WO2020229488A1 - Verfahren zur demontage eines blindniets in einer werkstückanordnung - Google Patents

Verfahren zur demontage eines blindniets in einer werkstückanordnung Download PDF

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WO2020229488A1
WO2020229488A1 PCT/EP2020/063224 EP2020063224W WO2020229488A1 WO 2020229488 A1 WO2020229488 A1 WO 2020229488A1 EP 2020063224 W EP2020063224 W EP 2020063224W WO 2020229488 A1 WO2020229488 A1 WO 2020229488A1
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WO
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sleeve
screw
central axis
section
hole
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PCT/EP2020/063224
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jörn Skirke
Alexander SCHÄFER
Original Assignee
Airbus Operations Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to EP20727172.7A priority patent/EP3969200A1/de
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Priority to US17/526,081 priority patent/US11801549B2/en

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/38—Accessories for use in connection with riveting, e.g. pliers for upsetting; Hand tools for riveting
    • B21J15/50—Removing or cutting devices for rivets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/14—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for assembling objects other than by press fit or detaching same
    • B25B27/18—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for assembling objects other than by press fit or detaching same withdrawing broken threaded parts or twist drills

Definitions

  • the present invention relates to a method for dismantling a blind rivet in a workpiece arrangement. Further aspects of the invention relate to cutting tools for dismantling a blind rivet in a workpiece arrangement, in particular according to such a method.
  • Blind rivets are increasingly used, especially in aircraft construction, to enable increasing automation in the production process. This is mainly due to the fact that with blind rivets it is possible to attach them from only one side of the workpiece arrangement to be connected. For the e.g. Dismantling of blind rivets, which is often necessary for maintenance reasons, has hitherto been necessary to drill out the rivet, which is complex, time-consuming and usually not possible without damaging the workpiece.
  • a workpiece arrangement in which a blind rivet is located.
  • the workpiece arrangement comprises a single workpiece or several workpieces resting against one another and to be connected, preferably structural components for pleasure vehicles such as skin elements of the fuselage or wings.
  • the workpiece arrangement has a first surface and an opposing second surface as well as a hole, in particular a borehole or a bore, which connects the first surface to the second surface.
  • a blind rivet is fastened in the hole, which has a sleeve and a screw extending through the sleeve, which is also referred to as a threaded pin.
  • Both the sleeve and the screw preferably have a circular cross-section.
  • the screw is preferably formed from a stronger material than the sleeve.
  • the screw can be made of titanium and the sleeve of steel.
  • the screw will too referred to as the core or core bolt.
  • the sleeve and the screw disposed therein extend coaxially along a common central axis between a first end on the side of the first surface and a second end on the side of the second surface of the workpiece arrangement.
  • the sleeve viewed along the central axis from the first to the second end, initially has a sleeve head section with a diameter which is larger than the diameter of the hole in the workpiece arrangement and in this way forms a counter-support on the side of the first end or the first surface. Subsequently, the sleeve has a straight section, the diameter of which, viewed along the central axis, is preferably constant and the outer diameter of which is smaller than or equal to the diameter of the hole. Subsequently, the sleeve has a deformation section which is formed from a deformable material and in particular deforms more easily than the thread section, so that under axial load the deformation section is initially deformed before the thread section would deform.
  • the sleeve then has a threaded section with an internal thread.
  • the straight section is located in the hole and preferably rests with its outer surface on the wall of the hole, possibly with some play.
  • the deformation section and the thread section protrude from the hole on the side of the second surface.
  • the screw When viewed along the central axis from the first to the second end, the screw initially has a screw head section with a diameter which is greater than the diameter of the hole. Subsequently, the screw has a pin section, the diameter of which, viewed along the central axis, is preferably constant and is smaller than or equal to the inner diameter of the sleeve, in particular the straight section of the sleeve. Viewed along the central axis, at least a part of the pin section, preferably the part that has the second end, has an external thread.
  • the screw is arranged in the sleeve in such a way that the internal thread of the sleeve engages in the external thread of the screw and, by a rotational movement of the screw, the threaded section is or has been moved axially along the pin section towards the first end, the deformation section of the sleeve plastically deformed, in particular outward, is or has been unfolded away from the central axis, so that the outer diameter of the deformed deformation section is greater than the diameter the hole and the deformation section in this way form a counter bearing on the side of the second end or the second surface, which is preferably in contact with the second surface.
  • the blind rivet can be fastened in the hole simply by turning the screw at the first end, in particular at the screw head section, ie from the side of the first surface, and can hold the workpiece arrangement together.
  • the side of the second surface of the workpiece arrangement does not have to be accessible for this.
  • the sleeve is now cut to remove the blind rivet.
  • the sleeve is in the area of the threaded section and / or the deformation section, i.e. on the side of the second surface of the workpiece arrangement, cut, preferably with a cutting tool which has a cutting edge which is moved in the radial direction towards the central axis against the sleeve.
  • the blind rivet is then removed from the hole.
  • the blind rivet can be removed in a quick, simple and safe manner without the need for a complex and complete drilling out of the blind rivet which would damage the workpiece arrangement.
  • the sleeve is cut with at least one cut parallel to the central axis. As a result, the sleeve bursts open along the cut, so that the diameter increases and the internal thread of the sleeve disengages from the external thread of the screw.
  • the cut extends at least along the thread section, preferably along the entire thread section. In this way, the engagement of the external thread and internal thread can be released.
  • the cutting of the sleeve takes place with a cutting tool which has a blade with a straight cutting edge which is moved parallel to the central axis in a radial direction towards the central axis against the sleeve until the sleeve is cut along the cutting edge, i. is separated. In this way the sleeve can be cut with a single movement of the blade.
  • the cutting tool has a support body with a contact surface for contact with the second surface of the workpiece arrangement and one of of the contact surface starting bore, which is adapted to the outer shape of the threaded section and preferably also of the deformation section, and with a guide slot extending radially outward from the bore.
  • the blade is movably guided in such a way that the cutting edge preferably runs parallel to the central axis of the bore and can be moved into the bore and preferably towards the central axis.
  • the cutting tool is arranged such that the contact surface rests against the second surface of the workpiece arrangement and the blind rivet protruding from the hole on the second surface extends into or through the bore so that the central axis of the bore is coaxial with the central axis the screw runs.
  • the blade is then moved in the guide slot in the direction of the central axis towards the sleeve until the cutting edge cuts the sleeve, in particular the threaded section of the sleeve. In this way, the sleeve can be cut very easily and reliably.
  • one or more further cutting edges are provided from the guide slot, which extend parallel to the central axis and to which the threaded section rests when it is in the bore so that the pressure exerted on the sleeve by the cutting edge of the blade also cuts the sleeve from the other cutting edges.
  • the screw is removed towards the side of the first surface. This is possible because, as a result of the cutting of the sleeve, the internal thread of the sleeve is no longer or not completely in engagement with the external thread of the screw, so that the screw can be released from the sleeve.
  • the screw is preferably removed by striking the second end of the screw, preferably in the axial direction. This is particularly useful if there is still a slight residual engagement of the thread.
  • the sleeve head section is drilled out from the side of the first surface and then removed. The drilling is preferably carried out with a drill whose diameter corresponds to the outer diameter of the straight section of the sleeve. As a result, the undrilled outer, lateral part of the sleeve head section is separated from the straight section and can easily be removed, for example removed, toward the side of the first surface.
  • the remaining parts of the sleeve i. the straight section, the deformation section and the thread section, removed on the second surface side, for example removed.
  • the entire blind rivet is now removed from the hole.
  • the sleeve is made with at least one cut transversely, in particular perpendicular to the central axis, i. in the circumferential direction, cut up. In this way the severed part of the sleeve can be unscrewed from the external thread of the screw and removed.
  • the sleeve is cut at the transition between the deformation section and the straight section.
  • this transition between the deformation section and the straight section represents a part of the deformation section. In this way, the deformation section together with the threaded section can be released from the straight section and unscrewed from the external thread of the screw.
  • the sleeve is cut in an extension of the second surface. This is particularly easy since the cutting tool can be moved along the second surface.
  • the sleeve is cut with a cutting tool that has a blade with a cutting edge that is moved perpendicular to the central axis in the radial direction towards the central axis against the sleeve until the sleeve is cut, ie separated, along the cutting edge. In this way, the sleeve can be cut very easily.
  • the cutting edge is moved between the second surface and the deformation section for cutting the sleeve. In this way, the blade can be guided along the second surface and the sleeve can be cut between the deformation section and the straight section.
  • the cutting edge is first moved in the radial direction towards the central axis against the sleeve and then the cutting tool is rotated around the central axis so that the cutting edge continuously cuts the sleeve in the circumferential direction. In this way, the sleeve can be cut completely from all sides without having to make several separate cuts.
  • the blade is concavely curved relative to the sleeve. In this way, a larger area of the sleeve can be cut with one cut.
  • the cutting edge has a radius of curvature greater than or equal to the inner radius of the sleeve. This enables a particularly effective cut to be made.
  • the blade can also have a straight cutting edge.
  • the sleeve is then continuously in. By rotating the cutting tool relative to the sleeve about the central axis Cut in the circumferential direction.
  • a straight cutting edge is a particularly simple and inexpensive construction.
  • the cutting tool has two blades with opposite cutting edges, which are moved towards the sleeve from opposite, in particular opposite, sides in order to cut the sleeve.
  • the two cutting edges preferably have the same radius of curvature.
  • the cutting tool has a support body, preferably in the form of a frame, with a contact surface for contact with the second surface of the workpiece arrangement and an opening extending from the contact surface perpendicularly along a central axis into which the second surface protruding from the hole part of the blind rivet, in particular the threaded portion and the deformation portion of the sleeve, and which is adapted to the outer shape of the threaded portion of the sleeve and preferably also the pin portion of the screw.
  • the two blades with opposite cutting edges are arranged movably guided in such a way that the cutting edges preferably run perpendicular to the central axis and can be moved from opposite sides in the radial direction towards the central axis.
  • the cutting tool for cutting the sleeve is arranged on the workpiece arrangement in such a way that the contact surface rests against the second surface and the blind rivet extends into or through the opening so that the central axis runs coaxially with the central axis, after which the blades are preferably moved simultaneously from opposite sides along the second surface towards the sleeve and cut it at the transition between the deformation section and the straight section. In this way, the sleeve can be cut particularly easily.
  • the threaded section and the deformation section on the side of the second surface are unscrewed from the external thread of the screw and removed.
  • the counter bearing is therefore also on the side of the second surface removed so that the screw and the remaining parts of the sleeve can be removed on the opposite side of the first surface.
  • the screw is removed towards the side of the first surface, in particular pulled out or pushed out. This is now easily possible.
  • the cutting of the sleeve is carried out simultaneously, i. with one cut or in the same cutting process, the screw running in the sleeve is cut through, preferably in the extension of the second surface, after which the remaining part of the screw and the straight section of the sleeve and the sleeve head section are removed to the side of the first surface.
  • Another aspect of the present invention relates to a first cutting tool for dismantling a blind rivet in a workpiece arrangement.
  • the cutting tool is preferably suitable and intended for dismantling a blind rivet in a workpiece arrangement according to an embodiment of the method described above.
  • the workpiece arrangement and the blind rivet are designed as described above.
  • the workpiece arrangement has a first surface and an opposing second surface and a hole which connects the first surface to the second surface.
  • the blind rivet which has a sleeve and a screw extending through the sleeve, is fastened in the hole.
  • the sleeve and the screw disposed therein extend coaxially along a common central axis between a first end on the side of the first surface and a second end on the side of the second surface of the workpiece arrangement.
  • the sleeve has a sleeve head portion with a diameter that is larger than the diameter of the Hole in the workpiece arrangement.
  • the sleeve has a straight section, the outer diameter of which is smaller than or equal to the diameter of the hole.
  • a deformation section and finally a threaded section with an internal thread.
  • the straight section is located in the hole and the deformation section and the threaded section protrude from the hole on the side of the second surface.
  • the screw has a screw head section with a diameter which is larger than the diameter of the hole, and then a pin section, the diameter of which is smaller than or equal to the inner diameter of the sleeve. Viewed along the central axis, at least a part of the pin section has an external thread.
  • the screw is arranged in the sleeve in such a way that the internal thread of the sleeve engages in the external thread of the screw and the deformation section of the sleeve is deformed so that the external diameter of the deformed deformation section is greater than the diameter of the hole.
  • the cutting tool has a support body with a contact surface for contact with the second surface of the workpiece arrangement and a bore extending from the contact surface, which is preferably adapted to the outer shape of the threaded section and preferably also the deformation section, and with a bore extending radially outward from the bore Has guide slot.
  • a blade with a straight cutting edge is movably guided in such a way that the cutting edge preferably runs parallel to the central axis of the bore and can be moved into the bore and preferably towards the central axis.
  • one or more further cutting edges are provided on the inner wall of the bore in the circumferential direction, evenly spaced from the guide slot, which extend parallel to the central axis and to which the threaded section rests when it is in the bore. In this way, through the pressure exerted on the sleeve by the cutting edge of the blade, the sleeve can also be cut by the further cutting edges from another, preferably opposite, side.
  • Another aspect of the present invention relates to a second cutting tool for dismantling a blind rivet in a workpiece arrangement.
  • a second cutting tool for dismantling a blind rivet in a workpiece arrangement.
  • Cutting tool suitable and intended for dismantling a blind rivet in a workpiece arrangement according to an embodiment of the method described above.
  • the workpiece arrangement and the blind rivet are designed as described above.
  • the workpiece arrangement has a first surface and an opposing second surface and a hole which connects the first surface to the second surface.
  • the blind rivet which has a sleeve and a screw extending through the sleeve, is fastened in the hole.
  • the sleeve and the screw disposed therein extend coaxially along a common central axis between a first end on the side of the first surface and a second end on the side of the second surface of the workpiece arrangement.
  • the sleeve has a sleeve head portion with a diameter that is larger than the diameter of the hole in the workpiece assembly. Subsequently, the sleeve has a straight section, the outer diameter of which is smaller than or equal to the diameter of the hole.
  • the screw has a screw head section with a diameter which is larger than the diameter of the hole, and then a pin section, the diameter of which is smaller than or equal to the inner diameter of the sleeve. Viewed along the central axis, at least a part of the pin section has an external thread.
  • the screw is arranged in the sleeve in such a way that the internal thread of the sleeve engages in the external thread of the screw and the deformation section of the sleeve is deformed so that the external diameter of the deformed deformation section is greater than the diameter of the hole.
  • the cutting tool has a support body, preferably in the form of a frame, with a contact surface for contact with the second surface of the workpiece arrangement and with an opening extending from the contact surface with a central axis perpendicular to the contact surface into which the hole on the second surface extends protruding part of the blind rivet, in particular the threaded portion and the deformation portion of the sleeve, and which is preferably adapted to the outer shape of the threaded portion of the sleeve and preferably also the pin portion of the screw.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view parallel to the central axis of an exemplary
  • Fig. 2 three step-by-step cross-sectional views parallel and perpendicular to
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view parallel and perpendicular to the central axis of the blind rivet shown in FIG. 1, while the screw is removed from the sleeve according to the first embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view parallel to the central axis of that shown in FIG.
  • Embodiment of the method according to the invention is drilled out
  • FIG. 5 is a cross-sectional view parallel to the central axis of that shown in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view parallel to the central axis of that shown in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view parallel to the central axis of that shown in FIG. 1
  • FIG. 9 is a cross-sectional view parallel to the central axis of that shown in FIG. 1
  • FIG. 10 is a cross-sectional view parallel to the central axis of that shown in FIG.
  • FIG. 11-13 cross-sectional views perpendicular to the central axis of various
  • FIG. 14 is a cross-sectional view parallel to the central axis of that shown in FIG. 1
  • a blind rivet 2 is shown, which is attached in a workpiece arrangement 4, from which the blind rivet 2 can be removed in a particularly simple, faster and largely damage-free manner according to the embodiments of the method according to the invention described below.
  • the workpiece arrangement 4 has a first surface 6 and an opposite second surface 8 as well as a hole 10 which connects the first surface 6 to the second surface 8.
  • the blind rivet 2 which has a sleeve 12 and a screw 14 extending through the sleeve 12, is fastened in the hole 10. Both the sleeve 12 and the screw 14 have a circular cross section.
  • the screw 14 is made of titanium and the sleeve 12 is made of steel.
  • the sleeve 12 and the screw 14 arranged therein extend coaxially along a common central axis 16 between a first one End 18 on the side of the first surface 6 and a second end 20 on the side of the second surface 8 of the workpiece arrangement 4.
  • the sleeve 12 viewed along the central axis 16 from the first to the second end 18, 20, initially has a sleeve head section 22 with a diameter which is greater than the diameter of the hole 10 in the workpiece arrangement 4 and in this way a counter-support on the side of the first End 18 or the first surface 6 forms. Subsequently, the sleeve 12 has a straight section 26, the diameter of which is constant when viewed along the central axis 16 and the outer diameter of which is smaller than or equal to the diameter of the hole 10.
  • the sleeve 12 has a deformation section 30, which is formed from a deformable material and, in particular, deforms more easily than the threaded section 32, so that the deformation section 30 is initially deformed under axial load before the threaded section 32 would deform.
  • the sleeve 12 then has a threaded section 32 with an internal thread 34.
  • the straight section 26 is located in the hole 10 and rests with its outer surface on the hole wall.
  • the deformation section 30 and the threaded section 32 protrude from the hole 10 on the side of the second surface 8.
  • the screw 14 is arranged in the sleeve 12 in such a way that the internal thread 34 of the sleeve 12 engages in the external thread 42 of the screw 14 and the threaded section 32 is moved axially along the pin section 38 in the direction of the first end 18 by a rotational movement of the screw 14 can, wherein the deformation section 30 of the sleeve 12 is plastically deformed, in particular outward, is unfolded away from the central axis 16, so that the outer diameter of the deformed deformation section 30 is greater than the diameter of the hole 10 and the deformation section 30 in this way a counter bearing on the side of the second end 20 or the second surface 8, the on the second surface 8 rests.
  • the blind rivet 2 is fastened in the hole 10 by turning the screw 14 on the screw head section 36, so that the workpiece arrangement 4 is held together.
  • the sleeve 12 is first in the area of the threaded section 32 and / or the deformation section 30, i. on the side of the second surface 8 of the workpiece arrangement 4, cut with a cutting tool 46 in such a way that a cutting edge 48 of the cutting tool 46 is moved in the radial direction towards the central axis 16 against the sleeve 12.
  • the sleeve 12 is cut with at least one cut, in the present embodiment with three cuts parallel to the central axis 16 and along the entire threaded section 32.
  • the sleeve 12 bursts open along the cuts, so that the diameter increases and the internal thread 34 of the sleeve 12 disengages from the external thread 42 of the screw 14.
  • FIGS. 2a-2c The cutting of the sleeve 12 according to the first embodiment of the method is shown in FIGS. 2a-2c shown step by step and takes place with a cutting tool 46, which has a blade 50 with a straight cutting edge 48, which is aligned parallel to the central axis 16 in the radial direction 52 to the central axis 16 against the sleeve 12 until the sleeve 12 is moved along the Cutting edge 48 is cut.
  • the cutting tool 46 also has a support body 54 with a contact surface 56 for contact with the second surface 8 of the workpiece arrangement 4 and a bore 58 extending from the contact surface 56, which is adapted to the outer shape of the threaded section 32 and the deformation section 30, and with a from the bore 58 radially outwardly extending guide slot 60.
  • the blade 50 is movably guided in such a way that the cutting edge 48 runs parallel to the central axis 62 of the bore 58 and can be moved into the bore 58 towards the central axis 62.
  • two further cutting edges 66 are provided at a uniform distance from the guide slot 60 in the circumferential direction, which extend parallel to the central axis 62 and to which the threaded section 32 rests when it is in the bore 58 is located, so that the pressure exerted on the sleeve 12 by the cutting edge 48 of the blade 50 can also cut the sleeve 12 by the further cutting edges 66.
  • the cutting tool 46 is arranged in such a way that the contact surface 56 rests on the second surface 8 of the workpiece arrangement 4 and the blind rivet 2 protruding from the hole 10 on the second surface 8 extends through the bore 58, so that the central axis 62 of the bore 58 runs coaxially with the central axis 16 of the screw 14.
  • the blade 50 is then moved in the guide slot 60 in the direction of the central axis 16 towards the sleeve 12 until the cutting edge 48 cuts the sleeve 12, in particular the threaded section 32 of the sleeve 12, as shown in FIGS. 2a-2c can be seen.
  • the sleeve 12 is also pressed against the two further cutting edges 66 and cut by these on the sides opposite the blade 50.
  • the screw 14 is removed in the direction towards the side of the first surface 6 by striking the second end 20 of the screw 14. This is possible because the cutting of the sleeve 12 means that the internal thread 34 of the sleeve 12 is no longer or no longer fully engaged with the external thread 42 of the screw 14, so that the screw 14 can be released from the sleeve 12.
  • the sleeve head section 22 is drilled out from the side of the first surface 6, as shown in FIG. 4.
  • the drilling is carried out with a drill 68, the diameter of which corresponds to the outer diameter of the straight section 26 of the sleeve 12.
  • a drill 68 the diameter of which corresponds to the outer diameter of the straight section 26 of the sleeve 12.
  • the sleeve 12 with at least a section perpendicular to the central axis 16 at the transition between the deformation section 30 and the straight section 26 and as an extension of the second surface 8.
  • the separated part of the sleeve 12, ie the deformation section 30 and the threaded section 32 can be unscrewed from the external thread 42 of the screw 14 and removed.
  • the cutting of the sleeve 12 takes place with a cutting tool 46, which has two blades 50 with opposing cutting edges 48, which for cutting the sleeve 12 from opposite sides perpendicular to the central axis 16 aligned in the radial direction towards the central axis 16 towards the sleeve 12 to be moved until the sleeve 12 is cut along the cutting edges 48.
  • the cutting edges 48 are moved between the second surface 8 and the deformation section 30.
  • the blades 50 are concavely curved relative to the sleeve 12, the cutting edges 48 having the same radius of curvature which is greater than the inner radius of the sleeve 12.
  • the cutting tool 46 has a support body 54 in the form of a frame with a contact surface 56 for contact with the second surface 8 of the workpiece arrangement 4 and an opening 70 extending from the contact surface 56 perpendicularly along a central axis 62 into which the opening 70 on the second Surface 8 protruding from the hole 10 part of the blind rivet 2, in particular the threaded portion 32 and the deformation portion 30 of the sleeve 12, and which is adapted to the outer shape of the threaded portion 32 of the sleeve 12 and the pin portion 38 of the screw 14.
  • the two blades 50 with opposite cutting edges 48 are movably guided in such a way that the cutting edges 48 run perpendicular to the central axis 62 and can be moved from opposite sides in the radial direction towards the central axis 62.
  • the cutting tool 46 is arranged on the workpiece arrangement 72 in such a way that the contact surface 56 rests against the second surface 8 and the blind rivet 2 extends through the opening 70, so that the central axis 16 runs coaxially with the central axis 62, after which the blades 50 are moved simultaneously from opposite sides along the second surface 8 towards the sleeve 12 and cut it at the transition between the deformation section 30 and the straight section 26.
  • the cutting tool 46 being rotated about the central axis 16 between the cuts, for example by 90 °, so that the cuts are made at different angles.
  • FIGs. 11 and 12 show embodiments of the cutting tool 46 with further, also possible radii of curvature and FIG. 13 shows an embodiment with straight cutting edges 48.
  • the sleeve 12 can then by rotating the cutting tool 46 relative to the sleeve 12 around the Central axis 16 are cut continuously in the circumferential direction.
  • the threaded section 32 and the deformation section 30 on the side of the second surface 8 are unscrewed from the external thread 42 of the screw 14 and removed.
  • the deformation section 30 With the deformation section 30, the counter bearing on the side of the second surface 8 is thus also removed, so that the screw 14 and the remaining parts of the sleeve 12 on the opposite side of the first surface 6 can be removed.
  • the sleeve 12 is similar to the second embodiment with at least one cut perpendicular to the central axis 16 at the transition between the deformation section 30 and the straight section 26 and cut as an extension of the second surface 8. According to the third embodiment, however, when the sleeve 12 is cut, the screw 14 running in the sleeve 12 is cut through at the same time. Then the remaining part of the screw 14 and the straight Section of the sleeve 12 and the sleeve head section 22 either simultaneously or one behind the other to the side of the first surface 6 removed.

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Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Verfahren zur Demontage eines Blindniets (2) in einer Werkstückanordnung (4) mit den Schritten: - Bereitstellen einer Werkstückanordnung (4) mit einer ersten Oberfläche (6) und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche (8) sowie mit einem Loch (10), welches die erste Oberfläche (6) mit der zweiten Oberfläche (8) verbindet, wobei in dem Loch (10) ein Blindniet (2) befestigt ist, der eine Hülse (12) und eine sich durch die Hülse (12) erstreckende Schraube (14) aufweist, wobei die Hülse (12) und die darin angeordnete Schraube (14) sich koaxial entlang einer gemeinsamen Mittelachse (16) erstrecken, wobei die Hülse (12) einen Hülsenkopfabschnitt (22), einen geraden Abschnitt (26), einen Verformungsabschnitt (30) und einen Gewindeabschnitt (32) mit einem Innengewinde (34) aufweist, wobei der gerade Abschnitt (26) sich in dem Loch (10) befindet und der Verformungsabschnitt (30) sowie der Gewindeabschnitt (32) auf der Seite der zweiten Oberfläche (8) aus dem Loch (10) herausragen, wobei die Schraube (14) einen Schraubenkopfabschnitt (36) und einen Stiftabschnitt (38) mit einem Außengewinde (42) aufweist, wobei die Schraube (14) derart in der Hülse (12) angeordnet ist, dass das Innengewinde (34) der Hülse (12) in das Außengewinde (42) der Schraube (14) greift und der Verformungsabschnitt (30) der Hülse (12) verformt ist, so dass der Außendurchmesser des verformten Verformungsabschnitts (30) größer ist als der Durchmesser des Lochs (10), - Zerschneiden der Hülse (12) im Bereich des Gewindeabschnitts (32) und/oder des Verformungsabschnitts (30), und - Entfernen des Blindniets (2) aus dem Loch (10).

Description

Verfahren zur Demontage eines Blindniets in einer Werkstückanordnung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Demontage eines Blindniets in einer Werkstückanordnung. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen Schneidwerkzeuge zur Demontage eines Blindniets in einer Werkstückanordnung, insbesondere gemäß einem Solchen Verfahren.
Blindnieten werden insbesondere im Flugzeugbau vermehrt eingesetzt, um eine zunehmende Automatisierung im Fertigungsprozess zu ermöglichen. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass es bei Blindnieten möglich ist, diese von nur einer Seite der zu verbindenden Werkstückanordnung anzubringen. Für die z.B. aus Wartungsgründen häufig notwendige Demontage von Blindnieten ist es jedoch bislang erforderlich, den Niet auszubohren, was aufwändig, zeitintensiv und meist nicht ohne Beschädigung des Werkstücks möglich ist.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches und schnelles sowie möglichst beschädigungsfreies Verfahren zur Demontage eines Blindniets in einer Werkstückanordnung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den folgenden Schritten gelöst:
Zunächst wird eine Werkstückanordnung bereitgestellt, in der sich ein Blindniet befindet. Die Werkstückanordnung umfasst ein einzelnes oder mehrere aneinander anliegende und zu verbindende Werkstücke, vorzugsweise Lustfahrzeugstrukturkomponenten, wie beispielsweise Hautelemente von Rumpf oder Flügel. Die Werkstückanordnung weist eine erste Oberfläche und eine gegenüberliegende zweite Oberfläche sowie einem Loch, insbesondere ein Bohrloch oder eine Bohrung auf, welches die erste Oberfläche mit der zweiten Oberfläche verbindet.
In dem Loch ist ein Blindniet befestigt, der eine Hülse und eine sich durch die Hülse erstreckende Schraube aufweist, die auch als Gewindestift bezeichnet wird. Sowohl die Hülse, als auch die Schraube haben vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt. Die Schraube ist vorzugsweise aus einem festeren Material gebildet als die Hülse. Beispielsweise kann die Schraube aus Titan und die Hülse aus Stahl gebildet sein. Die Schraube wird auch als Kern oder Kernbolzen bezeichnet. Die Hülse und die darin angeordnete Schraube erstrecken sich koaxial entlang einer gemeinsamen Mittelachse zwischen einem ersten Ende auf der Seite der ersten Oberfläche und einem zweiten Ende auf der Seite der zweiten Oberfläche der Werkstückanordnung.
Die Hülse weist entlang der Mittelachse vom ersten zum zweiten Ende betrachtet zunächst einen Hülsenkopfabschnitt mit einem Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser des Lochs in der Werkstückanordnung und auf diese Weise ein Gegenlage auf der Seite des ersten Endes bzw. der ersten Oberfläche bildet. Daran anschließend weist die Hülse einen geraden Abschnitt auf, dessen Durchmesser entlang der Mittelachse betrachtet vorzugsweise konstant ist und dessen Außendurchmesser kleiner oder gleich dem Durchmesser des Lochs ist. Daran anschließend weist die Hülse einen Verformungsabschnitt auf, der aus einem verformbaren Material gebildet ist und sich insbesondere leichter verformt, als der Gewindeabschnitt, so dass sich unter axialer Belastung zunächst der Verformungsabschnitt verformt, bevor sich der Gewindeabschnitt verformen würde. Anschließend weist die Hülse noch einen Gewindeabschnitt mit einem Innengewinde auf. Der gerade Abschnitt befindet sich in dem Loch und hegt vorzugsweise mit seiner äußeren Oberfläche an der Lochwand an, ggf. mit etwas Spiel. Der Verformungsabschnitt sowie der Gewindeabschnitt ragen auf der Seite der zweiten Oberfläche aus dem Loch heraus.
Die Schraube weist entlang der Mittelachse vom ersten zum zweiten Ende betrachtet zunächst einen Schraubenkopfabschnitt mit einem Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser des Lochs. Daran anschließend weist die Schraube einen Stiftabschnitt auf, dessen Durchmesser entlang der Mittelachse betrachtet vorzugsweise konstant ist und kleiner oder gleich dem Innendurchmesser der Hülse, insbesondere des geraden Abschnitts der Hülse ist. Entlang der Mittelachse betrachtet weist mindestens ein Teil des Stiftabschnitts, vorzugsweise der Teil, der das zweite Ende aufweist, ein Außengewinde auf.
Die Schraube ist derart in der Hülse angeordnet, dass das Innengewinde der Hülse in das Außengewinde der Schraube greift und durch eine Drehbewegung der Schraube der Gewindeabschnitt in Richtung zum ersten Ende hin axial entlang dem Stiftabschnitt bewegt wird bzw. wurde, wobei der Verformungsabschnitt der Hülse plastisch verformt, insbesondere nach außen, von der Mittelachse weg aufgefaltet wird bzw. wurde, so dass der Außendurchmesser des verformten Verformungsabschnitts größer ist als der Durchmesser der Lochs und der Verformungsabschnitt auf diese Weise ein Gegenlager auf der Seite des zweiten Endes bzw. der zweiten Oberfläche bildet, das vorzugsweise an der zweiten Oberfläche anliegt. Dadurch kann der Blindniet lediglich durch ein Drehen der Schraube am ersten Ende, insbesondere am Schraubenkopfabschnitt, d.h. von der Seite der ersten Oberfläche aus, in dem Loch befestigt werden und die Werkstückanordnung Zusammenhalten. Die Seite der zweiten Oberfläche der Werkstückanordnung muss dafür nicht zugänglich sein.
Zur Demontage des Blindniets wird die Hülse nun zerschnitten. Insbesondere wird die Hülse im Bereich des Gewindeabschnitts und/oder des Verformungsabschnitts, d.h. auf der Seite der zweiten Oberfläche der Werkstückanordnung, zerschnitten, vorzugsweise mit einem Schneidwerkzeug, das eine Schneidkante aufweist, die in radialer Richtung zur Mittelachse hin gegen die Hülse bewegt wird. Anschließend wird der Blindniet aus dem Loch entfernt.
Auf diese Weise kann der Blindniet auf schnelle, einfache und sichere Weise entfernt werden, ohne dass ein aufwändiges und die Werkstückanordnung beschädigendes vollständiges Ausbohren des Blindniets erforderlich ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Hülse mit mindestens einem Schnitt parallel zur Mittelachse zerschnitten. Dadurch platzt die Hülse entlang des Schnittes auf, so dass sich der Durchmesser vergrößert und das Innengewinde der Hülse mit dem Außengewinde der Schraube außer Eingriff kommt.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Schnitt sich mindestens entlang des Gewindeabschnitts, vorzugsweise entlang des gesamten Gewindeabschnitts erstreckt. Auf diese Weise kann der Eingriff von Außengewinde und Innengewinde gelöst werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Zerschneiden der Hülse mit einem Schneidwerkzeug, das eine Klinge mit einer geraden Schneidkante aufweist, die parallel zur Mittelachse ausgerichtet in radialer Richtung zur Mittalachse hin gegen die Hülse bewegt wird, bis die Hülse entlang der Schneidkante zerschnitten, d.h. aufgetrennt ist. Auf diese Weise kann die Hülse mit einer einzigen Bewegung der Klinge zerschnitten werden.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn das Schneidwerkzeug einen Stützkörper mit einer Anlagefläche zur Anlage an die zweite Oberfläche der Werkstückanordnung und einer von der Anlagefläche ausgehenden Bohrung, die an die äußere Form des Gewindeabschnitts und vorzugsweise auch des Verformungsabschnitts angepasst ist, sowie mit einem von der Bohrung radial nach außen verlaufenden Führungsschlitz aufweist. In dem Führungsschlitz ist die Klinge derart geführt beweglich angeordnet, dass die Schneidkante vorzugsweise parallel zur Zentralachse der Bohrung verläuft und in die Bohrung hinein und vorzugsweise auf die Zentralachse zu bewegt werden kann. Dies stellt eine besonders einfache und effektive Bauweise des Schneidwerkzeugs dar.
Zum Zerschneiden der Hülse wird das Schneidwerkzeug derart angeordnet, dass die Anlagefläche an der zweiten Oberfläche der Werkstückanordnung anliegt und der an der zweiten Oberfläche aus dem Loch herausragende Blindniet sich in bzw. durch die Bohrung erstreckt, so dass die Zentralachse der Bohrung koaxial mit der Mittelachse der Schraube verläuft. Danach wird die Klinge in dem Führungsschlitz in Richtung zur Mittelachse auf die Hülse zu bewegt, bis die Schneidkante die Hülse, insbesondere den Gewindeabschnitt der Hülse zerschneidet. Auf diese Weise kann die Hülse sehr einfach und verlässlich zerschnitten werden.
Besonders bevorzugt ist es auch, wenn an der Innenwand der Bohrung in Umfangsrichtung beabstandet, vorzugsweise gleichmäßig beabstandet, von dem Führungsschlitz eine oder mehrere weitere Schneidkanten vorgesehen sind, die sich parallel zur Zentralachse erstrecken und an die der Gewindeabschnitt anliegt, wenn sich dieser in der Bohrung befindet, so dass durch den von der Schneidkante der Klinge auf die Hülse ausgeübten Druck die Hülse auch von den weiteren Schneidkanten zerschnitten wird. Dadurch erfolgt das Zerschneiden der Hülse von mehreren Seiten und der Eingriff des Gewindes kann einfacher und schneller gelöst werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird nach dem Zerschneiden der Hülse die Schraube in Richtung zur Seite der ersten Oberfläche hin entfernt. Dies ist möglich, da durch das zerschneiden der Hülse das Innengewinde der Hülse nicht mehr oder nicht mehr vollständig mit dem Außengewinde der Schraube in Eingriff ist, so dass die schraube von der Hülse gelöst werden kann.
Bevorzugter Weise erfolgt das Entfernen der Schraube durch Schlag auf das zweite Ende der Schraube, vorzugsweise in axiale Richtung. Dies ist insbesondere sinnvoll, wenn noch ein geringfügiger Resteingriff des Gewindes vorhanden ist. In einer bevorzugten Ausführungsform wird nach dem Entfernen der Schraube der Hülsenkopfabschnitt von der Seite der ersten Oberfläche her ausgebohrt und anschließend entfernt. Das Ausbohren erfolgt vorzugsweise mit einem Bohrer, dessen Durchmesser dem Außendurchmesser des geraden Abschnitts der Hülse entspricht. Dadurch wird der nicht ausgebohrte äußere, laterale Teil des Hülsenkopfabschnitts von dem geraden Abschnitt getrennt und kann zur Seite der ersten Oberfläche hin einfach entfernt, beispielsweise entnommen werden.
Vorzugsweise werden nach dem Entfernen des Hülsenkopfabschnitts die restlichen Teile der Hülse, d.h. der gerade Abschnitt, der Verformungsabschnitt und der Gewindeabschnitt, auf Seite der zweiten Oberfläche entfernt, beispielsweise entnommen. Damit ist der gesamte Blindniet aus dem Loch entfernt.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Hülse mit mindestens einem Schnitt quer, insbesondere senkrecht zur Mittelachse, d.h. in Umfangsrichtung, zerschnitten. Auf diese Weise kann der abgetrennte Teil der Hülse von dem Außengewinde der Schraube abgeschraubt und entfernt werden.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Hülse am Übergang zwischen dem Verformungsabschnitt und dem geraden Abschnitt zerschnitten wird. Dieser Übergang zwischen dem Verformungsabschnitt und dem geraden Abschnitt stellt erfindungsgemäß noch einen Teil des Verformungsabschnitts dar. Auf diese Weise kann der Verformungsabschnitt zusammen mit dem Gewindeabschnitt von dem geraden Abschnitt gelöst und von dem Außengewinde der Schraube abgeschraubt werden.
Dabei ist es auch bevorzugt, wenn die Hülse in Verlängerung der zweiten Oberfläche zerschnitten wird. Dies ist besonders einfach, da das Schneidwerkzeug entlang der zweiten Oberfläche bewegt werden kann.
Es ist ferner bevorzugt, wenn beim Zerschneiden der Hülse mehrere Schnitte von verschiedenen Seiten der Hülse erfolgen, beispielsweise zwei Schnitte von gegenüberliegenden Seiten der Hülse. Auf diese Weise kann die Hülse gleichmäßig und schnell von mehreren Seiten zerschnitten werden. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Zerschneiden der Hülse mit einem Schneidwerkzeug, das eine Klinge mit einer Schneidkante aufweist, die senkrecht zur Mittelachse ausgerichtet in radialer Richtung zur Mittalachse hin gegen die Hülse bewegt wird bis die Hülse entlang der Schneidkante zerschnitten, d.h. aufgetrennt ist. Auf diese Weise kann die Hülse sehr einfach zerschnitten werden.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Schneidkante zum Zerschneiden der Hülse zwischen die zweite Oberfläche und den Verformungsabschnitt bewegt wird. Auf diese Weise kann die Klinge entlang der zweiten Oberfläche geführt werden und die Hülse kann zwischen dem Verformungsabschnitt und dem gerade Abschnitt zerschnitten werden.
Besonders bevorzugt ist es auch, wenn zum Zerschneiden der Hülse mehrere Schnitte durchgeführt werden, wobei das Schneidwerkzeug zwischen den Schnitten um die Mittelachse gedreht wird, so dass die Schnitte unter verschiedenen Winkeln erfolgen, d.h. Schneidkante für jeden Schnitt in einem unterschiedlichen Winkel auf die Hülse zu bewegt wird. Auf diese Weise kann die Hülse vollständig von allen Seiten zerschnitten werden.
Alternativ ist es bevorzugt, wenn zum Zerschneiden der Hülse die Schneidkante zunächst in radialer Richtung auf die Mittelachse zu gegen die Hülse bewegt wird und anschließend das Schneidwerkzeug um die Mittelachse gedreht wird, so dass die Schneidkante die Hülse in Umfangsrichtung kontinuierlich zerschneidet. Auf diese Weise kann die Hülse vollständig von allen Seiten zerschnitten werden, ohne dass mehrere separate Schnitte durchgeführt werden müssen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Klinge relativ zur Hülse konkav gekrümmt. Auf diese Weise kann ein größerer Bereich der Hülse mit einem Schnitt zerschnitten werden.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Schneidkante einen Krümmungsradius größer oder gleich dem Innenradius der Hülse aufweist. Dadurch kann ein besonders effektiver Schnitt durchgeführt werden.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Klinge jedoch auch eine gerade Schneidkante aufweisen. Vorzugsweise wird die Hülse dann durch ein Drehen des Schneidwerkzeugs relativ zu der Hülse um die Mittelachse kontinuierlich in Umfangsrichtung zerschnitten. Eine gerade Schneidkante stellt eine besonders einfache und kostengünstige Bauweise dar.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Schneidwerkzeug zwei Klingen mit gegenüberliegenden Schneidkanten auf, die zum Zerschneiden der Hülse von gegenüberliegenden, insbesondere entgegengesetzten Seiten auf die Hülse zu bewegt werden. Die beiden Schneidkanten weisen dabei vorzugsweise einen gleichen Krümmungsradius auf.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn das Schneidwerkzeug einen Stützkörper, vorzugsweise in Form eines Rahmens, mit einer Anlagefläche zur Anlage an die zweite Oberfläche der Werkstückanordnung und einer sich von der Anlagefläche ausgehend senkrecht entlang einer Zentralachse erstreckenden Öffnung aufweist, in die sich der an der zweiten Oberfläche aus dem Loch herausragende Teil des Blindniets, insbesondere der Gewindeabschnitt und der Verformungsabschnitt der Hülse, erstrecken kann und die an die äußere Form des Gewindeabschnitts der Hülse und vorzugsweise auch des Stiftabschnitts der Schraube angepasst ist. In der Öffnung sind die zwei Klingen mit gegenüberliegenden Schneidkanten derart geführt beweglich angeordnet, dass die Schneidkanten vorzugsweise senkrecht zur Zentralachse verlaufen und von gegenüberliegenden Seiten in radialer Richtung auf die Zentralachse zu bewegt werden können. Dies stellt eine besonders einfache und effektive Bauweise eines Schneidwerkzeugs dar.
Besonders bevorzugt ist es ferner, wenn das Schneidwerkzeug zum Zerschneiden der Hülse derart an der Werkstückanordnung angeordnet wird, dass die Anlagefläche an der zweiten Oberfläche anliegt und der Blindniet sich in bzw. durch die Öffnung erstreckt, so dass die Mittelachse koaxial mit der Zentralachse verläuft, wonach die Klingen vorzugsweise gleichzeitig von gegenüberliegenden Seiten entlang der zweiten Oberfläche auf die Hülse zu bewegt werden und diese am Übergang zwischen dem Verformungsabschnitt und dem geraden Abschnitt zerschneiden. Auf diese Weise kann die Hülse besonders einfach zerschnitten werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden nach dem Zerschneiden der Hülse der Gewindeabschnitt und der Verformungsabschnitt auf der Seite der zweiten Oberfläche von dem Außengewinde der Schraube abgeschraubt und entfernt. Mit dem Verformungsabschnitt ist somit auch das Gegenlager auf der Seite der zweiten Oberfläche entfernt, so dass die Schraube und die restlichen Teile der Hülse auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Oberfläche entnommen werden können.
Dabei ist es bevorzugt, wenn nach dem Entfernen des Gewindeabschnitts und des Verformungsabschnitts die Schraube zur Seite der ersten Oberfläche hin entnommen, insbesondere herausgezogen oder herausgedrückt wird. Dies ist nun einfach möglich.
Weiter ist es bevorzugt, wenn nach dem Entfernen der Schraube oder gleichzeitig mit dem Entfernen der Schraube der gerade Abschnitt der Hülse und der Hülsenkopfabschnitt zur Seite der ersten Oberfläche hin entfernt werden. Damit ist der Blindniet vollständig aus dem Loch entfernt.
In einer alternativen Ausführungsform wird mit dem Zerschneiden der Hülse gleichzeitig, d.h. mit einem Schnitt oder im selben Schneidevorgang, die in der Hülse verlaufende Schraube vorzugsweise in Verlängerung der zweiten Oberfläche durchgeschnitten, wonach der übrige Teil der Schraube sowie der gerade Abschnitt der Hülse und der Hülsenkopfabschnitt zur Seite der ersten Oberfläche hin entfernt wird. Dies stellt eine besonders einfache und schnelle Ausführungsform dar, erfordert jedoch, dass das Schneidwerkzeug in der Lage ist, die besonders feste, vorzugsweise aus Titan gefertigte Schraube zu zerschneiden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein erstes Schneidwerkzeug zur Demontage eines Blindniets in einer Werkstückanordnung. Vorzugsweise ist das Schneidwerkzeug geeignet und bestimmt zur Demontage eines Blindniets in einer Werkstückanordnung gemäß einer Ausführungsform des zuvor beschriebenen Verfahrens. Die Werkstückanordnung und der Blindniet sind dabei wie oben beschrieben ausgebildet.
Insbesondere weist die Werkstückanordnung eine erste Oberfläche und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche sowie ein Loch auf, welches die erste Oberfläche mit der zweiten Oberfläche verbindet. In dem Loch ist der Blindniet befestigt, der eine Hülse und eine sich durch die Hülse erstreckende Schraube aufweist. Die Hülse und die darin angeordnete Schraube erstrecken sich koaxial entlang einer gemeinsamen Mittelachse zwischen einem ersten Ende auf der Seite der ersten Oberfläche und einem zweiten Ende auf der Seite der zweiten Oberfläche der Werkstückanordnung. Die Hülse weist einen Hülsenkopfabschnitt mit einem Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser des Lochs in der Werkstückanordnung. Daran anschließend weist die Hülse einen geraden Abschnitt auf, dessen Außendurchmesser kleiner oder gleich dem Durchmesser des Lochs ist. Danach folgt ein Verformungsabschnitt und schließlich einen Gewindeabschnitt mit einem Innengewinde. Der gerade Abschnitt befindet sich in dem Loch und der Verformungsabschnitt sowie der Gewindeabschnitt ragen auf der Seite der zweiten Oberfläche aus dem Loch heraus. Die Schraube weist einen Schraubenkopfabschnitt mit einem Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser des Lochs, und daran anschließend einen Stiftabschnitt auf, dessen Durchmesser kleiner oder gleich dem Innendurchmesser der Hülse ist. Entlang der Mittelachse betrachtet weist mindestens ein Teil des Stiftabschnitts ein Außengewinde auf. Die Schraube ist derart in der Hülse angeordnet, dass das Innengewinde der Hülse in das Außengewinde der Schraube greift und der Verformungsabschnitt der Hülse verformt ist, so dass der Außendurchmesser des verformten Verformungsabschnitts größer ist als der Durchmesser der Lochs.
Das Schneidwerkzeug weist einen Stützkörper mit einer Anlagefläche zur Anlage an die zweite Oberfläche der Werkstückanordnung und einer von der Anlagefläche ausgehenden Bohrung, die vorzugsweise an die äußere Form des Gewindeabschnitts und vorzugsweise auch des Verformungsabschnitts angepasst ist, sowie mit einem von der Bohrung radial nach außen verlaufenden Führungsschlitz aufweist. In dem Führungsschlitz ist eine Klinge mit einer gerade Schneidkante derart geführt beweglich angeordnet, dass die Schneidkante vorzugsweise parallel zur Zentralachse der Bohrung verläuft und in die Bohrung hinein und vorzugsweise auf die Zentralachse zu bewegt werden kann. Die weiter oben in Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterten Merkmale und Vorteile gelten ebenso für das vorliegende Schneidwerkzeug.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind an der Innenwand der Bohrung in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet von dem Führungsschlitz eine oder mehrere weitere Schneidkanten vorgesehen, die sich parallel zur Zentralachse erstrecken und an die der Gewindeabschnitt anliegt, wenn sich dieser in der Bohrung befindet. Auf diese Weise kann durch den von der Schneidkante der Klinge auf die Hülse ausgeübten Druck die Hülse auch von den weiteren Schneidkanten von einer anderen, vorzugsweise gegenüberliegenden Seite her zerschnitten werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein zweites Schneidwerkzeug zur Demontage eines Blindniets in einer Werkstückanordnung. Vorzugsweise ist das Schneidwerkzeug geeignet und bestimmt zur Demontage eines Blindniets in einer Werkstückanordnung gemäß einer Ausführungsform des zuvor beschriebenen Verfahrens. Die Werkstückanordnung und der Blindniet sind dabei wie oben beschrieben ausgebildet.
Insbesondere weist die Werkstückanordnung eine erste Oberfläche und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche sowie ein Loch auf, welches die erste Oberfläche mit der zweiten Oberfläche verbindet. In dem Loch ist der Blindniet befestigt, der eine Hülse und eine sich durch die Hülse erstreckende Schraube aufweist. Die Hülse und die darin angeordnete Schraube erstrecken sich koaxial entlang einer gemeinsamen Mittelachse zwischen einem ersten Ende auf der Seite der ersten Oberfläche und einem zweiten Ende auf der Seite der zweiten Oberfläche der Werkstückanordnung. Die Hülse weist einen Hülsenkopfabschnitt mit einem Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser des Lochs in der Werkstückanordnung. Daran anschließend weist die Hülse einen geraden Abschnitt auf, dessen Außendurchmesser kleiner oder gleich dem Durchmesser des Lochs ist. Danach folgt ein Verformungsabschnitt und schließlich einen Gewindeabschnitt mit einem Innengewinde. Der gerade Abschnitt befindet sich in dem Loch und der Verformungsabschnitt sowie der Gewindeabschnitt ragen auf der Seite der zweiten Oberfläche aus dem Loch heraus. Die Schraube weist einen Schraubenkopfabschnitt mit einem Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser des Lochs, und daran anschließend einen Stiftabschnitt auf, dessen Durchmesser kleiner oder gleich dem Innendurchmesser der Hülse ist. Entlang der Mittelachse betrachtet weist mindestens ein Teil des Stiftabschnitts ein Außengewinde auf. Die Schraube ist derart in der Hülse angeordnet, dass das Innengewinde der Hülse in das Außengewinde der Schraube greift und der Verformungsabschnitt der Hülse verformt ist, so dass der Außendurchmesser des verformten Verformungsabschnitts größer ist als der Durchmesser der Lochs.
Das Schneidwerkzeug weist einen Stützkörper, vorzugsweise in Form eines Rahmens, mit einer Anlagefläche zur Anlage an die zweite Oberfläche der Werkstückanordnung und mit einer von der Anlagefläche ausgehenden Öffnung mit einer Zentralachse senkrecht zur Anlagefläche auf, in die sich der an der zweiten Oberfläche aus dem Loch herausragende Teil des Blindniets, insbesondere der Gewindeabschnitt und der Verformungsabschnitt der Hülse, erstrecken kann und die vorzugsweise an die äußere Form des Gewindeabschnitts der Hülse und vorzugsweise auch des Stiftabschnitts der Schraube angepasst ist. In der Öffnung sind zwei Klingen mit gegenüberliegenden Schneidkanten derart geführt beweglich angeordnet, dass die Schneidkanten vorzugsweise senkrecht zur Zentralachse verlaufen und von gegenüberliegenden Seiten in radialer Richtung auf die Zentralachse zu bewegt werden können. Die weiter oben in Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterten Merkmale und Vorteile gelten ebenso für das vorliegende Schneidwerkzeug.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
Fig. l eine Querschnittsansicht parallel zur Mittelachse eines beispielhaften
Blindniets in einer Werkstückanordnung, der mit einem erfindungsgemäßen Verfahren demontiert werden kann,
Fig. 2 drei schrittweise Querschnittsansichten parallel und senkrecht zur
Mittelachse des in Fig. l gezeigten Blindniets, während die Hülse gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Schnitt parallel zur Mittelachse zerschnitten wird,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht parallel und senkrecht zur Mittelachse des in Fig. l gezeigten Blindniets, während die Schraube gemäß der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens aus der Hülse entfernt wird,
Fig. 4 eine Querschnittsansicht parallel zur Mittelachse des in Fig. l gezeigten
Blindniets, während der Hülsenkopfabschnitt gemäß der ersten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebohrt wird,
Fig. 5 eine Querschnittsansicht parallel zur Mittelachse des in Fig. l gezeigten
Blindniets, während Überreste des ausgebohrten Hülsenkopfabschnitts gemäß der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entfernt werden,
Fig. 6 eine Querschnittsansicht parallel zur Mittelachse des in Fig. l gezeigten
Blindniets, während die restlichen Teile der Hülse gemäß der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entfernt werden,
Fig. 7 vier schrittweise Querschnittsansichten parallel und senkrecht zur
Mittelachse des in Fig. l gezeigten Blindniets, während die Hülse gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Schnitt senkrecht zur Mittelachse zerschnitten wird,
Fig. 8 eine Querschnittsansicht parallel zur Mittelachse des in Fig. 1 gezeigten
Blindniets, während der Gewindeabschnitt und der Verformungsabschnitt der Hülse gemäß der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens von der Schraube abgeschraubt werden,
Fig. 9 eine Querschnittsansicht parallel zur Mittelachse des in Fig. 1 gezeigten
Blindniets, während die Schraube gemäß der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entfernt wird,
Fig. 10 eine Querschnittsansicht parallel zur Mittelachse des in Fig. l gezeigten
Blindniets, während die restlichen Teile der Hülse gemäß der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entfernt werden,
Fign. 11-13 Querschnittsansichten senkrecht zur Zentralachse verschiedener
Ausführungsformen eines Schneidwerkzeugs zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren nach der zweiten Ausführungsform, und
Fig. 14 eine Querschnittsansicht parallel zur Mittelachse des in Fig. 1 gezeigten
Blindniets, der gemäß einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entfernt wird.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Blindniets 2 dargestellt, der in einer Werkstückanordnung 4 angebracht ist, aus welcher der Blindniet 2 gemäß den hiernach beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens in besonders einfacher, schneller und weitgehend beschädigungsfreier Weise entfernt werden kann.
Die Werkstückanordnung 4 weist eine erste Oberfläche 6 und eine gegenüberliegende zweite Oberfläche 8 sowie einem Loch 10 auf, welches die erste Oberfläche 6 mit der zweiten Oberfläche 8 verbindet. In dem Loch 10 ist der Blindniet 2 befestigt, der eine Hülse 12 und eine sich durch die Hülse 12 erstreckende Schraube 14 aufweist. Sowohl die Hülse 12, als auch die Schraube 14 haben einen kreisförmigen Querschnitt. Die Schraube 14 ist aus Titan und die Hülse 12 aus Stahl gebildet. Die Hülse 12 und die darin angeordnete Schraube 14 erstrecken sich koaxial entlang einer gemeinsamen Mittelachse 16 zwischen einem ersten Ende 18 auf der Seite der ersten Oberfläche 6 und einem zweiten Ende 20 auf der Seite der zweiten Oberfläche 8 der Werkstückanordnung 4.
Die Hülse 12 weist entlang der Mittelachse 16 vom ersten zum zweiten Ende 18, 20 betrachtet zunächst einen Hülsenkopfabschnitt 22 mit einem Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser des Lochs 10 in der Werkstückanordnung 4 und auf diese Weise ein Gegenlage auf der Seite des ersten Endes 18 bzw. der ersten Oberfläche 6 bildet. Daran anschließend weist die Hülse 12 einen geraden Abschnitt 26 auf, dessen Durchmesser entlang der Mittelachse 16 betrachtet konstant ist und dessen Außendurchmesser kleiner oder gleich dem Durchmesser des Lochs 10 ist. Daran anschließend weist die Hülse 12 einen Verformungsabschnitt 30 auf, der aus einem verformbaren Material gebildet ist und sich insbesondere leichter verformt, als der Gewindeabschnitt 32, so dass sich unter axialer Belastung zunächst der Verformungsabschnitt 30 verformt, bevor sich der Gewindeabschnitt 32 verformen würde. Anschließend weist die Hülse 12 noch einen Gewindeabschnitt 32 mit einem Innengewinde 34 auf. Der gerade Abschnitt 26 befindet sich in dem Loch 10 und hegt mit seiner äußeren Oberfläche an der Lochwand an. Der Verformungsabschnitt 30 sowie der Gewindeabschnitt 32 ragen auf der Seite der zweiten Oberfläche 8 aus dem Loch 10 heraus.
Die Schraube 14 weist entlang der Mittelachse 16 vom ersten zum zweiten Ende 18, 20 betrachtet zunächst einen Schraubenkopfabschnitt 36 mit einem Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser des Lochs. Daran anschließend weist die Schraube 14 einen Stiftabschnitt 38 auf, dessen Durchmesser entlang der Mittelachse 16 betrachtet konstant ist und kleiner oder gleich dem Innendurchmesser der Hülse 12, insbesondere des geraden Abschnitts 26 der Hülse 12 ist. Entlang der Mittelachse 16 betrachtet weist der Teil der Teil des Stiftabschnitts 38, der das zweite Ende 18 aufweist, ein Außengewinde 42 auf.
Die Schraube 14 ist derart in der Hülse 12 angeordnet, dass das Innengewinde 34 der Hülse 12 in das Außengewinde 42 der Schraube 14 greift und durch eine Drehbewegung der Schraube 14 der Gewindeabschnitt 32 in Richtung zum ersten Ende 18 hin axial entlang dem Stiftabschnitt 38 bewegt werden kann, wobei der Verformungsabschnitt 30 der Hülse 12 plastisch verformt wird, insbesondere nach außen, von der Mittelachse 16 weg aufgefaltet wird, so dass der Außendurchmesser des verformten Verformungsabschnitts 30 größer ist als der Durchmesser des Lochs 10 und der Verformungsabschnitt 30 auf diese Weise ein Gegenlager auf der Seite des zweiten Endes 20 bzw. der zweiten Oberfläche 8 bildet, das an der zweiten Oberfläche 8 anliegt. Dadurch wird der Blindniet 2 durch ein Drehen der Schraube 14 am Schraubenkopfabschnitt 36 in dem Loch 10 befestigt, so dass die Werkstückanordnung 4 zusammengehalten wird.
Zur Demontage des Blindniets 2 werden die drei hiernach beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen. In all diesen Ausführungsformen wird die Hülse 12 zunächst im Bereich des Gewindeabschnitts 32 und/oder des Verformungsabschnitts 30, d.h. auf der Seite der zweiten Oberfläche 8 der Werkstückanordnung 4, mit einem Schneidwerkzeug 46 derart zerschnitten, dass eine Schneidkante 48 des Schneidwerkzeugs 46 aufweist in radialer Richtung zur Mittelachse 16 hin gegen die Hülse 12 bewegt wird.
Gemäß der ersten Ausführungsform, die in den Fign. 2 bis 6 dargestellt ist, wird die Hülse 12 mit mindestens einem Schnitt, in der vorliegenden Ausführungsform mit drei Schnitten parallel zur Mittelachse 16 und entlang des gesamten Gewindeabschnitts 32 zerschnitten. Dadurch platzt die Hülse 12 entlang der Schnitte auf, so dass sich der Durchmesser vergrößert und das Innengewinde 34 der Hülse 12 mit dem Außengewinde 42 der Schraube 14 außer Eingriff kommt.
Das Zerschneiden der Hülse 12 gemäß der ersten Ausführungsform des Verfahrens ist in den Fign. 2a-2c schrittweise dargestellt und erfolgt mit einem Schneidwerkzeug 46, das eine Klinge 50 mit einer geraden Schneidkante 48 aufweist, die parallel zur Mittelachse 16 ausgerichtet in radialer Richtung 52 zur Mittalachse 16 hin gegen die Hülse 12 bewegt wird, bis die Hülse 12 entlang der Schneidkante 48 zerschnitten ist. Das Schneidwerkzeug 46 weist ferner einen Stützkörper 54 mit einer Anlagefläche 56 zur Anlage an die zweite Oberfläche 8 der Werkstückanordnung 4 und einer von der Anlagefläche 56 ausgehenden Bohrung 58, die an die äußere Form des Gewindeabschnitts 32 und des Verformungsabschnitts 30 angepasst ist, sowie mit einem von der Bohrung 58 radial nach außen verlaufenden Führungsschlitz 60 auf. In dem Führungsschlitz 60 ist die Klinge 50 derart geführt beweglich angeordnet, dass die Schneidkante 48 parallel zur Zentralachse 62 der Bohrung 58 verläuft und in die Bohrung 58 hinein auf die Zentralachse 62 zu bewegt werden kann.
An der Innenwand 59 der Bohrung 58 sind in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet von dem Führungsschlitz 60 zwei weitere Schneidkanten 66 vorgesehen, die sich parallel zur Zentralachse 62 erstrecken und an die der Gewindeabschnitt 32 anliegt, wenn sich dieser in der Bohrung 58 befindet, so dass durch den von der Schneidkante 48 der Klinge 50 auf die Hülse 12 ausgeübten Druck die Hülse 12 auch von den weiteren Schneidkanten 66 zerschnitten werden kann.
Zum Zerschneiden der Hülse 12 wird das Schneidwerkzeug 46 derart angeordnet, dass die Anlagefläche 56 an der zweiten Oberfläche 8 der Werkstückanordnung 4 anliegt und der an der zweiten Oberfläche 8 aus dem Loch 10 herausragende Blindniet 2 sich durch die Bohrung 58 erstreckt, so dass die Zentralachse 62 der Bohrung 58 koaxial mit der Mittelachse 16 der Schraube 14 verläuft. Danach wird die Klinge 50 in dem Führungsschlitz 60 in Richtung zur Mittelachse 16 hin auf die Hülse 12 zu bewegt, bis die Schneidkante 48 die Hülse 12, insbesondere den Gewindeabschnitt 32 der Hülse 12 zerschneidet, wie in Fign. 2a-2c ersichtlich. Gleichzeitig wird die Hülse 12 auch gegen die beiden weiteren Schneidkanten 66 gedrückt und von diesen auf den der Klinge 50 gegenüberliegenden Seiten zerschnitten.
Wie in Fig. 3 gezeigt, wird nach dem Zerschneiden der Hülse 12 die Schraube 14 in Richtung zur Seite der ersten Oberfläche 6 hin durch Schlag auf das zweite Ende 20 der Schraube 14 entfernt. Dies ist möglich, da durch das zerschneiden der Hülse 12 das Innengewinde 34 der Hülse 12 nicht mehr oder nicht mehr vollständig mit dem Außengewinde 42 der Schraube 14 in Eingriff ist, so dass die Schraube 14 von der Hülse 12 gelöst werden kann.
Nach dem Entfernen der Schraube 14 wird der Hülsenkopfabschnitt 22 von der Seite der ersten Oberfläche 6 her ausgebohrt, wie in Fig. 4 gezeigt. Das Ausbohren erfolgt mit einem Bohrer 68, dessen Durchmesser dem Außendurchmesser des geraden Abschnitts 26 der Hülse 12 entspricht. Dadurch wird der nicht ausgebohrte äußere, laterale Teil des Hülsenkopfabschnitts 22 von dem geraden Abschnitt 26 getrennt und kann zur Seite der ersten Oberfläche 6 hin einfach entfernt werden, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.
Wie in Fig. 6 gezeigt, werden nach dem Entfernen des Hülsenkopfabschnitts 22 die restlichen Teile der Hülse 12, d.h. der gerade Abschnitt 26, der Verformungsabschnitt 30 und der Gewindeabschnitt 32, auf Seite der zweiten Oberfläche 8 entnommen. Damit ist der gesamte Blindniet 2 aus dem Loch 10 entfernt.
Gemäß der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Demontage des Blindniets 2, die in den Fign. 7 bis 13 dargestellt ist, wird die Hülse 12 mit mindestens einem Schnitt senkrecht zur Mittelachse 16 am Übergang zwischen dem Verformungsabschnitt 30 und dem geraden Abschnitt 26 und in Verlängerung der zweiten Oberfläche 8 zerschnitten. Auf diese Weise kann der abgetrennte Teil der Hülse 12, d.h. der Verformungsabschnitt 30 und der Gewindeabschnitt 32 von dem Außengewinde 42 der Schraube 14 abgeschraubt und entfernt werden.
Wie in den Fign. 7a-7d dargestellt, erfolgt das Zerschneiden der Hülse 12 mit einem Schneidwerkzeug 46, das zwei Klingen 50 mit gegenüberliegenden Schneidkanten 48 aufweist, die zum Zerschneiden der Hülse 12 von entgegengesetzten Seiten senkrecht zur Mittelachse 16 ausgerichtet in radialer Richtung zur Mittalachse 16 hin auf die Hülse 12 zu bewegt werden, bis die Hülse 12 entlang der Schneidkanten 48 zerschnitten ist. Dabei werden die Schneidkanten 48 zwischen die zweite Oberfläche 8 und den Verformungsabschnitt 30 bewegt. Dabei sind die Klingen 50 relativ zur Hülse 12 konkav gekrümmt, wobei die Schneidkanten 48 einen gleichen Krümmungsradius haben, der größer als der Innenradius der Hülse 12 ist.
Das Schneidwerkzeug 46 weist einen Stützkörper 54 in Form eines Rahmens mit einer Anlagefläche 56 zur Anlage an die zweite Oberfläche 8 der Werkstückanordnung 4 und einer sich von der Anlagefläche 56 ausgehend senkrecht entlang einer Zentralachse 62 erstreckenden Öffnung 70 auf, in die sich der an der zweiten Oberfläche 8 aus dem Loch 10 herausragende Teil des Blindniets 2, insbesondere der Gewindeabschnitt 32 und der Verformungsabschnitt 30 der Hülse 12, erstrecken kann und die an die äußere Form des Gewindeabschnitts 32 der Hülse 12 und des Stiftabschnitts 38 der Schraube 14 angepasst ist. In der Öffnung 70 sind die zwei Klingen 50 mit gegenüberliegenden Schneidkanten 48 derart geführt beweglich angeordnet, dass die Schneidkanten 48 senkrecht zur Zentralachse 62 verlaufen und von gegenüberliegenden Seiten in radialer Richtung auf die Zentralachse 62 zu bewegt werden können.
Zum Zerschneiden der Hülse 12 wird das Schneidwerkzeug 46 derart an der Werkstückanordnung 72 angeordnet, dass die Anlagefläche 56 an der zweiten Oberfläche 8 anliegt und der Blindniet 2 sich durch die Öffnung 70 erstreckt, so dass die Mittelachse 16 koaxial mit der Zentralachse 62 verläuft, wonach die Klingen 50 gleichzeitig von gegenüberliegenden Seiten entlang der zweiten Oberfläche 8 auf die Hülse 12 zu bewegt werden und diese am Übergang zwischen dem Verformungsabschnitt 30 und dem geraden Abschnitt 26 zerschneiden. Abhängig von dem Krümmungsradius der Schneidkanten 48 müssen zum vollständigen Zerschneiden der Hülse 12 mehrere Schnitte durchgeführt werden, wobei das Schneidwerkzeug 46 zwischen den Schnitten um die Mittelachse 16 gedreht wird, beispielsweise um 90°, so dass die Schnitte unter verschiedenen Winkeln erfolgen. Je größer der Krümmungsradius, desto mehr Schnitte sind erforderlich. Fign. 11 und 12 zeigen Ausführungsbeispiele des Schneidwerkzeugs 46 mit weiteren, ebenfalls möglichen Krümmungsradien und Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit geraden Schneidkanten 48. Im Fall von geraden Schneidkanten 48 kann die Hülse 12 dann durch ein Drehen des Schneidwerkzeugs 46 relativ zu der Hülse 12 um die Mittelachse 16 kontinuierlich in Umfangsrichtung zerschnitten werden.
Wie in Fig. 8 gezeigt, werden nach dem Zerschneiden der Hülse 12 der Gewindeabschnitt 32 und der Verformungsabschnitt 30 auf der Seite der zweiten Oberfläche 8 von dem Außengewinde 42 der Schraube 14 abgeschraubt und entfernt. Mit dem Verformungsabschnitt 30 ist somit auch das Gegenlager auf der Seite der zweiten Oberfläche 8 entfernt, so dass die Schraube 14 und die restlichen Teile der Hülse 12 auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Oberfläche 6 entnommen werden können.
Fig. 9 zeigt, wie nach dem Entfernen des Gewindeabschnitts 32 und des Verformungsabschnitts 30 die Schraube 14 zur Seite der ersten Oberfläche 6 hin entnommen wird.
Nach dem Entfernen der Schraube 14 oder gleichzeitig mit dem Entfernen der Schraube 14 werden der gerade Abschnitt der Hülse 12 und der Hülsenkopfabschnitt 22 zur Seite der ersten Oberfläche 6 hin entfernt, wie in Fig. 10 dargestellt. Damit ist der Blindniet 2 vollständig aus dem Loch 10 entfernt.
Gemäß der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Demontage des Blindniets 2, die in der Fig. 14 dargestellt ist, wird die Hülse 12 ähnlich wie in der zweiten Ausführungsform mit mindestens einem Schnitt senkrecht zur Mittelachse 16 am Übergang zwischen dem Verformungsabschnitt 30 und dem geraden Abschnitt 26 und in Verlängerung der zweiten Oberfläche 8 zerschnitten. Gemäß der dritten Ausführungsform wird jedoch mit dem Zerschneiden der Hülse 12 gleichzeitig die in der Hülse 12 verlaufende Schraube 14 durchgeschnitten. Danach werden der übrige Teil der Schraube 14 sowie der gerade Abschnitt der Hülse 12 und der Hülsenkopfabschnitt 22 entweder gleichzeitig oder hintereinander zur Seite der ersten Oberfläche 6 hin entfernt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Demontage eines Blindniets (2)in einer Werkstückanordnung (4) mit den Schritten:
Bereitstellen einer Werkstückanordnung (4) mit einer ersten Oberfläche (6) und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche (8) sowie mit einem Loch (10) , welches die erste Oberfläche (6) mit der zweiten Oberfläche (8) verbindet, wobei in dem Loch (10) ein Blindniet (2) befestigt ist, der eine Hülse (12) und eine sich durch die Hülse (12) erstreckende Schraube (14) aufweist, wobei die Hülse (12) und die darin angeordnete Schraube (14) sich koaxial entlang einer gemeinsamen Mittelachse (16) zwischen einem ersten Ende (18) auf der Seite der ersten Oberfläche (6) und einem zweiten Ende (20) auf der Seite der zweiten Oberfläche (8) der Werkstückanordnung (4) erstrecken,
wobei die Hülse (12) einen Hülsenkopfabschnitt (22) mit einem Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser des Lochs (10) in der Werkstückanordnung (4), einen geraden Abschnitt (26) aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner oder gleich dem Durchmesser des Lochs (10) ist, einen Verformungsabschnitt (30) und einen Gewindeabschnitt (32) mit einem Innengewinde (34) aufweist, wobei der gerade Abschnitt (26) sich in dem Loch (10) befindet und der Verformungsabschnitt (30) sowie der Gewindeabschnitt (32) auf der Seite der zweiten Oberfläche (8) aus dem Loch (10) herausragen,
wobei die Schraube (14) einen Schraubenkopfabschnitt (36) mit einem Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser des Lochs (10), und einen Stiftabschnitt (38) aufweist, dessen Durchmesser kleiner oder gleich dem Innendurchmesser der Hülse (12) ist, wobei entlang der Mittelachse (16) betrachtet mindestens ein Teil des Stiftabschnitts (38) ein Außengewinde (42) aufweist,
wobei die Schraube (14) derart in der Hülse (12) angeordnet ist, dass das Innengewinde (34) der Hülse (12) in das Außengewinde (42) der Schraube (14) greift und der Verformungsabschnitt (30) der Hülse (12) verformt ist, so dass der Außendurchmesser des verformten Verformungsabschnitts (30) größer ist als der Durchmesser des Lochs (10),
Zerschneiden der Hülse (12) im Bereich des Gewindeabschnitts (32) und/oder des Verformungsabschnitts (30), und
Entfernen des Blindniets (2) aus dem Loch (10).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Hülse (12) mit einem Schnitt parallel zur Mittelachse (16) zerschnitten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schnitt sich mindestens entlang des Gewindeabschnitts (32) erstreckt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Zerschneiden der Hülse (12) mit einem Schneidwerkzeug (46) erfolgt, wobei das Schneidwerkzeug (46) eine Klinge (50) mit einer geraden Schneidkante (48) aufweist, die parallel zur Mittelachse (16) ausgerichtet in radialer Richtung zur Mittalachse (16) hin gegen die Hülse (12) bewegt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Schneidwerkzeug (46) einen Stützkörper (54) mit einer Anlagefläche (56) und einer von der Anlagefläche (56) ausgehenden Bohrung (58) sowie mit einem von der Bohrung (58) radial nach Außen verlaufenden Führungsschlitz (60) aufweist, wobei in dem Führungsschlitz (60) die Klinge (50) derart geführt beweglich angeordnet ist, dass die Schneidkante (48) parallel zur Zentralachse (62) der Bohrung (58) verläuft und in die Bohrung (58) hinein und auf die Zentralachse (62) zu bewegt werden kann.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Schneidwerkzeug (46) zum Zerschneiden der Hülse (12) derart angeordnet wird, dass die Anlagefläche (56) an der zweiten Oberfläche (8) der Werkstückanordnung (4) anliegt und der an der zweiten Oberfläche (8) aus dem Loch (10) herausragende Blindniet (2) sich in die Bohrung (58) erstreckt, wonach die Klinge (50) in dem Führungsschlitz (60) in Richtung zur Mittelachse (16) auf die Hülse (12) zu bewegt wird, bis die Schneidkante (48) die Hülse (12) zerschneidet.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei an der Innenwand (59) der Bohrung (58) in Umfangsrichtung beabstandet von dem Führungsschlitz (60) eine oder mehrere weitere Schneidkanten (66) vorgesehen sind, die sich parallel zur Zentralachse (62) erstrecken und an die der Gewindeabschnitt (32) anliegt, wenn sich dieser in der Bohrung (58) befindet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei nach dem Zerschneiden der Hülse (12) die Schraube (14) in Richtung zur Seite der ersten Oberfläche (6) hin entfernt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Entfernen der Schraube (14) durch Schlag auf das zweite Ende (20) der Schraube (14) erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei nach dem Entfernen der Schraube (14) der Hülsenkopfabschnitt (22) von der Seite der ersten Oberfläche (6) her ausgebohrt und anschließend entfernt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei nach dem Entfernen des Hülsenkopfabschnitts (22) die restlichen Teile der Hülse (12) auf Seite der zweiten Oberfläche (8) entfernt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Hülse (12) mit einem Schnitt quer zur Mittelachse (16) zerschnitten wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Hülse (12) am Übergang zwischen dem Verformungsabschnitt (30) und dem geraden Abschnitt (26) zerschnitten wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Hülse (12) in Verlängerung der zweiten Oberfläche (8) zerschnitten wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei beim Zerschneiden der Hülse (12) mehrere Schnitte von verschiedenen Seiten der Hülse (12) erfolgen.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das Zerschneiden der Hülse (12) mit einem Schneidwerkzeug (46) erfolgt, wobei das Schneidwerkzeug (46) eine Klinge (50) mit einer Schneidkante (48) aufweist, die senkrecht zur Mittelachse (16) ausgerichtet in radialer Richtung zur Mittalachse (16) hin gegen die Hülse (12) bewegt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Schneidkante (48) zum Zerschneiden der Hülse (12) zwischen die zweite Oberfläche (8) und den Verformungsabschnitt (30) bewegt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei zum Zerschneiden der Hülse (12) mehrere Schnitte durchgeführt werden, wobei das Schneidwerkzeug (46) zwischen den Schnitten relativ zu der Hülse (12) um die Mittelachse (16) gedreht wird, so dass die Schnitte unter verschiedenen Winkeln erfolgen.
19. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei zum Zerschneiden der Hülse (12) die Schneidkante (48) zunächst in radialer Richtung auf die Mittelachse (16) zu gegen die Hülse (12) bewegt wird und anschließend das Schneidwerkzeug (46) um die Mittelachse (16) gedreht wird, so dass die Schneidkante (48) die Hülse (12) in Umfangsrichtung kontinuierlich zerschneidet.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei die Klinge (50) relativ zur Hülse (12) konkav gekrümmt ist.
21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Schneidkante (48) einen Krümmungsradius größer oder gleich dem Innenradius der Hülse (12) aufweist.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, wobei das Schneidwerkzeug (46) zwei Klingen (50) mit gegenüberliegenden Schneidkanten (48) aufweist, die zum Zerschneiden der Hülse (12) von gegenüberliegenden Seiten auf die Hülse (12) zu bewegt werden.
23. Verfahren nach einem Anspruch 22, wobei das Schneidwerkzeug (46) einen Stützkörper (54) mit einer Anlagefläche (56) und einer von der Anlagefläche (56) ausgehenden Öffnung (70) mit einer Zentralachse (62) senkrecht zur Anlagefläche (56), wobei in der Öffnung (70) die zwei Klingen (50) mit gegenüberliegenden Schneidkanten (48) derart geführt beweglich angeordnet sind, dass die Schneidkanten (48) senkrecht zur Zentralachse (62) verlaufen und von gegenüberliegenden Seiten in radialer Richtung auf die Zentralachse (62) zu bewegt werden können.
24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei das Schneidwerkzeug (46) zum Zerschneiden der Hülse (12) derart an der Werkstückanordnung (72) angeordnet wird, dass die Anlagefläche (56) an der zweiten Oberfläche (8) anliegt und der Blindniet (2) sich in die Öffnung (70) erstreckt, so dass die Mittelachse (16) koaxial mit der Zentralachse (62) verläuft, wonach die Klingen (50) von gegenüberliegenden Seiten auf die Hülse (12) zu bewegt werden und diese zerschneiden.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 24, wobei nach dem Zerschneiden der Hülse (12) der Gewindeabschnitt (32) und der Verformungsabschnitt (30) auf der Seite der zweiten Oberfläche (8) von dem Außengewinde (42) der Schraube (14) abgeschraubt und entfernt werden.
26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei nach dem Entfernen des Gewindeabschnitts (32) und Verformungsabschnitts (30) die Schraube (14) zur Seite der ersten Oberfläche (6) hin entnommen wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei nach dem Entfernen der Schraube (14) oder gleichzeitig mit dem Entfernen der Schraube (14) der gerade Abschnitt (26) der Hülse (12) und der Hülsenkopfabschnitt (22) zur Seite der ersten Oberfläche (6) hin entfernt werden.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 24, wobei mit dem Zerschneiden der Hülse (12) gleichzeitig die in der Hülse (12) verlaufende Schraube (14) durchgeschnitten wird, wonach der übrige Teil der Schraube (14) sowie der gerade Abschnitt der Hülse (12) und der Hülsenkopfabschnitt (22) zur Seite der ersten Oberfläche (6) hin entfernt wird.
29. Schneidwerkzeug (46) zur Demontage eines Blindniets (2) in einer Werkstückanordnung (4) gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Werkstückanordnung (4) eine erste Oberfläche (6) und eine gegenüberliegende zweite Oberfläche (8) sowie ein Loch aufweist (10), welches die erste Oberfläche (6) mit der zweiten Oberfläche (8) verbindet,
wobei in dem Loch (10) ein Blindniet (2) befestigt ist, der eine Hülse (12) und eine sich durch die Hülse (12) erstreckende Schraube (14) aufweist,
wobei die Hülse (12) und die darin angeordnete Schraube (14) sich koaxial entlang einer gemeinsamen Mittelachse (16) zwischen einem ersten Ende (18) auf der Seite der ersten Oberfläche (6) und einem zweiten Ende (20) auf der Seite der zweiten Oberfläche (8) der Werkstückanordnung (4) erstrecken,
wobei die Hülse (12) einen Hülsenkopfabschnitt (22) mit einem Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser des Lochs (10) in der Werkstückanordnung (4), daran anschließend einen geraden Abschnitt (26) aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner oder gleich dem Durchmesser des Lochs (10) ist, einen Verformungsabschnitt (30) und schließlich einen Gewindeabschnitt (32) mit einem Innengewinde (34) aufweist, wobei der gerade Abschnitt (26) sich in dem Loch (10) befindet und der Verformungsabschnitt (30) sowie der Gewindeabschnitt (32) auf der Seite der zweiten Oberfläche (8) aus dem Loch (10) herausragen,
wobei die Schraube (14) einen Schraubenkopfabschnitt (36) mit einem Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser des Lochs (10), und einen Stiftabschnitt (38) aufweist, dessen Durchmesser kleiner oder gleich dem Innendurchmesser der Hülse (12) ist, wobei entlang der Mittelachse (16) betrachtet mindestens ein Teil des Stiftabschnitts (38) ein Außengewinde (42) aufweist,
wobei die Schraube (14) derart in der Hülse (12) angeordnet ist, dass das Innengewinde (34) der Hülse (12) in das Außengewinde (42) der Schraube (14) greift und der Verformungsabschnitt (30) der Hülse (12) verformt ist, so dass der Außendurchmesser des verformten Verformungsabschnitts (30) größer ist als der Durchmesser der Lochs (10),
wobei das Schneidwerkzeug (46) einen Stützkörper (54) mit einer Anlagefläche (56) und einer von der Anlagefläche (56) ausgehenden Bohrung (58) sowie mit einem von der Bohrung (58) radial nach außen verlaufenden Führungsschlitz (60) aufweist, wobei in dem Führungsschlitz (60) eine Klinge (50) mit einer gerade Schneidkante (48) derart geführt beweglich angeordnet ist, dass die Schneidkante (48) parallel zur Zentralachse (62) der Bohrung (58) verläuft und in die Bohrung (58) hinein und auf die Zentralachse (62) zu bewegt werden kann.
30. Schneidwerkzeug nach Anspruch 29, wobei an der Innenwand (59) der Bohrung (58) in Umfangsrichtung beabstandet von dem Führungsschlitz (60) eine oder mehrere weitere Schneidkanten (66) vorgesehen sind, die sich parallel zur Zentralachse (62) erstrecken und an die der Gewindeabschnitt (32) anliegt, wenn sich dieser in der Bohrung (58) befindet.
31. Schneidwerkzeug (46) zur Demontage eines Blindniets (2) in einer Werkstückanordnung (4) gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 12 bis 28,
wobei die Werkstückanordnung (4) eine erste Oberfläche (6) und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche (8) sowie ein Loch (10) aufweist, welches die erste Oberfläche (6) mit der zweiten Oberfläche (8) verbindet,
wobei in dem Loch (10) ein Blindniet (2) befestigt ist, der eine Hülse (12) und eine sich durch die Hülse (12) erstreckende Schraube (14) aufweist,
wobei die Hülse (12) und die darin angeordnete Schraube (14) sich koaxial entlang einer gemeinsamen Mittelachse (16) zwischen einem ersten Ende (18) auf der Seite der ersten Oberfläche (6) und einem zweiten Ende (20) auf der Seite der zweiten Oberfläche (8) der Werkstückanordnung (4) erstrecken,
wobei die Hülse (12) einen Hülsenkopfabschnitt (22) mit einem Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser des Lochs (10) in der Werkstückanordnung (4), daran anschließend einen geraden Abschnitt (26) aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner oder gleich dem Durchmesser des Lochs (10) ist, einen Verformungsabschnitt (30) und schließlich einen Gewindeabschnitt (32) mit einem Innengewinde (34) aufweist, wobei der gerade Abschnitt (26) sich in dem Loch (10) befindet und der Verformungsabschnitt (30) sowie der Gewindeabschnitt (32) der Seite der zweiten Oberfläche (8) aus dem Loch (10) herausragen,
wobei die Schraube (14) einen Schraubenkopfabschnitt (36) mit einem Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser des Lochs (10), und einen Stiftabschnitt (38) aufweist, dessen Durchmesser kleiner oder gleich dem Innendurchmesser der Hülse (12) ist, wobei entlang der Mittelachse (16) betrachtet mindestens ein Teil des Stiftabschnitts (38) ein Außengewinde (42) aufweist,
wobei die Schraube (14) derart in der Hülse (12) angeordnet ist, dass das Innengewinde (34) der Hülse (12) in das Außengewinde (42) der Schraube (14) greift und der Verformungsabschnitt (30) der Hülse (12) verformt ist, so dass der Außendurchmesser des verformten Verformungsabschnitts (30) größer ist als der Durchmesser der Lochs (10),
wobei das Schneidwerkzeug (46) einen Stützkörper (54) mit einer Anlagefläche (56) und einer von der Anlagefläche (56) ausgehenden Öffnung (70) mit einer Zentralachse (62) senkrecht zur Anlagefläche (56) aufweist, wobei in der Öffnung (70) zwei Klingen (50) mit gegenüberliegenden Schneidkanten (48) derart geführt beweglich angeordnet sind, dass die Schneidkanten (48) senkrecht zur Zentralachse (62) verlaufen und von gegenüberliegenden Seiten in radialer Richtung auf die Zentralachse (62) zu bewegt werden können.
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