DE2328447A1 - Selbstbohrende blindnietvorrichtung - Google Patents
Selbstbohrende blindnietvorrichtungInfo
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Description
LT «ϊ
ing. II. 3VEGENBAMK · dipi-.-ing. H. HAIJCK · dipl-phys. W. SCHMITZ
. E. ÖRAALFS · BiPi-ING-W. WEIUNTERT .. _
~ TEl. SO .7* 28 TfND 30 4110
TEl. S 38 03 8β
Hamburg, <*·» 4. Jaul 1973
ILLINOIS TOOL YOBKS INO.
8501 Vest Higgine Road
Chicago. Illinois 60631/USA
Chicago. Illinois 60631/USA
oelbstbohrende Blindnietvorriclitung
Die Erfindung betrifft eine selbstbohxende Blindnietvorrichtung für Hohlnieten, die in Terbindung mit einem Eraftwerkzeug
zur Verbindung von nur einseitig zugänglichen Werkstücken geeignet ist.
Es sind sogenannte Sprengnieten, Blindnietvorrichtungen
sowie selbstbohrende Blindnietvorrichtungen entwickelt wordenj um Blechteile bei der Herstellung von Erzeugnissen
zusammenzunieten, die nur von einer Seite zugänglich sind. Selbstbohrende Blindnietvorrichtungen weisen im allgemeinen
einen Hohlniet mit einem radialen Kopf am äußeren Ende sowfe
einen Schaft auf, der sich durch den Hohlniet erstreckt und am inneren Ende eine mit einer Schulter versehene Bohrspitze
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aufweist. Kraftwerkzeuge für die Anbringung und die Yernietung der letzteren Metart sind ebenfalls entwickelt
worden, bei denen die Bohrspitze gedreht wird, um ein Loch
durch die Werkstücke zu bohren, das einen ausreichenden Durchmesser für die nachfolgende Hohlniethülse aufweist. Der Hohlniet
wird dann beim Zurückziehen des Schaftes in axialer Richtung zusammengefaltet, um eine Blindnietung der Hohlniethülse
zu bewirken. Der Schaft des bekannten Werkzeugs ist mit einem geschwächten Abschnitt versehen, um eine -.Trennung
nach der Vernietung der Hohlniethülse zu ermöglichen. Im allgemeinen vri.rd der Schaft dieser bekannten Nietvorrichtung
zwangsläufig durch das Eraftwerkzeug für den Bohrvorgang gedreht und muß somit das Drehmoment "über den Geschwächten
Abschnitt auf die Bohrspitze übertragen. Bei einigen zu bearbeitenden Materialien reicht der geschwächte Abschnitt des
Schaftes nicht aus, um das Drehmoment auf die Bohr spit ze ohne vorzeitiges Abscheren des geschwächten Abschnitts zu
übertragen. Der geschwächte Abschnitt des Schaftes ist in unterschiedlicher Weise hergestellt, wie z.B. durchEinkerbungen,
Umfangsnuten oder durch Bohrungen des ,Schaftes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, selbstbohrende Blindnietvorrichtungen zu verbessern und zwar in erster Linie
dahingehend, daß die Drehmoment „übertragung auf die Bohrspitze
über die Hohlniethülse erfolgt.
weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung einer selbstbohrenden
Blindnietvorrichtung, bei der das Kopfende der Hohlniethülse mit einer löipplungs einrichtung versehen ist,
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die eine Triebverbindung mit einem Kraftwerkzeug und dem inneren Ende der Hohlniet hülse herstellt, wobei das innere
Ende eine Trieb verbindung mit der Bohrspitze des Schaftes
aufweist.
weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung einer selbstbohrenden Blindnietvorrichtung der zuvor beschriebenen
Art, bei der ,die Triebverbindung am inneren Ende der Hülse entlang dem üchaft vor dem geschwächten Abschnitt
angeordnet ist, wooei £ür den geschwächten Abschnitt nur
die Zugfestigkeit zu berücksichtigen ist. .
Obige und andere Ziele der Erfindung dürften zum Teil offensichtlich
sein und werden nachfolgend im einzelnen beschrieben.
Die beigefügten Zeichnungen zeigen?
Fig. 1. 'eine Seitenansicht des Schaftes mit der Bohrspitze
; . .
Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht» teilweise
geschnitten, in der der den Hohlniet aufnehmende Schaft anfänglich an den Werkstücken,
die in gestrichelten Linien gezeigt sind, angesetzt und dann mittels der Bohrspitze durch die
Werkstücke gebohrt wird; und
Fig. 3 eine noch mehr vergrößerte perspektivische Ansicht, teilweise geschnitten, in der die
Hohlniethülse zur Befestigung der Werstüeke miteinander vollständig vernietet ist.
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Der in lig. 1 gezeigte-Schaft 10 kann entlang seiner Länge
eine unterschiedliche Kontur aufweisen, um ihn an verschiedene Werkzeugarten anzupassen, insbesondere in Verbindung
mit dem Zurückziehen derselben zum Vernieten der Hohlniethülse. Im Ausführangsbeispiel ist der Schaft 10 mit einem im
Durchmesser verkleinerten Bildabschnitt 12 versehen und weist einen mittleren, mit Umfangsnuten 14 versehenen Abschnitt
auf, mit dem ein Futter verriegelt werden kann, um einen Zug beim Zurückziehen des Schaftes zur Vernietung des Hohlniets .
auszuüben. Das innere Ende des Schaftes ist mit einer Bohrspitze 16 versehen, die einen größeren Durchmesser als der
Schaft, hat j um eine radiale äußere Schulter 18 zu bilden, die
dem äußeren Ende des Schaftes zugekehrt ist. Ober der Schulter 18 ist der Schaft 10 mit einem geschwächten Abschnitt 20 versehen,
der, wie dargestellt, die Form einer Umfangsnute hat Jedoch auch andere formen wie z.B. mit Abstand angeordnete Kerben
oder Löcher aufweisen kann, im den Schaft zur Trennung in
dieser Zone nach dem Vernieten der Eohlniethülse zu schwächen.
Zwischen dem geschwächten Abschnitt 20 und der Schulter 18 ist der Schaft 10 mit sich in Längsriclitung erstreekp&den
Hippen 22 versehen, die' um d©n Umfang hearam verteilt sind
und von der unteren Schulter 18 zum äußeren lade des Schaftes schräg einwärts mit Bezug «of die längs achse verlaufen, umstelle
der Hippen 22 können auch andere keilartige BhpplangseinplGhtungen
vorgesehen sein»
In Hg* 2 ist die Eohlnle&b&lse 24 auf ata Schaft 10 angeori- - ·
net j wobei das innere lade 26 der Hohlniethtilse eise Stellung
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_ 5 ™»
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benachbart zur Schulter 18 der Bohrspitze 16" einnimmt, um
einen Anschlag daran zu gestatten. Dieser innere Endabschnitt der Hohlniethülse 24 ist mit sich längserstreckenden Ausnehmungen
28 Versehen, die komplementär mit den Rippen 22, zur Aufnahme derselebn ausgebildet sind, um mit diesen einen
Ijipplungseingriff zu bilden. Das gegenüberliegende oder
äußere Snde der Hohlniethülse 24 ist mit einem sich radial nach außen erstreckenden Zopfflansch 30 versehen, der radiale
Einkerbungen 32 in der äußeren Stirnfläche aufweist, die
einen Kupplungseingriff mit einer drehmoment er zeugenden Vorrichtung
eines geeigneten Kraftwerkzeugs (nicht gezeigt) bilden. In Verbindung mit einem derartigen Werkzeug wird der
mit Kerben versehene Kopf 30 unmittelbar durch das ?/erkzeug
gedreht, ohne eine direkte Drehung des Schaftes 10 durch.
das Kraftwerkzeug zu bewirken. Die gedrehte Hohlniethülse
24 überträgt das Drehmoment auf die Kupplungseinrichtung, die durch den Singriff der Hippen 22 des Schaftes 10 in die Ausnehmungen
28 der Hohl niethülse gebildet ist, so daß die
Bohrspitze 16 mit der Höhlniethülse druckbeansprueht wird,
was noch durch Druck auf den Schaft 10 ergänzt werden kann,
um anfänglich die Werkstücke 34, 36, die in Fig. 2 in gestrichelten
Linien gezeigt sind,·zu durchbohren und die Hohlniethülse und den Schaft relativ zu den Werkstücken 34, 36
in Stellung zu bringen, wie dies in Fig; 2 im Schnitt unter
dem Kopfflansch 30 gezeigt ist.
Um die in Fig. 2 gezeigte Anordnung in die in Fig. 3 gezeigte
Stellung des Metes zu bringen, muß der Schaft 10 mit dem
Kraftwerkzeug zurückgezogen werden, während der Kopf flansch.
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30 in Anlage am Werkstück 34 gehalten wird. Bs kann ein^ gesondertes
Stauchwerkzeug verwendet werden, aber vorzugsweise wird dasselbe Werkzeug, das zum Bohren dient, verwendet, um
den Schaft zurückzuziehen und die Hohlniethülse durch unmittelbare
Zugbeanspruchung des Schaftes mittels der Werkzeugfuttervorrichtung,
die in eine der Ausnehmungen *14 des Schaftes eingreift, zu stauchen. Während dieser erzwungenen
Zurückziehung des Schaftes erfolgt eine gewisse Verkeilung zwischen den Hippen 22 und den Ausnehmun en 28 und schließlich
ein Anschlag zwischen dem Stimende 26 der Hohlniethülse und
der Schalter 18 des Schaftes, falls erforderlich, um ein
Zusammenfalten der Hohlniethülse in die in J?ig. 3 gezeigte Stellung zu "bewirken, in der ein JFaltabschnitt 24a am inneren
Werkstück 36 und der andere Faltabschnitt 24b am Faltabschnitt
24a anliegt, um die Werkstücke 34, 36 zwischen den Faltabschnitten
und dem Kopf flansch 30 zu befestigen. Nachdem die
Hohlniethülse, wie zuvor beschrieben, vernietet ist, bewirkt ein fortgesetzter, nach aoßen gerichteter Zug auf den Schaft
10 ein Abreißen desselben in der geschwächten Zone 20s so
daß der mit dem 7/erkzeug verbundene Schaft aus dem Hohlniet
herausgezogen werden kann. Das verbleibende Snde des Schaftes mit der Bohrspitze kann herausfallen oder, falls durch die
Rippen in den Ausnehmungen der lohlniethülse festgeklemmt,
herausgeschlagen werden, wenn das Vorhandensein an der ifietstelle
unerwünscht ist. Bei der beschriebenen Anordnung, bei der ein Drehmoment über die Hohlniethülse auf den Schaft ausgeübt
wird, kann der Grad der Schwächung des Schaftes sum Abreißen in weiten Grenzen verändert werden» da der Schaft
nur für die erforderliche Zugbeanspruchung ausgelegt au sein
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braucht. Somit kann die ringnutförmige Schwächung 20 in
ihrer !Tiefe verändert werden und in geeigneter, kostensparender .Weise hergestellt werden, wenn die Muten 14 in den
Schaft eingestochen werden. Die Materialhärte der Werkstücke muß in Betracht gezogen werden, um das erforderliche, auf
die Hohlniethülse übertragene Drehmoment zu bestimmen. In einigen Fällen kann es erforderlich sein, den unteren BaA-abschnitt
der Sohlniethülse zu härten, um eine Trennung
zwischen der Hohlniethülse und dem Schaft an der Kupplungsverbindung
zu verhindern1.
Bei gewissen Material_ien kann es möglich sein, die Drehmomentübertragung
zwischen der Hohlnierhülse und dem Schaft ohne die Verwendung der Hippen 22 und der Ausnehmungen 28
zu bewirken. Demgemäß sollen derartige Abänderungen mit unter
den Erfindungsgedanken fall©a0
Während das Ausfühningsbtispiel z©Igfcs daß di© Hohl&i©tMis$
in einer besonderen Weise varfoOTb ist9-wird darauf hingewiesen, daß es für die Zweck© der Bsfiadung nur wichtig ist,
daß die Hohlniethüls© so verfosmt wird, daß ein ZixsHckzi&hQE.
der Höhlaiethülse ¥srhind®rt wird.
Demgemäß wird darauf hiag©wi©s©ss daß di© Erfindung nicht
auf die beschrieben© bevoraiagts lusfütenagsfopm besehräia&fe
sein s oll j sondern daß Eil© Abändexmges. tmd Äquivalent© 9 die
unter des. Erfindmagsgedaiiken fallea» wi© ©s In den Azi^psücchea
sum Ausdi?uck koamts mit erfaßt @©ia söI'Iqäo
3098S1/-0462
Claims (9)
- Patentansprüche( Se lbs t"fa ohrende Blindnietvorrichtung für Hohlnieten, die in Verbindung mit einem Kraftwerkzeug zur Verbindung von nur einseitig zugänglichen Werkstücken geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlniet am äußeren jiQ.de einen radialen Kopfflansch (30) aufweist, dessen äußere Fläche eine Kupplungseinrichtung (30,32) aufweist, die mit einem drehmomentübertragenden Teil des Kraftwerkzeugs in zusammenwirkenden Singriff zur Drehung der Hohlniethülse (24) bringbar ist, daß der Hohlniet von einem Schaft (10) durchgriffen ist, der an seinem inneren Ende eine Bohrspitze (16) trägt, die mit einer äußeren, radialen Schulter (18) nahe dem inneren Stirnende (26) der Hohlniethülse (24) zugekehrt ist, und der einen zwischenliegenden geschwächten, schließlich zu Bruch gehenden Querschnitt (20) aufweist, daß eine ineinandergreifende, rotierende Antriebs verbindung (22) zwischen dem inneren Ende (26) der Hohlniethülse (24) und dem Schaft (10) vorgesehen ist, mit der die Drehung des Kopfflansehes (30) über die .Hohlniethülse (24) auf die Bohrspitze (16) übertragbar ist, ohne ein Drehmoment auf den geschwächten Querschnitt (20) auszuüben, so daß die Werkstücke (34,36) durch die Drehung der Bohrspitze (16) durchbohrt werden und die Eohlniethüls© (24) in die Bohrung eingeführt wird, und daß bei der nachfolgenden Zuräckziehung des Schaftes ein Zusammenfalten der Hohlzüethülse (24) in. Richtung zum Kopf flansch (30) lind ein Abreißen des geschwächten Schaftquerschnitts (20) erfolgt.309861/0*62 _-9-
- 2.) Blindnietyorrichttmg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnetj daß der geschwächte Schaftquerschnitt aus einer Ausnehmung (20) "besteht, die nahe der' Antriebsverbindung (22) vorgesehen ist.
- 3.) Blindnietvorrichtung nach. Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung gleichzeitig zum Eingriff kommende, sich längserstreckende.Rippen (22) und eine Ausnehmung (20) zwischen dem inneren Stirnende' (26) der Hohlniethülse (24) und dem Schaft (1G) aufweist.
- 4.) Bündnietvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (22) zwischen dem geschwächten Querschnitt (20) und der Bohrspitze (16) angeordnet sind, um den Schaft (10) ohne Drehmomentübertragung auf den geschwächten Querschnitt zu drehen. '
- 5.) Blindnietvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (30,32) radia e, in der äußeren Stirnfläche des Kopfschlauches (30) angeordnete Kerben (32) aufweist.
- 6.) Blindnietvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antirebsverbindung Hippen (22) aufweist, die sich entlang dem Schaft (10) von der radialen Schulter (18) erstrecken, und daß der gesehw«.chte ^ierschnitt (20) nahe den üippen sum äußeren jjide des Schaftes (10; hin 'angeordnet ist.- 10 - '309851/0452
- 7.) iSlindnietvorriehtung nach Inspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der geschwächte Querschnitt aus einer umfangsnut (20) besteht. - 8.; Bindnietvorrichtung nach Anspruch 7 * dadurch
gekennzeichnet, daß die radiale Schulter, (18) und'das Snde der Hohlniethülse (24) beim Zurückziehen des Schaftes (10) und Zusammenfalten der Holilniethülse aneinander zur Anlage kommen. - 9.) Bindnietvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (30}32) radiale, in der äußeren Stirnfläche des ,Kopfflansches (30) angeordnete Kerben (52) aufweist.303851/0452
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