WO2014146834A1 - Schussniet - Google Patents

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WO2014146834A1
WO2014146834A1 PCT/EP2014/052882 EP2014052882W WO2014146834A1 WO 2014146834 A1 WO2014146834 A1 WO 2014146834A1 EP 2014052882 W EP2014052882 W EP 2014052882W WO 2014146834 A1 WO2014146834 A1 WO 2014146834A1
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WO
WIPO (PCT)
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rivet
mandrel
weft
rivet body
tip
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/052882
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Beck
Sven RÖTHE
Klaus Wirth
Original Assignee
Adolf Würth GmbH & Co. KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Adolf Würth GmbH & Co. KG filed Critical Adolf Würth GmbH & Co. KG
Publication of WO2014146834A1 publication Critical patent/WO2014146834A1/de

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    • 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
    • F16B19/086—Self-piercing rivets

Definitions

  • the invention relates to a Schussniet with a tubular rivet body and a protruding through the rivet body Nietdom which forms a tip portion in the region of its front end.
  • the invention is based on the object to provide a Schussniet, which ensures optimum process reliability.
  • the invention proposes a Schussniet with the features mentioned in claim 1. Further developments of the invention are the subject of dependent claims.
  • the rivet mandrel must have a larger diameter in its front area, ie in front of the rivet body, so that when shooting in the rivet body is driven undamaged until it comes with its flange to rest on the outer surface of the workpiece.
  • the hole formed by the rivet mandrel must therefore be slightly larger than the outer diameter of the cylindrical rivet body in front of the flange.
  • the largest diameter of the front end of the mandrel is formed immediately in front of the perpendicular to the longitudinal axis extending abutment shoulder of the front mandrel end.
  • the front end of the mandrel has a tip portion with a roof shape, in particular a gable roof shape.
  • the front edge of the ridge corresponding cutting edge is symmetrical with respect to the diameter of the rivet mandrel.
  • the two roof surfaces are inclined until they pass into the circular mandrel. There, a cylindrical intermediate section is formed, which is then followed by the actual expansion area of the front end of the mandrel.
  • the front end of the mandrel has a tip and a subsequent tip tip portion in the form of a straight circular cone. Then the tip of the cone is located centrically opposite to the cross section of the circular rivet mandrel.
  • the front end of the mandrel can be cylindrical in a further development of the invention.
  • the rivet mandrel is therefore at all points along its circumference by the same amount over the outer diameter of the rivet body.
  • the rivet mandrel may have a dome.
  • the end may also have a chamfer all around, possibly in conjunction with a dome.
  • the training with a dome and / or a chamfer leads to an optimal introduction of force in the actual shooting process, which is also referred to as driving or striking process
  • the rivet body has a reduced outside diameter in its area resting against the contact shoulder of the front mandrel end of the mandrel. Such a reduced outside diameter is produced by pressing the rivet body radially inwardly against the rivet mandrel in this area, thereby anchoring the rivet body to the rivet dome. At the same time it can be ensured that the rivet body does not protrude radially beyond the abutment shoulder, at least in this area.
  • the rivet body has a predetermined deformation point, which defines a point at which the deformation process begins when the deformation process of the rivet body is initiated by pulling on the rivet mandrel.
  • the rivet mandrel has a predetermined breaking point. This predetermined breaking point determines the point at which the rivet mandrel is separated after the deformation of the rivet body.
  • the rivet body is provided with a knurling at its front end in the area surrounding the rivet mandrel. By means of such a knurling, the rivet body can be reliably held on the rivet mandrel during the driving operation.
  • the rivet mandrel in a lying within the front end of the rivet body area a circumferential knurling or circumferential, serrated grooves in cross-section. Even by such measures, the rivet body can be securely held on the rivet mandrel during the driving operation.
  • the knurling of the rivet body is formed by pressing the rivet body to the knurling or the teeth of the rivet mandrel. A determination of the rivet on the mandrel thus takes place by means of simple impressions of the material of the rivet body in the interstices of the knurling o- and the spaces between the teeth of the rivet mandrel.
  • the material of the rivet body is thereby pressed inwards, between the teeth and between rivet mandrel and rivet body resulting undercuts.
  • a firm bond between the rivet body and rivet mandrel is created in order to securely hold the rivet body during the driving operation on the rivet mandrel.
  • the prongs of the rivet mandrel can be formed, for example, sawtooth-shaped, in order to prevent slippage of the rivet body against the driving direction of the rivet mandrel.
  • the teeth can also be wavy, in particular as an angular zig-zag profile.
  • the invention proposes that weft rivets according to the invention for different diameters and different thicknesses of components to be fastened or different thicknesses of components to which are attached, are produced.
  • the length of the sleeve-shaped part of the rivet body is adapted to the particular application.
  • the jaws of the setting device always engage in the same position of the tensile section of the rivet mandrel, and the geometry of the clamping jaws can be adapted to any existing grooves in the tensile section of the mandrel.
  • Figure 1 shows a longitudinal section through a Schussniet according to the invention
  • FIG. 2 shows the side view of the weft rivet of FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through a weft rivet according to a second embodiment of the invention corresponding to FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a side view corresponding to FIG
  • Figure 5 is a sectional side view of a rivet mandrel of Fig. 4;
  • Figure 6 shows a relation to FIG. 5 rotated by 90 ° side view
  • Figure 7 is a sectional view after a driving operation.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a weft rivet according to the invention.
  • the weft rivet includes a rivet body 1, which has the shape of a sleeve 2 over most of its length, with a cylindrical outer side and a cylindrical inner side.
  • a flange 3 is formed, which has on its underside 4 a plane perpendicular to the longitudinal axis of the rivet body extending contact surface.
  • the sleeve 2 terminates in a front edge 5.
  • the rivet body 1 is rotationally symmetrical.
  • the rivet body 1 is threaded onto a rivet mandrel 6 or pressed or in other words, in the rivet body 1 is a rivet thorn 6 inserted.
  • the rivet mandrel has a front mandrel end 7 arranged on the right in FIG. 1 with a tip 12, a tip section 13, a cylindrical intermediate section 14, a widening region 15 and a cylindrical region 16 of maximum diameter.
  • the front mandrel end 7 forms at its end facing the rivet body 1 a contact shoulder 8 for the front end edge 5 of the rivet body 1.
  • the rivet mandrel 6 has in its then adjoining the front end of the mandrel 7 and the contact shoulder 8 a knurling.
  • the rivet mandrel 6 except for a predetermined breaking point 18 and circumferential grooves in the tensile section 10 has a constant outer diameter, which corresponds to the inner diameter of the rivet body 1.
  • the rivet body 1 is pressed radially inwards in the area surrounding the prongs 9 and thus receives a slight knurling on its inside by the material of the rivet body 1 in the Interspaces between the prongs 9 is pressed. Between rivet body 1 and prongs 9 thereby form undercuts.
  • the prongs 9 may have a sawtooth or a particular square wave profile.
  • the prongs 9 are independent of the rivet size only 0.05 mm to 0.1 mm high and have a barb-like cross-sectional shape. Together with the knurling on the rivet body 1, the prongs 9 are sufficient to keep the rivet body in the position shown on the abutment shoulder 8 of the rivet mandrel 6 even when the rivet is being shot in.
  • tensile portion 10 of the rivet mandrel 6 includes a profiling in the form of circumferential ribs and between these formed circumferential grooves with mutually parallel groove flanks.
  • the tip section 7 opposite end of the Nietdorn 6 a dome 11 on.
  • the dome 11 is rounded off and on, so that this end of the rivet mandrel 6 when shooting, in which a hit on this end, only so far increased in diameter that the rivet mandrel 6 can still be easily removed from a shooting tool.
  • the front mandrel portion 7 begins in a punctiform tip 12, to which a circular cone-shaped tip portion 13 connects. At the tip portion 13, a short cylindrical intermediate portion 14 connects. In this intermediate portion 14, the diameter of the front mandrel end 7 is approximately equal to the diameter of the tensile portion 0 of the mandrel 6. The cylindrical intermediate portion 14 does not deteriorate the expansion behavior of the mandrel 6, but facilitates the production of the tip portion 13 considerably.
  • the actual widening region 15 then adjoins this short cylindrical intermediate region 14, in which the diameter of the front mandrel end 7 of the rivet mandrel 6 increases to its final maximum diameter.
  • This maximum diameter is present in a turn cylindrical portion 16, at the end of the contact surface or contact shoulder 8 is formed.
  • the tip portion 13 is rotationally symmetrical, so that no tilting moment occurs when shooting the rivet.
  • the sleeve 2 of the rivet body 1 has a reduced wall thickness in the region of the end edge 5. In this area, the sleeve 2 is pressed slightly inward to produce on its inside a knurling, which engages in the prongs 9.
  • the sleeve 2 of the Rivet body 1 a Sollverformungsstelie 19, in which the wall thickness of the sleeve 2 is also reduced.
  • the rivet mandrel 6 has a Sollverformungsstelie in the form of a predetermined breaking point 18.
  • FIG. 3 shows a representation corresponding to FIG. 1 in a further embodiment.
  • the description is therefore limited to the differences.
  • the front mandrel end 27 has a tip portion which is in the form of a gable roof, with a sharp tip or edge 22 corresponding to the ridge of the gable roof.
  • the shape is formed so that two roof surfaces 23 are formed by a per se circular cylindrical front portion, which lead to the centrally arranged sharp edge 22. This results in the shape of the roof surfaces, as shown in FIG. 4.
  • a narrow intermediate section 14 is again formed, to which then, as in the preceding embodiment, the actual widening region 15 adjoins.
  • the widening region 15 is followed by a transition region 16, which is then followed by the cylindrical region 17 with the maximum diameter
  • Both embodiments have in common that the widening region is formed conically without longitudinal edges.
  • the narrow cylindrical portion 14 corresponds, as already mentioned, approximately to the outer diameter of the rivet mandrel outside the front mandrel end.
  • FIG. 5 shows a sectional side view of the rivet mandrel 6 of FIGS. 3 and 4, wherein only the front end of the mandrel 27 is shown.
  • FIG. 6 shows a side view rotated by 90 ° relative to FIG. sees.
  • the front mandrel end 27 has a tip portion which is in the form of a gable roof, with a sharp tip or edge 22 corresponding to the ridge of the gable roof, as already explained with reference to FIGS. 3 and 4.
  • the roof surfaces 23 can be seen in Figs. 5 and 6.
  • transition region 16 is not cylindrical, but formed with a concave contour to provide a gradual transition from the cylindrical roof portion to the flared expansion area 15.
  • a transition region 16 which has a convex outer surface. This allows the transition region 16 to gradually transition between the conical widening region
  • the described configuration of the intermediate section 14 and the transitional region 16 contributes to a controlled deformation of the material thrown up during the driving operation, which the weft rivet passes through.
  • FIG. 7 shows how the material penetrated by the weft rivet behaves after the driving operation and before the deformation process of the rivet body. It can be seen from FIG. 7 that the weft rivet with the rivet body 1 and the rivet mandrel 6 has already been driven through two material layers 30, 31 until the flange 3 bears against the upper side of the material layer 30 with its underside.
  • the drive-in process which is also referred to as injection, is typically carried out at a speed between 15 m per second and 30 m per second. As can be seen in FIG. 7, the injection results in the formation of a depression 32 in the material layers 30, 31 , wherein the bottom of the sink is located at a through hole which has been punched by the rivet mandrel 6 in the material layers 30, 31.
  • the one-sided design of the Butzens 33 is typical for the shooting of Schussniet shown in Fig. 7 with saddle roof-shaped tip 22.
  • the tip or edge 22 deforms when shooting the Schussniets only slightly, so that for simplicity, the front mandrel end of the mandrel 6 in undeformed State is shown.
  • the slug 33 As can be seen from FIG. 7, the slug 33, with its side facing the sleeve 2 of the rivet body 1, does not lie flat against the outside of the sleeve 2. Rather, the slug 33 is deformed so that seen from the front end of the mandrel Nietdorns 6 first, a gap between the slug 33 and the outside of the sleeve and only in the further course of the Butzens 33, in FIG. 7 So from bottom to top, then the inside the Butzens 33 comes into contact with the outside of the sleeve. 2
  • the shape of the Butzens 33 shown in Fig. 7, ie with a distance between the inside of the Butzens 33 and the outside of the sleeve 2 at least over a part of the length of the Butzens 33, is caused by the concave-convex shape of the front mandrel end of the rivet body 6.
  • this is the sequence, viewed from the tip or edge 22, of the concave portion 14, the conical or beveled portion 15 and the subsequent convex portion 16, which ensures that the slug 33 is not flat with its inside to the Outside of the sleeve 2 applies, but, as shown in Fig. 7, so far is bent outwards, that a gap for the formation of the closing head between the slug 33 and sleeve 2 is present.

Abstract

Ein Schussniet weist einen hülsenförmigen Nietkörper (1) mit einem Flansch (3) an seinem einen Ende und einer Stirnkante (5) an seinem vorderen Ende auf. Durch den Nietkörper (1) ist ein Nietdorn (6) gesteckt, der in seinem vorderen Dornende einen Spitzenabschnitt (13) und einen kegelförmigen Aufweitbereich (15) aufweist. Am Ende des Aufweitbereichs (15) ist eine Anlagefläche (8) für das vordere Ende des Nietkörpers (1) gebildet. Der maximale Durchmesser des Nietdorns (6) vor dem Nietkörper (1) ist größer als der Außendurchmesser der Hülse (2) des Nietkörpers (1).

Description

Beschreibung
Schussniet
Die Erfindung betrifft einen Schussniet mit einem hülsenförmigen Nietkörper und einem durch den Nietkörper hindurchragenden Nietdom, der im Bereich seines vorderen Endes einen Spitzenabschnitt bildet.
Es ist bereits ein solcher Schussniet bekannt (WO 99/65629). Bei diesem bekannten Schussniet hat der Nietdorn eine vordere pyramidenförmige Spitze mit vier scharfen schräg verlaufenden Kanten. Das gegenüberliegende freie Ende des Nietdorns, das aus dem Nietkörper herausragt, weist ebenfalls eine pyramidenförmige Spitze auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Schussniet zu schaffen, der eine optimale Prozesssicherheit gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Schussniet mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Der Nietdorn muss in seinem vorderen Bereich, also vor dem Nietkörper, einen größeren Durchmesser aufweisen, damit beim Einschießen der Nietkörper unbeschädigt soweit eingetrieben wird, bis er mit seinem Flansch zur Anlage an der äußeren Oberfläche des Werkstücks gelangt. Das durch den Nietdorn gebildete Loch muss also etwas größer sein als der Außendurchmesser des zylindrischen Nietkörpers vor dem Flansch.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der größte Durchmesser des vorderen Dornendes unmittelbar vor der senkrecht zur Längsachse verlaufenden Anlageschulter des vorderen Dornendes ausgebildet ist.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das vordere Dornende einen Spitzenabschnitt mit einer Dachform, insbesondere einer Satteldachform, aufweist. Die vordere dem Dachfirst entsprechende Schneidkante verläuft symmetrisch bezüglich des Durchmessers des Nietdorns. Die beiden Dachflächen verlaufen schräg, bis sie in den an sich kreisrunden Nietdorn übergehen. Dort ist ein zylindrischer Zwischenabschnitt gebildet, an dem sich dann der eigentliche Aufweitbereich des vorderen Dornendes anschließt.
Es ist aber ebenfalls möglich und wird von der Erfindung in weiterer Ausgestaltung vorgeschlagen, dass das vordere Dornende eine Spitze und einen sich an die Spitze anschließenden Spitzenabschnitt in Form eines geraden Kreiskegels aufweist. Dann liegt die Spitze des Kegels zentrisch gegenüber dem Querschnitt des kreisrunden Nietdorns.
Auch hier kann vorgesehen sein, dass sich an den kegelförmigen Spitzenabschnitt ein zylindrischer Zwischenabschnitt anschließt, an den sich dann wiederum der eigentliche Aufweitbereich des vorderen Dornendes anschließt.
Die Symmetrie sowohl bei der Satteldachform als auch bei der Kegelform vermeidet das Entstehen von Querkräften und daraus resultierende Momente während des Eintreibens. Es wird dadurch die Gefahr des Ausknickens des langen, dünnen, rotationssymmetrischen Nietdorns verringert.
Am Ende des Aufweitbereichs, also unmittelbar vor der senkrecht zur Längsachse des Nietdorns verlaufenden Anlagefläche für den Nietkörper, kann das vordere Dornende in Weiterbildung der Erfindung zylindrisch ausgebildet sein. Der Nietdorn steht daher an allen Stellen längs seines Umfangs um das gleiche Maß über den Außendurchmesser des Nietkörpers vor.
An dem gegenüberliegenden Ende des Nietdorns, also am Ende des Zugabschnitts, kann der Nietdorn eine Kuppe aufweisen. Das Ende kann auch ringsum eine Fase aufweisen, gegebenenfalls in Verbindung mit einer Kuppe. Die Ausbildung mit einer Kuppe und/oder einer Fase führt zu einer optimalen Krafteinleitung bei dem eigentlichen Schussvorgang, der auch als Eintreibvorgang oder Schlagvorgang bezeichnet wird
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Nietkörper in seinem an der Anlageschulter des vorderen Dornendes des Nietdorns anliegenden Bereich einen verringerten Aussendurchmesser aufweist. Ein solcher verringerter Aussendurchmesser wird dadurch erzeugt, dass der Nietkörper in diesem Bereich radial nach innen gegen den Nietdorn gedrückt wird, um dadurch den Nietkörper am Nietdom zu verankern. Gleichzeitig kann sichergestellt werden, dass der Nietkörper mindestens in diesem Bereich nicht radial über die Anlageschulter hinausragt.
Es kann ebenfalls in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Nietkörper eine Sollverformungsstelle aufweist, die beim Einleiten des Verformungsvorgangs des Nietkörpers durch Ziehen an dem Nietdorn eine Stelle definiert, an der der Verformungsvorgang beginnt. In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Nietdorn eine Sollbruchstelle aufweist. Diese Sollbruchstelle bestimmt die Stelle, an der der Nietdorn nach dem Verformen des Nietkörpers abgetrennt wird. In Weiterbildung der Erfindung ist der Nietkörper an seinem vorderen Ende in dem, dem Nietdorn umgebenden Bereich, mit einer Rändelung versehen. Mittels einer solchen Rändelung kann der Nietkörper während des Eintreibvorgangs zuverlässig am Nietdorn gehalten werden. Vorteilhafterweise weist der Nietdorn in einem innerhalb des vorderen Endes des Nietkörpers liegenden Bereich eine umlaufende Rändelung oder umlaufende, in Querschnitt zackenförmige Rillen auf. Auch durch solche Maßnahmen kann der Nietkörper während des Eintreibvorgangs sicher am Nietdorn gehalten werden. Vorteilhafterweise ist die Rändelung des Nietkörpers durch Andrücken des Nietkörpers an die Rändelung oder die Zacken des Nietdorns gebildet. Eine Festlegung des Nietkörpers am Nietdorn erfolgt dadurch mittels einfachem Eindrücken des Materials des Nietkörpers in die Zwischenräume der Rändelung o- der die Zwischenräume zwischen den Zacken des Nietdorns. Das Material des Nietkörpers wird dadurch nach innen, zwischen die Zacken gedrückt und zwischen Nietdorn und Nietkörper entstehen dadurch Hinterschnitte. Dadurch wird ein fester Verbund zwischen Nietkörper und Nietdorn geschaffen, um den Nietkörper während des Eintreibvorgangs sicher am Nietdorn zu halten. Die Zacken des Nietdorns können dabei beispielsweise sägezahnförmig ausgebildet sein, um ein Abrutschen des Nietkörpers entgegen der Eintreibrichtung vom Nietdorn zu verhindern. Die Zacken können aber auch wellenförmig ausgebildet sein, insbesondere als eckiges Zick-Zack-Profil.
Die Erfindung schlägt vor, dass Schussniete nach der Erfindung für unterschiedliche Durchmesser und unterschiedliche Dicken von zu befestigenden Bauteilen bzw. unterschiedliche Dicken von Bauteilen, an denen befestigt wird, hergestellt werden. Dabei erfolgt eine Anpassung des Ab- Stands der Sollbruchstelle des Nietdorn s von der Aniageschulter an den speziellen Anwendungsfall. In gleicher Weise wird auch die Länge des hülsenförmigen Teils des Nietkörpers an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst.
Die Länge und/öder die Form des Zugabschnitts des Nietdorns, d. h. die Länge und/oder die Form des bei noch nicht gesetztem Schussniet aus dem Nietkörper auf der Seite des Flansche herausragenden Abschnitts des Nietdoms, bleibt dabei bevorzugt in allen Fällen gleich.
Dadurch wird trotz unterschiedlicher Hülsenlänge des Nietkörpers eine gleichbleibende Einschublänge des Nietdorns in das Gerät ermöglicht, so dass für den Zugprozess immer die gleichen Randbedingungen herrschen. Es gibt dadurch eine definierte Führung des Zugabschnitts des Nietdorns im Gerät, einen definierten gleichbleibenden Abstand der Kuppe des Nietdorns zu dem den Nietvorgang auslösenden Schlagelement und eine definierte Verschiebung des abgerissenen Nietdorns im Gerät für die Entsorgung und eine definierte Halterung im Gerät.
Die Spannbacken des Setzgeräts greifen immer an der gleichen Stelle des Zugabschnitts des Nietdorns an, und die Geometrie der Spannbacken kann auf gegebenenfalls vorhandene Rillen im Zugabschnitt des Dorns abgestimmt werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Einzelmerkmale in den Zeichnungen lassen sich in beliebiger Weise kombinieren, ohne den Rahmen der Er- finidung zu überschreiten. Hierbei zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Schussniet nach der Erfindung;
Figur 2 die Seitenansicht des Schussniets der Figur 1 ;
Figur 3 einen der Figur 1 entsprechenden Längsschnitt durch einen Schussniet nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 4 eine der Figur 2 entsprechende Seitenansicht des
Schussniets der Figur 3.
Figur 5 eine abschnittsweise Seitenansicht eines Nietdorns aus Fig. 4;
Figur 6 eine gegenüber Fig. 5 um 90° gedrehte Seitenansicht und
Figur 7 eine Schnittansicht nach einem Eintreibvorgang.
Die Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Schussniet nach der Erfindung. Der Schussniet enthält einen Nietkörper 1 , der über den größten Teil der Länge die Form einer Hülse 2 aufweist, mit einer zylindrischen Außenseite und einer zylindrischen Innenseite. An dem einen Ende der Hülse 2 ist ein Flansch 3 gebildet, der an seiner Unterseite 4 eine ebene senkrecht zur Längsachse des Nietkörpers verlaufenden Anlagefläche aufweist. An dem gegenüberliegenden vorderen Ende, rechts in Figur 1 , endet die Hülse 2 in einer Stirnkante 5. Der Nietkörper 1 ist rotationssymetrisch.
Der Nietkörper 1 ist auf einen Nietdorn 6 aufgefädelt beziehungsweise aufgepresst oder anders ausgedrückt, in den Nietkörper 1 ist ein Niet- dorn 6 eingesteckt. Der Nietdorn weist ein in Figur 1 rechts angeordnetes vorderes Dornende 7 mit einer Spitze 12, einem Spitzenabschnitt 13, einem zylindrischen Zwischenabschnitt 14, einem Aufweitbereich 15 und einem zylindrischen Bereich 16 maximalen Durchmessers auf. Das vordere Dornende 7 bildet an seinem den Nietkörper 1 zugewandten Ende eine Anlageschulter 8 für die vordere Stirnkante 5 des Nietkörpers 1. Der Nietdorn 6 weist in seinem sich dann an das vordere Dornende 7 und die Anlageschulter 8 anschließenden Bereich eine Rändelung. oder umlaufende Zacken 9 auf, die zu einer Festlegung zwischen Nietdorn 6 und Nietkörper 1 führen. Ansonsten weist der Nietdorn 6 bis auf eine Sollbruchstelle 18 und umlaufende Rillen im Zugabschnitt 10 einen konstanten Außendurchmesser auf, der dem Innendurchmesser des Nietkörpers 1 entspricht. Um den Nietkörper 1 in der in den Figuren gezeigten Lage auf dem Nietdorn 6 festzulegen, wird der Nietkörper 1 in dem die Zacken 9 umgebenden Bereich radial nach innen gedrückt und erhält auf seiner Innenseite dadurch eine leichte Rändelung, indem das Material des Nietkörpers 1 in die Zwischenräume zwischen den Zacken 9 eingedrückt wird. Zwischen Nietkörper 1 und Zacken 9 bilden sich dadurch Hinterschnitte aus. Die Zacken 9 können ein Sägezahnprofil oder ein insbesondere eckiges Wellenprofil aufweisen. Die Zacken 9 sind unabhängig von der Nietgröße lediglich 0,05 mm bis 0,1 mm hoch und weisen eine widerhakenartige Querschnittsform auf. Zusammen mit der Rändelung am Nietkörper 1 reichen die Zacken 9 aus, um den Nietkörper auch beim Einschießen des Niets in der gezeigten Lage an der Anlageschulter 8 des Nietdorns 6 zu halten.
In seinem außerhalb des Nietkörpers 1 jenseits des Flanschs 3 angeordneten Zugabschnitt 10 enthält der Nietdorn 6 eine Profilierung in Form von umlaufenden Rippen und zwischen diesen gebildeten umlaufenden Nuten mit parallel zueinander verlaufenden Nutflanken.
An dem, dem Spitzenabschnitt 7 gegenüberliegenden Ende weist der Nietdorn 6 eine Kuppe 11 auf. Die Kuppe 11 ist abgerundet und ange- fast, damit sich dieses Ende des Nietdorns 6 beim Einschießen, bei dem ein Schlag auf dieses Ende erfolgt, nur so weit im Durchmesser vergrößert, dass sich der Nietdorn 6 noch problemlos aus einem Schusswerkzeug entfernen lässt.
Nun zu der Seitenansicht der Figur 2. Der vordere Dornabschnitt 7 beginnt in einer punktförmigen Spitze 12, an die sich ein kreiskegelförmiger Spitzenabschnitt 13 anschließt. An den Spitzenabschnitt 13 schließt sich ein kurzer zylindrischer Zwischenabschnitt 14 an. In diesem Zwischenabschnitt 14 ist der Durchmesser des vorderen Dornendes 7 etwa dem Durchmesser des Zugabschnitts 0 des Nietdorns 6 gleich. Der zylindrische Zwischenabschnitt 14 verschlechtert das Aufweitverhalten des Nietdorns 6 nicht, erleichtert aber die Herstellung des Spitzenabschnitts 13 erheblich.
An diesen kurzen zylindrischen Zwischenbereich 14 schließt sich dann der eigentliche Aufweitbereich 15 an, in dem der Durchmesser des vorderen Dornendes 7 des Nietdorns 6 sich auf seinen endgültigen maximalen Durchmesser vergrößert. Dieser maximale Durchmesser ist in einem wiederum zylindrischen Bereich 16 vorhanden, an dessen Ende die Anlagefläche oder Anlageschulter 8 gebildet ist. Der Spitzenabschnitt 13 ist rotationssymetrisch ausgebildet, damit beim Einschießen des Niets kein Kippmoment auftritt.
Die Hülse 2 des Nietkörpers 1 weist in dem Bereich der Stirnkante 5 eine verringerte Wandstärke auf. In diesem Bereich ist die Hülse 2 geringfügig nach innen gedrückt, um auf ihre Innenseite eine Rändelung herzustellen, die in die Zacken 9 eingreift.
In einem etwa einem Drittel der Länge des Nietkörpers 1 entsprechenden Abstand von der Unterseite 4 des Flanschs 3 weist die Hülse 2 des Nietkörpers 1 eine Sollverformungsstelie 19 auf, in der die Wandstärke der Hülse 2 ebenfalls verringert ist. In dem Bereich vor der umlaufenden, rillenförmigen Sollverformungsstelle 19 aus bis zum vorderen Ende des Nietkörpers 1 soll der Nietkörper 1 verformt werden, um einen Schließkopf auszubilden. Auch der Nietdorn 6 weist eine Sollverformungsstelie in Form einer Sollbruchstelle 18 auf.
Die Figur 3 zeigt eine der Figur 1 entsprechende Darstellung bei einer weiteren Ausführungsform. Die Beschreibung beschränkt sich daher nur auf die Unterschiede. Das vordere Dornende 27 hat einen Spitzenabschnitt, der die Form eines Satteldachs aufweist, mit einer scharfen Spitze bzw. Kante 22, die dem First des Satteldachs entspricht. Die Form ist so gebildet, dass von einem an sich kreiszylindrischen vorderen Abschnitt zwei Dachflächen 23 gebildet werden, die zu der mittig angeordneten scharfen Kante 22 führen. Dadurch ergibt sich die Form der Dachflächen, wie sie aus Figur 4 hervorgeht. Am Ende dieses die Dachflächen 23 aufweisenden Abschnitts ist wiederum ein schmaler Zwischenabschnitt 14 gebildet, an den sich dann wie bei der vorhergehenden Ausführungsform der eigentliche Aufweitbereich 15 anschließt. Auf den Aufweitbereich 15 folgt ein Übergangsbereich 16, an den sich dann der zylindrische Bereich 17 mit dem maximalen Durchmesser anschließt
Beiden Ausführungsformen ist gemeinsam, dass der Aufweitbereich konisch ohne in Längsrichtung verlaufende Kanten ausgebildet ist. Der schmale zylindrische Bereich 14 entspricht, wie bereits erwähnt, ungefähr dem Außendurchmesser des Nietdorns außerhalb des vorderen Dornendes.
Figur 5 zeigt eine abschnittsweise Seitenansicht des Nietdorns 6 der Fig. 3 und Fig. 4, wobei lediglich das vordere Dornende 27 dargestellt ist. Fig. 6 zeigt eine gegenüber der Fig. 5 um 90° gedrehte Seitenan- sieht.
Das vordere Dornende 27 hat einen Spitzenabschnitt, der die Form eines Satteldachs aufweist, mit einer scharfen Spitze bzw. Kante 22, die dem First des Satteldachs entspricht, wie bereits anhand der Fig. 3 und 4 erläutert wurde. Die Dachflächen 23 sind in den Fig. 5 und 6 zu erkennen. Der sich an den Dachabschnitt anschließende Zwischenabschnitt
14 ist nicht zylindrisch, sondern mit einer konkaven Kontur ausgebildet, um einen allmählichen Übergang von dem zylindrischen Dachabschnitt zu den sich konisch erweiternden Aufweitbereich 15 zu schaffen. Zwischen dem konischen Aufweitbereich 15 und dem zylindrischen Bereich 17 mit maximalem Durchmesser liegt ein Übergangsbereich 16, der eine konvexe Außenfläche aufweist. Dadurch kann der Übergangsbereich 16 einen allmählichen Übergang zwischen dem konischen Aufweitbereich
15 und dem zylindrischen Bereich 17 schaffen. Die beschriebene Ausgestaltung des Zwischenabschnitts 14 und des Übergangsbereichs 16 trägt zu einem kontrollierten Verformen des beim Eintreibvorgang aufgeworfenen Materials bei, das der Schussniet durchsetzt.
Die Fig. 7 zeigt, wie sich das von dem Schussniet durchsetzte Material nach dem Eintreibvorgang und noch vor dem Verformungsvorgang des Nietkörpers verhält. Fig. 7 ist zu entnehmen, dass der Schussniet mit dem Nietkörper 1 und dem Nietdorn 6 bereits durch zwei Materialschichten 30, 31 getrieben wurde, bis der Flansch 3 mit seiner Unterseite an der Oberseite der Materialschicht 30 anliegt. Der Eintreibvorgang, der auch als Einschießen bezeichnet wird, erfolgt typischerweise mit einer Geschwindigkeit zwischen 15 m pro sec. und 30 m pro sec. Wie in Fig. 7 zu erkennen ist, führt das Einschießen zur Ausformung einer Senke 32 in den Materialschichten 30, 31 , wobei der Grund der Senke an einer Durchgangsöffnung liegt, die vom Nietdorn 6 in die Materialschichten 30, 31 gestanzt wurde. Beim Einschießen oder Eintreiben des Schussniets bildet sich neben der Durchgangsöffnung in den Materialschichten 30, 31 , die typischerweise als Bleche ausgebildet sind, auch ein sogenannter Butzen 33 auf einer Unterseite der Materialschicht 31. Das vordere Dornende des Nietdorns 6 erreicht die Unterseite der Materialschicht 31 als letztes, also nachdem bereits die Materialschicht 30 und die Materialschicht 31 im Wesentlichen vollständig durchdrungen wurden.
Die einseitige Ausbildung des Butzens 33 ist typisch für das Einschießen des in Fig. 7 dargestellten Schussniets mit satteldachförmiger Spitze 22. Die Spitze oder Kante 22 verformt sich beim Einschießen des Schussniets lediglich geringfügig, so dass der Einfachheit halber das vordere Dornende des Nietdorns 6 in unverformtem Zustand dargestellt ist.
Wie Fig. 7 zu entnehmen ist, liegt der Butzen 33 mit seiner, der Hülse 2 des Nietkörpers 1 zugewandten Seite nicht flächig an der Außenseite der Hülse 2 an. Vielmehr wird der Butzen 33 so verformt, dass vom vorderen Dornende des Nietdorns 6 gesehen zunächst ein Zwischenraum zwischen Butzen 33 und Außenseite der Hülse liegt und erst im weiteren Verlauf des Butzens 33, in der Fig. 7 also von unten nach oben, dann die Innenseite des Butzens 33 in Kontakt kommt mit der Außenseite der Hülse 2.
Eine solche Ausformung des Butzens 33 beim Einschießen des Schussniets ist erwünscht, da beim nachfolgenden Ausformen des Schließkopfes der Schließkopf sich auch an der Innenseite des Butzens 33 anlegen kann. Dadurch wird eine verbesserte Anlage des ausgeformten Schließkopfes an der Unterseite der Materialschicht 31 erreicht.
Die in Fig. 7 dargestellte Ausformung des Butzens 33, also mit einem Abstand zwischen der Innenseite des Butzens 33 und der Außenseite der Hülse 2 wenigstens über einen Teil der Länge des Butzens 33, wird durch die konkav-konvexe Formgebung des vorderen Dornendes des Nietkörpers 6 bewirkt.
Speziell ist dies die Abfolge, von der Spitze oder Kante 22 aus gesehen, des konkaven Bereichs 14, des konischen oder kegeiförmigen Bereichs 15 und des darauf folgenden konvexen Bereichs 16, der dafür sorgt, dass der Butzen 33 sich nicht mit seiner Innenseite flächig an die Außenseite der Hülse 2 anlegt, sondern, wie in Fig. 7 gezeigt ist, so weit nach außen gebogen wird, dass ein Zwischenraum für die Ausformung des Schließkopfes zwischen Butzen 33 und Hülse 2 vorhanden ist.

Claims

Patentansprüche
1. Schussniet, mit
1.1 einem hülsenförmigen, an seinem einen Ende einen Flansch (3) aufweisenden, im Wesentlichen zylindrischen Nietkörper (1 ),
1.2 einem den Nietkörper (1 ) durchsetzenden Nietdorn (6), der
1.3 ein vorderes Dornende (7) mit einer Anlageschulter (8) für das vordere Ende des Nietkörpers (1 ) aulweist und
1.4 an der gegenüberliegenden Seite des Nietkörpers (1 ) aus diesem zur Bildung eines Zugabschnitts (10) herausragt, wobei
1.5 der größte Durchmesser des vorderen Dornendes (7, 27) größer ist als der Außendurchmesser des Nietkörpers (1 ) vor dem Flansch (3).
2. Schussniet nach Anspruch 1 , bei dem der größte Durchmesser des vorderen Dornendes (7, 27) unmittelbar vor der Anlageschulter (8) ausgebildet ist.
3. Schussniet nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das vordere Dornende (7) eine Spitze und einen sich an die Spitze anschließenden Spitzenabschnitt aufweist, wobei die Spitze linienförmig und der Spitzenabschnitt mit Dachform oder die Spitze punktförmig und der Spitzenabschnitt mit Kreiskegelform ausgebildet ist.
4. Schussniet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das vordere Dornende (7) anschließend an einen Spitzenabschnitt (13) mit einer Durchmesservergrößerung einen zylindrischen Zwischenabschnitt (14) aufweist.
5. Schussniet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das vordere Dornende (7) einen bis zum größten Durchmesser des vorderen Dornendes (7) reichenden Aufweitbereich (15) aufweist.
6. Schussniet nach Anspruch 4 und 5, bei dem sich der Aufweitbereich (15) an den zylindrischen Zwischenabschnitt (14) anschließt.
7. Schussniet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das vordere Dornende (7, 27) im Bereich seines größten Durchmessers zylindrisch ausgebildet ist.
8. Schussniet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das dem vorderen Dornende abgewandte Dornende eine Kuppe (11 ) aufweist und/oder abgefast ist.
9. Schussniet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das vordere Ende des Nietkörpers (1 ) an die Anlageschulter (8) angrenzend einen verringerten Aussendurchmesser aufweist.
10. Schussniet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Nietkörper (1 ) eine Sollverformungsstelle (17) aufweist.
1 1. Schussniet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Nietdorn (6) eine Sollbruchsteüe (18) aufweist.
12. Schussniet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Nietkörper (1 ) an seinem vorderen Ende in dem, den Nietdorn (6) umgebenden Bereich mit einer Rändelung versehen ist.
13. Schussniet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Nietdorn (6) in einem innerhalb des vorderen Endes des Nietkörpers (1 ) liegenden Bereich mit einer umlaufenden Rändelung oder umlaufenden, im Querschnitt zackenförmigen Rillen verse- hen ist , Schussniet nach Anspruch 12 und 13, bei dem die Rändelung des
Nietkörpers (1 ) durch Andrücken des Nietkörpers (1 ) an die Rändelung oder die Zacken des Nietdorns (6) gebildet ist. , Schussniet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Nietdorn (6) in seinem, vom Nietkörper (1 ) umgebenen Bereich mit Ausnahme einer Sollbruchstelle (18) im Wesentlichen zylindrisch ist. , Satz von Schussnieten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei unterschiedlichem Abstand der Soliverformungsstelle (17) von dem Flansch (3) des Nietkörpers (1 ) und/oder bei unterschiedlicher Länge der Hülse (2) des Nietkörpers (1 ) der aus dem Nietkörper auf Seiten des Flansche (3) herausragende Teil des Nietdorns (6) gleich bleibende Länge und gleiche Form seines Endes aufweist.
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