DE102006001526A1 - Method for replacing rivet interconnecting two components entails forming drilled channel in rivet, introducing a countersink in drilled channel by countersinker, and rotating self-cutting threaded screw in drilled channel - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ersetzen einer mindestens zwei Fügeteile verbindenden Niet.The The invention relates to a method for replacing at least two joining parts connecting rivet.
Eine Nietverbindung als formschlüssige und kraftschlüssige Verbindung mindestens zweier Fügeteile (Bauteile), vorzugsweise zum Verbinden mindestens zweier Fügeteile aus metallischen Materialien (insbesondere von Blechteilen), wird durch einen zylindrischen Niet als plastisch verformbares Verbindungselement realisiert. Zum Einsatz kommen hierbei unterschiedlich ausgebildete Niete, die härter als das Material der beiden zu verbindenden Fügeteile sind; bsp. sind Vollniete, Hohlniete und Blindniete aus metallischen Materialien wie Aluminium, Stahl, Kupfer, Titan oder aus Legierungen gebräuchlich. Beim Nieten wird der einen Nietkopf als verdicktes Ende aufweisende Niet durch das in einem Fügeteil oder in den Fügeteilen vorgebohrte oder vorgestanzte Loch hindurchgeführt und durch Druck (bsp. mittels Schlagen oder hydraulischer Pressen) in der Breite verformt, so dass die Fügeteile fest miteinander verbunden werden.A Rivet connection as positive and non-positive Connection of at least two parts to be joined (Components), preferably for connecting at least two joining parts made of metallic materials (especially sheet metal parts), is by a cylindrical rivet as plastically deformable connecting element realized. Here are used differently trained Rivets, the harder as the material of the two joined parts to be joined; bsp. are full rivets, Hollow rivets and blind rivets of metallic materials such as aluminum, Steel, copper, titanium or alloys commonly used. When riveting the a rivet head as a thickened end rivet by the in a joining part or in the parts to be joined pre-drilled or pre-punched hole and passed through pressure (eg Hitting or hydraulic presses) deformed in width, so that the joining parts be firmly connected with each other.
Nietverbindungen haben gegenüber Schraubverbindungen den Vorteil, dass in keinem der Fügeteile ein Gewinde eingebracht werden muss. Jedoch können die Nietverbindungen nicht zerstörungsfrei wieder gelöst werden (insbesondere bei nur einseitig, d.h. von der Bearbeitungsseite her zugänglichen Nietverbindungen), was insbesondere bei defekten oder optisch nicht mehr ansprechenden Nietverbindungen Probleme bereitet. Ein Ersetzen der bestehenden Niet ist üblicherweise nur mittels Blindnieten möglich, was jedoch einen hohen Aufwand mit sich bringt, insbesondere wenn das Aussehen (der optische Zustand) der vorherigen Nietverbindung wieder hergestellt werden soll.riveted joints have opposite screw connections the advantage that introduced in any of the parts to be threaded must become. However, you can the rivet connections are non-destructive solved again (especially with only one side, i.e. from the machining side accessible Rivet connections), which is especially in case of defective or visually not more appealing riveting problems. A replacement of the existing rivet is common only possible with blind rivets, which, however, brings a lot of effort, especially if the appearance (the optical state) of the previous riveted joint should be restored.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem ein Ersetzen bestehender Nietverbindungen auf einfache Weise mit vorteilhaften Eigenschaften ermöglicht wird.Of the Invention is based on the object of specifying a method at a replacement of existing riveted joints in a simple manner with advantageous properties.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Bestandteil der weiteren Patentansprüche.advantageous Embodiments of the invention are part of the further claims.
Erfindungsgemäß sind zum Ersetzen von nur von der Bearbeitungsseite her zugänglichen, als Vollniet oder Halbhohlniet ausgebildeten Nieten (d.h. Nieten mit ausreichender Festigkeit) folgende Verfahrensschritte vorgesehen, die einen Austausch dieser nur einseitig zugänglichen Nieten durch eine optisch und funktionell äquivalente (d.h. durch eine gleich aussehende und gleich wirkende) Schraubverbindung auf einfache Weise prozesssicher, mit geringem Aufwand und kostengünstig ermöglichen:
- • Über die gesamte Länge der Niet wird mittels eines Bohrers ein Bohrkanal durch den Niet eingebracht; der Durchmesser des Bohrers wird hierbei anhand des Durchmessers der Niet gewählt, insbesondere entspricht der Durchmesser des Bohrers dem Durchmesser der Niet.
- • Mittig im Bohrkanal wird eine Senkung mittels eines Senkers eingebracht und hierdurch eine definierte Öffnung in den miteinander verbundenen Fügeteilen hergestellt. Der Senker besitzt einen mittigen Dorn als Führungsschaft zur mittigen Ausrichtung des Senkers (Zentrierung des Senkers im Bohrkanal), eine Schneidfläche mit bestimmtem Schneidwinkel und eine Auflagefläche als Tiefenanschlag. Der Schneidwinkel der Schneidfläche bestimmt die Anlagefläche der als Nietersatz vorgesehenen Schraubverbindung an den Fügeteilen und beeinflusst damit auch die Zuverlässigkeit (Prozesssicherheit) dieser Schraubverbindung; vorzugsweise wird ein Schneidwinkel als Öffnungswinkel der Schneidflächen im Winkelbereich von 100° bis 125° gewählt, insbesondere ein Schneidwinkel als Öffnungswinkel der Schneidflächen von ca. 120°. Durch die Auflagefläche als Tiefenanschlag kann die Eindringtiefe der Schraubverbindung in der durch den Senker definierten Öffnung und damit der Kopfüberstand der Schraubverbindung definiert eingestellt werden.
- • Die Schraubverbindung wird durch Einbringen einer selbstfurchenden Gewindeschraube in den Bohrkanal bzw. in die durch den Senker definierte Öffnung realisiert, indem bsp. durch Eindrehen der selbstfurchenden Gewindeschraube in die Senkung (d.h. im Bereich des Bohrkanals) ein Gewinde zerspanungsfrei in das Material der Fügeteile eingefurcht und das Material der Fügeteile in diesem Bereich verdichtet wird. Die Gewindeschraube besitzt am Schraubenkopf in etwa den gleichen Flankenwinkel wie der Schneidwinkel der Schneidflächen des Senkers, so dass die Gewindeschraube bis zu der durch den Tiefenanschlag des Senkers vorgegebenen Eindringtiefe eingebracht (eingedreht) werden kann. Hierdurch kann insbesondere auch ein definierter Überstand der Gewindeschraube eingestellt werden, entsprechend eines bei der Nietverbindung vorhandenen Überstands des Nietkopfs der Niet. Am Ansatz des Schraubenkopfs, d.h. im Übergangsbereich vom Schraubenkopf zum Schraubengewinde, ist eine Auskragung vorgesehen, die als Markierung im Herstellungsprozess dient.
- • Durch entsprechende Bearbeitung wird der Schraubenkopf optisch an die vorher bestehende Nietverbindung angepasst, indem der nicht mehr benötigte Teil des Schraubenkopfs bis hin zur Auskragung ent fernt wird. Bsp. wird das Material dieses Teils des Schraubenkopfs abgetragen (bsp. abgeschliffen) oder aber der nicht mehr benötigte Teil des Schraubenkopfs wird mit Hilfe einer an der Auskragung angebrachten Sollbruchstelle abgebrochen. Hierdurch wird der gewünschte, an den Überstand der Nietverbindung angepasste Überstand der Schraubverbindung eingestellt – insbesondere kann hierdurch auch falls gewünscht eine Schraubverbindung ohne Überstand eingestellt werden.
- • Over the entire length of the rivet, a drill channel is inserted through the rivet by means of a drill; The diameter of the drill is chosen here on the basis of the diameter of the rivet, in particular, the diameter of the drill corresponds to the diameter of the rivet.
- • In the middle of the drill channel, a countersink is lowered and a defined opening is made in the joined parts. The countersink has a central mandrel as a guide shaft for centering the countersink (centering of the countersink in the drill channel), a cutting surface with a certain cutting angle and a support surface as a depth stop. The cutting angle of the cutting surface determines the contact surface of the provided as a rivet replacement screw on the parts to be joined and thus also affects the reliability (process reliability) of this screw; Preferably, a cutting angle is selected as the opening angle of the cutting surfaces in the angular range of 100 ° to 125 °, in particular a cutting angle as the opening angle of the cutting surfaces of about 120 °. By the support surface as a depth stop the penetration depth of the screw in the defined by the countersink opening and thus the head projection of the screw can be set defined.
- • The screw is realized by introducing a self-tapping screw into the drill hole or in the defined by the countersink opening by bsp. by screwing the self-tapping screw into the countersink (ie in the area of the drill channel), a thread is tapped without cutting into the material of the parts to be joined and the material of the parts to be joined is compacted in this area. The threaded screw has approximately the same flank angle at the screw head as the cutting angle of the cutting surfaces of the countersink, so that the threaded screw can be introduced (screwed) up to the penetration depth predetermined by the depth stop of the countersink. In this way, in particular a defined projection of the threaded screw can be adjusted, corresponding to a present in the rivet connection supernatant of the rivet head of the rivet. At the approach of the screw head, ie in the transition region from the screw head to the screw thread, a projection is provided which serves as a marking in the manufacturing process.
- • By appropriate processing, the screw head is optically to the previously existing Rivet connection adjusted by the unneeded part of the screw head is removed up to the projection. For example, the material of this part of the screw head is removed (ground, for example) or the part of the screw head which is no longer required is broken off with the aid of a predetermined breaking point attached to the projection. As a result, the desired, adapted to the supernatant of the rivet connection supernatant of the screw is adjusted - in particular, this can also be set if desired, a screw without protrusion.
Mit dem vorgestellten Verfahren ist somit eine prozesssichere Verbindung mindestens zweier Fügeteile möglich, insbesondere kann hierdurch ggf. auch eine mehr als zwei Fügeteile verbindende Vollniet (Vollstanzniet) prozesssicher ersetzt werden.With the process presented is thus a reliable connection at least two parts to be joined possible, In particular, this may possibly also result in more than two parts to be joined connecting solid rivet (full punch rivet) can be reliably replaced.
Im
Zusammenhang mit der Zeichnung (
Hierbei
zeigen die
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ID=37440143
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DE200610001526 Withdrawn DE102006001526A1 (en) | 2006-01-12 | 2006-01-12 | Method for replacing rivet interconnecting two components entails forming drilled channel in rivet, introducing a countersink in drilled channel by countersinker, and rotating self-cutting threaded screw in drilled channel |
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2006
- 2006-01-12 DE DE200610001526 patent/DE102006001526A1/en not_active Withdrawn
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