DE2921861C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen zweiteiligen Befestiger zum Befestigen einer Vielzahl von Werkstücken, deren Dicke zwischen einem vorbestimmbaren Minimum und einem vorbe­ stimmbaren Maximum schwanken kann, mit einem Bolzenele­ ment mit einem Kopf und einem Schaft, auf dem sich eine Vielzahl von Nuten befindet, und einem rohrförmigen Element, das in Sperreingriff mit den Nuten auf dem Schaft des Bolzens mit einem Werkzeug gedrückt werden kann, das einen Druckring, der am rohrförmigen Element angreifen kann, und eine Greifeinrichtung aufweist, die einen Teil des Schaftes des Bolzens an dessen dem Kopf entgegengesetzten Ende ergreifen kann, wobei das Werk­ zeug so betätigbar ist, daß es eine relative axiale Zugkraft zwischen dem Bolzen und dem rohrförmigen Ele­ ment aufbringt, durch die das rohrförmige Element in die Nuten auf dem Schaft des Bolzens eingedrückt wird, wobei mindestens eine vorbestimmte Anzahl der Nuten im wesent­ lichen identische ringförmig umlaufende kombinierte Sperr- und Sollbruchnuten (Kombinationsnuten) sind, die jeweils von einer ersten und einer zweiten, radial auswärts divergierenden Seitenwand gebildet werden, wobei die erste Seitenwand näher am Kopf als die zweite Seitenwand liegt, wobei der Übergang der divergierenden Seitenwände jeder Nut von einem konkaven gerundeten Teil gebildet ist, der die radial inneren Enden der Seiten­ wände verbindet, wobei die vorbestimmte Anzahl Nuten eine nahe dem äußeren Ende des rohrförmigen Elements angeordnete Nut enthält, die das Material des rohrförmi­ gen Elements aufnehmen kann, während dieses auf den Schaft aufgedrückt wird, wobei die Seitenwände so gewin­ kelt sind, daß eine Axialkraft zwischen den Seitenwänden in der letzterwähnten Nut entsteht, die von dem Material des rohrförmigen Elementes ausgeübt wird, während es in die Nut eingedrückt wird, wobei diese Axialkraft sich zu der vom Werkzeug ausgeübten Zugkraft addiert derart, daß der Schaft in der letzterwähnten Nut bricht, wobei der Krümmungsradius des konkaven gerundeten Teils eine vorbestimmte Spannungskonzentration ergibt, um das Brechen in der letzterwähnten Nut zu erleichtern, wenn die Axialkraft und die axial gerichtete Zugkraft gemein­ sam auftreten, und wobei jede beliebige aus der vorbe­ stimmten Anzahl von Nuten in der Lage ist, als die letzterwähnte Nut zu wirken, wenn sie entsprechend liegt.

Bei einem vorbenutzten zweiteiligen Befestiger dieser Art (US-PS 42 08 943) erstrecken sich sämtliche Nuten über die gesamte Länge des Schaftes des Bolzens.

Bekannt ist weiterhin ein ähnlicher zweiteiliger Befe­ stiger mit einem Bolzen mit kombinierten Sollbruch- und Sperrnuten (Kombinationsnuten) und einem auf den Bolzen aufdrückbaren rohrförmigen Element (US-PS 29 78 948), bei dem die Nuten identisch ausgebildet sind und sich über die gesamte Länge des Schaftes des Bolzens er­ strecken und jede Nut als Sollbruchstelle dient, so daß ein einziger Befestiger über einen breiten Bereich von Materialdicken eingesetzt werden kann. Bei einem derar­ tigen Befestiger ergibt sich das Problem, eine Gestal­ tung zu finden, bei der der Bruch wiederholt und regel­ mäßig in einer bestimmten der Kombinationsnuten auf­ tritt.

Bekannt ist ferner ein Blindbefestiger (US-PS 32 32 162), der einen separaten Verriegelungsabschnitt mit Nuten im Vergleich zu einem Zugabschnitt mit Nuten aufweist, wobei zwischen diesen beiden Abschnitten ein sehr langer Übergangsabschnitt vorhanden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zweitei­ ligen Befestiger zum Befestigen einer Vielzahl von Werk­ stücken gemäß der eingangs erwähnten Art so weiterzubil­ den, daß ein Bruch allein an einer bestimmten der Kombinationsnut auftritt, insbesondere wenn ein herkömm­ liches Werkzeug zum Setzen des zweiteiligen Befestigers eingesetzt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Angriffsteil des Schaftes eine Vielzahl von Nuten enthält, die zum Angreifen und Ziehen und in einer anderen Gestalt als die Nuten ausgeführt sind, daß zwischen den Nuten und den Greif- und Ziehnuten ein Übergangsabschnitt minimaler Länge vorhanden ist, und daß der Übergangsabschnitt nahe dem Ende der Nuten entsprechend der maximalen Dicke der zusammengesetzten Werkstücke und der Länge des rohrförmigen Elementes beginnt und an einem Punkt endet, der der minimal erwarteten Dicke der zusammengesetzten Werkstücke, der Länge des rohrförmigen Elementes und derjenigen der Greif- und Ziehnuten entspricht, die am nächsten zum Kopf des Schaftes ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Befe­ stigers ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 6.

Insbesondere trägt die Verwendung gewählter relativer Härten zwischen dem Bolzen und dem rohrförmigen Element zu einer einwandfreien Funktion des Befestigers bei. Die beim Eindrücken des rohrförmigen Elements in eine vorgewählte der Kombinationsnuten erzeugte axial gerichtete Kraft wird in einer vorgewählten Nut ausgenutzt, die bei Kombination mit einer von einer Vielzahl von Zugbacken eines Setzwerkzeuges aufgebrachten Zugkraft eine solche kombinierte Zugkraft an der gewählten Nut erzeugt, daß der Bolzen bricht; daher wirkt diese Nut bei ihrer Auswahl als Sollbruch­ stelle. Die Nutengeometrie weist ein Paar radial aus­ wärts divergierende Seitenwände, die jede Nut bilden, und die jeweils unter verschiedenem Winkel zu einer quer durch den Bolzen verlaufenden Radialebene liegen, sowie Teile mit bestimmtem Radius auf, die angrenzende End­ teile derselben verbinden.

Infolge der neuartigen Kontur der Kombinationsnuten können herkömmliche Backenkonstruktionen beim Setzwerk­ zeug unter Umständen eine verringerte Lebensdauer zei­ gen; daher kann eine modifizierte Backenkonstruktion mit Zähnen erwünscht sein, deren Kontur der der Kombina­ tionsnuten genauer angepaßt ist. In einigen Fällen ist es jedoch von Vorteil, ein Werkzeug mit vorhandenen Backen einsetzen zu können. Die Greif- und Ziehnuten des Angriffsteils des Schaftes des erfindungsgemäßen Befe­ stigers, die anders konturiert als die Kombinationsnuten sind, gewährleisten ein sicheres Ansetzen an die vorhan­ denen Backen.

Der erfindungsgemäße zweiteilige Befestiger mit kombi­ nierten Sperr- und Sollbruchnuten (Kombinationsnuten), die auf einem Schaftteil des Bolzens eine Länge einneh­ men, die mindestens gleich der Länge des Schaftteils verringert um die minimale Materialdicke ist, für die der Befestiger Verwendung finden soll, ermöglicht, mit ihm allein Materialien mit einem breiten Bereich von Gesamtdicken aneinander zu befestigen. Hierdurch ist eine wesentliche Kosteneinsparung möglich, da die Anzahl zu lagernder unterschiedlicher Befestiger verringerbar ist. Außerdem wird die Wahrscheinlichkeit verringert, daß versehentlich ein Befestiger mit ungeeignetem Greif­ bereich verwendet wird, d. h. die Zuverlässigkeit wird erhöht, und Werkzeuge mit herkömmlichen Backenkonstruk­ tionen lassen sich geeignet verwenden.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen zwei­ teiligen Befestigers werden nun an Hand der Zeichnung erläutert. In diesen sind:

Fig. 1 ein Teilschnitt durch eine Ausführungsform des Befestigers in funktioneller Zuordnung zu einem Paar von Werkstücken, wobei ein Setz­ werkzeug anfänglich auf den Befestiger aufge­ setzt ist und Teile des Bolzenschaftes gestri­ chelt gezeigt sind;

Fig. 2 ein Teilschnitt durch einen Teil des Bolzens des Befestigers nach Fig. 1, wobei die Geome­ trie der kombinierten Sperr- und Sollbruchnu­ ten gezeigt und der Schnitt auf einer Axial­ ebene genommen ist;

Fig. 3, 4 und 5 der Fig. 1 ähnliche Ansichten, die aber die Setzfolge vom anfänglichen bis zum vollständigen Aufdrücken des rohrförmigen Elementes und Abbrechen des Bolzens zeigen;

Fig. 6 ein Teilschnitt durch eine Ausführungsform des Befestigers in Werkstücken mit minimaler Gesamtdicke, wobei ein Teil eines Setzwerk­ zeuges und die Gesamtlänge des Bolzenschaftes ausführlich gezeigt sind,;

Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Darstellung mit Werkstücken maximaler Gesamtdicke und einem Teil eines Setzwerkzeuges; und

Fig. 8 ein vergrößerter Teilschnitt eines Teils des Bolzens des Befestigers nach Fig. 6 innerhalb des mit 8 bezeichneten Kreises, wobei die Geometrie der Greif- und Ziehnuten des Bolzens gezeigt ist.

Wie insbesondere aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, weist der Befestiger 10 einen Bolzen 12 mit einem Kopf 14 an einem Ende sowie einem langgestreckten Schaft 16 auf.

Der Schaft 16 weist, wie die Fig. 6 und 7 verdeutlichen, eine Vielzahl im wesentlichen ringförmiger Sperr- und Sollbruchnuten (Kombinationsnuten) 18 über einen inneren Teil 204 seiner Länge auf und kann unmittelbar hinter dem Übergang zum Kopf 14 noch einen verhältnismäßig kurzen zylindrischen Abschnitt 19 besitzen, dessen Länge bis zu einer vorbestimmten minimalen Gesamtdicke des Materials betragen kann, mit dem der Befestiger einge­ setzt werden soll. Ein Angriffsteil 200 des Schaftes 16 des Bolzens 12 enthält eine Vielzahl spezieller Greif- und Ziehnuten 202, die später ausführlich beschrieben werden. Die Nuten 18 sind über die Länge des Schaftes 16 von einem Punkt beginnend angeordnet, der weiter vom Kopf 14 entfernt ist als die vorbestimmte minimale Dicke. Jede der Nuten 18 wird von radial auswärts divergierenden ersten und zweiten Seitenwänden 22 bzw. 20 gebildet, die an ihren radial innenliegenden Enden durch einen allgemein konkaven abgerundeten Teil 24 miteinander verbunden sind. Das radial äußere Ende der zweiten Seitenwand 20 geht in das radial äußere Ende der ersten Seitenwand 22 der nächstliegenden Nut 18 über einen allgemein konvexen abgerundeten Teil 26 über und auf die gleiche Weise verbindet ein im wesentlichen identischer konvexer abgerundeter Teil 26 auch das radial äußere Ende der ersten Seitenwand 22 mit der zweiten Seitenwand 20 der nächstliegenden Nut 18.

Wie am besten aus der Fig. 2 zu ersehen ist, liegt die zweite Seitenwand 20 unter einem wesentlich kleineren Winkel 28 zu einer Radialebene 30, die quer durch den Schaft 16 verläuft, als der Winkel 32 zwischen der ersten Seitenwand 22 und der Radialebene 30. Zufrieden­ stellende Ergebnisse haben sich mit dem Befestiger 10 ergeben, wenn der Winkel 28 etwa 20°, der Winkel 32 aber etwa 45° beträgt.

Wesentlich ist die Gestaltung der konvex abgerundeten Teile 26 und der konkaven abgerundeten Teile 24. Es hat sich herausgestellt, daß sich mit Bolzen eines Schaft­ durchmessers von etwa 6,35 mm gleichmäßig gute Ergebnis­ se erreichen lassen, wenn der Rundungsradius des konkav abgerundeten Teiles 24 minimal etwa 0 127 mm ist und vorzugsweise im Bereich von etwa 0,127 mm bis etwa 0,254 mm liegt. Es hat sich weiterhin ergeben, daß sich gleichmäßig gute Ergebnisse erreichen lassen, wenn die konvex abgerundeten Teile 26 einen Radius von weniger als etwa 0,254 mm haben. Die richtige Wahl der Radien für die Teile 24, 26 trägt somit zu gleichmäßig guten Ergebnissen beim Setzen bei. Mit zunehmendem Bolzen­ durchmesser nimmt auch der bevorzugte Bereich für den konkaven abgerundeten Teil 24 im wesentlichen linear zu, wobei das Verhältnis im Bereich von etwa 50 : 1 bis 50 : 2 bleibt. Auch beim konvexen abgerundeten Teil kann der zulässige maximale Radius im wesentlichen linear so zunehmen, daß das Verhältnis des Bolzendurchmessers zum konvexen Rundungsradius bis zu 50 : 2 wird.

Wie aus Fig. 1 und 3 bis 5 hervorgeht, dient der Befe­ stiger 10 dazu, in fluchtenden Bohrungen 34, 36 zweier Werkstücke 38 bzw. 40 eingesetzt zu werden, durch die der Befestiger 10 aneinander befestigt werden soll. Ein rohrförmiges Element 42 in Form einer allgemein zylin­ drisch gestalteten Hülse wird auf den Schaft 16 aufge­ setzt, wobei ein geflanschter Endteil 44 der Hülse 42 an das Werkstück 40 angelegt wird. Wie gezeigt, ist die Länge des Schaftes 16 wesentlich größer als die Gesamt­ dicke der Werkstücke 38, 40 plus der axialen Länge der Hülse 42, so daß der Angriffsteil 200 mit den Greif- und Ziehnuten 200 erhalten wird, an denen Backen 48 eines Zugwerkzeuges 50 angesetzt werden können.

Das Zugwerkzeug 50 ist herkömmlich aufgebaut und weist einen Druckring 54, 52, auf der aus der Nase 54 des Werkzeuges 50 hinaus vorsteht. Die Backen 48 können relativ zum Druckring 52 nach hinten bewegt werden, wie in der Zeichnung gezeigt ist. Der Druckring 52 des Zugwerkzeuges 50 hat eine mittige kegelstumpfförmige Öffnung 58 mit einem ersten, verhältnismäßig scharf verjüngten Innenteil 60 und einem zweiten verjüngten Innenteil 62. Ein Druckring, in dem der erste Innenteil 60 einen Kegelwinkel von etwa 31,5° relativ zur Achse und eine Einwärtslänge von etwa 2,3 mm und der zweite Innenteil 62 einen Kegelwinkel von etwa 7° bezüglich der Achse aufweisen, hat sich beim Setzen des Befestigers 10 als günstig erweisen.

Beim Betätigen des Zugwerkzeuges 50 greifen die Backen 48 in eine vorbestimmte Anzahl von Zugnuten 202 ein und üben auf diese Weise eine Zugkraft auf den Bolzen 12 und gegen die Hülse 42 aus. Während der Anfangsphase des Ziehens übt der Druckring 52 eine entgegengesetzt ge­ richtete Kraft auf die Hülse 42 aus, so daß die Werk­ stücke 38, 40 dicht aneinandergezogen werde.

Danach beginnt, wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, der erste Innenteil 60 des Druckrings 52, den äußeren End­ teil 56 der Hülse 42 zu verformen bzw. in eine vorbe­ stimmte Kombinationsnut 18a der Kombinationsnuten 18 hineinzudrücken. Diese anfängliche Verformung erbringt einen Sperreffekt zwischen der Hülse 42 und dem Bolzen 12. Bei der weiteren Bewegung der Backen 48 läuft dann der Druckring 52 an der Hülse 42 entlang, so daß er Hülsenmaterial in die Kombinationsnuten 18b bis 18e und möglicherweise andere bei seiner Annäherung an die Werkstücke 38, 40 eindrückt; zusätzlich komprimiert der Druckring 52 das Hülsenmaterial, das bereits in die Nut 18a eingedrückt worden ist.

Infolge der definierten Nutenkonfiguration bewirken die anhaltende Kompression und das Fließen des Hülsenmate­ rials in die Nut 18a, daß eine axial gerichtete lokali­ sierte Kraft auf die zweite Seitenwand 20 ausgeübt wird, während ein Teil des Hülsenmaterials nach hinten, d. h. gesehen in den Fig. 4 und 5 nach rechts, in die nächst­ äußere Nut 18f ausgepreßt wird. Die Axialkomponente der Druck- bzw. Materialflußkraft, die infolge dieser anhal­ tenden Kompression und des Fließens des Hülsenmaterials entsteht, sowie die von den Backen 48 ausgeübte Zugwir­ kung führen dazu, daß schließlich die Nut 18a als Sollbruchstelle wirkt, an der der Angriffsteil 200 des Bolzens 12 abreißt. Wie dargestellt, ist die Nut 18a wünschenswerterweise die äußerste Nut, die zuerst mit Hülsenmaterial gefüllt wird.

Geeigneterweise wird der konkave gerundete Teil 24 so gewählt, daß ein Bereich vorbestimmter kontrollierter Spannungskonzentration erhalten wird, der den Bruch erleichtert, so daß eine stetige Kontrolle über die gewünschte Nut gegeben ist, an der der Endabschnitt des Schaftes 16 abgetrennt wird. Weiterhin erleichtert der abgerundete konvexe Teil 26 das Fließen des Metalls in die Nut 18a, so daß die Bestimmung der Nut erleichtert wird, in der der Bruch schließlich auftritt.

Die relative Härte der Hülse 42 bezüglich des Bolzens 12 hat sich ebenfalls als wichtiger Faktor beim praktischen Einsatz des Befestigers 10 erwiesen. Eine zu hohe Härte der Hülse 42 relativ zu einer vorgegebenen Härte des Bolzens 12 läßt kein ausreichendes Fließen des Metalls zu, so daß sich aus diesem Fließen des Metalls in der Nut 18a Axialkräfte ergeben könnten. Ist die Hülse 42 zu weich, so kann sich zwar ein zufriedenstellender Bolzen­ bruch ergeben, die resultierende Verbindung ist jedoch für praktische Zwecke u. U. zu schwach. Es hat sich herausgestellt, daß mit Bolzen 12 aus Stahl in einer Härte im Bereich von etwa 15R_C bis 25R_C eine Hülse mit einer Härte im Bereich von etwa 45R_B bis 65R_B zufrieden­ stellende Ergebnisse bringt.

Beachtlich ist, daß die Zuglast, die das Zugwerkzeug 50 aufbringen muß, um den Bolzen 12 des Befestigers 10 hinter der Hülse 42 abzureißen, niedriger ist als die Zuglast, die zum Abreißen des Bolzens 12 ohne Mitwirkung des rohrförmigen Elementes 42 erforderlich wäre.

Wie Fig. 8 verdeutlicht, sind die Greif- und Ziehnuten 202 des Angriffsteils 200 des Schaftes 16 flacher als die Kombinationsnuten 18, d. h. ihre Spitzen 203 sind nicht so hoch wie die konvex abgerundeten Teile 26 der Kombinationsnuten 18 und ihre Wurzeln 205 liegen nicht so tief wie die konkav abgerundeten Teile 24 der Kombi­ nationsnuten 18. Gleichzeitig sind die Greifzähne von Backen 207 des Zugwerkzeuges 50 ähnlich wie die Greif- und Ziehnuten 202 ausgebildet, so daß sich eine gute Passung zwischen ihnen ergibt. Die Greif- und Ziehnuten 202 ergeben jedoch nicht die erwünschten Sperr- und Sollbrucheigenschaften der Kombinationsnuten 18; aus diesem Grund ist es wichtig, daß die Hülse 42 nicht in die Greif- und Ziehnuten 202 gedrückt wird. Während die konvex abgerundeten Teile 26 der Kombinationsnuten 18 so gestaltet und konturiert sind, daß sie das Fließen des Metalls der Hülse 42 erleichtern, und während die konkav abgerundeten Teile 24 so gestaltet oder konturiert sind, daß sich eine gewünschte Spannungskonzentration ergibt, sind die Wurzeln 205 der Greif- und Ziehnuten 202 so ausgebildet, daß sie eine so hohe effektive Spannungs­ konzentration, wie sie in den Nuten 18 auftritt, vermei­ den. Die Ausbildung der Spitzen 203 der Greif- und Ziehnuten 202 erleichtert nicht das Fließen des Hülsen­ metalls. Die Greif- und Ziehnuten 202 können so ausge­ legt werden, daß die Zugfunktion und die Wirksamkeit der Backen 207 optimiert werden. Fig. 6 zeigt daher den Zustand maximalen Griffs, d. h. der kombinierten Dicke T_max für die Werkstücke 38, 40.

Da gleichzeitig die Backen 48 ähnlich den Greif- und Ziehnuten 202 ausgestaltet sind, ist es wichtig, daß die Backen 48 nicht in die Kombinationsnuten 18 des Bolzens 12 eingreifen. Fig. 7 zeigt daher den Zustand des minimalen Griffs, d. h. der kombinierten Dicke T_min der Werkstücke 238, 240.

Fig. 7 verdeutlicht, daß, um T_min zu ermöglichen, die Länge des Innenteils 204 des Schaftes 16 mit den Kombi­ nationsnuten 18 mindestens gleich der Summe von T_min und der Länge CL der Hülse 42 sein muß, d. h. (T_min + CL). Nachdem T_min ermittelt ist, ist T_max etwa gleich T_min plus dem Abstand D vom Angriffspunkt des Druckringes 52 an der Hülse 42 zur Vorderfläche der Backen 207. Nun ist, um T_max aufnehmen zu können, die Länge des Innen­ teiles 204 des Schaftes 16 mit den Kombinationsnuten 18 etwa gleich der Summe von T_min, der Länge CL der Hülse 42 und des Abstandes D zwischen Druckring 52 und Backen 207, d. h. (T_min + CL + D). Der Griffbereich für den Befestiger 10 läuft somit von T_min bis T_max und ist etwa gleich dem Abstand D. Dieser Griffbereich wird allein von dem Schaft 16 des Bolzens 12 mit seinem Innenteil 204 erfaßt, dessen Länge (T_min + CL + D) beträgt. Bei der Anwendung der oben angegebenen Beziehungen ist auch die Länge eines Übergangsteiles 206 zwischen den Kombi­ nationsnuten 18 und den Greif- und Ziehnuten 202 zu berücksichtigen. Die Länge des Übergangsteils 206 wird möglichst gering gehalten.

Bei T_min = 1,5875 mm und einer Hülsenlänge CL = 9,5250 mm sowie einem Zugwerkzeug 50 mit einer Dimension D = 14,2875 mm hat dann der Innenteil 204 eine Länge von T_min + CL + D = 1,5875 + 9,5250 + 14,2875 mm und der Befestiger 10 besitzt einen Zugriffsbereich von D bzw. 14,2875 mm und kann Werkstücke aufnehmen, deren Gesamt­ dicke im Bereich von 1,5875 mm bis 15,8750 mm liegt, wobei 15,8750 mm die Summe von T_min und D, d. h. 1,5875 mm + 14,2875 mm ist.

Eine Ausführungsform des Bolzens 12 zur Aufnahme größe­ rer Gesamtdicken läßt sich leicht ermitteln, indem man T_min = 15,8750 mm und dann T_max = 15,8750 + 14,2875 mm, d. h. (T_min + D) bzw. 30,1625 mm ansetzt. Im letzteren Fall wäre die Länge des Innenteils 204 des Schaftes 16 gleich (T_min + CL + D) bzw. 15,8750 mm + 9,5250 mm + 14,2875 mm bzw. 39,6875 mm. Der Griffbereich wäre immer noch D bzw. 14,2875 mm im angegebenen Beispiel. Diese Werte sind jedoch beispielhaft und gelten nur näherungs­ weise.

Soll die Gesamtlänge des Bolzens 12 so gering wie möglich gehalten werden, kann die Länge des Angriffs­ teils 200 eine fest Abmessung aufweisen und etwa gleich der Summe von D und der Länge JL der Backen 207, d. h. (D + JL) sein. Für eine Ausführung des Bolzens 12 mit minimaler Länge, sollte, wenn ein Zusammenziehen der Werkstücke 238, 240 in Betracht kommt, die Länge des Angriffsteils 200 um etwa das 0,5- bis 1,0fache des Nenndurchmessers D_p des Bolzens 12 vergrößert werden. In diesem Fall wäre die Länge des Angriffsteils 200 im allgemeinen gleich D + JL + (0,5 bis 1,0)×D_p.

Ein breiter Grifflängenbereich kann somit allein von dem Bolzen 12 des Befestigers 10 aufgenommen werden und es lassen sich auch herkömmliche Backenkonstruktionen verwenden. Für einen vorgegebenen Griffbereich ergibt die Verwendung etwa der minimalen Länge, die für den Angriffsteil 200 erforderlich ist, d.h. der Länge des Bolzens 12 von der Sollbruchnut bis zu seinem Ende, eine Verringerung der wegzuwerfenden Materialmenge, nachdem der Befestiger 10 gesetzt worden ist.

Claims (6)

1. Zweiteiliger Befestiger zum Befestigen einer Vielzahl von Werkstücken, deren Dicke zwischen einem vorbestimmbaren Minimum und einem vorbestimmbaren Maxi­ mum schwanken kann, mit einem Bolzenelement mit einem Kopf und einem Schaft, auf dem sich eine Vielzahl von Nuten befindet, und einem rohrförmigen Element, das in Sperreingriff mit den Nuten auf dem Schaft des Bolzens mit einem Werkzeug gedrückt werden kann, das einen Druckring, der am rohrförmigen Element angreifen kann, und eine Greifeinrichtung aufweist, die einen Teil des Schaftes des Bolzens an dessen dem Kopf entgegengesetz­ ten Ende ergreifen kann, wobei das Werkzeug so betätig­ bar ist, daß es eine relative axiale Zugkraft zwischen dem Bolzen und dem rohrförmigen Element aufbringt, durch die das rohrförmige Element in die Nuten auf dem Schaft des Bolzens eingedrückt wird, wobei mindestens eine vorbestimmte Anzahl der Nuten im wesentlichen identische ringförmig umlaufende kombinierte Sperr- und Sollbruch­ nuten (Kombinationsnuten) sind, die jeweils von einer ersten und einer zweiten, radial auswärts divergierenden Seitenwand gebildet werden, wobei die erste Seitenwand näher am Kopf als die zweite Seitenwand liegt, wobei der Übergang der divergierenden Seitenwände jeder Nut von einem konkaven gerundeten Teil gebildet ist, der die radial inneren Enden der Seitenwände verbindet, wobei die vorbestimmte Anzahl Nuten eine nahe dem äußeren Ende des rohrförmigen Elements angeordnete Nut enthält, die das Material des rohrförmigen Elements aufnehmen kann, während dieses auf den Schaft aufgedrückt wird, wobei die Seitenwände so gewinkelt sind, daß eine Axialkraft zwischen den Seitenwänden in der letzterwähnten Nut entsteht, die von dem Material des rohrförmigen Elemen­ tes ausgeübt wird, während es in die Nut eingedrückt wird, wobei diese Axialkraft sich zu der vom Werkzeug ausgeübten Zugkraft addiert derart, daß der Schaft in der letzterwähnten Nut bricht, wobei der Krümmungsradius des konkaven gerundeten Teils eine vorbestimmte Span­ nungskonzentration ergibt, um das Brechen in der letzt­ erwähnten Nut zu erleichtern, wenn die Axialkraft und die axial gerichtete Zugkraft gemeinsam auftreten, und wobei jede beliebige aus der vorbestimmten Anzahl von Nuten in der Lage ist, als die letzterwähnte Nut zu wirken, wenn sie entsprechend liegt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Angriffsteil (200) des Schaftes (16) eine Vielzahl von Nuten (202) enthält, die zum Angreifen und Ziehen und in einer anderen Gestalt als die Nuten (18) ausgeführt sind, daß zwischen den Nuten (18) und den Greif- und Ziehnuten (202) ein Übergangsabschnitt (206) minimaler Länge vorhanden ist, und daß der Über­ gangsabschnitt (206) nahe dem Ende der Nuten (18) ent­ sprechend der maximal erwarteten Dicke der zusammenge­ setzten Werkstücke (38, 40) und der Länge des rohrförmi­ gen Elementes (42) beginnt und an einem Punkt endet, der der minimal erwarteten Dicke der zusammengesetzten Werkstücke (30, 40), der Länge des rohrförmigen Elemen­ tes (42) und derjenigen der Greif- und Ziehnuten (202) entspricht, die am nächsten zum Kopf (14) des Schaftes (16) ist.

2. Befestiger nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Radius des konkaven gerundeten Teils (24) mit dem Durchmesser des Bolzens (12) in einem minimalen Verhältnis von etwa 1 : 50 steht.

3. Befestiger nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das konkave gerundete Teil (24) einen Radius hat, der mit dem Bolzendurchmesser in einem Verhältnis im Bereich von etwa 1/50 zu etwa 2 : 50 steht.

4. Befestiger nach einem der vorgehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der konvexe gerundete Teil (26) einen maximalen Radius relativ zum Bolzen­ durchmesser von etwa 2 : 50 hat.

5. Befestiger nach einem der vorgehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Element (42) eine vorgewählte geringere Härte als die des Bol­ zens (12) hat, die mit dessen Härte so in Beziehung steht, daß die Härte des rohrförmigen Elementes (42) etwa 45R_B bis 65R_B beträgt, wenn die Härte des Bolzens (12) im Bereich von etwa 15R_C bis 25R_C liegt, so daß sich ein kontrolliertes Fließen des Materials des rohr­ förmigen Elementes (42) beim Aufdrücken ergibt, infolge­ dessen der Bolzen (12) in der Nut (18a) abbricht.

6. Befestiger nach einem der vorgehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Seitenwand (22) mit einer sich quer durch den Schaft (16) er­ streckenden Radialebene (30) einen eingeschlossenen Winkel bildet, der größer als der von der zweiten Seitenwand (20) gebildeten Winkel ist.