DE971711C

DE971711C - Snap rivet

Info

Publication number: DE971711C
Application number: DEP7854A
Authority: DE
Inventors: Ross Jay Miller
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1951-06-20
Filing date: 1952-06-19
Publication date: 1959-03-19
Also published as: LU31531A1; BE512166A; GB711417A; FR1069658A; NL170358B; CH305205A; NL85934C

Description

AUSGEGEBEN AM 19. MÄRZ 1959ISSUED MARCH 19, 1959

P 7854 XIIJ 47 aP 7854 XIIJ 47 a

SprengnietExplosive rivet

Die Erfindung betrifft einen Sprengniet mit in der durch einen Stopfen abgeschlossenen Schaftbohrung untergebrachter Sprengladung, wobei der Stopfen gegen Herausschleudern gesichert ist.
Man hat bei der Sprengnietung insbesondere zum Verbinden dünner Bleche oder kleiner Werkstücke kleinere Niete benutzt, z» B. solche, deren Schaftdurchmesser nicht größer als etwa 6,3 mm war. Dabei war das durch die Explosion des Sprengstoffes entstehende Geräusch noch erträglich. Bei Nieten größerer Abmessungen war das Sprengnietverfahren jedoch nicht anwendbar, weil das Explosionsgeräusch die Grenzen des Erträglichen überstieg. Wenn man, um das Explosionsgeräusch abzuschwächen, versucht, das Entweichen der Explosionsgase aus der Schaftbohrung durch Einschrauben eines Bolzens in das offene Ende des Nietschaftes oder durch Überschrauben einer Kappe zu vermeiden, zeigt sich, daß dieser Schraubenbolzen oder die Kappe durch den Explosionsdruck wie ein Geschoß herausgeschleudert wird.The invention relates to an explosive rivet with an explosive charge accommodated in the shaft bore closed by a plug, the plug being secured against being thrown out.
In the case of blast riveting, smaller rivets have been used, in particular for joining thin sheets of metal or small workpieces, for example those with a shaft diameter of no greater than about 6.3 mm. The noise made by the explosion of the explosives was still bearable. For rivets of larger dimensions, however, the explosive riveting process could not be used because the sound of the explosion exceeded the limits of what was bearable. If one tries, in order to attenuate the explosion noise, to avoid the escape of the explosion gases from the shaft bore by screwing a bolt into the open end of the rivet shaft or by screwing on a cap, it turns out that this screw bolt or cap is like a projectile due to the explosion pressure is thrown out.

Durch die Erfindung werden Sprengniete geschaffen, die nahezu geräuschlos verarbeitet werden können. Auch soll vermieden werden, daß bei der Vernietung Bolzen oder Kappen als Geschosse herausgeschleudert werden. Die Niete sollen ferner eine verhältnismäßig große Sprengstoffladung aufnehmen' können und beim Aufbaudhen des Schaftes keine unerwünschten Verformungen erleiden.The invention creates explosive rivets that are processed almost noiselessly can. It should also be avoided that bolts or caps are thrown out as projectiles during riveting will. The rivets should also hold a relatively large charge of explosives' can and do not suffer any undesirable deformations when building up the shaft.

Es sind Sprengniete als mit Sprengstoff gefüllte Hohlniete bekannt, bei denen die Spreng-Explosive rivets are known as hollow rivets filled with explosives, in which the explosive

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ladung in der Schaftbohrung untergebracht und das Schaftende eingezogen ist. Auch hat man die .Sprengladung mit einer dünnen Schutzschicht aus Kitt od. dgl. abgeschlossen, um sie vor Verschmutzungen oder Herausfallen zu schützen. Bei der Explosion wird die dünne Schutzschicht, die der Sprengwirkung keinen Widerstand entgegensetzt, 'herausgeschleudert. Man durfte diesen Verschluß nicht aus Metall herstellen, weil durch ίο einen herausgeschleuderten Metallstopfen die Arbeiter verletzt werden konnten.Charge is housed in the shaft bore and the shaft end is retracted. You also have them . Explosive charge with a thin protective layer of putty or the like. Completed to protect them from contamination or to protect it from falling out. In the explosion, the thin protective layer that offers no resistance to the explosive effect, 'thrown out. One was allowed to use this lock not made of metal, because ίο a thrown out metal plug the workers could be injured.

Es ist bekannt, die Schaftbohrung, in welcher die Sprengladung untergebracht ist, durch einen Stopfen abzuschließen. Hierzu verwendete man eine Schraube oder einen zylindrischen Stift. Um ein Herausschleudern des Stopfens durch die Sprenggase zu verhüten, hat man die Schraube durch Stauchung ihres inneren Endes gegen Herausfallen gesichert oder auf das Schaftende eine Kappe aufgeschraubt. In diesen Fällen bewirkte der Verschluß einen gedrosselten Austritt der Sprenggase.It is known, the shaft bore in which the explosive charge is housed, by a Complete plug. A screw or a cylindrical pin was used for this. Around The screw is used to prevent the plug from being thrown out by the explosive gases secured against falling out by compressing its inner end or on the shaft end a Screwed on cap. In these cases, the closure caused a throttled exit of the Explosive gases.

Es ist auch bekannt, das Herausfallen der Sprengladung nicht durch einen Stopfen, sondern durch Einziehung des Schaftendes zu verhindern.It is also known that the explosive charge does not fall out through a stopper, but through To prevent the end of the shaft from being drawn in.

Demgegenüber betrifft die Erfindung einen Sprengniet mit einer mittels eines Stopfens verschließbaren und die Sprengladung aufnehmenden Schaftbohrung, wobei der Stopfen gegen ein Herausschleudern gesichert ist, der sich dadurch auszeichnet, daß der Stopfen durch eine Einziehung des Schaftendes formschlüssig gehalten wird.In contrast, the invention relates to a snap rivet with a lockable by means of a stopper and the shaft bore receiving the explosive charge, the plug being prevented from being ejected is secured, which is characterized in that the stopper by a retraction the shaft end is held positively.

Diese Ausführungsform hat gegenüber den kraftschlüssigen Verbindungen, z. B. mittels eines durch Reibung gehaltenen Stiftes, einer Kappe oder einer Schraube, den Vorteil, daß die Einziehung des Schaftendes mit einfachen Mitteln und bei der Massenfertigung durchgeführt werden kann und eine besonders einfache und zweckmäßige Maßnähme darstellt, das Herausschleudern des Stopfens bei der Sprengung zu vermeiden.This embodiment has compared to the non-positive Connections, e.g. B. by means of a pin held by friction, a cap or a Screw, the advantage that the retraction of the shaft end with simple means and in the Mass production can be carried out and a particularly simple and expedient measure represents to avoid the hurling out of the plug when blasting.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.The invention is illustrated by way of example in the drawing.

Fig. ι zeigt einen Sprengniet nach der Erfindung vor dem Vernieten zweier Metallbleche im axialen Schnitt; inFig. Ι shows an explosive rivet according to the invention before riveting two metal sheets in axial section; in

Fig. 2 ist der Niet nach Fig. 1 nach der Explosion dargestellt;Fig. 2 shows the rivet of Fig. 1 after the explosion;

Fig. 3 bis 6 zeigen geeignete Verschlußstopfen mit rauher oder unebener Oberfläche verschiedener Form für die Schaftbohrung nach Fig. 1.3 to 6 show suitable sealing plugs with a rough or uneven surface of various types Shape for the shaft bore according to Fig. 1.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, wird der Hohlschaft 2 des Nietes in das Nietloch, das durch die beiden zu verbindenden Metallbleche 5, 6 verläuft, so eingeführt, daß der Nietkopf 1 fest auf der Oberfläche der Blechplatte 5 ruht. In der Bohrung 3 des Niethohlschaftes 2 ist eine Sprengstoffladung 4 untergebracht. Sie wird durch einen kleinen zylindrischen Verschlußstopfen 7 mit rauher oder gezackter Oberfläche verschlossen, der mit seiner inneren Grundfläche auf der Sprengladung 4 aufliegt und dessen gezackte zylindrische Mantelfläche an der inneren Wandung der Nietkopfbohrung 3 anliegt. Im Bereich des nach außen weisenden Teils des gezackten Verschlußzapfens 7 ist der Hohlschaft 2 zu einer Verengung 8 eingezogen, wodurch der Zapfen 7 in seiner Lage gehalten und die an dem nach außen weisenden Ende liegenden Zacken des Stopfens 7 umschlossen werden, wobei aber das Ende des Hohlschaftes 2 nicht vollständig abgeschlossen wird.As can be seen from the drawing, the hollow shaft 2 of the rivet is in the rivet hole, which is through the two to be connected metal sheets 5, 6 runs, inserted so that the rivet head 1 firmly the surface of the sheet metal plate 5 rests. In the bore 3 of the rivet hollow shaft 2 is an explosive charge 4 housed. It is made rough by a small cylindrical plug 7 with or with a serrated surface, the inner base of which rests on the explosive charge 4 rests and its serrated cylindrical surface on the inner wall of the rivet head bore 3 is present. In the area of the outwardly facing part of the serrated locking pin 7 is the Hollow shaft 2 retracted to a constriction 8, whereby the pin 7 is held in its position and the prongs of the plug 7 located at the outwardly pointing end are enclosed, with but the end of the hollow shaft 2 is not completely closed.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind die Wandungen des Hohlschaftes 2 nach der Explosion der Sprengstoffladung aufgebaucht, so daß die Blechplatten 5 und 6 in bekannter Weise durch die Auf- bauchung vernietet sind.As can be seen from Fig. 2, the walls of the hollow shaft 2 are after the explosion Explosive charge bulged, so that the sheet metal plates 5 and 6 in a known manner by the Auf- bulges are riveted.

Die Verschlußstopfen können, wie in Fig. 3, 4, 5 und 6 dargestellt ist, verschiedene Ausbildungen aufweisen. Fig. 3 zeigt in Ansicht einen zylindrischen Verschlußstopfen mit Außengewinde. In Fig. 4 ist ein zylindrischer Verschlußstopfen dargestellt, der zahlreiche in die zylindrische Mantelfläche geschnittene Nuten, Kerbungen oder Einschnitte aufweist. Der Stopfen nach Fig. 5, der besonders für kleine Niete geeignet ist, weist auf seiner zylindrischen Oberfläche eine narbenartige Prägung auf. Fig. 6 zeigt eine andere Form eines Verschlußstopfens mit rauher Oberfläche mit Ringnuten, die axiale Ringe mit scharfen Kanten bilden.As shown in FIGS. 3, 4, 5 and 6, the sealing plugs can have various designs exhibit. Fig. 3 shows a view of a cylindrical sealing plug with an external thread. In Fig. 4 shows a cylindrical plug which is numerous in the cylindrical surface has cut grooves, notches or incisions. The plug of Fig. 5, the is particularly suitable for small rivets, has a scar-like surface on its cylindrical surface Embossing on. Fig. 6 shows another form of a plug with a rough surface with annular grooves, which form axial rings with sharp edges.

Bei der Entzündung der Niete nach der Erfindung durch Hitze entsteht nicht wie bei den bekannten Sprengnieten ein lauter Knall, sondern nur ein kurzes metallisches Klicken.When the rivet according to the invention is ignited by heat, it does not occur as with the known ones Explosive rivets made a loud bang, just a short metallic click.

Die geräuschlose Arbeitsweise der Niete nach der Erfindung ist darauf zurückzuführen, daß die Explosionsgase nicht plötzlich austreten können. Ihr Austritt wird gemäß der Erfindung durch die Verschlußstopfen abgebremst, die in der Innenwandung der Hohlschaftbohrung fest gegen den Explosionsdruck gehalten werden und diese Wandüngen teilweise einkerben, so daß die Gase nur langsam und auf einem verhältnismäßig langen Weg außen um den Stopfen herum entweichen können.The noiseless operation of the rivet according to the invention is due to the fact that the Explosion gases cannot suddenly escape. Your exit is according to the invention by Stopper braked, which in the inner wall of the hollow shaft bore firmly against the Explosion pressure are maintained and these walls notch partially so that the gases only escape slowly and on a relatively long way around the outside of the stopper can.

Die Verschlußstopfen können verschiedene Formen aufweisen, jedoch haben im wesentlichen zylindrische Stopfen sich als zweckmäßig erwiesen, weil sie in die zylindrische Bohrung leicht eingebracht und durch die Einschnürung'8 auch besser befestigt werden können als Stopfen mit sphärischem Umriß oder beispielsweise eckigem Querschnitt. Jedoch können auch die letzteren Formen als Verschlußstopfen verwendet werden, wenn der Abschluß entsprechend gestaltet wird.The plugs can have various shapes, but are essentially cylindrical stoppers have been found to be useful because they are easily inserted into the cylindrical bore and because of the constriction 8 they can also be fastened better than stoppers with spherical ones Outline or, for example, angular cross-section. However, the latter forms can also be used as sealing plugs can be used if the financial statements are designed accordingly.

Außer den in Fig. 3 bis 6 dargestellten Stopfenformen können auch Stopfen mit anderem Umriß, z. B. mit unregelmäßiger Oberfläche, verwendet werden. Die Oberflächen können gerieft, gewellt, gerippt, gefaltet, gefurcht, gekerbt, gezahnt, bucklig, genutet, körnig oder ähnlich ausgebildet sein. Bei den mit Einschnitten versehenen Stopfen ähnlich Fig. 4 können verschiedene Einschnitte oder Nuten in gleichmäßigen oder ungleichförmigen Abständen und Lagen vorgesehen sein. Stopfen mitIn addition to the plug shapes shown in Fig. 3 to 6, plugs with a different outline, z. B. with an irregular surface can be used. The surfaces can be grooved, corrugated, be ribbed, folded, furrowed, notched, toothed, humped, grooved, granular or similar. In the case of the stopper provided with incisions similar to FIG. 4, various incisions or Grooves can be provided at regular or non-uniform spacings and positions. Stopper with

latten Oberflächen sind nicht so zweckmäßig, ins- iss besondere bei Nieten größerer Abmessungen, weilSlatted surfaces aren't that useful, ins- is especially with rivets of larger dimensions, because

die Explosionsgase sie trotz der Einschnürung leicht aus dem Nietschaft herausblasen können, denn die Gase bahnen sidh um die glatte Außenwandung des Stopfens einen Weg, dehnen dabei das Ende des Nietsdhaftes aus und schleudern den Stopfen sehließlidh Hieraus. Aber selbst wenn die Stopfen mit glatter Oberfläche nicht aus dem Nietschaft geschleudert werden, entweichen die Gase mit so großer Geschwindigkeit, daß ein unangenehmes Geräusch entsteht. Ist die Oberfläche der Stopfen aber raulh, so werden die Stopfen an einem Teil von. der unteren Nietschaftwandung· fest eingeklemmt. Dabei können die Gase keinen direkten Weg um den Stopfen finden und herausblasen.They can easily blow the explosion gases out of the rivet shaft despite the constriction, because the gases pave the way around the smooth outer wall of the plug a way, thereby expanding the end of the rivet and hurling the Stopper from this. But even if the stopper with a smooth surface does not come out of the rivet shank are thrown, the gases escape with such great speed that an unpleasant Noise is produced. But if the surface of the stopper is rough, the stopper on one Part of. the lower rivet wall · firmly clamped. The gases cannot find a direct path around the stopper and blow it out.

Infolgedessen wird ein zu lautes Explosionsgeräusch, ein Aufweiten der Einschnürung des Schaftes und ein Herausschleudern des Stopfens vermieden. Durch die Eindämmung des Gasdruckes nach der Explosion wird der Stopfen noch mehr in der Nietschaftwandung eingebettet und der Gasdurchtritt noch weiter beschränkt. Ein vollständiger Abschluß des Nietschaftes ist aber nicht nötig und auch nicht erwünscht, weil sonst infolge des übermäßigen Gasdruckes leicht ein Reißen oder Platzen des Nietschaftes auftritt.As a result, an explosion sound that is too loud, the constriction of the Shaft and a hurling out of the plug avoided. By containing the gas pressure after the explosion, the plug is even more embedded in the wall of the rivet shank and the passage of gas is further restricted. A complete closure of the rivet shaft is, however not necessary and also not desired, because otherwise easily due to the excessive gas pressure Tearing or bursting of the rivet shaft occurs.

Die Einschnürung des Nietschaftendes um den Stopfen kann in jeder gewünschten Weise erzeugt werden, z. B. durch Stauchen, Sicken od. dgl. Dichtet man Hohlniete ohne Stopfen an ihrem Ende durch Stauchen oder Sicken ab, so wird dieser Verschluß durch die Gase ohne weiteres aufgebaucht, und die Explosionsgase entweichen unter starkem Geräusch.The constriction of the rivet shank end around the plug can be produced in any desired manner be e.g. B. od by upsetting, beading End by upsetting or beading, this seal is easily made by the gases bulging, and the explosion gases escape with a loud noise.

Die Herstellung der neuen Sprengnietverschlüsse ist einfach und wirtschaftlich. Die Bohrung des Hohlschaftes braucht kein Gewinde aufzuweisen, und es ist nicht nötig, daß die rauhe Oberfläche der Stopfen mit besonderer Sorgfalt hergestellt wird. Der Stopfen mit rauher Oberfläche wird nach Einführung der Sprengstoffüllung lediglich in die Bohrung des Nietschaftes eingebracht und das Ende des Schaftes hinter dem Stopfen, wie bei 8 dargestellt ist, durch Stauchen, Sicken od. dgl. zusammengedrückt.The production of the new snap rivet closures is simple and economical. The bore of the Hollow shaft need not have a thread, and it is not necessary that the rough surface the stopper is manufactured with particular care. The stopper with a rough surface will be after introduction of the explosive filling only introduced into the bore of the rivet shank and the end of the shaft behind the stopper, as shown at 8, by upsetting, beading or the like. pressed together.

Die neuen Sprengniete arbeiten praktisch geräuschlos. Die Explosionsgase entweichen so langsam, daß sie nicht herauspuffen. Sie verursachen keine unerwünschten Verformungen, und es werden keine Metallteile herausgeschleudert, die Schaden anrichten können. Bei der Herstellung von Kühlanlagen wird das Isoliermaterial beim Vernieten mit den Gehäuseblechen nicht durch die Explosionsgase oder Metallteile der Niete zerstört. Man kann die geräuschlosen Niete auch bei Holzbauweisen verwenden, bei denen das Holz durch die gewöhnliehen Sprengniete infolge der Explosion gespalten werden würde.The new explosive rivets work practically noiselessly. The explosion gases escape so slowly that they don't puff out. They don't cause unwanted deformation, and they do no metal parts are thrown out, which can cause damage. In the manufacture of cooling systems the insulating material is not affected by the explosion gases when riveting to the housing sheets or metal parts of the rivet destroyed. The noiseless rivets can also be used in wooden constructions where the wood is split by the usual explosive rivets as a result of the explosion would be.

Die bekannten Sprengniete größerer Abmessungen erzeugen nicht nur ein unerträgliches Geräusch. Infolge der Düsenwirkung beim Entladen der Sprenggase aus dem offenen Schaft tritt auch ein Rückstoß auf, durch den die Niete in der Bohrung verlagert werden können. Diese Nachteile treten bei den Nieten nach der Erfindung nicht auf.The known explosive rivets of larger dimensions not only produce an unbearable noise. As a result of the nozzle action when the explosive gases are discharged from the open shaft, this also occurs Recoil, through which the rivets can be displaced in the hole. These disadvantages occur does not occur in the rivets according to the invention.

Die Sprengniete nach der Erfindung können nicht nur mit größerem Durchmesser, sondern auch mit größerer Schaftlänge und mit größerer Sprengladung verwendet werden, was bei den bekannten Nieten zu einem unerträglichen Geräusch führen würde. Die Geräuschverminderung wirkt sich vor allem bei der Montage, wenn eine sehr große Anzahl von Nieten in einem Arbeitsraum zur gleichen Zeit gezündet werden muß, vorteilhaft aus.The explosive rivets according to the invention can not only have a larger diameter, but can also be used with a larger shaft length and with a larger explosive charge, which is the case with the known Riveting would make an unbearable noise. The noise reduction works especially during assembly when a very large number of rivets are in a work area must be ignited at the same time, advantageously.

Claims

Claim:

Explosive rivet with a closable by means of a stopper and receiving the explosive charge Shaft bore, with the plug against being ejected during the detonation is secured, characterized in that the plug (7) by a retraction (8) of the Shank end (2) is held positively.

Considered publications:
German patent specifications No. 648 842, 369 395, 655 669.

1 sheet of drawings