DE102012003736A1

DE102012003736A1 - Method for connecting two metal sheets in automotive industry, involves forming opening of upper metal sheet as passage with passage collar surrounding opening of lower metal sheet to avoid intervention of passage in opening of lower sheet

Info

Publication number: DE102012003736A1
Application number: DE201210003736
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Timmermann
Original assignee: Tox Pressotechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Tox Pressotechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2013-09-12

Abstract

The method involves forming openings (6, 12) in a connecting region of an upper metal sheet (4) and a lower metal sheet (5), respectively, and introducing a rivet case (2) and a rivet arbor (3) in the openings of the metal sheets, so as to connect the metal sheets together. The opening of the upper metal sheet is formed as a passage with a passage collar (7) surrounding the opening of the lower metal sheet such that intervention of the passage in the opening of the lower metal sheet is avoided, where the height of the collar is adjustable to a predetermined height. The rivet is selected from one of a blind rivet, a lockbolt rivet, and a lockbolt bush bolt. An independent claim is also included for a connection system for connecting two metal sheets.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von wenigstens zwei Bauteillagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verbindungssystem nach dem Oberbegriff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.The invention relates to a method for connecting at least two component layers according to the preamble of claim 1 and a connection system according to the preamble of the preamble of claim 13.

Verbindungen von Bauteillagen sind aus dem stand der Technik in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt. Ein großes Anwendungsgebiet stellt z. B. der Fahrzeugbau dar, wo insbesondere Metallbleche als Bauteillagen eingesetzt werden. Aus diesem Anwendungsbereich ist auch die Durchzugstechnik bekannt, die beispielsweise in der DE 10 2009 038 607 A1 beschrieben wird.Compounds of component layers are known from the prior art in a variety of designs. A large field of application is z. As the vehicle, where in particular metal sheets are used as component layers. For this application, the drafting technique is known, for example, in the DE 10 2009 038 607 A1 is described.

Des weiteren ist es bekannt, zwei oder mehr plattenartige Bauteile mit mehrteiligen Verbindungselementen wie z. B. Blindnieten, Passnieten bzw. Schließringbolzen, aneinander zu befestigen. Ein Nachteil bekannter Verbindungen von Bauteilen mit mehrteiligen Verbindungselementen besteht darin, dass die Verbindungselemente vergleichsweise hohen Belastungen durch Scher- und Kerbwirkungen ausgesetzt sein können, wodurch ihre Haltbarkeit insbesondere unter dynamischen Belastungen erheblich verringert sein kann.Furthermore, it is known, two or more plate-like components with multi-part fasteners such. B. Blind rivets, pass rivets or locking ring bolts to fasten together. A disadvantage of known connections of components with multi-part connecting elements is that the connecting elements can be exposed to comparatively high loads due to shear and notch effects, as a result of which their durability can be considerably reduced, in particular under dynamic loads.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein vielseitig anpassbares Verfahren zum Verbinden von Bauteillagen bereitzustellen, mit dem Bauteile haltbarer verbunden werden können.The object of the invention is to provide a versatile adaptable method for connecting component layers, with which components can be connected more durable.

Die Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein erfindungsgemäßes Verbindungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 13 erfüllt.The object is achieved by an inventive method with the features of claim 1 and by an inventive connection system with the features of claim 13.

Bevorzugte und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen aufgeführt.Preferred and advantageous embodiments of the invention are set forth in the subclaims.

Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Verbinden von wenigstens zwei Bauteillagen aus, wobei Öffnungen in einem jeweiligen Verbindungsbereich der Bauteillagen ausgebildet werden und wobei ein Verbindungselement in die Öffnung einer ersten und einer zweiten Bauteillage eingebracht wird, mit dem die Bauteillagen miteinander verbunden werden. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass vor und/oder beim Verbinden die Öffnung der ersten Bauteillage als Durchzug ausgebildet wird, der mit einem aus der ersten Bauteillage aufragenden Durchzugskragen die Öffnung umgibt, wobei ein Eingreifen des Durchzugs in die Öffnung der zweiten Bauteillage vermieden wird, und dass der aufragende Durchzugskragen an eine vorgegebene Höhe angepasst wird.The invention is based on a method for connecting at least two component layers, wherein openings are formed in a respective connection region of the component layers, and wherein a connection element is introduced into the opening of a first and a second component layer, with which the component layers are connected to one another. The essence of the invention is that before and / or when connecting the opening of the first component layer is formed as a passage which surrounds the opening with a projecting from the first component collar collar, with an intervention of the passage is avoided in the opening of the second component position , And that the towering draft collar is adjusted to a predetermined height.

Zur Verbindung kann ein einteiliges Verbindungselement, z. B. eine Voll- oder auch eine Halbhohlniet, verwendet werden. Insbesondere kann ein mehrteiliges Verbindungselement, in Farm einer z. B. Blindniet, einer z. B. zweiteiligen Hohlniet oder z. B. ein Schließringbolzen, eingesetzt werden. Mit dem Verbindungselement werden die Bauteillagen an der Verbindungsstelle axial gesichert, wobei sie dabei gegebenenfalls zueinander beweglich, z. B. drehbar, oder insbesondere fest miteinander verbunden werden.For connection, a one-piece connecting element, for. B. a solid or a Halbhohlniet be used. In particular, a multipart connection element, in farm a z. B. blind rivet, a z. B. two-piece rivet or z. B. a locking bolt, are used. With the connecting element, the component layers are axially secured at the connection point, wherein they may be mutually movable, for. B. rotatable, or in particular firmly connected to each other.

Mit einem Durchzugskragen lassen sich Kräfte, die zumindest von der ersten Bauteillage auf ein Verbindungselement ausgeübt werden, vorteilhaft über einen größeren, z. B. zylindrischen Bereich des Verbindungselements verteilen. Hierfür wird der Durchzug vorzugsweise derart geformt, dass eine Innenfläche des Durchzugskragens zum Großteil am Verbindungselement anliegen kann, um eine möglichst gleichmäßige Kräfteverteilung zu erreichen.With a pull-collar, forces that are exerted on a connecting element, at least from the first component position, can advantageously be achieved over a larger, e.g. B. distribute the cylindrical portion of the connecting element. For this purpose, the passage is preferably formed such that an inner surface of the passage collar can rest for the most part on the connecting element in order to achieve the most uniform possible distribution of forces.

Beim Durchziehen einer Öffnung wird Material der ersten Bauteillage mit einem Stempel an einer Oberfläche eingewölbt, um das Material an der entgegengesetzten Oberfläche z. B. gegen eine niederhaltende Matrize auszuwölben und zu durchstoßen. Dabei kann dem durchbrochene und ausgestülpte Material durch Umformen eine vorbestimmt Form gegeben werden. Dadurch lässt sich eine Durchzugsöffnung vorteilhaft insbesondere in einem einzigen Arbeitsgang an eine vorgegebene Höhe anpassen.When pulling through an opening material of the first component layer is vaulted with a stamp on a surface to the material on the opposite surface z. B. bulge against a low-holding die and pierced. In this case, the perforated and everted material by forming a predetermined shape can be given. As a result, a passage opening can advantageously be adapted to a predetermined height, in particular in a single operation.

Als Höhe des Durchzugs wird im folgenden der Abstand bezeichnet, mit dem ein abstehender Rand des Durchzugskragens aus einer ausgewölbten Oberfläche der ersten Bauteillage herausragt. Vorzugsweise wird in die Öffnungen ein Verbindungselement, insbesondere ein Nietelement mit einem Verbindungsteil eingesetzt, dessen Länge wenigstens die gesamte Materialstärke beider Bauteillagen und die Höhe des Durchzugs umfasst, um Kräfte, die die beiden Bauteillagen zusammenhalten, durch wenigstens einen homogenen Materialabschnitt des Verbindungselements zu übertragen.The height of the passage is hereinafter referred to as the distance with which a protruding edge of the pull-through collar protrudes from a bulged surface of the first component position. Preferably, in the openings, a connecting element, in particular a rivet element is used with a connecting part whose length comprises at least the entire material thickness of both component layers and the height of the passage to transmit forces that hold the two component layers together by at least one homogeneous material portion of the connecting element.

Durch Vermeiden eines Eingreifens des Durchzugskragens in die Öffnung der zweiten Bauteillage kann die Verbindung vergleichsweise einfacher, zuverlässiger und schneller hergestellt werden. Das Verbindungselement reicht zumindest durch die Höhe des Durchzugs und zusätzlich die gesamte Materialdicke der ersten und zweiten Bauteillage.By avoiding engagement of the passage collar in the opening of the second component layer, the connection can be made comparatively easier, more reliable and faster. The connecting element extends at least through the height of the passage and additionally the entire material thickness of the first and second component layer.

Das mehrteilige Verbindungselement kann z. B. eine Passniet oder z. B. ein Schließringbolzen sein. Des Weiteren kann als Verbindungselement z. B. eine zweiteilige Hohlniet eingesetzt werden. Vorzugsweise wird ein Blindniet als mehrteiliges Verbindungselement verwendet, wodurch die erste und die zweite Bauteillage vorteilhaft von einer einzigen Bearbeitungsseite her miteinander verbunden werden können.The multipart connecting element can, for. B. a Passniet or z. B. be a lockbolts. Furthermore, as a connecting element z. B. a two-piece rivet can be used. Preferably, a blind rivet is used as a multi-part connecting element, whereby the first and the second component layer can advantageously be connected to each other from a single processing side.

Mehrteilige Nietelemente bieten zudem den Vorteil, dass das Verbindungselement zumindest teilweise an eine Öffnung, insbesondere des Durchzugs, angeformt werden kann. Dadurch können die Bauteillagen z. B. gas- bzw. flüssigkeitsdicht miteinander verbunden werden.Multi-part rivet elements also offer the advantage that the connecting element can be at least partially formed on an opening, in particular of the passage. This allows the component layers z. B. gas or liquid tightly connected to each other.

Die erste, die zweite und gegebenenfalls weitere Bauteillagen können aus gleichem Material, z. B. Stahlblech, bestehen. Ebenso ist es möglich, dass Bauteillagen aus unterschiedlichen Materialien wie z. B. Stahl, Kunststoff, Glas oder auch einem Werkstoffverbund mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verbunden werden.The first, the second and optionally further component layers can be made of the same material, for. B. steel sheet, exist. It is also possible that component layers of different materials such. As steel, plastic, glass or a composite material can be connected to the inventive method.

Die Höhe kann beispielsweise durch vorgesehene Belastungen vorgegeben sein, durch die eine Auswahl eines Verbindungselements vorgegeben wird. Zumindest im Bereich innerhalb des Durchzugskragens lassen sich punktuell angreifende Kräfte bzw. lokale Kraftspitzen besser vermeiden und eine Lösung der Verbindung insbesondere durch Abscheren des Verbindungselements vermeiden. Weiterhin werden die Bauteillagen im Verbindungsbereich lokal versteift, wodurch ein verbessertes Tragverhalten der Verbindung erreicht wird.The height can be predetermined, for example, by intended loads, by which a selection of a connecting element is predetermined. At least in the area within the pull-through collar selectively acting forces or local force peaks can be better avoided and avoid a solution of the compound, in particular by shearing the connecting element. Furthermore, the component layers are locally stiffened in the connection region, whereby an improved structural behavior of the compound is achieved.

Vorzugsweise wird die erste Bauteillage an die zweite Bauteillage derart angelegt, dass der Durchzugskragen an einer Seite der ersten Bauteillage aufragt, die, der zweiten Bauteillage abgewandt ist. Dabei stehen die beiden Bauteillagen über einen Großteil ihrer Flächen in Kontakt und stabilisieren durch Haftreibungsschluss ihre Lage zueinander.Preferably, the first component layer is applied to the second component location such that the pull-through collar protrudes on one side of the first component location, which faces away from the second component location. The two component layers are in contact with each other over a large part of their surfaces and stabilize their position relative to each other by means of static friction.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgeführt werden, dass die erste Bauteillage an die zweite Bauteillage derart angelegt wird, dass die erste Bauteillage sich mit einem Rand des aufragenden Durchzugskragens an der zweiten Bauteillage abstützt. Dadurch lassen sich die Bauteillagen mit einem Zwischenraum entsprechend der vorgegebenen Höhe des Durchzugskragens miteinander verbinden.The method according to the invention can also be carried out in such a way that the first component layer is applied to the second component layer in such a way that the first component layer is supported on the second component position by an edge of the towering pull-through collar. As a result, the component layers can be interconnected with a gap corresponding to the predetermined height of the pull-through collar.

Die Höhe des Durchzugskragens kann an eine Zwischenlage angepasst werden, die zwischen der ersten und der zweiten Bauteillage angeordnet wird. Als Zwischenlage kann z. B. ein verstärkendes Blechstück oder z. B. ein thermisch oder auch akustisch dämpfendes Material, insbesondere ein Schaumstoff, zwischen die erste und die zweite Bauteillage eingelagert werden. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren flexibel für verschiedene Produkte umgestellt werden. Durch Anpassen der Höhe des Durchzugskragens kann beispielsweise eine isolierende, jedoch vergleichsweise weiche Zwischenlage, vor einem unerwünschten Zusammenpressen beim Verbinden geschützt werden. Mit der Höhe eines Durchzugs kann auch vorteilhaft die Dicke einer Klebmittelschicht zwischen den Bauteillagen eingestellt werden.The height of the pull-through collar can be adapted to an intermediate layer which is arranged between the first and the second component layer. As an intermediate position z. B. a reinforcing piece of sheet metal or z. B. a thermally or acoustically damping material, in particular a foam, to be stored between the first and the second component layer. As a result, the method according to the invention can be flexibly converted for different products. By adjusting the height of the pull-through collar, it is possible, for example, to protect an insulating, but comparatively soft intermediate layer from undesired compression during connection. With the height of a passage, it is also advantageous to set the thickness of an adhesive layer between the component layers.

Die Öffnung der zweiten Bauteillage kann z. B. gebohrt oder z. B. gestanzt oder z. B. geschnitten werden, wodurch sie vergleichsweise einfach und genau hergestellt wird.The opening of the second component layer can, for. B. drilled or z. B. punched or z. B., whereby it is relatively easy and accurate.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung besteht darin, dass ein oder mehrere Öffnungen der zweiten Bauteillage als Durchzug ausgebildet werden. Dadurch können an beiden Bauteillagen Kräfte über eine größere Kontaktfläche verteilt werden, um punktuell angreifende Kraftspitzen zu vermeiden. Gegebenenfalls kann damit auch die Zahl unterschiedlicher Bearbeitungsmethoden und damit erforderlicher unterschiedlicher Werkzeuge und Maschinen verringert werden.A preferred embodiment of the invention is that one or more openings of the second component layer are formed as a passage. As a result, forces can be distributed over a larger contact surface on both component layers in order to avoid force peaks acting on a point-by-point basis. Optionally, this can also reduce the number of different processing methods and thus required different tools and machines.

Die erste und die zweite Bauteillage können derart zueinander angeordnet werden, dass die aufragenden Durchzugskragen der Durchzüge der beiden Bauteillagen einander zugewandt sind. Dabei Berühren sich die Bauteillagen nur an Randbereichen der aneinander stoßenden Durchzugskragen. Weil sich die Höhen zweier Durchzüge zu einem Abstand addieren, kann ein vergleichsweise größerer Abstand zwischen den Bauteillagen für einen Zwischenraum zur Verfügung gestellt werden. Zudem können bei vergleichsweise kleiner Höhe der Durchzugskragen die Durchmesser der Öffnungen und der Verbindungselemente vorteilhaft klein gehalten werden. Wegen der vergleichsweise kleinen Kontaktfläche, an der sich die Bauteillagen dabei berühren, ist diese Ausführung auch für eine bewegliche Verbindung der Bauteillagen geeeignet. Es ist auch möglich, dass die erste und die zweite Bauteillage derart zueinander angeordnet werden, dass die aufragenden Durchzugskragen der Durchzüge der beiden Bauteillagen einander abgewandt sind. Dadurch können die Bauteillagen flächig aneinander anliegen und können durch eine vergleichsweise große Haftreibungsfläche einen hohen Kraftschluss gewährleisten.The first and the second component layer can be arranged to each other such that the towering draft collar of the passages of the two component layers are facing each other. In this case, the component layers only touch on edge regions of the abutting through collar. Because the heights of two passes add up to a distance, a comparatively greater distance between the component layers can be made available for a gap. In addition, the diameter of the openings and the connecting elements can advantageously be kept small at a comparatively small height of the draft collar. Because of the comparatively small contact surface, at which the component layers touch, this design is also suitable for a movable connection of the component layers. It is also possible for the first and the second component layer to be arranged relative to one another in such a way that the towering through collar of the passages of the two component layers are turned away from one another. This allows the component layers lie flat against each other and can ensure a high adhesion by a relatively large static friction surface.

Des Weiteren können die erste und die zweite Bauteillage derart zueinander angeordnet werden, dass die beiden Durchzugskragen von den jeweiligen Bauteillagen aus in die gleiche Richtung aufragen. Somit kann ein Durchzugskragen einer der beiden Bauteillagen einen Abstand für einen Zwischenraum zwischen den beiden Bauteillagen vorbestimmen. Auch diese Ausbildung ist wegen der vergleichsweise kleinen Kontaktfläche zwischen Durchzugskragen und einer Oberfläche der anliegenden Bauteillage dazu geeignet, die Bauteillagen gegebenenfalls beweglich miteinander zu verbinden.Furthermore, the first and the second component location can be arranged relative to one another in such a way that the two pull-through collars project from the respective component layers in the same direction. Thus, a pull-through collar of one of the two component layers can predetermine a distance for a gap between the two component layers. Because of the comparatively small contact surface between the pull-through collar and a surface of the adjacent component layer, this design is also suitable for connecting the component layers, if necessary, to one another in a movable manner.

Zum Verbinden der ersten und der zweiten Bauteillage kann der Durchzug mit der zweiten Bauteillage verschraubt werden. insbesondere wenn am Durchzug der ersten Bauteillage ein Gewinde eingeschnitten wird bzw. eine gewindeformende Schraube eingesetzt wird. For connecting the first and the second component layer, the passage can be screwed to the second component layer. in particular if a thread is cut in at the passage of the first component location or a thread-forming screw is used.

Eine weitere bevorzugte Ausführung der Erfindung besteht darin, dass ein Verbindungselement verwendet wird, mit dem eine über die Verbindung der beiden Bauteillagen hinausgehende Funktion an den Bauteillagen verankert wird.A further preferred embodiment of the invention consists in that a connecting element is used, with which a function extending beyond the connection of the two component layers is anchored to the component layers.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verbindungssystem, das wenigstens zwei Bauteillagen umfasst. Dabei sind an den Bauteillagen Öffnungen ausgebildet, wobei an wenigstens einer Bauteillage die Öffnung als Durchzug mit einem Durchzugskragen vorgegebener Höhe ausgebildet ist. Das Verbindungssystem weist als wesentliches Merkmal auf, dass die beiden Bauteillagen durch ein ein- oder mehrteiliges, die Öffnungen durchsetzendes Verbindungselement miteinander verbunden sind. Dadurch sind Kräfte, die von den Bauteillagen auf das Verbindungselement übertragen werden, über einen vergleichsweise großen Flächenbereich verteilt, um eine schädigende Kerb- oder Scherwirkung am Verbindungselement, insbesondere einem mehrteiligen Nietelement zu verringern. Der Durchzugskragen an der ersten Bauteillage ist insbesondere derart ausgebildet, dass er im Wesentlichen nicht in die Öffnung an der zweiten Bauteillage hineinreicht. Dadurch ist der Herstellungsaufwand für das Verbindungssystem vorteilhaft verringert.Another object of the invention is a connection system comprising at least two component layers. In this case, openings are formed on the component layers, wherein the opening is formed as a passage with a pull-collar of predetermined height on at least one component layer. The connecting system has as an essential feature that the two component layers are connected to each other by a one or more parts, the openings passing through the connecting element. As a result, forces which are transmitted from the component layers to the connecting element are distributed over a comparatively large surface area in order to reduce a damaging notching or shearing action on the connecting element, in particular a multi-part rivet element. The pull-through collar on the first component layer is in particular designed such that it substantially does not extend into the opening on the second component position. As a result, the production cost for the connection system is advantageously reduced.

Um die Kräfteverteilung weiter verbessern zu können, ist vorzugsweise an beiden Bauteillagen ein Durchzug ausgebildet. Zudem ist durch die Durchzüge an beiden Bauteillagen die Steifigkeit lokal im Verbindungsbereich vorteilhaft erhöht.In order to be able to further improve the distribution of forces, a passage is preferably formed on both component layers. In addition, the rigidity is advantageously increased locally in the connection area by the passages on both component layers.

Die Durchzüge beider Bauteillagen können an einem Verbindungselement in gleicher Richtung bezüglich der jeweiligen Bauteillage ausgerichtet sein, so dass die Bauteillagen durch einen der Durchzüge in einem vorgegebenen Abstand angeordnet sind. Ein dementsprechend größerer Zwischenraumabstand ist dadurch erreichbar, dass die Bauteillagen mit gegeneinander gerichteten Durchzügen aneinandergelegt sind.The passages of both component layers can be aligned with a connecting element in the same direction with respect to the respective component position, so that the component layers are arranged by one of the passages at a predetermined distance. A correspondingly greater spacing between spaces is achievable in that the component layers are juxtaposed with passages directed towards one another.

Die Erfindung wird nach folgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei auf weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung hingewiesen wird. Die Ausführungsbeispiele werden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment, reference being made to further advantages and details of the invention. The embodiments will be described with reference to the drawings. Show it

1 schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Nietverbindung, 1 schematic cross section through a rivet connection according to the invention,

2 schematischer, seitlicher Schnitt durch eine Nietverbindung, 2 schematic, lateral section through a riveted joint,

3 schematischer, seitlicher Schnitt durch eine Nietverbindung, 3 schematic, lateral section through a riveted joint,

4 schematischer, seitlicher Schnitt durch eine Nietverbindung, 4 schematic, lateral section through a riveted joint,

5 schematischer, seitlicher Schnitt durch eine Nietverbindung, 5 schematic, lateral section through a riveted joint,

6 schematischer, seitlicher Schnitt durch eine Nietverbindung. 6 schematic, lateral section through a riveted joint.

Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems in Form einer Blindnietverbindung 1, mit der zwei Bauteillagen 4, 5, zum Beispiel zwei Bleche, miteinander verbunden werden können.The 1 shows a first embodiment of a connection system according to the invention in the form of a blind rivet connection 1 , with the two component layers 4 . 5 , for example, two sheets, can be connected together.

An der unteren Bauteillage 5 ist ein Durchzug 6 ausgebildet, so dass aus der Oberfläche der Bauteillage 5 ein Durchzugskragen 7 herausragt. An der oberen Bauteillage 4 ist eine Bohrung ausgebildet, deren Bohrlochwand 12 die Bohrung im Wesentlichen mit dem gleichen Durchmesser umgibt, den die Krageninnenfläche 10 des Durchzugskragens 7 aufweist. In die Öffnungen des Durchzugs 6 sowie der durch die Bohrlochwand 12 begrenzten Bohrung ist ein zweiteiliges Nietelement 2, 3 eingesetzt, das aus einer Niethülse 2 und einem Nietdorn 3 besteht. Das Nietelement 2, 3 kann z. B. eine Blindniet sein. Die Niethülse 2 liegt mit einem Nietsetzkopf 13 an einer ebenen Oberfläche der Bauteillage 4 an und reicht mit einem Nietschaft 14 durch beide Öffnungen, die Bohrung 12 und den Durchzug 6 hindurch. Durch das Setzen des Nietelements 2, 3 ist der Nietschaft 14 durch einen Nietdornkopf 17 des Nietdorns 3 an einem Rand 11 des Durchzugskragens 7 gestaucht und gespreizt. Dabei ist ein Schließwulst 16 entstanden, der Gegenkräfte zum Nietsetzkopf 13 aufnehmen kann.At the lower component position 5 is a draft 6 designed so that from the surface of the component location 5 a pull-through collar 7 protrudes. At the upper component position 4 a bore is formed, the borehole wall 12 surrounds the bore substantially with the same diameter, the collar inner surface 10 of the pull-through collar 7 having. Into the openings of the passage 6 as well as through the borehole wall 12 limited bore is a two-piece rivet element 2 . 3 used, consisting of a rivet sleeve 2 and a rivet thorn 3 consists. The rivet element 2 . 3 can z. B. be a blind rivet. The rivet sleeve 2 lies with a rivet setting head 13 on a flat surface of the component layer 4 and ranges with a rivet 14 through both openings, the bore 12 and the passage 6 therethrough. By setting the rivet element 2 . 3 is the riveting 14 through a rivet head 17 of the rivet thorn 3 on one edge 11 of the pull-through collar 7 compressed and spread. Here is a closing bead 16 emerged, the opposing forces to Nietsetzkopf 13 can record.

An einer Bruchfläche 20 ist der Nietdorn 3 beim Setzen abgebrochen, wobei ein Nietdornschaft 18 in der Niethülse 2 verblieben ist. Die Sollbruchstelle, die in etwa der Bruchfläche 20 entspricht, ist dabei so gewählt, dass der Schaft des Nietdorns nach dem Setzen durch die Öffnungen sowohl des Durchzugs 6 als auch die Bohrung 12 hindurchreicht. Dadurch kann beim Stauchen des Schafts 14 der Niethülse 2 erreicht werden, dass auch im Bereich der Bohrung 12 das gestauchte Material der Niethülse sowohl an einer Schaftmantelfläche 19 des Nietdorns 3 als auch an der Fläche einer Niethülsenbohrung 15 kraftschlüssig anliegt. Dadurch gibt die Nietverbindung 1 auch im Bereich der Bohrung 12 einen festsitzenden Halt und unterbindet dadurch Bewegungen, die die Nietverbindung 1 lockern könnten.At a fractured surface 20 is the rivet thorn 3 aborted when setting, with a rivet stem 18 in the rivet sleeve 2 remained. The predetermined breaking point, which is approximately the fracture surface 20 corresponds, is chosen so that the shank of the mandrel after setting through the openings of both the passage 6 as well as the bore 12 passed through. This can when upsetting the shaft 14 the rivet sleeve 2 be achieved that also in the area of the bore 12 the compressed material of the rivet sleeve both on a shaft skirt surface 19 of the rivet thorn 3 as well as on the surface of a rivet sleeve bore 15 frictionally applied. This gives the riveted connection 1 also in the area of the bore 12 a firm grip and thereby prevents movements that the riveted joint 1 could loosen.

In 2 ist eine zweite Ausführung einer Nietverbindung 1 gezeigt. Bei ist ein Durchzug 6 an einer oberen Bauteillage 4 ausgebildet, die auf einer unteren Bauteillage 5 aufliegt, an der eine Bohrung 12 ausgebildet ist. In 2 is a second embodiment of a riveted joint 1 shown. At is a draft 6 on an upper component layer 4 formed on a lower component layer 5 rests on the one hole 12 is trained.

Durch die Öffnungen des Durchzugs 6 sowie der Bohrung 12 reichen von oben her eine Niethülse 2 mit einem Schaft 14 sowie mit einem Schaft 18 ein Nietdorn 3. Beim Setzen der Nietverbindung 1 wird ein Nietsetzkopf 13 der Niethülse 2 gegen einen Randbereich 11 eines Durchzugskragens 7 des Durchzugs 6 gedrückt und der Nietdorn 3 mit dem Nietschließkopf 17 in eine Niethülsenbohrung 15 hineingezogen. Dabei wird der Nietschaft 14 an einer Außenfläche 5a der unteren Bauteillage 5 gestaucht, so dass sich im Randbereich der Bohrung 12 ein Schließwulst 16 auswölbt, der einen Gegenhalt zum Schließkopf 13 bildet.Through the openings of the passage 6 as well as the bore 12 reach from above a rivet sleeve 2 with a shaft 14 as well as with a shaft 18 a rivet thorn 3 , When setting the riveted joint 1 becomes a rivet setting head 13 the rivet sleeve 2 against a border area 11 a pull-through collar 7 of the passage 6 pressed and the rivet thorn 3 with the rivet locking head 17 into a rivet sleeve bore 15 drawn. This is the riveting 14 on an outer surface 5a the lower component position 5 compressed, so that in the edge region of the hole 12 a closing bead 16 bulges, which makes a counterpoint to the closing head 13 forms.

Wie in 2 gezeigt, kann der Nietsetzkopf 13 über einen Außendurchmesser des Durchzugskragens 7 hinausreichen, wodurch der Nietsetzkopf 13 mit einem überstehenden Abschnitt 13b eine Zusatzfunktion beispielsweise als Anklipsmöglichkeit übernehmen kann.As in 2 shown, the rivet setting head 13 over an outer diameter of the pull-through collar 7 reach out, whereby the Nietsetzkopf 13 with a protruding section 13b can take over an additional function, for example, as Anklipsmöglichkeit.

Ein nächstes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Nietverbindung ist in 3 gezeigt. Dabei ist sowohl an einer oberen Bauteillage 4 als auch an einer unteren Bauteillage 5 jeweils ein Durchzug 6 ausgebildet. Die Bauteillagen 4, 5 werden so aneinander gelegt, dass ein Durchzugskragen 7 der oberen Bauteillage 4 und ein Durchzugskragen 7 der unteren Bauteillage 5 in entgegengesetzte Richtungen weisen. Auf diese Weise kann ein weiter verlängerter zylindrischer Abschnitt bereitgestellt werden, über den sich Haltekräfte über ein Nietelement 3 verteilen.A next embodiment of a rivet connection according to the invention is shown in FIG 3 shown. It is both at an upper component location 4 as well as on a lower component position 5 one passage each 6 educated. The component layers 4 . 5 are put together so that a pull-through collar 7 the upper component position 4 and a pull-through collar 7 the lower component position 5 pointing in opposite directions. In this way, a further extended cylindrical section can be provided, via which holding forces are transmitted via a rivet element 3 to distribute.

Eine vierte Ausführung der Erfindung ist in 4 gezeigt. An einer ersten Bauteillage 4 wird eine Bohrung 12 ausgebildet, während an einer zweiten Bauteillage 5 ein Durchzug 6 hergestellt wird. Die obere Bauteillage 4 und die untere Bauteillage 5 werden anschließend derart aneinander angelegt, dass das Bauteil 5 mit einem Kragenrand 11 eines Durchzugskragens 7 an eine Unterseite 4b der oberen Bauteillage 4 stößt. Der Durchzugskragen 7 dient somit als Abstandhalter, mit dem ein Zwischenraum zwischen einer Oberseite 5b der unteren Bauteillage 5 und einer Unterseite 4b der Bauteillage 4 bereitgestellt werden kann. In dem Zwischenraum kann eine Zwischenlage 22 untergebracht werden. Die Zwischenlage 22 kann beispielsweise aus schall- oder wärmedämmenden Material bestehen, um beispielsweise beim Aufbau einer Karosserie eine Fahrgastzelle entsprechend zu isolieren.A fourth embodiment of the invention is in 4 shown. At a first component location 4 becomes a hole 12 trained, while at a second component location 5 a draft 6 will be produced. The upper component position 4 and the lower component layer 5 are then applied to each other so that the component 5 with a collar edge 11 a pull-through collar 7 to a bottom 4b the upper component position 4 encounters. The pull-through collar 7 thus serves as a spacer, with a gap between an upper side 5b the lower component position 5 and a bottom 4b the component location 4 can be provided. In the space can be an intermediate layer 22 be housed. The liner 22 may for example consist of sound or heat insulating material to isolate, for example, when building a body a passenger compartment accordingly.

In 5 ist eine weitere Ausführung der Erfindung gezeigt, die eine Nietverbindung 4, 5 sowie eine Zwischenlage 22 miteinander verbindet. Dabei ist in beiden Bauteillagen 4, 5 jeweils ein Durchzug 6 ausgebildet. Allerdings wird nur durch den Kragendurchzug 6 der Bauteillage 5 ein Abstand zwischen den beiden Bauteillagen 4, 5 vorgegeben. Durch den Abstand zwischen den beiden Bauteillagen 4, 5 ist ein Zwischenraum vorgegeben, in den eine Zwischenlage 22, z. B. ein isolierendes oder auch versteifendes Schichtelement, angeordnet werden kann.In 5 another embodiment of the invention is shown, which is a riveted joint 4 . 5 as well as an intermediate layer 22 connects with each other. It is in both component layers 4 . 5 one passage each 6 educated. However, only by the collar passage 6 the component location 5 a distance between the two component layers 4 . 5 specified. Due to the distance between the two component layers 4 . 5 is given a gap in which an intermediate layer 22 , z. B. an insulating or stiffening layer element can be arranged.

Der Kragendurchzug 6 der Bauteillage 4 ist nach außen gerichtet und dient vor allem einer Verlängerung der Achse des Verbindungselements 2, 3, um Kräfte auf die Nietelemente 2, 3 gleichmäßig zu verteilen. Der Durchzug 6 unterhalb des Nietsetzkopfs 13 ist als Funktionsfläche nutzbar. Beispielsweise können daran weitere Bauteile angeklipst oder auch angeklemmt werden.The collar passage 6 the component location 4 is directed outwards and serves mainly an extension of the axis of the connecting element 2 . 3 To force the rivet elements 2 . 3 evenly distributed. The passage 6 below the rivet setting head 13 can be used as a functional area. For example, it can be clipped or clamped on other components.

Die 6 zeigt schließlich eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Nietverbindung, bei der eine Zusatzfunktion eines Durchzugs 6 und eines Nietsetzkopfs 13 einer Niethülse 2 erkennbar ist. Wie im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der 5 ragen Durchzüge 6 in gleicher Richtung aus einer jeweiligen Bauteillage 4 und 5 heraus und dienen als Verbindungsstellen für eine Nietverbindung aus einer Niethülse 2 und einem Nietdorn 3. Die Zusatzfunktion besteht darin, dass mit dem Durchzug 6 eine Auflage 23 relativ zur Bauteillage 4 positionierbar ist, und dass der Nietsetzkopf 13 verhindert, dass sich die Auflage 23 von der Bauteillage 4 entfernen kann.The 6 Finally, shows an embodiment of a rivet connection according to the invention, in which an additional function of a passage 6 and a rivet setting head 13 a rivet sleeve 2 is recognizable. As in the previously described embodiment of 5 protrude passages 6 in the same direction from a respective component location 4 and 5 out and serve as connection points for a riveted joint of a rivet 2 and a rivet thorn 3 , The additional function is that with the passage 6 an edition 23 relative to the component location 4 is positionable, and that the rivet setting head 13 prevents the overlay 23 from the component location 4 can remove.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Nietverbindungrivet
22: Niethülserivet sleeve
33: NietdornMandrel
44: Bauteillagecomponent location
4a4a: Oberseitetop
4b4b: Unterseitebottom
55: Bauteillagecomponent location
5a5a: Unterseitebottom
5b5b: Oberseitetop
66: DurchzugDraft
77: Durchzugskragenpulling collar
88th: Stülpwölbung (äußere)Inverted bulge (outer)
99: Stülpwölbung (innere)Stülpvölbung (inner)
1010: KrageninnenflächeCollar inner surface
1111: Kragenrandcollar edge
1212: Bohrlochwand (Bohrung)Borehole wall (hole)
1313: Nietsetzkopfplacing head
13a13a: Anschlagflächestop surface
13b13b: ÜberstandabschnittProtruding section
1414: Nietschaftrivet
1515: NiethülsenbohrungNiethülsenbohrung
1616: Schließwulstlocking bead
1717: NietschließkopfNietschließkopf
18 18: NietdornschaftNietdornschaft
1919: SchaftmantelflächeShaft casing surface
2020: Bruchflächefracture surface
2121: HülsenaußenflächeSleeve outer surface
2222: Zwischenlageliner
2323: Bauteillagecomponent location

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009038607 A1 [0002]

Claims

Method for joining at least two component layers ( 4 . 5 ), with openings ( 6 . 12 ) in a respective connection region of the component layers ( 4 . 5 ) and wherein a connecting element ( 2 . 3 ) into the openings ( 6 . 12 ) of a first and a second component layer ( 4 . 5 ) is introduced, with which the components are connected to each other, characterized in that before and / or when connecting the opening ( 12 ) of the first component layer ( 4 . 5 ) is formed as a passage, which with one of the first component position ( 4 . 5 ) towering draft collar ( 7 ) the opening ( 12 ), wherein an intervention of the passage ( 12 ) in the opening ( 6 ) of the second component layer ( 5 . 4 ) and that the towering draft collar ( 7 ) is adjusted to a predetermined height.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first component layer ( 4 . 5 ) to the second component layer ( 5 . 4 ) is applied in such a way that the pull-through collar ( 7 ) of the first component layer ( 4 . 5 ) on one of the second component layer ( 5 . 4 ) facing away from the side.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first component layer ( 4 . 5 ) to the second component layer ( 5 . 4 ) is applied in such a way that the first component layer ( 4 . 5 ) with a border ( 11 ) of the towering draft collar ( 7 ) on the second component layer ( 5 . 4 ) is supported.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a height of the pull-through collar ( 7 ) to a thickness of an intermediate layer ( 22 ) between the first and second component layers ( 4 . 5 ) is arranged.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the opening ( 6 ) of the second component layer ( 5 . 4 ) is drilled or punched or cut.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the opening of the second component layer ( 5 . 4 ) as a passage ( 12 ) is formed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first and the second component layer ( 4 . 5 ) are arranged to each other such that the towering draft collar ( 7 ) of the passages ( 12 ) of the two component layers ( 4 . 5 ) face each other.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first and the second component layer ( 4 . 5 ) are arranged to each other such that the towering draft collar ( 7 ) of the passages ( 12 ) of the two component layers ( 4 . 5 ) are facing away from each other.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first and the second component layer ( 4 . 5 ) are arranged to each other such that the two draft collar ( 7 ) of the respective component layers ( 4 . 5 ) stick out in the same direction.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that as a connecting element ( 2 . 3 ) a blind rivet and / or a rivet and / or a Halbhohlniet is used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that as a connecting element ( 2 . 3 ) a locking bolt is used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a connecting element ( 2 . 3 ) is used, with the one on the connection of the two component layers ( 4 . 5 ) function on the component layers ( 4 . 5 ) is anchored.

Connection system ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 12 ) consisting of at least two component layers ( 4 . 5 ), whereby at the component days ( 4 . 5 ) Openings ( 6 . 12 ) are formed and wherein at least one component layer ( 4 . 5 ) a draft ( 12 ) with a pull-through collar ( 7 ) predetermined height, characterized in that the two component layers ( 4 . 5 ) by a one- or multi-part, the openings ( 6 . 12 ) passing through the connecting element ( 2 . 3 ) are interconnected.

Connection system ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 12 ) according to claim 13, characterized in that on both component layers ( 4 . 5 ) a draft ( 12 ) is trained.

Connection system ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 12 ) according to one of claims 13 or 14, characterized in that the passages ( 12 ) are aligned in the same direction.

Connection system ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 12 ) according to one of claims 13 to 15, characterized in that two draft collars ( 7 ) show each other.

Connection system ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 12 ) according to one of claims 13 to 16, characterized in that a pull-through collar ( 7 ) is filled to a predetermined level.