DE2840232A1

DE2840232A1 - Durchzieh-blindbefestiger

Info

Publication number: DE2840232A1
Application number: DE19782840232
Authority: DE
Inventors: Donald J Angelosanto; James W Kendall
Original assignee: Huck Manufacturing Co
Current assignee: Huck International Inc
Priority date: 1977-09-21
Filing date: 1978-09-14
Publication date: 1979-03-22
Also published as: SE7808820L; NL184437B; DE2840232C2; US4127345A; BR7806024A; SU858577A3; DE7827518U1; NL7808661A; BE870494A; CA1076529A; JPS5455260A; GB1597567A; IL55407A0; FR2404140A1; JPS6245410B2; SE428593B; FR2404140B1; NL184437C

Description

iiuck kanufacturin^ (Jompciny, De trait /,

Durchzieh-Blind Gefestigter

Die vorliegende Erfindung betrifft Du.rchzien-,;äliiidbefesti_uer.

Blindbefestiver mit Durcnzieh-ijperrspinael (¹¹Ioeic-spindle blind fasteners of the pull-type") ^ibc es in zwei ^ll^emeinen Arten, α.η. einer, bei eier eier Befesti^er mit eineia doppeltwirkenden iieriizeut, _öesetzt viira, uiia einer .'.,.naeren, bei der er mit einem einfach vviricenaen ',,'ericaeu^, gesetzt wird. Der Befesti_öer η&,οη aer vorliegenden ϋΓ±'χιιάαη_ο ^exiört letzterer Art an; Deide v/eric^eagarten sinu c.us aer i'ecimilc der Befestiöer bekannt.

!•it einem einfach wirkenden --jerkaeu^ zu setzende Jefesti^er : warfen die ochwiorifekeit auf, acü infolge aer rlalterun_& ^; des operrin^s vor una waiirena aem anfängliche η ZiUßamüuenziehen ; des Befesti^ers dessen zusaiinueu_toesetzte i'eile durch die

miteinander fluent enden Löcner in den ,«erkstücicen verlaufen, ι nicht einwanafrei gesetzt bz^,·. nicht einwandfrei verschooen

wird, so daü er sich am Dorn festfrißt und aas !ünde des .jetz- ^ηί-,ο stört.

909812/1064

BAB OHKaIIMAL

,/eiternin werden herkömmlicherweise die ßenklöclier in _der Fertigung mit einem iiinkel von 1oo+ 1° ausgeführt,, Bei herkömmlichen Mieten mit 1oo°-Köpfen die ebenfalls mit einer

■ Winkeltoleranz von + 1° ausgeführt sind, kann u.U. ein 99°- i3efesti_üer in ein Loch mit 1o1 -Senkung eingesetzt werden,

■ so datf der Kopf nicht flächig, auf der Innenfläche der Senkbohrung aufliegt una ein Ansatzpunkt für Korrosion entsteht.

l)er V/inkel der Unterfläche des ßefestigerkopfes gegenüber der gradlinigen .JeiiKbonrun^ in aer Hülse und aem, den

nd oewirkenaen ,iirucel zur AU-fnamue des gewährleiste c, cu-ij ein vollstänai_öer ümf an^skonzwischen aer c>enkbonruii₀ una aer Unterseite des liülsen-

-lUftritt una aie ^e^triseiti^e Yersperrung zwischen Hülse una ijurn üeiu Jetzen mit eiiieui einfach wirkenden »"" ii erfolgt.

jjie vorliegende Erfindung schafft einen Durchzieh-jilinabefesti^er zur VerDinaen von !'eilen, oei denen der äutiere Teil !■lit einer üerKümmliciien Ke^el-üenkDonrun^ versehen ist. Der ■ ijefestiger v/eist daoei eine ronrförmi^e Hülse mit einem . Senlocopf an einem Ende sowie einen Dorn auf, der in aer Hülse Icings beweg bar ist, um an die Hülse einen ißlindkopf anzuformeri, ; wenn, das über den Senkkopf der Hülse vorstehende Ende aes ! Dorns angezogen wird, viährena das andere Ende des Dorn auf

909812/108 4

,,-.i^ :_%b * "* . BAD ORIGINAL·

das andere Ende der Hülse wirkt. Der von der Uiterf lache des Senkkopfes eingeschlossene Winkel soll größer sein als der j eingeschlossene Winkel der Senköffnung« weiterhin weist der ; Kopf eine zylindrische Eintrittssenkbonrung auf, die in einen einwärts gerichteten kegelstumpfförmigen Eincri'ttswiderlager- ; teil ausläuft, dessen Winkel geringer als der eingeschlossene I Winkel des Senkkopfes ist. Der Dorn enthält eine ringförmige j Sperrtasche, Ein Sperring ist so angeordnet, dalB er den Dorn

'. in der zylindrischen Senkbohrung umfaßt und in die Sperrtasche j entlang des Eintrittswiderstandsteils eingedrückt wird, wenn .!
ΐ die Unt'erfläche des Senkkopfes zur Lochsenkung bewegt und ι die zylindrische Senkbohrung vaformt werden, um deren Durch- ; messer über dem jinde des Sperrin^s zu verjüngen, während der ; üefestiger gesetzt wira.

i Die Hülse nach der vorliegenden Erfindung ist mit einem Senkkopf ausgeführt und enthält eine zentrale Längsoohrung, die die Spindel bzw₀ den Dorn aufnimmt. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Unterseite der Hülse mit einem eingeschlossenen Kegelwinkel von 1oö+ 2° ausgeführt und wira von der Senkbohrung des Werkstücks aufgenommen, in dein die ! Senkung herkömmlicherweise mit einem Kegelwinkel von 1oo+ 1

ausgeführt ist. Es liegt also, bevor der jSefestiger gesetzt !

wird, ein Unterschied der eingeschlossenen Winkel dieser einander zugewandten Kegelflächen von etwa 6° von auiaen nach innen vor.

BAD ORIGINAL

ί Die längsbohrung des Hülsenkopfes enthält eine zylindrische

! Senkbohrung von etwa, ο,38 mm (o,o15") sowie einen kegel-.

stumpfförmigen Eintrittsteil für den Sperring, dessen ¥iderStandswinkel, d.h. Winkel zur Achse des Befestigers,. f etwa 4-0° beträgt; der G-esamtwinkel ist also 8o°.

Der Dorn wird von der Bohrung der Hülse aufgenommen und weist an seinem Blindende einen Kopf auf, der sich auf das innere Dzw. Blindende der Hülse auflegt und dort den Blindkopf anformt, wenn der Hiet· gesetzt wird; vergl. den Stand der 'iechnifc.

Der Dorn ist mit einer verdeckten Bruchkerbe, wie bspw. aus eier U3-PS 3.292.4^2 bekannt, und einer Sperrtasche wie bspw. nach der US-PS 3.937.123 ausgebildet.

Ein Sperring umfauit das vorstehende ii/iide des Dorns und sitzt sich anfänglich in der zylindrischen SenkDohrung im Hülsenkopf, Am vorstehenden Ende des Sperrings greift die Nase ci.es Setzwerkzeugs an. «/ährena der Dorn gezogen wird, drückt die Reaktionskraft aer jMase den Sperring in die Hülse; aer ilin^ iuVLts aaDei den üiintrittswiderstand der Hülse überwinden und die Bewegung in die Sperrtasche hinein wird verhindert, ois der Dorn das Ende des ZiehhuQS erreicht, wenn der Ring in die Sperrtasche des Dorns eingedrückt wird.

"5098 IT/

BAD ORIGINAL

Während dieses Setzvorgangs wird der IUn₆ in der Sollage
gehalten, so dati er nicht kippt, sich am Dorn festfrißt und
die Anordnung verfrüht versperrt. Erst wenn die Sperrtasche
sich in der Sollage befindet, kann aer King in sie eindringen.

Während dieses Setzvorgangs legt die Unterseite des Befestigerkopfes sich flächig an die Loohwandung an. Bei dieser
Umformung verformt die zylindrische Senkoohrung der Hülse
sich winklig über das Ende des Sperrings hinaus, so da^ ^: eine weitere Sicherung gegen eine auswärts .gerichtete Bewegung j des Kings entsteht.

Die Uo-PSn 3.Ho.;//.J, 3.2j2.q-ök, 3.37/'.yo7, b.jl'j.o^j, .
3.^IJ37.123 una 4.0I2.yo4 repräsentieren aen öteiia aer i'echniic.
Die vorliegenae urfindun^ aiitex'sciieiaec sicn ₀e₀enäuer aem
3 t and der iecimiic in den relativen λχιικθΙ ±.λ iiiülöeiikupf
auch in .dezienan_o zum operrin^ uua der ;jperrt;.-,sciiG t-owie üem
zylindrischen jjintrittswandteil; aus diesen er^eoen &icn
vorteilhafte Resultate, aie man mit aen ü-ti_oenötanden aer
Patentschriften des ,Jta-naes aer i'ecimik nicnt erhalt.

Beim Setzen des Befestigers v/ird der Kopf über den gesetzten ι Sx)erring" verformt. nan erna.lt so eine stetige "UiufangsDe- _;

i rührun^ entlang des Kopfes; es sind daher größere Kinkel- !

toleranzen oeiaer 6enkbonrun_ö im «-erkstück möglich, ,/eiterhin |

9Ö9812/1064 - - . BAD ORIGINAL

bewirkt der w'iderstandswinkel für den Sperrin^, infolge des erriöhten .^rbeitsgewinns, aaJd der Sperring sich beim Setzen fest anlegt und man ein einfach, wirkendes bzw. ein '»verkzeug ohne Kopf verschiebung verwenden kann. j3eim Verformen der zylindrischen SenkDohrun^ wird der operring, weiterhin in der gewünscnten Ausrichtung gehalten und ein Pestfressen am Horn vor aer winkligen Verformung verhindert; bei der Verformung ernält man eine Durchmesserverjüngun_e, die den Ring weiter festlegt.

jjie ^rfi"iiaun_ö soll nun unter liezu^ auf spezielle Ausführungsformen annand der beigefügten Zeichnungen ausführlich bescxirieDen werden.

ii'i_üo 1 ist ein teilweise als Aufriti ausgeführter Vertikalschnitt durch einen .Befesti^er nach der vorliegenden ]i;rfindun_ö in vorbereiteten öffnungen in miteinander zu verbindenden nierkstücken; aa'oei greift die iMase eines Setzwerkzeugs vor dem eigentlichen Setzen des xiefestitjers am Sperring an;

Fig. 2 ist ein Schnitt auf der linie 2-2 der Fig. 1; Ji¹X₀. 3 ist die Einzelheit im Kreis 3 der Fig» 1;

Fig. 4 ist eine Teildarstellung entsprechend der Fig. 1 und zeigt den ßefestiger in einem Zwischenaustand des Setzvorgangs;

91)1*81271 W4

BAD

5 ist axe Einzelheit des ICreises 5 der Fi

&₀

ί Fig. 6 ist eine den Fx₆₃. 1 und 4 ännlicne Darstellung aes

j - endgültig gesetzten iSefestigers;

B¹Xg₉ 7 ist die Einzelheit im Kreis 7 aer Fig. 6.

Die Fig. 1 zeigt mit 1o und 12■aneinander zu befestigende Werkstücke mit den fluchtenden jiohrungen 14· Dabei ist das äußere Werkstück 1o mit einer Senkbohrung 1b versehen, die herkömmlicherweise mit einem Winkel von 1oo+ ausgeführt ist.

: Der jBefestiger nacn der vorliegenden jjrfinaua^ ist £ili_öt;iiiein Dei 1ö gezeigt und weist eine allgemein mit 2ü uezt>iuxmüte • Hülse sowie einen allgemein mit 22 Dezeichneten Dorn auf.

Die Hülse 2o hat einen Senkkopf 24 sowie einen mit diesen einteiligen in Längsrichtung verlaufenden rohrförmigen körper 26,

Die Unterseite 2β des Senkkopfes 24 ist mit einem eingeschlossenen Kinkel von 1o6+ 2 ausgeführt.

Der Kopf 24 ist mit einer zylindx'iscnen Senkbonrun^ 3o zu einer ! Siefe von etwgi o,3>3 mm (o,o15 in.) aus^eoilüet. Diese üemc- |

■ ■ ." I

bohrung geht in einen umlaufenden jJintrittsteil 32 mit einem j eingeschlossenen Winkel von etwa 4o° über.

BAD ORIGINAL

-1ο-

^; Das einwärts vorstehende Ende der Hülse 26 hat eine zentrale ; öffnung 34f die an ihrem oberen Ende in einen zylindrischen Teil 36 mit kleinerem Innendurchmesser ausläuft, der eine umlaufende Anschlagschulter 38 bildet.

Der Dorn 22 befindet sich in der Hülse 2o und ist in. dieser j längsbewegbar» An seinem inneren Ende ist ein umlaufender ^; Kopf 4-O ausgebildet, der sich zur Bildung des Blindkopfes

j *

; auf das innere Ende der Hülse 2o auflegen kann„-·

Das entgegengesetzte Snde des üorns steht über den Kopf der Hülse hinaus vor, wie bei 42 gezeigt. An dieseru Ende kann eine Setzpistole auf herkömmliche Weise angreifen. Der Dorn 22 ' ist mit einer umlaufenden Schulter 44 als Anschlag ausgebildet, _r ', der sich an die zugehörige Anschlagschulter 32 auf der Hülse ·' j anlegt, um die Bewegung des Doms 22 zu begrenzen. !

' v/eiterhin ist in den Dorn zwischen der Anschlagschulter 44

! und einer verdeckten bzw. geschlossenen Bruchkerbe 4^ eine j umlaufende Sperrtasche 46 ausgebildet, wie sie aus dem Stand der Technik der US-PS 3.292.432 bekannt ist.

iSin umlaufender Sperrkragen bzw₀ -ring 5o umfaßt den Dorn und liegt in der Senkbohrung 3o. Da die ÜDerflache des Sperrrings auf der Innenwand der Senkbohrung 3o aufliegt, ist

gewährleistet, daß der Sperring beim Setzen des .Befestigers einwandfrei gerade ausgerichtet gehalten wird.

Der funktioneile Ablauf beim Setzen des uefestigers ergibt

j sich aus einem Vergleich der Fig. 1, 4 und 6 sowie deren vergrößerter Einzelheiten.

Die H¹Ig. 1 zeigt den 3efestiger 1d in die öffnungen 14 eingesetzt, wobei der Senkkopf 24 im wesentlichen bündig auf der Außenfläche der Platte 1o und die Unterfleiche 2ö der Senkbohrung 16 zugewandt an diese angrenzend lie^t.

: Am äußeren Ende des Sperrin^s liegt das Ende eine.s riasenstticks 52 eines herköimnlichen einfach wirkenden Setzwerkzeugs an, wie es die US-PS 3„ocS2.dyd offenbart, i-jur der j\asenteil

, dieses Setzwerkzeugs ist gezeigt; sein restlicher Aufbau und seine Funktion sind aus dem Stand der i'echnik bekannt.

' Allgemein gesagt, greift das Setzwerkzeug am vorstehenden Ende 42 des Dorns an und. bringt Zug auf ihn auf, während da.s aufliegende Rasenstück 52 den Sperring 5o mit Reaktionskraft beaufschlagt.

In der Ausgangslage, wie am besten in Fig. 3 vergrößert gezeigt, liegt die Unterfläche de.s Senkkopfes 2ά entlang eines

BAD ORIGINAL

D.'reisrin₆s auf der inneren Senkfläche 16 an deren äußeren Lnde auf; infolge der unterschiedlichen Kegelwinkel dieser Flachen uilüet sich einwärts ein freier Raum.

jjer Sperr ing 5o wird von der zylindrischen Senk "bohrung, 3 ο aufgenommen; während in der Darstellung ein geringer ADstand „ezei^t ist, ist die Passun_to so gewählt, äzS die wandung der ueiikbohrun_ö 3o aen Sperring 5o trägt, der den jjorn umgibt, Das innere iiide aes Kings liegt also auf aer winklig verlaufenden „'and 32 auf„

Die Yl₁J. 4 und 5 zeigen ein Zwischenstadium der Setzfolge. In diesem Zustand ist der Dorn 22 angezogen worden und hat die JNäse 52 den Sperr ing einwärts gedruckt. Weiterhin ist der jiländkopf 54 a.usgeoildet worden und liegt die Schulter auf der Schulter 3β auf. Die winklige Fläche 32 hat der liiinwärtsbewegunk des Sperrings widerstand entgegengesetzt, um einen verfrühten Sperreingriff desselben zu verhindern.

Während auf den Dorn weiterhin Zug ausgeübt wird und die von der Nase 52 auf den Sperring ausgeübte Reaktionskraft steigt, wird dieser in die Sperrtasche 46 eingedrückt= Weiterhin- und wichtiger;-,-* „yerformt sich oei diesem Setzvorgang der Kopf 24 der Hülse derart, daß die Fläche 28 sich vollständig flächig auf die Innenfläche der Bohrung 16 über deren gesamte

909812/1064 COPY

BAD ORIGINAL

längen anlegt. Gleichzeitig verforiat sich auch der Kopf, so dai3 sich eine aufwärts verlaufende Dur cnme s server j unhung der Senkbohrung 3o von etwa 5 zur Achse des Jefestigers ergibt.

Die Wirkung dieser Bewegung ergibt sich am klarsten i..us eineiu Vergleich der Einzelheiten der Pi^o 3, 5 und 7. Die !''lachen 16, 23 liegen vollständig flächig aufeinander über die gesamte Länge der Senkbohrung und die Wandung 3o, die zunächst gradlinig zylindrisch verlief, hat sich infolge der nacn oben gerichteten Durchmesserverjüngung über das äußere jinae des Sperrings 5o gehakt. Der Sperring i?o seinerseits ist unter erheblicher Verformung in die Sperrtasche gedrückt worden, wie am besten in tfig. 5 und 7 ersichtlich; er ist also zusätzlich gegen eine Verschiebung nach außen fest^ele&t worden.

COPY

BAO ORIGINAL

90981 2/1064

Claims

ainaus

einem

ΐ J jjurchaieh-jlinaDefesti^er üum Yeroinaen vo±i denen der Avus enteil eine nerKüiumlicne jwuo wobei üer Jefesti^er eine ronrxoriui^e iiulse kopf 3ZL einexa liude una einen in üez· iiülse l Dorn aufweist, um beim Zieiien -:.üu tiuer den vorsteilenden Dornende una beim üiinwiriien aes axiaerea endes auf das andere Hülsenende an dieses einen anzuforiuen, woüei die Unterseite des Seinciioxjxss gröjieren Ketjelwinkel als dem üer 3enküonrun₀ ^u dadurch a^e-£^eruizeioiinet_t daü der i^opf (^4) eine ji'intrittssexikbohrung (Jo) enthält, die in exrieu verlaufenden kegelstumpfförmi_öeri ,/iderstfjadsteil {'iz) üoer- ^eh"c, dessen eingeschlossener V/inkel Kleiner als aer kc^eiwinkel aes Serndcopfes (24) ist, auu üer Dorn eine umlaufende Sperrtasche (4b) enthält una ein 3perrin₆ (:5ο) aeu norn (^2) in der zylindrischen Senkoohrun^ (3o) umgreift una entlang des Widerstandsteils (32) in axe Sßerrtasche (4b) eingedrückt werden kann, während die Unterseite (2d) der äenkicopfes auf

909812/1064

INSPECTED

uie „>enkdffnun_ö hinzu Dewe_öt wira una die zylindrische Genkoonran_ö so "verforiut wira, dai sich De im Setzen des Befesti^ers ihr Durcnmesaer ηώ,οϊι cimaen über aas "iaxiae des Sperrings (5o) verjüngt.
2. Durcxiziejh-jliiiaüefestiüer nach Anspruch 1, aadurch a zeichnet, daß die Denkbohrun_ö (16) für einen eingeschlossenen k'e^e!winkel von etwa loo° ^eaecict ist und eingeschlossene vjimcel der Unterseite (£j) des Senicicoßfes etwa 1o6° und der ein_oeschlQssene w'ijciKel des einwärts _eericnteten kegelstumpf- ^en ieüs (32) etwa do° oetra₀en.
3. JJurchaieh-jJefesti₀er nacn Anspruch 2, aaaurch _ftekennzeicnnet , daLi die auswärts verlaufende Dur chmes server j ün^un^ der zylindrischen Senkoohruna (3o) Dezü_tolicn aer Acnse des J3enacn α em Setzen aes Jefe stivers etvva 3°
4. Durchzieh-jjefesti^er nacn einem aer vorgehenden Ansprüche, aer in zusammengesetzte werkstücke _faesetzt woraen ist, bei denen die Senkbohrun^, eines der V/erkstitcke, aie die Unterflache des Denlckopfes der ronrförmigen Hülse berührt, anfänglich einen kleineren eingeschlossenen fCegelwinkel als den der Untez'seite des Senkicopfes aufweist, vvuoei jedoch die Unterseite {'2.6) des Kopfes sich im wesentlichen vollständig flächig auf die I_nnenflache der Senkbcmrung, (16) auflegt, wenn der .Befesti&er gesetzt wird.

90981 2/1064

BAD ORIGINAL