DE2057809C3 - Blindniet - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Blindniet zur Verbindung
zweier Seite gegen Seite anliegender Werkstücke, die fluchtende Bohrungen zur Aufnahme dieres Niets
ίο aufweisen, bestehend aus einer rohrförmigen Hülse mit
einem Kopf an einem Ende, der sich an eine Seite eines der Werkstücke anlegt und einem in diese Hülse
eingesetzten Zugdorn mit einem Zugabschnitt, der sich über das Kopfende der Hülse hinauserstreckt und einem
! 5 Ausdehnungsabschnitt, der über eine etwa konisch sich
erweiternde Schulter in einen Aufweitabschnitt übergeht, an den sich ein im Durchmesser erweiterter
Kopfabschnitt anschließt, wobei die Schulter zwischen dem Zug- und Aufweitabschnitt härter ist als der
Ein derartiger Blindniet ist aus der UiS-PS 32 85 121
bekannt Wenn beim Setzen eines derartigen Bundniets erhebliche Kräfte auftreten, so besteht die große
Gefahr, daß beim Aufweiten der Hülse zu einem blindseitigen Hülsenkopf diese Hülse reißt Weiterhin
kann dieser bekannte Blindniet nicht an Toleranzänderungen der Werkstücke angepaßt werden, und es kann
sein, daß der Blindniet bei bestimmten Toleranzüberschreitungen der Werkstücke zu kurz ist, so daß ein
richtiges Setzen des Nietes nicht erfolgen kann, oder so lang ist, so daß die gewünschte feste Verbindung
zwischen den zu vernietenden Werkstücken nicht erzielt werden kann.
zugrunde, einen Blindniet der eingangs beschriebenen Art derart zu gestalten, daß dieser auch bei Toleranzänderungen
aufweisenden Werkstücken mit Sicherheit gesetzt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Aufweit- und Kopfabschnht aus einem hart- und temperbaren Metall besteht und einen gehärteten mittleren Kern hoher Zugfestigkeit und eine wesentlich weichere Umfangsschicht aufweist
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Aufweit- und Kopfabschnht aus einem hart- und temperbaren Metall besteht und einen gehärteten mittleren Kern hoher Zugfestigkeit und eine wesentlich weichere Umfangsschicht aufweist
mit Vorteil die geforderte Zugfestigkeit des Blindniets sichergestellt Die weichere Umfangsschicht auf dem
Aufweit- und Kopfabschnitt wird im Verlauf des Nietsetzens gezogen, so daß die Aufweitung der Hülse
unter Einwirkung einer nachgiebigen oder quasi elastischen Belastung erfolgt, wodurch ein unerwünschtes
Aufreißen der Hülse beim Nietsetzen verhindert wird. Durch das Fließen der Umfangsschicht kann in
einfachster Weise eine Anpassung an Toleranzänderungen des Werkstückes, d. h. an unterschiedliche Längen
des zu setzenden Blindniets, erzielt werden. Es erfolgt also eine Anpassung an die Eingriffslänge, wodurch
ferner sichergestellt wird, daß auch das blindseitige Werkstück nicht reißen kann. Weiterhin wird auf der
Blindseite ein sehr guter Hülsenkopf mit großer, gegen das blindseitige Werkstück anliegender Widerlagerfläche
durch die fließende Umfangsschicht beim Nietsetzen ausgebildet, so daß dieser Blindniet wesentlich
besser sitzt als bekannte Blindniete.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die
Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt
Fig.2a eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform
des Kopfes,
Fig.2b eine Teilschnittansicht einer weiteren Ausführungsform
des Kopfes,
Fig.3 eine Längsschnittansicht des Niets, der sich
durch fluchtende Bohrungen in im Abstand voneinander angeordneten Werkstücken hindurcherstreckt,
Fig.4 eine vergrößerte Teilschnittansicht des Niets
beim Setzen, nachdem die Werkstücke in dichte Anlage gezogen sind,
F i g. 5 eine aufgeteilte Schnittansicht, die der F i g. 4
entspricht und die zwei verschiedene Phasen des Setzens oberhalb und unterhalb der Mittellinie zeigt, is
und
Fig.6 eine Schnittansicht der fertigen Nietverbindung.
Der Blindniet 10 weist zwei Hauptteile auf, eine rohrförmige Hülse 13, die einen vorgeformten Kopf 14
am rechten Ende oder am zugsngsseitigen Ende aufweist, und einen Zugdorn !5, der sich durch die Hüise
13 derart hindurcherstreckt, daß sich der rechte
Endabschnitt des Zugdornes nach rechts über den Kopf
14 hinauserstreckt und einen Zugabschnitt 17 bildet. Der
andere Endabschnitt des Zugdornes erstreckt sich nach links über das linke Ende der Hülse 13 hinaus und bildet
einen Ausdehnungsabschnitt Die Hülse 13 und der Zugdorn 15 können aus einer Vielzahl von Materialien
bestehen, und Beispiele für diese Materialien sind Aluminiumlegierungen und StahL Die bevorzugten
Materialien können gehärtet werden und mit Wärme getempert werden.
Um die Werkstücke 11 und 12 zu verbinden, wird der
Blindniet 10 in zwei fluchtende, Obergrößen aufweisende
Bohrungen 18 und 19 in den Werkstücken 11,12 von
der Zugangsseite zu den Werkstücken aus so eingesetzt,
daß sich die Hülse 13 durch die fluchtenden Bohrungen hindurcherstreckt, der Kopf 14 der Hülse 13 neben der
rechten Seite des Werkstückes 11 liegt und der Ausdehnungsabschnitt des Zugdornes 15 sich über die
Blindseite des linken Werkstückes 12 hinauserstreckt. Dann wird der Zugdorn 15 durch einen SeUwerkzeugkopf
20 bei der Darstellung in Fig.3 nach rechts gezogen, während die Hülse 13 und das rechte
Werkstück 11 nach links gedruckt werden. Am Ausdehnungsabschnitt des Zugdotnes 15 ist ein
Aufweitabschnitt 21 vorgesehen, mit dem die Hülse 13 innerhalb der Bohrungen 18,19 ausgedehnt wird, wenn
der Zugdorn 15 durch die Hülse 13 hindurch nach rechts so
gezogen wird. Es ist ferner ein Kopfabschnitt 22 vorgesehen, mit dem der Teil der Hülse 13, der sich über
das linke Werkstück 12 hinauserstreckt, aufgeweitet wird, um den auf der Blindseite liegenden Hülsenkopf 23
(Fig.5 und 6) an der Hülse 13 auszubilden, der sich
gegen das blindseitige Werkstock 12 anlegt In üblicher Weise wird die Nietenverbindung dadurch vervollständigt,
daß ein Verriegelungskopf 24, der einteilig mit dem Kopf 14 der Hülse 13 ausgebildet ist, in eine ringförmige
Verriegelungsnut 25 im Zugdorn 15 hineindrückt und dieser derart abgebrochen oder abgerissen wird, daß ein
im wesentlichen bündiger Abschluß mit der Zugangsseite der Nietverbindung hergestellt wird
Der dargestellte Zugdorn 15 besteht aus einem langgestreckten Stück eines drahtartigen Materials,
welches den gleichen Anfangsdurchmesser aufweist wie der Aufweitabschnitt 21, der beim dargestellten
Ausführungsbeispiel zylindrisch ist Am linken Ende (Ausdehnungsabschnitt) ist der Zugdom 15 in einer
Stauchmaschine kalt bearbeitet, wodurch der Kopfabschnitt 22 ausgebildet wird. Der rechte Endabschnitt ist
auf einen verminderten Durchmesser kalt bearbeitet, d. h. auf einen Durchmesser, der kleiner ist als der des
Aufweitabschnittes 21. Dieser Durchmesser ist ebenfalls kleiner als der Innendurchmesser der Hülse 13.
Im fertigen Zustand weist der Zugdorn 15 eine Reihe von in dichtem Abstand voneinander angeordneten
Umfangsnuten 27 im aus den Werkstücken herausragenden Teil des Zugabschnittes 17 auf, die ein Erfassen
des Zugdornes 15 durch den Setzwerkzeugkopf 20 erleichtern. Eine Bruchnut 28 ist im Zugdorn 15
innerhalb der Hülse 13 vorgesehen, und diese Bruchnut bestimmt die Bruch- oder Reißebene des Zugdornes 15.
Die Verriegelungsnut 25 ist ursprünglich neben dem linken Ende der Hülse 13 angeordnet Ferner ist eine
konisch sich erweiternde Schulter 29 am rechten oder vorderen Ende des Aufweitabschnittes 21 vorgesehen,
und an dieser Stelle wird der Durchmesser des Zugdornes auf einen Durchmesse vergrößert, der
größer ist als der Innendurchmesser df Hülse 13. Der
radial äußere Abschnitt 29a dieser Schulter 29 ist konisch ausgebildet und gehärtet, um das Eintreten des
Aufweitabschnittes 21 in die Hülse 13 zu erleichtern. Ein Konus*bschnitt 22a verbindet den Kopfabschnitt 22
größeren Durchmessers mit dem Aufweitabschnitt 21 kleineren Durchmessers, um das Eintreten des Kopfabschnittes
22 in die Hülse 13 zu erleichtern.
Der Kopf 14 am rechten Ende der Hülse 13 ist kegelstumpfförmig ausgebildet und sitzt in einer
konischen Einsenkung 30 in der Zugangsseite des rechten Werkstückes 11. Der Verriegelungskopf 24, der
im allgemeinen kegelstumpfförmig ausgebildet ist, ist teilweise aus dem Mittelabschnitt dieses Kopfes 14 der
Hülse herausgearbeitet und ist ganzteilig bei 31 mit dem inneren Abschnitt der Hülse 13 verbunden. Der innere
Abschnitt der Hülse 13 v/eist eine verminderte Wandstärke auf, wodurch eine innere Ans;hlagtchulter
32 gebildet wird, die nach links weist Der Außendurchmesser der Hülse 13 ist etwas kleiner als der
Durchmesser der Bohrungen 18,19 in den Werkstücken 11, 12, so daß um die Hülse 13 herum ein Spielraum
verbleibt nachdem der Blindniet 10 eingesetzt und ehe dieser gesetzt ist
Zum Vernieten wird der Zugabschnitt 17 des Zugdornes 15 vom Setzwerkzeugkopf 20 zwischen im
Winkelabstand voneinander angeordneten Spannbakken 33 (F i g. 3) erfaßt Diese Spannbacken 33 werden in
Eingriff mit dem Zugdorn 15 durch einen Zugring 34 gedrückt Wenn eine Zugkraft durch diesen Zugring 34
ausgeübt wird, wird eine entgegengesetzt gerichtete Reaktionskraft auf den Verriegelungskopf 24 durch das
linkr Ende des Setzwerkzeugkopfes 20 ausgeübt Der Verriegelungskopf 24 wird gegen eine seitliche Aufweitung
durch eine Rkigrippe 35 am Sitzweritz?ugkopf 20
gehalten. Der Kopf 14 der Hülse 13 sitzt fest in der Einsenkung 30, wenn der Zugdorn 15 bei der
Darstellung in F i g. 3 bis 6 nach rechts gezogen wird.
Wenn die gehärtete Schulter 29 am rechten Ende des Aufweitabschnittes 21 in die Hülse 13 eintritt und sich in
dieser in Achsrichtung bewegt, so wird eine Aufweitung in der Hülse 13 ausgebildet, und diese Aufweitung
bewegt sich bis zur Blindseite des Werkstückes 12 hin. Wenn diese Aufweitung das Werkstück erreicht, so wird
dieses bei der Darstellung in Fig.3 nach rechts gedrückt und arbeitet mit dem Setzwerkzeugkopf 20
zusammen, um die beiden Werkstücke fest gegenein-
anderzuziehen. Der Aufweitabschnitt 21 wird dann in den Teil der Hülse 13 hineingezogen, der innerhalb der
zusammengezogenen Werkstücke 11, 12 liegt (Fig.4).
Dieser Aufweitabschnitt 21 weitet dabei die Hülse 13 in eine dichte Anlage gegen die Innenwandungen der
beiden Bohrungen 18 und 19 auf. Gleichzeitig wird der Kopfabschnitt 22 in die Hülse 13 hineingezogen und
setzt das Aufweiten des Endabschnittes der Hülse 13 fort, wodurch der blindseitige Hülsenkopf 23 des
Bündniets ausgebildet wird.
Kurz bevor die gehilrtete Schulter 29 die Anschlagschulter
32 in der Hülse 13 erreicht, weitet der Konusabschnitt 22a des Kopfabschnittes 22 den auf der
Blindseite der Werkstücke herausragenden Endabschnitt der Hülse 13 weiter auf, wodurch die Hülse bei 37
(Fig.5) ballig aufgeweitet wird und sich gegen die Blindseite der Werkstücke anlegt. Es wird hierdurch
eine erhebliche Widerlagerfläche für die Kräfte geschaffen, die die Neigung haben, die Werkstücke ii,
12 auseinanderzudrücken. Wenn die Ausbildung des aufgeweiteten Hülsenkopfes 23 vollendet ist, gelangt die
gehärtete Schulter 29 des Zugdornes 15 in Anlage gegen die Anschlagschulter 32 der Hülse 13, und dadurch wird
ganz erheblich der Widerstand gegen eine Bewegung des Zugdornes 15 durch die Hülse 13 hindurch erhöht.
Dieser erhöhte Widerstand bewirkt zuerst, daß der Verriegelungskopf 24 der Hülse in die nunmehr
fluchtende Verriegeluingsnut 25 des Zugdornes 15 hineingedrückt wird, wie es in den F i g. 5 und 6
dargestellt ist, und daß danach der Zugdorn 15 an der Bruchnut 28 abgerissen wird.
Es wurde gefunden, daß eine Dehnung oder Streckung im linken Endabschnitt des Zugdornes 15
während der Endstufen des Nietsetzens sehr leicht durch einen Drahtzieheffekt auftreten kann. Diese
Dehnungen oder Streckungen und die zugeordneten Querschnittsminderungen von Teilen des Zugdornes 15
ermöglichen eine Anpassung an Veränderungen der Eingriffslänge, die sich aus Änderungen der zusammengesetzten
Dicken der beiden Werkstücke 11 und 12 ergeben. Bei üblichen Blindnieten dieser Art werden
wegen der erforderlichen relativ hohen Zugfestigkeit praktisch Grenzen bezüglich des erzielbaren Drahtzieheffektes
gesetzt
Der Blindniet 10 weist einen Aufweit- und Kopfabschnitt 22 auf, der aus einem mittleren Kern 38 (F i g. 2)
von hoher Zugfestigkeit und einer verhältnismäßig weichen und duktilen Umfangsschicht 39 von wesentlich
geringerer Zugfestigkeit als der Kern 38 besteht, und diese Umfangsschicht 39 gelangt in einen Aufweiteingriff
mit dem InnenumlFang der Hülse 13, insbesondere bei der Ausbildung des blindseitigen Hülsenkopfes 23 an
der Hülse 13. Der Kern 38 weist die erforderliche Zugfestigkeit für den Blindniet 10 auf und ist so
bemessen, daß dieser relativ frei in das blindseitige Werkstück 12 hineingezogen werden kann. Die
Umfangsschicht 39 ist leicht verformbar, so daß sie drahtartig gemäß den Änderungen der Eingriffslänge
gezogen werden kann. Demzufolge sichert der neue Blindniet 10 die Ausbildung einer ausreichenden
Widerlagerfläche zwischen dem blindseitigen Hülsenkopf 23 und dem blindseitigen Werkstück 12, indem die
Aufweitkraft, die auf das Innere der Hülse 13 ausgeübt wird, eingestellt und gesteuert wird.
Diese Bereiche unterschiedlicher Härte und Duktilität werden durch eine Verfestigung des gesamten
Aufweitungs- und Kopfabschnittes 22 während der Kaltbearbeitung, bei der der Kopfabschnitt 22 hergestellt
wird, und durch ein anschließendes Tempern oder Nachglühen, bei dem lediglich die Umfangsschicht 39
getempert und geglüht wird, um diesen Teil des Kopfabschnittes 22 zu erweichen, erzeugt Bei dem
bevorcugten Temper- oder Glühverfahren wird die Umfangsschicht 39 von der Schulter 29 aus zum linken
Ende des Zugdornes 15 hin (F i g. 2) bandförmig mittels einer Hochfrequenzinduktionserwärmung erwärmt, die
durch den Skin-Effekt hauptsächlich auf diese Umfangsschicht begrenzt ist Nach der Erwärmung auf die Glühoder
Anlaßtemperatur wird die Umfangsschicht schnell abgekühlt, um ein Eintreten der Wärme in den vorher
gehärteten Kern 38 zu verhindern.
Selbstverständlich ist kein scharfer Übergang zwisehen den erwärmten und nicht erwärmten Zonen vorhanden. Es tritt vielmehr eine allmähliche Abnahme der Temperatur nach innen auf, auf die die Umfangsschicht erwärmt ist, und deshalb ist eine allmählich ansteigende Härie im den uuci gangSucf cioiicn der beiden Zonen vorhanden, wobei diese Härten von einem maximal weichen Zustand mit minimaler Zugfestigkeit am Umfang des Kopfabschnittes bis zu einer maximalen Härte und Zugfestigkeit im mittleren Abschnitt, der den Kern des Kopfes bildet, verlaufen.
Selbstverständlich ist kein scharfer Übergang zwisehen den erwärmten und nicht erwärmten Zonen vorhanden. Es tritt vielmehr eine allmähliche Abnahme der Temperatur nach innen auf, auf die die Umfangsschicht erwärmt ist, und deshalb ist eine allmählich ansteigende Härie im den uuci gangSucf cioiicn der beiden Zonen vorhanden, wobei diese Härten von einem maximal weichen Zustand mit minimaler Zugfestigkeit am Umfang des Kopfabschnittes bis zu einer maximalen Härte und Zugfestigkeit im mittleren Abschnitt, der den Kern des Kopfes bildet, verlaufen.
Die beiden Zonen sind ganzteilig miteinander verbunden und im wesentlichen konzentrisch zueinander
angeordnet, wenn die Wärme gleichförmig um den KopfabsUinitt herum zugeführt wird.
Obwohl die Tiefe der getemperten oder geglühten Umfangsschicht 39 nicht kritisch ist, kann eine optimale Zugfestigkeit dadurch erzielt werden, daß der harte Kern 38 in Anpassung an die Ausbildung einer ausreichend großen Widerlagerfläche zwischen dem blindseitigen Hülsenkopf 23 und dem blindseitigen Werkstück 12 so groß wie möglich gemacht wird. Lediglich als Beispiel sei bemerkt daß die Tiefe der Temperung oder Glühbehandlung etwa 038 mm bei einem Vie-Zoll-Blindniet betragen kann. Aus Fig.2 ist zu erkennen, daß dadurch der Durchmesser des gehärteten Kerns 38 des Kopfabschnittes 22 auf eine Größe vermindert wird, die etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Hülse 13. Beispielsweise wird eine Anfangszugfestigkeit mit einem Wert von 5 600 kg/cm2 aufrechterhalten. Die Zugfestigkeit der Umfangsschicht 39 wird durch das Tempern oder Glühen auf etwa die Hälfte dieses Wertes verringert
Obwohl die Tiefe der getemperten oder geglühten Umfangsschicht 39 nicht kritisch ist, kann eine optimale Zugfestigkeit dadurch erzielt werden, daß der harte Kern 38 in Anpassung an die Ausbildung einer ausreichend großen Widerlagerfläche zwischen dem blindseitigen Hülsenkopf 23 und dem blindseitigen Werkstück 12 so groß wie möglich gemacht wird. Lediglich als Beispiel sei bemerkt daß die Tiefe der Temperung oder Glühbehandlung etwa 038 mm bei einem Vie-Zoll-Blindniet betragen kann. Aus Fig.2 ist zu erkennen, daß dadurch der Durchmesser des gehärteten Kerns 38 des Kopfabschnittes 22 auf eine Größe vermindert wird, die etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Hülse 13. Beispielsweise wird eine Anfangszugfestigkeit mit einem Wert von 5 600 kg/cm2 aufrechterhalten. Die Zugfestigkeit der Umfangsschicht 39 wird durch das Tempern oder Glühen auf etwa die Hälfte dieses Wertes verringert
In F i g. 2a ist eine abgeänderte Ausführungsform des Zugdornes 15 dargestellt, bei der der Aufweitungs- und
Kopfabschnitt 22 eine Aussparung 40 im linken Ende
so aufweist, durch die dieser zylindrische Kopfabschnitt 22
geschwächt wird, und in der Endstufe der Vernieuetzung
ein Zusammendrücken dieses Kopfabschnittes 22 nach innen unterstützt wird. Diese Ausführungsform
kann verwendet werden, wenn die Gefahr besteht, daß eine volle Aufweitung der Hülse 13 zu einem Aufreißen
des blindseitigen Endes der Hülse 13 führen kann. Der Boden 40a der Aussparung 40 ist abgerundet, um die
Spannungen innerhalb des Kopfabschnittes 22 zu verteilen. Bei diesem Ausführungsbeispiel nimmt die
Eine zweite Ausführungsform ist in Fig.2b dargestellt
Es handelt sich hier praktisch um die gleiche Ausführungsform wie in F i g. 2a, mit der Ausnahme, daß
zusätzlich ein Ringflansch 406 um den äußeren Endahschnitt der Aussparung 40 herum vorgesehen ist
Dieser Ringflansch 406 ist einteilig mit dem Kopfabschnitt 22 ausgebildet und wird beipsielsweise dadurch
erzeugt, daß das Ende des Zugdornes 15 um die
Aussparung 40 herum gestaucht wird. Dieser Ringflansch 406 schließt teilweise das Ende der Aussparung
40 und erhöht die Dicke des Kopfabschnittes 22 an seinem Ende, um die Festigkeit in diesem Bereich
ausreichend zu erhöhen, damit der Kopfabschnitt 22 an s dieser Stelle bei einem Zusammendrücken während des
Nietset7«ns widerstehen kann. Der Bereich, der den inneren Fndabschnitt der Aussparung 40 zwischen dem
Ringflansch 40b und dem abgerundeten Boden 40a umgibt, ist im wesentlichen in der gleichen Weise wie to
bei dem in F i g. 2a gezeigten Kopf zusammendrückbar.
Eine Temperung oder Glühbehandlung des Endes der Hülse 13 zur Erhöhung der Duktilität dieses Endes ist
eine weitere Maßnahme, durch die die Neigung, zu reißen, vermindert wird.
Während der anfänglichen Relativbewegung zwischen dem Zugdorn 15 und der Hülse 13 wird, wie
bereits beschrieben, die gehärtete Schulter 29 am rechten Ende des Aufweitabschnittes 2i in die Hüise i5
hineingezogen und erzeugt eine stufenförmige Aufweitung, die sich zusammen mit der Schulter 29 längs der
Hülse 13 bewegt, und diese stufenförmige Aufweitung legt sich gegen das blindseitige Werkstück 12 an, um
dieses gegen das Werkstück U festzuziehen. Wenn dieser Vorgang beendet ist, wird die gehärtete Schulter
29 in den Teil der Hülse 13 hineingezogen, der innerhalb des blindseitigen Werkstückes 12 (Fig.4) liegt Dabei
wird die Hülse 13 weiterhin aufgeweitet, bis sie dicht gegen die Innenwandungen der Bohrungen 18,19 in den
Werkstücken 11,12 anliegt
Gleichzeitig wird der Konusabschnitt 22a des Kopfabschnittes 22 in das aus den Werkstücken auf
deren Blindseite herausragende Ende der Hülse 13 hineingezogen Mnd weitet dieses zu der in Fig.4
dargestellten Form auf. Diese Form entspricht im allgemeinen dem Konusabschnitt 22a und der Zylinderform
des Kopfabschnittes 22. Wenn der Konusabschnitt 22a in den Teil der Hülse 13 eintritt, der sich innerhalb
der Bohrung 19 des blindseitigen Werkstückes 12 befindet, so steigt der Widerstand gegen eine weitere
Aufweitung dieses Abschnittes der Hülse 13 ganz erheblich an. Dies führt dazu, daß die weiche
Umfangsschicht 39, die um den harten Kern 38 des Kopfabschnittes herum angeordnet ist, zu fließen
beginnt und sich streckt wenn das Nietensetzen forgesetzt wird.
F i g. 5 zeigt zwei Zwischenstufen dieses Ziehvorganges und der Kopfausbildung beim Nietensetzen. Der
Hülsenkopf 23 ist neben dem blindseitigen Werkstück 12 nach außen aufgeweitet und der Konusabschnitt 22a so
wird zu einer glatten, nach außen sich verbreiternden Form 22b gezogen, wie es im oberen Abschnitt der
F i g. 5 gezeigt ist Es sei bemerkt, daß sich die gehärtete Schulter 29 des Aufweitabschnittes 21 im Abstand von
der Anschlagschulter 32 in der Hülse 13 befindet Dieser Abstand entspricht im wesentlichen der restlichen
relativen Axialbewegungsstrecke zwischen dem Zugdorn 15 und der Hülse 13.
Während dieser Restbewegung wird der Kopfabschnitt 22 in die Hülse 13 hineingezogen, wie es im
unteren Abschnitt der Fig.5 und in der Fig.6
dargestellt ist Die drahtziehartige Wirkung tritt weiter auf, wenn der Konusabschnitt zuerst zu der tieferen
Aufweitung gezogen wird, die bei 22c in F i g. 5 gezeigt ist and dann ins wesentlichen in die Form, die bei 22din
F i g. 6 gezeigt ist. Es ist zu erkennen, daß der vordere Teil des Konusabschnittes zu einer im wesentlichen
zylindrischen Form gezogen ist, die im wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweist wie der Aufweitabschnitt
21, während der hintere Teil dieses Konusabschnittes eine verhältnismäßig steile ringförmige Schulter
bildet, die aus dem Metall der duktilen Umfangsschicht 39 besteht. Diese Schulter dient als nachgiebige
Anlage, um den benachbarten Teil der Hülse 13 nach außen und gegen das blindseitige Werkstück 12 zu
drücken, wodurch die Aufweitung 37 erzeugt wird, die eine große Widerlagerflächc aufweist die gegen dieses
Werkstück anliegt. Diese Schulter wird fortschreitend aus den Teilen gebildet die bei 37a und 37b in F i g. 5
dargestellt sind, wobei diese Teile in die Endform gebracht werden, die bei 37c in F i g. 6 gezeigt ist.
Der aufgeweitete Hülsenkupf 23 ist fertiggestellt, wenn die gehärtete Schulter 29 gegen die Anschlagschuiief
32 ΐύτ Anläge gelangt, arn die relative
Bewegung zwischen der Hülse 13 und dem Zugdorn 15 zu beenden. Es sei jedoch bemerkt daß die gezogene
Schulter 22c/ nachgiebig bleibt um unterschiedliche Eingreif- oder Einspannlängen aufzunehmen, und daß
sich diese Schulter mehr oder weniger aufweiten kann, wenn die Verbindunsstelle dicker oder dünner ist In
jedem Fall wird der Hülsenkopf 23 durch die getemperte oder geglühte: Umfangsschicht 39 aus
weicherem Material in eine feste Widerlageranlage gegen das blindseitige Werkstück 12 aufgeweitet, ohne
daß größere oder weniger nachgiebige Ausdehnungskräfte aufgebracht werden, die durch einen Zugdorn
aufgebracht werden, der vollständig aus dem gehärteten Kernmaterial besteht Gleichzeitig behält die Zugfestigkeit
des Blindniets einen verhältnismäßig hohen Wert wobei diese Zugfestigkeit hauptsächlich durch die
Zugfestigkeit des Kernes bestimmt wird.
Da die Schulter 29 des Aufweitabschnittes 21 dicht bei dem getemperten oder geglühten Abschnitt des
Zugdornes 15 liegt und deshalb während des Temperns oder Glühens des Kopfabschnittes 22 leicht bis zu einem
gewissen Grad erhitzt und geglüht werden kann, sollte die Schulter 29 durch eine Kaltbearbeitung ausgebildet
werden, nachdem das Tempern oder Glühen beendet ist Dies stellt sicher, daß die Schulter 29 ausreichend hart
ist, um die Anfangsaufweitung durchzuführen, ohne daß die Schulter 29 erheblich verformt wird und um
anschließend mit der Anschlagschulter 32 zur Beendigung der Relativbewegung zusammenzuwirken, wenn
der Zugdorn 15 und die Hülse 13 sich in der gewünschten Stellung zum Abreißen des Zugdornes
befinden.
Wie in F i g. 6 gezeigt erfolgt dieses Abbrechen oder Abreißen nachdem die einander gegenüberliegenden
Schultern 29 und 32 in eine feste Anlage gelangt sind und nachdem die Reaktionskraft zwischen dem
Setzwerkzeugkopf 20 und dem Verriegelungskopf 24 dazu geführt hat daß diese nach links und nach innen in
die Verriegelungsnut 25 im Zugdorn 15 hineingedrückt ist Der Endzustand ist in Fig.6 dargestellt Der
Zugdorn 15 ist an der Reißnut 28 abgerissen. Durch die leicht deformierbare Umfangsschicht 39 am Kopfabschnitt 22 kann die Reißebene zuverlässig im wesentlichen
mit dem Kopf 14 der Hülse 13 bündig abschließend angeordnet werden.
Claims (8)
1. Blindniet zur Verbindung zweier Seite gegen Seite anliegender Werkstücke, die fluchtende Bohrungen
zur Aufnahme dieses Niets aufweisen, bestehend aus einer rohrförmigen Hülse mit einem
Kopf an einem Ende, der sich an eine Seite eines der
Werkstücke anlegt und einem in diese Hülse eingesetzten Zugdorn mit einem Zugabschnitt, der
sich über das Kopfende der Hülse hinauserstreckt
und einem Ausdehnungsabschnitt, der über eine etwa konisch sich erweiternde Schulter in einen
Aufweitabschnitt übergeht, an den sich ein im Durchmesser erweiterter Kopfabschnitt anschließt,
wobei die Schulter zwischen dem Zug- und Aufweitabschnitt härter ist als der Aufweit- und
Kopfabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufweit- und Kopfabschnitt (21, 22) aus
einem hart- und temperbaren Metall besteht, und einen gehärteten mittleren Kern (38) hoher Zugfestigkeit
und eine wesentlich weichere Umfangsschicht
(39) aufweist
2. Blindniet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine mittlere Schwächungsaussparung (40) im freien Ende des Kopfabschnittes (22)
ausgebildet ist
3. Blindniet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein nach innen umgebogener Ringflansch {40b) teilweise die Aussparung (40) schließt
und das freie Ende des Kopfabschnittes (22) verstärkt
4. Blindniet nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern eine vorbestimmte
Zugfestigkeit hat und daß die Umfangsschicht eine Zugfestigkeit aufweist, die etwr gleich der Hälfte der
ausgewählten Zugfestigkeit des Kernes ist
5. Blindniet nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (38) einen
Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Hülse (13) und daß die
Umfangsschicht (39) einen Außendurchmesser aufweist, der größer ist als der Innendurchmesser der
Hülse.
6. Verfahren zur Herstellung eines Niets nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß ein gehärteter oder verfestigter Kopfabschnitt, der einen größeren Durchmesser aufweist
als der Innendurchmesser der Hülse, aus einem glühbaren oder temperbaren Metall am anderen
Ende des Zugdorns ausgebildet wird, daß eine Umfangserhitzung dieses gehärteten Kopfabschnittes
derart durchgeführt wird, daß die Erhitzung im wesentlichen auf die Umfangsschicht des gehärteten
Kopfabschnittes beschränkt wird, und daß der Kopfabschnitt, ehe die Wärme in den Mittelabschnitt
des gehärteten Kopfes eintritt, schnell abgekühlt wird, so daß die Umfangsschicht auf eine
wesentlich geringere Zugfestigkeit und auf eine höhere Duktilität als der Kern geglüht oder
getempert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Härtung der Schulter am Übergang vom Zugabschnitt des Domes zum Aufwettabschnitt
vorgenommen wird, nachdem das Glühen oder Tempern des Umfangsabschnittes des Aufweit* und
Kopfabschnittes durchgeführt ist
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gehärtete Kopf bei
der Formgebung durch Kaltbearbeitung des Metalls verdichtet wird.
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