DE102015203067A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Heißnieten mittels eines Kunststoffniets sowie heißgenieteter Kunststoffniet - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Heißnieten mittels eines Kunststoffniets sowie heißgenieteter Kunststoffniet Download PDF

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung (220) zum Heißnieten mittels eines Kunststoffniets vorgestellt. Dabei weist die Vorrichtung eine Anlageoberfläche (221) zur Anlage gegen ein Werkstück und einen Vertiefungsabschnitt (222) zum Ausformen eines Schließkopfes des Kunststoffniets auf. Hierbei ist der Vertiefungsabschnitt (222) relativ zu der Anlageoberfläche (221) bis zu einer ersten Tiefe ausgenommen. Die Vorrichtung (220) weist einen an den Vertiefungsabschnitt (222) angrenzend angeordneten Ausgleichsabschnitt (223) zum Ausformen eines Randabschnittes durch Aufnahme von aus dem Vertiefungsabschnitt (222) verdrängtem Material des Kunststoffniets auf. Dabei ist der Ausgleichsabschnitt (223) relativ zu der Anlageoberfläche (221) bis zu einer zweiten Tiefe ausgenommen, die geringer als die erste Tiefe ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Heißnieten mittels eines Kunststoffniets, auf ein Verfahren zum Heißnieten mittels eines Kunststoffniets sowie auf einen heißgenieteten Kunststoffniet, insbesondere für Komponenten eines Getriebes eines Fahrzeugs oder dergleichen.
  • Bei einem herkömmlichen Heißnietvorgang können unerwünschte, undefinierte Grate durch überschüssiges Material entstehen, welches beim Heißnieten vom Stempel bzw. Nietkopfsetzer nach außen verdrängt wird.
  • Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Vorrichtung zum Heißnieten mittels eines Kunststoffniets, ein verbessertes Verfahren zum Heißnieten mittels eines Kunststoffniets sowie einen verbesserten heißgenieteten Kunststoffniet gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
  • Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann insbesondere beim Heißnieten von Kunststoffnieten bzw. Kunststoffdomen ein Volumenausgleich geschaffen werden, um anstatt eines undefinierten Grates, welcher sich lösen kann, eine feste Kontur bzw. einen festen Randabschnitt an einem erzeugten Schließkopf eines Kunststoffniets auszuformen. Anders ausgedrückt kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielsweise ein beim Ausformen eines Schließkopfes eines Kunststoffniets verdrängtes Material zu einem definierten Randabschnitt den Schließkopf herum ausgeformt sein oder werden. Es kann somit insbesondere eine definierte Formgebung von beim Ausformen des Schließkopfes verdrängtem Kunststoffmaterial zu einem Randabschnitt definierter Dicke realisiert werden.
  • Vorteilhafterweise kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielsweise durch einen solchen Volumenausgleich vermieden werden, dass beim Ausformen von Schließköpfen von Kunststoffnieten undefinierte Grate entstehen, die sich möglicherweise ablösen. Es kann erreicht werden, dass beim Ausformen von Schließköpfen von Kunststoffnieten überschüssiges Material mit einer definierten Stärke verdrängt wird und dabei fest mit dem schließenden Nietkopf bleibt. Durch eine solche feste Anbindung an den Schließkopf kann ein Ablösen eines solchen Materialüberstandes während des Betriebes verhindert werden. Da üblicherweise beim Heißnieten eine Ausbildung eines Grates aufgrund von Toleranzen von Bauteilen und Werkzeugen kaum ausschließbar ist, kann das beim Heißnieten vom Nietwerkzeug oder Stempel nach außen verdrängte, überschüssige Material, aus dem ansonsten ein Grat entstehen würde, unter Verwendung eines definierten Raumes zum Volumenausgleich zu einem definierten Randabschnitt ausgeformt sein oder werden. Anders ausgedrückt kann somit verhindert werden, dass ein solches Material sich mit einer instabil geringen Materialdicke zwischen Werkzeug und Befestigungsteil drängt und entsteht eine so genannte Filmhaut entsteht. Somit können heißgenietete Verbindungen auch für Getriebeanwendungen sicher zum Einsatz kommen, da zuverlässig verhindert werden kann, dass sich ein Grat oder eine sogenannte Filmhaut im Betrieb löst und somit Partikel bzw. Restschmutz entstehen, was für Getriebeanwendungen nicht erlaubt wäre.
  • Eine Vorrichtung zum Heißnieten mittels eines Kunststoffniets weist eine Anlageoberfläche zur Anlage gegen ein Werkstück und einen Vertiefungsabschnitt zum Ausformen eines Schließkopfes des Kunststoffniets auf, wobei der Vertiefungsabschnitt relativ zu der Anlageoberfläche bis zu einer ersten Tiefe ausgenommen ist. Ferner weist die Vorrichtung einen an den Vertiefungsabschnitt angrenzend angeordneten Ausgleichsabschnitt zum Ausformen eines Randabschnittes durch Aufnahme von aus dem Vertiefungsabschnitt verdrängtem Material des Kunststoffniets auf, wobei der Ausgleichsabschnitt relativ zu der Anlageoberfläche bis zu einer zweiten Tiefe ausgenommen ist, die geringer als die erste Tiefe ist.
  • Die Vorrichtung kann ein Werkzeug oder Nietwerkzeug ähnlich einem Nietkopfsetzer oder Stempel repräsentieren oder aufweisen. Wenn die Vorrichtung mit der Anlageoberfläche in Anlage gegen das Werkstück gebracht ist, kann eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Heißnieten ausgeführt werden. Der Kunststoffniet kann zum Heißnieten in einer in dem Werkstück ausgeformten Öffnung angeordnet sein. Mittels des Kunststoffniets kann das Werkstück beispielsweise mit einem weiteren Werkstück verbunden sein oder werden. Der Kunststoffniet kann ein erstes Ende mit einem Setzkopf und ein zweites Ende für den Schließkopf aufweisen. Alternativ kann der Kunststoffniet als ein Blindniet ausgeformt sein. Das Material des Kunststoffniets kann beispielsweise ein Thermoplast sein. Die Vorrichtung kann optional ferner eine Heizeinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um das Material des Kunststoffniets zum Ausformen des Schließkopfes und des Randabschnittes zu erwärmen, um eine plastische Verformbarkeit des Materials zu bewirken. Die erste Tiefe kann eine maximale Tiefe des Vertiefungsabschnittes repräsentieren. Die zweite Tiefe kann eine maximale Tiefe des Ausgleichsabschnittes repräsentieren. Somit kann eine den Vertiefungsabschnitt ausformende Fläche gegenüber einer den Ausgleichsabschnitt ausformenden Fläche zurückgesetzt sein. Die den Ausgleichsabschnitt ausformende Fläche kann gegenüber der Anlageoberfläche zurückgesetzt sein. Der Vertiefungsabschnitt kann über einen Absatz direkt an den Ausgleichsabschnitt angrenzen. Der Ausgleichsabschnitt kann über einen weiteren Absatz direkt an die Anlageoberfläche angrenzen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann der Ausgleichsabschnitt sich zumindest entlang eines Teilabschnittes eines Umfangs des Vertiefungsabschnittes um den Vertiefungsabschnitt herum erstrecken. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass verdrängtes Material des Kunststoffniets zuverlässig und definiert aufgenommen werden kann. Somit kann eine Entstehung unerwünschter Grate, die sich unkontrolliert ablösen können, vermieden werden.
  • Dabei kann der Ausgleichsabschnitt durchgehend ringförmig ausgeformt sein. Hierbei kann der Ausgleichsabschnitt durch eine Vertiefung oder Ausnehmung in Gestalt eines Flachringes ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine einfache Aufnahme des beim Ausformen des Schließkopfes verdrängten Materials erleichtert werden kann. Somit ist der Randabschnitt besonders zuverlässig ausformbar.
  • Alternativ kann der Ausgleichsabschnitt unterbrochen ringförmig ausgeformt sein. Hierbei kann der Ausgleichsabschnitt durch eine Vertiefung oder Ausnehmung in Gestalt zumindest zweier Segmente eines Flachringes ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein Ausfüllungsgrad des Ausgleichsabschnittes durch das verdrängte Material erhöht werden kann, sodass eine Stabilität des Randabschnittes weiter erhöht werden kann.
  • Ferner können der Vertiefungsabschnitt und der Ausgleichsabschnitt als eine zusammenhängende Ausnehmung ausgeformt sein. Anders ausgedrückt können der Vertiefungsabschnitt und der Ausgleichsabschnitt Teil einer zusammenhängenden Ausnehmung sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Aufnahme des beim Ausformen des Schließkopfes verdrängten Materials noch zuverlässiger und einfacher erfolgen kann.
  • Insbesondere kann die zweite Tiefe mindestens 0,1 Millimeter, mindestens 0,2 Millimeter oder mindestens 0,3 Millimeter betragen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass mittels eines solchen Ausgleichsabschnittes ein besonders stabiler, fest mit dem Schließkopf verbundener Randabschnitt ausformbar ist.
  • Auch kann der Vertiefungsabschnitt bis zu der ersten Tiefe domförmig ausgeformt sein. Hierbei kann der Ausgleichsabschnitt einheitlich bis zu der zweiten Tiefe ausgenommen sein. Somit kann der Ausgleichsabschnitt durchgängig die zweite Tiefe aufweisen. Alternativ kann der Ausgleichsabschnitt ungleichmäßig oder uneinheitlich bis zu der zweiten Tiefe ausgenommen sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der Ausgleichsabschnitt in der Vorrichtung besonders einfach ausformbar ist.
  • Ein heißgenieteter Kunststoffniet, an dem ein Schließkopf ausgeformt ist, weist einen angrenzend an den Schließkopf angeordneten Randabschnitt auf, der einstückig mit dem Schließkopf ausgeformt ist, wobei der Randabschnitt zumindest in einem Teilabschnitt eine Dicke von mindestens 0,1 Millimeter, mindestens 0,2 Millimeter oder mindestens 0,3 Millimeter aufweist.
  • Der heißgenietete Kunststoffniet kann unter Verwendung der vorstehend genannten Vorrichtung zum Heißnieten bereitgestellt werden. Der heißgenietete Kunststoffniet kann den Schließkopf und den Randabschnitt aufweisen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann der Schließkopf domförmig ausgeformt sein. Dabei kann der Randabschnitt zumindest partiell flachringförmig ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine derartige Form des heißgenieteten Kunststoffniets eine erhöhte Stabilität aufweist und einfach zu erzeugen ist.
  • Ein Verfahren zum Heißnieten mittels eines Kunststoffniets, wobei das Verfahren unter Verwendung einer Ausführungsform der vorstehend genannten Vorrichtung zum Heißnieten ausführbar ist, weist einen Schritt des Ausformens eines Schließkopfes des Kunststoffniets und eines Randabschnittes aus von dem Schließkopf verdrängtem Material des Kunststoffniets auf, wobei der Randabschnitt einstückig mit dem Schließkopf ausgeformt wird, wobei der Randabschnitt zumindest in einem Teilabschnitt mit einer Dicke von mindestens 0,1 Millimeter, mindestens 0,2 Millimeter oder mindestens 0,3 Millimeter ausgeformt wird.
  • Das Verfahren kann in Verbindung mit bzw. unter Verwendung einer Ausführungsform der vorstehend genannten Vorrichtung zum Heißnieten vorteilhaft ausgeführt werden, um einen Kunststoffniet zum Heißnieten zumindest mit dem Werkstück zu verbinden oder zu einer Verbindung des Werkstücks zu verwenden. Durch Ausführen des Verfahrens kann eine Ausführungsform des vorstehend genannten heißgenieteten Kunststoffniets bereitgestellt werden.
  • Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
  • 1A bis 1D Ansichten eines Kunststoffniets und eines Nietwerkzeugs;
  • 2A bis 2D Ansichten eines Kunststoffniets und einer Vorrichtung zum Heißnieten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 3A bis 3D Ansichten eines Kunststoffniets und einer Vorrichtung zum Heißnieten gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
  • 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
  • 1A zeigt eine Draufsicht auf einen Schließkopf eines Kunststoffniets 101, der an einem Werkstück 102 heißvernietet ist. Der Schließkopf des Kunststoffniets 101 ist von einem Grat 103 umgeben, der von einem Heißnietvorgang herrührt. Bei einem herkömmlichen Heißnietvorgang tritt überschüssiges Material undefiniert nach außen, wobei der Grat 103 gebildet wird, und kann abreißen. Der Grat 103 weist beispielsweise eine Dicke bzw. Stärke von etwa 0,05 Millimeter auf.
  • 1B zeigt eine perspektivische Ansicht des Kunststoffniets 101 mit dem Grat 103 sowie des Werkstücks 102 aus 1A, wobei in 1B zusätzlich ein Nietwerkzeug 110 mit einem Stempelabschnitt 111 zum Ausformen des Schließkopfes des Kunststoffniets 101 gezeigt ist. Das Nietwerkzeug 110 ist hierbei von dem Werkstück 102 mit dem Kunststoffniet 101 beabstandet.
  • 1C zeigt eine Schnittansicht durch das Nietwerkzeug 110 aus 1B. Dabei ist auch der Stempelabschnitt 111 des Nietwerkzeugs 110 gezeigt, der hierbei ein halbkreisförmiges Schnittprofil aufweist.
  • 1D zeigt eine Schnittansicht durch den Kunststoffniet 101 und das Werkstück 102 aus 1A. Hierbei ist auch der Grat 103 zu beiden Seiten des Schließkopfes des Kunststoffniets 101 dargestellt.
  • 2A zeigt eine Draufsicht auf einen heißgenieteten Kunststoffniet 201 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Von dem heißgenieteten Kunststoffniet 201 sind darstellungsbedingt in 2A ein Schließkopf 202 und ein Randabschnitt 203 abgebildet. Der Kunststoffniet 201 ist in einem Werkstück 210 angeordnet. Somit zeigt 2A den heißgenieteten Kunststoffniet 201 in einem Zustand, in dem der Kunststoffniet 201 in dem Werkstück 210 gesetzt ist.
  • Der Schließkopf 202 ist nach einem Nietvorgang an dem heißgenieteten Kunststoffniet 201 ausgeformt. Dabei ist der Schließkopf 202 gemäß dem in 2A gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einer kreisförmigen Grundfläche ausgeformt. Auch wenn es in 2A lediglich implizit erkennbar ist, so ist der Schließkopf 202 domförmig ausgeformt.
  • Der Kunststoffniet 201 weist auch den Randabschnitt 203 auf, der angrenzend an den Schließkopf 202 angeordnet ist und einstückig mit dem Schließkopf 202 ausgeformt ist. Der Randabschnitt 203 ist zumindest teilweise in Gestalt eines Flachringes ausgeformt. Hierbei ist der Randabschnitt 203 den Schließkopf 202 vollumfänglich umgebend angeordnet. In der Darstellung von 2A weist der Randabschnitt 203 eine unregelmäßig verlaufende Außenkante auf. Auch wenn es in der Darstellung von 2A nicht explizit gezeigt ist, so weist der Randabschnitt 203 zumindest in einem Teilabschnitt eine Dicke von etwa 0,3 Millimeter auf.
  • 2B zeigt eine perspektivische Ansicht des heißgenieteten Kunststoffniets 201 mit Schließkopf 202 und Randabschnitt 203 sowie des Werkstücks 210 aus 2A, wobei in 2B zusätzlich eine Heißnietvorrichtung 220 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Dabei ist die Heißnietvorrichtung 220 von dem Kunststoffniet 201 und dem Werkstück 210 beabstandet dargestellt. In 2B ist explizit erkennbar, dass der Schließkopf 202 des Kunststoffniets 201 domförmig ausgeformt ist.
  • Die Heißnietvorrichtung 220 ist zum Heißnieten bzw. Durchführen eines Heißnietvorgangs mittels eines Kunststoffniets, beispielsweise mittels des Kunststoffniets 201 ausgebildet. Anders ausgedrückt zeigt 2B den Kunststoffniet 201 nach dem Heißnietvorgang, der unter Verwendung der Heißnietvorrichtung 220 durchgeführt wurde. Die Heißnietvorrichtung 220 weist eine Anlageoberfläche 221, einen Vertiefungsabschnitt 222 und einen Ausgleichsabschnitt 223 auf. Auf die Heißnietvorrichtung 220 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 2C detaillierter eingegangen.
  • 2C zeigt eine Schnittansicht durch die Heißnietvorrichtung 220 aus 2B. In 2C sind die Anlageoberfläche 221, der Vertiefungsabschnitt 222 und der Ausgleichsabschnitt 223 der Heißnietvorrichtung 220 genauer gezeigt.
  • Die Anlageoberfläche 221 ist ausgebildet, um bei einem Heißnietvorgang in Anlage gegen ein Werkstück, wie beispielsweise das Werkstück aus 2A bzw. 2B gebracht zu werden. Dabei umgibt die Anlageoberfläche 221 den Vertiefungsabschnitt 222 und den Ausgleichsabschnitt 223.
  • Der Vertiefungsabschnitt 222 ist zum Ausformen des Schließkopfes des Kunststoffniets ausgebildet. Dabei ist der Vertiefungsabschnitt 222 relativ zu der Anlageoberfläche 221 bis zu einer ersten Tiefe ausgenommen. Gemäß dem in 2B bzw. 2C gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Vertiefungsabschnitt 222 domförmig ausgeformt.
  • Der Ausgleichsabschnitt 223 ist angrenzend an den Vertiefungsabschnitt 222 angeordnet. Genau gesagt ist der Ausgleichsabschnitt 223 zwischen dem Vertiefungsabschnitt 222 und der Anlageoberfläche 221 angeordnet. Der Ausgleichsabschnitt 223 ist ausgebildet, um den Randabschnitt des Kunststoffniets auszuformen. Dabei ist der Ausgleichsabschnitt 223 genau gesagt ausgebildet, um den Randabschnitt des Kunststoffniets durch Aufnahme von aus dem Vertiefungsabschnitt verdrängtem Material des Kunststoffniets auszuformen. Anders ausgedrückt fungiert der Ausgleichsabschnitt 223 als ein Überlauf für beim Ausformen des Schließkopfes verdrängtes bzw. überschüssiges Material. Der Ausgleichsabschnitt 223 ist relativ zu der Anlageoberfläche 221 bis zu einer zweiten Tiefe ausgenommen, die geringer als die erste Tiefe ist.
  • Gemäß dem in 2B bzw. 2C dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind der Vertiefungsabschnitt 222 und der Ausgleichsabschnitt 223 der Heißnietvorrichtung 220 als eine zusammenhängende Ausnehmung ausgeformt.
  • Diese zusammenhängende Ausnehmung weist in der Schnittdarstellung von 2C näherungsweise die Form eines Saturno bzw. Cappello romano genannten Hutes mit verkürzter Krempe auf, wobei der Ausgleichsabschnitt 223 die verkürzte Krempe repräsentiert. Hierbei ist der Vertiefungsabschnitt 222 bis zu der ersten Tiefe domförmig ausgeformt und ist der Ausgleichsabschnitt 223 einheitlich bis zu der zweiten Tiefe ausgenommen. Beispielsweise betragen gemäß dem in 2B bzw. 2C gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die erste Tiefe etwa 2,5 Millimeter und die zweite Tiefe etwa 0,3 Millimeter.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Ausgleichsabschnitt 223 zumindest entlang eines Teilabschnittes eines Umfangs des Vertiefungsabschnittes 222 um den Vertiefungsabschnitt 222 herum. Gemäß dem in 2B bzw. 2C dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Ausgleichsabschnitt 223 durchgehend ringförmig ausgeformt und erstreckt sich vollumfänglich um den Vertiefungsabschnitt 222 herum.
  • In der in 2C gezeigten Querschnittsdarstellung weist ein im Betrieb der Vorrichtung 220 dem Werkstück zugewandtes Ende der Vorrichtung 220 ein abgestuftes Profil auf. Die Anlageoberfläche 221 ist als eine plane Fläche ausgeführt. An die Anlageoberfläche 221 schließt der Ausgleichsabschnitt 223 an. Der Ausgleichsabschnitt 223 wird gemäß einem Ausführungsbeispiel durch eine gegenüber der Anlageoberfläche 221 zurückgesetzte plane Fläche ausgeforrmt. Die plane Fläche des Ausgleichsabschnitts 223 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel parallel zu der Anlageoberfläche 221 ausgerichtet. Die Anlageoberfläche 221 und der Ausgleichsabschnitt 223 sind durch einen stufenförmigen, beispielsweise rechtwinkligen oder abgeschrägten Absatz, miteinander verbunden. Der Ausgleichsabschnitt 223 ist zwischen der Anlageoberfläche 221 und dem Vertiefungsabschnitt 222 angeordnet. Der Vertiefungsabschnitt 222 wird durch eine gebogene, gegenüber dem Ausgleichsabschnitt 223 zurückgesetzte Fläche ausgeformt. Somit schließt der Vertiefungsabschnitt 222 stufenförmig an den Ausgleichsabschnitt 223 an.
  • 2D zeigt eine Schnittansicht durch den Kunststoffniet 201 und das Werkstück 210 aus 2A bzw. 2B. Von dem Kunststoffniet 201 sind ebenfalls der Schließkopf 202 und der Randabschnitt 203 gezeigt. In der Schnittansicht von 2D ist erkennbar, dass der Schließkopf 202 und der Randabschnitt 203, die einstückig ausgeformt sind, ein Schnittprofil aufweisen, dass näherungsweise die Form eines Saturno bzw. Cappello romano genannten Hutes mit verkürzter Krempe aufweist, wobei der Randabschnitt 203 die verkürzte Krempe repräsentiert. Der Randabschnitt 203 ist aus beim Ausformen des Schließkopfes 202 verdrängtem bzw. überschüssigem Material ausgeformt, das undefiniert mit einer Stärke von beispielsweise 0,3 Millimeter nach außen tritt, und ist fest mit dem Schließkopf 202 verbunden.
  • 3A zeigt Draufsicht auf einen heißgenieteten Kunststoffniet 201 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Darstellung in 3A und der Kunststoffniet 201 entsprechen hierbei der Darstellung aus 2A und dem darin gezeigten Kunststoffniet mit Ausnahme dessen, dass der Randabschnitt 203 in 3A in Gestalt eines unterbrochenen Flachringes ausgeformt ist. Hierbei ist der Randabschnitt 203 den Schließkopf 202 teilumfänglich umgebend angeordnet. Der Randabschnitt 203 ist hierbei gemäß dem in 3A dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung an drei Fehlstellen 304 entlang dem Umfangs des Schließkopfes 202 unterbrochen. Außerhalb der Fehlstellen 304 weist der Randabschnitt 203 zumindest teilweise eine Dicke von etwa 0,3 Millimeter auf, auch wenn es in der Darstellung von 3A nicht explizit gezeigt ist.
  • 3B zeigt eine perspektivische Ansicht des heißgenieteten Kunststoffniets 201 mit Schließkopf 202 und Randabschnitt 203 sowie des Werkstücks 210 aus 3A, wobei in 3B zusätzlich eine Heißnietvorrichtung 220 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Die Heißnietvorrichtung 220 entspricht hierbei der Heißnietvorrichtung aus 2B mit Ausnahme dessen, dass der Ausgleichsabschnitt 223 unterbrochen ringförmig ausgeformt ist. Der unterbrochen ringförmig ausgeformte Ausgleichsabschnitt 223 ist ausgebildet, um den in 3A gezeigten Randabschnitt 203 auszuformen, der durch die Fehlstellen 304 unterbrochen ist.
  • 3C zeigt eine Schnittansicht durch die Heißnietvorrichtung 220 aus 3B. dabei entsprechen die Darstellung in 3C und die Heißnietvorrichtung 220 der Darstellung aus 2C und der darin gezeigten Heißnietvorrichtung mit Ausnahme dessen, dass der Ausgleichsabschnitt 223 sich lediglich teilweise den Vertiefungsabschnitt 222 herum erstreckt. Gemäß dem in 3B bzw. 3C dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Ausgleichsabschnitt 223 unterbrochen ringförmig ausgeformt und ist ausgebildet, um den in 3A gezeigten, durch die Fehlstellen unterbrochen Randabschnitt des Kunststoffniets auszuformen. Somit fungiert der Ausgleichsabschnitt 223 lediglich entlang eines Teils des Umfangs des Vertiefungsabschnitts 222 als Überlauf für das verdrängtem Material. An beispielsweise drei Stellen, die zum Ausformen der Fehlstellen dienen, ist gemäß dem in 3B bzw. 3C dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Ausgleichsabschnitt 223 unterbrochen.
  • 3D zeigt eine Schnittansicht durch den Kunststoffniet 201 und das Werkstück 210 aus 3A bzw. 3B. Dabei entspricht die Darstellung in 3D aufgrund einer gewählten Schnittebene der Darstellung aus 2D.
  • Unter Bezugnahme auf die 2A bis 3D werden Prinzipien von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung nachfolgend zusammenfassend und mit anderen Worten nochmals erläutert. Die Heißnietvorrichtung 220 weist den Ausgleichsabschnitt 223 als einen Raum zum Volumenausgleich auf. Der Ausgleichsabschnitt 223 ist hierbei beispielsweise als eine Ausgleichsnut, in die Material mit einer definierten Höhe fließen kann, bzw. als ein zumindest teilweise den Vertiefungsabschnitt 202 umlaufender Raum mit einer Tiefe von beispielsweise etwa 0,3 Millimeter zum Volumenausgleich ausgeformt. So kann verhindert werden, dass das überschüssige Material als Grat austritt, und erreicht werden, dass ein definierter Randabschnitt 203 mit einer Höhe bzw. Dicke von beispielsweise etwa 0,3 Millimeter ausgeformt wird, der fest mit dem Schließkopf 202 verbunden ist.
  • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 zum Heißnieten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 400 ist zum Heißnieten mittels eines Kunststoffniets ausführbar. Dabei ist das Verfahren 400 unter Verwendung einer Vorrichtung zum Heißnieten sowie eines Kunststoffniets aus einer der 2A bis 3D ausführbar.
  • Das Verfahren 400 weist einen Schritt 410 des Ausformens eines Schließkopfes des Kunststoffniets und eines Randabschnittes aus von dem Schließkopf verdrängtem Material des Kunststoffniets auf. Dabei wird der Schritt 410 des Ausformens so ausgeführt, dass der Randabschnitt einstückig mit dem Schließkopf ausgeformt wird. Insbesondere wird hierbei der Randabschnitt zumindest in einem Teilabschnitt mit einer Dicke von mindestens 0,1 Millimeter, mindestens 0,2 Millimeter oder mindestens 0,3 Millimeter ausgeformt.
  • Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
  • Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
  • Bezugszeichenliste
    • 101
    Kunststoffniet
    102
    Werkstück
    103
    Grat
    110
    Nietwerkzeug
    111
    Stempelabschnitt
    201
    heißgenieteter Kunststoffniet
    202
    Schließkopf
    203
    Randabschnitt
    210
    Werkstück
    220
    Heißnietvorrichtung bzw. Vorrichtung zum Heißnieten
    221
    Anlageoberfläche
    222
    Vertiefungsabschnitt
    223
    Ausgleichsabschnitt
    304
    Fehlstelle
    400
    Verfahren zum Heißnieten
    410
    Schritt des Ausformens

Claims (10)

  1. Vorrichtung (220) zum Heißnieten mittels eines Kunststoffniets (201), wobei die Vorrichtung (220) eine Anlageoberfläche (221) zur Anlage gegen ein Werkstück (210) und einen Vertiefungsabschnitt (222) zum Ausformen eines Schließkopfes (202) des Kunststoffniets (201) aufweist, wobei der Vertiefungsabschnitt (222) relativ zu der Anlageoberfläche (221) bis zu einer ersten Tiefe ausgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (220) einen an den Vertiefungsabschnitt (222) angrenzend angeordneten Ausgleichsabschnitt (223) zum Ausformen eines Randabschnittes (203) durch Aufnahme von aus dem Vertiefungsabschnitt (222) verdrängtem Material des Kunststoffniets (201) aufweist, wobei der Ausgleichsabschnitt (223) relativ zu der Anlageoberfläche (221) bis zu einer zweiten Tiefe ausgenommen ist, die geringer als die erste Tiefe ist.
  2. Vorrichtung (220) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsabschnitt (223) sich zumindest entlang eines Teilabschnittes eines Umfangs des Vertiefungsabschnittes (222) um den Vertiefungsabschnitt (222) herum erstreckt.
  3. Vorrichtung (220) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsabschnitt (223) durchgehend ringförmig ausgeformt ist.
  4. Vorrichtung (220) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsabschnitt (223) unterbrochen ringförmig ausgeformt ist.
  5. Vorrichtung (220) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vertiefungsabschnitt (222) und der Ausgleichsabschnitt (223) als eine zusammenhängende Ausnehmung ausgeformt sind.
  6. Vorrichtung (220) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Tiefe mindestens 0,1 Millimeter, mindestens 0,2 Millimeter oder mindestens 0,3 Millimeter beträgt.
  7. Vorrichtung (220) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vertiefungsabschnitt (222) bis zu der ersten Tiefe domförmig ausgeformt ist und der Ausgleichsabschnitt (223) durchgängig die zweite Tiefe aufweist.
  8. Heißgenieteter Kunststoffniet (201), an dem ein Schließkopf (202) ausgeformt ist, gekennzeichnet durch einen angrenzend an den Schließkopf (202) angeordneten Randabschnitt (203), der einstückig mit dem Schließkopf (202) ausgeformt ist, wobei der Randabschnitt (203) zumindest in einem Teilabschnitt eine Dicke von mindestens 0,1 Millimeter, mindestens 0,2 Millimeter oder mindestens 0,3 Millimeter aufweist.
  9. Kunststoffniet (201) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkopf (202) domförmig ausgeformt ist, wobei der Randabschnitt (203) zumindest partiell flachringförmig ausgeformt ist.
  10. Verfahren (400) zum Heißnieten mittels eines Kunststoffniets (201), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (400) einen Schritt (410) des Ausformens eines Schließkopfes (202) des Kunststoffniets (201) und eines Randabschnittes (203) aus von dem Schließkopf (202) verdrängtem Material des Kunststoffniets (201) aufweist, wobei der Randabschnitt (203) einstückig mit dem Schließkopf (202) ausgeformt wird, und wobei der Randabschnitt (203) zumindest in einem Teilabschnitt mit einer Dicke von mindestens 0,1 Millimeter, mindestens 0,2 Millimeter oder mindestens 0,3 Millimeter ausgeformt wird.
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