DE3119503C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Blindnietverbindung zum Ver­ binden von zwei nebeneinander angeordneten Werkstücken mit fluchtenden Löchern eines bestimmten Durchmessers zur Auf­ nahme eines Blindnietes, mit einer rohrförmigen Hülse, die einen solchen Außendurchmesser aufweist, daß sie durch die Löcher paßt und einen ersten Kopf an einem Ende der Anlage an einem der Werkstücke und einen gegenüberliegenden End­ abschnitt aufweist, der sich über die andere Seite des Werkstücks hinaus erstreckt und dort gegen die Werkstücke zu einem zweiten Kopf aufweitbar ist, mit einem Setzstift, welcher sich durch die Hülse erstreckt und den gegenüber­ liegenden Endabschnitt aufweitet, um die Werkstücke zusam­ menzuspannen und den zweiten Kopf auszubilden, wobei der Setzstift einen Mittelabschnitt, dessen Durchmesser klei­ ner als der des Hülseninneren ist, einen sich über den ersten Kopf hinaus erstreckenden Zugabschnitt an einem En­ de des Mittelabschnittes, und einen in die Hülse zu ziehen­ den Spreizkopf am anderen Ende des Mittelabschnittes jen­ seits des anderen Hülsenendes umfaßt, wobei der Spreiz­ kopf einen mit dem Mittelabschnitt verbundenen zylindri­ schen Expansionsabschnitt aufweist, dessen Durchmesser größer als der des Mittelabschnittes und des Innendurch­ messers der Hülse ist und mit einem geneigten Führungsende neben dem gegenüberliegenden Endabschnitt, wobei der Ex­ pansionsabschnitt einen Außendurchmesser aufweist, der um einen Betrag kleiner als der Durchmesser der Löcher ist, welcher gleich der doppelten Wanddicke der Hülse ist, so daß letztere darin aufweitbar und in festem Eingriff mit den Werkstücken gehalten ist, und mit einem konischen Abschnitt hinter dem Expansionsabschnitt, welcher die Größe des sich aufweitenden Kopfes von dem Expansionsab­ schnitt zum anderen Ende progressiv erhöht, um den zwei­ ten Kopf an der Hülse auszubilden.

Eine Blindnietbefestigung dieser Art ist in der US-PS 32 85 121 beschrieben. Dort ist eine Hülse mit einem Kopf auf einen langgestreckten und speziell geformten Setzstift aufgesetzt, der einen von dem Kopf der Hülse abragenden Zugabschnitt und einen Spreizkopf aufweist. Der Spreizkopf hat einen Expansionsabschnitt mit einer umlaufenden Schulter, die so bemessen ist, daß sie in die Hülse eindringen kann.

Weitere Beispiele sind in der US-PS 30 73 205, 33 77 908 und 40 12 984 gezeigt.

Die Festigkeit und die Dauerstandfestigkeit dieser Blind­ nietverbindungen hängen von der Zug- und Scherfestigkeit des Setzstiftes und von dem Anpreßdruck der Teile sowie der Größe der Auflagefläche zwischen dem blindseitigen Hülsenkopf und dem Werkstück beim Setzen ab. Um eine ver­ hältnismäßig große Auflagefläche zu erreichen, aber Dicken­ unterschiede der Werkstücke innerhalb der erforderlichen Toleranzen zuzulassen und ein Trennen der Werkstücke zu vermeiden, führt man die Spreizköpfe so fließfähig aus, daß sie sich beim Einziehen in die Hülsen und in die Löcher der Werkstücke strecken, oder man schwächt sie vom blindseitigen Ende aus, so daß sich die größeren Endab­ schnitte der Köpfe so verformen, wie dies in der US-PS 41 37 817 beschrieben ist.

Die aus dieser Druckschrift bekannte Anordnung weist in­ dessen keine am Führungsrand des Spreizkopfes angeordne­ te Klemmleiste auf, welche anfänglich die Hülse der Blind­ nietverbindung aufweitet und anschließend eine Ausnehmung füllt.

Die DE-AS 12 93 716 erläutert ein Verfahren zum Setzen von Blindnieten, wobei indessen eine ringförmige verform­ bare Klemmleiste mit einem sich daran anschließenden Ent­ lastungsbereich am Setzstift nicht vorgesehen ist.

Aus der CH-PS 4 60 456 ist eine Blindhohlnietverbindung mit einer auf dem vorlaufenden Endteil eines Spreizkopfes angeordneten ringförmig umlaufenden Leiste bekannt, welche die anfängliche Expansion der Hülse bewirkt und dann als Ziehdüse wirkt, durch welche der Spreizkopf gezogen wird. Durch diese Ziehdüse erfolgt eine geringe Reduzierung des Spreizkopfdurchmessers, so daß sich eine lockere Blind­ nietverbindung ergeben kann.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Blindnietverbindung der eingangs umrissenen Art an­ zugeben, mit welcher die Werkstücke fester aufeinanderge­ spannt und deren Löcher wirkungsvoll ohne Zuhilfenahme technisch aufwendiger Mittel ausgefüllt werden können, wo­ bei die Herstellungskosten der Blindnietverbindung gesenkt und der Blindniet mit herkömmlichen Werkzeugen gesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine verformbare ringförmige Klemmleiste den führenden Endabschnitt des Expansionsabschnittes umgibt, die eine konische Führungsfläche, welche mit der Längsachse des Setzstiftes auf jeder Seite einen Winkel von annähernd 15° einschließt, und einen Kamm mit einem Durchmesser auf­ weist, der etwas größer als der Durchmesser des Expansions­ abschnittes ist, um einen Entlastungsbereich des Expan­ sionsabschnittes zwischen der Klemmleiste und dem konischen Abschnitt mit einem Durchmesser zu schaffen, der etwas klei­ ner als der Außendurchmesser des Kammes ist, um so dem Ein­ tritt des Expansionsabschnittes in die Hülse entgegenwirken, und die aus einem Material besteht, das einerseits ausrei­ chend fest ist, um die Hülse außerhalb der Werkstücke ohne wesentliche Verformung der Leiste aufzuweiten, und das andererseits ausreichend weich ist, um, wenn die Werkstücke zusammengedrückt sind, in den Raum zwischen dem Entlastungs­ bereich und der Hülse hinein verformt zu werden, so daß der Expansionsabschnitt in den Abschnitt der Hülse, welcher in­ nerhalb der Werkstücke liegt, eintreten und ihn ausfüllen kann.

Die Klemmleiste erzeugt eine signifikante Zunahme der auf die Werkstücke aufgebrachten Klemmkraft und verbessert eben­ falls das Aufweiten der Hülse und ihr Festlegen an den Werk­ stücken. Zusätzlich trägt die Klemmleiste zu einer großen blindseitigen Auflagefläche bei, indem sie das Ausbeulen des freien Endes der Hülse mit einem größeren wirksamen Durchmesser einleitet.

Zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Blindniet­ verbindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Klemm­ leiste besteht aus einem verformbaren Material, das hart genug ist, um in das freie Ende der Hülse ein- und hindurch­ zutreten, ohne die Klemmleiste wesentlich zu verformen, aber auch weich genug, um nachgeben zu können, wenn die Werkstücke fest aufeinandergespannt worden sind, und die Neigung des Kopfes auszugleichen, infolge der Streckung beim Einziehen in die Werkstücke einzuschnüren. Diese Klemmleiste liefert im Effekt einen Materialüberschuß, der den wirksamen Durch­ messer des in die Werkstücke eintretenden Kopfteils auf­ rechterhält, so daß es gewährleistet ist, daß bei fertiger Blindnietverbindung die Löcher dicht ausgefüllt sind.

Wenn die Klemmleiste die Form eines Kragens aufweist, läßt sich die Blindnietverbindung ohne aus dem Kopf der Hülse auswärts abragende Sperrkrone herstellen, so daß die Her­ stellungskosten insgesamt gesenkt werden. Weiterhin kann man diese alternative Anordnung mit herkömmlichen Setz­ köpfen setzen, die in der Lage sind, am Schaft zu ziehen und einen Reaktionsdruck auf den Nietkopf auszuüben, so daß ein spezielles Setzwerkzeug entfällt.

Durch die verformbare Klemmleiste am vorderen Ende des Spreiz­ kopfes läßt sich die Hülse außerhalb der Löcher auf eine Größe aufweiten, die größer als der Expansionsabschnitt ist und so dem Eintritt des Expansionsabschnitts in den innerhalb der Werkstücke befindlichen Teil der Hülse kurz­ zeitig entgegenwirkt, so daß die Werkstücke fest aufeinan­ dergespannt werden, während der Spreizkopf in die Hülse eingezogen und dann verformt und in den Raum zwischen dem Spreizkopf und der Hülse gezogen wird, während der Expan­ sionsabschnitt sich in den in den Löchern befindlichen Hülsenteil bewegt.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Erläute­ rung der Erfindung an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Blindnietverbindung vor dem Setzen,

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht mit einem teilwei­ se geschnittenen Setzwerkzeug, wobei der Spreiz­ kopf teilweise in die Hülse eingezogen ist,

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht nach beendetem Zu­ sammenspannen der Werkstücke und während der Bil­ dung des blindseitigen Kopfes,

Fig. 4 eine fertige Blindnietverbindung,

Fig. 5 einen Teilschnitt durch den Spreizkopf und das Hülsenende, wobei die Teile die gleiche Lage wie in Fig. 1 einnehmen,

Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Darstellung und zeigt den Zustand der Teile nach Fig. 2,

Fig. 7 einen vergrößerten Teilschnitt der Klemmleiste,

Fig. 8 eine Seitenansicht ähnlich Fig. 1, einer anderen Ausführungsform,

Fig. 9 die Ausführungsform nach Fig. 8 nach dem Aufeinan­ derspannen der Werkstücke und während der Bildung des blindseitigen Kopfes,

Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende Darstellung und zeigt die fertige Blindnietverbindung,

Fig. 11 eine der Fig. 1 und 8 ähnliche Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform.

In Fig. 1 ist ein Blindniet 10 zum Verbinden zweier Werk­ stücke in Form von Blechen 11, 12 gezeigt, zu denen Zu­ ang nur von einer Seite (der rechten Seite in Fig. 1 bis 4) besteht.

Der Blindniet 10 weist eine Hülse 13 und einen Setzstift 14 auf, die teleskopartig aufeinander und durch zwei fluch­ tende Löcher 15, 17 in den Werkstücken eingeschoben sind. Vor dem Setzen ist der Blindniet im Durchmesser kleiner als die Löcher. Nach dem Einschieben wird der Blindniet in den Werkstücken gesetzt, indem der Setzstift nach rechts gezogen wird und dabei die Hülse auf dem zugriffseitigen Werkstück 11 festhält. Bei dieser Bewegung des Setzstifts 14 wird ein Spreizkopf 18 in das blindseitige Ende der Hülse 13 hineingezogen, spannt die Werkstücke aufeinander fest, weitet die Hülse auf und legt sie fest an die Innen­ flächen der Löcher 15, 17 und formt das blindseitige Hül­ senende zu einem Kopf 19 (Fig. 4), der an dem blindsei­ tigen Werkstück 12 aufliegt und mit einem vorgeformten Kopf 20 am entgegengesetzten Ende der Hülse zusammenwir­ kend die Werkstücke fest aufeinanderspannt.

Während des Spannvorgangs legt sich eine als Expansionsab­ schnitt wirkende schräge Schulter 21 am vorderen Ende des Spreizkopfes 18 gegen eine Schulter 22 an der Innen­ fläche der Hülse. Eine einteilig mit dem Kopf 20 ausgebil­ dete Krone 23 wird in eine Sperrnut 24 im Setzstift 14 vor der Schulter 22 eingedrückt. Zu diesem Zeitpunkt bricht der Setzstift an einer Schwächungsnut 25 im wesentlichen bündig mit der Außenfläche des Kopfes 20 ab (Fig. 4); die Verbindung ist dann fertig.

Im Außendurchmesser ist der Spreizkopf 18 kleiner als die Löcher 15, 17, weitet sich von diesem kleineren Durchmes­ ser am blindseitigen Ende der Hülse zu einer Größe auf, die wesentlich größer als der Hülseninnendurchmesser ist und geht in einen verhältnismäßig kurzen zylindrischen Entlastungsbereich 27 über, dessen Länge sich nach der Dicke der Werkstücke richtet, für welche die Blindniet­ verbindung ausgelegt ist und der größer als der anfängli­ che Innendurchmesser der Hülse 13 ist, so daß diese aus­ reichend stark gegen die Innenflächen der Löcher 15, 17 gedrückt wird. Bei aufgeweiteter Hülse entspricht ihr In­ nendurchmesser im wesentlichen dem Außendurchmesser des Expansionsabschnitts.

Hinter dem zylindrischen Entlastungsbereich 27 befinden sich ein konischer Abschnitt 28, so daß der Spreizkopf 18 vom Expansionsabschnitt zum freien blindseitigen Ende des Spreizkopfes größer wird. Weiterhin ist ein kurzer Endab­ schnitt 29 vorgesehen. Eine schwächende Ausnehmung 30 ist im blindseitigen Ende des Spreizkopfes ausgebildet, so daß der Endabschnitt des Spreizkopfes sich beim Setzen des Blindniets einwärts verformt.

Hinter dem Kopf 20 ist die Hülse 13 zylindrisch und im Durchmesser anfänglich kleiner als die Löcher 15, 17, so daß sie in die Werkstücke eingesetzt werden kann. Das blind­ seitige Ende der Hülse enthält eine Senkbohrung 31, die das Eintreten des Expansionsabschnittes 21 erleichtert. Vor dem Setzen wird der Zugabschnitt 32 des Setzstifts 14 von den Backen (nicht gezeigt) eines Werkzeugkopfes 33 er­ griffen und ein Ende des Werkzeugkopfes gegen die Sperrkro­ ne 23 gedrückt, um den Kopf 20 auf das zugriffseitige Werkstück 11 aufzusetzen. Dann wird der Setzstift nach rechts durch die Hülse gezogen, wie dies in Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, während der Werkzeugkopf die Hülse gegen eine Bewegung nach rechts festhält, so daß der Spreizkopf 18 in das blindseitige Hülsenende eingezogen wird.

Während der Expansionsabschnitt 21 in die Senkbohrung 31 der Hülse 13 eingeführt wird, bildet sich eine Expansions­ welle 31 a (Fig. 2) in der Hülse, welche mit dem Expan­ sionsabschnitt die Hülse entlangläuft. Trifft diese Welle auf das blindseitige Werkstück 12, schiebt sie dieses nach rechts und wirkt mit dem Werkzeugkopf 33 zusammen, so daß die Werkstücke fest aufeinandergespannt werden.

Wenn das zugriffsseitige Werkstück 11 eine weitere Bewegung des blindseitigen Werkstücks 12 verhindert, wird der Ex­ pansionsabschnitt 21 in die Hülse 13 hineingezogen und wei­ tet letztere auf, so daß sie die Löcher 15, 17 ausfüllt. Während der Expansionsabschnitt sich weiter durch die Hülse und über die Scherebene zwischen den Werkstücken bewegt, bis sie sich an die Schulter 22 der Hülse 13 legt, wird der weitere Expansionsabschnitt 28 des Spreizkopfes 18 in das blindseitige Hülsenende eingezogen, drückt letzteres zum blindseitigen Werkstück und staucht es dabei unter Ausbil­ dung eines Kopfes.

Dieses Stauchen setzt sich fort, während der Expansionsab­ schnitt 28 in die Hülse 13 gezogen wird, und wird begleitet von einer Verformung des Spreizkopfes 18, wobei der blind­ seitige Kopf radial einwärts verformt wird, wenn die schwä­ chende Ausnehmung 30 vorhanden ist. Diese Verformung des Kopfes erlaubt dem Setzstift 14, Unterschiede der gemein­ samen Dicke der Werkstücke aufzunehmen, während eine gute Auflagefläche zwischen dem blindseitigen Kopf 19 (Fig. 4) und dem Werkstück 12 entsteht.

Nach dem Anlegen des Expansionsabschnittes 21 an die Schul­ ter 22 der Hülse 13 kann der Setzstift nicht weiter durch die Hülse 13 gezogen werden. Der anhaltende Zug auf den Stift drückt zunächst die Sperrkrone 23 in die Sperrnut 24 und bewirkt dann, daß der Zugabschnitt 32 an der Schwä­ chungsnut 25 abreißt. Damit ist der Blindniet vollständig gesetzt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.

Der Spreizkopf 18 weist eine verformbare Klemmleiste 15 auf, um den anfänglichen Aufweitdurchmesser über den der Expansionsabschnitte hinaus zu vergrößern und dann nach­ zugeben, damit die nachfolgende Fläche des Spreizkopfes in die Werkstücke eintreten kann, so daß anfänglich eine signifikante Zunahme der auf die Werkstücke ausgeübten effektiven Klemmkraft entsteht und danach ein Materialüber­ schuß vorhanden ist; die Hülse in den Werkstücken wird also dichter ausgefüllt. Infolge des größeren anfänglichen effektiven Durchmessers der Klemmleiste und der resultie­ renden Vergrößerung der Expansionswelle nimmt auch die blindseitige Auflagefläche zu.

Die Klemmleiste 35 ist ringförmig mit einer keilförmigen vorlaufenden Fläche ausgebildet, die sich zu den Werkstücken hin von einem maximalen Außendurchmesser an einem Kamm 35 a (Fig. 5, 6) her verjüngt, der größer als der Innendurch­ messer der aufgeweiteten Hülse 13 ist. Diese Klemmleiste kann also nicht in den im blindseitigen Werkstück 12 be­ findlichen Teil der Hülse eindringen, ohne sich zu verfor­ men, und sie schafft eine zwangsläufige Klemmwirkung, infol­ ge der das blindseitige Werkstück auf der Hülse fest auf das zugriffsseitige Werkstück 11 gedrückt wird, während die Klemmleiste mit dem Expansionsabschnitt in die Hülse 13 gezogen wird.

Die Klemmleiste 35 besteht aus einem Material, das hart ge­ nug ist, um ohne wesentliche Eigenverformung in das freie Ende der Hülse ein- und durch diese hindurchzutreten und eine Expansionswelle in einer vom Außendurchmesser der Klemmleiste bestimmten Größe zu erzeugen, aber dennoch nachgeben kann, nachdem die Werkstücke fest aufeinander gespannt worden sind und nun der von den aufeinanderge­ spannten Werkzeugen hervorgerufene zunehmende Widerstand zu wirken beginnt. Dieses Nachgeben erfolgt beim Einziehen des vorlaufenden Kopfteils in die Löcher in den Werkstücken, die den Kopf so formen, daß er genau in die Werkstücke hineinpaßt. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß der Kopf die Löcher dicht ausfüllt, auch wenn er sich beim Setzen strecken und im Durchmesser abnehmen will.

Wie in Fig. 5, 6 und 7 gezeigt ist, hat die Klemmleiste 35 eine konische Führungsfläche 35 b, welche mit der Längs­ achse des Setzstiftes 14 auf jeder Seite einen Winkel von 15° einschließt. Der Durchmesser der Klemmleiste 35 ist er­ heblich größer als der Innendurchmesser der aufgeweiteten Hülse 13 (Lochgröße minus der doppelten Hülsenwanddicke).

Für jede Größe und Art einer Blindnietverbindung lassen sich die Abmessungen der Klemmleiste 35 a empirisch bestim­ men, wobei die bevorzugten Proportionen in Fig. 5, 6 gezeigt sind.

Beispielsweise kann man für die Klemmleiste 35 für einen Blindniet, mit einem Expansionsabschnitt eines Außendurch­ messers von 3,556 mm, eine Klemmleiste mit einer Dicke von etwa 0,1524 mm, d. h. eines Durchmessers von 0,3048 mm ver­ wenden. Die Klemmleiste hat dann eine Übergröße von etwa 0,2794 mm, wenn das Loch 17 im blindseitigen Werkstück 12 innerhalb der zulässigen Toleranz maximal groß ist, und eine Übergröße von etwa 0,3810 mm, wenn das Loch innerhalb dieser Toleranz minimal groß ist. Auf jeden Fall erhält man mit einer verformbaren Klemmleiste von Bruchteilen eines Millimeters Höhe ein verbessertes Aufeinanderspannen der Werkstücke und ein besseres Ausfüllen der Löcher sowie eine größere Expansionswelle, die eine größere blindsei­ tige Auflagefläche schafft.

Die Klemmleiste 35 ist nicht nur einfache eine Vergröße­ rung des Außendurchmessers des Expansionsabschnittes 21. Hinter der Klemmleiste ist der zylindrische Teil 27 so bemessen, daß er die Hülse im aufgeweiteten Zustand hält, wobei der Außendurchmesser geringer als die um die doppelte Hülsenwanddicke verringerte Lochgröße ist. Hinter der Klemmleiste befindet sich also ein Entlastungsbereich mit einem Außendurchmesser, so daß die aufgeweitete Hülse aus­ gefüllt wird.

Während die Führungsfläche 35 b der Klemmleiste 35 konisch ist, lassen sich auch andere Formen verwenden. Beispiels­ weise erhält man mit einer konkaven oder konvexen Längs­ schnittkontur entsprechende Ergebnisse, sofern die Führungs­ fläche zur Klemmleiste 35 hin im Durchmesser zunimmt.

Es lassen sich unterschiedliche Werkstoffe für den Blind­ niet und die Klemmleiste 35 verwenden. Die Klemmleiste kann auf unterschiedliche Weise auf verschiedene Blindnie­ ten aufgebracht werden. Beispielsweise kann die Klemmleiste aus dem gleichen Werkstoff wie der Rest des Setzstiftes 14 und die Hülse bestehen - beispielsweise aus der amerikani­ schen Normlegierung 2217, 2219 oder 2023. Besonders gute Festigkeitseigenschaften lassen sich mit einem nur aus Alu­ minium bestehenden Teil unter Verwendung der amerikanischen Normlegierung 7075 erreichen.

Ein weiteres Beispiel, mit dem man eine verhältnismäßig leicht verformbare Klemmleiste für die Verwendung mit Werk­ stücken niedriger Festigkeit erhält, ist die Verwendung von Al-beschichtetem Draht auf einem Kern aus der amerikanischen Normlegierung 7075, der mit Reinaluminium oder der Al-Le­ gierung 1100 beschichtet ist. Mit diesen Werkstoffen kann die Beschichtung zu einer Klemmleiste auf dem härteren Kernmaterial gestaltet werden; man erhält so eine verhält­ nismäßig hohe Gesamtfestigkeit trotz einer leichten Ver­ formbarkeit der Klemmleiste. Ein ähnliches Ergebnis er­ reicht man, wenn man eine verhältnismäßig weiche Beschich­ tung auf den Spreizkopf allein aufbringt und diese zu der Klemmleiste formt.

Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 8, 9 und 10 ge­ zeigt. Teile des Blindniets 10′ nach Fig. 8 bis 10, die den in Fig. 1 bis 7 gezeigten Teilen entsprechen, sind mit den gleichen, aber um einen Strich ergänzten Bezugszeichen bezeichnet.

Wie am besten in Fig. 8 gezeigt ist, besteht der Blindniet 10′ aus einer Hülse 13′ und einem Setzstift 14′, die in Löcher 15′, 17′ der Werkstücke 11′, 12′ eingesetzt sind. Die Klemmleiste 35′ ist hier als Kragen 40 ausgebildet, der auf den Setzstift 14′ geschoben ist und an einer Schul­ ter 42 am Führungsende des Spreizkopfes 18′ anliegt.

Der Kragen 40 überspannt die Sperrnut 24′ und weist eine umlaufende Schürze 44 auf, die sich von der Sperrnut 24′ nach vorn über die Schwächungsnut 25′ erstreckt. Der Außen­ durchmesser der Schürze 44 am vorderen Ende muß so klein sein, daß sie in das blindseitige Ende der Hülse 13′ paßt. Die Schürze ist so lang, daß sie in das Loch 17′ im blind­ seitigen Blech 12′ hineinreicht, bevor die Expansionswel­ le das blindseitige Blech 12′ erreicht.

Beim Setzen des Blindniets 10′ spreizt die Klemmleiste 35′ das freie Ende der Hülse 13′ auf, wobei eine Expansions­ welle entsteht, welche die Bleche 11′, 12′ aufeinander festspannt. Während die Klemmleiste 35′ in das Loch 17′ im blindseitigen Blech 12′ hineingezogen wird, wird sie in die Sperrnut 24′ gedrückt, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist. Beim weiteren Einziehen des Setzstifts 14′ in die Hülse 13′ weitet der zylindrische Teil 27′ des Spreizkopfes 18′ die Hülse 13′ auf, bis sie sich an die Innenflächen der Löcher 15′, 17′ anlegt, und bildet der Expansionsabschnitt 28′ des Spreizkopfes 18′ den blindseitigen Kopf 19′ (Fig. 10) auf, der mit vergrößerter Auflagefläche an dem Werkstück 12′ liegt.

Bei weiterer Bewegung des Setzstifts 14′ wird der Kragen 40 an ein Druckelement 46 eines Setzwerkzeugs 48 gezogen. Beim Berühren des Druckelements 46 wird das vordere Ende der Schür­ ze 44 einwärts zum Setzstift 14′ umgelenkt, und der Rest der Schürze 44 füllt eine Ausnehmung 50 im Kopf 20′ der Hül­ se 13′ aus. In diesem verformten Zustand widersteht der Kra­ gen 40 einem weiteren Zusammendrücken, so daß der Setzstift an der Schwächungsnut 25′ abreißt; der Blindniet 10′ ist vollständig gesetzt (siehe Fig. 10).

Das Druckelement 46 weist eine einwärts gerichtete Schräg­ fläche 52 auf. Das anfängliche Umlenken und das mit ihm ein­ hergehende Ausfüllen der Schürze in die Ausnehmung 50 ist bevorzugt, da diese Konfiguration des verformten Kragens 40 einen höheren Widerstand gegen ein Herausziehen bietet. Weiterhin kann die Stirnfläche des Druckelements geringfü­ gig in die Ausnehmung 50 ragen, so daß die vollständig ver­ formte Schürze 44 nicht über den Rand des Kopfes 20′ der Hülse (Fig. 10) ragt.

Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 11 gezeigt. Die­ jenigen Teile des Blindniets 10′, die nach Struktur und Funktion den in Fig. 1 bis 10 gezeigten entsprechen, sind mit den gleichen, aber um einen Doppelstrich ergänzten Be­ zugszeichen versehen.

In der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform weist der Blindniet 10′′ eine Hülse 13′′ und einen Setzstift 14′′ auf, die in die Löcher 15′′, 17′′ des Werkstücks 11′′, 12′′ ein­ gesetzt sind. Eine ringförmige Klemmleiste 35′′ ist auf einem Sperrkragen 54 ausgebildet, der vorgeformt, auf den Stift 14′′ aufgesetzt und schließlich in die Sollage ge­ drückt ist.

Bei dieser Ausführungsform wird der Kragen 54 in die Sperr­ nut 24′′ gedrückt, bevor der Blindniet 10′′ in die Werkstücke 11′′, 12′′ eingeschoben wird. Der Kragen 54 weist einen läng­ lichen Abschnitt 56 auf, der eine Beschichtung auf dem zy­ lindrischen Abschnitt 27′′ und dem konischen Abschnitt 28′′ des Setzstifts 14′′ bildet. Der längliche Abschnitt 56 ist eine fließfähige Beschichtung auf dem Spreizkopf und kann in die Hülse 13′′ eingezogen werden, um eine Passung zwischen der Hülse 13′′ und den Löchern 15′′, 17′′ zu schaffen.

Die Sperrkrägen 40, 54 können aus dem gleichen Werkstoff wie die Hülsen 13′ bzw. 13′′ bestehen; desgleichen können die Sperrkrägen aus einem Werkstoff hergestellt sein, der här­ ter ist als die Hülse. Die Krägen dürfen jedoch nicht wei­ cher als die Hülsen sein. Weiterhin müssen die Krägen aus einem Werkstoff hergestellt sein, der weicher als der Setz­ stift 14′, 14′′ ist.

Nach der beschriebenen Blindnietverbindung kann die Spann­ kraft auf das vier- oder fünffache derjenigen gesteigert werden, die ohne eine Klemmleiste erreichbar ist. Die er­ höhten Festigkeiten lassen sich

• 1. den beim Festspannen auftretenden höheren Kräften,
• 2. dem dichten Ausfüllen der Löcher mit dem von der Klemmleiste oder den Sperrkrä­ gen verfügbaren Materialüberschuß, der das beim Strecken auftretende Einschnüren ausgleicht, und
• 3. einer vergrößerten blindseitigen Auflagefläche bzw. Anstauchung der Hülse in­ folge des anfänglich größeren Durchmessers zuschreiben.

Weiterhin erhält man mit den Ausführungsformen die besse­ ren Ergebnisse ohne Sperrkrone auf dem Nietkopf, so daß man herkömmliche Setzwerkzeuge verwenden kann.

Während vollständig aus Aluminium bestehende Blindnieten gut geeignet sind, kann man auch andere Werkstoffe wie Monell­ metall oder Stahl verwenden.

Claims (11)

1. Blindnietverbindung zum Verbinden von zwei nebeneinander angeordneten Werkstücken mit fluchtenden Löchern eines bestimmten Durchmessers zur Aufnahme eines Blindnietes, mit einer rohrförmigen Hülse, die einen solchen Außendurchmesser aufweist, daß sie durch die Löcher paßt und einen ersten Kopf an einem Ende zur Anlage an einem der Werkstücke und einen gegenüberlie­ genden Endabschnitt aufweist, der sich über die andere Seite des Werkstückes hinaus erstreckt und dort gegen die Werkstücke zu einem zweiten Kopf aufweitbar ist, mit einem Setzstift, welcher sich durch die Hülse erstreckt und den gegenüberliegenden Endabschnitt aufweist, um die Werkstücke zusammenzuspannen und den zweiten Kopf auszubilden, wobei der Setzstift einen Mittelabschnitt, dessen Durchmesser kleiner als der des Hülseninneren ist, einen sich über den ersten Kopf hinaus erstrecken­ den Zugabschnitt an einem Ende des Mittelabschnittes, und einen in die Hülse zu ziehenden Spreizkopf am anderen Ende des Mittelabschnittes jenseits des anderen Hülsenendes umfaßt, wobei der Spreizkopf einen mit dem Mittelabschnitt verbundenen zylindrischen Expansionsab­ schnitt aufweist, dessen Durchmesser größer als der des Mittelabschnitts und des Innendurchmessers der Hülse ist und mit einem geneigten Führungsende neben dem gegen­ überliegenden Endabschnitt, wobei der Expansionsabschnitt einen Außendurchmesser aufweist, der um einen Betrag kleiner als der Durchmesser der Löcher ist, welcher gleich der doppelten Wanddicke der Hülse ist, so daß letztere darin aufweitbar und in festem Eingriff mit den Werkstücken gehalten ist, und mit einem konischen Ab­ schnitt hinter dem Expansionsabschnitt, welcher die Größe des sich aufweitenden Kopfes von dem Expansionsab­ schnitt zum anderen Ende progressiv erhöht, um den zweiten Kopf an der Hülse auszubilden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine verformbare ringförmige Klemmleiste (35) den führenden Endabschnitt des Expansionsabschnit­ tes (21) umgibt, die eine konische Führungsfläche (35 b), welche mit der Längsachse des Setzstiftes (14) auf jeder Seite einen Winkel von annähernd 15° einschließt, und einen Kamm (35 a) mit einem Durchmesser aufweist, der etwas größer als der Durchmesser des Expansionsabschnit­ tes (21) ist, um einen Entlastungsbereich (27) des Ex­ pansionsabschnittes (21) zwischen der Klemmleiste (35) und dem konischen Abschnitt (28) mit einem Durchmesser zu schaffen, der etwas kleiner als der Außendurchmesser des Kammes (35 a) ist, um so dem Eintritt des Expansions­ abschnittes (21) in die Hülse (13) entgegenzuwirken, und die aus einem Material besteht, das einerseits ausreichend fest ist, um die Hülse (13) außerhalb der Werkstücke (11, 12) ohne wesentliche Verformung der Leiste (35) aufzuwei­ ten, und das andererseits ausreichend weich ist, um, wenn die Werkstücke (11, 12) zusammengedrückt sind, in den Raum zwischen dem Entlastungsbereich (27) und der Hülse (13) hinein verformt zu werden, so daß der Expansionsabschnitt in den Abschnitt der Hülse (13), welcher innerhalb der Werkstücke (11, 12) liegt, eintreten und ihn ausfüllen kann.

2. Blindnietverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Klemmleiste (35) aus dem gleichen Werkstoff wie der Setzstift (14) besteht und einteilig mit diesem ausgebildet ist.

3. Blindnietverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Klemmleiste (35) aus einem weicheren Werk­ stoff als der Setzstift (14) besteht und auf diesen als Beschichtung aufgebracht ist.

4. Blindnietverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Klemmleiste (35) aus einem verhältnismäßig weichen Aluminiumwerkstoff besteht.

5. Blindbefestiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmleiste (35) einen Außendurchmesser aufweist, der um etwa 0,3048 mm größer als der Durchmesser des Spreiz­ abschnitts liegt.

6. Blindbefestiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse eine Senkbohrung (31) und eine Sperrnut (50) enthält, und daß der Setzstift (14) eine Sperrnut (24) zwi­ schen dem Mittelabschnitt und dem vorlaufenden Ende enthält.

7. Blindbefestiger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare Klemmeinrichtung als ringförmiger Kra­ gen (40) ausgebildet ist, der den Sitzstift (14′) umgibt, an einer Schulter (42) am vorlaufenden Ende des Spreizkop­ fes (18′) anliegt und eine ringförmig auslaufende Schürze (44) aufweist, die über die Sperrnut (24′) des Setzstiftes (14′) hinaus vorwärts vorstrebt, wobei ein Teil des Kra­ gens (40) in die Sperrnut (24′) verformbar ist, wenn der Kragen in die Hülse (13′) gezogen wird, und daß die Schür­ ze (44) in die Sperrnut (50) im Kopf (20′) verformbar ist, um den Setzstift (14′) in der Hülse (13′) festzulegen.

8. Blindbefestiger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (40) einen ringförmigen rückwärtigen Teil aufweist, der den Spreizkopf beschichtet.

9. Blindbefestiger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (40) aus einem Material ausgebildet ist, das mindestens so hart wie das der Hülse, aber weicher als das des Setzstiftes ist.

10. Blindbefestiger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen aus duktilem Aluminium ausgebildet ist.

11. Blindbefestiger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrnut (50) mit einem Setzwerkzeug (46) mit einer einwärts gerichteten Schräge (52) zusammenwirkt, um das vor­ laufende Ende der ringförmigen Schürze (44) anfänglich ein­ wärts umzulenken und sie dann nach außen zu verformen.