DE962028C - Niet mit Schliesskopf - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 18. APRIL 1957

H 22177 XII147 a

Niet mit Schließkopf

Die Erfindung bezieht sich auf zweiteilige Befestigungsvorrichtungen, die aus einem Niet bestehen, dessen Schaft mit Ringnuten versehen ist, auf die durch Einziehen des. Schaftes in eine Matrize ein Ring als Schließkopf aufgestaucht wird. Nietverbindungen dieser Art eignen sich besonders· für die Verwendung bei der Flugzeugherstellung, bei der es auf eine hohe Scherfestigkeit der Nietverbindungen bei verhältnismäßig geringem Gewicht ankommt.

Bei den bekannten Befestigungsvorrichtungen der vorerwähnten Art weist der auf den Nietschaft aufzustauchende Ring eine zylindrische Bohrung und eine aus einer Zylinderfläche und einer Kegelflächei bestehende Umfangsfläche auf, wobei die Kegelfläche als Anlagefläche für die Matrize des Nietwerkzeuges _ dient. Bei diesen bekannten. Ausführungen erfordert das Aufstauchen des Ringes auf den mit Ringnuten, versehenen Nietschaft starke Verformungskräfte, so daß auf den in die Matrize eingezogenen Nietschaft entsprechend hohe Zugkräfte ausgeübt werden müssen, die eine starke Scherbeanspruchung des Nietkopfeis zur Folge haben.

Die Erfindung hat es sich, demgegenüber zur Aufgabe gestellt, durch eine neuartige Gestaltung

des Staudbringes dafür Sorge zu tragen, daß die für das Aufstauchen des Ringes erforderliche Zugbeanspruchung des Nietschaftes weisentlich geringer ist als bei den in bekannter Weise ausgebildeten Stauchringen, so daß Niete mit kleineren Köpfen und entsprechend geringerem. Gewicht verwendet werden können, ohne daß die Gefahr eines Abreißens der Nietköpfe beim Einziehen des Nietschaftes. in die Matrize besteht. Diese Aufgabe ίο wird erfindungsgemäß in der Hauptsache dadurch gelöst, daß der Ring als Doppelkonus derart ausgebildet ist, daß sich seine Wandstärke nach den beiden Stirnseiten hin verjüngt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Ring auf der der Matrize abgewendeten Seite mit einer Eindrehung versehen, die es gestattet, Niete gleicher Abmessung zum Verbinden von Blechen unterschiedlicher Wandstärke zu verwenden.

In der Zeichnung sind. Ausführüingsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. ι zeigt einen erfindungsgemäß ausgebildeten Niet mit Stauchring vor dem Einziehen in ein im Teilschnitt dargestelltes Nietwerkzeug; Fig. 2 ist eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung in einer Zwischenstellung vor dem Aufstauchen, des Ringes;

Fig. 3 ist eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung nach dem Aufstauchen des Ringes und vor dem Abbrechen des Nietschaftes;

Fig. 4 ist ein vergrößerter Querschnitt des erfindungsgemäß ausgebildeten. Stauchringes;

Fig. 5 ist eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung bei abweichender Greiflänge der Nietverbindung. ■35 Der Niet ι durchsetzt fluchtende Öffnungen 2 und 7 zweier Platten oder Bleches und 4, deren Gesamtstärke in den Fig. 1 bis 4 der größten Greiflänge, d. h. der Länge des nicht abgesetzten zylindrischen Abschnittes 6 des Nietschaftes entspricht. Der Niet 1 weist eine flachen Kopf 5: und neben dem zylindrischen Abschnitt 6 einen, mit Ringnuten 9 versehenen Abschnitt auf. Bei der dargestellten Ausführung sind nur zwei Nuten 9 vorgesehen, und der Kopf 5 kann erheblich flacher ausgebildet sein als bei den bekannten Ausführungen, da nur verhältnismäßig geringe Stauchbeanspruchungen auftreten. Der Außeodurchmesser der durch, die Nuten 9 gebildeten Rippen 8 ist kleiner als der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnittes 6, in den die benachbarte Nut 9 mittels einer kegelförmigen Schrägfläche oder Schulter 10 übergeht.

Es ist erwünscht, jedoch nicht bei allen Verwendungsarten notwendig, daß der Niet 1 in Bohrungen verwendet wird, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des zylindrischen Abschnittes 6-, jedoch sollen die Bohrungen 2, 7 etwas größer sein als der Durchmesser der Rippen. 8, so daß der Niet leicht eingesetzt werden, kann. Nach dem Einsetzen befindet sich der Niet zuerst in der in Fig. ι daxgestellten Stellung.

Neben der äußeren Rippe 8 weist der Nietschaft eine Spaltrille 11 verkleinerten Durchmessers auf, die den schwächsten! Teil des Nietes bildet, so> daß der Niet bei entsprechender Beanspruchung¹ zuerst an dieser Stelle bricht, ehe ein Brechen unter dieser Beanspruchung an irgendeiner anderen Stelle erfolgt. Neben der Spaltrille 11 hat der Nietschaft einen zylindrischen, Abschnitt 12, dessen. Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Rippen 8 ist. Der zylindrische Abschnitt 12 endet an seinem Außenende in einem Greifnutenabschnirt 13.

Der zweite Bauteil der Nietverbindung besteht aus einem Ring 14, der über das Ende des Nietes 1 geschoben und gegen die angrenzende Fläche der Platte 4 gelegt wird (Fig. r). Durch Aufstauchen des Ringes 14 auf den Nietschaft und radiales Einpressen in die Ringnuten 9 kann, der Ring mit dem Niet ι fest verriegelt werden, so daß er einen an der Platte 4 anliegenden Schließkopf bildet.

Der Ring 14 ist in den Fig. 1, 2 und 4 in seiner Anfangsstellung, d. h. νοτ seinem Stauchen oder _;

Verriegeln mit dem Niet 1 dargestellt. Der Ring 14 weist eine zylindrische Mittelbohrung 15 auf, die an dem einen Ende in eine Eindrehung 16 übergeht. Erfindungsgemäß ist der Ring' 14 als Doppelkotius derart ausgebildet, daß sich seine Wandstärke nach den beiden Stirnseiten hin verjüngt. Die dem Werkstück abgekehrte Umfangsfläche des Ringes bildet einen Kegelstumpf mantel 17 und die übrige Um- go ■ fangsfläche einen Kegelstumpf mantel 18, der mit der Fläche 17 durch eine steilere Kegelfläche 19 in Verbindung steht. Die Eindrehurig 16 befindet sich innerhalb· der Kegelfläche 18. Die Bohrung 15 hat einen etwas größeren Durchmesser als die Rippen 8 und die Abschnitte 12 und 13 des Nietschaftes, ;

während der Durchmesser der Eindrehung 16 etwas größer ist als dier Durchmesser des zylindrischen Abschnittes & des Nietschaftes.

Die Vernietung erfolgt mittels eines durch Druckluft betriebenen Nietwerkzeuges bekannter Art. Ein Teil dieses Werkzeuges ist zum Zwecke der Erläuterung in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. Wie diese Figuren zeigen., weist das Werkzeug eine ;

in eine Büchse 25 eingesetzte Matrize2o mit eimern kegelstumpfförmigen Abschnitt 21 auf, der diem Kegelstumpf 17 des Ringes 14 angepaßt ist. Am ■;

inneren Ende geht die Fläche 21 in eine kurze zylindrische Bohrung 22 über.

Zum Erfassen des Greifnutenabschnittes. 13 sind 110 , Greiferbacken 23 vorgesehen, die von einer durch Zugwirkung verschiebbaren Werkzeugbüchse 24 :

erfaßt und zusammengezogen werden. Bei der gemeinsamen Bewegung der Greiferbacken 23 und ;: der Werkzeugbüchse 24 nach rechts zur Ausübung einer Zugwirkung auf den Niet 1 wird über die Büchse 25 und die in der Büchse 25 befindliche Matrize 20 ein Gegendruck auf den Ring 14 ausgeübt. Nachdem der Niet 1 in die fluchtenden Bohrungen der Platten 3 und 4 (Fig. 1) eingesetzt ist,. 120 i wird der Ring 14 aufgesetzt und das Nietwerkzeug '■, über den Nietschaft bewegt, bis die Greifnuten 13 "·, von den Greiferbacken 23 erfaßt sind. Bei der Anfangsbetätigung des Werkzeuges wird durch die , .-.>*■ auf den Niet 1 ausgeübte Zugkraft die Kegelfläehe der Matrize 20 an den Kegelstumpf 17 des Rin-

ges 14 angelegt, so daß der Ring aa die Platte 4 angedrückt wird.

Liegt der Ring 14 anderPlatte4 an und erfassen die Greiferbacken 23 den Niet 1, so wird durch weiteren, Zug auf den Stift der zylindrische AV schnitt 6 ähnlich wie beim Drahtziehen auf einen kleineren Durchmesser ausgezogen oder der Durchmesser der Bohrungen. 2 und 7 erweitert, oder es findet eine Kombination beider Vorgänge statt, wenn der Nietschaft in, die Öffnungen 2 und 7 der Platten eindringt und sich durch diese Öffnungen hindurchzwängt. Dieser Vorgang ist beendet, sobald der Nietkopf 5 an der benachbarten Fläche der Platte 3 anliegt (Fig·. 2). In gewissen Fällen ist es erforderlich, daß der zylindrische Nietabschnitt 6 einen Paßsitz in den Öffnungen hat, während in anderen Fällen ein Paßsitz oder Festsitz nicht erwünscht und nicht notwendig ist. Während der vorerwähnten Stufe der Vernietung werden die Platten, wenn, sie sich zuvor im Abstand befanden, fest zusammengezogen.

Wird das Nietwerkzeug in Betrieb gesetzt, um den Niet 1 einzuziehen und eine Gegendruckkraft auf den. Ring 14 auszuüben, so· wird die Matrizenfläche 21 auf den kegelstumpf förmigen Abschnitt 17 des Ringes 14 geschoben,. Das Ausmaß der anfänglichen Bewegung der Matrize 20 auf dem Ring 14 hängt von dem Widerstand" des Ringes gegen Stauchen, ab. Es soll erst dann eine beträchtliche Bewegung der Matrize auf dem Ring erfolgen, wenn die Herstellung des Paßsitzes beendet ist und die Platten fest zusammengezogen sind. Sobald der Ring den Nietschaft berührt, hört die freie Relativbewegung zwischen Ring und Niet auf. Hiermit ist die erste. Vernietungsstufe beendet. Wenn, dann der durch, die Matrize 20- ausgeübte Druck so* weit angestiegen ist, daß der hohe Anfangswiderstand des Ringes 14 gegen Stauchen überwunden wird, schiebt sich die Matrize über die Flächen 17 und 18 und staucht den Ring nach, innen in Verriegelungseingrifif mit den Ringnuten. 9.

Die Beendigung des Stauchvorganges ist in Fig. 3 dargestellt, in der der Ring 14 praktisch auf seiner gesamten Länge gestaucht ist und einen Schließkopf bildet. Der kegelstumpfförnrige Abschnitt 18 ermöglicht ein. vollkommenes Stauchen des Ringes durch Ausübung verhältnismäßig geringer Zugkräfte, so daß Niete mit entsprechend kleiner bemessenen Nietköpfen verwendet werden können. -

Bei der der Fig. 3 ähnlichen Fig. 5 hat die. Nietverbindung eine kleinere Greiflänge, da die Gesamtstärke der Platten 26 und 27 kleiner ist als die Gesamtstärke der Platten. 3 und 4. Wenn, der Niet ι in die mit Fig. 2 vergleichbare Stellung nach Fig. 5 gezogen worden ist, ragt der zylindrische Abschnitt 6 des Nietes in. die Eindrehung 16 des Ringes 14. Die Eimdrehung 16 nimmt den überstehenden. Teil des Abschnittes 16 mit Spielraum auf und gestattet ein richtiges Stauchen des 6-> Ringes. Der fertige Schließkopf ist auf seiner gesamten Länge gestaucht und hat praktisch die gleiche Umrißform wie in Fig. 3.

Nach dem Aufstauchen des Schließkopfes wird durch weitere Zugwirkung der über die Spaltrille 11 hinausragende Teil des Nietschiaf tes abgetrennt.

Claims (2)

Patentansprüche·.

1. Niet, dessen Schaft mit Ringnuten versehen ist, auf die durch Einziehen des Schaftes in eine Matrize ein Ring als Schließkopf aufgestaucht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (14) als Doppelkonus (17, 18) derart ausgebildet ist, daß sich seine Wandstärke nach den beiden Stirnseiten hin verjüngt.

2. Niet mach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Eindrehung (16) auf der der Matrize abgewendeten Seite des Ringes (14).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 632 530;
USA.-Patentschriften Nr. 2 466 811, 2531048, 2531049.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 609 659/245 -10.56 (609 863 4. 57)