DE2537584C3

DE2537584C3 - Befestigungsanordnung mit einem selbstkalibrierenden Befestigungsbolzen

Info

Publication number: DE2537584C3
Application number: DE2537584A
Authority: DE
Inventors: John Howland Birminham Mich. Ruhl
Original assignee: HUCK MANUFACTURING Co DETROIT MICH US
Current assignee: HUCK MANUFACTURING Co DETROIT MICH US
Priority date: 1974-08-22
Filing date: 1975-08-21
Publication date: 1981-10-01
Also published as: GB1498838A; IT1041299B; FR2282562A1; NL7509931A; JPS5146657A; NL164645C; NL164645B; DE2537584B2; US3915052A; DE2537584A1; BE832635A; CA1031611A; JPS5526325B2; FR2282562B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung 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 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 denv· Kopf gegenüberliegende Ende des Bolzens aufsetzbar und auf dem zwischen der Selbstkalibriereinrichtung und dem Schaft des Bolzens liegenden genuteten Abschnitt festlegbar ist.

Ein derartiger Befestigungsbolzen mit Gegenhalter· hülse ist in der US-PS 29 72 274 beschrieben. Der Befestigungsbolzen trägt hier zwar eine selbstkalibrie^ rende 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 Preüsitz ergibt; eine selbstkalibrierende Einrichtung ist dort indessen nicht vorgesehen.

Ein wesentlicher Nachteil bei derartigen selbsträumenden Bolzenanordnungen oder selbstkalibrierenden Befestigungsstiften des Räum- oder Aufdrücktyps war der hohe Kostenanteil für das Einsetzen und 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 den Räumzähnen entfernt werden mußte, damit er sich nicht zwischen dem Kragen und I^s den Sperrnuten 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 irgendwelche 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 Außendurchmesser der Selbstkalibriereinrichtung ist.

Zweckmäßig umfaßt die Selbstkalibriereinrichtung eine Reihe von Räumzähnen oder einen Aufdtückwulst.

Dabei kann aber auch die Selbstkalibriereinrichtung eine Vielzahl von Räumzähnen, gefolgt von einem Aufdrückwulst aufweisen.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung weist die Hülse 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 Schritt erreicht wird, •to indem ein Setzwerkzeug auf den 7iehteil 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 Befestigungsanordnung ergibt sich dadurch, daß man die Hülse vor dem Aufsetzen des Ziehwerkzeuges auf das Bolzenende aufsetzen kann, so daß sich der Befestigungsbolzen in einem einzigen Ziehvorgang fertig montieren läßt.

Ein weiterer Vorieil 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 Kalibrierens 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 auf Ermüdung dimensionierte Befestigungssysteme, 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 ^r> 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.

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 erzeugen, wenn ein Schaft mit dem kalibrierten Bohrungsdurchmesser in n 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 -ίο Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine seibstkaiibrierende Befestigungsanordnung mit Räumzähnen und Hülse,

F i g. 2 eine selbstkalibrierende Befestigungsanordnung mit Aufdrückwulst und Hülse, «

F i g. 3 eine seibstkaiibrierende Befestigungsanordnung 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 Ziehtei! 22 gezeigt. Der Befestigungsbolzen ist vor dem Setzvorgang dargestellt, wobei eine auf η den Bolzen dimensionierte Gegenhalterhülse 24 an der Fläche 26 des Werkstücks 20 anliegt. Der Befestigungsbolzen nach F i g. 1 läßt sich in einem einzigen Setzvorgang ein- und festziehen, wenn eines der üblichen Setzwerkzeuge verwendet wird.

Während de 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 speziell dimension-erte 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 Fig. 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 Sperrnuten 16 aufgedrückt. Der Aufdrückwulst 200 zentriert und/oder kalibriert die Hülse 24 beim Durchlaufen derselben, nachdem sie λ die Sperrnuten eingedrückt worden ist.

In Fig.3 ist ein den Fig. 1 und 2 allgemein entsprechender Befestigungsbolzen gezeigt, bei dem der Bolzen 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 Aufdrückwulst 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 der Ziehteil des Bolzens durch den letzten Zug des einges;tzten Ziehwerkzeuges an der Sollbruchstelle 18 weggebrochen.

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Befestigungsanordnung 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, weiche beim Durchziehen durch die Werkstückbohrung 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 Selbstkalibriereinrichtung 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 Außendurchmesser der Selbstkalibriereinrichtung (20,200) ist.

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

3. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbstkalibriereinrichtung ein Aufdrückwulst (200) ist.

4. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 die Selbstkalibriereinrichtung eine Vielzahl von Ram,.zähnen (20), gefolgt von einem Aufdrückwulst (200) aufweist.