DE2923171A1

DE2923171A1 - Blind rivet for different thicknesses - has portion of bore of increased diameter clear of shank end

Info

Publication number: DE2923171A1
Application number: DE19792923171
Authority: DE
Inventors: Ludwig Kraemer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-06-07
Filing date: 1979-06-07
Publication date: 1980-12-18
Also published as: DE2923171C2; ZA803355B; JPS5610812A

Abstract

The blind rivet is for use with components of different thicknesses. It has a setting head and a shank with a portion of reduced wall thickness, and also a tension mandrel. The bore (3) has a portion (3b) of increased dia. (d2) in the shank (2) at a point clear of the free end of the latter, typically formed by a step (4) approx. halfway along, and extending to the surface of the head (1). Both portions of the bore can be parallel, or alternatively that leading to the head can widen in a cone towards the latter.

Description

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft einen Blindniet nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a blind rivet according to the preamble of the claim 1.

Derartige Nieten sind außer für der Schaftlänge normalerweise entsprechende Klemmbereiche auch für geringere ERemmstärken verwendbar, da der überstehende Schaftbereich mit geringerer Wandstärke zwischen der Materialoberfläche und dem Schließkopf einen kragenförmigen Wulst bildet. Ihr ausgedehnter Einsatzbereich erspart die Herstellung, Anschaffung und Vorratshaltung einer großen Auswahl von Blindnietgrößen für alle vorkommenden Klemmstärken.Such rivets are usually appropriate except for shaft length Clamping areas can also be used for lower clamping strengths, as the protruding shaft area with a smaller wall thickness between the material surface and the closing head forms collar-shaped bead. Their extensive area of application saves the production, Acquiring and stocking a wide range of blind rivet sizes for everyone occurring clamping strengths.

Aus offenkundiger Vorbenutzung ist ein Blindniet aus Aluminium bekannt; dessen Schaft etwa in der Mitte seiner Länge einen Bereich verriagerten Außendurchmessers und damit verringerter Wandstärke aufweist. Dies wird bei der Herstellung dadurch erreicht, daß der Schaft des Blindniets in seinem inneren Bereich zwischen Klemmbacken eingepreßt wird.-Der Nietwerkstoff Aluminium weicht dabei beidseitig der Backen in die nicht geklemmten Schaftbereiche aus. Die Herstellung dieses bekannten Blindnietes ist aufwendig. Vor allem läßt sich die geschilderte Verformung nur bei Aluminiumnieten erzielen. Bei Stahlnieten ist dies nicht möglich.An aluminum blind rivet is known from prior public use; the shaft of which approximately in the middle of its length has an area of displaced outside diameter and thus has reduced wall thickness. This is done during manufacture achieves that the shank of the blind rivet in its inner area between clamping jaws - The rivet material aluminum gives way on both sides of the jaws into the non-clamped shaft areas. The manufacture of this well-known blind rivet is complex. Above all, the deformation described can only be achieved with aluminum rivets achieve. This is not possible with steel rivets.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Niet nach dem Oberbegriff zu schaffen, der aus beliebigem Material, insbesondere Stahl, einfach herstellbar ist und trotzdem einen großen Klenmbereich überdeckt.The object of the invention is to create a rivet according to the preamble, which is easy to manufacture from any material, in particular steel, and yet covers a large clamping area.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved according to the invention by the feature of claim 1 solved.

Der Blindniet nach der Erfindung ist auf einfache Weise herstellbar, da nur ein Teil seiner Längsbohrung mit größerem Durchmesser hergestellt werden muß, im einfachsten Fall durch Bohren. Der Nietwerkstoff kan beliebig sein, da ihm bei der Herstellung kein Ausweichen oder Fließen zugemutet wird. Der äußere Scbaftdurchmesser bleibt durchlaufend gleich. Dies hat den wesentlichen Vorteil, daß bei Nieten im gröBtmöglichen Klemmbereich der Schaft überall gleichmäßig an- der Lochleibung anliegt. Wird der Niet in einem kleineren Klemmbereich verwendet, so beginnt beim Stauchen des Nietes die radiale Werkstoffbewegung bereits beim Außendurchmesser des Nietes, im Gegensatz zu dem eingangs geschilderten bekannten Niet, bei dem der erste Teil des Radialweges dazu dient, erst den normalen Schaftaußendurchmesser und damit den Durchmesser der Nietbohrung zu erreichen.The blind rivet according to the invention can be produced in a simple manner, since only part of its longitudinal bore can be made with a larger diameter must, in the simplest case by drilling. The rivet material can be used as desired because it is not expected to evade or flow during production. Of the outer shaft diameter remains the same throughout. This has the major advantage that with rivets in the largest possible clamping area, the shank is evenly the embedment is applied. If the rivet is used in a smaller clamping area, when upsetting the rivet, the radial movement of the material begins at the outer diameter of the rivet, in contrast to the known rivet described above, in which the The first part of the radial path is used only to achieve the normal outer diameter of the shaft and thus to achieve the diameter of the rivet hole.

Vorteilhaft ist die Durchmesservergrößerung in Form einer Stufe ausgebildet. Das im Bereich der Stufe rascher vordringende Material drängt den Bereich mit größerem Bohrungsdurchmesser nach außen und bestimmt damit die Ausbeulrichtung. Dadurch zieht sich im weiteren Stauchprozeß der Kopf des Zugdornes allmählich zwischen die ausgebauchten Schaftwände.The enlarged diameter is advantageously designed in the form of a step. The material advancing more rapidly in the area of the step pushes the area with greater force Boring diameter outwards and thus determines the direction of the bulging. This pulls In the further upsetting process, the head of the mandrel gradually moves between the bulged ones Shaft walls.

Die Stufe kann vorteilhaft im Bereich der halben Schaftlänge liegen. Damit steht sowohl bei Ausnützen der größtmöglichen Klemmstärke für die Eopfbildung, als auch bei der kleinstmöglichen Stärke genügend Zange für das Bilden eines kragenförmigen Wulstes zur Verfügung.The step can advantageously be in the region of half the shaft length. This means that when the greatest possible clamping strength is used, as well as with the smallest possible thickness enough pliers for the formation of a collar-shaped Bead available.

Die Abschnitte der Längsbohrung beidseits der Stufe können jeweils zylindrisch verlaufen, als durch einfaches Bohren herstellbar sein.The sections of the longitudinal bore on both sides of the step can each run cylindrical than can be produced by simple drilling.

Bei einer weiteren Ausführungsform erweitert sich die Längsbohrung von der Stufe an bis zur Öffnung im Nietkopf konisch.In a further embodiment, the longitudinal bore widens conical from the step to the opening in the rivet head.

Die Wandstärken sind also umso dünner, je geringer die Klemmdicke ist, so daß die bereits geringste Wandstärke des über den Klemmbereich vorstehenden Scha£tteiles unmittelbar über der Anlagefläche des sich bildenden kragenförmigen Wulstes ist Eine gute Ausbeulung und damit sichere Überdeckung und Anlage wird auf diese Weise gewährleistet.The wall thicknesses are therefore the thinner, the smaller the clamp thickness is, so that the smallest wall thickness of the protruding over the clamping area The shell part is directly above the contact surface of the collar-shaped one that is being formed Bead is a good bulge and thus secure coverage and investment is on guaranteed this way.

Eine vorteilhafte Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Blindniets, für die selbständiger Schutz beansprucht wird, besteht darin, daß der Zugdorn einen etwa halbkugeligen Kopf mit mindestens drei Abschrägungen aufweist, deren Flächen sich etwa von der Kreisfläche des Kopfes nach oben innen hinein erstrecken. Der Kopf des Zugdornes zieht sich durch die Abschrägungen besonders gut in den sich verformenden Nietschaft und wird vom Nietmaterial einwandfrei übergriffen und gehalten. Damit ist auch bei Hohlnieten aus Stahl ein guter Halt des Zugdornkopfes erzielbar.An advantageous further development of the blind rivet according to the invention, for the independent protection is claimed, consists in the fact that the mandrel has a approximately hemispherical head with at least three bevels, the surfaces of which extend approximately from the circular surface of the head upwards inwards. Of the The head of the mandrel pulls itself particularly well into itself due to the bevels deforming rivet shaft and is flawlessly overlapped and held by the rivet material. A good hold of the mandrel head can thus also be achieved with hollow rivets made of steel.

Ausführungsbeispiele r Erfindung werden anhand der nachstehenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Blindniet im Schnitt ohne Zugdorn, Fig. 2 eine andere Ausführungsform eines Blindnietes im Schnitt ohne Zugdorn, Fig. 3 eine Nietverbindung im Längsschnitt, Fig. 4 eine weitere Nietverbindung im Längsschnitt, Fig. 5 eine Ansicht eines Zugdornes und Fig. 6 eine Draufsicht auf den Zugdorn.Embodiments of the invention are based on the following drawings described. 1 shows a blind rivet according to the invention in section without Pull mandrel, Fig. 2 shows another embodiment of a blind rivet in section without a pull mandrel, 3 shows a rivet connection in longitudinal section, FIG. 4 shows a further rivet connection in Longitudinal section, FIG. 5 shows a view of a tension mandrel and FIG. 6 shows a plan view the mandrel.

Der in Fig. 1 dargestellte Blindniet weist einen linsenförmigen Setzkopf 1 und einen Schaft 2 auf. Durch den gesamten Blindniet erstreckt sich eine als ganzes mit 3 bezeichnete Längsbohrung. Sie setzt sich aus einem zylindrischen Abschnitt 3a mit einem Durchmesser dl und einem zylindrischen Abschnitt 3b mit einem Durchmesser d2 zusammen, wobei der Durchmesser d2 einige Zehntel Millimeter größer ist als der Durchmesser di. Der Abschnitt 3a erstreckt sich vom kopffernen Ende des Schaftes 2 etwa bis zur Hälfte der Schaftlänge 1, der Abschnitt 3b anschließend bis zur Oberfläche des Setzkopfes 1. Der Übergang vom Abschnitt 3a zum Abschnitt 3b erfolgt sprunghaft unter Bildung einer Stufe 4.The blind rivet shown in Fig. 1 has a lens-shaped setting head 1 and a shaft 2. One extends through the entire blind rivet as a whole with 3 designated longitudinal bore. It is made up of a cylindrical section 3a with a diameter dl and a cylindrical section 3b with a diameter d2 together, the diameter d2 being a few tenths of a millimeter larger than that Diameter di. The section 3a extends from the end of the shaft remote from the head 2 to about half of the shaft length 1, the section 3b then up to the surface of the setting head 1. The transition from section 3a to section 3b occurs suddenly forming a level 4.

Der dargestellte Niet besteht aus Stahl. Die nachstehend aufgeführten Abmessungen sollen ein ungefähres Bild der Maßverhältnisse liefern: Schaftlänge 1 12mm Schaftaußendurchmesser D 4,75 mm Lange des Abschnittes 3a,11 6 mm Bohrungsdurchmesser dl des Abschnittes 3a 2,8 mm Bohrungsdurchmesser d2 des Abschnittes 3b 3,5 mm mögliche Klemmstärken s von 1-8 mm Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Blindnietes mit einem Setzkopf 1', einem Schaft 2' und einer Längsbohrung 3'. Die Längsbohrung 3' weist einen zylindrischen Abschnitt 3a' auf, der sich mit einem Durchmesser di vom kopffernen Schaftende bis etwas vor dessen Längsmitte erstreckt. Dort schließt sich unter Bildung einer Stufe 4' und einem Durchmesser d2 ein Abschitt 3b' an, der sich von der Stufe 4' an bis zur Oberfläche des Setzkopfes 1' konisch bis zu einem Öffnungdurchmesser d3 erweitert. Auch der Niet nach Fig. 2 besteht aus Stahl.The rivet shown is made of steel. The ones listed below Dimensions should provide an approximate picture of the proportions: Shaft length 1 12mm shaft outer diameter D 4.75 mm length of section 3a, 11 6 mm bore diameter dl of section 3a 2.8 mm bore diameter d2 of section 3b 3.5 mm possible Clamp thicknesses s from 1-8 mm. Fig. 2 shows a longitudinal section through another embodiment a blind rivet with a setting head 1 ', a shank 2' and a longitudinal bore 3 '. The longitudinal bore 3 'has a cylindrical portion 3a', which with a diameter di extends from the end of the shaft remote from the head to slightly in front of its longitudinal center. A section closes there, forming a step 4 'and a diameter d2 3b ', which is conical from the step 4' to the surface of the setting head 1 ' expanded to an opening diameter d3. The rivet according to FIG. 2 also exists from steel.

Die Fig. 3 und--4 zeigen jeweils im Längsschnitt eine mit einem Blindniet nach Fig. 1 hergestellte Nietverbindung, und-zwar mit unterschiedlich dicken Slemmbereichen. Fig. 3 ist das Beispiel für eine geringe Elemmdicke s1, Fig. 4 für-- -eine größere Klemmdicke s2. Die Bildung des Schließkopfes 5-erfolgt jeweils unter Verwendung eines Zugdornes 6 mit Hilfe einer Sollbruchstelle 7 im Zugdornschaft-8.-Bei einer Nietverbindung mit geringer-Elemmstärke ist si ragt~der Schaft des Mehrbereichsnietes nach Fig. 1 weiter aus der Nietbbhrung heraus, als zum Bilden eines Schließkopfes erforderlich ist. Sobald durch den Zug am Zugdorn 6 der Stauchvorgang beginnt, weicht der Schaftbereich mit den Bohrungsabschnitt 3b, also mit geringerer Wandstärke-, nach außen aus. Der sich im Anschluß bildende Schließkopf 5 und der tiefer in die Bohrung eindringende Kopf 6a des Zugdorne s 6 drückt den ausgebeulten Schaftbereich als kragenförmigen Wulst 9 an die Oberfläche des zu vernietenden Materials und bewirkt damit den festen Sitz des Nietes. Fig. 3 zeigt die fertige Terbindung nach Abreißen des Zugdornsschaftes 8. FIGS. 3 and 4 each show a longitudinal section with a blind rivet riveted connection produced according to FIG. 1, namely with different thicknesses of the slamming areas. Fig. 3 is the example for a small Elemmdicke s1, Fig. 4 for a larger one Clamp thickness s2. The formation of the closing head 5 takes place in each case using a pulling mandrel 6 with the help of a predetermined breaking point 7 in the pulling mandrel shank-8 The rivet connection with a low pin strength is the shank of the multi-range rivet 1 further out of the rivet bore than to form a closing head is required. As soon as the upsetting process begins due to the pull on the mandrel 6, it gives way the shank area with the bore section 3b, i.e. with a smaller wall thickness, outward. The subsequent closing head 5 and the deeper in the Bore penetrating head 6a of the mandrel 6 presses the bulged shank area as a collar-shaped bead 9 on the surface of the material to be riveted and causes thus the tight fit of the rivet. Fig. 3 shows the finished binding after tearing off of the mandrel shaft 8.

Fig. 4 zeigt eine Nietverbindung, bei welcher die Dicke des Klemmbereiches s2 etwa die größte der Schaftlänge 11 entsprechende Klemmdicke beträgt. Der Schaftbereich mit verringerter Wandstärke, also der gesamte Bohrungsab schnitt 3b mit vergrößertem Durchmesser,befindet sich innerhalb der Nietbohrung.Beim Nietvorgang hat sich ein normaler Schließkopf 5' gebildet. Im Rahmen des Spiels zwischen Schaftdurchmesser und Nietbohrung hat sich der Bereich mit verringerter Wandstärke durch leichte Auswölbung besonders gut an die Lochleibung angelegt.Fig. 4 shows a riveted connection, in which the thickness of the clamping area s2 is approximately the largest of the shaft length 11 corresponding clamping thickness. The shaft area with reduced wall thickness, so the entire Bohrungsab section 3b with enlarged Diameter, is located inside the rivet hole. During the riveting process, a normal closing head 5 'formed. As part of the clearance between the shaft diameter and rivet hole, the area with reduced wall thickness has a slight bulge particularly well laid out on the embedment.

Der in den Fig. 5 und 6 dargestellte Zugdorn 6 weist an seinem Kopf 6a drei Abschrägungen 10 auf. Deren Flächen erstrecken sich etwa von der dem Schaft zugewandten Kreisfläche ii des Kopfes 6a zur Oberfläche des Kopfes nach innen geneigt. Beim Eindringen des Zugdornkopfes in die Nietbohrung kann dadurch das Nietmaterial den Kopf im Bereich der Abschrägungen besonders gut übergreifen und dadurch den Kopf besonders gut festhalten.The mandrel 6 shown in FIGS. 5 and 6 has on its head 6a three bevels 10. Their surfaces extend approximately from the circular surface ii of the head 6a facing the shaft to the surface of the head inclined inward. When the mandrel head penetrates into the rivet hole, this can the rivet material overlaps the head particularly well in the area of the bevels and thereby hold the head particularly well.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann die Längsbohrung des Schaftes auch drei sich zum Setzkopf erweiternde Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern aufweisen. Ferner kann der Übergang anstelle einer radialen Stufe auch in Form einer kurzen Abschrägung erfolgen. Je nach Hohlniet-Material kann die Länge der Bohrungsabschnitte variieren. Selbstverständlich kann auch der Setzkopf je nach Bedarf unterschiedliche Formen aufweisen.The invention is not restricted to the exemplary embodiments. So The longitudinal bore of the shaft can also have three sections widening towards the setting head with different diameters. Furthermore, the transition can take place a radial step can also take the form of a short bevel. Depending on the tubular rivet material the length of the bore sections can vary. Of course, the Set head have different shapes depending on requirements.

Die Ausbildung des Zugdorn-Kopfes mit Abschrägungen, für die selbständigerSchutz beansprucht wird, kann ebenfalls variieren; statt drei können auch vier oder mehr Abschrägungen vorgesehen sein. Die Neigung der Abschrägungen kann, insbesondere für unterschiedliches Hohlnietmaterial, ebenfalls variieren. Die Abschrägungen können auch bis zur unteren Kopffläche verlaufen, so daß Segmente der Ereisfläche fehlen.The formation of the pull rod head with bevels for independent protection is claimed can also vary; instead of three, four or more can be used Bevels may be provided. The inclination of the bevels can, in particular for different hollow rivet material, also vary. The bevels can also extend to the lower head surface, so that segments of the rice surface are missing.

Claims

Blind rivet for different element areas Patent claims For Different thick clamping areas usable blind rivets with a setting head and a shaft having a portion with reduced wall thickness, and with a Zuporn, characterized in that the longitudinal bore (3) at least in the shaft (2) at a distance from its free end a section (3b) with enlarges sertem diameter (d2).

2. Blindnied according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the enlarged diameter is designed in the form of a step (4).

3. Blindnied according to claim 2, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the step (4) is in the region of half the shaft length (1) and the section (3b) with enlarged diameter knife up to the surface of the setting head (1) extends.

4. Blind rivet according to claim 2 or 3, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the sections (3a or 3b) in the longitudinal bore (3) on both sides of the Step (4) run cylindrically.

5. Blind rivet according to claim 2 or 3, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the longitudinal bore (3 ') extends from the step (4') to the opening in the Setting head (1) widened conically.

6. Blind rivet, in particular according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the mandrel (6) has an approximately hemispherical head (6a) with at least has three bevels (10), the surfaces of which are approximately from the circular surface (11) of the head (6a) extend inclined inwards.