DE2244143A1 - Anordnung zum bohren und blind-nieten - Google Patents
Anordnung zum bohren und blind-nietenInfo
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Description
2244H3
Dip!.-Ing. Heinz Bcrdehle
D-8 A/München 26. Postfach 4 Telefon 0811/29 25 55
Anmelders Georg· Tucker Byelet Company Waleall Road Birmingham
Bngland
sum Bohren und
Die Brfindung beiieht «ich «uf eine Anordnung sum Bohren und
Blind-Wieten mit einem Dorn sum nieten« der mxm einem S5ugctiel#
einem Dornkopf und einem Bohrteil besteht und bei dem «uf dem Zugetiel des Dorne« eine Bohlniete angeordnet iat.
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.a- 22UH3
Der Ausdruck "Blindniet««· wird imfolgenden zu» Bezeichnen
einer Arbeitsweise gebraucht« bei der eine Anordnung verwendet wird« die eine Bohlniete und einen Dorn unfaflt« wobei der Dorn einen
Kopf und einen Zugstiel hat« Der Zugstiel wird durch einet, röhrenförmigen
Teil der Bohlniete geführt und ein Teil von ihm ragt aus eine» Bnde der Bohlniete heraus· Der Kopf des Domes wird auf
der anderen Seite der Bohlniete angeordnet und ist so breit, daß er den röhrenförmigen Teil der Bohlniete nicht passieren kann«
ohne sie au deformieren. Die Arbeitsweise mit einer solchen Anordnung umfaßt folgende Schrittet
■insetsen des röhrenförmigen Teiles der Bohlniete in ein Loch
in eine» Werkstück von einer Seite des Werkstücke« so daß es auf der anderen Seite des Werkstücks, nlmlich der nicht sichtbaren
oder "Blindenseite", herausragt und Vernieten der Bohlniete, indem
der Dornkopf eine radiale Ausdehnung des röhrenförmigen Teiles auf
der Blindseite des Werkstücks bewirkt, wenn an Zugstiel des Domes der Dornkopf zurückgezogen wird« wahrend die Bohlniete gegen eine
relative Verschiebung zum Werkstück festgehalten wird·
Der Ausdruck "Blind-Miet-AnordnungB wird hierin verwendet, um
eine Anordnung des beschriebenen Typs zu bezeichnen· Blind-sriet-Anordnungen
werde· vom Anmelder unter de» Warenseichen "VOV" vertrieben· Gewöhnlich hat bei» Blindnieten die Bohlniete selbst
an de» Bude« aus de» der Zugstiel des Domes herausragt« einen
rlaasoh und um die Bohlniete su vernieten wird ein Sietwerkzeug
verwendet, da· eine Base mit eine» Loch besitzt und darin den heraus- ι
ragenden Teil des Zugstiels vom Dom aufnimmt und so ein Widerlager
gegenüber der Bohlniete bildet und sie wahrend des Nietvorganges
gegen eine relative Bewegung gegenüber dem Werkstück schützt« Außerdem besitzt das Vietwerkseug Zugmittel, um auf den
herausragenden Teil des Zugstempels einen Zug auszuüben«
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Ss wurde bereite für das Blindnieten eine Blindnietanordnung
vorgeschlagen« die als einen integrierten Beetandteil dee Dornkopfes,
der in die entgegengesetzte Richtung dee SSugstleles weist,
einen Bohrteil besitzt« wobei durch Mittel des Nietwerkzeuge·,
das zuerst drehen und dann ziehen kann, der Dorn zuerst ein Loch in ein Werkstück bohrt und dann die Miete In ihm vernietet·
Ein Dorn, von dem ein Teil als Bohrer ausgebildet ist» wird: Am
folgenden als Bohrdorneinrichtung bezeichnet« Frohere Vorschläge
für Bohrdorneinrichtungen für den Gebrauch zum Blindnieten haben jedoch» soweit wie es bekannt wurde« den Nachteil mit sich ge«
bracht« daß Teile des Bornes modifiziert werden mußten, die dann
die Dauerhaftigkeit der Nietung ungünstig beeinflußt haben und insoweit« wie sie die Herstellung der Blindnieteinrichtung betrafen,
stiegen die Kosten und die Kompliziertheit der Einrichtung an.
Eine Übliche Art von Dornen« die bei Blindnietverfahren gebraucht
wurde« wurde durch Abschneiden von Drahtetücken, die den Durchmesser
des Zugstempels hatten« hergestellt» Dabei ist aber durch die Menge des Metalls, die zu einem Kopf geformt werden kann, für
eine solche Bearbeitung eines Dorndrahtes von jedem beliebigen Durchmesser eine Grenze gesetzt,und eine solche Grenze 1st im
Hinblick auf das Formen des Bohrers durch wirtschaftlichere Verfahren· wie sie ζ·Β· in der Herstellung von Bohrern oder Gewindebohrern
üblich sind« unbefriedigend·
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde« eine bohrende Blindnietanordnung
zu schaffen« die einen Bohrdorn enthält, der einen Bohrteil umfaßt, der hergestellt werden kann durch die bei der
Herstellung von Bohrern oder Gewindebohrern üblichen Verfahren und
der trotzdem beim Vernieten von Hohlnieten iofciner befriedigenden
Weise arbeitet· Diese Aufgab« wird gemtß der Irfindung dadurch
gelöst, das der Dornkopf «inen Stumpf umfaßt, der mit dem Zufstiel
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eine gemeinsame Achse hat und der Bohrteil eine siel» in axialer
Richtung erstreckende Einbuchtung aufweist« in die der Stumpf eingepaßt ist und das Bohrteil hierbei gesichert wird« um mit dem
Dorn beim Bohren sich au drehen·
da« Verhalten de« Stumpfe« in der Einbuchtung de· Bohrteile·
'entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung sichersuttellen,.
sind auf dem Stumpf awei kleine Leisten gefönt«
Uta weiterhin sichersustellen· daft die Drehung, die Iran dem Dorn
ausgeht, auch auf da« Bohrteil fibertragen wird, kann gentfl einem
weiteren Merkmal der Erfindung der Stumpf konisch oder kreusfumig
in «eiaem Bjuerechnitt sein.
Xm Rahmen der Erfindung kann weiterhin der Bohrteil auf dem Stumpf
durch Haftmittel, κ·Β· Bpoxydharxe oder einem anderen schnellbindenden
Klebstoff gesichert sein»
einige Beispiele und Ausführungen der Erfindung sind in den
Seichnungen dargestellt und in allen Binselheiten im folgenden beschrieben·
rig· 1 bis 4 einzelne Stadien in der Herstellung eines
Bohrelemente· und seine Anordnung auf einem Dornt
Pig· S eine Ansieht einer Blind-Viet-Anordnung, in
der ein feil des Bugstiele vom dem Born abgebrochen 1st und die einem Dotn mit einem Bohr*
element, wie es in rig· I dargestellt ist« enthtlt«
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OfilGHNAL INSPECTED
yig* 6 bis 9 perspektivische Aneichten von verschiedenen
Formen, die im Rahmen der Erfindung die Stumpfe der Dorn· heben können»
Fig. Io u. IX jeweils ein Bohreleraent und den Horn einer
anderen Blindnietanordnung, wobei das Bohr« element so ausgebildet ist, das es von dem
Dorn gelöst werden kann, und
bohrenden üTietwarkseugs, bei dem das Bohrelement
aus einer Bahre gebildet wird«
Die Blindnietanordnung» wi· sie in der Fig« 5 dargestellt ist« um«
fast eine Bohlniete R mit einem röhrenförmigen Schaft 2o und einem
auswärts angeflanschten Kopf 22, einem Dorn M mit einem Zugstiel 24«
einem Kragen 26 (der als Domkopf bei einer Blind-Nietung dient),
einem Stumpf 28 und einem Bohrelement D, das eine Binbuchtung 3o (siehe Fig. 2) hat, um den Stumpf 28 des Domes aufnehmen zu können.
Das Bohrelement D dieser Blindnietanordnung ist so dimensioniert«
daß es ein Loch mit einem Durchmesser in das Werkstück bohrt» das den Schaft der röhrenförmigen Bohlniete aufnimmt« der etwas größer
ist als der Durchmesser des Kragens 26 von den Dorn M. Der Zug·»
stiel 24 des Domes M hat einen Hacken 32« der in der üblichen Art
während der Bsrstellung des Domes hergestellt wird und wo der
Zugstiel nach dem Vernieten der Bohlniete bei einer Nietung abbricht.
Das Bohrelement D dieser Blind-Niet^Anordnung wird durch Ausführen
der in den Fig· 1 bis 4 gezeigten Studien hergestellt« Bin asylindrischer
Rohling 34 (Fig. 1) aus getempertem weichen Stahl wird durch gegenüberliegende Prägestempel in einer Maschine mit einem
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ringförmigen Flansch 36 an einem Ausgang der Einbuchtung 3o versehen,
Di· Einbuchtung 3o ist zylindrisch oder mindest«!· im wesentlichen zylindrisch und auf demselben Ende coaxial zum Rohling an*
geordnet. Der Rohling 34 wird zwischen gegenüberliegenden, nicht
dargestellten trägestenpeln von der Art« wie er bed der Herstellung
von Bohrern oder Gewindebohrern Üblich ist, geformt« Das Ergebnis
ist eine Bohrspitze von im wesentlichen elliptischem Querschnitt mit zwei sich in der Ling· erstreckenden Rillen} ein· Rille ist
dabei jeweils in dem der anderen Rille gegenüberliegenden Quadranten angeordnet, jede Rille ist »it Schneidkanten versehen und liegt
vorzugsweise am Ende der Hauptachse der Ellipse des Querschnitts.
Ohren 38 längs den Seiten des Rohlings 34 und überflüssiges Metall
4o an den Enden wird entfernt« um die Schneidkanten des Rohlings
gut auszubilden.
Der nächste Schritt in der Herstellung einer Blind-Niet-Anordnung
ist« daft der Rohling 34 auf dem Stumpf 28 des Domes M angeordnet wird·
Der Dorn M wird aus einem Stahldraht in einem herkömmlichen Nagel-Berstell-Automaten
hergestellt· Der Automat hat Mittel« um den Dreht zu greifen und zwischen die Prägestempel zu führen, dabei wird
der Draht stückweise von einer Spule abgewickelt mit jeweils einer Länge« die als das Hauptstück bezeichnet wird und genügend bemessen ist«
um in eine zylindrische Vertiefung in dem Xbpfwerkzeug eingelegt su werden. Wenn der Draht mit dem Boden der Vertiefung in
Bingriff kommt« dann liegt ein Teil des Drahtes zwischen dem Kopfwerkzeug
und die frägestöcke werden betätigt« um den ringförmigen
Kragen 26 zu formen« Der Stumpf 28 iet zylindrisch oder zumindest
im wesentlichen zylindrisch« er kann so ausgebildet sein, daß er mit Befestigungsmitteln oder durch Klebstoffe in der Einbuchtung
gehalten wird, z.B. für ein schnelles Nieten mit zyanhaltigen
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Klebstoffen oder Kunstharzen. Das Verhalten des Stumpfes in der
Einbuchtung des Bohrelementes D muß genügend gesichert sein« um
das Drehen des Bohrelementes selbst, wenn im Zuge einer Blind-Nietung
e£n Loch gebohrt werden muß, sicherzustellen.
Fig* 6, 7, 8 und 9 zeigen verschiedene Formen des Stumpfes als
Alternativen auf, die entsprechend mit 28a f 28b, 28c und 28 d
bezeichnet sind und zu den Dornen Ha, Mb, Mc und Md gehören·
Der Stumpf 28a (Fig, 6) ist in der Form eines Kreiskegels mit
einem spitzen Winkel von ungefähr 3° bis 5° gehalten und stellt die komplementäre Form des Köpfwerkzeugee dar. 3Dm Fall des Domes
Ma ist die Einbuchtung 3o in dem nicht dargestellten Bohrelement auch in der Form komplementär zu dem Stumpf gehalten« Bei einem
Ineingriffkommen bieten die zwei Kegel-Oberflächen genügend Halt
für das Bohren.
Die Stümpfe der Dorne Mb und Md (Fig. 7 und 9) sind nach den Formen des Kragens, wie bei Fig· 4 erläutert, einem weiteren
Formungsprosee unterworfen worden, der ftumpf 28b hat swei klein·
Leisten, die für einen sicheren Bait des Stumpfes in der zylindrischen
oder annähernd zylindrischen Einbuchtung des Rohlings 34 (Fig. 2) sorgen» Der Stumpf 28d (Fig. 9) 1st quadratisch oder annähernd
quadratisch gemacht worden, wie es in der Figur dargestellt ist, um einen gesicherten Salt in der Einbuchtung 3o zu bewirken·
Das Abflachen eines runden Drahtes nit einen Durchmesser von
2,64 is» auf einen Abstand der im Quadrat «ich gegenüberliegenden
Selten von 2,59 wo. und eine Diagonallänge von 2#74 mm 1st dabei
vollauf befriedigend· Der Stumpf 28c des Domstiels in Flg. β ist
in einer Rollbearbeitung ferillt worden, um so einen sicheren Bait
in der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Einbuchtung des Rohlings zu gewährleisten·
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• β -
Bei «11 dies«n Dornen M, Ma, Hb, Hc und Nd let der Bait des
Stupfes in der Einbuchtung da« Rohlings so gut» da* es dan
Bersteller möglich ist, den Rohling und dan Dorn susamuansufügen
und dam Verbraucher es «la ein Stück anzubieten.
Bei dar Herstellung der dargestellten Dorne können dia dan Draht
bearbeitenden Prägestempel des NagelWVutonaten eine solche Form
haben, das in dem Stiel dee Dorne· entweder in der Mähe dee Kragen·
oder wie in den Figuren 4 und 5 dargestellt i»t, etwasweiter weg ein Backen 32 entsteht« in den dann der Dorn nach dem Vernieten der
Bohlniete in dem geschilderten HietproseB abbricht, wie es in einem
Blind-tfiet-Verfehren üblich ist. Mach dem Prlgen werden die Prägestempel
geöffnet, der Draht vorwärts transportiert und abgeschnitten. Der Draht wird erneut von den Prägestempeln für den nächsten Prägevorgang
gegriffen. Beim Anordnen des Rohlinge oder Bohrelementes
auf dem Stumpf irgendeines der im vorhergehenden geschilderten Dorne wird der Rohling auf den Stumpf gepreßt, damit die Schneidkanten
keinen Schaden leiden« nimmt den Druck der flansch 36 auf
(und beim Dorn der Kragen 26). Danach bricht der Flansch 36 ab und läßt das Bohrelement D auf dem Stumpf. Der nächete Schritt für
da· Berstellen einer Bllnd-Hiet-Anordnung ist in der Fig. 5 dar*·
gestellt. Die Dornanordnung (bestehend aus dem Dom und dem Bohrelement
D) wird mit einer Bohlniete R verseilen« die aua jedem
dafür geeigneten Metall und auf jeder herkömmlichen Metallbearbeitungsmaschine, wie sie gegenwärtig für solche Bieten gebraucht
werden« hergestellt sein kann«
Dia lange Achse der Ellipse des Querschnitts von dem Bohrelement
B ist etwas größer (auf keinen Pail kleiner) als der Durchmesser
des Mietschaftes 2o. Eine Lücke wird vorzugsweise «wischen dem Bohrelement D und dem Kragen 26 gelassen« um jede Gefährdung des
Elementes beim Aufeinandertreffen während der nietung su vermeiden,
dies könnte sonst einen ungünstigen Einfluß auf die Dauerhaftigkeit der Miete haben*
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Bein Anwenden der Blind-Miet-AnOrdnung* wie sie in Fig. 5 dargestellt
ist, wird der Zugstil 24 des tomes von einem Futter
eine* geeigneten Nietwerkseuges gegriffen, das zuerst den Dorn
dreht« um ein Loch in da* Werkstück zu bohren, und danach, wenn
der Mietschaft in das Loch eingeführt worden ist und der Kopf
22 auf die Oberfläche des Werkstückes aufstößt, den Zugstiel
ansieht, während eine Nase des Werkseugs ein widerlager für den
Mietenkopf bildet und so das Mitziehen der Miete aus dem Loch verhindert, während der Kragen auf der anderen Seite in den
Mietenschaft hereingezogen wird. Dieses Setzen der Niete ist herkömmlich mit einem Dorn, der einen Kopf von derselben Form
hat wie der Kragen 26 (aber ohne den Stumpf 28)·
Mach dem Vernieten der Miete R mit einer "Blind-Niet-AnOrdnung",
wie sie in der Fig. 5 dargestellt ist, bricht der Zugstiel 24 in dem Macken 32 ab« der Teil des Sugetiels, der den Kopf umfatt,
verbleibt in dem Mietenschaft. Wenn das Bohrelement genügend fest von dem Stumpf 28 gehalten wird, z.B. wenn es mit
Klebstoff in ihm verbunden ist, verbleibt auch das Bohrelement auf dem stumpf. Das Erhalten des Bohrelementes D auf dem Werkstück
kann wünschenswert sein, wenn es nicht sichtbar ist und einen Schaden für die Festigkeit der Miete mit sich bringen würde,
wenn es erlaubt wäre es wegzuziehen.
Das Bohrelement wird also normalerweise auf dem Stumpf nach der
Mietung bei der Anwendung der Blind-Hiet-Anordnung verbleiben,
wenn die Dorne Mb, Mc und Md der Figuren 7, 8 und 9 angewendet wurden. Wenn das Verbleiben so wesentlich ist, da· man denkt,
die Haltemittel des Bohrelementes seien nicht genügend zuverlässig,
so kann im Rahmen der Erfindung auch dese Stumpf dee Dornes
und die Einbuchtung des Bohrelementes mit eines» ©«»wind« versehen werden und das Bohrelement auf den Stumpf geschraubt werden*
Wenn es dagegen erwünscht ist, dal das Bchrelement nach der nietung
entfernt wird und kein Gebrauch von einem Dorn genaelit wird,
der an seinem Kragen abbricht, se da« der Kragen, ύ®% &tm&& und
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- Io -
22UU3
das Bohrelement herausfallen (dl·· 1st die herkömmliche Art für
Dorne· die an Ihr— Kopf abbrechen) und das Loch der Miete offen«·
lassen» kann das Abstosen des Bohrelemente· dadurch bewirkt werden,
da· das Ende der Biete alt einen Bohrelevent In eingriff kennt
und es von den Stumpf abstuft. Oer konische Stumpf 28a der Spindel,
wie er in rig· 6 geseigt ist (der in einer komplementär auegebildeten
Einbuchtung in den Bohrelement steckt), bietet eine solche Trennmöglifehkeit für das Bohrelement.
Fig· 11 meigt eine weitere Blind-Niet-Anordnung gemäß der Brfindung.
Zn ihr ist der Stumpf 48 des Dorne· zugespitzt und in
seinem Querschnitt kreuzförmig ausgebildet. Die Form entspricht der herkömmlichen auf Schraubenziehern· Der Stumpf kann so durch
ein komplementer ausgebildetes Prägewerkzeug geformt werden, das in dem Prlgestock mitenthalten ist, das aus dem Draht den Dorn Me
macht· Bin Bohrelement De, das ansonsten so ausgebildet ist wie das Bohrelement D der rig· 5 und auch so - lediglich ohne den
riansch 36 - hergestellt ist, ist jetzt mit einer entsprechenden kreuzförmigen Einbuchtung 5o versehen und kommt mit dem Stumpf
in Bingriff · Solch ein Ineingriffkommen des Domes mit dem Bohr*
element ist dann vorzuziehen, wenn daa Abstreichen des Bohrelementes,
nachdem die Miete gesetzt worden ist, zuverlässig angestrebt wird durch das Xneingriffkommen des Bndes der Niete mit dem Bohrelement,
in diesem rail ist nur eine kleine oder fast gar keine Lücke zwischen dem Kragen 26 und dem Bohrelement De,wenn das Bohrelement
auf den Stumpf angeordnet ist. Weiterhin ist diese Anordnung sinnvoll, wenn eine Blind-Miet-Anordnung von einer Bedienungspereon angewendet
wird, die nicht alle erforderlichen Löcher selber bohrt; sie kann getrennte Behälter für Blind-Vlet-Anordnungen und Bohrelemente
haben und Bohrelemente nur dann auf einen Dorn setzen, wenn auch tatsächlich ein Loch gebohrt werden soll. Die kreuzförmige
Ausbildung des Stumpfes und der Binbuchtung gestatten se, das Bohrelement
auf dem Dorn zu befestigen und von dem Dorn selbst gehalten zu werden, während das nietwerkzeug an das Werkstflck herangeführt
wirdi das Xnelnanderstecken sichert die D* ehung dos Bohrelementee
durch die Spindel und das BoIu^]Ur .-~>t wird zuverlässig durch das
3OS3 17/0861
8AO ORIGINAL
_ 2244U3
Nietenende abgestreift, wenn die Nietung beendet wird, eo daß
es wegfällt*
In den Fig. 12 und 13 ist noch eine weitere Anordnung der Erfindung
dargestellt. Zum Herstellen der Domenanordnung wird in diesem Fall eine Röhre 60 aus Stahl* die durch schematisch
dargestellte Spulen 62 eines Induktionsofens geheizt wird und zu einer nicht dargestellten Anordnung führt, in der ein Stumpf
des Domes (z.B. der Stumpf 2o des Domes M oder einer der in
den Fig. 7, 8 und 9 dargestellten Dorne) in das Ende der Bohre
eingeführt wird. Die Bohre wird dann zwischen Prägestempeln
geformt, die denen ähnlich sind, die die Spitzen des Bohrelementes D (Fig* 5) formen, jedoch mit dem Ergebnis, daß das Bohrelement, in Fig. 13 mit Df bezeichnet, einen festen Halt auf dem
Dornstumpf erhält· Das Zurückhalten des Bohrelementes auf dem Dornstumpf ist dadurch gesichert, daß die Prägestempel einen Druck
rundum den Stumpf herum ausüben. Nach dem Entfernen der Ohren, die
bei dem Formungsprozeß entstanden sind, wird das Bohrelement
abgekühlt.
Andere Mittel als £.B. die geschilderten Prägestempel können
selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, um die Schneidkanten des Bohrelementes der Dornanordnung zu formen, auch verwendet
werden. Solche Prägestempel wurden hier nur vorzugsweise erwähnt, weil sie besonders wirtschaftlich sind und mit ihnen eine hohe
Produktionsrate erreicht werden kann.
30981270861
Claims (6)
- 22A4U3Anordnung zum Bohren und Blind-Bieten mit einem Dorn zum Bieten« der aus einem Bugstiel« einem Dornkopf und einem Bohrteil besteht« und bei der auf dem Zugstiel des Domes eine Bohlniete angeordnet ist« dadurch fflfKtaMtilrhllHtt- <*·· der Dornkopf (26) einen Stumpf (28« 28a« 28b« 28c, 28d« 48) umfaSt« der mit dem Zugstiel (24) eine gemeinsame Achse hat und der Bohrteil (D, De« Df) eine sich in axialer Richtung erstreckende Einbuchtung (3o, 5o) aufweist« in die der Stumpf (28« 28a, 28b, 28c, 28d« 48) eingapaftt ist und das Bohrteil (D, De« Df) hierbei gesichert wird« um mit dem Dom (M, Na« Mb« Nc« Md, Ns) beim Bohren sich zu drehen.
- 2. Anordnung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, da« auf dem Stumpf (28) zwei Leisten geformt sind« um den Halt des Stumpfes in der Binbfchtung (3o) des Bohrteiles (D) sicherzustellen .
- 3· Anordnung nach Anspruch 1« dadurch gekennzeichnet« da· der Stumpf (48) zugespitzt und in seinem Querschnitt kreuzförmig ausgebildet ist« um die vom Dorn (Ns) ausgehende Drehung mfct Sicherheit auf den Bohrteil (De) zu Übertragen.
- 4. Anordnung nach einem der Ansprache 1 bis 3« dadurch gekennzeichnet« da· der Bohrteil (D, De, Df) auf dem Stumpf (28, 28a, 28b« 28c, 28d« 48) durch ein« Klebstoff-Verbindung gesichert 1st.
- 5. Anordnung nach Anspruch 4« dadurch gekennzeichnet, da· als Klebstoff ein ipoxydharz verwendet ist.
- 6. Anordnung nach Anspruch 4« dadurch gekennzeichnet, da· als Klebstoff ein schnelltrocknendes Zfancrylat verwendet ist.309812/0861L e e r s e i t e
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