DE2554577A1

DE2554577A1 - Self drilling blind rivet - consists of shaft in sleeve with fracture groove and drill bit end

Info

Publication number: DE2554577A1
Application number: DE19752554577
Authority: DE
Inventors: Alfons Knoche
Original assignee: SHAKEPROOF DIVISION DER ITW AT; ITW Ateco GmbH
Current assignee: SHAKEPROOF DIVISION DER ITW AT; ITW Ateco GmbH
Priority date: 1975-12-04
Filing date: 1975-12-04
Publication date: 1977-06-08

Abstract

The rivet is similar to a conventional blind river, and consists of a sleeve (30) with a collar in which a shaft (24) with an enlarged head (21) is mounted. The shaft is locally reduced in section (23) so that it will break at that point when the shaft is pulled. The enlarged head is in the shape of a drill bit with two cutting edges. The diameter of the drill bit is equal to the diameter of the rivet sleeve. The shaft has two flat faces (26) which are parallel to one another. The hole through the rivet sleeve also has two flat faces which lie against those on the shaft, so that the sleeve rotates with the shaft during drilling.

Description

Selbstbohrender Blindniet Self-drilling blind rivet

Die Erfindung betrifft einen selbstbohrenden Blindniet mit einer Hülse und einem darin geführten Dorn, wobei der Dorn an einem Ende mit einer Bohrspitze versehen ist und in deren Nähe eine Sollbruchstelle aufweist.The invention relates to a self-drilling blind rivet with a sleeve and a mandrel guided therein, the mandrel having a drill bit at one end is provided and has a predetermined breaking point in the vicinity.

Blindnieten, d.h. Nieten, bei deren Anbringung in einem Werkstück der Zugang zu diesem Werkstück nur von einer Seite erforderlich ist, sind bekannt, auch solche Blindnieten, die einen Bohransatz besitzen. Zum Beispiel beschreibt die DT-OS 2 328 447 einen solchen Blindniet, der über eine Bohrspitze und eine Sollbruchstelle verfügt. Diese Nietnägel bestehen in der Regel aus einem Dorn und einer Hülse, wobei die Hülse den eigentlichen Niet bildet. Die Aufgabe des Dornes ist es, die Bohrspitze anzutreiben. Er ist durch die Hülse hindurchgeführt und wird an dem der Bohrspitze entgegengesetzten Ende in ein Werkzeug eingespannt, mit dessen Hilfe die Bohrspitze angetrieben wird und somit in die Werkstücke ein Loch bohrt, das die Hülse aufnehmen soll. Nachdem die Hülse in das entsprechende Bohrloch eingeführt ist, wird an dem Dorn gezogen, so daß die Sollbruchstelle reißt. Durch den Zug drückt der Bohrkopf auf das durch das Werkstück geführte Ende der Hülse und verformt es derart, daß die Hülse, nachdem die beiden Teile des auseinandergerissenen Dornes entfernt wurden, die Werkstücke zusammenhält. Auf diese Weise ist eine Nietverbindung zwischen den beiden Werkstücken entstanden.Blind rivets, i.e. rivets, when they are attached to a workpiece access to this workpiece is only required from one side are known, also those blind rivets that have a drill attachment. For example describes the DT-OS 2 328 447 such a blind rivet, which has a drill bit and a predetermined breaking point disposes. These rivets usually consist of a mandrel and a sleeve, whereby the sleeve forms the actual rivet. The job of the mandrel is to move the drill bit to drive. It is passed through the sleeve and is attached to that of the drill bit opposite end clamped in a tool, with its help the drill bit is driven and thus drills a hole in the work piece, which to accommodate the sleeve. After the sleeve is inserted into the appropriate borehole is, is pulled on the mandrel, so that the predetermined breaking point tears. Pushes by the train the drill head on the end of the sleeve passed through the workpiece and deforms it such that the sleeve after the two parts of the torn apart mandrel that holds the workpieces together. This way is a riveted joint emerged between the two workpieces.

Bei den bisher bekannten selbstbohrenden Blindnieten entstand immer das Problem, daß die Sollbruchstelle sich als so schwach erwies, daß sie nicht in der Lage war, das Bohrdrehmoment aufzunehmen und von dem in das Werkzeug eingespannten Teil des Dornes auf die Bohrspitze zu übertragen. Es kam häufig vor, daß der Dorn bereits während des Bohrvorganges an der Sollbruchstelle brach, so daß das Einführen des Blindnietes nicht möglich war.In the case of the self-drilling blind rivets known so far, always came into being the problem that the predetermined breaking point turned out to be so weak that it was not in was able to absorb the drilling torque and from that clamped in the tool Transfer part of the mandrel to the drill bit. It often happened that the thorn already broke during the drilling process at the predetermined breaking point, so that the insertion of the blind rivet was not possible.

Dementsprechend stellte sich die Aufgabe, einen selbstbohrenden Blindniet zu schaffen, der in der Lage war, die auftretenden Bohrdrehmomente zuverlässig von dem Werkzeug auf die Bohrspitze zu übertragen, ohne daß ein Brechen in der Sollbruchstelle auftrat.Accordingly, the task was to create a self-drilling blind rivet to create who was able to reliably handle the drilling torques that occur to transfer the tool to the drill bit without breaking at the predetermined breaking point occurred.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dorn,vorzugsweise zwei,gegenüberliegende parallele Flächen aufweist, die sich längs des Dornes erstrecken, und die Hülse sich iiber die Seollbruchstellen erstrecl;t und mit zu den Flachen des Dornes komplementären Flächen versehen ist.This object is achieved according to the invention in that the mandrel, preferably has two opposite parallel surfaces extending along the mandrel, and the sleeve stretches over the seoll breaking points and with to the surfaces of the mandrel complementary surfaces is provided.

Diese Erfindung vermeidet auf einfache Weise die bisher aufgetretenen Probleme bei selbstbohrenden Blindnieten, da jetzt der Dorn nicht mehr fir die übertragttng des Bohrdrehmomentes verantwortlich ist, sondern diese Aufgabe von dem Niet selbst übernommen wird, der jetzt das Drehmoment von dem von der Sollbruchstelle aus gesehenen werkstwickseitigen Teil des Dornes auf den der Bohrspitze anliegenden und mit ihr verbundenen Teil des Dornes überträgt. Da jetzt die Belastung, der die Sollbruchstelle bisher ausgesetzt war, wegfällt, erhält man somit die Möglichkeit, die Festigkeit der Sollbruchstelle in weiten Grenzen zu variieren. Von dieser Festigkeit der Sollbruchstelle hängt die Kraft ab, mit der der Niet nach dem Bohrvorgang durch die Bohrspitze umgeformt wird. Somit kann über die Festigkeit der Sollbruchstelle Einfluß auf die Starke des Formvorganges genommen werden.This invention easily avoids those encountered heretofore Problems with self-drilling blind rivets, since the mandrel is no longer for the transmission of the drilling torque is responsible, but this task from the rivet itself is taken over, which now sets the torque from that seen from the predetermined breaking point Werkstwick-side part of the mandrel on that of the drill bit and with it connected part of the mandrel transfers. Now there is the load, which is the predetermined breaking point was previously exposed, is omitted, you thus get the opportunity to increase the strength the predetermined breaking point to vary within wide limits. From this strength of the predetermined breaking point depends on the force with which the rivet is reshaped by the drill bit after the drilling process will. Thus, the strength of the predetermined breaking point can influence the strength of the molding process.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Bohrspitze an ihrem dem einen Ende des Dornes abgewandten Ende so abgeschrägt ist, daß beim Herausziehen des Dornes aus der festgehaltenen Hülse das der Bohrspitze zugewandte Ende der Hülse nach außen aufgeweitet und die Bohrspitze vom fließenden Material umschlossen und festgehalten wird. Diese Abschrägung kann gemäß dem gewünschten Grad der Aufweitung varriert werden und auf die Festigkeit der Sollbruchstelle abgestimmt werden.One embodiment of the invention provides that the drill bit to its end facing away from one end of the mandrel is beveled so that when pulled out of the mandrel from the held sleeve, the end of the sleeve facing the drill bit widened outwards and the drill tip enclosed by the flowing material and is being held. This taper can be made according to the desired degree of expansion can be varied and matched to the strength of the predetermined breaking point.

Eine weitere Ausführtmg der Erfindung sieht vor, daß das der Bohrspitze entgegengesetzte andere Ende des Dornes mit einer Spitze versehen ist. Diese Spitze soll die Einführung des Domes in das zur Ausübung des Bohrdrehmoments erforderliche Werkzeug erleichtern.Another embodiment of the invention provides that the Drill bit opposite other end of the mandrel is tipped. This tip is intended to introduce the dome into the area required to exercise the drilling torque Make tools easier.

Um einen festeren Sitz in dem Werkzeug, das das Bohrdrehmoment auf den Dorn und somit auf die Bohrspitze überträgt, zu erleichtern, ist der Dorn in seiner Ausführung der Erfindung an dem mit der Spitze versehenen Ende mit in Längsrichtung verlaufenden gegenüberliegenden parallelen Flächen versehen.To get a tighter fit in the tool, the drilling torque on The mandrel is in its execution of the invention at the tip provided with in the longitudinal direction provided running opposite parallel surfaces.

Im folgenden soll anhand der Zeichnung eine Ausführung der Erfindung genauer erläutert werden. Zur Veranschaulichung dienen dabei die folgenden Figuren: Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Blindniet, teilweise aufgeschnitten, nachdem mit seiner Bohrspitze ein Bohrloch in einem Werkstück angefertigt und er in dieses Bohrloch eingeführt wurde; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Hülse in Längsrichtung; Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Hülse in Querrichtung; Fig. 4 zeigt den erfindungsgemäßen Blindniet, teilweise aufgeschnitten, nachdem durch Zugbeanspruchung der Dorn an der Sollbruchstelle gebrochen ist Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch die Hülse nach Entfernen des Dornes.In the following, an embodiment of the invention will be based on the drawing will be explained in more detail. The following figures serve to illustrate this: Fig. 1 shows the blind rivet according to the invention, partially cut open after with his drill bit made a drill hole in a workpiece and he into this Borehole was inserted; Fig. 2 shows a cross section through the sleeve in the longitudinal direction; 3 shows a cross section through the sleeve in the transverse direction; Fig. 4 shows the Blind rivet according to the invention, partially cut open after being subjected to tensile stress the mandrel has broken at the predetermined breaking point Fig. 5 shows one Cross-section through the sleeve after removing the mandrel.

In Fig. 1 ist der erfindungsgemäße Blindniet 10 dargestellt.In Fig. 1, the blind rivet 10 according to the invention is shown.

An dem mit einer Spitze 25 versehenen Ende des Dornes 20 greift ein Werkzeug an, wobei die längs des Domes 20 verlaufenden Flächen 24 einen festen Sitz des Blindnietes 10 in dem Werkzeug sichern. Durch das nicht gezeigte Werkzeug wird der gesamte Blindniet 10, der aus Dorn 20 und der Hülse 30 besteht, in Drehbewegung versetzt, wobei die Bohrspitze 21 das Loch in die Werkstücke, hier dargestellt durch die Teile 11 und 12, bohrt, das den Nietnagel, der durch die Hülse 30 gebildet wird, aufnimmt. Während des Bohrvorganges entsteht das Problem, daß sich die in dem Dorn angebrachte Sollbruchstelle 23 oftmals als zu schwach erweist, um die auftretenden Bohrdrehmomente auf den Bohrkopf 21 zu übertragen. Deshalb ist die in Fig. 2 im Längsschnitt dargestellte Hülse 30 erfindungsgemäß so ausgebildet, daß sie, wie der Querschnitt in -Fig. 3 zeigt, innen nicht rund ist sondern zwei längs verlaufende Wände 32 besitzt. Diese Innenwände 32 liegen an den entsprechend geformten Wänden 26 des Dornes 20 an, somit überträgt die die Sollbruchstelle 23 ummantelnde Hülse 30 die Bohrdrehmomente von dem werkstückseitigen Teil des Dornes 20 auf die Bohrspitze 21. Die Sollbruchstelle 23 wird somit keiner Belastung mehr unterworfen.The end of the mandrel 20 provided with a tip 25 engages Tool on, the surfaces 24 running along the dome 20 having a firm fit secure the blind rivet 10 in the tool. By the tool, not shown, is the entire blind rivet 10, which consists of the mandrel 20 and the sleeve 30, in rotary motion offset, the drill bit 21 making the hole in the workpieces, here represented by parts 11 and 12, which drills the rivet nail formed by sleeve 30, records. During the drilling process, the problem arises that the in the mandrel attached predetermined breaking point 23 often proves to be too weak to the occurring To transmit drilling torques to the drill head 21. Therefore, the in Fig. 2 is im Sleeve 30 shown in longitudinal section according to the invention so that it, as the cross-section in -Fig. 3 shows that the inside is not round but two longitudinal ones Walls 32 has. These inner walls 32 lie on the correspondingly shaped walls 26 of the mandrel 20, thus transferring the sleeve encasing the predetermined breaking point 23 30 the drilling torques from the workpiece-side part of the mandrel 20 to the drill bit 21. The predetermined breaking point 23 is therefore no longer subjected to any load.

Nach dem Bohrvorgang wird der Blindniet 10, also der Dorn 20 und die Hülse 30, in das Loch in den Werkstücken 11 und 12 so weit eingeführt, bis die untere Wand 31 des Hülsenkopfteiles an der Oberfläche des Werkstückes 11 anliegt. Die Hülse wird dann mit einem geeigneten Werkzeug (nicht gezeigt) festgehalten, während auf den Dorn 20 eine rückziehende Kraft ausgeübt wird.After the drilling process, the blind rivet 10, so the mandrel 20 and the Sleeve 30, into the hole in workpieces 11 and 12 so far introduced until the lower wall 31 of the sleeve head part on the surface of the workpiece 11 is present. The sleeve is then held in place with a suitable tool (not shown), while a retracting force is applied to the mandrel 20.

Das Ergebnis ist in Fig. 4 dargestellt, in der zu sehen ist, daß beim Zurückziehen des Dornes 20 die an der Bohrspitze 21 angebrachte Schräge 22 den durch die Werkstücke 11 und 12 hindurchgeführten Teil der Hülse 30 auseinanderbiegt, so daß die Hülse30 nicht mehr durch das Loch zurückgezogen werden kann.The result is shown in Fig. 4, in which it can be seen that at Withdrawal of the mandrel 20 through the bevel 22 attached to the drill bit 21 the workpieces 11 and 12 passed through part of the sleeve 30 bends apart, so that the sleeve 30 can no longer be withdrawn through the hole.

Dieser Aufbiegevorgang an der Hülse 30 findet solange statt, bis durch ein abruptes Brechen in der Sollbruchstelle 23 der Dorn 20 auseinanderreißt, wobei die beiden Teile des Dornes 20 auf den beiden Seiten der Hülse 30 in entgegengesetzter Richtung (in Fig. 4 durch die eingezeichneten Pfeile dargestellt) herausgezogen werden können, oder die Bohrspitze vom fließenden Material umschlossen und festgehalten wird. Wie in Fig. 5 im Schnitt dargestellt, sind durch die Hülse 30 die beiden Werkstücke 11 und 12 miteinander vernietet.This bending process on the sleeve 30 takes place until through an abrupt break in the predetermined breaking point 23 tears the mandrel 20 apart, with the two parts of the mandrel 20 on the two sides of the sleeve 30 in opposite directions Direction (shown in Fig. 4 by the arrows drawn) pulled out can be, or the drill bit enclosed and held by the flowing material will. As shown in section in Fig. 5, the two workpieces are through the sleeve 30 11 and 12 riveted together.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

A n p r ü c h e: n s p r ü c h es (I.jSelf-drilling blind rivet with a sleeve and a mandrel guided therein, the mandrel at one end with a drill bit is provided and in the vicinity of which has a predetermined breaking point, thereby characterized in that the mandrel (20), preferably two, opposite parallel Has surfaces (26) which extend along the mandrel (20), and that the sleeve (30) extends over the predetermined breaking point (23) and with to the surfaces (26) of the Mandrel complementary surfaces (32) is provided.

2. Self-drilling blind rivet according to claim 1, characterized in that that the diameter of the drill bit is equal to or greater than the outer diameter of the Sleeve is.

3. Self-drilling blind rivet according to claim 1 or 2, characterized in that that the drill bit (21) at its end facing away from one end of the mandrel in is beveled in a known manner (22) that when pulling out the mandrel (20) from the held sleeve (30) the end of the sleeve facing the drill bit (21) is molded outwards.

4. Self-drilling blind rivet according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the other end of the mandrel opposite the drilling tip (21) (20) is provided with a tip (25).

5. Self-drilling blind rivet according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the upper end of the mandrel opposite the drill bit (21) (20) is provided with opposite parallel surfaces (24).