DE69213263T2

DE69213263T2 - Blindnietmutter mit Ziehdorn

Info

Publication number: DE69213263T2
Application number: DE69213263T
Authority: DE
Inventors: Dieter Mauer; Wolf M Renner
Original assignee: Newfrey LLC
Current assignee: Newfrey LLC
Priority date: 1991-01-11
Filing date: 1992-01-06
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2012-01-07
Also published as: DE69213263D1; FI920114L; US5259713A; FI920114A0; FI920114A7; NO920137D0; EP0494747B1; ES2092631T3; EP0494747A1; JPH04302706A; NO920137L; CA2059087A1; DE4100709A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Blindnietmutter mit einem Ziehdorn, wobei ein Nietrohr mit einem Flansch vorgesehen ist, das an seinem dem Flansch abgewandten Ende mit einem Innengewinde versehen ist, das sich von dem Ende des Nietrohres über einen Abschnitt des Nietrohres zu einer Umleg- bzw. Nietzone des Nietrohres erstreckt, die mit Hilfe eines Ziehdornes vergrößert wird, der in das Innengewinde paßt, wenn die Blindnietmutter gesetzt ist, so daß ein die Blindnietmutter aufnehmendes Werkstück von dem Flansch und der Vergrößerung eingeklemmt ist.
Eine Blindnietmutter dieser Art ist aus der europäischen Patentanmeldung 158 304 bekannt. Zum Setzen dieser Blindnietmutter wird ein besonderer Ziehdorn verwendet, welcher zu dem Setzwerkzeug gehört und an seinem sich in das Innengewinde der Blindnietmutter erstreckenden Ende mit einem Außengewinde versehen ist, welches in das Innengewinde der Blindnietmutter paßt und sich über dessen Länge so erstreckt, daß der Ziehdorn eine Zugkraft über die Länge des Innengewindes des Nietrohres ausüben kann und es in dem Bereich seiner Umleg- bzw. Nietzone vergrößert. Während des Setzens der Blindnietmutter wird auf den Flansch des Nietrohres eine Gegenkraft von einem Druckteil ausgeübt, das von dem Ziehdorn durchdrungen ist, so daß die auf den Ziehdorn wirkende Kraft vollständig auf die Umleg- bzw. Nietzone des Nietrohres wirken kann, wobei der Ziehdorn wie beim Setzen eines herkömmlichen Blindnietes durch das Druckstück, das von dem Setzwerkzeug gebildet ist, während des Setzens eines herkömmlichen Blindniets gleitet. Ein Werkstück wie beispielsweise eine Metallblechplatte, die von der Blindnietmutter durchdrungen ist, wird während dieses Setzvorganges geklemmt, so daß demzufolge die Blindnietmutter genietet wird. Das Werkstück wird zwischen dem Flansch des Nietrohres auf der einen Seite und der Vergrößerung des Nietrohres auf der anderen Seite geklemmt. Nach dem Setzen der Blindnietmutter wird der besondere Ziehdorn aus der Blindnietmutter geschraubt, so daß die Blindnietmutter zum Einschrauben eines geeigneten Bolzens verfügbar ist.
In verschiedenen Druckschriften werden Blindnietmuttern erläutert. Die hier beschriebene Ausführungsform bezieht sich hierauf, und das gleiche Setzverfahren wird angewandt (s. europäische Patentanmeldungen 305 868, 264 870, US-PS 2 409 352, 3 948 142, 2 565 019, 3 461 771, GB-PS 1 205 744, DE-OS 32 40 539).
Eine Blindnietmutter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US 4 307 598 bekannt.
Gegenstand der Erfindung ist die Ausgestaltung einer Blindnietmutter mit einem Ziehdorn derart, daß deren Handhabung beträchtlich vereinfacht wird.
Gemäß der Erfindung wird eine Blindnietmutter mit einem Ziehdorn geschaffen, welche ein Nietrohr mit einem Flansch an einem Ende aufweist, wobei das Rohr an seinem dem Flansch abgewandten Ende mit einem Innengewinde versehen ist, das sich von dem anderen Ende des Nietrohres über einen Abschnitt des Nietrohres zu einer Niet- bzw. Umlegzone des Nietrohres erstreckt, welche eine Vergrößerung bildet, wenn die Blindnietmutter mit Hilfe des Ziehdornes gesetzt wird, der in das Innengewinde paßt, so daß ein die Blindnietmutter aufnehmendes Werkstück von dem Flansch und der Vergrößerung festgeklemmt wird, wobei der Ziehdorn als Kopfschraube ausgebildet ist, welche in die Blindnietmutter vorher eingepaßt ist, wobei der Kopf und der Flansch zweckmäßig voneinander beabstandete Anschläge für ein Setzwerkzeug bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfschraube als eine Gewindeschneidschraube ausgebildet ist, welche das Gewinde in dem Nietrohr während des vorherigen Einpassens aushöhlt.
Die Verwendung der vorher eingepaßten Kopfschraube als Ziehdorn bringt anfänglich den beträchtlichen Vorteil mit sich, daß die in ein entsprechendes Loch in einem Werkstück eingesetzte Blindnietmutter bereits mit einem Ziehdorn versehen ist, so daß die Notwendigkeit, einen besonderen Ziehdorn in das Loch zu drehen, ausgeschaltet wird.
Das Setzwerkzeug kann demzufolge unmittelbar auf die vorher eingepaßte Kopfschraube aufgesetzt werden. Hieraus ergibt sich ein Kombinationseffekt, wobei der Kopf der Kopfschraube als Anschlag für das Setzwerkzeug verwendet werden kann. Die Notwendigkeit, den Ziehdorn fest in das Setzwerkzeug einklemmen, wie dies bei herkömmlichen Blindnieten normal ist, ist eliminiert. Das Setzwerkzeug erfordert lediglich Klauen, welche hinter der Kopf der vorher eingepaßten Kopfschraube greifen, der den Anschlag bildet, ohne das ein besonderer Druck auf den Schaft der Kopfschraube ausgeübt werden muß.
Zusätzlich kann die als Ziehdorn verwendete Kopfschraube dann zum nachfolgenden Fixieren eines weiteren Werkstückes als Befestigungsschraube in der gesetzten Blindnietmutter verbleiben. Die Handhabung der Blindnietmutter mit Ziehdorn ist demzufolge sehr einfach und zum automatischen Setzen von Blindnietmuttern äußerst nützlich, was eine Bedingung für die Verwendung von Blindnietmuttern beispielsweise in der Autmobilindustrie ist, wo eine Automatisierung der einzelnen Produktionsphasen und demzufolge auch die automatische Zuführung im Vordergrund stehen und durch die Kombination Blindnietmutter und Ziehdorn wesentlich vereinfacht werden.
Selbst wenn die gesetzte Blindnietmutter anschließend mit einer unterschiedlichen Schraube zu versehen ist und die vorher eingepaßte Kopfschraube demzufolge einige Zeit nach dem Setztvorgang herausgeschraubt werden muß, beeinflußt dies nicht die vorteilhafte Handhabung der Blindnietmutter, weil das Ein- und Ausschrauben eines besonderen Ziehdornes, der zu dem Setzwerkzeug gehört, wie dies beim Stand der Technik erforderlich ist, auf jeden Fall ausgeschaltet ist.
Es wird Bezug genommen auf das deutsche Gebrauchsmuster G 90 01 069.8, welches sich mit einer Blindnietmutter befaßt, die mit Hilfe einer Befestigungsschraube gesetzt wird, welche in die Blindnietmutter eingeschraubt ist. Die Blindnietmutter ist mit einem Nietrohr aus elastischem Material, insbesondere Gummi versehen, in welches ein mit einem Innengewinde versehenes Rohr eingesetzt wird. Das Rohr ist beispielsweise mit Hilfe eines Vulkanisierens starr mit dem Gummirohr verbunden. Wenn die Befestigungsschraube angezogen wird, wird das Gummirohr komprimiert und bildet einen Saum, der hinter dem die Blindnietmutter tragenden Werkstück gebildet ist, wobei eine Klemme geschaffen wird, die einerseits aus dem Kopf und andererseits aus einem Flansch besteht, welcher das Gummirohr verschließt. Diese Blindnietmutter kann von ihrem Werkstück wiederum entfernt werden, wenn sie durch Zurückdrehen der Befestigungsschraube gelöst wird, und sie kann demzufolge mehrere Male verwendet werden. Aufgrund der Verwendung eines elastischen Gummirohres wird keine starre Verbindung mit dem Werkstück geschaffen. Aufgrund der Notwendigkeit, ein elastisches Gummirohr zu verwenden, ist diese bekannte Blindnietmutter nicht mit der erfindungsgemäßen Blindnietmutter mit einem Ziehdorn vergleichbar. Weiterhin muß die bekannte Blindnietmutter durch das Anziehen der Befestigungsschraube gesetzt werden, und die Blindnietmutter wird unverzüglich von dem Werkstück gelöst, welches sie trägt, wenn die Befestigungsschraube gelockert wird. Aufgrund dieses Merkmals des Setzens der bekannten Blindnietmutter verfolgt dieser Stand der Technik einen Weg, der von der Blindnietmutter gemäß Erfindung abweicht, weil damit das Setzen einer Blindnietmutter mit einem Ziehdorn, der frei drehbar in der Blindnietmutter nach dem Setzvorgang verbleibt, aufgrund der besonderen Ausbildung der bekannten Blindnietmutter nicht möglich ist. In dieser Hinsicht besteht demzufolge ein weiterer fundamentaler Unterschied zwischen der bekannten Blindnietmutter und der Bindnietmutter mit Ziehdorn gemäß Erfindung.
Die Kopfschraube ist eine Gewindeschneidschraube, welche das Gewinde in dem Nietrohr während des vorherigen Einpaßvorganges aushöhlt. Mit dieser Ausbildung fällt demzufolge das Aushöhlen des Gewindes mit dem Eindrehen des Ziehdornes zusammen, und dies vereinfacht beträchtlich die Herstellung der aus "Blindnietmutter und Ziehdorn" bestehenden Einheit.
Um es der Kopfschraube zu ermöglichen, über eine ausreichende Länge die Zugkraft auszuüben, die von ihr auf das Nietrohr während des Setzvorganges zu übertragen ist, ohne das Befestigen eines Bauteiles an dem Werkstück zu beeinträchtigen, das nach dem Setzen der Blindnietmutter erforderlich ist, ist die Blindnietmutter mit Ziehdorn vorzugsweise so konstruiert, daß sich die Kopfschraube vollständig über den Abschnitt des Nietrohres, welcher das Gewinde enthält, im vorher eingepaßten Zustand erstreckt, während zwischen dem Schraubenkopf und dem Flansch zwecks Ergreifens durch das Setzwerkzeug ein Spielraum gestattet ist. Bei dieser Ausbildung ist demzufolge ein ausreichender Spielraum zwischen dem Schraubenkopf und dem Flansch nach dem Setzen der Blindnietmutter für ein Bauteil vorhanden, das von der Kopfschraube ergriffen ist und an dem Werkstück mit der Kopfschraube zu befestigen ist, welche in die Blindnietmutter geschraubt wird.
Zwecks Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 Im Schnitt eine Blindnietmutter, welche in ein Werkstück eingesetzt ist, mit einem vorher eingepaßten Ziehdorn in nicht gesetztem Zustand;
Fig. 2 im Schnitt die Blindnietmutter nach Fig. 1 nach dem Setzvorgang.
In Fig. 1 ist ein Werkstück 1 gezeigt, welches aus einer Metallblechplatte besteht und in welches eine Blindnietmutter 2 eingesetzt ist, insbesondere in ihrem ursprünglichen Zustand vor der Verformung durch den Setzvorgang. Ein Loch 3 ist in das Werkstück 1 eingearbeitet, um die Blindnietmutter 2 aufzunehmen. Die Blindnietmutter 2 besteht aus einem Nietrohr 4 und einem Flansch 5, welcher auf dem Werkstück 1 ruht. Auf der dem Flansch 5 abgewandten Seite des Nietrohres 4 weist letzteres einen Abschnitt 6 mit einem Innengewinde 7 auf. Neben dem Abschnitt 6 besteht das Nietrohr 5 aus einer Umleg- bzw. Nietzone 8, deren Innendurchmesser dem Boden des Innengewindes 7 entspricht. Dieser Innendurchmesser der Umleg- bzw. Nietzone 8 kann auch in Bezug auf den Kern des Innengewindes 7 vergrößert sein, so daß eine dünnere Wand des Nietrohres 4 für die Umleg- bzw. Nietzone 8 als in seinem Abschnitt 6 entsteht. Die Verformbarkeit des Materials der Blindnietmutter 2, die aus Metall, insbesondere einem verformbaren Stahl oder beispielsweise Aluminium besteht, ist hierfür ausschlaggebend.
In die Blindnietmutter 2 ist eine Kopfschraube 9 eingedreht, die als Ziehdorn verwendet werden soll und als selbstschneidende Schraube ausgebildet ist, die für diesen Zweck an ihrer Spitze mit einer Schneidkante 11 versehen ist. Dies ist ein bekanntes Merkmal bei einer selbstschneidenden Schraube. Das Gewinde 12 der selbstschneidenden Schraube paßt demzufolge exakt in das Innengewinde 7 des Nietrohres 4 und ist demzufolge dort festgelegt. Die Kopfschraube 9 ist mit einem Kopf 13 versehen, welcher als Anschlag für ein Nietwerkzeug während des Setzvorganges dient, wie dies nachfolgend erläutert wird.
Zum Setzen der Blindnietmutter 2 nach Fig. 1 mit einer Kopfschraube 9 wird ein bekanntes Setzwerkzeug, welches in diesem Zusammenhang nicht von Interesse ist, mit Druckstücken 14 und Klauen 15 so aufgesetzt, daß die Druckstücke 14 gegen den Flansch 5 drücken, während die Klauen 15, welche hinter den Kopf 13 greifen, eine Zugkraft in Richtung des gezeigten Pfeiles ausüben. Die Druckstücke 14 und die Klauen 15 umgeben je den Schaft der Kopfschraube 9, jedoch ist es nicht erforderlich, den Schaft der Kopfschraube 9 festzuklemmen. Es ist lediglich erforderlich, daß die beiden Klauen 15 ausreichend weit hinter den Kopf 13 greifen, damit sie nicht abgleiten, wenn die Zugkraft ausgeübt wird.
Aufgrund der auf die Klauen 15 ausgeübten Zugkraft wird die Umleg- bzw. Nietzone 8 auf der Seite des Werkstückes 1 zusammengepreßt bzw. umgelegt, die dem Flansch 5 abgewandt ist, so daß die Vergrößerung 16 ausgebildet wird, die, wie in Fig. 2 gezeigt ist, fest an der Unterseite 17 des Werkstückes 1 aufgrund der auf den Abschnitt 6 ausgeübten Zugkraft anliegt, und das Werkstück 1 zusammen mit dem Flansch 5 festklemmt. Die Blindnietmutter 2 ist demzufolge gesetzt und mit dem Werkstück 1 vernietet, wobei das Innengewinde 7 des Rohres 4 unverformt bleibt, da es von den entsprechenden Gängen des Gewindes 12 der Kopfschraube adäquat gehalten wird. Aufgrund dieses Setzvorganges ist an dem Werkstück 1 eine Befestigungseinrichtung vorhanden, die aus dem gesetzten Nietrohr 2 und der Kopfschraube 9 besteht und mit welcher ein unterhalb des Kopfes 13 passendes Teil auf das Werkstück 1 durch Drehen der Kopfschraube 9 geschraubt werden kann, wobei dieses Teil vorher an der Kopfschraube 9 an dieser Stelle in dem Sinne eines vorherigen Einpaßvorganges befestigt sein kann. Jedoch ist es auch möglich, die Kopfschraube 9 nach dem Setzen der Blindnietmutter 2 herauszudrehen und eine andere geeignete Schraube in die Blindnietmutter 2 einzuschrauben, beispielsweise eine wesentlich längere oder kürzere Schraube.
Die in Fig. 1 gezeigte Kopfschraube 9 kann auch mit ihrer Endfläche 10 von dem unteren Ende des Nietrohres 4 abragen. Wenn die Kopfschraube 9 weiter in die gesetzte Blindnietmutter 2 gemäß Fig. 2 gedreht wird, um ein weiteres Teil auf das Werkstück 1 aufzuschrauben, ist dies tatsächlich der Fall.

Claims

1. Blindnietmutter (2) mit einem Ziehdorn, welche ein Nietrohr (4) mit einem Flansch (5) an einem Ende aufweist, wobei das Rohr an seiner dem Flansch (5) abgewandten Seite mit einem Innengewinde (7) versehen ist, das sich von dem anderen Ende des Nietrohres (4) über einen Abschnitt (6) des Nietrohres (4) zu einer Umleg- bzw. Nietzone (8) des Nietrohres (4) erstreckt, die eine Vergrößerung (16) ausbildet, wenn die Blindnietmutter (2) mit Hilfe des Ziehdornes gesetzt wird, der in das Innengewinde (7) paßt, so daß ein die Blindnietmutter aufnehmendes Werkstück (1) von dem Flansch (5) und der Vergrößerung (16) festgeklemmt wird, wobei der Ziehdorn als Kopfschraube (9) ausgebildet ist, die vorher in die Blindnietmutter (2) eingepaßt ist, wobei der Kopf (13) und der Flansch (5) zweckmäßig voneinander beabstandete Anschläge für ein Setzwerkzeug (14, 15) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfschraube (9) als eine Gewindeschneidschraube (9) ausgebildet ist, welche das Gewinde (7) in dem Nietrohr (4) während des vorherigen Einpaßvorganges aushöhlt.

2. Blindnietmutter (2) mit Ziehdorn nach Anspruch 1, wobei sich die Kopfschraube (9) vollständig über den Abschnitt (6) des Nietrohres (4), welcher das Gewinde (7) enthält, in dem vorher eingepaßten Zustand erstreckt, während ein Spielraum zwischen dem Schraubenkopf (13) und dem Flansch (5) zwecks Ergreifens durch das Setzwerkzeug (14, 15) geschaffen ist.

3. Verfahren zum Herstellen einer stabilen Blindnietanordnung für die Verwendung in einem Herstellungsprozess, wobei

ein Blindnietrohr (4) mit einem Flansch (5) an einem Ende geschaffen wird, wobei das Rohr an seinem dem Flansch abgewandten Ende mit einem Innengewinde (7) versehen wird, das sich von dem Ende des Blindnietrohres (4) über einen Abschnitt (6) des Nietrohres (4) zu einer Umleg- bzw. Nietzone (8) des Nietrohres erstreckt,

ein Ziehdorn vorgesehen wird, der als eine ein Gewinde schneidende Kopfschraube ausgebildet ist, welche einen Kopfabschnitt mit einer zu dem Nietflansch (5) weisenden ergreifbaren Oberfläche umfaßt, wobei sich ein mit einem Gewinde versehener Bolzenabschnitt von dieser ergreifbaren Oberfläche erstreckt, wobei die Länge des Ziehdornes die Länge des Niets um einen Betrag übersteigt, der wenigstens gleich der Höhe der Klauen eines Nietsetzwerkzeuges ist, und

der Ziehdorn in das Nietrohr (4) eingesetzt wird, wobei der Ziehdorn in das Nietrohr (4) eingedreht wird, um das Innengewinde (7) in dem Rohr auszuhöhlen.