DE3202280A1

DE3202280A1 - Befestiger zum zusammensetzen von werkstuecken

Info

Publication number: DE3202280A1
Application number: DE19823202280
Authority: DE
Inventors: Walter John Waco Tex. Smith
Original assignee: Huck Mfg Co Irvine Calif; Huck Manufacturing Co
Current assignee: Huck International Inc
Priority date: 1981-01-26
Filing date: 1982-01-25
Publication date: 1982-09-16
Also published as: AU7961682A; ES8405905A1; AU547748B2; ES509052A0; NL8200277A; MX155287A; DE3202280C2; CA1198008A; IT1149314B; JPH0351927B2; KR830009401A; JPS57140909A; IT8247636A0; FR2498701A1; BR8200381A; GB2091835B; KR890004541B1; GB2091835A; US4437805A; FR2498701B1

Description

Befestiger zum Zusammensetzen von Werkstücken

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Befestiger und insbesondere zweiteilige Befestiger, mit'denen man Werkstücke innerhalb eines breiten Bereiches von Materialdicken aufeinander festlegen kann.

Bei einigen Anwendungen ist es erwünscht, einen zweiteiligen Befestiger mit einem Bolzen mit einer Anordnung von kombinierten Sperr- und Sollbruchnuten sowie einem Hülsenelement einzusetzen, das auf den Bolzen aufgedrückt werden kann, wobei jede dieser Kombinationsnuten als SoIlbruchstelle dienen kann, so daß man eine einzige Befestigerausführung innerhalb eines breiten Bereiches von Werkstückdicken verwenden kann. Ein bei derartigen Befestigern auftretendes Problem ist, eine Struktur zu finden, bei der der Bruch wiederholt und zuverlässig an einer gewünschten der Nuten auftritt.

Dieses Ziel läßt sich mit der vorliegenden Erfindung erreichen, bei der der Bolzen eine neuartige Nutengeometrie aufweist. Weiterhin wird eine einwandfreie Funktion der Befestiger durch die Verwendung einer wahlweisen relativen

, Härte zwischen dem Bolzen und dem Hülsenelement unterstützt. In der vorliegenden Erfindung wird eine .axial gerichtete Kraft, die beim Eindrücken des Hülsenelements in einer vorgewählten der Kombinationsnuten entsteht, an

_r einer vorgewählten Nut benutzt. Diese Kraft erzeugt gemeinsam mit der über eine Vielzahl von Backen des Setzwerkzeugs aufgebrachten Zugkraft an der gewählten Nut eine Sumriienzugkraft, infolge der der Bruch eintritt; diese gewählte Nut arbeitet also als Sollbruchstelle. Die Nutengeometrie enthält zwei radial auswärts divergierende Seitenwandungen, die jede Nut bilden, wobei die beiden Seitenwände jeweils unter einem anderen Winkel zu einer Radialebene liegen, die quer durch den Bolzen verläuft; weiterhin gehen aufeinanderfolgende Wandungen über mit kontrollierten Radien gerundete Abschnitte ineinander über.

Es wäre von Vorteil, Werkzeuge mit vorhandenen Backenkonstruktionen uinsotzun zu können. In dor vorliegenden Erfindung ist daher der Endabschnitt des Bolzens mit einer Vielzahl von Zugnuten versehen, die anders als die Kombinationsnuten konturiert sind und an die vorhandene Bakkenkonstruktionen angesetzt werden können.

Die vorliegende Erfindung schafft folglich einen verbesserten zweiteiligen Befestiger mit Kombinations-Sperr- und Sollbruchnuten, die auf dem Schaftteil des Bolzens über einer Länge verteilt sind, die mindestens gleich der Länge des Schaftes, vermindert um die minimale Werkstückdicke ist, für die der Befestiger eingesetzt werden soll. Mit der vorliegenden Erfindung kann daher ein einziger Hofesbiger zum Befestigen von Werk«! iicken .innerhalb eines breiten Bereichs von Materialdicken verwendet werden, so daß der. Benutzer dieser Befestiger erhebliche

Einsparungen realisieren kann, und zwar einerseits, indem die Anzahl der einzukaufenden und zu lagernden unterschiedlichen Befestiger geringer wird, und weil andererseits die Zuverlässigkeit des Produktes steigt, weil die Wahrscheinlichkeit sinkt, daß versehentlich ein Befestiger mit falscher Greiflänge verwendet wird. In der vorliegenden Erfindung ist ein Endabschnitt des Bolzens mit einer Vielzahl von Zugnuten mit anderer Gestaltung als der der Kombinationsnuten versehen, wobei an die Zug-

jQ nuten vorhandene.Backensätze angesetzt werden können.

Es ist üblich, zwischen den Zugnuten und den Sperr- und Sollbruchnuten einen gradlinig zylindrischen Abschnitt vorzusehen (vergl. US-Patent 2 531 048),der auch in einer

j 5 Ausführungsform nach der australischen Patentanmeldung 46261/79 vom 23.4.1979 der Anmelderin erscheint, wobei zusätzlich die Kombinationsnuten eine andere Gestalt und Teilung als die Zugnuten aufweisen. Mit dieser Struktur ist verhindert, daß die Zähne einer Backenanordnung wirkungsvoll in die Kombinationsnuten oder gleichzeitig in die Zug- und die Kombinationsnuten eingreifen.

In der vorliegenden Erfindung weisen die Zug- und die Kombinationsnuten die gleiche Teilung auf und der grad-

₂r, linig zylindrische Abschnitt zwischen den unterschiedlichen Nuten entfällt gewöhnlich. Gleichzeitig sind die Zug- und die Kombinationsnuten so ausgerichtet, daß sie die Backen aufnehmen können, so daß bei einem gelegentlich möglichen falschen Ansetzen oder dann, wenn mehr

₃Q als ein Arbeitshub erforderlich ist, um den Befestiger zu setzen, die Zähne der Backen gleichzeitig in beide Nutenarten eingreifen können.

! Zusätzliche Vorteile und Besonderheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung.

r, Fig.. 1 ist eine Teilschnittdarstel] ung des Bcfestiqers nach der vorliegendem Erfindung mit Werkstücken, deren Summendicke außerhalb des gewünschten Greifbereichs liegt, und einem .

Teil eines Setzwerkzeugs;

Fig. 2 ist ein Teilschnitt durch einen Befc-stigar nach der vorliegenden Erfindung mit Werkstücken einer maximalen Summendicke innerhall) des ge-

j r, wünschten Greifbereichs und einem Teil

eines Setzwerkzeugs;

Fig. 3 ist ein Teilschnitt des Befestigers nach der vorliegenden Erfindung mit Werkstücken einer Summendicke gerade

2Q außerhalb des gewünschten Griffbereichs

und einem Teil eines Setzworkzeugs; Fig. 4 ist uino vergrößerte bei ] cjüischn Ltteno Einzelheit des Befestigerbolzens aus dem in in Fig. 2 mit dem 'Jiezugszeichen

-_jC 11a gezeigten Kreis und ze .gt die Geometrie der Kombinations- und der Zugnuten; Fig. 5 ist eine Teildarstellung ähnlich der der

Fig. 4 und zeigt eine modifizierte Zugnutenstruktur.

Wie nun die Zeichnung und insbesondere deren Fig. 1 zeigen, weist ein Befestiqor nach der vorliegenden Erfindung, der allgemein mit dem Bezugszeichen 310 bezeichnet ist, einen Bolzen 312 auf, der an einem Ende den Kopf 314 sowie einen _3f. langgestreckten Schaft 404 aufweist.

Beg iehaft 4Q4 t^äft eine Vieliahl v©n im wesentlichen iätnti§ehen EiaffÖEStif umlaufenden &©fflfeinati©n§=ig@££= und §©llki?u§hnuten 511, die üfeeir im we&entliehen äe§= §en fiiäfflfee tiänfe verteilt §inäj unmittelbar am Ukeirfan gum K©gf 114 kann n©eh gis ve3?hiltni§mä§if kugnef flat= te^₅ gyiiai^iieh©^ Abiehnifefe 111 v©£f§§§h§n gtia, Wäh=

iighg Äfe§ehnifefe 111 hief §l§ ve äarqygtyJlt int, kann seine Tiineje

ΐθ ä§g We-gkitüeke feetsafea» für äi§ äe? lefeitifgi= 11 θ wenäefe we^äea §«11. Big Nuten 111 verlaufen al§© tifeet äie tinte ie§ lehaffei 404 v©n einem funkt ab, äe£ weiten als äieie ve^feeifcimmfee minimale Bieke v©n i§M= ünfeefieifee deä Befgstiferkegfei entfernt ist. Big Nuten 111 we^äen jeweils von radial auswärts diveffiß^inägn igife@nwäfil§n 320, 322 (Fig. 4 gebildet, die an den radial innenliegenden Enden über einen allgemein konkaven gerundeten Abschnitt 324 ineinander übergehen. Das radial äußere Ende der Seitenwand 320 geht in das radial äußere Ende der Seitenwand 322 der nächstliegenden Nut 318 mit einem allgemein konvexen abgerundeten Abschnitt 326 über, während entsprechend ein im wesentlichen identischer konvexer abgerundeter Teil 326 auch das radial äußere Ende der Seitendwand 322 mit der Seitenwand 320 der nächstliegenden Nut 318 verbindet.

Wie am besten in Fig. 4 zu ersehen, liegt die Seitenwand 320 unter einem erheblich kleineren Winkel 328 zu einer radialen Ebene (vertikal strichpunktiert gezeigt), die 3Q quer durch den Schaft 404 verläuft, als dem Winkel 332 zwischen der Seitenwand 3 22 und der gleichen Radialebene. Es hat sich herausgestellt, daß die vorliegende Erfindung zufrxedenstellende Ergebnisse erbringt, wenn der Winkel etwa 20° und der Winkel 3 32 etwa 45° betragen.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt in den konvexen abgerundeten Abschnitten 326 und den konkaven abgerundeten Abschnitten 324. Es hat sich herausgestellt, daß man stabil reproduzierbare und zuverlässige Ergebnisse mit Bolzen eines Schaftdurchmessers von etwa 6,35 mm (0,25 in.)"erreicht, wenn die konkaven Abschnitte 324 mit einem Radius von nicht weniger als etwa 0,127 nun (0,005 in.) und vorzugsweise im Bereich von etwa 0,127 mm (0,005 in.) bis etwa 0,254 nun (0,010 in.) gerundet sind. Weiterhin hat sich ergeben, daß man mit derartigen Bolzen stabil reproduzierbare und zuverlässige Ergebnisse erreicht, wenn die konvexen Abschnitte 3'26 mit einem Radius von weniger als etwa 0,254 mm (0,010 in.) gerundet sind. Die Auswahl der Radien für die Abschnitte 324, 326 trägt, wie erwähnt, im Einsatz zu zuverlässigen Ergebnissen bei. Mit zunehmendem Bolzendurchmesser nimmt auch der Vorzugsbereich für den konkaven abgerundeten Abschnitt 324 im wesentlichen linear zu, wobei das Verhältnis im Bereich von etwa 50:1 bis 50:2 bleiben sollte. Was die konvexen abgerundeten Abschnitte anbetrifft, kann auch' der erlaubte maximale Radius im wesentlichen linear mit.dem Durchmesser zunehmen, so daß das Verhältnis des Bolzendurchmessers zum konvexen Radius maximal etwa 50:2 beträgt.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist der Befestiger 310·zum Eiisetzen in miteinander fluchtende öffnungen in zwei W^rkstücken338a, 340a ausgeführt, die mit dem Befestiger 310 aneinander befestigt werden sollen. Ein rohrförmiges Element 342 in Form einer allgemein zylindrischen Hülse ist auf den Schaft 404 aufgesetzt, wobei der geflanschte Endteil 344 an das Werkstück 340a angelegt wird. Wie gezeigt, ist der Schaft 404 wesentlich langer als die Sum-

! mendicke der Werkstücke 338a, 340a plus der axialen Länge der Hülse 342, so daß ein Endabschnitt 400 mit den Zugnuten 402 freiliegt, an denen die Backen 418 des Setzwerkzeugs 350 angreifen können.

Das Setzwerkzeug 350 ist herkömmlich aufgebaut und hat ein'eji Druckamboß 352, der von der Nase des Werkzeugs 350 nach außen vorsteht. Die Backen 418 können relativ zum Amboß 352 rückwärts bewegt werden, wie die Zeichnung zeigt. Der Amboß 352 des Setzwerkzeugs 350 enthält eine zentrale, kegelstumpfförmig konturierte öffnung mit einem ersten, verhältnismäßig steil verjüngt verlaufenden inneren Abschnitt 358 und einem zweiten, flacher verjüngten inneren Abschnitt 360. Es hat sich herausgestellt, daß ein Amboß, in dem der Abschnitt 358 mit etwa 31,5° relativ zu seiner Achse geschrägt ist und einwärts über eine Länge von etwa 2,286 mm (0,090 in.) verläuft, und der zweite Abschnitt 360 mit einem Winkel von etwa 7° zur Achse geschrägt ist, zufriedenstellende Ergebnisse beim Setzen der Befestiger nach der vorliegenden Erfindung erbringt.

Beim' Betätigen des Setzwerkzeugs 350 greifen die Backen 418 in eine vorbestimmte Anzahl von Zugnuten 402 ein und _2S üben daher eine Zug- bzw. Spannkraft auf den Bolzen 312 und gegen die Hülse 342 aus. Während der ersten Stufen des Zugvorgangs übt der Amboß 352 eine entgegengesetzt gerichtete Kraft auf die Hülse 342 aus, so daß die Elemente 338 und 340 aufeinandergezogen werden.

Danach beginnt der Amboß 352, das äußere Ende der Hülse 342 zu verformen bzw. in eine vorgewählte der Kombinationsnuten 318 einzudrücken. Mit dieser anfänglichen Verformung erfolgt ein Versperren der Hülse 34 2 mit dem

Bolzen 312. Danach verschiebt sich bei fortschreitender Bewegung der Backen 412 der Amboß'352 auf der 'Hülse 342 weiter, so daß Hülsenmaterial in andere der Kombinationsnuten 318 zu den Werkstücken 338a, 340a hineinfließt und das in die erste der Nuten 318 eingedrückte Hülsenmaterial weiter komprimiert wird.

Infolge der definierten Nutenkonfiguration bewirkt die fortwährende Kompression und das Fließen des Hülsenmaterials in die erste Nut eine axialgerichtete lokalisierte Kraft auf die Seitenwand 3 20, während ein Teil des Hülsenmaterials ein rückwärts, gerichtetes Extrudieren oder Fließen nach rechts (in der Zeichnung) in die nächstliegende Kombinationsnut erfährt. Die Axialkomponente der durch diese fortgesetzte Kompression und den Fluß des Hülsenmaterials erzeugten Kraft in Kombination mit dem axialen Zug, den die Backen 418 ausüben, bewirkt dann, daß diese Nut als Sollbruchstelle wirkt, an der das Ende des Bolzens 312 abreißt. Es ist erwünscht, daß der Bruch an der äußersten der Nuten 318 erfolgt, die zuerst mit Hülsenmateria.l gefüllt wurde.

Wie bereits erwähnt, wird der konkave abgerundete Teil 342 so gewählt, daß man einen Bereich vorbestimmter kon-

2ij trollierter Spannungskonzentration erhält, die den Bruch erleichtert, so daß mit der vorliegenden Erfindung wiederholt die gewünschte Nut bestimmbar ist, an der der Schaft 404 abreißt. Weiterhin erleichtert der abgerundete konvexe Teil 326 das Fließen des Metalls in die ge-

3Q wählte der Nuten 318, so daß auch dadurch das Bestimmen der Nut unterstützt wird, an der der Schaft abreißt.

Die Härte der Hülse 342 relativ zu der des Bolzens 312 hat sich ebenfalls als Einflußfaktor der Funktion der -S₁^ vorliegenden Erfindung im Sinne eines gewerblich akzep-

j^ tablen Produktes erwiesen. Eine Hülse mit einer relativ zu der des Bolzens zu hohen Härte erlaubt kein ausreichendes Fließen des Metalls, so daß innerhalb der gewählten der Nuten 318 keine axialen Kräfte entstehen können.

Eine zu weiche Hülse kann zwar zu einem zufriedenstellenden Abreißen des Schafts führen; die dabei entstehende Verbindung ist dann aber unter Umständen zu schwach, um gewerblich akzepiabel oder praktisch verwendbar zu sein. Es hat sich herausgestellt, daß mi L c?.incin Holzen 312 aus

J₀ Stahl einer Härte im Bereich von etwn 15 R bis 25 R eine Hülse im Bereich von etwa 4 5 R, bis 65 R, zufriedenstellende Ergebnisse erbringt.

Es wird darauf verwiesen, daß bei der vorliegenden Er-.,-findung die Zugbelastung, die vom Setzwerkzeug aufgebracht werden muß, um beim Setzen in Kombination mit der Hülse ein Abreißen des Befestigers zu erreichen, niedriger ist als diejenige Zugbelastung, die für ein Abreißen des Bolzens erforderlich ist, wenn man ohne die Hülse „₀ arbeitet.

Nach einer Besonderheit der vorliegenden Erfindung wird ein Bolzen mit einer Vielzahl im wesentlichen gleicher Nuten verwendet, die sowohl als Sperr- als auch als SoIl-.,. bruchnuten arbeiten und bei denen die Nutengestalt einschließlich der gewünschten abgerundeten Abschnitte ein Mittel darstellt, mit dem eine beliebige der Nuten an einer gewählten Stelle zum äußeren Ende des Kragens hin als Sollbruchnut arbeiten kann. Zusätzlich dazu trägt eine gewünschte relative Bolzen- und Hülsenhärte dazu bei, das gewünschte Ergebnis zu erreichen. Diese Fähigkeit, zuverlässig die Nut zu bestimmen, an der der Schaft abreißt, erlaubt, einen einzigen Befestiger herzustellen, mit dem sich ein sehr breiter Bereich von Materialdicken erfassen läßt.

Es ist erwünscht, die vorliegende Erfindung mit Setzwerkzeugen anzuwenden, deren Backen eine Zugwirkung ausüben. In der dargestellten Ausführungsform trägt der Endabschnitt 400 eine Vielzahl von Zugnuten 402, die: anders als die Kombinationsnuten 318 ausgeführt sind und.die Verwendung von Backen einer zum Ziehen geeigneten Konstruktion erleichtern.

Die Zugnuten 402 sind, wie ersichtlich, flacher als die

IU Kombinationsnuten 318 ausgeführt,·d.h. die Scheitel 4 03 sind nicht so hoch wie die Scheitel 3 26 und die Wurzeln 405 nicht so tief wie die Wurzeln 324. Gleichzeitig sind die Eingriffszähne der Backen 418 den Zugnuten 402 entsprechend ausgebildet, so daß sie gut in diese hineinpassen. Die Zugnuten 402 tragen jedoch nicht zu den erwünschten Sperr- und Sollbrucheigenschaften der Kombinationsnuten 318 bei. Daher ist wichtig, daß der Kragen 342 nicht in die Zugnuten 402 eingedrückt wird, während die Scheitel 3 26 der Kombinationsnuten 318 so geformt und/oder konturiert sind, daß das Fließen des Metalls des Kragens 342 erleichtert wird, und die Wurzeln 324 so' geformt und/oder konturiert sind, daß man eine gewünschte Spannungskonzentration.erhält, wie bereits beschrieben. Die Wurzeln 205 der Zugnuten 402 sind so geformt, daß man eine so hohe wirksame Spannungskonzentration wie in den Nuten 318 vermeidet, während die Scheitel 403 nicht dahingehend ausgestaltet sind, das Fließen des Metalls zu erleichtern. Die Zugnuten 402 lassen sich also so ausbilden, daß die Zugfunktion und die

3Q Wirksamkeit der Backen 418 optimal werden.

In einigen Situationen ist es möglich, einen Befestiger 110 mit falsch angesetztem Setzwerkzeug zu verwenden, wenn auch die Backen 418 in die Kombinationsnuten 318

eingreifen. Die falsche Wahl eines Befestigers 310, der einen falschen Greifzustand bedingt, kann auch dazu führen, daß die Backen 418 in sowohl die Zugnuten 402 als auch die Kombinationsnuten 318 eingreifen. Unterscheiden sich jedoch die Gestalt und Teilung der Kombinat ionsnuten 318 von denen der Zugnuten 402, können die.-Backen 4 18 beschädigt, werden und kann der Befostiger 310 falsch gesetzt werden. Dieser Zustand kann leicht bei Setzwerkzeugen auftreten, die mit kurzem Hub arbei-

₁₍j ten und mindestens zwei Arbeitshübe zum Setzen eines Befestigers 310 erfordern, wobei die Backen 418 so hin- und herlaufen, dad sie nach dem ersten Hub auf dem Bolzen 312 an den Kopf 314 herangeführt worden, während der zweite Hub eingeleitet wird. Die Konsequenzen dieses

j 5 Umstands lassen sich gering halten durch Verwendung eines Befestigerbolzens mit Zugnuten, die sich von den Kombinationsnuten unterscheiden, aber nach Teilung und Gestalt ähnlich ausgeführt sind, so daß ein Hnckonsatz bestimmter Ausführung in die Zug- oder die Kornbinntionsnuten oder auch beide eingreifen, den Befestiger aber dennoch einwandfrei setzen kann.

Die Zugnuten 402 sind in modifizierter Struktur aufgebaut und haben in einer Ausführungsform die in Fig. 4 gezeigten Merkmale. Jede Zugnut 402 wird von den radial auswärts divergierenden Seitenwandungen 410, 412 gebildet, die an den radial inneren Enden durch den allgemein konkaven Wurzelteil 405 miteinander verbunden sind. Das radial äußere Ende der Seitenwand 410 ist mit dem radial

3Q äußeren Ende der Seitenwand 412 der nächstliegenden Nut 402 über einen allgemein konvexen Scheitelabschnitt 403 verbunden.

Wie in Fig. 4 ersichtlich, liegt dir; Seitenwand 410 .r unter einem wesentlich kleineren Winkel 4 14 lel.iliv

j zu einer Radialebene 416, die quer durch den Schaft verläuft, als dem Winkel 417 zwischen der Seitenwand 412 und der Radialebene 41G.

_tj- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Kombinationsnuten 318 und die Zugnuten 402 in einen Bolzonrohling mit allgemein gleichmäßigem Durchmesser über seine Länge eingewalzt. Die Zugnuten 402 sind dabei mit einem größeren Wurzeldurchmesser' 405 als dem Wurzeldurchmesser 3 24 der Konibinationsnuten 318 ausgeführt und haben gleichzeitig einen kleineren Scheiteldurchmesser 403 als den Scheiteldurchmesser 326. Wegen des größeren Wurzeldurchmessers 4 05 und wegen der geringeren Spannungskonzentration an der Rundung der Wurzel

lc, 405 können die Zugnuten 402 nicht als Sollbruchstelle wirken.

Damit die Zugnuten 4 02 mit den Kombinationsnuten 318 zu Greifzwecken kompatibel sind, sind beide Nutengrup-9Q pen mit der gleichen Teilung ausgeführt. Die Teilung P der Kombinationsnuten 318 ist alsogleich der Teilung P der Zugnuten 402. Zwischen den Nuten 518 und 40 2 besteht natürlich kein stark ausgeprägte)!" üb .urgang; die Teilung

P '/.wischen den unmJ.LI c I bar aut'a i liciiul ;rio] q ο ml en Kombi- .j, nationsnutcn 3 18 und ZuqnuLen 4Ü2 i ;; L cjloich der Teilung

P und P .
c ρ

Wie bereits erwähnt, läßt der Befestiger 310 sich mit einem Setzwerkzeug 350 mit Backen 418 setzen, dessen Zahnung so modifiziert ist, daß sie in die Kombinationsnuten 318 und die Zugnuten 402 paßt. Damit dies möglich wird, wird der Winkel 414 der nach hinten geneigten Seitenwände 410 der Zugnuten 402 gleich dem Winkel 328 (Fig. 4) der Seitenwand 3 20 der Kombinationsnuten 318

gemacht. Dies ist am besten in Fig. 4 ersichtlich, wo die Kombinationsnuten 318 den Zugnuten 402 mittels gestrichelter Linie 318 überlagert dargestellt sind. Wie zu ersehen, baträgt der Winkel 328 etwa 20°, desgleichen daher auch der Winkel 414. Die jeweilige Anlageflächen der Zähne der Backen 418 sind entsprechend geneigt.

Die nach vorn geneigten Seitenwände 412 sind mit einem J₀ flacheren Winkel 417 als dem Winkel 332 der Seitenwand 322 der Kombinationsnulen 318 geschrägt. In einer Ausführungsform der Erfindung beträgt der Winkel 417 etwa 55°; dieser flache Winkel verringert die beim Einsetzen des Bolzens 312 in die Backen 418 des Setzwerkzeugs 350 auftretende Belastung.

Dje Zähne der Backen 418 können länger als die Zugnuten 402 tief sein. Auf diese Weise kann d.io Backenzahnung wirkungsvoll in sowohl die Kombinationsnuten 318 als 2Q auch die Zugnuter 4 02 eingreifen. Die Backenzahnung hat natürlich ebenfalls die Teilung P , 1' b'/.w. V . Die Teilungen P, , P und P können Vielfache¹ voneinander sein, ohne die gewünschte Verträglichkeit zu stören.

Die Backenzähne sind erheblich härter als das Material der Nuten 318, 402, Beim Setzen können sich die Nuten 318, 402 daher der Gestalt der Zähne anpassen. Auf diese Weise greifen die Zähne sicherer in die Nuten ein - insbesondere bei einer Überlappung im Übergangsbereich (vergl. Fig. 3).

Die Fig. 2 zeigt den Befestiger 310 in zwei Werkstücken 338, 340, deren gemeinsame Dicke gleich dem maximalen Greifbereich des Befostigers 310 entspricht. Die Pin.

j zeigt die Werkstücke 338a, 340a mit weit geringerer ' Dicke (außerhalb des gewünschten Griffbereichs), so daß die Backen 418 in die Kombinationsnuten 318 eingreifen. Die Fig. 3 zeigt die Werkstücke 338b, 340b mit

, geringerer Dicke (ebenfalls; außerhalb des gewünschten Griffbereichs), aber derart, daß die Backen 418 in sowohl die Zuynuton 402 als auch die Kombinationsnuten 318 eingreifen.

_1(J Wie ersichtlich, lassen sich mit dem Aufbau nach den Fig. 1-4 Fehler bei der Greifwahl auffangen.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung nach den Fig. 1-4 sind die Zugnuten in der Gestalt mit den Kom-

JC₁ binationsnuten identisch, aber flacher. Dies ist in der Teilansicht der Fig. 5 gezeigt, wo denen der Fig. 1 - 4 entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen, aber um den Zusatz "a" ergänzt bezeichnet sind. Die Zugnuten 402a entsprechen also den Zugnuten 402, wobei, je-

_7n doch die nach vorn winkligen Seitenwände 412a unter dem gleichen Winkel wie die Seitenwände 322a (gestrichelt gezeigt) der Kombinationsnuten 318a verlaufen.

Die Schaftdurchmesser der Wurzel 405a und 405 sind jedoch gleich, desgleichen die Scheiteldurchmesser 403a und 403. Die Teilung der Zugnuten 402a ist natürlich gleich der der Kombinationsnuten 318a, um die gleiche Verträglichkeit wie die der Ausführungsform nach Fig. 1 - 4 zu erreichen. In den Ausführungsformen der Fig. 1-4 und der Fig. 5 verhindern die Zugnuten 4 02, 4 02a mit den größeren Wurzeldurchmessern 405, 405a jede Neigung des Bolzens 312, 312a, an den Backen des Setzwerkzeuges versehentlich abzureißen, und sie verhindern auch Verformungen durch (jino Streckung dos Boi/.rns.

Claims

Patentansprüche/Schutzansprüche

1. Befestiger zum Aneinanderbefestigen einer Vielzahl von Werkstücken, deren gemeinsame Dicke zwischen einem bestimm-25 bdtren Minimum und einem bestimmbaren Maximum liegt, mit einem Bolzcnelemcnt mit einem Kopf und eincnu Schaft, der eine Vielzahl von ringförmig umlaufenden Nuten trägt, und einem Hülsenelement, das in eine vorbestimmte Anzahl der Nuten auf dem Schaft des Bolzenelements eingedrückt und so mit diesen versperrt werden kann, und zwar mittels eines Werkzeugs mit einem Amboß, der sich an das IIülsenelement anlegen kann, sowie einer Greifeinrichtung, die einen Greifabschnitt des Schaftes am dem Kopf entgegengesetzten Schaftende ergreifen kann, wobei die Greifeinrichtung eine Vielzahl von Backen mit einer Zahnung mit vorgewählter Teilung enthä]t und das Werkzeug

betätigbar ist, um eine axial gerichtete Zugkraft zwischen dem Bolzen- und dem Hülsenelement aufzubringen, so daß das Hülsenelement in die vorbestimmte Anzahl von Nuten auf dem Schaft des Bolzenelements eingedrückt wird, wobei weiterhin die ringförmig umlaufenden Nuten kombinierte. Sperr- und Sollbruchnuten sind und jeweils von einer ersten und einer zweiten radial auswärts divergierenden Seitenwandung gebildet werden, von denen die ersten Seitonwandungen näher am Kopf als die zweiten Seitenwandungen und unter einem vorgewählten Winkel zu einer quer durch den Schaft verlaufenden Radialebene liegen, wobei eine gewählte der Kombinationsnuten an einer vorbestimmten Stelle nahe dem äußeren Ende des Hülsenelements dessen Material aufnehmen kann, wenn es auf den Schaft aufgedrückt wird, so daß der Schaft an der gewählten Nut abreißt, wobei weiterhin jede beliebige der Kombinationsnuten in der Lage ist, als die gewählte Kombinationsnut zu wirken, wenn sie an der vorbestimmten Stelle liegt, während das Zugwerkzeug die relative axiale Zugkraft auf das Bolzenelement ausübt, und wobei schließlich der

2u Greifteil des Schaftes eine Vielzahl von Zugnuten trägt, die die Greifeinrichtung des Werkzeugs ergreifen kann und die sich in der Gestalt von den Kombinationsnuten unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombinationsnuten (318) und die Zugnuten (402) die gleiche Teilung aufweisen, die weiterhin der der Zahnung auf den Backen ,des jeweils eingesetzten Werkzeugs entspricht, so daß die Zahnung in die Kombinations- und die Zuijnuten separat oder' gleichzeitig eingreifen kann, und daß die Zugnuten (402) so ausgestaltet sind, daß sie einzeln nicht als Sollbruchnut wirken können. - ·

2. Befestiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombinationsnuten (318) auf dem S jhaft so und übiir eine solche Länge desselben angeordnet sin I, daß sich vom be-

O

j stimmbaren Minimum bis zum bestimmbaren Maximum ein vorgewählter Greifbereich derart ergibt, daß das Hülsenelement (3'42) bei Werkstücken innerhalb des Greifbereiches im wesentlichen nur in die Kombinationsunten eingedrückt wird, und daß die Zugnuten (402) auf dem Schaft so angeordnet sind, daß bei Werkstücken innerhalb des Greifbereichs die Greifeinrichtung im wesentlichen nur in die Zugnuten eingreift.

J₀

3. Befestiger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnung sowohl in die Kombinationsunten (318) als auch in die Zugnuten (402) separat oder gleichzeitig eingreifen kann, wenn die Werkstücke außerhalb des Greifbereichs liegen oder das Werkzeug eine Vielzahl von Arbeitshüben erfordert, bevor die zum Eindrücken erforderliche relative Axialkraft aufgebracht werden kann.

4. Befestiger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung des Werkzeugs eine Vielzahl von Backen aufweist, wobei der maximafe erlaubte Greifbereich so gewählt ist, daß er etwa der Strecke vom dem Anlagepunkt des Eindrückambosses am Hülsenelement zum Anfang der Backen entspricht, und daß die Zugnuten (402) auf dc?m Schaft ausgehend von oinem Punkt, der etwa gleich der Summe des maximalen erlaubten Greifbereichs und der effektiven Länge der Backen ist, über einen Abschnitt verteilt sind, der etwa gleich der Summe des maximalen erlaubten Greifbereichs, der effektiven Länge der Backen und einer Strecke ist, die angenähert nicht größer als der Durchmesser des Schafts (317) ist.

5. Befestiger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombinationsnuten (318) entlang des Schaftes (312)

-A-

ausofehend von einem Punkt entsprechend mindestens etwa der minimalen Dicke bis zu einem Punkt entsprechend etwa der Länge des Hülsenelements (342) hinter den Werkstükken, vermehrt um die Entfernung vom Punkt, an dem der _r Amboß am Hülsenelement anliegt, bis zum Anfang der .Bakken, verteilt angeordnet sind.

•

6. Befestiger nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugnuten (402) dritte

(320) und vierte (417) radial auswärts divergierende Seitenwandungen aufweisen, wobei die vierten Seitenwandungen weiter als die dritten vom Kopf entfernt und unter einem Winkel ähnlich dem der zweiten Seitenwandung (322) der Kombinationsnuten (318) liegen.

i^r. ·

7. Befestiger nach einem der vorgehenden Ansprüche, . · dadurch gekennzeichnet, daß die Zugnuten (402) einen kleineren Scheiteldurchmesser und einen größeren Wurzeldurchmesser als die Kombinabionsnuten (318) haben und ._;q daß die zweiten und vierten Seitenwandungen allgemein unter demselben Winkel verlaufen wie die sich an sie anlegenden Flächen der Backenzahnung des jeweils eingesetzten Werkzeugs.

_2r

8. Befestiger nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombi.iatiosnuten (318) unmittelbar auf die Zugnuten (402) foLgen, wobei die

• letzte Kombinationsnut von der ersten Zugnut um eine . Teilungsweite voneinander getrennt ist.