SE458297B - Tvaadelad blindnit - Google Patents

Description

458 297 figur 6 är en sidovy av niten enligt fig 1 visande niten i sitt slutgiltiga inmonterade tillstånd för arbetsstycken med maximal tjocklek; figur 7 är en fragmentarisk sidovy liknande den i fig l, och visar en modifierad form för blindnitens stift; och figur 8 är en fragmentarisk vy i förstorad skala av lås- spåret i stiftet enligt fig 7.

I fig l visas en blindnit 10 som innefattar en ihålig hylsa 12 och ett stift 14 och som visas placeradi.i linje med varandra inriktade öppningar 16 och 18 i arbetsstycken 20 res- pektive 22 vilka skall sammanfogas. Arbetsstyckena 20 och 22 har en sammantagen tjocklek som representerar det minsta nit- greppet för niten 10. Tillägget av arbetsstycket 23 (med öpp- ningen 25), vilket visas med streckprickad linje, represen- terar nitens 10 maximala nitgrepp. Tjockleken på arbetsstycket 23 representerar nitens 10 greppområde, dvs det allmänna maxi- mala området för arbetsstyckens tjocklek inom vilket niten 10 utnyttjas mellan minimi- och maximigrepp.

Den ihåliga hylsan 12 har ett allmänt rakt skaftparti 24 med likformig ytterdiameter, vilket i dess främre ände slutar i ett förstorat huvud 26. Det förstorade huvudet 26 har ett konkavt urtag 27 intill skaftpartiet 24 för att åstadkomma spelrum gentemot öppningens 18 yttre kant.

Hylsan 12 har ett centralt genomgående hål som innefattar ett skafthålsparti 28 som sträcker sig huvudsakligen över skaftpartiets 24 längd och som nära det förstorade huvudet 26 står i förbindelse med ett hålparti 30 med reducerad diameter vilket i sin tur slutar i ett försänkt parti 32. En ringfor- mig stoppskuldra 34 är avgränsad vid skarningspunkten mellan skafthålspartiet 28 och hålpartiet 30 med reducerad diameter.

En förstorad vy av hylsans 12 stoppskulderparti och stif- tet 14 visas i fig 2. Därav framgår att stoppskuldran 34 slu- tar i en radiellt inåt, bakåt snedställd yta 36 med den all- männa formen av en stympad kon. Det framgår även att stopp- skuldran 34 är ytterligare åtskild från det radiellt mittemot denna liggande partiet av hylsan 12 med hjälp av en ringformig 458 297 skåra 38 som sträcker sig i axiell led framåt i riktning mot det förstorade huvudet 26.

Stiftet 14 har ett långsträckt, huvudsakligen jämnt skaftparti 40 som slutar i ett förstorat huvud 42 vid dess bakre ände (den blinda änden av niten 10); stiftet l4 har ett flertal ringformiga dragspår 44 vid motsatt ände vilka är för- bundna med skaftpartiet 40 genom ett jämnt parti 45 med redu- cerad diameter; ett avsmalnande parti 41 förbinder skaftparti- erna 40 och 45. Diametern på stiftets skaftparti 40 är huvud- sakligen densamma som den för hålpartiet 30 med reducerad dia- meter i hylsan 12, dvs det föreligger ett litet spelrum ner till ett litet grepp medan det jämna partiet 45 uppvisar ett väsentligt spelrum gentemot hålpartiet 30. Den maximala dia- metern eller toppdiametern på dragspåren 44 är emellertid större än hålpartiet 30 och håller därigenom samman hylsan 12 och Stiftet 14 i ett förmonterat tillstånd före installation.

Dragspåren 44 rullas från samma diameter som partiet 45 efter att stiftet 14 införts i hylsan 12: det vida spelrummet mellan denna till att börja med reducerade diameter hos det för- rullade stiftpartiet med dragspår och hålpartiet 30 med redu- cerad diameter underlättar monteringen samtidigt som det mini- merar ingrepp och/eller skavning av det för-rullade partiet (partiets 45 förlängning) med hylsans stoppskuldra 34. stiftete huvud 42 har ett ändperti 46 med förstorad dia- meter vilket är förbundet med ett parti 48 med reducerad dia- meter med hjälp av ett parti 50 som är avsmalnande eller har formen av en stympad kon. Huvudpartiet 48 med reducerad dia- meter har en sådan diameter att det passar tätt anliggande eller med ett litet spelrum, i skafthålspartiet 28 i hylsan 12. Stifthuvudet 42 är huvudsakligen ihåligt genom ett blind- hål 52 som slutar i ett koniskt parti 54 som sträcker sig huvudsakligen in till området för huvudpartiet 50 med formen av en stympad kon. Änden på stifthuvudet 46 är partiellt till- sluten via ett parti 51 med formen av en stympad kon. Ytter- diametern på huvudets ändparti 46 är huvudsakligen densamma som ytterdiametern för hylsans skaftparti 24. 458 297 En ringformig stoppskuldra 56 på stiftet avgränsas av föreningspunkten mellan huvudpartiet 48 med reducerad dia- meter, vilket verkar såsom ett skulderparti, och stiftets skaftparti 40, och har en ändyta S7 som är huvudsakligen plan och ligger i ett plan i kvadratur med stiftets 14 längsgående axel (se fig 2% En låsficka S8 avgränsas av ett ringformigt spår som är placerat omedelbart intill stiftets stopp S6. Axi- ellt sett framför, och på ett förutbestämt avstånd från lås- fickan S8 befinner sig ett ringformigt brant stupande (break- neck) spår 60. Det brant stupande spåret 60 kan vara allmänt slutet eller försänkt och av en typ som visas i amerikanska patentskriften 3,292,482, och utgör det svagaste avsnittet på stiftet 14.

Niten 10 är avpassad att sättas på plats med'hjäl;>av ett verktyg som kan vara av en typ som är välkänd inom tekniken och således utelämnas detaljer av detta i förenklande syfte.

Det bör emellertid uppmärksammas att verktyget har ett spänn- backsaggregat som är avpassat att fastspännande ingripa med dragspåren 44 på stiftet 14 samtidigt som ett underlag ingri- per med hylsans förstorade huvud 26.Vid aktivering av verk- tyget rör sig spännbacksaggregatet i axiell led bort från underlaget varigenom en relativ axiell kraft anbringas mellan stiftet 14 och hylsan l2.

När denna relativa axiella kraft ökar i storlek dras stiftet 14 in i hylsan 12 och det koniska huvudpartiet 50 för- flyttas in i hylsans 12 ände för utvidgning av denna ände till att bilda ett förstorat, tulpanformat blindhuvud 66; denna initiella verkan framgår av fig 3. Vid fortsatt manövrering av verktyget förflyttas stíftet 14 vidare in i hylsan 12. När tjockleken på arbetsstyckena 20 och 22 är den som visas i fi- gurerna kommer endast ett litet parti av det förstorade stift- huvudet 42 att förflyttas in i hylsan 12 förbi den bakre eller blinda sidoytan 68 på arbetsstycket 22. Blíndhuvudet 66 har naturligtvis redan formats (se fig 3) utanför ytan 68 och ytterligare radiell hylsexpansion kommer att begränsas av ar- betsstyckets öppning 16. För arbetsstycken med större samman- 5 458 297 tagen tjocklek (se fig 1 och 6 innefattande arbetsstycket 23) är, i syfte att tillåta axiell förflyttning av stifthuvudet 42 in i arbetsstyckets öppning 25 utan att det erfordras för stora krafter på stiftet 14, blindhålet 52 dimensionerat så att det tillåter stifthuvudet 42 att knäckas (se fig 6) vid en förutbestämd låg belastning när det förflyttas in till det om- råde av hylsan 12 som är fångat mellan arbetsstyckenas öpp- ningar l6,18 och/eller 25.

Stiftets skaftparti eller land 40 förflyttas in i hylsans hål 30 med reducerad diameter och verkar såsom en styrning för stiftet 14 för att hjälpa till med att inrikta stiftets stopp- skuldra 56 med hylsans stoppskuldra 34. Det koniska partiet 41 hjälper till med att styra stiftets land 40 när detta träder in i bylsans hål 30.

När stiftets 14 axiella förflyttning fortsätter ingriper stiftets stoppskulderyta 57 med hylsans stoppskulderyta 36 vilken förflyttas radiellt inåt i låsfickan 58. Efter att lås- fickan 58 huvudsakligen har fyllts upp spärrasstiftetsl4 för- flyttning och den relativa axiella kraft som anbringas mellan stiftet 14 och hylsan 12 ökar tills en kraft med förutbestämd storlek uppnåtts, vid vilken stiftet 14 brister vid det brant sluttande spåret 60. Det skall upmärksammas att det kraftigt sluttande spåret 60 och stiftets stoppskuldra 56 är åtskilda en förutbestämd sträcka så att när stiftets stoppskuldra 56 fasthålles mot ytterligare axiell förflyttning av hylsans stoppskuldra 34, kommer det kraftigt sluttande spåret 60 att vara placerat inuti hylsans hålpartier 30 och 32 så att den yttre brustna änden av stiftet 14 vid bristningen huvudsak- ligen inte kommer att sträcka sig förbi den intilliggande ytterytan på hylsans huvud 26.

Notera att hylsans stoppskulderyta 36 är snedställd för att underlätta att materialet däri kan vikas eller förflyttas radiellt inåt. I detta avseende är ingreppsytan på stiftets stoppskuldra 56 orienterad så i förhållande till hylsans yta 36 att den understödjer den radiellt inåt vikande verkan; så- ledes kommer materialet i hylsans stoppskuldra 34 att huvud- 458 297 sakligen riktas radiellt inåt och inte radiellt utåt. Såsom diskuterats ovan är hylsans stoppskuldra 34 ringformigt åt- skild en förutbestämd sträcka utmed den ringformiga slitsen 38. Denna slits eller avskiljning ökar den radiellt inåt vi- kande verkan för materialet i hylsans stoppskuldra 34 in i låsspåret 58. Naturligtvis definierar den avsmalnande hylsytan 36 den initiella radiella separationen för hylsans stopp- skuldra 34 från det radiellt mittemot denna liggande partiet av hylsan 12.

Volymen för materialet hos hylsans stoppskuldra 34 är vald så i förhållande till volymen för låsspåret 58 att lås- spåret 58 i väsentlig utsträckning kommer att fyllas och så att axiell förflyttning av stiftet 14 kommer att stoppas vid den önskade platsen som allmänt sett blir där detta fyllda tillstånd uppträder. dvs så att stiftets brott vid det brant stupande spåret uppträder inuti hylsans huvud. Således är vo- lymen för hylsans stoppskuldra 34, vilken är åtskild från res- ten av hylsan 12 genom det avsmalnande partiet och slitsen 38, huvudsakligen lika stor som eller större än volymen som är nödvändig för att fylla låsspåret 58 och intilliggande område mellan stiftet 14 och hylsan 12.

Samtidigt begränsas slitsens 38 axiella längd för att förhindra axiell klippning eller skjuvning av hylsans stopp- skuldra 34 och/eller försämring av stiftets stoppfunktion. Vid en form av uppfinningen valdes slitsen 38 och koniciteten för hylsans stoppskuldra 34 så att denna utgjorde approximativt 140% av den volym som var önskvärd för att tillräckligt fylla låsspåret S8 och intilliggande volym mellan stiftet 14 och hylsan 12 vid denna plats (baserat på volymer före installa- tion). Notera att överskottsvolymen av hylsskuldrans låsmate- rial ger utrymme för ökningar i låsspårets 58 volym, vilka förorsakas genom förlängning eller töjning av stiftet.

Det framgår att med konstruktionen enligt föreliggande uppfinning är hylsans stoppskuldra 34 axiellt rörlig och for- mas den, i viss mening, såsom ett stopp för att stoppa för- flyttningen av stiftet l4 efter att den har vikts eller för- 7 458 297 flyttats radiellt inåt för att huvudsakligen fullständigt fylla den tillgängliga volymen i området för låsspåret 58 i och för att bilda den mekaniska läsningen.

Samtidigt verkar stiftets stoppskulderyta 57 först till att vika och/eller deformera materialet i hylsans stoppskuldra 34 radiellt inåt; när detta inträffar kommer huvudsakligen hela ytan 47 (inbegripande den del som är utsträckt in i lås- spåret 58) att vara verksam såsom ett stopp. Det skall upp- märksammas att vid fyllning av låsspåret 58 sker förflytt- ningen av låsmaterial från hylsans stoppskuldra 34 huvudsak- ligen fullständigt radiellt inåt.

Hylsans stoppskuldra 34,som är avskild från resten av hylsan 12 genom koniciteten och slitsen 38,är allmänt placerad inom gränserna för det förstorade hylshuvudet 26. Hylsans hu- vud 26 ger radiell styvhet och motstår varje tendenstill ra- diell expansion av hylsan 12 när skuldran 34 deformeras in i låsspåret 58. I detta avseende är det brant stupande spåret 60 utformat så att det brister vid en axiell belastning som är större än den belastning vid vilken fyllningen av låsspåret 58 inträffar; efter fyllningen skulle således den extra axiella kraft som är nödvändig för att stiftet skall brista kunna tvinga hylsmaterialet att radiellt expandera hylsan 12. Denna radiella förskjutning av hylsmaterial skulle kunna resultera i en axiell förflyttning av stiftet 14 varigenom dess slutgil- tiga läge skulle vara svårare att reglera eller kontrollera.

Genom att placera hylsans stoppskuldra 34 huvudsakligen inom gränserna för hylsans huvud 26 förhindras en dylik radiell ex- pansion. Radiell begränsning av hylsan l2 med hjälp av arbets- styckenas hål 16 och 18 är således inte nödvändig. I själva verket skulle niten 10 kunna installeras på tillfredsställande sätt med en tillräcklig låsning där det finns ett väsentligt radiellt spelrum mellan hålen 16 och 18 och hylsan 12.

Ovanstående konstruktion gynnar en god fyllning av lås- spåret 58 och minimerar variationer i det axiella läget för stiftet 14 vid vilket spåret 58 fylls och skulderstoppet for- mas, och möjliggör en fast placering av det brant stupande 458 297 spårets 60 brott inom gränserna för hylsans huvud 26.

I en utföringsform av uppfinningen var stiftet 14 och hylsan tillverkade av ett järnhaltigt material varvid stiftet 14 hade en hårdhet av cirka HRC 40 och hylsan 12 hade en hård- het av cirka HRB 90.

Lämpligtvis är stiftet 14 och hylsan 12 pläterade med zink, kadmium eller något annat lämpligt material som ger korrosionshärdighet. Pläteringen tjänar även såsom smörjämne och reducerar friktionen mellan stiftet 14 och hylsan 12 under installationen, och medverkar därigenom till att åstadkomma en konsekvent funktion. Påverkan genom friktion kan ytterligare reduceras genom använding av ett tunt lager av ett smörjmedel såsom SPERMAFOL 5200 som är en (i USA) varumärkesskyddad pro- dukt från Ashland Oil Inc.

Stiftet 14 och hylsan l2 monteras efter plätering (och smörjning i förekommande fall): följaktligen rullas dragspåren 44 efter pläteringen varigenom man åstadkommer att deras form- ning med avseende på dimension blir närmare överensstämmande med den önskade dragspårsformen. Eftersom dragspåren 44 håller samman stiftet 14 och hylsan 12 för hanteringen innan instal- lation, finns det inget behov av ett tätt ingrepp mellan någon del av stiftet l4 och hylsan l2 för att medverka till att bi- behålla sammansättningen före installation av stiftet l4 och hylsan 12. Således kan stiftets skaftparti 45 befinna sig i ett förhållande med väsentligt spelrum till hylsans hål 30 med reducerad diameter. Styrlandet 40 är dimensionerat så att det ligger inom ett sådant område att det definierar ett litet spelrum eller endast ett svagt grepp med hylsans hål 30. Även stiftets huvudparti 48 med reducerad diameter kommer på lik- nande sätt att ha ett litet spelrum till eller en svag grepp- passning med hylsans hål 28. I en utföringsform av uppfin- ningen (se fig 2) är i själva verket den radiellt yttre ytan 49 på stiftets huvudparti 48 utförd något konisk radiellt utåt i en riktning axiellt bakåt (dvs mot nitens 10 blindsida) så att den radiellt yttre kanten på stiftets stoppskulderyta 57 befinner sig med ett litet spelrum i förhållande till hylsans 458 297 hål 28. Allt det ovanstående reducerar friktionsbelastningar och minimerar avskrapning av pläteringen och/eller annat mate- rial från stiftet 14 och hylsan 12 som skulle kunna fylla lås- spåret 58 och hämma dess förmåga att på korrekt sätt mottaga låsmaterialet på hylsans stoppskuldra 34.

Det bedöms som önskvärt att ha låsspåret 58 placerat mycket nära och/eller angränsande till stiftets stoppskuldra 57 i syfte att främja effektiviteten för dess fyllning med materialet på hylsans stoppskuldra 34. Det bedöms även vara önskvärt att den främsta väggen 70 på låsspåret 58 är axiellt åtskild så långt som möjligt från det brant stupande spåret 6Q med båda naturligtvis placerade huvudsakligen inom gränserna för hylsans huvud 26, och detta av de skäl som beskrivits ovan.

Vid en utföringsform av uppfinningen har det befunnits vara önskvärt att begränsa låsspårets 58 axiella längd X. För en hylsa 12 med en nominell ytterdiameter på skaftpartiet 24 av 6,35 mm och med en höjd Y för huvudet i storleksordningen cirka 2,72 mm till 2,97 mm bedöms således en axiell längd X för låsspåret 58 i området cirka 0,13 till 0,64 vara till- fredsställande. Ett låsspår 58 med väsentligt större eller mindre längd skulle kunna reducera stiftets le fasthållande kraft. Vid en utföringsform av uppfinningen låg den axiella längden X 1 området av cirka 0,25 mm till 0,41 mm.

Det bör även uppmärksammas att nitens l0 låsmekanism ar- betar genom samverkan mellan stiftet l4 och hylsan 12 och inte är beroende av någon speciell konstruktion av installations- verktyget.

Vid en annan utföringsform av uppfinningen är stiftets stoppskuldra radiellt snedställd för att ytterligare medverka till att leda in materialet i hylsans stoppskuldra radiellt inåt. Detta framgår av den utföringsform som visas i fig 7, vid vilken komponenter liknande komponenterna i utföringsfor- men enligt fig l - 4 har givits samma hänvisningsbeteckningar men med tillägg av bokstaven "a".

I fig 7 har blindniten lOa en ihålig hylsa l2a och ett 458 297 lO stift l4a. Stiftet l4a innefattar en ringformig stoppskuldra 56a som har en ändyta 57a som har den allmänna formen av en stympad kon och som sträcker sig radiellt utåt och axiellt framåt, dvs i en riktning bort från stifthuvudet 48a. När den snedställda ändytan 57a på stiftstoppet 56a ingriper med hyl- sans stoppskuldra 34a kommer materialet hos hylsans stopp- skuldra 34a att ledas radiellt inåt in i det ringformiga lås- spåret 58a. Det bör uppmärksammas att det ringformiga lås- spåret 58a är format med sin främre vägg 70a krökt eller hak- formad bakåt. Detta hjälper spåret 58a att kvarhålla låsmate- rialet hos hylsans stoppskuldra 34a och att motverka att stif- tet l4a skjuts ut bakåt. I detta avseende bör det uppmärk- sammas att det är önskvärt att den främre väggen inte är sned- ställd framåt och radiellt utåt(på.det sätt som visas med den streckprickade linjen 74) och att den är formad så att den åt- minstone allmänt befinner sig i ett plan i kvadratur med ni- tens l0a axel. Sistnämnda konstruktion visas i utföringsformen enligt fig l - 4 (se väggen 70).

Claims (8)

458 297 ll PATENTKRAV

1. l. Tvådelad blindnit för hopfästning av ett flertal arbets- stycken, innefattande en ihålig hylsa som uppvisar ett genom- gående hål och som har ett hylsskaftparti och ett förstorat hylshuvud vid en ände, och ett stift som har ett skaftparti och ett förstorat stifthuvud, varvid stiftets skaftparti är avpassat att placeras inuti hylsans hål med stifthuvudet placerat vid den ände av hylsans skaftparti som är motstående nämnda hylshuvud, k ä n n e t e c k n a d av att det genom- gående hålet i hylsan (12) har ett förstorat hålparti (28) och nära detta ett hålparti (30) med reducerad diameter som defi- nierar en radiellt inåt utsträckt hylsstoppskuldra (34) vid föreningspunkten mellan de förstorade och reducerade hålpar- tierna (28 resp. 30), av att stiftet har ett stiftskulderparti (48) intill nämnda stiftskaftparti (40) och med en diameter som är större än den för nämnda stiftskaftparti, och inbegri- per en stiftstoppskuldra (56) definierad av föreningspunkten mellan stiftskulderpartiet (48) och stiftskaftpartiet (40) och ett huvudsakligen ringformigt låsspår (58) format på stiftets skaftparti och placerat i närheten av stiftstoppskuldran (56L av att stifthuvudet (42) är avpassat att ingripa med hylsans skaftparti (24) och att deformera detsamma för att bilda ett blindhuvud motstående hylsans huvud (26) som svar på anbring- andet av en relativ axiell kraft mellan stiftet och hylsan, av att stiftstoppskuldran (56) är avpassad att ingripa med hyl- sans stoppskuldra (34), varvid stiftets stoppskuldra (56) och hylsans stoppskuldra (34) har ingreppsytor (57, 36) för att leda materialet i nämnda hylsstoppskuldra huvudsakligen radi- ellt inåt in i låsspåret (58) för att låsa stiftet och hylsan vid varandra och därvid stoppa fortsatt axiell förflyttning av stiftet genom hylsan, varvid hylsans stoppskuldra (34) har åtminstone ett parti därav radiellt avskilt och varvid hylsans stoppskuldra (34) är placerad huvudsakligen inom gränserna för det förstorade hylshuvudet (26) varigenom radiell expansion av hylsan förhindras när hylsans stoppskuldra deformeras in i låsspåret. 458 297 12

2. Nit enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att hylsans stoppskuldra (34) äršradiellt avskild från hylsan med hjälp av en ringformig slits.

3. Nit enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att det radiellt avskilda partiet av hylsans stoppskuldra definierar en volym som är tillräcklig för att huvudsakligen fylla den volym som definierats av låsspåret (58)-

4. n e t e c k n a d av att hylsans stoppskuldra (34) slutar i en konform som definieras av en yta (36) som är utsträckt i riktning axiellt bakåt från hylshuvudet mot stifthuvudet och radiellt inåt mot stiftet.

5. Nit enligt något eller nâgra av föregående krav, n e t e c k n a d k ä n - av att íngreppsytorna (57, 36) inbegriper en axiellt framåt, radiellt utåt från stiftet utsträckt yta (57a) på tappens stoppskuldra (56aL

6. Nit enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att lås- spåret (S8a) vid sin bakre, närmast stifthuvudet belägna, ände är avgränsat av stiftets stoppskuldra (57a) och vid sin främre ände är avgränsat av en axiellt bakåt, radiellt utåt från stiftet utsträckt yta (70aL

7. Nit enligt något eller några av föregående krav, k ä n ~ n e t e c k n a d av att stiftets skulderparti (48) är åstad- kommet genom ett parti med reducerad diameter hos stifthuvudet intill stiftets skaftparti (40) och med en diameter som är större än den för stiftets skaftparti, av att stiftet har ett dragspårsparti (44) utformat på ett parti (45) med reducerad diameter som är förbundet med stiftets skaftparti (40), varvid partiet (45) med reducerad diameter har mindre diameter än stiftets skaftparti (40), av att huvudpartiet (48) med redu- cerad diameter har en diameter som definierar ett litet spel- rum eller ett svagt grepp med det genomgående hålet (28), av att partiet (45) med reducerad diameter på stiftet har en dia- Nit enligt något eller några av föregående krav, ik ä n -Z 458 297 13 meter som definierar ett väsentligt spelrum gentemot hål- partiet (30) med reducerad diameter och före den via anbring- andet av en relativ axíell kraft utförda installationen sträc- ker sig genom hålet med reducerad diameter, och av att stif- tets skaftparti (40) har en diameter som definierar ett litet spelrum eller ett svagt grepp med hålpartiet (30) med reduce- rad diameter varigenom det verkar såsom en styrning för stif- tet.

8. Nit enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att drag- spårspartiet har ett flertal dragspår (44) utformade därpå vilka efter hopmonteríngen av stiftet och hylsan har en topp- diameter som är större än den för hålpartiet (30) med reduce- rad diameter, varigenom stiftet och hylsan hålls samman före installation.