DE2952665A1

DE2952665A1 - Befestiger- und installationswerkzeugsystem

Info

Publication number: DE2952665A1
Application number: DE19792952665
Authority: DE
Inventors: Robert John Corbett
Original assignee: Huck Manufacturing Co
Current assignee: Huck International Inc
Priority date: 1979-01-10
Filing date: 1979-12-28
Publication date: 1980-07-17
Also published as: IT8019025A0; JPS5594011A; JPS6360241B2; GB2039336A; BE880998A; DE2952665C2; CA1122830A; FR2446143B1; BR8000019A; GB2039336B; IL58996A0; NL7909327A; IT1193882B; ES487474A0; ES8104511A1; FR2446143A1; SE7910389L; DE7936696U1

Description

Befestiger- und Installationswerkzeugsystem

Die Erfindung betrifft im allgemeinen mehrteilige Befestiger und insbesondere zweiteilige Befestiger der Art, welche einen Stift und eine verformbare Hülse umfaßt, die mittels eines Ziehwerkzeuges installiert werden kann, welches eine Ziehkraft auf den Stift und eine Reaktionskraft auf die Hülse ausübt, um so die Hülse in Eingriff mit dem Stift zu verformen.

Herkömmliche zweiteilige Zugbefestiger umfassen einen Stift und eine Hülse, die darauf preßbar ist. Der Stift hat einen länglichen Schaft mit einem Kopf an einem Ende, eine Vielzahl von Verriegelungsnuten und eine Vielzahl von Zugnuten, die von Kuppen im wesentlichen gleichmässigen Durchmessers begrenzt sind, welche sich mit Tälern im wesentlichen gleichförmigen Durchmessers abwechseln.Diese Zugnuten sind an einem trennbaren Schwanzabschnitt des Schaftes vorgesehen. Die Hülse

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wird auf den Schaft des Stiftes nach dem Einsetzen des Stiftes in eine vorbereitete öffnung in zu verbindenden Werkstücken angeordnet. Ein Installationswerkzeug mit einer Klemmbackenanordnung wirkt auf den Stift, wobei die Klauen des Installationswerkzeuges eine Vielzahl von Zähnen einschließen, die eine ausgewählte Zahl der Zugnuten ergreifen können, so daß auf den Stift eine Zugkraft ausgeübt werden kann. Das Installationswerkzeug weist weiterhin einen Schmiede- bzw. Preßamboß auf, welcher die Hülse ergreifen kann und sie in Eingriff mit Verriegelungsnuten an dem Schaftabschnitt des Stiftes als Reaktion auf die Zugkraft verformen kann. Wenn die Zugkraft furtlaufend zunimmt, wird der Schwanzabschnitt des Schaftes an einer Abreißnut getrennt, die an dem Stiftschaft zwischen den Verriegelungsnuten und den Zugnuten vorgesehen ist. Der Schwanzabschnitt wird entfernt und diese Operation ist abgeschlossen. Dieser Schwanzabschnitt stellt jedoch einen Kostenfaktor für den Befestiger dar, der nicht zu der Befestigung beiträgt, weil er lediglich dazu dient, den Befestiger zu installieren.

Typischerweise wurden diese Schwanzabschnitte mit einer wesentlich größeren Anzahl von Zugnuten gefertigt als sie zum zweckmässigen Setzen des Befestigers erforderlich sind. Einer der Gründe für diese übermässige Zahl von Zugnuten und somit für die Extralänge des Schwanzes besteht darin, um zu gewährleisten, daß eine ausreichende Anzahl von Zugnuten von den Klemmbacken des Installationswerkzeuges ergriffen werden,um die Zugkraft zu entwickeln, die erforderlich ist, um den Befestiger zu setzen.

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Wenn eine unzureichende Anzahl von Zugnuten von den Klemmbacken ergriffen wird, können die ergriffenen Zugnuten ausbrechen oder abgestreift werden, und zwar vor dem vollständigen Setzen des Befestigers, so daß das Entfernen des teilweise installierten Befestigers und das Installieren eines neuen Befestigers erforderlich wird.

Während die Materialkosten in Bezug auf diesen länglichen Schwanz, wenn derartige Zugbefestiger aus billigen Materialien gefertigt werden, nicht bemerkenswert genug sein können, um sie besonders zu achten, ist dies nicht notwendigerweise der Fall, wenn die Befestiger aus teurem, seltenem Metall wie beispielsweise Titan gefertigt werden, dan allgemein in der Luftfahrtindustrie Verwendung findet. Im letzteren Fall ist es sehr wünschenswert, die erforderliche Materialmenge auf ein absolutes Minimum zu reduzieren und damit auch die dem Befestiger zugeordneten Kosten, insbesondere müssen die Materialmenge und die zugeordneten Kosten reduziert werden, die nicht zur Festigkeit oder Integrität des installierten Befestigers beitragen, beispielsweise ist der wegwerfbare Schwanzabschnitt zu betrachten. Ein Problem besteht jedoch darin zu gewährleisten, daß die minimale Anzahl von Ausnehmungen von den Werkzeugklauen ergriffen werden, um ein Abbrechen auszuschließen.

Demgemäß schafft die Erfindung einen Befestiger und eine zugeordnete Installationswerkzeug-Klauenanordnung, mit welcher die Menge an wegwerfbarem Schwanzabschnittmaterial auf ein Minimum

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herabgesetzt ist. Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist der Schwanzabschnitt des Stiftes auf eine minimale Länge reduziert, die erforderlich ist, um lediglich die Anzahl der Zugnuten zu schaffen, die für ausreichende Festigkeit erforderlich ist, um die von dem Installationswerkzeug darauf ausgeübten Setzkräfte aufzunehmen, wenn alle Nuten in Eingriff sind. Bei einer anderen Aueführungsform der Erfindung ist der Schwanzabschnitt vollständig eliminiert, wobei die Zugnuten innerhalb einer sich axial einwärts erstreckenden Öffnung vorgesehen sind, welche in dem Stiftabschnitt des Befestigers angeordnet ist. Bei beiden Ausführungsformen sind die Zugnuten ausgebildet, um mit den Klemmbacken des Installationswerkzeuges in einer solchen Weise zusammenzuwirken, daß ein Eingriff einer geringeren als die minimale Zahl der Zugnuten verhindert wird, die erforderlich ist, bevor eine Zugkraft erzeugt werden kann, so daß die Möglichkeit eines Abstreifens oder Ausbrechens der Ausnehmungen eliminiert ist.

Demzufolge schafft die vorliegende Erfindung einen Befestiger der Zug-Art und eine zugeordnete Installations werk zeugklemmbackenkonstruktion, welche es ermöglicht, daß die Länge des Schwanzabschnittes wesentlich reduziert oder sogar eliminiert wird, während darüberhinaus die Möglichkeit eines Abstreifens des Befestigere ausgeschlossen ist. Die reduzierte Länge oder vollständige Eliminierung des Schwanzabschnittes bringt den Vorteil einer Kosteneinsparung mit sich, die bemerkenswert sein kann, wenn teure Materialien verwendet werden.

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Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt eines Befestigers, der an zu verbindenden Werkstücken angeordnet ist, wobei ein Teil des Installationswerkzeuges gezeigt ist ,

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht , wobei das Installationswerkzeug in anfänglicher Eingriffsbeziehung mit dem Befestiger gezeigt ist,

Fig. 3 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, wobei der Befestiger in einem Setzzustand gezeigt ist ,wobei der Schwanzabschnitt davon getrennt ist ,

Fig. 4 einen größeren Teilschnitt des Schwanzabschnittes des Befestigers nach Fig. 1 bis 3, wobei die Installationswerkzeugklauen damit in Eingriff stehen,

Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht , wobei jedoch eine unzweckmässige Beziehung zwischen Installationswerkzeugsklauen und dem Schwanzabschnitt dargestellt ist,

Fig. 6 einen Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform der Er findung.,

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Unter Bezugnahme auf insbesondere Fig. 1 bis 3 ist ein zweiteiliger Zugbefestiger Io gezeigt, der einen Stift 12 umfaßt, welcher in ausgerichteten Öffnungen 14 und 16 von Werkstücken 18 und 2o installiert ist, wobei eine Formhülse 22 daran angeordnet ist.

Der Stift 12 umfaßt einen Schaftabschnitt 24 mit einem Kopf an einem Ende, einen Schwanz- bzw. Abreißabschnitt 28 an dem anderen Ende und eine dazwischen angeordnete Vielzahl von Verriegelungsnuten 3o. Eine Abreißnut 32 ist ebenfalls an dem Schaftabschnitt 24 zwischen den Verriegelungsnuten 3o und dem Schwanzabschnitt 28 vorgesehen. Es sei hervorgehoben, daß der Kopf 26 des Stiftes 12 entweder vom Schub- oder Drucktyp sein kann und entweder abragend ist, wie dies bezeigt ist oder gewünschtenfalls versenkt sein kann. Auch können die Verriegelungsnuten 3o eine zweckmässige Konstruktion aufweisen, wie dies beispielsweise in der US-PS 3 915 o53 erläutert ist. Ähnlich kann die Hülse 22 von jeder geeigneten Art sein.

Der Schwanzabschnitt 28 des Stiftes 12 ist im allgemeinen konisch und weist eint? Vielzahl von Zugnuten J4 auf, die je von aufeinanderfolgenden abwechselnden Spitzen oder Kuppen 36 bis und Tälern 44 bis 5o begrenzt sind. Jede der aufeinanderfolgenden Kuppen 36 bis 42, die sich von der Abreißnut 32 weg erstrecken, weist einen Durchmesser geringer als der der vorhergehenden Kuppen auf. Ähnlich hat jedes der Täler 44 bis 5o einen

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Durchmesser, der geringer als der Durchmesser der vorhergehenden Täler ist.

Ein Abschnitt einer .Installationswerkzeuganordnung 52 ist ebenfalls in Fig. 1 bis 3 gezeigt und umfaßt einen Amboß 54 mit einer Bohrung 56, die sich von dem Ende 58 einwärts erstreckt, durch welche eine Klemmhülsenanordnung 6o sich erstreckt, die normalerweise sich auswärts über das Ende 58 hinaus erstreckt. Ein die Klemmhülsenanordnung tragendes Glied 62 ist innerhalb einer Bohrung 64 größeren Durchmessers hin- und herbewegbar, die innerhalb des Amboßes 54 angeordnet ist, in welche sich die Bohrung 56 öffnet. Das äußere Ende der Bohrung 56 hat einen sich nach außen erweiternden im allgemeinen kegelstumpfförmigen Oberflächenabschnitt 66.

Die Klemmhülsenanordnung 6o umfaßt eine rohrförmige Spannzangenbzw. Klemmklauenanordnung 67, welche in einem länglichen geschlitzten oder segmentierten Klauenabschnitt 68 endet, der eine Vielzahl von Liich radial einwärts erstreckenden Zähnen 7o aufweist. Die Klauenanordnung 67 weist eine sich longitudinal erstreckende Mittelbohrung 72 auf, die sich einwärts erstreckt. Der Klauenabschnitt 68 weist drei Klauen- bzw. Klemmbackensegmente auf, die normalerweise nachgiebig in einer Offenlage angeordnet sind. Die Festspannanordnung 6o umfaßt einen federbelasteten Auswerferbolzen oder Dorn 74, der innerhalb der Bohrung 72 bewegbar angeordnet ist und welcher auswärts zwischen die Zähne 7o des Klauenabschnittes 68 durch eine Feder 78 gedrückt wird.

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Der Auswerferbolzen 74 weist einen Flanschabschnitt 76 an seinem Innenende auf, dessen eine Oberfläche 77 einen Sitz für ein Ende der Feder 78 bildet, wogegen die entgegengesetzte Fläche 79 eine ringförmige Schulter 91 ergreift, die innerhalb der Klauenkonstruktion 67 angeordnet ist, um so den Auswerferbolzen 74 darin zu halten. Das andere Ende der Feder 78 liegt an einem Haltering 8o, der innerhalb einer Ausnehmung 82 sitzt, die an dem Innenende der Klemmbackenanordnung 67 vorgesehen ist.

Der Klemmbacken- bzw. Klauenabschnitt 68 umfaßt eine Vielzahl nachgiebiger Finger oder Abschnitte, die ausgebildet sein können, indem eine Vielzahl von sich axial einwärts erstreckender Schlitze 83 geschaffen werden, die sich für lediglich einen Teil der Länge der Klemmbackenanordnung 67 erstrecken. Alternativ können diese Finger geschaffen sein, indem die Klemmbakkenanordnung 67 aus einer Vielzahl von getrennt gearbeiteter Segmente hergestellt wird. In jedem Fall ist die Außenfläche des Klemmhülsenabschnittes 68 mit einem geneigten oder kegelstumpf förmigen Oberflächenabschnitt 84 versehen, der mit der Oberfläche 66 der Amboßanordnung 54 in Eingriff bringbar ist. Der Betätigungsmechanismus des Installationswerkzeuges 82 kann von jeder geeigneten herkömmlichen Konstruktion sein, wie sie beispielsweise in der US-PS 3 329 ooo beschrieben ist. Das Werkzeug 52 kann von einer Person zu einem Zughub betätigt werden, während welchem der Befestiger Io gesetzt wird, und es wird dann deaktiviert, so daß das Werkzeug 52 zu einem Rückhub aktiviert wird.

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Wie am besten in Fig. 2 gezeigt ist, ergreift die Endoberfläche 86 des Schwanzabschnittes 28, wenn das Installationswerkzeug 52 an einem Bofestigor 1o angeordnet ist, einen gerundeten Endabschnitt 88 des Auswerferbolzens 74, so daß der Auswerferbolzen 74 longitudinal in die Bohrung 72 bewegt wird und die Feder 78 zusammendrückt. Danach wird das Werkzeug 52 zu seinem Ziehhub betätigt, so daß verursacht wird, daß das die Klemmanordnung tragende Glied 82 longitudinal in Bezug auf die Amboßanordnung 54 bewegt wird. Wenn sich der Klauenabschnitt 68 longitudinal oder in Bezug auf den Amboß 54 axial einwärts bewegt, verursacht der Eingriff der Oberfläche 66 mit der geneigten Fläche 84, daß sich die separaten Finger des Klemmbackenabschnittes 68 radial einwärts bewegen, wobei sich die Zähne 7o in Eingriff mit den Zugnuten 34 des Schwanzabschnittes 24 bewegen. Wenn der Klauenabschnitt 68 in einer vollständig geschlossenen Lage ist, ergreift die Außenfläche 89 die Seitenwand der Bohrung 9 6 längs ihrer Länge axial auswärts von der geneigten Fläche 84, so daß die Finger des Klauenabschnittes 68 geschlossen gehalten werden, wenn eine Zugkraft auf den Stift 12 ausgeübt wird.

Danach verursacht eine fortgesetzte Relativbewegung zwischen dem Amboß 54 und dem die Klemmhülse tragenden Glied 62, daß sich die Oberfläche 66 und ein Teil der Bohrung 56 in Eingriff und die Schmiedehülse 22 in Eingriff mit den Verriegelungsnuten 3o des Stiftes 12 bewegt. Danach wird auf den Schwanzabschnitt 24 eine erhöhte Zugkraft ausgeübt, bis die Abreißnut 32 bricht, wodurch der Schwanzabschnitt 28 von dem Befestiger getrennt wird. Es

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sei hervorgehoben, daß die Bohrung 56 eine ausreichende Länge aufweist, um einen vollen Eingriff mit der Oberfläche 89 über den genannten Bewegungsweg der KlemmhUlsenanordnung 6o zu gewährleisten. Das Installationswerkzeug 52 wird dann von seinem Zughub außer Betrieb gesetzt, so daß das Installationswerkzeug 52 zu seinem Rückhub aktiviert wird, wodurch verursacht wird, daß sich die Kleramhülsenanordnung 6o axial auswärts in Bezug auf die Amboßanordnung 54 bewegt, um das Werkzeug 52 in seine in Fig. 1 gezeigte Fertiglage zurückzubringen. Gleichzeitig wird auf dem RUckhub der Stauchamboß 54 von der gesenkgeschmiedeten bzw. gepreßten bzw. verformten Hülse 22 zurückgezogen. Die Klauenabschnitte 68 bewegen sich dann radial auswärts in eine Offenlage, und der abgetrennte Schwanzabschnitt 28 wird durch Auswärtsbewegung des Auswerferbolzens 54 ausgestoßen. Dann is^vt das Installationswerkzeug 52 für die Anwendung bei dem nächsten Befestiger fertig, der zu setzen ist.

Wie oben erwähnt ist und am besten mit Bezuq auf Fig. 4 und 5 gezeigt ist, sind die Klauenzähne 7o vorzugsweise so konturiert, daß sie Kuppen 36 bis42 und abwechselnde Täler 44 bis 5o des Schwanzabschnittes 2 8 ergänzen und werden von Kuppen 9o bis 96 und abwechselnden Tälern 98 bis 1o4 begrenzt. Der Durchmesser "A" des Schwanzabschnittes 28, gemessen an der Sohle 44, ist im wesentlichen gleich oder etwas größer als der Durchmesser "B" des Schwanzabschnittes 28, gemessen an der Kuppe i8. Ähnlich sind die entsprechenden an den Tälern 46 und 48 gemessenen Durchmesser des Schwanzabschnittes 28 annähernd gleich odor etwas größer als

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die Durchmesser an den Kuppen 4o bzw. 42. Ähnlich ist, wenn die Klauenzähne 7o der Klemmhiilsenanordnung 6o vorzugsweise eine Form aufweisen, die komplementär zu der Form dos Schwanzabschnittes 28 ist, der Durchmesser der öffnunq, begrenzt von und gemessen an dem Tal 1oo etwas kleiner oder gleich dem Durchmesser der Öffnung sein, die bestimmt ist von und gemessen ist an der Kuppe 9o, wenn sich die Klauenabschnitte 6b in einer vollständig geschlossenen Lage befinden.

Ähnlich ist der Durchmesser der entsprechenden Öffnungen, begrenzt von und gemessen an den Tälern 1o2 und 1o4, geringer als oder annähernd gleich den entsprechenden Durchmessern der öffnungen, begrenzt von und gemessen an den Kuppen 92 bzw. 94. Demzufolge ergibt eine zweckmässige und vollständige Anwendung des Installationswerkzeuqes 52 an dem Schwanzabschnitt 28 einen vollständigen wechselseitigen Eingriff der Klauenzähne 7o mit den Zugnuten 34. Es ist wesentlich zu bemerken, daß bei dieser Konstruktion der Durchmesser der Klauenkuppe 9o in der geschlossenen Lage größer ist als der einer jeden Kuppe 38, 4o und 42. Das Gleiche trifft zu bei der Klauerikuppe 92 in Bezug auf die Kuppen 4o und 42 und die Klauenkuppe 94 in Bezug auf die Kuppe 42. Somit ergreifen die Klauenkuppen 9o, 92 und 94 die anderen Kuppen 36, 38 und 4o lediglich dann, wenn beide Reihen der Kuppen In zweckmässiger Ausrichtung sind, so daß ein Ergreifen aller Schwanzabschnittkuppen von allen Klauenkuppen oder kein Eingriff gewährleistet ist. Sollte somit aus irgendeinem Grund die Betriebsperson nicht vollständig das Installationswerkzeug 52 an dem

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Schwanzabschnitt 28 vor der Betätigung des Werkzeuges anordnen, so daß der Klauenabschnitt 68 schließt, bevor der Schwanzabschnitt zweckmässig axial ausgerichtet ist, wird das Werkzeug periodisch wiederkehren, ohne die Zugnuten 3 4 abzuziehen oder zu beschädigen. Diese Situation kann in Fig. 5 gesehen werden, in welcher die Ergebnisse einer unzweckmässi'jen Ausrichtung dargestellt sind. Wenn sich der Klauenabschnitl 68 in einer vollständig geschlossenen Lage befindet, wird die von der Kuppe 9o bestimmte öffnung jede der axial außerhalb angeordneten Kuppen 38, 4o oder 42 befreien, das Gleiche trifft in Bezug auf die Klauenkuppe 92 zu, im Vergleich mit den Schwanzkuppen 4o und und in Bezug auf die Klauenkuppe 94 im Vergleich mit der Schwanzkuppe 42. Somit schafft die Erfindung ein wirksames Unwirksammachen, welches gestattet, daß die Schwanzlänge auf ein Minimum reduziert wird ohne Rücksicht auf das Abziehen der Zugnuten, sollte das Werkzeug daran angeordnet sein, um einen geringeren als vollständigen Eingriff der Klauenzähne 7o mit allen Zugnuten 34 zu schaffen.

Während die Erfindung in Bezug auf einen Stift erläutert ist, der einen Schwanzabschnitt aufweist, welcher mit vier Zugnuten 34 versehen ist, ist die besondere Zahl nicht kritisch. Es ist wesentlich jedoch, daß eine Zahl von Zugnuten geschaffen wird, deren jede einen Abscherbereich so aufweist, daß der Gesamtbetrag der Abscherbereiche der Zugnuten, die von dem Installationswerkzeug ergriffen werden, die zum vollständiqen Setzen des Befestigers erforderliche Zugkraft aufnehmen kann. Um die Verwendung des Ma-

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terials zu optimieren und die erforderliche Materialmenge auf ein Minimum herabzusetzen, wird der wirksame gesamte Abscherbereich ausgewählt, daß er eine vorgewählte minimale Größe hat. Ideal würde der minimal wirksame Abscherbereich der sein, der gerade ausreichend ist, um die maximale Abscherspannung aufzunehmen, die von den voraussichtlichen Belastungen auferlegt wird. Dieeser minimale Abscherbereich wird jedoch größer als der ideale gewählt, um Variationen beim Herstellen und den dimensionellen und Materialtoleranzen anzupassen. Mit der oben erläuterten Konstruktion und durch Vorsehen der minimalen Anzahl der Zugnuten, die den minimalen geforderten gesamten wirksamen Abscherbereich aufweisen, ist es möglich, die Länge des Schwanzabschnittes 28 auf ein Minimum zu reduzieren; diese kann eine Länge sein, die im allgemeinen gleich dem nominalen Durchmesser des glatten Schaftabschnittes des Stiftes 12 ist.

Es sei auch hervorgehoben, daß jede der Kuppen 36 bis 42 des Schwanzabschnittes 28 als auch jede der Klauenkuppen 9o bis 96 einen ausreichenden Krümmungsradius an ihrem Scheitel aufweist, um so zu unterstützen, daß das Werkzeug 52 in oder außer vollen Eingriff mit allen Zugnuten 34 gelangt, sollte das Werkzeug 52 beispielsweise betätigt werden, wenn die Kuppe 36 und die Kuppe 9o in radialer Ausrichtung angeordnet sind. Diese Anordnung wird die Möglichkeit reduzieren, daß Klauenabschnitte 68 beschädigt oder gebrochen werden, sollten die Kuppen 36 und 9o bei Betätigung des Werkzeuges 52 so ausgerichtet sein.

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Während ein Stift erläutert ist, dor eine Abreißnut 32 aufweist, kann es bei manchen Anwendungen möglich sein, diesen Abbrechabschnitt zu eliminieren und zu gestatten, daß der Schwanzabschnitt an dem Stift .12 befest igt bleibt.

Der Durchmesser der Bohrung 5(> stellt den abschließenden Preßbzw. Einschnürdurchmesser der Hülse 22 dar. Hierdurch wird selbstverständlich der maximale Durchmesser der Oberfläche 89 des Klauenabschnittes 68 begrenzt. Gleichzeitig wird die Wanddicke des Klauenabschnittes 68 durch die Kontur der Zähne 7o beschränkt. Durch Verwendung der allgemeinen konischen Form des Schwanzabschnittes 34 und somit für den Bereich der Zähne 7o schafft eine Erhöhung der Wanddicke in dem Klauenabschni U (>8 an dem Tal 1o4 einen Anstieg der Festigkeit im Gegensatz dazu, wenn ein Schwanzabschnitt 34 gleichmässigen Durchmessers und Zahnt¹ 7o verwendet werden. So liegt ein zusätzlicher Vorteil der konischen Ausbildung in einer Erhöhung der Festigkeit des Klauenabschnittes 68.

Während die Erfindung in Bezug auf einen Befest iger erläutert ist, der einen Schwanzabschnitt minimaler Länge aufweist, ist es in manchen Fällen auch möglich, diesen Schwan/.abschnitt vollständig zu eliminieren. Zu diesem Zweck wird in Fig. (> eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Ein Uefestiger 1o5 umfaßt einen Stift 1o6 mit einem Schaftabschnitt 1ob mit einem Kopf an einem Ende;der Stift 1o6 ist innerhalb vorbereiteter öffnungen 112 und 114 von Werkstücken 116 und 11b angeordnet und weist eine schmiedbare bzw. verformbare Hülse 12o auf. Der Schaftab-

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schnitt 1o8 weist eine Vielzahl von ringförmigen Verriegelungsnuten 122 auf, die in der Nähe des Endus 124 angeordnet sind und in welche die Hülse 12o während dos Setzens des Defestigers verformt wird.

Der Stift 1o6 ist mit einer Öffnung versehen, die sich axial einwärts von dem Ende 124 erstreckt und eine Vielzahl von Zugnuten 128 daran aufweist, die von Kuppen 13o, 1J2 und 1J4 und abwechselnden Tälern 136, 138 und 14o begrenzt sind.

Ein Ziehwerkzeug 142 umfaßt einen Amboßabschnitt 144 mit einer daran vorgesehenen sich axial erstreckenden Bohrung 146, die sich auswärts durch den Endabschnitt 148 öffnet und mit einer im allgemeinen kegelstumpfförmigen Oberfläche 15o unmittelbar benachbart hierzu versehen ist. Eine Klemmhülsenanordnunq 152 umfaßt einen Dorn 153, der innerhalb der Bohrung 146 bewegbar angeordnet ist, wobei ein nach vorn ausdehnbarer Nasenabschnitt 154 vorgesehen ist, der eine mehrere Zähne aufweisende äußere Fläche aufweist, die so konturiert ist, um der Kontur der Zugnuten 128 zu entsprechen. Der Nasenabschnitt 154 schließt eine Vielzahl sich axial erstreckender Finger oder Segmente ein und weist eine Bohrung 156 auf, die sich axial dadurch erstreckt, in welcher ein Dehnbolzen 158 angeordnet ist, welcher verursacht, daß sich die axial erstreckenden Segmente des Naseriabschnitt.es 154 radial auswärts bewegen, wenn er sich in die Bohrun·) 156 bewegt.

Um den Befestiger 1o'j zu setzen, wird der Nasonabschnitt 154 in

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die Öffnung in das Ende 124 des Stiftes 1o6 eingesetzt. Zu dieser Zeit können sich die Finger oder Segmente des Nasenabschnittes 144 radial einwärts bewegen, um so das beschriebene Einsetzen zu ermöglichen. Danach wird das Werkzeug 142 betätigt, und der Stift 158 bewegt sich axial in die Bohrung 156 und verursacht somit, daß die sich axial erstreckenden Segmente des Nasenabschnittes 154 radial in Eingriff mit den Zugnuten 128 ausdehnen und somit ermöglichen, daß das Installationswerkzeug 142 eine Zugkraft auf den Stift 1o6 ausübt und eine Relativbewegung des Amboßabschnittes 144 bewirkt, um so die Hülse 12o in Eingriff mit den Verriegelungsnuten 122 zu verformen.

Es sei hervorgehoben, daß die besondere Zahl der Zugnuten innerhalb des Endabschnittes 124 des Stiftes 1o6 ausgewählt wird, um einen ausreichenden gesamten Abscherbereich zu gewährleisten, um den Kräften zu widerstehen, die zum Setzen des Befestigers erforderlich sind. Um zu gewährleisten, daß alle Kuppen 13o bis 134 von den entsprechenden Zähnen im Nasenabschnitt 154 ergriffen werden, werden die entsprechenden Durchmesser abwechselnder Kuppen 13o bis 134 und Täler 136 bis 14o und die entsprechenden Täler und Kuppen des Nasenabschnittes 154 gesteuert, um das erläuterte Merkmal des Unwirksammachens "geht", "geht nicht" zu schaffen, wie dies unter Bezug auf Fig. 1 bis 5 erläutert ist, so daß die Möglichkeit eines Eingriffes von weniger als all den Zugnuten durch den Nasenabschnitt 154 des Installationswerkzeuges ausgeschlossen wird und somit die Wahrscheinlichkeit eines Abstreifens oder Abbrechens reduziert wird.

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Somit schafft die vorliegende Erfindung einen Zieh-Befestiger, der es ermöglicht, daß die Länge des Schwanzabschnittes im wesentlichen auf eine minimale Länge reduziert wird, die gerade notwendig ist, um die Zugkraft aufzunehmen, die zum Installieren des Befestigers erforderlich ist; in einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist dieser Schwanz vollständig eliminiert. Durch Reduzieren der Länge des Schwanzabschnittes werden beträchtliche Kosteneinsparungen erzielt, insbesondere dann, wenn Befestiger aus seltenen Metallen,wie beispielsweise Titan, gefertigt werden, ohne die Festigkeit oder Leichtigkeit der Installation herabzusetzen.

Weiter sind die Zugnuten und die zugeordneten Klauenabschnitte des Installationswerkzeuqes so ausgebildet, daß sie wirksam die Wahrscheinlichkeit herabsetzen, daß die Zugnuten ausgebrochen oder beschädigt werden, und zwar auf Grund eines unzweckmässigen Anordnens oder einer vorzeitigen Betätigung des Installationswerkzeuges.

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unsere Akte: H 71 7 / H 718 2 8. ΟβΖ W7Q Ro/He ' ^J

HUCK MANUFACTURING COMPANY, 25oo Bellevue Avenue, Detroit 7

Michigan /V.St.A.

Ansprüche

l.jBefestiger- und Installationswerkzeugsystem zum Befestigen einer Vielzahl von Werkstücken, welches einen zweiteiligen Zugbefestiger mit einem Stift und einer verformbaren Hülse umfaßt, wobei ein Installationswerkzeug eine Klemmhulsenanordnung mit einem Klauenabschnitt einschließt, der eine Vielzahl von Zähnen aufweist, die mit einer Vielzahl von Zugnuten in Eingriff bringbar sind, die an dem Stift vorgesehen sind, wobei ein Amboß mit dieser Hülse in Eingriff bringbar ist und der Klauenabschnitt eine Zugkraft auf den Stift ausüben kann, um so zu verursachen, daß der Amboß die Hülse in Eingriff mit einer Vielzahl von Verriegelungsnuten schmiedet bzw. preßt, die an dem Stift vorgesehen

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sind, wobei eine vor bestimmte Anzahl von Zugnuten an diesem Stift angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Zähnen (7o) an dem Klauenabschnitt (67) wenigstens gleich der vorbestimmten Zahl der Zugnuten (34; 128) ist, daß das Installationswerkzeug (52) und der Stift (12) unwirksam gemacht werden können, um einen Eingriff seitens der Zähne mit einer geringeren als die vorbestimmte Zahl der Zugnuten zu verhindern, so daß ein Abstreifen bzw. Abbrechen der Zugnuten durch Anwendung der Zugkraft auf weniger als alle Zugnuten unterbunden ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugnuten (34) in einem Schwanzabschnitt (28)des Stiftes vorgesehen sind.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abbrechausnehmung (32) zwischen den Zugnuten und den Verriegelungsnuten angeordnet ist.

4. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwanzabschnitt (28) eine Länge aufweist, die ungefähr gleich dem nominalen Durchmesser des Stiftes (12) ist.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugnuten (128) innerhalb einer Öffnung vorgesehen sind, die in einem Ende des Stiftes angeordnet ist.

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6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugnuten (34; 128) von abwechselnden Kuppen (36-42; 13o-134) und Tälern (44-5o; 136-14o) begrenzt sind, wobei diese Kuppen und die Zähne (7o) einen ausreichenden Krümmungsradius an ihren Spitzen aufweisen, so daß eine Steuerwirkung geschaffen ist, sollte das Installationswerkzeug betätigt werden, um die Klauen zu schließen, wenn die Zähne in radialer Fluchtung mit diesen Kuppen sind.

7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zahl der Zugnuten einen wirksamen Gesamtabscherbereich in Bezug auf die Zähne schafft, um eine Zugkraft vorgewählter minimaler Größe zu ermöglichen, die um einen Betrag größer ist, der Variationen in der Herstellung und in dimensioneilen und Materialtoleranzen ausgleicht als der ideal erforderliche Wert, um den Befestiger mit dem Installationswerkzeug zu setzen, wenn die Klauen wenigstens die vorbestimmte Zahl der Zugnuten ergreifen.

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur der Zugnuten des Stiftes und die Kontur der Zähne des Klauenabschnittes längs der Achsen des Stiftes und des Klauenabschnittes entsprechend variieren, wobei entsprechende Konturen komplementär ausgebildet sind, um einen Eingriff von weniger als alle Zähne und Zugnuten zu verhindern.

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9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Klauenabschnitt eine Vielzahl von Klauen umfaßt, die von einer offenen in eine geschlossene Lage betätigbar sind, so daß Zähne an jeder der Klauen die Zugnuten in der Schließlage ergreifen, wobei die Zugnuten von abwechselnden Kuppen und Tälern begrenzt sind, wobei jede der Kuppen einen Durchmesser geringer als derDurchmesser der vorhergehenden Kuppe aufweist, daß die Zähne von abwechselnden Kuppen und Tälern begrenzt sind, die bei Schließlage der Klauen ähnlich in der Form wie die Kuppen und Täler der Zugnuten sind, so daß die Zähne die Zugnuten ergreifen können, wenn sich die Klauen in der Schließlage befinden, wobei jede der Kuppen und der Zähne einen Durchmesser aufweist, der ausreichend ist, um eine der Kuppen der Zugnuten zu übergreifen und jede folgende danach frei zu umgeben, um so einen Eingriff der Zähne mit weniger als allen der vorbestimmten Zahl der Zugnuten zu verhindern.

lo. Zugbefestiger zum Befestigen einer Vielzahl von Werkstücken, mit einem Stift, der einen länglichen Schaftabschnitt und einen Kopf an einem Ende umfaßt, wobei eine Vielzahl von Verriegelungsnuten an dem Schaftabschnitt vorgesehen sind, in welchem eine Hülse in Verriegelungseingriff damit nach Setzen des Befestigers verformbar ist, mit einer Vielzahl von Zugnuten an dem Schaftabschnitt, wobei die Zugnuten von einem Installationswerkzeug zum Setzen des Befestigers mittels einer Zugkraft in Eingriff bringbar sind, welche über die Zugnuten wirkt, wobei die Zugnuten von abwechselnden Kuppen und Tälern begrenzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Kuppen (42, 36; 134-13o) einen Durch-

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raesser aufweist, der geringer als der Durchmesser der vorhergehenden der Kuppen ist.

11. Befestiger nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Zugnuten einen wirksamen Gesamtabscherbereich aufweisen, um eine Zugkraft vorbestimmter minimaler Größe zu ermöglichen, wobei diese Größe größer als diejenige ist, die zum Setzen des Befestigers erforderlich ist.

12. Befestiger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugnuten (128) innerhalb einer öffnung angeordnet sind, die in einem Ende des Schaftabschnittes vorgesehen ist.

13. Befestiger nach einem der Ansprüche Io oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft einen Schwanzabschnitt (28) an dem gegenüberliegenden Ende aufweist und daß die Vielzahl der Verriegelungsnuten an dem Schaft zwischen dem Kopf und dem Schwanzabschnitt vorgesehen sind und die Vielzahl der Zugnuten an dem Schwanzabschnitt angeordnet sind.

14. Befestiger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwanzabschnitt eine Länge aufweist, die annähernd gleich dem nominalen Durchmesser des Stiftes ist.

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15. Befestiger nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift weiterhin eine Abreißausnehmung (32) zwischen dem Schaftabschnitt und dem Schwanzabschnitt aufweist, und daß das Installationswerkzeug den Schwanzabschnitt von dem Schaftabschnitt bei Beendigung des Setzens des Befestigers trennen kann.

16. Installationswerkzeug für die Verwendung zum Befestigen einer Vielzahl von Werkstücken zusammen mit Hilfe eines zweiteiligen Befestigers, der einen Stift mit einem Schaft und einem Kopf an einem Ende anschließt, mit einer schmiedbaren Hülse, wobei das Installationswerkzeug einen Amboß und eine Klemmhülsenanordnung umfaßt, die mit einer Vielzahl von Klauen bzw. Klemmbacken versehen ist, welche mit einer Vielzahl von Zugnuten an dem Schaft in Eingriff bringbar sind, so daß das Installationswerkzeug eine Zugkraft auf den Stift ausübt, um so den Amboß in Eingriff mit der Hülse zu bringen und letztere in eine Vielzahl von Verriegelungsnuten zu verformen, die an dem Schaft zwischen dem Kopf und dem Schwanzabschnitt vorgesehen sind, wobei die Klauen des Installationswerkzeuges eine Vielzahl von Zähnen aufweisen, die mit der Vielzahl der Verriegelungsnuten in Eingriff bringbar sind, wobei die Klauen von einer Offen- in eine Schließlage betätigbar sind und die Zugnuten in einer Lage ergreifen können und sie in der anderen Lage freigeben können, wobei die Zähne von abwechselnden Kuppen und Tälern begrenzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Kuppen (96-9o) einen Durchmesser begrenzt, wenn sich die Klauen in der Schließlage

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befinden, der geringer als der Durchmesser ist, welcher von der vorhergehenden der Kuppen bestimmt ist.

17. Installationswerkzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugnuten Kuppen und Täler umfassen, die in ihrer Form Ähnlich den Kuppen und Tälern der Zähne in der einen Lage sind, wobei jede der Kuppen der Zähne einen Durchmesser aufweist, der ausreichend ist, um eine der Kuppen der Zugnuten zu übergreifen und jede aufeinanderfolgende danach mit den Klauen in dieser einen Lage freizugeben.

18. Inetallationswerkzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Amboß (94) eine Mittelbohrung (56) zum Schmieden der Hülse auf den Stift einschließt, und daß die Klauen von einer Vielzahl von Segmenten (68) in Führungseingriff mit der Mittelbohrung bestimmt sind, so daß die Zähne der Klauen in diese eine Lage bewegt werden.

19. Installationswerkzeug nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Klauen Abschnitte aufweisen, wobei sich die Zähne über die Mittelbohrung des Ambosses hinaus erstrecken, wenn sie in der anderen Lage sind.

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