DE3301849C1 - Klemmblindniet - Google Patents

Description

• Ein Klemmblindniet 1 gem. Fig. 1 besitzt einen übli-
• chen, pilzkopfähnlichen Setzkopf 2 mit ebener Unterseite 3, von der sich ein Schaft 4 mit zylindrischer Innenbohrung 12 wegerstreckt. Der Schaft 4 besitzt einen äußeren, zylindrischen Längsabscnnitt 5 mit einem Außendurchmesser Ds, der an der Unterseite 3 des Setzkopfes 2 beginnt und sich bis zu einem Übergang 6 erstreckt. Am Übergang 6 beginnt ein sich konisch verjüngender Abschnitt 7 des Schaftes 4, der bis zu einer in etwa radial zur Schaftlängsachse liegenden Klemmfläche 8 führt, die eine Schulter bildet und außenseitig an einem umlaufenden Rand 13 endet. An den Abschnitt 7 schließt sich der eigentliche Schaftendabschnitt 9 an, der im Bereich der Kante 13 einen Außendurchmesser DE besitzt, der annähernd gleich dem Durchmesser Ds ist.
• Der Schaftendabschnitt 9 endet an einer kreisringförmigen Stirnfläche 22 und ist außenseitig konisch (bei 10) angespitzt.
• Die radiale Erstreckung der Klemmfläche 8 ist mit t bezeichnet.
• Bei 11 ist in strichlierten Linien angedeutet, daß der Endabschnitt 9 auch einen zylindrischen Außenumfang haben könnte.
• Aus den F i g. 2 bis 5 sind die einzelnen Verfahrensstufen beim Setzen des Klemmblindniets 1 gem. Fig. 1 erkennbar. Dieser dient beispielsweise zur Verbindung zweier Schichten 15, 16, die sich mit einem Zwischenabstand Sl gegenüberliegen, wobei die Dicke der beiden Schichten 15, 16 zuzüglich ihres gegenseitigen Abstandes St kleiner ist, als der Abstand zwischen der Unterseite 3 des Setzkopfes 2 und der Klemmfläche 8, so daß letztere der Hinterseite 17 der Schicht 15 mit einem Abstand S gegenüberliegt In den beiden Schichten 15 und 16 sind gleich große Bohrungen 13, 14 ausgebildet, die zur Aufnahme des Klemmblindnietes 1 dienen. Bereits beim Einstecken des Klemmblindnietes 1 werden die Bohrungen 13, 14 durch das Schaftende 9 aufeinander ausgerichtet. Sie werden in ausgerichteter Lage ferner dann durch den zylindrischen Schaftabschnitt 5 gehalten, da sich dieser bis in die zweite Schicht 15 hinein erstreckt und zudem mit seinem Außendurchmesser Ds nur geringfügig kleiner ist, als der Innendurchmesser DB der Bohrungen 13, 14. Auch der Außendurchmesser DE des Endabschnittes 9 ist nur geringfügig kleiner, als der Innendurchmesser Dsder Bohrungen 13,14.
• Wenn der Klemmblindniet 1 in der in F i g. 2 gezeigten Weise in die Bohrungen 13, 14 eingeführt worden ist, wird an seinem Setzkopf 2 außenseitig ein Setzwerkzeug 20 angesetzt. In der Innenbohrung 12 des Klemmblindnietes 1 sitzt ein bekannter Zugdorn 18a mit einem konisch verdickten Zugdornkopf 18b, wobei der Enddurchmesser DK des Zugdornkopfes 18b größer ist, als der InnendurehmesserDider Innenbohrung 12.
• Die radiale Erstreckung t der Klemmfläche 8 ist im übrigen gleich oder kleiner als die Hälfte der Differenz aus DB minus DK. Gemäß F i g. 3 wird nun der Zugdorn 18a nach unten durch den Klemmblindniet 1 gezogen, wobei die mit 19 bezeichnete Außenfläche des Zugdornkopfes 18b beginnt, die Innenbohrung im Schaftendabschnitt 9 aufzuweiten. Der konisch verjüngte Längsabschnitt 7 des Schaftes 4 wirkt wie eine Soll-Biegestelle, um welche der Endabschnitt 9 allmählich nach außen gebogen wird, bis schließlich (F i g. 4) die Klemmfläche 8 über den Bohrungsrand der Schicht 15 greift und sich auf die Hinterseite 17 auflegt. Der Dornkopf 18b ist dabei schon soweit in die Innenbohrung 12 eingedrungen, daß sein Ende annähernd mit der Stirnfläche 22 fluchtet. Der Endabschnitt 9 wird soweit ausgeweitet, daß die Klemmfläche 8 in einer beträchtlichen Erstrek- kung auf der Hinterseite 17 zur Auflage kommt. Durch das Ziehen des Zugdornes erfolgt eine axiale Verkürzung des Schaftes, die dazu führt, daß die beiden Schichten 15, 16 unter Beseitigung ihres Abstandes S1 gegeneinander gezogen und gegeneinander gepreßt werden, wenn der Zugdorn gemäß Fig. 5 weiter durch die Innenbohrung 12 gezogen wird. Bei der dadurch stattfindenden Verformung des Nietschaftes wird der konisch verjüngte Abschnitt 7 egalisiert und an die Innenwand der Bohrung 13 angelegt Beim weiteren Durchziehen des Zugdornes bis zu seinem Austritt aus der Innenbohrung 12 (F i g. 6) wird der gesamte Schaft und insbesondere der zylindrische Schaftabschnitt 5 radial verdichtet und an die Bohrungsinnenwand angepreßt.
• Es wird auf diese Weise eine erhöhte Klemmfestigkeit und in Verbindung damit auch eine erhöhte Scherfestigkeit der fertigen Verbindung erreicht, da nahezu über die gesamte Schaftlänge, und vor allem im Bereich der Trennfuge zwischen den beiden Schichten, eine sehr wirkungsvolle Gefügeverdichtung des Schaftes eintritt.
• Es hat sich in der Praxis als zweckmäßig erwiesen, den Übergang 6 zwischen dem zylindrischen Abschnitt 5 und dem konisch verjüngten Abschnitt 7 derart anzuordnen, daß er in Richtung zum Schaftende 9 über die Trennfuge der zu verbindenden Schichten hinaus zu liegen kommt Ferner hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die radiale Erstreckung t der Klemmfläche 8 in Abhängigkeit vom Durchmesser Ds bei ca. 12% von Ds zu wählen. Der Konuswinkel im Bereich des Abschnittes 7 beträgt zweckmäßigerweise zwischen 8 und 12 Grad und liegt vorzugsweise bei 10 Grad.
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Claims (1)

1. Patentanspruch: Klemmblindniet zum Verbinden von schichtenförmigen Bauteilen, der mittels eines einen verdickten Dornkopf aufweisenden Durchziehdornes in fluchtenden Bohrungen der schichtenförmigen Bauteile setzbar ist, mit einem eine zylindrische Innenbohrung aufweisenden, sich vom Setzkopf weg erstrekkenden Schaft, der außen über einen Abschnitt seiner Längserstreckung zylindrisch ausgebildet ist und dort einen Außendurchmesser hat, der annähernd dem Durchmesser der fluchtenden Bohrungen entspricht, und mit einem zur Bildung des Schließkopfes am dem Setzkopf abgewandten Schaftende gegenüber dem zylindrischen Abschnitt des Schaftes über eine umlaufende Schulter abgesetzten Endabschnitt, dessen Außendurchmesser annähernd dem Durchmesser der fluchtenden Bohrungen entspricht, wobei zwischen dem zylindrischen Schaftabschnitt und dem Endabschnitt ein sich in Richtung zum Endabschnitt konisch verjüngender Abschnitt vorgesehen ist, von dessen Ende eine sich in etwa radial zur Schaftlängsachse erstreckende Klemmfläche zum Endabschnitt führt und die Schulter bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schulter bildende Klemmfläche (8) von der Unterseite (3) des Setzkopfes (2) in einem derartigen Abstand angeordnet ist, daß sie bei in die Bohrung (13, 14) eingeführtem Klemmblindniet (1) auch bei einem zwischen den zu klemmenden Schichten (15, 16) vorliegenden Abstand (S1) von der dem Setzkopf (2) abgewandten Außenseite (17) der der Klemmfläche (8) benachbarten Schicht (15) einen solchen Abstand (S) aufweist, daß sie nach dem Durchziehen des Zugdorns (18a) auf der Hinterseite (17) des benachbarten schichtenförmigen Bauteils (15) klemmend aufliegt.

   Die Erfindung betrifft einen Klemmblindniet der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art.

   Bei einem aus der GB-PS 8 460 bekannten und mit einem Durchziehdorn zu setzenden Klemmblindniet dieser Art hat der Schaft im Querschnitt eine Außenkontur, bei der an einem zylindrischen Schaftlängsabschnitt ein sich konisch verjüngender Schaftabschnitt zu einer in etwa radial liegenden Schulter führt. Beim Setzen wird ein beträchtlicher und über die zu verbindenden Bauteile überstehender Teil des Schaftes in sich zusammengefaltet, bis ein außen umlaufender Wulst entsteht, der die Bauteile zusammenklemmt.

   Bei einem aus der DE-PS 2036 784 bekannten Klemmblindniet ist der Schaft, ausgehend vom Setzkopf, konisch bis zum zylindrischen Schaftlängsabschnitt eingezogen, dessen Außendurchmesser deutlich kleiner ist als der Bohrungsinnendurchmesser. Vom zylindrischen Schaftlängsabschnitt führt dann eine konische Schulter zum verdickt ausgebildeten Endabschnitt, mit dem der Schließkopf gebildet wird. Der Konuswinkel der Schulter liegt zwischen 40 und 100 Grad. Beim Setzen dieses bekannten Klemmblindnietes tritt in der Praxis die Schwierigkeit auf, daß infolge des geringen Außendurchmessers im zylindrischen Schaftlängsabschnitt- sich die beiden zu verbindenden Schichten relativ zueinander verschieben können, so daß die Bohrun- gen nicht mehr einwandfrei fluchten. Die schräge Schulter ist bei der ablaufenden Verformung beim Durchziehen des Ziehdornes dann nicht mehr in der Lage, die Bohrungen einwandfrei aufeinander auszurichten und die Schichten, falls ein Zwischenabstand zwischen ihnen vorliegt, gegeneinander zu ziehen. Es wird nämlich beim Durchziehen des Ziehdornes bereits ein Teil des Materials aus dem Endabschnitt in die Bohrung hinein verformt, gegebenenfalls ehe die Schichten einwandfrei gegeneinander gezogen werden. Dazu kommt, daß die Herstellung des bekannten Klemmblindnietes teuer ist.

   Ferner muß eine unverhältnismäßig große Masse aus dem Endabschnitt und dem zylindrischen Schaftlängsabschnitt beim Durchziehen des Ziehdornes bis zum Setzkopf hin gezwungen werden, damit sich eine einigermaßen zufriedenstellende Klemmung der beiden Schichter erreichen läßt. Die Klemmfestigkeit und der Scherwiderstand der auf diese Weise hergestellten Verbindung zwischen den beiden Schichten reichen dann für höhere Anforderungen nicht mehr aus.

   Ein weiterhin aus der US-PS 21 99 271 bekannter Blindniet liegt mit einer Schulter an der Rückseite des unteren Bauteils an, wobei die radiale Weitung des Endabschnitts und der Schulter nicht durch einen Durchziehdorn, sondern durch einen von oben her einführbaren Spreizdorn erfolgt. Dabei ist eine axiale Verkürzung des Nietschaftes und ein Zusammenpressen der Bauteile nicht möglich und auch nicht erwünscht.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Klemmblindniet der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem relative Verschiebebewegungen zwischen den zu verbindenden Bauteilen beim Setzen des Klemmblindniets von vornherein unterbunden werden und mit dem auch zunächst beabstandete Bauteile einwandfrei aneinander klemmbar sind.

   Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

   Mit dieser Ausbildung des Klemmblindniets wird erreicht, daß beim Durchziehen des Durchziehdorns zunächst der Endabschnitt des Klemmblindniets aufgeweitet wird, bis schließlich die Klemmfläche über den Bohrungsrand des unteren Bauteils greift und sich auf dessen Hinterseite auflegt. Durch das Einziehen des Durchziehdorns wird danach eine axiale Verkürzung des Nietschaftes bewirkt, die dazu führt, daß die zu verbindenden Bauteile zusammengepreßt werden. Damit wird, erst nachdem sich die Klemmfläche abstützt, Material aus dem Schaftendbereich in die Bohrung hineinverformt, so daß der konisch verjüngte Längsabschnitt des Schaftes sich an die Bohrungsinnenwand anpreßt.

   Durch die Wirkung der widerhakenartigen Klemmfläche wird die Klemmfestigkeit des gesetzten Klemmblindnietes hoch. Infolge des nicht nur über seine gesamte Länge aufgeweiteten, sondern auch verdichteten Schaftes wird die Anpressung in der Bohrung hoch, was in Verbindung mit der erhöhten Klemmfestigkeit die Scherfestigkeit der Verbindung steigert.

   Nachstehend wird anhand der Zeichnung eine Ausführungsform der Erfindung erläutert. Es zeigt Fig.t eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Klemmblindniets, wobei mit den strichlierten Linien am Endabschnitt eine zweite mögliche Ausführungsform angedeutet ist, F i g. 2 bis 5 den in F i g. 1 dargestellten Klemmblindniet im Längsschnitt während unterschiedlicher Phasen des Setzvorganges.