-
Die
Erfindung betrifft rohrförmige
Niete der Art, wie sie üblicherweise
verwendet werden, um zwei oder mehr Blechteile zusammenzuhalten.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Blindniet mit offenem
Ende, bei dem ein Ende des Nietkörpers
einen ersten Flansch aufweist und ein mit einem Kopf versehener
Dorn verwendet wird, um das entgegengesetzte Ende des Nietkörpers so
zu verformen, dass die Blechteile zwischen dem Flansch des Nietkörpers und
seinem verformten Ende verpresst werden.
-
Blindniete
mit offenem Ende sind allgemein bekannt, insbesondere jene, die
unter dem Warenzeichen POP® (eingetragenes Warenzeichen
von Emhart Inc.) der Anmelderin als herkömmliche Befestigungselemente
zum Fügen
von zwei oder mehr Blechteilen vertrieben werden. Dieser Typ von
Blindniet umfasst einen hohlen rohrförmigen Nietkörper mit
einem breiten Flansch an seinem einen Ende, der an einer Seite eines
Blechteils zur Anlage gelangt, wobei das entgegengesetzte Ende des
rohrförmigen Nietkörpers durch
ein vorgeformtes Loch geführt wird.
Der Niet weist weiterhin einen mit einem Kopf versehenen Dorn auf,
der sich durch den hohlen rohrförmigen
Nietkörper
erstreckt, wobei der Dornkopf an dessen entgegengesetztem Ende anliegt.
Beim Setzen des Blindniets staucht der Dornkopf das entgegengesetzte
Ende des Nietkörpers,
der sich in Richtung auf den Flansch des Nietkörpers verformt, wobei die dazwischenliegenden
Blechteile miteinander verpresst werden. Ferner weist der Dorn im
Bereich des Dornkopfes einen Schaft mit einer Schwächungszone
als Sollbruchstelle auf, so dass bei genügender Kraftbeaufschlagung
der Dorn von dem gesetzten Niet entfernt werden kann. Dadurch ist
ein einfaches und kostengünstiges
Befestigungsmittel geschaffen, das von Hand angebracht und mit einem
geeigneten Nietsetzwerkzeug gesetzt werden kann, um zwei oder mehr
Blechteile miteinander zu verbinden. Allerdings ist bekanntermaßen die
Verbindung zwischen Nietkopf und Niet, die entsteht, wenn der Dornkopf
in den Niet hineingezogen wird, um eine Verformung des gesetzten
Niets zu erreichen, weder luft- noch wasserundurchlässig. Der
Dornkopf kann sich häufig in
dem verformten Abschnitt des gesetzten Niets frei bewegen, wobei
gelegentlich sogar „Klappergeräusche" im gesetzten Niet
festgestellt werden.
-
Wenn
mit Blindnieten eine wasser- oder luftundurchlässige Dichtung geschaffen werden
soll, werden als Alternative Blindniete mit geschlossenem Ende (bzw.
mit Dichtung) eingesetzt. Solche Blindniete mit geschlossenem Ende
sind wie Blindniete mit offenem Ende aufgebaut, bei ihnen ist jedoch
der Dornkopf nicht außerhalb
eines hohlen rohrförmigen Nietkörpers angeordnet
sondern in einem geschlossenen becherförmigen zylindrischen Rohr so
gehalten, dass er im Innern des Nietkörpers eingeschlossen ist, der
Nietkörper
also ein geschlossenes Ende aufweist.
-
Die
Herstellung von Blindnieten mit geschlossenem Ende ist jedoch vergleichsweise
aufwendiger und kostspieliger, da der große Dornkopf zunächst in
einer becherförmigen
Vorform aufgenommen und der dabei entstehende Teilzusammenbau extrudiert
wird, um den Dorn im Innern des Nietkörpers einzuschließen und
gleichzeitig den Flansch des Nietkörpers zu formen. Dieses Verfahren
ist nicht nur kostspieliger sondern stellt auch hohe Anforderungen
an Präzision
der Werkzeuge und Herstellfertigkeit, damit der Dorn und die entsprechenden
Fertigungswerkzeuge nicht beschädigt
werden. Ein weiterer Nachteil von auf diese Weise hergestellten
Blindnieten liegt in einer begrenzten Länge des Nietkörpers und/oder
der Länge
des Dorns, die mit den derzeitigen Produktionseinrichtungen hergestellt
werden können,
und selbst wenn geeignete Vorrichtungen zur Verfügung stünden, würden die Kosten für diese Vorrichtungen
mit der damit verbundenen Langsamkeit des Prozesses den auf diese
Weise entstandenen Niet mit geschlossenem Ende prohibitiv verteuern.
-
Der
Einsatz von Nieten mit geschlossenem Ende ist in den Fällen wünschenswert,
in denen luft- oder wasserdichte Verbindungen erforderlich sind. Wenn
jedoch dicke Werkstücke
mit solchen Nieten befestigt werden sollen oder wenn der Niet in
enge Ausnehmungen oder Kanäle
eingeführt
werden soll, kann es aufgrund der begrenzten Länge des Nietkörpers oder
der Länge
des Dorns zu Schwierigkeiten kommen, was die Einsatzmöglichkeit
von Nieten mit geschlossenem Ende für diese Anwendungen einschränkt. Herkömmliche
Setzwerkzeuge für
Blindniete, die in tiefe und enge Ausnehmungen zu setzen sind, benötigen einen
relativ langen Dorn, um den Niet zu ergreifen und zu setzen. Der
gegenwärtige Stand
der Technik kennt keine Blindniete, die bei tiefen engen Ausnehmungen
oder dicken Verbindungen eingesetzt werden können und mit denen eine dauerhaft
Wasser- oder luftundurchlässige
Dichtung erreicht werden kann.
-
Aus
US-A-3 777 957 ist ein Dornniet vom Ziehtyp bekannt, der einen Dornkopf
aufweist, mit dem das Montageloch durch Bohren gebildet werden kann.
Der Dornschaft oder der Nietkörper
haben einen Raum zur Aufnahme eines inaktiven Dichtungs- oder Klebemittels.
Durch Drehen des Dorns gegenüber
dem Niet kann sich Schmelz- oder
Aushärtungswärme entwickeln,
und bei dem darauffolgenden Zurückziehen
des Dornkopfes zum Setzen des Niets wird das Dichtungsmittel durch
in dem Nietkörper vorgesehene
Löcher
in den Bereich der Verbindungsfläche
der Fügestelle
gedrückt,
um eine höhere Festigkeit
und eine wasserundurchlässige
Dichtung zu erzielen.
-
Weiterhin
ist aus EP-A-1 052 416 ein Blindniet mit offenem Ende bekannt, der
einen sich durch eine Bohrung des Nietkörpers erstreckenden Dorn aufweist,
der mit einem Kopf an einem Ende des Nietkörpers anliegt. Um eine dichte
Nietverbindung zu erhalten, ist der Dorn unterhalb seines Kopfes
von einer wasserundurchlässigen
zähflüssigen Substanz umgeben,
die sich in einem in der Bohrung des Nietkörpers ausgebildeten Raum befindet,
der von einem eingewalzten Halsabschnitt begrenzt ist, der den Dorn
in Abstand von dem Dornkopf umgibt. Das Volumen dieses Raums ist
je nach Dicke der zu fügenden
Materialien variabel, wobei nach dem Setzen des Niets Probleme auftreten
können,
wenn er nicht der Fügestelle
entsprechend angepasst ist.
-
Ein
selbstdichtendes mechanisches Befestigungselement wie eine Mutter
und ein Bolzen sind in US-A-3 472 301 offenbart, wobei der Bolzen
einen mit flüssigem
Dichtungsmittel gefüllten
Hohlraum aufweist, eine Kapillare oder ein Kanal sich von dem Hohlraum
zur Außenseite
des Bolzens erstreckt, und ein Stift passgenau in den Hohlraum eingeführt werden
kann, um das flüssige
Dichtungsmittel durch die Kapillare in das Innere der befestigten
Konstruktion zu drücken.
Bevorzugt werden Dichtungsmittel mit niedriger Viskosität verwendet,
zum Beispiel anaerob aushärtende
Dichtungsmittel, die nicht in Gegenwart von Sauerstoff aushärten. Das
Speichern dieser Dichtungsmittel kann mittels Mikroverkapselung
erreicht werden.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es daher, die vorstehend erwähnten Probleme zu vermindern
und einen Blindniet mit offenem Ende zu schaffen, mit dem nach dem
Setzen eine luft- oder wasserundurchlässige Dichtung erreichbar ist.
-
Erfindungsgemäß ist ein
Blindniet mit offenem Ende vorgesehen, der einen Dorn mit einem Dornkopf
und einen auf dem Dorn montierten Nietkörper aufweist und zwischen
dem Dorn und dem Nietkörper
ein fließfähiges Dichtungsmittel
vorsieht, wobei der Dornkopf von dem fließfähigen Dichtungsmittel eingeschlossen
ist und beim Setzen des Blindniets das Dichtungsmittel zwischen
dem Dornkopf und einer Innenfläche
des Nietkörpers
komprimiert wird, um dazwischen eine Dichtung auszubilden.
-
Vorzugsweise
umfasst das fließfähige Dichtungsmittel
einen Klebstoff, der aus Epoxidharz besteht oder auch Epoxidharz
enthält, üblicherweise ein
warm aushärtendes
mikroverkapseltes Epoxidharz. Vorzugsweise kann das Epoxidharz ein
aus zwei Komponenten bestehendes Epoxidharzsystem enthalten, üblicherweise
in mikroverkapselter Form oder ein mikroverkapseltes System auf
der Basis von Epoxid-Acrylat.
-
Alternativ
kann das Dichtungsmittel ein elastisches fliessfähiges Material wie Kunststoff
oder Gummi enthalten, das unter Druckbeaufschlagung in der Lage
ist, den Dornkopf zu umfließen.
-
Der
Dornkopf selbst ist von dem fließfähigen Dichtungsmittel umschlossen,
wobei denkbar ist, dass das fließfähige Dichtungsmittel den Schaft
des Dorns vollständig
umgibt und/oder den Dornkopf vollständig einschließt.
-
Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird nachstehend lediglich beispielhaft anhand der
beigefügten
Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:
-
1 eine
Schnittansicht eines herkömmlichen
Blindniets mit offenem Ende; und
-
2 eine
Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Blindniets mit offenem
Ende; und
-
3 eine
Schnittansicht des Blindniets nach 2 in gesetztem
Zustand; und
-
4a eine
Schnittansicht eines herkömmlichen
Blindniets mit geschlossenem Ende; und
-
4b eine
Schnittansicht des Blindniets nach 4a in
gesetztem Zustand.
-
Gemäß 1 weist
ein herkömmlicher Blindniet 10 mit
offenem Ende einen im wesentlichen hohlen rohrförmigen Nietkörper 12 mit
einem entsprechenden Dorn 14 auf. Der Dorn ist im wesentlichen
ein länglicher
zylinderförmiger
Metalldraht (obgleich alternative Ausführungsformen für Kunststoffniete
auch Kunststoffdorne verwenden können),
an dessen einem Ende koaxial ein Dornkopf 16 angeordnet
ist, dessen Durchmesser größer als
der des Dorndrahtes ist. Zwischen dem Hauptkörper 18 des Dorns 14 und
dem Dornkopf 16 befindet sich ein Dornschaft 20,
der ebenfalls koaxial zu dem Körper 18 angeordnet
ist, jedoch einen Durchmesser aufweist, der geringer als der Durchmesser
des Körpers 18 ist.
Der Dornschaft bildet somit einen verengten Halsabschnitt des Dorns,
wie aus 1 deutlich ersichtlich.
-
Der
Innendurchmesser des zylinderförmigen Nietkörpers 12 entspricht
im wesentlichen dem Durchmesser des Dornkörpers 18, so dass
der Dorn 18 durch den Nietkörper 12 (in einer
im wesentlichen durch den Pfeil A in 1 dargestellten
Richtung) vorgeschoben werden kann, bis der Kopf 16 an
einer Stirnfläche 22 des
Nietkörpers 12 anliegt,
wobei er durch Reibschluss zwischen der Innenfläche des Nietkörpers 12 und
dem Dornkörper 18 in
dieser gewünschten
Position gehalten wird. Der Durchmesser des Dornkopfes 16 ist
geringer als der Außendurchmesser
des Nietkörpers.
An einem zweiten, der Stirnfläche 22 entgegengesetzten
Ende 24 des Nietkörpers 12 ist
ein im wesentlichen zylindrischer Flansch 26 an dem rohrförmigen Nietkörper angeformt.
-
In
der Praxis wird der Blindniet 10 mit offenem Ende häufig dazu
verwendet, zwei Blechteile zusammenzuhalten, d.h. die Blechteile
(28 und 29), indem durch beide Blechteile 28 und 29 zuerst
ein Loch gebohrt wird, dessen Durchmesser im wesentlichen gleich
oder annähernd
gleich dem Außendurchmesser
des Nietkörpers 12 ist.
Betrachtet man 1, kann der Nietkörper 12 dann
von rechts nach links eingeführt
werden, wobei der Nietkörper
und der Dornkopf durch das in den Blechteilen 28 und 29 ausgebildete
Loch in die in 1 dargestellte Position gebracht
werden, in der der Flansch 26 an dem Blechteil 28 anliegt,
womit die Einführtiefe
begrenzt ist.
-
Darauf
findet mit Hilfe eines herkömmlichen Blindnietsetzwerkzeugs
der eigentliche Nietvorgang statt, wobei der Niet in den Zustand
eines Verformungseingriffs gelangt. Dieses herkömmliche Setzwerkzeug (in 1 schematisch
durch unterbrochene Linien 30 dargestellt) ist aus dem
Stand der Technik allgemein bekannt und wird an dieser Stelle nicht ausführlich beschrieben,
außer
um dessen Funktion zu erläutern.
Das Setzwerkzeug weist ein sich an die Außenfläche des Flansches 26 anlegendes äußeres Hülsenteil 30 sowie
den Dorn ergreifende und ziehende Spannbacken (nicht dargestellt)
auf, die am Dornkörper 18 angreifen.
Im Betrieb verschiebt der innere Klemmmechanismus den Dornkörper 18 in
die durch den Pfeil A (1) angegebene Richtung, während die
Hülse 30 den
Niet 12 an einer solchen Verschiebung hindert. Dadurch
wird der Dornkopf in Richtung A in den Nietkörper 12 hineingezogen,
während
der Flansch des Nietkörpers 12 gegen
das zu befestigende Blechteil gehalten wird. Auf diese Weise verformt
der Dornkopf 16 größeren Durchmessers das
Ende 22 des Nietkörpers 12 in
Richtung auf das Blechteil 29 und weitet es auf, wodurch
die Blechteile 28 und 29 zwischen dem Flansch 26 und
dem verformten Ende 221 des Nietkörpers 12 wirksam festgeklemmt
werden (diese Verformung 221 ist im wesentlichen in 3 dargestellt).
-
Da
der Dornschaft 20 einen kleineren Durchmesser als der Dornkörper 18 aufweist,
erhält
der Dorn dadurch außerdem
eine Schwächungszone, die
unter einer vorgegebenen Kraftbeaufschlagung bricht, d.h. der Dorn
reißt
in dieser Zone ab, wobei der Dornkopf 16 in dem verformten
Nietkörper 12 verbleibt
und der Dornkörper 18 aus
dem Nietkörper 12 entfernt
und entsorgt wird, so dass ein sauberes Befestigungselement zurück bleibt.
-
In
der Praxis wird der Dorn der Nieteinheit 10 in ein Setzwerkzeug
eingeführt,
wobei bei Beaufschlagung des Dorns 18 mit einer Zugkraft
durch die Spannbacken des Werkzeugs diese Kraft auf den Nietkörper 12 übertragen
wird und sich entlang dessen Achse abstützt. Mit zunehmender Setzkraft
wird der Nietkörper
kürzer,
die Blechwerkstücke
werden zusammengezogen, und die Löcher der Werkstücke werden
erstmals verfüllt.
Mit zunehmender Zugkraft ist jedoch die Kraft, die das Ende des
Nietkörpers 12 aufnehmen
kann, natürlich
begrenzt. Wenn diese Grenze erreicht ist, dringt der Kopf 16 des
Dorns in den Nietkörper
ein, weitet ihn auf und verformt ihn und setzt seinen Weg im Innern
des Nietkörpers
fort, bis er in die Nähe
der Werkstückseite
gelangt. Der Dorn wird an seiner Weiterbewegung durch den Nietkörper gehindert,
obwohl die Setzkraft noch weiter ansteigt, bis sie die vorgegebene
Dornabreißkraft
erreicht hat. Der Dorn reißt
ab und setzt dabei eine Spannungsenergie frei mit der Folge, dass
der verbleibende Teil des Dorns, insbesondere dessen Kopf 16,
sich lockert. Kennzeichnend ist auch, dass aufgrund der ständigen Verformungsarbeit,
angefangen von der Stauchung des Nietkörpers bis zur radialen Aufweitung
von dessen Blindseite, Wärme
erzeugt wird, die einen Temperaturanstieg des Nietkörpers und
des im Innern des Nietkörpers
verbleibenden Dornkopfes zur Folge hat.
-
Hieraus
folgt somit die allgemeine Erkenntnis, dass der Dornkopf 16 zwar
in den Nietkörper 12 hineingezogen
wird, um den Niet zu verformen und zu setzen, dieser Eingriff des
Dornkopfes mit dem Nietkörper
aber nicht notwendigerweise zu einer luft- oder wasserundurchlässigen Nietverbindung
führt.
-
Bei
dem in 3 dargestellten gesetzten Blindniet ist der Dorn
entfernt und der Dornkopf 16 in dem verformten Ende 221 des
Niets festgehalten, wobei das verformte Ende 221 des Niets
eine Druckkraft auf die zwischen ihm und dem Schaft 26 [sic!] angeordneten
Blechteile 28 und 29 ausübt, um ein sicheres Befestigungselement
zu bilden. Zwar ist in diesem Verformungszustand der Dornkopf im
Innern des Nietkörpers 12 festgehalten,
jedoch bildet der zurückbleibende
Dornkopf nicht notwendigerweise eine luft- oder wasserundurchlässige Dichtung,
und der Dornkopf kann sich recht häufig innerhalb dieses verformten
Abschnitts etwas bewegen, was zu „Klappern" führen
kann, wenn sich der Dornkopf im gesetzten Niet bewegt. Dieser Vorgang
ist unerwünscht,
insbesondere wenn diese Niettypen in Kraftfahrzeugen oder in sonstigen
Anwendungen verwendet werden, die ständig Erschütterungen ausgesetzt sind.
Da mit diesen Befestigungselementen keine wasser- oder luftdichten
Dichtungen erreicht werden können,
ist deren Anwendung außerdem
auf ein Umfeld beschränkt,
bei dem solche wasserdichten Dichtungen auch nicht erforderlich
sind.
-
4a und 4b zeigen
einen alternativen Typ von Blindniet, insbesondere einen Blindniet 110 mit
geschlossenem Ende, der dem in 1 dargestellten
Blindniet mit offenem Ende weitgehend entspricht. Der Blindniet 110 mit
geschlossenem Ende weist einen im wesentlichen rohrförmigen Nietkörper 112 auf,
der mit einem ersten geschlossenen Ende 122 und einem außenliegenden
Flansch 126 am entgegengesetzten Ende ausgebildet ist.
Auf diese Weise ist der Nietkörper 112,
wie aus 4a ersichtlich, im wesentlichen
becherförmig
ausgebildet, im Gegensatz zu dem hohlen rohrförmigen Körper gemäß 1. Außerdem weist
der Blindniet 110 nach 4a auch
einen Dorn 114 mit einem Kopf 116 und einem zugehörigen Schaft 120 auf,
wobei der Kopf 116 im Innern des Nietkörpers 112 festgehalten
wird. Wie aus 4a ersichtlich, sind Dorn und
Dornkopf wieder koaxial zum Niet ausgerichtet, wobei der Durchmesser
des Dornkopfes größer als der
Innendurchmesser des Nietkörpers 112 ist.
Dies wird bei der Herstellung eines derartigen Blindniets 110 mit
geschlossenem Ende dadurch erreicht, dass zunächst ein becherförmiger Niet
geformt wird, dessen Innendurchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser
des darin einzusetzenden Dornkopfes 116 ist. Der gesamte
Niet mit eingesetztem Dorn durchläuft dann eine Verengungsform,
in der der Gesamtdurchmesser des Niets stark verringert wird, wobei
beim Durchlauf durch eine solche Verengungsform in Längsrichtung
des Niets die allmähliche
Verringerung des Nietdurchmessers den Dornkopf zwangsweise in die
in 4a dargestellte Innenposition bringt. Auf diese
Weise wird ein verengter Nietkörper 112 geschaffen,
in dem ein Dornkopf größeren Durchmessers
untergebracht ist.
-
Solche
Herstellmethoden sind bekannt und werden nicht weiter beschrieben.
Die geschlossene Stirnseite 122 des Niets ist wesentlich
dünner
als die Seitenwände
des Niets, dient jedoch zur Bildung einer Einheit mit abgedichtetem
Ende.
-
Dieser
Blindniet mit geschlossenem Ende wird auf gleiche Weise wie der
zuvor beschriebene Blindniet mit offenem Ende verwendet, wobei das Setzwerkzeug
wieder die Verschiebung des Nietkörpers 112 hemmt, wenn
der Dorn, wie in 4a gesehen, von links nach rechts
bewegt wird. Auf diese Weise gelangt der Dornkopf 116 mit
der verengten Innenwandung des Nietkörpers 112 in Eingriff
und verformt dabei das hintere Ende des Nietkörpers 112, wodurch
die dazwischen gehaltenen Blechteile wieder miteinander verpresst
werden. Der Niet 112 wird somit in seinen in 4b dargestellten
Setzzustand verformt, wobei der Dornkörper 118 abgerissen
wird, nachdem der Niet gesetzt ist. Als Alternative ist anzumerken,
dass der Schaftteil 120 des Dorns 114 auch weggelassen
werden kann, wobei nach Verwendung des Dorns zum Setzen des Blindniets
mit geschlossenem Ende der Dornkörper 118 seine
von dem gesetzten Niet 110 abstehende Position beibehält. Dies kann
bei der Herstellung einer elektrischen Verbindung zweckmäßig sein,
wenn solche Niete in gedruckten Schaltungen usw. verwendet werden.
Aus beiden Fällen
ist jedoch deutlich ersichtlich, dass das geschlossene Ende 122 des
Nietkörpers 112 ein
abgedichtetes Ende 122 für den gesetzten Niet bildet, wodurch
eine luft- und wasserundurchlässige
Befestigung erreicht wird. Anzumerken ist, dass auch bei Blindnieten 10 mit
offenem Ende der Schaftteil weggelassen werden kann, so dass der
Dorn, falls gewünscht,
nach dem Setzen des Niets 10 in seiner Position verbleibt.
-
Aufgrund
der Notwendigkeit, den Dornkopf 114 [sic!] in den Nietkörper 112 des
Blindniets 110 mit geschlossenem Ende schon bei dessen
Herstellung einzuführen,
sind hohe Herstelltoleranzen sowie Einschränkungen in der Länge des
verwendbaren Dorns erforderlich, da dieser nur in einer Richtung
in den Niet eingeführt
werden muss. Im Vergleich dazu besteht bei dem Blindniet 10 mit
offenem Ende nach 1 keine Einschränkung hinsichtlich
der Länge des
Dornkörpers 18,
der durch den Blindniet 10 hindurch geschoben wird, bis
der Dornkopf 16 in fertig hergestelltem Zustand am Nietkörper selbst
anliegt. Bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung
von Blindnieten mit geschlossenem Ende ist die verwendbare Dornlänge begrenzt,
wodurch die Einsatzmöglichkeiten
dieses Niettyps eingeschränkt sind,
der dann nicht in tiefen, engen Durchlässen verwendet werden kann,
da dort das Setzwerkzeug einen „kürzeren" Dorn nicht ergreifen kann.
-
In 2 ist
ein erfindungsgemäßer Blindniet 210 mit
offenem Ende dargestellt. Dieser Blindniet 210 ist im wesentlichen
identisch zu dem in 1 dargestellten Blindniet 10,
wobei in 2 für Merkmale, die bei dem Niet 10 und
dem Niet 210 gleich sind, auch gleiche Bezugsziffern verwendet
werden, unter Hinzufügung
einer vorangestellten Ziffer „2" zur Kennzeichnung
gleicher Teile. Daraus wird ersichtlich, dass der einzige Unterschied
zwischen dem in 2 und dem in 1 dargestellten
Blindniet mit offenem Ende darin liegt, dass ein fließfähiges Dichtungsmittel 250 (schwarz
eingezeichnet) vorgesehen ist, das sowohl den Dornkopf 216 als
auch den Dornschaft 220 umschließt. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
enthält
dieses fließfähige Dichtungsmittel
einen Klebstoff oder ein Klebeerzeugnis und ist insbesondere ein
mikroverkapseltes Epoxidharz (zum Beispiel ein aus zwei Komponenten
bestehendes Epoxidharzsystem, üblicherweise
in mikroverkapselter Form, oder ein mikroverkapseltes System auf
der Basis von Epoxid-Acrylat), das warm aushärtbar ist. Ein Beispiel für ein handelsübliches mikroverkapseltes
Epoxidharz wird unter der Handelsbezeichnung Scotchgrip 2353 vertrieben.
Solche Epoxidharze sind bekannt und von Klebstoffherstellern ohne
weiteres erhältlich.
Als Dichtungsmittel in der Erfindung können auch andere Ausbildungen
eines fließfähigen Mittels
verwendet werden, insbesondere handelsübliche Klebstoffe oder auch
fließfähige elastische
Materialien wie Kunststoff oder Gummi.
-
Beim
Setzen des Blindniets 210 mit offenem Ende wird der Dorn
wieder in Richtung des Pfeils A nach 1 verschoben,
um den Dornkopf gegen die Stirnfläche 222 des Nietkörpers 212 zu
drücken,
damit der Niet auf die zuvor beschriebene und hier in 3 dargestellte
Weise verformt wird. Beim Hineinziehen des Dornkopfes 216 in
den Stirnflächenbereich 222 des
Nietkörpers 212 wird
auch das Dichtungsmittel 250 zwischen dem Nietkörper 212 und dem
Dornkopf 216 zusammengedrückt, wobei es diese Teile umströmt und eventuelle
Lücken
oder Zwischenräume
zwischen dem Niet und dem Dornkopf ausfüllt und dabei eine im wesentlichen
gleichförmige
Dichtung dazwischen bildet. Insbesondere bewirkt der Druck, der
durch das Hineinziehen des Kopfes in den Nietkörper 212 entsteht,
dass die Mikrokapseln des Zweikomponenten-Systems aufbrechen und
einen Katalysator liefern, der das Harz aktiviert. Durch den Druck
des in den Nietkörper
hineingezogenen Dorns wird das Dichtungsmittel mit dem aktivierten
Harz zum Fließen
gebracht, es füllt
Hohlräume
zwischen dem Dorn und dem Nietkörper
aus und stellt zusätzlich
dazwischen eine Klebeverbindung am gesetzten Ende des Niets her.
Das Harzsystem kann danach aushärten,
in der Praxis wird jedoch diese Aushärtungsphase aufgrund der bei
der Verformung des Nietkörpers
entstehenden Wärme beschleunigt,
wodurch eine geeignete Dichtung zur Verfügung steht, wie sie zur Vermeidung
von Wasser- und Gaseintritt durch den Niet 210 erforderlich ist.
-
Wird
als Dichtungsmittel ein fließfähiges Mittel
wie Gummi oder Kunststoff verwendet, entsteht aufgrund der hohen
Druckkräfte
zwischen dem Nietkörper 212 und
dem Dornkörper 218 und
dem Dornkopf 216 eine im wesentlichen fluide Strömung dieses
elastischen Materials, und zwar auf die gleiche Weise wie bei einer
Flüssigkeitsströmung.
-
Bei
dieser Erfindung werden bevorzugt Klebstoffe verwendet, insbesondere
Epoxidharze, da sich diese nicht nur zur Bildung einer geeigneten
Dichtung verfestigen sondern das Festwerden dieser Klebstoffe auch
dazu beiträgt,
eine zusätzliche
Verbindung zwischen dem Dornkopf und dem verformten Nietkörper 212 zu
schaffen.
-
Ein
weiterer Vorteil der Verwendung des fließfähigen Dichtungsmittels liegt
darin, dass aufgrund des Materialflusses in sämtliche Zwischen- oder Hohlräume um den
in dem verformten Nietkörper 212 sitzenden
Dornkopf 216 der Dornkopf 216 in dem gesetzten
Niet nicht mehr verschoben oder bewegt werden kann, so dass Klappergeräusche vermieden
werden. Diese Arten von Systemen auf Epoxidbasis weisen außerdem als
Merkmal auf, dass sie ihre guten Dichtungs- und Hafteigenschaften über einen
großen
Temperaturbereich beibehalten, wie dies bei dem vorstehend erwähnten Scotchgrip 2353 mit einem
Temperaturbereich zwischen –60
und +150°C der
Fall ist.
-
Während bei
dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
ein Dorn 214 mit einem Dornschaft 220 verwendet
wird, bei dem das fließfähige Dichtungsmittel
so angeordnet ist, dass es den Schaft umgibt, kann der Dornschaft
auch weggelassen werden (wie zuvor beschrieben), vorausgesetzt,
dass der Dornkopf 216 in dem fließfähigen Mittel im wesentlichen eingeschlossen
ist, so dass genügend
fließfähiges, den
Dornkopf umfließendes
Mittel vorhanden ist, um sämtliche
Hohlräume
zwischen dem Kopf 216 und dem Nietkörper 212 auszufüllen.
-
Das
fließfähige Dichtungsmittel
wird vor Einsetzen des Dorns in den Nietkörper 212 um den Dorn herum
angebracht. Das Dichtungsmittel kann jedoch auch vor Einsetzen des
Dorns im Innern des Nietkörpers 212 vorgesehen
werden, insbesondere wenn der Nietkörper in seinem Stirnflächenbereich 222 einen
Innendurchmesser aufweist, der größer als der Hauptinnendurchmesser
des Nietkörpers
ist, so dass ein „Bett" von Dichtungsmaterial
geschaffen ist, an dem der Dornkopf 216 beim Setzen des
Niets zur Anlage gelangt und es zusammendrückt. Anzumerken ist auch, dass
keine Einschränkungen
hinsichtlich der Art des verwendbaren haftenden oder fließfähigen Mittels
bestehen, vorausgesetzt, dass das fließfähige Mittel nach dem Setzen
des Blindniets sich im wesentlichen verfestigt, um eine dauerhafte
Dichtung zwischen dem Dornkopf und dem Nietkörper zu bilden.