DE2744336A1

DE2744336A1 - Niet

Info

Publication number: DE2744336A1
Application number: DE19772744336
Authority: DE
Inventors: Franklin Stevens Briles
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-10-15
Filing date: 1977-10-01
Publication date: 1978-04-20
Also published as: GB1550967A; JPS5821125B2; FR2392266A1; US4086839A; JPS5349665A; CA1093354A; FR2392266B1; DE2744336C2; US4159666A

Description

Die Erfindung betrifft einen Niet zur Verwendung in einem Nietloch mit einer ersten Senkbohrung und einer kegelstumpfförmigen, sich nach vorn verjüngenden zweiten Senkbohrung zwischen der , ersten Senkbohrung und dem Nietloch, wobei der Niet einen sich in axialer Richtung erstreckenden, in dem Nietloch aufnehmbaren und eine Achse definierenden Nietschaft sowie einen an dessen einen Ende vorgesehenen Nietkopf umfaßt.

Die Erfahrung bei herkömmlichem Vernieten von Flugzeugbeplankungen am Pluzeugrumpf hat gezeigt, daß sich insbesondere bei der Verwendung von vollkonischen Nietköpfen eine Reihe von Nachteilen und Problemen ergeben. Dabei wurde festgestellt, daß beim Biegen der Außenbeplankung bzw. Platte das vollkonische Loch (das zur Aufnahme des Nietkopfes in der Außenbeplankung ausgebildet ist) die Tendenz hat, sich zu längen, d.h. unrund zu werden, und zwischen dem Nietkopf und dem konischen Sitz Spiel zu erzeugen. Als Folge davon wird ein Eindringen korrosiver Medien in den Zwischenraum bzw. Spalt und

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eine allmähliche Korrosion der Verbindung verursacht. Außerdem entsteht durch das Rütteln des Nietkopfes in der Senkbohrung häufig auch eine durch Reibung verursachte Abnutzung des Materials der Außenbeplankung im Bereich der Senkbohrung und schwächt die Außenbeplankung derart, daß schneller Ermüdungsrisse auftreten. Als Sperre auf dem Nietkopf und der Beplankungsoberfläche aufgebrachte Farbe oder anderweitige Dichtungsmittel haben die Tendenz, bei Verbiegur&n Risse zu bilden und, was das Verhindern des Eindringens korrosiver Medien anbelangt, unwirksam zu werden. Außerdem dringt die Farbe in den den Nietkopf umgebenden Ringspalt ein und bildet einen unansehnlichen, sichtbaren Ring. Ein weiteres Problem ergibt sich aus den relativ großen Außendurchmessern herkömmlicher vollkonischer Nietköpfe, was die Anzahl der in oder entlang einem gegebenen Bereich oder Maß der Außenbeplankung verwendbaren Niete in unerwünschter Weise einschränkt. Ein weiteres Problem ist in der Schwierigkeit begründet, Nietkopf und Werkstückoberfläche in gegenseitig geraden Verhältnis zu halten.

Die Erfindung schafft hier Abhilfe und erreicht die3 durch einen Niet zur Verwendung in einem Nietloch mit einer ersten Senkbohrung und einer kegel3tumpfförmigen, sich nach vorn verjüngenden zweiten Senkbohrun^ zwischen der ersten Senkbohrung und dem Nietloch, wobei

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der Niet einen sich in axialer Richtung erstreckenden, in dem Nietloch aufnehmbaren und eine Achse definierenden Nietschaft sowie einen an dessen einem Ende vorgesehenen Nietkopf umfaßt und dadurch gekennzeichnet ist, daß der Nietkopf mit einer einen sich um die Achse
erstreckenden und mit der Außenfläche des Nietschaftes im wesentlichen axial fluchtenden Ringwulst aufweisenden Stirnfläche versehen ist, einen vor der Stirnfläche angeordneten ersten Teil sowie einen vor diesem angeordneten, sich nach vorn verjüngenden zweiten Teil
aufweist, und der erste Teil für einen festen Umfangseingriff mit der ersten Senkbohrung radial nach außen
verformbar ist.

Bei der Verwendung eines Niets nach der Erfindung wird der Nietkopf dem Nietloch in besonders vorteilhafter
Weise angepaßt, anstatt, wie bisher üblich, das Nietloch dem Nietkopf anzupassen. Die Größe des Nietkopfes kann z.B. auf etwa das l^-fache des Durchmessers
des Nietschaftes verkleinert werden, um eine höhere
Druckkonzentration im Kopf zu erzeugen und dadurch bei der Bildung des Schließkopfes eine Auffüllung mit
Nietmetall unter dem Setzkopf und außerdem ein gleichmäßiges Aufweiten des Nietschaftes in dem Hietloch zu
erreichen.

Vorzugsweise ist die in radialer Richtung zuäußerst
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liegende Ringfläche des Ringwulstes in einem Winkel von etwa 2 bis 25 von einer senkrecht zu der Achse verlaufenden Ebene in Richtung nach außen und vorn abgeschrägt.

Der Ringwulst fluchtet außerdem mit seiner Scheitellinie im wesentlichen axial mit der Nietschaftaußenfläche.

Die Länge des ersten Nietkopfteils beträgt etwa 0,2 bis 3,6 mm.

Vorteilhaft kann sich auch der Nietschaft nach vorn konisch verjüngen.

Die Erfindung umfaßt weiter ein vernietetes Plattenpaar, dessen Platten durch einen Niet gemäß der vorbeschriebenen Erfindung miteinander verbunden sind, wobei diese Verbindung dadurch gekennzeichnet ist, daß der Niet in einem in den Platten ausgebildeten Nietloch angeordnet ist, das von einer Hauptbohrung, einer ersten Senkbohrung und einer zweiten Senkbohrung gebildet ist, die Senkbohrungen in einer der Platten ausgebildet sind, die zweite Senkbohrung kegelstumpfförmig ausgeführt ist und sich nach vorn zwischen der ersten Senkbohrung und der Hauptbohrung verjüngt, der erste Nietkopfteil in festem Umfangseingriff mit der ersten Senkbohrung

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innerhalb dieser gehalten ist, der zweite Nietkopfteil mit der zweiten Senkbohrung in Eingriff steht und der Niet an dem dem Nietkopf gegenüberliegenden Ende des Nietschaftes einen Schließkopf aufweist, der mit der anderen Platte in Eingriff steht.

Hierbei hat der erste Nietkopfteil eine anfänglich unverformte Außenfläche mit einem Durchmesser, der zwar kleiner als aber etwa so groß wie der anfängliche Durchmesser der ersten Senkbohrung des Werkstücks ist. Beim eingesetzten Niet befindet sich der erste Teil de3 Nietkopfes zum Bilden einer Abdichtung mit der ersten Senkbohrung mit deren Wandung in Umfangseingriff, während der Nietkopf von dem Nietloch (d.h. den Senkbohrungen) umschlossen ist. Die erste Senkbohrung wird durch die radiale Aufweitung des ersten Teils des Nietkopfes vorzug weise ebenfalls radial nach außen verformt, und zwar in einem Umfang, daß die erste Senkbohrung im Betrieb rund bleibt, d.h. sich nicht aufgrund von Biegebeanspruchungen in bezug auf den kreisförmigen ersten Nietkopfteil längt, wodurch das Eindringen von Korrosion verusachenden Medien zwischen dem Mietkopf und dem Werkstück verhindert wird. Zur Erzielung bestmöglicher Ergebnisse und unter Berücksicttigung der Verwendung verschiedenartiger Materialien beläuft sich die radiale Verformung der ersten Senkbohrung nach außen im Verbindungszustand auf etwa 0,013 bis 0,3 mm (0,0005 bis 0,12").

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Die vollständige Aufnahme des Nietkopfes innerhalb der Nietlochsenkbohr.ung bei dem beschriebenen geringfügigen Spiel vor dem Verformen ermöglicht sowohl ein leichtes von Anfang an vollständiges Einsetzen des Niets in das Werkstück wie auch ein relativ leichtes Influchthalten von Nietkopfstirnfläche und dem Werkstück während der Nietverformung. Die erste Senkbohrung des Nietlochs und die AußeniMäche des ersten Nietkopfteils sind Vorzugs weise etwa gleich lang und im wesentlichen zylindrisch, obgleich sie nach vorn leicht konisch zulaufen können. Vorzugsweise besteht der Niet außerdem aus einem Metall, das weicher als das Werkstück ist. Bei bestimmten Gelegen heiten kann das Nietmaterial jedoch härter als da3 Werkstück sein. Außerdem kann, um den Nietkopf aufzuweiten un den Schließkopf zu bilden, die Beaufschlagung des Niets in axialer Richtung von jeder der beiden Seiten her erfolgen, wobei das Gegenhalten an dem gegenüberliegenden Ende erfolgt (oder er kann in der Länge zusammengedrückt werden). Der Niet wird dadurch gegenüber einem Mediumeintritt dicht gemacht. Die Erfindung ist bei Anwendung an dünnen Außenbeplankungen, wie Fluzeugverkleidungen, besonders vorteilhaft anwendbar. Außerdem erübrigt sich ein Abfeilen der Nietköpfe, und das Aussehen wird verbessert.

Die Erfindung schafft weiterhin ein Verfahren zum Festlegen eines Niets gemäß der Erfindung in einer durchgehen

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den Bohrung mit einer ersten und einer zweiten Senkbohrung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der zweite Nietkopfteil gegen die zweite Senkbohrung des Nietlochs gesetzt und nur ein kleiner Ringspalt zwischen der ersten Senkbohrung und dem ersten Nietkopfteil vorgesehen wird, der Nfetkopf radial nach außen in einen festen Eingriff mit der ersten Senkbohrung des Nietloches durch Kraftanwendung auf die den Ringwulst aufweisende Stirnfläche des Nietkopfes unter Stauchen des dem Nietkopf gegenüberliegenden Endes des Nietschaftes aufgeweitet wird und der Nietkopf während der radialen Aufweitung im wesentlichen innerhalb der ersten und der zweiten Senkbohrung gehalten wird.

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	den	* 2744336 η	. 1	einen Schnitt eines in ein Werkstück
	Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich		eingesetzten Niets in unmittelbar vor seiner
Weitere	Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung		Verformung befindlichem Zustand,
aus	in Verbindung mit der Zeichnung, in der mehrere	. 2	einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt,
Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung ver		wobei jedoch der Niet in unmittelbar
anschaulicht sind. In der Zeichnung zeigen:		nach seiner Verformung befindlichem Zustand
Fig		gezeigt ist,
	3	einen Schnitt eines herkömmlichen Niets
		nach vollendeter Verformung,
Fig	la kb	Draufsichten auf Nietköpfe unterschied licher Größen,
	5a 5b	das durch unterschiedliche Niete erzeugte unterschiedliche Verziehen von Werkstücken
		veranschaulichende Schnitte,
	6a 6b	das Scherverhältnis von unterschiedlichen Nieten veranschaulichende Schnitte,
Fig.	7 8 9	Teilansichten von Abwandlungen, eine Teildarstellung der Maßverhältnisse
		zwischen einem Nietkopf und der Nietloch-
Fig. und		senkbohrvung und
Fig. und	10	Schnittdarstellungen abgewandelter Niet-
	12	verbinduneen.
Fig. und
Fig. und Fig.


Fig,
bis

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Entsprechend den Fig. 1 und 2 umfaßt das Werkstück 210 z.i zwei Metallplatten 211 und 212. Diese haben eine sich in beiden Platten erstreckende Hauptbohrung 213, eine erste im wesentlichen zylindrische Senkwandung bzw. Senkbohrung

214 und eine zweite, kegelstumpfförmige Senkwandung bzw. Senkbohrung 215 in der Platte 211. Die zweite Senkbohrung

215 bildet eine kegelige Aussenkung, die sich, wie dargestellt, zwischen der Senkbohrung 214 und der Hauptbohrung 213 erstreckt. Weiter haben die Hauptbohrung 213 und die Senkbohrungen 214 und 215 eine gemeinsame Achse 216.

Die Fig. 1 zeigt weiter einen Niet 218 aus Metall (oder gleichwertigem nicht-metallischem Material) mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden zylindrischen Nietschaft 219, der, wie dargestellt, mit Spiel vorn von der Bohrung aufgenommen ist und sich durch diese hindurcherstreckt, wobei das Schaftende 219a des Niets von der Platte 212 vorsteht.

Der Niet umfaßt weiter einen Nietkopf 220 verkleinerten Durchmessers mit einer entsprechend der Darstellung in Fig. 1 anfänglich ringwulstartig ausgebildeten rückwärtigen Stirnfläche 221, einen vor der Stirnfläche 221 angeordneten ersten Teil 222 und einen vor dem ersten Teil angeordneten, sich nach vorn bzw. zum Schaft 219 verjüngenden kegelstumpfförmigen zweiten Teil 223. Die ringwulst-

221
artige Stirnfläche/hat vor ihrer Verformung bei 221a

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einen nach hinten gewölbten Ringwulst. Dabeibefinden sich der Ringwulst allgemein und dessen Scheitellinie im besonderen im wesentlichen in axialer Flucht mit dem Nietschaftumfang 2l8a. Der mittlere Teil der Stirnfläche 221 ist bei 221b schalenförmig, und die in radialer Richtung zuäußerst liegende Ringfläche 221c des Ringwulstes 221a verläuft konisch nach außen zur ersten Senkwandung in dem Werkstück 211 in einem Winkel^ von einer senkrecht zu der Achse 216 verlaufenden Ebene 250. Der Winkel <*~ beträgt 2 bis 25°.

Die anfänglich unverformte Außenfläche 224 des ersten Teils hat entsprechend Fig. 1 einen Durchmesser, der etwas kleiner (in radialer Richtung bis zu etwa 0,010") ale der anfängliche Durchmesser der ersten Senkbohrung 214 ist. Entsprechend Fig. 2 ist der Nietteil 222'jedoch zu einem festen Umfangseingriff mit der ersten Senkwandung 214 radial nach außen verformt bzw. aufgeweitet, wodurch er zusammen mit dieser eine derart stramme Abdichtung bildet, daß bei normalen Biegeerscheinungen des Werkstücks das Eindringen von Korrosion verursachenden Medien von außen verhindert wird. Hierzu wird die Senkwandung 214 im eingesetzten Zustand des Niets durch den Außenumfang des ersten Nietteils zur Erreichun bestmöglicher Ergebnisse vorzugsweise um 0,0005 bis 0,012" radial nach außen aufgeweitet. Weiterhin ist das Nietmetall vorzugsweise weicher al3 dasjenige des Werk-

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Stücks. So kann zur Erreichung bestmöglicher Ergebnisse der Niet eine Zugfestigkeit von zumindest etwa I¹J p.s.i. und mehr und das Werkstück eine Zugfestigkeit haben, die diejenige des Niets erheblich übersteigt. Niet und Werkstück können aus denselben oder unterschiedlichen Materialien, wie z.B. Aluminium, Aluminiumlegierung, Monelmetall, Titan oder Titanlegierung bestehen. Somit schrumpfen und dehnen sich Nietkopf und Werkstück in gleichem Maße, um zu verhindern, daß sich bei Temperaturveränderung radiale Spalte bilden. Bei bestimmten Gelegenheiten kann der Niet härter als das Werkstück sein.

Weiter sind sowohl die Senkwandung 21¹J wie auch die Außenfläche 224 des ersten Nietteils vorzugsweise im wesentlichen zylindrisch, können allerdings auch eine kegeistumpfförmige Konizität mit einem Winkel zwischen 0 und ICP zu der Achse 216 haben. Der Nietschaftdurchmesser entspricht typischerweise etwa der Gesamtdicke der Platten 211 und 212, die ihrerseits typischerweise 0,032 bis 3" beträgt. Gemäß Fig. 2 beträgt die axiale Länge des Teils 222 zwischen der Stirnfläche des Nietkopfes und der Übergangslinie typischerweise etwa 0,008 bis 0,14". Entsprechend Fig. 1 hat der Ringwulst ein solches Volumen, daß, wenn der Kopf soweit verformt ist, daß er im wesentlichen bündig mit dem Werkstück abschließt, der erste Teil der-

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art aufgeweitet worden ist, daß er, wie vorstehend beschrieben, fest mit der Senkwandung 214 in Eingriff steht. Dabei steht entsprechend Fig. 1 der Ringwulst genügend vor, um zu verhindern, daß der Döpper bzw. Schellhammer 226 beim Verformen des Niets in schädigender Weise auf der Oberfläche des Werkstücks aufschlägt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, schließt die Stirnfläche des Nietkopfes im wesentlichen bündig mit der Oberfläche

225 des Werkstücks ab. Weiter wird als Folge der Schlagwirkung eines "rollenartigen" Niethammers oder Döppers

226 mit einer vorderen ebenen Fläche 227 erreicht,

daß die Stirnfläche 221 nach hinten eine im wesentlichen ebene Fläche erhält. Um beim Aufschlagen auf den bzw. beim Zusammenpressen des Nietkopfes den in Fig. 2 veranschaulichten Schließkopf 230 zu bilden, wird ein Gegenhalter 229 an das hintere Ende 219a des Niets angedrückt. Die Senkwandung 215 des Werkstücke schlägt beim Aufschlagen auf den Niet an dessen konischem Teil an, um eine weitere Vorbewegung des Niets im Werkstück zu verhindern. Beim Bilden dea Schließkopfes hat das Nietmetall die Tendenz des Hinterfüllens bzw. Versatzes, d.h. nach hinten und in den Senkwandungsbereich 215 verdrängt zu werden. Der Nietschaft 219 unterliegt ebenfalls normaler radialer Aufweitung, um die Bohrung 213 gleichmäßig in radialer Richtung bis zu etwa 0,010" aufzuweiten.

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Das Verfahren zum Festlegen des Niets in der Stellung nach Fig. 2 kann als die nachfolgenden Schritte umfassend angesehen werden:

a) das Anordnen des Nietkopfes an der zweiten Senkwandung des Werkstücks unter Belassen eines nur geringfügigen Ringspalts zwischen der ersten Senkwandung und dem Nietkopf,

b) das Aufweiten des Nietkopfes radial nach außen zum festen Eingriff mit der ersten Senkwandung und

c) das Eingeschlossenhalten des Nietkopfes innerhalb der ersten und der zweiten Senkwandung während seines radialen Aufweitens.

Ein Vor- und Zurückschwingen des Niets in dem Werkstück wird verringert bzw. unterbunden, da der Nietkopf vor vollendeter Bildung des Schließkopfes 230 durch Reibeingriff an der ersten Senkwandung festgehalten wird.

Weiter kann eine Schlagabgabe (z.B. durch ein Hin- und Herschwingen des Hammers) so erfolgen, daß ein oder mehrere Schläge auf ein und demselben oder auf verschiedenen Bereichen der Stirnfläche des Nietkopfes auftreffen, während der Nietkopf inn-erhalb der Senkwandungen eingeschlossen bleibt. Die Schlagabgabe kann solange fortgesetzt werden, bis die erste Senk-

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wandung 2l4 unter radialem Stauchdruck auf den Kopf und Umfangsspannung des Werkstücks an der Senkwandung im eingebauten Zustand des Niets radial nach außen verformt worden ist und dadurch eine Umfangsabdichtung bildet, die bei einem normalen Biegen des Werkstücks nicht zerstörbar ist. Das Kopfende des Niets kann bei der Bildung der Abdichtung mit der Oberfläche 225 des Werkstücks im wesentlichen fluchtend gehalten werden. Anschließend auf die abgeflachte Stirnfläche 221 und die Oberseite 225 des Werkstücks aufgebrachte Farbe neigt weder dazu, einen sichtbaren Ring, noch bei einem Biegen des Werkstücks Risse zu bilden, und es werden hohe Ermü-dungs- und Biegefestigkeit des Werkstücks erreicht und eine hohe Scherfestigkeit des Nietkopfes gewahrt.

Außerdem können die Niete dichter nebeneinander angeordnet sein, da eine durch die gestrichelte Linie in Fig. 2 angedeutete überreichliche konische Lochausdehnung vermieden wird, wodurch die Größe des Lochs reduziert wird. Die Fig. 3 zeigt einen aus dem Stand der Technik bekannten Niet 232 mit einem vollkonischen Nietkopf 235, der an dem Rand des Loches 23^ einen Korrosionsringspalt 233 bildet. Beim Auftragen von Farbe dringt diese in den Spalt ein und bildet einen unerwünschten sichtbaren Ring. Weiter bildet sie beim Biegen des Werkstücks Risse und ermöglicht da3 Eindrin-

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gen von Korrosion verursachenden Medien bzw. Flüssigkeiten in den Ringspalt.

Eine Senknietung ist gemäß den Fig. 1 und 2 leichter zu erreichen, indem ein "Rollhammer" 226 benutzt wird, mit der Gewähr einer kraft- und formschlüssigen Abdichtung zwischen den Berührungsflächen von Nietkopf und Werkstück. Dabei ist vermindertes Walzen und Rütteln des Nietkopfes erforderlich, der Niet kann bei Bedarf leichter ausgebohrt werden, das Verziehen bzw. Werfen des Werkstücks aufgrund von Nietung wird herabgesetzt und die Bildung der Abdichtung zwischen Werkstück und Nietkopf vermeidet beim Biegen des Werkstücks das Entstehen von Öffnungen zwischen Werkstück und Nietkopf, so daß das Eindringen von Korrosion verursachender Flüssigkeit verhindert wird. Diese Vorteile werden sämtlich bei praktisch keinerlei Kostenanstieg gegenüber normalen Nieten erreicht.

Die Fig. ¹Ja zeigt die größeren herkömmlichen Nietköpfe 235, die mehr Raum an der Oberfläche des Werkstücks einnehmen als erwünscht, wogegen die Fig. 4b die gewünschtermaßen weniger Platz am Werkstück 225 einnehmenden kleineren Nietköpfe 220 zeigt.

Die Fig. 5a zeigt (in etwas übertriebener Weise) ein durch eine Reihe von herkömmlichen Nieten 235 in Werkstück

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platten erzeugtes relativ stärkeres Verziehen, wogegen die Fig. 5b ein durch eine Reihe von Nieten 220 bei Werk stückplatten erzeugtes relativ geringeres Werfen veranschaulicht. Eine solche verminderte Werftätigkeit ist beispielsweise bei an kleinen Flugzeugen verwendeten Werkstückplatten außerordentlich wichtig.

Die Fig. 6a und 6b veranschaulichen, daß durch die Verwendung der Niete 220 eine größere Scherfestigkeit erreicht wird als sie durch die herkömmlichen Niete 235 erzielbar ist, wobei dieses Maß erhöhter Festigkeit durch die Lagerfläche 224 des Nietkopfes geschaffen wird Die Lastaufnähmefläche wird dadurch vergrößert. So bleibt bei abnehmender Plattendicke der Lagerbereich bei 224 erhalten und steigt in seiner Bedeutung, wogegen bei Nieten nach dem Stand der Technik der Lagerbereich an dem Nietschaft (bei 237 in Fig. 3) kleiner wird und bei entsprechender Abnahme der Plattendicke ganz entfallen

Die Verwendung des Ringwulstes 221a gewährleistet, daß bei Verformung und radialer Aufweitung des Nietkopfes kein Zwischenraum zwischen dem nach vorn konischen Niet teil 223 und der zweiten Senkwandung 215 des Werkstücks erzeugt wird. Bei einer Verformung gemäß Fig. 2 wird die Stirnfläche 221 durch einen Döpper 226 mit konvexer Oberfläche flach- und in eine leicht konkave Form ge-

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schlagen, wobei der Ringwulst im wesentlichen in Wegfall kommt.

Die Fig. 7 zeigt einen Niet, der im wesentlichen demjenigen nach Fig. 1 entspricht und die gleichen Bezugszeichen hat, dessen Kopfdicke jedoch etwas größer als in Fig. 1 ist, so daß der Rand 2 30 anfänglich aus der Senkwandung bzw. -bohrung 21¹I vorsteht, wenn der Nietteil 223 zu Beginn an der Senkwandung 215 des Werkstücks anliegt. Nach Nietkopfverformung und Beseitigung des Ringwulstes 221a fluchtet die flachgeschlagene Nietkopfstirnfläche im wesentlichen mit der Fläche 225, erstreckt sich von dieser jedoch leicht nach außen. Der entgegengesetzte Zustand ist in Fig. 8 veranschaulich wo die Kopfdicke etwas kleiner als in Fig. 1 ist, so daß der Rand 23Oa um einige wenige Tausendstel Zoll innerhalb der Senkwandungsausweitung aufgenommen wird, . wenn der Nietkopfteil 223 anfänglich an der Senkwandung 215 anliegt. Nach Nietkopfverformung befindet sich die Stirnfläche bei 221" und schließt im wesentlichen bündig mit der Oberfläche 225 des Werkstücks ab. Entsprechend ist die in dem Ringwulst vorhandene Materialmenge so bemessen, daß beim Abflachen und unter radialem Auftreiben des Nietkopfes die Stirnfläche mit der Oberfläche des Werkstücks im wesentlichen eine Flucht bildet. So beträgt die rückwärtige Wölbung des Ringwulstscheitels gemessen von dem Rand 230a weniger als etwa 0,020". Nach Fig. 8

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läuft der Nietschaft 2l8b nach vorn konisch zu, um in die nach vorn konische Bohrung 213b hineinzupassen. Eine konische Bohrung mit Senkwandung kann im Interesse der Verwendung von härteren Materialien mit engeren Toleranzen gebohrt werden als eine gerade Bohrung mit Senkwandung.

Die Fig. 9 entspricht der Fig. 1 und veranschaulicht bestimmte Maßverhältnisse hinsichtlich des anfänglichen radialen Zwischenraums zwischen der zylindrischen Umfangefläche 224 des ersten Nietkppfteils und der ersten zylindrischen Senkbohrung 214 des Werkstücks. Der sich bei eingesetztem Niet ergebende Mindestzwischenraum ist bei A und der maximale Zwischenraum bei B angedeutet (und zwar bei reduziertem Durchmesser des ersten Nietkopfteils und vergrößertem Durchmesser der Senkbohrung). Zur Funktionsfähigkeit sollte A als Minimum 0,0001" für Aufnahme in der Bohrung betragen und B sich auf bis zu 32 des Gesamtdurchmessers des Nietkopfes belaufen. Weiterhin ist B stets größer ale A.

DLe Fig. 10 zeigt eine Mietverbindung mit einem Nietkopf 320 nach dessen Verformen und Ausdehnen in die Senkbohrungen 314 und 315. Der Nietkopf hat die Konstruktion dee vorbeschriebenen Kopfes 220 und die SenkbohCungen und 315 können in der Form der vorbeschriebenen Senbboh.-rungen 214 und 215 ausgebildet sein. Die Werkstückplätten

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sind bei 311 und 312 dargestellt, und die Platte 312 kanr mit den Senkbohrungen 314 und 315 entsprechenden Senkbohrungen 31^' und 315' ausgebildet sein.

Der anfangs die gestrichelt bei 309 gezeigte Form aufweisende Nietschaft wird durch einen dem Gegenhalter 229 entsprechenden Gegenhalter verformt, um einen die Senkbohrungen 314· und 315' ausfüllenden Schließkopf 330 zu bilden, der die Senkbohrung 31^' in gleicher Weise aufweitet, wie dies bei der Senkbohrung 314 geschieht (d.h. wie gemäß Fig. 2 die Senkbohrung 214 aufgeweitet wird).

Die Fig. 11 zeigt eine Nietverbindung mit einem Nietkopf 420 nach dessen Vorformen und Aufweiten in Senkbohrungen 4l4 und 415. Ebenso wie in Fig. 10 hat der Nietkopf die Konstruktion des Nietkopfes 220 und haben die Senkbohrungen 414 und 415 die Konstruktionen der Senkbohrungen 214 und 215. Die Werkstückplatten sind bei und 412 dargestellt, und die Platte 412 kann mit einer Senkbohrung 416 ausgebildet sein, die, wie dargestellt, konisch ist (der Winkel cC kann z.B. 100° betragen). Der anfänglich die bei 409 gestrichelt dargestellte Form aufweisende Nietschaft wird durch einen dem Gegenhalter 229 entsprechenden Gegenhalter verformt und bildet einen Schließkopf, der die konische Senkbohrung 4l6 ausfüllt. Der Schließkopf ist bei 4 30 dargestellt.

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Die Pig. 2 zeigt einen Niet mit als Rundkopf ausgebildeten Schließkopf, wobei der Nietkopf ursprünglich einen Ringwulst wie dort beschrieben aufweisen kann.

Zur Schaffung der Nietverbindung nach Fig. 10 kann auf Wunsch ein eine gerade Einheit bildender Niet Verwendung finden und an beiden Enden verformt werden. Weiter kann ein Niet mit geradem Schaft und einem konischen Kopf, wie bei 430 dargestellt, Anwendung finden und zum Erzeugen der Nietverbindung nach Pig. Il an seinem entgegengesetzten (linken) Ende verformt werden. Ein ursprünglici mit einem Rundkopf ausgebildeter Niet mit einem geraden Schaft, wie er in Fig. 12 veranschaulicht ist, kann zur Schaffung der Verbindung nach Fig. 10 an seinem linken Ende verformt werden. Der Rundkopf ist bei 530 und der verformte Kopf bei 520 veranschaulicht. Der Kopf entspricht den Nietköpfen 320 und 420.

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Claims

Patentansprüche:

1. ) Niet zur Verwendung in einem Nietloch mit einer ersten Senkbohrung und einer kegelstumpfförmigen, sich nach vorn verjüngenden zweiten Senkbohrung zwischen der ersten Senkbohrung und dem Nietloch, wobei der Niet einen sich in axialer Richtung erstreckenden, in dem Nietloch aufnehmbaren und eine Achse definierenden Nietschaft sowie einen an dessen einem Ende vorgesehenen Nietkopf umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Nitkopf (220) mit einer einen sich um die Achse (2i6) erstreckenden und mit der Außenfläche des Nietschaftes (219) im wesentlichen axial fluchtenden Ringwulat (221a) aufweisenden Stirnfläche (221) versehen ist, einen vor der Stirnfläche angeordneten ersten Teil (222) sowie eine vor diesem angeordneten, sich nach vorn verjüngenden zweiten Teil (223) aufweist, und der erste Teil für einen festen Umfangseingriff mit der ersten Senkbohrung (214) radial nach außen verformbar ist.

2. Niet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in radialer Richtung zuäußerst liegende Ringfläche (221c) des Ringwulstes (221a) in einem Winkel von etwa 2 bis 25 von einer senkrecht zu der Achse (2l6) verlaufenden Ebene in Richtung nach außen und vorn abgeschrägt ist.

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3. Niet.nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringwulst (221a) mit seiner Scheitellinie im wesentlichen axial mit der Nietschaftaußenfläche (218a) fluchtet.

4. Niet nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des ersten Nietkopfteils (222) etwa 0,2 bis 3,6 nun beträgt.

5. Niet nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Nietschaft (219) nach vorn konisch verjüngt.

6. Durch einen Niet nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 vernietetes Plattenpaar, dadurch gekenn zeichnet, daß der Niet in einem in den Platten (211,212; 311,312;4ll,4l2) ausgebildeten Nietloch (213) angeordnet ist, das von einer Hauptbohrung, einer ersten Senkbohrung (2ΐ4;3ΐΐ|;Μΐ4) und einer zweiten Senkbohrung (215;315;¹*15) gebildet ist, die Senkbohrungen in einer (211;311;411) der Platten ausgebildet sind, die zweite Senkbohrung kegelstumpfförmig ausgeführt ist und sich nach vorn zwischen dar ersten Senkbohrung und der Hauptbohrung verjüngt, der erste Nietkopfteil (222) in festem Umfangseingriff mit der ersten Senkbohrung innerhalb dieser gehalten ist, der zweite Nietkopfteil (223) mit der zweiten Senkbohrung in Eingriff steht und

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der Niet an dem dem Nietkopf (22Ο;32Ο;Ί2Ο;52Ο) gegenüberliegenden Ende des Nietschaftes (219) einen Schließkopf (23Ο;33Ο;Ί3Ο;53Ο) aufweist, der mit der anderen Platte (212;312;Ul2) in Eingriff steht.

7. Vernietetes Plattenpaar nach Anspruch 6, dadurc gekennzeichnet, daß die andere Platte (312) denen in der einen Platte (311) entsprechende erste und zweite Senkbohrungen aufweist und der Schließkopf (330) die Senkbohrungen in der anderen Platte ausfüllt.

8. Vernietetes Plattenpaar nach Anspruch 6, dadurcl gekennzeichnet, daß die andere Platte (*» 12) eine einzige konische Senkbohrung (¹116) enthält, die sich koaxial zu der ersten und zweiten Senkbohrung erstreckt, wobei der Schließkopf die einzige konische Senkbohrung ausfüllt.

9. Vernietetes Plattenpaar nach Anspruch 7, dadurct gekennzeichnet, daß der Schließkopf einen Rundkopf (23Ο;ΐ an der Außenseite der anderen Platte (212-512) aufweist.

10. Vernietetes Plattenpaar nach einem oder mehrerer der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Nietschaft (213b) und die Hauptbohrung (2l8b) in gegenseitigem Eingriff stehen und sich nach vorn konisch verjüngen.

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11. Verfahren zum Festlegen eines Niets nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 in einem Nietloch mit einer ersten und einer zweiten Senkbohrung, dadurch gekennzeichnet, daß. der zweite Nietkopf teil gegen die zweite Senkbohrung des Nietlochs gesetzt und nur ein klei ner Ringspalt zwischen der ersten Senkbohrung und dem ersten Nietkopfteil vorgesehen wird, der Nietkopf radial nach außen in einem festen Eingriff mit der ersten Senkbohrung des Nietloches durch Kraftanwendung auf die den Ringwulst aufweisende Stirnfläche des Nietkopfes unter Stauchen des dem Nietkopf gegenüberliegenden Endes des Nietschaftes aufgeweitet wird und der Nietkopf während der radialen Aufweitung im wesentlichen innerhalb der ersten und der zweiten Senkbohrung gehalten wird.

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