DE102008017981A1 - Niet und Verfahren zum Vernieten von Plattenerzeugnissen - Google Patents

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    • F16B19/086Self-piercing rivets
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Niet (10) mit einem Schaftbereich und einem den Schaftbereich abschließenden Treibkopf (40), ein Verfahren zum Vernieten von Plattenerzeugnissen mithilfe der erfindungsgemäßen Nieten (10) und eine Vorrichtung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie mithilfe der erfindungsgemäßen Nieten (10) zusammengesetzte Plattenerzeugnisse. Es ist vorgesehen, dass der Schaftbereich wenigstens zwei voneinander beabstandete, zueinander im Wesentlichen parallel angeordnete Nietdorne (301, 302, 303) aufweist, wobei die Spitzenenden (201, 202) der Nietdorne (301, 302, 303) jeweils durch eine schräg in einem bestimmten Winkel (alpha) zur Längsachse des Schaftbereichs angeordnete Treibfläche (101, 102) ausgebildet sind, wobei die schräg angeordnete Treibfläche (101) mit wenigstens einer anderen Seitenfläche des jeweiligen Nietdornes (301, 302, 303) eine scharfe Kante oder Spitze bildet und zu der schräg angeordneten Treibfläche des wenigstens einen weiteren Nietdornes (302) kontergewandt (abgewandt oder zugewandt) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Niet, ein Verfahren zum Vernieten von flachen Erzeugnissen mithilfe der erfindungsgemäßen Niete und eine Vorrichtung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie mithilfe der erfindungsgemäßen Niete zusammengesetzte flache Erzeugnisse mit den in den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche genannten Merkmalen.
  • Es ist bekannt, dass neue Leichtbaukonzepte nach einer Verringerung des Gewichtes bei gleichen oder verbesserten Festigkeitseigenschaften der Gesamtkonstruktion streben. Zum Erreichen dieser Ziele wird in den letzten Jahren verstärkt der Materialgemischbeziehungsweise Verbundbau, beispielsweise aus Stahl und Aluminium, angewandt. Die Schweißeignung solcher Mischverbindungen ist in den meisten Fällen nicht gegeben. Alternative Fügeverfahren sind dann die nicht-stoffschlüssigen, also kraft- beziehungsweise formschlüssigen Verfahren.
  • Ein weiterer Trend führt hin zur profilintensiven Bauweise, bei der eine Grundkonstruktion beispielsweise aus geschlossenen Stahlprofilen die Festigkeitseigenschaften des Fahrzeuges gewährleistet, ein Großteil der nicht festigkeitsrelevanten Bauteile (zum Beispiel Verkleidungselemente) dagegen aus Leichtmetallen wie Aluminium oder Magnesium besteht. Der Einsatz geschlossener Profile verursacht Schwierigkeiten bei der Montage der Teile, da die Fügestelle lediglich von einer Seite zugänglich ist.
  • Die derzeit auf dem Markt vorhandenen Umform-Fügeverfahren, wie zum Beispiel das Stanznieten, Clinchen oder Nieten, sind weitgehend erforscht und unter gewissen Voraussetzungen auch einsetzbar. Zu den Voraussetzungen zählen in der Regel eine beidseitige Zugänglichkeit der Fügestelle (Stanznieten, Clinchen) oder Vorlöcher in den zu fügenden Bauteilen (das Blindnieten). Demnach ist das Blindnieten für den Einsatz unter den genannten Bedingungen mit erhöhtem Aufwand zur Vorbereitung der Fügestelle (Blindnieten) einsetzbar, andere Verfahren dagegen gar nicht (Stanznieten, Clinchen). Eine gängige Alternative ist das Verkleben, jedoch kann dieses Verfahren nicht immer eingesetzt werden.
  • DE 10 2006 024 787 A1 betrifft eine Nietverbindung mit einem einen Nietkopf und einen hohlen Nietschaft aufweisenden Blindniet. Mittels des Blindnietes sind ein plattenförmiges Bauteil und ein massives Bauteil miteinander verbunden, wobei der Nietschaft des Blindnietes in einer Sackausnehmung des massiven Bauteils angeordnet und gespreizt ist. Diese spezielle Lösung ist nicht geeignet, zwei plattenförmige Erzeugnisse von nur einer zugänglichen Seite miteinander zu vernieten.
  • Die DE 197 52 367 A1 offenbart ein Verfahren zum Vernieten von Blechplatten mit einem als eine Matrize ausgebildeten Gegenwerkzeug, bei dem ein Stanzniet verwendet wird, so dass die zu vernietenden Blechplatten nicht vorgelocht sein müssen. Die Verwendung ist daher ausschließlich auf beidseitig zugängliche Plattenerzeugnisse wie Bleche eingeschränkt und muss in einer leistungsfähigen Presse ausgeführt sein, weil die Stanznieten einen relativ großen Durchmesser aufweisen.
  • Die DE 30 264 75 C2 offenbart eine so genannte Schneidkralle, die unter Pressdruck in ein relativ weiches Material wie Holz oder Kunststoff in der Art einer Gewindefräse zugleich eingeschraubt wird, wobei mehrere konzentrisch angeordnete Krallen an ihren Spitzenenden so geformt sind, dass sie in dem Material spreizen. In die so eingebrachte Schneidkralle kann anschließend eine Schraube eingedreht werden, die zum eigentlichen Befestigen eines Elementes vorgesehen ist. Diese Art der Verbindung erfordert einen massiven Befestigungsgegenstand aus einem weichen Material und schafft erst eine Befestigungsaufnahme für ein weiteres Befestigungsteil, hierbei eine Schraube. Das Verbinden zweier dünnwandiger Plattenerzeugnisse von nur einer zugänglichen Seite ist somit nicht durchführbar.
  • Die DE 199 12 460 C2 offenbart ein Stanznietverfahren und einen Niet, mit welchen mittels eines Gegenwerkzeuges in einer Presse ein hohl ausgebildeter Niet mit einem aufgeteilten Schaft und zugespitzten Enden in die zu verbindenden Platten ohne Vorlochung eingepresst wird. Dabei kann durch das Matrizen-Gegenwerkzeug auch eine Spreizung der Nietenden erreicht werden. Die Anwendung ist daher ausschließlich auf beidseitig zugängliche Plattenerzeugnisse wie Bleche eingeschränkt und muss in einer leistungsfähigen Presse ausgeführt werden.
  • Die DE 1 554 506 offenbart einen Spreizkörper zum Befestigen von Schrauben, auf welchen das bereits zu DE 30 26 475 C2 Gesagte größtenteils zutrifft.
  • Die DE 103 54 680 B4 offenbart ein Nietverfahren und einen Niet, mit welchen in einer Presse unter Verwendung eines Gegenwerkzeugs dünne Plattenerzeugnisse derart verbunden werden, dass der Niet ohne ein Vorloch in die zu verbindenden Plattenerzeugnisse eingetrieben wird.
  • Dabei weist der Niet einen Hohlschaft auf, der mit einer angewinkelten Schneidkante endet. Diese Schneidkante bewirkt, dass bei dem Vortrieb des Niets in die zu verbindenden Blechteile die Endbereiche des Nietes auseinander spreizen und dadurch eine Haltestellung einnehmen. Das Verfahren schlägt insbesondere vor, mit einem einzigen Kraft-Impuls den Niet einzutreiben und dadurch Produktionszeit einzusparen. Es wird erreicht, dass das Gegenwerkzeug eine einfache ebene Form aufweist und daher nicht sehr genau positioniert sein muss. Die Anfangseindringgeschwindigkeit des Niets beträgt 5 m/s und kann bis zu 100 m/s betragen. Der wesentliche Nachteil bleibt jedoch erhalten, dass ein, wenn auch vereinfachtes, Gegenwerkzeug und dadurch eine beidseitige Zugänglichkeit erforderlich sind. Auch wenn hierbei ein „einseitiges” Vernieten erwähnt worden ist, bedeutet es im Sinne der Verfasser dieser Schrift jedoch lediglich, dass das aktive Werkzeug nur von einer Seite erforderlich ist. Dabei verspricht dieses Verfahren vor allem den Nachteil eines Mehrimpuls-Nietverfahrens, das in DE 199 05 528 A1 offenbart ist, zu beseitigen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt angesichts der oben geschilderten Mängel und Nachteile verfügbarer Vernietungs-Lösungen die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Niet und gegebenenfalls ein dazugehörendes Vernietungsverfahren bereitzustellen, mit welchen das Vernieten plattenartiger Erzeugnisse von nur einer zugänglichen Seite einfach, kostensparend, schnell und zuverlässig ausgeführt werden kann.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird nach einem ersten Aspekt vorliegender Erfindung dadurch erreicht, dass ausgehend von einem Niet mit einem Schaftbereich und einem den Schaftbereich abschließenden Treibkopf der Niet folgendermaßen ausgebildet ist:
    Der Schaftbereich weist wenigstens zwei voneinander beabstandete, senkrecht oder in einem vorgebbaren Winkel zur Längsachse des Niets vereinzelte Nietdorne auf, wobei ein dem Treibkopf gegenüberliegendes Ende des jeweiligen Nietdornes eine der Längsachse zu oder abgewandte Treibfläche aufweist, so dass mindestens zwei Nietdorne im bestimmungsgemäßen Gebrauch verspreizen oder zuspreizen/verjüngen und mindestens zwei Bauteile formschlüssig vernietet sind. Ein solcher erfindungsgemäßer Niet lässt sich mithilfe eines nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens von nur einer zugänglichen Seite schlag- oder schussartig in die zu verbindenden flachen Erzeugnisse hineintreiben, ohne dass hierfür vorher Bohrungen hergestellt werden müssen.
  • Die Nietdorne werden dadurch bei einem durch eine schnelle und kurze mechanische Kraft-Einwirkung erfolgten Nietvorgang, der im Weiteren näher beschrieben wird, die zu vernietenden flachen Erzeugnisse durchstechen und gleichzeitig vorzugsweise auseinander gespreizt. Es müssen keine Durchbohrungen vorher hergestellt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Nietdorne zu einem einstückigen Niet ausgebildet.
  • In bevorzugter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung bilden die Nietdorne eine Klammer. Eine solche Niet-Klammer ist einfach herzustellen und kann vorteilhaft für die Handhabung zu Klammerkassetten-Reihen angereiht werden.
  • In noch einer weiteren bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist der Niet aus jeweils einem der verschiedenen Materialien ausgebildet, wie einem Metall oder einer Metalllegierung, einem Kunststoff oder einem beliebigen anderen Material.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind mehr als zwei voneinander beabstandete, zueinander im Wesentlichen parallel angeordnete Nietdorne, die einen Niet bilden, symmetrisch um eine zentrale Längsachse des Niets angeordnet. Symmetrisch kann bedeuten, an einem Kreisumfang, einem Dreieck, einem Viereck usw.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind kontergewandt zueinander angeordnete, schräg verlaufende Treibflächen einander entweder zugewandt oder voneinander abgewandt angeordnet.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung sind wenigstens die Spitzenenden der Nietdorne gehärtet. Dadurch können die zu verbindenden Platten aus härteren Materialien hergestellt sein und werden dennoch mit einem geringeren Kraftaufwand von dem erfindungsgemäßen Niet durchgestochen.
  • Der Winkel zwischen der schräg angeordneten Treibfläche eines Nietdornes und seiner Längsachse beträgt in einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zwischen 30° und 60°, noch bevorzugter zwischen 40° und 50°. Ein zu scharfer Winkel kann zum Abbrechen/Abstumpfen der Spitzenkante der Nietdorne führen, während ein zu stumpfer Winkel schlechtere Schneideigenschaften und eine dadurch höhere mechanische Impulswirkung erforderlich machen.
  • Vorzugsweise sind die Nietdorne im Schaftbereich und/oder der Treibkopfbereich biegsam durch einen bestimmten Kraftaufwand ausgeführt. Dies ermöglicht, dass die Nietdorne bei ihrem Hindurchtreiben durch die zu verbindenden flachen Erzeugnisse oder Platten noch stärker gebogen werden und somit einen höheren Grad an Spreizung erreichen und eine festere Nietverbindung ergeben.
  • Nach einem zweiten Aspekt werden die Aufgaben der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zum Vernieten von dünnen Platten mithilfe von Nieten nach einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen erreicht, wobei
    • – ein Niet im zugänglichen Bereich mindestens zweier flacher Erzeugnisse im Wesentlichen senkrecht zu den flachen Erzeugnissen positioniert ist und ein Treibkopf des Nietes mit einer vorgebbaren Kraft zum Bewirken eines vorgebbaren Einwirkweges beaufschlagt ist und die flachen Erzeugnisse durchstößt, um durch die Wirkrichtung der Nietdorne und/oder seiner Treibflächen eine formschlüssige Verbindung der flachen Erzeugnisse herzustellen.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens nach vorliegender Erfindung ist die jeweilige Treibfläche in einem vorgebbaren Winkel zur Längsachse des Schaftbereichs angeordnet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens nach vorliegender Erfindung weist ein Nietdorn jeweils ein Spitzenende auf, das eine scharfe Kante oder eine Spitze hat.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens nach vorliegender Erfindung ist das Material des Nietes härter als das jeweilige Material der zu verbindenden Plattenerzeugnisse gewählt. Dadurch kann ein erfindungsgemäßer Niet wesentlich effektiver und mit einem geringeren Kraftaufwand durch die zu verbindenden Platten beziehungsweise flachen Erzeugnisse hindurchgetrieben werden.
  • Erfindungsgemäß können die flachen Erzeugnisse Bleche oder dünnwandige Hohlraumerzeugnisse sein, die flache oder gekrümmte Flächen aufweisen. So kann ein geschlossenes Profil, bei dem keine Zugangsmöglichkeit zu seinen innenliegenden Flächen zum Anbringen eines Gegenwerkzeugs besteht, erfindungsgemäß mit einem Blechteil von nur einer zugänglichen Seite aus vernietet werden.
  • In einer weiteren alternativen bevorzugten Ausbildung des Verfahrens nach vorliegender Erfindung wird von der einem anzubringenden Niet abgewandten Seite der zu verbindenden flachen Erzeugnisse oder Plattenerzeugnisse dennoch ein Gegenwerkzeug eingesetzt, das die zu verbindenden Plattenerzeugnisse gegen den beaufschlagten Kraft-Impuls abstützt. Das ist bei zwei beiderseitig zugänglichen Plattenerzeugnissen, wie beispielsweise zwei Blechen, der Fall. Durch die Verwendung eines solchen Gegenwerkzeuges können die anzuwendenden Kräfte verringert, ein Einbeulen im Bereich des Nietes wirksamer verhindert, die Rückseite glatter beschaffen und eine noch festere Nietverbindung realisiert werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird der definierte Einwirkweg des beaufschlagenden Kraftimpulses zu der Länge des Nietdornes korrespondierend vorgegeben.
  • Vorzugsweise wird die vorgebbare Kraft impulsartig durch mehrere Teil-Impulse oder einen einzigen vollständigen Kraft-Impuls bewirkt. Hierdurch werden die zu verbindenden flachen Erzeugnisse nur lokal im Bereich des Nietes verformt.
  • Nach einem dritten Aspekt vorliegender Erfindung sind die Aufgaben der Erfindung durch eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen erreicht. Hierfür weist die erfindungsgemäße Vorrichtung:
    • – ein Mittel zum Erzeugen eines Kraft-Impulses von einem definierten Betrag zum Beaufschlagen des Treibkopfes eines Nietes nach einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen,
    • – ein Mittel zum Begrenzen des Einwirkweges des Kraft-Impulses und ein Mittel zum Vorhalten und Positionieren wenigstens eines Nietes auf.
  • Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Aufgaben der Erfindung durch zusammengesetzte flache Erzeugnisse erreicht, die mithilfe der erfindungsgemäßen Niete nach einer der oben beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen aneinander genietet sind.
  • Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen erfindungsgemäßen Niet in einer bevorzugten Ausgestaltung;
  • 2 einen erfindungsgemäßen Niet in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung;
  • 3a einen erfindungsgemäßen Niet in einer anderen bevorzugten Ausgestaltung vor dem Eindringen in flache Erzeugnisse oder Plattenerzeugnisse;
  • 3b einen erfindungsgemäßen Niet während des Eindringens in flache Erzeugnisse oder Plattenerzeugnisse und
  • 3c einen erfindungsgemäßen Niet nach dem Eindringen in flache Erzeugnisse oder Plattenerzeugnisse.
  • 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Niet 10 in einer bevorzugten Ausgestaltung.
  • Der Niet 10 weist zwei im Wesentlichen parallel zueinander und zu der Längsachse 50 des Nietes 10 angeordnete Nietdorne 301 und 302 auf. Die Enden dieser Nietdorne 301 und 302 sind durch jeweils eine unter einem vorgegebenen Winkel α angeordnete Treibfläche 101, 102 zu Kanten oder Spitzenenden 201, 202 ausgebildet. Vorzugsweise sind die Treibflächen 101 und 102 voneinander abgewandt.
  • Dieser Niet 10 ist beispielhaft als eine einfache Klammer ausgebildet, so dass sein Treibkopf 40 aus einem gleichen Profil durch Biegen gebildet sein kann. In einer weiteren (nicht dargestellten) Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Treibflächen 101 und 102 voneinander abgewandt angeordnet, so dass die Nietdorne 301, 302 beim Vortrieb in die zu verbindenden Plattenerzeugnisse nicht voneinander weg gespreizt, sondern zueinander hin gebogen werden. Wichtig ist lediglich, dass die einzelnen Nietdorne 301, 302 in Bezug aufeinander kontergewandt angeordnet und beim Vortrieb in das Platten-Material gebogen werden.
  • 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Niet 10 in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung. Mit diesem Niet 10 ist das gleiche Ergebnis erreichbar, jedoch sind die einzelnen Nietdorne 301, 302 in einem Winkel β zur Längsachse 50 des Niets 10 angeordnet. Diese Winkelstellung und gegebenenfalls zusätzlich die Winkelstellung α der Treibflächen 101, 102 der Nietdorne 301, 302 bewirken, dass beim Vortreiben des Nietes 10 die Nietdorne 301, 302 seitlich gerichtete Kräfte entstehen, die diese Nietdorne 301, 302 weiterhin auseinander spreizen lässt und dadurch eine noch bessere vernietende Wirkung gegeben ist.
  • 3a zeigt einen erfindungsgemäßen Niet 10 in einer anderen bevorzugten Ausgestaltung vor dem Eindringen in flache Erzeugnisse 601 und 602. Dieser Niet 10 weist einen breiter ausgebildeten Treibkopf 40 auf, welcher dadurch eine höhere mechanische Stabilität haben kann, und insgesamt vier Nietdorne 301, 302, 303 und einen wegen des Ausschnittes nicht dargestellten Nietdorn 304 aufweist, die konzentrisch um die Längsachse 50 des Nietes 10 angeordnet sind und jeweils paarweise an ihren Spitzenenden 201, 202, 203 und 204 kontergewandt zueinander angeordnete, mit einem Winkel α schräg zur Längsachse 50 angeordnete Treibflächen 101, 102, 103 und 104 aufweisen. Der verbreiterte Treibkopf 40 dient außerdem einem Ausfüllen beziehungsweise Schließen der durch die beim Eindringen des Nietes 10 in die flachen Erzeugnisse entstandene Einmuldung und trägt dazu bei, dass die Oberfläche der vernieteten flachen Erzeugnisse 601, 602 kleinere Rillen um die Niete 10 herum aufweisen.
  • Der Niet 10 ist an einer nicht vorgelochten Stelle über vorzugsweise zwei zu verbindende flache Erzeugnisse 601 und 602 in einer Anfangsposition vor dem Eindringen in die flachen Plattenerzeugnisse 601 und 602 dargestellt. Das den mechanischen Kraft-Impuls erzeugende Werkzeug ist hierbei aus Vereinfachungsgründen wie auch in den nachfolgenden Figuren nicht dargestellt. Die Kraft F erzeugt einen Vortrieb für den Niet 10.
  • 3b zeigt einen erfindungsgemäßen Niet 10 während des Eindringens in flache Erzeugnisse 601 und 602. Hierbei ist zunächst das obere Plattenerzeugnis 601 durchdrungen und die Nietdorne 301 bis 304 beginnen, angetrieben durch die schräg angeordneten Treibflächen 101 bis 104 in dem Material des oberen beziehungsweise äußeren flachen Erzeugnisses 601 kontergewandt zueinander, das heißt in diesem Fall auseinander getrieben zu werden.
  • In 3c ist ein erfindungsgemäßer Niet 10 nach dem Eindringen in flache Erzeugnisse 601 und 602 dargestellt. Die den nötigen mechanischen Kraft-Impuls erzeugenden Werkzeuge sind hierbei aus Vereinfachungsgründen fortgelassen worden. Ein Gegenwerkzeug ist jedoch hierbei erfindungsgemäß nicht erforderlich.
  • Deutlich erkennbar ist, dass die Blecherzeugnisse 601 und 602 im Bereich der Vernietung eine Verformung erfahren haben, die in ihnen jeweils eine miteinander eng gekoppelte Vertiefung 701 und 702 erzeugt haben. Diese verformten Vertiefungen 701 und 702 tragen zusätzlich dazu bei, die so geschaffene Niet-Verbindung steifer und fester zu machen, da die verbundenen flachen Erzeugnisse dadurch eine erhöhte Scherfestigkeit in Richtung der Kontaktfläche erhalten.
  • Ferner ist deutlich erkennbar, dass die Nietdorne 301 bis 304 des Nietes 10 nach dem Durchdringen der flachen Plattenerzeugnisse 601 und 602 auseinander gespreizt worden sind, wodurch letztlich eine formschlüssige Vernietung zustande gekommen ist.
  • Ein Gegenwerkzeug ist hierzu nicht erforderlich, kann jedoch zusätzlich in Fällen beiderseitiger vorhandener Zugänglichkeit eingesetzt werden. Hierbei kann dieses Gegenwerkzeug eine einfache ebene Form aufweisen und in einem Bereich neben dem Vernietungsbereich relativ ungenau angesetzt sein.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist mithilfe eines kurzen, senkrecht gerichteten Kraft-Impulses mit einem definierten Einwirkweg d und von einem definierten Betrag erreichbar. Ein hoher Kraft-Impuls kann schlagartig oder schussartig erzeugt werden. Die hohe, dem Niet 10 mitgeteilte Bewegungsgeschwindigkeit, das heißt ein hoher Kraft-Impuls, ist entscheidend dafür, dass nur eine relativ kleine örtliche Verformung und ein Durchstechen der flachen Erzeugnisse 601, 602 ohne ein Gegenwerkzeug ermöglicht werden. Die Begrenzung des Einwirkweges d auf einen zur Länge des Nietes 10 korrespondierenden Betrag verhindert, dass in dem Vernietungsbereich eine größere Einmuldung stattfindet und die Enden der Nietdorne auf der Rückseite vernieteter flacher Erzeugnisse zu weit vorragen oder zu kurz sind, um sie zu durchdringen. Der nötige Kraftimpuls kann sowohl aufgeteilt in mehrere kleine Teilimpulse, vorteilhafter jedoch als ein genau dosierter Einzel-Impuls erzeugt werden.
  • Die Niete 10 können in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung in einer Kassette oder zu Reihen zusammengeheftet vorgesehen sein, um dadurch die Zuführung zu einem (nicht dargestellten) Impulserzeugungsmittel zu vereinfachen.
  • Das Vernieten kann durch eine Klebeverbindung unterstützt beziehungsweise ergänzt sein.
  • Die vorangehenden Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind lediglich beispielhaft und nicht als die vorliegende Erfindung einschränkend auszulegen. Die vorliegende Erfindungslehre kann leicht auf andere Anwendungen übertragen werden. Die Beschreibung des Ausführungsbeispiels ist zur Veranschaulichung vorgesehen und nicht, um den Schutzbereich der Ansprüche einzuschränken. Viele Alternativen, Modifikationen und Varianten sind für einen durchschnittlichen Fachmann offensichtlich, ohne dass er hierfür den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung verlassen müsste, der in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist.
  • 10
    Niet
    101
    Treibfläche
    102
    Treibfläche
    103
    Treibfläche
    104
    Treibfläche
    201
    Kante, Spitze
    202
    Kante, Spitze
    203
    Kante, Spitze
    204
    Kante, Spitze
    301
    Nietdorn
    302
    Nietdorn
    303
    Nietdorn
    304
    Nietdorn
    40
    Treibkopf
    50
    Längsachse
    601
    flache Erzeugnisse
    602
    flache Erzeugnisse
    701
    Vertiefung
    702
    Vertiefung
    F
    Kraft
    α
    Winkel der Treibfläche
    β
    Winkel des Nietdornes
    d
    Einwirkweg
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102006024787 A1 [0005]
    • - DE 19752367 A1 [0006]
    • - DE 3026475 C2 [0007, 0009]
    • - DE 19912460 C2 [0008]
    • - DE 1554506 [0009]
    • - DE 10354680 B4 [0010]
    • - DE 19905528 A1 [0011]

Claims (19)

  1. Niet (10) mit einem Schaftbereich und einem den Schaftbereich abschließenden Treibkopf (40), dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftbereich wenigstens zwei voneinander beabstandete, senkrecht oder in einem vorgebbaren Winkel (β) zur Längsachse (50) des Nietes (10) vereinzelte Nietdorne (301, 302, 303, 304) aufweist, wobei ein dem Treibkopf (40) gegenüberliegendes Ende des jeweiligen Nietdornes (301, 302, 303, 304) eine der Längsachse (50) zu oder abgewandte Treibfläche (101, 102, 103, 104) aufweist, so dass mindestens zwei Nietdorne (301, 302, 303, 304) im bestimmungsgemäßen Gebrauch verspreizen oder zuspreizen (verjüngen) und mindestens zwei Bauteile formschlüssig vernietet sind.
  2. Niet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Treibfläche (101, 102, 103, 104) in einem vorgebbaren Winkel (α) zur Längsachse (50) des Schaftbereichs angeordnet ist.
  3. Niet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Nietdorn (301, 302, 303, 304) jeweils ein Spitzenende (201, 202, 203, 204) aufweist, welches eine scharfe Kante oder eine Spitze (201, 202, 203, 204) hat.
  4. Niet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nietdorne (301, 302, 303, 304) zu einem einstückigen Niet (10) ausgebildet sind.
  5. Niet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nietdorne (301, 302) eine Klammer bilden.
  6. Niet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Niet (10) aus einem der Materialien ausgebildet ist wie einem Metall oder einer Metalllegierung, einem Kunststoff oder einem beliebigen anderen Material.
  7. Niet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei voneinander beabstandete, zueinander im Wesentlichen parallel angeordnete Nietdorne (301, 302, 303, 304), die einen Niet (10) bilden, symmetrisch um die zentrale Längsachse (50) des Nietes (10) angeordnet sind.
  8. Niet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibflächen (101, 102, 103, 104) einander entweder zugewandt oder voneinander abgewandt angeordnet sind.
  9. Niet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Spitzenenden der Nietdorne (301, 302, 303, 304) gehärtet sind.
  10. Niet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen der schräg angeordneten Treibfläche (101, 102, 103, 104) eines Nietdornes (301, 302, 303, 304) und seiner Längsachse zwischen 30° und 60°, bevorzugter zwischen 40° und 50° beträgt.
  11. Niet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nietdorne (301, 302, 303, 304) im Schaftbereich und/oder der Treibkopfbereich (40) mit einem bestimmten Kraftaufwand biegsam sind.
  12. Verfahren zum Vernieten flacher Erzeugnisse (601, 602) mithilfe von Nieten (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Niet (10) im zugänglichen Bereich mindestens zweier flacher Erzeugnisse (601, 602) im Wesentlichen senkrecht zu den flachen Erzeugnissen (601, 602) positioniert ist und ein Treibkopf (40) des Nietes (10) mit einer vorgebbaren Kraft (F) zum Bewirken eines vorgebbaren Einwirkweges (d) beaufschlagt ist und die flachen Erzeugnisse (601, 602) durchstößt, um durch die Wirkrichtung der Nietdorne (301, 302, 303, 304) und/oder seiner Treibflächen (101, 102, 103, 104) eine formschlüssige Verbindung der flachen Erzeugnisse (601, 602) herzustellen.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Nietes (10) härter als das jeweilige Material der zu verbindenden flachen Erzeugnisse (601, 602) ist.
  14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flachen Erzeugnisse (601, 602) Bleche oder Hohlraumerzeugnisse sind, die flache oder gekrümmte Flächen aufweisen.
  15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der einem anzubringenden Niet (10) abgewandten Seite der zu verbindenden flachen Erzeugnisse (601, 602) ein Gegenwerkzeug eingesetzt wird, das die zu verbindenden flachen Erzeugnisse (601, 602) gegen den beaufschlagten Impuls abstützt.
  16. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Einwirkweg (d) des beaufschlagten Impulses zu der Länge des Nietdornes (301, 302, 303, 304) korrespondierend vorgebbar ist.
  17. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbare Kraft (F) impulsartig durch mehrere Teil-Impulse oder einen einzigen vollständigen Kraft-Impuls bewirkt wird.
  18. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Mittel zum Erzeugen eines Kraft-Impulses von einem definierten Betrag zum Beaufschlagen des Treibkopfes eines Nietes (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ein Mittel zum Begrenzen des Einwirkweges (d) des Kraft-Impulses und ein Mittel zum Vorhalten und Positionieren wenigstens eines Nietes (10) aufweist.
  19. Zusammengesetzte flache Erzeugnisse (601, 602), dadurch gekennzeichnet, dass sie mithilfe von Nieten (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aneinander vernietet sind, wobei das Material eines jeweiligen flachen Erzeugnisses (601, 602) verschieden von oder gleich dem Material eines wenigstens einen anderen flachen Erzeugnisses (601, 602) ist.
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