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Die
Erfindung betrifft einen Blindniet mit einer Spreizhülse und
einem Spreizkörper
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Blindnieten
dienen zum Verbinden von Blechen oder zur Schaffung von Verbindungen
an Blechen, die nur von einer Seite aus zugänglich sind. Aus der
DE 10 2004 063 332
A1 ist ein Blindniet mit einer Spreizhülse und einem Spreizkörper bekannt. Die
Spreizhülse
weist eine hohlkegelstumpfförmige Verjüngung auf
ihrer Innenseite auf, die verallgemeinernd auch als stetige Verjüngung aufgefasst
werden kann. Durch Einziehen des Spreizkörpers in die Spreizhülse gleitet
der Spreizkörper
an der hohlkegelstumpfförmigen
Verjüngung
entlang und spreizt dabei die Spreizhülse auf. Das Aufspreizen kann
ein radiales Aufweiten der Spreizhülse und/oder ein Stauchen,
das ebenfalls zu einer Aufweitung oder einer Wulstbildung der Spreizhülse führt, sein.
Zum Vernieten wird die Spreizhülse
in ein Loch in einem Blech eingesetzt, wobei sich die Verjüngung vorzugsweise
auf einer der zugänglichen
Seite, der abgewandten Seite des Blechs oder innerhalb des Blechs befindet
und sich in Richtung der zugänglichen
Seite verjüngt.
Der Spreizkörper
wird durch die Spreizhülse
hindurch von der zugänglichen
Seite aus in die Spreizhülse
und in deren Verjüngung
eingezogen, so dass die Spreizhülse
in beschriebener Weise aufgespreizt, d.h. vernietet wird.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die Haltekraft eines Blindniets der vorstehend
erläuterten
Art zu erhöhen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Im Unterschied zum vorbekannten Blindniet, dessen Spreizkörper eine
kegelstumpfförmige
Spreizfläche
aufweist, deren Kegelwinkel zumindest näherungsweise mit einem Kegelwinkel
der hohlkegelstumpfförmigen Verjüngung auf
der Innenseite der Spreizhülse übereinstimmt,
weist der Spreizkörper
des erfindungsgemäßen Blindniets
eine umlaufende Stufe auf, deren Kante gebrochen ist. Anders als
beim vorbekannten Blindniet, bei dem die Spreizfläche des
Spreizkörpers
eine formgleiche Außen-
oder Positivform zur Verjüngung
auf der Innenseite der Spreizhülse
aufweist und damit flächig
an der Verjüngung
anliegt, weist die umlaufende Stufe des Spreizkörpers des erfindungsgemäßen Blindniets
eine von der stetigen Verjüngung
auf der Innenseite der Spreizhülse
abweichende geometrische Form auf und liegt jedenfalls in unverformten
Zustand linienförmig
in umlaufender Richtung, eventuell auch punktförmig an einzelnen Stellen des
Umfangs, an der Verjüngung
auf der Innenseite der Spreizhülse
an. Die umlaufende Stufe des Spreizkörpers des erfindungsgemäßen Blindniets
ist komplementär
zur Verjüngung
auf der Innenseite der Spreizhülse,
womit gemeint ist, dass die Stufe des Spreizkörpers mit der Verjüngung auf der
Innenseite der Spreizhülse
zusammenwirkt, beim Einziehen des Spreizkörpers in die Spreizhülse an der
Verjüngung
auf der Innenseite der Spreizhülse entlang
gleitet und die Spreizhülse
aufspreizt, insbesondere aufweitet und/oder staucht, d.h. vernietet.
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Versagensfall
des bekannten Blindniets ist ein Durchziehen des Spreizkörpers durch
die Spreizhülse,
wogegen der erfindungsgemäße Blindniet durch
Herausziehen aus dem Blech, in dem er vernietet ist, versagt. Dabei
wird das Blech so stark verformt, dass sich das Loch, in dem der
Blindniet vernietet ist, so stark aufweitet, dass der Blindniet
frei kommt. Die Haltekraft des Blindniets im Blech ist dadurch bei
ansonsten gleichen Bedingungen um etwa 26 % bis zu über 30 %
erhöht.
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Dass
die Kante der Stufe des Spreizkörpers gebrochen
ist, bedeutet, dass die Stufe nicht scharfkantig ist. Eine scharfkantige
Stufe würde
sich vergleichbar einem Stanzen in die Verjüngung auf der Innenseite der
Spreizhülse
schneiden anstatt an der Verjüngung
entlang zu gleiten und die Spreizhülse durch das Gleiten der Stufe
des Spreizkörpers
auf der Verjüngung
auf der Innenseite der Spreizhülse aufzuspreizen.
Die Verjüngung
auf der Innenseite der Spreizhülse
ist stetig. Damit ist gemeint, dass die Verjüngung auf der Innenseite der
Spreizhülse
keine sprungartigen Querschnittsänderungen,
insbesondere keine Stufen aufweist.
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Es
ist nicht zwingend, dass ein Umriss der Stufe des Spreizkörpers die
gleiche Form wie ein Umriss einer Grundfläche oder eines Querschnitts der
Verjüngung
auf der Innenseite der Spreizhülse aufweist.
Beispielsweise kann die Stufe des Spreizkörpers kreisförmig und
die Verjüngung
auf der Innenseite der Spreizhülse
hohlpyramidenstumpfförmig
sein. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist allerdings
der Umriss der Stufe des Spreizkörpers
die gleiche Form wie ein Umriss des Querschnitts der Verjüngung auf
der Innenseite der Spreizhülse
auf. Hat beispielsweise die Verjüngung auf
der Innenseite der Spreizhülse
eine Hohlkegelstumpfform mit kreisförmigem Querschnitt ist auch die
Stufe des Spreizkörpers
ein Kreis. Im Falle einer hohlpyramidenstumpfförmigen Verjüngung auf der Innenseite der
Spreizhülse
hat die umlaufende Stufe des Spreizkörpers eine Mehrkantform entsprechend einer
Grundfläche
bzw. eines Querschnitts der Verjüngung.
Der Umriss der Stufe des Spreizkörpers
ist nicht größer als
ein größter Querschnitt
der Verjüngung
auf der Innenseite der Spreizhülse
und der Umriss der Stufe des Spreizkörpers ist größer als
ein kleinster Querschnitt der Verjüngung auf der Innenseite der
Spreizhülse,
damit der Spreizkörper
in die Spreizhülse
einziehbar ist und die Spreizhülse
durch Gleiten auf der Verjüngung
auf ihrer Innenseite aufspreizt.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Kante der Stufe
des Spreizkörpers
gerundet ist, eine andere Ausgestaltung sieht eine Fase zum Brechen
der Kante der Stufe des Spreizkörpers vor.
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Bevorzugte
Formen der Verjüngung
auf der Innenseite der Spreizhülse
sind eine Hohlkegelstumpffläche
oder eine Hohlpyramidenstumpffläche, deren
Grundflächen
nicht zwingend aber vorzugsweise ein Kreis bzw. ein regelmäßiges Vieleck
sind. Außer
eben können
Mantelflächen
des Hohlkegel- oder Hohlpyramidenstumpfs ballig oder hohlrund in axialer
Richtung sein.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht ein Gewinde zum Befestigen eines
Gegenstands am Spreizkörper
vor. Der Spreizkörper
kann einen auf der zugänglichen
Seite aus der Spreizhülse
vorstehenden Schaft mit einem Außengewinde aufweisen. Eine
andere Möglichkeit
ist ein hohler Spreizkörper mit
einem Innengewinde.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
Halbschnitt einer Spreizhülse
eines Blindniets gemäß der Erfindung;
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2 einen
Halbschnitt eines Spreizkörpers des
erfindungsgemäßen Blindniets;
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3 den
Blindniet gemäß der Erfindung
im Achsschnitt; und
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4 eine
Abwandlung einer Einzelheit IV des Spreizkörpers des Blindniets gemäß der Erfindung.
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Der
in 3 dargestellte erfindungsgemäße Blindniet 1 weist
eine in 1 dargestellte Spreizhülse 2 und
einen in 2 dargestellten Spreizkörper 3 auf.
Die Spreizhülse 2 weist
einen Radialflansch 4 an einem Stirnende und einen Kreuzrändel 5 auf,
der sich im Anschluss an den Radialflansch 4 über einen axialen
Abschnitt der Spreizhülse 2 erstreckt.
Auf ihrer Innenseite weist die Spreizhülse 2 zwei zylindrische
Abschnitte 6, 7 unterschiedlichen Durchmessers
auf, die über
eine hohlkegelstumpfförmige
Verjüngung 8 ineinander übergehen.
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Die
hohlkegelstumpfförmige
Verjüngung 8 kann
verallgemeinernd auch als stetige Verjüngung aufgefasst werden. Sie
weist einen kreisförmigen Querschnitt
auf und sie verjüngt
sich in Richtung des Radialflanschs 4. Angeordnet ist die
hohlkegelstumpfförmige
Verjüngung 8 nahe
einem dem Radialflansch 4 fernen Stirnende der Spreizhülse 2.
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Der
Spreizkörper 3 ist
rohrförmig,
außen weist
er als Umfangsflächen
zwei zylindrische Abschnitte 9, 10 unterschiedlichen
Durchmessers auf, die über
eine Ringstufe 11, d.h. eine umlaufende Stufe, ineinander übergehen.
Die Durchmesser der zylindrischen Abschnitte 9, 10 auf
der Außenseite
des Spreizkörpers 3 entsprechen
den Durchmessern der zylindrischen Abschnitte 6, 7 auf
der Innenseite der Spreizhülse 2.
Eine Kante der Ringstufe 11 ist gebrochen, sie weist eine
Rundung R auf. Wahlweise kann die Kante der Ringstufe 11 wie
in der Einzelheit gemäß 4 dargestellt
durch eine Fase F gebrochen sein. Die Ringstufe 11 weist
keine (scharfe) Kante auf. Der durchmesserkleinere zylindrische
Abschnitt 9 des Spreizkörpers 3 ist
mit einem Parallelrändel 12 versehen,
der einen klemmenden Halt des Spreizkörpers 3 in der Spreizhülse 2 bewirkt.
Der Spreizkörper 3 weist
ein Innengewinde 13 auf.
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Die
Ringstufe 11 des Spreizkörpers 3 ist komplementär zur hohlkegelstumpfförmigen Verjüngung 8 der
Spreizhülse 2,
die Ringstufe 11 ist kreisförmig wie eine Grundfläche oder
ein Querschnitt der Verjüngung 8 und
die Ringstufe 11 weist den gleichen Durchmesser wie ein
größter Querschnitt
der Verjüngung 8 auf.
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Wie
in 3 zu sehen ist oder wird der Spreizkörper 3 mit
seinem durchmesserkleineren zylindrische Abschnitt 9 voraus
in das dem Radialflansch 4 ferne Ende der Spreizhülse 2 eingebracht, so
dass sich der durchmesserkleinere zylindrische Abschnitt 9 des
Spreizkörpers 3 im
durchmesserkleineren zylindrischen Abschnitt 6 der Spreizhülse 2 und
der durchmessergrößere zylindrische
Abschnitt 10 des Spreizkörpers 3 im durchmessergrößeren zylindrischen
Abschnitt 7 der Spreizhülse 2 befinden. Die
Ringstufe 11 des Spreizkörpers 3 liegt mit
ihrer Rundung R linienförmig
auf einer kreisförmigen
und umlaufenden Linie an der hohl kegelstumpfförmigen Verjüngung 8 auf der Innenseite
der Spreizhülse 2 an.
Das gilt auch für
den Fall, dass die Ringstufe 11 die in 4 dargestellte
Fase F anstelle der Rundung R aufweist. Der Parallelrändel 12 des
Spreizkörpers 3 hält den Spreizkörper 3 klemmend
in der Spreizhülse 2.
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Zum
Vernieten wird der Blindniet 1 in ein Loch in beispielsweise
einem nicht dargestellten Blech eingebracht, so dass der Radialflansch 4 am Blech
anliegt. Dabei entspricht eine Blechdicke in etwa der axialen Erstreckung
des Kreuzrändels 5 der Spreizhülse 2.
Durch die Spreizhülse 2 hindurch
wird beispielsweise ein nicht dargestellter Gewindebolzen in das
Innengewinde 13 geschraubt und der Spreizkörper 3 in
die Spreizhülse 2 eingezogen,
wobei die Spreizhülse 2 an
ihrem Radialflansch 4 abgestützt wird. Die Ringstufe 11 des
Spreizkörpers 3 gleitet
an der hohlkegelstumpfförmigen
Verjüngung 8 der Spreizhülse 2 entlang
und spreizt dabei die Spreizhülse 2 auf.
Das Aufspreizen kann durch ein Aufweiten und/oder durch Stauchen
der Spreizhülse 2 erfolgen.
Durch das Aufspreizen hintergreift die Spreizhülse 2 das nicht dargestellte
Blech, in das sie eingesetzt ist, auf einer dem Radialflansch 4 abgewandten Seite,
der Blindniet 1 ist im Blech vernietet. Vorzugsweise erfolgt
zusätzlich
eine Aufweitung durch Stauchen der Spreizhülse 2 im Bereich ihres
Kreuzrändels 5,
wodurch die Spreizhülse 2 zusätzlich kraftschlüssig und
spielfrei im Blech befestigt ist. Nach Ausschrauben des nicht dargestellten
Gewindebolzens kann das Innengewinde 13 des Spreizkörpers 3 zur
Befestigung eines Gegenstands am Blech benutzt werden. Auch lassen
sich mit dem Blindniet 1 zwei oder mehr aufeinanderliegende
Bleche miteinander vernieten.
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Die
Spreizhülse 2 und
der Spreizkörper 3 bestehen
aus Metall, beispielsweise aus einem nicht rostenden A4-Stahl. Bei
einem Außendurchmesser der
Spreizhülse 2 (Nenndurchmesser)
des Blindniets 1 von 12 mm hat die Rundung R der Ringstufe 11 einen
Radius von 0,2 mm, was 1,7 % des Durchmessers der Spreizhülse oder
40 % der Radiusänderung des
Außendurchmessers
des Spreizkörpers 3 an
der Ringstufe 11 entspricht, an der sich der Durchmesser des
Spreizkörpers 3 von
11 auf 10 mm, der Radius also um 0,5 mm ändert. Die alternative Fase
F hat eine axiale Höhe
von 0,2 mm und einen Fasenwinkel von 45 Grad. Der Winkel der hohlkegelstumpfförmigen Verjüngung 8 auf
der Innenseite der Spreizhülse 2 zur
axialen Richtung beträgt
30 Grad, so dass die Fase F ebenso wie die Rundung R linienförmig und nicht
flächig
an der Verjüngung 8 anliegt.