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Die
Erfindung betrifft ein Befestigungselement mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Zur
unlösbaren
Verbindung zweier Bleche, die nur von einer Seite aus zugänglich sind,
sind Blindniete bekannt. Blindniete sind Hohlniete mit einem Flansch
an einem Ende. Das andere Ende ist durch Spreizen, Bördeln und/oder
Stauchen aufweitbar, so dass die Blindniete die beiden Bleche hintergreift
und zusammenhält.
Zum Aufweiten oder Nieten dient ein Spreizkörper an einem Dorn, der die
Blindniete durchsetzt. Der Spreizkörper kann beispielsweise ein
Halbrundkopf zum Stauchen der Blindniete oder ein Konus zum Aufweiten
der Blindniete sein. Der Dorn weist entweder eine Sollbruchstelle
auf, an der er bei Beendigung des Nietens abreißt oder der Spreizkörper wird
mit dem Dorn durch die Blindniete durchgezogen und entfernt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement vorzuschlagen,
das von einer Seite aus an einem Blech oder dgl. befestigbar ist und
das eine lösbare
Befestigung eines Bauteils, insbesondere eines zweiten Blechs, an
dem einen oder ersten Blech oder dgl. ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Befestigungselement
weist eine Blindniete und einen Spreizkörper mit einem Schaft auf,
wobei der Schaft die Blindniete durchsetzt. Der Spreizkörper befindet
sich auf einer unzugänglichen Seite
der Blindniete, wobei unzugänglich
bedeutet, dass diese Seite nicht zugänglich sein muss. Die Bezeichnung
als unzugänglich
ist zur Unterscheidung der beiden Seiten der Blindniete bzw. des
Befestigungselements gewählt,
die andere Seite wird als zugängliche
Seite bezeichnet werden. Der Spreizkörper ist am Schaft von der
zugänglichen
Seite der Blindniete aus gegen die Blindniete ziehbar und weitet
dadurch die Blindniete auf der unzugänglichen Seite auf. Die Blindniete
lässt sich
dadurch beispielsweise mit einem Blech vernieten, das mit einem
Loch versehen ist, durch das die Blindniete gesteckt ist. Die Blindniete
hält den
Spreizkörper
auch nach dem Aufweiten (Vernieten) formschlüssig in der Zugrichtung, d.
h. der Schaft kann nicht auf der zugänglichen Seite aus der Blindniete
herausgezogen werden. Der Schaft des Spreizkörpers des erfindungsgemäßen Befestigungselements
weist keine Sollbruchstelle auf, er reißt bei und nach dem Vernieten
nicht ab sondern der Schaft ist auf der zugänglichen Seite der Blindniete
zugänglich
und weist dort ein Gewinde auf. Auf diese Weise ist mittels des
erfindungsgemäßen Befestigungselements
ein Bauteil, beispielsweise ein zweites Blech, lösbar am ersten Blech befestigbar. Mit
dem erfindungsgemäßen Befestigungselement können beispielsweise
Bleche im Karosieriebau lösbar
miteinander verbunden werden, die bislang üblicherweise durch Punktschweißen, d.
h. unlösbar
miteinander verbunden. Im Reperaturfall lassen sich die Bleche problemlos
voneinander lösen
und wieder miteinander verbinden. Eine Zugänglichkeit von nur einer Seite
genügt.
Das erfindugnsgemäße Befestigungselement
ist einfach und schnell von Hand oder maschinell an beispielsweise
einem Blech befestigbar, bei einer Befestigung von Hand ist kein
Strom oder sonstige Energie erforderlich. Die Erfindung schafft
eine einfache und preisgünstige
Möglichkeit zur
lösbaren
Befestigung eines Bauteils, insbesondere eines zweiten Blechs an
einem ersten Blech oder dgl.
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In
bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Gewindeelement auf
das Gewinde des Schafts des Befestigungselements aufgeschraubt.
Das Gewindeelement ist insbesondere eine Hülse mit Innengewinde. Mit dem
Gewindeeelement lässt
sich der Spreizkörper
zum Vernieten gegen die Blindniete ziehen. Des Weiteren weist das
Gewindeelment gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung eine Befestigungsmöglichkeit zur vorzugsweise
lösbaren
Befestigung eines Gegenstands, beispielsweise des zweiten Blechs,
am Befestigungselement auf. Dieses Befestigungselement kann ein
Gewinde zur Schaffung einer Schraubverbindung sein. Eine weitere
Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Einrichtung zum drehfesten
Ansetzen eines Drehwerkzeugs am Gewindeelement vor, um dieses auf
den Gewinde des Schafts drehen und dadurch die Blindniete aufweiten,
d. h. vernieten zu können.
Eine Einrichtung zum drehfesten Ansetzen eines Drehwerkzeugs kann
beispielsweise ein Querschlitz zum Ansetzen eines Schraubendrehers,
ein Vier- oder ein Sechskant oder auch zwei zueinander parallele
Flächen
zum Ansetzen beispielsweise eines Gabelsschlüssels sein.
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Zum
Gegenhalten sieht eine Ausgestaltung der Erfindung eine Einrichtung
zum drehfesten Ansetzen eines Drehwerkzeugs an der Blindniete und/oder
am Schaft des Spreizkörpers
vor. Diese Einrichtung zum drehfesten Ansetzen eines Drehwerkzeugs
kann ebenfalls ein Querschlitz zum Ansetzen eines Schraubendrehers,
ein Vier- oder Sechskant oder zwei zueinander parallele Flächen zum
Ansetzen eines Ring- oder Gabelschlüssels sein.
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Auch
wenn der Spreizkörper
grundsätzlich ein
Kopf mit einer ebenen, kreisringscheibenförmigen Unterseite wie bei einem
Schraubenkopf zum Stauchen der Blindnietes sein kann sieht eine
Ausgestaltung der Erfindung einen Spreizkörper vor, der sich vom Schaft
weg aufweitet. Dadurch wird die Blindniete beim Vernieten nicht
oder nicht nur gestaucht sondern vom Spreizkörper nach außen umgeformt,
d. h. aufgeweitet bzw. gespreizt. Der Spreizkörper kann insbesondere eine
Konusform aufweisen.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass sich das Durchgangsloch
der Blindniete in Richtung der unzugänglichen Seite aufweitet. Die
Aufweitung kann ebenfalls konusförmig
sein. Vorzugsweise weitet sich der Spreizkörper stärker als das Durchgangsloch
der Blindniete auf, der Konus der Blindniete weist also einen spitzeren
Konuswinkel als der Spreizkörper
auf. Dadurch wird die Blindniete von seiner unzugänglichen
Seite ausgehend nach außen umgeformt,
wodurch die Umformung verbessert und eine Umformkraft verringert
ist.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Aufweitung des Durchgangslochs
der Blindniete in einem Bereich beginnt, der beim Vernieten nicht
nach außen
umgeformt wird. Dieser Bereich der Blindniete befindet sich in dem
Loch im (ersten) Blech. Diese Ausgestaltung der Erfindung hat den Zweck,
dass die Blindniete beim Vernieten auch innerhalb des Lochs in dem
Blech aufgeweitet wird und dadurch spielfrei im Blech sitzt.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Drehsicherungs- und/oder
Halteeinrichtung für
den Spreizkörper
und den Schaft in der Blindniete vor. Die Drehsicherungseinrichtung
hat den Zweck, ein Drehen des Spreizkörpers in der Blindniete beim
Vernieten zu vermeiden, die Halteeinrichtung hat den Zweck, den
Spreizkörper
mit dem Schaft bis zum Vernieten verliersicher in der Blindniete
zu halten und/oder nach dem Vernieten ein Herausdrücken oder
Herausfallen des Spreizkörpers
mit dem Schaft auf der unzugänglichen
Seite des Belchs zu vermeiden. Die Drehsicherungs- und/oder Halteeinrichtung kann
beispielsweise einen Gerad- oder Kreuzrändel am Schaft, am Spreizkörper und/oder
auf der Innenseite der Blindniete aufweisen, auch Sicken oder dgl. eignen
sich als Drehsicherungs- und/oder Halteeinrichtung.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht einen mit dem Spreizkörper unlösbar verbundenen, beispielsweise
mit dem Spreizkörper
einstückigen Schaft
vor. Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Schaft
des Befestigungselements in der Spreizkörper eingeschraubt. Es kann
beispielsweise eine Schraube, deren Schraubenschaft den Schaft des
Befestigungselements bildet, in den Spreizkörper eingeschraubt sein. Zur
Befestigung eines Bauteils am Befestigungselement kann ein Schraubenkopf
der Schraube mit einem Gewinde versehen sein. Grundsätzlich ist
auch eine Gewindebolzen oder dgl. als Schaft des erfindungsgemäßen Befestigungselements
möglich.
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Die
Blindniete kann aus an sich jedem plastisch verformbaren Material,
insbesondere aus Stahl oder einem anderen Metall oder aus Kunststoff
bestehen. Zur Verringerung der Verformungskräfte bei Verwendung eines schwer
verformbaren Materials wie insbesondere Stahl ist die Blindniete
vorzugsweise geschlitzt. Bei einem leichter verformbaren Material
ist die Blindniete vorzugsweise nicht geschlitzt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
erfindungsgemäßes Befestigungselement
in unverformtem Zustand im Achsschnit;
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2 eine
Verbindung mittels des erfindungsgemäßen Befestigungselements aus 1;
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3 eine
abgewandelte Verbindung gemäß 2;
und
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4 einen
Achsschnitt einer zweiten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Befestigungselements
in unverformtem Zustand.
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Das
in 1 dargestellte, erfindungsgemäße Befestigungselement 10 weist
eine Blindniete 12 auf, bei der es sich um eine hülsenförmige Hohlniete mit
einem Flansch 14 an einem Ende handelt. Dieses Ende wird
nachfolgend auch als zugängliche
Seite bezeichnet werden. Ein Durchgangsloch der Blindniete 12 erweitert
sich in Richtung des anderen Endes der Blindniete 12, dieses
Ende wird nachfolgend auch als unzugängliche Seite bezeichnet werden. Die
Erweiterung 16 ist konisch, sie beginnt axial nahe dem
Flansch 14.
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Auf
der unzugänglichen
Seite ist ein konischer Spreizkörper 18 mit
einem Schaft 20 angeordnet, der mit dem Spreizkörper 18 einstückig ist.
An einem dem Spreizkörper 18 fernen
Ende weist der Schaft 20 ein Schraubengewinde 22 auf.
Der Schaft 20 durchgreift das Durchgangsloch der Blindniete 12. Der
Spreizkörper 18 erweitert
sich stärker
als die Erweiterung 16 des Durchgangslochs der Blindniete 12,
d. h. ein Konuswinkel der Erweiterung 16 der Blindniete 12 ist
spitzer als ein Konuswinkel des Spreizkörpers 18. An seinem
freien Ende setzt sich der Spreizkörper 18 mit einem
axial kurzen zylindrischen Abschnitt 24 fort, der mit einem
Rändel
versehen ist. Der Rändel
kann beispielsweise ein Gerad-, Schräg- oder Kreuzrändel sein.
Am Übergang
zum Spreizkörper 18 weist
der Schaft 20 ebenfalls einen umlaufenden Rändel 26 auf.
Der Spreizkörper 18 ist mit
in Längsrichtung
verlaufenden Sicken 28 versehen.
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Der
Flansch 14 weist zwei Parallelflächen oder einen Vier- oder
Sechskant (nicht sichtbar) zum formschlüssigen drehfesten Ansetzen
eines nicht dargestellen Gabelschlüssels als Drehwerkzeug auf.
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Das
das Schraubengewinde 22 aufweisende Ende des Schafts 20 steht
auf der zugänglichen
Seite aus der Blindniete 12 vor, auf das Schraubengewinde 22 ist
eine Hülse 30 mit
einem Innen- und einem Außengewinde
aufgeschraubt. Die Hülse 30 weist
einen Querschlitz 32 zum Ansetzen eines nicht dargestellten
Schraubendrehers als Drehwerkzeug auf.
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Zur
Befestigung an einem Blech 34 wird das erfindungsgemäße Befestigungselement 10 durch ein
Loch 36 im Blech 34 gesteckt, bis der Flansch 14 auf
dem Blech 34 aufsitzt. Anschließend wird die Hülse 30 auf
dem Schraubengewinde 22 des Schafts 20 gedreht,
so dass sie den Schaft 20 auf der zugänglichen Seite aus der Blindniete 12 zieht.
Dadurch wird der Spreizkörper 18 in
die Erweiterung 16 der Blindniete 12 gezogen und
weitet die Blindniete 12 auf der unzugänglichen Seite des Blechs 34 auf,
wie es in 2 zu sehen ist. Die Blindniete 12 hintergreift
das Blech 34, das Befestigungselement 10 ist formschlüssig am
Blech 34 befestigt. Da die Erweiterung 16 in der
Blindniete 12 axial bis in das Loch 36 im Blech 34 hinreicht
wird die Blindniete 12 auch im Blech 34 aufgeweitet
und sitzt dadurch spielfrei im Loch 36.
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Beim
Drehen der Hülse 30 wird
die Blindniete 12 am Flansch 14 mittels eines
nicht dargestellten Gabelschlüssels
gegengehalten, damit sie nicht mitdreht. Die Sicke 28 und
die Rändel 24, 26 verhindern ein
Drehen des Spreizkörpers 18 beim
Drehen der Hülse 30.
Außerdem
verhindern sie, dass der Spreizkörper 18 aus
der Blindniete 12 herausfällt, wenn die Hülse 30 abgeschraubt
ist oder wird. Die beiden Rändel 24, 26 und
die Sicke 28 sind drei Möglichkeiten zur Ausbildung
einer Drehsicherungs- und Halteeinrichtung für den Spreizkörper 18 in
der Blindniete 12, die nicht alle verwirklicht sein müssen, sondern
von denen eine oder zwei verwirklicht sein können. Die Befestigung des Befestigungselements 10 am
Blech 34 durch Aufweiten des hier als Blindniete 12 bezeichneten
Bauteils kann als Nieten aufgefasst werden. Wie in 2 zu
sehen ist ermölgicht
das Befestigungselement 10 eine lösbare Befestigung eines zweiten
Blechs 38 an dem ersten Blech 34, an dem das Befestigungsleement 10 befestigt
worden ist. Dazu wird das zweite, ebenalls ein Loch 40 aufweisende
Blech 38 auf den Flansch 14 der Blindniete 12 des
Befestigungselements 10 aufgesetzt und durch Aufschrauben
einer Mutter 42 auf das Außengewinde der Hülse 30 befestigt.
Unter die Mutter 42 ist in 2 eine Unterlegscheibe 44 gelegt
worden.
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3 zeigt
eine abgewandelte, lösbare
Befestigung des zweiten Blechs 38 am ersten Blech 34. Hier
weist das Loch 40 im zweiten Blech 38 einen kleineren
Durchmesser auf als der Flansch 14 der Blindniete 12,
das zweite Blech 38 liegt auf dem Flansch 14 auf.
Zwischen den beiden Blechen 34, 38 besteht ein
Zwischenraum, der beispielsweise mit einem Kunststoffmaterial 46 ausgefüllt ist.
Das Kunststoffmaterial 46 dient zur Korrusionsvermeidung und/oder
als Antidröhnmasse.
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In 4 ist
der Spreizkörper 18 nicht
einstückig
mit dem Schaft 20, sondern der Spreizkörper 18 ist mit einem
Innengewinde versehen, in das eine Schraube 46 eingeschraubt
ist. Ein Schraubenschaft der Schraube 46 bildet den Schaft 20 des Spreizkörpers 18 des
erfindungsgemäßen Befestigungselements 10.
Der Schaft 20 ist lösbar
mit dem Spreizkörper 18 verbunden.
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Durch
Drehen der Schraube 46 wird der Spreizkörper 18 wie oben zu 1 und 2 beschrieben
in die Erweiterung 16 des Durchgangslochs der Blindniete 12 eingezogen
und weitet diese auf. Um sie drehen zu können weist die Schraube 46 beispielsweise
einen Innensechskant 48 (Inbus) auf, der eine Einrichtung
zum formschlüssigen
und drehfesten Ansetzen eines Drehwerkzeugs bildet. Mit einem Sechskantschlüssel 50 wird
die Schraube 46 gedreht. Der Sechskantschlüssel 50 kann
beispielsweise in einen nicht dargestellten Elektro- oder Druckluftschrauber
eingesetzt sein. Um ein Mitdrehen der Blindniete 12 beim
Drehen der Schraube 46 zu vermeiden ist in 4 ein
Haltewerkzeug 52 über einen
Schraubenkopf 54 der Schraube 46 auf den Flansch 14 der
Blindniete 12 aufgesetzt. Das Haltewerkzeug 52 ist
zylinderförmig,
es weist eine zum Flansch 14 komplementäre Mündung auf, mit der es formschlüssig und
drehfest auf dem Flansch 14 sitzt. Am Umfang kann das Haltewerkzeug 52 mit
einem in der Zeichnung nicht sichtbaren Rändel versehen sein. Das Haltewerkzeug 52 weist
ein durchmessergestuftes, axiales Durchgangsloch 56 auf,
mit dem es über
den Schraubenkopf 54 auf den Flansch 14 aufgesetzt
ist. Das Durchgansloch 56 führt den Sechskantschlüssel 50.
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Zur
lösbaren
Befestigung eines Bauteils, beispielsweise eines in 4 nicht
dargestellten zweiten Blechs, ist der (zylinderförmige) Schraubenkopf 54 der
Schraube 46 mit einem Aussengewinde 58 versehen.