner fist eine besondere Wärmebehandlung von messererweiterung des Nietschaftes zum Schließkopf Nieten aus bestimmten Aluminiumlegierungen (wie bei gesetztem Niet stetig verläuft. Glühen und Lagern bei niedriger Temperatur) vor

Es ist bereits eine derartige Nietverbindung be- der Verwendung nicht mehr erforderlich, da sie in kannt, bei welcher das Schlagen des Niets bei Nieten ίο ihrem voll ausgehärteten Zustand, wie sie vom großen Durchmessers durch die Verwendung eines. Nietenhersteller erhalten werden, getrieben werden Bundrings erleichtert wird, welcher einen stetigen können.

Übergang vom Nietschaft zum Schließkopf bestimmt Die Erfindung wird anschließend an Hand von

(deutsche Patentschrift 691 273 und USA.-Patent- Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt
schrift 2 482 391). 15 Fig. 1 eine Teilansicht des Nietes und Bundringes,

Ferner ist es bereits bekannt, beim Setzen des Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, welche

Nietes eines ringförmige Halterung vorzusehen, die .. den Niet im Schließzustand zeigt,
den Bundring umfaßt und seine Ausdehnung begrenzt Fig. 3 in vergrößertem Maßstab eine schaubild-

(USA.-Patentschrift 555 137). . liehe Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Bundringes

Schließlich ist auch eine Setzvorrichtung für Niete ao teilweise weggebrochen,

bekannt, deren zylindrische Halterung den Schließ- Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, welche

kopf begrenzt und gleichzeitig als Führung für den die Nietkopfsetzanordnung vor dem Nietvorgaiig Stauchkolben dient (französische Patentschrift zeigt,
1414 557). Fig. 5 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, welche

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die 35 jedoch die Nietkopfsetzanordnung nach F i g. 4 nach Nietverbindung bei einwandfreier Festigkeit ohne dem Nietvorgang zeigt,

Gefahr einer Rißbildung durch Begrenzung des Fig. 6 eine Schnittansicht einer Nietverbindung

Schließkopfes gewichtsmäßig möglichst gering zu unter Verwendung eines einen Dichtungsring enthalten, haltenden Bundringes, '

Dies wird eründungsgemäß dadurch erreicht, daß 30 Fig. 7 eine Schnittansicht einer Nietverbindung der Nietschaft an der Schließkopfseite anschließend unter Verwendung eines Federbundringes,
an den sich an den Bundring anliegenden, sich radial F i g. .8 eine Schnittansicht einer Nietverbindung

fortschreitend erweiternden Schaftabschnitt einen unter Verwendung eines Federkopfes,
Endabschnitt mit im wesentlichen zylindrischem Um- Fig. 9 eine Schnittansicht einer Nietverbindung

fang aufweist, der axial über den Bundring vorsteht, 35 unter Verwendung eines mit einem Gewinde ver- und daß der Durchmesser dieses Endabschnitts klei- sehenen Nietes,

ner als der in an sich bekannter Weise während des Fig. 10 eine Schnittansicht einer Nietverbindung

Setzens des Nietes unverändert bleibende Bundring- unter Verwendung eines mit einem Gewinde veraußendurchmesser ist. sehenen Bundringes,

Die erfindungsgemäße Ausbildung eignet sich be- 40 Fig. 11 eine Schnittansicht einer Nietverbindung sonders zur Verwendung bei Nieten, die aus einem unter Verwendung eines vorgeformten Kopfes am Material von hoher Festigkeit und geringer Duktilität Niet-von. besonderer Gestalt,

hergestellt sind. Die Nietwerkstoffe sind gegenwärtig Fig. 12 eine Schnittansicht einer Nietverbindung

auf diejenigen Legierungen beschränkt, die bei den unter Verwendung einer Schulter am Bundring,
herkömmlichen Nietverfahren gut verformbar sind. 45 Flg. 13 eine Schnittansicht einer Nietverbindung Leider haben diese duktilen Werkstoffe (wie Monel- unter Verwendung einer Schulter am Zylinder der Metall, teilweise ausgehärtet A-286, getempert 300 Setzvorrichtung,

korrosionsbeständig, und Aluminiumlegierungen) im Fig. 13 a, 13b und 13 c verschiedene Formen von

allgemeinen niedrigere Festigkeitswerte. Es ist gegen- Bundringen, welche in der Nietverbindung nach wärtig schwierig, eine Verbindung von hoher Dauer- 50 Fig. 13 verwendbar sind,

festigkeit durch Formen mit hoher Belastung ν von Fig. 14 eine Schnittansicht einer Nietverbindung

Nieten, die aus einer Titanlegierung (6 % Aluminium, unter Verwendung der Kombination aus einem 4% Vanadium), hochfestem korrosionsbeständigem zweiten Bundring und einem vorgeformten Niet-Stahl (wie 17-4 und A-286) und hochfesten Nickel- kopf, ·

basislegierungen (Inco 718 und Waspaloy) hergestellt 55 Fig. 15 eine Schnittansicht einer Nietverbindung sind. Die Schwierigkeit beim Formen dieser Werk- unter Verwendung eines Nietes mit einer konkaven stoffe zeigt sich entweder durch Rissebildung unter Fläche am Ende des Nietschaftes,
den Formgebungsdrücken oder dadurch, daß keine Fig. 16 eine Schnittansicht der Nietverbindung

ausreichende Lochquellung unter den erforderlichen nach Fig. 15, nachdem der Nietkopf gesetzt worden hohen Treibbelastungen erzielt wird. 6° ist,

Durch den beschränkten Außendurchmesser des Fig. 17 eine Schnittansicht einer Nietverbindung

erfindungsgemäß erhaltenen Schließkopfes ist es unter Verwendung eines sich verjüngenden Nietes, möglich, die genannten Werkstoffe zu verwenden. der Preßpassung in einem sich verjüngenden Loch Daher können Nietwerkstoffe, die in ihrem Zustand im Werkstück hat, und

geringer Festigkeit benutzt worden sind, in dem Zu- 65 Fig. 18 eine Schnittansicht der in Fig. 17 darstand höherer Festigkeit und geringerer Duktilität gestellten Nietverbindung nach dem Setzen des Nietverwendet werden, der durch vorhergehende Kalt- kopfes,
bearbeitung und Wärmebehandlung erzeugt wird. Die Fig- 19 eine Schnittansicht einer Nietverbindung

γ ■ ■■ '■ ³■ ■ ■ ;■ -'.■■■■ ■'.■ ■ ■ ' ■ ⁴

Γ unter, Verwendung eines kopflosen Nietes, bei wel- 26 des Kolbens 21, so daß der Kolben durch die

chem beide Nietköpfe beim Setzen des Nietes geformt Hülse geführt wird.

j werden, if; ; >>{r ^: ■'■:--i-u ■■:< ^s ^v : >; : ^ Während des Nietvorgangs werden Druckkräfte an'

ι Fig. 20 eine schematische Darstellung eines Setz- jedem Ende des Nietes ausgeübt, d.h. der Stauch-

Werkzeuges, - ; ^ ; ' ; ;r ;> ii - :·; ; ^ ; 5 kolben 21 bewegt sich in einer solchen Richtung, daß

j Fig. 21 eine Schnittansicht einer Nietverbindung die Fläche27 gegen die Fläche 19 des Nietes anliegt!

Γ unter Verwendung des Zylinders der Setzvorrichtung Fig. 5 zeigt den Stauchkolben am Ende seines

zur Halterung des Bundnnges, Hubes. ?- ;

) Fig. 22 eine Schnittansicht der in Fig. 21 dar- . Fig: 6 ist eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht, wobei

gestellten Nietverbindung nach dem Setzen des Niets, io der Bundring 35 eine Ringnut 30 zur Aufnahme eines

! Fig. 23 eine Schnittansicht einer Nietverbindung Dichtungsringes32 enthält, der gegen den Außen-

j mit einer anderen Setzvorrichtung zur Halterung des durchmesser der Ringnut, die Fläche A und gegen den

Bundringes, _. Nietschaft 31 anliegt, um eine Abdichtung zwischen

t F i g. 24 eine Schnittansicht einer Nietverbindung, dem Schließkopfende des Nietschäftes und dem

j welche eine weitere Anordnung zur Halterung des 15 Bundring sowie zwischen dem Bundring und dem

Bundringes zeigt, . ν . : Werkstück herbeizuführen. '.ϊλ-ο ■■ .■>■■:. ^.;/. ·.;. :.y.y .:-

j ; Fig. 25 eine Schnittansicht einer Nietverbindung Fig. 7 zeigt einen federnden Erweiterungsflansch

unter Verwendung eines Zylinders, welcher den Bund 34, dessen Abschnitt 33 im unbelasteten Zustand zur

hält, jedoch nicht den Durchmesser des Nietkopfes Oberfläche »A« geneigt ist und der nach dem Nietvor-

! regelt, und'^;-/y-;p_:.':;·'^;Λ; / ao gang flach gegen die Oberfläche»A« abgelenkt wird,

?■■ Fig. 26 eine Endansicht eines abgeänderten Zylin- so daß der Nietschaft unter Spannung gehalten wird

ders der Setzvorrichtung bzw. einer Hülse aus und die Werkstücke/4 und B in bekannter Weise

; Segmenten, welche während des Nietvorgangs durch gegeneinander belastet werden. Der Dichtungsring 32

äußere Teile zusammengehalten werden. und seine zugehörige Ringnut können auch entfallen.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Nietverbindung ist ein 25 Fig. 8 zeigt einen Niet 36, der für hohe Zugbean-

herkömmlicher Niet 10 mit einem vorgeformten Setz- spruchungen zusätzlich zu seiner Scherbeanspruchung

kopf 11 an seinem einen Ende zur Auflage an der bestimmt ist und mit Bundringen 13, 35 und 34 nach

Oberfläche eines Werkstückes B und ein Bundring F i g. 5, 6 bzw. 7 verwendet wird. Der Niet 36 besitzt

13 zur Auflage auf der Oberfläche eines Werk- ebenfalls einen vorgeformten Kopf 37, dessen Fläche

Stückes A vorgesehen. Der Niet 10 braucht nicht den 30 42 etwas tellerförmig ist, um eine federnde Vorspan-

gezeigten flachen vorgeformten Kopf zu haben. Die nung zu erzielen, wenn er flach gegen die Gegen-

Aüßenfläche 22 des Bundringes 13 (F i g. 3) hat vor- fläche des Werkstückes B gepreßt wird. Der Nietkopf

zugsweise eine sphärische Form, um eine gleich- 37 ist mit einer gekrümmten Ringnut 38 ausgebildet,

mäßige Auflage der Bundringfläche 16 gegen die um Spannungsanhäufungen auf ein Mindestmaß her-

Oberfläche des Werkstückes A auch bei einer Ab- 35 abzusetzen. Die Ringnut kann einen Dichtungsring

weichung von der senkrechten Lage der Achse der 39 aufnehmen.

Setzvorrichtung zum Werkstücke sicherzustellen, Fig. 9 zeigt einen Niet 38, der dem in Fig. 7 dar-

wobei. die vorzugsweise sphärische Gegenfläche 23 gestellten Niet 36 ähnlich ist, jedoch einen Schaft 40

der Setzvorrichtung eine relative drehende Gleit- aufweist, der entweder mit einem Außengewinde (in

bewegung der Setzvorrichtung zuläßt. 40 der oberen Hälfte dargestellt) oder mit einem Innen-

Die Außenfläche des Bundringes 13 ist beim Setzen gewinde (in der unteren Hälfte dargestellt) versehen

an einer Ausbreitung durch die sphärische Fläche 23 ist. Ein solcher Schaft ermöglicht eine lösbare

ν des Zylinders gehindert, so daß der Bundring kleiner Schraubverbindung zur Übertragung axialer Kräfte

undleichter als ein nicht begrenzter Bundring ge- auf die Nietverbindimg. ,,

J macht werden kann. Die kreisförmige.Öffnung 18 des 45 t Fig. 10 zeigt einen Bundring 41 mit dem Loch-

, Bundringes entspricht dem Nietschaftdurchmesser 12 rand 14 des Bundringes 13 nach Fig. 3 für hohe

und setzt sich längs eines gekrümmten Lochrandes Zugbelastbarkeit. Der Bundring 41 weist ferner ein

' 14 fort (Fig. 3), welcher die Form des Setzkopfes9 mit einem Gewinde versehenes Ende zur Aufnahme

bestimmt. . eines Gegenelements auf, wodurch eine lösbare Ver-

Fig. 2 zeigt den Niet im gesetzten Zustand, Der 50 bindung erhalten wird, mit der axiale Belastungen

Durchmesser 15 des Nietkopfes 11 wird durch die auf die Nietverbindung übertragen werden können.

". Fläche 25 (Fig. 4) einer Hülse20 begrenzt. Die ge- Der Bundring ist ebenfalls mit der vorzugsweise

stauchte Fläche 19 ist flach dargestellt, kann aber je sphärischen Fläche 22 versehen. Die Ringnut 30 und

' nach dem Anwendungszweck eine konkave oder der Dichtungsring 32 können auch weggelassen

konvexe Form haben. Aus Fig. 2 ergibt sich, daß 55 werden.

[ der Nietschaft in den Aussparungen der Bleche/4 Fig. 11 zeigt einen Niet43 zur Verwendung in

und B wie beim herkömmlichen Vernieten erweitert Verbindung mit dem Bundring 13, 35 oder 34 nach

worden ist, damit er bei Scherbelastung von hoher Fig. 5, 6 bzw. 7 für hohe axiale Zugbelastungen.

Wirksamkeit ist. Ferner umgreift der Nietkopf den Der Niet 43 besitzt einen vorgeformten Kopf, um die

Bundring 13 derart, daß keine scharfen Kanten er- 60 Spannungsanhäufungs-Beiwerte auf ein Mindestmaß

halten werden, wodurch die Spannungsanhäufung herabzusetzen. Der Kopf verläuft nach einer Kurve

auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird. _; ,/. 44. Die Kurve 44 schneidet die zylindrische Fläche

" Fig. 4 zeigt eine Setzvorrichtung, die durch die 46, welche ihrerseits die Fläche47 schneidet, .die

Hülse 20 und einen Stauchkolben 21 gebildet wird. sich in einer Ebene mit dem Werkstück B befindet;

Die Fläche23 ist sphärisch, entspricht dem Bund- 65 Der in Fig. 12 dargestellte Bundring50 weist

ring 13 und verhindert das Ausbreiten des Bund- einen gekrümmt verlaufenden Lochrand 14' auf, um

ringes 13 beim Setzen des Nietes. Der Durchmesser die Spannungsanhäufung im Schließkopf 9 auf ein

25 der Hülse 20 entspricht dem Außendurchmesser Mindestmaß herabzusetzen. Der Bundring 50 ist mit

5 6

einer Schulter 51 und mit einer äußeren, sich gering- einem Schaftwerkstoff, wie Titanlegierungen, verfügig verjüngenden zylindrischen Wandfläche 22' wendet werden, die schwieriger zu formen sind. Bei entsprechend der Vorderseite27' und dem Wand- dem Bundring 54c nach Fig. 13c ist ein Lochrand

abschnitt 23' der Hülse 20' ausgebildet. ' 55 c vorgesehen, der einen nach außen gewölbten

Die Wandfläche 22' erstreckt sich von der Schulter 5 Bereich 62 a, eine im wesentlichen konische Fläche

51 zur Fläche 14' an der Rückseite des Bundringes, 62 b und einen nach innen gewölbten Bereich 62 c

und die Schulter 51 ist zum Werkstücke im wesent- aufweist. Dieser Lochrand kann für die Verformung

liehen parallel. Der Wandabschnitt 23' der Hülse 20' beschichteter hitzebeständiger Legierungen, wie

erweitert sich geringfügig nach außen zum Hülsen- Niob, verwendet werden, da der Lochrand 55 c eine ende 27', wobei die Erweiterung der Verjüngung der io kontinuierliche glatte Kontur hat, durch welche eine

Wandfläche 22' entspricht. Diese geringfügige Erwei- mögliche Rissebildung in der Beschichtung während

terung erleichtert das Abnehmen der Hülse 20' nach des Kopfformungsvorgangs auf ein Mindestmaß herdem Stauchen des Nietschaftes, da nur eine geringe abgesetzt wird.

Bewegung des Zylinders mit Bezug auf den getriebe- Hierbei ist zu erwähnen, daß die Lochränder 55 a,

nen Nietkopf den Zylinder völlig frei macht. 15 55 b und 55 c auch bei Bundringen mit verschiedener

Fig. 13 zeigt einen weiteren Bundring 54, der eine radialer Ausbildung verwendet werden können, wie äußere, sich geringfügig erweiternde zylindrische in Fig. 4 und 12 gezeigt ist. Im allgemeinen kann Wand 22" und einen Abschnitt 52 aufweist, welcher jede Form des Lochrands verwendet werden, durch eine Fortsetzung des gekrümmten Lochrands 14" ist. welche der Schaftwerkstoff in einen Schließkopf von Die Hülse 20" weist einen sich geringfügig erweitern- 20 der gewünschten Größe ohne Rissebildung oder anden Wandabschnitt 23" auf, welcher gegen die Bund- derweitige Beschädigung des Werkstoffes verformt ringfläche 22" anliegt und mit einer Schulter 53 aus- wird. In manchen Fällen braucht, wie angegeben, die gebildet ist, die nach dem Stauchvorgang gegen die Hülse nicht am Schließkopf anzuliegen und dessen Fläche 52 anliegt. Da der Bundring 54 mit einem Außendurchmesser zu begrenzen,
großen Teil seiner Flächen dem Schließkopf 9 und 25 In Fig. 11 ist ein vorgeformter Nietkopf dargedem Werkstück^ gegenüberliegt, wird eine gleich- stellt, welcher eine Ausnehmung im WerkstückB von mäßigere Spannungsverteilung im Werkstücke als der gleichen Form erfordert. Der gleiche Vorteil der Folge des Drucks auf den Lochrand 14" durch den Herabsetzung des Spannungsverlaufs im vorgeform-Nietkopf als mit dem verengten Lochrand 14' nach ten Nietkopf auf ein Mindestmaß wird durch die Fig. 12 erhalten. Die Verjüngung der Flächen 22" 30 Nietverbindung nach Fig. 14 erreicht, ohne daß eine und 23" ermöglicht ein leichteres Abnehmen der Ausnehmung notwendig ist, die der Form des vor-Hülse20", wie in Verbindung mit Fig. 12 erwähnt geformten Nietkopfes entspricht. Der Nietkopf 57 wurde. An Stelle der sich verjüngenden Flächen nach wird dadurch hergestellt, daß er mit einer Hohlkehle Fig. 12 und 13 können auch gerade Flächen vor- 58 von einer Form hergestellt wird, die dem gegesehen werden, da die sich verjüngenden Flächen in 35 krümmten Lochrand 14' eines Bundringes 50 enterster Linie die Aufgabe haben, das Abnehmen der spricht (F i g. 14). Ein Bundring 50 wird zwischen Setzvorrichtung zu erleichtern. dem Nietkopf 57 und dem benachbarten Werkstück" B

Weder der Bundring50 nach Fig. 12 noch der vor dem Stauchen des Nietschaftes angeordnet. Der Bundring 54 nach Fig. 13 weist eine gekrümmte Nietkopf 9'wird durch den Stauchkolben 21'geformt, Fläche in Anlage an der Gegenfläche der Hülse auf, 40 der das Nietende gegen einen weiteren benachbart um eine gleichmäßige Auflage der Bundringboden- dem Werkstücke angeordneten Bundring 50 staucht, fläche gegen die Fläche des Werkstückes sicherzu- Während des Stauchvorgangs wird der Nietkopf 57 stellen, wie für die Fläche 22 in F i g. 1 gezeigt ist. durch ein Werkzeug 59 mit einer Aushöhlung 60 ge-Die Hülse 20' bzw. 20" kann jedoch geringfügig ge- halten, die zur eng passenden Aufnahme des Nietneigt werden, um die Bundringfläche 16 gegen das 45 kopfes 57 dient und die Anlage des Werkzeugendes Werkstück A zur Auflage zu bringen, bevor das 61 an der Bundringschulterfläche 51 ermöglicht. Stauchen des Nietschaftes durch den Stauchkolben Durch den Druck des Werkzeugs 59 wird der Bundbeginnt, ring 50 gegen das Werkstück B gepreßt, und gleich-

In Fig. 13 a, 13b und 13 c sind verschiedene zeitig verhindert das Werkzeug die Umfangsausweitere Bundringformen dargestellt, welche mit der 50 dehnung des vorgeformten Nietkopfes und des zuge-Hülse 20" und dem Stauchkolben 21" nach Fig. 13 ordneten Bundringes. Nach dem Stauchvorgang verwendet werden können. Der Bundring 54 α nach haben der Nietkopf 57 und der Schließkopf 9' im Fig. 13a weist einen Lochrand55α von kleinerer wesentlichen die gleiche Form, und die Spannungs-Krümmung als der Lochrand 14" nach Fig. 13 auf, anhäufung im vorgeformten Nietkopf ist infolge der so daß dieser Bundring zum Stauchen eines Niet- 55 Hohlkehle auf ein Mindestmaß herabgesetzt. Statt schaftes verwendet werden kann, der aus einem leicht durch die Verwendung eines Werkzeugs 59 können zu formenden Werkstoff, wie verschiedener Alu- der Nietkopf und der zugeordnete Bundring während miniumlegierungen, hergestellt ist. Die Fläche 55 α des Nietvorgangs durch eine zweite Setzvorrichtung kann tangential zur Fläche 52 α sein, die gegen die mit einer Hülse 20' und einem Stauchkolben 21' ge-Schulter 53 der Hülse 20" anliegt. Der Bundring 54 b 60 halten werden.

nach Fig. 13b weist einen Lochrand 55δ auf, In Fig. 15 und 16 bezeichnen gleiche Bezugs-

der aus einem im wesentlichen konischen Teil 56b ziffern gleiche Teile wie in Fig. 12, die eine ähnliche

besteht, welcher einen gekrümmten zylindrischen Anordnung zeigt. In Fig. 15 weist jedoch das Ende

Endteil 57 b und einen sich im wesentlichen in der des Nietes eine konkave Fläche 19' auf, und der

Querrichtung erstreckenden Teil 58 b verbindet, an 65 Stauchkolben 21' besitzt eine konvexe Endfläche 60.

dem das Ende der Hülse 20" anliegt. Diese Fläche Die Fläche 19' weist einen Öffnungswinkel auf, der

erfordert eine geringere Verformung des Nietwerk- kleiner ist als der Konuswinkel des Kolbenendes, so

stoffes zur Bildung des Schließkopfes und kann mit daß unter Wirkung des Stauchkolbens eine Sprei-

7 8

zung des Nietendes, zur Bildung eines Schließ- zur Rückseite 88 des Bundringes, so daß sich der kopfes 9" (siehe Fig. 16) erfolgt, 4er dem Bundring Bundring geringfügig innerhalb der Hülse bewegen 50 und der Hülsenfläche angepaßt ist. kann, wenn das Ende 87 des Zylinders in geeigneter

Nach dem Formen des Schließkopfes 9" weist die- Weise, z. B. durch einen Abstützkolben, gegen das ser eine Hohlkehle auf, welche durch die gekrümmte .5 Werkstücke gehalten wird, um die Werkstücke e Bundringfläche 14' erzeugt wird, und das Ende des und B zusammenzuhalten. Während des Nietvor-Schließkopfes ist in Anpassung an die Endfläche 60 gangs bildet der Kolben 89 den Schließkopf 9, wähdes Stauchkolbens 21' geringfügig eingetieft. Wegen rend die Schulter 84 der Hülse 85 den Bundring 82 der verringerten Stauchung des Kopfes wird die An- benachbart dem Blech A hält und eine Umfangsausordnung nach Fig. 15 vorzugsweise verwendet, wenn io weitung des Bundrings verhindert. Die axiale Kraft die Nietverbindung in erster Linie auf Scherung be- wird unmittelbar durch das Zylinderende auf das ansprucht wird und die Zugbelastungen gering sind. Werkstück ausgeübt, so daß die Kraft nicht durch Die Erfindung ist auch auf verjüngte Nieten an- den Bundring übertragen wird.

wendbar, die eine Preßpassung in den Löchern der In F i g. 23 ist ein Bundring 90 dargestellt, der den

zu verbindenden Werkstücke haben. Ein verjüngter 15 Nietschaft 10 umgibt. Der Schließkopf 9 am geNiet 65 ist in F i g. 17 und 18 dargestellt, der einen krümmten Lochrand 91 des Bundringes wird gesich verjüngenden Schaft 66 mit einem vorgeformten staucht, und der äußere, sich geringfügig verjüngende bündig versenkbaren Nietkopf 67 hat. Der sich ver- Wandabschnitt 92 des Bundringes entspricht der jungende Schaft ist geringfügig größer als die sich Innenfläche 93 der Hülse 94. Die Rückseite 95 des verjüngenden Löcher in den Werkstücken A und B. 20 Bundringes kommt an einer Schulter 96 der Hülse

Der Schließkopf 9' (siehe Fig. 18) an dem sich zur Anlage, wenn der Bundring in das Ende des verjüngenden Schaft 66 wird durch den sich in der Zylinders eingesetzt wird. Durch die Schulter 96 wird Hülse 20 bewegenden Stauchkolben 21" geformt, wie der Bundring in einem geringen Abstand von der in Fig. 12 dargestellt, und da der Kopf 9' und der Fläche des Werkstückes A gehalten (siehe gestrichelt Bund 50 durch den Zylinder 20' gehalten werden, 25 gezeichnete Stellung), und wenn der Nietkopf 9 durch wird ein Ausweiten des Loches im Werkstücke am den Stauchkolben 97 gebildet wird, wird der Bund-Nietschaftende mit dem kleineren Durchmesser ver- ring in feste und dichte Anlage an der Fläche des hindert. Zur Erläuterung ist die Verjüngung des Werkstückes A gepreßt, während das Ende 98 der Schaftes 66 übertrieben dargestellt. Hülse die Werkstücke zusammenhält. Die axiale

In Fig. 19 wird der Niet69 durch einen geraden 3° Kraft der Hülse wirkt daher unmittelbar gegen das zylindrischen Stab 70 gebildet. Die beiden Enden des Werkstückmaterial, und die Hülsenschulter bringt Nietes sind anfänglich ohne Kopf, während in den Bundring zu Beginn des Nietvorgangs in die Fig. 14 das eine Ende vorgeformt war. Die Niet- Nähe des Werkstückes.

köpfe 71 und 72 werden beide durch einen Stauch- In Fig. 24 wird der Schließkopf 9 am gekrümm-

kolben21' geformt, der sich in einer Hülse 20' be- 35 ten Lochrand 100 des Bundringes 101 gebildet, und der wegt, um die Köpfe am Bundring 50 zu verformen, Bundring weist ferner einen äußeren, sich geringfügig wie in F i g. 12 dargestellt. Die beiden Köpfe werden verjüngenden Wandabschnitt 102 auf, der der Innenr gleichzeitig durch die beiden entgegengesetzt zuein- fläche 103 der Hülse 104 entspricht und durch diese ander arbeitenden Kolben geformt. gehalten wird. Wenn der Bundring anfänglich in das

Obwohl in Fig. 14 bis 19 ein Bundring50 dar- 40 Ende der Hülse 104 eingesetzt wird, kann seine gestellt ist, der dem in Verbindung mit der Aus- Rückseite 105 in geringem Abstand von der Oberführungsform nach F i g. 12 gezeigten ähnlich ist, fläche 103 der Hülse 104 entspricht und durch diese können auch andere Bundringe verwendet werden, Schließkopf durch den Stauchkolben 106 gebildet beispielsweise der in Fig. 5 gezeigte Bundring 13 wird, wird der Bundring gegen das Werkstücke ge- oder der in F i g. 13 gezeigte Bundring 54. In 45 preßt, so daß er sich gegen die Innenfläche 103 durch Fig. 20 ist ein Nietvorgang dargestellt, bei welchem den Stauchdruck erweitert, um jeden Spalt zwischen der Stauchkolben in einer Hülse 20" gleitbar ist, die dem Wandabschnitt 102 und der Fläche 103 auszuan einem Handgriff 15 befestigt ist, welcher gegen füllen. Während des Nietvorgangs stützt sich das das Werkstücke gedrückt wird. Der Kolben ist in Ende 107 des Zylinders 104 unmittelbar gegen das der Hülse20" zur Anlage an dem Nietschaftende 50 Werkstücke ab. .

gleitbar, und eine Abstützstange76 hält den Kolben Fig. 25 zeigt eine Ausführungsform der Erfin-

21" gegen das Nietschaftende. Ein Niethammer 71 dung, bei welcher die Hülse eine radiale Ausdehnung greift am Nietkopf an und bewegt diesen und die des Bundringes verhindert, jedoch nicht am Schließ-Werkstücke A und B zum Stauchkolben 21", um das kopf anliegt. Der Bundring 110 ist dem Bundring entgegengesetzte Ende des Schaftes um den Bundring 55 nach Fig. 13 b ähnlich und weist einen konischen 54 herum zu stauchen. Lochrand 111 auf, der sich zwischen einem pein F i g. 21 und 22 umgibt ein Bundring 80 den krümmten Teil 112 und einer flachen Stirnseite 113 Nietschaft 10 und weist einen gekrümmten Lochrand erstreckt. Der äußere Wandabschnitt 114 des Bund-81 auf, an welchem der Nietkopf 9 geformt wird. ringes veriüngt sich geringfügig und ist mit einer

Ferner ist der Bundring mit einer Schulter 82 und 6° Schulter 115 verbunden. Die Hülse 116 ist mit einem einem äußeren, sich geringfügig verjüngenden zylin- nach innen gerichteten Endflansch 117 ausgebildet, drischen Wandäbschnitt 83 ausgebildet. Eine Schul- der eine Fläche 118 und eine Schulter 119 aufweist, ter 84 an der Hülse 85 entspricht der Bundring- die dem Wandäbschnitt 114 bzw. der Schulter 115 schulter 82, und eine Innenfläche 86 entspricht dem des Bundringes entsprechen. Die Innenfläche 120 der Wandabschnitt 83, wenn der Bundring in das Ende 65 Hülse 116 hat einen größeren Durchmesser als der der Hülse eingesetzt wird, wie in Fig. 21 dargestellt. Bundring 110 und dient zur Führung eines Stauch-Der Abstand von der Schulter 84 zum Ende 87 der kolbens 121, der ebenfalls einen größeren Durch-Hülse ist größer als der Abstand von der Schulter 82 messer als der Bundring hat. Beim Stauchen des

Nietschaftes verhindern die Flächen am Endflansch 117.- eine :radiäle Erweiterung des Bundringes 110, und die. Endfläche 122 der Hülse hält die Werkstücke A und B in der gleichen Weise zusammen, wie in Fig. 21 dargestellt ist. Die Schulter 119 hält den Bundring vor dem Stauchen benachbart der Fläche des Werkstückes A, und durch das Stauchen des Schließkopfes 123 wird der Bundring fest gegen das Werkstücke angedrückt.

Während des Stauchvorgangs liegt der Schließkopf 123 nicht gegen die Innenfläche der Hülse 116 an, jedoch bildet sich der Schließkopf symmetrisch zur Nietschaftachse. Das Stauchen kommt zum Stillstand, bevor der Schließkopf den Außendurchmesser des Bundringes überschreitet, so daß der Bundring das Abnehmen des Endflansches 117 nicht beeinträchtigt. Der Bundring hält die Hülse 116, und zwischen den Flächen der letzteren und des Stauchkolbens 121 kann ein Spalt 124 vorgesehen werden, damit der Stauchkolben konzentrisch zur Nietschaftachse ohne Beeinträchtigung durch die Hülse angeordnet werden kann. Bei manchen Nietvorrichtungen, beispielsweise bei selbsttätigen Preßnietmaschinen, ist die Stauchkolbenachse in der Maschine konzentrisch zum Nietkopf angeordnet, und der Spalt 124 kann ausreichend groß sein, um ein ausreichendes Spiel für eine solche konzentrische Anordnung zu erhalten, indem eine geringe Versetzung zwischen der Nietschaftachse und der Stauchkolbenachse ermöglicht wird. Obwohl die Innenfläche 120 der Hülse den Durchmesser des Schließkopfes 123 nicht begrenzt, hält die konische Fläche 111 des Bundringes den Schließkopf konzentrisch zur Nietschaftachse. Das Stauchen des Schließkopfes 123 kann geringer sein, als es in F i g. 25 mit vollausgezogenen Linien gezeichnet ist, wie durch die gestrichelte Linie 125 angegeben wird, welche den Außendurchmesser eines ähnlichen Schließkopfes angibt. Da die Querschnittsfläche des Stauchkolbens größer als diejenige des Nietschaftes ist, hat der Stauchkolben eine erhöhte Dauerfestigkeit unter Druckbelastung. Würde der Stauchkolben 121 unabhängig von der Hülse 116 geführt, so könnte der Flächenteil 120 des Zylinders 116 weggelassen werden, so daß der'Bundring durch die Flächen am Endflansch 117 begrenzt wird.

Fig. 26 zeigt eine Hülse von abgeänderter Form, bei der eine Unterteilung in Segmente 130 bis 133 vorgesehen ist und die einteiligen Hülsen bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen ersetzen kann. Bei der dargestellten Ausführungsform können Elemente 134 und 135 dazu verwendet werden, die Hülsensegmente gegen eine Verschiebung zu halten. Natürlich kann an Stelle der Elemente 134 und 135 ein Ring verwendet werden, der am Umfang der Hülsensegmente anliegt.

Wie ersichtlich, können durch die Unterteilung der Hülse in Segmente und durch die Ausübung äußerer Kräfte die Hülse und der Bundring auf dem Nietschaft gesichert werden, bevor der Nietvorgang beginnt, wodurch jede unerwünschte relative Axialbewegung dieser Teile ausgeschlossen wird, die unter den starken Schwingungen bei Handnietverfahren auftreten kann. Ferner ist ersichtlich, daß bei einer in Segmente unterteilten Hülse das Lösen der Hülse von der Nietverbindung möglich ist, falls der Nietkopfdurchmesser oberhalb des Wandabschnitts 114 des Bundringes der Fig. 25 zu stark gestaucht wäre.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Nietverbindung mit einem Vollniet unä einem vom Nietschaft des Vollnietes durchdrungenen, am Werkstück an der Schließkopfseite anliegenden Bundring, dessen vom Werkstück abgelegener Lochrand insbesondere abgerundet oder abgeschrägt ist, derart, daß die Durchmessererweiterung des Nietschaftes zum Schließkopf bei gesetztem Niet stetig verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Nietschaft (10) an der Schließkopfseite anschließend an den sich an den Bundring (13) anliegenden, sich radial fortschreitend erweiternden Schaftabschnitt einen Endabschnitt mit im wesentlichen zylindrischem Umfang (15) aufweist, der axial über den Bundring vorsteht, und daß der Durchmesser dieses Endabschnitts kleiner als der in an sich bekannter Weise während des Setzens des Nietes unverändert bleibende Bundringaußendurchmesser ist.

2. Nietverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des zylindrischen Endabschnitts (15) des Schließkopfes im wesentlichen dem Durchmesser des Bundringes an dessen Scheitel (17) entspricht.

3. Nietverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bundring (13) an seiner inneren Bundfläche eine Ringnut (30) aufweist zur Aufnahme eines an sich bekannten Dichtungsringes (32), der am Werkstück und Nietschaft anliegt.

4. Nietverbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen federnden Erweiterungsflansch (34) am Bundring, der, wie an sich bekannt, vor dem Setzen des Nietes zum Werkstück

• -^: geneigt ist und während des Nietvorgangs in eine ^: flache Lage gegen das Werkstück drückbar ist.

5. Nietverbindung nach Anspruch 1 bis 3, ge-'·■■■ gekennzeichnet durch einen äußeren, im wesentlichen zylindrischen Waridabschnitt (23', 23") am Bundring,· der zur Führung für eine entsprechend geformte Hülse (20) einer Setzvorrichtung dient.

6. Nietverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere zylindrische Bundringabschnitt eine Schulter (51) aufweist, die senkrecht zur Nietschaftachse liegt, wobei Schulter und anliegender Bundteil eine Führung für die Hülse (20') der Setzvorrichtung bilden.

7. Setzvorrichtung zur Herstellung einer Nietverbindung nach Anspruch 1 bis 6, mit einer beim Nietvorgang den Bundring außen umfassenden Hülse, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse derart ausgebildet ist, daß sie gleichzeitig zur Führung eines Stauchkolbens koaxial zum Bundring und zur Begrenzung des Endabschnittes des Nietschaftes in radialer Richtung bei der Schließkopfbildung dient.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen