DE69617353T2

DE69617353T2 - Blindniet

Info

Publication number: DE69617353T2
Application number: DE1996617353
Authority: DE
Inventors: Donald W. Armstrong; Jill Gough
Original assignee: Newfrey LLC
Current assignee: Newfrey LLC
Priority date: 1995-09-23
Filing date: 1996-09-10
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2016-09-11
Also published as: EP0766012A1; EP0766012B1; GB9519475D0; DE69617353D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Blindnietvorrichtung und insbesondere eine verbesserte endverschlossene Nietvorrichtung.
Eine typische bekannte endverschlossene Blindnietvorrichtung umfassend einen hohlen Nietkörper und einen Zugdorn, der einen Stamm aufweist, wird in US 3 438 301 gezeigt. Der Stamm ist gleitend in die Bohrung des Nietkörpers eingepasst, und der Dornkopf ist benachbart zum geschlossenen Ende des Nietkörpers angeordnet. Der hohle Niet weist eine oder mehrere ringförmige Nuten auf, die radial inwärts, zum Beispiel durch Walzen, zu einem Schaft des Zugstammes gepresst werden, der von dem Nietkörper beabstandet ist. Während der Verengung des Stammes werden die Nuten in dem Niet im wesentlichen geschlossen, der Nietkörper wird erweitert, um das Loch des Werkstückes zu schließen durch das er sich hindurch erstreckt und um auf der blinden Seite des Werkstückes den Niet zu sichern. Wenn er mit einem Bruchhalsabschnitt versehen ist, bricht der Zugstamm wunschgemäß bei Beendigung des Setzens. Während des Setzens gleitet oder teleskopiert sich der mit Nuten versehene Körperabschnitt unter der Wirkung des Zugdorns unter ein benachbartes Teil des Nietkörpers.
Solche Blindnietvorrichtungen haben mehrere Nachteile. Wenn sie auch eine hohe Spannbelastung bereitstellen, ist das Setzbeanspruchungsprofil so, dass endverschlossene Niete nicht in Anwendungen eingesetzt werden können, in denen Werkstücke dünn sind oder aus weichen Materialien bestehen oder mit flexiblen Materialien wie Kunststoff oder hartem Gummi. Das liegt daran, dass das Setzbeanspruchungsprofil exzessiv gegenüber der Härte des Werkstückmaterials ist und das Werkstück beschädigt wird. Zusätzlich kann der Dornstamm durch den Körper gezogen werden, um hinter dem Flansch vorzustehen. Im besten Falle ist dies unansehnlich. Die EP 0 536 957 offenbart einen endverschlossenen Niet wie in dem Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine endverschlossene Nietvorrichtung bereitgestellt, die einen Dorn umfasst, der einen Dornkopf, einen Bruchhalsabschnitt und einen Zugstamm aufweist; und eine über den Dorn extrudierte Niethülse, die ein erstes geschlossenes Ende und ein zweites offenes Ende aufweist, von dem aus sich ein Flansch erstreckt, mindestens zwei radiale Nute, die auf der Niethülse gebildet sind, und ein zwischen der Niethülse und dem Dorn geformter Zwischenraum zwischen den Nuten, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse sich zwischen den beiden Nuten auswärts ausbuchtet.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer endverschlossenen Nietvorrichtung bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:
a) Einsatz eines Dorns mit einem Dornkopf, einem Bruchhalsabschnitt und einem Zugstamm;
b) Extrudieren einer Hülse über den Dorn, so dass das Innere der Hülse in engem Kontakt mit dem Dorn ist, umfassend den Bruchhalsabschnitt des Dorns;
c) Bildung eines Flansches auf der Hülse; und
d) Bildung von mindestens zwei Nuten auf der Hülse, was die Hülse des Niets dazu bringt, sich auswärts auszubuchten, um zwischen den Nuten einen Zwischenraum zwischen der Hülse und dem Dorn zu bilden.
Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine endverschlossene Nietvorrichtung bereitgestellt, die gemäß dem in dem zweiten Aspekt der Erfindung beschriebenen Verfahren hergestellt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung nur mit Hilfe eines Beispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine über einen Zugdorn extrudierte Niethülse;
Fig. 2 die Vorrichtung von Fig. 1, in die Nuten eingebracht wurden; und
Fig. 3 die Vorrichtung von Fig. 2 in einem gesetzten Zustand zeigt.
Fig. 1 zeigt einen Dorn 1, der einen Dornkopf 2, einen Zugstamm 3 und einen Bruchhalsabschnitt 4 zwischen dem Kopf 2 und dem Stamm 3 aufweist. Außer dem Dornkopf 2 und dem Bruchhalsabschnitt 4 weist der Zugstamm einen im wesentlichen gleichmäßigen Durchmesser auf. Eine Niethülse 5 ist auf den Dorn extrudiert. Die Hülse 5 ist vorzugsweise aus Aluminium oder einer Legierung davon gebildet. Die Hülse 5 ist so ausgebildet, dass sie einen Körperabschnitt 6 und einen Flansch 7 hat. Der Körperabschnitt weist einen im wesentlichen gleichmäßigen Durchmesser entlang seiner Länge auf. Da die Hülse auf den Dorn extrudiert wurde, ist das Innere der Hülse in engem Kontakt mit dem Dorn, wobei sogar der Bruchhalsabschnitt 4 des Dorns ausgefüllt ist.
Die Nietvorrichtung wird dann an zwei Stellen 10, 11 gewalzt. Das Walzen bewirkt die Ausbildung von Nuten, was den Nietkörper dazu bringt, sich von dem Dorn weg zu einer Position 20 zwischen den Nuten wegzubewegen. Das Walzen an den Nuten bewirkt auch das Verfestigen des Hülsenmaterials an diesen Punkten.
Die Nietvorrichtung kann jetzt für den Gebrauch bereitgestellt werden.
Das Setzen des Niets kann auf konventionelle Weise durchgeführt werden, wobei die auf den Dornkopf ausgeübte Beanspruchung axial auf den Nietkörper übertragen wird.
Da das Material zwischen den Nuten weicher als die verfestigten Nuten ist und das Ausbuchten nach außen des Nietkörpers durch die Nutbildung in Gang gebracht wird, bringt der axiale Druck den Nietkörper zwischen den Nuten dazu, sich weiter auszubuchten. Mit anderen Worten, die Verformung des Nietkörpers findet zuerst zwischen den verfestigten Nuten während des Setzens der Nietvorrichtung statt.
Der weitere axiale Druck bringt die obere Nut dazu, zusammenzufallen, und der Dornkopf bewegt sich in herkömmlicher Weise zum Flansch hin. Das Körpermaterial unter dem Kopf wird in einem Ring 21 abgeschert. Der Nietkörper buchtet sich nach außen oberhalb des Flansches aus, wobei eine weitere Bewegung von Material unterhalb des Dornkopfes bewirkt wird, um einen Absatz zu bilden, auf dem der Dornkopf aufliegt.
Die weitere axiale Beanspruchung bringt den Dorn dazu, an dem Bruchhalsabschnitt zu brechen. Mit anderen Worten, die axiale Standardbelastung verteilt sich sowohl entlang der Achse des Niets als auch in eine dazu normale Richtung. Die normal auf die Nietachse ausgeübte Kraft ist die Kraft, die den Nietkörper dazu bringt, sich radial auswärts zu bewegen. Dies bedeutet, dass die Resultierende der Setzbeanspruchung, der das Werkstück widerstehen muss, reduziert ist, so dass die Wahrscheinlichkeit von Verdrehung und Beschädigung am Werkstück reduziert ist.
Es gibt außerdem einen weiteren Vorteil: Da der Aufbau von Material unterhalb des Dornkopfes bezüglich der Härte dem inneren Abschnitt des Nietkörpers, der benachbart zu dem Nietflansch ist, gleicht, wird der Dorn dazu gebracht, an einer Position zu brechen, die entfernt vom Flansch ist.
Das Ausbuchten des Nietkörpers sowohl zwischen den Nuten und zwischen der oberen Nut und dem Kopf des Nietkörpers führt zu einem deutlichen Merkmal des Setzens mit doppeltem Ausbuchten, auf der Seite der Werkstückanordnung entfernt von dem Nietflansch, wie in Fig. 3 zu sehen ist.

Claims

1. Endverschlossene Nietvorrichtung umfassend einen Dorn (1) mit einen Dornkopf (2), einem Bruchhalsabschnitt (4) und einem Zugstamm (3); und eine über den Dorn extrudierte Niethülse (5), die ein erstes geschlossenes Ende und ein zweites offenes Ende aufweist, von dem aus sich ein Flansch (7) erstreckt, mindestens zwei radiale Nute (10, 11), die auf der Niethülse (5) gebildet sind, und ein zwischen der Niethülse und dem Dorn geformter Zwischenraum (20) zwischen den Nuten, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse sich zwischen den zwei Nuten auswärts ausbuchtet, um zwischen den Nuten den Zwischenraum zwischen der Niethülse und dem Dorn zu bilden.

2. Endverschlossene Nietvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenoberfläche der Niethülse (5) in engem Kontakt mit dem Bruchhalsabschnitt (4) des Dorns (1) ist.

3. Verfahren zur Herstellung einer endverschlossenen Nietvorrichtung, wobei es folgende Schritte umfasst:

a) Einsatz eines Dorns (1) mit einem Dornkopf (2), einem Bruchhalsabschnitt (4) und einem Zugstamm (3);

b) Extrudieren einer Hülse (5) über den Dorn (1), so dass das Innere der Hülse (5) in engem Kontakt mit dem Dorn (1) ist, umfassend den Bruchhalsabschnitt (4) des Dorns (1);

c) Bildung eines Flansches auf der Hülse; und

d) Bildung von mindestens zwei Nuten auf der Hülse, was die Hülse (5) des Niets dazu bringt, sich auswärts auszubuchten, um zwischen den Nuten (10, 11) einen Zwischenraum zwischen der Hülse (5) und dem Dorn (1) zu bilden.

4. Endverschlossene Nietvorrichtung, die gemäß dem Verfahren nach Anspruch 3 hergestellt ist.