DE3448553C2 - Blindbefestiger zum Festlegen einer Vielzahl von Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Blindbefestiger zum Festlegen einer Vielzahl von Werkstücken mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Beispiele von mehrteiligen Blindbefestigern sind in den US 3 148 578, 3 302 510, 3 369 289, 3 212 613 und 4 364 697 offenbart.

Weiterhin beschreibt die US 3,302,510 einen Blindniet mit einem Stift, der eine Bruchstelle, eine Sperrnut und einen zylindrischen Abschnitt aufweist. Der Stift wird soweit in die Hülse gezogen, bis die Sperrnut eine Stellung erreicht hat, in der sie eine Sperrhaken aufnehmen kann. In dieser Stellung wird der Sperrhaken in die Sperrnut gedrückt. Eine Vergrößerung der Axialkraft zwischen Stift und Hülse führt zum Bruch des Stiftes an der Bruchstelle. Eine Schneidkante, die an dem dem Hülsenkopf entgegengesetzten Ende der Hülse gelegen ist, schert einen kleinen Materialring von der inneren Umfangsfläche des vergrößerten Hülsenkopfes ab, der beim Weiterbewegen des Stiftes in der Hülse vor dem Werkzeug hergeschoben wird, wobei der abgescherte Materialring gegen die Innenschulter des Hülsenendes gedrückt wird. Der Materialring sammelt sich vor dem Werkzeug an einem Abschnitt des Stiftes, wodurch bei Weiterbewegung des Stiftes Reib- und Verformungskräfte entstehen, die größer sein können als vorgesehen ist, so daß in dieser Ausführungsform die Sollbruchstelle frühzeitig brechen kann. Wenn andererseits der abgescherte Materialring beim Bewegen des Stiftes Reib- und Verformungskräfte verursacht, die kleiner sind, als vorgesehen, kann dies zu einer zu schwachen Verbindung der Werkzeuge durch den Blindniet führen.

Die DE 79 29 343 U1 lehrt die Verwendung eines externen separaten Sperrings zum Zusammenwirken mit einem konischen Bohrungsabschnitt mit einem solchen Winkel, daß eine Sperrhülse einer radial einwärts gerichteten Verformung widersteht, bis eine umlaufende Sperrtasche mit einem konischen Bohrungsabschnitt ausgerichtet ist. Hier liegt eine umlaufende Anschlagschulter auf dem Dorn einer Hülse an. Dadurch erfährt eine Weiterbewegung des Dornes einen Widerstand, so daß der Sperring in die Nut hineingedrückt und so der Dorn mit der Hülse versperrt wird.

Die US-3 292 482 ist ebenfalls auf eine externe Sperrung gerichtet. Hier wird eine hervortretender äußerer Ring am Ende des Setzhubs vom Setzwerkzeug in eine Sperrnut eines Stiftes gedrückt. Das Ende des Setzhubs erfolgt, wenn eine Kegelfläche sich an eine entsprechende Schulter in einer Hülse anlegt. Dann drückt die extern auf den Ring wirkende Kraft das Material der Hülse in die Nut, um den Stift mit der Hülse zu versperren. Bei noch weiterer Zunahme der aufgebrachten Last reißt der Stift an der Sollbruchstelle. Die Schulter in der Hülse wirkt für die Kegelfläche als Anschlag, wozu die innere Schulter der Hülse nahe dem Kopf der Hülse angeordnet ist.

Bei vielen Anwendungen von Blindbefestigeren ist es erwünscht, daß ein einziger Befestiger über einen großen Griffweitenbereich einsetzbar, d. h. in der Lage ist, Werkstücke verschiedener Gruppen mit unterschiedlichen Summendicken aneinander zu befestigen. Gleichzeitig ist erwünscht, daß der Befestiger in der Lage ist, die Werkstücke zusammen- bzw. aufeinanderzuziehen. Schließlich ist erwünscht, daß der Befestiger einen Blindkopf ausbildet, dessen sich an die Rück- bzw. Blindseite der Werkstücke anlegende Fläche verhältnismäßig groß ist. In zahlreichen Anwendungen sollen auch nach dem Setzen der Stift und die Hülse mechanisch miteinander versperrt sein.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Blindbefestiger zu schaffen, bei dem ein großer Griffweitenbereich erzielbar ist, also Werkstücke verschiedener Gruppen mit unterschiedlichen Summendicken aneinander zu befestigen sind. Gleichzeitig sollen die Werkstücke zusammen- bzw. aufeinander zu gezogen werden. Zusätzlich soll der Blindkopf eine möglichst große Anlagefläche an der Rück- bzw. Blindseite der Werkstücke aufweisen.

Weiter sollen nach dem Setzen der Stift und die Hülse mechanisch miteinander versperrt werden. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der erfindungsgemäße Befestiger versperrt den Stift und die Hülse mittels einer sich intern ausbildenen Sperrung miteinander. Das funktioniert durch das Kaltumdrücken von Material und bildet dabei die Sperrung durch den Eingriff einer Formringfläche auf dem Stift mit einer Sperrschulter in der Hülse aus. Auf diese Weise wird das Material für die Sperre durch Metall gewonnen, das bei minimaler Scherung der Sperrschulter in der Hülse einwärts fließt. Diese Konstruktion erleichtert auch ein auswärts erfolgendes Ausdrücken des Materials an der Hülsenschulter, um über eine wesentliche Länge des Hülsenschaftes eine Lochfüllung zu erreichen.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.

Fig. 1 ist ein teilweise geschnittener und weggebrochener Aufriß eines Blindbefestigers nach der Erfindung;

Fig. 2a-2c zeigen teilweise geschnitten und weggebrochen den Blindbefestiger der Fig. 1 in Werkstücken mit einer minimalen Summendicke, wobei die Fig. 2a den Anfang, die Fig. 2b einen Zwischenzustand und die Fig. 2c den Abschluß des Setzvorgangs darstellen;

Fig. 3a bis 3c zeigen ähnlich den Fig. 2a bis 2c den Blindbefestiger nach Fig. 1 beim Setzen in Werkstücken mit der maximalen Summendicke;

Fig. 4 bis 6 sind Längsschnitte durch unterschiedliche aufgebaute Griffweiten- Ausgleichseinrichtungen;

Fig. 7 bis 8 sind teilweise geschnitten und weggebrochen Darstellungen, die die Sperrung zwischen Stift und Hülse bei minimalem bzw. maximalem Spiel zeigen; und

Fig. 9 ist eine Teildarstellung eines abgeänderten Blindbefestigers beim Setzen mit einem passenden Setzwerkzeug.

Nach Fig. 1 weist ein Blindbefestiger 10 eine hohle Hülse 12, einen Stift 14 und eine Ausgleichshülse 16 auf und ist in die fluchtenden Bohrungen 18, 20 in die aneinander zu befestigen Werkstücke 22 bzw. 24 eingesetzt. Die Summendicke der Werkstücke 22, 24 stellt die minimale Griffweite für den Blindbefestiger 10 dar, während die strichpunktartige Linie 26 die Summendicke der Werkstücke für die maximale Griffweite des Blindbefestigers 10 zeigt.

Die Abmessung d₁ bezeichnet den Griffweitenbereich zwischen dem Minimum und dem Maximum.

Die Hülse 12 hat einen gradlinigen Schaftabschnitt 28 mit gleichem Außendurchmesser, und läuft an ihrem vorderen Ende zu einem vergrößerten vorstehenden Hülsenkopf 30 aus. Sie kann auch mit einem bündig abschließenden (Senk-) Kopf ausgeführt sein.

Die Hülse 12 enthält eine zentrale Bohrung mit einem Bohrungsabschnitt 32, der über eine bestimmte Länge des Hülsenschaftabschnitts 28 verläuft und in einen Bohrungsabschnitt 34 mit verringertem Innendurchmesser übergeht. Der Bohrungsabschnitt 34 verläuft über eine wesentliche Länge des Schaftabschnitts 28, einschließlich einer Länge über den Kopf 30 hinaus. Eine umlaufende Sperrschulter 36 ist am Übergang des Bohrungsabschnitts 32 zum Bohrungsabschnitt 34 ausgebildet.

Der Stift 14 hat einen langgestreckten, glatten Schaftteil 38, der hinten zu einem vergrößerten Stiftkopf 40 ausläuft. Vorne hat der Stift 14 einen Zugabschnitt 42, auf dem eine Vielzahl ringförmiger Zugnuten 43 ausgebildet ist. Ein glatter Schaftabschnitt 47 mit verringertem Druchmesser verbindet den Zugabschnitt 42 über eine umlaufende Sollbruchnut 46 mit einer Führungs- und Anschlagringfläche 44 mit größerem Durchmesser. Die Sollbruchnut 46 bildet den schwächsten Teil des Stifts 14. Eine ringförmig umlaufende Sperrnut 48 ist zwischen der Führungsringfläche 44 und einer Formringfläche 50 mit größerem Durchmesser vorgesehen.

Die Ausgleichshülse 16 ist auf dem Stift 14 zwischen dem Stiftkopf 40 und dem Blindende des Hülsenschaftabschnitts 28 angeordnet. Die Ausgleichshülse 16 hat eine gewellte äußere Form, die von zwei gleichen Flanschen 52 an den Enden eines Schaftteils 54 mit verringertem Durchmesser gebildet wird. Diese doppelendige Ausführung erlaubt, die Ausgleichshülse in beliebiger Lage auf den Stift 14 aufzusetzen.

Die Zentralbohrung 56 der Ausgleichshülse 16 umgreift die Formringfläche 50, mit dem größten Durchmesser am Stift 14, mit geringem Spiel. Die Führungs- und Anschlagringfläche 44 hat den gleichen oder einen etwas geringeren Durchmesser als der Bohrungsabschnitt 34, so daß das Vorderende des Stifts 14 geführt wird, wenn er relativ zur Hülse 12 bewegt wird. Der Zugabschnitt 42 und der angrenzende Schaftabschnitt 47 haben einen kleineren Durchmesser als die Ringfläche 44 und sitzen mit geringem Spiel im verjüngten Bohrungsabschnitt 34. Die Formringfläche 50 sitzt dicht bzw. mit leichter Preßpassung im Abschnitt 32 der Hülsenbohrung. Der Außendurchmesser der Flansche 52 der Ausgleichshülse 16 ist kleiner als der Außendurchmesser des Schaftabschnitts 28 der Hülse 12 und auch kleiner als der Außendurchmesser des Stiftkopfes 40, der am Übergang zum Schaft 38 bei 58 unterschnitten ist, um die anliegende Stirnfläche des angrenzenden Flansches 52 aufzunehmen und festzuhalten. Nach dem Aufsetzen der Ausgleichshülse 16 und der Hülse 12 auf den Stift 14 wird der Hülsenkopf 30 der Hülse 12 zu einem radial einwärts vorstehenden Vorsprung 152 eingerückt, der die Teile des Blindbefestigers 10 zwecks leichterer Handhabung zusammenhält.

Der Blindbefestiger 10 ist für das Setzen mit einem Setzwerkzeug 53 herkömmlicher Ausführung ausgeführt. Das Setzwerkzeug enthält eine Klemmbackenanordnung (nicht gezeigt), die die Zugnuten des Zugabschnitts 42 umfaßt, während ein Amboß 55 sich als Drucklager an den Hülsenkopf 30 anlegt. Bei der Betätigung des Werkzeugs fährt die Klemmbackenanordnung vom Amboß 55 axial weg, so daß eine axiale Kraft zwischen dem Stift 14 und der Hülse 12 auftritt. Der Amboß 55 hat eine zentrale Bohrung 57, die den Zugabschnitt 42 mit Spiel aufnimmt, deren Durchmesser jedoch kleiner als der der Führungs- und Anschlagringfläche 44 ist; siehe unten. Die Anlagefläche 59 des Ambosses 55 ist ebenflächig und dem Hülsenkopf 30 angepaßt. Die Außenfläche 61 erstreckt sich über etwa den halben Durchmesser des Hülsenkopfes 30 und bietet eine gute Auflagefläche für den Amboß 55, um unter der Setzkraft Verformungen zu vermeiden.

Wenn die mit dem Werkzeug 53 aufgebrachte Axialkraft zunimmt, wird der Stift 14 in die Hülse 12 hineingezogen, wobei sich das Blindende des Hülsenschaftabschnitts 28 zu einem tulpenförmigen Blindkopf (Fig. 2c) aufweitet. Dies ist aus der Aufeinanderfolge der Fig. 2a-2c sowie 3a-3c zu ersehen.

In der Fig. 2a ist der Stift 14 um eine Strecke d1 zur Hülse 12 hin gezogen gezeigt. In diesem Zustand ist der Schaft 12 an der Blindseite des Werkstücks 24 gering ausgebeult. Die Führungs- und Anschlagringfläche 44 ist teilweise in den verjüngten Bohrungsabschnitt 34 eingefahren. Die radial äußere Seite der Führungs- und Anschlagringfläche 44 ist gerundet, um das Einfahren in die bzw. das anfängliche Ausrichten mit dem Bohrungsabschnitt 34 zu erleichtern.

Während der Stift 14 weiter in den Hülsenschaftabschnitt 28 eingezogen wird (Strecke d₂ in Fig. 2b), gelangt der angrenzende Flansch 52 in den Bohrungsabschnitt 32 hinein. Hierbei kann dieser Flansch 52 von der anliegenden Stirnfläche des Hülsenschaftabschnitts 28 einen umlaufenden Ring 62 abscheren, so daß das Eindringen des Flansches 52 in den Bohrungsabschnitt 32 erleichtert wird. Der davon beeinflußte Endteil des Hülsenschaftabschnitts 28 weitet sich über den Flansch 52 aus, und die Ausbildung des tulpenförmigen Blindkopfes 60 beginnt. Der Schaftteil 54 der Ausgleichshülse 16 hat sich noch nicht wesentlich auswärts verformt. Eine auswärts gerichtete Verformung des Schaftteils 54 bewirkt eine Verkürzung der Hülse 16, und diese Verkürzung ermöglicht den Ausgleich der Griffweitenunterschiede. Die Unterschneidung am Stiftkopf 30 des Stifts 14 drückt den anliegenden Flansch 52 einwärts, so daß der Stiftkopf nicht in die Hülsenbohrung 56 einfahren kann.

Nach Fig. 2b hat die Formringfläche 50 sich an die Sperrschulter 36 angelegt und ein Teil des Materials derselben und des angrenzenden Teiles des verjüngten Bohrungabschnitts 34 einwärts in die Sperrnut 48 im Stift 14 gedrückt. Gleichzeitig hat die Formringfläche 50 die Schulter 36 und den angrenzenden Bohrungsabschnitt auswärts gedrückt, so daß der Raum zwischen dem Hülsenschaft 28 und der Bohrung 20 im hinteren Werkstück 25 ausgefüllt wird.

Nach Fig. 2c hat der Stift 14 die Strecke d₃ zu durchlaufen. Mit dieser Bewegung ist die Ausbildung des Blindkopfes 60 abgeschlossen und ist gleichzeitig die Sperrnut 48 mit dem von der Formringfläche 50 in sie eingedrückten Hülsenmaterial ausgefüllt worden. Gleichzeitig befindet sich die Sollbruchnut 46 nahe dem äußeren Ende des Hülsenkopfes 30 und eine weitere Bewegung des Stifts 14 ist verhindert, da die Führungs- und Anschlagringfläche 44 an der Anlagefläche 59 des Ambosses 55 um die Bohrung 57 herum anliegt. Bei weiterer Kraftaufbringung durch das Setzwerkzeug reißt der Schaft des Stiftes 14 an der Sollbruchnut 46 ab, womit das Setzen des Blindbefestigers 10 beendet ist. Die Ringfläche 50 hat auch den Hülsenschaftabschnitt 28 aufgeweitet, der die Bohrungen 20, 18 über die von der Ringfläche 50 im verjüngten Abschnitt 34 der Bohrung zurückgelegte Strecke ausfüllt. Die Sperrnut 48 ist zwar nicht maximal, aber über die Breite tief genug ausgefüllt worden, so daß sich eine ausreichende Scherfläche ergibt, die einer axialen Trennung des Stiftes 14 von der Hülse 12 entgegenwirkt.

Weiterhin ist der Schaftabschnitt 54 der Ausgleichshülse 46 nach Fig. 2a bis 2c bei minimaler Griffweite nicht wesentlich auswärts verformt. Es kann ein Stauchen jedoch auch im Zustand minimaler Griffweite vorkommen. Auf jeden Fall wird jedoch der Schaftabschnitt 54 sich bei von der in Fig. 2a-2c gezeigten minimalen zur in Fig. 3a-3c gezeigten maximalen Griffweite zunehmend auswärts ausbeulen. Dieses zunehmende Ausbeulen ergibt eine Verkürzung der Hülse 16 und damit den erforderlichen Griffweitenausgleich. Dies ergibt sich aus dem in den Fig. 3a bis 3c gezeigten Setzen des Blindbefestigers 10 bei maximaler Griffweite.

In den Fig. 3a bis 3c sind denen der Fig. 1 und 2a bis 2c entsprechende Teile mit den um den Zusatzbuchstaben "a" ergänzten Bezugszeichen versehen.

Die Fig. 3a bis 3c zeigen den Blindbefestiger 10 in die fluchtenden Öffnungen 18a, 20a der Werkstücke 22a, 24a eingesetzt. Die Summendicke der Werkstücke 22a, 24a bestimmt die maximale Griffweite. Der Blindbefestiger 10 ist bis 3c mit den denn Fig. 2a bis 2c entsprechenden Strecken d₁ bis d₃ gezeigt. Die Zustände in den Fig. 3a, 3b entsprechen denen der Fig. 2a und 2b. Für maximale Griffweite zeigt die Fig. 3b jedoch den Blindkopf 60 des Blindbefestigers 10 näher an der Blind- bzw. Rückseite des Werkstücks 24a. Die Ausbildung des Blindkopfes 60 ist also abgeschlossen, bevor der Stift 14 die Strecke d₃ zurückgelegt hat. Wie für die minimale Griffweite der Fig. 2a bis 2c zeigt die Fig. 3c, daß, wenn der Stift 14 die Strecke d₃ zurückgelegt hat, die Sperrnut 48 etwa ausgefüllt ist und die Sollbruchnut 46 etwa an der Außenfläche des vergrößerten Hülsenkopfes 30 liegt. Gleichzeitig ist der Raum zwischen den Bohrungen 18a, 20a und den Hülsenschaftabschnitt 28 von der Formringfläche 50 mit Material aus dem verjüngten Bohrungsabschnitt 34 ausgefüllt worden. Die Ausgleichshülse 16 nimmt nun den Griffweitenunterschied auf.

Während der Stift 14 in die endgültige Lage läuft, beult der Schaftabschnitt 54 der Ausgleichshülse 16 sich auswärts aus, so daß sich die Hülsen verkürzt siehe Fig. 3c mit der Stauchung 64. Diese Verformung durch Stauchung und die Verkürzung setzt sich fort, wobei sich die Sperrnut 48 mit Material der Schulter 36 und der angrenzenden Hülsenwandung ausfüllt. Die Sperrnut 48 ist daher ausgefüllt, wenn die Führungs- und Anschlagringfläche 44w sich an die flache Anschlagfläche 59 des Ambosses 55 anlegt, eine weitere Stiftbewegung unmöglich wird und der Schaft des Stifts 14 an der Sollbruchnut 46 nahe dem äußeren Ende des Hülsenkopfes 30 abreißt, wie in Fig. 3c dargestellt. Der Stift 14 legt unabhängig von der Griffweite die gleiche Gesamtentfernung d₃ zurück.

Bei dem dargestellten Aufbau des Blindbefestigers 10 ist es nicht nötig, sich auf das "in die Länge ziehen" des Stifts 14 zu verlassen, um unterschiedliche Griffweiten zu erreichen. Die Hülse 12 sitzt mit Spiel in den Öffnungen 18, 20 (18a, 20a) der Werkstücke 22, 24 (22a, 24a). Dieses Spiel kann von einem satten Sitz bis zu einem gewählten Maximum reichen. Die Sperrnut 48 ist mit einem solchen Volumen ausgeführt, daß sie Unterschiede der geforderten Lochfüllung auffängt, und eine Versperrung des Stifts 14 mit der Hülse 12 gewährleistet.

Weiterhin hat die Formringfläche 50 einer Fläche 66, quer zur Achse des Stifts 14. Die äußere Kante 68 der Fläche 66 (Fig. 1) ist mit einem solchen Radius gerundet, daß ein Abscheren des Materials von der Sperrschulter 36 und dem angrenzenden Bohrungsteil einwärts zum Füllen der Sperrnut 48 und/oder auswärts zum Füllen der Bohrung vermieden ist. Entsprechend ist die gegenüberliegende Fläche 67 auf der Führungs- und Anschlagfläche 44 schwach gerunget; sie bildet mit der Fläche 66 eine Sperrnut mit großer Breite, die einer Trennung des Stifts 14 von der Hülse 12 entgegenwirkt.

Die Härten der Ausgleichshülse 16 und der Hülse 12 lassen sich ebenso wie die Formen für die beschriebene Arbeitsweise wählen. In einer Ausführungsform eines Blindbefestigers 10 bestand der Stift 14 aus Stahl mit einer Härte von R_c 48-52, die Hülse 12 aus Aluminium der US-Normart 5056 mit einer Härte von R_c 38 und die Ausgleichshülse 16 aus Kohlenstoffstahl mit einer Härte von R_b 90-94.

Die Fig. 6 zeigt eine Abänderung der Ausgleichshülse 16b nach Fig. 4. Diese Ausgleichshülse 16d ist mit nur einem Ringflansch 52d ausgeführt, der an einem Ende des Schaftabschnitts 54d aus einwärts vorsteht. Das Flanschende der Ausgleichhülse 16d ist auf das gegenüberliegende Ende des Hülsenschafts 28 aufgesetzt.

Der Stift 14 durchfährt im gesamten Griffweitenbereich, vom Minimum bis zum Maximum relativ zur Hülse 12 die gleiche Strecke d₃. Ebenso durchläuft die Formringfläche 50 vom Anliegen an der Sperrschulter 36 aus innerhalb des gesamten Griffweitenbereichs die gleiche Strecke. Die zum Ausfüllen der Bohrung und der Sperrnut 48 verfügbare Materialmenge ist also etwa konstant. Das verfügbare Hülsenmaterial muß ausreichen, um die Bohrungsfüllung bei maximalem Spiel zwischen dem Hülsenschaft 28 und den Werkstücköffnungen 18, 20; 18a, 20a zu sichern und gleichzeitig die Sperrung in der Sperrnut 48 bewirken. Andererseits muß bei minimalem Spiel das Volumen der Sperrnut 48 ausreichen, um einen größeren Anteil des umgedrückten Hülsenmaterials aufzunehmen; ist dieses letztere Volumen zu klein und ist die Nut 48 ausgefüllt, bevor der Stift 14 seine endgültige Sollage erreicht hat, kann der Stift an der Sollbruchnut 46 an einer Stelle reißen, die noch zu weit in der Hülse 12 liegt. Daher wird die Sperrnut 48 so ausgeführt, daß sie als Ausgleichsbehälter wirkt, der die Unterschiede zwischen dem maximalen und dem minimalen Spiel und anderen Bedingungen auffängt, aber eine gute Sperrung zwischen dem Stift 14 und der Hülse 12 ergibt. Die Sperrnut 48 (entsprechend dem Abstand der Flächen 66, 67) ist ausreichend breit, so daß das in die Sperrnut 48 eingedrückte Material eine Scherfläche bildet, und der Stift 14 nur schwierig aus der Hülse 12 herausgedrückt werden kann. Die Tiefe der Sperrnut 48 ist so, daß sich das gewünschte Volumen ergibt, während der Widerstand gegen einen Stiftabriß oder eine wesentliche Verformung vor dem gewünschten Abriß in der Sollbruchnut 46 ausreicht.

In einer Ausführungsform eines Blindbefestigers 10 mit der Nenngröße 5/32" wurden der Stift 14 und die Hülse 12 mit folgenden Abmessungen ausgeführt:

Stift 14

Schaftabschnitt 38	2,692 mm Durchmesser
Formringfläche 50	2,743 mm Durchmesser
Sperrnut 48	2,007 mm Durchmesser
Anschlagringfläche 44	0,787 mm Breite 2,413 mm Durchmesser

Hülse 12

Schaftbohrung 32	2,718 mm Durchmesser
Bohrungsabschnitt 34	2,464 mm Durchmesser
Schaft 28	4,013 mm Durchmesser
Auflagefläche 61	5,089 mm Durchmesser

Werkstücke 22, 24

Gesamtspiel zwischen den Öffnungen	min. 0,025 mm
18, 20 und dem Schaft 28	max. 0,127 mm

Die Vorratskammerfunktion der Sperrnut 48 ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt, in denen der Fig. 1 entsprechende Teile mit den gleichen, um den Zusatzbuchstaben "e" bzw. "f" ergänzten Bezugszeichen gekennzeichnet sind.

Die Fig. 7 zeigt den Blindbefestiger 10e zum Festlegen der Werkstücke 22e, 24e mit den Öffnungen 18e bzw. 20e mit maximalem Spiel zum Hülsenschaftabschnitt 28e. Während die Formringfläche 50e den Hülsenschaftabschnitt 28e aufgeweitete hat, um die Öffnungen 18e, 20e mit dem Hülsenmaterial des verjüngten Bohrungsabschnitts 34e auszufüllen, ist noch genug Hülsenmaterial vorhanden, um die Sperrnut 48e zu füllen. Bei maximalem Spiel wird die Sperrnut 48e über ihre gesamte Breite ausgefüllt, während in ihrer Tiefe noch zusätzliches Volumen frei ist. Die einer Trennung des Hülse 12 vom Stift 14 entgegenwirkende Scherfläche ist von der Breite der Sperrnut 48e bestimmt. Die Nut 48e ist bis etwa zur Hälfte ihrer Tiefe ausgefüllt worden.

In der Fig. 8 dient der Blindbefestiger 10f zum Festlegen der Werkstücke 22f, 24f mit den Öffnungen 18f bzw. 20f bei minimalem Spiel zum Hülsenschaftabschnitt 28f. Hier wird die Sperrnut 48f mit dem überschüssigen Material der Hülse nach deren Ausdehnung in den Öffnungen 18f, 20f vollständig ausgefüllt. Wenn die Sperrnut 48f vollständig ausgefüllt ist, befindet sich der Stift 14f in der Lage für den Abriß an der Sollbruchnut 46f, nachdem die Führungs- und Anschlagringfläche 44f sich an den Amboß 55 des Setzwerkzeugs angelegt hat. Bei minimalem Spiel braucht die Sperrnut 48f nicht vollständig ausgefüllt zu sein; falls dies dennoch der Fall sein sollte, dann in der Stellung des Stifts 14f, in der dieser seine Bewegungsstrecke vollständig zurückgelegt und die zum Abriß erforderliche Lage erreicht hat.

Während das Hülsenmaterial für die Versperrung in der Nut 48e für den Fall maximalen Spiels (Fig. 7) diese nicht zu voller Tiefe füllt, hält es den Stift 14e ebenso fest wie bei der vollständigeren Ausfüllung der Nut, nach Fig. 8, da die Scherfläche beim maximalen und minimalen Spiel etwa gleich ist.

Indem man eine Sperrnut 48 erheblicher Breite und Aufnahmekapazität vorsieht, kann diese ein großes Volumen an überschüssigem Hülsenmaterial zum Ausfüllen der Bohrungen und zur Ausbildung der Sperrung aufnehmen. Gleichzeitig verbessert die erhebliche Breite die Rückhaltewirkung auf den Stift 14, da die resultierende Scherfläche recht groß ist. Die große Breite erlaubt auch ohne eine zu tiefe Nut das gewünschte Volumen zu erreichen; die Nut kann also im Verhältnis zur Sollbruchnut 46 flach ausgeführt werden.

Aus den Fig. 2a bis 2c ist zu ersehen, daß der Blindbefestiger 10 beim Griffweitenminimum der Werkstücke 22, 24 eine Lochausfüllung über eine erhebliche Länger der Öffnungen 18, 20 bietet. Die Lochausfüllung zwischen den Außenflächen der Werkstücke 22, 24 erstreckt sich bei minimaler Griffweite über mindestens etwa die Hälfte der Summendicke der Werkstücke. Das Material für sowohl die Bohrungsausfüllung als auch das Ausbilden der Sperrung wird vom Schaftabschnitt 28 der Hülse 12 geliefert.

Für einen Blindbefestiger 10 mit der Nenngröße 5/32" beträgt die Breite der Sperrnut 48 etwa ein Drittel des Durchmessers. Weiterhin können die Lochfüllung und das Ausbilden der Sperrung über mindestens etwa ein Drittel bis zur Hälfte der Gesamtbewegungsstrecke des Stifts 14 erfolgen, und die Breite der Sperrnut 48 beträgt etwa ein Drittel der ausgefüllten Lochlänge. Das ändert sich jedoch mit der Größe des Blindbefestigers.

In einigen Fällen kann die Anschlagringfläche 44 innerhalb des Hülsenkopfes 30 anliegen, damit dort der Stiftabriß erfolgt. Dies läßt sich mit dem abgeänderten Aufbau nach Fig. 9 erreichen, in der denen der Fig. 1 entsprechende Teile mit den um den Zusatzbuchstaben "g" ergänzten Bezugszeichen bezeichnet sind.

In der Fig. 9 ist beim nur teilweise gezeigten Blindbefestiger 10g die Hülse 12g mit einer Senkbohrung 70 im Hülsenkopf 30g am äußeren Ende des verjüngten Bohrungsabschnitts 34g ausgeführt. Der Amboß 55g des Setzwerkzeugs 53g ist mit einem vorstehenden Ring 72 ausgeführt, der in die Senkbohrung 70 paßt. Auf diese Weise legt die Führungs- und Anschlagringfläche 44g auf dem Stift 14g sich an den Ring 72 bereits innerhalb des Bohrungsabschnitts 34g an, so daß der Abriß an der Sollbruchnut 46g innerhalb des Hülsenkopfes 30g erfolgt.

Während in Fig. 1 der Amboß 55 mit einer ebenen Außenfläche 59 dargestellt ist, an die die Führungs- und Anschlagringfläche 44 sich anlegt, um den Stift 14 zum Stillstand zu bringen, läßt sich dies auch mit einem anders geformten Amboß sowie einer separaten flachen Ringscheibe o. dgl. erreichen; diese Scheibe wäre dann Teil des Blindbefestigers 10 und so angepaßt, daß sie sich an die Anlagefläche 61 des Hülsenkopfes anlegt; sie würde einen kleineren Innendurchmesser als die Führungs- und Anschlagringfläche 44 haben, so daß diese sich an sie anlegen und die Bewegung des Stiftes 14 aufhalten kann.

Claims (7)

1. Blindbefestiger zum Festlegen einer Vielzahl von Werkstücken einer Summendicke zwischen einem vorgewählten Minimum und einem vorgewählten Maximum, wobei die Differenz zwischen dem Minimum und dem Maximum den Griffweitenbereich des Befestigers darstellt, mit

• 1. einer hohlen Hülse (12) mit einem Hülsenschaftabschnitt (28), einer Durchgangsbohrung in der Hülse (12) mit einem eine Sperrung bildenden Bohrungsabschnitt (34), der im wesentlichen innerhalb des Hülsenschaftabschnitts (28) gelegen ist, und mit einem Hülsenkopf (30) an einem Ende der Hülse (12),
• 2. einem Stift (14), der in eine Stellung in der Bohrung des Hülsenschaftabschnitts (28) bringbar und relativ zum Hülsenschaftabschnitt (28) bewegbar ist, wobei er diesen zu einem Blindkopf (60) entgegengesetzt dem Hülsenkopf (30) verformen kann, wenn eine relative Axialkraft zwischen dem Stift (14) und der Hülse (12) aufgebracht wird, und wobei der Stift (14) einen vergrößerten Stiftkopf (40), der an dem dem Hülsenkopf entgegengesetzten Ende des Hülsenschaftabschnitts (28) gelegen ist, sowie einen Stiftschaftabschnitt (38) mit einer Sollbruchnut (46, 46e, 46f, 46g) aufweist, die bei unterschiedlichen Werkstückdicken an einer vorgewählten Stelle innerhalb des Griffweitenbereichs gelegen ist, dadurch gekennzeichnet, daß
• 3. der Hülsenschaftabschnitt (28) in fluchtende Öffnungen der Werkstücke mit minimalem bis maximalem Spiel zu diesen einsetzbar ist,
• 4. der Stift (14, 14e, 14f) eine Formringfläche (50) mit vergrößertem Durchmesser aufweist,
• 5. die Durchgangsbohrung der Hülse (12, 12e, 12f) einen eine Sperrung bildenden Bohrungsabschnitt (34) aufweist, der innerhalb des . Hülsenschaftabschnitts (28) liegt, im wesentlichen von dem Hülsenkopf (30) axial abverläuft und in vorgewählten Eingriff mit der Formringfläche (50) tritt, wobei im Stift (14, 14e, 14f) direkt an die Formringfläche (50) anschließend und zwischen dieser und der Sollbruchnut (46, 46e, 46f, 46g) eine Sperrnut (48) vorgesehen ist,
• 6. die Formringfläche (50) in dem die Sperrung bildenden Bohrungsabschnitt (34) bewegbar ist, um den Hülsenschaftabschnitt (28) aufzuweiten, so den Freiraum zu den fluchtenden Öffnungen (18, 20) auszufüllen und überschüssiges Material in die Sperrnut (48) zu drücken, so daß der Stift (14) mit der Hülse (12) versperrt wird, und daß
• 7. die Sperrnut (48) mit einer erheblichen Breite und einer vorgewählten Tiefe ausgeführt ist, um ein gewünschtes Volumen herzustellen, so daß bei maximalem Spiel das überschüssige Material allgemein nicht das gewünschte Volumen übersteigt, wenn der Stift (14) in eine Stellung gelangt ist, in der die Sollbruchnut (46) die vorgewählte Lage erreicht hat.

2. Blindbefestiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülsenschaftabschnitt (28) einen radial einwärts vorstehenden Vorsprung (152) umfaßt, der auf der Innenseite der Bohrung des Hülsenschaftabschnittes (28) an dessen vorderem Ende angeordnet ist und gegen die Formringfläche (50) anliegt.

3. Blindbefestiger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Sperrung bildende Bohrungsabschnitt (34) einen verringerten Durchmesser aufweist, der in einen Bohrungsabschnitt (32) größeren Durchmessers übergeht und in dem Hülsenschaftabschnitt (28) vom Hülsenkopf (30, 30e, 30f) bis zu einer in etwa der minimalen Dicke entsprechenden Stelle verläuft, und daß der Übergang vom die Sperrung bildenden Bohrungsabschnitt (34) zum aufgeweiteten Bohrungsabschnitt (32) eine Sperrschulter (36) bildet.

4. Blindbefestiger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (14, 14e, 14f) eine Führungsfläche (44) mit einem solchen Durchmesser aufweist, daß sie satt den die Sperrung bildenden Bohrungsabschnitt (34) ausrichtet und führt.

5. Blindbefestiger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere (nachlaufende) Fläche der Führungsringfläche (44) das vordere Ende der Sperrnut (48) bildet.

6. Blindbefestiger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsringfläche (44) eine vordere (führende) Fläche aufweist, die einen Anschlag für den Stift (14, 14e, 14f) bildet, der die weitere Bewegung verhindert, sobald die Sollbruchnut (46) die vorgewählte Lage erreicht.

7. Blindbefestiger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrnut (48) eine Breite aufweist von etwa einem Drittel der Länge des die Sperrung bildenden Bohrungsabschnitts (34), wenn er im Eingriff mit der Formringfläche (50) steht.