DE102009017282A1

DE102009017282A1 - Selbstlochender Blindniet

Info

Publication number: DE102009017282A1
Application number: DE102009017282A
Authority: DE
Inventors: Akramullah Aminy; Martin Dr.-Ing. Rohleder
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-04-11
Filing date: 2009-04-11
Publication date: 2009-11-19

Abstract

Die Erfindung betrifft einen selbstlochenden Blindniet (1) mit einem Dorn/Schaft (2), der eine selbstlochende Spitze (3) an seinem, den miteinander zu verbindenden Werkstücken (4, 5) zugewandten Ende trägt, wobei die Spitze (4, 5) zum spanlosen Bohren durch thermische Erweichung der Werkstücke (4, 5) durch Rotation der Spitze (3) ausgebildet ist. Erfindungswesentlich ist dabei, dass die Spitze (3) des Blindniets (1) eine Fließrichtung von beim spanlosen Bohren verdrängtem Material vorgibt und zwar dergestalt, dass die Spitze (3) das beim spanlosen Bohren verdrängte Material transportiert und eine Verdrängung desselben zwischen die miteinander zu verbindenden Werkstücke (4, 5) unterbindet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen selbstlochenden Blindniet mit einem Dorn, der eine selbstlochende Spitze an seinem, den miteinander zu verbindenden Werkstücken zugewandten Ende trägt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein gattungsgemäßer selbstlochender Blindniet ist beispielsweise aus der DE 20 2006 013 142 U1 bekannt, wobei eine selbstlochende Spitze dieses Blindniets zum spanlosen Bohren durch thermische Erweichung der Werkstücke durch Rotation der Spitze ausgebildet ist. Mit dem gattungsgemäßen selbstlochenden Blindniet soll das Entstehen von Spänen vermieden werden, insbesondere in Anwendungsfällen, bei denen die Blindseite nicht mehr zugänglich ist und damit auch die Späne nicht mehr aus dem Werkstück entfernt werden können.
Nachteilig am bekannten Stand der Technik ist jedoch, dass die selbstbohrende bzw. selbstlochende Spitze des Blindniets bei der thermischen Erweichung des Materials während des Nietvorgangs erweichtes Material zwischen die zumindest zwei miteinander zu verbindenden Werkstücke verdrängt, so dass hier ein Spalt entsteht, durch welchen die gesamte Konstruktion später deutlich korrosionsempfindlicher ist.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen selbstlochenden Blindniet der gattungsgemäßen Art, eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, mit welcher insbesondere eine qualitativ hochwertige Nietverbindung hergestellt werden kann.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine selbstlochende Spitze eines an sich bekannten selbstlochenden Blindniets derart auszubilden, dass diese das beim Nietvorgang erweichte Material mitnimmt und dessen Ablagerung zwischen den einzelnen miteinander durch den Blindniet zu verbindenden Werkstücke vorzugsweise gänzlich verhindert. Der erfindungsgemäße selbstlochende Blindniet weist dabei einen Dorn auf, der an seinem, den miteinander zu verbindenden Werkstücken zugewandten Ende die zuvor erwähnte selbstlochende Spitze trägt, wobei diese Spitze zum spanlosen Bohren durch thermische Erweichung der Werkstücke mittels Rotation der Spitze ausgebildet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Spitze des Blindniets gibt diese eine Fließrichtung vom beim spanlosen Bohren verdrängtem Material vor und zwar der Gestalt, dass die Spitze das beim spanlosen Bohren erweichte und verdrängte Material transportiert und insbesondere dessen Ablagerung zwischen den miteinander zu verbindenden Werkstücken verhindert, so dass die beiden Werkstücke nach dem eigentlichen Nietvorgang vorzugsweise spaltlos aneinander anliegen und ein Eindringen von Feuchtigkeit zumindest erschwert ist, vorzugsweise gänzlich verhindert wird. Im Unterschied zu aus dem Stand der Technik bekannten Blindnieten, wird so ein die Korrosion begünstigender Spalt zwischen den beiden miteinander zu verbindenden Werkstücken verhindert, wodurch sich eine qualitativ besonders hochwertige Verbindung herstellen lässt. Selbstverständlich können mit dem erfindungsgemäßen Blindniet auch mehr als zwei Werkstücke miteinander verbunden werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, weist die Spitze des Blindniets Hohlräume, insbesondere in der Art von Rillen, auf. Die Hohlräume bzw. Rillen dienen dabei der Aufnahme und des Abtransportes des beim spanlosen Bohren erweichten und verdrängten Materials, so dieses nicht zwischen die miteinander zu verbindenden Werkstücke gelangen und dort zu einer Spaltbildung führen kann. Die Hohlräume bzw. Rillen sind dabei fertigungstechnisch einfach und dadurch kostengünstig herzustellen.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
1 eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Blindniet,
2a–2c unterschiedliche Fertigungsschritte beim Herstellen einer erfindungsgemäßen Blindnietverbindung sowie
3a–3b unterschiedliche Ausführungsformen der Spitze des Blindniets in einer Seitenansicht.
Entsprechend der 1, weist ein erfindungsgemäßer Blindniet 1 einen Dorn bzw. Schaft 2 auf, der eine selbstlochende Spitze 3 an seinem, den miteinander zu verbindenden Werkstücken 4 und 5 zugewandten Ende trägt (vgl. insbesondere die 2a–2c). Die Spitze 3 ist dabei zum spanlosen Bohren durch thermische Erweichung der Werkstücke 4, 5 mittels Rotation der Spitze 3 ausgebildet. Selbstredend können dabei auch mehr als zwei Werkstücke 4, 5 durch den erfindungsgemäßen Blindniet 1 miteinander verbunden werden. In einem zwischen der Spitze 3 und einem Kopf 6 gelegenen Bereich, ist eine Niethülse 7 vorgesehen, deren Durchmesser kleiner ist als ein Durchmesser der Spitze 3, so dass sich die Niethülse 7 an der Spitze 3 beim Nietvorgang abstützen kann. Vorzugsweise ist dabei ein Außendurchmesser der Niethülse 7 ungefähr gleich demjenigen der Spitze 3. Der Kopf 6 und die Niethülse 7 sind dabei vorzugsweise einstückig ausgebildet, wobei an dem Kopf 6 eine Unterkopfauskehlung 8 vorgesehen ist, in welcher sich durch den Nietvorgang verdrängtes Material sammeln bzw. dort aufgenommen werden kann.
Erfindungsgemäß ist nun die Spitze 3 des Blindniets 1 derart ausgebildet, dass sie beim spanlosen Bohren eine Fließrichtung von beim spanlosen Bohren verdrängtem Material vorgibt und zwar der Gestalt, dass die Spitze 3 das beim spanlosen Bohren verdrängte Material abtransportiert und insbesondere eine Verdrängung desselben zwischen die miteinander zu verbindenden Werkstücke 4, 5 unterbindet. Hierdurch kann eine spaltlose Anlage der beiden Werkstücke 4, 5 aneinander erreicht werden, wodurch insbesondere ein Korrosionsrisiko reduziert werden kann. Die Spitze 3 des Blindniets 1 kann dabei zum Vorgeben der Fließrichtung von beim spanlosen Bohren verdrängtem Material Hohlräume, insbesondere Rillen 9, aufweisen, wie sie beispielsweise in der Darstellung gemäß der 1 gezeichnet sind. Die Rillen 9 können dabei beispielsweise in Axialrichtung verlaufen oder sich spiralförmig um die Spitze 3 winden.
3 zeigt zwei alternative Ausgestaltungen der Rillen 9 an der Spitze 3 in einer schematischen Seitenansicht. Während in 3a die Rillen 9 sich spiralförmig um die Spitze 3 winden, zeigt 3b mehrere axial zur Mittelachse des Blindniets 1 verlaufende Rillen 9. Es sind jedoch auch andere Anordnungen der Rillen 9 an der Spitze 3 vorstellbar, insbesondere kann Zahl und Abstand der Rillen 9 von der schematischen Darstellung in 3 abweichen.
Generell gestaltet sich der Nietvorgang wie folgt:
Die miteinander zu verbindenden Werkstücke 4 und 5 werden zueinander ausgerichtet und anschließend der Blindniet 1 an einer vorgegebenen Position angeordnet. Anschließend wird der Blindniet 1 in eine Rotationsbewegung versetzt und über eine Anpresskraft F gegen die beiden miteinander zu verbindenden Werkstücke 4 und 5 gepresst. Durch die Anpresskraft F und die gleichzeitige Rotation des Blindniets 1 wird das Material der Werkstücke 4 und 5 im Bereich der Spitze 3 erwärmt und thermisch verdrängt. Erfindungsgemäß ist dabei die Spitze 3 derart ausgebildet, dass sie das beim thermischen Erwärmen verdrängte Material mitführt und insbesondere verhindert, dass sich dieses zwischen den beiden miteinander zu verbindenden Werkstücken 4, 5 ablagert. Im Fertigungsschritt 2b hat der Blindniet 1 die beiden Werkstücke 4 und 5 durchdrungen, woraufhin am Schaft/Dorn 2 in üblicher Weise eine Zugkraft aufgebracht wird, die einerseits ein Zusammenpressen der beiden miteinander zu verbindenden Werkstücke 4, 5 sowie andererseits ein Aufpilsen der Niethülse 7 bewirkt.
Kurz vor Fertigstellung der Nietverbindung fällt in einer vorteilhaften Ausgestaltung die Spitze 3 ab und gleichzeitig bricht der Schaft bzw. Dorn 2 an einer Sollbruchstelle, die vorzugsweise innerhalb der miteinander zu verbindenden Werkstücke 4, 5, zumindest aber bündig mit dem Kopf 6 abschließt, so dass die Nietverbindung auf beiden Seiten keine eine Verletzungsgefahr aufweisenden Konturen besitzt. Der Niet 1 wird dabei auch insgesamt flacher.
Alternativ muss die Spitze 3 aber nicht abbrechen, sondern kann auch nach dem Nietvorgang am Schaft 2 verbleiben. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn sich auf der von dem Kopf 6 des Blindniets 1 abgewandten Seite der Werkstücke 4 und 5 ein Hohlraum befindet. Hier sollte die Spitze 3 nicht abfallen, da sie sonst lose im Hohlraum verbleibt.
Es gibt also je nach Anwendungsfall die Möglichkeit einer abfallenden oder am Schaft 2 verbleibenden Spitze 3.
Mit dem erfindungsgemäßen Blindniet 1 ist es somit möglich, zumindest zwei miteinander zu verbindende Werkstücke 4, 5 spaltlos und damit korrosionsgeschützt miteinander zu verbinden, da der erfindungsgemäße Blindniet 1 ein Verdrängen beim spanlosen Bohren erweichte Material zwischen die zumindest zwei miteinander zu verbindenden Werkstücke 4, 5 verhindert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 202006013142 U1 [0002]

Claims

Selbstlochender Blindniet (1) mit einem Dorn/Schaft (2), der eine selbstlochende Spitze (3) an seinem, den miteinander zu verbindenden Werkstücken (4, 5) zugewandten Ende trägt, wobei die Spitze (4, 5) zum spanlosen Bohren durch thermische Erweichung der Werkstücke (4, 5) durch Rotation der Spitze (3) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (3) des Blindniets (1) eine Fließrichtung von beim spanlosen Bohren verdrängtem Material vorgibt und zwar dergestalt, dass die Spitze (3) das beim spanlosen Bohren verdrängte Material transportiert und eine Verdrängung desselben zwischen die miteinander zu verbindenden Werkstücken (4, 5) unterbindet.
Selbstlochender Blindniet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (3) des Blindniets (1) Hohlräume, insbesondere Rillen, aufweist.
Selbstlochender Blindniet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kopf (6) des Blindniets (1) eine Unterkopfauskehlung (8) vorgesehen ist, in welcher durch den Nietvorgang verdrängtes Material aufgenommen werden kann.