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TECHNISCHES GEBIET
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Das technische Gebiet betrifft allgemein stanzgenietete Werkstücke und betrifft im Spezielleren Verfahren zum Reparieren von stanzgenieteten Werkstücken.
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HINTERGRUND
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Zahlreiche Fertigungsgegenstände machen es erforderlich, dass Metallteile aneinander angebracht werden, um verschiedene Konstruktionen zu bilden. Das Rumpfwerk eines Flugzeugs und die Karosserie eines Automobils sind Beispiels für solche Konstruktionen, die durch Anfügen eines oder Zusammenfügen mehrerer Metallteile gefertigt werden. Es existieren zahlreiche verschiedene Arten, Metallteile zusammenzufügen, wobei eine von diesen die Verwendung von Metallnieten betrifft, welche eine mechanische Verbindung zwischen den beiden Metallteilen bilden.
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Es existieren zahlreiche verschiedene Niettypen, die dazu verwendet werden können, Metallteile zusammenzufügen. Ein möglicher Niettyp ist ein Stanzniet. Stanzniete weisen typischerweise einen Kopf und einen Schaft auf, der zumindest entlang einem dem Kopf gegenüberliegenden Endabschnitt hohl ist. In manchen Ausführungsformen ist der Endabschnitt zugespitzt, um es zu ermöglichen, dass der Stanzniet Metallteile durchdringt.
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In einem herkömmlichen Arbeitsablauf wird der zugespitzte Endabschnitt gegen zwei (oder mehrere) gestapelte Metallteile (das ”Werkstück”) platziert und durch einen Stempel in das Werkstück eingetrieben. Eine Matrize, die einen Vorsprung aufweist, wird dem Stempel gegenüberliegend unterhalb des Werkstücks platziert. Während der Stanzniet in Richtung der Matrize getrieben wird, durchdringt der zugespitzte Endabschnitt das erste Metallteil zur Gänze und das zweite Metallteil zum Teil. Gleichzeitig bewirkt der Vorsprung an der Matrize, dass sich das zweite Metallteil nach außen in Richtung des Stanzniets verformt. Dies bewirkt, dass sich der Stanzniet an seinem Endabschnitt verformt, wodurch ein angestauchter oder gebogener Abschnitt erzeugt wird, durch welchen der Stanzniet an dem Werkstück und die Metallteile aneinander befestigt werden.
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Wird während dieses Vorgangs eine ungeeignete Matrize verwendet oder ist der Stanzniet nicht korrekt mit der Matrize ausgerichtet, so kann eine unsachgemäß zusammengefügte oder fehlgebildete Verbindungsstelle geformt werden. So kann es beispielsweise in manchen Fällen vorkommen, dass der Stanzniet nicht zur Gänze durch das erste Metallteil hindurchgetrieben wird. In anderen Fällen kann es sein, dass nur ein Teil des Endabschnitts in das zweite Teil eingetrieben wird. In weiteren Fällen kann es passieren, dass der Endabschnitt des Stanzniets nicht sachgemäß angestaucht wird. In diesen Fällen kann der Stanzniet die übereinandergelegten Metallteile nicht sachgemäß verbinden oder aber es kommt nicht jene robuste Verbindung zustande, zu der es gekommen wäre, wenn die Matrize und der Stanzniet sachgemäß ausgerichtet gewesen wären.
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Lösungen für dieses Problem erfordern das Entfernen des unsachgemäß angebrachten Stanzniets aus dem Werkstück und das Anbringen eines neuen Stanzniets entweder an derselben Stelle an dem Werkstück, wie dies beispielsweise aus der
EP 1 484 124 A1 bekannt ist, oder an einer nahe bei dieser gelegenen Stelle. Die auf diese Weise erfolgende Reparatur von fehlgebildeten Verbindungsstellen mag zwar zielführend sein, kann sich jedoch schwierig, zeitaufwändig und kostenintensiv gestalten und es besteht die Gefahr, dass das Werkstück dabei zerstört wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde verbesserte Verfahren zum Reparieren eines stanzgenieteten Werkstücks bereitzustellen.
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KURZFASSUNG
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5 oder ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
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Gemäß Anspruch 1 umfasst das Verfahren, dass ein Reparaturniet bereitgestellt wird, dass der Reparaturniet nahe bei der fehlgebildeten Verbindungsstelle dergestalt positioniert wird, dass der Reparaturniet im Wesentlichen mit dem unsachgemäß angebrachten Stanzniet ausgerichtet ist, und dass der Reparaturniet an einer im Wesentlichen selben Stelle an dem Werkstück angebracht wird wie der unsachgemäß angebrachte Stanzniet, ohne dass der unsachgemäß angebrachte Stanzniet dabei entfernt wird.
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Gemäß Anspruch 5 umfasst das Verfahren, dass eine Blindnietanordnung bereitgestellt wird, welche einen Blindniet und einen sich durch den Blindniet hindurch erstreckenden Dorn umfasst. Das Verfahren umfasst weiterhin, dass der unsachgemäß angebrachte Stanzniet durchbohrt wird, um ein Loch auszubilden. Das Verfahren umfasst weiterhin, dass die Blindnietanordnung in das Loch eingesetzt wird. Das Verfahren umfasst weiterhin, dass an dem Dorn gezogen wird, um einen angestauchten Abschnitt des Blindniets zu erzeugen, der mit dem unsachgemäß angebrachten Stanzniet in Eingriff tritt.
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Gemäß Anspruch 9 umfasst das Verfahren, dass ein Stanzniet bereitgestellt wird. Das Verfahren umfasst weiterhin, dass der Stanzniet an der fehlgebildeten Verbindungsstelle an einer ersten Seite des Werkstücks positioniert wird, die einer zweiten Seite des Werkstücks, an welcher der unsachgemäß angebrachte Stanzniet angebracht wurde, gegenüberliegt. Das Verfahren umfasst weiterhin, dass eine Matrize über dem unsachgemäß angebrachten Stanzniet platziert wird. Das Verfahren umfasst weiterhin, dass der Stanzniet in die erste Seite des Werkstücks eingetrieben wird, um einen angestauchten Abschnitt zu erzeugen, der mit dem Werkstück in Eingriff tritt und der im Wesentlichen ein eingebettetes Ende des unsachgemäß angebrachten Stanzniets umgibt.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Eine oder mehrere Ausführungsformen werden im Folgenden in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, in denen gleiche Zahlen jeweils gleiche Elemente bezeichnen, und wobei
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1 eine vereinfachte Querschnittsansicht eines unsachgemäß angebrachten Stanzniets und einer dadurch in einem Werkstück geformten, fehlgebildeten Verbindungsstelle ist;
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2 eine vereinfachte Querschnittsansicht ist, in welcher veranschaulicht ist, wie ein Loch, das sich durch einen Abschnitt des Werkstücks hindurch erstreckt, in dem unsachgemäß angebrachten Stanzniet gebohrt wird;
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3 eine vereinfachte Querschnittsansicht ist, in welcher eine Blindnietanordnung mit einem Blindniet und einem Dorn veranschaulicht ist;
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4 eine vereinfachte Querschnittsansicht ist, in welcher das Einsetzen der Blindnietanordnung in das Loch und das Ziehen an dem Dorn veranschaulicht ist;
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5 eine vereinfachte Querschnittsansicht ist, in welcher die Erzeugung eines angestauchten Abschnitts des Blindniets und das In-Eingriff-treten des angestauchten Abschnitts mit dem Werkstück und mit dem unsachgemäß angebrachten Stanzniet veranschaulicht ist;
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6 eine vereinfachte Querschnittsansicht ist, in welcher das Bohren eines sich zur Gänze durch das Werkstück hindurch erstreckenden Lochs in dem unsachgemäß angebrachten Stanzniet veranschaulicht ist;
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7 eine vereinfachte Querschnittsansicht ist, in welcher das Einsetzen der Blindnietanordnung in das Loch und das Ziehen an dem Dorn veranschaulicht ist;
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8 eine vereinfachte Querschnittsansicht ist, in welcher die Schaffung eines angestauchten Abschnitts des Blindniets und das In-Eingriff-treten des angestauchten Abschnitts mit einer Außenfläche des Werkstücks veranschaulicht ist;
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9 eine vereinfachte Querschnittsansicht ist, in welcher das Positionieren eines Stanzniets an der fehlgebildeten Verbindungsstelle und dessen Ausrichten mit dem unsachgemäß angebrachten Stanzniet veranschaulicht ist;
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10 eine vereinfachte Querschnittsansicht ist, in welcher eine frühe Phase des Eintreibens des Stanzniets in die fehlgebildete Verbindungsstelle veranschaulicht ist;
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11 eine vereinfachte Querschnittsansicht ist, in welcher eine mittlere Phase des Eintreibens des Stanzniets in die fehlgebildete Verbindungsstelle veranschaulicht ist; und
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12 eine vereinfachte Querschnittsansicht ist, in welcher eine Endphase des Eintreibens des Stanzniets in die fehlgebildete Verbindungsstelle veranschaulicht ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die nachfolgende, detaillierte Beschreibung ist rein beispielhafter Natur.
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1 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht eines unsachgemäß angebrachten Stanzniets 20 und einer dadurch in einem Werkstück 24 geformten, fehlgebildeten Verbindungsstelle 22. Bei dem Werkstück 24 handelt es sich um eine Metallkonstruktion mit einer ersten Seite 26 und einer zweiten Seite 28. Das Werkstück 24 kann mit anderen Werkstücken (nicht gezeigt) zu einer beliebigen Konstruktion zusammengebaut sein. Beispiele von solchen Konstruktionen umfassen, als Beispiel ohne einschränkenden Charakter, Flugzeug-Rumpfwerke, Schiffsrumpfe und Strukturbauteile von Automobilen.
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Das Werkstück 24 umfasst ein erstes Metallteil 30 und ein zweites Metallteil 32. Bei dem ersten Metallteil 30 und dem zweiten Metallteil 32 handelt es sich um im Allgemeinen ebenflächige Teile, die überlappende Abschnitte aufweisen, welche durch Stanznieten miteinander vernietet sind. Wie hier veranschaulicht, hat der unsachgemäß angebrachte Stanzniet 20 das zweite Metallteil 32 nur zum Teil durchdrungen. Ein erster angestauchter Abschnitt 34 hat zur Gänze das zweite Metallteil 32 durchdrungen und hat teilweise das erste Metallteil 30 durchdrungen. Der erste angestauchte Abschnitt 34 ist dergestalt gekrümmt, dass er mit dem ersten Metallteil 30 in Eingriff tritt und dass er mechanisch das erste Metallteil 30 mit dem zweiten Metallteil 32 verbindet. Ein zweiter angestauchter Abschnitt 36 hat jedoch das zweite Metallteil 32 nicht zur Gänze durchdrungen und verbindet daher das zweite Metallteil 32 nicht mechanisch mit dem ersten Metallteil 30.
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Das nicht zustande gekommene In-Eingriff-treten des angestauchten Abschnitts 36 mit dem ersten Metallteil 30 bewirkt, dass die Verbindungsstelle fehlgebildet ist. Weiter unten werden verschiedene Verfahren zum Reparieren von fehlgebildeten Verbindungsstellen erörtert.
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2 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht, in welcher das Bohren eines Lochs 38 in dem unsachgemäß angebrachten Stanzniet 20, das sich durch einen Abschnitt des Werkstücks 24 hindurch erstreckt, veranschaulicht ist. In dem veranschaulichten Beispiel wird das Loch 38 durch einen ungefähren Mittelpunkt des unsachgemäß angebrachten Stanzniets 20 gebohrt. In anderen Beispielen kann das Loch 38 durch jeden beliebigen, geeigneten Abschnitt des unsachgemäß angebrachten Stanzniets 20 und in jedem beliebigen, geeigneten Winkel gebohrt werden. Das Loch 38 erstreckt sich zur Gänze durch den unsachgemäß angebrachten Stanzniet 20, zur Ganze durch das zweite Metallteil 32 und teilweise durch das erste Metallteil 30.
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3 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht, in welcher eine Blindnietanordnung 40 (hier auch als Reparaturniet bezeichnet) mit einem Blindniet 42 und einem Dorn 44 veranschaulicht ist. Ein Loch 46 erstreckt sich in Längsrichtung zur Gänze durch den Blindniet 42 hindurch. Das Loch 46 ist so ausgelegt, dass es einen Schaftabschnitt 48 des Dorns 44 aufnimmt und es ermöglicht, dass der Dorn 44 in Bezug auf den Blindniet 42 einwärts und auswärts verschiebbar ist. Der Dorn 44 umfasst einen Kopfabschnitt 50 mit einem Durchmesser, der größer als ein Durchmesser des Schaftabschnitts 48 ist. Ein oberer Bereich 52 des Kopfabschnitts 50 ist so ausgelegt, dass er in einem stumpfen Winkel auf den Schaftabschnitt 48 trifft.
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Der Blindniet 42 umfasst einen Kopfabschnitt 54, einen Schaftabschnitt 55 und einen ringförmigen Endabschnitt 56. Der Kopfabschnitt 50 des Dorns 44 hat einen größeren Durchmesser als der ringförmige Endabschnitt 56 und ist daher an einer Bewegung in das Loch 46 hinein gehindert. Ein Dichtungsmittel 58 in Form einer Unterlegscheibe ist um einen Außenabschnitt des Schaftabschnitts 55 herum gelegt. Das Dichtungsmittel 58 kann aus einem beliebigen, geeigneten Material, wie etwa, als Beispiel ohne einschränkenden Charakter, aus Metall, Kautschuk oder Polymermaterialien gefertigt sein. In manchen Ausführungsformen kann das Dichtungsmittel 58 ein Klebmittel sein und in anderen Ausführungsformen kann das Dichtungsmittel 58 ein Verbundmaterial sein, das so ausgelegt ist, dass es durch die Einwirkung von Wärme, ultraviolettem Licht oder auf andere Weise aushärtet.
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In einer herkömmlichen Realisierung wird die Blindnietanordnung 40 in eine Öffnung oder ein Loch in einem Werkstück eingesetzt. Unter Verwendung eines Werkzeugs wird der Schaftabschnitt 48 erfasst und nach oben gezogen, während gleichzeitig ein Abwärtsdruck auf den Kopfabschnitt 54 erfolgt, wodurch bewirkt wird, dass der Kopfabschnitt 50 des Dorns 44 nach oben gegen den ringförmigen Endabschnitt 56 drückt. Bei Aufwendung einer ausreichenden Kraft auf den Dorn 44 bewirkt der abgewinkelte obere Abschnitt des Kopfes 50, dass sich der ringförmige Endabschnitt 56 stark verformt und einen angestauchten Abschnitt ausbildet, der mit dem Werkstück mechanisch in Eingriff tritt.
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4 ist eine vereinfache Querschnittsansicht, in welcher das Einführen der Blindnietanordnung 40 in das Loch 38 und das Ziehen an dem Dorn 44 veranschaulicht ist. Wie hier veranschaulicht, ist die Blindnietanordnung 40 so dimensioniert, dass sie sich weit in das Loch 38 hinein erstreckt, und zwar um eine Distanz, die es erlaubt, dass sich der ringförmige Endabschnitt 56 innerhalb des ersten Metallteils 30 befindet. Der Dorn 44 wird in Aufwärtsrichtung gezogen, während zugleich eine Abwärtskraft oder Stützkraft auf den Kopfabschnitt 54 aufgewendet wird. Durch diese Kräftekombination wird der abgewinkelte obere Abschnitt des Kopfs 52 in den ringförmigen Endabschnitt 56 hineingetrieben.
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5 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht, in welcher die Schaffung eines angestauchten Abschnitts 60 des Blindniets 42 und das In-Eingrifftreten des angestauchten Abschnitts 60 mit dem Werkstück 24 und mit dem unsachgemäß angebrachten Stanzniet 20 veranschaulicht ist. Der Kopfabschnitt 50 des Dorns 44 ist nach oben in das Loch 46 des Blindniets 42 hineingetrieben worden, was bewirkt hat, dass der ringförmige Endabschnitt zerbrochen ist und die angestauchten Abschnitte 60 ausgebildet hat. Der angestauchte Abschnitt 60 tritt in dem Eingriffsbereich 62 mit dem unsachgemäß angebrachten Stanzniet 20 und in dem Eingriffsbereich 64 mit dem ersten Metallteil 30 in Eingriff. Auf diese Weise verstärkt der angestauchte Abschnitt 60 die Verbindung zwischen dem ersten Metallteil 30 und dem zweiten Metallteil 32, wodurch die fehlgeformte Verbindungsstelle repariert wird. Es versteht sich, dass die Veranschaulichung, und insbesondere der angestauchte Abschnitt 60, aus Gründen der besseren Anschaulichkeit übertrieben dargestellt worden sind.
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Durch die abwärts auf den Kopfabschnitt 54 des Blindniets 42 einwirkende Kraft ist der Blindniet 42 weiter in das Werkstück 24 hineingetrieben worden. Dies wiederum hat eine Druckausübung des Dichtungsmittels 58 gegen die zweite Seite 28 ermöglicht, so dass eine wasserdichte Abdichtung um den Blindniet 42 herum ausgebildet worden ist. Zusätzlich wird das Dichtungsmittel 58 durch die Aufwendung von Wärmeenergie 66 auf das Dichtungsmittel 58 ausgehärtet. Ein oberer Abschnitt 68 ist von dem Schaftabschnitt 48 abgetrennt worden. Als Folge daraus ist eine Oberseite des verbleibenden Abschnitts des Dorns 44 im Wesentlichen mit einem oberen Ende des Kopfabschnitts 54 des Blindniets 42 bündig. Der obere Abschnitt 68 kann durch jedes beliebige, geeignete Mittel, wie etwa, als Beispiel ohne einschränkenden Charakter, durch die Verwendung von Bolzenschneidern, Drahtschneidern, eines Schneidbrenners oder jedes anderen Werkzeugs, das sich dafür eignet, den Dorn 44 zu durchschneiden, abgetrennt werden.
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Eine leicht unterschiedliche Realisierung des obigen Verfahrens wird weiter unten in Verbindung mit 6–8 erörtert.
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6 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht, in welcher das Bohren eines Lochs 70 in dem unsachgemäß angebrachten Stanzniet 20 veranschaulicht ist, welches sich zur Gänze durch das Werkstück 24 hindurch erstreckt. In dem veranschaulichten Beispiel ist das Loch 70 durch den unsachgemäß angebrachten Stanzniet 20 hindurch gebohrt. In anderen Beispielen kann das Loch 70 durch jeden beliebigen, geeigneten Abschnitt des unsachgemäß angebrachten Stanzniets 20 und in jedem beliebigen, geeigneten Winkel gebohrt sein. Das Loch 70 erstreckt sich zur Gänze durch den unsachgemäß angebrachten Stanzniet 20, teilweise durch das zweite Metallteil 32 und zur Gänze durch das erste Metallteil 30.
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7 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht, in welcher das Einsetzen der Blindnietanordnung 72 in das Loch 70 und das Ziehen an dem Dorn 44 veranschaulicht ist. Die Blindnietanordnung 72 ist der Blindnietanordnung 40 sehr ähnlich, wobei der einzige Unterschied darin besteht, dass die Blindnietanordnung 72 einen Blindniet 74 umfasst, der eine Länge aufweist, die es ermöglicht, dass er sich zur Gänze durch das Loch 70 hindurch erstreckt und über die erste Seite 26 des ersten Metallteils 30 vorsteht. Der Blindniet 74 umfasst einen Kopfabschnitt 76 und einen ringförmigen Endabschnitt 78. Der Dorn 44 wird in Aufwärtsrichtung gezogen, während zugleich eine Abwärtskraft oder Stützkraft in Abwärtsrichtung auf den Kopf 76 aufgewendet wird. Durch diese Kräftekombination wird bewirkt, dass der Kopfabschnitt 50 des Dorns 44 in Aufwärtsrichtung gegen den ringförmigen Endabschnitt 78 stößt. Die oberen Abschnitte 52 des Kopfabschnitts 50 treten mit dem ringförmigen Endabschnitt 78 in Eingriff. Die oberen Abschnitte 52 sind abgewinkelt und wirken als eine Kurvenoberfläche, welche den ringförmigen Endabschnitt 78 in Auswärtsrichtung auseinander zwängen. Bei Aufwendung eines ausreichenden Zugs auf den Dorn 44 verformt sich der ringförmige Endabschnitt 78 und bildet einen angestauchten Abschnitt des Blindniets 74 aus.
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8 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht, in welcher die Schaffung eines angestauchten Abschnitts 80 des Blindniets 74 und das In-Eingrifftreten des angestauchten Abschnitts 80 mit einer ersten Seite 26 des Werkstücks 24 veranschaulicht ist. Wie hier veranschaulicht, hat sich der angestauchte Abschnitt 80 im Wesentlichen in Auswärtsrichtung in Bezug auf eine Längsachse des Dorns 44 verbogen. Die Krümmung des angestauchten Abschnitts 80 hat bewirkt, dass der angestauchte Abschnitt 80 mit der ersten Seite 26 in Eingriff tritt und eine aufwärtsgerichtete Kraft auf das erste Metallteil 30 ausübt. Eine Unterseite des Kopfabschnitts 76 drückt in ähnlicher Weise nach unten auf das zweite Metallteil 32, und zwar durch In-Eingriff-treten mit dem unsachgemäß angebrachten Stanzniet 20. Durch die Kombination aus der aufwärtsgerichteten Kraft, die auf das erste Metallteil 30 wirkt, und der abwärtsgerichteten Kraft, die auf das zweite Metallteil 32 wirkt, wird das Werkstück 24 unter Druck gesetzt und die fehlgebildete Verbindungsstelle auf wirksame Weise repariert.
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Eine andere Ausführungsform eines Verfahrens zum Reparieren einer durch einen unsachgemäß angebrachten Stanzniet verursachten, fehlgebildeten Verbindungsstelle, wird nachfolgend in Verbindung mit 9–12 erörtert.
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9 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht, in welcher das Positionieren eines Stanzniets 82 an der fehlgebildeten Verbindungsstelle 22 und dessen Ausrichten mit dem unsachgemäß angebrachten Stanzniet 20 veranschaulicht ist. Der Stanzniet 82 umfasst einen im Allgemeinen zylindrischen Schaftabschnitt 84 mit zugespitztem, ringförmigem Ende 86, einen Kopfabschnitt 88 und einen Vorsprung 94. Das zugespitzte, ringförmige Ende 86 ist so ausgelegt, dass es bei Aufwendung einer ausreichenden Kraft auf den Kopfabschnitt 88 das Werkstück 24 durchdringt.
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Der Stanzniet 82 wird an einer Stelle, die dem unsachgemäß angebrachten Stanzniet 20 gegenüberliegt und mit diesem ausgerichtet ist, gegen die erste Seite 26 des Werkstücks 24 positioniert. Wie hier veranschaulicht, weist der Schaftabschnitt 84 einen Innendurchmesser auf, der größer als ein Außendurchmesser des unsachgemäß angebrachten Stanzniets 20 ist. Wird folglich der Stanzniet 82 in das Werkstück 24 eingetrieben, so umgibt ein Abschnitt des Schaftabschnitts 84 im Allgemeinen den unsachgemäß angebrachten Stanzniet 20.
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Eine Matrize 92 wird gegen den unsachgemäß angebrachten Stanzniet 20 positioniert und stützt den unsachgemäß angebrachten Stanzniet 20 oder drückt ihn in eine Abwärtsrichtung, während ein Stempel oder ein anderes Werkzeug eine aufwärtsgerichtete Kraft auf den Kopfabschnitt 88 des Stanzniets 82 ausübt.
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Der Stanzniet 82 umfasst außerdem einen Vorsprung 94, welcher von dem Kopfabschnitt 88 in dieselbe Richtung wie der Schaftabschnitt 84 vorsteht. Beim Eintreiben des Stanzniets 82 in das Metallteil bewirkt der Vorsprung 94, dass das Metallmaterial des Werkstücks von dem Vorsprung 94 weggetrieben wird und sich zu einer Innenwandung des Schaftabschnitts 84 hin bewegt. Dies führt wiederum dazu, dass sich der Schaftabschnitt 84 verformt und angestauchte Abschnitte bildet, die sich von dem Vorsprung 94 weg auswölben. Die Auswölbung der angestauchten Abschnitte bewirkt ein mechanisches In-Eingriff-treten mit dem Werkstück.
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10 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht, in welcher eine frühe Phase des Eintreibens des Stanzniets 82 in die fehlgebildete Verbindungsstelle veranschaulicht ist. Die Matrize 92 drückt gegen eine Oberseite des unsachgemäß angebrachten Stanzniets 20, während ein Stempel (nicht gezeigt) den Stanzniet 82 in das Werkzeug 24 eintreibt. In der in 10 veranschaulichten Phase ist der Vorsprung 94 noch nicht mit dem Werkstück 24 in Kontakt getreten und dringt der Schaftabschnitt 84 in gerader Richtung in das Werkstück 24 ein.
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11 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht, in welcher eine mittlere Phase des Eintreibens des Stanzniets 82 in die fehlgebildete Verbindungsstelle veranschaulicht ist. In der in 11 veranschaulichten Phase hat der Vorsprung 94 damit begonnen, in das Werkstück 24 hinein vorzudringen. Während der Vorsprung 94 in das Werkstück 24 eindringt, beginnt das Metallmaterial des ersten Metallteils 30 von dem Vorsprung 94 weg zu wandern und drückt dabei gegen die Innenoberfläche des Schaftabschnitts 84, wodurch bewirkt wird, dass dieser sich verformt und die angestauchten Abschnitte 96 ausbildet. In dem Maß, in welchem der Vorsprung 94 weiter in das Werkstück 24 hineinragt, nehmen die angestauchten Abschnitte 96 in der Länge zu und krümmen sich weiter nach außen.
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12 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht, in welcher eine Endphase des Eintreibens des Stanzniets 82 in die fehlgebildete Verbindungsstelle veranschaulicht ist. Eine Unterseite 98 des Kopfabschnitts 88 ist im Wesentlichen mit der ersten Seite 26 des Werkstücks 24 bündig. Der Vorsprung 94 ist zur Gänze in das Metallmaterial des Werkstücks 24 eingedrückt und die angestauchten Abschnitte 96 haben sich in eine Eingriffsbeziehung mit dem zweiten Metallteil 32 gekrümmt. Demzufolge sind das erste Metallteil 30 und das zweite Metallteil 32 zusammengefügt und ist die fehlgebildete Verbindungsstelle somit repariert.
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Die in 9–12 veranschaulichte Ausführungsform des Verfahrens ist nicht auf die Reparatur von fehlgebildeten Verbindungsstellen beschränkt. Diese Ausführungsform kann vielmehr auch dazu verwendet werden, getrennte Metallteile, wie etwa das erste Metallteil 30 und das zweite Metallteil 32, zusammenzufügen. Dieses Verfahren bietet deutliche Vorteile gegenüber Stanznieten nach dem Stand der Technik. Verfahren nach dem Stand der Technik zum Zusammenfügen von Metallteilen mittels Stanznieten erfordern typischerweise, dass für jede Kombination aus Matrize und Blechstärke eine spezielle Matrizengeometrie (Zacke und Höhe) bestimmt wird. Die Bestimmung einer solchen, angemessenen oder optimalen Kombination erfordert eine beträchtliche Mühe und benötigt auch einen erheblichen Zeitaufwand. Die in 9–12 veranschaulichte Ausführungsform des Verfahrens macht hingegen keinerlei besondere Matrizengeometrie erforderlich. Stattdessen ist im Fall der Verwendung von Stanznieten 82 (oder von anderen, ähnlichen Stanznieten, die einen Vorsprung wie beispielsweise den Vorsprung 94 aufweisen) zur Realisierung des Verfahrens nur eine einzige Flachmatrize erforderlich.
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In Bezug auf eine jede der in 1–12 veranschaulichten Ausführungsformen versteht es sich, obwohl bei der damit verbundenen Erörterung das Reparieren von fehlgebildeten Verbindungsstellen in Metallteilen im Mittelpunkt steht, dass diese Verfahren ebenso gut auch mit anderen Materialien realisiert werden können. Diese Verfahren können auf fehlgebildete Verbindungsstellen in Werkstücken aus jedem beliebigen Material, das zurückspringen kann, angewendet werden.
