DE369395C

DE369395C - Verfahren zur Befestigung oder Sicherung von Bolzen oder Nieten in Metallplatten und Bolzen oder Niet zur Ausfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE369395C
Application number: DEA36495D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1920-10-27
Filing date: 1921-10-26
Publication date: 1923-02-19

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung oder Sicherung von Bolzen oder Nieten in Metallplatten oder ähnlichen Bauteilen und einen Bolzen oder Niet zur Ausführung des Verfahrens. Der Erfindung· .gemäß wird in einer inneren Kammer des Bolzen- oder Nietschatftes ein Explosivstoff ■untergebracht. Bei der Explosion des Explosivstoffes erfährt der Schaft des Nietes oder Bolzens eine solche Gestaltsveränderting, daß er in der Metallplatte oder in den· miteinander zu verbindenden Metällplatten einen unbe-

■ dingt sicheren Sitz erhält. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar zur Verbindung von Stahlplatte«, bei welchen -ein· Zugang zur Rückseite der Platte schwierig oder unmöglich· 'ist, beispielsweise unter Wasser bei der Bergung von Schiffen. Die Einführung· der Bolzen oder Niete in die Bolzeolöcher kann von Hand und die Entzündung des Explosivigemisches durch irgendwelche Mittel erfolgen. Beispielsweise könnte hierzu ein SchlagwerkzeUjg benutzt werden. Bei einer bekannten Art solcher ScWagwerttizeuge erfolgt die Ausweitung bzw. -Schlitzung des Bofeensehaftes durch den im Werkzeug wirksam werdenden Explosionsdruck bzw. durch die Wirkung eines 'Gleitbolzens, der bei der dem Werkzeug zu erteilenden Bewegung wirksam wird, oder .mittels eines voxsprin-

genden Hebels oder Stiftes, der «bei seiner Vorwärtsbewegung gegen ein in seiner Bahn ■befindliches Hindernis anschlägt. Die für genannten Zwedk in Anwendung kommenden Bolzen oder Niete werden vorzugsweise aus ■dehnbarem Stahl hergestellt. Bei der Benutzung für Schlagwerkzeug wird die Stirn des Bolzens gehärtet, wobei sich 'die Härtung nach dem Kopf des Bolzens !hin vermindert. to Der Bolzen oder Niet kann von irgendeiner gebräuchlichem äußeren Gestalt sein und eine konvexe Fläche oder konkave Stirnfläche aufweisen, während der Schaft zylindrisch oder konisch ausgebildet sein kann. Zur Erleichterung der Ausdehnung können an der Außenseite des Bolzens in der Umgebung der Explosionskammer in der Längsrichtung sich erstreckende Einschnitte vorgesehen sein, die sich am Scheitel oder an der Stirn des Bolzens auch in radialer Richtung erstrecken können. Um nach erfolgter Ausweitung des Bolzens in dem Loch einer Stahlplatte den festen Sitz des Bolzens gegen .Lösung zu sichern, kann am Bolzen schaft eine Schulter vorgesehen· sein, zu welchem Zweck an der Außenfläche desselben eine im Querschnitt w ink eiförmige Ausnehmung hergestellt wird, so daß bei der vor sich gehenden Ausdehnung die ,Schulter die ■ 30 Stahlplatte etwas übergreift. Um des weiteren den Sitz des Bokens an den Seiten des Loches der Platten zu sichern, können am LTmfang des Bolzens an der Stelle, an welcher ' er die Innenfläche des Loches berührt, Aus- ; nehmungen vorgesehen sein, die zweckmäßig ' mit scharfen Kanten hergestellt werden, wo- ^! bei das Metall an dieser Stelle gehärtet wird. ^: Bei vor sich gehender Ausdehnung schneiden : sich die vorspringenden Kanten der Ausneh- ' mungen in die Lochwandung ein, um sich in ihr einzubetten. Letztgenannte Ausnehmungen können in¹ oder außer Zusammenhang mit ^! der im Querschnitt winkelförmigen Ausnehmung angeordnet sein. Die Explosionskanimer wird zweckmäßig leicht oval oder bir- .1 nenförmig hergestellt. Die ihr zu erteilende ' Lage entspricht der Gestaltung der Stirn ; des Bolzens oder Nietes bzw. dem jeweiligen i Zweck, welchem letzterer zu dienen hat. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf ' Bolzen, oder Niete, die an ihrem einen Ende einen Kopf oder an ihrem anderen Ende eine Exploskmskammer aufweisen, sondern die Einrichtung kann auch derartig getroffen sein, daß auch im Kopf des Bolzens eine Explosionskammer vorgesehen wird, wobei -zwecks gleichzeitig zu bewirkender Explosion ein Veflbi-ndungskanal zwischen beiden Kammern . vorgesehen wird.

Das Kopfende des Bolzens erhält Scthrau- , ■ bengewinde zur Anordnung einer Befestigungsmutter. Das Expfosivniittel ist in einem metallenen Patronengehäuse untergebracht, welches sowohl die Einführung des Explosivstoffes in die innere Kammer des Bolzens erleichtert als auch andererseits Risse oder Sprünge abdeckt, welche sich bei vorgängigen Expansionen einstellen. Außerdem werden durch diese Patronengehäuse die Expansionsgase innerhalb der Kammer während einer längeren' Zeit zurückgehalten, bis eine gewisse Expansion stattgefunden hat. Das Metallgehäuse der Patrone ist zufolge seiner Dehnbarkeit weniger einer Spaltung ausgesetzt als die Wandung der Kammer.

Der Zutritt bzw. der Verschluß der Kam-. mer kann an jedem Ende derselben erfolgen, jedoch zweckmäßig am Kopfende des Bolzens, und zwar aus dem Grunde, weil die Expansion sich in der Verlängerung der Kammer vollzieht, bis sie an -dem Seiten des Loches, durch welches der Bolzen oder Niet

■ zur Einführung gelangt, zum Stillstand ge- ; langt. Es ergibt sich hierbei ein keilförmiger , Angriff an den Seiten, des Loches, wobei die ι Platte gegen den Kopf hin albgedichtet wird. Wenn der Zugang vom Stirnende her erfolgen soll, so kann dasselbe durch eine auf-

■ geschraubte Kappe verstärkt werden, die aus gehärtetem oder 'besonders «ahem Stahl bestehen kann. Die Explosionskammer kann an verschiedenen Stellen oder in verschiedener Lage mit Beziehung zur Stirn des Bolzens angeordnet sein, je nachdem es beabsichtigt ist, die Stirn des Bolzenscbaftes aufzuschlitzen ojder den Schaft in der Gestalt einer Ausbauchung mit oder ohne Längsrisse auszuweiten. Ein Gasverschluß des Einführungsstopfens kann durch das Patronengehäuse, durch. AMitihtungsscheiben oder durch ein entsprechend ausgenommenes Ende des Stopfens derartig hergestellt sein, daß sich die dünnen Kanten gegen die Wandungen des Zugangsloches nach außen erstrecken, wenn sie dem Explosionsdruck unterworfen werden.

Die Entzündung des Explosivstoffes kann durch irgendwelche Mittel, sei es auf elektrischem Wege oder durch einen Zündstift oder einem Schmelzzünider, (bewirkt werden. Für gewöhnlich empfiehlt sich hierzu die Benutzung eines Zündstiftes,, wobei sich derselbe in unmittelbarer Verbindung mit der Kappe befindet und nur einen leichten Schlag von Hand zu erhalten hat. Am Kopf oder Stopfen ist An der Verlängerung· des Zünidstiftes eine Ausnehmung hergestellt, so Idaß sich das vorstehende Ende unterhalb der inneren Fläche des Kopfes befindet, um gegen iinizulaässige Berührungen oder Schläge geschützt zu sein. Um iao weitere Sicherung gegen schädliche-Einflüsse von außen zu gewähren, bann· auch ein Stopfen

in die Ausnehmung eingesetzt werden; um zu verhindern, daß der Stift während der Expansion nicht herausgetrieben wird, erhält er eine konische Gestalt, um sich idem konisehen Teil des Ziindstiftlocihes anzupassen.

Im solchem Falten-, in welchem fdier Bolzen oder Niet als Schlagstiift in einem unter Explosion wirkenden Schlagwerkzeug angewendet wird, erfolgt die Zündung- unter der Wir-

to ikung des Explosion-s-druokes im Werkzeug zufolge der demselben eigenen Bewegung und der Stillsetzung derselben oder durch einen vorspringenden Stift oder Hebel, welcher mit einem Hindernis in seiner Bahn zusammentrifft, während er vorgestoßen wird.

Es können mehrere Vorsprünge oder Schäfte an einem 'gemeinschaftlichen Kopf, beispielsweise einem Stahlblock oder einer Stahlplatte, vorgesehen und mit Explosionskammern viersehen sein, um ausgeweitet oder geschlitzt zu werden, .nachdem sie durch eine andere Platte oder ein ähnliches Werkstück hilldurchgetrieben worden sind*.
In der .Zeichnung zeigt:

AtIb. ι einen Längsschnitt durch die Mitte eines Bolzene 2, welcher in einer mittleren Eammer einen Explosivstoff enthält. Die Kammer 3, ist von solcher Größe, daß sie die erforderliche Menge von Explosivstoff in einem dehnbaren Metallgehäuse aufzunehmen vermag, welches die gleiche Gestalt wie die Kammer 3 aufweist. Die Patrone enthält eine Kappe 4, welche durch, irgendwelche Mittel <zur Entzündung gebracht werden kann.

In der Zeichnung ist zu diesem Zweck ein Zündstift 5 dargestellt. Das für den Zündstift 5 vorgesehene Loch verjüngt sich, leicht an der Stelle, an der es in die Kammer 3 eintritt. Der Zündstift 5 ist von entsprechend sich verjüngender Gestalt. Ein mit Schraubengewinde versehener Stopfen 6, welcher den Zündstift 5 in sich enthält, verschließt den Eintritt zur Kammer 3. Vor dem äußeren Ende des Stopfens 6 befindet sich ein leerer Raum 7, durch welchen der Zündstift 5 gegen unbeabsichtigte Stöße oder Schläge gesichert wird. Dieser Raum 7 wird zweckmäßig durch einen Stopfen abgeschlossen. Soll die Sicherung des Bolzen 2 in den Platten, in welche er eingesetzt worden ist, erfolgen, so wird dem' Stift 5 ein leichter Schlag erteilt, wobei zufolge der eintretenden Explosion des Explosivstoffes der Bolzen 2 in der aus Abb. 2 ersichtlichen Weise ausgeweitet wird. Andernfalls kann, entsprechend der Menge des angewendeten Explosivstoffes, die Expansion so weit fortgesetzt werden, ibis der Schaft des Bolzens 2 geschlitzt wird.

AbIb. 3 zeigt in einer Seitenansicht, sowie in einer Stirnans'icht die Art und Weise, gemäß welcher entsprechende Abänderungen an der Außenseite des Bolzens vorgenommen werden können. Zu diesem Zweck können an der Außenseite 'des Bolzenschaiftes Längs-, schlitze 8 vorgesehen sein, um die Expansion oder die Scblitzumg des Bolzetischaftes zu fördern. Diese Längsschlitze oder Einschnitte 8 können von verschiedener Tiefe sein und verschiedene Länge aufweisen. Am Stirnende des Schaftes des Bolzens- sind in radialer' Richtung sich erstreckende Einschnitte 9 vorgesehen. Des weiteren ist am Umfang oder an der Außenfläche des Bolzens eine im Querschnitt winkelförmige Ausnehmung 10 vorgesehen, um eine Schulter zu bilden, die wirksam wird, wenn die Ausweitung des Bolzens während der Explosion stattfindet. Des weiteren sind an der Außenfläche des Bolzens scharfe Einschnitte 11 vorgesehen, die sich, um den Bolzen herum, erstrecken. Bei der Ausdehnung- des Bolzens gelangen, dieselben in Eingriff mit der Wandung des Loches, in welches der Bolzen eingeführt ist. D'er Kopf des iBolzens kann durdh eine besondere Mutter 12 gebildet sein, die auf den mit Schraubengewinde versehenen Bolzenischaft zum Zwecke !besonderer' Einstellung aufgeschraubt wird.

Bei der aus AbIb. 4 ersichtlichen Ausführungsform des Bolzens !befindet sich der Zu¹-tritt zu der den Explosivstoff enthaltenden Kammer 3 vom Stirnende des Bolzens her. Die Explosionskammer ist durch einen Stopfen 15 abgeschlossen, der in seinem Sitz am Stirnende des Bolzenschaftes durch eine aufgeschraubte Kappe 14 .gesichert ist.

Abb. 5 zeigt ira einem Längsschnitt eine abgeänderte Einrichtung, um den Explosivstoff zur Entzündung zu bringen. In diesem Fall ■wirkt der Bolzen als Schlagbolzen, der sich nach bewirkter Einführung in seinen Sitz sofort ausweitet. In die Ausnehmung 16. ist ein Stück Kupfer oder anderes Metall 17 eingedrückt. An der inneren, Seite desselben ist eine harte Spitze 19 vorgesehen. In einer kleinen Ausnehmung 18 ist eine entsprechend · empfindliche Kappe oder Hülse vorgesehen, welche mit der Explosiionskammer durch einen engen Kanal 20 in Verbindung steht, der einen Zeitzünder enthält. Bei einer stattfindenden Explosion, welche den Kopf des Bolzens beeinflußt, wird die Spitze 19 einwärts gedruckt, so daß sie an die Zündkappe oder Hülse anschlägt und die Zündung bewirkt.

Abb. 6 zeigt eine weitere Auisführumgsform, gemäß welcher der Explosivstoff zur Entzündung gelangt, wenn der -Bolzen als Schlagwerkzeug¹ benutzt wirdi. Es ist hierbei ein .Kanal 21 im dem Versdhiußstopfen· vorgesehen, in welchem ein zugespitzer Schlagbolzen 22. gleitbar ist. Letzterer wird! im seiner

Ruhelage durch eine schwache Feder 23 gehalten. Wenn diese Vorrichtung in Benutzung genommen wird, so gleitet der Schlagbolzen 22 vorwärts .und schlägt auf die Hülse 5 oder Jas Zündhütchen, wobei das Schlagwerkzeug sofort in seine Ruhelage eintritt, nadidem es »eine Siitzplatte durchdrungen 'hat.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Befestigung oder Sicherimg von Bolzen in miteinander zu verbindenden Platten, dadurch gekennzeichnet, daß in· einer im Botzenschaft vorgesehenen Kammer (3) ein Explo- [ sivstoff untergebracht und derselbe eur Ent zündung· gebracht .wird, um eine Aus- : dehnung, Ausbauchung oder Gestaltung ; 'des Bolzenschaftes !herbeizuführen, so daß derselbe ein Befestigungsmittel für ^; die miteinander zu verbindenden Platten j bildet.

2. Bolzen oder Niet zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch ;

gekennzeichnet, daß sich die innere Kam- , mer (3) für die Aufnahme des Explosiv- j stoffes so weit entfernt von der Stirn des ' Bolzenschaftes befindet, daß die Ausdehnung des Bolzenschaftes infolge der Explosion in der Gestalt einer Ausbauchung vor sich geht, ohne daß eine Öffnung der Stirnfläche erfolgt, wobei in der AusbauchungLängssdhlitze zufolge der Ex- j pansion gebildet sein können (Abb. 2).

3. Bolzen oder Niet zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch : gekennzeichnet, daß die den Explosivstoff | enthaltende Kammer (3) in unmittelbarer ! Nähe der Stirnfläche des Bolzenschaftes j Hegt, so daß letztere während der Explosion des Explosivstoffes mit Schlitzen versehen bzw. geöffnet wird.

4. Bolzen oder Niet zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Explosivstoff in einem dehnbaren Metallgehäuse untergebracht ist, welches eine Zündkapsel besitzt.

5. Bolzen oder Niet zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Bolzens LängseinschnittP (8) in der Nähe der Explosionsfcammer sowie an der Stirnfläche des Schaftes radiale Einschnitte (9) vorgesehen sind (Abb. 3).

6. Boken oder Niet zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenfläche des Bolzenschaftes -eine im Querschnitt winkelförmige Ausnehmung (10) zur BiI-dung einer Schulter vorgesehen ist (■Aiblb.3).

7. Bolzen oder Niet zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenfläche des Bolzenschaftes um dessen Umfang herum sich erstreckende Einschnitte (11) vorgesehen sind (Abb. 3).

8. Bolzen oder Niet zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zutritt zu der den Explosivstoff enthaltenden Kammer (3) am Kopfende des Bolzenschaftes hergestellt ist, dessen Verschluß durch einen Schraubstopfeni erfolgt.

9. Bolzen oder Niet zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zutritt zu der den Explosivstoff enthaltenden Kammer am Stirnende des Bolzenschaftes hergestellt und durch einen Schraubstopfen verschlossen ist.

10. Bolzen oder Niet zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Stirnende des Bolzenschaftes eine gehärtete Stahlkappe (14) aufgeschraubt ist (Abb. 4).

11. Bolzen oder Niet zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung des Explosivstoffes durch einien .Zündstift von sich verjüngender Gestalt bewirkt wird, dessen größerer Durchmesser sich an 'dem dem Explosivstoff zugekehrten Ende befindet, und daß der Zündstoff in einer Durchbohrung des Verschlußstopfens untergebracht ist, deren sich verjüngende Gestalt der Gestalt des Zündstiftes entspricht.

12. Bolzen oder Niet zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Schlaghammei in einem unter Explosion wirksam werdenden Schlagwerkzeug angeordnet ist, ■wobei sich die Explosion unmittelbar vollzieht, nachdem ein Schmelzzünder durchschlagen ist (Abb. S)..

13. Bolzen oder Niet zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Sdhlaghammer in einem unter Expansion wirksam werdenden Schlagwerkzeug- angeordnet ist, wobei sich die Explosion unmittelbar vollzieht, nachdem· ein Gleitstück in ejner Führung seine Gleitbewegung ausgeführt hat (Abb. 6).

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.