DE3640484A1 - Process for securing a shearing pin - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Siche rung eines Scherstiftes mit den Merkmalen des Oberbe griffes aus Anspruch 1. Die Erfindung bezieht sich weiter hin auf einen nach dem Sicherungsverfahren eingesetzten Scherstift.The invention relates to a method for security tion of a shear pin with the characteristics of the upper part handles from claim 1. The invention relates further towards one used according to the security procedure Shear pin.
In der Praxis werden insbesondere flache Bauteile zu meist mit Nieten oder Scherstiften fest miteinander ver bunden, die zu ihren beiden äußeren Seiten Nietköpfe auf weisen, welche bei Beanspruchung der Bauteile ein Auswan dern bzw. Verschieben in Nietlängsrichtung verhindern. In der Regel ist einer der Nietköpfe bereits vorgeformt und der zweite Nietkopf wird durch einen Preßvorgang oder Hammerschläge unter Zuhilfenahme einer Nietkopf- Formmatrize an dem Niet aufgeformt.In practice, flat components are used in particular mostly with rivets or shear pins tied, the rivet heads on their two outer sides indicate which a selection when the components are stressed prevent or move in the longitudinal direction of the rivet. As a rule, one of the rivet heads is already preformed and the second rivet head is pressed or hammer blows with the help of a rivet head Forming die molded onto the rivet.
Bekannt sind vor allem Rundkopfnieten, die außen an der jeweiligen Bauteiloberfläche aufliegen und bevorzugt für dünne Bleche oder ähnliches verwendet werden und Senk kopfnieten, deren Nietköpfe nicht über die Bauteilober fläche hervorstehen, sondern in sich nach außen konisch öffnende Bohrungserweiterungen eingefügt sind. Bei be stimmten Anwendungsfällen ist es aufgrund von räumlich begrenzten Verhältnissen und besonderen Anforderungen nicht möglich, bekannte Senkkopfnieten zu verwenden.Round-head rivets, which are located on the outside of the the respective component surface and preferably for thin sheets or the like can be used and countersink rivets with rivets not over the top of the component protrude surface, but conical in itself outwards opening extensions are inserted. At be certain use cases it is due to spatial limited circumstances and special requirements not possible to use known countersunk rivets.
Der vorliegenden Erfindung liegt demnach die Aufgabe zu grunde, ein Verfahren zur Sicherung von Scherstiften bzw. Nieten anzugeben, das insbesondere bei räumlich begrenz ten Verhältnissen der zu verbindenden Bauteile anwendbar sowie eine Scherstiftform eines eingesetzten und verform ten Scherstiftes anzugeben, die auch bei starker, ins besondere stoßweise auftretender Scherbeanspruchung der verbundenden Bauteile ein seitliches Auswandern des Scherstiftes mit Sicherheit verhindert.The object of the present invention is accordingly reasons, a method for securing shear pins or Specify rivets, especially when space is limited ratios of the components to be connected as well as a shear pin shape of an inserted and deformed ten shear pin to indicate, even with strong, ins special intermittent shear stresses on the connecting components a lateral migration of the Shear pin prevented with certainty.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Querschnittsvergrößerung des Scherstiftes innerhalb einer in Bohrungslängsrichtung begrenzten Bohrungserwei terung innerhalb des einen Bauteiles erfolgt. Durch die Anordung einer Querschnittsvergrößerung des Scherstiftes innerhalb eines Bauteiles bzw. durch die Verlagerung ei nes "Nietkopfes" nach innen in die Bohrung hinein wird der Scherstift unabhängig von räumlichen Verhältnissen und anderweitigen Gegebenheiten absolut sicher in der Bohrung bzw. in den Bauteilen fixiert und gegen ein seit liches Auswandern des Stiftes auch nach starker Stoß- und Scherbeanspruchung der Bauteile gesichert.The object is achieved in that the cross-sectional enlargement of the shear pin within a bore extension limited in the longitudinal direction of the bore tion takes place within the one component. Through the Arrangement of an enlarged cross section of the shear pin within a component or by shifting egg nes "rivet head" inside into the hole the shear pin regardless of spatial conditions and other conditions absolutely safe in the Bore or fixed in the components and against one side Lich emigration of the pen even after strong impact and Shear stress on components secured.
ln Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die in Bohrungslängsrichtung begrenzte Erweiterung der Boh rung durch Einstechen einer Ringnut vorzugsweise mit halbkreisförmigem Querschnitt in wenigstens einem der flachen Bauteile hergestellt wird. Auf diese einfache Weise kann ein Niet- oder Scherstift vor einem Auswandern in beide Richtungen gesichert werden, was beispielsweise bei einem Niet mit nur einem äußeren Nietkopf nicht gege ben ist. Um hierbei den gleichen Effekt zu erreichen, müs sen bei einem herkömmlichen Niet zumindest zwei äußere Nietköpfe vorgesehen sein, was für Senkkopfnieten einen doppelten Arbeits- bzw. Einsenkvorgang des Bohrloches erfordert. Die erfindungsgemäße innere Bohrlocherweite rung wird demgegenüber nur mit einem einzigen Einstech vorgang erzielt.In an embodiment of the invention it is provided that the Extension of the Boh limited in the longitudinal direction of the bore tion by piercing an annular groove, preferably with semicircular cross section in at least one of the flat components is manufactured. On this simple one A rivet or shear pin can be used before emigration be secured in both directions, for example what in the case of a rivet with only one outer rivet head ben is. To achieve the same effect, sen with a conventional rivet at least two outer Rivet heads can be provided, what a countersunk head rivets double operation or sinking of the borehole required. The inner borehole width according to the invention In contrast, only a single injection is required operation achieved.
Bei der Anordnung von zwei oder mehreren Scherstiften in Bohrungen der zu verbindenden Bauteile ist es gemäß der Erfindung sehr vorteilhaft, wenn die Erweiterung der Boh rungen wechselweise in den Bauteilen vorgesehen ist.When arranging two or more shear pins in It is boreholes of the components to be connected according to the Invention very advantageous if the extension of the Boh is alternately provided in the components.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den nachfolgenden Unteransprüchen enthalten.Further advantageous features of the invention are in the contain the following subclaims.
Ein Scherstift, der nach dem erfindungsgemäßen Sicherungs verfahren in wenigstens zwei flachen Bauteilen fixiert wurde, weist in seinen beiden zur äußeren Oberfläche der Bauteile weisenden Außenbereichen einen gleich großen Durchmesser und im mittleren Bereich wenigstens einen ver größerten Durchmesser auf. Seine vorteilhafte Ausgestal tung ist nach Fixierung von außen optisch nicht erkennbar, da das Bohrungsloch nach außen vorteilhafterweise klein bleibt.A shear pin, according to the fuse according to the invention process fixed in at least two flat components was pointing in its two to the outer surface of the Exterior areas facing components have the same size Diameter and in the central area at least one ver largest diameter. Its advantageous shape after fixation is not visually recognizable from the outside, because the bore hole is advantageously small on the outside remains.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeich nungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. Show it:
Fig. 1 zwei flache Bauteile mit verschiedenen Aus führungsmöglichkeiten von Scherstiften gemäß der Erfindung, Fig. 1, two flat components with various From guide possibility of shear pins according to the invention,
Fig. 2 einen Scherstift-Rohling und Fig. 2 shows a shear pin blank and
Fig. 3 die Ausgestaltung einer Bohrung in einem fla chen Bauteil für einen Scherstift gemäß der Erfindung. Fig. 3 shows the configuration of a hole in a fla chen component for a shear pin according to the invention.
Mit der Bezugsziffer 1 ist in Fig. 1 ein flaches Bauteil I und mit der Bezugsziffer 2 ein weiteres flaches Bauteil II bezeichnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel stellt I einen Teil des Waffengehäuses einer Maschinenkanone z. B. im Kaliber 20 mm und II einen Teil der Abzugshalterung dar, die üblicherweise mittels Senkkopfnieten fest miteinander verbunden werden. Maschinenkanonen weisen eine hohe Kadenz mit z. B. 600 Schuß pro Minute auf. Daher werden diese Teile I und II äußerst hohen Scherbeanspruchungen ausge setzt.The reference numeral 1 denotes a flat component I in FIG. 1 and the reference numeral 2 denotes a further flat component II. In the present exemplary embodiment, I represents a part of the weapon housing of a machine gun, e.g. B. in caliber 20 mm and II are part of the trigger holder, which are usually firmly connected to one another by countersunk rivets. Machine guns have a high cadence with z. B. 600 rounds per minute. Therefore, these parts I and II are exposed to extremely high shear stresses.
Insbesondere in der konstruktiven Waffentechnik liegen in der Regel beengte Einbauverhältnisse vor. So ist bei der Vernietung von Waffengehäuse I und Abzugshalterung aufgrund der eingeschränkten räumlichen Verhältnisse die Auswahl der Nietenkopfform nach DIN nicht möglich und die Anzahl der einzusetzenden Nieten ist begrenzt. Daraus resultiert häufig eine Lockerung der Abzugshalterung II bei höheren Schußzahlen.In particular in the constructive weapon technology usually restricted installation space. So is with riveting gun case I and trigger holder due to the limited spatial conditions Selection of the rivet head shape according to DIN not possible and the The number of rivets to be used is limited. This often results in the trigger holder becoming loose II at higher numbers of shots.
In der Teildarstellung Fig. 1 a) ist ein bekannter Niet bzw. Scherstift mit beidseitigem Senkkopf nach dem Stand der Technik dargestellt. Hierfür muß die fluchtende Boh rung durch die beiden flachen Bauteile jeweils an deren äußeren Oberrfläche in zwei Arbeitsgängen konisch erwei tert werden. Dies ergibt große Durchmesser an der Bauteil oberfläche bei geringen innerem Scherquerschnitt des Scher stiftes. Die Nietköpfe müssen bündig mit den Bauteilober flächen abschließen; eine Einsenkung des Scherstiftes bzw. Niets ist nicht möglich, da sonst die Haltefunktion des Nietkopfes vermindert wird.In the partial representation of Fig. 1 a), a known rivet or shear pin is shown with double-sided countersunk head according to the prior art. For this purpose, the aligned drilling must be conically expanded by the two flat components on the outer surface of each in two work steps. This results in large diameters on the component surface with a small internal shear cross section of the shear pin. The rivet heads must be flush with the component surfaces; a lowering of the shear pin or rivet is not possible, since otherwise the holding function of the rivet head is reduced.
Um diese Nachteile zu beseitigen ist gemäß der Erfindung eine Lösung nach den Teildarstellungen Fig. 1 b), c) oder d) vorgesehen.In order to eliminate these disadvantages, a solution according to the partial representations of FIG. 1 b), c) or d) is provided according to the invention.
Ein Scherstift-Rohling 3 gemäß Fig. 2 mit einer Länge 7 (z. B. 19 mm) und einem Durchmesser 6 (z. B. 9 mm) wird in eine durch beide Bauteile fluchtende Bohrung 4 mit ei nem Bohrungsdurchmesser 10 (z. B. 9 mm bzw. geringfügig größer) eingesetzt, Wie in Fig. 3 dargestellt, ist im Waffengehäuse 1 innerhalb der Bohrung 4 eine Ringnut 5 mit einer Breite 8 (z. B. 4 mm) und einem Durchmesser 9 (z. B. 13 mm) vorgesehen, die mittels eines Einstechvor ganges in einem Abstand 11 (z. B. 5 mm) von der mit dem Bauteil 2 in Berührung gelangenden Oberfläche des Bau teiles 1 angeordnet ist. In der Regel sollte die Boh rungserweiterung in einer Größenordnung von 2% bis 15%, vorzugsweise 10%, des vorgegebenen Bohrungsdurchmessers betragen.A shear pin blank 3 according to FIG. 2 with a length 7 (e.g. 19 mm) and a diameter 6 (e.g. 9 mm) is inserted into a bore 4 aligned with both components and having a bore diameter 10 (e.g. B. 9 mm or slightly larger) used, as shown in Fig. 3, in the weapon housing 1 within the bore 4, an annular groove 5 with a width 8 (z. B. 4 mm) and a diameter 9 (z. B. 13 mm) is provided, which is arranged by means of an insertion process at a distance 11 (for example 5 mm) from the surface of the construction part 1 which comes into contact with the component 2 . As a rule, the bore expansion should be in the order of 2% to 15%, preferably 10%, of the predetermined bore diameter.
Beim Fixieren des Scherstiftrohlings mittels Teilverfor mung durch Pressen fließt Material des Scherstiftes in die eingestochene Ringnut und das Auswandern des Stiftes wird verhindert.When fixing the shear pin blank using partial verfor Pressing material flows into the shear pin material the pierced ring groove and the migration of the pin will be prevented.
Wenn der Scherstiftdurchmesser 6 beispielsweise genauso groß ist wie der Kopfdurchmesser eines herkömmlichen Senkkopfnietes, so läßt sich auch unter beengten Einbau verhältnissen eine größere Scherfläche verwirklichen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Sicherung von Scherstiften ist zudem ferner die Möglichkeit gegeben, ausgeschlagene Nietbohrungen z. B. auf Nietkopfdurch messer aufzubohren, die Bohrung mit einer inneren Ringnut zu versehen und die entsprechende Baugruppe mit den er findungsgemäßen Scherstiften wieder zu reparieren. Eine Ringnut mit halbkreisförmigem Querschnitt wird des halb bevorzugt, weil sie den Materialfluß des Scherstif tes beim Verpressen begünstigt. Der Ringnutquerschnitt kann jedoch unter Berücksichtigung der Eigenschaften verschiedener Scherstiftmaterialien (z. B. Aluminium, Kupfer, Stahl) auch dreieckig bzw. konisch zulaufen oder rechteckig ausgebildet sein.If the shear pin diameter 6 is, for example, the same size as the head diameter of a conventional countersunk head rivet, a larger shear surface can be achieved even in tight installation conditions. With the inventive method for securing shear pins there is also the possibility of knocking out rivet holes z. B. to drill on rivet head diameter, to provide the bore with an inner annular groove and to repair the corresponding assembly with the shear pins according to the invention. An annular groove with a semicircular cross section is half preferred because it favors the material flow of the shear pin when pressing. However, taking into account the properties of different shear pin materials (e.g. aluminum, copper, steel), the annular groove cross section can also be triangular or conical or rectangular.
In der Teildarstellung Fig. 1 c) ist die Ringnut 5 in der Kontaktebene der beiden Bauteile I und II angeordnet. Hierdurch wird die Scherfläche des Scherstiftes weiter vergrößert und die Widerstandskraft des Scherstiftes er höht, da sich das Material des Stiftes in diesem Bereich durch die Verformung zusätzlich verfestigt.In the partial representation of Fig. 1 c) the annular groove 5 is arranged in the plane of contact of the two components I and II. As a result, the shear area of the shear pin is further increased and the resistance of the shear pin increases, since the material of the pin is additionally solidified in this area by the deformation.
Manchmal kann es erforderlich sein, einen Scherstift ver senkt anzuordnen. Die Einsenkung 12 vermindert bei der erfindungsgemäßen Ausführung des Scherstiftes seine Funktion nicht. Der Abstand 13 zweier Scherstiftanord nungen kann gering sein, insbesondere dann, wenn bei An ordnung von zwei oder mehreren Scherstiften die Erweite rung der Bohrungen wechselweise in den Bauteilen vorge sehen ist.Sometimes it may be necessary to arrange a shear pin in a lowered position. The depression 12 does not reduce its function in the embodiment of the shear pin according to the invention. The distance 13 between two shear pin arrangements can be small, in particular if, when two or more shear pins are arranged, the expansion of the bores is alternately provided in the components.
Die Teildarstellung Fig. 1 d) zeigt die Anordnung von zwei Bohrungserweiterungen innerhalb einer Bohrung, wobei in jedem der Bauteile ausreichender Materialdicke eine Bohrungserweiterung vorgesehen ist. Mittels dieser Scher stiftfixierung lassen sich bevorzugt auch drei oder mehre re flache Bauteile miteinander verbinden.The partial illustration in FIG. 1 d) shows the arrangement of two bore extensions within a bore, a bore extension being provided in each of the components of sufficient material thickness. By means of this shear pin fixation, three or more flat components can preferably also be connected to one another.
Die Scherstifte gemäß der Erfindung weisen in ihren bei den Außenbereichen einen gleichgroßen und im mittleren Bereich einen vergrößerten Durchmesser auf, bei ihnen ist der Ringwulst entsprechend einem Nietkopf, der eine Axial verschiebung des Stiftes verhindert, in das Innere der Bohrung verlegt worden. The shear pins according to the invention show in their the outside areas of the same size and in the middle Area with an enlarged diameter on them the ring bead corresponding to a rivet head that has an axial prevents the pen from moving inside the Hole has been relocated.
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Bezugszeichenliste
1 flaches Bauteil I
2 flaches Bauteil II
3 Scherstift-Rohling
4 Bohrung (1), (2)
5 Ringnut (4)
6 Durchmesser (3)
7 Länge (3)
8 Breite (5)
9 Durchmesser (5)
10 Durchmesser (4)
11 Abstand (1)
12 Einsenkung (1)
13 Abstand 1 flat component I
2 flat component II
3 shear pin blank
4 holes ( 1 ), ( 2 )
5 ring groove ( 4 )
6 diameters ( 3 )
7 length ( 3 )
8 width ( 5 )
9 diameter ( 5 )
10 diameter ( 4 )
11 distance ( 1 )
12 depression ( 1 )
13 distance
Claims (7)
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Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: RHEINMETALL GMBH, 4030 RATINGEN, DE |
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8141 | Disposal/no request for examination |