WO2006039981A1 - Blindniete - Google Patents

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WO2006039981A1
WO2006039981A1 PCT/EP2005/010095 EP2005010095W WO2006039981A1 WO 2006039981 A1 WO2006039981 A1 WO 2006039981A1 EP 2005010095 W EP2005010095 W EP 2005010095W WO 2006039981 A1 WO2006039981 A1 WO 2006039981A1
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WO
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blind
cutting edge
blind rivet
blind rivets
rivet
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PCT/EP2005/010095
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English (en)
French (fr)
Inventor
Willi Haug
Marc Schäffer
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Fischerwerke Artur Fischer GmbH and Co KG
Original Assignee
Fischerwerke Artur Fischer GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority to CN2005800344145A priority patent/CN101035991B/zh
Priority to AT05789701T priority patent/ATE449915T1/de
Priority to EP05789701A priority patent/EP1797341B1/de
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
    • F16B19/04—Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
    • F16B19/08—Hollow rivets; Multi-part rivets
    • F16B19/086—Self-piercing rivets

Definitions

  • the invention relates to a blind rivet with the features of the preamble of one of claims 1 to 3.
  • the blind rivet is intended for sheet metal mounting and / or for connecting two sheets. As a rivet, it is called because it is fixed by forming and / or connects by forming two sheets. It could also be generally referred to as a fastening and / or connecting element.
  • the term "blind" expresses that unilateral access of the joint is sufficient.
  • a blind rivet which is designed as a tubular hollow rivet with a radial flange at one end. At the other end, the
  • blind rivets on an internal thread into which a threaded bolt is screwed or screwed A peripheral edge at a distal end of the known blind rivets forms a ring cutter for cutting or punching a hole.
  • the ring For riveting the known blind rivets is pressed by -one or two superimposed sheets, the ring cutting a hole.
  • the threaded bolt is preferably screwed.
  • a counter-holder (die) supports the sheet or plates during cutting. After cutting the hole, the known blind rivet is compressed by pressure on the threaded bolt, whereby a circumferential, outwardly standing annular bead is formed, between which and the flange or the sheets are clamped.
  • the blind rivets is on
  • Sheet fastened and with two successive sheets these are connected to each other.
  • the internal thread of the blind rivets allows a tightening of an object.
  • a similar blind rivet is disclosed in EP 0 351 715 A2.
  • This blind rivet also has a tubular hollow rivet with a radial flange at one end.
  • this rivet has a known mandrel with a head and a predetermined breaking point. By pulling on the mandrel, the blind rivets is compressed and spread and thereby riveted. By further increasing the tensile force of the mandrel breaks at the predetermined breaking point.
  • the known blind rivet has an annular cutting edge, which is formed on a distal edge of the radial flange of the blind rivet or on the head of the dome.
  • the head of the dome may have a tip.
  • These blind rivets cuts their own hole.
  • a counter-holder is unnecessary if one of the components to be riveted has sufficient rigidity, for example, when riveting a sheet with a U-beam.
  • blind rivets is not correct in the known blind rivets, because a bilateral access of the joint is necessary because of the counter-holder.
  • the invention has for its object to propose a blind rivet, which creates its own hole and avoids the loose cut waste. It should be a one-sided
  • the blind rivets according to the invention is intended in particular for bodywork construction. It should be possible to connect sheets together and / or a possibility for attachment to a sheet to be created. It should be a one-sided
  • junction sufficient, for example, a riveting on a molded sheet metal cavity whose interior is not accessible, be possible.
  • the blind rivets according to the invention has an expansion body and an expansion sleeve, which can be expanded by being pushed onto the expansion body. Synonymous with the postponement of the expansion sleeve on the spreader is a retraction of the expansion sleeve.
  • the expansion serves to engage behind a sheet or the like.
  • the expansion body is, for example, a cone, for example, a pyramid or a wedge may also be considered as the expansion body.
  • the expansion sleeve for example, a tubular bent from sheet metal part, it may have one or more slots for easier expandability.
  • the expansion sleeve can also be designed as a tubular hollow rivet, the riveting of the Spreader is compressed and thus forms an outward annular bead, which engages behind the sheet, through which the blind rivet is inserted.
  • the expansion body can have a radial, in particular perforated disk-shaped surface on its side facing the expansion sleeve.
  • the spreader has a shaft with which it is retractable for widening the expansion sleeve in this.
  • an object can be fastened on the shaft of the expansion body.
  • the shaft can be integrally connected or connectable to the expansion body in one piece or, for example, with a screw connection to the expansion body.
  • the blind rivet according to the invention has a ring cutting edge, preferably on
  • the blind rivet is pressed against a sheet metal with the ring cutting edge and cuts a hole for the blind rivets into the sheet metal. This is often referred to as punching.
  • the hole for riveting the blind rivets with the sheet is thus produced with the rivet itself. It is envisaged that the blind rivet will be "shot through” the sheet metal at high speed, this can be done with commercially available bolt guns.
  • the ring cutting edge is preferably circular, but other shapes such as ellipses, ovals or polygonal shapes are possible.
  • the blind rivet according to the invention has a cavity within the annular cutting edge, which opens with the annular cutting edge.
  • a cut waste part which results from the hole cutting with the ring sheath, enters the cavity and remains there by clamping. Due to the high penetration energy of the blind rivets through the sheet, a welding, ie a material connection between the cutting waste part and the blind rivets take place. It is not necessary, however, possible that the cavity has an undercut to hold the cut waste part.
  • a cylindrical or prismatic, i. a cavity having an axially parallel wall is sufficient to hold the cutting waste part reliably even in the case of vibrations and shocks. It is also conceivable that the cavity tapers, so that a press connection is formed with the cut waste part.
  • An alternative embodiment of the blind rivets according to the invention indicates the characteristics of the independent claim 2.
  • the annular edge of the blind rivets is interrupted.
  • a cutting line in the hole cutting with the blind rivet is not closed by the interruption of the ring cutting, the - A -
  • Cutting waste part is not completely separated from the sheet but remains connected at the interruption of the ring cutting edge with the sheet.
  • the cut waste part is bent sideways by the blind rivet penetrating the sheet metal.
  • Both explained embodiments of the invention have the purpose and the advantage that a Thomasabfallteil be reliably held in the hole cutting with the annular edge of the blind rivets, in the first case in the cavity of the blind rivet, in the second case, the cut waste part remains connected to the sheet.
  • the invention avoids loose cut waste that could not be removed on an inaccessible side of a joint. Such loose cut waste would not be acceptable in body construction, for example, because it would cause rattling noise while driving and interfere with a cavity seal.
  • the invention thus has the advantage that the blind rivets, for example, in body construction can be used without restriction.
  • the claims 1 and 2 suggest alternative ways to avoid loose cut waste in a hole production with a blind rivet.
  • the characteristic of the independent claim 3 is directed to a combination of the characteristics of claims 1 and 2.
  • the blind rivet has a cavity within the annular cutting edge and the annular cutting edge is interrupted. This embodiment of the invention avoids loose cutting waste when
  • annular cutting edge extends obliquely to an imaginary radial plane of the blind rivets, at least on one or more sections.
  • an angle of the annular cutting edge of about 55 ° obliquely to an imaginary radial plane of the blind rivets has been found.
  • the annular cutting edge extends obliquely from a highest, ie, axially furthest forward point, in both circumferential directions and decreases in the axial direction. If the annular cutting edge has an interruption, the highest point of the annular cutting edge is preferably opposite to the interruption.
  • the skew the annular cutting edge causes the hole not to be cut simultaneously over the entire circumference in hole cutting, but to form one or two oppositely moving interfaces that move circumferentially around the circumference of the hole.
  • the cutting force and stress of the sheet is thereby reduced. If the blind rivets are "shot” through the sheet (s) at a sufficiently high speed, a counter-holder is unnecessary in hole cutting deformed.
  • This embodiment of the invention has the advantage that the hole for the blind rivets with the blind rivets without the use of a
  • annular cutting edge slanting obliquely from a highest point in both circumferential directions is that an oblique position of the blind rivets in the "shooting through" of the sheet (s) is avoided in the case of an interrupted annular cutting edge
  • An embodiment of the invention provides an obliquely outwardly extending inclined surface, which adjoins the annular cutting edge.
  • the inclined surface may be, for example, a conical surface.
  • an angle of the inclined surface of about 25 ° has been found to be an axial direction.
  • the bevel and its angle are chosen for a low cutting force. Another advantage is that the
  • Ring cutting edge is thereby reduced, which reaches the cavity as it penetrates the sheet or in the cavity cutting waste part is virtually "trapped" in the cavity.
  • the cut waste part is held positively and permanently in the cavity of the blind rivets.
  • the oblique surface on the outside of the annular cutting edge forms the blind rivets inwards, if the blind rivet has not hardened in the region of the annular cutting edge.
  • An embodiment of the invention provides a groove-like, extending in the longitudinal direction of the blind rivet recess at the interruption of the annular cutting edge on an outer side of the blind rivets. The recess reduces the cutting force and bends the not cut off the sheet cutting waste part to the side.
  • An embodiment of the invention provides a fastening device for securing an object to the blind rivet.
  • the fastening device can be provided on a shaft of the expansion body. It may be a thread for releasably securing an article. Also, attachment by rivets, i. by reshaping the shaft into a rivet head or crimping outwards. Also, a hook, an eye or the like. On the shaft of the expansion body can form the fastening device.
  • An embodiment of the invention provides that the blind rivet is detachable. Solving the
  • Blind rivets can be done by the expansion body pushed out of the expansion sleeve and then the blind rivet is pulled out of the sheet or plates.
  • Figure 1 shows a blind rivet according to the invention in side view
  • Figure 2 shows an expansion body of the blind rivet of Figure 1 in side view
  • Figure 3 shows a front portion of the spreader of Figure 2 in a rotated by 90 ° with respect to Figure 2 representation;
  • Figure 4 is an end view of the expansion body according to arrow IV in Figure 2;
  • Figure 5 is a perspective view of the expansion body of Figure 2 on a smaller scale;
  • Figure 6 shows an expansion sleeve of the blind rivet of Figure 1 in side view;
  • Figure 7 shows a development of the expansion sleeve of Figure 6
  • Figure 8 shows a nut of the blind rivet of Figure 1 in side view in one
  • FIG. 9 shows the blind rivets from FIG. 1 in a riveted state.
  • blind rivets 10 according to the invention is provided for riveting on unilaterally accessible sheets, for example in the body shop.
  • the blind rivet 10 has the spreader 12 shown in Figures 2 to 5 and the expansion sleeve 14 shown in Figures 6 and 7.
  • the blind rivet 10 has the nut 16 shown in FIG. 8 with a socket and a washer 18.
  • the expansion body 12 has a shaft 20 with a thread 22.
  • the shank 20 merges integrally into a spreading surface 24, which widens conically away from the shank 20 and forms the actual expansion body.
  • the expansion surface 24 is followed by a cylindrical section 26 and a conical taper 28 adjoining it.
  • An axial, cylindrical countersink within the conical taper 28 and the cylindrical portion 26 forms a cavity 30.
  • the conical taper 28 and the recess 30 forming the cavity form a sharp-edged annular cutting edge 32, as seen in Figure 3, not in a radial plane but in an imaginary plane which extends at an angle ⁇ of approximately 55 ° to an imaginary axis 34 of the expansion body 12 and its shaft 20.
  • the conical taper 28 forms an inclined surface 28, which adjoins the outside of the annular cutting edge 32.
  • the inclined surface 28 has a cone angle of about 50 °, i. the inclined surface 28 extends at an angle of approximately 25 ° from the annular cutting edge 32 obliquely outwards.
  • At one point of the circumference of the spreader 12 has a groove-like, extending in the longitudinal direction at an angle of approximately 10 ° recess 36, which is concave in the transverse direction.
  • the recess 36 is so deep in the radial direction that an opening 38 formed in the cavity 30 and the annular cutting edge 32 is interrupted.
  • the recess 36 extends in the region of the spreading surface 24.
  • the oblique extending annular cutting edge 32 has a highest, ie in the axial direction furthest forward location 40 with respect to their interruption.
  • the expansion sleeve 14 shown in Figure 6 is a tubular bent sheet metal stamping, which is shown in Figure 7 in settlement. For easier spreading, the
  • the front edge of the front is that of
  • the expansion sleeve 14 is slidably mounted on the shaft 20 of the spreader 12. It is by sliding on the spreader 24 or by retracting the spreader
  • the expansion sleeve 14 may as
  • the nut 16 shown in Figure 8 has an axially projecting, tubular collar 44. Incidentally, it is an ordinary hex nut.
  • the nut 16 is screwed onto the thread 22 of the shaft 20 of the spreader body 12, the collar 44 is directed in the direction of the expansion sleeve 14, it abuts against the expansion sleeve 14th
  • the washer 18 is located on the expansion sleeve 14 or the collar 44 of the
  • the blind rivets 10 can be riveted on a sheet accessible only on one side.
  • this riveting of the blind rivets 10 is shown on two adjacent sheets 46, 48 which are interconnected by the blind rivets 10.
  • the blind rivet 10 is, as shown in Figure 1, at high speed through the plates 46, 48 shot through or beaten, the name with "shooting through” or “strike through” should not be limiting. The speed and energy that a commercially available stud wrench applies is sufficient for the blind rivets 10 to support the two plates 46,
  • the blind rivet 10 forms when penetrating the plates 46, 48 a crater-like indentation 50, whose height corresponds approximately to a sheet thickness.
  • a blind rivets ie a riveting with only one-sided accessibility of the sheets 46, 48 possible.
  • the oblique course of the annular cutting edge 32 reduces the cutting force, since not over the entire circumference is cut simultaneously, but the cut begins at the highest point 40 of the annular cutting edge 32 and continues in both circumferential directions.
  • the oblique course of the annular cutting edge 32 allows or at least contributes to the fact that the hole for the blind rivets 10 is possible without a counterpart and with a feeder 50 of acceptably small height.
  • a cutting waste part (blank) of one of the two sheets 48 cut out of the annular cutting edge 32 when penetrating the two metal sheets 46, 48 passes into the cavity 30, in which it is held reliably by clamping force and possibly additionally by cold welding. If the expansion body 12 is not hardened in the area of the annular cutting edge 32, the inclined surface 28 forms on its way through the metal sheets 46, 48 inwards and thereby forms an undercut which additionally holds the cutting waste part in the cavity 30. The deformation of the expansion body 12 in the region of the inclined surface 28 during sheet metal passage inwards gives an additional security against falling out of the cut waste part from the cavity 30, which, however, is dispensable. The cut waste part is also reliable against
  • a cut in the hole cutting of the annular cutting edge 32 from the other plate 46 cutting waste part 52 is not separated from the plate 46 because of the interruption of the annular cutting edge 32, but bent to the side.
  • the blind rivet 10 is thus riveted to inaccessible cavities from which loose cut waste parts can not be removed.
  • a rattle through loose cut waste is not to be feared.
  • the blind rivets 10 can also be riveted to one instead of two sheets, for example, to provide a way to attach an object.
  • either the cavity 30 for receiving the cutting waste part or the interruption of the annular cutting edge 32 is sufficient, so that the cutting waste part is bent to the side and not completely separated from the sheet.
  • the blind rivet 10 has a diameter of the thread 22 of M5
  • the cylindrical portion 26 of the spreader 12 has as well as the expansion sleeve 14 has a diameter of 6 mm, which corresponds at least approximately to the hole diameter in the sheets 46, 48
  • the annular cutting edge 32 has a diameter of 4 mm.
  • other dimensions and sizes are possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Insertion Pins And Rivets (AREA)
  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Blindniete (10) zum Verbinden zweier Bleche. Die Blindniete (10) weist eine Spreizhülse (14) auf, die durch Einziehen eines Spreizkörpers (12, 24) aufspreizbar (vernietbar) ist. Die Erfindung schlägt vor, die Blindniete (10) mit einer unterbrochenen Ringschneide (32) auszubilden, innerhalb der sich ein Hohlraum (30) befindet. Die Blindniete (10) lässt sich ohne Vorbohren durch die Bleche durchschießen oder durchschlagen, dabei verbleibt ein Schnittabfallteil im Hohlraum (30) und ein anderes Schnittabfallteil wird nicht vollständig abgetrennt, sondern bleibt mit einem der beiden Bleche verbunden und wird von der Blindniete (10) zur Seite gebogen.

Description

Beschreibung
Blindniete
Die Erfindung betrifft eine Blindniete mit den Merkmalen des Oberbegriffs eines der Ansprüche 1 bis 3.
Die Blindniete ist zur Blechbefestigung und/oder zur Verbindung zweier Bleche vorgesehen. Als Niete wird sie bezeichnet, weil sie durch Umformen befestigt wird und/oder durch Umformen zwei Bleche verbindet. Sie könnte allgemein auch als Befestigungs- und/oder Verbindungselement bezeichnet werden. Mit der Bezeichnung als „Blind" wird zum Ausdruck gebracht, dass ein einseitiger Zugang der Verbindungsstelle genügt.
Aus der DE 102 41 326 A1 ist eine Blindniete bekannt, die als rohrförmige Hohlniete mit einem Radialflansch an einem Ende ausgebildet ist. Am anderen Ende weist die
Blindniete ein Innengewinde auf, in das ein Gewindebolzen einschraubbar oder eingeschraubt ist. Ein Umfangsrand an einem dem Flansch fernen Ende der bekannten Blindniete bildet eine Ringschneide zum Schneiden oder Stanzen eines Lochs. Zum Vernieten wird die bekannte Blindniete durch -ein oder zwei aufeinanderliegende Bleche gedrückt, wobei die Ringschneide ein Loch schneidet. Zur Versteifung der Blindniete beim Lochschneiden ist der Gewindebolzen vorzugsweise eingeschraubt. Ein Gegenhalter (Matrize) stützt das oder die Bleche beim Schneiden. Nach dem Schneiden des Lochs wird die bekannte Blindniete durch Druck am Gewindebolzen gestaucht, wodurch sich ein umlaufender, nach außen stehender Ringwulst bildet, zwischen dem und dem Flansch das oder die Bleche eingespannt sind. Die Blindniete ist dadurch am
Blech befestigt und bei zwei aufeinander liegenden Blechen sind diese miteinander verbunden. Das Innengewinde der Blindniete ermöglicht ein Festschrauben eines Gegenstands.
Eine ähnliche Blindniete offenbart die EP 0 351 715 A2. Diese Blindniete weist ebenfalls eine rohrförmige Hohlniete mit einem Radialflansch an einem Ende auf. Zum Vernieten weist diese Biindniete einen an sich bekannten Dorn mit einem Kopf und einer Sollbruchstelle auf. Durch Zug am Dorn wird die Blindniete gestaucht und gespreizt und dadurch vernietet. Durch weitere Steigerung der Zugkraft reißt der Dorn an der Sollbruchstelle. Die bekannte Blindniete weist eine Ringschneide auf, die an einem dem Radialflansch fernen Stirnrand der Blindniete oder am Kopf des Doms ausgebildet ist.
Wahlweise kann der Kopf des Doms eine Spitze aufweisen. Auch diese Blindniete schneidet sich ihr Loch selbst. Ein Gegenhalter ist entbehrlich, wenn eines der zu nietenden Bauteile eine ausreichende Steifigkeit aufweist, beispielsweise beim Vernieten eines Blechs mit einem U-Träger.
Die Bezeichnung als Blindniete ist bei den bekannten Blindnieten nicht korrekt, weil wegen des Gegenhalters ein beidseitiger Zugang der Verbindungsstelle notwendig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blindniete vorzuschlagen, die sich ihr Loch selbst schafft und die losen Schnittabfall vermeidet. Dabei soll ein einseitiger
Zugang zur Verbindungsstelle zum Nieten genügen.
Die erfindungsgemäße Blindniete ist insbesondere für den Karosseriebau vorgesehen. Es sollen sich Bleche miteinander verbinden lassen und/oder eine Befestigungsmöglichkeit an einem Blech geschaffen werden. Dabei soll ein einseitiger
Zugang der Verbindungsstelle genügen, beispielsweise ein Nieten an einem aus Blech geformten Hohlraum, dessen Innenraum nicht zugänglich ist, möglich sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale eines der Ansprüche 1 bis 3 gelöst. Die erfindungsgemäße Blindniete weist einen Spreizkörper und eine Spreizhülse auf, die durch Aufschieben auf den Spreizkörper aufweitbar ist. Gleichbedeutend mit dem Aufschieben der Spreizhülse auf den Spreizkörper ist ein Einziehen des
Spreizkörpers in die Spreizhülse. Das Aufweiten der Spreizhülse wird vielfach auch als
Aufspreizen bezeichnet. Das Aufweiten dient dem Hintergreifen eines Blechs oder dgl., durch das die Blindniete gesteckt ist, um die Blindniete formschlüssig gegen ein
Herausziehen am Blech zu befestigen. Der Spreizkörper ist beispielsweise ein Konus, es kommen beispielsweise auch eine Pyramide oder ein Keil als Spreizkörper in Betracht.
Die Spreizhülse ist beispielsweise ein rohrförmig aus Blech gebogenes Teil, sie kann einen oder mehrere Schlitze zur leichteren Aufweitbarkeit aufweisen. Grundsätzlich kann die Spreizhülse auch als rohrförmige Hohlniete ausgebildet sein, die beim Nieten vom Spreizkörper gestaucht wird und dadurch einen nach außen stehenden Ringwulst bildet, der das Blech, durch das die Blindniete gesteckt ist, hintergreift. Der Spreizkörper kann in diesem Fall eine radiale, insbesondere lochscheibenförmige Fläche an seiner der Spreizhülse zugewandten Seite aufweisen. Vorzugsweise weist der Spreizkörper einen Schaft auf, mit dem er zum Aufweiten der Spreizhülse in diese einziehbar ist. Außerdem ist am Schaft des Spreizkörpers ein Gegenstand befestigbar. Der Schaft kann mit dem Spreizkörper einstückig oder beispielsweise mit einer Schraubverbindung mit dem Spreizkörper verbunden bzw. verbindbar sein.
Die erfindungsgemäße Blindniete weist eine Ringschneide auf, die vorzugsweise am
Spreizkörper ausgebildet ist. Die Blindniete wird mit der Ringschneide gegen ein Blech gedrückt und schneidet ein Loch für die Blindniete in das Blech. Dies wird vielfach auch als Stanzen bezeichnet. Das Loch zum Vernieten der Blindniete mit dem Blech ist also mit der Biindniete selbst herstellbar. Es ist vorgesehen, dass die Blindniete mit hoher Geschwindigkeit durch das Blech „durchgeschossen" wird, dies kann mit handelsüblichen Bolzenschussgeräten erfolgen. Die Ringschneide verläuft vorzugsweise kreisförmig, andere Formen wie Ellipsen, Ovale oder mehreckige Verläufe sind allerdings möglich.
Gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 weist die erfindungsgemäße Blindniete einen Hohlraum innerhalb der Ringschneide auf, der mit der Ringschneide mündet. Ein Schnittabfallteil, das beim Lochschneiden mit der Ringscheide entsteht, gelangt in den Hohlraum und verbleibt klemmend dort. Aufgrund der hohen Durchschussenergie der Blindniete durch das Blech kann eine Verschweißung, also ein Stoffschluss zwischen dem Schnittabfallteil und der Blindniete stattfinden. Es ist nicht erforderlich, jedoch möglich, dass der Hohlraum eine Hinterschneidung aufweist, um das Schnittabfallteil zu halten. Ein zylindrischer oder auch prismatischer, d.h. ein eine achsparallele Wandung aufweisender Hohlraum genügt um das Schnittabfallteil zuverlässig auch bei Vibrationen und Erschütterungen zu halten. Es ist auch denkbar, dass sich der Hohlraum verjüngt, so dass sich eine Pressverbindung mit dem Schnittabfallteil ausbildet.
Eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Blindniete gibt das Kennzeichen des nebengeordneten Anspruchs 2 an. Gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 2 ist die Ringschneide der Blindniete unterbrochen. Eine Schnittlinie beim Lochschneiden mit der Blindniete ist durch die Unterbrechung der Ringschneide nicht geschlossen, das - A -
Schnittabfallteil wird nicht vollständig vom Blech getrennt sondern bleibt an der Unterbrechung der Ringschneide mit dem Blech verbunden. Das Schnittabfallteil wird von der das Blech durchdringenden Blindniete zur Seite umgebogen.
Beide erläuterten Ausgestaltungen der Erfindung haben den Zweck und den Vorteil, dass ein Schnittabfallteil beim Lochschneiden mit der Ringschneide der Blindniete zuverlässig gehalten werden, im ersten Fall im Hohlraum der Blindniete, im zweiten Fall bleibt das Schnittabfallteil mit dem Blech verbunden. Die Erfindung vermeidet losen Schnittabfall, der auf einer unzugänglichen Seite einer Verbindungsstelle nicht entfernt werden könnte. Solcher loser Schnittabfall wäre beispielsweise im Karosseriebau nicht akzeptabel, weil er beim Fahren Klappergeräusche verursachen und eine Hohlraumversiegelung beeinträchtigen würde. Die Erfindung hat somit den Vorteil, dass die Blindniete beispielsweise im Karosseriebau uneingeschränkt einsetzbar ist. Die Ansprüche 1 und 2 schlagen alternative Möglichkeiten zur Vermeidung losen Schnittabfalls bei einer Lochherstellung mit einer Blindniete vor.
Das Kennzeichen des nebengeordneten Anspruchs 3 ist auf eine Kombination der Kennzeichen der Ansprüche 1 und 2 gerichtet. Gemäß dem Anspruch 3 weist die Blindniete einen Hohlraum innerhalb der Ringschneide auf und die Ringschneide ist unterbrochen. Diese Ausgestaltung der Erfindung vermeidet losen Schnittabfall beim
Verbinden zweier aufeinanderliegender Bleche durch Vernieten mit der erfindungsgemäßen Blindniete. Ein Schnittabfallteil des von der Blindniete zuerst durchdrungenen Blechs wird vom Hohlraum innerhalb der Ringschneide aufgenommen, ein Schnittabfallteil des als zweites durchdrungenen Blechs wird nicht vollständig vom Blech getrennt, sondern von der Blindniete zur Seite gebogen. Selbstverständlich ist diese Blindniete auch mit nur einem Blech vernietbar.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Ringschneide zumindest auf einem oder mehreren Abschnitten schräg zu einer gedachten Radialebene der Blindniete verläuft. Als günstig hat sich ein Winkel der Ringschneide von etwa 55° schräg zu einer gedachten Radialebene der Blindniete herausgestellt. Vorzugsweise verläuft die Ringschneide von einer höchsten, d.h. axial am weitesten vorn liegenden Stelle ausgehend in beiden Umfangsrichtungen schräg und in axialer Richtung gesehen abfallend. Weist die Ringschneide eine Unterbrechung auf, befindet sich die höchste Stelle der Ringschneide vorzugsweise der Unterbrechung gegenüber. Der Schrägverlauf der Ringschneide bewirkt, dass beim Lochschneiden das Loch nicht über den gesamten Umfang gleichzeitig geschnitten wird, sondern dass eine oder zwei sich entgegengesetzt bewegende Schnittstellen gebildet werden, die sich in Umfangsrichtung über den Umfang des Lochs bewegen. Die Schnittkraft und eine Beanspruchung des Blechs wird dadurch verringert. Wird die Blindniete mit ausreichend hoher Geschwindigkeit durch das oder die Bleche „geschossen" ist ein Gegenhalter beim Lochschneiden entbehrlich. Bei Versuchen haben sich zwei aufeinanderliegende, zu vernietende Bleche beim „Durchschießen" der erfindungsgemäßen Biindniete um etwa die einfache Blechdicke kraterartig im Bereich um die Blindniete verformt. Diese Ausgestaltung der Erfindung hat den Vorteil, dass das Loch für die Blindniete mit der Blindniete ohne Verwendung eines
Gegenhalters geschnitten werden kann. Das Setzen der Blindniete ist dadurch bei nur einseitigem Zugang der Verbindungsstelle möglich. Eine ausreichend hohe „Durchschussgeschwindigkeit" wird mit handelsüblichen Bolzenschussgeräten problemlos erreicht.
Ein weiterer Grund für die schräg von einer höchsten Stelle aus in beiden Umfangsrichtungen abfallende Ringschneide ist, dass bei einer unterbrochenen Ringschneide eine Schrägstellung der Blindniete beim „Durchschießen" durch das oder die Bleche vermieden wird. Mit dieser Ausgestaltung wird eine gerade, d.h. zum Blech senkrechte Durchdringung der Bleche erreicht. Die zuerst in das Blech eindringende höchste, d.h. axial am weitesten vorn liegende Stelle der Ringschneide verringert die Schnittkraft und führt die Blindniete beim Durchdringen der Bleche.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine schräg nach außen verlaufende Schrägfläche vor, die sich an die Ringschneide anschließt. Die Schrägfläche kann beispielsweise eine Konusfläche sein. Als günstig hat sich ein Winkel der Schrägfläche von etwa 25° zu einer axialen Richtung herausgestellt. Die Schrägfläche und ihr Winkel sind im Hinblick auf eine niedrige Schnittkraft gewählt. Weiterer Vorteil ist, dass die
Schrägfläche die Blindniete beim Durchdringen des oder der Bleche im Bereich der Ringschneide nach innen umformt, die Mündung des Hohlraums innerhalb der
Ringschneide wird dadurch verkleinert, das beim Durchdringen des oder der Bleche in den Hohlraum gelangende Schnittabfallteil wird im Hohlraum quasi „eingeschlossen".
Das Schnittabfallteil ist formschlüssig und unlösbar im Hohlraum der Blindniete gehalten.
Die Schrägfläche außen an der Ringschneide formt die Blindniete jedenfalls dann nach innen um, wenn die Blindniete im Bereich der Ringschneide nicht gehärtet ist. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine rinnenartige, in Längsrichtung der Blindniete verlaufende Vertiefung an der Unterbrechung der Ringschneide an einer Außenseite der Blindniete vor. Die Vertiefung verringert die Schnittkraft und biegt das nicht vom Blech abgetrennte Schnittabfallteil zur Seite.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen eines Gegenstands an der Blindniete vor. Die Befestigungseinrichtung kann an einem Schaft des Spreizkörpers vorgesehen sein. Es kann sich um ein Gewinde zum lösbaren Befestigen eines Gegenstands handeln. Auch kann die Befestigung durch Nieten, d.h. durch Umformen des Schafts zu einem Nietkopf oder Bördeln nach außen erfolgen. Auch ein Haken, eine Öse oder dgl. am Schaft des Spreizkörpers können die Befestigungseinrichtung bilden.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Blindniete lösbar ist. Das Lösen der
Blindniete kann dadurch erfolgen, dass der Spreizkörper aus der Spreizhülse herausgeschoben und anschließend die Blindniete aus dem oder den Blechen herausgezogen wird.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Blindniete in Seitenansicht;
Figur 2 ein Spreizkörper der Blindniete aus Figur 1 in Seitenansicht;
Figur 3 einen vorderen Bereich des Spreizkörpers aus Figur 2 in einer um 90° gegenüber Figur 2 gedrehten Darstellung;
Figur 4 eine Stirnansicht des Spreizkörpers gemäß Pfeil IV in Figur 2;
Figur 5 eine perspektivische Darstellung des Spreizkörpers aus Figur 2 in kleinerem Maßstab; Figur 6 eine Spreizhülse der Blindniete aus Figur 1 in Seitenansicht;
Figur 7 eine Abwicklung der Spreizhülse aus Figur 6;
Figur 8 eine Mutter der Blindniete aus Figur 1 in Seitenansicht in einem
Halbschnitt; und
Figur 9 die Blindniete aus Figur 1 in vernietetem Zustand.
Die in Figur 1 dargestellte, erfindungsgemäße Blindniete 10 ist zum Nieten an einseitig zugänglichen Blechen beispielsweise im Karosseriebau vorgesehen. Die Blindniete 10 weist den in Figuren 2 bis 5 dargestellten Spreizkörper 12 und die in Figuren 6 und 7 dargestellte Spreizhülse 14 auf. Des Weiteren weist die Blindniete 10 die in Figur 8 dargestellte Mutter 16 mit Buchse und eine Unterlegscheibe 18 auf.
Der Spreizkörper 12 weist einen Schaft 20 mit einem Gewinde 22 auf. Der Schaft 20 geht einstückig in eine sich vom Schaft 20 weg konisch erweiternde Spreizfläche 24 über, die den eigentlichen Spreizkörper bildet. An die Spreizfläche 24 schließt sich ein zylindrischer Abschnitt 26 und daran eine konische Verjüngung 28 an. Eine axiale, zylindrische Ansenkung innerhalb der konischen Verjüngung 28 und des zylindrischen Abschnitts 26 bildet einen Hohlraum 30. Die konische Verjüngung 28 und die den Hohlraum 30 bildende Ansenkung bilden eine scharfkantige Ringschneide 32, die wie in Figur 3 zu sehen, nicht in einer Radialebene sondern in einer gedachten Ebene, die in einem Winkel α von ungefähr 55° zu einer gedachten Achse 34 des Spreizkörpers 12 und seines Schafts 20 verläuft. Die konische Verjüngung 28 bildet eine Schrägfläche 28, die sich außen an die Ringschneide 32 anschließt. Die Schrägfläche 28 weist einen Kegelwinkel von ungefähr 50° auf, d.h. die Schrägfläche 28 verläuft unter einem Winkel von ungefähr 25° von der Ringschneide 32 aus schräg nach außen.
An einer Stelle des Umfangs weist der Spreizkörper 12 eine rinnenartige, in Längsrichtung unter einem Winkel von ungefähr 10° verlaufende Vertiefung 36 auf, die in Querrichtung konkav gewölbt ist. Die Vertiefung 36 ist in radialer Richtung so tief, dass ein Durchbruch 38 in den Hohlraum 30 gebildet und die Ringschneide 32 unterbrochen ist. Die Vertiefung 36 läuft im Bereich der Spreizfläche 24 aus. Die schräg verlaufende Ringschneide 32 weist eine höchste, d.h. in axialer Richtung am weitesten vorn befindliche Stelle 40 gegenüber ihrer Unterbrechung auf.
Die in Figur 6 dargestellte Spreizhülse 14 ist ein rohrförmig gebogenes Blechstanzteil, das in Figur 7 in Abwicklung dargestellt ist. Zur leichteren Spreizbarkeit weist die
Spreizhülse 14 einen sich fast über ihre gesamte Axiallänge erstreckenden Längsschlitz
42 auf, der an einem vorderen Stirnrand offen ist. Der vordere Stirnrand ist der der
Spreizfläche 24 zugewandte Stirnrand der Spreizhülse 14. Wie in Figur 1 zu sehen befindet sich die Spreizhülse 14 verschiebbar auf dem Schaft 20 des Spreizkörpers 12. Sie ist durch Aufschieben auf die Spreizfläche 24 bzw. durch Einziehen der Spreizfläche
24 in die Spreizhülse 14 aufspreizbar und dadurch nietbar. Die Spreizhülse 14 kann als
Hohlniete aufgefasst werden.
Die in Figur 8 dargestellte Mutter 16 weist einen axial abstehenden, rohrförmigen Kragen 44 auf. Im Übrigen handelt es sich um eine gewöhnliche Sechskantmutter. In Figur 1 ist die Mutter 16 auf das Gewinde 22 des Schafts 20 des Spreizkörpers 12 aufgeschraubt, der Bund 44 ist in Richtung der Spreizhülse 14 gerichtet, er stößt gegen die Spreizhülse 14.
Die Unterlegscheibe 18 befindet sich auf der Spreizhülse 14 oder dem Kragen 44 der
Mutter 16.
Die erfindungsgemäße Blindniete 10 lässt sich an einem nur einseitig zugänglichen Blech vernieten. In Figur 9 ist diese Nietung der Blindniete 10 an zwei aneinanderliegenden Blechen 46, 48 dargestellt, die durch die Blindniete 10 miteinander verbunden sind. Die Blindniete 10 wird, so wie sie in Figur 1 dargestellt ist, mit hoher Geschwindigkeit durch die Bleche 46, 48 durchgeschossen oder durchgeschlagen, wobei die Bezeichnung mit „Durchschießen" oder „Durchschlagen" nicht einschränkend sein soll. Die Geschwindigkeit und Energie, die ein handelsübliches Bolzenschusswerkzeug aufbringt, genügt, damit die Blindniete 10 die beiden Bleche 46,
48 durchdringt. Beim Durchdringen der Bleche 46, 48 schneidet die Ringschneide 32~ein Loch für die Blindniete 10 in die Bleche 46, 48. Das Schneiden des Lochs kann auch als Stanzen bezeichnet werden. Ein Gegenhalten der Bleche 46, 48 ist nicht erforderlich, die Blindniete 10 formt beim Durchdringen der Bleche 46, 48 einen kraterartigen Einzug 50, dessen Höhe etwa einer Blechdicke entspricht. Da kein Gegenhalter zum Lochschneiden notwendig ist, ist ein Blindnieten, d.h. ein Nieten bei nur einseitiger Zugänglichkeit der Bleche 46, 48 möglich.
Der schräge Verlauf der Ringschneide 32 verringert die Schnittkraft, da nicht über den gesamten Umfang gleichzeitig auf einmal geschnitten wird, sondern der Schnitt an der höchsten Stelle 40 der Ringschneide 32 beginnt und sich in beiden Umfangsrichtungen fortsetzt. Der schräge Verlauf der Ringschneide 32 ermöglicht oder trägt jedenfalls dazu bei, dass das Loch für die Blindniete 10 ohne Gegenhaiter und mit einem Einzug 50 von akzeptabel kleiner Höhe möglich ist.
Weiterer Grund für den schrägen Verlauf der Ringschneide 32 ist, die Biindniete 10 gerade, d.h. senkrecht zu den Blechen 46, 48 setzen zu können. Eine zum Spreizkörper 12 radial verlaufende Ringschneide 32 würde wegen ihrer Unterbrechung zu einer Schiefstellung der Blindniete 10 in den Blechen 46, 48 führen.
Ein beim Durchdringen der beiden Bleche 46, 48 von der Ringschneide 32 ausgeschnittenes Schnittabfallteii (Ronde) eines der beiden Bleche 48 gelangt in den Hohlraum 30, in dem es durch Klemmkraft und ggf. zusätzlich durch ein Kaltverschweißen zuverlässig gehalten ist. Ist der Spreizkörper 12 im Bereich der Ringschneide 32 nicht gehärtet, formt die Schrägfläche 28 sich beim Durchgang durch die Bleche 46, 48 nach innen um und bildet dadurch eine Hinterschneidung, die das Schnittabfallteil zusätzlich im Hohlraum 30 hält. Die Umformung des Spreizkörpers 12 im Bereich der Schrägfläche 28 beim Blechdurchgang nach innen gibt eine zusätzliche Sicherheit gegen Herausfallen des Schnittabfallteils aus dem Hohlraum 30, die allerdings verzichtbar ist. Das Schnittabfallteil ist auch dann zuverlässig gegen
Herausfallen im Hohlraum 30 gehalten, wenn der Spreizkörper 12 im Bereich der Schrägfläche 28 gehärtet ist und sich deswegen nicht nach innen umformt. Ein Härten der Ringschneide 32 ist also möglich.
Ein beim Lochschneiden von der Ringschneide 32 aus dem anderen Blech 46 geschnittenes Schnittabfallteil 52 wird wegen der Unterbrechung der Ringschneide 32 nicht vom Blech 46 abgetrennt, sondern zur Seite gebogen. Beim Lochschneiden mit der Blindniete 10 entstehen somit keine losen Schnittabfallteile. Die Blindniete 10 ist dadurch auch an unzugänglichen Hohlräumen vernietbar, aus denen lose Schnittabfallteile nicht entfernt werden können. Ein Klappern durch losen Schnittabfall ist nicht zu befürchten. Durch Drehen der Mutter 16 auf dem Gewinde 22 des Spreizkörpers 12 wird die Spreizhülse 14 auf die Spreizfläche 24 geschoben und wie in Figur 9 zu sehen gespreizt. Sie hintergreift die Bleche 46, 48. Die Blindniete 10 ist dadurch mit den Blechen 46, 48 vernietet und verbindet die Bleche 46, 48 miteinander. Das Gewinde 22 des Spreizkörpers 12 kann zur lösbaren Befestigung eines nicht dargestellten Gegenstands an den Blechen 46, 48 genutzt werden.
Sofern die Blindniete 10 wieder gelöst werden soll, wird die Mutter 16 gelöst, wonach sich der Spreizkörper 12 aus der Spreizhülse 14 herausdrücken lässt. Die zwangsweise
Aufspreizung der Spreizhülse 14 ist dadurch aufgehoben und die Spreizhülse 14 und der Spreizkörper 12 lassen sich aus den Blechen 46, 48 herausziehen. Auch das Lösen der Blindniete 10 ist bei ausschließlich einseitigem Zugang möglich.
Die Blindniete 10 lässt sich auch an einem anstatt zwei Blechen vernieten, um beispielsweise eine Möglichkeit zur Befestigung eines Gegenstands zu schaffen. In diesem Fall genügt entweder der Hohlraum 30 zur Aufnahme des Schnittabfallteils oder die Unterbrechung der Ringschneide 32, damit das Schnittabfallteil zur Seite gebogen und nicht vollständig vom Blech getrennt wird.
Die Blindniete 10 hat einen Durchmesser des Gewindes 22 von M5, der zylindrische Abschnitt 26 des Spreizkörpers 12 hat ebenso wie die Spreizhülse 14 einen Durchmesser von 6 mm, der zumindest näherungsweise dem Lochdurchmesser in den Blechen 46, 48 entspricht, die Ringschneide 32 hat einen Durchmesser von 4 mm. Es sind selbstverständlich andere Abmessungen und Größen möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Blindniete, mit einem Spreizkörper (12) und mit einer Spreizhülse (14), die durch Aufschieben auf den Spreizkörper (12) aufweitbar ist, und mit einer Ringschneide
(32) zum Schneiden eines Lochs zum Vernieten der Blindniete (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Blindniete (10) einen Hohlraum (30) innerhalb der
Ringschneide (32) zur Aufnahme eines Schnittabfallteils aufweist.
2. Blindniete, mit einem Spreizkörper (12) und mit einer Spreizhülse (14), die durch
Aufschieben auf den Spreizkörper (12) aufweitbar ist, und mit einer Ringschneide (32) zum Schneiden eines Lochs zum Vernieten der Blindniete (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Ringschneide (32) unterbrochen ist.
3. Blindniete nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Blindniete (10) einen Hohlraum (30) innerhalb der Ringschneide (32) zur Aufnahme eines Schnittabfallteils aufweist und dass die Ringschneide (32) unterbrochen ist.
4. Blindniete nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringschneide (32) zumindest auf einem Abschnitt schräg zu einer gedachten Radialebene der Blindniete (10) verläuft.
5. Blindniete nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringschneide (32) mit einem Winkel von etwa 55° schräg zu einer Axialrichtung der Blindniete
(10) verläuft.
6. Blindniete nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringschneide (32) eine höchste Stelle (40) gegenüber einer Unterbrechung aufweist.
7. Blindniete nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich außen an die Ringschneide (32) eine schräg nach außen verlaufende Schrägfläche (28) anschließt.
8. Blindniete nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche
(28) einen Winkel von etwa 25° zu einer axialen Richtung aufweist.
9. Blindniete nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blindniete (10) eine rinnenartige, in Längsrichtung der Blindniete (10) verlaufende Vertiefung (36) an der Unterbrechung der Ringschneide (32) an einer Außenseite der Blindniete (10) aufweist.
10. Blindniete nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blindniete (10) eine Befestigungseinrichtung (22) zum Befestigen eines Gegenstands an der Blindniete (10) aufweist.
11. Blindniete nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blindniete (10) lösbar ist.
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