DE102014100697A1 - Method for setting a blind rivet nut with tolerance compensation element - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Setzen einer Blindnietmutter (10), bei dem die Blindnietmutter in ein Loch (12) eines Bauteils (14) eingesteckt und mit einem eingeschraubten Setzbolzen (28) zu einem Blindniet gestaucht wird und bei dem die Blindnietmutter in dem Zustand, in dem sie in das Loch eingesteckt wird, mit einem Toleranzausgleichselement (16) in Gewindeeingriff steht, das eine Bohrung aufweist, durch die der Setzbolzen hindurchsteckbar ist und die ein Reibungselement (36) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einschrauben des Setzbolzens (28) ein Reibschluss zwischen dem Toleranzausgleichselement (16) und dem Setzbolzen besteht und das Toleranzausgleichselement gegen Mitdrehen gesichert wird.Method for setting a blind rivet nut (10), in which the blind rivet nut is inserted into a hole (12) of a component (14) and compressed with a screwed-in setting bolt (28) to a blind rivet and wherein the blind rivet nut in the state in which they is inserted into the hole, with a tolerance compensation element (16) is in threaded engagement, which has a bore through which the setting bolt is pushed and which has a friction element (36), characterized in that when screwing the setting bolt (28) a frictional engagement between the tolerance compensation element (16) and the setting bolt and the tolerance compensation element is secured against turning.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Setzen einer Blindnietmutter, bei dem die Blindnietmutter in ein Loch eines Bauteils eingesteckt und mit einem eingeschraubten Setzbolzen zu einem Blindniet gestaucht wird und bei dem die Blindnietmutter in dem Zustand, in dem sie in das Loch eingesteckt wird, mit einem Toleranzausgleichselement in Gewindeeingriff steht, das eine Bohrung aufweist, durch die der Setzbolzen hindurchsteckbar ist und die ein Reibungselement aufweist. The invention relates to a method for setting a blind rivet nut, in which the blind rivet nut is inserted into a hole of a component and compressed with a screwed-set pin to a blind rivet and in which the blind rivet nut in the state in which it is inserted into the hole with a Tolerance compensation element is in threaded engagement, which has a bore through which the setting bolt is hindurchsteckbar and having a friction element.
Solche Blindnietmuttern mit Toleranzausgleichselement dienen dazu, zwei Bauteile mit Hilfe einer in die Blindnietmutter eingesteckten Verbindungsschraube miteinander zu verbinden. Dabei ermöglicht es das Toleranzausgleichselement, den Abstand zwischen den zu verbindenden Bauteilen zu überbrücken und etwaige Abstandstoleranzen auszugleichen. Wenn die Verbindungsschraube in die Blindnietmutter eingeschraubt wird, so sorgt das Reibungselement dafür, dass das Toleranzausgleichselement mitgedreht und dadurch aus der Blindnietmutter heraus geschraubt wird, so dass es dem anderen der zu verbindenden Bauteile entgegenkommt. Wenn das Toleranzausgleichselement an diesem Bauteil anschlägt, rutscht das Reibungselement durch, und die beiden Bauteile mit dem dazwischen eingefügten Toleranzausgleichselement können miteinander verspannt werden. Such blind rivet nuts with tolerance compensation element serve to connect two components with the help of an inserted into the blind rivet nut connecting bolt with each other. The tolerance compensation element makes it possible to bridge the distance between the components to be connected and to compensate for any distance tolerances. When the connecting screw is screwed into the blind rivet nut, the friction element ensures that the tolerance compensation element is rotated and thereby screwed out of the blind rivet nut, so that it meets the other of the components to be joined. When the tolerance compensation element abuts against this component, the friction element slips through, and the two components with the tolerance compensation element inserted between them can be clamped together.
Grundsätzlich besteht bei Verbindungsvorrichtungen dieser Art das Problem, dass der Setzbolzen und die Verbindungsschraube nacheinander in dieselbe Gewindebohrung der Blindnietmutter eingeschraubt werden, das Reibungselement jedoch möglichst nur mit der Verbindungsschraube zusammenwirken sollte aber nicht mit dem Setzbolzen, weil sonst das Toleranzausgleichselement schon vorzeitig, beim Einschrauben des Setzbolzens, in seiner Position verstellt würde. Bei den bisher gebräuchlichen Verfahren wird deshalb zunächst die Blindnietmutter ohne Toleranzausgleichselement in dem einen der zu verbindenden Bauteile fixiert, und erst danach wird das Toleranzausgleichselement eingeschraubt. Basically, in connection devices of this type has the problem that the setting bolt and the connecting screw are screwed one after the other into the same threaded bore of the blind rivet nut, but the friction element should cooperate only with the connecting screw but not with the setting bolt, otherwise the tolerance compensation element already prematurely when screwing the Setting pin, would be adjusted in position. In the hitherto conventional methods, therefore, the blind rivet nut without tolerance compensation element is first fixed in one of the components to be connected, and only then is the tolerance compensation element screwed in.
Aus
Aufgabe der Erfindung ist es, weiter verbesserte Verfahren zum Setzen der Blindnietmutter anzugeben, bei denen insbesondere eine höhere Zugkraft auf die Blindnietmutter ausgeübt werden kann, um diese zu dem Blindniet zu stauchen. The object of the invention is to provide further improved method for setting the blind rivet nut, in which in particular a higher tensile force can be exerted on the blind rivet nut to compress them to the blind rivet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is achieved with the features specified in the independent claims. Advantageous developments and refinements of the invention emerge from the subclaims.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bewusst zugelassen, dass schon beim Einschrauben des Setzbolzens ein Reibschluss zwischen diesem Setzbolzen und dem Toleranzausgleichselement besteht. In der Blindnietmutter und dem Toleranzausgleichselement braucht deshalb kein Freiraum vorhanden sein, in dem das Reibungselement in einer unwirksamen Position aufgenommen werden kann. Das erlaubt es, bei gegebenem Außendurchmesser der Blindnietmutter den Außendurchmesser des Setzbolzens und der zugehörigen Gewindebohrung in der Blindnietmutter zu vergrößern. Dementsprechend vergrößert sich die Zugkraft, die beim Stauchen der Blindnietmutter durch die miteinander in Eingriff stehenden Innen- und Außengewinde des Setzbolzens und der Blindnietmutter übertragen werden kann. Auf diese Weise kann die Festigkeit der Blindnietbefestigung erhöht oder bei gegebener Festigkeit die Verbindungsvorrichtung insgesamt kompakter ausgebildet werden. Insbesondere ist es möglich, die Mindesteinschraublänge des Setzbolzens in die Blindnietmutter zu verringern, so dass die Blindnietmutter entsprechend kürzer ausgebildet werden kann. In the method according to the invention, it is deliberately permitted that a frictional engagement between this setting bolt and the tolerance compensation element already exists when the setting bolt is screwed in. In the blind rivet nut and the tolerance compensation element, therefore, there must be no clearance in which the friction element can be received in an inoperative position. This allows, given a given outside diameter of the blind rivet nut, to increase the outside diameter of the setting bolt and the associated threaded hole in the blind rivet nut. Accordingly, the tensile force that can be transmitted during upsetting of the blind rivet nut by the mutually engaging inner and outer threads of the setting bolt and the blind rivet nut increases. In this way, the strength of the blind rivet fastening can be increased or, given a given strength, the connecting device can be made more compact as a whole. In particular, it is possible to reduce the Mindesteinschraublänge of the setting bolt in the blind rivet, so that the blind rivet nut can be made correspondingly shorter.
Allerdings muss bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dafür gesorgt werden, dass der Reibschluss zwischen dem Setzbolzen und dem Toleranzausgleichselement nicht zu einer unerwünschten Verstellung des Toleranzausgleichselement führt. However, it must be ensured in the method according to the invention that the frictional engagement between the setting bolt and the tolerance compensation element does not lead to an undesired adjustment of the tolerance compensation element.
Gemäß einer Ausführungsform wird dieses Problem dadurch gelöst, dass das Toleranzausgleichselement beim Einschrauben des Setzbolzens gegen ein Mitdrehen gesichert wird. Diese Verdrehsicherung kann beispielsweise durch eine entsprechende Ausbildung des Setzgerätes erreicht werden, in dem der Setzbolzen drehantreibbar gehalten ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Setzgerät eine Stützhülse auf, die dazu ausgebildet ist, beim Einschrauben des Setzbolzens einen axialen Druck auf das Toleranzausgleichselement auszuüben, so dass dieses klemmend an der Blindnietmutter und/oder dem mit dieser verbundenen Bauteil fixiert wird. Beim Einschrauben des Setzbolzens rutscht folglich das Reibungselement durch, so dass das Toleranzausgleichselement seine Position behält. Wenn nach dem Setzen des Blindniets der Setzbolzen wieder herausgeschraubt wird, kann das Toleranzausgleichselement ebenfalls mit Hilfe der Stützhülse klemmend in seiner Position gehalten werden, so dass es auch beim Herausschrauben des Setzbolzens seine axiale Position behält und, wenn es sich bereits in einer Endlage in der Blindnietmutter befindet, auch nicht so fest angezogen wird, dass es sich später nicht mehr lösen lässt. According to one embodiment, this problem is solved in that the tolerance compensation element is secured against screwing when screwing the setting bolt. This rotation can be achieved for example by a corresponding design of the setting tool, in which the setting bolt is held rotatably drivable. In a particularly preferred embodiment, the setting tool has a support sleeve which is designed to exert an axial pressure on the tolerance compensation element when the set bolt is screwed in so that it is clamped to the blind rivet nut and / or the component connected thereto. When screwing in the Setting pin thus slips through the friction element, so that the tolerance compensation element retains its position. If after setting the blind rivet of the setting bolt is unscrewed, the tolerance compensation element can also be held by means of the support sleeve clamped in position, so that it retains its axial position even when unscrewing the setting bolt and, if it is already in an end position in the Blind rivet nut is also not tightened so tight that it can not be solved later.
Da, wie oben dargelegt wurde, die Erfindung eine Verkürzung der Einschraublänge des Setzbolzens in die Blindnietmutter ermöglicht, lässt sich in vielen Fällen diese Einschraublänge so kurz wählen, dass sie kleiner ist als der benötigte Verstellweg für das Toleranzausgleichselement. In dem Fall ist es gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung möglich, einfach zuzulassen, dass sich das Toleranzausgleichselement beim Einschrauben des Setzbolzens mitdreht, mit der Folge, dass sich das Toleranzausgleichselement um einen bestimmten Weg aus der Blindnietmutter herausschraubt. Wenn dann, nachdem die Blindnietmutter durch axiales Zurückziehen des Setzbolzens gestaucht wurde, der Setzbolzen wieder aus der Blindnietmutter herausgeschraubt wird, so wird das Toleranzausgleichselement wieder aufgrund des Reibschlusses mitgedreht, so dass es sich um dem Weg wieder in die Blindnietmutter hineinschraubt, um den es zuvor herausgeschraubt wurde. Since, as stated above, the invention enables a shortening of the screwing length of the setting bolt into the blind rivet nut, in many cases this screwing length can be selected so short that it is smaller than the required adjustment path for the tolerance compensation element. In that case, according to another embodiment of the invention, it is possible to simply allow the tolerance compensating element to rotate when the setting bolt is screwed in, with the result that the tolerance compensating element unscrews out of the blind rivet nut by a certain distance. If then, after the blind rivet nut was compressed by axial retraction of the setting bolt, the setting bolt is unscrewed from the blind rivet nut, the tolerance compensation element is rotated again due to the frictional engagement, so that it screwed the way back into the blind rivet nut to which it previously was unscrewed.
Je nach Ausführungsform ist es allerdings möglich, dass das Stauchen der Blindnietmutter zu einer entsprechenden Verlagerung des Toleranzausgleichselements führt. Diese Verlagerung lässt sich jedoch bereits bei der anfänglichen Positionierung des Toleranzausgleichselements berücksichtigen, so dass sich das Toleranzausgleichselement in der gewünschten Position befindet, wenn der Setzbolzen aus der Blindnietmutter herausgeschraubt wurde. Depending on the embodiment, however, it is possible that the upsetting of the blind rivet nut leads to a corresponding displacement of the tolerance compensation element. However, this displacement can already be considered in the initial positioning of the tolerance compensation element, so that the tolerance compensation element is in the desired position when the setting bolt has been unscrewed from the blind rivet nut.
In einer vorteilhaften Ausführungsform können jedoch die Blindnietmutter und das Toleranzausgleichselement auch so gestaltet werden, dass die axialen Abschnitte der Blindnietmutter, in denen einerseits der Gewindeeingriff mit dem Toleranzausgleichselement und andererseits der Gewindeeingriff mit dem Setzbolzen erfolgen, auf entgegengesetzten Seiten der Stauchungszone liegen. Diese Lösung hat den Vorteil, dass die Stauchung keinen Einfluss auf die axiale Position des Toleranzausgleichselements hat und ermöglicht zugleich eine sehr kompakte Ausbildung der gesamten Verbindungsvorrichtung. In an advantageous embodiment, however, the blind rivet nut and the tolerance compensation element can also be designed so that the axial portions of the blind rivet nut in which on the one hand the threaded engagement with the tolerance compensation element and on the other hand the threaded engagement with the setting bolt, lie on opposite sides of the compression zone. This solution has the advantage that the compression has no influence on the axial position of the tolerance compensation element and at the same time allows a very compact design of the entire connecting device.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: In the following embodiments are explained in detail with reference to the drawing. Show it:
In
In eine glatte, zentrale Bohrung
Das Toleranzausgleichselement
Das Setzgerät
In
In
In
Da das obere Ende der Blindnietmutter
In einer anderen Ausführungsform kann das Stauchen der Blindnietmutter
Im nächsten Schritt wird dann der Setzbolzen
Wenn der Setzbolzen
Die Anordnung aus Blindnietmutter
Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann in vielfältiger Weise abgewandelt werden. Beispielsweise ist es möglich, das Toleranzausgleichselement
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung soll nun anhand der
In
Ein Setzgerät
Im gezeigten Beispiel sind die Einschraubtiefe des Toleranzausgleichselements
Wenn ausgehend von dem in
Zum Beispiel lässt sich die Anordnung so wählen, dass das Außengewinde
Die Übertragung der Zugkraft vom Setzbolzen
Um zu verhindern, dass das Toleranzausgleichselement
In der Ausgangsposition in
Auch wenn mit dem zweistufigen Setzbolzen
Eine weitere denkbare Abwandlung des Verfahrens besteht darin, dass mit einem Setzbolzen gearbeitet wird, der nur dem oberen Teil des Setzbolzens
Eine weitere mögliche Variante des Verfahrens und eine entsprechende Gestaltung der Blindnietmutter und des Toleranzausgleichselements sind in
Auf der linken Seite in
Beim Setzen der Blindnietmutter
Die Ausführungsform nach
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