DE2151847A1 - Fastening means, in particular a hollow rivet with a tear-off mandrel and a method for its production - Google Patents
Fastening means, in particular a hollow rivet with a tear-off mandrel and a method for its productionInfo
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Description
PatentanwaltPatent attorney
Dipl.-Ing.Dipl.-Ing.
D-8023 München - Puilach Wiener Jtr.2.I.Mdni.7930570,79317l2D-8023 Munich - Puilach Wiener Jtr.2.I.Mdni.7930570,79317l2
T)B/MÜ-Case P. 193 8023 Pullach, den 18. Oktober 1971T) B / MÜ-Case P. 193 8023 Pullach, October 18, 1971
AERPAT A.α., Alpenstrasse 14, 6301 Zug, SchweizAERPAT A.α., Alpenstrasse 14, 6301 Zug , Switzerland
Befestigungsmittel, insbesondere Hohlniet mit Abreißdorn und Verfahren zu dessen HerstellungFastening means, in particular a hollow rivet with a tear-off mandrel and a method for its production
Die Erfindung betrifft ein Befestigungsmittel, insbesondere einen Hohlniet mit Abreißdorn und ein Verfahren zu dessen Herstellung.The invention relates to a fastening means, in particular one Hollow rivet with tear-off mandrel and a process for its production.
Allgemein betrifft die Erfindung Befestigungsmittel von der Art die einen Stift aufweisen, der einen mit einer als Sollbruchstelle dienenden Nut zwischen seinen Enden ausgebildeten Dorn und ein Kopf an einem Ende des Dornes hat, und bei dem während des Setzens des Befestigungsmittels der Dorn an der Abreißnut abgebrochen wird, in-dem der Stift einer längsgerichteten Spannung unterworfen wird. Derartige Befestigungsmittel sind als Hohlnieten mit Abreißdorn bekannt.In general, the invention relates to fasteners of the type which have a pin which has a mandrel formed with a groove serving as a predetermined breaking point between its ends and has a head at one end of the mandrel, and at the during of setting the fastening means, the mandrel is broken off at the tear-off groove by applying a longitudinal tension to the pin is subjected. Such fasteners are known as hollow rivets with a tear-off mandrel.
Insbesondere betrifft die Erfindung, wenn auch nicht ausschließlich Befestigungsmittel mit Abreißdorn von der Art, die als Schließriieten bekannt sind.In particular, although not exclusively, the invention relates to Fasteners with tear-away pins of the type known as Closing rivets are known.
Ein Schließniet ist ein zweiteiliges Befestigungsmittel, das im allgemeinen auπ einem Dorn besteht, der einen Kopf und einen Stiel aufweist und weiterhin einen getrennten Kragen, welcher über den „Stiel des Dornes passt, Win Teil des Stiel des Dornes int irn Bereich rwhe dem Kopf mit rundumlauF.enden SchließnutenA closing rivet is a two-part fastening means that generally consists of a mandrel, a head and a Has stem and furthermore a separate collar, which fits over the "stem of the thorn, win part of the stem of the thorn int in the area of the head with all-round closing grooves
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ausgebildet und ein hinterer Teil des Stieles entfernt von dem Kopf ist mit Ziehnuten ausgeformt, um ein Setzwerkzeug den Stiel greifen zu lassen, während es diesen einer längsgerichten Spannung aussetzt. Zwischen dem Bereich der Schließnuten und dem Hinterteil ist der Stiel mit einer rundumgeführten Abreißnut V-förmigen Querschnittes ausgebildet. Der Stift oder Born wird durch Kaltverformung eines Drahtabschnittes zur Ausbildung eines Dornrohlinges mit einem Stiel und einem Kopf an einem Ende hergestellt und die verschiedenen Nuten werden anschließend an dem Stiel des Dornes durch ein Kaltwalzverfahren geformt, welches dem Gewindewalzen analog ist.and a rear part of the handle remote from the head is formed with pulling grooves to allow a setting tool to move the handle to let it grip while it exposes it to a longitudinal tension. Between the area of the locking grooves and the The rear part is the handle with a tear-off groove running all around V-shaped cross-section. The pin or Born is by cold working a wire section to form a Mandrel blank with a stem and head at one end and the various grooves are then made on the The stem of the mandrel is formed by a cold rolling process, which is analogous to thread rolling.
Bei der Verwendung des Schließnietes wird der Dorn mit seinem Stiel durch die übereinstimmenden Öffnungen in zusammengefügten Bauteilen, die aneinander befestigt werden, hindurchgeführt,bis der Kopf an einer Oberfläche der Anordnung anliegt und der Schaft von der anderen Oberfläche der Anordnung vorsteht.Der Kragen wird dann über den vorstehenden Stiel geführt. Danach wird derSchließbolzen oder Schließniet mittels eines Werkzeuges gesetzt, welches einen Amboß und Greifeinrichtungen aufweist, die bezüglich einander beweglich sind, wobei die Greifeinrichtungen den hinteren Teil des Stieles greifen, welcher mit den Ziehnuten ausgebildet ist, und wobei der Amboß oder Setzkopf an dem Kragen anliegt. Die Greifeinrichtungen und der Setzkopf werden dann bezüglich einander auseinanderbewegt, wodurch der Kragen nach oben gegen eine Oberfläche des Werkstückes und wodurch der Kopf des Dornes nach oben gegen die gegenüberliegende Fläche der Werkstücke bewegt wird. Eine fortgesetzte Betätigung des Werkzeuges erzeugt eine Deformierung und Einsenkung des Kragens in die Schließnuten des Schaftes und schließlich reißt der Dorn in4er Abreißnut unter Wirkung der durch das Werkzeug aufgebrachten Spannung ab. Der hintere Teil des Dornes wird dann verworfen.When using the closing rivet, the mandrel is joined together with its handle through the matching openings Components that are attached to each other, passed through to the head rests against one surface of the assembly and the shaft protrudes from the other surface of the assembly. The collar is then passed over the protruding stem. Then the locking bolt or locking rivet is set by means of a tool, which an anvil and gripping means relative to are mutually movable, the gripping devices the rear Grip part of the handle, which is formed with the pulling grooves, and wherein the anvil or setting head on the collar is present. The gripping devices and the setting head are then related apart, causing the collar up against a surface of the workpiece and causing the head of the The mandrel is moved upwards against the opposite surface of the workpieces. Continued operation of the tool creates a deformation and depression of the collar in the Closing grooves of the shaft and finally the mandrel tears in the tear-off groove under the action of the one made by the tool Tension off. The rear of the mandrel is then discarded.
Um eine maximale Sicherheit beim Setzen des Schließbolzens zu erreichen, sollte aieh der Teil des Dornes, welcher in der be-To ensure maximum security when setting the locking bolt reach, the part of the thorn which is in the
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festigten Einheit zurückgehalten ist, sich durch die gesamte Länge des Kragenteiles erstrecken, um eine so groß als mögliche Eingriffsfläche zu geben. Somit sollte der Dorn mit dem Kragen fluchtend oder vor diesem vorstehend abbrechen. Überlicheweise steht der Dorn eine geringe Entfernung über den Kragen vor und es ist folglich ausgesprochen anstrebungswert, daß die Oberfläche des Bruches nicht gezackt oder ausgefranst sein sollte. AIb zufriedenstellender Bruch wird ein derartiger bezeichnet, bei dem die an der Bruchstelle erzeugten Flächen eine glatte Kontur zeigen, obwohl sie andererseits eine kristalline Struktur des Metalles aufweisen können.fixed unit is retained, extending through the entire length of the collar portion to be as large as possible To give engagement surface. Thus, the mandrel should break off in alignment with or protruding from the collar. Mostly If the mandrel protrudes a short distance above the collar and it is consequently highly desirable that the surface the break should not be jagged or frayed. AIb A satisfactory break is one in which the surfaces produced at the break point have a smooth contour although, on the other hand, they may have a crystalline structure of the metal.
Die Kaltform und Walzvorgänge mittels derer der Dorn hergestellt wird, führen zu einer Verfestigung oder Härtung des Dornes insbesondere des Stieles und bei Fehlen anschließender Wärmebehandlung zeigt diese Art der Verfestigung die Neigung zu ausgefransten Brüchen an der Sollbruchnut zu führen, wenn der Schließbolzen gesetzt wird. Aus diesen Gründen war es bisher üblich, die fertiggestellten Dorne einer Wärmebehandlung zu unterziehen, um einen glatten Bruch zu erreichen, jedoch ist dieser Arbeitsvorgang insofern nachteilhaft, als er die Herstellkosten derartiger Schließbolzen oder Schließnieten vergrößert.The cold forming and rolling processes by means of which the mandrel is produced lead in particular to solidification or hardening of the mandrel of the stem and in the absence of subsequent heat treatment, this type of consolidation tends to become frayed To lead to breaks in the predetermined breaking groove when the locking bolt is set. For these reasons it was previously common to use the subjecting finished mandrels to heat treatment to achieve a smooth break, however, this is an operation disadvantageous in that it reduces the manufacturing costs of such Locking bolts or locking rivets enlarged.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Dornen für Befestigungseinrichtungen mit Abreißdornen die zufriedenstellende Brucheigenschaften aufweisen, mittels Kaltverformung hergestellt werden können,ohne daß eine anschließende Wärmebehandlung erforderlich ist, falls im Bereich der Sollbruchnut eine Zusatznut vorgesehen ist, die in Beziehung zuAer Sollbruchnut derart bemessen und angeordnet ist, daß sie bewirkt, daß der Schaft eines nicht wärmebehandelten Abreißdornes sauber an der Sollbruchnut abreißt, wenn der Schaft einer ausreichenden Spannung ausgesetzt wird.The invention is based on the knowledge that the mandrels for fastening devices with tear-off mandrels are the satisfactory Have fracture properties, can be produced by means of cold forming without the need for subsequent heat treatment is, if an additional groove is provided in the area of the predetermined breaking groove, which is dimensioned in this way in relation to the predetermined breaking groove and is arranged so that it causes the shank of a non-heat-treated shear mandrel to tear cleanly at the predetermined breaking groove, when the shaft is subjected to sufficient tension.
Durch die Erfindung wird somit ein Befestigungsmittel mit Abreißdorn geschaffen, bei dem der Schaft des Dornes mit einer Zusatz-The invention thus provides a fastening means with a tear-off mandrel created, in which the shaft of the mandrel with an additional
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nut im Bereich der Sollbruchnut ausgebildet ist, wobei diese Zusatznut derart in Beziehung zu der Sollbruchnut bemessen und angeordnet ist, daß sie bewirkt, daß der Schaft an der Sollbruchnut sauber abreißt, wenn der Schaft einer ausreichenden Spannung unterworfen wird.groove is formed in the area of the predetermined breaking groove, this additional groove is dimensioned and arranged in relation to the breakaway groove such that it causes the shank to be at the breakaway groove tears cleanly when the shaft is subjected to sufficient tension will.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bornes für Abreißdornbefestigungsmittel geschaffen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Sollbruchnut und eine weitere Nut festgelegter Abmessungen und in festgelegten Lagen am Umfang des Schaftes eines Bornrohlings mittels Kaltwalzen geformt wird, die weitere Nut derart in Beziehung zu der Sollbruchnut abgemessen und angeordnet ist, daß sie bewirkt, daß der Schaft des Stiftes glatt an der Sollbruchnut abreißt, wenn der Dorn einer ausreichenden Spannung unterworfen wird und wenn der Dorn vorher im Anschluß an das Kaltwalzen der Nuten keiner Wärmebehandlung unterworfen wurde .In accordance with another aspect of the invention is a method of making a spring for breakaway mandrel fasteners created, which is characterized in that a predetermined breaking groove and another groove of fixed dimensions and in Fixed positions on the circumference of the shaft of a Born blank is formed by means of cold rolling, the other groove in such a relationship is measured in relation to the breakaway groove and arranged so that it causes the shaft of the pin to tear off smoothly at the breakaway groove, if the mandrel is subjected to sufficient tension and if the mandrel beforehand following cold rolling Grooves has not been subjected to any heat treatment.
Zusammengefasst ist Gegenstand der Erfindung ein Befestigungsmittel mit Abreißdorn, wie beispielsweise ein Schließbolzen, der einen Dorn mit einem Schaft aufweist, in dem eine um den Umfang herumgeführte Sollbruchnut und eine weitere Nut ausgebildet ist, die in Beziehung zu der Sollbruchnut derart bemessen und angeordnet ist, daß sie bewirkt, daß der Schaft des Dornes glatt an der Sollbruchnut abreißt, wenn er einer ausreichenden Spannung unterworfen wird. Die Wirkung dieser anderen Nut ist derart, daß sie jegliche Wärmebehandlung des Dornes im Anschluß an die Ausbildung der Nuten überflüssig macht.In summary, the subject matter of the invention is a fastening means with a tear-off mandrel, such as a locking bolt, which has a mandrel with a shaft in which one is around the circumference guided around predetermined breaking groove and a further groove is formed, which are dimensioned and arranged in relation to the predetermined breaking groove is that it causes the shank of the mandrel to tear smoothly at the breakaway groove when subjected to sufficient tension will. The action of this other groove is such that it eliminates any post-formation heat treatment of the mandrel which makes grooves superfluous.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichter Ausführunrsformen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to some embodiments illustrated by way of example in the drawings.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 die Seitenansicht eines Schließbolzens nach derFig. 1 is a side view of a locking bolt according to the
Erfindung, wobei der Schließbolzen mit getrenntenInvention, wherein the locking bolt with separate
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Teilen in der nichtgesetzten Lage veranschaulicht ist;Dividing is illustrated in the unset position;
Pig. 2 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt einer den Schließbolzen von Figur 1 im gesetzten Zustand aufweisenden zusammengefügten Anordnung;Pig. FIG. 2 shows a side view partially in section of the locking bolt from FIG. 1 in the set state having assembled arrangement;
Figo 3 einen längsgerichteten Teilschnitt durch den Dorn eines Schließbolzens üblicher Form, der jedoch keiner Wärmebehandlung nach Ausbildung der Nuten unterworfen wird und veranschaulicht somit zum Vergleich eine typische ausgezackte Bruchstelle, die sich bildet, wenn der Schließbolzen gesetzt ist.3 shows a longitudinal partial section through the mandrel a locking bolt of the usual shape, which, however, does not require any heat treatment after the grooves have been formed is subjected and thus illustrates a typical jagged fracture point for comparison, which forms when the locking bolt is set.
Der in Figur 1 veranschaulichte Schließbolzen nach der Erfindung weist einen Stahldorn 10 und einen Kragen 12 auf. Der "Dorn besteht aus einem langgestreckten Schaft 14 kreisförmigen Querschnitts und einem Kopf 16 an einem Ende des Schaftes.The locking bolt according to the invention illustrated in FIG. 1 has a steel mandrel 10 and a collar 12. The "thorn exists from an elongated shaft 14 of circular cross-section and a head 16 at one end of the shaft.
Zwischen den Enden des Schaftes ist eine um den Umfang herumführende Sollbruchnut 18 ausgebildet, welche den Schaft effektiv in zwei Teile teilt, nämlich einen Schließteil 20, der den Kopf einschließt und einen Hinterteil 22.Between the ends of the shaft is a circumferential one Formed predetermined breaking groove 18 which effectively divides the shaft into two parts, namely a closing part 20 which encloses the head and a rear part 22.
Unmittelbar an den Kopf anschliessend weist der Schaft eine glatte zylindrische Aussenoberfläche 24 auf und hinter dieser Fläche sind drei Schließnuten 26 angeordnet, die von einer um den Umfang herumgeführten Zusatznut 28 gefolgt sind«, Die Zusatznut 28 ist dicht neben der Sollbruchnut 18 angeordnet. Der Hinterteil weist eine Anzahl von um den Umfang geführten G-reifnuten auf.Immediately adjoining the head, the shaft has a smooth one cylindrical outer surface 24 on and behind this surface three locking grooves 26 are arranged, one led around the circumference Additional groove 28 are followed. The additional groove 28 is arranged close to the predetermined breaking groove 18. The rear part has a Number of G-grooves running around the circumference.
Der Kragen 12 ist rohrförmig mit einer Bohrung 32 ausgebildet, welche in freier Passung über den Teil des Schaftes zwischen der glatten zylindrischen Oberfläche 24 und dem von dem Kopf entfernt liegenden Ende des Schaftes passt. Am Äusseren weist der KragenThe collar 12 is tubular with a bore 32 which in a free fit over the part of the shaft between the smooth cylindrical surface 24 and the end of the shaft remote from the head. On the outside, the collar points
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einen zylindrischen Teil 32 an einem Ende und eine leichte Aufweitung bei 36 in der Mitte zwischen den Enden auf und verjüngt sich bei 38 von der Aufweitung in Richtung seines anderen Endes.a cylindrical part 32 at one end and a slight flare at 36 midway between the ends and tapers at 38 from the flare towards its other end.
Es ist offensichtlich, daß die Sollbruchnut 18 die tiefste aller der Nuten des Dornes ist und somit einen definierten Schwächungspunkt bildet, an dem der Schaft abreißen wird, wenn er einer ausreichenden Spannung unterworfen ist. Die Zusatznut 28 ist in einer Tiefe ausgebildet, die sich der Tiefe der Sollbruchnut nähert, die jedoch andererseits in ausreichendem Maße weniger tief ist, um zu gewährleisten, daß keine Neigung auftritt, daß der Schaft entweder an der Zusatznut oder in einer im wesentlichen schrägen Richtung teilweise durch die Sollbruchnut und teilweise durch die Zusatznut abreißt,, Gleichzeitig reicht die Tiefe der Zusatznut aus, um die Eigenschaft des Bruches 'zu beeinflussen, der an der Sollbruchnut gebildet wird, wenn der Dorn abgerissen wird, um somit die Ausbildung eines ausgezackten Bruches zu vermeiden.It is obvious that the predetermined breaking groove 18 is the deepest of all the grooves of the mandrel and thus forms a defined point of weakness at which the shaft will tear off if it has a sufficient one Is subject to tension. The additional groove 28 is formed at a depth which approaches the depth of the predetermined breaking groove, which, on the other hand, is shallower enough to ensure that there is no tendency for the stem either at the additional groove or in a substantially inclined direction partly through the predetermined breaking groove and partly through the Additional groove tears off, At the same time, the depth of the additional groove is sufficient in order to influence the property of the fraction that occurs at the Breakaway groove is formed when the mandrel is torn off so as to avoid the formation of a jagged break.
Mit dem Faktor der Tiefe der Zusatznut ist auch der Paktor der Steigung der Zusatz-und der Sollbruchnut verbunden. Um wirksam zu sein, muß nicht nur die Zusatznut ausreichender Tiefe ausgebildet sein, sondern muß gleichzeitig nicht zu weit oder zu nahe an der Zusatznut angeordnet sein. Bei einem Schließbolzen-Abreißdorn mit einem Nominaldurchmesser von 4rr Zoll, wie er in Figur 1 veranschaulicht ist, ist die Teilung als die Entfernung zwischen den Flächen der Zusatznut und der Sollbruchnut definiert, welche bei einem Durchmesser von 0,164 Zoll nä-her an dem Kopf liegen.The factor of the depth of the additional groove is also linked to the factor of the slope of the additional groove and the predetermined breaking groove. In order to be effective, not only must the additional groove be formed with sufficient depth, but at the same time must not be arranged too far or too close to the additional groove. In the case of a locking bolt shear mandrel with a nominal diameter of 4 inches, as illustrated in Figure 1, the pitch is defined as the distance between the surfaces of the auxiliary groove and the breakaway groove which are closer to the head at a diameter of 0.164 inches .
Die Sollbruchnut ist in einer zweckdienlichen Tiefe ausgebildet, um die erforderliche Zugfestigkeit des Dorne? zu erreichen. Somit reißt ein Dorn von yg· Zoll Nominaldurchmeaser mit einer Sollbruchnut von 0,115 Zoll Fußdurchmesser unter -ine Zugspannung von ungefähr 0,8 Tonnen ab, während ein derartiger Dorn mit einer Sollbruchnut einer geringeren Tiefe von 0,131 Fußdurchmeaser eine Zugbea-nspruchung von ungefähr 1,0 Tennen zum Abreissen bedingt.The predetermined breaking groove is formed at an appropriate depth in order to achieve the required tensile strength of the mandrel? to reach. Consequently rips a mandrel with a nominal diameter of yg · inch with a predetermined breaking groove 0.115 inch foot diameter under tension of about 0.8 tons, while such a mandrel with a Predetermined breaking groove of a shallower depth of 0.131 foot diameter measures one Tensile stress of about 1.0 tons to tear off.
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Während die Tiefe der Sollbruchnut variiert wird, um verschiedene Zugfestigkeiten zu erreichen, muß gleichzeitig die Tiefe der Zusatznut variiert werden, um somit eine zweckdienliche "Differenz zwischen den Tiefen dieser beiden Nuten aufrecht zu erhalten.Wenn die Sollbruchnut vergleichsweise flach ausgebildet ist und eine große Bruchlast erfordert, ist eine geringe Differenz zwischen den Tiefen der Sollbruch- und der Zusatznut zweckdienlich, wohingegen, wenn die Sollbruchnut vergleichsweise tief ausgebildet ist, eine größere Differenz notwendig sein kana. Zum Zwecke der Veranschaulichung zeigen die später noch genauer erwähnten Beispiele, daß ein Schließbolzendorn mit A Zoll Nominaldurchmesser, und einer Sollbruchnut von 0,115 Zoll Fußdurchmesser und einer Hilfsnut von 0,003 Zoll geringerer Tiefe die angestrebte Wirkung aufwies. Palls jedoch der Fußdurchmesser der Sollbruchnut 0,131 Zoll beträgt, muß die Zusatznut ungefähr 0,006 Zoll weniger tief als die Sollbruchnut ausgebildet sein, da gefunden wurde, daß eine Zusatznut die lediglich 0,004 Zoll weniger tief war, zu unzureichenden Ergebnissen führten. Die Beispieüe zeigen weiterhin, daß im Falle der tieferen Sollbruchnuten eine Teilung von 1/32 Zoll zweckdienlich ist und daß eine Teilung von 3/32 Zoll zu groß liegt, wohingegen in dem Falle von Sollbruchnuten geringerer Tiefe eine Teilung von 1/16 Zoll zweckdienlich ist, während eine Teilung von 1/32 Zoll nicht ausreicht.While the depth of the breakaway groove is varied in order to achieve different tensile strengths, the depth of the additional groove must be varied at the same time in order to maintain an appropriate "difference between the depths of these two grooves. If the breakaway groove is made comparatively shallow and has a large breaking load requires, a small difference between the depths of the predetermined breaking groove and the additional groove is useful, whereas if the predetermined breaking groove is made comparatively deep, a larger difference may be necessary A nominal diameter of an inch, with a 0.115 inch base diameter and an auxiliary groove 0.003 inches less deep, had the desired effect. since it was found that an additional groove that was only 0.004 inches less deep gave inadequate results. The examples also show that in the case of deeper breakaway grooves a pitch of 1/32 inch is appropriate and that a pitch of 3/32 inch is too large, whereas in the case of breakaway grooves of smaller depth a pitch of 1/16 inch is appropriate , while a division of 1/32 inch is not sufficient.
Bei einem ersten Beispiel eines Schließbolzens nach der vorliegenden Erfindung ist der Dorn aus Manganstahl mittleren Kohlenstoffgehaltes hergestellt und weist einen Nominaldurchmesser von 3/16 Zoll auf und die folgenden Dimensionen gleichfalls in Zoll:In a first example of a locking bolt according to the present invention According to the invention, the mandrel is made of manganese steel with a medium carbon content and has a nominal diameter of 3/16 inches and the following dimensions also in inches:
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Kopfdurchmesser 0,375Head diameter 0.375
glatte zylindrische Oberflächesmooth cylindrical surface
(Durchmesser) 0,195(Diameter) 0.195
glatte zylindrische Oberflächesmooth cylindrical surface
(Länge) 0,473(Length) 0.473
Schließnuten (Fußdurchmesser) 0,182Closing grooves (foot diameter) 0.182
Sollbruchnut (Fußdurchmesser) 0,125Predetermined breaking groove (root diameter) 0.125
Hilfsnut (Fußdurchmesser) 0,132Auxiliary groove (foot diameter) 0.132
Greifnuten (Fußdurchmesser) 0,175 Teilung der Schließnuten 0,042Gripping grooves (foot diameter) 0.175 Pitch of the closing grooves 0.042
Teilung der Zugnuten . 0,031 Teilung von Sollbruch-Hilfsnut 0,060Division of the pull grooves. 0.031 Pitch of predetermined breaking auxiliary groove 0.060
Die Schließbolzen-Abreißdorne mit den oben angeführten Abmessungen, die keiner Wärmebehandlungen nach ihrer Herstellung unterworfen worden waren, ergaben einen klaren Bruch ohne ax^sgefranste Vorsprünge an der Sollbruchnut, wenn sie einer ausreichenden Zuspannung unterworfen waren.The locking bolt shear pins with the dimensions listed above, which had not been subjected to any heat treatments after their manufacture, resulted in a clear break with no axially fringed edges Projections on the predetermined breaking groove when they were subjected to sufficient tension.
Die folgenden weiteren Beispiele von Schließbolzen von 3/16ZoIl ITominaldurchmesser, bei denen die angegebenen Dimensionen (Angaben in Zoll) von den Dimensionen des vorangegangenen Beispiels abweichen, fühlten gleichfalls zu zufriedenstellenden Brüchen ohne daß sie einer Wärmebehandlung unterzogen wurden:The following additional examples of 3/16-inch locking bolts ITominal diameter for which the specified dimensions (details in inches) deviate from the dimensions of the previous example, also felt to be satisfactory fractions without that they have been subjected to heat treatment:
Nr0 example
No. 0
FußdurchmesserPredetermined breaking groove
Foot diameter
Fußdurchmesser zu SollbruchnutAdditional groove division of additional
Root diameter for predetermined breaking groove
Zum Vergleich wurden die folgenden Proben von ijch] ießbol zendornen mit 3/16 Zoll Nominaldurchmesser untersucht, dip sich von denFor comparison, the following samples were taken from Ijch] ießbol zornnen examined with 3/16 inch nominal diameter, dip yourself from the
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Dornen nach Beispiel 1 bezüglich der angegebenen Dimensionen unterschieden (Angaben gleichfalls in Zoll) und führten hierbei zu nicht zufriedenstellenden Brüchen, welche anzeigten, daß die Tiefe und Teilung der Zusatz- und Sollbruchnuten dieser Proben nicht nach der vorliegenden Erfindung ausgebildet waren.Differentiated thorns according to Example 1 with regard to the specified dimensions (Data also in inches) and led to unsatisfactory fractures, which indicated that the depth and division of the additional and predetermined breaking grooves of these samples were not formed according to the present invention.
Schließbolzendornen von 1/4 Zoll Nominaldurchmesser, die nicht wärmebehandelt waren,wurden dann in einem Bereich von Abmessungen hergestellt, welcher aufgrund der bei der Herstellung der 3/16 Zoll Schließbolzen gewonnenen Erfahrungen festgelegt wurden, um zu zufriedenstellenden Bruchcharakteristiken zu führen und die folgenden Beispiele, die mit 1 bis 13 durchnumeriert sind, ergaben zufriedenstellende Brüche unter Spannung. Der Durchmesser der glatten zylindrischen Oberfläche 24 betrug 0,259 Zoll und die Sollbruch- und Zusatznuten wiesen die angegebenen Dimensionen auf, und waren bei einer Teilung von I/I6 Zoll gemessen bei einem Durchmesser von 0,224 Zoll angeordnet.1/4 inch nominal diameter locking pin arbors that were not heat treated were then obtained in a range of dimensions manufactured, which was determined based on the experience gained in the manufacture of 3/16 inch locking bolts, to result in satisfactory fracture characteristics and the following examples, numbered 1 through 13 gave satisfactory fractures under tension. The diameter of the smooth cylindrical surface was 24 0.259 "and the breakaway and additional grooves had the dimensions indicated, and were at a pitch of 1/16" measured at a diameter of 0.224 inches.
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FußdurchmesserPredetermined breaking groove
Foot diameter
Fußdur chme s s e rAdditional groove
Foot diameter
Zum Vergleich ergaben die folgenden Proben von Schließbolzendornen mit 1/4 Zoll Nominaldurchmesser, die sich von den Bei_ spielen 8 bis 13 bezüglich der angegebenen Dimensionen unterschieden unzureichende Bruchstellen:For comparison, the following samples of locking bolt mandrels resulted with 1/4 inch nominal diameter, which differed from the examples 8 to 13 with regard to the specified dimensions insufficient break points:
FußdurchmesserPredetermined breaking groove
Foot diameter
FußdurchmesserAdditional groove
Foot diameter
SollbruchnutDivision of additional /
Predetermined breaking groove
Es soll hervorgehoben werden, daß die ungefähren Äquivalente von 0,030, 0,060 und 0,090 in Brüchen 1/32, 1/16 bzw. 1/11 sind.It should be emphasized that the approximate equivalents of 0.030, 0.060 and 0.090 in fractions are 1/32, 1/16 and 1/11, respectively.
Die Proben K und L veranschaulichen die Wirkung einer unzureichenden Teilung und die Proben 0 und P veranschaulichen die Wirkung einer zu großen Teilung. Die Prober V, ut;.1 N veranschaulichen die Wirkung einer unzureichenden Different: ;-; lochen den Durchmessern der Sollbruch-und der Zusatznuten,Samples K and L illustrate the effect of insufficient division, and Samples 0 and P illustrate the effect of too large a division. The probers V, ut; .1 N illustrate the effect of an insufficient difference:; -; punch the diameters of the predetermined breaking and additional grooves,
In Figur 2 sind zwei mit öffnungen versehene Platten 40 und 42In FIG. 2, there are two plates 40 and 42 provided with openings
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Fläche an Fläche zusammen angeordnet und durch einen gesetzten Schließbolzen 44 aneinandergehalten. Die Teile des Schließbolzens ähnlich dem in Figur 1 dargestellten, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet« Der Hinterteil 22 des Dornes ist von dem Schließteil 20 abgerissen worden und von diesem getrennt veranschaulicht. Der Kopf 16 des Schließteiles des Dornes liegt an der Platte 40 und der glatte zylindrische Teil des Schaftes des Dornes erstreckt sich durch die zueinander ausgerichteten Öffnungen der Platten. Der die Schließnuten und die Zusatznut aufweisende Teil des Dornes steht vor die Platte 42 vor und wie veranschaulicht wurde der Kragen 12 aufgezogen,um an der Platte 42 anzuliegen uni um reibungsmäßig in Eingriff mit den Schließ- und Hilfsnuten des Dornes zu stehen. Die Hilfsnut ist dadurch als zusätzliche Schließnut verwendet. Der Hinterteil 22 weist einen spheroidalen Vorsprung 46 auf, der durch das Abreißen des Schaftes gebildet ist und der Schließteil 22 weist eine entsprechende Höhlung 43 komplementärer Form zu dem Vorsprung 46 auf. Die Oberflächen des Vorsprunges und der Höhlung, obwohl sie eine typische kristalline Struktur zeigen, haben glatte Konturen und sind frei von irgendwelchen ausgefransten Kanten. Im GegenaEbz hierzu zeigt Figur 3 einen Schließteil 50 und einen Hinterteil 52, die durch abreissen unter Spannung eines nicht wärmebehandelten, jedoch im übrigen üblichen Schaft eines Schließbolzens ähnlicher Form und Abmessungen wie der in Figur 1 und 2 veranschaulichte gebildet ist, mit der Ausnahme, daß er nicht die Zusatznut aufweist.Arranged face to face together and held together by a set locking bolt 44. The parts of the locking bolt similar to that shown in Figure 1, are denoted by the same reference numerals «The rear part 22 of the mandrel is from the Closing part 20 has been torn off and illustrated separately from this. The head 16 of the locking part of the mandrel rests on the Plate 40 and the smooth cylindrical part of the shaft of the mandrel extends through the aligned openings of the plates. The one having the closing grooves and the additional groove Part of the mandrel projects in front of the plate 42 and as illustrated the collar 12 was pulled up to lie against the plate 42 uni um frictionally in engagement with the locking and auxiliary grooves to stand the thorn. The auxiliary groove is used as an additional closing groove. The rear part 22 has a spheroidal shape Projection 46 formed by the tearing off of the shaft and the closing part 22 has a corresponding cavity 43 of complementary shape to the projection 46. The surfaces of the protrusion and the cavity, although they are a typical crystalline Show structure, have smooth contours and are free of any frayed edges. In contrast to this, Figure shows 3 a closing part 50 and a rear part 52, which tear off by under tension of a non-heat-treated but otherwise usual shank of a locking bolt of a similar shape and Dimensions as illustrated in Figures 1 and 2 is formed, with the exception that it does not have the additional groove.
Es ist offensichtlich, daß keine der Schließnuten oder Zugnuten dieses in üblicher V/eise geformten Schließbolzendornes es ermöglichte, als Zusatznut in dem Sinne zu wirken, wie dieser Ausdruck bei der vor]ierenden Erfindung verwendet ist.It is obvious that none of the locking grooves or pulling grooves this locking bolt mandrel, shaped in the usual V / eise, made it possible to act as an additional groove in the sense of this expression is used in the prior invention.
Es ist offensichtlich, daß der Hinterteil 52 anstelle einen Vorsprung mit weichen Konturen zu haben einen ausgefransten Vorsprung 54 aufweist und daß der Schließteil 50 eine entsprechend ausgefranste Höhlung 56 aufweist.It is obvious that the rear part 52 instead of a protrusion with soft contours to have a frayed projection 54 and that the closing part 50 has a correspondingly frayed Has cavity 56.
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Der Schließbolzendorn 10 nach der vorliegenden Erfindung wurde aus Stahldrahtrohmaterial hergestellt, welches zur Herstellung mit einem zweckdienlichen Kopf versehenen Rohlings kaltgeformt wurde. Dieser Rohling wurde anschließend kalt gewalzt und zwar zwischen einem Paar gleicher Formwalzen mit längsgerichteten Rippen welche die Nuten in dem Schaft in einer analogen Weisewie beim Walzen eines Schraubengewindes mittels Profilwalzen ausbildete The striker mandrel 10 of the present invention was made from steel wire raw material used for manufacture cold formed with a suitable headed blank. This blank was then cold rolled between a pair of like forming rolls with longitudinally directed ribs which form the grooves in the shaft in a manner analogous to that of formed when rolling a screw thread by means of profile rolling
Die Kante, welche die Zusatznut formt ist derart ausgebildet,daß sie den Rohling vor der Kante, welche die Sollbruchnut formt, greift, so daß die Zusatznut zuerst gewalzt wird. Falls die beiden Nuten gleichzeitig gewalzt werden wurde gefunden, daß zu viel Material zwischen diesen aufgewölbt wird.The edge which forms the additional groove is designed such that it grips the blank in front of the edge which forms the predetermined breaking groove, so that the additional groove is rolled first. If the two Grooves are rolled at the same time, it has been found that too much material bulges between them.
Die Zusatznut und die Sollbruchnut können von gleicher Form oder zueinander verschiedener Form ausgebildet sein. Vorzugsweise wird bei diesem Gesichtspunkt derart vorgegangen, daß die Walzwerkzeugefür die Nuten derart geformt sind, daß sie die Zusatznut in der gleichen Form ausbilden wie die Sollbruchnut. Wegen der Tatsache, daß die Zusatznut vor der Sollbruchnut gewalzt wird, hat es sich in der Praxis herausgestellt, daß die Arbeitsweise der Profilwalzen bei der Herstellung der Sollbruchnut bewirkt, daß das Material längs des Schaftes von der Sollbruchnut wegfließt, mit der Wirkung, daß die Form der Zusatznut abgewandelt wird.Bei der vorzugsweisen Ausführungsform ist sowohl die Zusatznut als auch die Sollbruchnut durch die Profilwalzen als V-förmige Nuten mit einem eingeschlossenen Winke!}/zwiochen 52 und 58° und einem Fußradius von 0,005 bis 0,025 Zoll geformt. Wie in Figur 1 veranschaulicht hat die 7irkuni5; des Walzerin der oollbruohnut das Profil der Zusatznut 28 abgewandelt, und bewirkt, daß die 1M Hohe dor Zusatrnut die der ijo] Ibruchnut näher iin/Ί ein Irn-f'il einnimmt, das mc-hr rcej'krenli t zur Achse den r.)c}\:-. r ler liert, al π die πιν'·-·ι< K1;Λ ■ ■] (.- dp r Zu π al "nu 1. The additional groove and the predetermined breaking groove can have the same shape or a shape different from one another. In this aspect, the procedure is preferably such that the rolling tools for the grooves are shaped in such a way that they form the additional groove in the same shape as the predetermined breaking groove. Due to the fact that the additional groove is rolled before the predetermined breaking groove, it has been found in practice that the operation of the profile rollers in the production of the predetermined breaking groove causes the material to flow away from the predetermined breaking groove along the shaft, with the effect that the In the preferred embodiment, both the additional groove and the predetermined breaking groove are formed by the profiling rollers as V-shaped grooves with an included angle!} / Between 52 and 58 ° and a root radius of 0.005 to 0.025 inches. As illustrated in Figure 1, the 7irkuni5; des Walzerin der oollbruohnut modified the profile of the additional groove 28, and causes the 1 m high dor additional groove to take that of the ijo] Ibruchnut closer iin / Ί an Irn-f'il, the mc-hr rcej'krenli t to the axis of the r .) c} \: -. r ler liert, al π die πιν '· - · ι <K1; Λ ■ ■] (.- dp r Zu π al "nu 1.
209818/06Si209818/06 Si
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der vorher beschriebenen Beispiele beschränkte Beispielsweise wird angenommen, daß die Sollbruchnut gewalzt werden kann, ehe die Zusatznut gewalzt wird.The invention is not limited to the details of those previously described Limited Examples For example, it is assumed that the predetermined breaking groove can be rolled before the additional groove is rolled will.
Obwohl in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel die Zusatznut an dem Schließteil des Dornes ausgebildet ist, kann sie gleichfalls am Hinterteil des Dornes ausgebildet werden. In einem derartigen Falle bricht der Dorn glatt ab, jedoch anstelle daß der Schließteüj/eine Höhlung und der Hinterteil den Vorsprung aufweist, wird die Höhlung in dem Hinterteil erzeugt und der Schließteil weist den Vorsprung auf„ Vorzugsweise wird die Zusatznut an dem Schließteil des Dornes ausgebildet, so daß sie als Schließnut verwendet werden kann, in die der Kragen zusätzlich zu den anderen Schließnuten eingesenkt werdeijkann.Although in the illustrated embodiment the additional groove is formed on the locking part of the mandrel, it can also be formed on the rear part of the mandrel. In such a case, the mandrel breaks off smoothly, but instead of the Closed part / a cavity and the rear part has the projection, the cavity is produced in the rear part and the closing part has the projection Closing part of the mandrel formed so that it can be used as a closing groove in which the collar in addition to the others Closing grooves can be countersunk.
Sämtliche in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen veranschaulichten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung ·νοη Bedeutung βAll technical details mentioned in the description and illustrated in the drawings are essential for the invention · Νοη meaning β
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