DE4010598C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Blech oder eine Leiste mit einem
in einer Bohrung des Blechs oder der Leiste angeordneten,
eine in den Bohrungsrand eingepreßte Pflaster- oder
Rändelverzahnung im Bereich zwischen dem Schaft und dem
Kopf aufweisenden, selbstnietenden Gewindestift.
Bleche oder Leisten dieser Art sind bekannt. Hierbei wird
ein selbstnietender Einpreß-Gewindestift, wie er z. B. in
der Werknorm 510-516 der Kerb-Konus-Vertriebs GmbH, Amberg
beschrieben ist, eingesetzt. Zur Befestigung dieses
selbstnietenden Einpreß-Gewindestifts wird dieser mit seinem
Schaft durch eine entsprechende Bohrung im Blech o. dgl.
hindurchgesteckt und mittels eines Stempels sowie eines
geeigneten Gegenhalters so in das Blech eingepreßt, daß die
Oberseite des Kopfes bündig mit der Blechoberfläche
abschließt. Dabei wird die Pflaster- oder Rändelverzahnung
mit dem Blech vernietet und gewährleistet eine unverlierbare
und drehfeste Halterung des Einpreß-Gewindestifts im Blech
oder der Leiste.
Die bekannten Einpreß-Gewindestifte sind jedoch nur für
Bleche mit einer Mindestblechdicke von 1 mm geeignet, da
unterhalb dieser Blechdicke keine ausreichende
Verdrehsicherung und keine unverlierbare Halterung im Blech
gewährleistet sind. Dies liegt daran, daß sich Bleche mit
einer Dicke unter 1 mm nicht ausreichend sicher mit der
Pflaster- bzw. Rändelverzahnung vernieten lassen, da bei
einer Blechdicke unter 1 mm die Festigkeit des Blechs nicht
ausreicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Verbindung zwischen einem Blech oder einer Leiste mit einem
eingepreßten, selbstnietenden Gewindestift zu schaffen, die
auch bei Blechdicken von weniger als 1 mm eine ausreichende
Verdrehsicherung und Halterung des Gewindestifts
gewährleistet.
Ausgehend von dieser Aufgabenstellung wird bei einem Blech
oder einer Leiste der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß
einer auf der dem Kopf abgewandten Seite des Blechs oder der
Leiste verformte und den Schaft dadurch unverlierbar umschließende
Zwischenscheibe vorgeschlagen.
Die Zwischenscheibe wird beim Einpressen des Gewindestifts
so verformt, daß sie mit ihrem Bohrungsrand wenigstens
kraftschlüssig, vorzugsweise jedoch formschlüssig mit dem
Gewindestift verbunden ist. Gleichzeitig preßt die
Zwischenscheibe das Blech oder die Leiste so in die Pflaster-
bzw. Rändelverzahnung und gegen den Kopf des Gewindestifts,
daß hierdurch eine erhöhte Verdrehsicherung gegeben ist.
Auch die gegeneinander gepreßten Flächen der Zwischenscheibe
und des Bleches tragen zur Verdrehsicherung bei, da diese
Flächen mit Reibschluß aneinanderliegen und zumindest im
Bereich der Pflaster- bzw. Rändelverzahnung miteinander
verkrallt sind.
Dieses Verkrallen tritt insbesondere dann ein, wenn der
Bohrungsrand des Bleches und zusätzlich der Bohrungsrand
der Zwischenscheibe beim Zusammenpressen und Verformen des
Blechs und der Zwischenscheibe in die Pflaster- bzw.
Rändelverzahnung eingepreßt werden.
Eine besonders sichere Verbindung der Zwischenscheibe mit
dem Gewindestift läßt sich erreichen, wenn der Schaft im
Bereich zwischen der Pflaster- bzw. Rändelverzahnung und
dem Gewinde eine umlaufende Nut aufweist, die der
Bohrungsrand der Zwischenscheibe wenigstens teilweise ausfüllt.
Das Ausfüllen der Nut durch den Bohrungsrand der
Zwischenscheibe läßt sich mit großer Sicherheit erreichen,
wenn die Zwischenscheibe unter Bildung einer ebenen, parallel
zur Blech- oder Leistenaußenseite verlaufenden und dieser
abgewandten Anlagefläche verformt wird. Hierbei wird nämlich
der Bohrungsrand auf eine Dicke geprägt, die geringer ist
als die ursprüngliche Dicke der Zwischenscheibe, und das
entsprechende Material der Zwischenscheibe wird in die
umlaufende Nut im Gewindestift verdrängt.
Dieser Effekt wird noch verstärkt, wenn die Zwischenscheibe
unter Bildung einer Ringnut auf der der Blech- oder Leisten
außenseite abgewandten Anlagefläche verformt wird. Diese
Ringnut wird durch einen entsprechenden ringförmigen Vorsprung
am Verformungswerkzeug erzeugt und verhindert ein Ausweichen
des Scheibenmaterials nach außen.
Vorzugsweise kann auch das Blech bzw. die Leiste unter
Bildung einer ebenen, mit der Außenfläche des Kopfes des
Gewindestifts bündig verlaufenden Außenfläche verformt sein.
Die Dicke des Blechs bzw. der Leiste ist vorzugsweise
geringer als die Dicke der Zwischenscheibe, die vorteilhaft
aus leicht kalt verformbarem Aluminium, vorzugsweise aus der
Aluminiumlegierung AlMg1 besteht. Dieses Material läßt sich
sehr gut prägen und weist ein gutes Fließverhalten auf, so
daß mit verhältnismäßig geringen Preßdrücken ein vollstän
diges Ausfüllen der umlaufenden Nut im Gewindestift erreich
bar ist. Die Festigkeit dieser Legierung nach dem Prägen ist
ausreichend, um eine unverlierbare und drehfeste Halterung
des Gewindestifts im Blech zu gewährleisten. Vorteilhaft ist
es weiterhin, daß diese Legierung nur wenig zur Korrosion
neigt.
Um die vorerwähnten erwünschten Verformungen beim Einpressen
des Gewindestifts in das Blech bzw. die Leiste zu erreichen,
wird vorzugsweise ein Niet- und Prägwerkzeug verwendet, das
aus einem gegen die Außenfläche des Kopfes und die Außen
fläche des Blechs bzw. der Leiste anlegbaren Oberstempel,
einem Unterstempel und einer den Unterstempel umschließenden,
gegen Federkraft verschiebbaren Matrize besteht.
Der Durchmesser des Unterstempels kann gleich dem oder größer
als der Außendurchmesser der Zwischenscheibe sein. Während
der Ober- und der Unterstempel zum Einpressen des Gewinde
stifts und zum Formen des Blechs und der Zwischenscheibe
dienen, kann die Matrize, wenn der Außendurchmesser des
Unterstempels gleich dem Außendurchmesser der Zwischenscheibe
ist, dazu dienen, die Zwischenscheibe außen eng zu umschlie
ßen, so daß beim Prägen das gesamte Material des Bohrungs
randes der Zwischenscheibe in die Nut im Gewindestift verdrängt
wird. Dieses Verdrängen wird noch gefördert, wenn der Unter
stempel auf seiner der Zwischenscheibe zugewandten Oberseite
eine ringförmige Verdrängungsrippe aufweist, die in die Ober
fläche der Zwischenscheibe eindringt und dafür sorgt, daß das
Material der Zwischenscheibe nicht nach außen fließen kann.
Die Zwischenscheibe wird durch die ringförmige Verdrängungs
rippe so gut gehalten, daß es ggf. nicht erforderlich ist, die
Zwischenscheibe mittels der Matrize außen eng zu umschließen,
sondern daß der Durchmesser des Unterstempels und der Matrize
größer als der Außendurchmesser der Zwischenscheibe sein kann,
wodurch das Auswerfen nach dem Einpreßvorgang erleichtert wird
und unterschiedliche Zwischenscheibendurchmesser verwendet
werden können.
Vorzugsweise ist die Verdrängungsrippe zur Zwischenscheibe
hin zugespitzt ausgebildet, wodurch das Eindringen der
Verdrängungsrippe in das Material der Zwischenscheibe
erleichtert wird.
Die Höhe der Verdrängungsrippe ist geringer als die Dicke
der Zwischenscheibe und liegt vorzugsweise bei höchstens
der halben Dicke der Zwischenscheibe.
Der Durchmesser der Verdrängungsrippe kann bei höchstens
der halben Summe des Außendurchmessers und des Innendurch
messers der Zwischenscheibe liegen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von zwei in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren
erläutert und zwar zeigt
Fig. 1 den Kopfbereich eines Gewindestifts mit
einem Teil des Schaftes,
Fig. 2 das Blech bzw. die Leiste mit eingepreßtem
Gewindestift,
Fig. 3 einen in das Niet- und Prägewerkzeug einge
setzten Gewindestift, einen entsprechenden
Blech- bzw. Leistenbereich und eine Zwischen
scheibe vor dem Zusammenpressen,
Fig. 4 dieselbe Anordnung nach dem Zusammenpressen
und
Fig. 5 in schematischer Ansicht eine entsprechende
Presse.
Ein Gewindestift G weist einen flachen, scheibenförmigen
Kopf 1, eine Pflaster- oder Rändelverzahnung 2, einen
Gewindeschaft 3 und einen gewindelosen Abschnitt 4 zwischen
der Pflaster- bzw. Rändelverzahnung 2 und dem Gewindeschaft
3 auf. Wird ein solcher Gewindestift G, wie in Fig. 2 gezeigt,
in eine Bohrung 8 eines Blechs oder einer Leiste 5 eingepreßt,
wobei eine Zwischenscheibe 6, die eine dem Durchmesser des
gewindelosen Abschnitts 4 entsprechende Bohrung 7 besitzt, auf
der der Außenseite 12 des Blechs bzw. der Leiste abgewandten
Seite auf den Gewindeschaft 3 aufgesteckt wird, so wird das
Blech oder die Leiste 5 mit dem Bohrungsrand 10 so verformt,
daß einerseits die Außenseite 12 des Blechs bzw. der Leiste
5 bündig mit der Oberseite 11 des Kopfes 1 abschließt, während
andererseits der Bohrungsrand 10 in die Pflaster- bzw. Rändel
verzahnung 2 eingepreßt wird. Die Zwischenscheibe 6 wird dabei
ebenfalls verformt und in ihrem Randbereich 9 in der Dicke
verringert, so daß sich dieser Randbereich 9 mit Reibschluß
mit dem gewindelosen Abschnitt 4 verbindet, wodurch eine un
verlierbare Sicherung der Zwischenscheibe 6 erreicht wird.
Gleichzeitig liegt die Zwischenscheibe 6 mit Reibschluß auf
dem Blech 5 auf, wobei sie sich beide gegenseitig verkrallen,
da der Bohrungsrand 10 des Blechs bzw. der Leiste 5 beim
Einpressen in die Pflaster- oder Rändelverzahnung 2 eine
gewellte Oberfläche erhält, die sich entsprechend in den
Randbereich 9 der Zwischenscheibe 6 einprägt und hier eine
formschlüssige Verbindung gewährleistet.
Vorzugsweise ist die Dicke D1 des Blechs bzw. der Leiste 5
geringer als die Dicke D2 der Zwischenscheibe 6. Während
das Blech bzw. die Leiste 5 in der Regel aus Stahl bestehen,
andere Materialien wie Aluminiumblech, Kupferblech jedoch
ebenfalls geeignet sind, besteht die Zwischenscheibe 6 vor
zugsweise aus Aluminium, besonders bevorzugt, aus einer gut
kalt verformbaren Aluminiumlegierung wie AlMg1.
In Fig. 3 und 4 ist ein Gewindestift G1 dargestellt, der
sich vom Gewindestift G der Fig. 1 und 2 durch eine zusätz
liche, zwischen der Pflaster- bzw. Rändelverzahnung 17 und
dem Gewindeschaft 18 angeordnete, umlaufende Nut 29 unter
scheidet. Ein gewindeloser Abschnitt 19 kann zusätzlich
zwischen der Pflaster- bzw. Rändelverzahnung 17 und dem
Gewindeschaft 3 angeordnet sein.
In Fig. 3 ist das Herstellen der Verbindung zwischen dem
Gewindestift G1 und dem Blech bzw. der Leiste 20 nach dem
Einlegen des Blechs bzw. der Leiste 20, der Zwischenscheibe
21 und des Gewindestifts G1 in ein Niet- und Prägewerkzeug
aus einem Oberstempel 31, einem Unterstempel 32 und einer
Matrize 34 dargestellt. Der Unterstempel 32 weist eine
Bohrung 33 zur Aufnahme des Gewindeschafts 3 des Gewinde
stifts G1 auf. Die Matrize 34 ist mit einer Ausnehmung 39
versehen, in der Tellerfedern 35 angeordnet sind, mittels
derer sich die Matrize 34 auf einer Stützplatte 40 des
Unterstempels abstützt. Die Außenseite 27 des Blechs bzw.
der Leiste 20 liegt an der Pflaster- bzw. Rändelverzahnung 17
an, während die Zwischenscheibe 21 im freien Bereich zwischen
den Unterstempeln 32 und der Matrize 34 angeordnet ist, und
mit ihrer der Außenseite 27 des Blechs bzw. der Leiste 20
abgekehrten Seite 28 fast auf dem Unterstempel 32 aufliegt.
Die Durchmesser der Bohrung 22 der Zwischenscheibe 21 und
der Bohrung 23 des Blechs bzw. der Leiste 20 entsprechen in
Fig. 3 noch dem Durchmesser d1 des Gewindeschaftes 3. Der
Unterstempel 32 weist auf seiner der Zwischenscheibe 31
zugekehrten Oberseite eine ringförmige Verdrängungsrippe 36
auf.
Wird nun der Oberstempel 31 gegen den Unterstempel 32 bewegt,
dringt der Kopf 16 mit der Pflaster- bzw. Rändelverzahnung 17
in das Blech 20 ein und verformt dieses sowie die Zwischen
scheibe 21, sobald diese auf dem Unterstempel 32 aufliegt, in
der in Fig. 4 dargestellten Weise so, daß der Bohrungsrand 25
des Blechs bzw. der Leiste 20 in die Pflaster- bzw. Rändel
verzahnung 17 hineingepreßt wird. Des weiteren wird auch der
Bohrungsrand 24 der Zwischenscheibe 21 in die Pflaster- bzw.
Rändelverzahnung 17 eingepreßt und insgesamt so geprägt, daß
dieser Bohrungsrand 24 in die umlaufende Nut 29 einfließt.
Dieser Vorgang wird durch das Eindringen der Verdrängungs
rippe 36 in die Zwischenscheibe 21 durch die Bildung einer
umlaufenden Ringnut 30 unterstützt, wobei die Verdrängungs
rippe 36 gleichzeitig einen Materialfluß nach außen verhindert.
Aus diesem Grund kann der Durchmesser des Unterstempels 32
in der Matrize 34 auch größer als der Durchmesser der Zwischen
scheibe 21 sein.
Nach Beendigung des Einpreßvorganges liegt die Oberseite 26
des Kopfes 16 bündig zur Außenseite 27 des Blechs bzw. der
Leiste 20, während die dieser Außenseite 27 abgekehrte Seite
28 mit der Zwischenscheibe 21 dazu parallel und eben verläuft.
Auf diese Weise ist eine formschlüssige Verbindung zwischen
dem Gewindestift G1 und der Zwischenscheibe 21 gewährleistet,
die auch bei dünnen Blechen bzw. Leisten 20 (unter 1 mm Dicke)
eine unverlierbare und verdrehsichere Verbindung zwischen
dem Blech bzw. der Leiste 20 und den Gewindestiften G1 gewähr
leistet.
Um zu erreichen, daß das Material der Zwischenscheibe 21 nur
im Bereich des Bohrungsrandes 24 in die umlaufende Nut 29
fließt, entspricht der Innendurchmesser d2 der Matrize 34
dem Außendurchmesser der Zwischenscheibe 21 und dem Außen
durchmesser des Unterstempels 32.
Claims (14)
1. Blech oder Leiste (5, 20) mit einem in einer Bohrung
(8, 23) des Blechs oder der Leiste (5, 20) angeordneten,
eine in den Bohrungsrand (10, 25) eingepreßte Pflaster-
oder Rändelverzahnung (2, 17) im Bereich zwischen dem
Schaft (3, 18) und dem Kopf (1, 16) aufweisenden,
selbstnietenden Gewindestift (G1), gekennzeichnet durch
eine auf der dem Kopf (1, 16) abgewandten Seite des
Blechs oder der Leiste (5, 20) angeordnete, mit dem
Blech oder der Leiste (5, 20) verformte und den Schaft
(3, 18) dadurch unverlierbar umschließende Zwischenscheibe (6, 21).
2. Blech oder Leiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bohrungsrand (9, 24) der Zwischenscheibe (6, 21)
in die Pflaster- oder Rändelverzahnung (2, 17) eingepreßt
ist.
3. Blech oder Leiste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Gewindestift (G1) im Bereich
zwischen der Pflaster- oder Rändelverzahnung (17) und
dem Schaft (18) eine umlaufende Nut (29) aufweist und
die Zwischenscheibe (21) so verformt ist, daß ihr
Bohrungsrand (24) die Nut (29) mindestens teilweise
ausfüllt.
4. Blech oder Leiste nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenscheibe
(6, 21) unter Bildung einer ebenen, parallel zur Blech-
oder Leistenaußenseite (12, 27) verlaufenden und dieser
abgewandten Anlagefläche (13, 28) verformt ist.
5. Blech oder Leiste nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenscheibe
(6, 21) unter Bildung einer Ringnut (30) auf der der Blech-
oder Leistenaußenseite (12, 27) abgewandten Anlagefläche (13,
28) verformt ist.
6. Blech oder Leiste nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech oder die
Leiste (5, 20) unter Bildung einer ebenen, mit der Außen
fläche (11, 26) des Kopfes (1, 16) bündig verlaufenden
Außenfläche (12, 27) verformt ist.
7. Blech oder Leiste nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (D1) des
Blechs oder der Leiste (5, 20) kleiner als die Dicke (D2)
der Zwischenscheibe (6, 21) ist.
8. Blech oder Leiste nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenscheibe
(6, 21) aus Aluminium besteht.
9. Blech oder Leiste nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch
die Verwendung von AlMg1 als Material für die Zwischen
scheibe (6, 21).
10. Blech oder Leiste nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 9, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Niet-
und Prägewerkzeugs aus einem gegen die Außenflächen (11,
26) des Kopfes (1, 16) und die Außenfläche (12, 27) des
Blechs oder der Leiste (5, 20) anlegbaren Oberstempel
(31), einem Unterstempel (32) und einer den Unterstempel
(32) umschließenden, gegen Federkraft verschiebbaren
Matrize (34).
11. Blech oder Leiste nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Unterstempel (32) auf seiner der Zwischenscheibe
(6, 21) zugewandten Oberseite eine ringförmige Verdrän
gungsrippe (36) aufweist.
12. Blech oder Leiste nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verdrängungsrippe (36) zur Zwischenscheibe (6, 21)
hin zugespitzt ausgebildet ist.
13. Blech oder Leiste nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Höhe der Verdrängungsrippe (36)
höchstens gleich der halben Dicke (D2) der Zwischenscheibe
(6, 21) ist.
14. Blech oder Leiste nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Verdrängungsrippe
(36) höchstens gleich der halben Summe des Außendurchmessers
und des Innendurchmessers der Zwischenscheibe (6, 21) ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4010598A DE4010598A1 (de) | 1989-04-05 | 1990-04-02 | Blech oder leiste mit einem eingepressten, selbstnietenden gewindestift |
Applications Claiming Priority (2)
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DE8904185U DE8904185U1 (de) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | Blech oder Leiste mit einem eingepreßten, selbstnietenden Gewindestift |
DE4010598A DE4010598A1 (de) | 1989-04-05 | 1990-04-02 | Blech oder leiste mit einem eingepressten, selbstnietenden gewindestift |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4010598A1 DE4010598A1 (de) | 1990-10-11 |
DE4010598C2 true DE4010598C2 (de) | 1993-04-15 |
Family
ID=25891802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4010598A Granted DE4010598A1 (de) | 1989-04-05 | 1990-04-02 | Blech oder leiste mit einem eingepressten, selbstnietenden gewindestift |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4010598A1 (de) |
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