DE1068951B - Sprengniet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sprengniet mit in der Schaftbohrung untergebrachter Sprengladung.

Mit Sprengstoff gefällte Hohlniete werden in der Industrie seit einiger Zeit zur Befestigung von Metallblechen, die von einer Seite unzugänglich sind, weitgehend verwendet. Solche Niete· weisen einen Nietkopf Und einen Schaft mit horizontaler Längsbohrung auf, der die Sprengladung trägt. Bei der Anwendung der Niete wird der Schaft durch aufeinandergelegte Löcher der beiden miteinander zu verbindenden Teile gedruckt und dann durch Hitzeeinwirkung auf den Nietkopf die Ladung zur Detonation gebracht, wodurch der Nietschaft selbst derart erweitert wird, daß die miteinander zu vereinigenden Teile fest verbunden sind. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für Sprengniete bildet die Befestigung von Außenblechen an Flugzeugkörpern, der Zusammenbau von Kühlern, Fahrzeugteilen und ähnlichen schwer zu behandelnden Gegenständen.

Bei Nieten größerer Abmessungen war das Sprengnietverfahren jedoch nicht anwendbar, weil das Detonationsgeräusch die Grenzen des Erträglichen überstieg. Das bei der Detonation von Sprengnieten entstehende Detonationsgeräusch wird durch das schnelle Entweichen der Sprenggase aus dem offenen Ende des Nietschaftes verursacht. Es gibt eine Reihe von Vorschlagen, um das plötzliche Entweichen dieser Detonationsgase zu verhindern, beispielsweise durch Einschrauben eines Stopfens in das offene Nietende oder durch Aufschrauben einer Kappe auf den Nietschaft. Es stellte sich jedoch heraus, daß der sehr hohe, durch die komprimierten Gase entwickelte Druck die Schraubengänge bei allen derartigen Anordnungen zerstörte. Es wurden also Stopfen oder Kappe abgerissen und wie Geschosse nach außen geschleudert. Daher lag die Aufgabe vor, einen Schraubstopfen oder eine Schraubkappe bei der Detonation des Nietes in ihrer Lage festzuhalten, wodurch die bei der Detonation entstehenden Gase zurückgehalten und dementsprechend das Detonationsgeräusch vermindert oder ausgeschaltet wird.

Es ist schon vorgeschlagen worden, zu diesem Zweck einen zylindrischen Stopfen mit aufgerauhter oder gezackter Oberfläche oberhalb der Sprengladung in den Nietschaft einzusetzen. Hinter diesem Stopfen wurde dann der Nietschaft verengt oder zusammengepreßt, wodurch sich die aufgerauhte oder gezackte Oberfläche in die innere Wandung der Schaftbohrung eingrub. Auf diese Weise ergab sich ein verhältnismäßig dichter Abschluß, der die bei der Detonation entwickelten Gase absperrte. Ein solcher Sprengniet explodiert tatsächlich geräuschlos und hat in der einschlägigen Technik weitverbreitete Anwendung gefunden. Es ist jedoch schwierig und erfordert eine Reihe von Arbeitsgängen, um die so ausgebildeten einwandfrei arbeitenden Sprengniete herzustellen, läßt sich doch der gezackte Sprengniet

Anmelder:

E. I. du Pont de Nemours and Company,
Wilmington, Del. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,

Dipl.-Chem. Dr. phil. H. Siebeneicher,

und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,

Köln 1, Deichmannhaus

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. Mai 1956

Jean Baptiste Barbeau, Pompton Lakes, N. J.,

Charles Russell Johnson, Glen Mills, Pa.,
und Charles LeRoy Schrader, Pompton Lakes, N. J.

(V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

zylindrische Stopfen nicht in einfacher Weise in den Nietschaft einbringen. Man muß mit Rücksicht auf seine Form und Ausgestaltung große Sorgfalt anwenden, um den Stopfen genau im richtigen Winkel in die Schaftbohrung einzusetzen. Auch die Einführung kugelförmiger Stopfen mit glatter Oberfläche in die Sprengniete, die ein scharfes Anwürgen des Nietschaftes hinter der Kugel erforderlich machte, bot keine Lösung der gestellten Aufgabe. Das intensive Anwürgen des Schaftendes erforderte so hohe Drücke, daß eine Kaltverformung der um den Abschlußstopfen gekümpelten Schaftenden auftrat. Diese Kaltverformung äußerte sich in einer Erweichung des Nietschaftmaterials, so daß der infolge der Detonation zur Auswirkung kommende Gasdruck in den ungekümpelten Nietschaftstellen Löcher aufriß, während die gewünschte Ausdehnung des Sprengnietes an dieser Stelle unterblieb. Daher blieb die Aufgabe bestehen, geräuschlos detonierende Sprengniete auf einfachstem Wege herzustellen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe. Sie liefert Sprengniete, die in jeder gewünschten Größe hergestellt werden können, ohne daß bei ihrer Zündung starke Geräusche entstehen oder geschoßartig abgeschleuderte Stopfen stören können. Die neuen Sprengniete können

909 6481188

Claims (2)

leicht automatisch hergestellt werden. Sie sind daher durch einen niedrigen Preis gekennzeichnet. Die Sprengniete der Erfindung bestehen aus einem Kopf und einem hohlen Schaft, in dem der Sprengstoff untergebracht ist, der nach außen durch eine Metallkugel abgeschlossen wird, die sich gegen eine Verengung in der Schaftbohrung anlegt. Sie zeichnen sich aus durch ein Zwischenstück zwischen der Sprengstofffüllung und der Metallkugel. Dabei ist der Querschnitt der Bohrung hinter Zwischenstück und Stopfen stark vermindert. Das Zwischenstück selbst kann aus Holz, Kunstharzen, Papier, Pappe, Stahl oder anderen Metallen bestehen. Besonders zweckmäßig werden Zwischenstücke aus Gummi verwendet. Bei der Anordnung nach der Erfindung wirkt sich der Gasdruck nicht auf die infolge der Ankümpelung kaltverformten und weicher gewordenen Teile des Nietschaftes aus, sondern der Druck bewirkt die gewünschte Ausbuchtung des Nietschaftes oberhalb des Zwischenstückes. Es werden also jene Stellen des Nietschaftes durch den Druck ausgebuchtet und dem Gasdruck ausgesetzt, die nicht angekümpelt wurden und dementsprechend nicht kaltverformt sind. Die Zeichnungen erläutern Ausführungsformen der Erfindung. Fig. la zeigt einen Sprengniet nach der Erfindung vor dem Vernieten zweier Metallbleche im axialen Schnitt; Fig. 1 b ist der Niet nach Fig. 1 nach der Detonation dargestellt; Fig. 2 a, 2 b und 2 c zeigen zwei Stufen der Zusammenpressung und Verengung des offenen Nietschaftendes, nachdem Sprengstoff, Zwischenplatte und Stopfen in die Schaftbohrung eingebracht wurden. Wie aus Fig. 1 a hervorgeht, besteht der Sprengniet nach der Erfindung aus einem Nietkopf 1 und einem schaftförmigen Teil 2. Dieser erstreckt sich durch das Nietloch der beiden zu verbindenden Metallbleche 3 und 4. Die Nietkopf 1 ruht fest auf der Oberfläche der Blechplatte 4. Eine zentrale Längsbohrung des Schaftes 2 enthält eine Sprengstoffladung 5, an deren dem Nietkopf abgewandten Ende ein Zwischenstück 6 liegt, an die ein kugelförmiger Metallstopfen anschließt. Das äußere Ende des Nietschaftes ist scharf zusammengepreßt, wie bei 8 gezeigt, um den Stopfen 7 und das Zwischenstück 6 in ihrer Stellung festzuhalten. Beim Zusammenpressen hat der Nietschaft das Bestreben, sich unterhalb der Kugel 7 etwa an der mit 9 bezeichneten Stelle auszuheulen, wodurch die Gasabdichtung verbessert wird. Fig. 1 b zeigt den Sprengniet gemäß Fig. 1 a, nachdem er durch Erhitzen des Nietkopfes zur Detonation gebracht wurde. Dies kann z. B. mit Hilfe eines nicht dargestellten Lötkolbens, der an den Nietkopf 1 gehalten wird, geschehen. Die sich bei der Sprengung ergebende und bei 2' gezeigte Ausbuchtung des Nietschaftes verbindet die Metallbleche 3 und 4 zwischen dem Nietkopf und dem ausgeweiteten Teil 2' fest miteinander. Die Fig. 2 a, 2 b und 2 c veranschaulichen die aufeinanderfolgenden Maßnahmen, denen der geladene Sprengniet nach Einbringen von Zwischenplatte und Stopfen unterworfen wird, um sein äußeres Schaftende einwärts zu biegen oder einzudrücken. Zunächst wird der Nietschaft selbst beispielsweise durch einen Prägestempel leicht ausgekehlt, wie in Fig. 2 a dargestellt. Dann wird der Sprengniet der aufeinanderfolgenden Wirkung zweier Preßstempel unterworfen, deren zweiter schärfer preßt als der erste. Auf diese Weise soll der Nietschaft allmählich hinter dem kugelförmigen Stopfen zusammengedrückt werden (vgl. Fig. 2 b und 2 c). Der hierbei als Enderzeugnis erhaltene Sprengniet ist flüssigkeitsdicht. Man kann ihn beispielsweise zur Kennzeichnung in ein Farbbad eintauchen. Der Niet ist auch dicht genug, um bei der Detonation ein plötzliches Entweichen von Sprenggasen zu verhindern. Bei der Expansion des Nietes entsteht kein Knall, ίο sondern ein leichter Knacklaut, der für das menschliche Ohr gut verträglich ist. Die mit dem Sprengniet nach der Erfindung bewirkte Verbindung ist nicht gasdicht, so daß nach einiger Zeit das im Niet vorhandene Gas ganz oder teilweise in die Atmosphäre entweicht. Die Wirkung des Sprengnietes wird hierdurch nicht beeinträchtigt, da bei der Detonation keine scharfen Geräusche auftreten, solange die Gase nicht plötzlich und heftig aus der Schaftbohrung entweichen können. Treten jedoch die Gase langsam während eines längeren Zeitraumes aus der Nietaufbauchung heraus, so wird die Festigkeit der Verbindung in keiner Weise geschädigt. Für das Zwischenstück, das eine beliebige Form haben kann, eignet sich besonders Gummi wegen der Leichtigkeit seiner Handhabung. Zwischenstücke aus Gummi lassen sich leicht einpressen und passen sich auch leicht der Form des kugelförmigen Stopfens an. Ein aus Gummi bestehendes Zwischenstück neigt dazu, keilförmig in die Spalten einzudringen, die von der Oberfläche des Stopfens und der Innenwand des Nietschaftes gebildet werden. Die bei der Detonation der Sprengladung unter hohem Druck stehenden Sprenggase pressen die aus Gummi bestehende Zwischenplatte noch dichter in diese Spalten hinein. Daher wird die Abdichtung durch den kugelförmigen Stopfen weiterhin verbessert. Da zwischen dem kalt bearbeiteten Teil des Nietschaftes und der Höhlung infolge der Zwischenplatte nur ein kleiner Abstand besteht, in dem dann die Detonation stattfindet, versagt der erfindungsgemäße Sprengniet nie. Er erweitert sich stets gleichförmig in der aus Fig. 1 a ersichtlichen Weise zu einer einwandfreien Nietverbindung. Die Sprengniete nach der Erfindung können in jeder beliebigen Größe hergestellt werden. Niete mit einem Schaftdurchmesser von 3,2 bis 6,35 mm ergeben beim Abfeuern kein wesentliches Geräusch. Man kann auch noch Sprengniete von größerem und kleinerem Durchmesser herstellen und benutzen. Als Werkstoff für die Niete wählt man vorzugsweise Messing, Aluminium oder andere Metalle. Auch der kugelförmige Stopfen kann aus Metall, vorzugsweise Stahl, bestehen. Patentansprüche.·

1. Sprengniet mit einem Kopf und einem hohlen Schaft, in dem der Sprengstoff untergebracht ist, der nach außen durch eine Metallkugel abgeschlossen wird, die sich gegen eine Verengung in der Schaftbohrung anlegt, gekennzeichnet durch ein Zwischenstück (6) zwischen der Sprengstofffüllung (5) und der Metallkugel (7).

2. Sprengniet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (6) aus Gummi besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 305 205.

Hierzu l Blatt Zeichnungen

® 909 648/188 11.59