DE2334385A1

DE2334385A1 - Mietverbindungselemente zum blindnieten von blechen

Info

Publication number: DE2334385A1
Application number: DE19732334385
Authority: DE
Inventors: Beantragt Nichtnennung
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-07-06
Filing date: 1973-07-06
Publication date: 1975-01-23

Description

Gerhard Hestermann, 7277 Wildberg, Obere Sommarhalde 5

3 3 A 3 8 5

Nietverbindungselemant zum Blindnieten von Blechen

Die Erfindung betrifft Nietverbindungselemente zur Herstellung einer nietverbindung zwischen zwei oder mehr Blechen, bei welchen sich ein Vorlochen des rückwärtigen Bleches oder auch sämtlicher zu verbindender Bleche erübrigt, und bei welcien nur eine Seite der Bleche zugänglich zu sein braucht.

Ahnliche, in den verschiedensten Sanktionen durch Spreizen, Klemmen, Lurchwölben usw. schließenda unlösbare Verbindungselemente sind unter dem Sammelbegriff "Blindniet" zusammengefaßt, bekannt und in der Technik von der Blechkanalfertigun^ bis sum Flugzeugbau verbreitet. Ihnen allen ist gemeinsam, daß die zu verbindenden Bleche vor Einführen des jeweiligen Verbindungsgliedes, dem sog. Blindniet, durch Bohren oder Stanzen vorgelocht und die Aufnahmelöcher zur Deckung gebracht oder in gleichachsiger Lage gehalten werden Baissen.

Da es der Vorteil von Blindnieten gegenüber gewöhnlichen Nieten ist, daß nur eine Seite zuganglish zu sein braucht, ist ein Stanzen der Bleche im bereits aufeinandergelegtön Zustand meist nicht möglich, reil da3 dazu erforderliche Widerlager - die Matritze - nicht an die Rückseite zu bringen ist. Ein Vorstanzen erfordert hohe laaßgenauigkeit und ist, da sich die enAgültige Position der Bleche meist erst beim Zusammenbau ergibt, oft auch nicht möglich. Es muß

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daher auf das zeitraubende und z. T. erheblichen Kraftaufwand erfordernde Bohren mittelB Spiralbohrer zurückgegriffen werden. Wo von der Paßgenauigkeit der Teile her möglich, wird oft eine Kombination von Stanzen und Bohren angewandt, indem das oberste Blech vorgeatanzt, die anderen nach dem Aufeinanderpassen durch Einführen des Bohrers in dag vorgeatanzte Loch "abgebohrt" werden. Hieraus ist zuersehen, daß man stets versucht, die kostenintensive Herstellung der Aufnahmelöcher soweit wie möglich zu vereinfachen, weil die Gesamtmontagekoaten hiervon stark be< einflußt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Heretellung des AufnähmeIoehes, die Einführung des Verbindungeelementes sowie das Verspannen der Bleche untereinander und daa Schließen der Verbindung in ununterbrochener Folge sehr schnell, d. h. in 1 bis 2 Sekmmden zu ermöglichen und dabei eine Verbindung herzustellen, die bezüglich Formschluß, Verspannung der Bleche, Unlösbarkeit, Ausreißfestifkeit und Dichtigkeit sowohl gewöhnlichen Niet- al» auch den bekannten Blindnietverbindungen mindestens gleichwertig ist.

Es wurde versucht, die bekannte BolzensehuBmoatafeteohaik zur Lösung dieser Aufgabe einzusetzen. Diese besteht Aaria, Stahlnägel, die mit einer harten Spitze versehe* sind,

vermittels geeigneter Bolzenschußgeräte verschiedener Aus- *-»

ο führung in die zu verbindenen Teile ohne Vorloohe» einzuco

schießen. Eine sichere Verbindung eq£.fet sich j edQeh bei ^ diesem Verfahren nur, wenn der Nagel oder Bolzen i» dem

ro rückwärtigen Material ein festes Widerlager findet, z· B. t*>

bei der Befestigung von Dachblechen auf Stahlträgern*

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j NACHGEREiCHT j

Bestehen dagegen alle zu verbindenden Teile aus dünnem Blech, so erfolgt vor dem Durchdringen ein stärkeres Durchwölben, wodurch dann die Bleche nicht mehr satt aufeinanderliegen, daher nicht gegeneinander Verspannt sind und sich nach kurzer Zeit losrütteln. Dabei hat es sich gleichermaßen als Nachteil erwiesen, wenn der Bolzen eine glatte oder rauhe Schaft-Oberfläche besitzt oder wenn er eine z. B· geriffelte Oberfläche aufweist. Lediglich die Verwendung speziell geformter Blechtreibschrauben ergab versuchsweise bessere Ergebnisse, weil das Durchwölben durch das nach dem Einschießen erfolgende Anziehen der Schraube teilweise aufgehoben wird und somit die Bleche miteinander verspannt werden. Dieses Verfahren ist jedoch von Haohteil, wo z.B. die Bleche vibrieren und die Schraubverbindung sich lösen kann, wogegen wiederum Sohraubensicherungen notwendig wurden.

Zur Lösung der Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Verbindungselemente nach Art der Blindniete auszubilden und sie zusätzlich mit einer harten Spitze auszustatten. Diese können dann mittels entsprechender Bolzentreib- bzw. Bolzenschubgeräte in die zu verbindenden, ungelochten Bleche eingeechossen werden. Durch unmittelbar darauf erfolgendes Rückziehen des Blindnietzapfens analog der beim Blindnieten üblichen Verfahren kann die Verbindung

_o gespannt und geschlossen werden. Ebenfalls analog zum Blind-

oo nieten kann die Hüokziehkraft sodann so stark gesteigert

co ,als,

**· werden, daß der Blindnietzapfen an einer» Sollbruchstelle J₀ ausgebildeten Kerbe abreißt.

co Dabei darf das Verbindungselement nur soweit eindringen,

zac bis es die gewünschte Lage erreicht hat. Sodann muß der dem Schußgerät zugewandte Teil des Verbindungselementes festgehalten, der hindurchragende Zapfen aber zurückgezogen und durch Vorpressen des Schließringes mit dem Zapfen die Verbindung geschlossen werden. Bei entsprechender Zuordnung von Einzel- bzw. Gesamtblechstärke, Festigkeit, Nietdurchmesser und Treibladung gelingt e,3, Schußgeräte zu konstruieren, welche einen Teil der Energie der Treibladung zunächst für das Einschießen und den Rest für das Verspannen und Schließen der Verbindung ausnutzen, soda£ z. B. hydraulisch aufgebrachte Zusatzenergie für das Spannen und Scnlieötn nicht unuedingt vorhanden sein muß.

Da im übrigen bei Materialien mit hohem Elastizitätsmodul beobachtet wird, daß das im Blech nach Durchschießen eines angespitzten Bolzens entstandene Loch einen um ca. 2 - 10 fo kleineren Durchmesser aufweist als der Bolzen, kann dieses Rückfedern für eine besonders einfache Ausführung des Verbindungselementes benutzt werden, wie im Aueführungsbeispiel Pig. 1 bis 3 (Schnittzeichnung)dargestellt.

Figur 1 zeigt den Schußnietbolzenimit Schließring 2 und die zu verbindenden Bleche 3 und 4·

Figur 2 zeigt, daß der Bolzenkopf mit gehärteter Spitze 12 die Bleche 3 ^und 4 durchschlagen hat, wobei das untere Blech 4 stärker durchgewölbt wird als ein oder mehrere

•t- daraufliegende. Nach diesem Durchschießen des Bolzenkopfes ο

^K£> wird der Zapfen 13 gepackt und damit der Sohußnietbolzen 1

^ abgebremst und angehalten. Währenddessen federn die Lochkan-

CD ten 3¹ lind insbesondere 4I etwas zurück, sodaß die Löcher to

⁴^ 32 bzw. 42 etwas kleiner werden, der Bolzenkopf 11 deshalb 00

beiir anschließend erfolgenden Zurückziehen -5_

nicht durch, das Loch zurück kann, sondern mit seiner scharfen rückwärtigen Kante 14 nach Art eines Widerhakens die Lochkante 41 packt und somit das Blech 4 gegen, das Blech 3 zieht. In diesem verspannten Zustand wird nun der Schließring 2 um den geriffelten bzw. ringförmig gekerbten Teil $4?'^ des Zapfons 15 von dem nicht dargestellten Montagewerkzeug verpreßt und der Zapfen 15 auf diese Weise festgehalten. Anschließend reißt der Zipfen 15 an der Sollbruchstelle V?fe ab und die Verbindung ist fertig. Der fertige Zustand ist in Figur 3 dargestellt.

Figur 4 zeigt im Querschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel, bestehend aus de» Schußnietbolzen 1¹, der Hülse 2¹ und den Blechen 3' und 4'.

In Figur 5 ist dargestellt, wie der die Hülse 2· tragende Sohußnietbolzen 1' mit seinem Bolzenkof 11· mit der gehärteten Spitze 12¹ die Bleche 3' und4^TvuS3TaIe'Hülse 2¹ , deren Durchmesser etwas kleiner ist als der entstehende Loch-ß, mit eingeführt hat, bis die Hülse 2· an ihrem Ansatz 21' vom Blech 5¹ festgehalten wird. Der Zapfen 15' wird auch bei diesem Ausführungsbeispiel gepackt und abgebremst und dann zurückgezogen. Da hierbei die Hülse 2¹ von des nicht dargestellten Montagewerkzeug festgehalten wird, faltet sie sich an ihrem Schaft 22* zusammen und bildet einen Wulst 23«, d«r die Wirkung eines Schließkopfes einer herköMÜchea Nietverbindung besitzt, das Blech 4* ftgen das

j-. Blech 3' spannt. Anschließend wird wiederum von dem nicht

OO dargestellten Hontagewerkzeug der Ansatz 21* der Hülse 2¹

«* iS'

** ua den geriffelten oder ringförmig gekerbten Teil Uf* des «^ Zapfens 13' verpreßt und der Zapfeu 13" »-xxf diese Weise oo festgehalten. Dann reißt der Zapfen 13' ebenfalls an der

Sollbruchstelle 1$* ab und auch diese Verbindung ist fertig

dargestellt in Figur 6. «g.

, NACHCERHICHT

In den Figuren 7 bis 9 ist in Querschnitten ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt, wie es für hoch beanspruchte Verbindungen besonders geeignet ist.

Figur 7 zeigt vor dem Schuß die Teile der Verbindung, bestehend aus dem Schußnietbolzen 1", der Hülse 2", den Blechen 3" und 4" und dem Nippel 5 ·

In Figur 8 ist dargestellt, wie der Bolzenko^f 11" mit der gehärteten Spitze 12" die Bleche 3" und 4" durchschlagen hat und den Nippel 5 sowie die Hülse 2" eingeführt hat. Bei dem auf das Durchschießen und Abbremsen des Schußnietbolzens 1" erfolgenden Zurückziehen durch das nicht dargestellte Montagewerkzeug wird die Hülse 2" wiederum festgehalten. Der Nippel 5 wird dabei durch seine Schräge 51 t die an der Stirnschräge 22" der Hülse έ" abgleitet, aufgeweitet und über die Hülse 2" gestülpt. 3abei trifft er auf die Lochkante 41" und zieht Blech 4" gegen Blech 3"· Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird von dem Montagewerkzeug der Ansatz 21" der Hülse 2" festgehalten und nach dem Festziehen um den geriffel-

15"

ten bzw. ringförmig gekerbten Teil 3^*¹" des Zapfens 13" ver-

preßt. Sodann reißt der Zapfen 13" an der Sollbruchstelle %%* ab und die Verbindung ist fertig, wie in Figur 9 gezeigt.

Wird der Zapfen 13, 13« oder 13^M ia Teil 14, 14» oder I4" statt mit ringförmigen Kerben oder ähnlicher Oberflächenformgebung mit Gewinde versehen, ·ο kann erforderlichenfalls die Verbindung durch Drehen des Schlitßringee gelöst werden.

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Claims

1NACHGEREICHT

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Patentansprüche

( 1 .yHietverbindungselement zur Herstellung einer Nietverbindung zwischen zwei oder mehreren Blechen (3, 4) deren Rückseite zumindest teilweise unzugänglich ist, zur Verwendung ia an sich bekannten Schußmontageverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß, das Nietverbindungselement zusammengesetzt ist aus einem Nietbolzen (1), der aus einem Kopf (11) mit gehärteter Spitze (12) und einem Schaft (13) Mit teilweise geriffelter bzw. ringförmig gekerbter (15) oder ähnlich geformter Oberfläche bestaht, sowie aus mindestens einem den Schaft (13) umschließenden Schließring (3) oder einer Schließhülse (2·) und evtl. weiteren den Schaft (13) umschließenden Bestandteilen (5)·

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Einschußrichtung gesehen rückwärtige Kante (1O) des Kopfes (11) scharfkantig ist bzw. Zacken trägt, die zum Greifen des rückgefederten Lochrandes (42) scharfkantig ausgebildet sind.

3. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

_tAnsatz_y

zeichnet, daß der Schließring (3^M) alsteine mit kegeligem Ende ausgeführte Hülse (2") trägt, welches Ende von dem als Hohlkegel ausgeführten Ende eines Nippels (5) umgeben ist, der sich bei Zurückziehen des Nietbolzens (1) über die Hülse (2") weitet und Aufschiebt, a 3 U i

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I NAOHeERElCHT j

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-I.

4. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließhülse (2<) nach Art der an sich als "Huck"-Blindniet bekannten SchlieShülse ausgebildet ist.

5. Verbindungselement nach Anspruch 1-4» dadurch gekennzeichnet, daß der Nietbolzenschaft (17) anstelle ringförmiger Kerbung (15) ein Gewinde trägt.

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