DE10241326A1 - Befestigungselement, insbesondere zum Blindnieten - Google Patents
Befestigungselement, insbesondere zum Blindnieten Download PDFInfo
- Publication number
- DE10241326A1 DE10241326A1 DE2002141326 DE10241326A DE10241326A1 DE 10241326 A1 DE10241326 A1 DE 10241326A1 DE 2002141326 DE2002141326 DE 2002141326 DE 10241326 A DE10241326 A DE 10241326A DE 10241326 A1 DE10241326 A1 DE 10241326A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fastener
- shaft
- head
- thorn
- face
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title abstract description 7
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 description 2
- 241000219100 Rhamnaceae Species 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000036651 mood Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
- F16B37/04—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
- F16B37/06—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting
- F16B37/062—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting
- F16B37/065—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting by deforming the material of the nut
- F16B37/067—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting by deforming the material of the nut the material of the nut being deformed by a threaded member generating axial movement of the threaded part of the nut, e.g. blind rivet type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J15/00—Riveting
- B21J15/02—Riveting procedures
- B21J15/025—Setting self-piercing rivets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J15/00—Riveting
- B21J15/02—Riveting procedures
- B21J15/04—Riveting hollow rivets mechanically
- B21J15/043—Riveting hollow rivets mechanically by pulling a mandrel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J15/00—Riveting
- B21J15/10—Riveting machines
- B21J15/36—Rivet sets, i.e. tools for forming heads; Mandrels for expanding parts of hollow rivets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
- F16B19/04—Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
- F16B19/08—Hollow rivets; Multi-part rivets
- F16B19/086—Self-piercing rivets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
- F16B19/04—Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
- F16B19/08—Hollow rivets; Multi-part rivets
- F16B19/10—Hollow rivets; Multi-part rivets fastened by expanding mechanically
- F16B19/1027—Multi-part rivets
- F16B19/1036—Blind rivets
- F16B19/1045—Blind rivets fastened by a pull - mandrel or the like
- F16B19/1054—Blind rivets fastened by a pull - mandrel or the like the pull-mandrel or the like being frangible
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
- F16B19/04—Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
- F16B19/08—Hollow rivets; Multi-part rivets
- F16B19/10—Hollow rivets; Multi-part rivets fastened by expanding mechanically
- F16B19/1027—Multi-part rivets
- F16B19/1036—Blind rivets
- F16B19/1045—Blind rivets fastened by a pull - mandrel or the like
- F16B19/1072—Blind rivets fastened by a pull - mandrel or the like the pull-mandrel or the like comprising a thread and being rotated with respect to the rivet, thereby mechanically expanding and fastening the rivet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B29/00—Screwed connection with deformation of nut or auxiliary member while fastening
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
- F16B37/04—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
- F16B37/06—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting
- F16B37/062—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting
- F16B37/065—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting by deforming the material of the nut
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Insertion Pins And Rivets (AREA)
Abstract
Die Erfindung beschreibt ein Befestigungselement (1), insbesondere zum Blindnieten, mit einem Setzkopf (4), einem Deformationsabschnitt (2) und einem Schaftende (3), wobei zwischen dem Setzkopf (4) und dem Schaftende (3) der Deformationsabschnitt (2) angeordnet ist und das Befestigungselement (1) innen hohl ist, ggf. mit einem Dorn (7) innerhalb des Befestigungselements (1), der ein Dornkopf (23) und einen mit dem Schaftende (3) zumindest zugfest verbundenen Dornfuß (24) aufweist. Das Schaftende (3) ist mit einer Stanzkante (6) versehen, die im wesentlichen entlang des äußersten Umfanges des Schaftendes (3) verläuft und von einer Mantelfläche (26) und einer Stirnfläche (25) des Schaftendes (3) gebildet ist. Im Zentrum der Stirnfläche (25) ist ein Vorsprung vorgesehen, der aus der Ebene, in der die Stanzkante (6) liegt, auf der dem Setzkopf (4) abgekehrten Seite hervorsteht. Der Vorsprung kann durch eine Kegelfläche oder eine Pyramidenfläche gebildet sein.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement, insbesondere zum Blindnieten, mit einem hohlen Schaft, der an seinem freien Ende einen Setzkopf aufweist, mit einem Deformationsabschnitt zur Ausbildung eines Schließkopfes, und mit einem innerhalb des Schaftes ausgebildeten Verbindungsabschnitt, der zur Ausbildung einer zugfesten Verbindung mit einem Dorn, insbesondere einem Dornfuß eines Dornes, dient, wobei das dem Setzkopf entgegengesetzte Schaftende mit einer Stanzkante versehen ist, die im wesentlichen entlang des äußersten Umfangs des Schaftes bzw. des Dornfußes verläuft, nach Patent 101 60 771.
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Befestigungselement nach dem Hauptpatent hinsichtlich seiner Verarbeitungseigenschaften zu verbessern.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 2 oder ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
- Das erfindungsgemäße Befestigungselement umfaßt einen hohlen Schaft, der an seinem freien Ende einen Setzkopf aufweist, einen Deformationsabschnitt zur Ausbildung eines Schließkopfes, einen Verbindungsabschnitt zur zugfesten Verbindung mit einem innerhalb des Schaftes angeordneten Dorn, insbesondere einem Dornfuß eines Dorns, wobei das Schaftende eine Stanzkante aufweist, die im wesentlichen entlang des äußersten Umfanges des Schaftes verläuft, von einer Mantelfläche und einer Stirnfläche des Schaftendes gebildet ist und im Zentrum der Stirnfläche einen Vorsprung hat, der aus der Ebene, in der die Stanzkante liegt, auf der dem Setzkopf abgekehrten Seite hervorsteht.
- Alternativ ist ein erfindungsgemäßes Befestigungselement, insbesondere zum Blindnieten, vorgesehen mit einem hohlen Schaft, der an seinem freien Ende einen Setzkopf aufweist, mit einem Deformationsabschnitt zur Ausbildung eines Schließkopfes, mit einem Dorn innerhalb des Schaftes, der einen Dornkopf und einen Dornfuß aufweist, wobei der Dornfuß mit einem dem Setzkopf entgegengesetzten Schaftende zumindest zugfest verbunden ist und eine Stanzkante aufweist, die im wesentlichen entlang des äußersten Mantel des Dornfußes verläuft und von einer Mantelfläche und einer Stirnfläche des Dornfußes gebildet ist, und wobei im Zentrum der Stirnfläche ein Vorsprung vorgesehen ist, der aus der Ebene, in der die Stanzkante liegt, auf der dem Setzkopf abgekehrten Seite hervorsteht.
- Bei dieser zweiten Variante ist der Dorn ein Teil des Befestigungselementes, während bei der ersten Variante der Dorn sowohl Teil des Befestigungselementes als auch ein Teil eines Werkzeugs, insbesondere einer Setzvorrichtung, sein kann und für weitere Setzvorgänge wiederverwendet werden kann.
- Bei beiden Varianten des Befestigungselementes führt die erfindungsgemäße Gestaltung zu einer Verbesserung beim Stanzen des Nietloches im Werkstück. Durch den in der Stirnfläche angeordneten Vorsprung wird das auszustanzende Teil vor Beginn des Schneidvorgangs in Richtung der das Gegenlager bildenden Matrize etwas verformt. Hierdurch wird der Kraftanstieg beim Auftreffen des Befestigungselementes auf das Werkstück gedämpft und das Befestigungselement in seiner Lage gegenüber dem Werkstück gegen seitliches Ausweichen stabilisiert. Die Verformung des Werkstückes ist auch auf der Matrizenseite wirksam und sorgt bei Verwendung einer Matrize, die mehrere, quer zum Werkstück bewegbare Segmente aufweist, für eine verbesserte Zentrierung der Segmente zur Stanzkante des Befestigungselementes. Insgesamt ergibt sich eine bessere Ausbildung der Schnittfläche am Werkstück, so daß die Oberfläche des anschließend in die Stanzöffnung eindringenden Schafts des Befestigungselementes nicht beschädigt wird.
- Dies ist wichtig, damit der Oberflächenschutz des Befestigungselements nicht beeinträchtigt wird. Ebenso wird eine Bildung von Rissen in der Nähe des gestanzten Stanzloches vermieden, womit die Qualität der Nietverbindung verbessert wird. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Stanzkante hat weiterhin den Vorteil, daß die abgetrennten Stanzbutzen nicht an der Stanzkante haften und sich daher gut entsorgen lassen.
- Der Vorsprung des erfindungsgemäßen Befestigungselementes hat vorzugsweise eine solche Formgestalt und Größe, daß sich die abgetrennten Stanzbutzen selbsttätig lösen und nicht an der Stirnfläche haften bleiben. Der Vorsprung kann durch eine Stufe von der Stirnfläche abgesetzt sein, die Stirnfläche kann aber auch von der Stanzkante in den Vorsprung stufenlos übergehen. Als sehr vorteilhaft hat sich eine Gestaltung erwiesen, bei der die Stirnfläche eines sich an eine Kegelfläche oder eine Pyramidenfläche, die sich in Stanzrichtung verjüngen, anschmiegende Form hat, wobei das Zentrum der Stirnfläche entweder flach oder auch spitz ausgeführt sein kann.
- Besonders gute Ergebnisse wurden erzielt, wenn die von der Ebene, in der die Stanzkante liegt, ausgehend gemessene Höhe des Vorsprungs 2,5 % bis 5 % des Durchmessers oder mittleren Durchmessers der Stanzkante beträgt. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Stirnfläche zumindest in ihrem an die Stanzkante angrenzenden Bereich und die Umfangsfläche einen eingeschlossenen Winkel von 93° bis 96° miteinander bilden. Durch eine solche Ausbildung wird ohne nennenswerte Auswirkung auf die Höhe der Stanzkräfte die Ausbildung einer glatten Schnittfläche mit stumpfer Schnittkante im Werkstück begünstigt.
- Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Schaftende oder der Dornfuß des Befestigungselementes zumindest im Bereich der Stanzkante eine höhere Festigkeit hat, insbesondere gehärtet ist. Durch diese Maßnahme wird auch bei Werkstücken, die aus einem festeren Werkstoff bestehen, ein einwandfreier Stanzschnitt und eine glatte Schnittfläche gewährleistet. Verformungen der Stanzkante, die den Stanzvorgang beeinträchtigen können, werden vermieden.
- Das erfindungsgemäße Befestigungselement ist innen hohl, damit ein Dorn durch den Setzkopf und den Deformationsabschnitt durchgesteckt werden kann, um eine zumindest zugfeste Verbindung von Dornfuß und Schaftende zu erreichen. Mit der Stanzkante wird, während das Befestigungselement durch ein Werkstück gedrückt wird, ein Stanzloch in das Werkstück gestanzt. Dabei muß allerdings die Kraft zum Stanzen mittels des Dorns in das Schaftende übertragen werden, da der Deformationsabschnitt diese Kraft nicht übertragen kann. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Befestigungselements werden die Stanzkräfte, die auf das Werkstück einwirken, klein gehalten und es wird im Werkstück eine solchermaßen glatte Schnittfläche mit stumpfer Schnittkante erzielt, daß die Oberfläche des in die Stanzöffnung eindringenden Schafts nicht beschädigt wird.
- Bei Verwendung einer das Werkstück beim Stanzvorgang abstützenden Matrize, die mehrere quer zum Werkstück bewegbare Segmente aufweist, hat sich außerdem als vorteilhaft erwiesen, daß durch die erfindungsgemäße Form der Stirnfläche eine bessere Zentrierung der Segmente zur Stanzkante vor dem Schneidvorgang erreicht werden kann.
- Mit dem erfindungsgemäßen Befestigungselement wird eine Nietverbindung erzielt, die einer Blindnietverbindung ähnelt, weil die Ausbildung des Schließkopfes durch Zugkräfte erfolgt. Da für den Stanzvorgang ein zweiseitiger Zugang zum Werkstück erforderlich ist, handelt es sich hierbei jedoch nicht um einen reinen Blindnietvorgang.
- Der Deformationsabschnitt wird deformiert, indem das Schaftende mit Hilfe des Dornes, der in den hohlen Schaft eingeführt wird und mit dem eine zugfeste Verbindung mit dem Verbindungsabschnitt hergestellt wird, in Richtung des Setzkopfes gezogen wird. Durch die Deformation des Deformationsabschnitts wird ein Schließkopf ausgebildet. Mit dem Schließkopf können beispielsweise zwei Werkstücke miteinander verbunden werden. Der Deformationsabschnitt wird entweder aus weicherem Material als der Setzkopf bzw. das Schaftende gefertigt oder mit Hilfe einer geeigneten Formgebung, z.B. durch dünnere Wandstärken und/oder Öffnungen und/oder Faltungen im Deformationsabschnitt, leichter deformierbar ausgestaltet.
- Gegenüber einem Stanzniet sind mit einem Blindniet Verbindungen erzielbar, die höhere Zug- sowie Scherkräfte aufnehmen können. Außerdem benötigt das Stanznietverfahren duktiles Material auf der Matrizenseite, welches zudem eine bestimmte Mindestdicke haben muß. Dieses ist bei Mischbaustrukturen nachteilig. Durch die Erfindung wird dieser Vorteil mit dem weiteren Vorteil kombiniert, daß keine vorgebohrten Löcher aufgesucht werden müssen, in die das Befestigungselement gesteckt wird. Darüber hinaus werden anfallende Späne durch Bohren von Löchern vermieden. Durch das Selbststanzen des Befestigungselements wird eine Lochlaibung erzielt, die besonders vorteilhafte Eigenschaften der Nietverbindung hinsichtlich der maximal aufnehmbaren Zug- und Scherkräfte bewirkt.
- Mit Hilfe des Dorns kann zum einen die für das Stanzen des Stanzloches für das Befestigungselement erforderliche Kraft auf das Werkstück übertragen werden, zum anderen wird mit Hilfe des Dorns das Schaftende in Richtung des Setzkopfes gezogen. Ragt ein Teil des Deformationsabschnittes auf der Rückseite des Werkstückes hervor, wird er durch Ziehen am Dorn deformiert, d.h. insbesondere verbreitert. Ragt der Deformationsabschnitt nicht auf der Rückseite hervor, sondern befindet er sich im Inneren des Werkstückes, wird der Deformationsabschnitt im Inneren des Werkstückes deformiert und bewirkt durch seine Verbreiterung eine Verklemmung, d.h. insbesondere eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Befestigungselement und Werkstück.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der folgenden Zeichnung erläutert. Die Zeichnung ist als spezielles, exemplarisches Beispiel der Erfindung zu verstehen, welche die Erfindung in ihrer Bedeutung nicht einschränken soll. Es zeigen:
-
1 ein erfindungsgemäßes Befestigungselement mit einem Dorn, das in ein Werkstück eingestanzt ist; -
2 einen erfindungsgemäßen Verfahrensablauf, bei dem das Befestigungselement, das einen Dorn enthält, von einer Vorrichtung zum Setzen eines Befestigungselements in ein Werkstück gesetzt wird; -
3 eine erfindungsgemäße Nietverbindung, wobei ein Zusatzteil mit Hilfe des Dorns am Werkstück befestigt ist; -
4 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Setzen eines Befestigungselements mit einem Befestigungselement und einem Werkstück kurz bevor das Befestigungselement gesetzt wird; -
5 ein erfindungsgemäßes Befestigungselement mit einem Dorn mit Dornfuß, an dem die Stanzkante ausgebildet ist; -
6 ein erfindungsgemäßes Befestigungselement mit geschlossenem Boden. -
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Befestigungselement1 mit einem hohlen Schaft27 , der einen Setzkopf4 , einen Deformationsabschnitt2 und ein Schaftende3 mit einer Stanzkante6 und einem Innengewinde5 aufweist, in das ein Dorn7 mit einem Dornkopf23 und einem Dornfuß24 geschraubt ist. Die zugfeste Verbindung zwischen dem Dorn7 und dem Schaft27 wird durch einen Verbindungsabschnitt28 hergestellt. Der Verbindungsabschnitt28 wird durch ein Innengewinde5 im Schaft27 gebildet. Das Innengewinde5 wird in ein Außengewinde29 am Dorn7 geschraubt. Das Befestigungselement1 ist durch ein erstes Werkstück8 und ein zweites Werkstück9 durchgestanzt, wobei beide Werkstücke8 ,9 als aufeinander liegende Bleche ausgestal tet sind. Das Befestigungselement1 stanzt sein eigenes Stanzloch11 durch die Werkstücke8 ,9 . Das Schaftende3 und ein Teil des deformierbaren Abschnitts2 befindet sich auf der Rückseite10 des zweiten Werkstücks9 . Der Deformationsabschnitt2 hat gegenüber dem Schaftende3 eine geringere Wandstärke. Der Dorn7 weist einen Dornkopf23 auf, mit dem zum einen Zusatzteile22 , wie in3 gezeigt, befestigt werden können und an dem der Dorn7 in Richtung des Setzkopfes4 gezogen werden kann. Der Setzkopf4 liegt auf dem ersten Werkstück8 fest auf. - Der Schaft
27 hat eine zylindrische Mantelfläche26 und an seinem Schaftende3 eine ringförmige Stirnfläche25 , die miteinander die Stanzkante6 bilden. Im Zentrum der Stirnfläche25 befindet sich eine Stirnfläche32 , die an dem Dornfuß24 ausgebildet ist. Beide Stirnflächen25 ,32 gehen stufenlos ineinander über und bilden gemeinsam eine flache Kegelfläche, deren nach außen vorstehende Spitze auf der Mittelachse des Dorns7 liegt. Die Stirnfläche32 bildet auf diese Weise insbesondere mit ihrer Spitze einen Vorsprung, der aus der Ebene, in der die Stanzkante6 liegt, auf der dem Setzkopf abgekehrten Seite des Befestigungselementes1 hervorsteht und beim Stanzvorgang auf das Werkstück auftrifft, bevor die Stanzkante6 das Werkstück erreicht. Die Neigung der von den Stirnflächen25 ,32 gebildeten Kegelfläche ist so bemessen, daß die Stirnfläche25 mit der Mantelfläche26 einen eingeschlossenen Winkel X von 93° bis 96° bildet. - Die
2 beschreibt einen Verfahrensablauf des Setzens eines erfindungsgemäßen Befestigungselements1 . In dem von einem Haltewerkzeug13 gehaltenen Befestigungselement1 ist ein Dorn7 eingeschraubt. Mit Hilfe von Mitteln zum Bewegen19 wird das Befestigungselement1 auf ein erstes Werkstück8 aufgesetzt, welches mit einem zweiten Werkstück9 verbunden werden soll. Die Lage des Befestigungs elements1 relativ zu den Werkstücken8 ,9 wird mit Hilfe von Mitteln zur Positionsbestimmung19 erfaßt. Die Werkstücke8 ,9 werden zunächst auf eine Matrize14 aufgelegt, welche einen Entsorgungskanal17 für ausgestanzte Stanzteile18 aufweist. Anschließend wird das Befestigungselement1 mit Hilfe des Haltewerkzeugs13 so auf das erste Werkstück8 aufgesetzt, daß das Schaftende3 des Befestigungselements1 mit der Spitze der Stirnfläche32 das erste Werkstück8 kontaktiert. Mit Hilfe eines Stempels12 wird anschließend eine gegen die Werkstücke8 ,9 gerichtete Kraft auf den Dorn7 ausgeübt und das Schaftende3 durch die Werkstücke8 ,9 gedrückt. Bei diesem Vorgang werden zunächst die Werkstücke8 ,9 im Bereich der vorspringenden Stirnfläche32 verformt und anschließend mit Hilfe der Stanzkante6 durchschnitten. - Während der Bewegung des Stempels
12 werden sowohl das Haltewerkzeug13 als auch ein Zugwerkzeug15 mitgeführt. Ausgestanzte Stanzteile18 fallen in den Entsorgungskanal17 , wo sie dann entsorgt werden, vorzugsweise mit Hilfe von einer Über- oder Unterdruckluftleitung. Anschließend wird die Matrize14 von den Werkstücken8 ,9 entfernt, so daß das Schaftende bzw. der herausstehende Deformationsabschnitt frei ist. Das Entfernen der Matrize kann unterbleiben, wenn diese in radialer Richtung nachgiebig ausgeführt ist, wie im Hauptpatent gezeigt. Daraufhin zieht das Zugwerkzeug15 am Dorn7 , wobei das Haltewerkzeug13 den Setzkopf gegen das erste Werkstück8 preßt. Durch das Ziehen wird der Deformationsabschnitt2 deformiert, wohingegen das Schaftende3 nicht plastisch verformt wird. Mit Hilfe von Kraftsensoren21 wird das Ziehen sowie das Stanzen überwacht und mit den von den Kraftsensoren21 erfaßten Daten die Bewegung des Zug- und/oder des Haltewerkzeugs gesteuert. Schließlich kann der Dorn7 aus dem Befestigungselement1 herausgeschraubt werden oder zur Befestigung eines Zusatzteils verwendet werden. -
3 zeigt eine auf die beschriebene Weise hergestellte Nietverbindung, wobei das Befestigungselement1 in seinem Deformationsabschnitt2 deformiert ist. Mit Hilfe des Dorns7 und dem Dornkopf23 wird ein Zusatzteil22 , welches eine Halterung sein kann, an den Werkstücken8 ,9 befestigt. Die Werkstücke8 ,9 sind zwischen dem Setzkopf4 und dem Deformationsabschnitt2 fest eingespannt. -
4 zeigt eine Detailansicht der Vorrichtung zum Setzen des Befestigungselements1 . Das Befestigungselement1 wird mit Hilfe des Haltewerkzeugs13 an dem im Befestigungselement1 eingeschraubten Dorn7 gehalten. Das Zugwerkzeug15 faßt den Dorn7 an seinem Dornkopf23 . Der Stempel12 drückt auf den Dornkopf23 des Dorns7 . Die Werkstücke8 ,9 sind zwischen dem Befestigungselement1 und der Matrize14 angeordnet, wobei die Matrize14 von der Rückseite10 des zweiten Werkstücks9 die Kraft, welche von dem Stempel12 über den Dorn7 auf die Werkstücke8 ,9 übertragen wird, aufnimmt. -
5 zeigt ein alternatives Befestigungselements1a mit einem Dorn7 , das in zwei Werkstücke8 ,9 eingestanzt ist. Das Stanzloch11 wurde mit der Stanzkante6 , die am Dornfuß24 ausgebildet ist, in die Werkstücke8 ,9 gestanzt. Die Stanzkante6 wird durch eine zylindrische Mantelfläche34 und eine ebene Stirnfläche32 des Dornfußes24 gebildet und hat eine scharfe, im wesentlichen rechtwinkelige Form. Im Zentrum der Stirnfläche32 ist ein durch eine Stufe abgesetzter Vorsprung33 vorgesehen, der das Werkstück vor dem Schneiden verformt. Mit Hilfe des Dornkopfes23 kann der Dorn7 zurückgezogen werden, so daß zunächst der Deformationsabschnitt2 deformiert wird und anschließend der Dornkopf23 an einer Sollbruchstelle25 vom Dornfuß24 abreißt. Die zugfeste Verbindung zwischen Dorn7 und dem Schaft7 wird durch den Verbindungsabschnitt28 hergestellt. -
6 zeigt ein Befestigungselement1b mit einem hohlzylindrischen Schaft27 , dessen Bohrung an dem dem Setzkopf4 entgegengesetzten Schaftende3 durch einen Boden35 verschlossen ist. Das Schaftende3 bildet einen Verbindungsabschnitt28 , der mit einem Innengewinde5 versehen ist. Das Innengewinde5 dient zum Einschrauben eines Werkzeugdorns, der die Stanzkraft zum Durchdringen eines Werkstückes und die Setzkraft zum Verformen des Deformationsbereiches2 auf das Befestigungselement1b überträgt. Nach dem Setzen wird der Werkzeugdorn entfernt und in das Innengewinde5 eine Schraube zum Befestigen eines Bauteils eingeschraubt. Der Boden35 des Befestigungselementes1b ist auf seiner Außenseite mit einer kegligen Stirnfläche25 versehen, die gemeinsam mit der zylindrischen Mantelfläche26 eine stumpfwinklige Stanzkante6 bildet. Der Winkel der Stanzkante6 ist mit X bezeichnet und beträgt vorzugsweise 93° bis 96°. -
- 1
- Befestigungselement
- 1a
- Befestigungselement
- 1b
- Befestigungselement
- 2
- Deformationsabschnitt
- 3
- Schaftende
- 4
- Setzkopf
- 5
- Innengewinde
- 6
- Stanzkante
- 7
- Dorn
- 8
- erstes Werkstück
- 9
- zweites Werkstück
- 10
- Rückseite
- 11
- Stanzloch
- 12
- Stempel
- 13
- Haltewerkzeug
- 14
- Matrize
- 15
- Zugwerkzeug
- 16
- Gegenkraftstruktur
- 17
- Entsorgungskanal
- 18
- Stanzteil
- 19
- Mittel zum Bewegen
- 20
- Mittel zur Positions
- stimmung
- 21
- Kraftsensoren
- 22
- Zusatzteil
- 23
- Dornkopf
- 24
- Dornfuß
- 25
- Stirnfläche
- 26
- Mantelfläche
- 27
- Schaft
- 28
- Verbindungsabschnitt
- 29
- Außengewinde
- 30
- Schließkopf
- 31
- Dornkern
- 32
- Stirnfläche
- 33
- Vorsprung
- 34
- Mantelfläche
- 35
- Boden
- X
- Winkel
Claims (15)
- Befestigungselement (
1 ), insbesondere zum Blindnieten, mit einem hohlen Schaft (27 ), der an seinem freien Ende einen Setzkopf (4 ) aufweist, mit einem Deformationsabschnitt (2 ) zur Ausbildung eines Schließkopfes, und mit einem innerhalb des Schaftes (27 ) ausgebildeten Verbindungsabschnitt (28 ), der zur Ausbildung einer zugfesten Verbindung mit einem Dorn (7 ), insbesondere einem Dornfuß (24 ) eines Dornes (7 ), dient, wobei das dem Setzkopf (4 ) entgegengesetzte Schaftende (3 ) mit einer Stanzkante (6 ) versehen ist, die im wesentlichen entlang des äußersten Umfanges des Schaftes (27 ) verläuft und von einer Mantelfläche (26 ) und einer Stirnfläche (25 ) des Schaftendes (3 ) gebildet ist, und wobei im Zentrum der Stirnfläche (25 ) ein Vorsprung vorgesehen ist, der aus der Ebene, in der die Stanzkante (6 ) liegt, auf der dem Setzkopf (4 ) abgekehrten Seite hervorsteht. - Befestigungselement (
1 ), insbesondere zum Blindnieten, mit einem hohlen Schaft (27 ), der an seinem freien Ende einen Setzkopf (4 ) aufweist, mit einem Deformationsabschnitt (2 ) zur Ausbildung eines Schließkopfes, mit einem Dorn (7 ) innerhalb des Schaftes (27 ), der einen Dornkopf (23 ) und einen Dornfuß (24 ) aufweist, wobei der Dornfuß (24 ) mit einem dem Setzkopf (4 ) entgegengesetzten Schaftende (3 ) zumindest zugfest verbunden ist, wobei das Schaftende (3 ) eine Stanzkante (6 ) aufweist, die im wesentlichen entlang des äußersten Umfanges des Schaftes (27 ) verläuft und von einer Mantelfläche (26 ) und einer Stirnfläche (25 ) des Schaftendes (3 ) gebildet ist, und wobei im Zentrum der Stirnfläche (25 ) ein Vorsprung vorgesehen ist, der aus der Ebene, in der die Stanzkante (6 ) liegt, auf der dem Setzkopf (4 ) abgekehrten Seite hervorsteht. - Befestigungselement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Setzkopf (
4 ) entgegengesetzte Schaftende (3 ) offen ist und der Vorsprung an dem Dornfuß (24 ) angeordnet ist. - Befestigungselement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Setzkopf (
4 ) entgegengesetzte Schaftende (3 ) geschlossen ist und mit einem Boden (35 ) den Vorsprung bildet. - Befestigungselement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Schaftes (
27 ) ein Verbindungsabschnitt (28 ) ausgebildet ist, der zur Ausbildung einer zugfesten Verbindung mit dem Dorn (7 ), insbesondere dem Dornfuß (24 ) des Dornes (7 ), dient. - Befestigungselement (
1 ), insbesondere zum Blindnieten, mit einem hohlen Schaft (27 ), der an seinem freien Ende einen Setzkopf (4 ) aufweist, mit einem Deformationsabschnitt (2 ) zur Ausbildung eines Schließkopfes, mit einem Dorn (7 ) innerhalb des Schaftes (27 ), der einen Dornkopf (23 ) und einen Dornfuß (24 ) aufweist, wobei der Dornfuß (24 ) mit einem dem Setzkopf (4 ) entgegengesetzten Schaftende (3 ) zumindest zugfest verbunden ist und eine Stanzkante (6 ) aufweist, die im wesentlichen entlang des äußersten Umfanges des Dornfußes (24 ) verläuft und von einer Mantelfläche (34 ) und einer Stirnfläche (32 ) des Dornfußes (24 ) gebildet ist, und wobei im Zentrum der Stirnfläche (32 ) ein Vorsprung (33 ) vor gesehen ist, der aus der Ebene, in der die Stanzkante (6 ) liegt, auf der dem Setzkopf (4 ) abgekehrten Seite hervorsteht. - Befestigungselement (
1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (33 ) durch eine Stufe von der Stirnfläche abgesetzt ist. - Befestigungselement (
1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (25 ) stufenlos von der Stanzkante (6 ) in den Vorsprung übergeht. - Befestigungselement (
1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Ebene, in der die Stanzkante liegt, ausgehend gemessene Höhe des Vorsprungs 2,5% bis 5° des Durchmessers bzw. mittleren Durchmessers der Stanzkante beträgt. - Befestigungselement (
1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (25 ,32 ) eine sich an eine Kegelfläche oder eine Pyramidenfläche, die sich in Stanzrichtung verjüngen, anschmiegende Form hat. - Befestigungselement (
1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Befestigungselements (1 ) im wesentlichen kreisförmig ist. - Befestigungselement (
1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (25 ) und die Mantelfläche (26 ) einen eingeschlossenen Winkel von 93° bis 96° miteinander bilden. - Befestigungselement (
1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Befestigungselements (1 ) im wesentlichen polygonal ist. - Befestigungselement (
1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dornkopf (23 ) verbreitert ist. - Befestigungselement (
1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaftende (3 ) oder der Dornfuß (24 ) zumindest im Bereich der Stanzkante (6 ) eine höhere Festigkeit hat, insbesondere gehärtet ist.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2002141326 DE10241326A1 (de) | 2001-12-11 | 2002-09-04 | Befestigungselement, insbesondere zum Blindnieten |
PCT/EP2003/009686 WO2004022260A1 (de) | 2002-09-04 | 2003-09-01 | Befestigungselement, insbesondere zum blindnieten |
US10/526,458 US20050271491A1 (en) | 2002-09-04 | 2003-09-01 | Fastening element, particularly for blind rivets |
EP03793783A EP1534448A1 (de) | 2002-09-04 | 2003-09-01 | Befestigungselement, insbesondere zum blindnieten |
JP2004533437A JP2005537451A (ja) | 2002-09-04 | 2003-09-01 | 締結要素、特にブラインドリベット締結のための締結要素 |
AU2003266340A AU2003266340A1 (en) | 2002-09-04 | 2003-09-01 | Fastening element, particularly for blind rivets |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001160771 DE10160771A1 (de) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | Selbststanzender Niet, Verfahren und Vorrichtung zum Setzen eines Nietelements und seine Verwendung |
DE2002141326 DE10241326A1 (de) | 2001-12-11 | 2002-09-04 | Befestigungselement, insbesondere zum Blindnieten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10241326A1 true DE10241326A1 (de) | 2004-03-18 |
Family
ID=31889063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2002141326 Withdrawn DE10241326A1 (de) | 2001-12-11 | 2002-09-04 | Befestigungselement, insbesondere zum Blindnieten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10241326A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004102015A1 (en) * | 2003-05-16 | 2004-11-25 | Textron Fastening Systems Limited | Blind fastener and method of installation thereof |
FR2874890A1 (fr) * | 2004-09-03 | 2006-03-10 | Faurecia Interieur Ind Snc | Agencement de planche de bord adapte pour un montage simplifie d'un module de securite a sac gonflable, et procede de realisation d'un tel agencement |
DE102012102951A1 (de) | 2012-04-04 | 2013-10-10 | Newfrey Llc | Verfahren und Vorrichtung zum Fügen eines Nietelements |
DE102013223522A1 (de) * | 2013-11-19 | 2015-05-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Blindnietvorrichtung und Verfahren zum Lösen einer durch eine Blindnietvorrichtung hergestellten formschlüssigen Verbindung |
EP4056863A1 (de) * | 2021-03-12 | 2022-09-14 | Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG | Funktionselement |
-
2002
- 2002-09-04 DE DE2002141326 patent/DE10241326A1/de not_active Withdrawn
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004102015A1 (en) * | 2003-05-16 | 2004-11-25 | Textron Fastening Systems Limited | Blind fastener and method of installation thereof |
US7645104B2 (en) | 2003-05-16 | 2010-01-12 | Avdel Uk Limited | Blind fastener and method of installation thereof |
US7739782B2 (en) | 2003-05-16 | 2010-06-22 | Avdel Uk Limited | Method of installing blind fastener |
FR2874890A1 (fr) * | 2004-09-03 | 2006-03-10 | Faurecia Interieur Ind Snc | Agencement de planche de bord adapte pour un montage simplifie d'un module de securite a sac gonflable, et procede de realisation d'un tel agencement |
DE102012102951A1 (de) | 2012-04-04 | 2013-10-10 | Newfrey Llc | Verfahren und Vorrichtung zum Fügen eines Nietelements |
WO2013150049A1 (en) | 2012-04-04 | 2013-10-10 | Newfrey Llc | Method and device for fastening a rivet element |
DE102013223522A1 (de) * | 2013-11-19 | 2015-05-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Blindnietvorrichtung und Verfahren zum Lösen einer durch eine Blindnietvorrichtung hergestellten formschlüssigen Verbindung |
EP4056863A1 (de) * | 2021-03-12 | 2022-09-14 | Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG | Funktionselement |
US11739780B2 (en) | 2021-03-12 | 2023-08-29 | Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg | Functional element |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3446978C2 (de) | ||
EP1430229B1 (de) | Befestigungselement | |
DE3003908C2 (de) | Stehbolzen mit Stanz- und Nietverhalten | |
DE69814647T2 (de) | Stanzniet, stanznietverbindung, nietwerkzeug und verfahren zur herstellung einer nietverbindung | |
DE3835566C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Befestigen eines Hohlkörpers an einem Blech od. dgl. sowie Matrizeneinheit zur Anwendung mit der Vorrichtung | |
DE60313261T2 (de) | Selbststanzender Blindbefestiger | |
DE102004062391A1 (de) | Ein durch Nieten an ein Blechteil anbringbares Element sowie Zusammenbauteil und Verfahren zur Erzeugung des Zusammenbauteils | |
WO2002073045A2 (de) | Selbststanzender niet, verfahren und vorrichtung zum setzen eines nietelements und seine verwendung | |
WO2004022260A1 (de) | Befestigungselement, insbesondere zum blindnieten | |
EP0720695A1 (de) | Selbststanzende befestigungsvorrichtung | |
DE19913695A1 (de) | Verfahren, Werkzeug und Stempel zum Verbinden von Bauteilen mit einer Platte | |
DE60106028T2 (de) | Kontrollierter materialfluss in stanznietprozess | |
DE10259334C1 (de) | Stanzniet für eine Verbindung an Blechen sowie Verfahren zum Setzen eines derartigen Stanzniets | |
DE60308751T2 (de) | Blindniet vom Abblätterntyp | |
DE3610675C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen eines Hohlkörpers an einem tafelförmigen Werkstück | |
DE1475265A1 (de) | Befestigungsvorrichtung und Verfahren und Einrichtung zu ihrer Herstellung | |
DE102009037427A1 (de) | Funktionselement, Verfahren zum Einbringen des Funktionselementes in ein Blechteil sowie Zusammenbauteil | |
DE69736908T2 (de) | Stanzniet | |
DE19810367C1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Durchzugs | |
EP1346160A1 (de) | Bolzenelement mit einem Schaftteil und einem Kugelkopf, Zusammenbauteil und Verfahren zur Herstellung eines solchen Bolzenelements | |
DE10033152A1 (de) | Verfahren zur Anbringung eines Funktionselementes; Matrize; Funktionselement; Zusammenbauteil und Stempelanordnung | |
DE10259369B3 (de) | Vorrichtung zum Setzen eines Stanzniets in Blech | |
EP1573214A1 (de) | Stanzniet | |
DE10241326A1 (de) | Befestigungselement, insbesondere zum Blindnieten | |
DE3341408C2 (de) | Metall-Blindniet |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AF | Is addition to no. |
Ref document number: 10160771 Country of ref document: DE Kind code of ref document: P |
|
AF | Is addition to no. |
Ref document number: 10160771 Country of ref document: DE Kind code of ref document: P |
|
8141 | Disposal/no request for examination |