Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SELF-DRILLING HOLLOW RIVET
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1994/000701
Kind Code:
A1
Abstract:
A self-drilling hollow rivet (10) has a bit (11) and a rivet sleeve (12) to hold a first and a second component (16, 17) together. In order to secure the components (16 and 17) rigidly together, a rivet hole (15) is drilled by the bit (11) in a first operation. The bit (11) is given a positive and force fit in the rivet sleeve (12) by means of ribs (19\', 19\'\'). At the outer periphery of a set heat (20) there are flat surfaces with which a setting device engages. The setting device rotates the self-drilling hollow rivet. The rotary forces are uniformly transferred by the self-drilling hollow rivet (12) to the bit (11) via the ribs (19, 19\'\') without the drill shaft\'s (18) breaking at the weakened point (19) during the drilling process. Once the drilling process is completed, the self-drilling hollow rivet (10) is set in a second operation in which the drill shaft (18) is pulled in the direction of the arrow (20\'). Here, the claws of the setting device engage in the annular grooves (27). In this setting process the drill head (14) is pulled into the rivet sleeve (12) and the latter almost completely surrounds the drill head (14). The closing head is made and the hollow rivet is hermetically sealed.

Inventors:
SPONER WOLFGANG (CH)
Application Number:
PCT/EP1992/001394
Publication Date:
January 06, 1994
Filing Date:
June 20, 1992
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MAGE AG (CH)
GEHRING MANFRED (DE)
SPONER WOLFGANG (CH)
International Classes:
F16B19/10; F16B19/08; (IPC1-7): F16B19/08
Foreign References:
DE2554577A11977-06-08
EP0384087A11990-08-29
US3935786A1976-02-03
DE2328447A11973-12-20
DE1775430A11971-11-18
CH673792A51990-04-12
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Selbstbohrhohlniet, bestend einer Niethülse (12; 30; 44; 52; 62), die an einem Ende einen Setzkopf (20; 45; 53; 63) aufweißt, und am anderen Ende als Schließkopf (23) ausbildbar ist, mit einem die Niethülse (12; 30; 44; 52; 62) axialdurchsetzenden Bohrerschaft (18; 31; 41; 51), der zwischen einer Sollbruchstelle (19; 37; 48; 57) und einem Bohrkopf (14; 32) Rotationsmitnehmer (19\'; 35; 42; 56) aufweist, die in das Material der Niethülse (12; 30; 44; 52; 62) eingreifen und wobei anderenends am Bohrer¬ schaft (18; 41; 51) Zugmitnehmer (27; 49) für eine Setz- vorrichtung ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsmitnehmer (19\', 19\'\'; 35, 36; 42; 56) beid¬ seits der Sollbruchstelle (19; 37; 48; 57) ausgebildet sind und daß der Setzkopf (20; 45; 53) am Außenumfang mindestens zwei abgeflachte Flächen (46, 47; 58, 59; 64, 65) aufweist, die parallel zur Ebene einer Bohrerachse (24) verlaufen, und daß sich der Bohrkopf (14; 32) zur Niethülse (12; 44; 52; 62) bzw. zum Niethülsenabschnitt (30) hin konisch verjüngt und daß die Rotationsmitnehmer (19*; 35; 42; 56) absatzfrei an die Verjüngung angrenzen.
2. Selbstbohrhohlniet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Bohrerschaft (18; 31; 41; 51; 62) und der Bohrkopf (14; 32) einstückig gefertigt ist und daß sowohl der Bohrkopf (14; 32) wie auch der Bohrerschaft (18; 31; 41; 51) aus einem gehärteten Material besteht.
3. Selbstbohrhohlniet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Niethülse (12; 44; 52) bzw. der Niethülsenabschnitt (30) an einer Innenwand (43) einen Dichtfilm aufweist und daß unterhalb des Setzkopfes (20) eine Dichtung (22) angeordnet ist.
4. Selbstbohrhohlniet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsmitnehmer ( 19\' , 19• \' ; 35, 36; 42; 56) als Rippen ausgebildet sind, die einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen und in Längsrichtung über nahezu die gesamte Länge gleichmäßig weit von der Oberfläche des Bohrerschaftes (18; 31; 41; 51) beabstandet sind und daß der Bohrerschaft (18; 31; 41; 51;) unverlierbar in der Niethülse (12; 30; 44; 52; 62) gehalten ist.
5. Selbstbohrhohlniet nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (46, 47; 58, 59) sich als Flächen (46, 47; 58, 59) über die gesamte Materialstärke des Setzkopfes (45; 53) achsparallel zur Niethülse (44; 52) erstrecken oder daß die Flächen (58, 59) am Setzkopf (63) an einen Absatz (66) grenzen.
Description:
Selbstbohrhohlniet

Die Erfindung geht aus von einem Selbstbohrhohlniet, beste¬ hend aus einer Niethülse, die an einem Ende einen Setzkopf aufweist, und am anderen Ende als Schließkopf ausbildbar ist, mit einem die Niethülse axial durchsetzenden Bohrerschaft, der zwischen einer Sollbruchstelle und einem Bohrkopf Rota- tionsnehmer aufweist, die in das Material der Niethülse eingreifen und wobei anderenends am Bohrerschaft Zugmitnehmer für eine SetzVorrichtung ausgebildet sind.

Ein derartiger Selbstbohrhohlniet ist durch die DE-OS 2328447 bekanntgeworden.

Mit derartigen Nieten werden Bauteile aus gleichen oder ver¬ schiedenen Werkstoffen unlösbar miteinander verbunden. Niete haben dabei gegenüber anderen Verbindungsmitteln den Vorteil, daß sich zu verbindende Bauteile nicht verziehen und keine Gefügeumwandlungen wie beim Schweißen entstehen können. Bauteile aus nicht gleichartigen Werkstoffen lassen sich problemlos dauerhaft und sicher miteinander verbinden. Es lassen sich mittels moderner Nietsyste e kostengünstige Verbindungen für höchste Ansprüche herstellen.

Der bekannte Selbstbohrhohlniet weist einen Setzkopf auf, in dem stirnseitig Einkerbungen vorgesehen sind, die kuppelnd in Vorsprünge einer drehmomenterzeugenden Vorrichtung eingreifen können. Weiterhin sind am Bohrerschaft zwischen einer Soll¬ bruchstelle und einem Bohrkopf Rotationsmitnehmer vorgesehen, die in die Innenwand der Niethülse eingreifen. Zwischen den Rippen und dem Bohrkopf ist ein Absatz vorgesehen, auf dem sich ein Ende der Niethülse abstützt. Am anderen Ende des Bohrerschaftes, das dem Bohrkopf gegenüber liegt, sind Zug¬ mitnehmer ausgebildet, in die Greif lauen einer Setzvorrich¬ tung eingreifen können, um den Bohrerschaft mit großer Zug¬ kraft durch die Niethülse hindurch entgegen einer Gegenkraft, die vom Bohrkopf erzeugt wird, durch die Niethülse hindurch¬ zuziehen. Bei diesem Zugvorgang wird die Niethülse deformiert und es bildet sich ein Schließkopf aus. Zugleich reißt der Bohrerschaft an der vorgesehenen Sollbruchstelle und der Bohrkopf fällt aus dem Schließkopf heraus. Die Rotationsmit¬ nehmer am Setzkopf sowie am Bohrerschaft sind deshalb vor¬ gesehen, damit ein Drehmoment, das beim Bohrvorgang erzeugt wird ohne Bruch des BohrerSchafts auf dem Bohrkopf übertragen werden kann. Sowohl die im Setzkopf vorgesehenen Einkerbungen wie die sich in Längsrichtung verjüngenden Langsrippen können nicht ausreichend die bei Bohrvorgängen auftretenden Dreh¬ momente auf die Bohrkopfspitze übertragen, sodaß vielfach der Setzkopf auch ausreißt oder der Bohrerschaft dennoch an der Sollbruchstelle schon beim Bohrvorgang abschert, weil die als Längsrippen ausgebildeten Rotationsmitnehmer das Drehmoment nicht zufriedenstellend auf den Bohrkopf übertragen können. Weiterhin wird durch den zwischen dem Ende der Niethülse und dem Bohrkopf gebildeten Absatz sichergestellt, daß sich der Bohrkopf beim Setzvorgang nicht in die Niethülse hineinziehen kann. Deshalb hängt der Bohrkopf nach dem Setzvorgang entwe-

der noch lose in der Niethülse oder er fällt aus dem Schlie߬ kopf heraus.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Niet eingangs genannter Art dahingehend weiterzubilden, daß der Bohr- und Setzvorgang sicher ohne Ausschuß erfolgen kann und daß die Nietverbindung eine dichte Verbindung darstellt.

Diese Aufgabe wird erfindgungsgemäß dadurch gelößt, daß die Rotationsmitnehmer beidseits der Sollbruchstelle ausgebildet sind und daß der Setzkopf am Außenumfang mindestens zwei abgeflachte Flächen aufweist, die parallel zur Ebene einer Bohrachse verlaufen und daß sich der Bohrkopf zur Niethülse bzw. zum Niethülsenabschnitt hin konisch verjüngt und daß die Rotationsmitnehmer absatzfrei an die Verjüngung angrenzen.

Mit dem erfindungsgemäßen Selbstbohrhohlniet kann der Bohr¬ vorgang sicher deshalb abgeschlossen werden, weil die Setz¬ vorrichtung den Setzkopf am Außenumfang breitflächig for - und kraftschlüssig umgreifen kann. Das beim Bohrvorgang entstehende Drehmoment wird über die beidseits der Sollbruch¬ stelle ausgeformten Rotationsmitnehmer sicher übertragen, ohne daß im Bereich der Sollbruchstelle eine ungewollte Abscherung schon während des Bohrvorgangs am Bohrerschaft auftritt. Ist der Bohrvorgang beendet, so kann der Selbst¬ bohrhohlniet sicher gesetzt werden und über die konische Verjüngung am Bohrkopf ist sicher gestellt, daß die Niethülse beim Setzvorgang je nach vorgegebener Konizität ohne Rißbil¬ dung sicher geweitet und zum Schließkopf ausgebildet wird. Dabei wird der Bohrkopf in die Niethülse hineingezogen, sodaß die Niethülse nahezu vollkommen den Bohrkopf umgreift. Da¬ durch wird der Schließkopf stabilisiert und dicht verschlos-

sen. Der Bohrerschaft reißt erst dann an der vorgesehenen Sollbruchstelle, wenn der Bohrkopf in die Niethülse hinein¬ gezogen worden ist und dort unverlierbar mit der Niethülse eine Verbindung eingeht.

Auch schon vor dem Setzvorgang stellen die Rotationsmitnehmer sicher, daß die Niethülse und der Bohrer, bestehend aus dem Bohrkopf und dem Bohrerschaft, eine fest zusammengesteckte Einheit darstellen.

Über die parallel zur Niethülse verlaufenden Flächen am Setz¬ kopf kann die Setzvorrichtung bestmöglich Rotationskräfte übertragend am Selbstbohrhohlniet angreifen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Bohrerschaft und der Bohrkopf einstückig gefertigt und sowohl der Bohrkopf wie auch der Bohrschaft besteht aus einem gehärteten Material.

Dies hat den Vorteil, daß beim Bohrvorgang selbst keine weiteren Schwachstellen am Bohrer ausgebildet sind. Nur an der Sollbruchstelle kann der Bohrer abbrechen, sofern die Zugkräfte ein vorbestimmtes Maß überschreiten. Ist der Boh¬ rerschaft einheitlich wie der Bohrkopf gehärtet, so kann er auch größere Belastungen während des Bohrvorgangs ohne Scha¬ den überstehen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist an einer Innenwand der Niethülse bzw. des Niethülsenabschnitts ein Dichtfilm vorgesehen und unterhalb des Setzkopfes ist eine Dichtung angeordnet. Dies hat den Vorteil, daß die Nietver-

bindung noch weiter abgedichtet werden kann, sofern dafür ein Bedarf besteht.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Rota¬ tionsmitnehmer als Rippen ausgebildet, die einen dreieckför igen Querschnitt aufweisen und in Längsrichtung über nahezu die gesamte Länge gleichmäßig weit von der Oberfläche des Bohrerschaftes beabstandet sind. Der Bohrerschaft ist unverlierbar in der Niethülse gehalten.

Dies hat den Vorteil, daß einerseits nicht ungewollt der Bohrer aus der Niethülse herausfallen kann und andererseits werden die beim Bohrvorgang auftretenden Rotationskräfte gleichmäßig von der Niethülse auf den Bohrerschaft übertra¬ gen. Ist der erfindungsgemäße Selbstbohrhohlniet mit Rota- tionsmitnehmern sowohl beidseits der Sollbruchstelle als auch am Außenumfang des Ξetzkopfes ausgebildet, so ist es beim Bohrvorgang nicht notwendig, daß der Bohrerschaft direkt ange ieben wird. Es ist ausreichend, wenn die Niethülse über den Setzkopf, das heißt, über die daran mindestens vorgese¬ henen zwei abgeflachten Flächen, in Rotationsbewegung ge¬ bracht wird.

Mit dem konisch ausgebildeten Bohrkopf ist es möglich, den Selbstbohrhohlniet in einem Arbeitsvorgang nicht nur zu setzen, sondern auch dauerhaft und sicher zu spreizen. Der erfindungsgemäße Hohlniet wird aufgrund einer gegenüber der Niethülse vollzogenen Relativbewegung des Bohrerschaftes im Schließkopfbereich so stark gespreizt, daß die Niethülse nicht nur das Nietloch über die gesamte Länge formflüssig ausfüllt, sondern die liethülse ist auch am Ende mit dem Schließkopf so geweitet, daß der Bohrkopfabschnitt mit dem

konisch verlaufenden Querschnitt das Nietloch dauerhaft verschließt.

Der erfindungsgemäße Selbstbohrhohlniet entspricht damit allen erweiterten Anforderungen, die im Stahlhochbau, Kranbau und Brückenbau bei Trägeranschlüßen, Stützen, Knotenpunkten in Stahlfachwerken von Dachbindern und Krantragwerken, bei Vollwandträgern, im Behälterbau und bei Haftverbindungen im Karosserie-, Wagen- und Flugzeugbau gestellt werden. Insbesondere kann der erfindungsgemäße Selbstbohrhohlniet besonders vorteilhaft im Fassadenbau und im Dachbereich eingesetzt werden. Blechüberlappungen jedweder Art lassen sich sicher und schnell verbinden. Der Selbstbohrhohlniet läßt sich nicht nur leicht handhaben, er kann schnell und sicher verarbeitet werden und kann mit allen bekannten Setzkopfformen versehen sein. Mit dem Selbstbohrhohlniet läßt sich eine flüßigkeitsdichte Nietverbindung schaffen. Weiterhin können am Bohrerschaft bzw. im Bereich der Rotationsmitnehmer, die benachbart zum Bohrkopf angeordnet sind, noch Haltenuten ausgebildet sein, in die beim Setzvorgang plastisch verformtes Material der Niethülse einfließt und zwischen dem Bohrkopf und dem Schließkopf entsteht noch eine stärkere Verbindung.

Weist der Bohrerschaft selbst eine dreieckförmige Querschnittsform auf, so hat dies den Vorteil, daß der Boh¬ rerschaft in der Setzvorrichtung beim Bohrvorgang nicht rutschen, d.h. sich nicht ungewollt verdrehen bzw. durchdre¬ hen kann und mit der dreiecksförmigen Querschnittsform ist auch sichergestellt, daß die daran angepaßte Niethülse den Bohrerschaft beim Bohrvorgang sicher antreibt.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung der beige¬ fügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwen¬ det werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Selbstbohrhohlniet mit einer Niethülse im Schnitt zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil;

Fig. 2 einen gesetzten und verschlossenen Selbstbohrhohl¬ niet nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Niethülsenabschnitt eines Selbstbohrhohlniets im Querschnitt mit einem Bohrerschaft, der beidseits einer Sollbruchstelle Halte- und Rotationsmitnehmer aufweist;

Fig. 4 eine weitere Aus ührungsform eines erfindungsgemäßen Selbstbohrniets mit einem seitlich abgeflachten Setzkopf und einem Bohrerschaft der Mitnehmer auf¬ weist, die in die Niethülse eingreifen;

Fig. 4a eine Ansicht gemäß IVa - IVa der Fig. 4;

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Selbstbohrhohlniets mit einem im Querschnitt ovalen Schaft;

Fig. 5a eine Ansicht Va - Va der Fig. 5;

Fig. 6 eine weitere schematische Darstellung eines erfin¬ dungsgemäßen Setzkopfes.

Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen den erfindungsge¬ mäßen Gegenstand stark schematisiert und sind nicht maßstäb¬ lich zu verstehen. Die Gegenstände der einzelnen Figuren sind teilweise stark vergrößert dargestellt, damit ihr Aufbau besser gezeigt werden kann. Die Schneidflächen des Bohrkopfes sind stark vereinfacht dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Selbstbohrhohlniet 10, der im Querschnitt dargestellt ist und einen Bohrer 11 geführt hält. Eine Niet¬ hülse 12 weist ein Schaftende 13 auf, das zu einem Bohrkopf 14 hin gerichtet ist. Das Schaftende 13 grenzt an den Bohr¬ kopf 14. Mit dem Bohrkopf 14 wird ein Nietloch 15 in ein erstes Bauteil 16 und ein zweites Bauteil 17 gebohrt, die un¬ lösbar miteinander verbunden werden sollen. Der Bohrkopf 14 weist im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 einen Durchmesser auf, der geringfügig größer als der Außendurchmesser der Niethülse 12 ist. Beim Schließen des gesetzten Selbstbohr¬ hohlniets 10 wird die Niethülse 12 in Richtung der wirkenden Schließkraft plastisch verformt und der Niethülsenwerkstoff kann in den Freiraum zwischen Niethulsen-Außendurchmesser und Nietloch-Durchmesser fließen. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 weist der Bohrer 11 einen Bohrerschaft 18 auf, der mehr oder weniger weit vom Bohrkopf 14 entfernt mit einer Soll- Bruchstelle 19 versehen ist. Beidseits der Sollbruchstelle 19

sind als Langsrippen 19*, 19\' \' rechteckför ig ausgebildete Rotationsmitnehmer für den Bohrvorgang ausgebildet, die sich form- und kraftschlüssig in die Innenwand der Niethülse 12 eindrücken, wenn der Bohrer 11 bei der Herstellung der Selbstbohrhohlniet in die Niethülse 12 eingezogen wird. Über die Längsrippen 19\' , 19• \' ist der Bohrer 11 unverlierbar mit der Niethülse 12 verbunden. Werden nun am Setzkopf 20 nicht dargestellte Hilfswerkzeuge, beispielsweise eine Setzvorrich¬ tung, derart angesetzt, daß zum einen der Setzkopf 20 in Richtung erstes Bauteil 16 gedrückt und der Bohrerschaft 18 in Pfeilrichtung 20* gezogen wird, wobei in Pfeilrichtung 20\' die Schließkraft wirkt, so kann der Bohrkopf 14 in die Niet¬ hülse 12 hineingezogen werden. Über eine am Bohrkopf 14 ausgebildete ringförmige konische Fläche 21 gleitet der Bohrkopf 14 in das Schaftende 13 ein und Material der Niet¬ hülse 12 umgreift den Bohrkopf 14. Über die konisch ausge¬ bildete Fläche 21 wird das Schaftende 13 vorsichtig und gleichmäßig geweitet, so daß das Material des Schaftendes 13 ohne Rißbildung den Bohrkopf 14 ummanteln kann. Die konisch ausgebildete Fläche 21 und die Oberfläche aller Langsrippen 19\' können mit einem Dichtungsfilm beschichtet sein. Eben¬ falls ist an der Fläche des Setzkopfes 20, die zum ersten Bauteil 16 weist, eine Dichtung 22 angebracht. Die Innenwand der Niethülse 12 kann ebenfalls dichtungsfilmbeschichtet sein.

In der Figur 1 ist noch ein Abschnitt 26 des Bohrerschaftes 18 gezeigt, der mit beispielhaft zu verstehenden Ringnuten 27 versehen ist. In die Ringnuten 27 können Greifklauen eines Setzgerätes eingreifen, damit eine definierte Kraftkompone- , e in Pfeilrichtung 20\' erzielbar ist. Der Bohrer 11, bestehe . aus Bohrerschaft 18 und Bohrkopf 14, ist einstückig gefertigt

und das Material aus dem der Bohrer 11 besteht ist einheit¬ lich gehärtet.

Am Außenumfang des Setzkopfes 20 sind längs- und achsparallel zur Niethülse 12, bevorzugt über die gesamte Materialdicke des Setzkopfes 20 verlaufend, Flächen vorgesehen, die eben¬ falls als Rotationsmitnehmer für den Selbstbohrhohlniet 10 dienen. Diese in der Fig. 1 nicht gezeigten Flächen werden von der Setzvorrichtung form- und kraftschlüssig umgriffen und beim Bohrvorgang rotiert der Selbstbohrhohlniet 10 mit. Die rotierende Niethülse 12 kann auch den Boherschaft 18 antreiben, so daß der Bohrerschaft 18 nicht unbedingt un¬ mittelbar selbst angetrieben werden muß.

Weiterhin können im Bereich des Bohrkopfes 14 oder im Bereich der Längsrippen 19\' Haltenuten ausgebildet sein, die den Bohrkopf 14 in der Niethülse 12 unverlierbar zusätzlich fixieren. Eine besondere Sicherung stellen diese Haltenuten bei gesetztem Niet dar.

In der Figur 1 ist mit 24 die Bohrerachse eingezeichnet.

Fig. 2 zeigt den Selbstbohrhohlniet 10 in gesetztem und abge¬ schlossenem Zustand, nachdem der Bohrerschaft 18, wie in der Fig. 1 dargestellt, in Pfeilrichtung 20\' so stark gezogen wurde, daß der Bohrerschaft 18 an der Soll-Bruchstelle 19 abgerissen ist. Das vom Setzkopf 20 abgewandte Ende der Niethülse 12 hat sich als Wulst 23 ausgebildet und bildet den Schließkopf. Der Schließkopf übergreift das zweite Bauteil 17 und umgreift formschlüssig den Bohrkopf 14. Im Hohlraum des Selbstbohrhohlniets 10 bleibt der Bohrkopf 14 zurück, der den Schließkopf stabilisiert. Das erste Bauteil 16 ist damit un-

lösbar mit dem zweiten Bauteil 17 verbunden. Die Niethülse 12 wurde über die konisch verlaufende Fläche 21 aufgeweitet und die Längsrippen 19• haben sich noch stärker in die Innenwand der Niethülse 12 eingedrückt.

Fig. 3 zeigt einen Niethülsenabschnitt 30 im Querschnitt beispielsweise den Niethülsenabschnitt 30 eines Selbstbohr¬ hohlniets. Im Niethülsenabschnitt 30 ist ein Bohrerschaft 31 gehalten, an den sich ein Bohrkopf 32 anschließt. Der Bohr¬ kopf 32 ist außerhalb eines Endes 33 des Niethulsenabschnitts 30 angeordnet. Nach außen vom Ende 33 wegweisend schließt sich an den Bohrerschaft 31 eine konische Erweiterung 34 an. Innerhalb des Niethulsenabschnitts 30 sind am Bohrerschaft 31 Längsrippen 35, 36 als Rotationsmitnehmer ausgebildet, die zusätzlich den Niethülsenabschnitt 30 und den Bohrerschaft 31 zusammenhalten. Eine weitere Profilierung 37 ist am Bohrer¬ schaft 31 ausgebildet. Die Profilierung 37 ist als Soll- Bruchstelle dimensioniert.

Am Bohrkopf 32 selbst ist ein Flächenabschnitt 39 vorgesehen, der sofern der Bohrerschaft 31 in Pfeilrichtung 40 zurückge¬ zogen wird, mit dem Ende 33 des Niethulsenabschnitts 30 zusammenwirkt. Das Ende 33 fließt unter plastischer Verfor¬ mung um den Bohrkopf 32 herum und die beiden Teile, der Bohrkopf 32 und der Niethülsenabschnitt 30, bilden eine unlösbare Verbindung. Über den Bohrkopf 32 und die Längs¬ rippen 35 wird der Hohlraum des Niethulsenabschnitts 30 abgedichtet.

Die in der Fig. 3 gezeigten konischen Erweiterungen am Bohr¬ kopf 32 können unterschiedliche Winkel für das Maß der Erwei¬ terung aufweisen. Der Bohrerschaft 31 kann, und dies ist in

der Figur nicht gezeigt, an dem dem Bohrkopf 32 entgegenge¬ setzten Ende Ausgestaltungen aufweisen, die es erlauben, daß eine nicht beschriebene Setzvorrichtung am Bohrerschaft 31 kraft- und formschlüssig angreifen kann. Der Bohrerschaft 31 ist aus einem gehärteten Material hergestellt. Der Bohrer¬ schaft 31 und der Bohrkopf 32 ist aus einem einstückigen Material (mono-metal) hergestellt.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfin¬ dungsgemäßen Selbstbohrhohlniets mit einem Bohrerschaft 41 an dem im Bereich der Bohrspitze Rippen 42 als Rotationsmitneh¬ mer ausgebildet sind, die in die Innenwand 43 einer Niethülse 44 eingreifen. Durch den Eingriff der Rippen 42, die als Führungsrippen ausgebildet sein können, ist die Niethülse 44 mit dem Bohrerschaft 41 kraftschlüssig verbunden. Wird nun die Niethülse 44 in Drehung versetzt, so dreht sich auch der Bohrerschaft 41 mit der Bohrspitze. Dazu ist am Setzkopf 45 eine erste Fläche 46 und eine zweite Fläche 47 ausgebildet an denen Hilfswerkzeuge für die Drehbewegung ansetzbar sind. Zwischen den Rippen 42, in Längsrichtung gesehen, ist eine Profilierung 48 als Sollbruchstelle vorgesehen. Mitnehmer 49 sind am Bohrerschaft 41 vorgesehen, damit Zugkräfte in Pfeil¬ richtung 49\' definiert übertragen werden können. In die Mitnehmer 49\' greifen kraftschlüssig Klauen einer Setzvor¬ richtung ein.

Fig. 4a zeigt einen Schnitt IVa - IVa der Fig. 4. In Drauf¬ sicht ist die Ausbildung des Setzkopfes 45 gezeigt, und der Bohrerschaft 41 ist geschnitten. Die Flächen 46, 47 sind zu erkennen.

Die Flächen 46, 47 können auch als Vier-, Sechs- oder Achteck die Umfangsflachen des Setzkopfes 45 bilden.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausbildung eines erfindungsgemäßen Selbstbohrhohlniets mit einem ovalen bis dreieckförmigen Schaftquerschnitt eines Bohrerschaftes 51, der in eine Öff¬ nung einer Niethülse 52 greift und sie von einem Ende bis zum anderen Ende durchdringt. Die Öffnung der Niethülse 52 ist im Querschnitt der Querschnittsform des Bohrerschaftes 51 mit dem notwendigen Spiel angepaßt. Ist die Querschnittsform des Bohrerschaftes 51 an die Querschnittsform der Niethülse 52 angepaßt, so ist durch diese Ausgestaltung bezüglich einer Drehbewegung in Pfeilrichtung 54 ein Kraftschluß sicherge¬ stellt. Ebenfalls kann ein derartig ausgebildeter Bohrer¬ schaft 51 in der SetzVorrichtung nicht Undefiniert verdrehen oder verrutschen. Nicht näher bezeichnete Ringnuten sind am Bohrerschaft 51 deshalb vorgesehen, damit der Bohrerschaft 51, nach dem der Bohrvorgang beendet ist, in Pfeilrichtung 55 gezogen werden kann, um die Ausbildung des Schließkopfes zu bewirken. Rippen oder Noppen 56, die auch als Rotationsmit¬ nehmer dienen halten den Bohrerschaft 51 unverlierbar in der Niethülse 52. Weiterhin ist am Bohrerschaft 51 eine Soll- bruchstelle 57 ausgebildet.

Fig. 5a zeigt einen Schnitt Va - Va der Fig. 5 und es ist dort deutlich gezeigt, wie die Querschnittsform des Bohrer¬ schaftes 51 und die Öffnung der Niethülse 52 bzw. der Durch¬ gang durch den Setzkopf 53 aneinander angepaßt sind. Flächen 58, 59, die zusätzlich am Setzkopf 53 ausgebildet sind dienen als Rotationsmitnehmer.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausbildung eines Setzkopfes 63 mit einer Niethülse 62. Am Außenumfang des Setzkopfes 63 sind Flächen 64, 65 achsparallel zur Niethülse 62 als Rotations¬ mitnehmer ausgebildet. An die Flächen 64, 65 grenzt ein Absatz 66 der als plane Auflagefläche für Stirnflächen der Setzvorrichtung dient.

Ein Selbstbohrhohlniet 10 weist einen Bohrer 11 und eine Niethülse 12 auf, die ein erstes und ein zweites Bauteil 16, 17 verbindbar zusammenhalten soll. Um die Bauteile 16 und 17 unlösbar miteinander zu verbinden, wird in einem ersten Arbeitsvorgang ein Nietloch 15 mit dem Bohrer 11 gebohrt. Der Bohrer 11 ist über Rippen 19\' , 19\' \' formschlüssig und kraft¬ schlüssig in der Niethülse 12 gehalten. An einem Setzkopf 20 sind am Aussenumfang des Setzkopfes 20 abgeflachte Flächen vorgesehen in die eine Setzvorrichtung eingreift. Die Setz¬ vorrichtung versetzt den Selbstbohrhohlniet in Drehung. Die Rotationskräfte werden gleichmäßig von dem Selbstbohrhohlniet 12 auf den Bohrer 11 über die Rotatiönsmitnehmer 19\' , 19\' • übertragen, ohne daß beim Bohrvorgang der Bohrerschaft 18 an der Sollbruchstelle 19 abreißt. Nachdem der Bohrvorgang abgeschloßen ist wird in einem zweiten Arbeitsvorgang der Selbstbohrhohlniet 10 gesetzt, in dem der Bohrerschaft 18 in Pfeilrichtung 20\' gezogen wird. Dabei greifen in die Ring¬ nuten 27 Greifer der Setzvorrichtung ein. Bei diesem Setz¬ vorgang wird der Bohrkopf 14 in die Niethülse 12 hineinge¬ zogen und die Niethülse 12 umschließt den Bohrkopf 14 nahezu vollkommen. Der Schließkopf ist ausgebildet und der Hohlniet ist dicht verschloßen.




 
Previous Patent: FURNITURE CONSTRUCTIONS

Next Patent: WALL HANGER