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Nietverbindung mit einem Rohrniet und Verfahren zur Herstellung derselben
Die Erfindung bezieht sich auf eine Nietverbindung mit einem Rohrniet, bei dem einer
der beiden Nietköpfe aus einzelnen Lappen besteht sowie auf ein Verfahren zur Herstellung
der Nietverbindung.
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Bisher bekannte Nietverbindungen mit Rohrnieten werden normalerweise
dadurch gebildet, daß die beiden freien Enden einer zylindrischen Metallhülse nach
außen umgebördelt werden, wodurch die beiden'Nietköpfe entstehen. Vorzugsweise wird
bei Rohrnieten der eine der beiden Nietköpfe bereits vorgefertigt; bei Herstellung
einer Nietverbindung
wird der Rohrniet mit seiner Hülse soweit in
eine Bohrung eingesteckt, bis der vorgefertigte Nietkopf an dem einen der zusammenzuhaltenden
Bauteile anschlägt, der Nietkopf wird dann auf eine als Gegen lager wirkende Unterlage
gebracht, und das freie Ende der Niethülse bzw. des Nietschaftes wird hierauf mittels
eines Nietwerkzeuges, das mit großem Druck gegen das freie Ende der Niethülse gedrückt
wird und taumelnde Bewegungen ausführt, nach außen umgebördelt, wodurch der zweite
Nietkopf gebildet und die Nietverbindung hergestellt wird.
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Leider ist ein solches Verfahren nicht überall anwendbar, weil entweder
nicht der notwendige Freiraum für den Einsatz des taumelnden Nietwerkzeuges vorhanden
ist oder weil die auf die Niethülse einwirkenden Druckkräfte zu groß sind, so daß
es zu einer ungewollten Stauchung der Niethülse bzw.
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des Nietschaftes kommen kann.
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Aus der DT-OS 1 940 299 ist eine Blindnietbefestigung bekannt, zu
deren Herstellung auf ein taumelndes Nietwerkzeug verzichtet werden kann. Ferner
wird der eine der beiden Nietköpfe durch einzelne Lappen gebildet, wodurch auch
keine allzugroßen Kräfte bei Herstellung der Nietverbindung auf die Niethülse übertragen
zu werden brauchen. Die bekannte Nietverbindung weist aber die Nachteile auf, daß
die Flanschsegmente nach Fertigstellung der Nietverbindung zuviel Platz beanspruchen,
der in diesem Umfang nicht immer zur Verfügung steht. Zum anderen werden jeweils
zwei Nietteile für eine einzige Nietverbindung benötigt. Dies führt zu einer zusätzlichen
Kostenerhöhung, da beispielsweise in einer automatisch arbeitenden Nietmaschine
zwei verschiedene Teile zugeführt werden müssen.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Nietverbindung
sowie ein Verfahren zur Herstellung der Nietverbindung zu schaffen, welche die vorstehend
erwähnten Nachteile bekannter Nietverbindungen und Herstellungsverfahren vermeiden.
Dabei soll die Nietverbindung mit marktüblichem Rohmaterial einfach und schnell
herstellbar sein. Ferner soll das Verfahren zur Herstellung der angestrebten Nietverbindung
einfach gestaltet sein und betriebssicher ablaufen.
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Erfindungsgemäß wird die oben erwähnte Aufgabe dadurch gelöst, daß
bei einer Nietverbindung, bei der einer der beiden Nietköpfe des Nietes aus einzelnen
Lappen besteht, die Lappen mittels eines als Schnittstempel wirkenden Werkzeuges
aus dem freien Ende des Schaftes gebildet sind.
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Eine Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß nur einige der Lappen
nach außen gegen ein zu haltendes Teil umgebogen sind und so einen Nietkopf bilden.
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Nach einer anderen Ausbildung der Erfindung sind alle Lappen nach
außen gegen das zu haltende Teil umgebogen und bilden den Nietkopf.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung erfindungsgemäßer
Nietverbindungen sieht die Verfahrensschritte vor, daß (a) ein einseitig mit einem
Nietkopf und auf seiner anderen Seite mit einem freien Ende seines Schaftes ausgestatteter
Niet in eine zwei oder mehr zusammenzuhaltende Teile durchlaufende Bohrung eingesetzt
wird,
so daß der Nietkopf an einem Teil anschlägt, und das freie
Ende des Schaftes ein anderes Teil überragt, (b) der Nietkopf gegen ein Gegenlager
gehalten wird, (c) ein als Schnitt- und Biegestempel wirkendes Werkzeug mit seinem
Dorn in den Schaft des Rohrnietes eingeführt und mit dem Schnitt- und Biegevorgang
dienenden Segmenten gegen das freie Ende des Schaftes in Richtung eines Pfeiles
gedrückt wird, (d) Lappen aus dem freien Ende des Schaftes herausgetrennt und nach
außen gegen das zu haltende Teil gebogen werden.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Nietverbindung
zur Aufnahme noch größerer Kräfte weist den weiteren Verfahrensschritt auf, daß
mittels eines Biegestempels auch alle anderen, noch hochstehenden Lappen nach außen
gegen das zu haltende Teil gebogen werden.
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Ein anderes, erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Nietverbindung
zur Aufnahme größerer Kräfte besteht aus den Verfahrensschritten, daß (a) in wechselnder
Folge jeweils ein Lappen mittels eines Segmentes des dem Schnitt- und Biegevorgang
dienenden Werkzeuges gegen das zu haltende Teil gebogen wird, und dabei in wechselnder
Folge jeweils ein Lappen stehen bleibt,
(b) danach das Werkzeug
entgegen der Richtung des Pfeiles zurückgezogen wird, (c) dann das Werkzeug um eine
Teilung, bezogen auf benachbarte Lappen, gedreht wird, und (d) danach das Werkzeug
erneut in Richtung des Pfeiles soweit bewegt wird, bis auch die noch stehengebliebenen
Lappen mittels der Segmente gegen das zu haltende Teil gebogen sind.
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Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten verschiedene Vorteile
auf. Zunächst kann die Nietverbindung mit handelsüblichen Rohteilen erstellt werden,
wobei für jede Nietverbindung nur ein einziges Rohteil, nämlich ein Rohrniet, notwendig
ist. Somit bleibt die hergestellte Nietverbindung gegenüber bisherigen gleichermaßen
kostengünstig. Ferner können die Nietverbindungen auch an unzugänglichen Stellen
eingesetzt werden, wo sonst auf eine Nietverbindung ganz verzichtet werden mußte,
da der notwendige Freiraum für den Einsatz eines Taumelwerkzeuges nicht vorhanden
war. Darüberhinaus können die Bohrungen in welche der Rohrniet eingesetzt wirdr
einen größeren Durchmesser aufweisen, man kann also mit größeren Toleranzen arbeiten;
denn die auf die Niethülse einwirkenden Kräfte sind bei der erfindungsgemäßen Nietverbindung
wesentlich geringer als bisher und eine Stauchung der Niethülse bzw. des Nietschaftes,
die an sich durch eine eng bemessene Bohrung vermieden werden könnte, muß nicht
mehr befürchtet werden.
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Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen erläutert.
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Es zeigen Figur 1 eine Ansicht, teilweise geschnitten, auf einen in
zusammenzuhaltende Teile eingesetzten Rohrniet mit dem Werkzeug bei dessen Einführung
in den Rohrniet, Figur 2 einen Schnitt gemäß der Linie II - II in Figur 1 durch
das Werkzeug, Figur 3 eine Ansicht, teilweise geschnitten, mit dem Werkzeug, das
einzelne Lappen des freien Endes des Schaftes des Niets nach dem Heraustrennen umbiegt,
Figur 4 eine Ansicht, teilweise geschnitten, nach dem Zurückziehen des Werkzeuges,
Figur 5 eine Ansicht, teilweise geschnitten, mit einem Biegewerkzeug für das Umbiegen
der noch hochstehenden Lappen, Figur 6 eine Ansicht, teilweise geschnitten, mit
dem gerade in den Rohrniet eingeführten Biegewerkzeug zu Beginn des Biegevorganges,
Figur 7 eine Ansicht, teilweise geschnitten, auf die aus einzelnen Lappen gebildete
Nietverbindung sowie auf das zurückgezogene Biegewerkzeug.
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Durch zwei miteinander zu verbindende Teile 1, 2 läuft eine durchgehende
Bohrung (Setzloch), in die ein aus einem Schaft 6 und einem daran angebrachten Nietkopf
7 bestehender Rohrniet eingesetzt wird. Letzterer wird soweit eingeschoben, bis
der Nietkopf 7 an dem einen Teil 2 anstößt. Der Schaft 6 ist so bemessen, daß auf
der Seite des anderen Teils 1 ein freies Ende 14 des Schaftes 6 herausragt. Nun
wird ein als Schnitt- und Biegestempel wirkendes Werkzeug 3 mit seinem Dorn 11 in
den Schaft 6 des Rohrniets eingesetzt.
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Das Werkzeug 3 weist Segmente 15 und dazwischenliegende Nute 16 auf
(Figur f, 2). Die Segmente 15 sind mit Schnittkanten 13 ausgestattet und weisen
gewölbte Flächen 19 auf, deren Funktion weiter unten noch erläutert werden wird.
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Das Werkzeug 3 ist bei dem Ausführungsbeispiel so gestaltet (Figur
1, 2), daß jeweils ein Segment 15 im Bereich seiner Schnittkanten 13 etwa gerade
so breit ist, wie die zwischen zwei Segmenten 15 liegende Nut 16. Wenn das Werkzeug
3 weiter in Richtung eines Pfeiles 5 (Figur 3) auf das freie Ende 14 des Schaftes
6 des Rohrniets zubewegt wird, dann trennen die an den Segmenten 15 vorhandenen
Schnittkanten 13 Lappen 8 aus dem freien Ende 14 des Rohrniets heraus und biegen
diese Lappen 8 soweit um, bis sie an der Außenfläche des betreffenden Teiles 1 anstoßen
(Figur 4). Hierzu muß der Rohrniet mit seinem Nietkopf 7 ein Widerlager finden,
beim Ausführungsbeispiel ist dies das Gegenlager 10 (Figur 3).
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Die Segmente 15 erfüllen somit zunächst zwei Funktionen, nämlich die
Lappen 8 aus dem freien Ende 14 des Schaftes 6 des Niets herauszuschneiden und dieselben
Lappen 8 gegen das Teil 1 zu verbiegen. Hierdurch ist dann eine voll funktionstüchtige
Nietverbindung
geschaffen, da auf einer Seite der zu verbindenden Teile 1, 2 der Nietkopf 7 (Figur
1) liegt, und auf der anderen Seite die Lappen 8 nach außen umgebogen sind (Figur
4).
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Die beschriebene Nietverbindung erfüllt im allgemeinen die Anforderungen,
die an sie gestellt werden; wenn allerdings größere Kräfte durch den Rohrniet aufgenommen
werden müssen, dann kann man auch die noch hochstehenden Lappen 9 (Figur 3, 4) -
genau wie die Lappen 8 (Figur 4) - umbiegen.
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Bisher wurden die Lappen 9 nur deswegen nicht umgebogen, weil sie
in den Nuten 16 lagen und von dem Werkzeug 3 nicht bearbeitet wurden.
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Dreht man jedoch das Werkzeug 3 um eine Teilung 18 (Figur 2) in beliebiger
Drehrichtung und senkt das Werkzeug 3 in der beschriebenen Weise nochmals auf den
Rohrniet hinab (Figur 1, 3), dann werden die bisher noch hochstehenden Lappen 9
von den Flächen 19 am Werkzeug 3 erfaßt und ebenfalls gegen das Teil 1 gebogen,
wie vorher die schon gebogenen Lappen 8.
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Anstatt der Drehung des Werkzeuges 3 für das Umbiegen der vorher noch
hochstehenden Lappen 9 kann man auch ein separates Biegewerkzeug verwenden. Letzteres
kann sehr einfach gestaltet sein und kann die Form eines einfachen Biegestempels
4 (Figur 5) aufweisen, der mit einer Fläche 17 versehen ist und einen Dorn 12 trägt.
Der Dorn 12 dient der Einführung des Biegestempels 4 in den Schaft Gdes Rohrniets,
die Fläche 17 ist vorzugsweise als nach innen gewölbte Ringfläche gestaltet, die
ein leichtes Umbiegen der bisher noch hochstehenden Lappen 9 ermöglicht, wenn der
Biegestempel 4 in Richtung des Pfeiles 5 (Figur 6) auf den Rohrniet zubewegt wird.
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Hierbei wird zweckmäßigerweise der Rohrniet ebenfalls gegen das Gegenlager
lo gehalten, um die von dem Biegestempel 4 ausgehenden Kräfte nicht allein auf die
schon umgebogenen Lappen 8 wirken zu lassen.
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Sobald alle Lappen 8, 9 umgebogen sind (Figur 7) kann der Rohrniet
erhöhte Kräfte aufnehmen.
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Anstatt der beiden zusammenzuhaltenden Teile 1, 2 können beliebig
viele Teile von dem Rohrniet gehalten werden.