DE69104754T2

DE69104754T2 - Blindbefestiger mit einer doppelten Verriegelung.

Info

Publication number: DE69104754T2
Application number: DE69104754T
Authority: DE
Inventors: George Siebol
Original assignee: Gesipa Fasteners USA Inc
Current assignee: Gesipa Fasteners USA Inc
Priority date: 1990-03-05
Filing date: 1991-03-05
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: CA2037509A1; EP0448993B1; ES2063389T3; AU7207291A; EP0448993A1; ATE113347T1; JP2781284B2; CA2037509C; BR9100882A; DE69104754D1; US5006024A; JPH0623469A; AU629105B2

Description

Die Erfindung betrifft Befestigungsvorrichtungen im allgemeinen und insbesondere Blindbefestiger mit einer Muffe und einem Paßstift sowie einer Einrichtung zum Halten des Paßstifts in der Muffe.
Blindbefestiger werden häufig zur Befestigung von Werkstücken verwendet, wenn der Zugang zu Werkstücken nur an einer Seite möglich ist. Die Seite, von der die Befestigungseinrichtung zugeführt wird, wird als "Zugangsseite" bezeichnet, während die andere Seite als "blinde Seite" bezeichnet wird. Viele Blindbefestiger umfassen zwei Grundbestandteile, nämlich eine röhrenförmige Muffe und einen Paßstift, der sich in der Muffe teleskopisch bewegt. Die Muffe umfaßt allgemein einen radial vergrößerten Kopf, der integral mit einem Ende der Muffe ist, der gegen die Zugangsseite der Werkstücke drückt. Die Muffe umfaßt ferner einen Schaft, durch den sich der Stift bewegt.
Der Stift umfaßt einen "End-" bzw. Zugabschnitt an einem Ende, der sich verhältnismäßig ungehindert durch die Muffe bewegen kann und der aus der Zugangsseite des Werkstückes vorsteht. Der Stift umfaßt ferner einen Kopf mit einem Außendurchmesser, der größer ist als der Innendurchmesser der Muffe. Vor der Verwendung werden die Muffe und der Stift zusammengesetzt, wobei der Zugabschnitt des Stiftes aus dem Kopfende der Muffe vorsteht, und wobei sich der Kopf des Stifts an oder nahe dem Schaft bzw. dem blinden Ende der Muffe befindet.
Wenn sich die beiden Grundbestandteile in teleskopischer Anordnung befinden, wird der Befestiger üblicherweise von der Zugangsseite in ausgerichtete Öffnungen in den zu befestigenden Werkstücken eingeführt, und so positioniert, daß sich der Kopf der Muffe auf der Zugangsseite befindet, und wobei sich der Kopf des Paßstiftes auf der blinden Seite befindet. Der Stift wird von der Zugangsseite gezogen, während auf den Muffenkopf eine Zurückhaltungskraft ausgeübt wird, um diesen an der Verwendungsposition zu halten. Dadurch wird der Kopf des Stiftes in den Muffenschaft gezogen, was dazu führt, daß der Schaft an der blinden Seite radial erweitert bzw. "gestaucht" wird, um die Werkstücke festzuklemmen. Ferner ist es bei der Einstellung eines Blindbefestigers wünschenswert, die Muffe in den Öffnungen in den Werkstücken in einen drückenden Eingriff mit den Wänden zu erweitern, wodurch die Scherfestigkeit der resultierenden Verbindung verbessert wird.
Ab und zu sind die aneinander zu befestigenden Werkstücke voneinander getrennt, so daß sie während der Befestigung zusammengeklemmt werden müssen. Um dies zu erreichen, ohne daß die Stücke durch eine eigene Einrichtung zusammengeklemmt werden müssen, ist es wünschenswert, daß das vorstehende Teilstück des Schafts der Muffe auf der blinden Seite ausreichend erweitert wird, um die Werkstücke zusammenzuklemmen, bevor das Schaftteilstück in den Öffnungen gegen die Wände der Öffnungen erweitert wird. Wenn dies nicht durchgeführt wird, das heißt, wenn die Erweiterung des Schaftteilstücks in den Öffnungen vor dem Klemmvorgang erfolgt, werden die Teile nicht zusammengeklemmt. Diese zu frühe Erweiterung des Befestigers sperrt die Stücke an deren getrennten Position. Ein Versagen des passenden Klemmens der Werkstücke verhindert es, daß die befestigte Kombination die gewünschte Scher- bzw. Zugfestigkeit entwickelt. Somit muß ein zufriedenstellender Befestiger zuerst die Werkstücke zusammenklemmen und sich dann in deren Öffnungen ausdehnen, so daß die Werkstücke an der Verwendungsposition gesperrt werden.
Bei früheren Befestigungsvorrichtungen greift der Kopf mit größerem Außendurchmesser des Stifts mit der Muffe mit geringerem Innendurchmesser ein, so daß an dem blinden Seitenende der Muffe ein ausgebauchter, kugelförmiger Kopf gebildet wird. Wenn der Paßstift durch die Muffe gezogen wird, bewirkt die sich ausdehnende Muffe zuerst ein Zusammenklemmen der Werkstücke und dann eine Erweiterung der Muffe in den Öffnungen der Werkstücke. Die Größe der Öffnungen in den Werkstücken ist so ausgewählt, daß der Befestiger bei minimalem Zwischenraum leicht eingeführt werden kann, um eine erfolgreiche Befestigung zu ermöglichen.
Bei einigen Befestigern gibt es eine Einrichtung zum Stoppen einer weiteren Bewegung des Stifts, nachdem dieser um ein bestimmtes Stück in die Muffe gezogen worden ist, so daß der Stift an der Verwendungsposition gesperrt wird. Ohne eine Sperreinrichtung können der Stift und die Muffe später auseinandergezogen werden, wie etwa wenn sie starken Vibrationen ausgesetzt sind. Wenn die Muffe selber die gewünschte Scherfestigkeit vorsehen kann und wenn die zusätzliche Festigkeit des Stiftes in der Muffe erforderlich, aber aufgrund eines Ausrückens nicht möglich ist, so kann eine Trennung der Werkstücke auftreten. Bei einigen Vorrichtungen wurde nur Reibung dazu verwendet, den Stift und die Muffe zusammenzuhalten. Dieses Sperrverfahren hat sich bei einigen Anwendungen als ungeeignet herausgestellt. Ein Faktor, der zum Fehlen der passenden Festigkeit beiträgt, ist es, daß der Stift und die Muffe an ihren Verbindungsoberflächen ergänzende, konisch zulaufende Konfigurationen annehmen, wenn der Stift in die Muffe gezogen wird. Die resultierende Konizität ist so gerichtet, daß der Durchmesser der Verbindungsoberfläche in Richtung des blinden Endes zunimmt, wodurch eine Rückwärtsbewegung des Stifts aus der Muffe erleichtert wird. Diese Rückwärtsbewegung kann durch die Verwendung des Zusammenbaus in einer Umgebung mit hohen Vibrationen beschleunigt werden. Ferner wird das elastische Metall des Stifts während der Einstellung etwas gespannt, so daß der Stift dazu neigt zurückzufedern, wenn die Zugkraft durch einen Bruch des Stifts an der Bruchnut schnell nachläßt. Daraus ergibt sich, daß die Klemmkraft an den Werkstücken etwas nachläßt und daß sich die Verbindung etwas lockert.
Es wurden verschiedene Techniken zur Verriegelung des Stifts und der Muffe entwickelt. Viele umfassen jedoch eine einzige Verriegelung, und abhängig von der Anwendung, kann eine festere Verriegelung des Stiftes an der Muffe erforderlich sein. So müssen zum Beispiel Werkstücke, die in Umgebungen mit hoher Beanspruchung und starken Vibrationen verwendet werden, Befestiger aufweisen, deren Bestandteile fest genug miteinander verriegelt sind, daß sie Neigungen zur Trennung widerstehen, wenn starke Vibrationen auftreten.
Die Patente FR-A-2 072 268 und FR-A-1 316 051 stellen zwei frühere Anmeldungen von Interesse dar. Nach der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird noch einmal auf diese beiden früheren Anmeldungen verwiesen, um Unterschiede zwischen diesen Patenten und der vorliegenden Erfindung deutlich zu machen, so daß ein Vergleich zwischen der vorliegenden Erfindung und den früheren Anmeldungen möglich ist.
Somit ist es wünschenswert einen Zieh-Blindbefestiger vorzusehen, der dazu geeignet ist, den Stift nach dem Zusammenbau besser an der Muffe zu verriegeln. Es wäre wünschenswert einen zweiteiligen Blindbefestiger vorzusehen, bei dem der Stift und die Muffe durch zwei Verriegelungsgefüge mechanisch miteinander verriegelt sind. Ferner wäre es wünschenswert einen Blindbefestiger vorzusehen, bei dem der Stift und die Muffe durch Material der Muffe mechanisch miteinander verriegelt sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen zweiteiligen Blindbefestiger gemäß den anhängigen Ansprüchen 1 bis 8; ferner handelt es sich um ein Befestigungsverfahren nach Anspruch 9.
Die Erfindung schafft einen Befestiger mit einem Zusammenbau mit einer Muffe und einem Stift zur teleskopischen Bewegung in der Muffe, wobei der Befestiger eine Mehrzahl von Werkstücken aneinander befestigen kann. Der Befestiger umfaßt zwei mechanische Verriegelungsgefüge zur Verriegelung des Stifts mit der Muffe. Ein Verriegelungsgefüge umfaßt Material, das sich in einem Abschnitt der Muffe befindet, der einen verringerten Durchmesser aufweist und der sich nahe dem Muffenkopf befindet. Eine auf den Stift ausgeübte Zugkraft bewirkt, daß ein Teil des Materials in eine erste Verriegelungsnut in dem Stift gedrängt wird.
Ein zweites Verriegelungsgefüge leitet sich von einer Verschlußkappe in dem Kopf der Muffe ab. Axiale Druckkräfte auf die Verschlußkappe bewirken einen Fluß der Kappe in eine zweite Verriegelungsnut in dem Stift. Das heißt, nachdem die Bewegung des Stifts aufgrund der Betätigung des ersten Verriegelungsgefüges geendet hat, bewirkt eine andauernde Zugkraft auf den Stift, die gegen die Verschlußkappe wirkt, daß die Verschlußkappe der Muffe durch Druck in die zweite Verriegelungsnut des Stifts gedrangt wird. Ein andauerndes Ziehen nach diesem Vorgang bewirkt den Bruch einer Bruchnut in dem Stift.
Die Gestalt des Stifts ist derart, daß dessen Kopf größer ist als der Innendurchmesser der Muffe, wobei dieser Unterschied bewirkt, daß die Muffe ausbaucht und die Werkstücke zusammenklemmt, wenn der Stift durch die Muffe gezogen wird. Ein kontinuierliches Ziehen bewirkt eine Erweiterung der Muffe sowie eine Füllung der Öffnungen in den Werkstücken, so daß sich eine größere Dauerfestigkeit und Scherfestigkeit ergeben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die neuartigen Merkmale, welche die Eigenheiten der Erfindung bezüglich des Aufbaus und des Funktionsverfahrens darstellen, werden zusammen mit weiteren Aufgaben und Vorteilen der Erfindung aus der folgenden Beschreibung einfacher deutlich, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden soll. Es zeigen:
Figur 1 eine teilweise Seitenschnittansicht eines Befestigerzusammenbaus gemäß den Grundsätzen der Erfindung, wobei der Befestiger durch ausgerichtete Öffnungen in ein Paar zu befestigender Werkstücke eingeführt ist;
Figur 2 eine vergrößerte Ansicht des Stifts aus Figur 1, wobei dessen Preßsitz mit der Muffe dargestellt ist;
Figur 3 eine teilweise Seitenschnittansicht eines Befestigerzusammenbaus gemäß den Grundsätzen der Erfindung, wobei der Stift teilweise in die Muffe hineingezogen und die Werkstücke zusammengeklemmt dargestellt sind;
Figur 4 eine teilweise Seitenschnittansicht des Befestigerzusammenbaus, wobei die Werkstücke zwischen dem Kopf der Muffe und dem ausgebauchten blinden Ende der Muffe aneinander befestigt dargestellt sind, und wobei die erste Verriegelung des Stifts mit der eingegriffenen Muffe dargestellt ist;
Figur 5 eine vergrößerte Ansicht des Muffenkopfs im Eingriff mit dem Stift, wobei Einzelheiten der Stiftverriegelungsnuten und des Eingriffs der ersten Verriegelung dargestellt sind; und
Figur 6 eine teilweise Seitenschnittansicht des Befestigerzusammenbaus, wobei die ersten und zweiten Stiftverriegelungen im Eingriff und die gebrochene Bruchnut dargestellt sind.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

In der folgenden Beschreibung beziehen sich die gleichen Bezugsziffern auf gleiche bzw. entsprechende Elemente in den verschiedenen Figuren der Zeichnungen. In bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf Figur 1, ist ein Befestiger 10 dargestellt, mit einer Muffe 12 und einem Paßstift 14 zur teleskopischen Bewegung in der Muffe und zur Befestigung einer Mehrzahl von Werkstücken 16 und 18. An der Position aus Figur 1 stellt die linke Seite des Werkstücks 16 die Zugangsseite des Werkstücks dar, während es sich bei der rechten Seite des Werkstücks 18 um die blinde Seite des Werkstücks handelt.
Die Muffe 12 und der Stift 14 wurden zusammengesetzt und durch ausgerichtete Öffnungen in den Werkstücken 16 und 18 eingeführt. Die ausgerichteten Öffnungen sind so groß, daß die Muffe und der Stift schnell und einfach eingeführt werden können, mit einem minimalen Zwischenraum.
Die Muffe 12 umfaßt einen radial vergrößerten Kopf 20, der sich an der Zugangsseite des Werkstücks befindet. Der vergrößerte Kopf 20 umfaßt in diesem Ausführungsbeispiel eine ringförmige Nut 22, welche die Bildung einer Verschlußkappe erleichtert, was nachstehend genauer beschrieben werden wird. Der vergrößerte Kopf stellt einen vorstehenden Kopf mit einer konkaven Vertiefung zwischen dem Kopf und dem berührenden Werkstück 16 dar. Zusätzlich dazu umfaßt die Muffe 12 eine axiale Durchbohrung 24 mit einem Teilstück 26 mit verringertem Durchmesser, das sich an dem Kopf 20 der Muffe 12 befindet. Die Öffnung der Durchgangsbohrung der Muffe an der blinden Seite ist in diesem Ausführungsbeispiel abgerundet, um die Einführung des Paßstifts zu erleichtern. Es kann aber ebenso eine Muffe mit anderen Kopfformen verwendet werden, wie etwa mit einem eingelassenen Kopf.
Der Paßstift 14 umfaßt einen verdeckten Kopf 28, der sich an der blinden Seite befindet. Der Stift 14 umfaßt einen Zugabschnitt 30 mit Ziehnuten, einen Schaft 32 und den Kopf 28. Wie dies in Figur 2 deutlicher dargestellt ist, umfaßt der Stift ferner eine erste Verriegelungsnut 34, eine zweite Verriegelungsnut 36 und eine Bruchnut 38. Die Bruchnut stellt den schwächsten Abschnitt des Stifts dar und ist so gestaltet, daß sie bei vorbestimmter Krafteinwirkung bricht, wie dies nachstehend genauer beschrieben werden wird. Wie dies in Figur 1 dargestellt ist, befindet sich an der Verbindungsstelle der ersten Verriegelungsnut 34 und dem Kopf 28 ein konisch zulaufender, ringförmiger Ansatz 40. Der Stift 14 umfaßt ferner einen Anschlagansatz 48, zum Anhalten der Bewegung des Stifts in die Muffe, wenn ein bestimmter Punkt erreicht wird.
Wenn die Abmessungen des Stifts 14 ins Verhältnis zu den Abmessungen der Muffe 12 gesetzt werden, so ist der Durchmesser des Zugabschnittes 30 und des Schafts 32 etwas kleiner als der minimale Innendurchmesser der Durchgangsbohrung 24 der Muffe, einschließlich des Teilstücks mit verringertem Durchmesser 26. In anbetracht dieser relativen Abmessungen können sich der Zugabschnitt und der Schaft frei durch die Muffe 12 bewegen. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann in dem Befestiger jedoch eine ringförmige Rippe bzw. eine andere Struktur enthalten sein, wie etwa an dem Zugabschnitt oder dem Schaft des Stifts, um einen Preßsitz vorzusehen, so daß die Muffe und der Stift während der Lagerung bzw. der Einführung in die Öffnungen der Werkstücke im zusammengesetzten Zustand gehalten werden.
Der Außendurchmesser des Stiftkopfs 28 ist größer als der Durchmesser der Durchgangsbohrung 24, in welcher der Kopf aufgenommen wird, und häufig ist er nur geringfügig kleiner als der Außendurchmesser der Muffe 12. Dies ist der Fall, damit gewährleistet wird, daß die Muffe 12 die Werkstücke zusammenklemmt und sich ausdehnt, um die Öffnungen der Werkstücke zu füllen, wenn der Stift 14 teleskopisch in die Muffe 12 gezogen wird.
Der Durchmesser der Verriegelungsnuten ist geringer als der Durchmesser des Schafts 32 des Stifts, so daß die Nuten in dem Abschnitt 26 der Muffe 12 mit verringertem Durchmesser positioniert werden können. In bezug auf die Figuren 2 und 5 weist die erste Verriegelungsnut 34 Winkel von 15º von beiden Flächen auf (eingeschlossener Winkel von 150º). Der Winkel wird von einer senkrechten Linie zu der Längsachse 50 des Stifts gemessen. Die zweite Verrieglungsnut 36 weist von ihrer Fläche nahe des Zugabschnittes einen Winkel von ungefähr 15º auf (eingeschlossener Winkel von 150º) und einen eingeschlossenen Winkel von ihrer Fläche nahe dem Kopf des Stifts 14 von 31º auf. Der Winkel der ersten ringförmigen Konizität 48 umfaßt einen eingeschlossenen Winkel von 150º. Die obigen Winkel haben sich zwar in einem bestimmten Ausführungsbeispiel als wirksam herausgestellt, doch können in anderen Ausführungsbeispielen andere Winkel verwendet werden.
Die Bruchnut 38 ist so gestaltet, daß sie bei der Anwendung einer vorbestimmten Zugkraft bricht. Sie befindet sich an einer Stelle an dem Stift, so daß sie den Stift in dem Kopf 20 der Muffe 12 bricht, wenn sich der Befestiger in den Werkstücken an der Verwendungsposition befindet. Die Bestimmung der passenden Position für diese Nut erfordert die Berücksichtigung der Position des Anschlagansatzes 48, des Abschnitts 26 mit verringertem Durchmesser der Muffe und der Bewegung der Verschlußkappe 46 bei der Gestaltung der zweiten Verriegelung.
Unter Berücksichtigung der vorstehenden Beschreibung der Konstruktionsweise der Muffe 12 und des Stifts 14 erfolgt nun eine Beschreibung des Einstellvorgangs. Wie dies in Figur 1 dargestellt ist, wird der Befestiger 10 durch ausgerichtete Öffnungen in den Werkstücken 16 und 18, die gegenwärtig voneinander getrennt sind, eingeführt. Der Stift wird teilweise in die Muffe eingeführt. Auf den Zugabschnitt 30 des Stifts 14 wird eine Zugkraft ausgeübt, um diesen in die Durchgangsbohrung 24 der Muffe 12 zu ziehen, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. In Figur 3 ist ein Ziehkopfeinsatz 44 dargestellt, der die Verschlußkappe 46 des Muffenkopfs 20 berührt. Normalerweise wird zum Ziehen des Stifts in die Muffe ein Einstellwerkzeug, nicht abgebildet, verwendet. In den Figuren ist ein Ziehkopfeinsatz 44 dargestellt, der einen Teil eines Einstellwerkzeugs darstellen kann, wobei der Einsatz dazu verwendet wird, eine Bewegung des Muffenkopfs 20 zu verhindern, während der Stift 14 in die Muffe 12 gezogen wird. Die Einzelheiten von Einstellwerkzeugen sind dem Fachmann allgemein bekannt und somit werden hier keine weiteren Einzelheiten angegeben.
Wenn der Stift 14 in die Muffe gezogen wird, was in den Figuren durch die Kraft F1 angezeigt wird, so wirkt das blinde Ende der Muffe der Zugkraft entgegen. Kontinuierliches Ziehen dehnt somit das blinde Ende der Muffe aus und führt zu einer Kraft F3, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. Der Ziehkopfeinsatz 44 übt auf die Verschlußkappe die Kraft F2 aus, um der Kraft F3 entgegenzuwirken, so daß die Muffe an der Verwendungsposition gehalten wird, wenn der Stift in die Muffe gezogen wird.
Wie dies in Figur 3 dargestellt ist, führt die Ausbauchung der Muffe 12, die durch das Ziehen des Stiftes von dem blinden Ende in die Muffe resultiert, dazu, daß die Werkstücke zusammengeführt und dann zwischen die Ausbauchung des blinden Endes und den Muffenkopf 20 geklemmt werden. Das kontinuierliche Ziehen führt dazu, daß der Stiftkopf 28 in einen verringerten Durchmesser gezogen wird, wenn er in die Öffnung des Werkstücks 18 auf der blinden Seite eintritt. Der konisch zulaufende, ringförmige Ansatz 40 des Stifts wird so versetzt, daß er auf der blinden Seite verbleibt. In einem Ausführungsbeispiel weist der konisch zulaufende, ringförmige Ansatz an der Zugangsseite der Konizität einen Durchmesser auf, der nur etwas geringer ist als der Durchmesser der Durchbohrung 24 der Muffe, wie dies in Figur 2 dargestellt ist. Ebenso in Figur 2 dargestellt ist die Ausdehnung der Muffe 12, um die Öffnung in dem Werkstück 18 zu füllen.
Wenn der Stift in bezug auf die Figuren 2, 4 und 5 weiter in die Muffe gezogen wird, so trifft der Anschlagansatz 48 auf den Abschnitt 26 mit verringertem Durchmesser der Muffe 12. Eine weitere Bewegung des Stifts 14 in die Muffe 12 trifft an diesem Punkt auf einen stark erhöhten Widerstand. Ein weiteres Ziehen führt jedoch dazu, daß ein Teil des Materials des Abschnitts mit verringertem Durchmesser in die erste Verriegelungsnut 34 des Stifts 14 tritt, wie dies in den Figuren 4 und 5 dargestellt ist. Der 15º-Winkel von der Fläche der ersten Verriegelungsnut 34 trifft auf den Abschnitt mit verringertem Durchmesser 26 und so tritt Material in die Nut ein, bis diese gefüllt ist. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt keine weitere Bewegung des Stifts zu dem Kopf 20 der Muffe 12.
In bezug auf Figur 6 bewirkt eine andauernde Zugkraft auf den Stift 14 dann eine Kompression der Verschlußkappe 46, so daß ein Teil deren Materials in die zweite Verriegelungsnut 36 des Stifts tritt. Die Verschlußkappe wird zusammengedrückt und Material tritt sowohl in die ringförmige Nut 22 des Kopfs als auch in die zweite Verriegelungsnut ein. Nach der Kompression erstreckt sich die Verschlußkappe nicht über die Krümmung des Kopfes 20 der Muffe, wie dies in Figur 6 dargestellt ist. Nach dem die zweite Verriegelungsnut 36 gefüllt worden ist, trifft ein weiteres Ziehen des Stifts 14 auf noch größeren Widerstand. Zu diesem Zeitpunkt verursacht ein weiteres Ziehen den dargestellten Bruch der Bruchnut 38. Eines der Merkmale des erfindungsgemäß gestalteten Befestigers ist es, daß die Verriegelungsnuten im wesentlichen jede Rückfederung des Stifts nach dem Bruch der Bruchnut isolieren. Der einzige Abschnitt des Stifts, der eine Rückfederung zu spüren bekommt, befindet sich zwischen der zweiten Verriegelungsnut 36 und der Bruchnut 38. Somit existiert im wesentlichen keine Rückfederung, die eine Lockerung der mechanischen Verriegelungen der Muffe an dem Stift verursachen könnte.
Somit liegen die ausgebauchte Muffe und das nicht-gezogene Stück des Stiftes an der blinden Seite gegenüber dem integralen Kopf an dem anderen Ende der Muffe 12, um die Werkstücke zusammenzuklemmen. Zusätzlich sorgt die ausgedehnte Muffe in den Öffnungen der Werkstücke für eine erhöhte Dauer- und Scherfestigkeit der befestigten Werkstücke. Das Doppelverriegelungsmerkmal des Stifts in der Muffe wirkt nach dem Zusammenbau jeder Rückwärtsbewegung des Stifts aus der Muffe entgegen. Aufgrund der erfindungsgemäßen festen Verriegelung können erfindungsgemäß gestaltete Befestiger in Umgebungen mit starken Vibrationen bzw. mit anderen störenden Einflüssen verwendet werden.
Zwar wurde ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und in Einzelheiten beschrieben, doch wird hiermit festgestellt, daß verschiedene Änderungen der Einzelheiten der Konstruktion und der Anordnung durchgeführt werden können, ohne dabei vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, wie dieser in den anhängigen Ansprüchen definiert ist.
Zurückkehrend zu FR-A-2 072 268 offenbart dieses frühere Patent einen zweiteiligen Befestiger mit einer hohlen Muffe mit einem vergrößerten Kopf an einem Ende und mit einer axialen Durchbohrung mit einem Abschnitt mit verringert ein Durchmesser an der Stelle des vergrößerten Kopfes. Der vergrößerte Kopf steht an seinem Innenbereich konisch nach hinten vor und weist eine konische Vertiefung auf, die sich von dessen Außenbereich axial erstreckt. Von dem innersten Teilstück der konischen Vertiefung steht eine integrale Verschlußkappe axial aus der konischen Vertiefung vor. Ein Stift ist vorgesehen, der sich durch die Bohrung erstreckt, wobei der Stift an einem Ende einen kugelförmigen Kopf aufweist, während er an dem anderen Ende einen Schraubengewindebereich aufweist.
Die Muffe wird zuerst durch ausgerichtete Bohrungen in zwei aneinander zu befestigenden Werkstücken eingeführt, so daß der vergrößerte Kopf der Muffe mit seinem nach hinten vorstehenden, konischen Bereich in eine konische Versenkvertiefung der Bohrung in einem ersten Werkstück paßt. Das andere Ende der Muffe steht aus der Bohrung in einem zweiten Werkstück vor. Danach wird der Stift von dem vorstehenden Ende durch die Muffe eingeführt, bis der kugelförmige Kopf des Stifts an dem vorstehenden Ende der Muffe anschlägt.
Das Gewindeende des Stifts erstreckt sich jetzt aus der Kappe, und ein Werkzeug mit Innengewinde wird auf den Stift geschraubt, bis das Werkzeug an der Kappe anstößt. Eine weitere Rotation des Werkzeugs bewirkt, daß der kugelförmige Kopf an dem Stift an das vorstehende Ende der Muffe stößt und diese radial über eine unbedeckte Fläche des zweiten Werkstücks ausdehnt. Die Kraft des Werkzeugs gegen die konische Kappe drückt diese in die konischen Vertiefungen in dem vergrößerten Kopf der Muffe, und die Verbindung zwischen dem vergrößerten Kopf und dem konischen Kappenstück wird in eine ringförmige Vertiefung verformt, die sich um den Stift erstreckt, um die beiden Werkstücke aneinander zu befestigen (siehe Figur 6 dieser früheren Anmeldung). Danach bewirkt eine weitere Rotation des Werkzeugs eine Abscherung des Stifts an einer Bruchnut, die vor der ringförmigen Vertiefung in dem Stift ausgebildet ist.
Bei der vorliegenden Erfindung nützt ein Verriegelungsgefüge das in dem Abschnitt mit verringertem Durchmesser der Muffe nahe dem Muffenkopf enthaltene Material. Eine auf den Stift ausgeübte Zugkraft bewirkt, daß ein Teil des Materials in die erste Verriegelungsnut 34 des Stifts 14 tritt, um ein erstes Verriegelungsgefüge zu bilden. Der vorliegende Befestiger ist so gestaltet, daß ein andauernder, steigender Axialdruck gegen die Kappe 46 nach der Beendigung der Bewegung des Stifts 14 aufgrund der Aktion des ersten Verriegelungsgefüges, die Kappe unter Druck in die zweite Verriegelungsnut 36 des Stifts 14 drängt, so daß ein zweites Verriegelungsgefüge gebildet wird. Somit stellt die vorliegende Erfindung im Vergleich zu FR-A-2 072 268 eine Verbesserung dar.
In FR-A-1 316 051 wird die Verwendung einer in gewisser Weise ähnlichen Vorrichtung gelehrt, wobei eine kompressionsfähige Muffe, die sich durch zwei zu verbindende Werkstücke erstreckt, eine Bohrung aufweist, die an einem Ende einen geringfügig kleineren Innendurchmesser aufweist, wobei das genannte eine Ende einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch aufweist, wobei eine Fläche des Flanschs zum Eingriff mit einer freiliegenden Fläche eines ersten Werkstücks dient. Ein integraler runder Vorsprung bzw. eine Kappe ist durch einen eingreifenden Teil der Muffe, der eine wesentlich verringerte Dicke aufweist, mit Abstand zu dem Flansch angeordnet, wobei diese verringerte Dicke zu einer ringförmigen, externen Nut zwischen dem Flansch und dem runden Vorsprung führt, wobei sich die Basis der Nut deformieren und in einen oder mehrere mit gleichmäßigen Abständen angeordnete, ringförmige Kanäle fließen soll, die in dem Stift ausgebildet sind, wenn ein Werkzeug, das auf ein aus dem Vorsprung vorstehendes Gewindeende des Stifts geschraubt ist, angezogen wird.
Ein Problem dieses zweiten früheren französischen Patents ist die dünne Muffe an der Basis der externen, ringförmigen Nut in der Muffe sowie die Tatsache, daß der Stift eine Mehrzahl identischer Kanäle aufweist, wobei in den Zeichnungen sieben dargestellt sind, wobei der dünne Abschnitt der Muffe in einen oder mehrere dieser Kanäle gedrückt werden soll. Diese dünne Form der Muffe an der Basis der ringförmigen Nut ist derart beschaffen, daß das Material der Muffe an dieser Stelle anfängt einfach in einen oder mehrere der ringförmigen Kanäle in dem Stift zu fließen, wenn der Stift weit vor der Beendigung der relativen Bewegung zu der Muffe gespannt wird. Wenn dies geschieht, so scheren die Spitzen der Mehrzahl von Kanälen in dem Stift Material der Basis der Nut in der Muffe ab, das bereits in die Kanäle in dem Stift eintritt, wenn der Stift weiter durch die Muffe gezogen wird, und bei wiederholtem Scheren durch die Mehrzahl von Spitzen besteht die Gefahr, daß das Material der Muffe, das die Kappe mit dem sich radial auswärts erstreckenden Flansch verbindet, vollständig abgeschert wird.
Da bei der ersten Verriegelungsnut 34 in der vorliegenden Erfindung eine Seite höher ist als die andere, bildet die höhere Seite einen Stufenansatz 48 zum Eingriff mit der Muffe an Stellen, an denen der Innendurchmesser reduziert ist (und aus diesem Grund ist die Muffe dort dick), so daß die bei dem oben beschriebenen zweiten früheren Patent vorhandene Gefahr bei der vorliegenden Erfindung nicht besteht.

Claims

1. Zweiteiliger Blindbefestiger (10), mit:

einer hohlen Muffe (12) mit einem Schaft und einem vergrößerten Kopf (20) an einein Ende und mit einer axialen Durchbohrung (24), die sich von einem Ende zu dem anderen erstreckt, wobei die Durchbobrung (24) einen Abschnitt (26) mit verringertem Durchmesser aufweist;

einer Verschlußkappe (46) an dem vergrößerten Kopf (20);

einem Stift (14) mit einem Zugabschnitt (30) und einem vergrößerten Kopf (28) an einem Ende, der zur Einführung in die Durchbohrung (24) der Muffe (12) geeignet ist, um durch diese gezogen zu werden, und ferner mit einer ersten in dem Stift (14) ausgebildeten Verriegelungsnut (34), die sich neben dem vergrößerten Kopf (28) befindet, wobei eine Seite der Nut höher ist als die andere, wobei die höhere Seite einen Anschlagansatz (48) zum Eingriff mit dem Abschnitt (26) der Muffe (12), der einen verringerten Durchmesser aufweist, bildet und wobei sie so adaptiert ist, daß sie dafür sorgt, daß sich Material des Abschnittes mit verringert ein Durchmesser in der ersten Verriegelungsnut (34) bildet, um eine erste Stiftverriegelung zu bilden, und mit einer zweiten Verriegelungsnut (36) in dem Stift (14), und zwar neben der ersten Verriegelungsnut (34) an der von dem Kopf entfernten Seite, zur Aufnahme der Verschlußkappe (46), so daß eine zweite Stiftverriegelung gebildet wird; und

einem vergrößerten Stiftkopf (28), der zum Eingriff mit dem Schaft (12) der Muffe geeignet ist und der bewirkt, daß sich der Schaft der Muffe nach außen ausdehnt, um einen Blindkopf zu bilden, wenn der Stift (14) durch die Muffe (12) gezogen wird.

2. Blindbefestiger (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (46) nach dem Eingriff der ersten Stiftverriegelung zum Eingriff mit der zweiten Verriegelungsnut (36) geeignet ist.

3. Blindbefestiger (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (46) einen integralen Bestandteil des vergrößerten Muffenkopfes (20) bildet.

4. Blindbefestiger (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (46) nach dem Eingriff der ersten Stiftverriegelung zum Eingriff mit der zweiten Verriegelungsnut geeignet ist, um die zweite Stiftverriegelung zu bilden, und wobei die Verschlußkappe (46) nach dem Eingriff mit der zweiten Verriegelungsnut (36) ein integraler Bestandteil des Muffenkopfes (20) bleibt.

5. Blindbefestiger (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagansatz (48) einen Öffnungswinkel von weniger als 180º aufweist, wobei der Winkel so angepaßt ist, daß er bewirkt, daß sich Material des Muffenabschnittes (26) mit verringertem Durchmesser in der ersten Verriegelungsnut (34) bildet, nachdem an dem Stift (14) gezogen worden ist, nachdem der Anschlagansatz (48) des Stiftes (14) den Abschnitt (26) mit verringertem Durchmesser der Muffe (12) berührt hat.

6. Blindbefestiger (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner mit einer Bruch-Ansatznut (38), die in dem Stift (14) ausgebildet ist, welche einen Durchmesser aufweist, der so ausgewählt worden ist, daß die Bruch-Ansatznut (38) bricht, nachdem die erste und die zweite Verriegelungseinrichtung eingegriffen haben.

7. Blindbefestiger (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel des Anschlagansatzes (48) so ausgewählt wird, daß der Anschlagansatz (48) beim Eingriff des Abschnittes (26) mit verringertem Durchmesser der Muffe (12) ein Extrudieren von Material des Abschnittes (26) mit verringertem Durchmesser in die erste Verriegelungsnut (34) des Stiftes (14) bewirkt.

8. Blindbefestiger (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagansatz (48) einen Öffnungswinkel von etwa 150º umfaßt.

9. Befestigungsverfahren, umfassend die folgenden Schritte:

Bereitstellung einer hohlen Muffe (12) mit einem Schaft und einem vergrößerten Kopf (20) an einem Ende und mit einer axialen Durchbohrung (24), die sich von einem Ende zu dem anderen erstreckt, wobei die Durchbohrung (24) einen Abschnitt (26) mit verringertem Durchmesser aufweist;

Bereitstellung eines Stiftes (14) mit einem Zugabschnitt (30) an einem Ende und mit einem vergrößerten Kopf (28) an dem anderen Ende, wobei der Stift zur Einführung in die Durchbohrung (24) der Muffe (12) geeignet ist, um durch diese gezogen zu werden, und ferner mit einer ersten Verriegelungsnut (34) in dem Stift (14), die sich neben dem vergrößerten Kopf (28) befindet, wobei eine Seite der Nut höher ist als die andere, wobei die höhere Seite einen Anschlagansatz (48) zum Eingriff mit dem Abschnitt (26) der Muffe (12) mit verringertem Durchmesser bildet, und mit einer zweiten Verriegelungsnut (36) in dem Stift, die sich an der von dem Kopf entfernten Seite neben der ersten Verriegelungsnut (34) befindet;

Positionierung einer Verschlußkappe (46) in dem vergrößerten Kopf (20) der Muffe (12);

Ziehen des Stiftes (14) durch die Muffe (12), so daß der vergrößerte Stiftkopf (28) mit dem Schaft der Muffe eingreift und eine Ausdehnung des Schaftes der Muffe nach außen bewirkt, so daß ein Blindkopf gebildet wird;

Ziehen des Stiftes (14) durch die Muffe (12), so daß der Anschlagansatz (48) des Stiftes mit dem Muffenabschnitt (26) mit verringertem Durchmesser eingreift und Material des Abschnittes (26) mit verringertem Durchmesser in die erste Verriegelungsnut (34) bildet, um eine erste Stiftverriegelung zu gestalten;

Ausübung einer Zugkraft auf den Stift (14) zum Eingriff einer zweiten Verriegelung, um den Stift in bezug auf die Muffe weiter an der Verwendungsposition zu sperren, umfassend den Schritt der Gestaltung der Verschlußkappe (46) in der zweiten Verriegelungsnut (36).