DE679962C

DE679962C - Fixed rivet connection for sheet metal stacks where rivets with particularly large shaft lengths are required

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Publication number: DE679962C
Application number: DEH145874D
Authority: DE
Original assignee: WILLY HAUPT DIPL ING
Current assignee: WILLY HAUPT DIPL ING
Priority date: 1935-12-07
Filing date: 1935-12-08
Publication date: 1939-08-25

Description

Feste Nietverbindung für Blechpakete, bei welchen Niete besonders großer Schaftlänge erforderlich sind Die bisher gebräuchlichen Niete besitzen einen zylindrischen Schaft, an dessen einem Ende ein fertiger Kopf sitzt (der sog. Setzkopf) und an dessen anderem Ende erst beim Nieten ein Kopf (der sog. Schließkopf) gebildet wird. Bevor der Schließkopf gebildet ist, heißt der Nietbekanntlich Rohniet und nach dem Bilden des Schließkopfes geschlagener Niet oder fertiger Niet. Der zylindrische Rohniet wird bisher in zylindrisch ausgeführte Löcher in glühendem Zustande ohne Zwang eingesetzt, bis der Setzkopf zum Anliegen kommt. Dann wird der Setzkopf durch einen Gegenhalter fest an den zu verbindenden Gegenstand angedrückt und durch Schlagen mit einem sog. Niethammer auf das freie Ende des Schaftes der Schließkopf gebildet. Damit der Rohniet in erwärmtem Zustande ohne Schwierigkeiten in das Nietloch eingebracht werden kann, ist der Durchmesser des Schaftes des kalten Rohniets bekanntlich um etwa z mm kleiner als der Durchmesser des Nietloches. Durch das Schlagen mit dem Niethammer wird jedoch in normalen Fällen (d. h. wenn die Länge des Nietes nicht zu groß ist) der Nietschaft so gestaucht, daß der wieder erkaltete fertige Niet das Loch ganz ausfüllt. Bei sehr langen Nieten wird jedoch der Nietschaft auf seiner ganzen Länge nicht genügend gestaucht, um überall an der Lochwandung gut anzuliegen. Meist tritt nur in der Nähe des Schließkopfes eine Stauchung ein, während in der Nähe des Setzkopfes zwischen Schaft und Lochwandung ein unerwünschter Spielraum verbleibt. Infolgedessen ist in den meisten Vorschriften für Nietkonstruktionen (z. B. G. E.-Vorschrift der Deutschen Reichsbahn-Gesellschaft) vorgeschrieben, daß Niete nur bis zu einer gewissen Klemmlänge (d. i. das Maß zwischen Innenkante Setzkopf bis Innenkante Schließkopf) verwendet werden dürfen, und daß bei größeren Klemmlängen konische Bolzen, das sind konisch gedrehte Schraubenbolzen, die in kaltem Zustande in entsprechend konisch aufgeriebene Löcher eingetrieben werden, verwendet werden müssen. Diese konischen Bolzen sind nun zweifellos .insofern gut, als sie, falls sie sauber genug bearbeitet sind, die Löcher gut -ausfüllen und fest an den Lochwandungen anliegen. Sie haben aber einerseits den Nachteil, daß sie teuer sind und andererseits, daß sie die zu verbindenden Konstruktionsteile nicht so gut zusammenpressen wie ein Niet. Der warm geschlagene Niet zieht sich nämlich beim Erkalten in der Längsrichtung zusammen und übt dadurch auf die zwischen Setz- und Schließkopf eingeklemmte Konstruktion einen starken Druck, die sog. Klemmkraft, aus.Fixed rivet connection for sheet metal stacks, which are especially useful for rivets long shafts are required. The rivets that have been used up to now have a cylindrical shaft with a finished head at one end (the so-called setting head) and at its other end a head (the so-called closing head) is only formed during riveting will. Before the closing head is formed, the rivet is known to be called the raw rivet and After the closing head has been formed, the rivet is struck or the rivet is finished. The cylindrical one The raw rivet is so far in cylindrical holes in a glowing state without Force used until the setting head comes to rest. Then the setting head is through a counter holder firmly pressed against the object to be connected and by hitting it The closing head is formed with a so-called riveting hammer on the free end of the shaft. So that the raw rivet can be inserted into the rivet hole without difficulty in a heated state can be, the diameter of the shank of the cold rivet is known to be around about z mm smaller than the diameter of the rivet hole. By hitting with that However, riveting hammer is used in normal cases (i.e. when the length of the rivet is not is too big) the rivet shaft is so compressed that the finished rivet has cooled down again completely fills the hole. In the case of very long rivets, however, the rivet shank is on its not compressed enough over the entire length to lie firmly against the wall of the hole. Usually a compression occurs only in the vicinity of the closing head, while in the Near the setting head between the shaft and the wall of the hole, there is an undesirable margin remains. As a result, most regulations govern rivet structures (e.g. G. E. regulation of the Deutsche Reichsbahn-Gesellschaft) stipulates that Rivets only up to a certain grip length (i.e. the dimension between the inside edge of the setting head up to the inner edge of the closing head) may be used, and that with larger clamping lengths conical bolts, these are conically turned screw bolts that are in a cold state are driven into correspondingly conically reamed holes have to. These conical bolts are no doubt good in that they, if any, are good they are machined clean enough, the holes are well-filled and firmly attached to the walls of the holes issue. On the one hand, they have the disadvantage that they are expensive and, on the other hand, that they do not compress the structural parts to be connected as well as a rivet. The warmly beaten one The rivet pulls itself when it cools down in the longitudinal direction and thereby exerts on the between the setting and closing heads trapped construction exerts a strong pressure, the so-called clamping force.

Erfindungsgemäß werden die den bisher gebräuchlichen Nietverbindungen eigenen Mängel selbst bei Nieten von größerer Schaftlänge vermieden durch eine Nietverbindung, bei der Niete mit wenigstens teilweise konischem Nietschaft verwendet und in ein entsprechend konisches Nietloch eingepreßt werden.The rivet connections that have hitherto been used are in accordance with the invention own defects even with rivets with a larger shaft length avoided by a rivet connection, used in the rivet with at least partially conical rivet shank and in a be pressed in accordingly conical rivet hole.

Es ist zwar eine Nietverbindung für zwei zu verbindende Bleche bekannt, bei der die Versenkung für den Setzkopf einen das eine Blech völlig durchsetzenden Kegel mit geraden Mantellinien bildet und bei der ein Niet verwendet wird, dessen Senkkopf eine diesem Versenkungskegel annähernd ähnliche Trompetenform mit gekrümmten Mantellinien besitzt. Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht demgegenüber darin, daß die Kegelform des Nietloches sich über mehrere Blechlagen erstreckt und die Form des Nietschaftes, insbesondere der Kegelneigungswinkel, genau der Form des Nietloches entspricht.A riveted joint for two sheets to be joined is known, in which the countersink for the setting head completely penetrates the sheet metal Forms cones with straight surface lines and in which a rivet is used, its Countersunk head has a trumpet shape that is almost similar to this countersunk cone with curved Has surface lines. The essence of the present invention is against it in that the conical shape of the rivet hole extends over several sheet metal layers and the shape of the rivet shank, in particular the taper angle, exactly the shape of the rivet hole.

Bei Verwendung von Kopfnieten weist der Nietschaft eine nach dem freien Schaftende sich verjüngende Form auf. Bei diesen Nietverbindungen ist der Durchmesser des Rohniets im Vergleich mit dem Durchmesser des zugehörigen Nietlochs so bemessen, daß der erwärmte Niet nicht wie bisher lose in das Nietloch eingelegt wird, sondern nur unter Druck eingeführt werden kann, bis der Setzkopf zum Anliegen kommt. Nach dem Einpressen des Nietes in das Nietloch wird der Schließkopf in gleicher Weise gebildet wie bei den bisher gebräuchlichen Nieten bzw. Nietverbindungen. Das unter Druck erfolgende Eintreiben des erwärmten konischen Rohniets in das konische Nietloch hat zur Folge, daß die Mantelfläche des Nietschaftes fest gegen die Lochwandung gepreßt wird, noch bevor der Schließkopf gebildet wird. Zur guten Ausfüllung des Nietlochs ist daher die beim Bilden des Schließkopfes auftretende Stauchwirkung nicht mehr erforderlich, sofern der Nietschaft durchgehend konisch ausgebildet ist. Da also die gute Lochausfüllung gemäß vorliegender Erfindung allein schon durch die konische Form des Nietschaftes bewirkt wird, ist sie nicht mehr von der Nietlänge abhängig, sondern kann auch bei langen Nieten in sicherer Weise erreicht werden. Gegenüber den bisher gebräuchlichen Verbindungen, die sich eingetriebener gedrehter konischer Bolzen bedienen, hat die vorliegende Nietverbindung hauptsächlich den Vorteil, daß sie billiger ist. Während nämlich die konischen Bolzen, da sie kalt eingetrieben werden, genau und sauber gedreht werden müssen, kann der gemäß der Erfindung verwendete konische Niet weniger genau gedreht oder sogar nur gepreßt sein, da er in glühendem Zustande eingetrieben wird, wobei sich Oberflächenungenauigkeiten infolge des plastischen Zustandes des glühenden Nietwerkstoffes leicht ausgleichen.When using head rivets, the rivet shank points one after the other Shank tapered shape. In these riveted connections, the diameter is dimension of the raw rivet in comparison with the diameter of the associated rivet hole, that the heated rivet is not loosely inserted into the rivet hole as before, but can only be inserted under pressure until the setting head comes to rest. To after the rivet is pressed into the rivet hole, the closing head is adjusted in the same way formed as with the rivets or riveted connections that have been used up to now. That under Pressing the heated conical rivet rivet into the conical rivet hole has the consequence that the lateral surface of the rivet shank firmly against the wall of the hole is pressed before the closing head is formed. To fill out the The rivet hole is therefore the upsetting effect that occurs when the closing head is formed no longer required if the rivet shaft is continuously conical. So since the good hole filling according to the present invention alone already through the conical shape of the rivet shank is effected, it is no longer of the rivet length dependent, but can also be achieved safely with long rivets. Compared to the previously used connections, which are driven in twisted use conical bolt, the present riveted connection mainly has the Advantage of being cheaper. While namely the conical bolts because they are cold must be driven, must be turned precisely and cleanly, according to the Invention used conical rivet rotated less precisely or even only pressed because it is driven in a glowing state, with surface inaccuracies Easily compensate due to the plastic state of the glowing rivet material.

Die Nietverbindung gemäß vorliegender Erfindung kann unter Verwendung von Kopfnieten oder von Nietbolzen ohne Kopf hergestellt werden. Um bei dem mit Gewalt erfolgenden Eintreiben des Rohnietes eine größere Anstauchung am Nietschaft in der Nähe des getriebenen Nietendes bzw. unterhalb. des Setzkopfes zu vermeiden, kann man den Niet dort auf eine geringere als die soss, beim Nieten übliche Temperatur erwärmen, so daß der Nietwerkstoff dort in geringerem Maße plastisch ist. Ferner kann das konische Nietloch auf der für die Aufnahme des größeren Durchmessers bestimmten Seite, von der aus das Eintreiben des Nietes erfolgt, bzw. auf der Seite des Setzkopfes eine Erweiterung erhalten, die eine gegebenenfalls beim. Eintreiben des Nietes auftretende Stauchung des Schaftes aufnimmt.The riveted joint according to the present invention can be used by head rivets or by rivet studs without a head. To with the If the raw rivet is driven in by force, a greater upsetting of the rivet shaft near or below the driven rivet end. to avoid the setting head, you can set the rivet there to a lower temperature than the usual temperature for riveting heat so that the rivet material is plastic to a lesser extent there. Further The conical rivet hole on the can be intended to accommodate the larger diameter Side from which the rivet is driven in or on the side of the setting head get an extension that can be added to the. Driving in the rivet occurring Absorbs compression of the shaft.

Eine übermäßige Anstauchung des getriebenen Nietendes kann auch dadurch vermieden werden, daß der Nietschaft in der Nähe des getriebenen Nietendes bzw. unterhalb des Setzkopfes eine Einschnürung aufweist, die durch die beim Eintreiben des Nietes auftretende Stauchung ausgeglichen wird.This can also result in excessive compression of the driven rivet end be avoided that the rivet shaft is in the vicinity of the driven rivet end or has a constriction below the setting head, which is caused by the driving in of the rivet occurring compression is compensated.

Häufig erweist es sich als vorteilhaft, nur einen Teil des Schaftes, beispielsweise die halbe Schaftlänge, konisch, den anderen Teil dagegen zylindrisch auszubilden. In entsprechender Weise ist dann auch das Nietloch auszubilden. Bei diesen Ausführungsformen des Erfindungsgedankens wird die gute Lochausfüllung auf der einen Seite durch die konische Form des Schaftes, auf der anderen Seite durch die Stauchung, die der zylindrische Teil beim Eintreiben des Nietes oder bei der Bildung des Schließkopfes erfährt, erzielt. Diese Ausführungsformen besitzen den Vorteil, daß zur Erzielung eines bestimmten kleinsten Nietdurchmessers, der aus Festigkeitsgründen vorhanden sein muß und nach den Vorschriften der Rechnung zugrunde zu legen ist, infolge der geringeren Länge des konischen Schaftteils ein geringerer Aufwand an Nietwerkstoff erforderlich ist, und daß der Arbeitsaufwand bei dem konischen Aufreiben der Löcher geringer ist. Durch die Unterteilung des Schaftes in einen konischen und einen zylindrischen Teil ist eine gute Lochausfüllung auch des zylindrischen Teils gegeben, da der beim Schließen des Nietes auftretende Stauchdruck ausreicht, um den verhältnismäßig kurzen zylindrischen Teil des Nietloches mit dein Nietwerkstoff auszufüllen.It often proves to be advantageous to only use part of the shaft, For example, half the shaft length, conical, the other part, however, cylindrical to train. The rivet hole is then also to be formed in a corresponding manner. at These embodiments of the inventive concept are based on the good hole filling on the one hand by the conical shape of the shaft, on the other hand by the upsetting of the cylindrical part when driving in the rivet or when Formation of the closing head experiences achieved. These embodiments have the Advantage that to achieve a certain smallest rivet diameter, the Strength reasons must be present and based on the rules of the invoice is to be laid, a smaller one due to the shorter length of the conical shaft part Expenditure on rivet material is required, and that the amount of work in the conical Reaming the holes is less. By dividing the shaft into one conical and a cylindrical part is also a good hole filling of the cylindrical part Partly given, because of the upsetting pressure that occurs when the rivet is closed sufficient to cover the relatively short cylindrical part of the rivet hole with your Fill in the rivet material.

Die Neigung der Mantellinien des konischen Schaftes kann z. B. i : ioo oder i : Zoo sein. In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt.The inclination of the surface lines of the conical shaft can, for. B. i: ioo or i: be a zoo. In the drawing are some embodiments of the subject of the invention shown.

Abb. i zeigt eine Nietverbindung, bei der in die zti verbindenden Teilerz ein Niet mit dein durchgehend konischen Schaft ,Sk und dem Setzkopf K, eingepreßt ist. Der noch nicht geschlossene Schließkopf wird aus dem freien Schaftende F gebildet.Fig. I shows a riveted connection in which the zti connecting Part ore a rivet with your continuously conical shaft, Sk and the setting head K, pressed in is. The not yet closed closing head is formed from the free shaft end F.

Die Nietverbindung nach Abb. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Abb. i dadurch, daß in dem zu nietenden Teil a auf der Seite des Setzkopfes eine Erweiterung der Nietlochöffnung oder eine Aussparungal vorhanden ist, die die beim Eintreiben des Nietes unterhalb des Setzkopfes auftretende Stauchung S, des Schaftes Sk aufnimmt.The riveted connection according to Fig. 2 differs from that according to Fig. I in that in the part to be riveted a on the side of the setting head a Enlargement of the rivet hole opening or a Aussparungal is available, which the Driving in the rivet below the setting head resulting compression S, of the shank Sk picks up.

Abb. 3 veranschaulicht einen Niet mit konischem Schaft Sk, der unterhalb des Setzkopfes Ist in dem Schaftteil S. eine Einschnürung aufweist, die beim Eintreiben des Nietes durch Stauchung wieder ausgeglichen wird.Fig. 3 illustrates a rivet with a conical shank Sk, which has a constriction below the setting head Ist in the shank part S. This constriction is compensated for again by upsetting when the rivet is driven in.

Abb. q. zeigt eine Nietverbindung, bei der der sich an den Setzkopf K, anschließende Schaftteil Sk konisch und der restliche Schaftteil SZ zylindrisch ausgebildet ist.Fig.q. shows a riveted connection in which the is attached to the setting head K, subsequent shaft part Sk conical and the remaining shaft part SZ cylindrical is trained.

Im Gegensatz dazu ist in Abb. 5 eine Nietverbindung dargestellt, bei der an den Setzkopf K, zunächst ein zylindrischer Schaftteil SZ und danach erst ein konischer Schaftteil Sk anschließt.In contrast, a riveted connection is shown in Fig. 5, at the one on the setting head K, first a cylindrical shaft part SZ and only then a conical shaft part Sk connects.

Die in der Zeichnung dargestellte Form des Setz- und Schließkopfes ist nur als Beispiel gewählt. Setz- und Schließköpfe können selbstverständlich auch jede andere bekannte Form haben, z. B. können Versenkköpfe an Stelle der dargestellten Rundköpfe verwendet werden. Ferner kann auf den Setzkopf überhaupt verzichtet und eiri wenigstens teilweise konischer Nietbolzen ohne Kopf verwendet werden; die Herstellung der beiderseitigen Köpfe erfolgt dann beim Eintreiben bzw. Schließen des Nietes.The shape of the setting and closing head shown in the drawing is only chosen as an example. Setting and locking heads can of course also have any other known form, e.g. B. can countersunk heads in place of the ones shown Round heads are used. Furthermore, the setting head can be dispensed with at all and an at least partially conical headless rivet bolt can be used; the production the heads on both sides then take place when the rivet is driven in or closed.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind die geschilderten Nietverbindungen und die zu ihrer Herstellung verwendeten Niete.The present invention relates to the riveted connections described and the rivets used to make them.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Fixed rivet connection for sheet metal stacks where Rivets of particularly large shaft length are required, characterized in that the rivet shank has a conical shape and a correspondingly conically reamed one Rivet hole is pressed in.

2. riveted connection according to claim i, characterized in that that the conical rivet hole on the one for receiving the larger rivet diameter certain side or on the side of the setting head has an extension that any compression of the shank that may occur when the rivet is driven in at the driven end or below the setting head.

3. Riveted connection according to claims i and 2, characterized in that the rivet shank and accordingly also the rivet hole on part of the shaft length or rivet hole length after the free one Shank end tapering conical and then have a cylindrical shape. q .. rivet air rivet connections according to claims i to 3, characterized in that that the rivet from your driven rivet end or from your. Set head off part of the length cylindrical and then towards the free end of the shaft has a tapered conical shape. 5. rivet for riveted connections according to the claims i to 3, characterized in that the rivet shaft in the vicinity of the driven The rivet end or below the setting head has a constriction that is caused by the when driving in the Nittes occurring compression is compensated again.