DE3610976A1

DE3610976A1 - Profilbolzen-montageeinheit

Info

Publication number: DE3610976A1
Application number: DE19863610976
Authority: DE
Inventors: Dieter Mauer
Original assignee: Tucker GmbH
Current assignee: Newfrey LLC
Priority date: 1986-04-02
Filing date: 1986-04-02
Publication date: 1987-10-08
Also published as: JPH081682U; US4913609A; JPS62242112A; CA1285795C

Description

Die Erfindung betrifft eine Profilbolzen-Montageeinheit zur Montage an einem Bauteil mit einem Blindnietkörper, der einen Bund zur Anlage an dem Bauteil sowie eine Hülse aufweist, wobei zur Durchführung der Montage ein Zugdorn mit einem Setzkopf und einem Zugteil vorgesehen ist, welches durch ein Setzwerkzeug er griffen und, nach Überschreitung einer bestimmten Zugkraft, an einer Sollbruchstelle vom Zugdorn abreißt.

Eine derartige Profilbolzen-Montageeinheit ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 80 00 891 bekannt. Profilbolzen-Montageeinheiten werden z. B. verwendet, um einen in der Produktion nicht richtig angeschweißten Profilbolzen oder einen während des Gebrauchs abge brochenen Profilbolzen zu ersetzen. Fernen können sie verwendet werden, um Profilbolzen an Stellen zu montieren, die für ein An schweißen herkömmlicher Schweiß-Profilbolzen nicht geeignet sind. Dieser Fall kann z. B. eintreten, wenn das Bauteil aus einem nicht zum Schweißen geeigneten Stahl, einem nicht schweißbaren Metall, Kunststoff oder dergleichen besteht. Bei der bekannten Profilbolzen-Montageeinheit sind der Blindnietkörper mit Anlage bund und Hülse sowie der Profilbolzenbereich einstückig ausge bildet. Der Zugdorn wird durch die Hülse und durch den Profil bolzenbereich geführt, der zu diesem Zweck eine entsprechende Bohrung aufweisen muß, und es ist eine Sollbruchstelle im Be reich der Hülse zwischen dem Setzkopf und dem Dorn vorgesehen. Diese Ausgestaltung hat den Nachteil, daß eine den Blindniet körper und den Profilbolzenbereich durchlaufende Bohrung vorge sehen werden muß, welche den zur Montage benötigten Zugdorn aufnimmt. Die Herstellung des aus vernietbarem Metall be stehenden Blindnietkörpers mit durchgehender Bohrung und von der Hülse wegragenden Bund mit anschließendem Profilbereich ist sehr aufwendig. Des weiteren vermindert die Bohrung im Pro filbolzenbereich die Festigkeit der Anordnung insbesondere be züglich einer Biegemoment-Beanspruchung erheblich. Ferner ist bei einer einstückigen Ausbildung dieser Montageeinheit die Materialwahl für den Profilbolzenbereich sehr eingeschränkt, da das Material so ausgewählt werden muß, daß die Verformung der Hülse durch den Setzkopf möglich ist.

In der DE-OS 33 41 266 wird ein blindnietartiger Spreizdübel zur Befestigung eines Trägers an einem Mauerwerk beschrieben, an dem zur Kontrolle der Verankerung nach vollzogenem Nietvorgang ein gerillter Schaftabschnitt vor der Sollbruchstelle vorge sehen ist. Die Sollbruchstelle und der gerillte Schaftabschnitt befinden sich vor dem Setzvorgang innerhalb der Hülse des Blind niets und sind so dimensioniert, daß der gerillte Schaftabschnitt nach dem Setzen geringfügig über den Bund der Blindniethülse vor steht, um die Kontrolle des Setzvorgangs und eine axiale Ver riegelung zu ermöglichen, die in einer auf den gerillten Schaft abschnitt aufgedrückten Quetschring besteht. Da sich der gerillte Schaftbereich vollständig innerhalb der Niethülse befindet, ist es nicht möglich, diesen Bereich nach Zusammenfügung des Spreiz dübels zu walzen. Des weiteren muß der Außendurchmesser dieses Bereiches gegenüber dem Innendurchmesser der Niethülse deutlich vermindert sein, um ein einwandfreies Gleiten des Bereiches in der Niethülse zu ermöglichen. Die Befestigungswirkung wird aus schließlich durch die Verspannung des Materials zwischen dem Bund der Niethülse und dem Schaft der Niethülse erreicht. Nennens werte Axialkräfte und/oder Biegemomente können durch den ge rillten Schaftbereich nicht aufgenommen werden.

Es ist weiterhin aus der DE-PS 4 49 475 ein hohlnietartiges Ver bindungselement zur dichten Verbindung zweier Platten bekannt, bei dem der Hohlniet zusammen mit einem Dorn durch miteinander fluchtende Bohrungen der Platten hindurchgesteckt wird. Das führende Ende des Dornes besitzt einen Konus, der das führende Ende des Hohlniets etwas überragt, jedoch mit seinem größten Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Bohrungen bleibt. Zum Setzen des Hohlniets wird auf ein Gewinde des Dorns auf dessen dem Konus abgewandter Seite eine Mutter aufgedreht, die die be treffende Stirnseite des Hohlniets umbördelt, wobei der Konus in die andere Seite des Hohlniets hineingezogen wird und dabei auch diese Seite umbördelt. Auf diese Weise ergibt sich auf beiden Seiten des Hohlniets eine Umbördelung. Der Dorn mit Mutter verbleibt dabei im bzw. am Hohlniet, um den Dorn im Hohlniet fest zuhalten und die Dichtigkeit der Verbindung zu gewährleisten. Bei dieser Verbindung handelt es sich also nicht um einen Blind niet mit Zugdorn und Sollbruchstelle, so daß die DE-PS 4 49 475 keinen Hinweis auf eine Konstruktion mit einem Blindniet liefert.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Profil bolzen-Montageeinheit zu schaffen, die leicht montiert, auf ein fache Weise hergestellt und mit einer höheren Festigkeit ausge legt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Profilbolzen-Montageeinheit der eingangs genannten Art durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Die Profilbolzen-Montageeinheit bietet den wesentlichen Vorteil, daß ein Profilbolzen in einfacher Weise an einem Bauteil montiert werden kann. Ein mangelhaft bzw. gar nicht angeschweißter Pro filbolzen oder ein abgebrochener Profilbolzen kann somit mit Hilfe eines einfachen Nietvorganges ersetzt werden. Die Verwen dung eines aufwendigen Bolzenschweißgeräts für Reparaturzwecke entfällt damit. Der durch den Nietvorgang befestigte Profil bolzen weist des weiteren günstige Festigkeitseigenschaften auf, da er als massiver Bolzen von dem Bauteil wegragt.

Die Profilbolzen-Montageeinheit kann auf einfache Weise hergestellt werden. Dabei wird der Blindnietkörper in bekannter Weise gefertigt werden. Auch der Zugdorn ist einfach herzustellen, wobei das Profil des Profilbolzenbereiches z. B. durch Walzen gefertigt werden kann, und zwar nach erfolgter Zusammenstellung der Montage einheit. Ein weiterer, wesentlicher Vorteil bietet sich dadurch, daß das Material der Blindnietkörpers und das Material des Zug dorns unterschiedlich sein kann, so daß die beiden Materialien bezüglich ihrer Festigkeit jeweils optimal gewählt werden können. Man kann beispielsweise den Nietkörper aus einem Leichtmetall fertigen und den Zugdorn mit dem Profilbolzenbereich aus Stahl. Ein weiterer, wesentlicher Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ergibt sich dadurch, daß der Profilbolzenbereich keine Bohrung aufweist, und somit eine wesentlich höhere Festigkeit, insbesondere gegenüber Biegemoment-Beanspruchungen hat, als beim Stand der Technik. Die Profilbolzen-Montageeinheit kann überall problemlos montiert werden, es genügt die Zugänglichkeit von einer Seite.

Wird die Profilbolzen-Montageeinheit als Ersatz für einen abge rissenen Schweißbolzen verwendet, erweist es sich als vorteilhaft, daß der Durchmesser des Blindnietkörpers deutlich größer ist als der Durchmesser des Profilbolzen-Bereiches. Der Schweißbolzen hinter läßt bei seinem Abriß nämlich häufig ein Loch, dessen unmittelbare Umgebung durch die starke Verformung beim Abreißen geschwächt ist. Wird die Profilbolzen-Montageeinheit zum Ersatz eines solchen Bolzens verwendet, muß die zurückbleibende Öffnung ohnehin bis auf den Durchmesser des Blindnietkörpers aufgebohrt werden, so daß die geschwächten Bereiche der Abrißstelle verschwinden. Da rüber hinaus stützt sich der Blindnietkörper mit einer breiten Fläche auf dem Bauteil ab, wodurch insbesondere die Aufnahme von Biegemomenten erleichtert ist.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung wird das Festhalten des Zugdornes in dem Blindnietkörper dadurch gefördert, daß der Zug dorn im Bereich der Hülse des Blindnietkörpers den Schaft um laufende nutartige Vertiefungen aufweist, in die zwecks axialer Verriegelung vom Zugdorn und Hülse das Material der Hülse während des Setzvorganges einfließt. Diese Ausgestaltung ist z. B. dann von Vorteil, wenn auf den Profilbolzenbereich Befestigungs elemente aufgedrückt werden sollen, wobei hohe Axialkräfte auf zufangen sind.

Zweckmäßig weist der Profilbolzen ein gewindeförmiges Profil auf. In diesem Fall läßt sich ein auf ihn aufgedrücktes Bauteil durch Abschrauben entfernen, ohne dabei den Profilbolzen stark zu be lasten.

Zur verdrehungsicheren Fixierung des Zugdornes gegenüber dem Blind nietkörper kann man den Setzkopf vorteilhaft radial ausbauchen. In diesem Falle erhält der Setzkopf in der vernieteten Hülse eine Halterung, mit der ein auf den Profilbolzen wirkendes Drehmoment aufgefangen werden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vor liegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei bung im Zusammenhang mit den Figuren. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht der Profilbolzen-Montageeinheit mit ge windeförmigem Profil;

Fig. 2 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in montiertem Zu stand;

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Profilbolzen- Montageeinheit,

Fig. 4 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 in montiertem Zustand ,

Fig. 5 eine Stirnansicht der Profilbolzen-Montageeinheit von der Setzkopfseite aus gesehen.

Die Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungs gemäßen Profilbolzen-Montageeinheit. Die Montageeinheit besteht aus einem Blindnietkörper 1, der durch eine Hülse 2 und durch einen Bund 3 gebildet ist. Der Zugdorn 6 weist an seinem hinteren Ende einen Setzkopf 7 und an seinem entgegengesetzen Ende ein Zugteil 8 auf, welches mittels eines Setzwerkzeuges er griffen werden kann. Zwischen dem Zugteil 8 und dem Profil bolzenbereich 9 liegt die Sollbruchstelle 10, an der das Zug teil während des Setzvorganges abreißt. Das Profil 11 des Profilbereiches 9 ist gewindeförmig gestaltet, d. h. daß z.B. ein mit einem Gewinde versehenes Befestigungselement auf den Profilbolzenbereich aufgeschraubt werden kann. Es ist aber auch möglich, ein aus Kunststoff bestehendes Befestigungs element axial ohne oder mit nur einer geringen Drehbewegung aufzudrücken.

Fig. 2 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in montiertem Zustand. Die Profilbolzen-Montageeinheit ist in einer Bohrung 20 an einem Bauteil 21 befestigt. Das Zugteil 8 ist an der Soll bruchstelle 10 abgerissen, so daß der Profilbolzenbereich 9 wie ein üblicher Schweißbolzen vom Bauteil 21 absteht. Der Blindnietkörper 1 wird durch den Anlagebund 3 und durch die zu einem Anlagekopf 4 verformte Hülse in der Bohrung 20 des Bau teils 21 gehalten. Der Setzkopf ist so gestaltet, daß er in der verformten Hülse des Blindnietkörpers 4 gehalten ist, so daß auch Axialkräfte in Richtung auf das Bauteil 21 vom Profil bolzenbereich 9 aufgenommen werden können.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungs gemäßen Profilbolzen-Montageeinheit. Diese Montageeinheit ist so gestaltet, daß der Profilbolzenbereich 9 besonders hohe Axialkräfte in Richtung auf das Bauteil hin aufnehmen kann. Der Blindnietkörper 1 ist in gleicher Weise wie bei dem vorstehen den Ausführungsbeispiel gestaltet, es werden deshalb gleiche Bezugszeichen verwendet. Der Zugdorn 6 weist im Bereich der Hülse 2 des Blindnietkörpers 1 nutartige, in Umfangsrichtung ver laufende Vertiefungen 25 auf. Beim Setzvorgang fließt Material von der Innenwandung des Blindnietkörpers 1 in diese nutartige Vertiefungen ein, so daß an dieser Stelle eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Schaft des Zugdorns 6 und der Hülse 2 des Blindnietkörpers 1 entsteht. Durch diese Gestaltung ist der Profilbolzenbereich 9 mit hohen Axialkräften belastbar, wie sie z.B. beim Aufdrücken eines Befestigungselementes auf den Profilbolzenbereich entstehen können.

Fig. 4 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 in montiertem Zustand, wobei der Bereich mit dem Gewinde aus Gründen der Vereinfachung der Zeichnung weggelassen ist. Im übrigen wird auf die Erläuterungen zu Fig. 2 und 3 verwiesen. Ergänzend sei zu Fig. 4 erwähnt, daß die auf der dem Setzkopf 7 abgewandten Seite liegende Vertiefung 36 teilweise mit Material des Bundes 3 ausgefüllt ist, dessen Einfließen in die Vertiefung 36 dadurch gefördert worden ist, daß das Setzwerkzeug auf seiner dem Bund 3 zugewandten Seite mit einer ringartigen Erhebung versehen ist, die zu der im Bund 3 eingeprägten Vertiefung 37 führt, die ring artig den Zugdorn 6 umrundet.

Fig. 5 zeigt eine Stirnansicht der Profilbolzen-Montageeinheit von der Setzkopfseite aus. Der Setzkopf 7 weist einen auch in der Fig. 1 zu erkennenden wulstförmigen Ansatz 35 auf, der mit dem ovalen Querschnitt des Setzkopfes 7 dafür sorgt, daß sich der Setzkopf nach dem Setzvorgang nicht mehr gegenüber der Hülse verdrehen kann.

Wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, weist der Profilbolzen 9 einen größeren Außendurchmesser auf als der Zugdorn 6 in seinem unver formten Bereich. Diese Vergrößerung des Außendurchmessers ergibt sich aufgrund des zur Herstellung des Profils angewendeten Arbeits verfahrens, nämlich dem Profilwalzen. Dabei werden die das Profil 11 bildenden Gewindegänge aus dem Material des Zugdornes 6 heraus gepresst, wobei sich am Kern des Gewindes eine nur geringfügige Durchmesserverringerung gegenüber dem Durchmesser des Zugdornes 6 ergibt, auf jeden Fall ein wesentlich größerer Kerndurchmesser, als wenn ein entsprechendes Gewinde auf den Zugdorn 6 aufge schnitten werden würde. Dieser relativ große Kerndurchmesser des Gewindes ist darum besonders wünschenswert, weil bei diesem Kern durchmesser praktisch keinerlei Tendenz im Bereich des Profil dornes 9 entsteht, im Grund des Gewindes eine unerwünschte Soll bruchstelle zu bilden.

Claims

1. Profilbolzen-Montageeinheit zur Montage an einem Bauteil mit einem Blindnietkörper, der einen Bund zur Anlage an dem Bauteil sowie eine Hülse aufweist, wobei zur Durch führung der Montage ein Zugdorn mit einem Setzkopf und einem Zugteil vorgesehen ist, welches durch ein Setz werkzeug ergriffen und, nach Überschreitung einer be stimmten Zugkraft, an einer Sollbruchstelle vom Zugdorn abreißt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstelle (10) von dem Bund (3) mit solchem Ab stand angeordnet ist, daß der Bereich des Zugdorns (6) zwischen dem Bund (3) und der Sollbruchstelle (10) als Profilbolzen ausbildbar ist, wobei der nach dem Setzvor gang im Blindnietkörper verbleibende Zugdorn (6) den Profilbolzen (9) vom Bund (3) wegragend trägt.

2. Profilbolzen-Montageeinheit gemäß Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zugdorn (6) im Bereich der Hülse (2) des Blindnietkörpers (1) den Schaft umlaufende nutartige Vertiefungen (25, 36) aufweist, in die zwecks axialer Verrieg lung von Zugdorn (6) und Hülse (2) das Material der Hülse (2) während des Setzvorganges einfließt.

3. Profilbolzen-Montageeinheit nach Anspruch 1 oder 2 da durch gekennzeichnet, daß der Profilbolzen (9) ein gewinde förmiges Profil (11) aufweist.

4. Profilbolzen-Montageeinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß zur verdrehsicheren Fixierung des Zugdorns (6) gegenüber dem Blindnietkörper (1) der Setzkopf (7) radial ausgebaucht ist.

5. Profilbolzen-Montageeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Profilbolzens (9) gegenüber dem unverformten Durchmes ser des Zugdorns (6) durch Walzen des Profils aufgeweitet ist.