DE2651721A1

DE2651721A1 - Vorrichtung und verfahren zum anbringen von blindbefestigungselementen

Info

Publication number: DE2651721A1
Application number: DE19762651721
Authority: DE
Inventors: Frank Bluford Nance
Original assignee: Olympic Fastening Systems Inc
Current assignee: Olympic Fastening Systems Inc
Priority date: 1975-11-17
Filing date: 1976-11-12
Publication date: 1977-05-26
Also published as: DE2651721C2; JPS5284578A; US4059980A; JPS5744423B2; IT1066644B; GB1527805A; CA1047000A; FR2349377B1; FR2349377A1

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Anbringen von 31indbefestigungselementen

Die Erfindung betrifft nietartige Befestigungselemente, insbesondere durch eine Zugkraft festsetsbare nietartige Blindbefestigungselaraente sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zxi deren Anbringung.

Blindnietartige Befestigungselemente werden im allgemeinen bei der Vernietung sich überdeckender Werkstücke bevorzugt verwendet, die einem Arbeiter nur von einer Seite her ausreichend zugänglich sind«, Im gewerblichen Sprachgebrauch

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wird die zugängliche Seite eines Arbeitsbereichs oft als Oberseite und die abgewandte Seite als Blindseite bezeichnet, weshalb diese Begriffe der Einfachheit halber auch hier benutzt werden sollen.

Die meisten der durch Zugkraft festlegbaren blindnietartigen Befestigungselemente besitzen zwei Grundteile, nämlich eine Hülse mit einem Schaft und einem radial erweiterten Kopf sowie einen Zapfen mit einem Zugabschnitt und einem Schaft, dezeinen Kopf zum Zusammenwirken mit demjenigen Ende der Hülse hat, das dem Hülsenkopf abgewandt liegt, Wenn diese Teile vor der Verwendung zusammengefügt werden, wird der Zapfenschaft von der Hülse aufgenommen, wobei sein Zugabschnitt, aus der Niethülse bei deren Kopf vorragt und wobei der Zapfenkopf am Hülsenende anliegt. Die Befestigung des Niets erfolgt. wie die Bezeichnung sagt, durch Anziehen des Zapfenkopfs gegen das Hülsenende in Richtung nach außen von der Oberseite des Arbeitsbereichs weg.

Bei der herkömmlichen Verwendung wird ein Zug-Blindniet von der Oberseite in im wesentlichen fluchtende Öffnungen des Werkstücks eingeführt. Der Hülsenkopf wird dabei bündig mit der Oberseite des Werkstücks positioniert, wodurch der Schaft auf der Blindseite vorsteht. Danach wird eine auswärts gerichtete Zugkraft auf den vorstehenden Zugbereich des Zapfens ausgeübt, wobei eine Reaktions- oder Festhalt ekraft auf den Kopf der Hülse in Richtung des Zapfenkopfs aufgebracht wird, um das Befestigungselement festzusetzen. Dadurch xiird der Bereich des Schaftes der Niethülse, der auf der Blindseite vorsteht, radial aufgeweitet oder progressiv gestaucht, um die Werkstücke zusammenzuhalten bzw. zusammenzuklemmen. Es versteht sich, daß nach dem vollständigen Setzen eines Niets die Werkstücke zwischen dem Hülsenkopf an der Außenseite und dem radial aufgeweiteten Bereich des Hülsenschaftes, oder, wie es im Fachbereich bekannt ist_s des Blindkopfes auf der Blindseite zusammengehalten sind.

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Zur Erzielung einer fertigen Nietverbindung, die verhältnismäßig bündig mit der freiliegenden Oberseite des Arbeitsbereichs abschließt, ohne daß der Nietzapfen in einem besonderen Arbeitsgang abgeschnitten werden muß, wurde bisher der Zapfen mit einer Schwachstelle verwendet, die als "Bruchhals"-Kerbe bezeichnet wird. Mit Rücksicht auf die eine unterschiedliche Dicke aufweisenden verschiedenartigen Werkstücke mußten die Nietzapfen dafür eine Mehrzahl solcher Bruchkerben aufweisen_σ Nach dem Aufweiten des Schaftes in der vorbeschriebenen Weise erhöht sich dann bei fortgesetzt einwirkender Zugkraft die Zugspannung in dem Zapfen, da dessen Weiterbewegung dann ein Widerstand entgegengesetzt wird« Bei den bekannten Lösungen War der Zapfen dazu so gestaltet, daß er an der vorgesehenen Bruchkerbe abriß, wenn die Zugspannung eine bestimmte Höhe erreichte, wodurch der Zugabscbnitt des Zapfens von dem in der Niethülse sitzenden Zapfenteil getrennt wurde,

Aus der vorangehenden Schilderung ergibt sich, daß es bei diesem bekannten Verfahren notwendig war₉ den Schaft des Nietzapfens (durch die Ausbildung einer Bruchkerbe) zu schwächen, bevor die Vereinigung mit der Hülse erfolgte. Die US-Patentschrift 3 23o 8l8 offenbart einen großen Teil der vorangehend erörterten bekannten Lösung und Anwendung. Weitere Vorveröffentlichungen sind die US-Patenschriften 2 384 o37, 2 438 2ol, 2 457 417, 2 999 6io, 3 0I7 052, 3 o55 528, 3 122 948, 315.7 3o5, 3 196 662, 3 230 818, 3 638 472, 3 667 34oj 3 698 231 sowie die italienische Patentschrift 371 817.

Von den vorangehend genannten Vorveröffentlichungen zeigen die US-Patentschriften 2 384 o37, 3 0I7 o52, 3 o55 528, 3 122 948, 3 157 3o5 und 3 I96 662 generell das auf dem Fachgebiet seit langem gebi-äuchliche Verfahren zur Beseitigung des überschüssigen Nietzapfenteils unter Ausbildung eines "Bruchhalses", der bei Erreichen einer bestimmten Zugkraft bricht. ( Die US-Patentschriften 3 638 472 und 3 667

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sind in diesem Zusammenhang nur von allgemeinem Interesse)»

Die US-Patentschrift 3 23o 8l8 ist insofern von Bedeutung, als sie nicht ein Mittel sum Abbrechen oder Abtrennen des Zapfenschaftes offenbart sondern ein Mittel zeigt, mit dem eine auf der Außenseite des Hülsenkopfes vorgesehene Krone in fluchtende Nuten des Zapfenschaftes "eingebogen" werden. Hierbei werden jedoch ebenfalls Bruchkerben zur Entfernung des überschüssigen Teils des Zapfenschaftes verwendet.

Die US-Patentschrift 2 438 2ol zeigt Mittel zum Abscheren eines überflüssigen Teils eines Stiftes. Die US-Patentschrift 2 45? 417 betrifft eine Lösung, bei der ein "Schaft-Abtrenner" "irerwendet wird. Die Einzelheiten dieser Lösung unterscheiden sicli jedoch, von dem Anmeldungsgegenstand beträchtlich.

D^e US-Patentschrift 2 999 6Io zeigt ebenfalls eine Art einer "Zapfen-Abtrennung". Die US-PS 3 698 231 bezieht sich schließlich, auf die Abtrennung eines Sperriegels an einem Punkt im Bereich des Kragens durch einen kombinierten. Keil-Schneid-Vorgang .

Der Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen der Zapfen abbrechbar ist, ohne daß zuvor eine Schwächung des Schaftes erfolgt.

Die vorliegende Aufgabe wird im wesentlichen durch einen mechanischen Trennvorgang erreicht, der sich vollständig aus den Belastungen bei dem Einsetzen des Befestigungselementes ergibt. Diese neue Entwicklung gestattet im Ergebnis eine unbegrenzte Auswahl möglicher Schaftbruchstellen innerhalb des vorgesehenen Bereichs des Befestigungselementes, wodurch ein Rollen des Zapfenschaftes zur Herstellung einer Schwachstelle oder die Herstellung einer Schwachstelle durch

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andere Mittel entfällt. Insbesondere ermöglicht die Erfindung die Schwächung eines zuvor ungeschwächten Blindbefestigungselements an einer bestimmten Stelle, nachdem es eingesetzt ist, wodurch sich ein bündiger Abbruch des Zapfens mit dem Kopf des Befestigungselementes über eine große Spannweite der Abmessungen von zu verbindenden Materialteilen herbeiführen läßt.

Erfindungsgemäß umfaßt die Setzvorrichtung zur Anbringung eines Befestigungselements, das aus einer mit einem Kopf versehenen Niethülse und einem mit einem Kopf versehenen, in die Niethülse eingeführten Zapfen besteht und bei dem der Kopf der Hülse zur Anlage an die Oberseite des zu befestigenden Werkstückes angepaßt ist, während der Kopf des Zapfens mit dem dem Hülsenkopf abgewandten Hülsenende zusammenwirkt und das Hülsenende zusammen mit dem Zapfenkopf auf der Blindseite des Werkstückes liegen, während ein Endstück des Zapfens an dem Hülsenkopf vorsteht, ein Traggehäuse, ferner eine Einspannanordnung, die verschiebbar in dem Traggehäuse angeordnet ist und Mittel zum Erfassen des Zapfenendstücks besitzt, weiterhin einen Kerbeinsatz, der in dem Traggehäuse verschiebbar ist und über das Traggehäuse vorsteht sowie einen vorderen Bereich zum Angriff am Hülsenkopf hat, weiterhin eine erste Kurvenfläche an dem Traggehäuse und eine zweite Kurvenfläche an dem Kerbeinsatz, die beide zum Zusammenwirken aneinander angepaßt sind, eine Schneidkante an dem Kerbeinsatz in dessen vorderem Bereich, ein verschiebbar in dem Traggehäuse angeordnetes Widerlager, das mit einem rückwärtigen Bereich des Kerb einsatzes zusammenwirkt, ein mit dem Widerlager zusammenwirkendes nachgiebiges Mittel zur Verhinderung einer anfänglichen Bewegung des Widerlagers und des Kerb einsatzes, wobei, wenn die durch die Bewegung der Einspannanornung aufgebrachten Belastungskräfte zum Einsetzen des Blindbefestigungselementes ausreichen, die Weiterbewegung der Einspannanordnung zu einer

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Relativbewegung und einem Zusammenwirken der Kurvenflächen, damit zu einem Eindringen der Schneidkante in den Zapfen und damit zu dessen Schwächung im Bereich des Hülsenkopfes führt, die bei noch weitergehender Bewegung der Einspannanordnung zu einem Abbrechen des Zapfens führt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1 einen die Anbringung eines BlindbefestigungseXementes sowie Teile des Bef estigungselemeiites, des Werkstückes und Musterwerkzeuges zeigender Teilschnitt,

Pig. 2 einen der Pig. I entsprechenden Teilschnitt mit Darstellung der Lage der verschiedenen Elemente beim Erreichen der vorgesehenen Setzbeiastung des Bef estigungselernents,

Fig. 3 einen Teilschnitt des durch das Blindbefestigtmgselement zusammengefügten Werkstückes in dem abgescherten Endzustand,

Fig. k eine in Vex-bindung mit der Erfindung verv?endbare Blindniethülse in Ansicht,

Fig. 5 einen Teilschnitt mit Darstellung des Blindbefestigungselementes zur Verbindung eines Paars verhältnismäßig dicker Werkstücke vor der Festsetzung,

Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung mit fertig verbundenen Werkstücken nach dam Setzen des Blindbefestigungselementes und dem Entfernen des überschüssigen Schaftteils,

Fig. 7 eine der Fig„ 6 entsprechende Darstellung des Blindbefestigungselementes beim Verbinden eines dünneren Werkstückpaars,

Fig. 8 einen zum Teil schematischen Teilschnitt, der im wesentlichen der Darstellung der Fig. 1 entspricht,

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jedoch eine abgewandelte Ausführungsform der Setzvorrichtung für das Blindbefestigungselement zeigt,

Fig. 9 einen zum Teil schematischen Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform der Setzvorrichtung für das Blindbefestigungselement,

Fig. to, 11 und 12

teilweise schematisierte Teischnitte einer weiteren Setzvorrichtung für Blindbefestigungselemente, wobei die einzelnen Figuren nacheinander zunächst die Lage der Teile vor Betätigung des Kerbmittels, dann wahrend der Betätigung des Kerbmittels und schließlich unmittelbar nach Beendigung der beim Einsetzen des Befestigungselemente^ ausgeübten Zugkraft zeigen.

Zunächst soll die in den Fig. 1 und 2 dargestellte erste Äusführungsform der Erfindung erläutert werden. Diese Ausführungsform besitzt ein Traggehäuse 2o sowie eine Einspannanordnung sum Ziehen des Zapfens 22₉ die generell mit 21 bezeichnet ist. In diesem Zusammenhang soll nochmals auf die US-Patentschrift 3 23o 818 Bezug genommen werden, in der eine typische Zugvorrichtung dargestllt und beschrieben ist.

Der Hauptunterschied zwischen der in den Zeichnungsfigixren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung und dex* in den Fig. 6 und7 der US-Patentschrift 3 23o 8l8 gezeigten Ausführung besteht in der besonderen Ausbildung des Kerbsatzes 23 gegenüber dem Bauteil 84 des Gegenstandes der US-Patentschrift. Der erfindungsgemäße Kerbeinsatz 231 der aus getrennten Segmenten zusammengesetzt oder aus einem einzigen, zur Bildung von Segmenten geschlitzten Teil bestehen kann, ist mit einer Schneidkante 24, die gegebenenfalls eine Kerbe oder einen geschwächten Bereich in dem Zapfenschaft 22 im Bereich des Nietkopfes 25 herstellt, wodurch an Ort und Stelle ein "Bruch-Hals" geschaffen wird, versehen.

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Das Traggehäuse 2o ist mit einer Kurvenfläche 26 und die Segmente des Kerbeinsatzes sind mit den Kurvenflachen 27 versehen. Die Kerbeinsatz-Segmente 23 besitzen hülsenartige Bereiche 28, die in der in dem Traggehäuse 2o ausgebildeten Bohrung 29 sitzen; diese Segmente 23 weisen darüberhinaus eine nach vorn gerichtete Widerlagerfläche 3° auf, die sich dem Kopf 25 der Niethülse 31 anlegt. Es versteht sich, daß das Ende 32 der Hülse 31? das dem Hülsenkopf 25 abgewandt liegt, von dem Kopf 33 des Nietzapfens 22 erfaßt wird, wie dies bei der Gestaltung von Blindbefestigungselementen üb-Iicli ist« Bei der erfindungsgeraäßen Anordnung sind jedoch keine Bruch-Hälse oder andere Scliwachstellen auf dem Schaft des SIx et zap fens ausgebildet_? bevor- dieser in die zn befestigenden Werkstücke J>h und 35 eingesetzt ist*

Die Zusammenziehung der Kerbeinsatz-Segmente 23? gleichgültig, ob es sich dabei um getrennte Teile oder um eine einstückige Einheit handelt, werden sum Angriff an dem Schaft 22 des Nietzapfens zwecks Bildung einer Kerbe oder einer Schwachstelle durch die Schneidkanten 24 wähx-end des gesamten Schneid-Vorgangs durch das Zusammenxiirken der konischen Flächen 26 und 27 am Traggehäuse 2o und den Kerbeinsatzsegmenten 23 herbeigeführt. Durch diese Flächen werden die Kerbeinsatzsegmente 23 zusammengedrückt, wenn sie in die Bohrung 29 im vorderen Bereich des Traggehäuses 2o eingedrückt werden. Einer solchen Bewegung kann ein nachgiebiger Widerstand durch eine geeignete (in diesen Zeichnungsfiguren nicht besonders dargestellte) Federkraft oder durch andere Mittel herbeigeführt werden, wie beispielsweise durch die Ausbildung eines Widerstandes in dem Kerbeinsatz 23 selbst, speziell wenn diese aus einer einzigen geschlitzten Einheit zur Bildung beweglicher Segmente besteht und wenn die Axialkraft ausreicht, um die Federwirkung oder den Widerstand zu überwinden und die Kerbeinsatz-Segmente 23 in die in Fig. 2 dargestellte Lage zu überführen. (Zum vollständigen Verständnis der grundsätzlichen Art des Zugvorgangs wird in diesem Zusammenhang auf die US-Patentschrift 3 23o 8l8 Bezug genommen). Eine

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weitere Betätigung der Einspannanorcaiung 21 im Sinne eines Vorziehens des Zapfens 22 führt dann zu einem Bruch des Schaftes im Bereich der Kerbe 36, wie dies bei 36a in Fig. dargestellt ist, die die Vervollständigung des Einsetzens des Blindbefestigunjrgelementes zur Verbindung der Teile J>k und 35 zeigt. Während des Einsetzens des Blindbefestigungselementes wird die Niethülse 31» wie bei 31a dargestellt, ausgebaucht und dadurch das Werlcstückpaar 3^> 35 zwischen diesem Ausbauchungsbex-eich und der Unterseite des Kopfes 25 zusammengehalten; in vielen Fällen wird, wie in der Zeichnung dargestellt, unter den Kopf 25 noch eine Dichtscheibe 37 eingelegt, die jedoch nicht in jedem Faxl erforderlich ist und häufig weggelassen werden kann.

Die Vorteile der Erfindung sind in den Fig. 4 bis 7 erkennbar· Die Fig. h. zeigt den Teil eines Blindbefestigungselementes, der die Niethülse 31 mit einem angeformten Kopf 25 bildet. Diese Hülse ist vorzugsweise mit einer Vielzahl von Längsschlitzen 38 versehen» Der andere Teil des Blindbefestigungselementes ist in Fig. 5 dargestellt und bildet den Nietzapfenschaft 22 mit dem einstückig ausgebildeten Kopf 33. Bei der vorliegenden Erfindung ist der Schaft 22 über seine gesamte Länge ununterbrochen ausgebildet. Im zusammengesetzten Zustand können die Hülse 3I und der Zapfen 22, wie bei 39 dargestellt, zusammengequetscht sein, so daß diese Bereiche des Blindbefestigungselementes dann miteinander verbunden sind.

Die Niethülse 25, 31 und der Zapfen 22, 33 können in einer Standardlänge hergestellt werden, wobei sich versteht, daß der Zapfen 22 um ein genügendes Maß über den Kopf 25 der Niethülse vorsteht, damit er in diesem Abschnitt durch eine geeignete Einspannvorrichtung zum Aufbringen einer Zugbelastung auf den Zapfen ausreichend erfaßt werden kann. Wie vorangehend bereits ausgeführt wurde, ist der Zapfenschaft

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bei dem Zusammensetzen mit der Niethülse an keiner Steile
unterbrochen; es sind keine "Bruch-Hälse" ausgebildet. Der Vorteil dieser Ausbildung 3.iegt darin, daß Standard-Blindbef es tigungselemente zur Verbindung von Werkstücken verwendbar sind, die die verschiedensten Dicken aufweisen können« So sind in der Fig. 7 die Werkstücke 3^ und 35 mit einer verhältnismäßig geringen Dicke dargestellt. Die Teile können
durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Mittel durch die gleichen Blindbeiestigungselemente
zusammengefügt werden. Sowohl bei den in der Fig. 6 dargestellten Bedingungen als auch bei den in der Fig. 7 dargestellten Bedingungen wird das Blindbefestigungseleraent zunächst in der in Fig. 5 dargestellten Weise eingesetzt und dann auf den Schaft 22 eine Zugkraft ausgeübt, wie dies im Zusammenhang mit den Fig. lund 2 beschrieben ist. Sobald
ein vorbestimmter Belastungszustand erreicht ist, der durch eine geeignete Feder oder andere Mittel vorgegeben sein kann, wie dies später noch beschrieben wird, wird die Befestigungshülse wie bei 31a dargestellt, ausgebaucht, so daß die Werkstücke 3^ und 35 zwischen einer solchen Ausbauchung und der Unterseite des Kopfes 25 eingeklemmt werden sowie bei weiterer Zugbelastung des Schaftes der Kerbeinsatz 23 mit 3eäien Schneidkanten 24 wirksam wird, um ein im wesentlichen mit dem Kopf 25 bündiges Abbrechen des Zapfens zu ermöglichen, wie dies bei 36a gezeigt ist. Dieser Vorgang findet unabhängig davon statt, ob die zu verbindenden Materialien relativ dick sind, wie dies die Fig. 6 zeigt, oder relativ dünn sind,wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Der einsige wirkliche Unterschied ergibt sich dadurch, daß der Ausbauchungsbereich 31 bei der in Fig. 7 darges-fellten Anordnung beträchtlich größer ist als der
Ausbauchungsbereich 31a in Fig. 6. In beiden Fällen werden die Werkstücke 3^ und 35 jedoch sicher verbunden.

Zur weiteren Darstellung des Verfahrens und der Vorrichtung zum Einsetzen der in den Fig_o 4 und 5 dargestellten Blindbef estigungselemente wird auf die Fig. 8 bis 12 Bezug genommen.

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Die Fig. 8 zeigt das Traggehäuse 2o mit einem Schlitz 4o zur Aufnahme eines im Querschnitt L-förmigen Gliedes 4l. Der Schlitz 4o ist merklich weiter als der Bereich des Gliedes %1, der in ihn hineinragt. Die Einspannvorrichtung zum Erfassen des überstehenden Endes des Zapfens 22, das wiederum mit.21 gekennzeichnet ist, ist so ausgebildet, daß das überstehende Ende des Zapfens 22 zum Setzen des Blindbofestigungselements gezogen werden kann. Die Kerbeinsatzsegmente 23 sind wiederum mit Schneidkanten 24 und einem Kopfbereich 3o zur Anlage an dem Kopf 25 der Niethülse vei-sehen dargestellt. Die Hülsenbereiche 28 der Kerbeinsatz-Segmente 23 stützen sich an dem L-förmigen Glied 4l ab_o

Um das Traggehäuse 2o ist eine Steuerfeder 42 angeordnet, und zwar zwischen dem L-förmigen Element 4l und einer Einstellmutter 43 j die, wie bei 44 gezeigt ist, auf das Gehäuse aufgeschraubt ist. Bei der Anbringung eines Blindbefestigungselements wird dieses zunächst in die Werkstücke und 35 eingesetzt und das Traggehäuse 2o sowie der Kerbeinsatz 23 so angeordnet, daß der Kopfbereich 3o des Kerbeinsatzes 23 dem Kopf 25 der· Niethülse anliegt; die Einspannvorrichtung 21 greift am hinteren Ende des Zapfens 22 an. Alsdann wird eine Zugkraft so aufgebracht, daß die Einspannvorrichtung sich innerhalb des Traggehäuses 2o^und zwar bei der Darstellung in Fig. 8,nach rechts bewegt. Diese Bewegung bewirkt eine Zugbelastung des Blindbefestigungselements, die ausreicht, um die Hülse 31 zur Bildung einer Ausbauchung 31a zu stauchen. Die Steuerfeder 42 ist so stark gewählt, daß sie eine Bewegung des L-förmigen Gliedes 4l in dem Schlitz 4o solange verhindert, bis das Blindbefestigungselement gestaucht worden ist. Nach Erreichen des Stauchpunktes werden jedoch die Kräfte so groß, daß die Federkraft der Feder 42 überwunden wird und die Kerbeinsatz-Segmente 23 in die Traganordnung 2o hineingezogen werden, sowie sich das L-förmige Glied 4l im Schlitz 4o gegen den Widerstand der

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Feder 42 bewegt, wodurch die Schneidkanten 24 des Kerbeinsatzes 23 zur Bildung einer Kerbe 36 in den Zapfenschaft eindringen, während eine weitergehende Zugbelastung ein Abbrechen des Schaftes an dieser Stelle 36 bewirkt. Dieser Kerbvorgang wird dabei ausgelöst durch das Zusammenwirken der Kurvenflächen 26 und 27* Es versteht sich für den Fachmann, daß die wirksame Federkraft der Feder 42 durch eine genaue Einstellung der Mutter 43 geregelt werden kann.

Bei der Darstellung in Fig. 9 wird diese Steuerung durch ein Hydrauliksystem mit den Kammern 45 und 46 unterstützt, die durch einen Durchgang 47a, 47b miteinander verbunden sind, der wiederum über die Öffnung 47c und ein mit einer Feder 42c belastetes Absperrglied 42b unterbrechbar ist. Das Kammer-Durchgangs-System ist mit einem geeigneten Medium von einer nicht dargestellten Quelle her gefüllt.

Das Traggehäuse 2o ist seinerseits mit einem Schlitz 4o versehen, der das Glied 4la aufnimmt. Sobald das Blindbefestigungselement in die zu verbindenden Werkstücke eingesetzt wird, wird der Kopf 3o des Kerbeinsatzes erneut in Berührung mit dem Kopf der Niethülse gebracht und eine Zugkraft über die Einspannvorrichtung 21 auf den Schaft 22 ausgeübt.

Wenn die Einspannvorrichtung 21 sich in dem Traggehäuse bei der in Fig. 9 gewählten Darstellung nach rechts bewegt, wird die Blindbefestigungshulse gestaucht und die Werkstücke 34 und 35 dabei zwischen der Ausbauchung 31a und der Unterseite des Kopfes 25 der Niethülse wie zuvor zusammengeklemmt,, wobei zunächst eine Bewegung des Kerbeinsatzes 23 und des Gliedes 4la durch das Medium in der Kammer 45 und das Absperrorgan 42b verhindert wird, das die Öffnung 47c blockiert _t die in den Durchgang 47a reicht, der seinerseits mit der Kammer 45 in Verbindung steht. Die Einstellanordnung 43a und 42c ist so ausgebildet, daß eine Bewegung des Absperrgliedes 42b aus der Öffnung 47c heraus während der Zeit ver-

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hindert wird, in der das Blindbefestigungselement eingesetzt xfird. Danach sind die Kräfte so, daß das Absperrglied 42b aus der Öffnung 47c herausbewegt wird, woraufhin das Medium aus der Kammer 45 durch den Durchgang 47a, die Öffnung 47c, den Durchgang 47b in die Kammer 46 gelangen kann. Die weitere Aufbringung einer Zugkraft auf die Einspannvorrichtung 21 ermöglicht es, daß das Glied 4la sich in dem Schlitz 4o gsgen das Kolbenglied 4lb in der Kammer 45 bewegt, so daß der Keileinsatz 23 in das Traggehäuse 2o hineingezogen wird, was durch die Kurvenflächen 26 und 27 zu einem Eindruck der Schneidkanten 24 in den Schaft 22 des Nietzapfens und damit zur Bildung einer Kerbe oder Schwachstelle führt, an der eine weitere Zugbelastung zu einem" im wesentlichen mit der Kopfaußenseite 25 der Niethülse bündig abschließenden Bruch führt, wie dies in den verschiedenen Figuren bei 36a dargestellt ist.

Für den Fachmann dürfte es einleuchtend sein, daß das in die Kammer 46 eintretende Medium das Kolbenglied 48 bei der Darstellung in Fig. 9 nach rechts drückt, wenn die aufgebrachten Kräfte ausreichen, um das Blindbefestigungselement zu stauchen und dann die Kerbhülse 23 zu betätigen. Beim Nachlassen der Zugkraft reicht die Stärke der Feder·" kraft der Feder 49 dann wieder aus, um das Kolbenglied 48 bei der Darstellung in Fig. 9 nach links zu drücken und die Anordnung wieder zurückzuführen, wobei das Medium über die federbelastete Sperre 50 und durch die Kammer 51 sowie den Durchgang 47a zurück in die Kammer 45 gelangt; eine Verringerung der Zugkräfte ermöglicht es den Steuermitteln 43a und 42c, das Absperrglied 4-2b in die Stellung zurückzuführen, in der es die zum Durchgang 47a führende Öffnung 47c schließt, woraufhin wiederum der Kolben 4lb und das Glied 4la in die in Fig. 9 dargestellte Ausgangslage zurückkehren.

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Die in den Fig. Ιο. 11 und 12 dargestellte Hydraulikanordnung entspricht im Großen und Ganzen der in der Fig. 9 dargestellten Anordnung, weshalb gleiche Teile weiterhin mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Die Anordnung umfaßt ein Paar Kammern 6o und 6l, die durch einen Durchgang 62 verbunden sind, der durch ein federbelastetes Absperrorgan 43 regelbar ist; zugleich ist eine Öffnung 64 zwischen diesen Kammern, die durch ein federbelastetes Absperrorgan 65 steuerbar ist. In der Kammer 60 ist ein lcolbenartiges Glied 4ib bewegbar, während ein wie bei 49a federbelastetes kolbenartiges Glied 48a in der Kammer 6l bewegbar ist.

Wenn der Teil 3o des Kerfoeinsatzes 23 anfänglich gegen den Kopf 25 der Niethülse anliegt und bevor eine Zugkraft auf die Einspannvorrichtung (in diesen Figuren nicht dargestellt) ausgeübt wird, befinden sich die verschiedenen Teile in der in der Fig. Io dargestellten Lage. Es versteht sich, daß dabei der Druck in der Kammer 60 größer ist als der Druck in der Kammer 6i und zugleich der* auf das Glied 65 ausgeübte Außendruck größer ist als der Druck in der Kammer 60. Diese Drücke sind so gewählt, daß sie eine Stauchung des Blindbefestigungselementes zum Verbinden der Werkstücke 34 und 35 ermöglichen, bevor eine Bewegung des Kerbeinsatzes 23 in das Traggehäuse 2o beginnt. Nach Erreichen der Stauchbelastung für das Blindbefestigungselement führt eine weitergehende Zugbelastung die Teile in die in Fig. Ii dargestellte Lage, wobei der Druck in der Kammer 60 größer ist als der auf das Glied 65 ausgeübte Außendruck, woraufhin das Medium durch die Öffnung 64 in die Kammer 6l gedrückt wird und das Kolbenglied 48a gegen die Feder 49a bewegt wird, während der Kerbeinsatz 23 und das Kolbenglied 4lb sich bei der in diesen Figuren gewählten Darstellung nach rechts bewegen, woraufhin die Schneidkanten 24 des Kerbeinsatzes sich durch die Wirkung der Kurvenflächen 26 und 27 in den

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Schaft 22 des Nietzapfens eindrücken und einen im wesentlichen mit der Außenseite des Niethülsenkopfes 25 bündigen Abbruch des Schaftes erlaubt, wie dies in den verschiedenen Zeichnungsfiguren bei 36a dargestellt ist.

Die Fig. 12 zeigt in vereinfachter Darstellung die Bewegung der Teile in die Ausgangslage nach Beendigung der Zugbelastung. In dieser Situation ist der Druck innerhalb der Kammer 6l größer als der Druck in der Kammer 6o und der Außendruck auf 65 größer als der Druck in der Kammer 60, wodurch die Öffnung 64 geschlossen und der Durchgang 62 geöffnet wird, so daß das Medium aus der Kammer 6l in die Kammer 60 strömen kann und die Bewegung der Teile in die vollständige Ausgangslage, wie sie in Fig. Io dargestellt ist, einleitet,

Das Abtrennen des Zugschaftes, wie dies zuvor beschrieben und erläutert worden ist, kann insbesondere bei der Verwendung hydraulischer Mittel, wie bei -der Anordnung in den Figc 9 bis 12, folgendermaßen verstärkt werden. Während der eigentlichen Anbringung und Festlegung des Befestigungselementes ist ein hoher Rückhaltedruck, der dem Schließen oder der Betätigung des Kerbeinsatzes 23 entgegenwirkt, erwünscht«. Wenn dann jedoch die Anbringung und Festsetzung des Befestigungsmittels . abgeschlossen ist, soll die aufgebrachte Kraft soweit wie möglich zur Unterstützung der Schaftabtrennung umgeleitet oder verteilt (abgeführt) werden. Solche Drücke werden in der Tat aufgebaut und in einer vorgegebenen Höhe gehalten sowie anschließend zum Abtrennen ausgelöst. Dies trifft in größerem Maße für Hydrauliksysteme zu, bei denen anfänglich ein höherer Rückhaltedruck erreicht wird als bei den dargestellten Federsystemen, bei denen eher ein fortschreitender Aufbau des Federdrucks erfolgt. (Der Fachmann wird erkennen, daß aber Federsysteme möglich sind, die ebenfalls hohe anfängliche Rückhaltekraft ermöglichen, wie solche mit nicht dargestellten geteilten federnden Bändern und der-

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_lö

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gleichen). Sofern ein anfänglicher Hochdruck in der vorderen Kammer 45, beispielsweise bei der in Fig. 9 dargestellten Anordnung, abfällt, wenn das Medium der rückwärtigen Kammer k6 zufließt, erfolgt eine Übertragung des Druckes auf den Schließvorgang des Kerbeinsatzes 23, wenn dieser zum Eindrücken der Schneidkanten in den Schaft sich in dem Gehäuse 2o bewegt.

Den Fachleuten dürfte klar sein, daß die besondere Art oder Ausbildung der in den Zeichnungen, insbesondere in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Blindbefestigungselemente nicht die einzige Bauart darstellt, die der vorliegenden Erfindung zuzuordnen ist. Gezeigt ist lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, jedoch können auch andere Blindbefestigungseleniente verwendet werden. Die Erfindung läßt sich auf die Anbringung aller Blindbefestigungselemente anwenden, die einen abzutrennenden Schaft besitzen. Die Erfindung ist deshalb insbesondere zum Abtrennen des Schaftes gegenüber anderen Befestigungselementen geeignet, insbesondere dann, wenn der Schaft im Greifbereich bündig abgebrochen werden soll. Durch die Erfindung können exakt vorzusehende Bruchhälse txnd dgl. am Zugschaft entfallen.

Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung, in deren Rahmen noch vielerlei Abwandlungen und abweichende Anwendungen möglich sind.

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Claims

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Ansprüche ;

Setzvorrichtung zur Anbringung eines Blindbefestigungselementes, das aus einer mit einem Kopf versehenen Niethülse und einem mit einem Kopf versehenen, in die Niethülse eingeführten Zapfen besteht und bei dem der Kopf der Hülse zur Anlage a.n die Oberseite des zu befestigenden V/ericstückes angepaßt ist, während der Kopf des Zajjfens mit dem dem Hülsenkopf abgewandten Hülsenende zusammenwirkt und das Hülsenende zusammen mit dem Zapfenkopf auf der Blindseite des Werkstückes liegt, während ein Endstück des Zapfens an dem Hülsenkopf vorsteht, gekennzeichnet durch ein Traggehäuse, eine Einspannanordnung, die verschiebbar in dem Traggehäuse angeordnet ist und Mittel zum Erfassen des Zapfenendstücks besitzt, ferner durch einen Kerbeinsatz, der in dem Traggehäuse verschiebbar ist und über das Traggehäuse vorsteht sowie einen vorderen Bereich zum Angriff am Hülsenkopf hat, weiterhin durch eine erste Kurvenfläche an dem Traggehäuse und eine zweite Kurvenfläche an dem Kerbeinsatz, die beide zum Zusammenwirken aneinander angepaßt sind, durch eine im vorderen Bereich des Kerbeinsatzes ausgebildete Schneidkante, ein mit einem rückwärtigen Bereich des Kerbeinsatzes zusammenwirkendes, in dem Trciggehäuse angeordnetes Widerlager, sowie schließlich durch ein mit dem Widerlager zusammenwirkendes nachgiebiges Mittel zur Verhinderung einer anfänglichen Bewegung des Widerlagers und des Kerbeinsatzes, wobei, wenn die durch die Bewegung der Einspannanordnung aufgebrachten Belastungskräfte ztim Einsetzen des Blindbefestigungselementes ausreichen, die Weiterbewegung der Einspannanordnung zu einer Relativbewegung und einem Zusammenwirken

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der Kurvenflachen, zu einem Eindringen der Schneidkante in den Zapfen und damit zu dessen Schwächung im Bereich des Hülsenkopfes und bei noch weitergehender Bewegung der Einspannanordnung zu einem Abbrechen des Zapfens führt«
2. Setzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das nachgiebige Mittel eine an dem verschiebbaren Widerlager angreifende Feder und einen an der Feder angreifenden, am Traggehäuse vorgesehenen Anschlag umfaß t.
* Setzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß dem Anschlag ein Einstellmittel zugeordnet 1st, mit dem der von der Feder auf das verschiebbare Widerlager und den Kerbeinsatz ausgeübte Widerstand veränderbar ist.
4. Setzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das nachgiebige Mittel ein dom verschiebbaren Widerlager zugeordnetes Hydrauliksystem umfaßt .
5« Setzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß dem Hydrauliksystem Einstellmittel zugeordnet sind, mit denen der von dem Hydrauliksystem auf das verschiebbare Widerlager und den Kerbeinsatz ausgeübte Widerstand veränderbar ist.
6. Verfahren zum Anbringen eines Blindbefestigungselementes_t das aus einer mit einem Kopf versehenen Niethülse und einem mit einem Kopf versehenen, in die Niethülse eingeführten Zapfen besteht und bei dem der Kopf der Hülse zur Anlage an die Oberseite des zu befestigenden Werkstückes angepaßt ist, während der Kopf des Zapfens mit dem dem Külsenkopf abgswandten Hülsenende zusammenwirkt

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und das Hülsenende zusammen mit dem Zapfenkopf auf der Blindseite des Werkstückes liegt, während ein Endstück des Zapfens an dem Hülsenkopf vorsteht, dadurch gekennzeichnet , daß auf das Endstück des Nietzapfens eine Zugbelastung aufgebracht, die Niethülse damit aufgeweitet und das Werkstück zwischen der Aufweitung und dem Hülsenkopf zusammengekletnmt wird, dann durch eine Vorrichtung dar Schaft des Nietzapfens an dem Niethülsenkopf geschwächt wird, wobei während des Einklemmens des Werkstückes zwischen der Aufweitung und dem Hülsenkopf eine Bewegung der Schwächungsvorrichtung durch ein Mittel weich gehemmt wird, und woraufhin die Schwächungsvorrichtung so bewegt wird, daß die Schwächung des Zapfens im wesentlichen bündig mit dem Hülsenkopf erfolgt und der Zapfenendteil durch, weitere Zugbelastung an der Schwächungsstelle abgebrochen wird,,

Setzvorrichtung zum Anbringen eLnes Blindbefestigungselements, das aus einer mit einem Kopf versehenen Nisthülse und einem mit einem Kopf versehenen, in die Niethülse eingeführten Zapfen besteht und bei dem der Kopf der Hülse zur Anlage an die Oberseite des zu befestigenden Werkstückes angepaßt ist, während der Kopf des Zapfens mit dem dem Hülsenkopf abgewandten Hülsenende zusammenwirkt und das Hülsenende zusammen mit dem Zapfenkopf auf der Blindseite des Werkstückes liegen, während ein Endstück des Zapfens an dem Hülsenkopf vorsteht, gekennzei chne t durch ein Traggehäuse, ferner durch eine Einspannanordnung, die verschiebbar in dem Traggehäuse angeordnet ist und Mittel zum Erfassen des Zapfenendstücks besitzt, weiterhin durch einen Kerbeinsatz, der in dem Traggehäuse verschiebbar ist und über das Traggehäuse vorsteht sowie einen vorderen Bereich zum Angriff am Hülsenkopf hat, durch eine erste Kurvenfläche an dem Traggehäuse und eine zweite Kurvenfläche an dem litrbeinsatz, die beide zum Zusammen-

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wirken aneinander angepaßt sind, durch eine Schneidkante im vorderen. Bereich des Kerbeinsatzes und durch ein dem Kerbeinsatz zugeordnetes, eine anfängliche Bewegung der Schneidkante verhinderndes nachgiebiges Mittel, wobei nach Erreichen einer für die Stauchung des Blindbefestigungseleraentes ausreichenden Belastungskraft durch die Bewegung der Eiiispannanordnung deren Weiterbewegung zu einer Relativbewegung und su einem Zusammenwirken der NockenfJ-ächon miteinander zum Eindrücken der Schneidkante in den Zapfen und damit zur Schwächung dos Zapfens am Hülsenkopf führt, während eine darüber hinausgehende Weiterbewegung der Sinspannanordnung zu einem Abbrechen des so geschwächten Zapfens führt.

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