DE2921861A1 - Befestiger fuer zusammenzusetzende werkstuecke - Google Patents

Befestiger fuer zusammenzusetzende werkstuecke

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B19/00Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
    • F16B19/04Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
    • F16B19/05Bolts fastening by swaged-on collars

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Description

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Huck Manufacturing Company, Detroit 7> Michigan, V.St.A.
Befestiger für zusammenzusetzende Werkstücke
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Befestiger und insbesondere zweiteilige Befestiger, die zum Befestigen von Materialien in einem breiten Dickenbereich, geeignet sind.
In einigen Anwendungen ist es erwünscht, einen zweiteiligen Befestiger derjenigen Art einzusetzen, bei der ein Bolzen mit Kombinations-Sollbruch- und Sperrnuten sowie ein rohrförmiges Element vorliegen, das auf den Bolzen aufgedrückt werden kann, wobei j'ede dieser Nuten als Sollbruchstelle dient, so daß ein einziger Befestiger über einen breiten Bereich von Materialdicken eingesetzt werden kann. Ein Problem bei solchen
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Befestigern ist, eine Gestaltung zu finden, bei der der Bruch wiederholt und regelmäßig in einer bestimmten der Kombinationsnuten auftritt.
Dieses Ziel wird von der vorliegenden Erfindung erreicht, bei der ein Bolzen eingesetzt wird, der mit einer neuartigen, bisher nicht bekannten Kombinationsnutengeometrie ausgestaltet ist. Zusätzlich dazu trägt die Verwendung gewählter relativer Härten zwischen dem Bolzen und dem zugehörigen rohrförmigen Element zu einer einwandfreien !Funktion der Befestiger bei. In der vorliegenden Erfindung wird die beim Eindrücken des rohrförmigen Elements in eine vorgewählte der Kombinationsnuten erzeugte axial gerichtete Kraft in einer vorgewählten Hut ausgenutzt, die, wenn mit einer von einer Vielzahl von Zugbacken eines Setzwerkzeugs aufgebrachten Zugkraft kombiniert, eine kombinierte Zugkraft an der gewählten Nut erzeugt, daß der Bolzen bricht; daher wirkt diese Nut, wenn gewählt, als Sollbruchstelle. Die Nutengeometrie weist ein Paar radial auswärts divergierende Seitenwände, die jede Nut bilden, und die jeweils unter verschiedenem Winkel zu einer Radialebene liegen die quer durch den Bolzen verläuft, sowie Teile mit bestimmtem Eadius auf, die angrenzende Endteile derselben verbinden.
Infolge der neuartigen Kontur der Kombinationsnuten können herkömmliche Backenkonstruktionen beim Setzwerkzeug unter
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Umständen eine verringerte Lebensdauer zeigen; daher kann eine modifizierte Backenkonstruktion mit Zähnen erwünscht sein, deren Kontur der der Kombinationsnuten genauer angepaßt ist. In einigen Fällen ist es jedoch von Vorteil, ein Werkzeug mit vorhandenen Backen einsetzen zu können. Nach der vorliegenden Erfindung ist also der Endteil des Bolzens mit einer Vielzahl von Zugnuten versehen, die anders konturiert sind als die Kombinationsnuten und an die vorhandene Backen angesetzt werden können.
Die vorliegende Erfindung schafft also einen verbesserten zweiteiligen Befestiger mit Kombinations-Sperr- und Sollbruchnuten, die auf einem Schaftteil des Bolzens eine Länge einnehmen, die mindestens gleich der Länge des Schaftteils, verringert um die minimale Materialdicke ist, für die der Befestiger Verwendung finden soll. Mit der Erfindung kann man also einen einzigen Befestiger dazu verwenden, Materialien mit einen breiten Bereich von Gesamtdicken aneinander zu befestigen. Diese Besonderheit erlaubt wesentliche Kosteneinsparungen für den Benutzer solcher Befestiger, indem sie erlaubt, die Anzahl einzukaufender und auf Vorrat zu haltender unterschiedlicher Befestiger zu verringern, und gleichzeitig die Zuverlässigkeit erhöht, indem sie die Wahrscheinlichkeit verringert, daß versehentlich ein Befestiger mit ungeeignetem Greifbereich verwendet wird. Wach der Erfindung ist ein Endteil des Bolzens mit einer Vielzahl von Zugnuten anderer Gestalt als die Kom-
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binati onsnut en versehen, die für die Verwendung vorhandener Backenkonstruktionen geeignet sind.
Die Erfindung soll nun anhand spezieller Ausführungsformen unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben werden.
IFig. 1 ist ein Teilschnitt durch einen Befestiger nach der vorliegenden Erfindung in funktioneller Zuordnung zu einem Paar von Werkstücken, wobei ein Setzwerkzeug anfänglich auf den Befestiger aufgesetzt ist; Teile des Bolzenschafts sind dabei gestrichelt gezeigt;
Pig. 2 ist ein Teilschnitt durch einen Teil des Befestigerbolzens der Pig. 1 und zeigt die Geometrie der Kombinations-Sperr- und Sollbruchnuten nach der vorliegenden Erfindung, wobei der Schnitt auf einer Axialebene genommen ist;
Fig. 3» 4· und 5 stellen der Mg. 1 ähnliche Ansichten dar, zeigen aber die Setzfolge vom anfänglichen bis zum vollständigen Aufdrücken des rohrförmigen Elements und Abbrechen des Bolzens;
Pig. 6 ist ein Teilschritt durch einen Befestiger nach der vorliegenden Erfindung in Werkstücken mit minimaler Gesamtdicke, wobei ein Teil eines Setzwerkzeugs und die Gesamtlänge des Bolzenschafts ausführlich gezeigt sind;
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Fig. 7 ist eine der Pig. 6 ähnliche Darstellung mit Werkstükken maximaler Gesamtdicke und einem Teil eines Setzwerkzeugs ; und
Fig. 8 ist ein vergrößerter Teilschnitt eines Teils des Befestigerbolzens nach Pig. 6 innerhalb des mit 8 bezeichneten Kreises; er zeigt die Geometrie der Zugnuten auf dem Bolzen.
Die Zeichnung und insbesondere deren Pig. 1 und 2 zeigen einen Befestiger nach der vorliegenden Erfindung, der allgemein mit 10 bezeichnet ist und einen Bolzen 12 mit einem Kopf 14 an einem Ende sowie einem langgestreckten Schaft 16 aufweist.
Wie die Pig. 6 und 7 ausführlicher zeigen, weist der Schaft 16 eine Vielzahl im wesentlicher ringförmiger Kombinations-Sperr- und Sollbruchnuten 18 über einen inneren Teil 204 seiner Länge auf und kann unmittelbar hinter dem Übergang zum Kopf noch einen verhältnismäßig kurzen zylindrischen Abschnitt 19 haben. Während der glatte zylindrische Teil 19 als verhältnismäßig kurz dargestellt ist, kann seine Länge bis zu einer vorbestimmten minimalen Gesamtdicke des Materials betragen, mit dem der Befestiger eingesetzt werden soll. Wie unter Bezug auf die Pig. 6 und 7 unten ausführlich beschrieben wird, enthält der Endabschnitt 200 spezielle Zugnuten 202. Die Nuten 18 sind über die Länge des Schaftes 16 von einem Punkt beginnend ange-
ordnet, der weiter vom Kopf entfernt ist als diese vorbestimmte minimale Dicke. Jede der Nuten 18 wird von radial auswärts divergierenden Seitenwänden 20, 22 gebildet, die an ihren radial innenliegenden Enden durch, einen allgemein konkaven abgerundeten Teil 24- miteinander verbunden sind. Das radial äußere Ende der Seitenwand 20 geht in das radial äußere Ende der Seitenwand 22 der nächstliegenden Nut 18 über einen allgemein konvexen abgerundeten Teil 26 über und auf die gleiche Weise verbindet ein im wesentlichen identischer konvexer abgerundeter Teil 26 auch das radial äußere Ende der Seitenwand 22 mit der Seitenwand 20 der nächstliegenden Nut 18.
Wie am besten aus der 3Fig. 2 zu ersehen ist, liegt die Seitenwand 20 unter einem wesentlich kleineren Winkel 28 zu einer Radialebene 30, die quer durch den Schaftabschnitt 16 verläuft, als der Winkel 32 zwischen der Seitenwand 22 und der Radialebene 30. Es hat sich herausgestellt, daß die vorliegende Erfindung zufriedenstellende Ergebnisse bringt, wenn der Winkel 28 etwa 20°, der Winkel 32 aber etwa 45° beträgt.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt in den konvex abgerundeten Teilen 26 und den konkaven abgerundeten Teilen 24-, Es hat sich herausgestellt, daß sich mit Bolzen eines Schaftdurchmessers von etwa 6,35 ran. (0*25 in.) gleichmäßig gute Ergebnisse erreichen lassen, wenn der konkave abgerundete Teil 24 einen Rundungsradius von nicht weniger als
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etwa 0,127 mm (0,005 in.) und vorzugsweise im Bereich, von etwa 0,127 mm (0,005 in.) bis etwa 0,254- mm (0,01 in.) hat. Es hat sich weiterhin ergeben, daß sich gleichmäßig gute Ergebnisse erreichen lassen, wenn die konvex abgerundeten Teile 26 einen Radius von weniger als etwa 0,254- mm (0,010 in.) haben. Die richtige Wahl der Radien für die Teile 24-, 26 trägt, wie erwähnt, zu gleichmäßig guten Ergebnissen beim Setzen bei. Mit zunehmendem Bolzendurchmesser nimmt auch der Vorzugsbereich für den konkaven abgerundeten Teil 24- im wesentlichen linear zu, wobei das Verhältnis im Bereich von etwa 50:1 bis 50:2 bleibt. Auch beim konvexen abgerundeten Teil kann der zulässige maximale Radius im wesentlichen linear so zunehmen, daß das Verhältnis des Bolzendurchmessers zum konvexen Rundungsradius bis zu 50:2 wird.
Wie nun die Pig 1 und 3-5 zeigen, ist der Befestiger 10 dazu gedacht, in die fluchtenden Bohrungen 34-, 36 in zwei Bauteilen 38, 4-0 eingesetzt zu werden, die der Befestiger 10 aneinander befestigen soll. Ein rohrförmiges Element 4-2 in Form einer allgemein zylindrisch gestalteten Hülse wird auf den Schaft 16 aufgesetzt, wobei der geflanschte Endteil 44- der Hülse 44- an das Bauteil 4-0 angelegt wird. Wie gezeigt, ist die Länge des Schaftabschnitts 16 wesentlich größer als die Gesamtdicke der Bauteile 38, 40 plus der axialen Länge der Hülse 42, so daß man einen Endabschnitt ebenfalls mit Kombinationsnuten 18 erhält, an denen die Backen 48 eines Zugwerkzeugs 50 ange-
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setzt werden können.
Das Zugwerkzeug 50 ist herkömmlich aufgebaut und weist einen Druckring 54 52, der aus der Nase 54- des Werkzeugs 50 hinaus vorsteht. Die Backen 48 können relativ zum Druckring 52 nach hinten "bewegt werden, wie in der Zeichnung gezeigt. Der Druckring 52 des Zugwerkzeugs 50 hat eine mittige kegelstumpfförmige Öffnung 58 mit einem ersten, verhältnismäßig scharf verjüngten Innenteil 60 und einem zweiten verjüngten Innenteil 62. Edhat sich herausgestellt, daß ein Druckring, in dem der Teil 60 einen Kegelwinkel von etwa 31»5° relativ zur Achse und eine Einwärtslänge von etwa 2,3 mm (0,09 in.) und der Teil 62 einen Kegelwinkel von etwa 7° bezüglich der Achse aufweisen, zufriedenstellende Ergebnisse beim Setzen der Befestiger nach der vorliegenden Erfindung ergibt.
Beim Betätigen des Zugwerkzeugs 50 greifen die Backen 48 in eine vorbestimmte Anzahl von Zugnuten 212 ein und üben auf diese Weise eine Zugkraft auf den Bolzen 12 und gegen den Kragen 42 auf. Während der Anfangsphase des Ziehens übt der Druckring 52 eine entgegengesetzt gerichtete Kraft auf die Hülse 42 auf, so daß die Bauteile 38, 40 dicht aneinandergezogen werden.
Danach beginnt, wie am besten in Fig. 3 zu ersehen, der Teil 60 des Druckrings 52, den äußeren Endeteil 56 der Hülse 42
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zu verformen "bzw. in eine vorbestimmte (^8a) der Kombinationsnuten 18 hineinzudrücken. Diese anfängliche Verformung erbringt einen Sperreffekt zwischen der Hülse 42 und dem Bolzen 12. Bei der weiteren Bewegung der Backen 48 läuft dann der Druckring 52 an der Hülse 42 entlang, so daß er Hülsenmaterial in die Kombinationsnuten 18b, c, d, e und möglicherweise andere eindrückt, während er sich den Bauteilen 38, 40 nähert; zusätzlich komprimiert er das Hülsenmaterial, das bereits in die Nut 18a eingedrückt worden ist.
Infolge der definierten Nutenkonfiguration, bewirken die anhaltende Kompression und das Fließen des Hülsenmaterials in die Nut 18a, daß eine axial gerichtete lokalisierte Kraft auf die Seitenwand 20 ausgeübt wird, während ein Teil des Hülsenmaterials nach hinten (bzw. nach rechts, wie in der Zeichnung dargestellt) in die nächstäußere Nut 18f ausgepreßt wird. Die Axialkomponente der Druck- bzw. Materialflußkraft, die infolge dieser anhaltenden Kompression und des !"Heßens des Hülsenmaterials entsteht, sowie die von den Backen 48 ausgeübte Zugwirkung führen dazu, daß schließlich die Nut 18a als Sollbruchstelle wirkt, an der der Endabschnitt 46 des Bolzens 12 abreißt. Wie dargestellt, ist die Nut 18a wünschenswerterweise die äußerste Nut, die zuerst mit Hülsenmaterial gefüllt wird.
Vie bereits erwähnt, wird der konkave gerundete Teil 24 so
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gewählt, daß man einen Bereich, ν orb e stimmt er kontrollierter Spannungskonzentration erhält, der den Bruch, erleichtert, so daß man mit der vorliegenden Erfindung eine stetige Kontrolle über die gewünschte Nut erhält, an der der Teil 46 des Schafts 16 abgetrennt wird. Weiterhin erleichtert der abgerundete konvexe Teil 26 das Fließen des Metalls in die Nut 18a so daß er die Bestimmung der Nut erleichtert, in der der Bruch, schließlich, auftritt.
Die relative Härte der Hülse 42 bezüglich des Bolzens 12 hat sich ebenfalls als Faktor für die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung bei der Herstellung von gewerblich akzeptablen Verbindungen erwiesen. Eine Hülse mit zu hoher Härte relativ zu einer vorgegebenen Bolzenhärte läßt kein ausreichendes Fließen des Metalls zu, so daß sich aus diesem Fließen des Metalls in der Nut 18a Jbcialkräfte ergeben könnten. Eine zu weiche Hülse kann zwar einen zufriedenstellenden Bolzenbruch ergeben; dann ist aber die resultierende Verbindung für den gewerblichen Einsatz u.U. zu schwach. Es hat sich herausgestellt, daß mit Bolzen 12 aus Stahl in einer Härte im Bereich von etwa 15Rq his 25Rq eine Hülse mit einer Härte im Bereich von etwa 45 R-d "bis 65 Rg zufriedenstellende Ergebnisse bringt.
Es wird darauf verwiesen, daß in der vorliegenden Erfindung die Zuglast, die das Setzwerkzeug aufbringen muß, um den BoI-
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zen des Befestigers hinter der Hülse abzureißen, niedriger ist als die Zuglast, die zum Abreißen des Bolzens ohne Mitwirkung des rohrförmigen Elements erforderlich wäre.
Die vorliegende Erfindung lehrt also die Verwendung eines Bolzens mit einer Vielzahl ähnlich aufgebauter Nuten, die sowohl als Sperr- wie auch als Sollbruchnuten wirken und deren Gestalt mit den gewünschten abgerundeten Teilen ein Mittel darstellt, bei dem eine beliebige der Nuten an einem gewünschten Ort am äußeren Ende der Hülse als Sollbruchstelle wirkt. Zusätzlich dazu tragen die relative Härte des Bolzens und der Hülse zu dem gewünschten Ergebnis bei. Diese Fähigkeit, regelmäßig die Nut bestimmen zu können, an der der Bruch erfolgt, ■ erlaubt, einen einzigen Befestiger herzustellen, der einen sehr breiten Bereich von Materialdicken aufnehmen kann.
Da es erwünscht ist, die vorliegende Erfindung mit Setzwerkzeugen einzusetzen, deren Backen herkömmlich aufgebaut sind, hat der Befestiger 10 ein Bolzenelement 12 mit einem Endabschnitt 200, der eine Vielzahl von Zugnuten 202 herkömmlichen Gestalt trägt, wie es die Fig. 8 allgemein zeigt. Sämtliche Zugnuten 202 sind flacher als die Kombinationsnuten 18, d.h. die Spitzen 203 sind nicht so hoch wie die Spitzen 26 und die wurzeln 205 liegen nicht so tief wie die wurzeln 207· Gleichzeitig sind die Greifzähne der Backen 207 ähnlich wie die Zugnuten 202 ausgebildet, so daß sich eine gute Passung zwi-
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sehen ihnen ergibt. Die Zugnuten 202 ergeben jedoch nicht die erwünschten Sperr- und Sollbrucheigenschaften der Kombinationsnuten 18; aus diesem Grund ist wichtig, daß die Hülse 42 nicht in die Zugnuten 202 gedrückt wird. Während also die Spitzen 26 der Kombinationsnuten 18 so gestaltet und konturiert sind, daß sie das Fließen des Metalls der Hülse erleichtern, und während die Wurzeln 24 so gestaltet oder konturiert sind, daß sich eine gewünschte Spannungskonzentration ergibt, sind die Wurzeln 205 der Zugnuten 202 so ausgebildet, daß sie eine so hohe effektive Spannungskonzentration, wie sie in den Nuten 18 auftritt, vermeiden, und die Spitzen 203 sind nicht so ausgebildet, daß sie das Fließen des Hülsenmetalls erleichtern. Man kann die Zugnuten 202 also so auslegen, daß die Zugfunktion und die Wirksamkeit der Backen optimiert werden. Die Fig. 6 zeigt daher den Zustand maximalen Griffs, d.h. der kombinierten Dicke T____ für die Werkstükke 38, 40.
Da gleichzeitig die Backen 48 ähnlich den Zugnuten 202 ausgestaltet sind, ist es wichtig, daß die Backen 48 nicht in die Kombinationsnuten 18 des Bolzens 12 eingreifen. Die Fig. 7 zeigt also den Zustand des minimalen Griffs, d.h. der kombinierten Dicke l^min der Werkstücke 238, 240.
Es ist aus der Fig. 7 zu ersehen, daß die Länge des Innenteils 204 mit den Kombinationsnuten 18, um Tjn-S11 zu ermöglichen,
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mindestens gleich der Summe von T . und der Länge CL der Hülse 42 sein muß, d.h. (T^n + OL). Nachdem !_·„ ermittelt ist, ist Tmax etwa gleich T^n plus dem Abstand D vom Angriffspunkt des Druckrings 52 an der Hülse 42 zur Vorderfläche der Backen 207· Nun ist um Tmax aufnehmen zu können, die Länge des Innenteils 204 mit den Kombinationsnuten 118 etwa gleich der Summe von T. , der Länge OL der Hülse 42 und des Abstands D zwischen Druckring und Backen, d.h. (T1111n + OL + D). Der Griff bereich für den Befestiger 10 läuft also von T . bis OL1 ___ (und ist etwa gleich dem Abstand D) und dieser Griffbereich wird aufgenommen von nur einem Bolzen 112 mit einem Innenteil 204, dessen Länge (OL^ + CL + D) beträgt. Bei der Anwendung der oben angegebenen Beziehungen ist auch die Länge des Übergangsteils 206 zwischen den Kombinationsnuten 18 und den Zugnuten 202 zu berücksichtigen. Die Länge des Übergangsteils 206 bleibt natürlich auf dem geringstmöglichen Wert.
Bei ^j01n = 1,5875 mm (1/16") und eine Hülsenlänge CL = 9,5250 mm (3/Q") sowie einem Setzwerkzeug 50 mit einer Dimension D = 14,2875 mm (9/16") hat dann der innere Teil 204 eine Länge von T1111n + CL + D = 1,5875 + 9,5250 + 14,2875 mm (1/16" + 5/8" + 9/16") und der Befestiger einen Zugriffsbereich von D bzw. 14,2875 mm (9/16") und kann Werkstücke aufnehmen, deren Gesamtdicke im Bereich von 1,5875 mm (1/16") bis 15,8750 mm (5/8") liegt, wobei 15,8750 mm (5/8 in.) die Summe von und D, d.h. 1,5875 mm + 14,2875 mm (1/16" + 9/16") ist.
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Ein zweiter Bolzen zur Aufnahme größerer Gesamtdicken läßt sich leicht ermitteln, indem man Tmin - 15,8750 mm (5/8") und dann T = 15,8750 + 14,2875 mm (5/8" + 9/16"), d.h.
(Tmin + D) bzw« 30,1625 mm (1-3/16") ansetzt. Im letzteren Fall wäre die Länge des inneren Teils 204 gleich (T1nJ11 +0L + D) bzw. 15,8750 mm + 9,5250 mm + 14,2875 mm (5/8" + 3/8" + 9/16") bzw. 39,6875 mm (1.9/16 in.) Der Griffbereich wäre immer noch D bzw. 14,2875 mm (9/16 in.) im angegebenen Beispiel. Diese Werte sind jedoch beispielhaft und gelten nur näherungsweise.
Wo die Gesamtlänge des Bolzens 12 geringstmöglich gehalten werden soll, kann die Länge des Endteils 200 eine feste Abmessung und etwa gleich der Summe von D und der Länge JL der Backen 207, d.h. (D + JL) sein. Für einen Bolzen minimaler Länge, sollte, wenn ein Zusammenziehen der Werkstücke in Betracht kommt, die Länge des Endteils 200 um etwa das 0,5-bis 1,0-fache des Denndurchmessers D des Bolzens 12 vergrössert werden. In diesem Fall wäre die Länge des Endteils 200 im allgemeinen gleich D + JL + (0,5 "bis 1,0)xD .
Bildet man also einen Befestiger 10 mit einem Bolzenelement wie dem Bolzen 12 aus, kann ein einziger Bolzen einen breiten Grifflängenbereich aufnehmen und es lassen sich auch herkömmliche Backenkonstruktionen verwenden. Für einen vorgegebenen Griff bereich ergibt die Verwendung etwa der minimalen Länge,
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die für den Endteil 200 erforderlich, ist, eine Verringerung der wegzuwerfenden Materialmenge, nachdem der Befestiger gesetzt worden ist, d.h.. der Länge des Bolzens 12 von der Sollbruchnut bis zum Ende.
Während die vorliegende Erfindung an einem zweiteiligen Befestiger mit einem Bolzen und einem auf diesen aufdrücktaren Hülse beschrieben worden ist, lassen die gleichen Prinzipien sich auf einen Blindbefestiger anwenden, bei dem das rohrförmige Element 42 als zylindrische Hülse vorliegt die einen Außenteil aufweist, der auf einen Bolzen aufdrückbar ist, ähnlich wie es oben beschrieben wurde.
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Claims (10)

  1. Patentansprüche
    M. Zweiteiliger Befestigen zum Befestigen einer Vielzahl von Werkstücken aneinander, deren Dicke zwischen einem vorbestimmbaren Minimum und einem vorbe stimmbaren Maximum schwanken kann, mit einen Bolzenelement mit einem Kopf und einen Schaft, auf dem sich eine Vielzahl von Nuten "befindet, und einem rohrförmigen Element, das in den Sperreingriff mit den Nuten auf dem Schaft des Bolzens mit einem Werkzeug gedruckt werden kann, das einen Druckring, der am rohrförmigen Element angreifen kann, und eine Greifeinrichtung aufweist, die einen Teil des Schafts des Bolzens an dessen dem Kopf entgegengesetztem Ende ergreifen kann, wobei das Werkzeug so betätigbar ist, daß es eine relative axiale Zugkraft zwischen dem Bolzen und den rohrförmigen Element aufbringt, durch die das rohrförmige Element in die Nuten auf dem Schaft des Bolzens eingedrückt wird, wobei mindestens eine vorbestimmte Anzahl der Nuten im
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    wesentlichen identische ringförmig umlaufende Kombinations- -Sperr- und Sollbruchnuten sind, die jeweils von einer ersten und einer zweiten, radial auswärts divergierenden Seitenwand gebildet werden, wobei die erste Seitenwand näher am Kopf als die zweite Seitenwand liegt und mit einer quer durch den Schaft verlaufenden Radialebene einen Winkel einschließt, der größer ist als der Winkel der zweiten Seitenwand zur besagten Ebene, dadurch gekennzeichnet, daß der "Übergang der divergierenden Seitenwände (2, 22) in jeder der Hüten von einem konkaven gerundeten Teil (24-) gebildet wird, der die radial inneren Enden der ersten und zweiten Seitenwände verbindet, wobei die vorbestimmte Anzahl Nuten (18) eine nahe dem äußeren Ende des rohrförmigen Elements angeordnete Nut enthält, die das Material des rohrförmigen Elements aufnehmen kann, während dieses auf den Schaft aufgedrückt wird, daß die erste und die zweite Seitenwand (20, 22) so gewinkelt sind, daß eine relative Ixialkraft zwischen den Seitenwänden in der letzterwähnten Nut entsteht, die von dem Material des rohrförmigen Elements ausgeübt wird, während es in die Nut eingedrückt wird, wobei diese relative Axialkraft sich zu der vom Werkzeug ausgeübten axial gerichteten Zugkraft addiert derart, daß der Schaft in der letzterwähnten Nut bricht, daß der Krümmungsradius des konkaven gerundeten Teils eine vorbestimmte Spannungskonzentration ergibt, um das Brechen in der letzterwähnten Nut zu erleichtern, wenn die relative ibcialkraft
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    und die relative axialgerichtete Zugkraft gemeinsam auftreten, und daß jede beliebige aus der vorbestimmten Anzahl von Nuten in der Lage ist, als die letzterwähnte Nut zu wirken, wenn sie entsprechend liegt, und daß der Angriffsteil (202) des Schafts eine Vielzahl von Nuten (202) enthält, die zum Angreifen und Ziehen in einer anderen Gestalt ausgeführt sind als die Nuten (18) der erwähnten vorbestimmten Anzahl.
  2. 2. Befestiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des konkaven gerundeten Teils mit dem Durchmesser des Bolzens in einem minimalen Verhältnis von etwa 1:50 steht.
  3. 3. Befestiger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das konkave gerundete Teil einen Radius hat, der mit dem Bolzendurchmesser in einem Verhältnis im Bereich von etwa 1/50 zu etwa 2:50 steht.
  4. 4. Befestiger nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der konvexe gerundete Teil einen maximalen Radius relativ zum Bolzendurchmesser^ von etwa 2:50 hat.
  5. 5. Befestiger nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Element (4-2) eine vor-
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    gewählte geringere Härte als die des Bolzens (12) hat, die mit dessen Härte so in Beziehung steht, daß die Härte des rohrförmigen Elements etwa 4-5Rg ^is 65Rn beträgt, wenn die Härte des Bolzens im Bereich von etwa 15En bis 25Rn liegt,
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    so daß sich ein kontrolliertes Fließen des Materials der Hülse beim Aufdrücken ergibt, infolgedessen der Bolzen in der Nut abbricht.
  6. 6. Befestiger nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgewählte Anzahl von Nuten (18) einen vorgewählten Griffbereich vom bestimmbaren Minimum zum bestimmbaren Maximum derart erzeugt, daß das rohrförmige Element im wesentlichen nur in die Nuten (18) für Werkstücke innerhalb dieses Griffbereichs eingedrückt wird, wobei auch die Greifeinrichtung nur die unterschiedlichen Nuten (202) für Werkstücke in diesem Griffbereich ergreift.
  7. 7. Befestiger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung des Werkzeugs eine Tielzahl von Backen aufweist und daß der maximal zulässige Griffbereich so gewählt ist, daß er etwa dem Abstand zwischen dem Angriffspunkt des Druckrings am rohrförmigen Element und dem Beginn der Backen entspricht.
  8. 8. Befestiger nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Nuten (202) eine Länge einnehmen,
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    die etwa gleich der Summe des maximal erlaubten Griffbereichs plus der effektiven Länge der Backen entspricht.
  9. 9· Befestiger nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Nuten (202) eine Länge einnehmen, die etwa gleich der Summe des maximal zulässigen Griffbereichs plus der wirksamen Länge der Backen plus einer Länge von etwa nicht mehr als dem Durchmesser des Schafts entspricht.
  10. 10. Befestiger nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Anzahl von Nuten (18) auf dem Schaft eine Länge von einem Punkt entsprechend mindestens etwa der minimalen Dicke zu einem Punkt etwa gleich der Länge des rohrförmigen Elements über die Werkstücke hinaus plus der Entfernung vom Punkt der Berührung des Druckrings mit dem rohrförmigen Element zum Beginn der Backen einnimmt.
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DE19792921861 1979-04-03 1979-05-25 Befestiger fuer zusammenzusetzende werkstuecke Granted DE2921861A1 (de)

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