SE509192C2 - Självborrande pop-nit samt sätt att åstadkomma ett nitförband medelst denna - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 509 192 2 partiet skruvar sig in i nithylsan som består av plast.

Vid en viss dragkraft brister splinten på känt sätt.

Den genom DE-skriften kända lösningen har emellertid vissa nackdelar. Splintens gängade parti fördyrar niten, och eftersom borrhuvudet på grund av splintens gängade parti i utgångsläge befinner sig på avstånd från nithyl- san tar det viss tid innan borrhuvudet börjar dras in i och expanderar hylsan. Vidare erfordras förhållandevis komplicerad utrustning för dels rotation av splinten, dels ansättning och kvarhållning av nithylsan.

Till känd teknik hör även det i skriften WO-A-92/22394 beskrivna verktyget för indrivning av en självborrande nit, vilken i likhet med splinten enligt DE-skriften har ett förtjockat, gängat parti. Den genom WO-skriften kända niten har i praktiken visat sig ha den nackdelen att borrhuvudet slits av i samband med nit- ningen. Detta vållar olägenheter vid nitning av t ex ventilationskanaldelar, eftersom det avslitna borrhuvudet hamnar inuti dessa kanaler.

Som ytterligare exempel på bakgrundsteknik bör näm- nas den genom skriften WO-A-93/l2347 kända självborrande niten, vars splint har ett tillplattat, räfflat parti för ingrepp med ett drag- och rotationsverkt g. Denna nit medför väsentligen samma olägenheter som diskuterats ovan.

Ett gemensamt problem med förut kända självborrande nitar är att de är känsliga för de relativt stora vrid- påkänningar som uppstår vid borrningen.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att eli- minera ovannämnda nackdelar genom anvisande av ett i för- hållande till den här redovisade kända tekniken enklare, billigare och effektivare sätt att åstadkomma ett nitför- band medelst självborrande blindnit.

Uppfinningen har också till ändamål att åstadkomma en självborrande blindnit, som eliminerar förutnämnda nackdelar och som representerar en effektivare lösning än 15 20 25 30 35 509 192 3 vad som står till buds genom den här diskuterade kända tekniken.

Ett särskilt ändamål med uppfinningen är att åstad- komma en självborrande blindnit som inte riskerar att brista eller försvagas på grund av det vridmoment den utsätts för under borrningen.

Dessa och andra ändamål, som kommer att framgå av efterföljande beskrivning, har nu uppnåtts genom ett sätt, därutöver har de särdrag som anges i den kännetecknande som är av den inledningsvis beskrivna typen och som delen av efterföljande patentkrav 1. Ändamålen uppnås även medelst en självborrande blindnit, ningsvis och vilken har de ytterligare särdrag som anges vilken är av det slag som diskuterats inled- i den kännetecknande delen av efterföljande patentkrav 2.

Föredragna varianter och utföringsformer anges i efterföljande underordnade patentkrav.

Enligt en särskilt förmånlig utföringsform av upp- finningen har splinten och nithylsan vridmomentupptagande ingreppsorgan, t ex i form av utskott på splinten och motsvarande urtag i hylsan eller genom att splinten har polygonalt tvärsnitt liksom hylsans hål. Härigenom kan splinten dimensioneras i första hand med hänsyn till erforderlig dragkraft för att den på önskat sätt skall brista i slutskedet av nitningen. Förekommande vridpåkän- ningar äventyrar inte splintens funktion vid borrningen.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, som visar några icke begränsande utföringsexempel.

Fig l visar i en schematisk sektion hur en själv- borrande blindnit enligt en utföringsform av uppfinningen drivs in i ett arbetsstycke.

Fig 2 visar blindniten fullt indriven.

Fig 3 visar hur niten deformeras.

Fig 4 visar det färdiga nitförbandet.

Fig 5-7 visar olika alternativ vad gäller blind- nitens tvärsnitt. lO 15 20 25 30 35 509 192 4 I fig 1 visas en blind- eller ”pop-nit” enligt upp- finningen som omfattar en generellt med l betecknad rör- nit eller nithylsa och ett därigenom sig sträckande drag- stift 2, i det följande även kallat splint som är den vedertagna facktermen. På känt sätt består nithylsan 1 av ett rörformigt skaft 3 och en radiellt utskjutande, runt- omgående fläns 4. Splintens 2 övre ändparti sträcker sig utanför nithylsan 1 och är avsett att gripas av ett sche- matiskt visat verktyg 5, som kommer att beskrivas närmare längre fram. I sin andra ände har splinten 2 ett borr- huvud 6 för åstadkommande av den självborrande funktio- nen. Vidare har splinten 2 en inuti hylsan 1 belägen för- svagning 7.

Det visade nitförbandet är avsett att förbinda t ex två överlappande plåtstycken med varandra, vilka i det följande för enkelhetens skull gemensamt benämns arbets- stycke 8. Det inses givetvis att nitförbandet enligt upp- finningen kan användas för förbindning av andra föremål.

Blindnitningen enligt uppfinningen tillgår på föl- jande sätt. Blindnitens borrhuvud 6 ansätts mot arbets- styckets 8 ovansida och splinten 2 bringas att rotera medelst det därom gripande verktyget 5. Genom att splin- ten 2 är placerad i hylsan 1 med snäv passning bildar hylsan 1, splinten 2 och dess borrhuvud 6 en enhet som är roterbar. Vid rotation av splinten 2 drivs denna enhet snabbt genom arbetsstycket 8 till det i fig 2 visade läget. Hylsan 1 drivs alltså in i det av borrhuvudet 6 borrade hålet i arbetsstycket 8. Hela blindniten roteras så att nithylsan 1 i ett moment dras genom arbetsstycket 8 samtidigt som borrhuvudet 6 borras helt genom detsamma.

Företrädesvis har nithylsan 1 på känt sätt cylindriskt tvärsnitt och är borrhuvudets 6 maximala tvärdimension av samma storleksordning men något större än hylsans 1 ytterdiameter.

Vid fortsatt rotation av splinten 2 medelst verk- tyget 5, som av förenklande skäl inte visas i fig 2-4, ansätts flänsen 4 mot arbetsstycket 8, såsom visas i fig 10 15 20 25 30 35 509 192 5 2. Verktygets 5 rotation frikopplas nu och någon typ av mothållsorgan (ej visat), eventuellt tillhörande verk- tyget 5, ansätts mot flänsen 4 för kvarhållning av hylsan 1 mot arbetsstycket 8.

Medelst verktyget 5 dras splinten 2 utan rotation i riktning motsatt borriktningen, dvs från läget i fig 2 till läget i fig 3, varvid borrhuvudet 6 dras helt in i och expanderar nithylsans 1 närbelägna ände. En bestående ansvällning av blindniten bildas direkt utanför arbets- stycket 8. skaftet 3. Genom att borrhuvudet 6 i utgångsläget är pla- Företrädesvis deformeras ungefär halva nit- cerat i direkt anslutning till nithylsans 1 närbelägna ände startar deformationen omedelbart vid nämnda drag- påverkan. Någon gängning av den typ som används vid förut kända splintar erfordras inte.

Vid en viss dragkraft slits splinten 2 av vid för- svagningen 7 inuti hylsan 1, såsom visas i fig 4, var- efter nitförbandet är klart. Försvagningen 7 utgörs före- trädesvis av ett parti med reducerat tvärsnitt.

Den i fig 1-4 visade splinten 2 kan vara av stan- dardtyp med cirkulärt eller ovalt tvärsnitt, varvid hyl- sans 1 hål har ett därtill anpassat tvärsnitt med snäv passning. För uppnående av särskilt god vridmomentupp- tagande verkan kan splinten och hylsan förses med sam- verkande ingreppsorgan. Tvärsnitten i fig 5-7, som är tagna mellan försvagningen och borrhuvudet, visar exempel på sådana ingreppsorgan.

I fig 5 visas en variant, där splinten 2a har ut- skott 9 som är i ingrepp med motsvarande urtag 10 i hyls- skaftet 3a. Utskotten 9, ning, tjänstgör som medbringare vid rotation av splinten som har viss axiell utsträck- för borrning. De vridpåkänningar som uppstår vid borr- ningen upptas av ingreppsorganen 9, 10, varför försvag- ningen 7 kan dimensioneras främst med hänsyn till den dragkraft som splinten 2a skall utsättas för då den dras av vid slutet av nitningen. Risken att splinten 2a oöns- kat skall brista vid försvagningen 7 under borrningen 10 l5 20 25 30 35 509 192 6 elimineras tack vare de samverkande, vridmomentupptagande ingreppsorganen 9, 10.

En ytterligare variant visas i fig 6, där ingrepps- organen bildas genom att splinten 2b har polygonalt tvär- snitt och hylsskaftets 3b hål har motsvarande tvärsnitt, varvid god vridmomentupptagning uppnås. Ännu en variant, grundad på samma idé med polygonala tvärsnitt, visas i fig 7 där splinten 2c och hylsskaftets 3c hål har kvadra- tiska tvärsnitt.

Ingreppsorganen, dvs utskotten 9 och urtagen 10, eller partierna 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 3c med polygonalt tvärsnitt, behöver givetvis endast finnas i det axiella avsnitt där splinten befinner sig inuti hylsan. Resten av splinten kan ha annat tvärsnitt, t ex cirkulärt.

Enligt de här beskrivna utföringsformerna är borr- huvudet 6 i utgångsläget i anliggning mot nithylsans l närbelägna ände. Om man önskar åstadkomma ett s k tryck- tätt nitförband, är borrhuvudets mot nithylsan vända parti förbundet med hylsans närbelägna ände. Vid denna icke närmare visade variant får den deformerade delen av nitskaftet ett annat utseende vid fullbordad nitning, eftersom förbindningen mellan huvudet och nithylsan består under dragningen av splinten.

I båda fallen är borrhuvudets 6 mot nithylsan l vända parti företrädesvis koniskt för underlättande av indragningen av borrhuvudet 6 i hylsan l.

Genom uppfinningen uppnås många fördelar. Den själv- borrande blindniten är av synnerligen enkel och därmed billig konstruktion utan några fördyrande gängningar.

Nitens kompakta utförande med borrhuvudet placerat i direkt anslutning till nithylsans närbelägna ände möjlig- gör ett ytterst snabbt nitningsförlopp, där hela niten roteras som en enhet. En särskild fördel är att hela borrhuvudet dras in i nithylsan så att borrspetsen inte skjuter ut. Ej heller bryts borrhuvudet av, vilket utgör en nackdel med den ena av de inledningsvis diskuterade nitmetoderna. lO l5 20 509 192 7 De speciella fördelar som uppnås medelst ingrepps- organen på splinten och i hylsan har redan berörts i det föregående.

Ett och samma enkla verktyg kan användas vid nitning enligt uppfinningen. Kravet är att verktyget skall kunna åstadkomma både rotation och dragning av splinten. Verk- tyget kan t ex ha chuckliknande backar för grepp kring splinten. Dessa backar har speciella invändiga räfflor, nämligen dels axiella räfflor som är verksamma vid rota- tionen, dels tvärställda räfflor som är verksamma vid dragningen.

Avslutningsvis bör det påpekas att uppfinningen ingalunda är begränsad till de i det föregående beskrivna utföringsformerna, utan flera modifieringar är tänkbara inom ramen för den uppfinningstanke som kommer till ut- tryck i efterföljande patentkrav. De i blindniten in- gående delarna är av ändamålsenliga material, varvid krav dock ställs att nitskaftet skall vara lätt deformerbart och att borrhuvudet självfallet skall ha erforderlig hårdhet. Företrädesvis är borrhuvudet av härdat stål.

Claims (7)

lO l5 20 25 30 35 509 192 PATENTKRAV

1. l. Sätt att åstadkomma ett nitförband medelst en självborrande blindnit, som omfattar en nithylsa (l) och ett därigenom sig sträckande dragstift (2), varvid nit- hylsan (l) vid sin ena ände har en radiellt utskjutande, och dragstiftets (2) runtomgàende fläns (4) ena ände sträcker sig utanför flänsen (4) medan dragstiftets (2) andra ände har ett borrhuvud (6) vid nithylsans (l) mot- vilket sätt omfattar åtgär- borrhuvud (6) som skall nitas, satt flänsänden belägna ände, att blindnitens (l, 2) ansätts mot att derna: ena sidan av ett arbetsstycke (8) hela blindniten (l, 2) bringas att rotera och därmed till ett läge utanför dettas motsatta sida samtidigt som nit- hylsan (l) i arbetsstycket (8) borrhuvudet (6) drivs helt genom arbetsstycket (8) dras in i det av borrhuvudet (6) borrade hålet till dess att flänsen (4) (8), att nithylsan (l) hålls kvar i detta läge medan dragstiftet (2) ansätts mot nämnda ena sida av arbetsstycket dras i mot- dras satt riktning så att borrhuvudet (6) in i och expan- derar nithylsans (1) närbelägna ände, att det genom denna expansion åstadkommes en bestående ansvällning av blind- niten (1, 2) arbetsstycket (8) dragstiftet (2) dras ytterligare i samma riktning till (1), av att nitförbandet görs trycktätt genom direkt utanför nämnda motsatta sida av för bildande av nitförbandet, och att dess att det slits av inuti nithylsan k ä n n e - t e c k n a t att borrhuvudet (6) före nitning förbinds med nithylsans (l) närbelägna ände, varvid borrhuvudet (6) vid nämnda expansion dras helt in i nämnda ansvällning.

2. Självborrande blindnit, som omfattar en nithylsa (1) och ett därigenom sig sträckande dragstift (2), var- vid nithylsan (l) vid sin ena ände har en radiellt ut- skjutande, runtomgàende fläns (4) för ansättning mot ett arbetsstycke (8) som skall nitas och varvid dragstiftets (2) ena ände för ingrepp med ett dragverktyg (5) sträcker 20 25 30 509 192 9 sig utanför flänsen (4) medan dragstiftets (2) andra ände har ett borrhuvud (6) (8), med så snäv passning, eller stiftet (2) för borrning genom arbetsstycket varvid dragstiftet (2) är placerat i nithylsan (l) och hylsan (l) har sådana vridmomentupptagande ingreppsorgan, att hylsan (l), stiftet (2) som är roterbar, och dess borrhuvud (6) utgör en enhet och varvid borrhuvudet (6) är placerat i direkt anslutning till nithylsans (l) motsatt flänsänden belägna ände, k ä n n e t e c k n a d av att borrhuvu- dets (6) hylsans (l) mot nithylsan (l) vända parti är förbundet med närbelägna ände och att borrhuvudet (6) är anordnat att dras helt in i och deformera nithylsan (l) vid utövande av dragkraft på dragstiftet (2) i riktning motsatt borriktningen. vid vilken ingreppsorga- (Za) som är i ingrepp med motsvarande urtag

3. Blindnit enligt krav 2, har minst ett (10) nen är bildade genom att dragstiftet utskott (9) inuti nithylsan (la).

4. Blindnit enligt krav 2, vid vilken ingreppsorga- nen är bildade genom att dragstiftet (2b, 2c) (lb, lc) hål har mot- har polygo- nalt tvärsnitt och att nithylsans svarande polygonala tvärsnitt.

5. Blindnit enligt något av kraven 2-4, vid vilken dragstiftet (2) där stiftet (2) dragkraft utövad i riktning motsatt borriktningen.

6. Blindnit enligt krav 5, har en inuti nithylsan (l) belägen för- svagning (7), slits av vid en bestämd vid vilken dragstiftets (2) försvagning (7) utgörs av ett parti med reducerat tvärsnitt.

7. Blindnit enligt något av kraven 2-6, vid vilken nithylsan (l) är cylinderformig och borrhuvudets (6) maximala tvärdimension är av samma storleksordning men något större än hylsans (l) ytterdiameter.