DE2904985A1

DE2904985A1 - Spreiznietanordnung

Info

Publication number: DE2904985A1
Application number: DE19792904985
Authority: DE
Inventors: Harry M Haytayan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-03-21
Filing date: 1979-02-09
Publication date: 1980-08-21
Also published as: FR2446406A1; GB2038979B; US4218953A; AU522248B2; AU4321079A; GB2038979A; FR2446406B1

Description

Patentanwälte

Dipl.-lng. Curt Wallach Dipl.-ing. Günther Koch Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach Dipl.-lng. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 9· Februar 1979

Unser Zeichen: 16 4-99 - Fk/Ne

Harry M. Haytayan Lincoln, Massachusetts, USA

S pr e iznle tanordnung 030034/0157

Patentanwälte D i ρ I -Ing. C u rt Wallach

290A985 Dipi.-lrig. Günther Koch

Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

Dipl.-lng. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 ■ Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 9. Februar 1979

Unser Zeichen: 16 499 ~

Harry M. Haytayan
Lincoln, Massachusetts, USA

Spreiznietanordnung

Die Erfindung bezieht sieh auf eine Spreiznietanordnung, wie sie zur Befestigung von zwei oder mehr Materialplatten verwendet werden.

Übliche Spreiznietbefestigungselemente sind in der Technik gut bekannt. Eine typische Spreiznietanordnung besteht aus zwei Hauptteilen, nämlich einem Eintreibstift und einem Niet gehäuse. Der Eintreibstift ist im wesentlichen ein massiver zylindrischer Stab oder Stift, der aus einem gehärteten Material, wie z.B. Stahl hergestellt 1st. Das Gehäuse ist im wesentlichen ein hohles zylindrisches Rohr, das an beiden Enden offen ist und einen Umfangsflansch am oberen Ende aufweist. Das Innere des Gehäuse wird durch einen hohlzylindrischen Hohlraum gebildet, der zu beiden Enden des Gehäuses hin offen ist und einen Durchmesser aufweist, der am oberen Ende etwas größer als der Durchmesser des Eintreib stiftes ist, wobei sich dieser Hohlraum in Richtung auf das untere Endedes Gehäuses auf eine verringerte Größe verjüngt.

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BAD ORIGINAL

Das untere Ende des Gehäuses ist In Längsrichtung an drei oder vier Stellen (unter Winkelabständen von 120° oder 90° zur Erzielung gleicher Abstände) geschlitzt und diese Schlitze erstrecken sich entlang des Gehäuses über einen gewissen Bruchteil der Gesamtlänge nach oben und enden, bevor sie den oberen Flansch erreichen. Die ungeschlitzte Länge des Gehäuses wird durch die Stärke der miteinander zu verbindenden Materialplatten bestimmt.

Bei der zusammengebauten Spreiznietanordnung ist der Eintreibstift von oben in dem Gehäuse derart befestigt, daß ein Teil seiner Länge oberhalb des Flansches des Gehäuses freiliegt. Der Eintreibstift wird durch einen Reibsitz an seinem Platz gehalten weil dieser Eintreibstift etwas größer als der Hohlraum im oberen Teil des Gehäuses ist und er erstreckt sich so weit nach unten In den Hohlraum des Gehäuses wie dies das sich verjüngende Gehäuseinnere zuläßt, ohne daß das Gehäuse verformt wird. Die Gesamtlänge des Eintreibstiftes ist größer als die Gesamtlänge des Gehäuses.

Das übliche Spreizniet-Befestigungselement wird auf die folgende Weise verwendet. Zunächst werden die beiden zu verbindenden Materialien,die typischerweise dünne Metallbleche sind, gegeneinander gelegt. Dann wird ein Loch durch die Bleche an der Stelle hindurchgebohrt, an der der Niet angebracht werden soll, wobei der Lochdurchmesser gerade groß genug ist, um das Nietgehäuse aufzunehmen. Als nächstes wird der Niet mit seiner Unterseite voran in das Loch von Hand eingesetzt, wobei der obere Flansch das vollständige Hindurchschieben des Niets durch die Bleche verhindert. Der Niet befindet sich in der richtigen Position wenn die Grundfläche des oberen Flansches glatt gegen das obere Blech anliegt. Die Länge des Nietgehäuses ist in Abhängigkeit von den zu verbindenden Materialien so gewählt, daß ein Teil des Gehäuses auf der anderen Seite des Bleches austritt.

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ORlGfNAL fWSPECTED

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Der Niet wird dann dadurch befestigt* daß auf den Kopf des Niets geschlagen wird, wodurch der Eintreibstift eingetrieben wird j der vorher über dem Flansch des Gehäuses vorspringt. Der Eintreibstift wird auf diese Weise weiter nach unten in den sich verjüngenden Innenhohlraum des Gehäuses eingetrieben und die Kraft des Schlages unterstützt durch die Schlitze ---in dem Gehäuse bewirkt eine pilzförmige öffnung des Gehäuses auf der anderen Seite der Bleche, so daß der Niet sicher befestigt wird und damit die Bleche miteinander verbunden werden. Im üblichen Fall schließt die Oberseite des Eintreibstiftes glatt mit dem oberen Flansch ab und das untere Ende des Eintreibstiftes springt etwas aufider, Unterseite des aufgespreizten Gehäuses vor wenn der Nietvorgang beendet ist. Der Schlag auf den Niet wird entweder mit einem Hammer ausgeführt oder es wird ein pneumatisches Werkzeug oder eine ähnliche Einrichtung verwendet.

Diese übliche Art von Spreizniet-Befestigungselement ist zwar wirkungsvoll, ergibt jedoch bei der Anwendung verschiedene Schwierigkeiten. Zunächst muß ein Nietloch in das Werkstück in einem Arbeitsgang gebohrt werden, der von dem eigentlichen Nietvorgang getrennt ist. Als nächstes muß der Niet in dieses Loch von Hand eingesetzt v/erden. Schließlich muß der Niet vernietet werden. Dieses Dreischritt-Nietverfahren ist zeitaufwendig und weiterhin besteht in den meisten Fällen und insbesondere dann, wenn das Werkstück aus dünnen Metallblechen besteht, die Gefahr einer Verformung der Bleche beim Nietvorgang, so daß massive Gegenhalter erforderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spreiznietanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Anwendung einfacher und schneller möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.

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ORIGINAL INSPECTED

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Spreiznietanordnung beseitigt die Schwierigkeiten bei der Anwendung bekannter Spreiznietanordnungen und verkürzt insbesondere die Arbeitszeit weil der bisherige übliche dreischrittige Nietvorgang zu einem einzigen Arbeitsgang vereinfacht wird, der unter Verwendung eines einfachen Hammers, eines pneumatischen Werkzeuges oder einer ähnlichen Einrichtung ausgeführt werden kann. Hierbei ist es nicht erforderlich, zusätzliche Zeit und Geräte einzusetzen, um die Nietlöcher zu bohren. Weiterhin wird die Werkstückverformung vollständig beseitigt. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Vielzahl von Spreiznietanordnungen zur Bildung eines Streifens miteinander vereinigt, wobei derartige Streifen vorzugsweise mit automatischen Eintreibwerkzeugen verwendet werden können, um die Verwendung dieser Nieten weiter zu beschleunigen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Pig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform

eines Eintreibstiftes der Spreiznietanordnung;

Fig. 2 einen Längsschnitt einer Ausführungsform

des Gehäuses der Spreiznietanordnung;

Fig. 3 eine Unteransicht des Gehäuses nach Fig. 2;

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Ausführungsform

eines Stanzstiftes der Spreiznietanordnung;

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Fig« 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht

einer bevorzugten Ausführungsform der Spreiznietanordnung in einer Postion oberhalb von zwei Platten vor dem Einschlagen der Spreiznletanordnung;

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht

einer Ausführungsform der Spreiznietanordnung nach dem Eintreiben und Befestigen;

FIg. 7 eine Seitenansicht der Ausführungsform der

Spreiznietanordnung nach dem Eintreiben und Befestigen der beiden Werkstücke miteinander;

Fig. 8 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungs

form der Spreiznietanordnung, wobei diese Spreiznietanordnungen zur Bildung eines Streifens miteinander verbunden sind;

Fig. 9 eine Draufsicht entlang der Linie 9-9 nach

FIg. 8;

Fig. 10 eine Querschnittsansicht entlang der Linie

10-10 nach Fig. 8;

Fig. 11 eine Querschnittsansicht einer Ausführungs

form des Streifens von Spreiznietanordnungen,, der in einer Magazinkammer zur Verwendung mit einem Eintreibwerkzeug angeordnet ist;

Fig. 12 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer

dritten Ausführungsform eines Streifens von Spreiznietanordnungen;

Fig. 13 eine Draufsicht entlang der Linie 13-13 nach

FIg. 12.

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Die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform der Spreiznietanordnung nach den Figuren 1 bis 7 besteht aus drei Hauptteilen: Einem Eintreibstift 1, einem Nietgehäuse 3 und einem Stanzstift 5. Wie dies aus Fig. 1 zu erkennen ist, besteht der Eintreibstift aus einem massiven scheibenförmigen oberen Kreisflansch 7 mit einem Durehmesser A, von dem aus sich ein massiver zylindrischer Schaft 9 mit einem Durchmesser B nach unten erstreckt. Dieser Schaft ist abgestuft, so daß sieh ein unterer Abschnitt 11 mit einem Durchmesser C ergibt. Vorzugsweise ist die Verbindung des unteren Abschnittes 11 mit dem oberen Abschnitt des Schaftes 9 verjüngt, wie dies bei 13 gezeigt ist. Vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise ist der Schaftabschnitt 11 an seinem unteren Ende abgerundet, wie dies gezeigt ist. Der Durchmesser A ist erheblich größer als der Durchmesser B und vorzugsweise übersteigt der Durchmesser B den Durchmesser C um ungefähr 0,025^ bis 0,127 mm. Der Eintreibstift ist aus einem sehr festen und harten Material, beispielsweise Stahl, hergestellt und weist; eine einstückige Konstruktion auf.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Nietgehäuses. Dieses Gehäuse ist im wesentlichen durch ein hohles zylindrisches Rohr 15 mit einem vergrößerten Umfangsflansch I7 am oberen Ende gebildet, wobei dieses Rohr an beiden Enden offen ist. Das gesamte Gehäuse bildet eine einstückige Konstruktion und besteht vorzugsweise aus Kunststoff, es kann jedoch auch aus Aluminium, Stahl oder anderem geeigneten Material hergestellt sein. Das Rohr I5 weist eine Mittelbohrung auf, die aus einem relativ großen zylindrfe chen oberen Abschnitt I9, einem relativ kurzen zylindrischen unteren Abschnitt 21 und einem relativ kurzen sich verjün-

besteht genden oder kegelstumpfförmigen Abschnitt 2J>f wobei der

Abschnitt I9 einen größeren Durchmesser als der Abschnitt 21 aufweist. Das Gehäuse ist in Längsrichtung an vier Stellen am unteren Ende geschlitzt, so daß vier fingerartige Elemente 57 gebildet werden. Die Schlitze 25 weisen einen gleichen

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Winkelabstand von 90° voneinander auf. Selbstverständlich kann auch eine andere Anzahl von Schlitzen verwendet werden, beispielsweise drei Schlitze mit einem Winkelabstand von I20°o Die Schlitze erstrecken sich nach oben entlang des Gehäuses über einen Teil der Gesamtlänge nach oben.Die ungeschlitzte Länge des Gehäuses und die Länge des Gehäuses selbst werden in Abhängigkeit von der Stärke der miteinander zu verbindenden Bleche oder Platten bestimmt. Bei der bevorzugten Ausführungsform weist der Flansch VJ des Gehäuses ungefähr den gleichen Durchmesser wie der Flansch 7 des Eintreibstiftes auf. Weiterhin ist der Durchmesser des oberen Abschnittes I9 der Mittelbohrung des Gehäuses 5 etwas kleiner (um ungefähr 0,0254 bis 0,0762 mm) als der untere Abschnitt 11 des Eintreibstiftes und die gesamte Länge des Gehäuses ist etwas kleiner als die Länge des gesamten Schaftes des Eintreibstiftes.

Wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, besteht der Stanzstift 5 aus einem konischen Kopf 27 mit einem zylindrischen Schaft 29, der sich von der Mitte der ebenen Basisfläche des Kopfes aus erstreckt. Der Schaft 29 weist einen Durchmesser auf, der etwas größer (0,0508 bis 0,1016 mm) größer ist, als der untere Abschnitt 21 der Mittelbohrung des Gehäuses J>. Dieser Stanzstift ist aus einem sehr harten und festen Material, beispielsweise gehärtetem Stahl, hergestellt und er weist ebenfalls eine einstückige Konstruktion auf. Der konische Kopf 27 des Stanzstiftes weist an seiner Basisfläche einen Durchmesser auf, der etwas größer (um 0,127 bis 0,254 mm)

ist als der Außendurchmesser des Rohres I5, der jedoch immer noch kleiner ist als der Durchmesser des Flansches 17 des Gehäuses.

Der Eintreibstift, das Gehäuse und der Stanzstift werden in der in Fig. 5 gezeigten Weise zusammengebaut. Der zylindrische Schaft 29 des Stanzstiftes wird in den Bohrungsab-

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schnitt 21 am unteren Ende des Gehäuses so weit eingesetzt, bis die Basisfläche des konischen Kopfes 27 an der ebenen unteren Endoberfläche Jl des Gehäuses anliegt. Wie angegeben, ist der Durchmesser des Schaftes 29 etwas größer als der Durchmesser des unteren Bohrungsabschnittes 21 des Gehäuses, so daß ein einfacher Reibsitz gebildet wird, wodurch der Stanzstift an seinem Platz gehalten wird, während der Schaft 29 andererseits lang genug ist, um sich in den oberen Bohrungsabschnitt 19 zu erstrecken.

Der untere Abschnitt 11 des Eintreibstiftes 1 wird dann in die Oberseite des Gehäuses über dem Bohrungsabschnitt I9 eingesetzt. Der Eintreibstift wird vorzugsweise weit genug eingesetzt, damit sein unteres Ende in Berührung mit der Oberseite des Schaftes 29 des Stanzstiftes in Berührung kommt, wobei ein Teil des unteren Abschnittes (11) Immer noch über das Gehäuse in der in Fig. 5 gezeigten Weise vorsteht. Der untere Abschnitt des Schaftes des Eintreibstiftes weist einen Durchmesser auf, der in geeigneter Weise größer als der Bohrungsabschnitt 19 ist, so daß ein Reibsitz gebildet wird, der die Teile an ihrem Platz halt.

Die beschriebene Ausführungsform der Spreiznietanordnung wird in der folgenden Weise verwendet: Zuerst werden die miteinander zu verbindenden Materialien, die als zwei dünne Metallbleche j5J5 gezeigt sind, gegeneinander gelegt. Danach wird die Spreiznietanordnung mit dem Kopf 27 des Stanzstiftes voran gegen die Bleche J>J> gesetzt und es wird ein Schlag auf die Oberseite des Flansches 7 des üintreibstiftes ausgeführt. Dieser Schlag kann mit Hilfe eines üblichen Hammers, eines pneumatisch betriebenen Gerätes oder einer ähnlichen Einrichtung ausgeführt werden.

Der Hammerschlag hat die folgenden Wirkungen: der Eintreibstift 1 wird nach unten in das Gehäuse gedrückt, wobei der Stanzstift in die Bleche 33 eingetrieben wird. Wenn dieser

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anfängliche Schlag eine ausreichende Kraft hat, wird der Stanzstift vollständig durch die Bleche 33 hindurchgetrieben, so daß ein Nietloch 35 in jedem Blech gebildet wird. Dabei setzt der Eintreibstift 1 seine Bewegung durch das Gehäuse hindurch fort., so daJ3 der obere Abschnitt des Schaftes 9 des Eintreibstiftes auf das obere Ende des Gehäuses 3 auftrifft und dadurch das Gehäuse in die gerade geschaffenen miteinander ausgerichteten Nietlöcher 35 hineinbewegt. Der Flansch IJ des Gehäuses, der einen größeren Durchmesser als der konische Kopf 27 des Stanzstiftes, der die Nietlöcher bildete, aufweist, wird durch die obere Blechplatte gestoppt. Die Länge des Nietgehäuses 3 ist derart, daß das untere Ende dieses Gehäuses unter das untere Blech 33 vorspringt, wenn der Flansch 17 an dem oberen Blech anliegt. Der Eintreibstift bewegt sich weiter unter der Kraft des anfänglichen Schlages nach unten und hierbei dehnt der obere Abschnitt des Schaftes 9 das Gehäuse 3 aus, so daß die Kantenflächen der Löcher 35 der Bleche 33 fest erfaßt werden. Schließlich trifft die Spitze des Eintreibstiftes 1 auf den verjüngten Bohrungsabschnitt 23 des Gehäuses auf und mit Hilfe der Gehäuseschlitze 25 werden die fingerartigen Elemente 37 des Gehäuses auseinandergedrückt, so daß sie in der in Fig. 6 und 7 gezeigten Weise aufspreizen und das untere Ende des Gehäuses die untere Blechplatte einklemmt und den Niet sicher an einem Platz befestigt, wobei der obere Flansch 17 an dem oberen Blech durch den Flansch 7 festgeklemmt wird und das untere Ende des Schaftes 9 des EintieLbstiTtes 1 aus dem aufgespreizten Gehäuse auf der anderen Seite der Blechplatten vorspringt. Die Anzahl der Elemente 37* die wesentliche Teile des Nietgehäuses bilden, ist durch die Anzahl der Schlitze 25 bestimmt und sie kann ohne weiteres geändert werden. Bei der Verwendung der Spreiznietanordnung trennt sich der Stanzstift erst dann von dem hohlen Gehäuse, nachdem dieses in das Werkstück eingetreten ist. Es ist weiterhin zu erkennen, daß der Außendurchmesser des konischen Kopfes des Stanzstiftes größer

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als der Außendurchmesser des hohlen Gehäuses ist, so daß das in dem Werkstück durch den Stanzstift gebildete Loch größer als das Gehäuse ist. Hierdurch wird sichergestellt, daß dem Gehäuse beim Eintritt in das Werkstück kein Widerstand entgegengesetzt wird, so daß das Gehäuse nicht ausbeult oder auf andere Weise auf Grund eines Auftreffens auf das Werkstück beschädigt wird.

Die Verwendung der beschriebenen Spreiznietanordnungen ergibt eine Vielzahl von Vorteilen gegenüber üblichen Spreiznietanordnungen. Zunächst ist kein vorheriges Bohren der Nietlöcher erforderlich. Das Bohren und das Befestigen der Niete werden in einem einzigen schnellen Vorgang durchgeführt. Weiterhin muß der Niet nicht von Hand in das Nietloch eingesetzt werden, weil er in seiner Lage während des Nietvorganges festgelegt ist. Zusätzlich ergibt sich eine vergrößerte Klemmkraft durch das gedehnte Gehäuse I5. Schließlich erfolgt, wenn die beschriebene Spreiznietanordnung in Verbindung mit einem schnellwirkenden Werkzeug, wie z.B. einem pneumatischen Eintreibwerkzeug verwendet wird, das Stanzen der dünnen Blechplatten so schnell, daß keine wesentliche Verformung der Blechplatten erfolgt und zwar selbst dann nicht, wenn der Nietvorgang ohne eine Auflage für die Blechplatten erfolgt. Wenn eine Auflage oder ein Widerlager in Verbindung mit einem schnell wirkenden Werkzeug verwendet wird, wird eine Verformung der Bleche vollständig vermieden.

Weiterhin kann eine Vielzahl dieser Spreiznietanordnungen in Streifenform vereinigt werden, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Diese Streifen können dann in ein geeignetes pneumatisches Werkzeug eingesetzt werden, das diese Spreiznietanordnungen eintreibt, so daß Arbeitskosten gespart und eine Ermüdung von Arbeitspersonen vermieden wird, weil sich eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit und ein halbautomatischer Betrieb ergibt.

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Die Spreiznietstreifen nach Fig. 8 sind in der folgenden Weise aufgebaut: Die oberen scheibenförmigen Plansche der Eintreibstifte sind tangential zueinander in einer geradlinigen Anordnung ausgerichtet und sie können aneinander befestigt sein oder auch nicht. In Fig. 9 sind sie ohne gegenseitige Befestigung gezeigt. Die Nietgehäuse sind ebenfalls geradlinig miteinander ausgerichtet, so daß ihre oberen Flansche tangential aneinander anliegen, wie dies in Fig. 10 zu erkennen ist. Diese Flansche 17 sind miteinander an dem gemeinsamen Tangentenpunkt verbunden, so daß die Niete streifenförmig aneinander befestigt sind. Diese Befestigung kann durch Ausformen einer Anzahl von Gehäusen als einstückiger Streifen erzielt werden oder die Gehäuse können unabhängig voneinander geformt werden, worauf ihre Flansche in einem späteren Vorgang miteinander verbunden werden. In jedem Fall ist der Bereich, an dem jeder Flansch 17 mit einem benachbarten Flansch I7 verbunden ist, schwach genug ausgeführt, damit er durch eine Scherwirkung abgetrennt werden kann, die durch einen Hammer oder dergleichen hervorgerufen wird.

Der in Fig. 8 gezeigte Streifen von Spreiznietanordnungen kann in Verbindung mit einem Magazin verwendet werden, wie es beispielsweise bei J58 in Fig. 11 gezeigt ist. Das Magazin

38 weist gegenüberliegende Seitenwände 38A und 38B auf. Jede Wand ist mit zwei Nuten 39 und 40 ausgebildet. Die Nuten liegen einander in der Nähe der Oberseite des Magazins gegenüber während die Nuten 40 einander mehr in der Nähe des Bodens des Magazins gegenüberliegen. Die Abmessungen des Magazins sind derart, daß ein Streifen von Spreiznietanordnungen oder selbst eine einzelne Spreiznietanordnung in die Innenkammer 41 des Magazins aus einer Richtung senkrecht zur Ebene der Querschnittsansicht eingesetzt werden kann. Die Flansche der oberen Eintreibstift laufen in dem oberen Satz von Nuten

39 während die Flansche I7 der Nietgehäuse in dem unteren

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Satz von Nuten laufen, so daß sie in den beiden Dimensionen der Zeichenebene vollständig festgelegt sind. Daher kann der Streifen von Spreiznietanordnungen senkrecht zur Zeichenebene entlang der Kammer 41 bewegt werden, während er durch die mit Nuten versehenen Seitenwände des Gehäuses geführt fet und jede Spreiznietanordnung kann aus dem Magazin heraus an einen Platz bewegt werden, von dem aus sie in ein Werkstück eingetrieben wird. Ein derartiges Magazin, das einen Streifen von Spreiznietanordnungen enthält, kann beispielsweise mit einem pneumatischen Werkzeug nach Art der US-Patentschrift 3 95^ 176 verwendet werden.

Ein Streifen von Spreiznietanordnungen, der mit einem Magazin eines Werkzeuges, beispielsweise gemäß der US-Patentschrift 3 954 176 verwendet werden kann, kann außerdem in der in den Figuren 12 und I3 gezeigten Weise zusammengesetzt werden. Hierbei wird die Spreiznietanordnung nach den Figuren 1 bis 10 etwas dadurch abgeändert, daß der Eintreibstift mit einem oberen Flansch 7a ausgebildet wird, der kleiner als der Flansch 7 ist und damit kleiner als der Flansch I7 des Gehäuses. Wie in den Figuren 1 bis 10 sind die oberen Flansche 17 der Nietgehäuse tangential zueinander oder nahezu tangential aneinander angeordnet und zwar in Abhängigkeit davon, wie die einzelnen Niete miteinander verbunden sind. Wenn die Niete aneinander an Punkten gegenseitiger tangentialer Berührung miteinander verbunden sind, kann diese Befestigung durch Ausformen einer Anzahl von Gehäusen in Form eines einstückigen Streifens nach Fig. erzielt werden oder die Gehäuse werden unabhängig voneinander ausgeformt und an ihren Flanschen in einem späteren Vorgang miteinander verbunden. Vorzugsweise ist jedoch ein Kunststoffstreifen 42 um die oberen Flansch 7A in der in den Figuren 12 und 13 gezeigten Weise ausgebildet, so daß diese oberen Flansche 7A miteinander verbunden sind. Der Streifen besteht aus einer Folge von kreisförmigen Kappen

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mit einem Außendurchmesser, der im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser der Flansche I7 des Gehäuses ist, wobei diese Kappen tangential aneinander in Form eines Streifens befestigt sind. Jede Kappe 43 weist einen Innendurchmesser auf j, der etwas Meiner (um 0,0762 bis 0,1524 mm) als der obere Flansch 7A des Eintreibstiftes ist und die Kappen 4^ sind aus einem Material hergestellt, das gerade elastisch genug ist, damit der Ring gedehnt wird, und einen Reibsitz mit dem Flansch 7A bildet, wenn die Kappen auf diesen Flansch gedrückt werden, so daß die Kappen die Eintreibstifte und damit die Spreiznietanordnungen an ihrem Platz halten, so daß ein einstückiger Streifen von Spreiznietanordnungen gebildet wird. Der Streifen 42 ist an den Punkten geschwächt, an denen die Kappen 43 miteinander verbunden sind, beispielsweise durch Ausbildung rasiermesserschmaler Schlitze 44, so daß der Hammer oder das pneumatische Eintreibwerkzeug gemäß der US-Patentschrift 3 954 I76 eine Kappe 43 abscheren können, wenn diese Kappe und/oder der entsprechende Flansch 7A von dem Hammer getreoffen werden.

Es ist zu erkennen, daß die Spreiznietanordnungen nach den Figuren 12 und I3 eine Vertiefung 45 in der Oberseite des Gehäuses aufweisen, die identisch in der Größe und Form zum oberen Flansch 7A ist, so daß, wenn der Eintreibstift beim Nietvorgang nach unten gedrückt wird, der Flansch 7A glatt mit der Oberfläche des Gehäuses abschließt. Diese Vertiefung muß jedoch nicht notwendigerweise vorgesehen sein.

Schließlich ist zu erkennen, daß die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele in vielfältiger Weise abgeändert werden können. Beispielsweise kann die Anzahl der Schlitze 25 in dem Nietgehäuse geändert werden, es können Nuten in dem konischen Kopf 27 des Stanzstiftes 5 vorgesehen sein, um den Stanzvorgang zu verbessern oder es kann die Querschnittsform einer oder mehrerer Bauteile der Spreiz-

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nietanordnung von der Krelsförm zu einer vieleckigen Form mit drei, vier oder mehr Seiten geändert werden. Weiterhin kann ein rasiermesserscharfer Schlitz 44 an den Punkten ausgebildet werden, an denen die Flansche I7 miteinander verbunden sind, so daß die Trennung aufeinanderfolgender Spreiznietanordnungen durch die Scherwirkung des ^ammers eines pneumatischen Werkzeuges erleichtert wird, wie es beispielsweise in der US-Patentschrift j5 954 YJ β gezeigt ist. Weiterhin können die Materialien, aus denen die Bauteile der Spreiznietanordnung hergestellt sind, geändert werden. Die Eintreib- und Stanzstifte bestehen vorzugsweise aus Metall, während das Gehäuse aus Kunststoff besteht. Es können jedoch auch alle drei Elemente der Spreiznietanordnung aus dem gleichen Material oder der gleichen Art von Material hergestellt sein, beispielsweise alle aus Kunststoff oder alle aus Metall. Weiterhin können beispielsweise die Stifte 1 und 5 aus Stahl bestehen, während das Gehäuse 3 aus Aluminium bestehen kann. Weiterhin kann der Streifen 42 auch aus Weichmetall bestehen, beispielsweise aus Aluminium, während der Stift IA aus Stahl bestehen kann. Der Streifen 42 wird jedoch vorzugsweise aus Polyäthylen hergestellt während die Gehäuse aus Polypropylen hergestellt werden. In jedem Fall müssen die für den Eintreibstift und den Stanzstift ausgewählten Materialien eine ausreichende Härte aufweisen, um die vorstehend beschriebene Arbeitsweise zu ermöglichen, während das Gehäuse eine ausreichende Zugfestigkeit und Widerstandsfähigkeit sowie Biegefestigkeit aufweisen muß, damit es sich ausdehnen und sich selbst an dem Werkstück befestigen kann.

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Claims

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Patentansprüche:

( 1J Spreiznietanordnung, die ein Nietloch in einem aus zumindest zwei Teilen bestehenden Werkstück ausbilden kann und die mit einem einzigen Schlag an ihrem Platz befestigt wird, dadurch gekennze lehnet , daß die Spreiznietanordnung einen Stanzstift (5) zum Einstanzen eines Loches In das Werkstück (33) hei Ausüben einer Kraft, ein hohles Gehäuse (3) mit einem oberen und einem unteren Ende und einen Eintreibstift (1) zur Übertragung einer Kraft auf den Stanzstift (5) zum Einstanzen eines Loches durch das Werkstück (3), zum Einführen des Gehäuses (3) in das Loch und zum Befestigen des Gehäuses (3) an dem Werkstück (33) umfaßt, daß sich der Stanzstift (5) in das untere Ende des Gehäuses (3) hinein erstreckt und von diesem vorspringt, daß der Eintreibstift (1) sich in das obere Ende des Gehäuses (3) erstreckt und von diesem vorspringt, daß der Stanzstift (5) und der Eintreibstift (1) jeweils getrennt an dem Gehäuse (3) befestigt sind und daß der Eintreibstift (1) und das Gehäuse (3) so ausgebildet sind, daß sich das untere Ende des Gehäuses (3) ausdehnt, wenn der Eintreibstift (1) weiter In das Gehäuse (3) in Richtung auf den Stanzstift (5) hineingetrieben wird.

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2. Spreiznietanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Stanzstift (5) einen konischen Kopf (23) und einen Schaft (29) aufweist, der sich von der Basis des konischen Kopfes (27) aus und in das untere Ende des Gehäuses (3) erstreckt und von dem Gehäuse (3) festgehalten wird.

3. Spreiznietanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (29) zylindrisch ist.

4. Spreiznietanordnung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Stanzstift (5) aus gehärtetem Stahl besteht.

5. Spreiznietanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennz e ic hne t , daß das Gehäuse (3) durch ein Rohr (15) mit oberen und unteren Enden und einem Umfangsflansch (17) an dem oberen Ende gebildet ist, und daß das untere Ende des Rohres (15) in Längsrichtung geschlitzt ist, um das Aufspreizen zu erleichtern, wenn der Eintreibstift (1) weiter in das Gehäuse (3) ausgehend von dessen oberen Ende und in Richtung auf den Stanzstift (5) eingetrieben wird.

6. Spreiznietanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) eine Bohrung (I9, 21, 23) aufweist, die sich von dem oberen Ende zum unteren Ende des Gehäuses erstreckt, daß der Stanzstift (5) und der Eintreibstift (1) sich in die Bohrung am unteren bzw. oberen Ende erstrecken und von diesen Enden aus vorspringen, daß der Eintreibstift. (1) einen Flansch (7) aufweist, der sich außerhalb des Gehäuses befindet und daß der Plansch (7) einen ausreichend großen Durchmesser aufweist, daß er durch eine obere Endoberfläche des Gehäuses (3) festgehalten wird, wenn der Eintreibstift in das Gehäuse in Richtung auf den Stanzstift (5) eingetrieben wird .

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7· Spreiznietanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Anzahl von Schlitzen (25) am unteren Ende aufweist, um das Aufspreizen zu erleichtern, wenn der Eintreibstift (1) in Richtung auf den Stanzstift (5) eingetrieben wird.

8. Spreiznletanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) eine Mittelbohrung aufweist, die einen oberen Abschnitt (19) mit einem ersten ausgewählten Durchmesser und einen unteren Abschnitt (21) mit einem zweiten ausgewählten Durchmesser umfaßt, der kleiner als der erste ausgewählte Durchmesser ist, daß der Eintreibstift (1) einen Schaft

(9) mit einem oberen Abschnitt mit einem ersten Durchmesser (B) und einen unteren Abschnitt (11) mit einem zweiten Durchmesser (C) aufweist, der kleiner als der erste Durchmesser (B) und größer als der erste ausgewählte Durchmesser Ist, daß der Eintreibstift (1) weiterhin einen Umfangsflansch (7) am oberen Ende des Schaftes (9) aufweist, daß der Stanzstift (5) einen Schaft (29) aufweist, wobei zumindest ein Teil dieses Schaftes einen . Durchmesser aufweist, der größer als der zweite ausgewählte Durchmesser Ist, daß der obere Abschnitt des EIntrelbstlftes (1) von dem Gehäuse (I5) aus vorspringt, das der Umfangsflansch (7) sich außerhalb des Gehäuses befindet, daß der untere Abschnitt (11) des Eintreibstiftes (1) im oberen Abschnitt (19) der Bohrung angeordnet ist und von dem Gehäuse (I5) festgehalten wird, und daß der genannte Abschnitt des Schaftes (29) des Stanzstiftes (5) In dem unteren Abschnitt der Bohrung (21) angeordnet ist und von dem Gehäuse festgehalten wird.

9. Spreiznletanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (I5) einen Außendurchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich dem Durch-

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ORIGINAL INSPECTED

messer des Umfangsflansches (7) ist.

10. Spreiznietanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (j5, 15) eine einen relativ großen Durchmesser aufweisende Öffnung am oberen Ende und eine einen relativ kleinen Durchaufweisende öffnung

messer'j'am unteren finde aufweist, und daß der Eintreibstift

(1) einen Schaft (9) aufweist, dessen Durchmesser etwas größer als der Durchmesser der öffnung am oberen Enäe des Gehäuses ist.

11. Spreiznietanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (9) des Eintreibstiftes

(1) einen unteren Abschnitt (11) aufweist, dessen Durchmesser etwas größer als der Durchmesser der öffnung in dem oberen Ende des Gehäuses ist.

12. Spreiznietanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Eintreibstiftes (1) größer als die Länge des Gehäuses ist.

15. Spreiznietanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichne t, daß zumindest zwei Spreiznietanordnungen aneinander befestigt sind, um einen Streifen von Spreiznietanordnungen zu bilden.

14. Spreiznietanordnung nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest zwei gleichen Spreiznietanordnungen aneinander dadurch befestigt sind, daß die Gehäuse der Spreiznietanordnungen aneinander befestigt s ind.

15. Spreiznietanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennze lehnet , daß mehrere Spreiznietanordnungen zur Bildung eines Streifens von Spreiznietanordnungen miteinander verbunden sind, daß der Streifen

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eine Vielzahl von Stanzstiften (5) zum Einstanzen von Löchern durch ein Werkstück bei Ausüben einer Kraft, eine Vielzahl von hohlen Gehäusen (3>) jeweils mit einem oberen und einem unteren Ende, und eine Vielzahl von Eintreibstiften (1) zur Übertragung einer Kraft auf die Stanzstifte (5) zum Einstanzen von Löchern durch das /Werkstück, zum Einbringen der Gehäuse in die Löcher und zum Befestigen der Gehäuse an den Werkstücken aufweist, daß jeder Eintreibstift (1) und jeder Stanzstift (5) durch ein getrenntes Element gebildet ist, daß die Eintreibstifte (1) und die Stanzstifte (5) sich in das obere bzw. untere Ende der Gehäuse erstrecken und von diesen vorspringen, daß die Stanzstifte (5) und die Eintreibst if te (1) getrennt an den Gehäusen (3) befestigt sind, und daß die Eintreibstifte (1) und die Gehäuse (j5) so ausgebildet sind, daß die unteren Enden der Gehäuse (3) ausgedehnt werden, wenn die Eintreibstifte (1) in die Gehäuse weiter in Richtung auf die Stanzstifte eingetrieben werden.

Spreiznietanordnung nach Anspruch I5, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Stanzstifte (5) konische Köpfe (27) und Schäfte (29) aufweisen, die sich von den Grundflächen der konischen Köpfe (27) aus und in die unteren Enden der Gehäuse erstrecken.

17. Spreiznietanordnung nach Anspruch I5, dadurch g e k e η η zeichne t, daß die Stanzstifte (5) und die Eintreibstifte (1) Schäfte (29, 9) aufweisen, die von den Gehäusen festgehalten werden.

18. Spreiznietanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stanzstifte (5) aus gehärtetem Stahl bestehen und daß die Gehäuse (j5) aus Kunststoff oder Metall bestehen.

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19. Spreiznietanordnung nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse (^) durch Rohre (15) mit oberen und unteren Enden und Umfangsflanschen (I7) an den oberen Enden gebildet sind, und daß sich die unteren Enden der Rohre- (I5) ausdehnen können wenn die Eintreibstifte in die Gehäuse von deren oberen Enden aus eingetrieben werden.

20. Spreiznietanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet ,daß die Gehäuse in Längsrichtung an ihren unteren Enden geschlitzt sind, um das Aufspreizen der unteren Enden zu erleichtern, wenn die Eintreibstifte

(1) in die Gehäuse weiter In Richtung auf die Stanzstifte (5) eingetrieben werden.

21. Spreiznietanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß dleGehäuse eine Vielzahl von Schlitzen (25) an ihren unteren Enden aufweisen.

22. Spreiznietanordnung nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gehäuse (j5) eine Bohrung aufweist, die sich vom oberen Ende bis zum unteren Ende des Gehäuses erstreckt, daß die Bohrung einen oberen Abschnitt (19) mit einem ersten ausgewählten Durchmesser und einen unteren Abschnitt (21) mit einem zweiten ausgewählten Durchmesser aufweist, der kleiner als der erste ausgewählte Durchmesser ist, daß die Eintreibstifte (1) Schäfte (9) mit oberen Abschnitten mit einem ersten Durchmesser und unteren Abschnitten mit einem zweiten Durchmesser aufweisen, der kleiner als der erste Durchmesser und größer als der erste ausgewählte Durchmesser ist, und daß die Stanzstifte (5) Schäfte (29) mit einem Durchmesser aufweisen, der größer als der zweite ausgewählte Durchmesser ist, wobei die Eintreibstifte (1) mit ihren unteren Abschnitten in den oberen Abschnitten der Bohrungen ange-

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ordnet und von den Gehäusen (3) festgehalten werden, während die Stanzstifte (5) mit ihren Schäften (29) in den unteren Abschnitten der Bohrungen angeordnet sind und von den Gehäusen festgehalten werden.

2j5. Spreizniet an ordnung nach Anspruch 22, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die oberen Abschnitte der Schäfte der Eintreibstifte (1) sich in das obere Ende der Gehäuse erstrecken und von diesen festgehalten werden.

24. Spreiznietanordnung nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse (]5) eine Öffnung mit relativ großem Durchmesser an ihren oberen Enden und eine Öffnung mit relativ kleinem Durchmesser an ihren unteren Enden aufweisen und daß die Eintreibstifte (1) einen Schaft (9) aufweisen, dessen Durchmesser etwas größer als der Durchmesser der Öffnungen an den oberen Enden der Gehäuse (3) ist.

25. Spreiznietanordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintreibstifte (1) einen unteren Abschnitt mit einem Durchmesser aufweisen, der etwas größer als der Durchmesser der öffnungen in den oberen Enden der Gehäuse ist.

26. Spreiznietanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Eintreitstifte (1) größer als die Länge der Gehäuse (3) ist.

27. Spreiznietanordnung nach Anspruch I5, dadurch g e k e η η ■ zeichnet, daß die Gehäuse der einzelnen Spreiznietanordnungen tangential aneinander befestigt sind.

28. Spreiznietanordnung nach Anspruch 27, dadurch g e k e η η ■ zeichnet, daß die Befestigung durch Ausformen der Gehäuse (j5) aneinanderhängend in Form eines einstückigen

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Streifens oder durch getrennte Ausbildung der Gehäuse und nachfolgende Befestigung aneinander erfolgt.

29. Spreiznietanordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Eintreibstift (1) einen Umfangsflansch (7) am oberen Ende seines Schaftes (9) aufweist, daß die Gehäuse (3) ebenfalls einen Umfangsflansch (I7) an ihren oberen Enden aufweisen und daß die Umi'angsf !ansehe (7"! der Eintreibstifte (1) einen kleineren Durchmesser aufweisen als die Umi'angsflansche (I7) der Gehäuse (3).

30. Spreiznietanordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Umi'angsf lansche (7) der Eintreibstifte (1) durch konzentrische Ringe (42, 43) umgeben sind, die aneinander befestigt sind und daß die Ringe aus Kunststoffmaterial hergestellt sind und einen Streifen bilden, der an den Bereichen geschwächt ist, an denen die Ringe aneinander befestigt sind.

· Spreiznietanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Eintreibstift (IA) einen oberen Flansch (7A) aufweist, dessen Größe an eine Senkbohrung (45) auf der Oberseite des hohlen Gehäuses angepaßt ist, so daß der Flansch (7A) des Eintreibstiftes (IA) am Ende des Nietvorganges glatt mit der Oberseite des Gehäuses abschließt.

32. Spreiznietanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (3) eine im wesentlichen zylindrische Form aufweist, daß der konische Kopf (27) des Stanzstiftes (5) einen Durchmesser aufweist, der größer als der Außendurchmesser des hohlen Gehäuses (3) ist und daß jeder Eintreibstift (1) einen Klanschkopf (7) aufweist, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Außendurchmesser des Gehäuses entspricht.

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33· Spreiznietanordnung nach Ansprach I7, dadurch gekennzeichnet ,daß die Gehäuse (3) eine allgemein zylindrische Form aufweisen, und daß der Schaft jedes Eintreibstiftes (1) einen oberen Abschnitt aufweist, der in einem Flanschkopf mit einem Durchmesser endet, der größer als der Außendurchmesser der Gehäuse 1st.

34. Spreiznietanordnung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschköpfe (7) außerhalb der Gehäuse (3) angeordnet sind und daß die Gehäuse (3) aus Kunststoffmaterial bestehen, während die Eintreibstifte (1) und die Stanzstifte (5) aus Metall bestehen.

35· Spreiznietanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stanzstift (5) und der Eintreibstift (1) lösbar an dem Gehäuse (3) befestigt sind.

36. Spreiznietanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet , daß der untere Abschnitt des Schaftes des Eintreibstiftes (1) und der Schaft des Stanzstiftes (5) von den oberen und unteren Abschnitten des Gehäuses durch Einklemmung festgehalten werden.

37· Spreiznietanordnung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Gehäuses (3) in Längsrichtung gespreizt ist, so daß es sich in Radialrichtung ausdehnt wenn der Eintreibstift (1) nach unten in das Gehäuse (3) eingetrieben wird und daß der konische Kopf (27) des Stanzstiftes (1) einen Durchmesser aufweist, der größer als der Außendurchmesser des Gehäuses (3) ist.

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