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Die Erfindung betrifft eine Bauteilanordnung mit einer Blindnietmutter zur Kopplung eines ersten Bauteils aus einer Aluminiumlegierung mit wenigstens einem zweiten Bauteil sowie die Verwendung einer Blindnietmutter in einer Bauteilanordnung.
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Im Bereich der Verbindungstechnik gibt es eine Vielzahl an Verbindungsmitteln, oder auch Fügehilfsmitteln genannt. Dazu gehört unter anderem auch der Bereich der Blindniete, wobei eine Spezialform dieser Verbindungsmittel die so genannte Blindnietmutter, oder auch Gewindehohlniet genannt, darstellt.
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Derartige Verbindungsmittel sind im Stand der Technik hinreichend bekannt. Blindnietmuttern zeichnen sich im Allgemeinen dadurch aus, dass sie in ein erste Bauteil durch einen bereits vorgefertigtes Loch durchgeführt werden bzw. darin eingesteckt werden, und im weiteren Verlauf das erste Bauteil mit einem zweite Bauteil in Kontakt gebracht wird, wobei anschließend das zweite Bauteil mittels eines Schraubmittels über die Blindnietmutter an diesem festgelegt wird. Durch das Einschrauben in den Blindniet erfolgt dessen Deformation in einem gewindefreien Längenabschnitt derart, dass sich eine wulstartige Ausformung in Richtung des zweiten Bauteils einstellt, welche eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und zweiten Bauteil einstellt. Die wulstartige Ausformung bietet eine Sicherung gegen ein Ausreißen des Blindnietes beim Einsatz des Schraubmittels. Besonders vorteilhaft kann die Blindnietmutter und eine derartige Verbindung von Bauteilen realisiert werden, welches nur eine einseitige Zugänglichkeit für die Montage erlauben, beispielsweise die Befestigung eines Blechbauteiles oder flanschbehafteten Bauteils an einem Hohlprofil.
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Um eine ausreichende Verbindungsfestigkeit zu erreichen, hat sich bei Blindnietmuttern der Einsatz von Schraubmitteln wie Schraube oder Schraubbolzen aus Stahl aufgrund der hohen maximal möglichen Auszugskräfte und der günstigen Kosten bewährt. Allerdings ergibt sich bei der Kombination mit Bauteilen aus Aluminium, insbesondere aus der Gruppe der 7000er Aluminiumlegierungen das Problem, dass die Blindnietmuttern aus Stahl stark korrosiv mit diesem Bauteil reagieren.
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Nun kennt der Fachmann aus dem Stand der Technik beispielsweise durch die
DE 60 2004 000 246 T2 oder die
DE 697 11 285 T2 auch Blindnietmuttern aus einer Aluminiumlegierung oder einer Kupferlegierung. Diese Blindnietmuttern werden heute allerdings nur eingesetzt für die Verbindung von Aluminiumbauteilen oder anderen nicht korrosiv aufeinander wirkenden Bauteilanordnungen, oder müssen einer speziellen Oberflächenbehandlung unterzogen werden.
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Ausgehend vom beschriebenen Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung zum einen darin, eine Bauteilanordnung bzw. Verbindung zu schaffen, die ausreichend korrosionsbeständig ist. Weiterhin ist Aufgabe, die Einsatzgrenzen einer Blindnietmutter aus einer Aluminiumlegierung durch konstruktive Optimierung zu erweitern undeine neue Verwendung vorzuschlagen, die es erlaubt, mit einer solchen Blindnietmutter zusätzliche Anforderungen zu erfüllen bzw. weitere Funktionen zu integrieren.
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Die erfindungsgemäße Bauteilanordnung nach Patentanspruch 1 löst den ersten Teil der Aufgabe. Die Unteransprüche 2 bis 13 sind vorteilhafterweise Fortführungen dieser Verwendung.
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Der zweite Teil der Aufgabe wird durch die Verwendung einer Blindnietmutter nach einer der Patentansprüche 14 oder 15 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird eine Bauteilanordnung umfassend ein erstes Bauteil, ein zweites Bauteil, wenigstens ein Schraubmittel sowie wenigstens eine Blindnietmutter aus einer Aluminiumlegierung vorgeschlagen, zum Einbringen in einen Wandbereich des ersten Bauteils und zur schraubtechnischen Kopplung mit wenigstens einem zweiten Bauteil, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil aus einer Aluminiumlegierung, insbesondere einer Aluminiumlegierung der Gruppe 7000er nach DIN EN 573-3 zumindest im Kopplungsbereich mit dem zweite Bauteil besteht, und dass ein Schraubmittel für die Kopplung aus einem kontaktkorrosiv auf das erste Bauteil wirkenden Werkstoff besteht.
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Durch diese Anordnung ist es möglich, diese Art der Verbindungstechnik für die Mischbauweise aus verschiedenen metallischen Werkstoffen einsetzbar zu machen, ohne auf zusätzliche Beschichtungen oder andere isolierende bzw. galvanische trennende Methoden der Oberflächenbehandlung angewiesen zu sein.
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Gleichzeitig wird durch die Blindnietmutter aus einem Aluminiumwerkstoffen erreicht, dass eine sehr präzise und starke Deformation im verwendeten Zustand im gewindefreien Längenabschnitt ermöglicht wird, unter Ausbildung einer dauerhaft stabilen Kopplung. Das Schraubmittel ist vorteilhafterweise aus einer Stahllegierung ausgebildet, aufgrund günstiger Kosten und größerer Auszugfestigkeit.
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Bevorzugt hat das zweite Bauteil insbesondere im Kopplungsbereich nur abschnittsweise Kontakt zum erste Bauteil, wobei der Nietkopf entweder eine Breite und eine Länge, also eckig ist, oder einen Durchmesser aufweist, also kreisrund ist, und dass das zweite Bauteil vom Nietkopf innerhalb einer zur Kontaktfläche zwischen Nietkopf und erstem Bauteil parallelen Ebene einen Abstand aufweist. Wird nun eine Schraubverbindung realisiert derart, dass das zweite Bauteil einem Abstand innerhalb einer zur Kontaktfläche zwischen Nietkopf und erstem Bauteil parallelen Ebene aufweist, so droht bei Blindnietmuttern nach dem Stand der Technik das Problem, das beim Anziehen des Schraubmittels der Blindniet aus dem erste Bauteil herausgerissen wird oder die Abstützung am zweite Bauteil aufgrund dieses Abstands nicht vollständig gewährleistet ist. Üblicherweise muss dass durch zusätzliche Unterlegmittel kompensiert werden, was sich aufgrund des Handlingaufwands als schwer automatisierbar erweist, und bei Ausführung des ersten Bauteils als Hohlprofile nahezu ausgeschlossen ist. Daher muss im oft die Wandstärke entsprechend so erhöht werden, dass eine Ausziehen der Blindnietmutter beim Aufbringen des Einschraubdrehmoments des Schraubmittels verhindert wird. Dies kann durch erfindungsgemäße Anordnung und Verwendung der Blindnietmutter effizienter verhindert werden. Besonders vorteilhaft kann vorgesehen werden, dass in der Bauteilanordnung die Summe aus der Breite des Nietkopfs und dem doppelten Abstand zwischen zweitem Bauteil und Nietkopf gemessen achsparallel zur Kopfbreitenrichtung dem 0,7 bis 1,2-fachem, insbesondere dem 0,8 bis 1-fachen Wulstdurchmessers entspricht. Alternativ ist bei kreisrunden Blindnietenmuttern vorgesehen, dass die Summe aus dem Durchmesser des Nietkopfs und dem doppelten Abstand zwischen zweitem Bauteil und Nietkopf gemessen achsparallel zur Kopfbreitenrichtung dem 0,7 bis 1,2-fachem, bevorzugt dem 0,8 bis 1-fachem Wulstdurchmessers entspricht.
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Es ist aufgrund Toleranzausgleichsfunktion zwischen erstem Bauteil, zweitem Bauteil und ggf. weiteren Bauteilen auch möglich, dass der Abstand zwischen einer Blindnietmutter und dem zweiten Bauteil in der Kopfbreitenrichtung oder der Kopflängenrichtung von beiden Seiten des Nietkopfes aus gemessen nicht konstant ist. Diese Variante wird in 6 der Figurenbeschreibung näher erläutert. In diesem Fall gilt im Rahmen der Erfindung, dass anstelle des doppelten Abstands zwischen zweitem Bauteil und Nietkopf gemessen achsparallel zur Kopfbreitenrichtung oder achsparallel zur Kopflängenrichtung die Summe der beiden voneinander verschiedenen Abstände achsparallel zur Kopfbreitenrichtung oder die Summe der beiden voneinander verschiedenen Abstände achsparallel zur Kopflängenrichtung herangezogen wird, so dass gilt, die Summe aus der Breite des Nietkopfs und zwei voneinander verschiedenen Abständen zwischen zweitem Bauteil und Nietkopf gemessen achsparallel zur Kopfbreitenrichtung entspricht dem 0,9 bis 1,1-fachem des Wulstdurchmessers oder dass die Summe aus dem Durchmesser des Nietkopfs und zwei voneinander verschiedenen Abständen zwischen zweitem Bauteil und Nietkopf gemessen achsparallel zur Kopfbreitenrichtung entspricht dem 0,7 bis 1,2-fachem, bevorzugt dem 0,8 bis 1-fachem Wulstdurchmessers.
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Bevorzugt weist die Blindnietmutter in erfindungsgemäßer Bauteilanordnung in einem gewindefreien Längenabschnitt wenigstens abschnittsweise eine wulstartige Ausformung mit einem vergrößerten Wulstdurchmesser auf, wobei der Wulstdurchmesser größer ist als der Abstand zwischen Nietkopf und zweitem Bauteil innerhalb einer zur Kontaktfläche zwischen Nietkopf und erstem Bauteil parallelen Ebene. Dadurch wird eine deutlich vergrößerte Ausziehsicherung des Nietkopfes aus dem ersten Bauteil erreicht, insbesondere bei entsprechend vergrößertem Abstand zwischen zweitem Bauteil und Nietkopf. Es ergibt sich durch die wulstartige Ausformung zuverlässig eine zusätzliche Stützfläche, welche neben der Wandstärke des ersten Bauteils selbst dafür sorgt, dass ein Ausziehen aus dem ersten Bauteils nicht erfolgt, und über die Lebensdauer der Bauteilverbindung eine höhere Belastbarkeit der Verbindung auf Biegung und Torsionslasten gegeben ist.
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Ein derartiger Abstand zwischen Nietkopf und zweitem Bauteil innerhalb einer zur Kontaktfläche zwischen Nietkopf und erstem Bauteil parallelen Ebene kann beispielsweise realisiert werden, indem eine Toleranzausgleichöffnung im zweiten Bauteil im Kopplungsbereich wenigstens in einer Raumrichtung innerhalb einer zur Kontaktfläche zwischen Nietkopf und erstem Bauteil parallelen Ebene ausgebildet ist. Eine Toleranzausgleichöffnung ist insbesondere dann notwendig, wenn Bauteile größerer geometrischer Ausdehnung verbunden werden, um eine Lageorientierung relativ zu einem definierten Punkt zu erlauben, wie dies beispielsweise im Automobilkarosseriebau gefordert wird, um Herstellungstoleranzen bei der Kopplung auszugleichen. Eine solche Toleranzausgleichöffnung kann dabei innerhalb einer Raumebene entlang einer Raumachse erfolgen, oder aber auch entlang zweier senkrecht zueinanderstehen stehenden Raumachsen der Raumebene. Besonders in letzterer Variante ist es entscheidend, dass die wulstartige Ausformung unter Ausbildung eines vergrößerten Wulstdurchmessers zuverlässig und gleichmäßig erfolgt, so dass eine ausreichend große Stützfläche ausgebildet wird. Unter Wulstdurchmesser ist hierbei derjenige Durchmesser zu verstehen, der sich gemessen vom Außenumfang der Blindnietmutter im gewindefreien Längenabschnitt, also zwischen Nietkopf und Längenabschnitt mit Gewinde, als Maximum einstellt.
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In einer Weiterbildung der Erfindung beträgt der Abstand gemessen achsparallel zur Kopfbreitenrichtung mindestens der halben Breite oder mindestens des halben Durchmessers des Nietkopfes. Alternativ ist es möglich, dass der Abstand gemessen achsparallel zur Kopflängenrichtung mindestens der halben Länge des Nietkopfes entspricht.
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Wiederum alternativ ist es möglich, dass der Abstand gemessen achsparallel zur Kopfbreitenrichtung mindestens der halben Breite des Nietkopfes und gemessen achsparallel zur Kopflängenrichtung zugleich mindestens der halben Länge des Nietkopfes entspricht. Bei einer derartigen Erfindung ist die Gefahr eines ausreißen der Blindnietmutter bei Verwendung des Schraubmittels besonders groß, zumindest aber ist eine dauerfeste Verbindung über die Lebensdauer des ersten und zweiten Bauteils nicht gewährleistet.
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Bevorzugt umfasst die Bauteilanordnung wenigstens zwei Blindnietmuttern, wobei das zweite Bauteil im Kopplungsbereich mit den Blindnietmuttern jeweils eine Öffnung für Durchführung des Schraubmittels aufweist, wobei die Öffnungen einen Toleranzausgleich in zwei zueinander senkrecht stehenden Raumachsen innerhalb einer zur Kontaktfläche zwischen Nietkopf und erstem Bauteil parallelen Ebene ermöglichen.
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In einer Weiterbildung der Erfindung schließt die Blindnietmutter in der Bauteilanordnung mit der Oberfläche des ersten Bauteils zumindest im Kopplungsbereich im Wesentlichen bündig ab. Bevorzugt weist die Blindnietmutter eine Kopfhöhe auf, welche mindestens 1/3 der Wandstärke des ersten Bauteils im Kopplungsbereich entspricht. Damit wird erreicht, dass die Zuführung und Kopplung des zweiten Bauteils zum ersten Bauteil im Kopplungsbereich besonders zuverlässig und genau möglich ist, ohne dass ein Kippen oder sonstige Ungenauigkeiten bei der Positionierung auftreten. Ebenso lassen sich damit undefinierte Spaltes, die beispielsweise für einen späteren Korrosionsangriff dienen könnten, zuverlässig vermeiden.
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Weiterhin bevorzugt kann allerdings auch der Blindniet eine Kopfhöhe aufweisen, welche zwischen 1/4 und dem 1,5-fachen der Wandstärke des erste Bauteils im Kopplungsbereich entspricht, und durch nur partielles Eindrücken in das Wandmaterial des ersten Bauteils gegenüber dessen Oberfläche übersteht. Bei einer derartigen Verwendung kann ein gezielter Fügespalt eingestellt werden, welcher zwischen dem erste Bauteil und dem zweite Bauteil zumindest im Kopplungsbereich ausgebildet ist, wobei der Spalt beispielsweise für eine zusätzliche stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise durch ein Klebeverfahren, genutzt werden kann. Es ist aber auch möglich, dass der derart eingestellte Spalt als Toleranzausgleich dienen kann zwischen dem erste Bauteil und dem zweite Bauteil in einer Richtung senkrecht zur zum Nietkopf parallelen Raumebene. Weiterhin kann der überstehende Nietkopf ausgebildet sein, wenn eine erhöhte Momentenabstützung des Schraubmittels durch den Nietkopf selbst erforderlich wird. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung einer Blindnietmutter aus einer Aluminiumlegierung, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung der 5000 er Gruppe nach DIN EN 573-3 in einer Bauteilanordnung wie oben beschrieben.
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Die Blindnietmutter umfasst in einer ersten Variante einen runden Querschnitt mit einem ersten Längenabschnitt mit einem Außendurchmesser und einem Innengewinde mit einem Gewindedurchmesser sowie einen gewindefreien Längenabschnitt mit einem Innendurchmesser sowie einen Nietkopf mit einer Kopfhöhe insbesondere zwischen 0,1 und 3 mm, bevorzugt 0,3 bis 1,5 Millimeters. Entscheidend dabei ist erfindungsgemäß, dass das Verhältnis von Außendurchmesser und Innengewindedurchmesser zwischen 1,3 und 2,5, bevorzugt zwischen 1,5 und 2,1. Das besondere bei einer derartigen Ausgestaltung der geometrischen Verhältnisse der Blindnietmutter ist eine präzise wulstartige Ausformung bei dessen Verwendung.
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Eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Verwendung sieht eine Blindnietmutter vor, dass diese aus einer Aluminiumlegierung, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung der 5000er Gruppe nach DIN EN 573-3 mit einem mehreckigen Querschnitt versehen ist, und einem ersten Längenabschnitt mit einem Außenumfang und ein Innengewinde mit einem Gewindedurchmesser sowie einen gewindefreien Längenabschnitt mit einem Innendurchmesser sowie einen Nietkopf aufweist, dadurch gekennzeichnet dass das Verhältnis von Innendurchmesser zu Innengewindedurchmesser zwischen 2,5 und 1,5 beträgt. Auch hier dient dieses geometrische Verhältnis der Durchmesser bzw. Umfang zueinander dazu, eine präzise wulstartige Ausformung im gewindefreien Längenabschnitt des der Blindnietmutter einzustellen, wenn dieser erfindungsgemäß verwendet wird, insbesondere um eine zusätzliche Abstützung durch die Blindnietmutter selbst zu erreichen, wenn ein größerer Abstand zwischen Nietkopf und zweitem Bauteil in einer zum Nietkopf parallelen Raumebene gegeben ist. Bevorzugt beträgt die Höhe des Nietkopfs zwischen 0,1 und 3 mm, bevorzugt 0,3 bis 1,5 mm.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von verschiedenen Ausführungsvarianten mit Figurenbeschreibung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen
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1 eine erste. Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung,
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2 eine zweite. Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung,
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3 eine dritte. Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung.
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4 eine erste Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Verwendung einer Blindnietmutter
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5 eine zweite Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Verwendung einer Blindnietmutter
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6 einen Ausschnitt auf erfindungsgemäße Bauteilanordnung in einer perspektivische Ansicht
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Für gleiche oder ähnliche Funktionen bzw. Bereiche werden soweit sinnvoll dieselben Bezugszeichen verwendet.
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1 zeigt in einer Querschnittsansicht eine erste Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung in einem Kopplungsbereich 6 eines ersten Bauteils 1 zu einem zweien Bauteil 2. Das erste Bauteil 1 mit der Wandstärke H1 ist von der Blindnietmutter 10 durchsetzt derart, dass der Kopf 14 der Blindnietmutter 10 bündig mit der Oberfläche 4 des ersten Bauteils im Kopplungsbereich 6 abschließt. Der Blindniet 10 erstreckt sich durch die Wandstärke H1 des ersten Bauteils hindurch. Der Blindniet 10 weißt neben seinem Nietkopf 14 einen gewindefreien Längenabschnitt 11 auf, dessen Länge L11‘ in der erfindungsgemäßen Anordnung durch kompaktiert ist, sowie einen zweiten Längenabschnitt 12 mit Gewinde 13 der Länge Lg, wobei im Bereich des gewindefreien Längenabschnitt 11 eine wulstartige Ausformung 15 ausgebildet ist mit dem Durchmesser Dw und einer Wulststärke Lw. Die Ausformung ergibt sich in der Bauteilanordnung aufgrund des durch das angedeutete Schraubmittel 9 eingebrachte Anzugdrehmoment, so dass sich auch der gewindefreie Längenabschnitt 11 kompaktiert bzw. verkürzt. Die Summe aus der Breite Bk des Nietkopfs 14 und dem doppelten Abstand A zwischen zweitem Bauteil 2 und Nietkopf 14 beträgt hier dem einfachen Wulstdurchmesser Dw.
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An der Oberfläche 4 des ersten Bauteils 1 liegt das zweite Bauteil 2 an, welches in einem Abstand A zum Nietkopf 14 in einer zur Kontaktfläche zwischen Nietkopf 14 und erstem Bauteil 1 parallelen Ebene E angeordnet ist. Erkennbar ist in dieser Ausführungsvariante, dass der Abstand A etwa der doppelten Wandstärke H1 des ersten Bauteils entspricht, was hier durch eine besonders große Öffnung 8 im zweiten Bauteil zum Zwecke des Toleranzausgleichs beider Bauteile zueinander realisiert ist. Auf der dem Nietkopf 14 abgewandten Ende der Blindnietmutter 10 ist ein der erleichterten Einbringung dienende Fase mit einem Winkel α zwischen der Stirnseite 16 bzw. der Längsflanke des Außenumfangs dieses Endes und der zum Nietkopf parallelen Raumebene E ausgebildet.
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2 stellt eine zweite Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung und eines erfindungsgemäßen Blindnietmutter 10 dar, wobei sie sich von der ersten Ausführungsvariante dadurch unterscheidet, dass zum einen der Abstand A zwischen Nietkopf 14 und zweitem Bauteil 2 innerhalb einer zur Kontaktfläche zwischen Nietkopf 14 und erstem Bauteil 1 parallelen Ebene E in etwa der Wandstärke H1 des ersten Bauteils 1 entspricht. Die Summe aus der Breite Bk des Nietkopfs 14 und dem doppelten Abstand A zwischen zweitem Bauteil 2 und Nietkopf 14 entspricht hier dem 1,2-fachen Wulstdurchmesser Dw. Zum anderen unterscheidet sich diese Ausführungsvariante dadurch von der ersten Ausführungsvariante, dass der Nietkopf 14 eine größere Kopfhöhe Hk aufweist und über die Oberfläche 4 des ersten Bauteils 1 um etwa 1/3 seiner Kopfhöhe Hk mit dem Überstand A3 übersteht. Auf der dem Nietkopf 14 abgewandten Ende der Blindnietmutter 10 ist eine der erleichterten Einbringung dienende Fase mit einem Winkel α zwischen der Stirnseite 16 dieses Endes und der zum Nietkopf 14 parallelen Raumebene E ausgebildet.
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Im Gegensatz dazu zeigt 3 eine dritte Ausführungsvariante mit einem Abstand zwischen dem Nietkopf 14 und dem zweiten Bauteil 2 innerhalb einer zur Kontaktfläche zwischen Nietkopf 14 und erstem Bauteil 1 parallelen Ebene E, wobei der Abstand A zum einen größer ist als die Wandstärke H1 des ersten Bauteils 1. Zum anderen aber entspricht die Summe aus doppelten Abstand A und Kopfbreite Bk bzw. Kopfdurchmesser Dk dem 0,9-fachen Wulstdurchmesser Dw.
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Weiterhin allen drei Ausführungsvarianten gemein ist die Ausbildung des ersten Bauteils als Aluminiumbauteile insbesondere aus einer Aluminiumlegierung der Gruppe 7xxx nach DIN EN 573-3 und der Blindnietmutter 10 selbst aus einer Aluminiumlegierung. Das Schraubmittel 9 zur erfindungsgemäßen Verwendung der Blindnietmutter 10 besteht vorteilhafterweise aus einem Stahlwerkstoff, was die Anwendung von in der Praxis erforderlichen hohen Anzugdrehmomenten erlaubt. Außerdem lässt sich nur so eine ausreichende Selbstsicherung der Schraubenmittel-Nietmutter-Verbindung gewährleisten.
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Der Abstand A bezogen auf eine einzelne Blindnietmutter 10 kann sich in Rahmen der Erfindung je nach sich aus der Fertigung ergebender Toleranzen derart unterscheiden, dass zum zweiten Bauteil von einer Seite des Nietkopfes betrachtet ein größerer Abstand eingestellt ist als von der dieser gegenüberliegenden Seite des Nietkopfes 14. Auch ist es möglich, dass Abstände rund um den Nietkopf 14 zum zweiten Bauteil 2 bestehen, die sich aufgrund eines eckigen oder nicht kreisrunden Nietkopfes 14 ergeben. Im Rahmen der Erfindung gilt stets das Maximum dieses Abstands als relevantes Maß. Zu vernachlässigen sind hierbei jedoch aus verschiedenen Gründen eingebrachte Kerben in den Nietkopf 14, wenn die Kerbe in Verhältnis zum Gesamtumfang des Nietkopfes zu vernachlässigen ist.
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4 zeigt eine erste Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Blindnietmutter in Querschnitt. Diese weist einen Nietkopf 14 der Kopfhöhe Hk und der Kopfbreite Bk bzw. bei kreisrundem Nietkopf 14 des Kopfdurchmessers Dk auf. Es schließt sich ein gewindefreier Längenabschnitt der Länge L1 an, welcher sich in axialer Richtung der Blindnietmutter 10 erstreckt. Daran wiederum schließt sich der Längenabschnitt 12 mit Gewinde 13 der Länge Lg, konkret mit einem Innengewinde des Gewindedurchmessers Dig, an. Der Außendurchmesser Da ist im Gewindefreien Längenabschnitt 11 sowie in einem größeren Teil des Längenabschnitts mit Gewinde 12 identisch. Lediglich das in der Bildebene untere Ende läuft konisch verjüngt aus, um die Einbringung der Blindnietmutter 10 in die vorgefertigte Öffnung 8 bzw. Loch des ersten Bauteils 1 zu vereinfachen. In der erfindungsgemäßen Anordnung gemäße den 3 würde sich der gewindefreie Längenabschnitt 11 beim Anziehen des nicht gezeigten Schraubmittels 9 unter Ausbildung der wulstartigen Ausformung 15 zusammenstauchen, so dass dieser Längenabschnitt 11 am Ende signifikant verkürzt ist.
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Im verjüngten Ende ist ein Winkel α zwischen der Stirnseite 16 dieses Endes und der zum Nietkopf 14 parallelen Raumebene E ausgebildet.
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Es sei an dieser Stelle nochmals klargestellt, dass der gewindefreie Längenabschnitt vor der erfindungsgemäßen Verwendung eine Länge L1 aufweist, welche durch die erfindungsgemäße Verwendung dann gestaucht, also verkürzt wird, was durch das Bezugszeichen L1‘ in den 1 bis 3 angedeutet ist.
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Zur optimalen Verformung zur wulstartigen Ausformung ist der Innendurchmesser Di des gewindefreien Längenabschnitts 11 größer als der Gewindedurchmesser Dig. Es können auch weitere Maßnahmen zur Verformbarkeitssteigerung, beispielsweise eine lokale Wärmebehandlung dieses Längenabschnitts oder lokale Solldeformationspunkte, insbesondere Materialschwächungen eingebracht werden.
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5 zeigt eine zweite Ausführungsvariante einen erfindungsgemäßen Blindnietmutter 10 in Querschnitt. Im Gegensatz zur 4 weist hier die Blindnietmutter nur einen sehr klein Ausgeprägten Nietkopf 14 auf, der nur an einer Fase am Außenumfang zu erkennen ist und dazu dient, in das erste Bauteil 1 vollständig versenkt zu werden, so dass die Oberfläche des ersten Bauteils 1 im Kopplungsbereich 6 mit dem Nietkopf 14 bündig abschließt.
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6 schließlich zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Bauteilanordnung. Der Übersichtlichkeit halber wurden die Schraubmittel 9 exponiert dargestellt. Gleichwohl bilden die Schraubmittel 9 selbstverständlich mit den Blindnietmuttern 10, welche hier in ein erstes Bauteil 1, was die Form eines Hohlprofils aufweist, angeordnet sind, eine erfindungswesentliche Funktionseinheit. Zu erkennen sind im Kopplungsbereich 6 zunächst die in die Wand des Hohlprofils eingebrachten Blindnietmuttern 10, 10‘. Das zweite Bauteil 2 weist im Kopplungsbereich 6 Langlöcher auf. Es ergeben sich Abstände A, A‘ zwischen dem zweiten Bauteil und den Nietköpfen, wobei die Abstände gemessen werden innerhalb einer zur Kontaktfläche zwischen den jeweiligen Nietköpfen 14 und erstem Bauteil 1 parallelen Ebene E. Die Abstände A, A‘ entstehen in diesem Beispiel aufgrund der Ausgestaltung des zweiten Bauteils 2 mit Langlöchern. Ein erster Abstand A besteht entlang einer ersten Raumachse X achsparallel zur Kopfbreitenrichtung der einen Blindnietmutter 10 und der zweite Abstand A‘ besteht entlang einer zweiten Raumachse senkrecht zu dieser Raumachse in Kopflängenrichtung Z der anderen Blindnietmutter 10‘. Dadurch wird ein Toleranzausgleich für die Befestigung des zweiten Bauteils 2 am ersten Bauteils 1 sowie auch in einem Anbindungspunkt 3 zu einem dritten Bauteil (nicht dargestellt) ermöglicht.
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Zu erkennen ist in dieser Bauteilanordnung auch, dass der Abstand A entlang einer ersten Raumachse X achsparallel zur Kopfbreitenrichtung der einen Blindnietmutter 10 fast nur einseitig vorliegt, während auf der gegenüberliegenden Seite dieses Nietkopfes 10 der Abstand nahezu null ist. Die Toleranzausgleichmöglichkeit durch das Langloch 17 im zweiten Bauteil ist also weitestgehend ausgeschöpft. Der andere Nietkopf 14‘ hat in Kopflängenrichtung bzw. entlang der Raumachse Y dagegen beidseitig Abstände A‘, wobei sich diese jedoch auch unterscheiden, weil die Blindnietmutter 10‘ relativ zum Zentrum des Langlochs 17‘‚ in der Raumachse Y versetzt angeordnet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erstes Bauteil
- 2
- zweites Bauteil
- 3
- Anbindungspunkt drittes Bauteil
- 4
- Oberfläche zu 1
- 5
- Oberfläche zu 3
- 6
- Kopplungsbereich
- 7
- Wand zu 1
- 8
- Öffnung
- 9
- Schraubmittel
- 10, 10‘
- Blindnietmutter
- 11
- gewindefreier Längenabschnitt
- 12
- Längenabschnitt
- 13
- Gewinde
- 14
- Nietkopf
- 15
- wulstartige Ausformung
- 16
- Stirnseite zu 10
- 17, 17‘
- Langloch zu 2
- A, A’
- Abstand
- A2
- Abstand
- A3
- Überstand
- Da
- Außendurchmesser/Außenumfang
- Di
- Innendurchmesser zu 11
- Dig
- Innendurchmesser zu 12
- Dk
- Durchmesser zu 14
- Dw
- Durchmesser/Umfang zu 15
- Lw
- Wulststärke zu 15
- L1
- Länge zu 11
- Lg
- Länge zu 12
- Bk
- Breite zu 14
- Lk
- Länge zu 14
- Hk
- Höhe zu 14
- H1
- Wandstärke zu 1
- E
- Ebene zu 14
- R
- Radius
- X
- Raumachse
- Y
- Raumachse
- Z
- Raumachse
- α
- Winkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 602004000246 T2 [0005]
- DE 69711285 T2 [0005]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN EN 573-3 [0009]
- DIN EN 573-3 [0020]
- DIN EN 573-3 [0022]
- DIN EN 573-3 [0035]
