DE69520219T2 - Blindniet - Google Patents

Blindniet

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DE69520219T2
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Paul P. Krawiec
Edgar L. Stencel
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Monogram Aerospace Fasteners Inc
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B19/00Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
    • F16B19/04Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
    • F16B19/08Hollow rivets; Multi-part rivets
    • F16B19/10Hollow rivets; Multi-part rivets fastened by expanding mechanically
    • F16B19/1027Multi-part rivets
    • F16B19/1036Blind rivets
    • F16B19/1045Blind rivets fastened by a pull - mandrel or the like
    • F16B19/1063Blind rivets fastened by a pull - mandrel or the like with a sleeve or collar sliding over the hollow rivet body during the pulling operation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dowels (AREA)
  • Insertion Pins And Rivets (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Blindniet zum Einsetzen in miteinander fluchtende Öffnungen, die sich in einander überlappenden ersten und zweiten Tafeln befinden und zum sicheren Verbinden derselben miteinander, wobei die einander überlappenden Tafeln zwischen sich eine Scherebene definieren, und der Blindniet aufweist:
  • - einen Körper, mit einer durch ihn hindurch verlaufenden axialen Bohrung, mit einem Kopf an einem äußeren Ende des Körpers, der an der äußeren der ersten und zweiten Tafel anliegt, mit einem kegelig geformten inneren Ende, und mit einer äußeren zylindrischen Oberfläche zwischen dem Kopf und dem kegelig geformten inneren Ende, wobei die äußere zylindrische Oberfläche beim Setzen des Blindniets in den miteinander fluchtenden Öffnungen und über die Scherebene hinweg positioniert wird;
  • - eine innere Schraubstange zum Einführen in die axiale Bohrung des Körpers, mit einem Kopf an ihrem äußeren Ende, wobei der Kopf der Schraubstange beim Setzen des Blindniets an den Kopf des Körpers angrenzt, mit einem Außengewindeabschnitt an ihrem inneren Ende, und mit einem mittleren, gewindelosen Abschnitt zwischen dem Kopf und dem Außengewindeabschnitt, wobei der mittlere, gewindelose Abschnitt beim Setzen des Blindniets über die Scherebene hinweg positioniert wird;
  • - eine Mutter mit einer Gewindebohrung zum Eingriff mit dem Gewindeabschnitt der Schraubstange; und
  • - eine Hülse zum Umschließen der Schraubstange, mit einem äußeren Endabschnitt neben dem konisch geformten inneren Ende des Körpers, und mit einem inneren Endabschnitt, der mit der Mutter in Eingriff steht, wobei die Hülse ausreichend verformbar ist, derart, daß beim Setzen des Blindniets eine Bewegung der Mutter auf den Körper zu die Hülse in einen vollständig gesetzten Zustand verformt, in dem sie in überlappendem Kontakt mit einer inneren der ersten und der zweiten Tafel steht, und wobei die Mutter ein äußeres Ende aufweist. Ein Blindniet der vorstehend genannten Art ist im Dokument WO 95/23296 beschrieben.
  • Blindnieten werden bei einer Vielzahl von Anwendungsfällen eingesetzt, bei denen der Zugang zur Rückseite von miteinander verbundenen Tafeln entweder äußerst beschränkt oder in einigen Fällen sogar unmöglich ist. Verschiedene besondere Anwendungsfälle sind mit ganz speziellen und zwingenden Erfordernissen verbunden, für die die Niete besonders angepaßt sein müssen. Einer dieser Anwendungsfälle ist die Luftfahrtindustrie, bei der die Niete benötigt werden, um die Tafeln sicher miteinander zu verbinden, ohne daß sie ihre Verbindungskraft während der betrieblichen Lebensdauer des Flugzeuges verlieren. Die Niete müssen daher in der Lage sein, erheblichen Belastungen und Schwingungen standzuhalten, denen sie in den oftmals rauhen Einsatzbedingungen ausgesetzt sind, in denen sie eingesetzt werden, ohne daß sie sich lösen.
  • Eine Ausführungsform eines Blindniets umfaßt eine dreiteilige Anordnung mit einer Schraubstange, einem Körper und einer Hülse. Der Körper hat ein konisch geformtes, inneres Ende sowie eine Gewindebohrung zur Aufnahme der Schraubstange. Die Schraubstange weist einen vergrößerten Kopf und eine mit, einem Außengewinde versehene Stange auf, die mit dem Körper verschraubt ist. Die Hülse ist gewindelos und wird zwischen dem Kopf der Stange und dem konischen Ende des Körpers positioniert. Die dreistückige Anordnung wird, mit dem Kopf der Stange voraus, in miteinander fluchtende Öffnungen der Tafeln eingeführt und dann miteinander verbunden, so daß der Kopf der Stange, die Hülse und das konische Ende des Körpers sämtlich jenseits der Rückseite der inneren Tafel befindlich sind. Der Niet wird dann durch Verdrehen der Schraubstange gesetzt, wodurch eine axiale Bewegung des Kopfes der Stange sowie der Hülse in Richtung auf die Tafeln zu bewirkt wird. Das äußere Ende der Hülse spreizt sich über dem konischen Ende des Körpers auf, bis es fest gegen die Rückseite der inneren Tafel gesetzt ist. Eine weitergehende detaillierte Beschreibung dieser Bauart von Blindnieten findet sich in den Dokumenten US 4,457,652, US 5,066,179 und US 5,238,432.
  • Obwohl die vorstehend beschriebene Bauart von Blindnieten relativ gut funktioniert, hat sie doch einen Nachteil. Dies deswegen, weil die Schraubstange und der Körper innerhalb der Scherebene mit einem Gewinde versehen sind, d. h. in der Ebene, die durch die einander überlappenden und miteinander zu verbindenden Tafeln definiert wird. Dies führt zu verschlechterten Eigenschaften hinsichtlich der Ermüdung, und zwar sowohl im Hinblick auf eine Zugbelastung wie auch eine Scherbelastung des Niets.
  • Bei einer anderen Bauform von Blindnieten ist das vorstehend geschilderte Problem gelöst. Es handelt sich dabei um eine dreistückige Anordnung mit einer Schraubstange, einem Körper und einer Gewindehülse. In diesem Fall hat der Körper eine gewindelose Bohrung zur Aufnahme der Schraubstange, und die Schraubstange ist lediglich an ihrem inneren Ende mit einem Gewinde zum Eingriff in der Schraubhülse versehen. Demzufolge weist dieser Niet kein Gewinde in der Scherebene auf, so daß das Ermüdungsverhalten verbessert ist. Die dreistückige Anordnung wird, mit der Hülse voraus, durch miteinander fluchtende Öffnungen eingeführt, so daß die Hülse, das mit einem Gewinde versehene innere Ende der Schraubstange sowie das konisch geformte Ende des Körpers jenseits der Rückseite der inneren Tafel angeordnet sind. Der Niet wird dann durch Verdrehen der Schraubstange gesetzt, wodurch eine axiale Bewegung der Hülse auf die Tafeln zu bewirkt wird, so daß die Hülse in Eingriff mit der Rückseite der inneren Tafel gelangt. Eine weitergehende detaillierte Beschreibung dieser Bauart von Blindnieten ist in den Dokumenten US 2,971,425, US 3,063,329, US 3,345,900 sowie US 4,579,491 zu finden.
  • Diese zweite Bauart von Blindnieten hat ihre eigenen Nachteile. Insbesondere muß für eine einwandfreie Funktion die Hülse relativ weich an ihrem Ende ausgebildet sein, das an der Rückseite der inneren Tafel anliegt, um deren radiale Spreizung über dem konisch geformten Ende des Körpers zu ermöglichen, während ihr anderes Ende hart sein muß, damit die notwendige Festigkeit vorhanden ist, die verhindert, daß sich der Niet beim Setzen zerlegt. Wenn man jedoch die Forderung stellt, daß die Hülse einerseits einen weichen und andererseits einen harten Abschnitt aufweisen soll, führt dies zu Einschränkungen hinsichtlich der Art von Behandlungen, denen die Hülse ausgesetzt werden könnte und die es ansonsten gestatten würde, die Hülse als Ganzes weicher oder härter auszuführen. Folglich sind die Zugfestigkeit und die Formänderungsfestigkeit des Niets nicht so groß, wie sie sein könnten, und die Ermüdungseigenschaften sind schlechter.
  • Eine weitere Bauart von Blindnieten ist im eingangs erwähnten Dokument WO 95/23296 beschrieben. Der dort beschriebene Niet besteht aus einer vierstückigen Anordnung, die einen Körper, eine innere Schraubstange, eine Mutter und eine Hülse umfaßt. Die Mutter hat eine Gewindebohrung zum Eingriff mit einem Gewindeabschnitt der inneren Schraubstange. Die Mutter hat ferner einen vergrößerten Kopf an ihrem inneren Ende und eine Stange mit vermindertem Querschnitt an ihrem äußeren Ende. Zwischen dem vergrößerten Kopf und der Stange befindet sich eine Ringschulter. Die Hülse ist so ausgebildet, daß sie um die innere Schraubstange herum paßt, und sie hat einen harten, inneren Endabschnitt, der mit der Stange der Mutter befestigt ist, sowie einen weichen, äußeren Endabschnitt, der am konisch geformten inneren Ende des Körpers anliegt. Der Niet wird durch Verdrehen der inneren Schraubstange gesetzt. Obwohl dieser Niet zahlreiche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik aufweist, hat er den Nachteil, daß der Gewindedurchmesser der Mutter nicht hinreichend groß ist, um in einigen Anwendungsfällen eine angemessene Zugfestigkeit darzustellen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Blindniet zur Verfügung zu stellen, der eine verformbare Hülse aufweist, die eine verbesserte Festigkeit hat, jedoch trotzdem verhältnismäßig einfach in der Herstellung und einfach bei der Installation ist.
  • Bei einem Blindniet der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das äußere Ende der Mutter an das innere Ende der Hülse angrenzt, ohne in die Bohrung der Hülse einzudringen.
  • Die vorliegende Erfindung verkörpert sich in einem Blindniet mit relativ hohen Ermüdungseigenschaften sowohl hinsichtlich Zugbelastung wie auch Scherbelastung. Der Blindniet gemäß der vorliegenden Erfindung kann in miteinander fluchtenden Öffnungen von ersten und zweiten einander überlappenden Tafeln installiert werden, um diese sicher miteinander zu verbinden, wobei die einander überlappenden Tafeln eine Scherebene zwischen sich definieren. Der Blindniet selbst umfaßt einen Körper, eine innere Schraubstange, eine Mutter sowie eine Hülse. Der Körper ist mit einer durch ihn hindurch laufenden axialen Bohrung versehen sowie mit einem konisch geformten inneren Ende, das über seinen Umfang gerändelt sein kann. Die innere Schraubstange ist so ausgebildet, daß sie durch die axiale Bohrung des Körpers hindurchgeht. Sie hat einen äußeren Gewindeabschnitt an ihrem inneren Ende. Nach dem Setzen haben sowohl der Körper wie auch die innere Schraubstange gewindelose Abschnitte, die sich über die Scherebene hinweg erstrecken. Die Mutter des Blindniets weist eine Gewindebohrung zum Eingriff mit dem Gewindeabschnitt der inneren Schraubstange auf. Die verformbare Hülse des Blindniets ist so ausgebildet, daß sie um die innere Schraubstange herum paßt, und sie ist zwischen der Mutter und dem konisch geformten inneren Ende des Körpers positioniert.
  • Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Hülse und die Mutter, da sie getrennte Bauteile sind, in unterschiedlicher Weise behandelt werden können, um ihre gewünschten Eigenschaften zu verbessern. So kann z. B. die Mutter wärmebehandelt und getempert werden, um ihre Härte zu verbessern, während die Hülse vollständig geglüht werden kann, um sie weicher und fließfähiger zu machen.
  • Ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß ein innerer Endabschnitt der Hülse kalt verformt oder in anderer Weise gehärtet werden kann, um seine Härte und seine Zugfestigkeit zu erhöhen. Dies führt zu einem inneren Endabschnitt der Hülse, der einem Ausbeulen unter Druckbelastung von der Mutter einen größeren Widerstand entgegensetzt.
  • Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das innere Ende der Hülse am äußeren Ende der Mutter anliegt, ohne daß die Mutter in die Bohrung der Hülse eindringt. Zusätzlich sind der Innendurchmesser und die Wandstärke der Hülse an ihren aneinanderstoßenden Enden vorzugsweise gleich groß. Ein Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß der Innendurchmesser der Mutter vergrößert wird und folglich während des Setzens eine größere Zugfestigkeit erzeugt werden kann.
  • Schließlich besteht ein weiteres Merkmal der Erfindung darin, daß das innere Ende der Hülse und/oder das äußere Ende der Mutter gerändelt sein kann, um eine formschlüssige Verbindung zwischen diesen Bauteilen zu erreichen, so daß der Zusammenbau des Niets erleichtert und gewährleistet wird, daß die Hülse und die Mutter während des Setzens zusammengefügt bleiben.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen, die beispielhaft die Grundlagen der Erfindung darstellen.
  • Fig. 1 ist eine Explosionsdarstellung eines Blindniets nach der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 2 ist eine Längsansicht, teilweise geschnitten, durch einen zusammengebauten Blindniet gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 3 ist eine Längsansicht, teilweise im Schnitt, des Blindniets gemäß Fig. 2, jedoch darstellend den Niet, nachdem er an zwei Tafeln befestigt wurde.
  • Fig. 4 ist eine Längsansicht, teilweise geschnitten, durch eine Hülse gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Ein Blindniet 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 1-3 dargestellt. Der Blindniet 10 kann durch miteinander fluchtende Öffnungen 12, 14 in inneren und äußeren, einander überlappenden Tafeln 16, 18 eingeführt werden, um diese miteinander zu verbinden (Fig. 3). Wie dies typisch bei Blindnieten ist, wird der Niet 10 von einem Raum A auf der Vorderseite der äußeren Tafel 16 aus installiert und gesetzt, während der Raum B an der rückseitigen Tafel unzugänglich ist. Die Tafeln liegen aneinander an entlang einer Scherebene C.
  • Der Blindniet 10 umfaßt einen Körper 20, eine innere Schraubstange 22, eine Hülse 24 und eine Mutter 26. Der Körper 20 des Niets kann aus einer Titanlegierung oder aus rostfreiem Stahl bestehen und umfaßt ein sich verjüngendes oder konisch geformtes inneres Ende 28, das eine gerändelte Außenoberfläche 29 aufweist, ein äußeres Ende mit einem Kopf 30 und einen mittleren Abschnitt 32 zwischen dem konisch geformten inneren Ende 28 und dem Kopf 30. Der mittlere Abschnitt hat eine zylindrische äußere Oberfläche 33. Der Körper ist so ausgebildet, daß die zylindrische äußere Oberfläche 33 dann, wenn der Körper installiert ist, passend in den miteinander fluchtenden Öffnungen 12, 14 der Tafeln 16, 18 sitzt, wobei der Kopf 30 an der äußeren Tafel 16 anliegt und das konisch geformte innere Ende 28 auf der rückwärtigen Seite der Tafeln positioniert ist, und zwar an der inneren Oberfläche 34 der inneren Tafel 18.
  • Der Kopf 30 kann kegelstumpfförmig sein und in einer entsprechenden Vertiefung in der äußeren Tafel 16 sitzen und kann darüber hinaus geeignete Schlitze 36 aufweisen, in die ein Werkzeug eingesetzt werden kann, um eine Verdrehung des Körpers 20 zu verhindern. Eine solche Ausbildung des Kopfes 30 ist dann besonders vorteilhaft, wenn eine durchgehende äußere Oberfläche des Körpers gewünscht wird. Es können jedoch auch verschiedene andere Konfigurationen für den Kopf verwendet werden. So kann der Körper beispielsweise mit einem üblichen Sechskant-Kopf versehen sein, dessen Flächen mit einem geeigneten Schlüssel ergriffen werden können.
  • Der Kopf 20 ist mit einer gewindelosen axialen Bohrung 38 zur Aufnahme der inneren Schraubstange 22 versehen, die länger als der Körper ist, so daß sie sich durch ihn hindurch erstreckt. Die Schraubstange kann aus einer Titanlegierung oder aus rostfreiem Stahl bestehen und umfaßt ein mit einem Gewinde versehenes inneres Ende 40, einen Kopf 42 sowie einen gewindelosen mittleren Abschnitt 44. Das mit einem Gewinde versehene innere Ende 40 steht nach innen über das konisch geformte innere Ende 28 des Körpers vor. Der gewindelose mittlere Abschnitt 44 der Schraubstange kann einen größeren Durchmesser als das mit einem Gewinde versehene innere Ende 30 der Schraubstange aufweisen, so daß eine größere Scherfestigkeit im Bereich der Scherebene besteht.
  • Der Kopf 42 der Schraubstange ist so ausgebildet, daß er auf einem ringförmigen, nach außen weisenden Sitz 46 des Kopfes der Schraubstange aufsitzt, die sich im Kopf 30 des Körpers befindet. Der Kopf 42 der Schraubstange umfaßt ferner einen Zapfen 48, der mit zwei flachen Abschnitten 50 versehen ist. Diese können mit einem drehbaren Kopf eines entsprechenden Installationswerkzeugs (nicht dargestellt) in Eingriff gebracht werden. Es kann ferner eine ringförmige Sollbruch-Rille 52 vorgesehen sein, die dann zu einem Bruch führt, wenn beim Setzen des Blindniets eine vorbestimmte Last auf den Zapfen 48 ausgeübt wird. Das Bruchverhalten wird dabei so eingestellt, daß der Bruch dann auftritt, wenn sich die Sollbruch-Rille gerade in Flucht mit oder geringfügig unterhalb des Raumes A an der äußeren Tafel 16 befindet.
  • Es versteht sich, daß, obwohl nur eine bestimmte Bauweise für den Kopf der Schraubstange beschrieben wurde, auch andere Konfigurationen für einen Kopf einer Schraubstange eingesetzt werden können. So können beispielsweise die flachen Abschnitte durch einen Sechskant-Kopf ersetzt werden, oder der Kopf der Schraubstange kann mit Schlitzen für einen Schraubenzieher versehen werden, mit einem Innensechskant oder dergleichen.
  • Eine Mutter 26 ist auf das innere Ende 40 der inneren Schraubstange 22 aufgeschraubt. Die Mutter kann aus einer Titanlegierung oder aus rostfreiem Stahl bestehen. Die Mutter ist vorzugsweise wärmebehandelt und getempert oder sonstwie behandelt, um ihre Härte und Festigkeit zu erhöhen. In Einsatzfällen, bei denen der Raum B auf der Rückseite der Tafeln begrenzt ist, muß man eine Mutter verwenden, die eine relativ kurze Länge aufweist. Eine solche Mutter kann speziell behandelt werden, so wie dies notwendig ist, um ihr die gewünschten Festigkeits- und Härteeigenschaften zu verleihen.
  • Die Mutter 26 weist eine mit einem Gewinde versehene Bohrung 54 sowie ein äußeres Ende 56 auf, das bei 64 gerändelt sein kann. Vorzugsweise ist eine zylindrische äußere Oberfläche 58 mit einer Mehrzahl von Eindrücken über ihren Umfang vorgesehen. Diese sind so ausgebildet, daß sie eine Verformung in Radialrichtung im Bereich der Gewindegänge der Mutter bewirken, so daß ein Klemmschluß zwischen den Gewindegängen der Schraubstange und der Mutter entsteht. Dies bewirkt, daß die Mutter sich nach dem Setzen des Niets nicht mehr wegbewegt, selbst dann nicht, wenn erhebliche Vibrationen oder dergleichen auftreten. Alternativ kann die Mutter auch in eine geringfügig elliptische oder dreieckige Querschnittsform umgeformt werden, und es sind auch andere Konfigurationen verwendbar. Einige oder mehrere Gewindegänge der inneren Schraubstange können bei 65 gerändelt werden, um den Schluß zwischen der Mutter und der inneren Schraubstange zu unterstützen, wenn der Niet gesetzt ist.
  • Die Hülse 24 ist zwischen der Mutter 26 und dem konisch geformten inneren Ende 28 des Körpers 20 positioniert. Die Hülse besteht vorzugsweise aus einer Titanlegierung oder aus rostfreiem Stahl und ist vollständig geglüht oder sonstwie behandelt, um sie weich und verformbar zu machen. Die Hülse hat eine gewindelose Bohrung 68, ein inneres Ende 70, das an der Mutter anliegt, und ein äußeres Ende 72, das am konisch geformten inneren Ende 28 des Körpers anliegt. Ein äußerer Endabschnitt 74 der Hülse kann eine ringförmige Vertiefung 76 aufweisen, um einen ringförmigen Einsatz 78 aufzunehmen (siehe auch in Fig. 4). Der Einsatz besteht vorzugsweise aus einem Werkstoff mit niedrigerer Zugfestigkeit, verglichen mit dem äußeren Abschnitt der Hülse, beispielsweise Delrin, Celcon, Teflon, Nylon, glasfaserverstärkte Modifikationen der vorstehend genannten Werkstoffe oder des weichgemachten Metalls. Die Funktion des Einsatzes wird weiter unten in weiteren Einzelheiten beschrieben werden. Das innere Ende 70 der Hülse ist vorzugsweise bei 80 gerändelt, so daß es mit der Mutter während des Zusammenfügens und/oder des Setzens verrastet wird. Darüber hinaus sind der äußere Durchmesser und/oder die Dicke der Hülse an ihrem inneren Ende vorzugsweise gleich groß wie diejenigen des äußeren Endes der Mutter.
  • Vorzugsweise wird ein innerer Endabschnitt 73 der Hülse vor dem Zusammenbauen kaltverformt oder sonstwie gehärtet. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man eine Hülse 110 mit einem blasenförmigen oder ausgebeulten Endabschnitt 112 (siehe Fig. 4) vorsieht. Die Hülse 110 wird dann auf einem Kern (nicht dargestellt) angeordnet und durch ein Formwerkzeug hindurchgezwängt, wodurch eine Kaltverformung des blasenförmigen Endabschnittes bewirkt und dieser so weit zusammengedrückt wird, daß er dem Durchmesser des angrenzenden Abschnitts der Hülse entspricht. Ein Schmieren der Hülse und des Kerns erleichtert die Abnahme der Hülse von dem Kern nach Ausführung dieses Prozesses.
  • Es soll nun ein bevorzugter Zusammenbau des Blindniets 10 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Zunächst wird der Niet wie in Fig. 2 dargestellt zusammengefügt, wobei die Mutter 26 ausreichend auf die innere Schraubstange 22 aufgeschraubt wird, so daß die gerändelten Abschnitte 64, 80 der Hülse und der Mutter miteinander in Eingriff kommen und das äußere Ende 72 der Hülse 24 mit der Rändelung 29 des Körpers 20 in Eingriff kommt. Dies gewährleistet, daß die Mutter und die innere Schraubstange sich beim Verdrehen der inneren Schraubstange nicht gemeinsam drehen. Vorzugsweise wird der innere Endabschnitt 73 der Hülse auf der inneren Schraubstange verquetscht, so daß die Rändelungen der Hülse und der Mutter fest ineinandergreifen.
  • Der zusammengefügte Niet wird dann mit der Mutter voraus durch die miteinander fluchtenden Öffnungen 12, 14 in den überlappenden Tafeln 16, 18 eingeführt, bis der Kopf 30 des Körpers 10 fest auf der äußeren Tafel 16 sitzt. Es werden dann geeignete Werkzeuge an den Kopf des Körpers sowie an den Zapfen 48 der Schraubstange angesetzt, oder die entsprechenden Komponenten eines gemeinsamen Werkzeugs werden in geeigneter Weise angelegt. Mit Hilfe eines derartigen Werkzeugs oder derartiger Werkzeuge wird verhindert, daß der Körper 20 sich dreht, und die innere Schraubstange 22 wird verdreht. Die Verdrehung der inneren Schraubstange bewirkt eine Axialbewegung der Mutter 26 auf den Körper zu. Wenn die Mutter unter der Wirkung des Verdrehens der inneren Schraubstange in Axialrichtung auf den Körper zu bewegt wird, spreizen sich der ringförmige Einsatz 78 und der äußere Endabschnitt 74 der Hülse über dem konisch geformten inneren Abschnitt 28 des Körpers und über die darin angrenzende zylindrische äußere Oberfläche 33 des Körpers, bis das äußere Ende 72 der Hülse fest gegen die innere Oberfläche 34 der inneren Tafel 18 angesetzt ist.
  • So wie dies in der US-Patentschrift Nr. 4,457,652 beschrieben ist, bewirkt der Einsatz 78, daß sich die Hülse radial nach außen beult, wenn sie in Anlage an die innere Tafel kommt, so daß eine große Anlage-Oberfläche 88 gebildet wird. Insbesondere überdeckt der Einsatz 78 und der äußere Endabschnitt 74 der Hülse zunehmend den Körper, wenn die innere Schraubstange 22 kontinuierlich in den Körper 20 hineingezogen wird. Infolge der Belastung, die durch den äußeren Endabschnitt der Hülse von höherer Zugfestigkeit auf den Einsatz mit niedrigerer Zugfestigkeit ausgeübt wird, verjüngt sich das äußere Ende 72 des äußeren Endabschnitts der Hülse nach innen auf die äußere Oberfläche 33 des Körpers zu.
  • Folglich entspricht die Innenseite der Hülse nicht der äußeren Oberfläche des Körpers sondern nimmt eine ausgebeulte Gestalt an. Folglich beult sich der äußere Endabschnitt der Hülse radial nach außen, wie in Fig. 3 dargestellt, sobald er in Kontakt mit der Rückseite der inneren Tafel gerät, ohne daß ein erheblicher Druck auf das äußere Ende 72 der Hülse auf die Rückseite der inneren Tafel ausgeübt wird und mit einer gleichförmig breiten Anlage-Oberfläche 88 von ungefähr kreisförmiger Gestalt.
  • Sobald der äußere Endabschnitt der Hülse sich in festem Eingriff mit der Innenoberfläche der inneren Tafel befindet, wodurch die Tafeln zwischen der Mutter und dem Kopf 30 des Körpers eingeklemmt werden, bewirkt eine weitere Verdrehung der Schraubstange, daß diese infolge einer Torsions-Scherbelastung an der Stelle der Sollbruch-Rille 52 abgeschert wird, so daß sich eine ebene Formgebung der Schraubstange relativ zum Körper ergibt. Die zuvor beschriebene Struktur mit Verschraubung und Verrastung der Mutter und der Schraubstange hat einen Formschluß zwischen den Gewindegängen der Gewinde der Mutter 20 und der Schraubstange zur Folge, so daß ein Lösen der Mutter selbst bei Auftreten von heftigen Vibrationen oder dergleichen vermieden wird.
  • Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich, daß die vorliegende Erfindung einen verbesserten Blindniet zur Verfügung stellt, der relativ hohe Ermüdungseigenschaften sowohl hinsichtlich Zugbelastung wie auch Scherbelastung aufweist. Obwohl die Erfindung in ihren Einzelheiten lediglich unter Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, versteht sich für Durchschnittsfachleute, daß verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne daß dies den Rahmen der Erfindung verläßt. Die Erfindung ist folglich mit Bezug auf die nachstehenden Patentansprüche definiert.

Claims (4)

1. Blindniet zum Einsetzen in miteinander fluchtende Öffnungen (12, 14), die sich in einander überlappenden ersten und zweiten Tafeln (16, 18) befinden und zum sicheren Verbinden derselben miteinander, wobei die einander überlappenden Tafeln (16, 18) zwischen sich eine Scherebene (C) definieren, und der Blindniet (10) aufweist:
- einen Körper (20), mit einer durch ihn hindurch verlaufenden axialen Bohrung (38), mit einem Kopf (30) an einem äußeren Ende des Körpers (20), der an der äußeren der ersten und zweiten Tafel (16, 18) anliegt, mit einem kegelig geformten inneren Ende (28), und mit einer äußeren zylindrischen Oberfläche (33) zwischen dem Kopf (30) und dem kegelig geformten inneren Ende (28), wobei die äußere zylindrische Oberfläche (33) beim Setzen des Blindniets (10) in den miteinander fluchtenden Öffnungen (12, 14) und über die Scherebene (C) hinweg positioniert wird;
- eine innere Schraubstange (22) zum Einführen in die axiale Bohrung (38) des Körpers (20), mit einem Kopf (42) an ihrem äußeren Ende, wobei der Kopf (42) der Schraubstange (22) beim Setzen des Blindniets (10) an den Kopf (30) des Körpers (20) angrenzt, mit einem Außengewindeabschnitt (40) an ihrem inneren Ende, und mit einem mittleren, gewindelosen Abschnitt (44) zwischen dem Kopf (42) und dem Außengewindeabschnitt (40), wobei der mittlere, gewindelose Abschnitt (44) beim Setzen des Blindniets (10) über die Scherebene (C) hinweg positioniert wird;
- eine Mutter (26) mit einer Gewindebohrung (54) zum Eingriff mit dem Gewindeabschnitt (40) der Schraubstange (22); und
- eine Hülse (24) zum Umschließen der Schraubstange (22), mit einem äußeren Endabschnitt (74) neben dem konisch geformten inneren Ende (28) des Körpers (20), und mit einem inneren Endabschnitt (73), der mit der Mutter (26) in Eingriff steht, wobei die Hülse (24) ausreichend verformbar ist, derart, daß beim Setzen des Blindniets (10) eine Bewegung der Mutter (26) auf den Körper (20) zu die Hülse (24) in einen vollständig gesetzten Zustand verformt, in dem sie in überlappendem Kontakt mit einer inneren der ersten und der zweiten Tafel (16, 18) steht, und wobei die Mutter (26) ein äußeres Ende (56) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende (56) der Mutter (26) an das innere Ende (70) der Hülse (24) angrenzt, ohne in die Bohrung (68) der Hülse (24) einzudringen.
2. Blindniet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des äußeren Endes (56) der Mutter (26) mindestens so groß wie der Innendurchmesser des inneren Endes (70) der Hülse (24) ist.
3. Blindniet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende (70) der Hülse (24) und das äußere Ende der Mutter (26) die selbe Dicke haben.
4. Blindniet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Endabschnitt (73) der Hülse (24) an einem gerändelten Abschnitt (64) der Mutter (26) anliegt.
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