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Die Erfindung bezieht sich auf eine Blindnietan ordnung mit einem
einen Setzkopf und einen Hohlschaft aufweisenden Hohlniet; der in fluchtende Bohrungen
zu verbindender Flachmaterialteile so weit einsetzbar ist, daß das Hohlschaftende
vorsteht, und mit einem in den Hohlniet eingesteckten, eine Sollbruchstelle aufweisenden
Zugnagel, der einen beim Einziehen des Nagels das vorstehende Hohlschaftende zu
einem Schließkopf verformenden Nagelkopf besitzt.
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Zum Schließen einer derartigen Blindnietverbin-Jung wird am Setzkopf
ein Gegenhalter angesetzt und dann am Zugnagel gezogen. Dabei dringt der Kopf des
Zugnagels in. das auf der unzugänglichen Seite der zu vernietenden Teile vorstehende
Hohl schaftende ein und verformt dieses zu einem Schließkopf. =- , Die am Zugschaft
aufzubringende Kraft steigt zunächst verhältnismäßig flach an. Sobald die Schließkopfbildung
abgeschlossen ist und das Material des Schließkopfes durch den Zugnagelkopf fest
gegen die Oberfläche des zu vernietenden Materials gepreßt ist; steigt die im Zugnagel
zu übertragende Kraft sprunghaft an. Erst dann reißt der Zugnagel an der Sollbruchstelle
ab. Da der zum Abreißen des Zugnagels erforderliche Kraftanstieg nur durch sehr
starkes Anpressen des Schließkopfmaterials an die Oberfläche des zu vernietenden
Stückes erreicht werden kann, sind die bisherigen Blindnieten in der Regelnicht
verwendbar, wenn sehr weiche oder spröde Flachmaterialien zu verbinden sind oder
wenn die zu vernietenden Teile gegeneinander drehbar bleiben sollen. Der Schließkopf
haftet durch den Anpreßdruck an der ihn abstützenden Oberfläche und verhindert damit
eine Drehung der Teile gegeneinander. Bei Vernietung weicher oder spröder Materialien
drückt sich der Schließkopf bei der Abstützung der den Zugnagel abreißenden Kraft
zu sehr gegen die Oberfläche und beschädigt oder zerstört diese.
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Diese Schwierigkeiten treten bei Vollnieten nicht oder höchstens in
weit.geringerem Umfang -auf.. Während' des Nietvorganges bei Verwendung von Vollnieten
ist keine sprunghaft ansteigende Axialkraft vom Schließkopf auf das zu vernietende
Material zu übertragen. Vielmehr kann die Schließkopfbildung ohne weiteres so gesteuert
werden, daß der Schließkopf sich nicht fest an die Oberfläche des zu vernietenden
Materials andrückt. _ Aufgabe der Erfindung ist es; einen Blindniet so . zu gestalten,
daß er sowohl zum Vernieten weichen oder spröden Materials -als auch zur Herstellung"von
drehbaren Verbindungen geeignet ist.
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Die Erfindung wird bei einem Blindniet der eingangs beschriebenen
Art dadurch gelöst, daß außen auf den Hohlschaft in bei Vollnieten bekannter Weise
eine Hülse aufgeschoben ist, und daß die Hülse länger als die Gesamtlänge der fluchtenden
Bohrungen bemessen ist und stirnseitige Widerlager für Setz- und Schließkopf beim
Einziehen des Zugnagels bildet.
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Bei dem erfindungsgemäßen Blindniet preßt sich der Hohlschaft; der
zunächst ein gewisses Spiel in der Hülse besitzt, infolge der Stauchung beim Schließen
-der Blindnietverbindung fest an die Hülseninnenwand an, ohne daß ein Haften an
der Bohrungsleibung aufträte. :Die in Axialrichtung des Niets wirkende Nietkraft
wird praktisch ausschließlich über die Widerlager auf die Hülse übertragen und von
dieser aufgenommen. Dagegen wird keine Axialkraft in das zu vernietende Material
direkt eingeleitet, da die Hülse etwas über den fluchtenden Bohrungen vorsteht.
Auch die beim Abreißen des Zugnagels auftretende, stark angestiegene Zugkraft wirkt
nur auf die Hülse ein. Das zu vernietende Material wird also unter dem Schließkopf
nicht verformt, und der Schließkopf haftet auch nicht an diesem Material. Damit
können einerseits weiche und spröde Materialien vernietet werden, ohne daß eine
Beschädigung oder Zerstörung der Oberfläche zu befürchten wäre. Außerdem läßt sich
ein Reibschluß zwischen dem Schließkopf und dem zu vernietenden Material verhindern,
so daß die Teile gegeneinander drehbar bleiben können. Diese bei Blindnieten vollkommen
neue Wirkung erweitert den Anwendungsbereich von Blindnieten erheblich. Bei einer
bekannten Ausführung eines Vollniets, apf dessen Schaft eine Hülse aufgeschoben
ist, löst diese eine völlig andere Aufgabe, nämlich die, die Scherfestigkeit von
Leichtmetallnieten zu erhöhen. Die Hülse ist dabei genau so lang wie die fluchtende
Bohrung des zu vernietenden Materials und bildet wegen ihrer Scharfkantigkeit keine
Widerlager für Setz- und Schließkopf. Sie kann ferner den bei hydraulischer oder
sonstiger Preßvemietung entstehenden übergroßen Lochreibungsdruck aufnehmen, jedoch
ist bei der bekannten Ausführung nicht die Rede davon, daß die Hülse in der Bohrung
drehbar bleiben soll.
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Bei dem erfindungsgemäßen Blindniet wird vorteilhaft eine. ringsum
geschlossene Hülse verwendet, wenn die vernieteten Teile zueinander drehbar bleiben
sollen. -Kommt es dagegen lediglich darauf an, mittels der Hülse Widerlager zu schaffen,
an denen sich Setz-und Schließkopf bei der Bildung des letzteren abstützen können,
während -eine Relativdrehung der vernieteten Teile nicht möglich sein soll, dann
wird nach einer günstigen Weiterbildung der Erfindung -eine Hülse verwendet, die
einen durchgehenden Längsschlitz aufweist. Durch -das. Stauchen des Hohlniets bei
der Schließkopfbildung wird die geschlitzte Hülse aufgespreizt und fest gegen die
Lochleibung gepreßt, so daß sie die beiden Teile relativ zueinander festhält. Trotzdem
wird "die Werkstoffoberfläche nicht eingedrückt, da Schließ- und Setzkopf an den
Hülsenstirnflächen anliegen.
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Die Hülse selbst kann auch als Drehlager in der Weise ausgeführt sein,
daß die. Hülse aus zwei Teilhülsen besteht, deren eine kürzer und auf einen verjüngten
Längsabschnitt der anderen- drehbar aufgesteckt ist, wobei die Längen der kürzeren
Teilhülse und des nicht verjüngten .Längsabschnittes der längeren Teilhülse entsprechend
den Dicken der zu vernietenden Flachmaterialteile bemessen sind. Dabei kann jede
Teilhülse an einem der Flachmaterialteile festgelegt werden, so daß die Flachmaterialteile
relativ zueinander um das durch die beiden Teilhülsen gebildete Drehlager drehbar
sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt F i g.1 einen in zu verbindende Flachmaterialien eingesetzten Blindniet
gemäß der Erfindung, teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt vor dem Schließen
der Nietverbindung, F i g. 2 den Blindniet gemäß F i g.1 nach dem Schließen der
Nietverbindung; F i g. 3 a und 3 b Draufsichten auf zwei Ausführungsformen
von
zu der erfindungsgemäßen Blindnietanordnung gehörigen Hülsen und F i g. 4 einen
teilweisen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Hülse, wobei diese.
aus zwei Teilhülsen besteht.
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Die aus F i g.1 und 2 ersichtliche Blindnietanordnung. dient zum Verbinden
zweier Flachmaterialteile 1
und 2, welche mit Bohrungen 3 und 4 versehen sind,
welche miteinander fluchten.
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Der Blindniet weist einen axial durchbohrten Hohlniet 5 auf, der aus
einem Hohlschaft 6 und einem Setzkopf 7 besteht. Vor dem Schließen der Nietverbindung
(F i g.1) steht ein Abschnitt 6 a des Hohlschaftes an der dem Setzkopf 7 abgewandten
Seite der Flachmaterialteile über deren Oberfläche vor. Der Hohlniet 5 ist so weit
in die Bohrungen 3, 4 eingeschoben, daß der Setzkopf 7 an der Oberfläche des ihm
zugewandten Flachmaterialteiles 2 anliegt.
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In die Bohrung des Hohlniets 5 ist ein allgemein mit 8 bezeichneter
Zugnagel eingesteckt, der einen Nagelkopf 9; einen Kopfschaft 10 und einen
Zugschaft 11 besitzt. Zwischen letzteren ist eine Sollbruchstelle 12 vorgesehen.
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Bei dem, gezeichneten Ausführungsbeispiel ist an der Unterseite des
Nagelkopfes 9 eine Ringschneide vorgesehen, deren Durchmesser zwischen dem Außen-
und dem Innendurchmesser des Hohlnietschaftes 6 liegt, und der Kopfschaft 10 verjüngt
sich in Richtung auf den Nagelkopf 9 zu.
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Auf den Hohlschaft 6 ist eine Hülse 13 aufgeschoben, die bei in die
Bohrungen 3, 4 eingesetztem Blindniet zwischen dem Hohlschaft 6 und den Leibungen
der Bohrungen 3 und 4 liegt.
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Die Hülse 13 .ist so lang bemessen, daß sie in der eingesetzten Lage
geringfügig über die dem vorstehenden Hohlschaftende 6 a zugewandte Oberfläche des
Flachmaterialteiles 1 hinausragt, wie bei 14 angedeutet.
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Zum Schließen der Nietverbindung wird in bekannter Weise am Setzkopf
7 ein Gegenhalter abgestützt und der Zugschaft 11 des Zugnagels 8 erfaßt und in
F i g.1 nach unten gezogen. Der Nagelkopf 9 dringt dabei in den vorstehenden
Abschnitt 6 a des Hohlschaftes 6 ein und verformt diesen zu einem Schließkopf
6 b (F i g. 2). Zugleich wird durch das von der Ringschneide abgetrennte Material
des Hohlschaftes der durch die Konizität des Kopfschaftes 10
zunächst freie
Raum 15 (F i g.1) ausgefüllt, so daß der Nagelkopf 9 und der daran hängende Kopfschaft
10 fest im Hohlniet verriegelt sind. Sobald der Schließkopf 6 b gebildet ist, reißt
der Zugschaft 11 an der Sollbruchstelle 12 vom Kopfschaft 10 ab.
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Die Hülse 13 kann mehrere Aufgaben erfüllen: Wenn es darauf ankommt,
daß die Teile 1 und 2 nach dem Vernieten noch relativ zueinander um den Niet drehbar
sind, dann wird eine ringsum geschlossene, zylindrische Hülse gemäß F i g. 3 a verwendet,
die mit einer solchen Passung in die Bohrungen 3, 4 eingesetzt wird, daß sie in
den Bohrungen drehbar ist. Beim Schließen der Nietverbindung wird das Material des
Hohlnietschaftes 6 fest gegen die Innenfläche der Hülse 13 gedrückt. Diese weitet
sich jedoch nicht auf, insbesondere wenn sie aus Stahl oder einem ähnlich festen
Werkstoff besteht, so daß die Drehbarkeit in den Bohrungen 3 und 4 und damit die
Relativdrehbarkeit der Teile 1 und 2 zueinander erhalten bleibt. Dies auch deswegen,
weil die Stirnflächen der Hülse 13 als Widerlager für den Setzkopf 7 und den Schließkopf
6 b beim Schließen der Nietverbindung dienen, so daß sich auch diese nicht fest
an die Oberflächen der Teile 1 und 2 andrücken. Aus F .i g. 2 ist ersichtlich, daß
das Material des Schließkopfes 6 b bei 16 zwar seitlich über die Hülse 13 hinausgeflossen
ist, sich jedoch nicht in die Oberfläche des Flachmaterialteiles 1 eindrückt. Dabei
ist es im Hinblick auf die Drehbarkeit der Teile 1 und 2 relativ zueinander gleichgültig,
aus welchem Material diese Teile bestehen.
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Soll dagegen lediglich ein Eindrücken der Oberflächen der Teile 1
und 2 beim Vernieten vermieden werden, wie dies der Fall ist, wenn einer oder beide
der Flachmaterialteile aus einem weichen Material, wie Pappe oder Holz, oder aus
einem spröden Material, wie Glas, bestehen, dann wird eine Hülse 13 a gemäß F i
g. 3 b verwendet. Diese weist einen durchgehenden Längsschlitz 17 auf, so daß sie
sich beim Schließen der Nietverbindung infolge der Stauchung des Hohlnietschaftes
6 aufweitet und fest gegen die Leibüng der Bohrungen 3 und 4 gepreßt wird. Ihre
Stirnflächen dienen in diesem Fall .immer noch als Widerlager für den Schließkopf
6 b und den Setzkopf 7, so daß ein Eindrücken der Oberflächen der Flachmaterialteile
vermieden wird. Dagegen sind die vernieteten Teile 1 und 2 nicht mehr
zueinander drehbar, da die aufgeweitete Hülse 13 a fest an der Bohrungsleibung haftet.
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An Stelle der Hülsen 13 bzw. 13 a kann auch eine Hülse 18 gemäß F
i g. 4 verwendet werden, wenn der Blindniet zugleich ein ausgesprochenes Drehlager
für die Teile 1 und 2 bilden soll. Zu diesem Zweck besteht die Hülse 18 aus zwei
Teilhülsen 18 a und 18 b,
wobei die Hülse 18 a über einen Teil ihrer
Länge einen verjüngten Durchmesser aufweist. Auf den verjüngten Bereich ist die
Hülse 18 b drehbar aufgeschoben. Dies ist aus F i g. 4 deutlich zu ersehen.
Die Längen des nicht verjüngten Abschnittes der Hülse 18 a und der Hülse
18 b sind so bemessen, daß sie den Dicken der zu vernietenden Materialien
entsprechen. In diesem Fall können die Teile 1 und 2 fest an den Teilhülsen 18 b
bzw. 18 a anliegen und sind nach Schließen der Nietverbindung trotzdem noch zueinander
drehbar, weil sich die Hülse 18 b auf. dem verjüngten Abschnitt der Hülse 18 a drehen
kann.
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In manchen Fällen ist es erwünscht, daß von den miteinander -vernieteten
Teilen stiftförmige Vorsprünge hochragen. Beispielsweise werden Rohrleitungen häufig
mit einem faserigen Isoliermaterial umgeben, das in einer verschließbaren Umhüllung
untergebracht wird. Diese Umhüllung besteht meist aus einem weichen Material, wie
z. B. Asbestpappe, so daß sich die Verwendung erfindungsgemäßer Blindnieten zum
Verschließen empfiehlt. Durch entsprechend lange Dimensionierung der Hülsen ist
es möglich, von den Blindnietverbindungen aus stiftförmige Vorsprünge in das Innere
der Umhüllung hineinragen zu lassen, die die Umhüllung und das Isoliermaterial gegen
Verschiebung relativ zum Rohr sichern und eventuell den Abstand zwischen der Umhüllung
und dem Rohr fixieren.
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Diese Möglichkeit .ist in den F i g.1 und 2 gestrichelt angedeutet.
Dort ist mit 13' eine Hülse bezeichnet, die verhältnismäßig weit, beispielsweise
um die Länge des Hohlschaftes, über den Hohlschaft 6 hinausragt. Nach dem Schließen
der Blindnietverbindung befindet sich der Schließkopf im Inneren der
Hülse,
die sich lediglich etwas ausbaucht, im übrigen aber noch weit über die Oberfläche-
des Teiles 1 vorsteht.
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Um zu verhindern, daß die Hülse 13 bzw. 13' vor 'dem Schließen der
Nietverbindung in: die Bohrungen 3, 4 hineingleitet und nicht zwischen Hohlschaft
und Bohrungsleibung zu liegen kommt, kann die Hülse an ihrem; dem Setzkopf 7 zugewandten
Ende mit einem nicht gezeichneten Flansch versehen sein, der zwischen dem Setzkopf
und dem Teil 2 gehalten wird und ein Hineingleiten der Hülse in die Bohrungen verhindert.