DE2328447A1

DE2328447A1 - Selbstbohrende blindnietvorrichtung

Info

Publication number: DE2328447A1
Application number: DE2328447A
Authority: DE
Inventors: Charles Calvin Rayburn
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1972-06-07
Filing date: 1973-06-05
Publication date: 1973-12-20
Also published as: JPS4956064A; FR2188719A5; AU5638073A; GB1366239A; US3750518A; AU467796B2; CA973399A

Description

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TElEGH. WEeEDAPATBNT HASIBTTKO MÜNCHEN 15 ■ MOZARTSTR. 23

TEl. S 38 03 8β

TElEOR. ΝΈβΕϋΑΡΑΤΕΝΓΤ MÜNCHEN

Hamburg, <*·» 4. Jaul 1973

ILLINOIS TOOL YOBKS INO.

8501 Vest Higgine Road
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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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 20_s 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©Igfc_s 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©s_s 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 koamt_s mit erfaßt @©ia söI'Iqäo

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Claims

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.

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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.

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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.

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