DE2650733A1 - Befestigungselement mit einem einen sprengsatz enthaltenden hohlraum - Google Patents
Befestigungselement mit einem einen sprengsatz enthaltenden hohlraumInfo
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Description
DR.-ING. WOLFRAM BUNTE DR. WERNER KINZEBACH
D-8OOO MÜNCHEN 4O. BAUERSTRASSE 22 · FERNRUF CO8S1 37 65 63 · TELEX S2IS2O8 ISAR D
POSTANSCHRIFT: D-8OOO MÜNCHEN 43. POSTFACH 78Ο
München, den 5. November 197 6 M/17 194
Dynamit Nobel AG
5210 Troisdorf
5210 Troisdorf
Befestigungselement mit einem einen Sprengsatz enthaltenden Hohlraum
Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Derartige Befestigungselemente sind bekannt; es handelt sich dabei um die zur Reparatur von Flugzeugen auf Feldflughäfen
erfolgreich eingesetzten Sprengniete.Solche Niete können jedoch nur auf den spezifischen Anwendungsgebieten
von Nieten Verwendung finden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde _, ein Spreng-Befestigungselement
zu schaffen, welches ohne eine vorbereitete Öffnung zu benötigen, in das Material
eintreibbar ist. Insbesondere soll ein Nagelelement geschaffen werden, welches in dem Teil, welches
befestigt werden soll, als Niet und in dem Teil, an welchem befestigt werden soll, als Nagel wirkt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Befestigungselement mit den Merkmalen von AnsfHpac&j^ /^f 0^2^bt s:*-cil e^n Spreng-
Niet-Nagelelement, mit welchem gleichzeitig genietet und genagelt wird. Es ist beipielsweise einsetzbar bei der Befestigung
von Außenverkleidungen an Rohbauten, Innenverkleidungen in geschlossenen Räumen, oder Befestigung von
Schellen für Leitungen. Eine vorbereitete öffnung für das neue Niet-Nagelelement ist lediglich in dem Teil, welches
befestigt werden soll, erforderlich. In dieser öffnung braucht das neue Niet-Nagelelement nicht besonders verankert
zu sein, wenngleich dies zusätzlich möglich ist.
Durch den Niet-Nagelvorgang wird das neue Befestigungselement/
ment in nietähnlicher Weise in dem vorbereiteten Loch zu befestigenden Teiles verankert, während gleichzeitig der
Nagel in das Teil, an welchem befestigt werden soll, eingetrieben wird und mit dem Befestigungselement das zu befestigende
Teil an dem anderen Teil befestigt. Die Zündung des Sprengsatzes erfolgt durch Wärme, die entweder durch
Wärmeleitung, beispielsweise durch Anlegen eines Lötkolbens an das Ende des Befestigungselementes übertragen wird, oder
unmittelbar in dem Befestigungselement durch elektrische Induktion berührungslos und ohne Erwärmung der nicht induzierten
Umgebung des Befestigungselementes mittels eines Hochfrequenzgerätes erzeugt wird.
Zur Verbindung mittels des erfindungsgemäßen Befestigungselementes eignen sich Teile aus Werkstoffen aller Art,
beispielsweise Kunststoff, Holz, Schiefer oder Metall.
Mit der vorteilhaften Ausführungsform gemäß Anspruch 6 ergibt
sich ein teleskcpartig verlängerbares Befestigungselement, mit welchem auch große Abstände von dem zu befestigendem
Teil bis zu dem Teil, an !.welchem befestigt werden soll, überbrücken lassen.
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— έ> —■
Der Abstand zwischen dem zu befestigenden Teil und dem Teil,
an welchem befestigt wird, läßt sich in vorteilhafter Weise durch eine bereits an dem Befestigungselement gemäß Ausführungsform nach Anspruch 10 angeordnete Abstandsbüchse einstellen.
Das Befestigungselement kann für ein Durchgestecktwerden
durch das zu befestigende Teil an dem sprengsatzseitigen Ende mit einem Kopf versehen sein (Anspruch 9). Mögl-ich ist
auch ein Einstecken des erfindungsgemäßen Befestigungselementes mit seinem sprengsatzseitigen Ende in ein Sackloch in
dem zu befestigenden Teil, in welchem das sprengsatzseitige Ende des Befestigungselementes dann durch die Nietwirkung
verspreizt bzw. verankert wird.
Für den Fall, daß die Zündwärme durch Wärmeleitung auf den Sprengsatz übertragen wird, besteht die Hülse bzw. das den
Sprengsatz umgebende Material des neuen Befestigungselementes vorzugsweise aus einem gut wärmeleitfähigen Material, wie
beispielsweise Stahl, Aluminium oder einer Kupferlegierung.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele anhand
der Zeichnungen. Diese zeigen in:
Fig. 1 einen Achsschnitt durch eine erste Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Befestigungselementes;
Fig. 2 einen Achsschnitt durch eine andere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Befestigungselementes, bei welcher sich der Sprengsatz in dem Kopf des Nagels
befindet;
Fig. 3 einen Achsschnitt durch eine weitere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Befestigungselementes, bei· welcher dieses während des Niet- und Nagelvorganges
teleskopisch verlängert wird und
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Fig. 4 einen Achsschnitt durch eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselementes
mit daran angeordneter Abstandsbüchse und unter Darstellung der Anordnung des Befestigungselementes
in dem zu befestigenden Teil und unter Darstellung des Teiles, an dem befestigt wird.
In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt die Grundausführung des neuen Befestigungselementes. Eine Hülse 1 ist an einem Ende verschlossen und enthält
dort eine Sprengladung 3. An ihrem anderen Ende ist.
die Hülse 1 zugefaltet oder eingezogen, und die Zufaltung läßt eine kleitie öffnung frei. In der Hülse 1 sitzt ein
Nagel 5, der einen Schaft, eine Spitze 6a und einen Kopf aufweist. Der Nagel 5 wird ganz in der Hülse 1 aufgenommen;
sein Kopf 6 grenzt an die Sprengladung 3 an, während das Ende seiner Spitze 6a in der von der Zufaltung 7 freigelassenen
öffnung sitzt. Der Kopf 6 des Nagels 5 ist gegen den Sprengsatz 3 durch eine beispielsweise aus Papier bestehende
Abdeckung 4 abgegrenzt.
Der Sprengsatz 3 besteht beispielsweise aus einer Mischung aus Metallpulver, Tetrazeri und Nitromannit.
An der Zufaltung 7 der Hülse 1 weist die Hülse 1 eine
größere Wandstärke auf. Die Zufaltung hält den Nagel 5 an dem unteren Ende seiner Spitze 6a fest.
Der Kopf 6 des Nagels 5 ist so ausgebildet, daß er wie ein Kolben in dem Hohlraum der Hülse 1, getrieben von den
durch den Sprengsatz 3 bei der Explosion entwickelten Gasen, verschieblich ist. Der Schaft des Nagels weist einen geringeren
Durchmesser als der Kopf 6 auf, so daß der Kopf mit dem hierdurch gebildeten Absatz; einen Anschlag bildet, der
von der inneren Kante der von der Zufaltung 7 gebildeten öffnung zurückgehalten wird und auf diese Weise ein völliges
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Ausgetriebenwerden des Nagels 5 aus der Hülse 1 verhindert. Um dies
sicher zu gewährleisten, weist die Hülse 1 an der von der Zufaltung
7 freigelassenen Öffnung eine vergrößerte Wandstärke auf.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Befestigungselement
einen Kopf 2 auf, der ein Durchrutschen des Befestigungselementes durch die vorbereitete Öffnung in dem zu befestigenden
Teil in einer Richtung verhindert.
Bei der Ausführungsform der Figur 2 ist der Sprengsatz 3 nicht unmittelbar
in dem Hohlraum der Hülse 1 untergebracht, sondern befindet sich in einem Hohlraum 8 in dem Kopf 6 des Nagels 5. Dieser Hohlraum
8 ist zu dem geschlossenen Ende der Hülse 1 hin offen und an dieser
öffnung ist der Sprengsatz 3 durch 'eine Abdeckung 4, beispielsweise
aus Papierfolie, geschützt.
Figur 3 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselementes,
bei welcher dieses sich während des Niet- und Nagelvorganges teleskopartig verlängert. Hier sitzt der Nagel 5 nicht unmittelbar
in der äußeren Hülse 1, sondern in einer Zwischenhülse 10, die ihrerseits in der äußeren Hülse 1 sitzt.
In analoger Weise, wie bei der Grundausführungsform weist die Zwischenhülse
10 an ihrem sprengsatzseitigen Ende einen kolbenartig in
der Hülse 1 bei der Explosion des Sprengsatzes 3 verschieblichen Flansch 15 auf. Mit ihrem anderen Ende, welches abgerundet ist,
sitzt die Hülse 10 in einer - entsprechend großen - Öffnung, welche
von der Zufaltung 7 der Hülse 1 freigelassen ist. Ein Absatz 17 an der Hülse 10 sorgt für eine zusätzliche Festlegung des Nagels 5
durch Anlage seines Kopfes 6 an diesem Absatz, so daß die Fixierung des Nagels 5 bis zur gewollten Verwendung des Befestigungselementes
nicht allein durch die Zufaltung 12 an der Spitze 6a des Nagels erfolgt.
An dem verschlossenen Ende sitzt in der Hülse 1 der Sprengsatz 3 in einem Napf 8a, der zu dem verschlossenen Ende der
Hülse 1 hin offen ist. Der Boden des Napfes 8a grenzt an den
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Flansch 15 der Hülse 10, wobei eine Papierfolie 9 dazwischengelegt
ist. Der Boden des Napfes 8a ist durch eine Bohrung, die durch die Folie 9 abgedeckt ist, durchbrochen und von dem
Sprengsatz 3 noch ausgefüllt.
Die Hülse 10 ist dünnwandig und bevorzugt aus Stahl ausgeführt und weist in analoger Weise wie die Hülse 1 der oben
geschilderten einfachen Ausführungsformen eine Zufaltung 12
mit einer von dieser freigelassenen öffnung, in welcher das Ende der Spitze 6a des Nagels 5 sitzt, auf. Im Gegensatz zu
der Hülse 1 ist die Hülse 10 jedoch an dem der Zufaltung 12 entgegengesetzen Ende nicht geschlossen, sondern offen. In
dem offenen Ende sitzt der Kopf 6 des Nagels 5, und zwar unmittelbar vor der ebenfalls mit Sprengstoff gefüllten Bohrung
in dem Boden des Napfes 8a. Der Kopf 6 des Nagels 5 ist in der Hülse 10 in gleicher Weise durch die Explosionsgase verschieblich
wie in der Hülse 1 bei den einfachen Ausführungsformen.
Figur 4 zeigt eine weitere Variante für die Unterbringung des Sprengsatzes* 3 in der Hülse 1. Wie aus der Zeichnung hervorgeht,
ist der Sprengsatz 3 in einen Napf 8b eingepreßt, der
zu dem geschlossenen Ende der Hülse 1 hin offen ist. Dort ist der Sprengsatz 3, wie schon bei den anderen Ausführungsformen, durch eine Abdeckung 4 geschützt. Der Napf 8b ist
von dem Kopf 6 des Nagels 5 getrennt ausgebildet, und der Kopf 6 des Nagels liegt an dem Boden des Napfes 8b an.
In Figur 4 ist ferner eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Befestigungselementes dargestellt, bei welcher dieses
eine Abstandsbüchse 11 aufweist. Die Abstandsbüchse 11 ist
über den unteren Abschnitt der Hülse 1 geschoben und an dem Ende ihrer öffnung, mit der sie über die Hülse 1 geschoben
ist, mit einem Anlageflansch 16 versehen. Dieser Anlageflansch
16 stützt sich gegen die Oberfläche des zu befestigenden Teiles 13 ab. An ihrem anderen Ende weist die Abstandsbüchse 11 einen
Boden auf, in dem eine Bohrung für den Durchtritt des Nagels vorgesehen ist.
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Unabhängig von der Tiefe der vorbereiteten Bohrung in dem zu befestigenden Teil 13, in welche das Befestigungselement
bzw. die Hülse 1 eingeschoben wird, bestimmt der Anlageflansch 16 die Tiefe dieses Eingeschobenwerdens. Durch das
Anlegen des Bodens der Abstandsbüchse 11 gegen das Teil 14,
an welchem befestigt werden soll, wird somit ein genau definierter Abstand zwischen dem zu befestigenden Teil 13
und dem Teil 14, an welchem befestigt werden soll, eingestellt.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Befestigungselementes
ist am besten aus Figur 4 ersichtlich. Bei Erwärmung des Sprengsatzes 3 über 160° C entzündet sich der Sprengstoff
und treibt den Nagel 5 aus der Hülse 1 durch die von der Zufaltung 7 freigelassene Öffnung aus. Dabei wird die Zufaltung
7 durch die Keilwirkung der Spitze 6a des Nagels aufgeweitet, jedoch nur soweit, daß der Schaft des Nagels
hindurchgeht. Gleichzeitig wird durch die Explosion eine Nietwirkung dadurch erreicht, daß sich die Hülse 1 im Bereich
des Sprengsatzes 3 ausbaucht. Dadurch findet eine Verankerung der Hülse 1 in dem zu befestigenden Teil 13 statt,
wie dies gestrichelt in Figur 4 dargestellt ist. Der kolbenartig von den Explosionsgasen getriebene Kopf 6 des Nagels
wird am Ende seines Hubes durch die nur bis zum Schaftdurchmesser des Nagels aufaeweitete, von der Zufaltung 7 freigelassene
öffnung gesteppt. Mit Spitze und Schaft sitzt der Nagel 5 dann in dem Teil 14, an welchem das zu befestigende
Teil 13 befestigt werden sollte.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 wird der Nagel 5 in der Zwischenhülse 10 so weit vorgeschoben, bis sein Kopf
durch die Zufaltung 12 der Zwischenhülse 10 gestqpt wird. Desgleichen wird die Zwischenhülse 10 durch die Zufaltung
der Hülse 1 bis zum Anschlag ihres Flansches 15 an der Zufaltung 7 ausgetrieben. Das Befestigungselement wird bei
dieser Ausführungsform also teleskop artig verlängert.
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Claims (12)
- PatentansprücheΛ Befestigungselement mit einem einen Sprengsatz enthaltenden Hohlraum, der so angeordnet ist, daß durch die Explosion des Sprengsatzes der das Befestigungselement verankernde Vorgang selbsttätig erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement als Niet-Nagelelement ausgebildet ist, welches aus einer an einem Ende geschlossenen, dort den Sprengsatz (3) enthaltenden, und an dem anderen ofrnen Ende zugefalteten Hülse (1) besteht, die einen Kopf (6) Schaft und Spitze (6a) aufweisenden Nagel (5) mit vorzugsweise seiner ganzen Länge so aufnimmt, daß er durch die in der Zufaltung (7) gebildete öffnung austreibbar ist, wobei der Kopf (6) des Nagels (5)„ als \on dem Sprengsatz (3) treibbarer Kolben und die Austreibbewegung an der Zufaltung (7) stoppender Anschlag ausgebildet ist.
- 2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nagel (5) mit dem Ende seiner Spitze (6a) in der öffnung der_Zufaltung (7) sitzt und sein Kopf (6) unmittelbar in der Hülse (1) verschieblich ist.
- 3. Befestigungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengsatz (3) in-den Hohlraum der Hülse (1) eingepreßt ist.
- 4. Befestigungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (6) des Nagels (5) einen zum geschlossenen Ende der Hülse (1) hin offenen Hohlraum (8) aufweist, in den der Sprengsatz (3) eingepreßt ist.
- 5. Befestigungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengsatz (3) in einen von dem Kopf (6) des Nagels(5) getrennten und zum geschlossenen Ende der Hülse (1) hin offenen Napf (8b) eingepreßt ist, an dessen Boden der Kopf(6) des Nagels (5) anliegt.8 0 9 8 2 0/0052 original inspected
- 6. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nagel (5) in einer sprengsatzscitig offenen und einen Flansch (15) aufweisenden Zwischenhülse (10) sitzt, die an ihrem anderen ebenfalls offenen Ende zugefaltet ist und aus der er durch den gleichen Sprengsatz (3) bis zum Anschlagen seines Kopfes (6) an der Zufaltung (12) der Zwischenhülse (10) austreibbar ist wie die Zwischenhülse (10), die mit ihrem zugefalteten Ende in der von der Zufaltung (7) der Hülse (1) gebildeten Öffnung sitzt und deren Flansch (15) als von dem Sprengsatz (3) in der Hülse (1) treibbarer Kolben und diese Austreibbev/egung an der Zufaltung (7) stoppender Anschlag ausgebildet ist.
- 7. Befestigungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengsatz (3) in einen zum Ende der Hülse (1) hin offenen Napf (8a) eingepreßt ist, gegen dessen Boden der Flansch (15) der Zwischenhülse (10) anliegt und dessen Boden durch eine von dem Sprengsatz (3) noch ausgefüllte Bohrung vor dem Kopf (6) des Nagels (5) durchbrochen ist.
- 8. Befestigungselement nach einen der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Hülse (1) und gegebenenfalls der Zwischenhülse (10) an der von der Zufaltung (7 bzw. 12) freigelassenen öffnung verstärkt ist.
- 9. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) außen an ihrem sprengsatz seitigen Ende eine Verankerungseinrichtung wie beispielsweise einen Kopf (2) aufweist.
- 10. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf den zufaltungsseitigen Abschnitt der Hülse (1) eine Abstandsbüchse (11) aufgesteckt ist, die an einer Seite durch einen Boden verschlossen ist, der eine Bohrung für den Durchrritt des Nageis (5) und gegebenenfalls der Zwischenhülse aufweist und bis zu dem die Abstandsbüchse (11) auf die Hülse (1) geschoben ist, wobei die Abstands-809820/0052- 10 -büchse (11) an ihrem offenen Ende einen Anlageflansch (16) aufweist.
- 11. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1), sowie gegebenenfalls der Napf (8a;8b) oder der Kopf (6) des Nagels (5) aus gut wärmeleitfähxgem Material wie beispielsweise Stahl, Aluminium oder einer Kupferlegierung, bestehen.
- 12. Befestigungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10) einen Absatz (17) aufweist, an dem der Kopf (6) des Nagels (5) mit einem entsprechenden Absatz anliegt.809820/0052
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- 1978-06-08 US US05/913,685 patent/US4271747A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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