DE3202280C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Befestiger zum Befestigen einer Vielzahl von Werkstücken aneinander gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einem bekannten Befestiger dieser Art (DE 29 21 861 A1) ist der Schaftabschnitt des Bolzens über seine gesamte Länge mit Kombinationsnuten versehen, die am Endteil des Schaftabschnittes als Zugnuten dienen, d. h. die Kombinationsnuten und die Zugnuten weisen die gleiche Teilung auf, die auch der Teilung der Zahnung auf dem Backen des jeweils eingesetzten Werkzeuges ent­ spricht, so daß dessen Zahnung in die Kombinations- und die Zugnuten separat oder gleichzeitig eingreifen kann.

Die Zugnuten bzw. Kombinationsnuten sind so ausgestal­ tet, daß sie einzeln nicht als Sollbruchnut wirken können und zwischen den Kombinationsnuten und den Zugnu­ ten ist ein Übergangsabschnitt vorgesehen.

Bekannt ist auch (US 25 31 048 sowie australische Patentanmeldung AU 46 261/79 A1), zwischen den Zugnuten und den Sperr- und Sollbruchnuten einen gerad­ linig zylindrischen Abschnitt vorzusehen, wobei zusätz­ lich die Kombinationsnuten eine andere Gestalt und Tei­ lung als die Zugnuten aufweisen. Mit dieser Struktur ist verhindert, daß die Zähne einer Backenanordnung wir­ kungsvoll in die Kombinationsnuten oder gleichzeitig in die Zug- und die Kombinationsnuten eingreifen.

Bei einigen Anwendungen ist es erwünscht, einen zweitei­ ligen Befestiger mit einem Bolzen mit einer Anordnung von kombinierten Sperr- und Sollbruchnuten sowie einem Hülsenelement einzusetzen, das auf den Bolzen aufge­ drückt werden kann, - wobei jede dieser Kombinationsnuten als Sollbruchstelle dienen kann, so daß eine einzige Befestigungsausführung innerhalb eines breiten Bereiches von Werkstückdicken verwendet werden kann. Ein bei der­ artigen Befestigern auftretendes Problem ist, eine Struktur zu finden, bei der der Bruch wiederholt und zuverlässig an einer gewünschten der Nuten auftritt.

Eine einwandfreie Funktion der Befestiger wird durch die Verwendung einer wahlweisen relativen Härte zwischen dem Bolzen und dem Hülsenelement unterstützt. Hierzu wird eine axial gerichtete Kraft, die beim Eindrücken des Hülsenelementes in einer vorgewählten der Kombinations­ nuten entsteht, an einer vorgewählten Nut benutzt. Diese Kraft erzeugt gemeinsam mit der über eine Vielzahl von Backen des Setzwerkzeuges aufgebrachten Zugkraft an der gewählten Nut eine Summenzugkraft, infolge der der Bruch eintritt; diese gewählte Nut arbeitet somit als Soll­ bruchstelle. Die Nutengeometrie enthält zwei radial auswärts divergierende Seitenwandungen, die jede Nut bilden, wobei die beiden Seitenwände jeweils unter einem anderen Winkel zu einer Radialebene liegen, die quer durch den Bolzen verläuft; weiterhin gehen aufeinander­ folgende Wandungen über mit kontrollierten Radien gerun­ dete Abschnitte ineinander über.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Befesti­ ger gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so weiterzubilden, daß ein einziger Befestiger zum Befesti­ gen von Werkstücken innerhalb eines breiten Bereiches von Materialdicken verwendbar ist, so daß der Benutzer des Befestigers erhebliche Einsparungen realisieren kann, wobei bei einem gelegentlich möglichen falschen Ansetzen des Werkzeugs, wenn mehr als ein Arbeitshub zum Setzen des Befestigers erforderlich ist, ein Eingriff der Zähne der Backen gleichzeitig in beide Nutenarten möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die aus dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 hervorgehenden Merk­ male gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Befe­ stigers gehen aus den Patentansprüchen 2 bis 7 hervor.

Erfindungsgemäß wird ein verbesserter zweiteiliger Befe­ stiger mit Kombinations-Sperr- und Sollbruchnuten er­ reicht, die auf dem Schaftteil des Bolzens über eine Länge verteilt sind, die mindestens gleich der Länge des Schaftes, vermindert um die minimale Werkstückdicke ist, für die der Befestiger eingesetzt werden soll. Vorteil­ hafterweise wird die Anzahl der einzukaufenden und zu lagernden unterschiedlichen Befestiger geringer, und der Befestiger weist eine verhältnismäßig hohe Zuverlässig­ keit auf, weil die Wahrscheinlichkeit sinkt, daß verse­ hentlich ein Befestiger mit falscher Greiflänge verwen­ det wird. An die Zugnuten des Endabschnittes des Bolzens können vorhandene Backensätze angesetzt werden. Die Zug- und die Kombinationsnuten weisen die gleiche Teilung auf und der geradlinig zylindrische Abschnitt zwischen den unterschiedlichen Nuten entfällt. Gleichzeitig sind die Zug- und Kombinationsnuten so ausgerichtet, daß sie die Backen aufnehmen können.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Befe­ stigers werden nun anhand der Zeichnungen erläutert. In diesen sind:

Fig. 1 eine Teilschnittdarstellung einer Ausfüh­ rungsform des Befestigers mit Werkstücken, deren Summendicke außerhalb des gewünschten Greifbereiches liegt, und mit einem Teil eines Setzwerkzeuges;

Fig. 2 ein Teilschnitt durch den Befestiger mit Werkstücken einer maximalen Summendicke in­ nerhalb des gewünschten Greifbereichs und einem Teil des Setzwerkzeuges;

Fig. 3 ein Teilschnitt des Befestigers mit Werk­ stücken einer Summendicke gerade außerhalb des gewünschten Griffbereiches und einem Teil des Setzwerkzeuges;

Fig. 4 eine vergrößerte teilgeschnittene Einzelheit des Bolzens des Befestigers aus dem in in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 11a gezeigten Kreis, aus der die Geometrie der Kombina­ tions- und der Zugnuten hervorgeht; und

Fig. 5 eine Teildarstellung einer anderen Ausfüh­ rungsform mit einer modifizierten Zugnuten­ struktur.

Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, weist ein Befe­ stiger 310 einen Bolzen 312 auf, der an einem Ende einen Kopf 314 sowie einen langgestreckten Schaft 404 auf­ weist.

Der Schaft 404 trägt eine Vielzahl von im wesentlichen identischen ringförmig umlaufenden kombinierten Sperr­ und Sollbruchnuten (Kombinationsnuten) 318, die über im wesentlichen dessen gesamte Länge verteilt sind; unmit­ telbar am Übergang zum Kopf 314 kann noch ein verhält­ nismäßig kurzer glatter zylindrischer Abschnitt 319 vorgesehen sein. Während der zylindrische Abschnitt 319 hier als verhältnimsäßig kurz dargestellt ist, kann seine Länge maximal gleich der vorbestimmten minimalen Summenmaterialdicke der Werkstücke betragen, für die der Befestiger 310 verwendet werden soll. Die Kombinations­ nuten 318 verlaufen somit über die Länge des Schaftes 404 von einem Punkt ab, der weiter als diese vorbestimm­ te minimale Summenmaterialdicke von der Unterseite des Kopfes 314 des Befestigers 310 entfernt ist. Die Kombi­ nationsnuten 318 werden jeweils von radial auswärts divergierenden Seitenwänden 320, 322 (vergl. Fig. 4) gebildet, die an den radial innenliegenden Enden über einen allgemein konkaven gerundete, eine Wurzel bilden­ den Abschnitt 324 ineinander übergehen. Das radial äußere Ende der Seitenwand 320 geht in das radial äußere Ende der Seitenwand 322 der nächstliegenden Kombina­ tionsnut 318 mit einem allgemein konkaven, abgerundeten, einen Scheitel bildenden Abschnitt 326 über, während entsprechend ein im wesentlichen identischer konvexer abgerundeter Teil 326 auch das radial äußere Ende der Seitenwand 322 mit der Seitenwand 320 der nächstliegen­ den Kombinationsnut 318 verbindet.

Wie am besten aus Fig. 4 zu ersehen ist, liegt die Seitenwand 320 unter einem erheblich kleineren Winkel 328 zu einer radialen Ebene (vertikal strichpunktiert gezeigt), die quer durch den Schaft 404 verläuft, als dem Winkel 332 zwischen der Seitenwand 322 und der gleichen Radialebene. Es hat sich herausgestellt, daß der Befestiger 320 zufriedenstellende Ergebnisse er­ bringt, wenn der Winkel 328 etwa 20° und der Winkel 332 etwa 45° betragen.

Als wesentlich hat sich weiter herausgestellt, daß sta­ bil reproduzierbare und zuverlässige Ergebnisse mit Bolzen eines Schaftdurchmessers von etwa 6,35 mm er­ reicht werden, wenn die konkaven Abschnitte 324 mit einem Radius von minimal etwa 0,127 mm und vorzugsweise im Bereich von 0,127 mm bis 0,254 mm gerundet sind. Weiterhin hat sich ergeben, daß mit derartigen Bolzen stabil reproduzierbare und zuverlässige Ergebnisse er­ reicht werden, wenn die konvexen Abschnitte 326 mit einem Radius von minimal etwa 0,254 mm gerundet sind. Die Auswahl der Radien für die Abschnitte 324, 326 trägt, wie erwähnt, im Einsatz zu zuverlässigen Ergeb­ nissen bei. Mit zunehmendem Bolzendurchmesser nimmt auch der Vorzugsbereich für den konkaven abgerundeten Ab­ schnitt 324 im wesentlichen linear zu, wobei das Ver­ hältnis im Bereich von 50 : 1 bis 50 : 2 bleiben sollte. Was die konvexen abgerundeten Abschnitte anbetrifft, kann auch der erlaubte maximale Radius im wesentlichen linear mit dem Durchmesser zunehmen, so daß das Verhältnis des Bolzendurchmessers zum konvexen Radius maximal etwa 50:2 beträgt.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der Befestiger 310 zum Einsetzen in miteinander fluchtende Öffnungen in zwei Werkstücken 338a, 340a ausgeführt, die mit dem Befestiger 310 anein­ ander befestigt werden sollen. Ein allgemein zylindri­ sches Hülsenelement 342 ist auf den Schaft 404 aufge­ setzt, wobei ein Endflansch 344 an das Werkstück 340a angelegt wird. Der Schaft 404 ist wesentlich länger als die Summendicke der Werkstücke 338a, 340a plus der axia­ len Länge des Hülsenelementes 342, so daß ein Endab­ schnitt 400 mit Zugnuten 402 freiliegt, an denen Backen 418 eines Setzwerkzeuges 350 angreifen können.

Das Werkzeug 350 ist herkömmlich aufgebaut und hat einen Amboß 352, der von der Nase des Werkzeuges 350 nach außen vorsteht. Die Backen 418 können relativ zum Amboß 352 rückwärts bewegt werden. Der Amboß 352 des Werkzeu­ ges 350 enthält eine zentrale, kegelstumpfförmig kontu­ rierte Öffnung mit einem ersten, verhältnismäßig steil verjüngt verlaufenden inneren Abschnitt 358 und einem zweiten, flacher verjüngten inneren Abschnitt 360. Mit einem Amboß 352, in dem der erste Abschnitt 358 etwa 31,5° relativ zu seiner Achse geschrägt ist und einwärts über eine Länge von etwa 2,286 mm verläuft, und dessen zweiter Abschnitt 360 mit einem Winkel von etwa 7° zur Achse geschrägt ist, ergeben sich zufriedenstellende Ergebnisse beim Setzen des Befestigers.

Beim Betätigen des Werkzeuges 350 greifen die Backen 418 in eine vorbestimmte Anzahl von Zugnuten 402 ein und üben daher eine Zug- bzw. Spannkraft auf den Bolzen 312 und gegen das Hülsenelement 342 aus. Während der ersten Stufen des Zugvorgangs übt der Amboß 352 eine entgegen­ gesetzt gerichtete Kraft auf das Hülsenelement 342 aus, so daß die Werkstücke 338, 340 (Fig. 2) aufeinandergezo­ gen werden.

Danach beginnt der Amboß 352, das äußere Ende des Hül­ senelementes 342 zu verformen bzw. in eine vorgewählte der Kombinationsnuten 318 einzudrücken. Mit dieser an­ fänglichen Verformung erfolgt ein Versperren des Hülsen­ elementes 342 mit dem Bolzen 312. Danach verschiebt sich bei fortschreitender Bewegung der Backen 418 der Amboß 352 auf dem Hülsenelement 342 weiter, so daß dessen Material in andere der Kombinationsnuten 318 zu den Werkstücken 338a, 340a hineinfließt und das in die erste der Kombinationsnuten 318 eingedrückte Hülsenmaterial weiter komprimiert wird.

Infolge der definierten Nutenkonfiguration bewirkt die fortwährende Kompression und das Fließen des Hülsenmate­ rials in die erste Kombinationsnut 418 eine axialgerich­ tete lokalisierte Kraft auf die Seitenwand 320, während ein Teil des Hülsenmaterials ein rückwärts gerichtetes Extrudieren oder Fließen nach rechts (in der Zeichnung) in die nächstliegende Kombinationsnut 318 erfährt. Die Axialkomponente der durch diese fortgesetzte Kompression und den Fluß des Hülsenmaterials erzeugten Kraft in Kombination mit dem axialen Zug, den die Backen 418 ausüben, bewirkt dann, daß diese Kombinationsnut 318 als Sollbruchstelle wirkt, an der das Ende des Bolzens 312 abreißt. Es ist erwünscht, daß der Bruch an der äußer­ sten der Kombinationsnuten 318 erfolgt, die zuerst mit Hülsenmaterial gefüllt wurde.

Der konkave abgerundete Abschnitt 324 der Seitenwände 320, 322 wird so gewählt, daß ein Bereich vorbestimmter kontrollierter Spannungskonzentration erhalten wird, die den Bruch erleichtert, so daß wiederholt die gewünschte Kombinationsnut 318 bestimmbar ist, an der der Schaft 404 abreißt. Weiterhin erleichtert der abgerundete kon­ kave Teil 326 das Fließen des Metalls in die gewählte der Kombinationsnuten 318, so daß auch dadurch das Be­ stimmen der Kombinationsnut 318 unterstützt wird, an der der Schaft 404 abreißt.

Die Härte des Hülsenelementes 342 relativ zu der des Bolzens 312 hat sich ebenfalls als Einflußfaktor der Funktion des praktisch einsetzbaren Befestigers erwie­ sen. Ein Hülsenelement 342 mit einer relativ zu der des Bolzens 312 zu hohen Härte erlaubt kein ausreichendes Fließen des Metalls, so daß innerhalb der gewählten der Kombinationsnuten 318 keine axialen Kräfte entstehen können. Ein zu weiches Hülsenelement 342 kann zwar zu einem zufriedenstellenden Abreißen des Schaftes 404 führen, die dabei entstehende Verbindung ist dann aber unter Umständen zu schwach, um praktisch verwendbar zu sein. Es hat sich herausgestellt, daß mit einem Bolzen 312 aus Stahl einer Härte im Bereich von etwa 15 R_c bis 25 R_c ein Hülsenelement im Bereich von etwa 45 R_b bis 65 R_b zufriedenstellende Ergebnisse erbringt.

Die Zugbelastung, die vom Werkzeug 350 aufgebracht wer­ den muß, um beim Setzen in Kombination mit dem Hülsen­ element 342 ein Abreißen des Befestigers 310 zu errei­ chen, ist niedriger als diejenige Zugbelastung, die für ein Abreißen des Bolzens 312 erforderlich ist, wenn ohne das Hülsenelement 342 gearbeitet wird.

Vorzugsweise wird der Bolzen 312 mit einer Vielzahl im wesentlichen gleicher Kombinationsnuten 318 verwendet, die sowohl als Sperr- als auch als Sollbruchnuten arbei­ ten und bei denen die Nutengestalt - einschließlich der gewünschten abgerundeten Abschnitte - ein Mittel dar­ stellen, mit dem eine beliebige der Kombinationsnuten 318 an einer gewählten Stelle zum äußeren Ende des Flansches hin als Sollbruchnut arbeiten kann. Zusätzlich dazu trägt eine gewünschte relative Härte des Bolzens und des Hülsenelementes dazu bei, das gewünschte Ergeb­ nis zu erreichen. Diese Fähigkeit, zuverlässig die Kom­ binationsnut zu bestimmen, an der der Schaft 404 ab­ reißt, ermöglicht, den Befestiger 310 für einen sehr breiten Bereich von Materialdicken einzusetzen.

Der Befestiger 310 ist mit Werkzeugen anzuwenden, deren Backen 418 eine Zugwirkung ausüben. Wie aus den Figuren der Zeichnung hervorgeht, weist der Endabschnitt 400 des Bolzens 312 eine Vielzahl Zugnuten 402 auf, die anders als die Kombinationsnuten 318 ausgeführt sind, und zwar sind die Zugnuten 402 flacher als die Kombinationsnuten 318 ausgeführt, d. h. die Scheitel 403 sind nicht so hoch wie die Scheitel 326 und die Wurzeln 405 nicht so tief wie die Wurzeln 324. Gleichzeitig sind die Eingriffszäh­ ne der Backen 418 den Zugnuten 402 entsprechend ausge­ bildet, so daß sie gut in diese hineinpassen. Die Zugnu­ ten 402 tragen jedoch nicht zu den erwünschten Sperr- und Sollbrucheigenschaften der Kombinationsnuten 318 bei. Daher ist wichtig, daß das Hülsenelement 342 nicht in die Zugnuten 402 eingedrückt wird, während die Schei­ tel 326 der Kombinationsnuten 318 so geformt und/oder konturiert sind, daß das Fließen des Metalls des Hülsen­ elementes 342 erleichtert wird, und die Wurzeln 324 so geformt und/oder konturiert sind, daß eine gewünschte Spannungskonzentration in der erwähnten Weise erhalten wird. Die Wurzeln 205 der Zugnuten 402 sind so geformt, daß eine so hohe wirksame Spannungskonzentration wie in den Kombinationsnuten 318 vermieden wird, während die Scheitel 403 nicht dahingehend ausgestaltet sind, das Fließen des Metalls zu erleichtern. Die Zugnuten 402 lassen sich so ausbilden, daß die Zugfunktion und die Wirksamkeit der Backen 418 optimal werden.

In einigen Situationen ist es möglich, einen Befestiger 110 mit falsch angesetztem Werkzeug zu verwenden, wenn auch die Backen 418 in die Kombinationsnuten 318 ein­ greifen. Die falsche Wahl eines Befestigers 310, der einen falschen Greifzustand bedingt, kann auch dazu führen, daß die Backen 418 in sowohl die Zugnuten 402 als auch die Kombinationsnuten 318 eingreifen. Unter­ scheiden sich jedoch die Gestalt und Teilung der Kombi­ nationsnuten 318 von denen der Zugnuten 402, können die Backen 418 beschädigt werden und kann der Befestiger 310 falsch gesetzt werden. Dieser Zustand kann leicht bei Werkzeugen auftreten, die mit kurzem Hub arbeiten und mindestens zwei Arbeitshübe zum Setzen eines Befestigers 310 erfordern, wobei die Backen 418 so hin- und herlau­ fen, daß sie nach dem ersten Hub auf dem Bolzen 312 an den Kopf 314 herangeführt werden, während der zweite Hub eingeleitet wird. Die Konsequenzen dieses Umstandes lassen sich gering halten durch Verwendung eines Bolzens mit Zugnuten, die sich von den Kombinationsnuten unter­ scheiden, aber nach Teilung und Gestalt ähnlich ausge­ führt sind, so daß ein Backensatz bestimmter Ausführung in die Zug- oder die Kombinationsnuten oder auch beide eingreifen, den Befestiger aber dennoch einwandfrei setzen kann.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, wird jede Zugnut 402 von den radial auswärts divergierenden Seitenwänden 410, 412 gebildet, die an den radial inneren Enden durch den allgemein konkaven Wurzelteil 405 miteinander verbunden sind. Das radial äußere Ende der Seitenwand 410 ist mit dem radial äußeren Ende der Seitenwand 412 der nächst­ liegenden Zugnut 402 über einen allgemein konkaven Scheitelabschnitt 403 verbunden. Die Seitenwand 410 liegt unter einem wesentlich kleineren Winkel 414 rela­ tiv zu einer Radialebene 416, die quer durch den Schaft 404 verläuft, als dem Winkel 417 zwischen der Seitenwand 412 und der Radialebene 416.

Vorzugsweise werden die Kombinationsnuten 318 und die Zugnuten 402 in einen Bolzenrohling mit allgemein gleichmäßigem Durchmesser über seine Länge eingewalzt. Der Durchmesser der Wurzeln 405 der Zugnuten 402 ist dabei größer als der Durchmesser der Wurzeln 324 der Kombinationsnuten 318 und der Durchmesser der Scheitel 403 der Zugnuten 402 ist zugleich kleiner als der Durch­ messer der Scheitel 326 der Kombinationsnuten 318. Wegen des größeren Durchmessers der Wurzeln 405 und wegen der geringeren Spannungskonzentration an der Rundung der Wurzel 405 können die Zugnuten 402 nicht als Sollbruch­ stelle wirken.

Damit die Zugnuten 402 mit den Kombinationsnuten 318 zu Greifzwecken kompatibel sind, sind beide Nutengruppen mit der gleichen Teilung ausgeführt. Die Teilung P_c der Kombinationsnuten 318 ist gleich der Teilung p der Zug­ nuten 402. Zwischen den Kombinationsnuten 318 und den Zugnuten 402 besteht kein stark ausgeprägter Übergang; die Teilung P_t zwischen den unmittelbar aufeinanderfol­ genden Kombinationsnuten 318 und Zugnuten 402 ist gleich der Teilung P_c und P_p.

Wie bereits erwähnt, läßt der Befestiger 310 sich mit einem Werkzeug 350 mit Backen 418 setzen, deren Zahnung so modifiziert ist, daß sie in die Kombinationsnuten 318 und die Zugnuten 402 paßt. Damit dies möglich wird, wird der Winkel 414 der nach hinten geneigten Seitenwände 410 der Zugnuten 402 gleich dem Winkel 328 (Fig. 4) der Seitenwand 320 der Kombinationsnuten 318 gemacht. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, in der die Kombinationsnuten 318 den Zugnuten 402 mittels gestrichelter Linie 318 überlagert dargestellt sind, ist der Winkel 328 wie auch der Winkel 414 etwa 20°. Die jeweiligen Anlageflächen der Zähne der Backen 418 sind entsprechend geneigt.

Die nach vorn geneigten Seitenwände 412 sind mit einem flacheren Winkel 417 als dem Winkel 332 der Seitenwand 322 der Kombinationsnuten 318 geschrägt. Der Winkel 417 kann etwa 55° betragen, wodurch die beim Einsetzen des Bolzens 312 in die Backen 418 des Werkzeuges 350 auftre­ tende Belastung verringert wird.

Die Länge der Zähne der Backen 418 kann größer als die Tiefe der Zugnuten 402 sein. Auf diese Weise kann die Backenzahnung wirkungsvoll sowohl in die Kombinationsnu­ ten 318 als auch in die Zugnuten 402 eingreifen. Die Backenzahnung hat ebenfalls die Teilung P_t, P_p bzw. P_c. Die Teilung P_t, P_p und P_c können Vielfache voneinander sein, ohne daß Komplikationen auftreten.

Die Backenzähne sind erheblich härter als das Material der Kombinationsnuten 318 und der Zugnuten 402. Beim Setzen können sich die Nuten 318, 402 daher der Gestalt der Backenzähne anpassen. Auf diese Weise greifen die Backenzähne sicherer in die Nuten ein - insbesondere bei einer Überlappung im Übergangsbereich (vergl. Fig. 3).

Fig. 2 zeigt den Befestiger 310 in zwei Werkstücken 338, 340, deren gemeinsame Dicke gleich dem maximalen Greif­ bereich des Befestigers 310 entspricht. Fig. 1 zeigt die Werkstücke 338a, 340a mit weit geringerer Dicke außer­ halb des gewünschten Griffbereiches, so daß die Backen 418 in die Kombinationsnuten 318 eingreifen. Fig. 3 zeigt die Werkstücke 338b, 340b mit geringerer Dicke ebenfalls außerhalb des gewünschten Griffbereiches, aber derart, daß die Backen 418 in sowohl die Zugnuten 402 als auch die Kombinationsnuten 318 eingreifen.

Wie ersichtlich, lassen sich mit dem Aufbau nach den Fig. 1 bis 4 Fehler bei der Greifwahl auffangen.

Aus Fig. 5 geht eine Teilansicht einer Abänderung des Befestigers 310 nach den Fig. 1 bis 4 hervor, wobei die Zugnuten 402a in der Gestalt mit den Kombinationsnuten 118a identisch, aber flacher sind. Die Zugnuten 402a entsprechen den Zugnuten 402, wobei jedoch die nach vorn winkligen Seitenwände 412a unter dem gleichen Winkel wie die Seitenwände 322a (gestrichelt gezeigt) der Kombina­ tionsnuten 318a verlaufen.

Die Durchmesser der Wurzel 405a und 405 sind wie auch die Durchmesser der Scheitel 403a und 403 gleich. Die Teilung der Zugnuten 402a ist gleich der der Kombina­ tionsnuten 318a, um die gleiche Verträglichkeit wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 4 zu erreichen. Bei den Ausführungsformen des Befestigers nach den Fig. 1 bis 4 und nach Fig. 5 verhindern die Zugnuten 402 bzw. 402a mit den größeren Durchmessern der Wurzeln 405 bzw. 405a ein Abreißen des Bolzens 312 bzw. 312a an den Backen 418 des Werkzeuges sowie eine Verformung durch eine Streckung des Bolzens 312 bzw. 312a.

Claims (7)

1. Befestiger zum Befestigen einer Vielzahl von Werkstücken aneinander, deren gemeinsame Dicke zwischen einem bestimmbaren Minimum und einem bestimmbaren Maxi­ mum liegt, mit einem Bolzen mit einem Kopf, einem Schaft, der eine Vielzahl ringförmig umlaufender kombi­ nierter Sperr- und Sollbruchnuten (Kombinationsnuten) sowie Zugnuten aufweist, und mit einem Hülsenelement, das in eine vorbestimmte Anzahl der Kombinationsnuten auf dem Schaft des Bolzens zur Versperrung mit diesem mittels eines Werkzeuges mit einem an das Hülsenelement anlegbaren Amboß und einer Greifeinrichtung eindrückbar ist, die einen Greifabschnitt des Schaftes am zum Kopf entgegengesetzten Schaftende ergreifen kann und eine Vielzahl von Backen mit einer Zahnung mit vorgewählter Teilung enthält, wobei von dem Werkzeug bei seiner Betä­ tigung eine axial gerichtete Zugkraft zwischen dem Bol­ zen und dem Hülsenelement ausübbar und letzteres somit in die vorbestimmte Anzahl der Kombinationsnuten ein­ drückbar ist, die jeweils - bezogen auf den Kopf - eine nach vorn und eine nach hinten radial auswärts geneigte Seitenwand aufweisen, von denen die nach vorn geneigten Seitenwände näher am Kopf des Bolzens als die nach hinten geneigten Seitenwände und unter einem vorgewähl­ ten Winkel zu einer quer durch den Schaft verlaufenden Radialebene liegen, wobei von einer gewählten der Kombi­ nationsnuten an einer vorbestimmten Stelle nahe dem äußeren Ende Material des Hülsenelementes bei dessen Aufdrücken auf den Schaft aufnehmbar ist, so daß der Schaft an der gewählten Kombinationsnut abreißt, die jede beliebige Kombinationsnut sein kann, wenn diese an der vorbestimmten Stelle bei Ausübung der relativen axialen Zugkraft durch das Werkzeug auf dem Bolzen liegt, und wobei die Zugnuten im Greifabschnitt des Schaftes vorgesehen sind, die von der Greifeinrichtung des Werkzeugs erfaßbar sind, eine von der Gestalt der Kombinationsnuten unterschiedliche Gestalt derart auf­ weisen, daß sie einzeln nicht als Sollbruchnut wirken können, sowie jeweils - bezogen auf den Kopf - nach vorne und nach hinten radial auswärts geneigte Seiten­ wände und eine Teilung aufweisen, die gleich der der Kombinationsnuten ist und der der Zahnung auf den Backen des jeweils eingesetzten Werkzeugs entspricht, so daß dessen Zahnung in die Kombinations- und die Zugnuten separat oder gleichzeitig eingreifen kann, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Kombinationsnuten (318) und die Zugnuten (402) unmittelbar aufeinander folgen,
• - der Winkel (414) der nach hinten geneigten Seiten­ wände (410) der Zugnuten (402) gleich dem Winkel (328) der nach hinten geneigten Seitenwände (320) der Kombinationsnuten (318) ist und
• - die Wurzeln (405) der Zugnuten (402) eine größere Festigkeit als die Wurzeln (324) der Kombinations­ nuten (318) aufweisen.

2. Befestiger nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kombinationsnuten (318) auf dem Schaft (404) über eine solche Länge angeordnet sind, daß vom bestimmbaren Minimum bis zum bestimmbaren Maximum der vorgewählte Greifabschnitt so gegeben ist, daß das Hül­ senelement (342) bei Werkstücken innerhalb des Greifab­ schnittes im wesentlichen nur in die Kombinationsnuten (318) eingedrückt wird, und daß die Zugnuten (402) auf dem Schaft (404) so angeordnet sind, daß bei Werkstücken innerhalb des Greifabschnittes die Greifeinrichtung im wesentlichen nur in die Zugnuten (402) eingreift.

3. Befestiger nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der separate oder gleichzeitige Eingriff der Zahnung sowohl in die Kombinationsnuten (318) als auch in die Zugnuten (402) möglich ist, wenn die Werk­ stücke außerhalb des Greifabschnittes liegen oder das Werkzeug eine Vielzahl von Arbeitshüben erfordert, bevor die zum Eindrücken erforderliche relative Axialkraft aufgebracht werden kann.

4. Befestiger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale erlaubte Greifabschnitt der Greifeinrichtung so gewählt ist, daß er etwa der Strecke vom Anlagepunkt des Ambosses am Hülsenelement zum Anfang der Backen der Greifeinrichtung entspricht, und daß die Zugnuten (402) auf dem Schaft (404) ausge­ hend von einem Punkt der etwa gleich der Summe des maximalen erlaubten Greifabschnittes und der effektiven Länge der Backen (418) ist, über einen Abschnitt ver­ teilt sind, der etwa gleich der Summe des maximalen erlaubten Greifabschnittes, der effektiven Länge der Backen (418) und einer Strecke ist, die maximal dem Durchmesser des Schaftes (404) ist.

5. Befestiger nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kombinationsnuten (318) entlang des Schaftes (404) ausgehend vom Ende der minimalen Dicke über eine Strecke verteilt angeordnet sind, die etwa der Länge des Hülsenelementes (342) hinter den Werkstücken (338a, 340a) plus der Entfernung entspricht, die vom Anlagepunkt des Ambosses (352) am Hülsenelement (342) bis zum Anfang der Backen (418) reicht.

6. Befestiger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Scheitel (403) und der Wurzeln (405) der Zugnuten (402) kleiner bzw. größer als der Durchmesser der Schei­ tel (326) bzw. der Wurzeln (324) der Kombinationsnuten (318) ist.

7. Befestiger nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte der unmittelbar auf die Zugnuten (402) folgenden Kombi­ nationsnuten (318) um eine Teilungsweite von der ersten Zugnut (402) getrennt ist.