DE3208304A1 - Verfahren zum verbinden mehrerer einzelteile mit hilfe einer niete - Google Patents
Verfahren zum verbinden mehrerer einzelteile mit hilfe einer nieteInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J15/00—Riveting
- B21J15/10—Riveting machines
- B21J15/36—Rivet sets, i.e. tools for forming heads; Mandrels for expanding parts of hollow rivets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J15/00—Riveting
- B21J15/02—Riveting procedures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Insertion Pins And Rivets (AREA)
- Forging (AREA)
Description
■ G2Ü8-304
■-.-'· 8.' März 1982
PATENTANWALT \ .-.' · DE
OR-RiCHARDKNEISSL ' ; ' " '
V/icii.-.mayerstr. 46
D-8000 MÜNCHEN Tel. 089/295125
United Technologies Corp., Hartford, Ct./V.St.A.
Verfahren zum Verbinden mehrerer Einzelteile mit
Hilfe einer Niete
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden mehrerer Einzelteile durch Nieten und insbesondere auf ein
.solches Verfahren, bei welchem ein freies Spiel sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung zum Nietenschaft weitgehend
verhindert wird. ' ·
Bei der Herstellung von Prazisionsgeraten, wie z. B. Brennstoffreglern
für Gasturbinen,sind Nietverbindungen zwischen beweglichen Einzelteilen erforderlich. Bei Brennstoffreglern
für Gasturbinen bestehen solche Einzelteile beispielsweise aus Hebeln, Lenkern und dgl., die in Abhängigkeit vom Leistungsbedarf
und vom Betriebszustand der Maschine eine Schwenkbewegung durchführen. Die Genauigkeit des der Maschine
durch den Regler zugeführten BrennstoffStroms hängt in großem
Ausmaße von der Genauigkeit der Bewegung solcher schwenkbarer Bauteile ab. ■ ' ,
Typischerweise besitzen im Handel erhältliche Nieten, die in
solchen Verbindungen verwendet werden, einen ersten Kopf mit einer ebenen·inneren Oberfläche und einen geraden Schaft, der
senkrecht von der inneren Oberfläche absteht, wobei an der Verbindungsstelle zwischen dem ersten Kopf und dem Schaft eine
Ausrundung vorhanden ist. Die Verbindung wird dadurch hergestellt,
daß zunächst der Nietenschaft durch miteinander ausgerichtete Bohrungen in den Einzelteilen hindurchgesteckt und
hierauf das Ende des Schafts in einen zweiten Kopf verfprmt
wird, so daß die Einzelteile zwischen den beiden Nietenköpfen festgehalten werden. Die Qualität der Nietverbindung (das
Fehlen eines freien Spiels) hängt ab von der Genauigkeit, mit der die Bohrungen in den Einzelteilen durch den darin befindlichen
Schaft ausgefüllt werden, und von der Genauigkeit, mit der die Nietenköpfe an den Oberflächen der äußeren Einzelteile
_ ty _
anliegen. Es hat .sich herausgestellt, .daß Abweichungen in den
Schaftdurchmessern von im Handel erhältlichen Nieten, in der Kopfform, in der Geometrie der. Ausrundungen am Übergang vom
Kopf zum Schaft und in der Exzentrizität zwischen Kopf und ■
Schaft bei den bekannten Niettechniken die Herstellung gleichmäßiger
Schwenkverbindungen ohne unerwünschtes freies Spiel schwierig wenn nicht unmöglich machen. ' ·
Ein anderes Problem, welches mit den durch bekannte Techniken hergestellten Nietverbindungen verknüpft ist, liegt darin,
daß eine Ermüdung und eine permanente Längung der Niete eintreten kann, wenn die Verbindung .beispielsweise zur Aushärtung
eines an anderer Stelle der Vorrichtung verwendeten·Klebstoffs
erhitzt wird oder wenn die Verbindung in einer heißen Umgebung
verwendet wird, was weiter zum freien Spiel der Verbindung .bei.-trägt. . ' ■ .-■"-.--■" :
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
Zusammenfügen mehrerer Einzelteile durch Nieten zu· schaffen, wobei das freie Spiel in der Nietverbindung verringert -ist und
wobei Temperaturänderungen das'freie Spiel in der Verbindung
nicht vergrößern. ' ■ ' , ·
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der hergestellte Nietenkopf
zunächst so umgeformt, daß die innere Oberfläche eine
konkave Form erhält und die'Querschnittsfläche der Äusrundung
verringert wird, um den Sitz zwischen dem Kopf und einem benachbarten
Einzelteil zu verbessern. Hierauf wird der Nietenschaft durch ausgerichtete Bohrungen in den Einzelteilen eingeführt,
und dann werden die Einzelteile gegen den Kopf gedrückt, wodurch' die innere Oberfläche der Kopf durch Anlage
an den benachbarten Einzelteil abgeflacht wird. Während die Einzelteile gegen den ersten.Kopf gedrückt werden, wird ein
zweiter Kopf am freien Ende des Schafts in einer Gegenboh.rung
gebildet, die in einer der Bohrungen ausgebildet ist, so daß
-Sf-
Verbindung und die elastische Dehnung der Niete wesentlich verringert ist, wenn die Länge der Niete verkürzt wird, was
durch die Gegenbohrung 65 ermöglicht wird. Die konische Fläche 70 verbessert den Fluß des Materials des Schafts, wenn ·
sein Endteil in einen zweiten Kopf umgeformt wird.
Um Zwischenräume zwischen den Einzelteilen und zwischen dem Einzelteil 55 und dem ersten Kopf 15 zu beseitigen, werden die
Einzelteile zwischen dem Stempel. 47 und einem hohlen Stempel 75 zusammengedrückt. Hierbei werden nicht nur die Zwischenräume
verkleinert, sondern es wird auch die konkave innere Oberfläche 20 abgeflacht, wodurch die radial äußeren Teile des
Nietenkopfs vorgespannt werden, .in der Art, daß beim Umformen des Schafts in einen zweiten Kopf die Einzelteile zwischen den
Köpfen der Niete zusammengedrückt werden.
Während die Einzelteile durch den' hohlen Stempel 75 fest gegen '.
den ersten Kopf 15 gedrückt werden, wird das Ende des Schafts 25 in einen zweiten Kopf 80 umgeformt, indem die Niete entlang
ihrer Längsachse zwischen dem Stempel 47 und einem vollen Stempel 85 gestaucht wird, wobei die Nietverbindung fertig- ·
gestellt wird (Fig.·'4).
Wie oben bereits näher erläutert sind die Herstellungstoleranzen
von im Handel erhältlichen Nieten derart, daß der Durchmesser des Schafts und die Geometrie des Kopfs'und der Ausrundung
beträchtlich variieren, was auch■für die Exzentrizität zwischen
Kopf und Schaft gilt. Damit sie Schäfte unterschiedlichen Durchmessers aufnehmen können, müssen die Bohrungen in den
Einzelteilen 55 und 60 etwas größer sein als der maximale Schaftdurchmesser, der bei im Handel erhältlichen Nieten
gegebenerSpezifikation angetroffen wird. So ist aus Fig. 3 ersichtlich, daß der Schaft und die den Schaft aufnehmenden
Bohrungen einen Zwischenraum definieren, der, bleibt er be- ' · stehen, der fertigen Verbindung ein beträchtliches freies Spiel
- sr-
erteilt. Hätte das Einzelteil 60 keine Gegenbohrung, welche,
eine Verringerung der Länge des. Schafts ermöglicht,, dann bestünde
bei der Bildung des.zweiten Kopfs durch bekannte Techniken die Gefahr einer Deformation des Schafts durch. Abknicken
innerhalb der den Schaft aufnehmenden Bohrungen." Wennjedoch
der wesentlich kürzere Schaft .25 bei der Herstellung,
des Kopfs 8 0 zusammengedrückt wird, dann wird das oben be-· schriebene Abknicken, das bei der Herstellung eines Kopfs gem.
der bekannten Praxis auftritt, vermieden. Vielmehr ergibt die Bildung des Kopfs 80 ein Anstauchen oder eine Erweiterung des
Schafts, so daß der Schaft genau die Bohrungen in den Einzelteilen ausfüllt, wodurch weiter das freie Spiel in der Verbindung verringert wird. '
Es ist" also ersichtlich, daß .durch das. erfindungsgemäße Ver-'
fahren das gesamte freie Spiel in einer Nietverbindung .verringert
wird. Die Vergrößerung des Durchmessers: des Schafts" stellt eine nahezu perfekte Passung zwischen dem Schaft und
den Bohrungen in den Einzelteilen her.'Die Umformung des
Nietenkopfs verringert Abstände, die durch die bekannten Ausrundungen hervorgerufen werden und paßt die innere Kopfoberfläche fest an das benachbarte.. Einzelteil an. Die Aufrechterhaltung
eines Andrucks der Einzelteile an den ersten Kopf während der Ausbildung des zweiten Kopfs verringert das
Risiko des Auftretens eines Zwischenraums zwischen den Einzelteilen
selbst oder den Einzelteilen und dem ersten Kopf. Die Ausbildung einer Gegenbohrung verringert die Länge des Nietenschafts
und damit das thermische Wachstum der Niete und damit das freie Spiel der Verbindung. · ' .
Leerseite
Claims (5)
- Patentansprüche[I.) Verfahren zum Verbinden mehrerer Einzelteile durch eine Niete', die einen ersten Kopf mit einer ebenen inneren Oberfläche und einen Schaft, der'sich senkrecht von der inneren Oberfläche wegerstreckt, aufweist, wobei am Übergang zwischen Kopf und Schaft eine Ausrundung vorhanden ist, bei welchem Verfahren ausgerichtet.e Bohrungen in den Einzelteilen für die Aufnahme des Nietenschafts vorgesehen werden, der Schaft in die Bohrungen eingeführt wird und das freie Ende des Schafts in einen zweiten Kopf umgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Bildung des zweiten Kopfsa) die innere Oberfläche in eine konkave Form gebracht wird und dabei gleichzeitig, die Querschnittsflache der Ausrundung verringert wird, indem der Kopf mit seiner inneren Oberfläche gegen ein Gesenk mit einer konvexen 'Formungsoberfläche gedrückt wird, und · . . ·b) die Einzelteile an den ersten Kopf angedrückt werden, um Zwischenräume zwischen den Einzelteilen und zwischen dem ersten Kopf und dem benachbarten Einzelteil zu verringern.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß das Andrücken der Einzelteile an den ersten Kopf während · der Ausbildung des zweiten Kopfs aufrechterhalten wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste Kopf während der Umformung des Schafts in der Ausnehmung eines Stempels befindet, wobei das Andrücken ' der Einzelteile an '.den ersten Kopf und während der Ausbildung des zweiten Kopfs aufrechterhalten wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß die Ausnehmung im Stempel eine im allgemeinen konische Formaufweist. .
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung des Einzelteils, welches dem auszubildenden zweiten Kopf benachbart ist, eine Gegenbohrung vorgesehen wird.6: Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung des Einzelteils, das dem auszubildenden zweiten Kopf benachbart ist, eine Gegenbohrung vorgesehen wird, wobei der zweite Kopf in der Gegenbohrung ausgebildet wird, wodurch die erforderliche Länge der Niete verringert wird, was eine Verkleinerung der plastischen Längung der Niete aufgrund thermischer Ausdehnung als auch der elastischen Dehnung der Niete zur Folge hat.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US24682381A | 1981-03-23 | 1981-03-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19823208304 Withdrawn DE3208304A1 (de) | 1981-03-23 | 1982-03-08 | Verfahren zum verbinden mehrerer einzelteile mit hilfe einer niete |
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Country | Link |
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FR (1) | FR2502034B1 (de) |
GB (1) | GB2095152B (de) |
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IT (1) | IT1150711B (de) |
SE (1) | SE8201751L (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3640484A1 (de) * | 1986-11-27 | 1988-06-09 | Rheinmetall Gmbh | Verfahren zur sicherung eines scherstiftes |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB1186760A (en) * | 1967-12-02 | 1970-04-02 | Massey Ferguson Perkins Ltd | Rivet and Method of Riveting |
-
1982
- 1982-03-03 GB GB8206285A patent/GB2095152B/en not_active Expired
- 1982-03-05 IL IL65172A patent/IL65172A/xx unknown
- 1982-03-08 DE DE19823208304 patent/DE3208304A1/de not_active Withdrawn
- 1982-03-19 SE SE8201751A patent/SE8201751L/ not_active Application Discontinuation
- 1982-03-19 IT IT20278/82A patent/IT1150711B/it active
- 1982-03-19 FR FR8204675A patent/FR2502034B1/fr not_active Expired
- 1982-03-23 JP JP57046202A patent/JPS57168743A/ja active Pending
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DE3640484A1 (de) * | 1986-11-27 | 1988-06-09 | Rheinmetall Gmbh | Verfahren zur sicherung eines scherstiftes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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IT8220278A0 (it) | 1982-03-19 |
IL65172A (en) | 1985-08-30 |
IL65172A0 (en) | 1982-05-31 |
FR2502034B1 (fr) | 1987-06-19 |
FR2502034A1 (fr) | 1982-09-24 |
GB2095152B (en) | 1984-07-18 |
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JPS57168743A (en) | 1982-10-18 |
GB2095152A (en) | 1982-09-29 |
IT1150711B (it) | 1986-12-17 |
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Legal Events
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