DE2537584B2 - Befestigungsanordnung mit einem selbstkalibrierenden Befestigungsbolzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnun^ mit einem selbstkalibrierenden Befestigungsbolzen zum Einsetzen in eine Werkstückbohrung, deren Durchmesser geringer als der des Bolzens ist, welcher an seinem einen Ende einen Kopf, einen Schaft und einen genuteten Abschnitt zwecks Befestigung einer Hülse, am anderen Ende einen Ziehabschnitt und eine Selbstkalibriereinrichtung aufweist, welche beim Durchziehen durch die Werkstücksbohrung die Bohrung kalibrierend aufweiten kann, wobei der Bolzenschaft gegenüber der Selbstkalibriereinrichtung einen Durchmesser aufweist, der eine Preßpassung mit der Werkstückbohrung bewirkt, nachdem diese Einrichtung durch die Bohrung geführt und der Schaft in die Bohrung eingetreten ist, und wobei die Hülse auf das dem Kopf gegenüberliegende Ende des Bolzens aufsetzbar und auf dem zwischen der Selbstkalibrierein* richtung und dem Schaft des Bolzens liegenden genuteten Abschnitt festlegbar ist,

Ein derartiger Befestigungsbolzen mit Gegenhalterhülse ist in der US-PS 29 72 274 beschrieben. Der Befestigungsbolzen trägt hier zwar eine selbstkalibrierende Einrichtung, die indessen nicht auf die Gegenhalterhülse einwirkt, so daß letztere auch nicht ausgeräumt oder kaltverformt wird.

Bei der aus der CH-PS 3 32 598 bekannten Befestigungsanordnung ist der Schaft des Bolzens mit einem Durchmesser ausgeführt, der gegenüber den Bohrungen im Werkstück größer ist und somit einen Preßsitz ergibt; eine selbstkalibrierende Einrichtung ist dort indessen nicht vorgesehen.

s Ein wesentlicher Nachteil bei derartigen selbsträumenden Bolzenanordnungen oder selbstkalibrierenden Befestigungsstiften des Räum- oder Aufdrücktyps war der hohe Kostenanteil für das Einsetzen nnd die mühsame Einziehprozedur; aus diesen Gründen wurde

ίο zuweilen auf den Einsatz solcher Elemente vollständig verzichtet Das Einziehverfahren war unpraktisch, da vor dem Aufsetzen des Kragens bzw. der Gegenhalterhülse der Abhub von dec Räumzähnen entfernt werden mußte, damit er sich nicht zwischen dem Kragen und

is den Spermuten festsetzte.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Befestigungsanordnung mit einem selbstkalibrierenden Befestigungsbolzen der eingangs umrissenen Art so auszubilden, daß er sich in einem einzigen Einziehschritt anbringen läßt, und zwar insbesondere ohne irgendweiche Zwischenschritte zur Entfernung von Abhub.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die bereits vor dem Durchziehvorgang an der Fläche des mit der Bohrung versehenen Werkstückes anliegende Hülse einen Innendurchmesser aufweist, der geringer als der AuBendurchmesser der Selbstkalibriereinrichtung ist
Zweckmäßig umfaßt die Selbstkalibriereinrichtung eine Reihe von Räsmzähnen oder einen Aufdrückwulst

Dabei kann aber auch die Selbstkalibriereinrichtung

eine Vielzahl von Räumzähnen, gefolgt von einem

Aufdrückwulst aufweisen. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Befesti-

gungsanordnung weist die Hübe eine Bohrung auf, deren Durchmesser so gewählt ist, daß die selbstkalibrierende Einrichtung auch die Hülse kalibriert, wobei die Aufweitung der Werkstückbohrung und der Hülsenbohrung in einem einzigen Sub/itt erreicht wird,

*o indem ein Setzwerkzeug auf den Ziehteil des Bolzens

Zug ausübt und am Ende des Ziehvorgangs die Gegenhalterhülse fest auf den genuteten Teil des Bolzens aufgedrückt wird. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen

■*■> Befest^:gungsanord^riung ergibt sich dadurch, daß man die Hülse vor dex Aufsetzen des Ziehwerkzeug auf das Bolzenende aufsetzen kann, so daß sich der Befestigungsbolzen in einem einzigen Ziehvorgang fertig montieren läßt

so Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß, wenn man die durch den Bolzen kalibrierbare Hülse zusammen mit einem Bolzen mit Aufdrückwulst oder auch mit einem Ausräumbolzen benutzt, diese Hülse während des Kalibriervorganges gegen die Seite des eingespannten Werkstücks gedrückt wird. Dieses Merkmal verhindert die Bildung von Graten während des Kalibrieren und ergibt die gewünschte Räumung oder Aufdrückung der Werkstückbohrung, nicht aber ein Auspressen des Bohrungsmaterials an der Seite des Werkstücks. Der Befestigungsbolzen nach der Erfindung besitzt weiterhin den Vorteil, daß er sich als auf Ermüdung dimensionierte Befestigungsanordnung verwenden läßt, die sehr wirtschaftlich gesetzt werden kann und eine gleich gute oder bessere Leistung aufweist als andere

^fc5 auf Ermüdung dimensionierte Befestigurigssysteme. Ein anderer Vorteil besteht darin, daß die Setzkosten verringert werden, da der Aufwand zur Vorbereitung der Bohrung gering gehalten wird.

Außerdem lassen sich engere Toleranzen zwischen Bohrung und Bolzen erreichen.

Nach der Erfindung eingesetzte Aufdrückbolzen weisen zwei weitere Vorteile auf. Ist ein Aufdrückelement etwas größer als die ursprüngliche Bohrung und der Bolzenschaft auf die gewünschte Preßpassung dimensioniert, liegt der Vorteil gegenüber einem üblichen Befestigungselement ohne Aufdrückelement darin, daß bei ersterem die Setzkräfte für die Preßpassung geringer sind. ι ο

Ist das Aufdrückelement erheblich größer als die Werkstückbohrung, läßt es sich zum Kaltverformen des eingespannten Werkstücks verwenden, um so um die Bohrung herum Restspannungen zu erzeuger«, wenn ein Schaft mit dem kalibrierten Bohrungsdurchmesser in <5 dem aufgedrückten Loch verwendet wird. Diese Restdruckspannungen bewirken dann eine Preßpassung und verbessern die Standzeit der Bohrung.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine selbstkalibrierende Befestigungsanordnung mit Räumzähnen und Hülse,

Fig.2 eine selbstkalibrierende Befestigungsanordnung mit Aufdrückwulst und Hülse,

Fig.3 eine selbstkalibrierende Befestigungsarordnung mit Räumzähnen, nachfolgendem Aufdrückwulst und Hülse,

F i g. 3a den Befestigungsbolzen nach F i g. 1,2 oder 3 nach der Montage.

In Fig. 1 ist ein Befestigungsbolzen 10 mit einem Kopf 12, einem Schaft 14, einem Sperrnutabschnitt 16, einer Sollbruchstelle 18, einer Vielzahl von Räumzähnen 20 und einem Ziehteil 22 gezeigt Der Befestigungsbolzen ist vor dem Setzvorgang dargestellt, wobei eine auf den Bolzen dimensionierte Gegenhalterhülse 24 an der Fläche 26 des Werkstücks 20 anliegt Der Befestigungsbolzen nach Fig. 1 läßt sich in einem einzigen Setzvorgang ein- und festziehen, wenn eines der üblichen Setzwerkzeuge verwendet wird.

Während die Räumzähne 20 des Befestigungsbolzens 10 durch die Werkstückbohrung 21 gezogen werden, räumen sie die Werkstückbohrung aus; dabei ziehen sie abgehobene Späne durch die Bohrung 21 hindurch nach außen. Danach durchlaufen die Räumzähne die speziel' dimensionierte Hülse 24, um deren Bohrung 23 auszuräumen, während sie unter der Reaktionskraft des gegen das Werkstück gedrückten Ziehwerkzeuges auf diese aufgedrückt gehalten wird Folglich werden die Räumspäne durch die Hülse 24 hindurchgezogen, wonach die Hülse 24 in die Sperrnuten 16 eingedrückt wird. Der Befestigungsbolzen nach F i g. 1 kann also in einem einzigen Einsetzvorgang montiert werden, ohne daß man zwischenzeitlich erst die Späne entfernen und dann die Hülse auf den Bolzen aufsetzen muß.

In F i g. 2 ist ein Befestigungsbolzen entsprechend der F i g. 1 gezeigt wobei jedoch anstelle der Räumzähne 20 ein Aufdrückwulst 200 vorgesehen ist Bei diesem Befestigungsbolzen wird der Aufdrückwulst durch das Werkstück und die Hülse gezogen und kalibriert diese in einem einzigen Schritt; danach wird die Hülse 24 fest auf die Sperrrciten 16 aufgedrückt Der Aufdrückwulst 200 zentriert und/oder kalibriert die Hülse 24 beim Durchlaufen derselben, nachdem sie in -nie Sperrnuten eingedrückt worden ist

In F i g. 3 ist ein den F i g. 1 und 2 allgemein entsprechender Befestigungsbolzen gezeigt bei dem der BoI-en 10 jedoch eine erste Reihe von Räumzähnen 20 aufweist, denen ein Aufdrückwulst 200 folgt Bei dieser Ausführungsform des Bolzens werden zunächst die Räumzähne 20 durch die Werkstückbohrung gezogen und räumen diese auf die gewünschten Abmessungen auf, wonach etwaige Späne von den Räumzähnen in die Hülse 24 hinein und durch sie gezogen werden, während die Zähne 20 die Hülse 24 selbst ausräumen.

Danach bewirkt der Aufdrückwuist die endgültige Kalibrierung der Werkstückbohrung. Weiterhin dient der Aufdrückwuist zum Zentrieren und/oder leichten Kalibrieren der Hülse 24. Schließlich wird die Hülse 24 auf die Sperrnuten 16 aufgedrückt und dsr Ziehtyil des Bolzens durch den letzten Zug des eingesetzten Ziehwerkzeuges an der Sollbruchstelle 18 weggebroche./.

F i g. 3a zeigt einen Befestigungsbolzen nach F i g. 1,2 oder 3 nach dem Setzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

PatentanspiOche:

1. Befestigungsanordnung mit einem selbstkaiibrierenden Befestigungsbolzen z-irn Einsetzen in eine Werkstückbohrung, deren Durchmesser geringer als der des Bolzens ist, welcher an seinem einen Ende einen Kopf, einen Schaft und einen genuteten Abschnitt zwecks Befestigung einer Hülse, am anderen Ende einen Sehabschnitt und eine Selbstkalibriereinrichtung aufweist, welche beim Durchziehen durch die Werkstuckbohmng die Bohrung kalibrierend aufweiten kann, wobei der Bolzenschaft gegenüber der Selbstkalibricreinrichtung einen Durchmesser aufweist, der eine Preßpassung mit der Werkstückbohrung bewirkt, nachdem diese Einrichtung durch die Bohrung geführt und der Schaft in die Bohrung eingetreten ist, und wobei die Hülse auf das dem Kopf gegenüberliegende Ende des Bolzens aufsetzbar und auf dem zwischen der Seibstkalibriereinrichtun^ und dem Schaft des Bolzens liegenden genuteten Abschnitt festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die bereits vor dem Durchziehvorgang an der Fläche (26) des mit der Bohrung versehenen Werkstücks (20) anliegende Hülse (24) einen Innendurchmesser aufweist, der geringer als der Außendurchesesser der Selbstkalibriereinrichtung (20,200) ist

2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbstkalibriereinrichtung eine Reihe von Räumzähnen (20) umfaßt

3. Befestigwngsanordnung nach Anspruch f, dadurch gekennzeichnet daß ?e Selbstkalibriereinrichtung ein Aufdrfickwi'lst (200) ist

4. BefestigungsanordnuHg nr "h Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbstkalibriereinrichtung eine Vielzahl von Räumzahnen (20), gefolgt von einem Aufdrückwulst (200) aufweist