DE102014218866A1

DE102014218866A1 - Spreizniet

Info

Publication number: DE102014218866A1
Application number: DE102014218866.0A
Authority: DE
Inventors: Anton Hügler; Mario Ernst; Reiner Nigemeier; Martin Mang; Johannes Schwarzkopf
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-09-19
Filing date: 2014-09-19
Publication date: 2016-03-24

Abstract

Um bei Spreiznieten die Haltekräfte zu erhöhen und sie für größere Öffnungstoleranzen im Bereich von 5/10 mm oder mehr verwendbar zu machen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, auf den Spreizelementen des Spreiznietes Lamellen anzuordnen, die bevorzugt schraubenlinienförmig verlaufen und deren Außenränder entgegen der Einschubrichtung des Spreiznietes gebogen sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich einen Spreizniet zur Befestigung von Funktions- oder Bauteilen an einem Trägerelement mit einer zur Aufnahme des Spreiznietes vorgesehenen Öffnung, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Spreizniete dieser Art sind allgemein bekannt, beispielsweise als integraler Bestandteil eines Kabelbinders, der einen Kabelstrang an einem Karosseriebauteils eines Kraftfahrzeugs hält.
Da bisher im Automobilbau üblicherweise Bleche oder Bauteile aus Stahl oder Aluminium verwendet wurden, konnten die Aufnahmeöffnungen für die Spreizniete mit einer hinreichenden Toleranz von maximal +/–0,2 mm problemlos durch Bohren oder Stanzen hergestellt werden.
Neuerdings werden anstelle von Stahl- oder Aluminiumbauteilen vermehrt Bauteile aus Verbundwerkstoffen eingesetzt, um Gewicht zu sparen. Bei diesen Materialien werden die Öffnungen für Funktions- oder Bauteile nicht mehr gebohrt oder gestanzt, sondern mit Hilfe anderer Bearbeitungsverfahren wie z. B. durch Wasserstrahlschneiden hergestellt. Hierbei sind nur größere Öffnungstoleranzen erzielbar. Diese Toleranzen betreffen nicht nur den Öffnungsdurchmesser, sondern auch die Öffnungsgeometrie (Rundheit und Konizität).
Damit sind die heute üblichen Spreizniete nicht mehr verwendbar, da sie die Anforderung an sicheren und dauerhaften Halt einerseits und die Forderung nach leichter Fügbarkeit bei größeren Toleranzen im Öffnungsquerschnitt andererseits nicht erfüllen können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Spreizniet zur Verwendung bei großen Öffnungstoleranzen, wie beispielsweise in Verbundwerkstoffen üblich, zur Verfügung zu stellen, der sich leicht verbauen lässt und einen sicheren und dauerhaften Halt bietet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Spreizniet gelöst. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Durch die Verwendung von Lamellen auf den Spreizelementen des Spreiznietes wird auch bei größeren Öffnungstoleranzen sichergestellt, dass der Spreizniet in der Trägerelementöffnung sicher gehalten wird, da die Lamellen aufgrund ihres elastischen Verhaltens sich immer an die Öffnungswand anschmiegen und somit eine genügend hohe Haftkraft entwickeln. Bei dünnwandigen Trägerelementen hintergreifen sie die Trägerrückseite und verhindern so ein Lösen. Verstärkt wird dieser Effekt durch das bei Spreiznieten übliche Spreizen der Spreizelemente nach dem Einsetzen in die Aufnahmeöffnung.
Ein leichtes Einsetzen des erfindungsgemäßen Spreitznietes wird durch die Weiterbildung nach Anspruch 2 erreicht, ohne dass seine Arretierung beeinträchtigt wird.
Die Weiterbildung nach Anspruch 3 erleichtert ebenfalls – auch in Kombination mit der weiteren Ausgestaltung nach Anspruch 2 – das Einsetzen des Spreiznietes in seine Öffnung. Auch kann dadurch der Spreizniet drehend eingesetzt werden, was beim Einsetzen des Spreizniets zusätzlich verhindert, dass der Dorn in den Schaftteil eingeschoben wird.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 4 wird gerade bei dünnen Trägerelementen sicher verhindert, dass sich der Spreizniet auf Dauer löst.
Eine weitere Erleichterung des Einsetzens des Spreiznietes wird durch die Weiterbildung nach Anspruch 5 erzielt, insbesondere in Kombination mit der Weiterbildung nach Anspruch 6 oder 7.
Zwar ist es aus der DE-C 30 40 360 bekannt, auf dem Schaft eines Plastikstopfens Lamellen vorzusehen. Hierbei wird die Haltekraft allein durch die elastisch nachgiebigen Lamellen als einzige Haltemittel erzeugt, um so den Plastikstopfen beschädigungsfrei lösbar und wiederverwendbar zu gestalten. Demgegenüber betrifft die vorliegende Erfindung eine Erhöhung der Haltekraft von Spreiznieten.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung
1 bis 3 verschiedene perspektivische Ansichten eines erfindungsgemäßen Spreiznietes.
Der in den 1 bis 3 gezeigte Spreizniet 1 besteht in an sich bekannter Weise aus vier einzelnen Spreizelementen 2 bis 5, die einen Schaft 6 bilden. Gehalten werden sie von einem Flansch 7, der die Eindrücktiefe des Spreiznietes 1 in eine nicht gezeigte Öffnung eines nicht dargestellten Trägerelementes begrenzt.
Je nach Verwendung des Spreiznietes 1 kann an dem Flansch 7 ein weiteres Bauteil angebracht sein, beispielsweise ein Kabelbinder oder ein Halter für ein weiteres Bauteil. Daneben ist es möglich, ein Bauteil zwischen dem Flansch 7 und dem Trägerelement zu halten.
Um die einzelnen Spreizelemente 2 bis 5 gemeinsam aufzuspreizen, ist ein Dorn 8 vorgesehen, der in diesem Ausführungsbeispiel an seiner vorderen Spitze 8.1 einen Spitzkegel mit einer gegenüber dem Dorndurchmesser verbreiterten Basis aufweist. Dadurch wird verhindert, dass der Dorn 8 nach dem Eindrücken und Spreizen der Spreizelemente 2 bis 5 wieder heraus gezogen werden kann. Der Dorn 8 kann an seinem freien Ende noch einen Teller 8.2 als Eindrückbegrenzung aufweisen.
Auf dem Umfang eines jeden Spreizelementes 2 bis 5 sind radial nach außen weisende elastische Lamellen 10 bis 13 angeordnet, die eine von der freien Spitze der Spreizelemente 2 bis 5 zum Flansch 7 ansteigende Schraubenlinie bilden. Hierbei liegen die äußeren Kanten der Lamellen auf einer Mantellinie eines imaginären Zylinders, dessen Durchmesser geringfügig größer ist als der Öffnungsquerschnitt in dem Trägerelement. Unterbrochen wird diese Schraubenlinie durch die Abstände der einzelnen Spreizelemente 2 bis 5 voneinander.
Die Lamellen 10 bis 13 sind schräg verlaufend in Richtung auf den Flansch 7 gebogen, so dass sich der Spreizniet 1 leichter in die Öffnung des Trägerelements einschieben lässt, indem sich die Lamellen entgegen der Einschubrichtung umbiegen. Dadurch liegen die Lamellen 10 bis 13 beim Einsetzen des Spreiznietes 1 in die Öffnung des Trägerelementes nicht vollflächig an der Öffnungskante an, sondern berühren diese nur an drei Punkten. Die Lamellen 10 bis 13 müssen daher auch nicht gleichzeitig maximal einfedern, sondern können über die Lamellenlänge lokal überdrückt werden.
Durch die schraubenlinienförmige Anordnung der Lamellen 10 bis 13 kann der Spreizniet 1 zusätzlich zu einer geradlinigen Eindrückbewegung noch gedreht werden, ähnlich wie bei einer Schraube. Dadurch werden die Montagekräfte weiter reduziert.
Die an der freien Spitze der Spreizelemente 2 bis 5 angeordnete, erste Reihe der Lamellen 10 bis 13 besitzt einen geringeren Durchmesser als die übrigen. Sie weisen eine trilobulare Form auf, können jedoch auch die Kontur eines Vielecks besitzen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Spreiznietes 1 kann ein vergrößerter Toleranzausgleich gegenüber einem Spreizniet ohne Lamellen erzielt werden. So können konventionelle Spreizniete Öffnungstoleranzen von höchsten 3/10 mm ausgleichen, während der erfindungsgemäße Spreizniet 1 Toleranzen von 5/10 mm oder mehr ausgleichen kann. Weiterhin kann durch die Lamellen der Außendurchmesser der Spreizelemente 2 bis 5 reduziert werden.
Durch die Unterbrechung der Lamellen 10 bis 13 wird bei dünnen Trägerelementen nach Art von Dünnblechen ein Auffächern einzelner Lamellenteile an der Unterseite des Trägerelementes und dadurch eine hinterschneidungsartige Arretierwirkung erzielt, so dass ein ungewolltes Herausdrehen des erfindungsgemäßen Spreiznietes im Laufe seiner Nutzungsdauer sicher verhindert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

DE 3040360 C [0013]

Claims

Spreizniet zur Befestigung von Funktions- oder Bauteilen an einem Trägerelement mit einer zur Aufnahme des Spreiznietes vorgesehenen Öffnung, bestehend aus einem elastischen Schaftteil mit mindestens zwei axial sich erstreckenden Spreizelementen und einem tellerförmigen Flansch sowie mit einem im Schaftteil axial verschiebbaren Dorn zum Aufspreizen der Spreizelemente, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Spreizelementen (2 bis 5) sich radial erstreckende elastische Lamellen (10 bis 13) vorgesehen sind, deren Außendurchmesser geringfügig größer ist als der Öffnungsquerschnitt der Öffnung im Trägerelement.
Spreizniet nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der Spreizelemente (2 bis 5) geringfügig kleiner ist als der Öffnungsquerschnitt der Öffnung im Trägerelement.
Spreizniet nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (10 bis 13) schraubenlinienförmig angeordnet sind.
Spreizniet nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (10 bis 13) an ihren Außenkanten in Richtung des Flansches (7) gewölbt sind.
Spreizniet nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die näher am Schaftende angeordneten Lamellen (10 bis 13) einen verringerten Außendurchmesser besitzen.
Spreizniet nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die am Schaftende angeordneten Lamellen (10 bis 13) eine trilobulare Form aufweisen.
Spreizniet nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die am Schaftende angeordneten Lamellen (10 bis 13) eine Vieleck-Form aufweisen.