DE3623123A1 - Selbstverstopfendes blind-befestigungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein selbstverstopfendes Blind-Befestigungselement, wie beispielsweise einen Blindniet oder einen Blindbolzen, und insbesondere, obwohl nicht ausschließlich, betrifft die Erfindung ein selbstverstopfendes Blind-Befestigungselement mit einem mit einem Kopf versehenen rohrförmigen Körper und einer langgestreckten Stange, welche zum Setzen des Befestigungselementes entlang einer Bohrung innerhalb des Körpers gezogen werden kann, wobei der Körper deformiert werden kann, um einen Blindkopf zu bilden, und wobei das Befestigungselement eine Einrichtung umfaßt, durch die zumindest ein Teil der Stange im Körper des gesetzten Befestigungselementes verriegelt werden kann und somit innerhalb des Körpers als Stopfen gehalten wird, wo er zur Festigung des gesetzten Befestigungselementes beitragen kann und nur einem geringen Risiko unterliegt, vom Körper getrennt zu werden.

Das Befestigungselement kann nach Art des Abbrech-Stangen-Typs ausgebildet sein, bei dem die Stange eine Sollbruchstelle aufweist, an der die Stange während des Setzens letztendlich abbrechen wird, so daß ein Teil der Stange den rohrförmigen Körper verstopfend zurückgelassen wird und der andere Teil der Stange entfernt werden kann.

Solche Befestigungselemente sind bekannt und einige Ausführungsbeispiele sind in den britischen Patenten 10 66 033 und 15 38 872 der Anmelderin beschrieben.

Das Vorsehen einer Verriegelungseinrichtung in selbstverstopfenden Blind-Befestigungselementen hat in der Vergangenheit zu mehreren Problemen oder Nachteilen geführt, wie beispielsweise das Erfordernis sehr leistungsfähiger oder empfindlicher Werkzeuge zum Setzen der Befestigungselemente, die Unfähigkeit, festzustellen, ob eine wirksame Verriegelung im gesetzten Befestigungselement erfolgt ist, der Mangel an Vorspannung im gesetzten Befestigungselement und, allgemein gesprochen, die Schwierigkeit, einigen wünschenswerten Kriterien gerecht zu werden.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein selbstverstopfendes Blind-Befestigungselement zu schaffen, welche ein wirksames Verriegeln des verstopfenden Teils der Stange im Körper sicherstellt und bei dem sich hieraus ergebende Probleme vermieden oder auf ein Maß minimiert werden können, daß die Vorteile die Nachteile überwiegen.

Beim Versuch, solche Folgeprobleme zu vermeiden, war es notwendig, Lösungen zu einer ganzen Anzahl grundsätzlicher Probleme zu finden. Lösungen wurden gefunden und als Ergebnis hiervon umfassen bevorzugte Ausführungsformen des selbstverstopfenden Blind-Befestigungselements eine Anzahl von Einzelmerkmalen, die miteinander zusammenwirken, um die Leistungsfähigkeit des Befestigungselementes zufriedenstellend zu machen.

Insbesondere wurde bei einem selbstverstopfenden Blind-Befestigungselement der in Rede stehenden Art eine Einrichtung geschaffen, durch die die Stange und der Körper für den Gebrach so zusammengebaut werden können, daß die Stange im Körper gehalten ist und das Befestigungselement kann daher ohne das Risiko, daß die Teile vor Benutzung getrennt werden, gehandhabt werden. Der Fachmann wird erkennen, daß die Nützlichkeit einer solchen Einrichtung nicht notwendigerweise auf selbstverpfropfende Befestigungselemente beschränkt ist, die auch eine Einrichtung zum Verriegeln eines Teils der Stange im Körper umfassen, die speziell geschaffene Einrichtung zum Zusammenhalten der Teile des Befestigungselements im zusammengebauten Zustand erweist sich jedoch weiterhin als nützlich, wenn sie mit einer bestimmten Form der Verriegelungseinrichtung verbunden ist, indem sie während des Setzens des Befestigungselements als Zentriereinrichtung dient, um die Stange genau innerhalb der Bohrung des Körpers zu zentrieren und hierdurch eine ungenaue oder falsche Ausrichtung der Stange und des Körpers zu verhindern, was eine nachteilige Wirkung auf die Verriegelung des Pfropfens innerhalb des Körpers haben könnte.

Es besteht daher eine kooperative Beziehung zwischen der Zentriereinrichtung und der Verriegelungseinrichtung.

Weiterhin wurde von der Anmelderin eine unkonventionelle Stange für ein Abbrechstangen-Befestigungselement der in Rede stehenden Art geschaffen, sowie ein Verfahren zum Herstellen der Stange, wobei die Stange eine Sollbruchstelle aufweist, die durch eine ringförmige Nut definiert ist, welche so konstruiert ist, daß sie ein Eindringen von Material unter Druck in die Nut verhindert. Während eine Stange mit einer solchen Sollbruchstellennut hinsichtlich ihrer Nützlichkeit nicht auf selbstverstopfende Sollbruchstellen-Befestigungselemente, die auch eine Verriegelungseinrichtung umfassen, beschränkt ist, ist sie von besonderer Nützlichkeit im Zusammenhang mit einer Verriegelungseinrichtung bei einem Befestigungselement derjenigen Art, bei der während des Setzens des Befestigungselements der Körper Kräften unterliegt, die notwendig sind, die Verriegelung zu erreichen, die jedoch dazu neigen können, zu bewirken, daß Körpermaterial eine Sollbruchstellennut konventioneller Form betritt und dadurch das Setzen des Befestigungselements behindern könnte oder dessen Betrieb beeinträchtigen könnte. Es besteht daher eine zusammenwirkende Beziehung zwischen der Sollbruchstellennut der unkonventionellen Stange und der Verriegelungseinrichtung.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein selbstverstopfendes Blind- Befestigungselement vorgesehen mit einem rohrförmigen Körper und einer Stange, wobei der Körper einen langgestreckten Schaft mit einem blinden Ende aufweist, einen radial vergrößerten, vorgeformten Kopf am anderen Ende des Schaftes und eine Bohrung, die sich in axialer Richtung durch den Körper hindurch vom blinden Ende zum Kopfende des Körpers erstreckt, wobei die Bohrung einen Hauptbereich aufweist, der sich durch den Schaft hindurch vom blinden Ende zum Kopfende zu einer Anschlagsfläche erstreckt, sowie einen Verriegelungsbereich geringeren Durchmessers als derjeniger des Hauptbereiches, der sich von der Anschlagfläche zum Kopfende des Körpers erstreckt, wobei der vorgeformte Kopf anschließend an den Schaft eine Kopfunterseite aufweist und abgewandt vom Schaft eine Oberseite; wobei die Stange einen Stopfen und, mit dem Stopfen einstückig verbunden, ein langgestrecktes Stangenendstück umfaßt, durch welches der Stopfen entlang der Bohrung vom blinden Ende zum Kopfende hin gezogen werden kann, wobei der Stopfen an dem vom Stangenendstück entferntliegenden Bereich eine mit dem Schaft in Eingriff kommende Einrichtung zum In-Eingriff-Kommen mit dem Schaft an einer vom vorgeformten Kopf entfernten Position aufweist sowie eine Anschlagsfläche zwischenliegend zwischen der mit dem Schaft in Eingriff kommenden Einrichtung und dem Stangenendstück zum Anschlagen an die Anschlagsfläche des Körpers, wobei, wenn der Stopfen entlang der Bohrung gezogen wird, bis die Anschlagsfläche des Stopfens an der Anschlagfläche des Körpers anschlägt, der Schaft deformiert wird, um einen Blindkopf zu bilden, wobei das Befestigungselement eine Verriegelungseinrichtung aufweist, die einen Teil des Körpers umfaßt, der unter wachsender axialer Drucklast so deformierbar ist, daß er in den Verriegelungsbereich der Bohrung vorsteht, und einen Teil des Stopfens nahe dem Stangenendstück, der eine Verriegelungsflanke darstellt, die vom Stangenendstück wegweist, um an dem nunmehr vorstehenden Teil des Körpers anzuschlagen, wobei der deformierbare Teil des Körpers einen ringförmigen Verriegelungskragen aufweist, der mit dem vorgeformten Kopf einstückig und mit der Bohrung konzentrisch ist, und mit einer radial inneren Oberfläche, die in den Verriegelungsbereich der Bohrung hineinreicht, und einer radial äußeren Oberfläche, deren Durchmesser deutlich geringer ist als derjenige des vorgeformten Kopfes, wobei der Verriegelungskragen oberhalb eines ringförmigen Bereichs der oberen Oberfläche des Kopfes unmittelbar anschließend an und peripher des Kragens nach oben steht, und wobei die Anschlagsfläche zwischen dem Hauptbereich und dem Verriegelungsbereich der Bohrung innerhalb des Kopfes des Körpers angeordnet ist, wobei der Stopfen eine umfangsmäßige Verriegelungsnut zwischen der Verriegelungsflanke und der Anschlagsfläche des Stopfens zur Aufnahme des Teiles des Körpers, der vorsteht, aufweist, wobei der axiale Abstand zwischen der Anschlagsfläche des Stopfens und der Verriegelungsfläche nicht geringer ist als der axiale Abstand zwischen der Anschlagsfläche des Körpers und dem ringförmigen Bereich der oberen Oberfläche des Kopfes, wobei die Stange eine Einrichtung zum Unterstützen des deformierbaren Teils des Körpers und hierdurch zum Verhindern, daß er in die Bohrung hineinragt, bis die Verriegelungsnut eine Position innerhalb des Verriegelungsbereiches erreicht, in welcher der vorstehende Teil aufgenommen wird, aufweist.

Das Stangenendstück kann eine Vielzahl von einziehbaren ringförmigen Flanschen aufweisen, deren Durchmesser so sind, daß sie einen Festsitz in der Bohrung des Körpers darstellen, wodurch die Stange in der Bohrung des Körpers gehalten werden kann, wobei sich das Stangenendstück durch die Bohrung in Eingriff mit dem Körper erstreckt und vom Kopfende vorsteht, und wobei der expandierende Abschnitt des Stopfens anschließend an das blinde Ende des Körpers anschließt.

Die Stange kann einen Stopfen umfassen sowie ein Stangenendstück, welches mit dem Stopfen über eine Sollbruchstelle verbunden ist, welche vom Boden einer ringförmigen Sollbruchstellennut gebildet wird, wobei das Stangenendstück und der Stopfen jeweils eine Lippe aufweisen, welche die Sollbruchstellennut überhängt, wobei die Lippe des Stangenendstücks die Lippe des Stopfens überlappt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein selbstverstopfendes Blind-Befestigungselement vorgesehen, welches einen mit einem Kopf versehenen rohrförmigen Körper mit einem langgestreckten Schaft umfaßt, einen radial vergrößerten vorgeformten Kopf an einem Ende des Schaftes und eine Bohrung, die sich in axialer Richtung durch den Kopf und den Schaft hindurch erstreckt, sowie eine langgestreckte Stange, die einen Stopfen und ein einstückig mit dem Stopfen verbundenes langgestrecktes Stangenendstück umfaßt, durch welches der Stopfen in die Bohrung am blinden Ende des Körpers hineingezogen werden kann, wobei der Stopfen einen abgeschrägten Expansionsabschnitt aufweist, dessen Durchmesser in Richtung weg vom Schwanzende wächst und der beim Hineinziehen in die Bohrung am blinden Ende in der Lage ist, den Schaft zu expandieren, um einen Blindkopf zu bilden, wobei der Stopfen eine Verriegelungsnut nahe bzw. neben dem Stangenendstück zur Aufnahme von Material des Körpers, welches während des Setzens des Befestigers in die Verriegelungsnut hinein deformiert wird, aufweist, wobei die Verriegelungsnut eine steile Verriegelungsflanke an einer Seite der Nut nahe des Stangenendstücks zum Anschlagen an solches deformierte Material aufweist und eine Anschlagsfläche zwischen der Verriegelungsnut und dem Expansionsabschnitt, und wobei die Bohrung des Körpers einen Hauptabschnitt aufweist, der sich vom blinden Ende durch den Schaft hindurch erstreckt, einen Verriegelungsbereich, der sich vom Kopfende zum Hauptbereich hin erstreckt und einen kleineren Durchmesser aufweist als der Hauptbereich, sowie eine Anschlagsfläche zum Anschlagen an der Anschlagsfläche der Stange zwischen dem Verriegelungsbereich und dem Hauptbereich, und wobei der Kopf des Körpers eine ringförmige Entlastungsnut (Freistrich) aufweist, die sich in axialer Richtung des Kopfendes des Körpers zum blinden Ende hin erstreckt, wobei die Entlastungsnut konzentrisch mit dem Verriegelungsbereich der Bohrung und von diesem radial beabstandet ist, und wobei der Kopf des Körpers einen ringförmigen Verriegelungskragen konzentrisch zur Bohrung zwischen der Bohrung und der Entlastungsnut aufweist, wobei der Verriegelungskragen am Kopf in einem Bereich zwischen dem Boden der Entlastungsnut und der Anschlagsfläche des Körpers einstückig befestigt ist, und welcher mittels einer auf das Kopfende des Kragens einwirkenden Kraft in einer Richtung deformierbar ist, die axial und radial nach innen wirkende Komponenten aufweist, um eine sich radial nach innen erstreckende Materialausbauchung zu erzeugen mit einer Form, die der Form der Verriegelungsnut im wesentlichen komplementär ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Stange für ein selbstverstopfendes Blindniet des Sollbruchstellentyps vorgesehen, die die Schritte umfaßt, zunächst einen Stangenrohling zu bilden, der einen Stopfenrohling und einen Stangenendstückrohling umfaßt, und dann den Stangenrohling zwischen geeignet profilierten Werkzeugen zu rollen, um eine ringförmige Nut zwischen dem Stopfenrohling und dem Stangenendstückrohling auszubilden und hierdurch eine Sollbruchstelle auszubilden, welche den Stopfenrohling mit dem Stangenendstückrohling verbindet sowie umlaufende Flansche neben und an einer jeden Seite der Nut, gebildet aus der Nut entferntem Material, und dann den Flansch auf dem Stopfenrohling zu rollen, um eine Lippe zu formen, die die Nut überhängt, und schließlich den Flansch auf dem Stangenendstückrohling zu rollen, um eine Lippe auszubilden, die die Nut überhängt und die zuerst geformte Lippe überlappt.

Aus Körper und Stange bestehende, selbstverstopfende Blind-Befestigungselemente, die die angesprochenen mehreren Merkmale aufweisen, werden im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des selbstverstopfenden Blind-Befestigungselements,

Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht der Stange des Befestigungselements,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die das Befestigungselement gemäß Fig. 1 zusammen mit einem mit Öffnungen versehenen Werkstück zeigt, in welches das Befestigungselement zu setzen ist, sowie einen Teil eines Werkzeuges, welches zum Setzen des Befestigungselements verwendet wird,

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich derjenigen gemäß Fig. 3, die jedoch ein frühes Stadium beim Setzen des Befestigungselements zeigt,

Fig. 5 eine Ansicht, die im wesentlichen derjenigen gemäß Fig. 4 ähnlich ist, die jedoch ein späteres Stadium des Setzens des Befestigungselements zeigt, wobei die Stange in geschnittener Seitenansicht und teilweise fortgelassen dargestellt ist,

Fig 6 eine Ansicht derjenigen gemäß Fig. 5, die das Befestigungselement und das Werkstück nach Abschluß des Setzens zeigen, wobei das Werkzeug entfernt worden ist,

Fig. 7 eine fragmentarische, geschnittene Seitenansicht eines Teils einer weiteren Form eines Befestigungselements gemäß der Erfindung,

Fig. 8 eine fragmentarische, geschnittene Seitenansicht, die ein frühes Stadium des Setzens des Befestigungselements gemäß Fig. 7 zeigt,

Fig. 9 eine geschnittene Seitenansicht, die das Befestigungselement gemäß Fig. 7 nach dessen Setzen im Werkstück zeigt,

Fig. 10 eine fragmentarische geschnittene Seitenansicht, die einen Teil einer anderen Ausbildungsform eines Befestigungselements gemäß der Erfindung zeigt,

Fig. 11, 12 u. 13 drei aufeinanderfolgende Stadien eines Verfahrens zum Formen der Stange,

Fig. 14a u. 14b frühe und späte Phasen einer modifizierten zweiten Stufe des Verfahrens, und

Fig. 15a u. 15b frühe und Schluß-Phasen einer modifizierten dritten Stufe des Verfahrens.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung und zunächst insbesondere auf Fig. 1 ist erkennbar, daß ein selbstverstopfendes Blind-Befestigungselement 10 einen rohrförmigen Körper 12 und eine Stange 14 umfaßt, die vor Benutzung des Befestigungselementes und üblicherweise während dessen Herstellung zusammengebaut sind bzw. werden, um eine einzige Struktur zum Einbauen in ein Werkstück zu bilden.

Der Körper 12 ist aus kaltverformbaren Material gebildet, wie beispielsweise Aluminium oder ausgeglühtem Stahl mäßiger Härt und weist einen langgestreckten Schaft 16 und einen radial vergrößerten, vorgeformten Kopf 18 auf, der an einem Ende (dem Kopfende) des Körpers einstückig mit dem Schaft ausgebildet ist. Das andere Ende des Körpers wird im folgenden als "blindes Ende" bezeichnet und ist mit der Bezugsziffer 20 bezeichnet.

Eine Bohrung 22 erstreckt sich in axialer Richtung durch den Kopf 18 und den Schaft 16 hindurch über die gesamte Länge des Körpers 12.

Der Körper 12 ist bei allen Querschnitten quer zu seiner Achse kreisförmig, und zwar sowohl innen als auch außen.

Das Befestigungselement dieses Ausführungsbeispiels ist von der "Sollbruchstellen"- Art und die Stange 14 umfaßt ein langgestrecktes Stangenendstück 30 und einen Stopfen 32, der mit dem Stangenendstück über eine begrenzte enge Sollbruchstelle 34 einstückig verbunden ist. Die Sollbruchstelle 34 ist der schwächste Teil der Stange 14, so daß sie, wenn die Stange einem axialen Zug unterworfen wird, eher an der Sollbruchstelle als anderswo bricht. Insbesondere ist das Befestigungselement von derjenigen Art, bei der der Stopfen in die Bohrung des Körpers am blinden Ende hineingezogen wird, so daß ein Teil des Schaftes nahe dem blinden Ende radial expandiert wird, um hierdurch einen Blindkopf auszubilden. Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung können jedoch andere Anordnungen vorgesehen sein, um die Ausbildung eines Blindkopfes während des Setzens des Befestigers zu ermöglichen, wie dem auf dem Gebiet der Blind-Befestigungselemente tätigen Fachmann ohne weiteres ersichtlich ist. Ein Teil des Stopfens 32 in einem Bereich neben der Sollbruchstelle 34 weist einen ausreichend kleinen Durchmesser auf, um in der Lage zu sein, am Schwanzende des Körpers einen kurzen Abstand in die Bohrung 22 hineinzutreten, in einem von der Sollbruchstelle weiter entfernt-liegenden Bereich jedoch wird der Durchmesser des Stopfens wesentlich größer als derjenige der Bohrung 20, so daß er den Körper nur dann weiterbetreten kann, wenn der Schaft 16 in radialer Richtung expandiert wird.

Der Körper 12 und die Stange 14 werden vor Benutzung zusammengebaut, so daß sich der Stopfen 32 anschließend an das blinde Ende 20 des Körpers und nur teilweise innerhalb der Bohrung 22 befindet und das Stangenendstück 30 erstreckt sich entlang der Bohrung und schaut aus dem Kopfende des Körpers hervor. Das Befestigungselement umfaßt eine Einrichtung zum Halten des Körpers und der Stange im zusammengebauten Zustand, um in dieser Weise benutzt zu werden, wie weiter unten deutlich werden wird.

Die Bohrung 22 im Körper weist einen Hauptabschnitt 40 auf, der sich vom blinden Ende durch den Schaft hindurch und in den Kopf 18 erstreckt, wo dieser mit einer Stufe versehen ist, um einen Verriegelungsbereich 42 zu definieren, der einen geringfügig kleineren Durchmesser als derjenige des Hauptbereiches 40 aufweist, und eine Schulter 44 befindet sich an der Verbindung zwischen dem Verriegelungsbereich und dem Hauptbereich. Der Verriegelungsbereich 42 der Bohrung erstreckt sich von der Schulter 44 zum Kopfende der Bohrung 22. Die Schulter 44 weist eine ringförmige Anschlagsfläche 46 innerhalb des Kopfes auf, welche im allgemeinen zum blinden Ende 20 hinweist. Während die Anschlagsfläche flach sein könnte und unter rechten Winkeln zur Achse angeordnet sein könnte, ist es zufriedenstellend und einfacher herzustellen, wenn diese Fläche wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel als nach innen weisende, kegelstumpfförmige Fläche ausgebildet ist. Die Anmelderin bevorzugt es, wenn die Anschlagsfläche 46 so geneigt ist, daß sie einen Scheitelwinkel von etwa 150° einschließt.

Die Bohrung 22 kann sich am blinden Ende des Körpers leicht erweitern oder abgerundet sein, um die Ausbildung einer scharfen Kante zu vermeiden, welche dem Stopfen 32 schaden könnte, wenn dieser weiter in die Bohrung 22 hineingezogen wird.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Kopf 18 von derjenigen Art, die als "Rundkopf" bekannt ist, der Körper könnte jedoch mit einem sich erhebenden Kopf von anderer als runder Gestalt ausgebildet sein oder mit einem Gegengesenkkopf anstelle eines runden Kopfes.

Der Kopf 18 weist eine geringfügig schalförmig ausgebildete Kopfunterseite 50 auf, die zum blinden Ende hinweist und die dem blinden Ende geringfügig näher liegt als die Anschlagsfläche 46, sowie eine Oberseite 52, die im allgemeinen weg vom blinden Ende des Körpers weist.

Die obere Oberfläche 52 des Kopfes 18 umfaßt einen äußeren peripheren Teil 53 und, radial innerhalb des peripheren Teils 53 gelegen, einen ringförmigen Bereich 56. Der ringförmige Bereich 56 ist mit dem Verriegelungsbereich 42 der Bohrung 22 konzentrisch und von diesem radial nach außen beabstandet.

Der Teil des Kopfes zwischen dem ringförmigen Bereich 56 und dem Verriegelungsbereich der Bohrung stellt einen ringförmigen Verriegelungskragen 58 dar. Der Verriegelungskragen ist überhalb des ringförmigen Bereichs 56 nach oben stehend ausgebildet und ist mit dem Rest des Körpers im Bereich des Kopfes zwischen dem ringförmigen Bereich 56 und dem Verriegelungsbereich 42 einstückig verbunden.

Der Verriegelungskragen 58 ist mit der Bohrung konzentrisch ausgebildet und weist eine radial nach innen weisende Oberfläche auf, die in den Verriegelungsbereich 42 hineinweist.

Der äußere periphere Teil 53 ist konvex gekrümmt und erhebt sich auf einer oberhalb derjenigen des ringförmigen Bereiches 56 gelegene Ebene bzw. auf einen vom blinden Ende weiter entfernten Abstand als der ringförmige Bereich 56. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel stellt der ringförmige Bereich 56 daher den Grund einer ringförmigen Entlastungsnut 54 zwischen der radial äußeren Oberfläche des Kragens 58 und dem erhobenen peripheren Teil 53 dar.

Der Verriegelungkragen erstreckt sich von dem Bereich, an dem er befestigt ist, hin zum Kopfende des Körpers, um an seinem freien Ende 60 geringfügig unterhalb der Ebene des peripheren Teils zu enden, welcher vom blinden Ende 20 am meisten beabstandet ist.

Die Stange bei diesem Ausführungsbeispiel ist von derjenigen Art, die dazu ausgebildet ist, am Schwanzende des Körpers einen Blindkopf auszubilden, wenn sie gezogen wird, so daß der Stopfen 32 an der Stange weiter in die Bohrung 22 eintritt und einen Teil des Schaftes nahe dem Schwanzende des Körpers in großem Maße radial expandiert. Anschließend kann der Stopfen weiter entlang des Hauptteiles der Bohrung gezogen werden, wobei ein größerern Anteil des Schaftes, der sich innerhalb eines Loches geeigneten Durchmessers in einem Werkstück, in dem das Befestigungselement zu ersetzen ist, befindet, expandiert wird, so daß das Loch gefüllt wird. Schließlich kann der Stopfen in seiner Position innerhalb der Bohrung des Körpers verriegelt werden, so daß die Bohrung mehr oder weniger permanent verstopft wird, wobei der Stopfen Kräften widersteht, welche den Stopfen aus der Bohrung in entgegengesetzter Richtung, in der er die Bohrung betreten hat, heraustragen könnten. Das Stangenendstück 30 kann nach Brechen der Sollbruchstelle 34 entfernt werden.

Im folgenden wird auch auf Fig. 2 Bezug genommen. Das Stangenendstück 30 weist einen mit Nuten versehenen Zugabschnitt 70 nahe dem dem Stopfen 32 entferntliegenden Ende des Stangenendstücks auf.

Der Zugabschnitt 70 weist eine Mehrzahl von ringförmigen Zugnuten 72 auf, etwa 33 an der Zahl, zwischen denen eine Mehrzahl von ringförmigen Rippen 74 definiert sind, welche das Greifen und das Ziehen der Stange mittels eines geeigneten Werkzeugs erleichtern. Solche Werkzeuge sind gut bekannt und umfassen im allgemeinen einen ringförmigen Amboß zum Anschlagen des Kopfes des Befestigungselements, wobei durch diesen der hervorstehende Teil des Stangenendstücks hindurchgehen kann, sowie Greifbacken, die relativ zum Amboß belegbar sind, um das Stangenendstück zu greifen und zu ziehen, während der Kopf des Befestigungselementes sich am Amboß abstützt.

Alle Rippen 74 weisen im wesentlichen den gleichen Durchmesser auf, welcher so dimensioniert ist, daß der Zugabschnitt 70 unter geringfügigem Abstand durch den Verriegelungsbereich 42 der Bohrung des Körpers hindurchgehen kann, und das zum Setzen des Befestigungselements verwendete Werkzeug ist ebenfalls so ausgebildet, daß der Zugabschnitt durch den ringförmigen Amboß des Werkzeuges mit geringfügigem Spiel hindurchgehen kann.

Anschließend an den Zugabschnitt 70 und von der Sollbruchstelle 34 über einen zylindrischen Abschnitt 76 deutlich beabstandet befindet sich ein Zentrierungsabschnitt 78.

Der zylindrische Abschnitt 76 weist eine zylindrische, glatte Oberfläche über gesamte Länge auf und einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich ist demjenigen der Rippen 74, so daß der zylindrische Abschnitt in der Lage ist, den Verriegelungsbereich 42 des Körpers vorzugsweise mit geringem Spiel zu betreten, obwohl auch ein sehr leichter Festsitz vorgesehen sein kann.

Dem Zentrierabschnitt 78 kommen zwei Funktionen zu, nämlich einen gegenseitigen Eingriff zwischen der Stange 14 und dem Körper 12 zu schaffen, wobei die Stange 14 innerhalb des Körpers gehalten werden kann, um eine gebrauchsfertige Einheit zu schaffen und sicherzustellen, daß das Stangenendstück während des Setzens des Befestigungselements im Werkstück im Körper und im Amboß des Setzwerkzeuges genau zentriert ist.

Dementsprechend ist der Zentrierungsabschnitt 78 mit einer Vielzahl vom Montagenuten 80 versehen, ungefähr fünf an der Zahl, und zwischen einem jeden Paar nebeneinanderliegender Montagenuten erhebt sich das Material der Stange in Form eines einziehbaren ringförmigen Flansches 82. Die Montagenuten 80 weisen im wesentlichen V-Form auf, wie aus einem Längsschnitt des Schaftes ersichtlich ist, und haben einen abgerundeten Grund und einen eingeschlossenen Winkel zwischen ihren Flanken von 80 bis 90°, sind jedoch bezüglich einer Ebene senkrecht zur Achse der Stange asymmetrisch, so daß ein jeder Flansch 82 eine kurze Widerlagerflanke 84 aufweist, die vom Zugabschnitt 70 wegweist, und eine lange vorauslaufende Flanke 86, die dem Zugabschnitt nähergelegen ist, wobei sich die Flanken an einem winkelförmigen Scheitel 88 treffen.

Die kurzen Widerlagerflanken 84 sind zur Achse der Stange steil geneigt und bilden einen Winkel von 10° mit einer Ebene senkrecht zur Achse der Stange, und die langen vorauslaufenden Flanken 86 sind weniger steil geneigt und bilden einen Winkel von etwa 70 bis 80° mit einer Ebene senkrecht zur Achse. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die vorauseilenden Flanken 86 nahe den Scheiteln geringfügig hinterarbeitet, um auf diese Weise einen spitzeren Winkel an den Scheiteln zwischen den vorauseilenden Flanken und den Widerlagerflanken zu erreichen.

Die Durchmesser sämtlicher Flansche 82, gemessen an den Scheiteln 88, sind jeweils gleich und so, daß sie einen Festsitz im Verriegelungsbereich 42 der Bohrung des Körpers bilden. Weiterhin weist bei einem zum Setzen des Befestigungselements geeigneten Werkzeug der ringförmige Amboß einen Innendurchmesser auf, der im wesentlichen gleich ist demjenigen des Verriegelungsbereichs 42 des Körpers des Befestigungselements, so daß die Flansche auch einen Festsitz in der Öffnung des Amboß bilden.

In alternativer Weise wäre es auch möglich, daß die mehreren Flansche Durchmesser aufweisen, die in Richtung weg vom Zugabschnitt 70 und hin zum Stopfen 32, nicht jedoch in umgekehrter Richtung, geringfügig anwachsen.

Nachdem die ringförmigen Flansche 82 einziehbar bzw. eindrückbar sind, sind sie in der Lage, nachzugeben, wenn sie in eine Bohrung oder Öffnung geringfügig kleineren Durchmessers in einer solchen Richtung gezogen werden, daß die langen vorauseilenden Flanken 86 der Flansche 82 vorauseilen, während die entsprechenden kurzen Widerlagerflanken 84 nacheilend sind, wobei die Scheitel 88 aufeinanderfolgender Flanken auf den Durchmesser der Bohrung oder Öffnung, durch welche sie gezogen werden, zusammengedrückt werden. Wenn auf diese Weise die Flansche in den Verriegelungsbereich 42 der Bohrung des Körpers gezogen werden, so weist der Körper ausreichende Elastizität auf, um es den Flanschen 82 zu ermöglichen, mit nur geringem Zusammendrücken hindurchzugelangen, und er kann sich dann ausreichend erholen bzw. wieder ausdehnen, um hinter der kurzen Widerlagerflanke 84 des letzten, aus dem Kopfende des Verriegelungsbereichs der Bohrung 22 austretenden Flansches in Eingriff zu kommen.

Aufgrund der asymmetrischen Form der Flansche ist es nicht möglich, daß ein Flansch, der einmal aus dem Kopfende der Bohrung 22 herausgetreten ist, wieder in den Körper eintritt, wenn nicht eine Kraft aufgewandt wird, die ausreichend groß ist, um die widerlagerartige Beziehung zwischen der steil geneigten Widerlagerflanke 84 des Flansches und dem Körper zu überwinden. Hierzu ist in der Tat eine beträchtliche Kraft erforderlich, und im Falle der vorliegenden Anordnung kann man sich darauf verlassen, daß diese den während der Handhabung des Befestigungselementes vor dessen Setzen regelmäßig begegneten Kräften widersteht und die Stange und der Körper im gebrauchsfertigen, zusammengesetzten Zustand gehalten werden.

Um den Körper 12 und die Stange 14 zusammenzubauen, wird das Stangenendstück in das blinde Ende 20 des Körpers so eingeführt, daß der Zugabschnitt 70 des Stangenendstücks sich durch und bis jenseits des Verriegelungsbereichs 42 der Bohrung 22 erstreckt und der Zentrierungsabschnitt 78 des Stangenendstücks liegt in dem Hauptbereich 40 der Bohrung. Es wird dann ausreichende Kraft angewandt, um den Zentrierungsabschnitt in den Verriegelungsbereich 42 zu ziehen (oder zu treiben), während der Körper gehalten wird, so daß zumindest einer der Flansche 42 bis jenseits des Kopfendes der Bohrung gelangt und der Stopfen 32 in Anschlag mit dem blinden Ende 20 des Körpers gelangt, ohne daß jedoch irgendeine radiale Expansion des blinden Endes des Körpers bewirkt werden würde.

Die Anmelderin fand heraus, daß in der Praxis aufgrund der natürlichen Elastizität des Körpers das freie Ende des Verriegelungskragens 58 dazu tendiert, sich hinter dem aus dem freien Ende des Körpers zuletzt aufgetauchten Flansches ausreichend zu schließen, um einen angemessenen Widerstand gegen ein Trennen von zusammengebauter Stange und Körper zu bilden. Um jedoch sicherzustellen, daß ein noch besserer Widerstand gegen ein Trennen erreicht werden kann, zieht es die Anmelderin vor, das Kopfende des Verriegelungskragens 58 in die Montagenute, die dem zuletzt aufgetauchten Flansch folgt, positiv zu deformieren, so daß der Kragen besser in der Lage ist, an der Widerlagerflanke 48 des zuletzt aufgetauchten Flansches anzuschlagen und auf diese Weise sogar sehr hohen Kräften zu widerstehen, die dazu tendieren, die Stange außer Eingriff mit dem Körper zu drücken. Auf diese Weise werden der Körper und die Stange in der in Fig. 1 dargestellten Beziehung in zusammengebautem Zustand gehalten.

Wie bereits früher angedeutet, dient der Zentrierungsabschnitt 68 auch dazu, das Stangenendstück im Körper und im Amboß des zum Setzen des Befestigungselements verwendeten Werkzeuges zu zentrieren. Es ist ersichtlich, daß der Eintritt des Zentrierungsabschnittes in den Verriegelungsbereich der Bohrung dazu führt, daß das Stangenendstück eine mit der Bohrung des Körpers konzentrische Position einnimmt.

Nachdem derjenige Teil des Stangenendstücks, welcher jenseits des Kopfendes des Körpers vorsteht, ein oder mehrere Flansche 82 umfaßt, bewirken diese ein oder mehrere Flansche 82, wenn der vorstehende Teil des Stangenendstücks in die zentrale Öffnung eines ringförmigen Ambosses 162 eines zum Setzen des Befestigers verwendeten Werkstücks eingefügt wird, daß das Stangenendstück im Amboß genau zentriert wird. Dieses seinerseits stellt sicher, daß der Amboß mit dem Körper und insbesondere mit dem Verriegelungskragen 58 konzentrisch ausgerichtet wird, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist.

Wie bereits obenstehend angedeutet, ist der Stopfen 32 am Stangenendstück 30 mittels einer Sollbruchstelle 34 verbunden, und im Falle dieses Ausführungsbeispiels ist diese Sollbruchstelle verdeckt. Die Sollbruchstelle ist in etwa mittig zwischen den Enden eines kurzachsigen, geringfügig abgeschrägten Abschnittes 92 der Stange ausgebildet, wobei in diesem Abschnitt der Durchmesser der Stange sehr geringfügig und progressiv zunimmt von demjenigen des zylindrischen Abschnitts 76, der üblicherweise geringfügig kleiner ist als derjenige des Verriegelungsbereichs 42 der Bohrung, zu einem größeren Durchmesser, welcher einen definierten Sitz mit dem Körper in dem Verriegelungsbereich42 ergibt. Die Sollbruchstelle 34 ist ein Abschnitt der Stange mit einem geringeren Durchmesser als jeder andere Teil der Stange und bildet den Grund einer ringförmigen Sollbruchstellennut 100, die in dem abgeschrägten Abschnitt 92 ausgebildet ist und in Fig. 2 dargestellt ist.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen sowohl das Stangenendstück 30 als auch der Stopfen 32 jeweils eine Lippe 102 bzw. 104 auf, und eine jede dieser Lippen überdeckt die Sollbruchstellennut teilweise. Die Lippe 102 der Stange überlappt die Lippe 104 des Stopfens geringfügig, wobei sich die Lippen entlang einer kegelstumpfförmigen Ebene treffen, an welcher das freie Ende der Lippe 104 sich radial innerhalb der Lippe 102 befindet, und die Öffnung der Sollbruchstellennut ist auf diese Weise mittels der überlappenden Lippen geschlossen. Wenn während des Setzens des Befestigungselements die Stange gezogen wird, so daß sich der Stopfen 32 in Richtung zum Kopf 18 des Körpers hin bewegt, so ist der leicht abgeschrägte Abschnitt 92 in der Lage, den Verriegelungsbereich 42 mit progressiv zunehmendem Eingriff zu betreten, aufgrund der überlappenden Anordnung der Lippen 102, 104, bei der die Lippe 102 vorauseilt, das freie Ende der Lippe 104 jedoch einschließt, besteht jedoch keine Tendenz für die untenliegende Lippe 104, vom Körper aufgebogen zu werden oder diesen zu beeinträchtigen.

Neben dem abgeschrägten Abschnitt 92 und nahe der Sollbruchstelle 34 weist der Stopfen 32 eine ringförmige Verriegelungsnut 110 auf, die in ihrer Form und in ihrer Funktionsweise an die Montagenuten 80 erinnert, die jedoch im allgemeinen deutlich größere Dimensionen aufweist. So ist die Verriegelungsnut von etwas größerer Tiefe als die Montagenuten, obwohl sie weniger tief als die Sollbruchstellennut ist, und weist eine kurze, steile Verriegelungsflanke 112 analog der Widerlagerflanke 84 an derjenigen Seite der Nut 110, die neben der Sollbruchstelle liegt, auf und eine lange, weniger steile Übergangsflanke 114 auf der von der Sollbruchstelle entfernten Seite, sowie einen abgerundeten Grund zwischen den Flanken.

Während des Setzens des Befestigungselements wird der Körper 12 einer Kompressionskraft unterworfen, welche aufgrund der Form und der Größe des Amboß des Setzwerkzeugs und der besonderen Konstruktion des Körpers in der Gegend des Verriegelungskragens und des Verriegelungsbereichs 42 der Bohrung dazu tendiert, das Material des Körpers in diesem Bereich zu deformieren, um eine Ausbauchung oder Auswölbung von etwas eigenartiger Gestalt zu erzeugen, die radial nach innen in den Verriegelungsbereich 42 vorsteht.

Der Zweck der Verriegelungsnut 110 ist es, dieses nach innen vorstehende Material der Ausbauchung aufzunehmen und die Verriegelungsflanke 112 stelle ein Widerlager dar, gegen welches das Ausbauchungsmaterial anschlagen kann, so daß die Scherfestigkeit des Ausbauchmaterials einer größeren axialen Kraft widersteht, die den Stopfen aus dem Körper in einer Richtung entgegengesetzt zur Einzugsrichtung des Stopfens während des Setzens herausdrücken könnte.

Die Übergangsflanke 114 erstreckt sich in Längsrichtung zu einem Punkt, an dem der Durchmesser des Stopfens sich einem Durchmesser nähert, der gleich ist dem maximalen Durchmesser des abgeschrägten Abschnittes 92, wobei an diesem Punkt der Durchmesser des Stopfens abrupt zu einem Durchmesser anwächst, der im wesentlichen gleich ist oder sehr geringfügig kleiner ist als der Durchmesser des Hauptbereiches 40 der Bohrung 22 des Körpers, so daß auf diese Weise eine Anschlagsfläche 116 am Stopfen ausgebildet ist. Die Anschlagsfläche 116 schließt unmittelbar an die Verriegelungsnut an und weist im allgemeinen in Richtung zum Stangenendstück 30. Wenn die Anschlagsfläche 116 in anschlagenden Eingriff mit der Anschlagfläche 46 des Körpers gezogen wird, so verhindert die Anschlagsfläche 116 im wesentlichen eine weitere Bewegung des Stopfens hin zum Kopfende des Körpers, und daher beginnt die aufgebrachte axiale Last dann, den Körper zu deformieren und nach innen in die Verriegelungsnut 110 auszubauchen.

Die Anschlagsfläche 116 kann unter rechten Winkeln zur Achse der Stange angeordnet sein, es ist jedoch einfacher, sie wie im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels in kegelstumpfförmiger Form zu gestalten mit einem großen Scheitelwinkel von nicht weniger als ungefähr 150°, insbesondere ungefähr 160°.

Jenseits der Verriegelungsnut 110, an der von der Sollbruchstelle entfernten Seite, weist der Stopfen einen kurzen zylindrischen Abschnitt 119 auf und nimmt dann im Durchmesser progressiv zu, um eine mit dem Schaft in Eingriff kommende Einrichtung in Form eines kegelstumpfförmigen, abgeschrägten Expansionsabschnitts 120 zu bilden, der einen maximalen Durchmesser erreicht, der wesentlich größer ist als der Durchmesser des Hauptbereiches 40 der Bohrung des Körpers. Der kegelstumpfförmige Expansionsabschnitt 120 ist unter einem eingeschlossenen Winkel von ungefähr 50° geneigt und stellt denjenigen Teil des Stopfens dar, der dazu dient, mit dem Schaft 16 in Eingriff zu kommen und ihm vom blinden Ende her zu expandieren, um während des Setzens des Befestigungselementes den Blindkopf zu bilden.

Jenseits des Expansionsabschnittes 120 bleibt der Durchmesser des Stopfens über einen länglichen zylindrischen Abschnitt 122 konstant und wächst dann über eine kurze steile Abschrägung 124 zu einem endseitigen zylindrischen Dichtsteg 126, der dazu dient, einen erhöhten Widerstand gegen ein Eintreten dieses Abschnittes des Stopfens in den Körper zu bilden und einen festdichtenden Eingriff zwischen dem Stopfen und dem expandierten Schaft nach dem Setzen zu schaffen.

Der Stopfen 32 endet an einer ringförmigen Endfläche 128, und eine Bohrung 130 erstreckt sich axial von der Endfläche 128 durch den Stopfen hindurch, und zwar (mindestens) bis zu einer solchen Ebene, bei der der Expansionsabschnitt 120 den zylindrischen Abschnitt 122 trifft. Die Bohrung 130 weist einen Durchmesser auf, der ausreichend groß ist, den Stopfen deutlich zu schwächen, so daß der Stopfen bei dessen Einzug in den Körper während des Setzens leichter in bekannter Weise dem Drahtzieheffekt unterliegt.

Im folgenden wird zunächst unter Bezugnahme auf Fig. 3 das Setzen des Befestigungselements 10 in einem mit Öffnungen versehenen Werkstück 150 beschrieben. Das Werkstück 150 umfaßt zwei mit Öffnungen versehene Glieder 152, 153, welche aneinander zu befestigen sind. Die Glieder 152, 153 sind Seite an Seite aneinander gehalten und die Öffnungen sind gegeneinander ausgerichtet. Das Befestigungselement 10 wird in die gegeneinander ausgerichteten Öffnungen so eingeführt, daß die Kopfunterseite 50 des Körpers an der nahen Seite des Werkstücks anschlägt und der Schaft 16 sich durch das Werkstück hindurch erstreckt und jenseits der gegenüberliegenden Seite (der "Blindseite") des Werkstücks vorsteht. Entweder in diesem Stadium oder, falls gewünscht, vor Einfügen des Befestigungselements in das Werkstück wird das vorstehende Stangenendstück 30 durch die zentrale Öffnung 160 eines ringförmigen Amboß 162 eines geeigneten Setzwerkzeugs eingeführt, wobei das Setzwerkzeug in der Zeichnung lediglich durch den Amboß 162 und ein Paar Greif- und Zugbacken 164 dargestellt ist. Der Zugabschnitt 70 der Stange tritt nun in Eingriff mit den Backen 164. Um zum Setzen des Befestigungselements 10 geeignet zu sein, weist der Amboß 162 eine nach vorne vorstehende, außen abgeschrägte Spitze 166 auf, deren Außendurchmesser größer ist als der äußere Durchmesser des Kragens 58, aber kleiner der größere Durchmesser der ringförmigen Entlastungsnut 54. Das Werkzeug wird dann aktiviert, um das Stangenendstück zu greifen und zu ziehen, so daß das Stangenendstück progressiv weiter in das Werkzeug durch die Öffnung des Ambosses hindurch eintritt. Dies bringt den Amboß relativ näher hin zum vorgeformten Kopf 18 des Befestigungselements, wobei während dieser Zeit der Zentrierungsabschnitt 78 der Stange beginnt, die Öffnung 160 des Amboß zu betreten. Wie weiter oben erklärt, werden die Scheitel 88 von aufeinanderfolgend eintretenden Flanschen beim Eintritt in die Öffnung 160 und in den Verriegelungsbereich 42 des Körpers zu einem Ausmaß deformiert, welches zum Eintritt nötig ist, und dies stellt sicher, daß die Stange im ringförmigen Amboß genau zentriert ist bzw. daß der Amboß konzentrisch mit dem Befestigungselement um die Achse der Stange ausgerichtet wird.

Schließlich kommt die Spitze des Amboß in Anschlag mit dem Kopfende des Verriegelungskragens 58 des Körpers des Befestigungselements, ohne mit dem peripheren Teil 53 in Eingriff zu kommen, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, woraufhin die Bewegung des Amboß relativ zum Körper im wesentlichen gestoppt wird und eine relative Bewegung zwischen der Stange und dem Körper aufzutreten beginnt.

Der abgeschrägte Expansionsabschnitt 120 des Stopfens betritt dann progressiv den Hauptbereich 40 der Bohrung, wobei der Schaft 16 radial nach außen expandiert wird, um einen Blindkopf 166 mit größerem Durchmesser als die Öffnung in der blinden Seite des Gliedes des Werkstückes zu bilden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Wenn der Expansionsabschnitt 20 weiter in die Bohrung 22 eintritt, so steigt die Reaktionskraft der Spitze des auf den Kragen 58 einwirkenden Amboß progressiv an, und aufgrund der Gestalt und Geometrie des Amboß und des Körpers im Bereich des Kragens tendiert die Spitze des Amboß dazu, das Material im Bereich des Kragens des Körpers zu biegen und radial nach innen zu bewegen. Nachdem der Stopfen nur um einen kurzen Betrag in den Körper hineingezogen worden ist, ist der Zentrierungsabschnitt 78 der Stange vollständig durch den Verriegelungsbereich 42 der Bohrung hindurchgelangt und der glatte zylindrische Abschnitt 76 hat den Verriegelungsbereich betreten, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, so daß in dem Maße, als sich das weggebogene Kragenmaterial unter Druck an die Stange anlegt, dieser Druck von dem glatten zylindrischen Abschnitt während eines Großteils der Bewegung der Stange aufgenommen wird. Der zylindrische Abschnitt 76 stützt daher den Kragen ab und ermöglicht es, daß einer weiteren Ausbauchung widerstanden wird, und aufgrund der glatten Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 76 ist die Reibung zwischen der Stange und dem Kragen nur gering.

Bei weiterem Ziehen der Stange gelangt der abgeschrägte Abschnitt 92 in und durch den Verriegelungsbereich 42 der Bohrung 22 hindurch, unmittelbar gefolgt von der Verriegelungsnut 110, bis die Anschlagsfläche 116 am Stopfen an der Anschlagsfläche 46 am Körper anschlägt. Zur gleichen Zeit wird sich der Stopfen ausgedehnt und verlängert haben, hauptsächlich in dem von der Bohrung 30 durchquerten Bereich, und insbesondere aufgrund des wachsenden Widerstandes gegen ein Eintreten des Dichtstegs 126 in den Körper. Ebenso wie der zylindrische Abschnitt 76 dient der abgeschrägte Abschnitt 92 ebenso dazu, den Kragen gegen ein Ausbauchen abzustützen und bildet zusammen mit dem zylindrischen Abschnitt 76 eine Einrichtung zum Abstützen des deformierbaren Teils des Körpers im Kragenbereich, bis sich die Verriegelungsnut in einer Position befindet, in der sie Ausbauchungsmaterial des Körpers aufnehmen kann. Der Abstand zwischen der Anschlagsfläche 116 und der Sollbruchstelle 34 ist im wesentlichen der gleiche wie der Abstand zwischen der Anschlagsfläche 42 und dem freien Ende des Kragens. Wenn folglich die Anschlagsflächen in Eingriff kommen, so befindet sich die Sollbruchstelle im wesentlichen in gleicher Höhe mit dem freien Ende des Kragens und die Verriegelungsnut 110 befindet sich vollständig innerhalb der Verriegelungsbereichs 42 und in Höhe eines Bereichs 170 des Körpers, welcher zwischenliegend zwischen dem freien Ende des Kragens 58 und der Anschlagsfläche 46 ist und hiervon jeweils beabstandet ist. In ihrer Axialposition entspricht der Bereich 170 im allgemeinen dem ringförmigen Bereich 56 am Grund der ringförmigen Entlastungsnut 54.

Sobald die Anschlagsflächen 46 und 116 aneinander anschlagen, wird eine weitere axiale Bewegung der Stange im wesentlichen angehalten und folglich wächst die vom Amboß 162 auf das freie Ende des Kragens 58 angewandte Last stark an. Da sich der Bereich 170 des Körpers nunmehr der Verriegelungsnut 110 gegenüberliegend befindet, wird er von der Stange nicht mehr unterstützt und beginnt daher, sich unter der angewandten Last stark zu deformieren, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, wobei eine Ausbauchung von Material 172 gebildet wird, welche die Verriegelungsnut 110 betritt und diese schließlich im wesentlichen füllen kann. Sobald das Ausbauchungsmaterial die Verriegelungsnut im wesentlichen gefüllt hat, wächst die zur weiteren Deformation des Körpers erforderliche Kraft wiederum an, und zwar auf einen Wert, dem die Sollbruchstelle 34 nicht widerstehen kann. Folglich bricht die Stange an der Sollbruchstelle, wobei das Stangenendstück entfernt werden kann und der Stopfen 32 im Körper aufgrund des gegenseitigen Eingriffs des Ausbauchungsmaterials 172 und der Verriegelungsnut 110 verriegelt zurückgelassen wird, wie in Fig. 6 dargestellt.

Die Form und das Ausmaß der im Ausbauchungsbereich 170 erzeugten Deformation hängt in gewissem Ausmaß von der Konfiguration des Körpers im Bereich des Verriegelungskragens 58 und der Form der Spitze des Ambosses ab, ebenso wie von der Kaltverformbarkeit des zu deformierenden Materials und der hierauf einwirkenden Kraft.

Dementsprechend werden Form und Dimensionen der Entlastungsnut 54 und des Verriegelungskragesn 58 so gewählt, daß beim Setzen des Befestigungselements mittels eines geeigneten Werkzeugs das Ausbauchungsmaterial 172 von sich aus eine Form annimmt, die leicht die Verriegelungsnut 110 betritt und diese im wesentlichen füllt, und zwar ohne die Notwendigkeit oder nur mit nur geringer Notwendigkeit, daß seine Form von der Verriegelungsnut geändert wird.

Es ist besonders wichtig, daß der axiale Abstand zwischen der Anschlagsfläche 46 und dem freien Ende 60 des Kragens kurzgehalten wird, um sicher zu stellen, daß die Länge des Materials, welches zwischen dem Amboß und der Anschlagsfläche 46 einer axialen Kompression unterliegt und daher ausbaucht, axial kurz ist. Als Ergebnis wird die geformte Ausbauchung über den kurzen Abstand steiler und höher sein als über einen größeren Abstand. Indem die Anschlagsfläche 46 innerhalb des Kopfes angeordnet ist, stellt die große radiale Masse des Kopfes zusätzlich eine reifenartige Begrenzung dar, die dazu neigt, das Ausmaß zu reduzieren, in welchem das Material im Bereich unterhalb der Ebene des nach oben stehenden Kragens ausbaucht. Folglich wird die Ausbauchung in axialer Richtung asymmetrisch sein und in den Verriegelungsbereich im Bereich des nach oben stehenden Kragens in einem größeren Ausmaß hineinragen als im unteren Teil des Verriegelungsbereichs, welcher von der Masse des radial vergrößerten Teils des Kopfes umgeben ist.

Es ist auch wichtig, daß die Spitze 166 des Amboß so ausgebildet ist, daß sie mit dem Kragen 58 in Eingriff kommt, ohne mit irgendeinem Teil der oberen Oberfläche 52 des Kopfes 18 radial außerhalb des Kragens in Eingriff zu kommen, und vorzugsweise sollte die mit dem Kragen in Eingriff kommende Fläche der Spitze 166 so ausgebildet sein, daß sie auf den Kragen mit einer Kraft einwirkt, die eine Komponente aufweist, welche dazu tendiert, den Kragen sowohl radial nach innen als auch axial zu treiben. Beim dargestellten Amboß 162 weist die Spitze daher eine Belastungsfläche 174 auf, die mit dem Kragen in Eingriff kommt, und die in Form einer kegelstumpfförmigen Ausnehmung ausgebildet ist mit einem Scheitelwinkel von 50°, so daß sie mit dem freien Ende des Kragens 58 an dessen äußeren Umfang in Eingriff kommt. Als Ergebnis hiervon übt der Amboß auf den Kragen sowohl eine axiale als auch eine radial nach innen gerichtete Kraft aus, dessen Vektor schräg zur Achse des Körpers durch den Bereich 170 hindurch verläuft, welcher die Ausbauchung bilden soll, und hinein in den Verriegelungsbereich 42 der Bohrung. Die resultierende Kraft bewirkt, daß das Material um den Verriegelungsbereich herum zusammengedrückt wird und die ringförmige Ausbauchung 172 bildet. Der Scheitelwinkel der Belastungsfläche 174 und die Form und Dimensionen der ringförmigen Entlastungsnut 54 und somit des Verriegelungskragens 58 werden empirisch im Hinblick darauf gewählt, daß sichergestellt wird, daß die während des Setzens erzeugte Deformation eine Ausbauchung 172 ergibt, welche eine hohe Schubfestigkeit aufweist, wenn sie einer axialen Last unterliegt, die in Richtung zum blinden Ende 20 hin angewandt wird.

In ähnlicher Weise wird die Form der Verriegelungsnut 110 so ausgebildet, daß sie im wesentlichen komplementär zur Form der Ausbauchung 172 ist, so daß das Ausbauchungsmaterial in der Lage ist, in die Verriegelungsnut hineinzugelangen und diese im wesentlichen zu füllen, ohne daß es erforderlich wäre, die Form des Ausbauchungsmaterials wesentlich zu ändern, so daß die Verriegelungsflanke 112 der Verriegelungsnut einen Schub der Ausbauchung aufnimmt, wenn auf den Stopfen des gesetzten Befestigungselements eine Kraft einwirkt, welche dazu neigen würde, den Stopfen in Richtung blindes Ende des Körpers zu drücken.

Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die Verriegelungsnut in der Lage ist, eine gewisse formende Wirkung auf das Ausbauchungsmaterial auszuüben, und diese Tatsache kann vorteilhafterweise dazu benutzt werden, die Form der Verriegelungsnut so auszugestalten, daß die Form der Ausbauchung verbessert wird, falls dies gewünscht wird.

Es kann daher die Verriegelungsflanke 112 unter einem Winkel in der Größenordnung von 10 bis 45° gegenüber der Senkrechten zur Achse der Stange geneigt sein, und bei der vorliegenden Ausführungsform ist sie zur Senkrechten unter einem Winkel von ungefähr 30° geneigt.

Die Übergangsflanke 114 sollte gegenüber der Senkrechten zur Achse um einen größeren Winkel als derjenige der Verriegelungsflanke geneigt sein, so daß die Verriegelungsnut eine größere axial Länge der Stange umfaßt als dies bei einer symmetrischen Nut der Fall wäre. Der Winkel zwischen der Übergangsflanke 114 und der Senkrechten zur Achse kann in der Größenordnung von 45 bis 70° sein und im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels beträgt dieser Winkel ungefähr 68°.

Die Verriegelungsnut 110 weist zwischen ihren Flanken einen gekrümmten Grund 176 auf.

Wie weiter oben angedeutet, ist der Abschnitt 92 abgeschrägt und erreicht seinen maximalen Durchmesser neben der Verriegelungsnut 110. Obwohl es nicht essentiell ist, daß die Stange neben der Nut 110 so abgeschrägt ist, ist die Anwesenheit einer solchen Abschrägung insofern vorteilhaft, als der letzte Teil der Stange, welche die Öffnung 16 des Amboß betritt, progressiv zu einem Durchmesser anwächst, welcher in der Öffnung 160 einen Festsitz darstellt. Es wird daher nicht nur sichergestellt, daß dieser Abschnitt der Stange genau im Amboß zentriert ist, sondern auch, daß zwischen der Stange und der Wandung der Öffnung des Amboß keine Lücke besteht, in welche Material des Verriegelungskragens 58 eindringen könnte.

Die Anordnung der Lippen 102 und 104, welche die Öffnung der Sollbruchstellennut verschließen, ist insofern vorteilhaft, als während des Setzens des Befestigungselements, wenn Körpermaterial im Bereich 170 gegen die Stange drückt, während die Stange entlang des Verriegelungsbereichs der Bohrung bewegt wird, die untenliegende Lippe 104 die überlappende Lippe 102 abstützt, so daß die Lippenin der Lage sind, dem Druck des Körpermaterials zu widerstehen.

Beim Befestigungselement gemäß vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel erhebt sich der äußere periphere Teil 53 der oberen Oberfläche des Kopfes 18 zu einer Ebene, die geringfügig höher ist als das freie Ende 60 des Verriegelungskragens 58, und da während des Setzens des Befestigungselements der Verriegelungskragen axial zusammengedrückt wird, so daß dessen freies Ende 60 zum blinden Ende 20 hin bewegt wird, ist es möglich, zu erreichen, daß die Dimensionen des Befestigungselements und insbesondere der Abstand zwischen der Sollbruchstelle 34 und der Anschlagsfläche 116 des Stopfens so sind, daß, wenn die Stange an der Sollbruchstelle bricht, der Bruch an einer Ebene unterhalb der höchsten Ebene des äußeren peripheren Teils 53 der oberen Oberfläche des Kopfes auftritt, so daß auf diese Weise die Möglichkeit vermieden wird, daß der Stopfen jenseits des Kopfendes des Körpers beim gesetzten Befestigungselement hervorsteht. Dies kann sowohl unter ästhetischen Gesichtspunkten als wünschenswert angesehen werden als auch unter dem Gesichtspunkt, daß aufgrund eines unbeabsichtigten Stoßes die Verbindung gelockert wird oder der Stopfen aus dem Körper herausgetrieben wird. Es ist jedoch nicht notwendig, daß die obere Oberfläche 52 des Kopfes einen peripheren Teil aufweist, der sich über die Ebene des ringförmigen Bereichs 56 erhebt, die unmittelbar neben dem Verriegelungskragen 58 und peripher außerhalb desselben angeordnet ist.

Im folgenden wird auf die Fig. 7, 8 und 9 Bezug genommen, in denen ein weiteres erfindungsgemäßes Befestigungselement 180 dargestellt ist, welches sich vom Befestigungselement 10 nur insofern unterscheidet, als der Kopf des Körpers eine obere Oberfläche 182 aufweist, die keinen peripheren Teil hat, der sich über einen radial inneren Teil unmittelbar anschließend an den Verriegelungskragen erhebt. Im übrigen ist das Befestigungselement 180 ähnlich dem Befestigungselement 10 und weist entsprechende Merkmale auf, die durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

Das Befestigungselement 180 umfaßt daher einen Körper 184 und eine Stange 186 (in Fig. 8 gezeigt), wobei der Körper einen Schaft 16, einen vorgeformten Kopf 18 und eine Bohrung 22 mit einem Hauptbereich 40, der sich durch den Schaft und in den Kopf erstreckt und einen Verriegelungsbereich 42 innerhalb des Kopfes aufweist, wobei eine Anschlagsfläche 46 an der Verbindungsstelle von Hauptbereich und Verriegelungsbereich vorgesehen ist. Der Kopf weist eine gewölbte Kopfunterseite 50 auf, die dem blinden Ende geringfügig näher ist als die Anschlagsfläche 46, und die obere Oberfläche 142 des Kopfes ist nahe ihrem äußeren Umfang geringfügig abgerundet. Radial innerhalb des äußeren Umfangs des Kopfes befindet sich ein flacher ringförmiger Bereich, der mit dem Verriegelungsbereich der Bohrung konzentrisch ist, und ein nach oben stehender Verriegelungskragen 58. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich die gesamte obere Oberfläche 182 des Kopfes unterhalb der Ebene des freien Endes des nach oben stehenden Verriegelungskragens 58, so daß der Kragen tatsächlich in der gleichen Art und Weise entlastet ist wie der Kragen des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 aufgrund der Anwesenheit der Entlastungsnut 54 entlastet ist.

Die Abwesenheit eines erhobenen peripheren Teiles ermöglicht es, daß das Befestigungselement 180 unter Verwendung eines ringförmigen Amboß 187 gesetzt wird, wie in Fig. 8 gezeigt, welcher keine vorstehende Spitze kleineren Durchmessers aufweist wie die Spitze 166 des Amboß 162. Anstelle dessen weist der Amboß 187 eine im wesentlichen ebene Vorderseite 188 auf, welche schließlich an der oberen Oberfläche 182 des Kopfes anschlagen kann und die zum Abrrechen des Stangenendstücks nach Deformation des Kragens erforderliche Reaktionskraft aufbringen kann. Weiterhin weist der Amboß 187 eine kegelstumpfartige Belastungsfläche 189 auf, die in die Frontseite eingelassen sein kann, um mit dem Verriegelungskragen in Eingriff zu kommen und diesen zusammenzudrücken.

In jeder anderen Hinsicht ist das Befestigungselement 180 im Aufbau und im Verhalten während des Setzens ähnlich dem Befestigungselement 10, mit der Ausnahme, daß nach dem Setzen der zurückgehaltene Stopfenteil der Stange geringfügig erhaben über der oberen Oberfläche 182 des Kopfes steht, wie in Fig. 9 dargestellt.

Fig. 10 zeigt einen Teil eines Befestigers 119 eines weiteren Ausführungsbeispiels, welches dem Befestigungselement 180 in jeder Hinsicht gleich ist, mit der Ausnahme, daß es einen Körper mit einem vorgeformten Kopf 192 aufweist, welcher eine Kopfunterseite 194 von kegelstumpfförmiger Gestalt aufweist und eine flache obere Oberfläche 196 radial außerhalb eines nach oben stehenden Verriegelungskragens 58, so daß der vorgeformte Kopf 192 im allgemeinen von der Gestalt ist, die als "Senkkopf" bekannt ist.

Im folgenden wird das Verfahren beschrieben, mit welchem die geschlossene Sollbruchstellennut 100 hergestellt wird:

Die Stange 14 des Befestigungselements 10 wird hergestellt, indem zuerst ein Stangenrohling geformt wird und dann der Stangenrohling einer Bearbeitung unterworfen wird, in welcher dem Stangenrohling die Konfiguration der Stange gegeben wird. Ein solch allgemeines Verfahren ist bei der Herstellung von konventionellen Stangen für Befestigungselemente unterschiedlicher Art allgemeine Praxis und es ist üblich, einen Stangenrohling von geeigneter Grundform durch Drehen oder Kaltbearbeiten von geeignetem Draht herzustellen und dann den Stangenrohling einem Rollvorgang analog dem Gewinderollen zu unterwerfen, bei welchem die gewünschten Details der Konfiguration am Rohling ausgebildet werden. Eine Anzahl von einzelnen Merkmalen der fertigen Stange können mehr oder weniger gleichzeitig in einem einzigen Rollvorgang unter Verwendung geeigneter zusammengesetzter Werkzeuge übertragen werden, oder aber es können die unterschiedlichen Merkmale individuell aufgebracht werden, wobei die zuerst genannte Praxis einer Massenproduktion von Stangen eher angemessen ist. So könnte beispielsweise bei der Stange 14 die Sollbruchstellennut individuell ausgebildet werden oder zur gleichen Zeit wie die Zugnuten und/oder die Verriegelungsnut, es sollte jedoch berücksichtigt werden, daß die Ausbildung eines Merkmals Auswirkungen auf ein anderes, früher oder gleichzeitig ausgebildetes Merkmal haben kann.

Der Verfahrensaspekt der vorliegenden Erfindung beschäftigt sich in erster Linie mit der Ausbildung einer Sollbruchstellennut, um eine Sollbruchstelle zu definieren, und schafft ein Verfahren, bei dem eine Nut ausgebildet wird und dann geschlossen wird, so daß die Nut verdeckt wird und die Sollbruchstelle eingeschlossen wir, um einem Eindringen von äußerem Material in die Nut zu widerstehen. Bei einem bevorzugten Verfahren wird die Verriegelungsnut gleichzeitig mit der Ausbildung der Sollbruchstellennut ausgebildet, und deren Ausbildung wird dazu benutzt, die Konfiguration der Sollbruchstellennut zu beeinflussen.

Grundsätzlich wird in einer Stange eine Sollbruchstellennut ausgebildet, indem ein Stangenrohling 200, der einen Stopfenrohling 202 und einen Stangenendstückrohling 204 umfaßt, zwischen Paaren von Formwerkzeugen gerollt wird, welche auf den Stangenrohling 200 unter geeignetem Druck einwirken.

Beim Formen der Sollbruchstellennut wird in einer ersten Stufe eine symmetrische, V-förmige Nut 206 ausgebildet, indem der Rohling zwischen einem nutformenden Werkzeug 208 und einem Stützwerkzeug 210 gerollt wird, wie in Fig. 11 dargestellt. Das nutformende Werkzeug 208 weist zweckmäßigerweise ein solches Profil auf, daß das Material des Rohlings dazu veranlaßt wird, zu fließen und deformiert zu werden, um eine Nut 206 mit einem Profil entsprechend der Formd der Arbeitsoberfläche des Werkzeugs 208 zu bilden. Hierbei wird Material des Rohlings aus der so geformten Nut verdrängt. Das verdrängte Material bleibt einstückig mit dem Rohling und bildet umlaufende Flansche 212, 214 an jeder Seite und unmittelbar anschließend an die Nut 206, wobei die Flansche radial nach außen über den ursprünglichen Umfang des Rohlings hinausstehen. Das Werkzeug 208 ist so ausgebildet, daß es in den Rohling so weit eindringt, daß eine Sollbruchstelle von vorbestimmten Durchmesser am Kern des Rohlings zurückgelassen wird.

Das nutformende Werkzeug 208 ist ein hartes, freidrehendes Rad mit einer mit einem Radius versehenen äußeren Kante zwischen den Flanken 220, 222 an gegenüberliegenden Seiten des Rades. Die Flanken 220, 222 sind zur Umfangskante 218 hin unter einem Winkel zwischen 10 und 45° geneigt, so daß neben der Kante das Rad einen V-förmigen Querschnitt aufweist. Die gekrümmte Kante des Rades geht über in die Flanken des Rades und der Krümmungsradius der Kante ist im Verhältnis zu der beabsichtigten Tiefe der herzustellenden Nut so gewählt, daß sich ein geeignetes Volumen an verdrängtem Material ergibt, welches die Flansche geeigneter Größe neben der Nut bilden soll.

Das abstützende Werkzeug 210 könnte ein nutbildendes Rad ähnlich dem Werkzeug 208 und diesem diametral gegenüberliegend sein, aber bei diesem Ausführungsbeispiel ist es ein freidrehbares Rad mit einer im allgemeinen zylindrischen äußeren Arbeitsoberfläche, welche zwischen ihren Enden umfangsmäßig eine ringförmige Vertiefung 224 aufweist. Die zylindrischen Endabschnitte des Werkzeugs 210 unterstützen den Stangenrohling an axial beabstandeten Positionen, während das nutformende Werkzeug 208 auf den Rohling gegenüberliegend der ringförmigen Vertiefung 224 einwirkt. Die Flansche 212, 214 befinden sich daher innerhalb der Ausnehmung 224.

In einem zweiten Stadium wird dann einer der Flansche unter Verwendung eines zweiten Paars von Werkzeugen nach unten gerollt, um so zu bewirken, daß das Flanschmaterial über die Öffnung der Nut 206 zur anderen Seite der Nut fließt, und zweckmäßigerweise nicht weniger als die Hälfte des Gesamtabstandes, und daß auf diese Weise eine erste Lippe gebildet wird, wie dies in Fig. 12 dargestellt ist.

In einer dritten, letzten Stufe wird dann in ähnlicher Weise der andere Flansch nach unten gerollt, was bewirkt, daß er über die Öffnung der Nut 206 fließt, bis er den am nächstliegenden Teil der ersten Lippe trifft und zumindest geringfügig über diesen hinausgelangt, wodurch eine zweite Lippe ausgebildet wird, wie dies in Fig. 13 dargestellt ist. Die zweite geformte Lippe wird stets dazu neigen, die erste Lippe zu überlappen, falls nicht ein bestimmtes Gegenlager vorgesehen ist, welches bewirkt, daß sie unter die erste ausgebildete Lippe fließt.

Wie in Fig. 12 und 13 dargestellt, können die zweiten Werkzeuge, die zum Nach-Unten-Rollen eines jeden der Flansche verwendet werden, ein Paar oder Paare von Flanschrollrädern 230, 232 sein, von denen ein jedes frei um eine Achse drehbar ist und eine zylindrische Umfangsfläche aufweist, um jeweils mit einem Flansch in Eingriff zu kommen und diesen nach unten zu rollen. Die zweiten Werkzeuge 230, 232 können um Achsen parallel den Achsen der Stange gedreht werden und dann eine zylindrische Oberfläche bilden.

Beim Formen der Stange 14 des Befestigungselements 10 ist es jedoch zweckmäßig, andere Merkmale der Stange gleichzeitig mit der Ausbildung der Sollbruchstellennut zu formen. Diese anderen Merkmale umfassen insbesondere die Verriegelungsnut 110, welche sich nahe der Sollbruchstellennut befindet, und der abgeschrägte Abschnitt 92, der sich in axialer Richtung jenseits beider Seiten der Nut erstreckt und stopfenseitig so weit wie die Verriegelungsnut.

Bei einer modifizierten zweiten Stufe wird daher die Verriegelungsnut 110 durch die Wirkung des Rollens des mit Nut und Flanschen versehenen, an der in Fig. 11 dargestellten Stufe geformten Vorformlings zwischen einem Paar von identisch profilierten Werkzeugen 240, 242, die in den Fig. 14a und 14b dargestellt sind, geformt, die so profiliert sind, daß sie gleichzeitig die Verriegelungsnut 110 mit einer steilen Verriegelungsflanke 112 und einer Übergangsflanke 114 formen und einen der Flansche nach unten rollen. Fig. 14a zeigt das Werkzeug 240 und den Rohling vor Beginn der zweiten Stufe, und Fig. 14b zeigt das Werkzeug 242 und den Rohling nach Beendigung der zweiten Stufe.

Weiterhin wird beim Formen der Sollbruchstellennut 100 der Stange 14 die Lippe des Stopfens 32 zuerst in die in Fig. 14b dargestellte Position gerollt, und anschließend wird in einer modifizierten dritten und letzten Stufe, die in Fig. 15a und Fig. 15b gezeigt ist, die Lippe 102 des Stangenendstücks 30 in Position gerollt, so daß sie die Lippe 104 geringfügig überlappt, wie in Fig. 15b dargestellt. Durch Ausbildung der Verriegelungsnut vor dem Schließen der Sollbruchstellennut kann ausreichend viel Material sowohl aus der Verriegelungsnut als auch aus der Sollbruchstellennut verdrängt werden, welches dann zur anschließenden Ausbildung der Lippe 104 und zur Ausbildung des erforderlichen progressiven Zunehmens des Durchmessers der Stange über den abgeschrägten Abschnitt 92 zur Verfügung steht. Zusätzlich kann ein beachtliches Volumen des Stangenmaterials zwischen der Verriegelungsflanke 112 der Verriegelungsnut und der Sollbruchstellennut 100 teilweise in die Sollbruchstellennut wegbewegt werden, so daß die zuerst ausgebildete Lippe 104 der Sollbruchstellennut offenbar eine massivere Größe annimmt, wie in Fig. 14b dargestellt, und daher besser dazu dient, die anschließend gerollte überlappende Lippe 102 gegen die Wirkung von nach innen gerichteten Kräften abzustützen, in welchen sie während des Setzens des Befestigungselements 10 ausgesetzt sind.

In der modifizierten dritten Stufe wird der Flansch 214 auf dem Stangenendstück nach unten gerollt, um die Lippe 102 zu bilden, und zwar unter Verwendung eines Paares von Flanschrollern 244, 246, welche so ausgebildet sind, daß sie nicht nur die Lippe 102 in Position rollen, sondern der äußeren Oberfläche des abgeschrägten Abschnitts 92 bei Beendigung der modifizierten dritten Stufe (siehe Fig. 15b) eine leichte Neigung anformen.

Anstelle der Verwendung von drehbaren Rädern zum Formen einzelner Merkmale der Stange 14 können eine Anzahl von einzelnen Merkmalen in einem einzigen kontinuierlichen Rollprozeß geformt werden unter Verwendung eines Paars geeignet profilierter Flachbett-Gesenke, die hin- und hergehend in einer im wesentlichen konventionellen Gewinderollmaschine mit ihren profilierten Oberflächen gegeneinanderweisend befestigt sind, so daß ein geeigneter Stangenrohling zwischen den Gesenken in im allgemeinen bekannter Weise gerollt wird.

Die Profilierung solcher Gesenke würde selbstverständlich in für den Fachmann bekannter Weise geeignet ausgebildet sein, um die mehreren, individuellen gewünschten Rollvorgänge auszuführen, einschließlich des Formens und Schließens der Sollbruchstellennut und des Formens anderer gewünschter Merkmale, wie beispielsweise Verriegelungsnut, Zugnuten, Montagenuten und geneigtem Abschnitt 92.

Die Erfindung ist nicht auf die Details der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims (10)

1. Selbstverstopfendes Blind-Befestigungselement mit einem rohrförmigen Körper und einer Stange, wobei der Körper einen länglichen Schaft mit einem blinden Ende, einen radial erweiterten vorgeformten Kopf am anderen Ende des Schaftes und eine Bohrung, die sich in axialer Richtung durch den Körper vom blinden Ende zum Kopfende des Körpers erstreckt, aufweist, wobei die Bohrung einen Hauptbereich aufweist, der sich durch den Schaft hindurch vom blinden Ende in Richtung Kopfende bis zu einer Anschlagsfläche erstreckt, sowie einen Verriegelungsbereich geringeren Durchmessers als derjenige des Hauptbereiches, welcher sich von der Anschlagsfläche zum Kopfende des Körpers erstreckt, wobei der vorgeformte Kopf eine Kopfunterseite nahe dem Schaft und eine Oberseite entfernt vom Schaft aufweist; wobei die Stange einen Stopfen und ein mit diesem einstückig verbundenes, langgestrecktes Stangenstück umfaßt, über welches der Stopfen entlang der Bohrung vom blinden Ende zum Kopfende hin gezogen werden kann, wobei der Stopfen entfernt vom Stangenendstück eine mit dem Schaft in Eingriff kommende Einrichtung zum In-Eingriff-Kommen mit dem Schaft an einer vom vorgeformten Kopf entferntliegenden Position aufweist sowie eine Anschlagsfläche zwischenliegend zwischen der mit dem Schaft in Eingriff kommenden Einrichtung und dem Stangenendstück zum Anschlagen an der Anschlagsfläche des Körpers, wobei beim Ziehen des Stopfens entlang der Bohrung, bis die Anschlagsfläche des Stopfens an der Anschlagsfläche des Körpers anschlägt, der Schaft deformiert wird, um einen Blindkopf zu bilden, wobei das Befestigungselement eine Verriegelungseinrichtung aufweist, die einen Teil des Körpers, welcher unter wachsender axialer Drucklast deformierbar ist, so daß er sich in den Verriegelungsbereich der Bohrung hineinerstreckt, umfaßt, sowie einen Teil des Stopfens neben dem Stangenendstück, welches eine Verriegelungsflanke darstellt, die vom Stangenendstück wegweist, um an dem Teil des Körpers anzuschlagen, der nun vorsteht, wobei der deformierbare Teil des Körpers einen ringförmigen Verriegelungskragen umfaßt, der mit dem vorgeformten Kopf einstückig und zu der Bohrung konzentrisch ist und eine radial innenliegende Oberfläche aufweist, die in den Verriegelungsbereich der Bohrung weist, und der eine radial äußere Oberfläche mit einem wesentlich kleineren Durchmesser als derjenige des vorgeformten Kopfes aufweist, wobei der Verriegelungskragen von einem ringförmigen Bereich auf der oberen Oberfläche des Kopfes unmittelbar neben und radial außerhalb des Kragens nach oben steht, und wobei die Anschlagsfläche zwischen dem Hauptbereich und dem Verriegelungsbereich der Bohrung innerhalb des Kopfes des Körpers angeordnet ist, wobei der Stopfen eine umfangsmäßig verlaufende Verriegelungsnut zwischen der Verriegelungsflanke und der Anschlagsfläche des Stopfens zum Aufnehmen des nun hervorstehenden Teils des Körpers aufweist, wobei der axiale Abstand zwischen der Anschlagsfläche des Stopfens und der Verriegelungsfläche nicht kleiner ist als der axiale Abstand zwischen der Anschlagsfläche des Körpers und dem ringförmigen Bereich der oberen Oberfläche des Kopfes, wobei die Stange eine Einrichtung zum Abstützen des deformierbaren Teils des Körpers und hierdurch zum Verhindern, daß dieser sich in die Bohrung erstreckt, bis die Verriegelungsnut eine Position innerhalb des Verriegelungsbereiches erreicht, in der sie den vorstehenden Teil aufnimmt, aufweist.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsflanke zur Senkrechten zur Achse der Stange einen Winkel im Bereich zwischen 10 und 45° einnimmt.

3. Befestigungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Winkel ungefähr 30° ist.

4. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stangenendstück eine Mehrzahl von in gewissem Umfang nachgiebigen ringförmigen Flanschen aufweist, deren Durchmesser so sind, daß sie im Verriegelungsbereich der Bohrung einen Festsitz bilden.

5. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stangenendstück mittels einer Sollbruchstelle, welche den Grund einer ringförmigen Nut bildet, am Stopfen befestigt ist.

6. Befestigungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Nut mittels überhängender Lippen am Stopfen und am Stangenendstück abgeschlossen ist.

7. Befestigungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe am Stangenendstück die Lippe am Stopfen überlappt.

8. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Oberfläche des Kopfes einen äußeren peripheren Teil aufweist, der sich über den ringförmigen Bereich unmittelbar anschließend an und radial außerhalb des Kragens erhebt.

9. Befestigungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der äußere periphere Teil auf eine Ebene überhalb des Verriegelungskragens erhebt.

10. Verfahren zum Herstellen einer Stange für ein selbstverstopfendes Blind-Befestigungselement, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst ein Stangenrohling geformt wird, der einen Stopfenrohling und einen Stangenendstückrohling umfaßt, und daß dann der Stangenrohling zwischen geeignet profilierten Werkzeugen gerollt wird, um eine ringförmige Nut zwischen dem Stopfenrohling und dem Stangenendstück zu bilden, wodurch eine Sollbruchstelle geformt wird, welche den Stopfenrohling mit dem Stangenendstückrohling verbindet, wobei gleichzeitig aus Material, welches von der Nut verdrängt wurde, umfangsmäßig verlaufende Flansche nahe und an beiden Seiten der Nut geformt werden, daß dann der Flansch auf den Stopfenrohling gerollt wird, um eine Lippe zu bilden, die über der Nut überhängt, und daß schließlich der Flansch auf den Stangenendstückrohling gerollt wird, um eine Lippe zu bilden, die über die Nut überhängt und die zuerst gebildete Lippe überlappt.