DE3248739A1

DE3248739A1 - Method for the journal connection of parts

Info

Publication number: DE3248739A1
Application number: DE19823248739
Authority: DE
Inventors: Hans Günter 5620 Velbert Wesser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-12-31
Filing date: 1982-12-31
Publication date: 1984-07-05

Abstract

The invention relates to a method for the journal connection of parts, in which the connecting journal, which is split into a shank and a head, is deformed by means of a mandrel which is displaced in the hollow of the shank, and, in order to achieve detachability and reuse of the parts, proposes that the mandrel (14) which is driven from the head side into the hollow (13) and is of larger cross-section than the hollow, presses the surrounding wall of the shank (11) into threaded grooves (7) of the one attachment part (B), in a positively locking manner. <IMAGE>

Description

Verfahren zur Zapfenverbindung von Teilen Method for tenoning parts

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zapfenverbindung von Teilen, bei welchem der in Schaft und Kopf unterteilte Verbindungszapfen mittels eines sich in der Schafthöhlung verlagernden Dornes verformt wird.The invention relates to a method for the tenon connection of parts, in which the connecting pin divided into the shaft and head by means of a in the shaft cavity displacing mandrel is deformed.

Es sind Blindnieten bekannt, die nach diesem Verfahren angesetzt werden. In die zueinander fluchtenden Bohrungen der zu verbindenden Teile wird vorerst der Blindniet eingesteckt. Danach gelangt die Vorrichtung in Wirkung, welche den mit einer Abrißstelle versehenen Dorn aus der Schafthöhlung des als Blindniet ausgestalteten Verbindungszapfens herauszieht, wobei am freien Ende des Verbindungszapfens ein Kopf geformt wird. Dieses Verfahren erweist sich als sehr kostspielig, da jeder Verbindungszapftn mit einem Dorn auszustatten ist, der nach dem Verbindungsvorgang ein Wegwerfteil darstellt. Auch läßt oftmals der straffe Sitz der zu verbindenden Teile zu wünschen übrig. Außerdem besteht nicht die Möglichkeit eines Lösens dieser Zapfenverbindung, ohne diese selbst zu zerstören.There are known blind rivets which are applied according to this method. In the aligned bores of the parts to be connected, the Blind rivet inserted. Then the device comes into effect, which the with a tear-off provided mandrel from the shaft cavity of the designed as a blind rivet Pulls out connecting pin, with a at the free end of the connecting pin Head is shaped. This procedure turns out to be very costly for everyone Connecting pin is to be equipped with a mandrel, which after the connecting process represents a disposable part. Often the tight fit of the joints to be connected also leaves them Parts left to be desired. In addition, there is no possibility of loosening them Tenon connection without destroying it yourself.

Sodann kennt man Hohlniete zur Verbindung zweier Teile. Beim Durchwandern der Schafthöhlung formt der an seinem freien Ende kegelstumpfförmig erweiterte Dorn den anderen Kopf des Hohlniets. Anschließend wird die Höhlung durch einen Füllstift verschlossen. Auch dieses Verfahren ist herstellungstechnisch aufwendig und die Zapfenverbindung nicht lösbar.Then one knows hollow rivets for connecting two parts. When wandering through the shaft cavity is shaped by the mandrel, which is widened in the shape of a truncated cone at its free end the other head of the hollow rivet. The cavity is then filled with a filler pen locked. This method is also complex in terms of production technology and the Tenon connection cannot be released.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren anzugeben, das kostensparend herzustellende Zapfenverbindungen ermöglicht unter Erzielung eines festen Sitzes der zu verbindenden Teile, welche Zapfenverbindung eventuell auch lösbar ist, ohne diese zu zerstören.The object of the invention is to provide a generic method, the cost-saving to produce mortise and tenon joints enables while achieving a tight fit of the parts to be connected, which tenon connection may also be is solvable without destroying it.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der von der Kopfseite in die Höhlung einfahrende, gegenüber der Höhlung querschnittsgrößere Dorn die Mantelwand des Schaftes in Gewinderillen des einen Befestigungsteiles formschlüssig eindrückt.This problem is solved by the fact that from the head side into the Cavity retracting, compared to the cavity larger cross-section thorn the jacket wall of the shaft presses positively into thread grooves of one fastening part.

Zufolge derartiger Ausgestaltung ist ein gattungsgemäßes Verfahren angegeben, daß sich kostensparend durchführen läßt. Der eine Befestigungsteil braucht keine Durchgangsbohrung auszubilden. Die Bohrung dieses Befestigungsteils ist lediglich mit Gewinderillen auszustatten. Nach Einstecken des Verbindungszapfens in diese Bohrung kann der Dorn von der Kopfseite in die Höhlung einfahren, wobei der Verbindungszapfen-Kopf in Anlagestellung zu den zu verbindenden Teilen gedrückt wird. Durch den gegenüber der Höhlung querschnittsgrößeren Dorn erfolgt dabei die Verformung im Schaftbereich, wobei dessen Material in die Gewinderillen des Befestigungsteils eingedrückt wird. Es ist verständlich, daß eine solche Formgebung des Verbindungszapfens und Materialwahl vorliegt, daß die Zerreißgrenze des Verbindungszapfens oberhalb der Fließgrenze des Materials liegt. Nach dem Verformungsvorgang verläßt der Dorn die Schafthöhlung und kann dann in die Schafthöhlung eines weiteren Verbindungszapfens einfahren. Bezüglich des Dornes handelt es sich somit nicht um ein Wegwerfteil, was die eingangs erwähnte kostengünstige Herstellung solcher Zapfenverbindungen zuläßt. Insbesondere ist eine solche Zapfenverbindung dort einsetzbar, wo kein zu großer Axialdruck auftreten kann und wo keine hohen seitlichen Abscherkräfte vorliegen.As a result of such a configuration is a generic method stated that can be carried out cost-effectively. Who needs a fastening part no through hole to be formed. The hole in this fastener is only to equip with thread grooves. After inserting the connecting pin into this Bore, the mandrel can enter the cavity from the head side, whereby the connecting pin head is pressed in the contact position to the parts to be connected. Through the opposite the cavity with the larger cross-section is deformed in the shaft area, the material of which is pressed into the thread grooves of the fastening part. It is understandable that such a shape of the connecting pin and choice of material exists that the breaking point of the connecting pin is above the yield point of the material. After the deformation process, the mandrel leaves the shaft cavity and can then move into the shaft cavity of another connecting pin. With regard to the mandrel, it is therefore not a disposable part, which was the case at the beginning mentioned inexpensive production of such tenon joints. In particular is a Such a tenon connection can be used where there is no too large Axial pressure can occur and where there are no high lateral shear forces.

Diese Zapfenverbindung eignet sich besonders dort, wo Schrauben als Verbindungszapfen eingedreht werden sollen. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird aus dem Verbindungszapfen nach Einfahren des Dornes eine Schraube, so daß anschließend die Möglichkeit eines Lösens dieser Verbindung besteht. Gegebenenfalls kann dieses Verfahren bei voll automatisch arbeitenden Anlagen Verwendung finden, um beispielsweise bei der Schloßmontage die Schloßdecke dem Schloßkasten zuzuordnen.This tenon connection is particularly suitable where screws are used as Connecting pins are to be screwed in. In the method according to the invention from the connecting pin after retraction of the mandrel a screw, so that then there is a possibility of loosening this connection. If necessary, this can Find procedures in fully automatic systems use, for example assign the lock cover to the lock case during lock assembly.

Der Verbindungszapfen zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß sich die Höhlung des Schaftes aus zwei aneinander anschließenden Abschnitten unterschiedlicher Querschnittsgröße zusammensetzt derart, daß der kopfseitig liegende querschnittsgrößere Abschnitt als Mehrkantöffnung zum Einstecken eines Schraubwerkzeugs gestaltet ist.The connecting pin for carrying out the method stands out characterized in that the cavity of the shaft is made up of two adjoining one another Sections of different cross-sectional size composed in such a way that the head side lying section with a larger cross-section as a polygonal opening for inserting a Screwing tool is designed.

Diesen größeren Abschnitt durchfährt daher der Dorn, ohne die Mantelwand des Schaftes in diesem Bereich zu verformen. Nach dem Verformen des übrigen Abschnitts ist das Lösen der Zapfenverbindung einfach vornehmbar, und zwar dadurch, daß in die Mehrkantöffnung ein Schraubwerkzeug eingeführt wird. Unter formschlüssiger Mitnahme kann dann der zur Schraube gewordene Verbindungszapfen herausgedreht werden. Bei Beschädigung oder Verlust desselben ist eine handelsübliche Schraube einsetzbar, da das Gewinde im Befestigungsteil erhalten bleibt.The mandrel therefore passes through this larger section without the jacket wall deform the shaft in this area. After deforming the rest of the section the loosening of the tenon connection is easy to carry out, namely that in a screwing tool is inserted into the polygonal opening. With positive entrainment the connecting pin, which has become a screw, can then be unscrewed. at A commercially available screw can be used for damage or loss of the same, because the thread in the fastening part is retained.

Eine sichere Mitnahme des Verbindungszapfens durch das Schraubwerkzeug ist dadurch ermöglicht, daß der Kopf als Senkkopf und der querschnittsgrößere Abschnitt länger ausgebildet ist als die Höhe des Kopfes.Safe driving of the connecting pin by the screwing tool is made possible by the fact that the head as a countersunk head and the larger cross-section section is longer than the height of the head.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß der endseitig gerundete Dorn auf seiner Mantelfläche mit Längsnuten ausgestattet ist. Die endseitige Rundung führt zu einer Zentrierung des Dornes in der Schafthöhlung. Ferner erlaubt sie ein kontinuierliches Verformen der Schaftwandung. Die Längsnuten bringen dabei den Vorteil eines verbesserten Fließverhaltens der Mantelwandung zur Seite hin. Je nach Beschaffenheit des Werkstoffs können die Längsnuten im Dorn in der Anzahl und im Querschnitt verschieden sein.The device for carrying out the method is characterized by this from the fact that the mandrel, which is rounded at the end, is equipped with longitudinal grooves on its outer surface is. The rounding at the end leads to a centering of the mandrel in the shaft cavity. It also allows the shaft wall to be deformed continuously. The longitudinal grooves bring the advantage of an improved flow behavior of the shell wall Side. Depending on the nature of the material, the longitudinal grooves in the mandrel can be in be different in number and in cross-section.

Sodann ist es noch von Vorteil, daß die Längsnuten unterschiedlich lang sind und je zwei sich gegenüberliegende Längsnuten gleiche Länge besitzen. Daher wird durch diese Maßnahme noch eine Verdrehsicherung ermöglicht, die ein ungewolltes Lösen der Zapfenverbindung ausschließt.Then it is also advantageous that the longitudinal grooves are different are long and each two opposite longitudinal grooves have the same length. Therefore, this measure still enables an anti-rotation device, which is an unwanted Loosening of the tenon connection excludes.

Nachstehend wird das Verfahren anhand eines zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Ansicht eines Einsteckschlosses für Rohrrahmentüren, bei welchem Einsteckschloß die Schloßdecke mittels entsprechender Verbindungszapfen gehalten ist, Fig. 2 in vergrößerter Darstellung eine Ansicht des Dornes, Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Verbindungszapfen vor seinem Verformen, Fig. 4 einen Längsschnitt durch die zu verbindenden Teile, Fig. 5 in stark vergrößerter Darstellung einen Längsschnitt durch die zu verbindenden Teile, bei eingesetztem Verbindungszapfen und teilweise in die Schafthöhlung eingefahrenem Dorn, Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung, wobei der Dorn vollständig eingefahren ist und die Schaftwandung im entsprechenden Bereich verformt hat, Fig. 7 den Schnitt nach der Linie VIl-VIl in Fig. 6 und Hg. 8 eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung, wobei der Dorn die Schafthöhlung verlassen hat und wobei der querschnittsgrößere, zu einer Mehrkantöffnung gestaltete Abschnitt ein Schraubwerkzeug aufnimmt.The method is illustrated below with the aid of a drawing Embodiment explained in more detail. 1 shows a view of a mortise lock for tubular frame doors, with which mortise lock the lock cover by means of a corresponding Connecting pin is held, Fig. 2 is an enlarged view of a view of the mandrel, FIG. 3 shows a longitudinal section through the connecting pin before it is deformed, 4 shows a longitudinal section through the parts to be connected, Fig. 5 shows in a greatly enlarged representation a longitudinal section through the to be connected Parts with inserted connecting pin and partially retracted into the shaft cavity Mandrel, FIG. 6 shows a representation corresponding to FIG. 5, the mandrel completely is retracted and the shaft wall has deformed in the corresponding area, Fig. 7 shows the section along the line VIl-VIl in FIG. 6 and FIG. 8 is a section corresponding to FIG. 6 Representation, where the mandrel has left the shaft cavity and where the cross-section larger, to a polygonal opening designed section accommodates a screwing tool.

Das in Fig. 1 dargestellte Einsteckschloß 1 für Rohrrahmentüren weist in bekannter Weise einen Schloßboden 2 mit rechtwinklig dazu stehender Stulpplatte 3 auf. Parallel zum Schloßboden 2 erstreckt sich eine Schloßdecke 4. Der parallele Abstand zwischen Schloßboden 2 und Schloßdecke 4 wird gewahrt durch Büchsen 5. Das eine Ende 5' jeder Büchse 5 durchsetzt eine Öffnung 6 des Schloßbodens und ist dort vernietet. Somit bildet die Büchse 5 in Verbindung mit dem Schloßboden 2 ein Befestigungsteil B.The mortise lock 1 shown in Fig. 1 for tubular frame doors has in a known manner a lock base 2 with a faceplate standing at right angles to it 3 on. A lock cover 4 extends parallel to the lock base 2. The parallel one Distance between lock bottom 2 and lock cover 4 is maintained by bushings 5. That one end 5 'of each sleeve 5 penetrates an opening 6 of the lock base and is there riveted. Thus, the sleeve 5 forms a fastening part in connection with the lock base 2 B.

Die Büchse 5 des Befestigungsteiles B enthält eine zentrale mit Gewinderillen 7 ausgestattete sacklochartige Bohrung 8, deren Öffnung 8' sich kegelstumpfförmig erweitert. Letztere geht in eine Senkbohrung 9 der Schloßdecke 4 über. The sleeve 5 of the fastening part B contains a central one with thread grooves 7 equipped blind hole-like bore 8, the opening 8 ' frustoconical expanded. The latter merges into a countersunk hole 9 in the lock cover 4.

Der Verbindungszapfen 10 setzt sich aus einem Schaft 11 und einem Kopf 12 zusammen, welcher beim Ausführungsbeispiel als Senkkopf ausgebildet ist. In dem Verbindungszapfen 10 ist eine vom Kopf 12 ausgehende sacklochartige Schafthöhlung 13 vorgesehen. Diese setzt sich aus zwei aneinander anschließenden Abschnitten 13' und 13" zusammen derart, daß der kopfseitig liegende querschnittsgrößere Abschnitt 13' als Mehrkantöffnung gestaltet ist. Beim Ausführungsbeispiel ist es eine Sechskantöffnung.The connecting pin 10 consists of a shaft 11 and a Head 12 together, which is designed as a countersunk head in the exemplary embodiment. In the connecting pin 10 there is a blind hole-like shaft cavity extending from the head 12 13 provided. This consists of two adjoining sections 13 ' and 13 "together in such a way that the section with a larger cross-section lying on the head side 13 'is designed as a polygonal opening. In the exemplary embodiment, it is a hexagonal opening.

Der querschnittsgrößere Abschnitt 13' ist auch länger ausgebildet als die Höhe des Kopfes 12.The section 13 'with a larger cross-section is also made longer than the height of the head 12.

Der Durchmesser des Schaftes 11 ist etwas kleiner als die Bohrung 8 der Büchse 5, so daß der Verbindungszapfen 10 in die Bohrung 8 eingesteckt werden kann.The diameter of the shaft 11 is slightly smaller than the bore 8 of the sleeve 5, so that the connecting pin 10 can be inserted into the bore 8 can.

Der die Schaftwandung verformende Dorn 14 ist im Querschnitt kreisförmig gestaltet. Endseitig weist er eine Rundung 15 auf. Ihr gegenüberliegend setzt sich der Dorn 14 in ein querschnittsgrößeres Einspannende 16 fort, welches in ein Futter einer manuell bedienbaren Pistole oder einer Maschine eingespannt werden kann. Auf seiner Mantelfläche weist der Dorn 14 diametral sich gegenüberliegende Längsnuten 17, 18 auf. Die Längsnuten 17, 18 sind unterschiedlich lang bemessen, wobei zwei sich gegenüberliegende Längsnuten 17, 18 gleiche Länge besitzen. Die kürzeren Längsnuten 18 erstrecken sich am freien Ende des Dornes 14, während die längeren Längsnuten 17 dicht vor dem Einspannende 16 auslaufen. Der Durchmesser des Dornes 14 ist so groß bemessen, daß der Dorn mit Spiel in den querschnittsgrößeren Abschnitt 13' eintauchen kann. Er ist jedoch querschnittsgrößer als der Abschnitt 13" der Höhlung 13.The mandrel 14, which deforms the shaft wall, is circular in cross section designed. At the end it has a rounding 15. Opposite her sits down the mandrel 14 continues in a larger cross-section clamping end 16, which in a chuck a manually operated pistol or a machine can be clamped. on The mandrel 14 has diametrically opposite longitudinal grooves on its outer surface 17, 18 on. The longitudinal grooves 17, 18 are of different lengths, with two opposing longitudinal grooves 17, 18 have the same length. The shorter longitudinal grooves 18 extend at the free end of the mandrel 14, while the longer longitudinal grooves 17 close to the clamping end 16 leak. The diameter of the The mandrel 14 is so large that the mandrel with play in the larger cross-section Section 13 'can immerse. However, it is larger in cross-section than the section 13 "13" cavity.

Das Verbinden des Befestigungsteils B mit der Schloßdecke 4, welches das andere Teil darstellt, geschieht dadurch, daß nach dem Auflegen der Schloßdecke 4 die Verbindungszapfen 10 eingesteckt werden. Beim anschließenden Einfahren des Dornes 14 in die Schafthöhlung 13 durchwandert der Dorn vorerst die Mehrkantöffnung 13' mit Spiel. Sobald das gerundete Ende 15 in den querschnittskleineren Abschnitt 13" gelangt, erfolgt ein Verformen der Mantelwand im entsprechenden Bereich, wobei die Mantelfläche des Schaftes 11 in die Gewinderillen 7 der Bohrung 8 formschlüssig eingedrückt wird. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, wirkt demnach eine durch Pfeile dargestellte Kraft in Verbindungsrichtung, die zu einem straffen Sitz der zu verbindenden Teile 4, 13 führt. Durch weiteres Einfahren des Dornes 14 in die Schafthöhlung 13 verformt dieser die Schaftwandung gemäß Fig. 6. Dadurch erhält die Mantelfläche des Schaftes ein in die Gewinderillen 7 eintretendes Außengewinde 11'. Die unterschiedlich lang bemessenen Längsnuten 17, 18 verbessern während des Einfahrens des Dornes in die Höhlung 13 das Fließverhalten des Materials zur Seite hin. Darüber hinaus führen sie zu Unterbrechungsstellen 19 im Gewinde 11' der Schaftwandung, vergl. Fig. 7, so daß auch die Gefahr eines Selbstlösens der Zapfenverbindung verhindert ist.The connection of the fastening part B with the lock cover 4, which the other part is done by the fact that after placing the lock cover 4 the connecting pins 10 are inserted. When the When the mandrel 14 enters the shaft cavity 13, the mandrel initially traverses the polygonal opening 13 'with game. As soon as the rounded end 15 in the section of smaller cross-section 13 ″, the jacket wall is deformed in the corresponding area, with the outer surface of the shaft 11 in the thread grooves 7 of the bore 8 in a form-fitting manner is pushed in. As can be seen from FIG. 5, one represented by arrows acts accordingly Force in the direction of connection that ensures a tight fit of the parts to be connected 4, 13 leads. Deformed by further retraction of the mandrel 14 into the shaft cavity 13 this the shaft wall according to FIG. 6. This maintains the outer surface of the shaft an external thread 11 'entering the thread grooves 7. The different lengths dimensioned longitudinal grooves 17, 18 improve during the retraction of the mandrel into the Cavity 13 the flow behavior of the material to the side. In addition, lead they to interruption points 19 in the thread 11 'of the shaft wall, see. Fig. 7, so that the risk of the pin connection becoming detached by itself is also prevented.

Das Lösen der Zapfenverbindung kann dadurch erfolgen, daß in die Mehrkantöffnung 13' ein Schraubwerkzeug 20 eingeführt wird. Bezüglich desselben handelt es sich um einen innensechskantschlüssel , mittels welchem der zur Schraube gewordene Verbindungszapfen aus der mit Gewinderillen 7 versehenen Bohrung 8 des Befestigungsteils B herausgeschraubt werden kann.The tenon connection can be released by inserting into the polygonal opening 13 'a screwing tool 20 is inserted. In terms of same it is a hexagon socket wrench, by means of which the screw become connecting pin from the threaded grooves 7 provided hole 8 of the Fastening part B can be unscrewed.

Um eine irreversible Verbindung zu erhalten, wäre es möglich, anstelle von Gewinderillen parallel zueinander verlaufende Ringnuten vorzusehen, in welche das Material des Schaftes eingedrückt wird.To get an irreversible connection, it would be possible instead to provide annular grooves running parallel to one another in which the material of the shaft is pressed in.

Anstatt einer Mehrkantöffnung wäre auch ein Schlitz im Kopf 12 des Verbindungszapfens denkbar, um mittels eines Schraubendrehers den Verbindungszapfen herausdrehen zu können.Instead of a polygonal opening, there would also be a slot in the head 12 of the Connection pin conceivable to use a screwdriver to the connection pin to be able to turn out.

Je nach Einsatzzweck kann für den Verbindungszapfen Stahl, Edelstahl, Aluminium, Messing oder ähnliches Material gewählt werden. Gute Verformbarkeit des Materiales ist jedoch Voraussetzung dafür, daß sich das Material durch den Dorn in die Gewinderillen eindrückt.Depending on the application, steel, stainless steel, Aluminum, brass or similar material can be selected. Good deformability of the Material is, however, a prerequisite for the material to pass through the mandrel presses into the thread grooves.

Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.All mentioned in the description and shown in the drawing New features are essential to the invention, even if they are not in the claims are expressly claimed.

Claims

; CLAIMS 0. Method of tenoning parts in which the connecting pin, which is subdivided into the shaft and head, by means of a located in the shaft cavity displacing mandrel is deformed, characterized in that the from the head side In the cavity (13) entering, compared to the cavity with a larger cross-section mandrel (14) the jacket wall of the shaft (11) in thread grooves (7) of the one fastening part (B) presses in with a positive fit.

2. Connecting pin for performing the method according to claim 1, characterized in that the cavity (13) of the shaft (11) consists of two adjoining sections (13 ', 13 ") of different cross-sectional sizes composed in such a way that the head side liep de larger cross-section section (13 ') is designed as a polygonal opening for inserting a screwing tool (20).

3. Connecting pin according to claim 2, characterized in that the head (12) is designed as a countersunk head and the section (13 ') with a larger cross-section is longer is than the height of the head (12).

4. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that the end rounded mandrel (14) on its lateral surface with Longitudinal grooves (17, 18) is equipped.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the longitudinal grooves (17, 18) are of different lengths and each have two opposite longitudinal grooves (17, 18) have the same length.