DE69913493T2

DE69913493T2 - Blindnietartiges verbindungselement

Info

Publication number: DE69913493T2
Application number: DE69913493T
Authority: DE
Inventors: David Martyn Nr. Chester BROWN
Original assignee: BAE Systems PLC
Current assignee: Airbus Operations Ltd
Priority date: 1998-02-18
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2019-02-16
Also published as: AU2536399A; ES2209396T3; EP1055075B1; DE69913493D1; GB9803314D0; EP1055075A1; WO1999042734A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Blindnietverbinder und insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf innen mit Gewinde versehene Blindnieten, die auch als „Nietmutter" bezeichnet werden.
Es gibt zahlreiche Situationen, wo es erforderlich ist, eine Tafel oder dergleichen mit einer Käfigmutter derart auszurüsten, daß die Tafel relativ zu der umgebenden Struktur eingebaut werden kann, wobei ein Gewindeverbinder, beispielsweise ein Bolzen oder eine Schraube benutzt wird. Es ergibt sich jedoch dann ein Problem, wenn die Komponente nur von der einen Seite her zugänglich ist, während die andere Seite nicht zugänglich ist oder nicht durch ein Bohrloch beschädigt werden sollte. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn eine Komponente durch einen superplastischen Verformungsprozeß hergestellt wurde, der dazu führt, daß die Komponente aus einer Reihe geschlossener Zellen besteht.
Es ist bereits bekannt, ein Loch im Blech auf der einen Seite der Tafel anzubringen, und darin eine Nietmutter anzubringen, die anschließend unter Benutzung eines Kerns zusammengepreßt wird, so daß sie innig über den Umfang des Lochs verklemmt wird, und so ein Herausziehen aus dem Loch verhindert wird. Bei derartigen Anordnungen ergibt sich jedoch ein Problem, weil hierbei eine axiale oder radiale Verschiebung nicht möglich ist, und daher die Ausrichtung derartiger Tafeln beim Zusammenbau problematisch ist. Daher besteht ein Bedürfnis nach einer Anordnung, die eine begrenzte radiale und/oder axiale Verschiebung zuläßt, um das obige Problem zu lösen, ohne daß hierfür ein zusätzliches Eindringen und eine spanabhebende Bearbeitung erforderlich wäre.
Die FR-A-2721967 und die DE-B-1286812 beschreiben beide Blindnieten, die zwei Bauteile miteinander verbinden, und einen nicht deformierbaren Kragen um den Niet aufweisen, um zu verhindern, daß die Komponenten zu dicht von dem Niet erfaßt werden, wobei ein gewisses radiales Spiel stattfinden kann, aber keine innen lösbare Eingriffskonfiguration, mit der Bedeutung des beiliegenden Anspruchs 1, besteht. Umgekehrt ist beispielsweise aus der US-A-4 919 578 ein Mutterverbinder bekannt, der eine gewisse radiale Verschiebung zuläßt, wobei jedoch kein elastischer Umfangsbereich benachbart zum Kopfbereich dieses Verbinders vorhanden ist.
Gemäß der Erfindung betrifft diese einen Blindnietverbinder, der durch eine Bohrung vorbestimmten Durchmessers in einem Werkstück gesteckt und aufgeweitet wird, um ein Herausziehen zu verhindern, wobei der Verbinder die folgenden Teile aufweist:
einen vergrößerten Reaktionskopfteil, der auf einer Seite der Bohrung vom Werkstück abgestützt wird;
einen hülsenartigen Teil, der durch die Bohrung gesteckt wird und folgende Merkmale aufweist:
ein Endabschnitt an dem dem Kopfteil entgegengesetzten Ende weist eine innere lösbare Eingriffskonfiguration auf;
ein plastisch deformierbarer Bereich befindet sich zwischen dem Endabschnitt und dem Kopfteil und
ein elastischen Umfangsbereich befindet sich benachbart zum Kopfteil,
wobei im Gebrauch die Anwendung eines Kompressionsdrucks zur Aufweitung des Verbinders den plastisch deformierbaren Bereich plastisch deformiert, und der elastische Umfangsbereich so dimensioniert ist, daß die plastische Deformation ausreicht, um eine spätere Entfernung des Verbinders zu verhindern, aber gleichzeitig verhindert, daß der Verbinder über den Umfang der Bohrung intensiv aufgeweitet wird, so daß der Verbinder in der Lage ist, sich begrenzt radial relativ zur Bohrung zu verschieben.
Durch diese Anordnung wird eine Verschiebung dadurch möglich, daß die Nietmutter daran gehindert wird, innig über den Umfang der Bohrung anzugreifen. Dieser begrenzte Betrag der radialen Verschiebung (und der axialen Verschiebung, falls erforderlich) wird erreicht, obgleich durch die Vernietung des Verbinders eine ausreichende Ausstülpung des Materials erfolgt, und ein Wegziehen des Verbinders im vernieteten Zustand verhindert wird.
Der elastische Umfangsbereich kann durch Mittel gebildet werden, die örtlich das Material verdicken und/oder örtlich härten, wobei der elastische Umfangsbereich vorzugsweise einen getrennten relativ undeformierbaren Kragen mit einem Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung, während die axiale Abmessung gleich oder größer ist, als die axiale Abmessung der Bohrung.
Der Nietverbinder kann unterschiedliche innere lösbare Eingriffsverbindungen aufweisen, aber es ist zweckmäßig, daß der Verbinder ein Innengewinde aufweist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft diese eine innen mit Gewinde versehene Nietmutter, die benachbart zu dem Nietbereich einen elastischen Kragen oder einen Umfangsbereich aufweist, der so dimensioniert ist, daß im Gebrauch die Nietmutter im vernieteten Zustand in der Lage ist, sich begrenzt axial und/oder radial zu verschieben.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf einen Aufbau, der aus wenigstens zwei Komponenten besteht, die mit dem Blindnietverbinder oder der Nietmutter gemäß vorstehender Beschreibung verbunden sind.
Die Erfindung kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden, und nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 ist eine schematische Seitenansicht, die einen Nietverbinder gemäß der Erfindung vor der Vernietung zeigt;
2 ist eine schematische Seitenansicht des Verbinders gemäß 1, nach der Vernietung und
3 ist eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des Verbinders nach der Vernietung.
Gemäß 1 und 2 weist der Blindnietverbinder einen Reaktionskopfteil 10 mit einem eine Drehung verhindernden Stift 12 auf. Der Körper des Blindnietverbinders besitzt einen allgemein hülsenartigen Abschnitt 26, mit einer inneren lösbaren Eingriffskonfiguration in Form eines Innengewinde-Endabschnitts 14 und einen örtlich plastisch deformierbaren Bereich 16, zwischen dem Gewinde-Endabschnitt 14 und dem Kopfteil 10. Der Nietverbinder ist modifiziert durch einen elastischen Umfangsbereich, in Form eines harten, im wesentlichen nicht deformierbaren, Kragens 18, der dicht um die Außenseite des Hülsenteils 26 benachbart zum Kopfteil 10 einpaßt. Der äußere Durchmesser des Kragens 18 und seine axiale Abmessung sind so gewählt, daß der Durchmesser etwas kleiner und die axiale Abmessung etwas größer ist als der Durchmesser des Nietkörpers bzw. die Materialdicke der Bohrung des Loches 20 durch die zugeordnete Komponente 28, durch das der Nietverbinder gesteckt werden soll. Die zugeordnete Komponente 28 weist benachbart zu dem Loch 20 ein kleineres Drehverhinderungsloch 22 auf, in das ein Stift 12 der Kopfplatte 10 einsteht. Diese Anordnung kann jedoch erforderlichenfalls, wie beispielsweise aus 3 ersichtlich, modifiziert werden. Dabei ist der Stift 12 durch einen integral ausgeformten Haken 24 ersetzt.
Nachdem im Gebrauch der Nietverbinder in seine in 1 dargestellte Stellung überführt ist, wird ein mit Gewinde versehener Kern (nicht dargestellt) in den Gewindeteil 14 eingeschraubt, und es wird eine Zugkraft ausgeübt, deren Reaktionskraft von der Kopfplatte 10 des Nietverbinders gebildet ist, so daß der plastisch deformierbare Bereich 16 zusammengepreßt wird, so daß sich dieser auswölbt und eine Vernietung eintritt. Wie aus 2 ersichtlich, wird die Vernietung durch das Vorhandensein des Kragens 18 derart gesteuert, daß das ausgestülpte Material den Umfang des Loches 20 nicht verstopft, so daß nach der Vernietung der Verbinder begrenzt axial und radial verschiebbar ist.

Claims

Blindnietverbinder, der durch eine Bohrung (20) vorbestimmten Durchmessers in einem Werkstück (28) gesteckt und aufgeweitet wird, um ein Herausziehen zu verhindern, wobei der Verbinder die folgenden Teile aufweist: – einen vergrößerten Reaktionskopfteil (10), der auf einer Seite der Bohrung (20) vom Werkstück (28) abgestützt wird; – einen hülsenartigen Teil (26), der durch die Bohrung (20) gesteckt wird und folgende Merkmale aufweist: – ein Endabschnitt (14) an dem dem Kopfteil (10) entgegengesetzten Ende weist eine innere lösbare Eingriffskonfiguration auf; – ein plastisch deformierbarer Bereich (16) befindet sich zwischen dem Endabschnitt und dem Kopfteil und – einen elastischen Umfangsbereich (18) benachbart zum Kopfteil (10), – wobei im Gebrauch die Anwendung eines Kompressionsdrucks zur Aufweitung des Verbinders den plastisch deformierbaren Bereich (16) plastisch deformiert, und der elastische Umfangsbereich (18) so dimensioniert ist, daß die plastische Deformation ausreicht, um eine spätere Entfernung des Verbinders zu verhindern, aber verhindert, daß der Verbinder über den Umfang der Bohrung (20) intensiv aufgeweitet wird, so daß der Verbinder in der Lage ist, sich begrenzt radial relativ zur Bohrung zu verschieben.
Verbinder nach Anspruch 1, bei welchem der elastische Umfangsbereich (18) so dimensioniert ist, daß der Verbinder in der Lage ist, sich begrenzt axial relativ zur Bohrung zu verschieben.
Verbinder nach Anspruch 2, bei welchem der elastische Umfangsbereich einen getrennten, relativ undeformierbaren Kragen (18) mit einem Durchmesser aufweist, der kleiner ist, als der Durchmesser der Bohrung (20), während die axiale Abmessung gleich oder größer ist, als die axiale Abmessung der Bohrung.
Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die innere lösbare Eingriffskonfiguration einen Innengewindeabschnitt (14) aufweist.
Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher ein Drehverhinderungsglied (24) zum Eingriff an der Komponente (28) aufweist.
Aufbau mit einer Komponente (28), der einen Nietverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche darin eingesetzt aufweist.
Aufbau mit zwei Komponenten (28), die mittels eines Nietverbinders nach einem der Ansprüche 1 bis 5 miteinander verbunden sind.