DE1475227B1

DE1475227B1 - Blindhohlnietverbindung

Info

Publication number: DE1475227B1
Application number: DE19651475227D
Authority: DE
Inventors: Gapp Roland Howard
Original assignee: Textron Industries Inc
Current assignee: Textron Industries Inc
Priority date: 1964-11-27
Filing date: 1965-11-25
Publication date: 1970-04-16
Also published as: CH460457A; GB1128030A; US3302510A; BE672905A; NL6515353A; SE324927B; FR1454924A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Blindhohlnietverbindung Zwischenfügung eines Ringes und unter Aufweitung mit einem in den Schaft eines Hohlnietes einzieh- des Schaftes hineingezogen wird, läuft in vorteilhafter baren Abreißdorn und einem zwischen dem Kopf Weise derart ab, daß beim Ziehen des Abreißdornes des Abreißdornes undrdem' den Schließkopf bilden- zunächst der Schaft des Hohlnietes durch den unverden Ende des Hohlnietes angeordneten zusätzlichen, 5 formbaren Ziehtrichter aufgeweitet und anschließend den Setzvorgang begünstigenden Ring. der Dornkopf bei weiterem Durchziehen durch den

Der zusätzliche, den Setzvorgang begünstigende Ziehtrichter in seinem Querschnitt verringert wird, Ring ist bei einer bekannten BUndhohhiietverbindung wobei der Dornkopf je nach Stärke der zu verbinso angeordnet, daß er ledigüch eine Vergrößerung denden Bleche verschieden tief in den Ziehtrichter der wirksamen Stirnfläche des Dornkopfes bedingt, io hineingezogen wird.

damit dieser während der abschließenden. Beanspru- In an sich bekannter Weise ist es schließlich noch

chung des Abreißdornes" nicht einsinkt. Dieser" Ring möglich, auf der Seite des Nietkopfes, d.h. auf dem der bekannten Blindhohlnietverbindung liegt voll- dem Dornkopf gegenüberliegenden Ende, gegen Ende ständig, .außerhalb'des.vNietschaftes, d. h. zwischen des Setzvorganges einen zusätzlichen Schließring «indem verformten Ende dieses. Nietschaftes und der 15 zuschieben. Nach dem Einschieben dieses Schließentsprechenden Stirnfläche des Dornkopfes (USA.- ringes in eine entsprechend ausgebildete Nut erfolgt Patentschrift 2114 493). ■ dann das Abreißen des Abreißdornes an der SoIl-

Weiterhin ist eine ,Schraubenverbindung bekannt, bruchstelle.

durch die zwei Blechte "miteinander verbunden wer- Im folgenden ist die Erfindung unter Hinweis auf

den. Diese bekannte Schraubenverbindung besteht 20 die Zeichnung an Hand zweier Ausführungsbeispiele aus einem Schaft, der in die Öffnung der miteinander näher erläutert. Es zeigt

zu verbindenden Bleche eingeschoben ist. In der F i g. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform

Bohrung dieses Schaftes ist eine Schraube mit Mutter einer Blindhohlnietverbindung in der Ausgangslage, angeordnet. Der Schraubenkopf liegt auf der einen d. h. vor dem Setzen,

Seite der Verbindung, wohingegen die Mutter auf der 25 F i g. 2 einen Schnitt der Blindhohlnietverbindung anderen Seite, d, h. auf dem blinden Ende liegt. Die nach Fig. 1, jedoch, in fertig gesetztem Zustand mit Mutter ist so ausgebildet, daß sie beim Festziehen in abgerissenem Abreißdorn, ■

das entsprechende Ende des Schaftes hineingezogen' F i'g; 3 einen Schnitt durch eine Blindhohlnietwird, um dieses aufzuweiten und so für die Bildung verbindung, die derjenigen der F i g. 2 entspricht, bei eines Blindkopfes auf dem dem Schraubenkopf 30 der jedoch Bleche geringerer Stärke miteinander vergegenüberliegenden Ende zu sorgen. Eine Verfor- bundensind, ""

mung der Schraube erfolgt hierbei nicht (USA.- Fig. 4 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt,

Patentschrift 2 296 470). .... . · · jedoch durch eine andere Ausführungsform,

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- F i g. 5 einen der F i g. 2 entsprechenden Schnitt,

gründe, eine Blindhohlnietverbindung der eingangs 35 jedoch durch die Ausführungsform nach F i g. 4, und genannten Art und ein Verfahren zum Erstellen einer Fig. 6 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt,

derartigen Blindhohlnietverbindung zu schaffen, bei jedoch durch die Ausführungsform nach F i g. 4.
der mit ein und demselben Abreißdorn Bleche ver- Der Hohlniet besteht aus einem Nietschaft 1 mit

schiedener Stärke miteinander verbunden werden einem Nietkopf 2 an einem Ende. Ein Abreißdorn 3 können. 4° ist in dem Schaft 1 und dem Nietkopf 2 angeordnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Der Abreißdorn 3 zeigt an seinem hinteren Ende löst, daß der Ring.als.Ziehtrichter ausgebildet. ist, einenDornkopf 4, der an einem zylindrischen Schaftdessen Härte größer ist als die Härte des Nietschaftes teil 6 des Abreißdornes 3 mittels eines doppel- und die des Dornkopfes und daß zwischen dem konischen Übergangsabschnittes 7 befestigt ist. Eine Schaftteil des Abreißdornes und dem Dornkopf ein die 45 Schließnut 8 ist in der Nähe des zylindrischen Schaftbeiden verschiedenen Durchmesser dieser Abschnitte teils 6 ausgebildet,
verbindender Übergangsabschnitt vorgesehen ist. Durch das Drahtziehen des Dornkopfes 4 des

Durch die entsprechende Ausbildung des Ringes Abreißdorns 3 wird die Schließnut 8 in der Nähe und als Ziehtrichter und der ,Härteverhältnisse ist .es im wesentlichen innerhalb des Nietkopf es 2 angemöglich, den Abreißdorn beim Setzen so zu strecken, 50 ordnet. Der 'Nietkopf 2 zeigt eine den Abreißdorn 3 daß die Sollbruchstelle des Abreißdornes ungefähr ummantelnde Ausnehmung 9, in die ein Schließring immer in der gleichen Ebene bezüglich des Niet- 11 eingestoßen werden kann, so daß er in die Schließkopfes liegt. Je stärker die zu verbindenden Bleche nut 8 eingebracht wird, wie in den Fig. 2 und 3 sind, desto mehr wird der Abreißdorn gestreckt. veranschaulicht ist.

In vorteilhafter Weise kann die Blindhohlnietver- 5s Der Abreißdom 3 ist mit einer Sollbruchstelle 13 bindung derart ausgebildet sein, daß der Ziehtrichter oberhalb der Schließnut 8· ausgestattet, die so fest an dem dem Domkopf zugekehrten Ende mit einem ausgebildet ist, daß nach dem Einschieben des Innenkonus und an dem den Schließkopf bildenden Schließringes 11 in seinem Sitz am Abreißdorn 3 hier Ende des Blindhohlnietes mit einem Außenkonus ein Abreißen erfolgt. Ein im wesentlichen unverformversehen ist. 60 barer Ziehtrichter 14 ummantelt den zylindrischen

Es ist aber auch möglich, die Ausbildung so vor- Schaftteil 6 des Abreißdorns 3. Er zeigt einen Außenzunehmen, daß der Ziehtrichter an beiden Enden mit und einen Innenkonus 16,17, welche den Übergangseinem Innenkonus versehen ist, wobei der dem Niet- abschnitt 7 in der in F i g. 1 veranschaulichten Weise schaft zugekehrte Innenkonus eine Abscherkante umgibt. Der Konuswinkel des Innenkonus 16 ist aufweist. . 65 etwas größer als der entsprechende Winkel des Uber-

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Setzen eines gangsabschnittes 7, so daß zu Beginn ein Abstand Blindhohlniets, bei dem der Abreißdorn in den Schaft vorliegt, der ein Maß für die Belastung des Abreißdes Hohlnietes zur Bildung eines Schließkopfes unter dorns bildet.

Beim Setzen wird der im wesentlichen unverformbare Ziehtrichter 14 in das Hinterende des Nietschaftes 1 gezogen, so daß dieses sich tulpenartig zur Bildung eines Blindkopfes 18 aufweitet, und die beiden Bleche 19 zusammengezogen« werden, wie in '5 Fig. 2 veranschaulicht ist. Die Nietschaft 1 ist hinreichend weich im Verhältnis zum Abreißdorn 3 und ~ Ziehtrichter 14, damit die Ausdehnung in die tulpen- ·· artige Form des Blindkopfes 18 mittels des Ziehtrichters 14 erfolgen kann. Nachdem das hintere Ende des Niets mittels des Ziehtrichters 14 derart gesetzt worden ist und der Blindkopf 18 eng gegen die blinde Seite des Bleches 19 gedrückt worden ist, erhöht sich der Widerstand gegen eine weitere Bewegung des Ziehtrichters 14 relativ zum Nietschaft 1 und zu den Blechen 19, welcher größer ist als die Zugkraft zum Ziehen des Dornkopfes 4 durch den Ziehtrichter 14. Der Ziehtrichter 14 weist eine ausreichende Härte auf, um einer Ausdehnung entgegenzuwirken, wenn der Dornkopf 4 durchgezogen wird. Darüber hinaus wird der Dornkopf 4 weiter gezogen, bis die Schließnut 8 ihre genaue Lage zur Aufnahme des Schließringes 11 erreicht hat, woraufhin der Schließring 11 in die Schließnut 8 eingedrückt wird. Ein weiterer auf den Abreißdorn 3 ausgeübter Zug führt zum Bruch des Abreißdorns 3 an der Sollbruchstelle 13, weil der zum weiteren Ziehen aufgebrachte Zug größer ist als die Zugfestigkeit an der Sollbruchstelle 13.

Der Innendurchmesser des Ziehtrichters 14 bestimmt den Durchmesser, bis auf den der Abreißdorn gezogen wird. Wenn beispielsweise der Innendurchmesser des Ziehtrichters 14 größer als der Innendurchmesser des Nietschaftes 1 ist, wird der drahtgezogene Teil des Abreißdorns den Nietschaft 1 ausdehnen und den Hohlraum 21 in den Blechen 19 auffüllen. Wenn ein Auffüllen nicht erwünscht ist, wird der Innendurchmesser des Ziehtrichters 14 im wesentlichen der gleiche sein wie der ursprüngliche Innendurchmesser des Nietschaftes 1.

Wie in F i g. 3 veranschaulicht ist, sind die Bleche 22 schwächer als in den Fig. 1 und 2, und der Übergangsabschnitt 7 und der Dornkopf 4 sind weniger drahtgezogen als bei den größeren in F i g. 2 veranschaulichten Blechstärken.

Dies hat einen längeren Blindkopf 23 zur Folge, wobei der Ziehtrichter 14 den Blindkopf23 stärker überdeckt als bei der größeren Blechstärke nach F i g. 2. Das eigentliche Drahtziehen erfolgt durch ein Ziehen des Übergangsabschnittes 7 in den Ziehtrichter 14. Auf diese Weise werden die entsprechenden Teile des Durchmessers des Dornkopfes 4 reduziert. Der Durchmesser des Dornkopfes 4 ist daher stets größer als der Innendurchmesser des Ziehtrichters 14. Die gegenseitigen Härteverhältnisse des Abreißdorns, des Ziehtrichters und des Nietschaftes beeinflussen die zum Drahtziehen erforderliche Spannung.

Bei der abgewandelten Ausführungsform nach den F i g. 4, 5 und 6 sind die Elemente der Nietanordnung im wesentlichen die gleichen wie zuvor beschrieben. Der Ziehtrichter 25 zeigt bei dieser Ausführungsform ein schalenförmiges Oberteil, welches durch einen Innenkonus 26 im Oberteil des Ziehtrichters 25 gebildet wird, der eine zylindrische Abscherkante 27 aufweist. Wenn das Hinterende des Nietschaftes zusammengezogen wird und sich radial nach außen ausdehnt, schert die Abscherkante 27 beim Eintritt in das aufgeweitete Hinterteil des Nietschäftes 1 einen schmalen Ring von dem inneren Umfangsteil des vergrößerten Endes ab. Hierbei wird der Ziehtriehter nach oben gezogen, damit er den abgescherten Ring 28 gegen die Innenschulter 29<JesHinterteils mit dem Ergebnis drückt, daß eine weitere Ausdehnung des Teils in der. Nähe der blinden Seite der Bleche erzielt wird, wie in den F i g. 5 und 6 veranschaulicht ist. Der Unterschied zwischen den Fig. 5 und 6 besteht darin, daß der Dornkopf 4 in Fig. 6 weniger in den Nietschaft eingezogen ist.

Die Nietanordnung nach den Fig. 4 bis 6 kann als die erste praktikable Nietung angesehen werden, welche die Formung eines großen tulpenartigen Blindkopfes gestattet, bei der ein Zusammenziehen der Bleche noch vor dem Anfüllen des Loches in den Blechen erfolgt. Der Grad der Lochfüllung kann leicht durch die Abmessung des Innendurchmessers des Ziehtrichters beeinflußt werden. Der Befestigungsgrad dieser Nieten kann mittels des Winkels am oberen Ende des Ziehtrichters beeinflußt werden, während die Härte und andere Faktoren die Drahtziehbarkeit des Abreißdornes berühren. Die Fähigkeit, die Lochfüllung zu steuern und das Festklemmen gleichmäßig oder unabhängig voneinander zu gestalten, ist von größter Wichtigkeit, insbesondere beim Nieten zerbrechlicher Kunststoff- oder dünner Sandwich-Konstruktionen.

Mit den folgenden Materialien werden zufriedenstellende Ergebnisse erzielt:

Der Nietschaft 1 ist aus einem vergüteten Material mit einer Zugfestigkeit von 7000 kg/cm², der Ziehtriehter 14 aus Werkzeugstahl mit einer Zugfestigkeit von etwa 24500 kg/cm² und der Dornkopf 4 aus angelassenem Material mit einer Zugfestigkeit von etwa 14 000 kg/cm² hergestellt.

Claims

Patentansprüche:

1. Blindhohlnietverbindung mit einem in den Schaft eines Hohlnietes einziehbaren Abreißdorn und einem zwischen dem Kopf des Abreißdornes und dem den Schließkopf bildenden Ende des Hohlnietes angeordneten zusätzlichen, den Setzvorgang begünstigenden Ring, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring als Ziehtriehter (14, 25) ausgebildet ist, dessen Härte größer ist als die Härte des Nietschaftes (1) und die des Dornkopfes (4) und daß zwischen dem Schaftteil (6) des Abreißdornes (3) und dem Dornkopf (4) ein die beiden verschiedenen Durchmesser dieser Abschnitte verbindender Übergangsabschnitt (7) vorgesehen ist.

2. Blindhohhiietverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehtriehter (14) an dem dem Dornkopf (4) zugekehrten Ende mit einem Innenkonus (16) und an dem den Schließkopf bildenden Ende des Blindhohlnietes (1) mit einem Außenkonus (17) versehen ist.

3. Blindhohhiietverbrndung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehtriehter (25) an beiden Enden mit einem Innenkonus versehen ist, wobei der dem Nietschaft (1) zugekehrte Innenkonus (26) eine Abscherkante (27) aufweist.

4. Verfahren zum Setzen eines Blindnietes nach Anspruch 1, bei dem der Abreißdorn in den Schaft des Hohlnietes zur Bildung eines Schließkopfes unter Zwischenfügung eines Ringes und

unter Aufweitung des Schaftes hineingezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ziehen des Abreißdornes zunächst der Schaft des HoMt nietes durch den unverformbaren Ziehtrichter aufgeweitet und anschließend der Dornkopf bei weiterem Durchziehen durch den Ziehtrichter in seinem Querschnitt verringert wird, wobei der Dornkopf je nach Stärke der zu verbindenden Bleche verschieden tief in den Ziehtrichter hinein-*· gezogen wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen