EP1393835A2 - Anordnung zur Verbindung von dünnwandigen Metallstrukturen - Google Patents

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EP1393835A2
EP1393835A2 EP03015345A EP03015345A EP1393835A2 EP 1393835 A2 EP1393835 A2 EP 1393835A2 EP 03015345 A EP03015345 A EP 03015345A EP 03015345 A EP03015345 A EP 03015345A EP 1393835 A2 EP1393835 A2 EP 1393835A2
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EP
European Patent Office
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rivet
sheets
arrangement according
row
rivets
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EP1393835B1 (de
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Herwig Dr. Assler
Hans-Jürgen Schmidt
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Airbus Operations GmbH
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    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/75—Joints and connections having a joining piece extending through aligned openings in plural members

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for connecting thin-walled metal structures, wherein at least two metal sheets have an overlapping area have, which forms a contact surface between the sheets, and in the overlapping Area at least one row of rivets is provided, which is a cyclic Is exposed to tensile stress.
  • rivet connections are currently the most frequently used in aircraft construction Joints.
  • a positive connection is achieved by mechanical Interlocking geometric shapes made on the parts to be connected. Both the perforation resistance of the individual parts and the shear resistance the rivets must be greater than the external load.
  • Mutually overlapping sheets are usually one or more rows below Use of full, pass, screw or blind rivets joined together.
  • Typical examples for the connection of thin-walled structures are longitudinal and Cross seams and seams on skin repairs. Because a variety of riveted joints on an aircraft is of fundamental importance to airworthiness an individual dimensioning of the rivet connection (rivet type, size, spacing, etc.) taking into account the local static and dynamic loads, whereby one Long, if possible inspection-free life is an essential requirement.
  • a secondary bend occurs when Load axis and neutral phase in a structural component are not identical, but have an offset, for example in the case of two overlapping sheets.
  • the present invention is therefore based on the object in a generic Arrangement the fatigue strength of riveted joints with high Increase secondary bending proportion and improve crack propagation behavior.
  • the rivet hole is plastically pre-deformed (widened) in the radial direction in order to generate internal tangential compressive stresses and to reduce the effective tensile stress.
  • the basic problem of this method known from experiments is its relative ineffectiveness in structures with a large secondary bend. With the application of the invention, strain hardening can show its full effectiveness in the original rivet rows, since the secondary bending is primarily effective only in the additional rivet row according to the invention. Another advantage is that the arrangement according to the invention contributes to an improvement in airworthiness.
  • FIG. 4 shows an arrangement 1 according to the invention for connecting thin-walled metal structures, which essentially consists of a first metal sheet 2 and a second metal sheet 3, which have an overlap area 4.
  • a contact surface 5 is formed between the metal sheets 2 and 3.
  • a plurality of rivet rows 6, 6 ', 6 "arranged in parallel are provided in the overlap area 4.
  • Such an arrangement can be used, for example, as a longitudinal seam for the skin field connection of an aircraft structure
  • the rivet row 6 arranged at the end 4A of the overlap from the sheet 2.
  • the proposed invention aims to increase the fatigue strength of rivet connections with a high proportion of secondary bending - occurring here in the rivet row 6, which is critical for fatigue - and to improve the crack propagation behavior critical outer rivet row 6 is reduced to a minimum by reducing the secondary bending portion ⁇ 3.
  • This is achieved by inserting an additional rivet row 7 which is primarily only exposed to the secondary bending portion ( ⁇ 3 ) is now the second row of rivets, which is exposed to a significantly reduced bending stress. It is provided to arrange the additional rivet row 7 parallel and adjacent to the fatigue-critical row of rivets 6 in the direction of the overlap end 4A. This relieves the stress on the originally outer (highly stressed) rivet row 6.
  • the associated reduction in the maximum stress occurring in the rivet rows 6, 6 ', 6 "leads both to an increase in the crack life and a reduction in the subsequent crack propagation.
  • the additional rivet row 7 has means 8 for holding the metal sheets 2 and 3 together, but does not suppress a relative displacement of the metal sheets 2 and 3 in the contact surface 5.
  • the means 8 are designed as rivet elements which formally lock the metal sheets 2 and 3 in contact with the rivet axis 9 A vertical relative displacement of the sheets 2 and 3 is prevented by this form fit, while a horizontal relative displacement is only hindered by friction, but not by form fit ..
  • a first embodiment for achieving the form fit is that the rivet element 8 between the rivet head 17 and the closing head 18
  • the sheets 2 and 3 are held together in the contact surface 5, but the clamping force is only so great that the first sheet 2 can be displaced relative to the second sheet 3, taking into account the frictional force that occurs.
  • the rivet shaft 10 has a local taper 11, which enables a contactless gap 12 between the rivet hole 13 and the tapered rivet shaft 11. At the same time, the taper-free rivet shaft 10 is fitted into the rivet hole 14.
  • FIGS. 5 to 7 show embodiments of a constructive implementation of the Rivet element 8 shown.
  • the concrete variants shown are based on Hi-Lok Fit rivets with screw-on locking ring (Hi-Lok-Collar) 19.
  • Hi-Lok-Collar screw-on locking ring
  • One groove 20 in upper plate 2 prevents the rivet head 17 from protruding between the rivet shank 10 and the lower plate 3, a press fit can or should be selected.
  • the use of the special Hi-Lok rivet is the one in FIG. 4 described first embodiment 8 realized.
  • a local constriction of the rivet shaft 10 (taper 11) in the area of the upper plate 2 enables a horizontal relative displacement of the plates, which is only impeded by friction.
  • the clamping or frictional force can be optimized with the aid of the definable tightening torque of the locking ring 19 which can be used for this embodiment.
  • 6 shows a second embodiment 8 'of a rivet element.
  • An increase in the inner diameter of the rivet hole 15 in the upper plate 2 enables a horizontal relative displacement of the plates 2 and 3, which is only impeded by friction.
  • a form fit in the vertical direction is achieved, as in the first embodiment, in that the rivet element 8 between the rivet head 17 and the Closing head 18 holds the sheets 2 and 3 together.
  • the clamping or frictional force can be optimized with the aid of the tightening torque for the locking ring.
  • 7 shows a third embodiment 8 "of a rivet element.
  • an increase in the inner diameter of the rivet hole 15 in the upper plate 2 enables horizontal relative displacement of the plates 2 and 3, which is only impeded by friction.
  • the rivet shaft 10 has a shoulder 16, with which a form fit in the vertical direction is achieved in that the rivet element 8 holds the lower plate 3 between the shoulder 16 and the closing head 18 and that a suitable clearance between the upper plate 2 and the rivet head 17 is selected.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Insertion Pins And Rivets (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Eine Anordnung zur Verbindung von dünnwandigen Metallstrukturen mit mindestens zwei Metallblechen (2,3) weist einen überlappenden Bereich (4) auf, der zwischen den Blechen (2,3) eine Kontaktfläche bildet. Im überlappenden Bereich (4) ist mindestens eine Nietreihe (6) vorgesehen, die einer zyklischen Zugbeanspruchung ausgesetzt ist. Insbesondere für die im Flugzeugbau gewichtsoptimierten dünnwandigen Strukturen besteht das Problem, dass wegen dem Versatz der überlappenden Bleche (2,3) ein hoher Sekundärbiegungsanteil auftritt, so dass sich niedrige Anrisslebensdauern bei gleichzeitig hohem Inspektionsaufwand ergeben.
Die Erfindung besteht darin, dass parallel und benachbart zur ermüdungskritischen Nietreihe (6) eine zusätzliche Nietreihe (7) im Endbereich der Überlappung angeordnet ist, welche Mittel zum Zusammenhalten der Bleche (2,3) in der Kontaktfläche (5) aufweist, die eine Relativverschiebung der Bleche (2,3) in der Kontaktfläche (5) ermöglichen.
Damit wird erreicht, dass eine Entlastung der ursprünglich äußeren (hochbelasteten) Nietreihe (6) erfolgt. Die damit verbundene Reduzierung der in den Nietreihen jeweils auftretenden Maximalspannung führt sowohl zu einer Verlängerung der Anrisslebensdauer als auch zu einer Reduzierung der nachfolgenden Rissausbreitung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verbindung von dünnwandigen Metallstrukturen, wobei mindestens zwei Metallbleche einen überlappenden Bereich aufweisen, der zwischen den Blechen eine Kontaktfläche bildet, und im überlappenden Bereich mindestens eine Nietreihe vorgesehen ist, die einer zyklischen Zugbeanspruchung ausgesetzt ist.
Derartige Nietverbindungen sind derzeit die im Flugzeugbau am häufigsten verwendeten Fügeverbindungen. Dabei wird ein Formschluss durch mechanisches Ineinandergreifen geometrischer Formen an den zu verbindenden Teilen hergestellt. Sowohl der Lochleibungswiderstand der Einzelteile als auch der Scherwiderstand der Niete müssen größer als die von außen wirkende Beanspruchung sein. Gegenseitig überlappende Bleche werden üblicherweise ein- oder mehrreihig unter Verwendung von Voll-, Pass-, Schraub- oder Blindnieten miteinander verbunden. Typische Beispiele für die Verbindung dünnwandiger Strukturen sind Längs- und Quernähte sowie Nähte an Hautreparaturen. Da eine Vielzahl der Nietverbindungen an einem Flugzeug von grundlegender Bedeutung für die Lufttüchtigkeit ist, erfolgt eine individuelle Dimensionierung der Nietverbindung (Niettyp, -größe, -abstand, etc.) unter Beachtung der lokalen statischen und dynamischen Lasten, wobei eine hohe, möglichst inspektionsfreie Lebensdauer ein wesentliches Erfordernis darstellt. Üblicherweise sind große Bereiche einer Flugzeugstruktur während ihres Betriebs einer zyklischen Zugbeanspruchung ausgesetzt. Bei den zum Einsatz kommenden metallischen Werkstoffen besteht die potentielle Gefahr der Ermüdung mit Rissbildung und nachfolgender Rissausbreitung. Einzelrisse und insbesondere in Wechselwirkung tretende Mehrfachrisse (widespread fatigue damage) können die Festigkeitseigenschaften erheblich reduzieren und sind bei der Festlegung von Inspektionsintervallen zu berücksichtigen. Insbesondere die im Flugzeugbau gewichtsoptimierten dünnwandigen Strukturen weisen vielfach einen hohen Sekundärbiegungsanteil auf, so dass sich niedrige Anrisslebensdauern bei gleichzeitig hohem Inspektionsaufwand ergeben. Eine Sekundärbiegung tritt dann auf, wenn Lastachse und neutrale Phase in einem Strukturbauteil nicht identisch sind, sondern beispielsweise im Fall zweier überlappender Bleche einen Versatz aufweisen.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsgemäßen Anordnung die Ermüdungsfestigkeit von Nietverbindungen mit hohem Sekundärbiegeanteil zu erhöhen und das Rissfortschrittsverhalten zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 genannten Maßnahmen gelöst.
Dabei ist insbesondere vorteilhaft, dass durch die Einführung einer erfindungsgemäßen zusätzlichen Nietreihe, welche primär einer Sekundärbiegebelastung ausgesetzt ist, eine Entlastung der ursprünglich äußeren (hochbelasteten) Nietreihe erfolgt. Die damit verbundene Reduzierung der in den Nietreihen jeweils auftretenden Maximalspannung führt sowohl zu einer Verlängerung der Anrisslebensdauer als auch zu einer Reduzierung der nachfolgenden Rissausbreitung. Als Konsequenz davon verlängern sich für derartige Nietstrukturen die zulässigen Inspektionsintervalle bzw. verringert sich der Inspektionsaufwand in Form von Geld und Zeit. Letzteres ist insbesondere im Fall von Nietreparaturen von Bedeutung, bei denen außerplanmäßige Standzeiten am Boden als Folge von Zusatzinspektionen entfallen.
Es ergibt sich als einen weiteren Vorteil, dass zusätzliche Verfahren zur gezielten Reduzierung der lokal wirksamen Maximalspannung angewendet werden können. Ein derartiges Verfahren ist die Kaltverfestigung. Dabei wird das Nietloch in radiale Richtung plastisch vorverformt (aufgeweitet), um an der Innenseite tangentiale Druckeigenspannungen zu erzeugen und die effektiv wirksame Zugspannung zu reduzieren. Das aus Experimenten bekannte Grundproblem dieses Verfahrens ist seine relative Unwirksamkeit bei Strukturen mit großer Sekundärbiegung. Die Kaltverfestigung kann mit der Anwendung der Erfindung seine volle Wirksamkeit in den ursprünglichen Nietreihen zeigen, da die Sekundärbiegung primär nur in der erfindungsgemäßen zusätzlichen Nietreihe wirksam ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die erfindungsgemäße Anordnung zu einer Verbesserung der Lufttüchtigkeit beiträgt.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 11 angegeben. Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches nachstehend anhand der Figuren 4 bis 7 näher beschrieben wird. In den Figuren 1 bis 3 sind derzeit übliche Nietverbindungen einer Flugzeugstruktur gezeigt und im folgenden erläutert. Es sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:
Fig. 1
eine schematische Darstellung einer Längsnaht einer Flugzeugstruktur im verformten Zustand,
Fig. 2
eine schematische Darstellung einer dreireihigen Längsnaht als vergrößerte Detaildarstellung von Fig. 1,
Fig. 3
eine schematische Darstellung der am Rand einer Nietlochbohrung auftretenden Spannungen,
Fig. 4
eine schematische Darstellung einer dreireihigen Längsnaht mit einer erfindungsgemäßen zusätzlichen Nietreihe und
Fign. 5 bis 7
Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Nietelements der zusätzlichen Nietreihe gemäß Fig. 4.
In den Figuren 1 bis 3 ist eine Nietverbindung ersichtlich, wie sie derzeit für die Verbindung von Hautfeldern 101 und 102 einer Flugzeugstruktur 100 üblich ist. Die Verbindung der Hautfelder 101 und 102 ist mit einer dreireihigen einschnittigen Längsnaht 103 realisiert. Die so ausgebildete Flugzeugstruktur 100 ist während ihres Betriebs einer zyklischen Zugbeanspruchung ausgesetzt, die lokal eine hohe Biegebelastung erzeugt, was die gezeigte Verformung (übertrieben dargestellt) der Flugzeugstruktur 100 hervorruft. Bei den üblicherweise zum Einsatz kommenden metallischen Werkstoffen besteht die potentielle Gefahr der Ermüdung mit Rissbildung und nachfolgender Rissausbreitung. Einzelrisse und insbesondere in Wechselwirkung tretende Mehrfachrisse (widespread fatigue damage) können die Festigkeitseigenschaften erheblich reduzieren. Die Biegebelastung wird als Sekundärbiegung bezeichnet und resultiert aus dem durch die Blechdicken hervorgerufenen Versatz a (siehe Fig. 2) der Kraftangriffsrichtungen. Der Ort der maximalen Sekundärbiegung ist üblicherweise die äußere Nietreihe 105. Insbesondere die im Flugzeugbau gewichtsoptimierten dünnwandigen Strukturen weisen an den Nietreihen 105 vielfach einen hohen Sekundärbiegungsanteil auf.
Die Ermüdungsfestigkeit bzw. Dauer bis zur Rissinitiierung am Rand der Nietbohrung wird maßgeblich durch die lokal auftretende Maximalspannung beeinflusst. In Fig. 3 ist am Beispiel der einschnittigen dreireihigen Nietverbindung 103 die Spannungsverteilung an einer Nietlochbohrung 104 im Hautblech 101 dargestellt. Die beim Nieten vorliegende diskrete Verbindung der Hautbleche 101 und 102 führt zu einer sehr inhomogenen Spannungsverteilung am Nietloch 104. Vereinfachend kann die lokal auftretende Maximalspannung σmax=Δσ1+Δσ2+Δσ3 als Überlagerung von 3 einzelnen Belastungsfällen interpretiert werden:
  • ebene Platte mit leerem Loch unter Längslast (F1 → Δσ1),
  • ebene Platte mit ausgefülltem Loch mit Pinload (F2 → Δσ2) und
  • ebene Platte mit leerem Loch unter Biegung (M1 → Δσ3).
Der Ort der maximalen Sekundärbiegung in der mehrreihigen Längsnaht 103 ist üblicherweise die äußere Nietreihe 105, die auch als ermüdungskritische Nietreihe bezeichnet werden kann. Hier tritt eine Rissinitiierung 106 am Rand der Nietlochbohrung am ehesten auf.
In Fig. 4 ist eine erfindungsgemäße Anordnung 1 zur Verbindung von dünnwandigen Metallstrukturen gezeigt, die im wesentlichen aus einem ersten Metallblech 2 und einem zweiten Metallblech 3 besteht, die einen Überlappungsbereich 4 aufweisen. Im Überlappungsbereich 4 wird eine Kontaktfläche 5 zwischen den Metallblechen 2 und 3 gebildet. Im Überlappungsbereich 4 sind mehrere parallel angeordnete Nietreihen 6, 6', 6" vorgesehen. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise verwendbar als Längsnaht zur Hautfeldverbindung einer Flugzeugstruktur. Die ermüdungskritische Nietreihe (siehe auch Erläuterungen zu Fig. 1 bis 3) ist in der gezeigten Ausführungsform die zum Ende 4A der Überlappung vom Blech 2 angeordnete Nietreihe 6. Die vorgeschlagene Erfindung zielt darauf ab, die Ermüdungsfestigkeit von Nietverbindungen mit hohem Sekundärbiegeanteil - hier auftretend an der ermüdungskritischen Nietreihe 6 - zu erhöhen und das Rissfortschrittsverhalten zu verbessern. Erfindungsgemäß wird dafür die Maximalspannung in der kritischen äußeren Nietreihe 6 reduziert, indem der Sekundärbiegeanteil Δσ3 auf ein Minimum reduziert wird. Dieses wird erreicht, indem eine zusätzliche Nietreihe 7 eingefügt wird, welche primär nur dem Sekundärbiegeanteil (Δσ3) ausgesetzt ist. Die vormals kritische äußere Nietreihe 6 wird nun zur zweiten Nietreihe, die einer signifikant reduzierten Biegebeanspruchung ausgesetzt ist.
Es ist vorgesehen, parallel und benachbart zur ermüdungskritischen Nietreihe 6 in Richtung des Überlappungsendes 4A die zusätzliche Nietreihe 7 anzuordnen. Damit erfolgt eine Entlastung der ursprünglich äußeren (hochbelasteten) Nietreihe 6. Die damit verbundene Reduzierung der in den Nietreihen 6, 6', 6" jeweils auftretenden Maximalspannung führt sowohl zu einer Verlängerung der Anrisslebensdauer als auch zu einer Reduzierung der nachfolgenden Rissausbreitung. Die zusätzliche Nietreihe 7 weist Mittel 8 zum Zusammenhalten der Metallbleche 2 und 3 auf, unterdrückt jedoch nicht eine Relativverschiebung der Metallbleche 2 und 3 in der Kontaktfläche 5. Die Mittel 8 sind als Nietelemente ausgebildet, die parallel zur Nietachse 9 durch Formschluss die Metallbleche 2 und 3 in Kontakt halten. Eine vertikale Relativverschiebung der Bleche 2 und 3 wird durch diesen Formschluss verhindert, während eine horizontale Relativverschiebung lediglich durch Reibung, nicht aber durch Formschluss, behindert wird. Eine erste Ausführungsform zum Erreichen des Formschlusses ist, dass das Nietelement 8 zwischen dem Nietkopf 17 und dem Schließkopf 18 ein Zusammenhalten der Bleche 2 und 3 in der Kontaktfläche 5 erreicht, jedoch eine Klemmkraft nur so groß ist, dass das erste Blech 2 relativ zum zweiten Blech 3 unter Berücksichtigung der auftretenden Reibkraft verschoben werden kann. Der Nietschaft 10 weist dazu eine lokale Verjüngung 11 auf, der einen berührungslosen Spalt 12 zwischen der Nietlochbohrung 13 und dem verjüngten Nietschaft 11 ermöglicht. Gleichzeitig ist der verjüngungsfreie Nietschaft 10 in die Nietlochbohrung 14 eingepasst.
In den Figuren 5 bis 7 sind Ausführungsformen einer konstruktiven Umsetzung des Nietelements 8 gezeigt. Die abgebildeten konkreten Varianten basieren auf Hi-Lok Passnieten mit aufschraubbarem Schließring (Hi-Lok-Collar) 19. Eine Nut 20 im oberen Blech 2 vermeidet einen Überstand des Nietkopfes 17. Zwischen Nietschaft 10 und dem unteren Blech 3 kann oder sollte eine Presspassung gewählt werden. In Fig. 5 ist mit Verwendung der speziellen Hi-Lok-Passniete die bereits in Fig. 4 beschriebene erste Ausführungsform 8 realisiert.
Eine lokale Einschnürung des Nietschaftes 10 (Verjüngung 11) im Bereich des oberen Bleches 2 ermöglicht eine lediglich durch Reibung behinderte horizontale Relativverschiebung der Bleche. Eine Optimierung der Klemm- bzw. Reibkraft kann mit Hilfe des definierbaren Anzugsmomentes des für diese Ausführungsform anwendbaren Schließringes 19 erfolgen.
In der Fig. 6 ist eine zweite Ausführungsform 8' eines Nietelementes gezeigt.
Eine Vergrößerung des Innendurchmessers der Nietlochbohrung 15 im oberen Blech 2 ermöglicht eine lediglich durch Reibung behinderte horizontale Relativverschiebung der Bleche 2 und 3. Ein Formschluss in vertikaler Richtung wird wie bereits in der ersten Ausführungsform dadurch erreicht, dass das Nietelement 8 zwischen dem Nietkopf 17 und dem Schließkopf 18 die Bleche 2 und 3 zusammenhält. Auch in dieser Ausführungsform 8' kann eine Optimierung der Klemm- bzw. Reibkraft mit Hilfe des Anzugsmomentes für den Schließring erfolgen.
In Fig. 7 ist eine dritte Ausführungsform 8" eines Nietelementes gezeigt. Auch hier ermöglicht eine Vergrößerung des Innendurchmessers der Nietlochbohrung 15 im oberen Blech 2 eine lediglich durch Reibung behinderte horizontale Relatiwerschiebung der Bleche 2 und 3. Der Nietschaft 10 weist in dieser Ausführungsform einen Absatz 16 auf, mit dem ein Formschluss in vertikaler Richtung dadurch erreicht wird, dass das Nietelement 8 zwischen dem Absatz 16 und dem Schließkopf 18 das untere Blech 3 hält und dass eine geeignete Spielpassung zwischen dem oberem Blech 2 und dem Nietkopf 17 ausgewählt wird.
Bezugszeichenliste
1 -
Anordnung zur Verbindung
2 -
erstes Metallblech
3 -
zweites Metallblech
4 -
Überlappungsbereich
4A -
Endbereich der Überlappung
5 -
Kontaktfläche
6, 6',6" -
Nietreihe
7 -
zusätzliche Nietreihe
8 -
Nietelement
9 -
Nietachse
10 -
Nietschaft
11 -
Verjüngung am Nietschaft
12 -
Spalt
13 -
Nietloch im ersten Blech
14 -
Nietloch im zweiten Blech
15 -
vergrößertes Nietloch
16 -
Absatz im Nietschaft
17 -
Nietkopf
18 -
Schließkopf
19 -
aufschraubbarer Schließring
20 -
Nut im ersten (oberen) Blech
100 -
Flugzeugstruktur
101 -
Hautfeld 1
102 -
Hautfeld 2
103 -
Längsnaht
104 -
Nietlochbohrung
105 -
ermüdungskritische Nietreihe
106 -
Rissinitiierung

Claims (11)

  1. Anordnung zur Verbindung von dünnwandigen Metallstrukturen, wobei mindestens zwei Metallbleche (2,3) einen überlappenden Bereich (4) aufweisen, der zwischen den Blechen (2,3) eine Kontaktfläche (5) bildet, und im überlappenden Bereich (4) mindestens eine Nietreihe (6) vorgesehen ist, die einer zyklischen Zugbeanspruchung ausgesetzt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    parallel und benachbart zur ermüdungskritischen Nietreihe (6) eine zusätzliche Nietreihe (7) im Endbereich (4A) der Überlappung (4) angeordnet ist, welche Mittel zum Zusammenhalten (8) der Bleche (2, 3) in der Kontaktfläche (5) aufweist, die eine Relatiwerschiebung der Bleche (2, 3) in der Kontaktfläche (5) ermöglichen.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Mittel zum Zusammenhalten der Bleche als Nietelement (8) ausgebildet ist, das parallel zur Nietachse (9) durch Formschluss die Bleche (2,3) in Kontakt hält.
  3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Nietelement (8) senkrecht zur Nietachse (9) einen Formschluss vermeidet und in der Kontaktfläche (5) maximal Reibung auftritt.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Nietschaft (10) des Nietelementes (8) eine lokale Verjüngung (11) aufweist, die einen Spalt (12) zwischen Nietlochbohrung (13) des einen Bleches (2) und der Verjüngung (11) bewirkt und der verjüngungsfreie Nietschaft (10) in die Nietlochbohrung (14) des zweiten Bleches (3) eingepasst ist.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nietlochbohrung (15) des einen Bleches (2) im Verhältnis zum Nietschaft (10) des Nietelementes (8) in der Weise vergrößert ist, das ein Spalt (12) zwischen Nietlochbohrung (15) und Nietschaft (10) entsteht und der Nietschaft (10) in die Nietlochbohrung (14) des anderen Bleches (3) eingepasst ist.
  6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass
    zwischen Nietschaft (10) und Nietlochbohrung (14) des zweiten Bleches (3) eine Presspassung gebildet ist.
  7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Nietelement (8) im Nietschaft (10) einen Absatz (16) zur Klemmung des zweiten Blechs (3) aufweist.
  8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Nietelement (8) zwischen Nietkopf (17) und Schließkopf (18) eine definierte Klemmkraft auf die Bleche (2, 3) aufbringt.
  9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
    die definierte Klemmkraft mittels eines Schließringes (19) als Schließkopf einstellbar ist.
  10. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nietelement (8, 8', 8") als Hi-Lok-Passniet mit aufschraubbarem Schließring (Hi-Lok-Collar) ausgebildet ist.
  11. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nut (20) im oberen Blech (2) zur Aufnahme der Nietelemente (8) vorgesehen ist.
EP03015345A 2002-08-23 2003-07-08 Anordnung zur Verbindung von dünnwandigen Metallstrukturen Expired - Lifetime EP1393835B1 (de)

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DE10238820A DE10238820A1 (de) 2002-08-23 2002-08-23 Anordung zur Erfindung von dünnwandigen Metallstrukturen
DE10238820 2002-08-23

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