DE3619826A1 - Rivet connection - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Nietverbindung mit einer einen Setz kopf und einen Nietschaft aufweisenden Hohlniete und einem durch den hohlen Nietschaft hindurchragenden Durchziehteil, der an der dem Setzkopf abgewandten Seite einen Durchziehteil-Kopf mit größe rem Durchmesser als dem Durchmesser des Niethohlraums aufweist.The invention relates to a rivet connection with a set head and a rivet having a hollow rivet and a through the hollow rivet projecting through, which on the a pull-through head with size facing away from the setting head Rem has diameter as the diameter of the rivet cavity.
Zum Verbinden wenigstens zweier aufeinander liegender Werkstücke mit begrenzter Dicke, wie Bleche, Platten usw., werden Nieten ver wendet. Die Niete wird mit ihrem Nietschaft durch Bohrungen der miteinander zu verbindenden Bleche oder Platten hindurchgesteckt, wobei auf der einen Seite der Setzkopf auf dem einen Werkstück aufliegt und auf der anderen Seite des Nietschafts durch entspre chende Druck- oder Schlageinwirkung, etwa mittels eines Nietham mers oder einer Nietmaschine, der Schließkopf aus dem vorstehenden Teil des Nietschaftes gebildet wird. Der Schließkopf erhält auf diese Weise auf der dem Setzkopf abgewandten Seite einen gegenüber der durch die Werkstücke hindurchgehenden Bohrung größeren Durchmesser, wobei der Schließkopf sich auf der dem Setzkopf abge wandten Seite des zu verbindenden Werkstücks abstützt. Ist die Schließkopfseite nicht oder nur schwer zugänglich, wie es etwa im Kesselbau und bei Blechverkleidungen der Fall sein kann, ist die Verwendung von hohlen Nieten möglich, durch die ein Durchziehteil hindurchragt, das auf der dem Setzkopf abgewandten Seite einen Durchziehteil-Kopf mit größerem Durchmesser des Niethohlraums auf weist. Mittels dieses Durchziehteils und des mit ihm verbundenen Durchziehteil-Kopfes wird der Schließkopf von der zugänglichen Setzkopfseite her mit einem geeigneten Zugwerkzeug entsprechend verformt, so daß wiederum ein Schließkopf geformt wird. Derartige Nieten sind auch unter der Bezeichnung Durchziehnieten bekannt. Wie bereits erwähnt, sind auch derartige Durchziehnieten nur für die Verbindung von platten- oder blechförmigen Werkstücken, nicht aber für die Verbindung etwa eines plattenförmigen Teils an einem massiven Werkstück verwendbar, da auch im Falle der Verwendung einer Durchziehniete der Schließkopf so verformt wird, daß der Schließkopf einen größeren Durchmesser als die durch die Platten hindurchragenden Bohrungen aufweist.For connecting at least two workpieces lying on top of each other with limited thickness, such as sheets, plates, etc., rivets are ver turns. The rivet with its rivet shaft is drilled through the inserted sheets or plates to be joined together, with the setting head on one side on the one workpiece rests and on the other side of the rivet shaft by corresponding appropriate pressure or impact, such as using a rivet hammer mers or a riveting machine, the closing head from the above Part of the rivet shank is formed. The closing head keeps on this way on the side facing away from the setting head the larger hole passing through the workpieces Diameter, the closing head abge on that of the setting head supported side of the workpiece to be connected. Is the Closing head side not or only difficult to access, as it is in Boiler construction and sheet metal cladding can be the case Use of hollow rivets possible, through which a pull-through part protrudes through the one on the side facing away from the setting head Pull-through part head with a larger diameter of the rivet cavity points. By means of this pull-through part and the one connected to it Pull-through part head, the closing head becomes accessible from the Set head side accordingly with a suitable traction tool deformed so that in turn a closing head is formed. Such Rivets are also known as pull-through rivets. As already mentioned, such pull-through rivets are only for the connection of plate or sheet-shaped workpieces, not but for the connection of a plate-shaped part to one massive workpiece can be used because even in the case of use a pull rivet the closing head is deformed so that the Closing head a larger diameter than that through the plates protruding holes.
Flache Werkstücke werden daher an massiven Bauteilen üblicherweise mit Schrauben befestigt, die in im massiven Bauteil ausgebildeten, mit Innengewinde versehenen Sacklöchern eingeschraubt werden. Der Nachteil dieser Schraubverbindungen besteht jedoch darin, daß sie nicht rüttelsicher sind. Die Rüttelsicherheit kann zwar durch die Verwendung von Sprengringen verbessert werden, jedoch können dann wiederum keine Schrauben mit Senkkopf verwendet werden.Flat workpieces are therefore common on solid components fastened with screws, which are formed in the solid component, blind holes provided with an internal thread. The However, the disadvantage of these screw connections is that they are not vibration-proof. The vibration security can be achieved through the Use of snap rings can be improved, however, then again no countersunk head screws are used.
Ausgehend von der eingangs genannten Durchziehniete liegt der Er findung daher die Aufgabe zugrunde, eine Nietverbindung zu schaf fen, mit der insbesondere auch massive Werkstücke ohne Verwendung von Schrauben, Sprengringen, usw., rüttelsicher und auf einfache Weise verbunden werden können.Starting from the pull-through rivets mentioned at the beginning, the He lies The invention is therefore based on the task of creating a riveted joint fen, with which in particular also massive workpieces without use of screws, snap rings, etc., vibration-proof and easy Way can be connected.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine in einem der zu verbindenden Bauteile vorgesehenen Sackausnehmung zur Aufnahme der Nietverbindung mit Durchziehteil und durch Verpressung des Nietschafts mit der Innenwand der Sackausnehmung mittels Zugaus übung auf den Durchziehteil.This object is achieved by one of the to be connected components provided bag recess for receiving the rivet connection with pull-through part and by pressing the Rivet shafts with the inner wall of the sack recess by pulling out exercise on the pull-through part.
Durch die innige Verbindung des Nietschaftes mit der Innenwand der Sackausnehmung ergibt sich eine feste rüttelsichere Verbindung der Werkstücke, ohne daß ein hoher Aufwand wie bei der Verwendung von Schrauben mit Sprengringen sowohl teile- als auch arbeitsmäßig er forderlich wäre. Darüber hinaus können auch Nieten mit sehr fla chen Setzköpfen verwendet werden. Bei einer Schraubverbindung mit Sprengring ist dies nicht möglich, da Senkkopfschrauben nicht zu sammen mit Sprengringen eingesetzt werden können. Due to the intimate connection of the rivet shaft with the inner wall of the Sack recess results in a firm, vibration-proof connection of the Workpieces without a lot of effort as when using Screws with snap rings, both in terms of parts and work would be required. In addition, rivets with very flat Chen setting heads can be used. With a screw connection with Snap ring this is not possible because countersunk screws are not too can be used together with snap rings.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, die Sackausnehmungen mit Hinterschneidungen zu versehen. Aufgrund der Zugausübung auf den Durchziehteil und damit auf den Durchziehteil- Kopf wird der Nietschaft in der Sackausnehmung so verformt, daß die Hinterschneidungen mit dem Nietschaftmaterial ausgefüllt wer den und dadurch ein noch sicherer Sitz der Nietverbindung und damit eine noch bessere und rüttelsichere Verbindung der zu ver bindenden Werkstücke erreicht wird.A particularly advantageous embodiment is that To provide pocket recesses with undercuts. Due to the Pulling on the pull-through part and thus on the pull-through part The head of the rivet shaft is deformed in the sack recess so that the undercuts are filled with the rivet material the and thereby an even more secure fit of the rivet connection and thus an even better and shake-proof connection of the ver binding workpieces is reached.
Eine Ausführungsform der Erfindung, bei der in der Sackausnehmung ein Innengewinde vorgesehen ist, zeitigt weitere praktische Vor teile. Das Material, aus dem der Nietschaft besteht, wird bei Zug ausübung auf den Durchziehteil und damit auf den Durchziehteil- Kopf in die Gewindegänge des Innengewindes gepreßt, so daß sich eine innige Verbindung zwischen der Niete und dem Werkstück ergibt und die zu verbindenden Werkstücke noch fester und rüttelsicherer unlösbar miteinander verbunden sind. Die Festigkeit der Verbindung wird insbesondere auch dadurch erhöht, daß aufgrund der scharfen Gewindegänge eine hohe Kraft pro Fläche ausgeübt wird und daher eine Kaltverschweißung auftritt. Die Ausführungsform der Erfindung mit Sackinnengewinde ist daher besonders vorteilhaft. Hingewiesen sei dabei auf die Tatsache, daß im Gegensatz zur Verwendung von Schraubverbindungen hierbei ein einfaches, grobes Gewinde mit großen Toleranzen ausreicht, da präzise Gewindegänge für die Güte und Festigkeit der erfindungsgemäßen Nietverbindung nicht aus schlaggebend sind.An embodiment of the invention in which in the bag recess an internal thread is provided, provides further practical advantages parts. The material from which the rivet shank is made becomes Zug exercise on the pull-through part and thus on the pull-through part Head pressed into the threads of the internal thread, so that creates an intimate connection between the rivet and the workpiece and the workpieces to be connected are even stronger and more vibration-proof are inextricably linked. The strength of the connection is particularly increased in that due to the sharp Threads a high force per area is exerted and therefore cold welding occurs. The embodiment of the invention with internal sack thread is therefore particularly advantageous. Pointed out be to the fact that contrary to the use of Screw connections with a simple, coarse thread large tolerances are sufficient, because precise threads for quality and strength of the riveted joint according to the invention are decisive.
Vorzugsweise besteht die Hohlniete, insbesondere der Nietschaft, aus einem leicht verformbaren Material, wie weichem Stahl, Leicht metall, Kupfer, Messing usw.Preferably the hollow rivet, in particular the rivet shank, made of an easily deformable material, such as soft steel, lightweight metal, copper, brass etc.
Dadurch läßt sich der Nietschaft bei Zugausübung auf das Durch ziehteil leicht verformen und das Nietmaterial dringt in Hohl räume, Hinterschneidungen und/oder Gewindegänge der Sackausnehmung ein.This allows the rivet shank to pull through when pulling Slightly deform the drawn part and the rivet material penetrates into the hollow spaces, undercuts and / or threads of the bag recess a.
Der Durchziehteil und der Durchziehteil-Kopf bestehen vorzugsweise aus einem Material, das wesentlich weniger leicht verformbar als das Nietmaterial ist. Dadurch wird sichergestellt, daß sich zuerst das Nietmaterial verformt, ehe eine Verformung des Durchziehteils bzw. des Durchziehteil-Kopfes auftritt.The pull-through part and the pull-through part head preferably consist Made of a material that is much less deformable than is the riveting material. This ensures that first the rivet material deforms before the pull-through part is deformed or the pull-through part head occurs.
Vorzugsweise weist der Durchziehteil an einer Stelle, die im Hohl raum der Hohlniete sitzt, eine Sollbruchstelle auf. Nach der ge wünschten Verformung der Niete bzw. des Nietschafts bricht das Durchziehteil an dieser Sollbruchstelle, so daß es nach der Ver nietung nicht mehr von der Nietverbindung absteht. Vorzugsweise ist die Sollbruchstelle derart ausgebildet, daß erst bei einer Zugkraft der Bruch erfolgt, wenn das Nietmaterial bereits ausrei chend und fest in die Hohlräume, Hinterschneidungen und/oder Ge windegänge eingepreßt ist.The pull-through part preferably has a point in the hollow the hollow rivet sits, a predetermined breaking point. After the ge desired deformation of the rivet or the rivet shaft breaks this Pull-through part at this predetermined breaking point, so that after Ver rivet no longer protrudes from the riveted joint. Preferably the predetermined breaking point is designed such that only at one The tensile force of the break occurs when the rivet material is already sufficient appropriate and firm in the cavities, undercuts and / or Ge winds is pressed.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Zugkraft auf den Durchziehteil bzw. den Durchziehteil-Kopf mit einem den Durchzieh teil ergreifenden, zangenartigen Werkzeug ausgeübt, das sich auf dem Setzkopf der Hohlniet abstützt. Auf diese Weise werden die zu verbindenden Werkstücke während des Nietvorgangs fest aufeinander gepreßt, so daß sich eine innige, bleibende Verbindung ergibt. Wenn das Material, aus dem die Niete oder zumindest der Setzkopf besteht, leicht verformbar ist, kann der Setzkopf selbst aufgrund des zangenartigen Werkzeugs während des Nietvorgangs noch weiter verflacht und auf der Oberseite verformt werden.According to a preferred embodiment, the tensile force on the Pull-through part or the pull-through part head with a pull-through partially gripping, pliers-like tool, which is based on supports the setting head of the hollow rivet. That way they become too connecting workpieces firmly to one another during the riveting process pressed so that there is an intimate, lasting connection. If the material from which the rivet or at least the setting head exists, is easily deformable, the setting head itself due of the plier-like tool during the riveting process flattened and deformed on the top.
Wenn die Oberfläche der zu verbindenden Werkstücke keine Erhe bungen aufweisen soll, kann der Setzkopf auch in einer Senkbohrung des Werkstückes liegen.If the surface of the workpieces to be joined does not rise exercises, the setting head can also be in a counterbore of the workpiece.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispiels weise näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below with reference to the drawings explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine Ausführungsform der Erfindung vor dem Nietvorgang und Fig. 1 shows an embodiment of the invention before the riveting process and
Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der Erfin dung nach dem Nietvorgang. Fig. 2 shows the embodiment of the inven tion shown in Fig. 1 after the riveting process.
Wie die Fig. 1 und 2 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zeigen, ist in einem massiven Werkstück 1 eine Sackausnehmung 2 mit einem Gewinde 3 ausgebildet. Auf dem massiven Werkstück 1 liegt ein mit diesem zu verbindendes plattenförmiges Werkstück 4, das eine Bohrung 5 aufweist. Der Nietschaft 7 einer Hohlniete 6 ragt durch die Bohrung 5 des plattenförmigen Werkstücks 4 in die Sackausnehmung 2 des massiven Werkstücks 1. Im Hohlraum 8 der Hohl niete 6 befindet sich ein Durchziehteil 9, das an seinem unteren, dem Setzkopf 10 abgewandten Ende einen Durchziehteil-Kopf 11 auf weist. Im nicht vernieteten Zustand gemäß Fig. 1 ragt das Durch ziehteil 9 über den Setzkopf 10 hinaus und kann mit einem geeigne ten Werkzeug, beispielsweise einer Nietzange, die sich auf dem Setzkopf 10 abstützt, in Richtung des Pfeiles 20 gezogen werden. Dadurch wird der Nietschaft derart verformt, daß das relativ wei che, verformbare Nietschaftmaterial in die Gewindegänge des Gewin des 3 eindringt und mit diesem eine innige Verbindung bildet. Auf diese Weise ergibt sich eine rüttelsichere, feste Nietverbindung, ohne daß ein Schließkopf wie bei herkömmlichen Nietverbindungen mit Durchziehnieten erforderlich wäre.As shown in FIGS . 1 and 2 in the illustrated embodiment, a sack recess 2 with a thread 3 is formed in a solid workpiece 1 . On the solid workpiece 1 is a plate-shaped workpiece 4 to be connected , which has a bore 5 . The rivet shank 7 of a hollow rivet 6 projects through the bore 5 of the plate-shaped workpiece 4 into the pocket recess 2 of the solid workpiece 1 . In the cavity 8 of the hollow rivet 6 there is a pull-through part 9 which has a pull-through part head 11 at its lower end facing away from the setting head 10 . In the non-riveted state according to FIG. 1, the pull-through part 9 protrudes beyond the setting head 10 and can be pulled in the direction of arrow 20 with a suitable tool, for example riveting pliers which are supported on the setting head 10 . As a result, the rivet shaft is deformed such that the relatively white, deformable rivet shaft material penetrates into the threads of the thread of 3 and forms an intimate connection with it. In this way, a vibration-proof, firm rivet connection is obtained without the need for a closing head as in conventional rivet connections with pull-through rivets.
Die Nietverbindung nach dem Nietvorgang ist in Fig. 2 dargestellt, die zeigt, daß das Material, aus dem der Nietschaft 7 besteht, durch Zugausübung auf den Durchziehteil-Kopf 11 in die Gewinde gänge des Gewindes 3 eingedrückt wurde. Da insbesondere an den scharfen Kanten der Gewinde pro Flächeneinheit eine hohe Kraft, d.h. ein hoher Druck auftritt, ist eine Kaltverschweißung zwischen dem Nietschaftmaterial und dem Material möglich, aus dem das mas sive Werkstück 1 besteht. Dadurch ergibt sich eine noch festere und rüttelsicherere Nietverbindung.The rivet connection after the riveting process is shown in Fig. 2, which shows that the material from which the rivet shaft 7 is made was pressed into the thread gears of the thread 3 by pulling on the pull-through head 11 . Since a high force, ie high pressure, occurs in particular on the sharp edges of the threads per unit area, cold welding is possible between the rivet shaft material and the material from which the masive workpiece 1 is made. This results in an even firmer and more vibration-proof rivet connection.
Die Verformung des Nietschaftes und damit das Eindringen des Niet schaftmaterials in die Gewindegänge erfolgt durch den Stauchvor gang, wenn der Durchziehteil mit dem Durchziehteil-Kopf in Rich tung des Pfeils 20 gezogen und die Gegenkraft auf den Setzkopf 10 ausgeübt wird. Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Durchzieh teil-Kopf 11 ist dessen Übergang in den Durchziehteil 9 konisch ausgebildet, so daß der Durchziehteil-Kopf 11 bei der Zugausübung in den Niethohlraum 8 des Nietschaftes 7 eindringt und dabei das Nietschaftmaterial zusätzlich nach außen und noch besser in die Gewindegänge des Gewindes 3 drückt. Selbstverständlich kann der Fachmann die jeweils geeignete Form des Durchziehteil-Kopfes je nach den vorliegenden Bedingungen und Materialeigenschaften wählen.The deformation of the rivet shaft and thus the penetration of the rivet shaft material into the threads takes place through the upsetting process when the pull-through part with the pull-through part head is pulled in the direction of arrow 20 and the counterforce is exerted on the setting head 10 . In the pull-through part-head 11 shown in FIGS . 1 and 2, its transition into the pull-through part 9 is conical, so that the pull-through part head 11 penetrates into the rivet cavity 8 of the rivet shaft 7 when the tension is exerted, and the rivet shaft material additionally to the outside and presses even better into the threads of thread 3 . Of course, the person skilled in the art can choose the appropriate shape of the pull-through part head depending on the conditions and material properties.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Durchziehteils 9, bei der eine Sollbruchstelle 12 an einer Stelle vorgesehen ist, die sich im Inneren des Nietschaftes befindet. Die Sollbruchstelle ist so ausgebildet, daß an dieser Stelle der Durchziehteil bricht, wenn die Zugkraft ein Maß überschreitet, bei dem der Nietvorgang, d.h. die gewünschte Verformung und das gewünschte Eindringen des Niet schaftmaterials in die Gewindegänge abgeschlossen ist. Auf diese Weise wird im selben Arbeitsgang mit der Vernietung auch der über die Niete überstehende Durchziehteil entfernt. Fig. 1 shows an embodiment of the drawn-through member 9 is provided at a predetermined breaking point 12 at a point which is located in the interior of the rivet shank. The predetermined breaking point is designed so that at this point the pull-through part breaks when the tensile force exceeds a degree at which the riveting process, ie the desired deformation and the desired penetration of the rivet shaft material into the threads is completed. In this way, the pull-through part protruding from the rivet is removed in the same operation with the riveting.
Dem Fachmann sind zahlreiche Abwandlungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Ausführungsformen möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Beispielsweise kann in der Boh rung des plattenförmigen Werkstücks 4 ebenfalls ein Gewinde oder es können Hinterschneidungen vorgesehen sein, so daß die Niete bzw. der Nietschaft zusätzlich auch mit dem plattenförmigen Werk stück 4, das mit dem massiven Werkstück 1 verbunden werden soll, fest und rüttelsicher in Verbindung steht. Weiterhin ist es mög lich, auf der dem zu verbindenden, plattenförmigen Werkstück 4 zu gewandten Seite des Setzkopfes 10 Vorsprünge vorzusehen, die sich beim Nietvorgang, d.h. beim Stauchen des Nietschafts und beim Auf drücken des Setzkopfes auf das Werkstück 4 verformen und eine zu sätzliche, dichte Verbindung zwischen dem Setzkopf 10 und dem Werkstück 4 bilden.Numerous modifications and refinements of the embodiments according to the invention are possible for the person skilled in the art without thereby departing from the inventive idea. For example, in the drilling tion of the plate-shaped workpiece 4 , a thread or undercuts can also be provided, so that the rivet or the rivet shank also with the plate-shaped work piece 4 , which is to be connected to the solid workpiece 1 , firmly and vibration-proof communicates. Furthermore, it is possible to provide on the side of the setting head 10 to be connected to the plate-shaped workpiece 4 to be projected, which deforms during the riveting process, ie when compressing the rivet shank and when pressing the setting head onto the workpiece 4, and an additional, form a tight connection between the setting head 10 and the workpiece 4 .
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1986
- 1986-06-12 DE DE19863619826 patent/DE3619826A1/en not_active Ceased
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1987
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Also Published As
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|---|---|
| DE8708071U1 (en) | 1987-08-06 |
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|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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