DE102019111863A1 - Blind rivet for fastening elongated elements to a component - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Blindniet (20) aufweisend einen Nietkopf (22), einen Nietschaft (24) mit einem Hohlraum, einen Nietdorn (26), der sich koaxial durch den Hohlraum des Nietschafts (24) erstreckt ist und einen von außen an den Nietschaft (24) angrenzenden Nietdornkopf (28) aufweist. Der Blindniet (20) ist gekennzeichnet durch zumindest eine Durchgangsöffnung (34) zur Aufnahme eines länglichen Elements, vorzugsweise einer elektrischen Leitung, die etwa quer zur Längserstreckung des Nietdorns (26) angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Blindniethalteelement (40) für einen Blindniet (20), der aufweist: einen Nietkopf (22), einen Nietschaft (24) mit einem Hohlraum, einen Nietdorn (26), der sich koaxial durch den Hohlraum des Nietschafts (24) erstreckt ist und einen von außen an den Nietschaft (24) angrenzenden Nietdornkopf (28) aufweist. Das Blindniethalteelement (40) ist gekennzeichnet durch eine Nietschaftöffnung, durch die sich der Nietschaft (24) erstreckt und zumindest eine Durchgangsöffnung (34) zur Aufnahme eines länglichen Elements, vorzugsweise einer elektrischen Leitung, wobei sich die Durchgangsöffnung (34) etwa quer zur Längserstreckung des Nietdorns (26) angeordnet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Befestigung eines länglichen Elements an einem Bauteil.The present invention relates to a blind rivet (20) having a rivet head (22), a rivet shank (24) with a cavity, a rivet mandrel (26) which extends coaxially through the cavity of the rivet shank (24) and one from the outside to the Has rivet shaft (24) adjoining rivet mandrel head (28). The blind rivet (20) is characterized by at least one through opening (34) for receiving an elongate element, preferably an electrical line, which is arranged approximately transversely to the longitudinal extension of the rivet mandrel (26). The invention also relates to a blind rivet holding element (40) for a blind rivet (20), which has: a rivet head (22), a rivet shaft (24) with a cavity, a rivet mandrel (26) which extends coaxially through the cavity of the rivet shaft (24 ) and has a rivet mandrel head (28) adjoining the rivet shank (24) from the outside. The blind rivet holding element (40) is characterized by a rivet shank opening through which the rivet shank (24) extends and at least one through opening (34) for receiving an elongate element, preferably an electrical line, the through opening (34) extending approximately transversely to the longitudinal extension of the Rivet mandrel (26) is arranged. The invention also relates to a method for fastening an elongate element to a component.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Blindniet. Blindnieten stellen eine Untergruppe von Nieten dar, die üblicherweise der Verbindung von Bauteilen dienen. Ein Niet ist ein in der Regel zylindrischer Bolzen oder Nietschaft aus Metall, der ein verdicktes Ende - den Nietkopf aufweist. Je nach Verwendungszweck sind unterschiedliche Kopfformen bekannt, beispielsweise Halbrund-, Senk-, Flachrund- und Flachsenkkopf.The present invention relates to a blind rivet. Blind rivets are a subgroup of rivets that are usually used to connect components. A rivet is a usually cylindrical bolt or rivet shaft made of metal that has a thickened end - the rivet head. Depending on the intended use, different head shapes are known, for example half-round, countersunk, flat-round and flat countersunk heads.
In zu verbindende Bauteile wird zunächst eine Bohrungen bzw. ein Loch eingebracht, das einen etwas größeren Durchmesser als der Nietschaft hat. Durch das Loch wird der Nietschaft hindurchgeschoben, so dass er darüber hinaussteht, gleichzeitig liegt der Niet mit seinem Nietkopf auf der einen Seite der zu verbindenden Bauteile an. Der durch das vorgebohrte oder vorgestanzte Loch durchgesteckt Nietschaft wird anschließend durch Druck in die Breite verformt, so dass die Werkstücke fest miteinander verbunden sind. Der Druck kann plötzlich durch Schlag oder kontinuierlich aufgebracht werden.In the components to be connected, a bore or hole is first made, which has a slightly larger diameter than the rivet shank. The rivet shank is pushed through the hole so that it protrudes beyond it; at the same time, the rivet rivets with its rivet head on one side of the components to be connected. The rivet shank pushed through the pre-drilled or pre-punched hole is then deformed in width by pressure so that the workpieces are firmly connected to one another. The pressure can be applied suddenly or continuously.
Anschließend wird das überstehende Ende des Niets durch Bearbeiten mit dem Hammer zu einem Kopf (dem so genannten Schließkopf) geformt, der die Bauteile sicher zusammenhält.The protruding end of the rivet is then machined with a hammer to form a head (the so-called closing head) that securely holds the components together.
Ein Blindniet wird auch Zugdornniet oder Popniet genannt. Es handelt sich um eine spezielle Form eines Hohlniets, die nur den Zugang zu einer Seite der zu verbindenden Bauteile erfordert und mit einer speziellen Blindnietzange befestigt werden kann. Der Blindniet weist neben einem hohlen Nietkörper (auch Nietschaft) mit Nietkopf an der Vorderseite auch einen längeren, durchgesteckten Nietdorn auf, der wiederum einen Nietdornkopf aufweist. Beim Blindnieten erfolgt der Fügevorgang von nur einer (im Regelfall der äußeren) Seite des Bauteils aus. Der Blindniet wird von der Gegenseite durch die Bohrung eingeführt und die zu verbindenden Bauteile werden durch Druck auf den Nietkopf zusammengedrückt. Anschließend wird auf der Arbeitsseite der am Nietkopf herausragende Nietdorn mit einer auf dem Nietkopf aufgesetzten Blindnietzange herausgezogen. Das führt zu einer Stauchung und somit zu einer Aufweitung des Niets in und hinter der Bohrung. In der ersten Phase verkürzt die Stauchung den hohlen Nietschaft. Dadurch vergrößert sich dessen Durchmesser. Zum Ende der ersten Phase ist die Bohrung vollkommen durch den Nietschaft ausgefüllt. Erst wenn sich der Blindniet nicht weiter im Durchmesser ausdehnen kann, bildet sich hinter der Bohrung eine nennenswerte Aufweitung. Am Ende des Vorgangs reißt der Nietdorn an einer Sollbruchstelle innerhalb des Nietkschaftes ab, wobei der verbleibende Rest nicht aus dem Niet hervorsteht.A blind rivet is also called a pull-pin rivet or pop rivet. It is a special form of a hollow rivet that only requires access to one side of the components to be connected and can be fastened with special blind rivet pliers. In addition to a hollow rivet body (also rivet shank) with a rivet head on the front side, the blind rivet also has a longer, inserted rivet mandrel, which in turn has a rivet mandrel head. With blind riveting, the joining process is carried out from only one (usually the outer) side of the component. The blind rivet is inserted from the opposite side through the hole and the components to be connected are pressed together by applying pressure to the rivet head. The rivet mandrel protruding from the rivet head is then pulled out on the working side with a blind rivet pliers placed on the rivet head. This leads to a compression and thus to an expansion of the rivet in and behind the hole. In the first phase, the upsetting shortens the hollow rivet shank. This increases its diameter. At the end of the first phase, the hole is completely filled by the rivet shaft. Only when the blind rivet cannot expand further in diameter does a noticeable widening form behind the hole. At the end of the process, the rivet mandrel tears off at a predetermined breaking point within the rivet shank, with the remainder not protruding from the rivet.
Gängige Durchmesser für Blindniete sind 2,4 mm, 3,2 mm, 4 mm und 4,8 mm.Common diameters for blind rivets are 2.4 mm, 3.2 mm, 4 mm and 4.8 mm.
Blindniete sind in verschiedenen Ausführungen beispielsweise in der
Blindniete eignen sich hervorragend für die Verbindung von Bauteilen. Nahezu alle Materialien können mit einem Blindniet verbunden werden, da nur der Nietschaft verformt wird und keine Wärme entsteht. Die Verbindung entsteht sehr schnell und einfach, insbesondere ohne Abkühl- oder Aushärtezeit. Trotzdem ist das Einsatzgebiet von Blindnieten im Wesentlichen auf die Verbindung von Bauteilen beschränkt.Blind rivets are ideal for joining components. Almost all materials can be connected with a blind rivet, as only the rivet shaft is deformed and no heat is generated. The connection is made very quickly and easily, especially without cooling or hardening time. Nevertheless, the area of application of blind rivets is essentially limited to the connection of components.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funktion von Blindnieten zu erweitern. Insbesondere soll es der zu schaffende Blindniet ermöglichen, auf schnelle und einfache Weise längliche Elemente an einem Bauteil zu befestigen.The invention is based on the object of expanding the function of blind rivets. In particular, the blind rivet to be created should make it possible to fasten elongated elements to a component in a quick and simple manner.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Blindniet mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Blindniethalteelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 und ein Verfahren mit den Verfahrensschritten des Patentanspruchs 12 gelöst.According to the invention, the object is achieved by a blind rivet with the features of
Der erfindungsgemäße Blindniet ermöglicht es, auf schnelle und einfache Weise längliche Elemente, insbesondere elektrische Leitungen bzw. Kabel an einem Bauteil zu befestigen. Dies ist mit Blindnieten nach dem Stand der Technik bisher nicht möglich.The blind rivet according to the invention makes it possible to fasten elongated elements, in particular electrical lines or cables, to a component in a quick and simple manner. This has so far not been possible with blind rivets according to the prior art.
Im Folgenden wird die Erfindung für die Verwendung eines Kabels erläutert, wobei dieses lediglich stellvertretend für sämtliche anderen länglichen Elemente zu verstehen ist.The invention is explained below for the use of a cable, this being understood to be merely representative of all other elongated elements.
Erfindungsgemäß weist der Blindniet zumindest eine Durchgangsöffnung für das zu befestigende Kabel auf. Diese Durchgangsöffnung erstreckt sich im Wesentlichen quer zur Längserstreckung des Nietdorns und steht also sozusagen seitlich ab. Dadurch ist es möglich, ein Kabel durch die Durchgangsöffnung zu führen und dieses dann im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsfläche des Bauteils zu verlegen. Das zu verlegende Kabel verläuft dann also quasi rechtwinklig oder quer zum Nietschaft. Selbstverständlich sind sich aber auch andere Ausrichtungen der Durchgangsöffnung möglich.According to the invention, the blind rivet has at least one through opening for the cable to be fastened. This through opening extends essentially transversely to the longitudinal extension of the rivet mandrel and so it stands out laterally, so to speak. This makes it possible to guide a cable through the through opening and then to lay it essentially parallel to the main extension surface of the component. The cable to be laid then runs more or less at right angles or across the rivet shaft. Of course, other orientations of the through opening are also possible.
Die Durchgangsöffnung kann an verschiedenen Elementen des Blindniets vorgesehen sein. In einer ersten Ausführungsvariante bildet der Nietschaft selbst die zumindest eine Durchgangsöffnung aus. Diese kann entweder auf einer oder auf beiden Seiten des Bauteils angeordnet sein.The through opening can be provided on various elements of the blind rivet. In a first variant embodiment, the rivet shaft itself forms the at least one through opening. This can be arranged either on one or on both sides of the component.
In einer zweiten Ausführungsvariante ist die Durchgangsöffnung endseitig am Nietdorn vorgesehen, im Bereich des Nietdornkopfes.In a second embodiment variant, the through opening is provided at the end of the rivet mandrel, in the area of the rivet mandrel head.
In einer dritten Ausführungsvariante bildet ein Blindnietenhaltelement die Durchgangsöffnung aus, welches als zusätzliches Element auf den Nietschaft aufgesetzt ist und durch den Nietdornkopf beim Vernieten unverlierbar verformt wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass sich das Blindniethalteelement beim Vernieten nicht verformt, sondern lediglich durch denn dann verformten Nietdornkopf gehalten ist. Das Blindnietenhalteelement kann im durch eine Bohrung des Bauteils durchgesteckten Zustand des Blindniets ebenfalls auf Seiten des Nietkopfs oder des Nietdornkopf oder beidseits angeordnet sein.In a third embodiment variant, a blind rivet holding element forms the through opening, which is placed on the rivet shaft as an additional element and is deformed so that it cannot be lost during riveting by the rivet mandrel head. Alternatively, it can also be provided that the blind rivet holding element is not deformed during riveting, but is only held by the then deformed rivet mandrel head. The blind rivet holding element can also be arranged on the side of the rivet head or the rivet mandrel head or on both sides when the blind rivet is inserted through a bore in the component.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante weist der Blindniet und/oder das Blindniethalteelement zwei Durchgangsöffnungen für Kabel auf. Die beiden Durchgangsöffnungen können dabei nebeneinander angeordnet sein, sodass die damit zu befestigenden Kabel parallel zueinander verlaufen, sie können aber auch unter in einem Winkel zueinander angeordnet sein, sodass die Kabel beispielsweise über Kreuz befestigt werden können.In a particularly preferred embodiment variant, the blind rivet and / or the blind rivet holding element has two through openings for cables. The two through openings can be arranged next to one another so that the cables to be fastened run parallel to one another, but they can also be arranged at an angle to one another so that the cables can be fastened crosswise, for example.
Der erfindungsgemäße Blindniet eignet sich insbesondere für die Erdung von elektrischen Geräten. In diesem Fall ist vorzugsweise eine Spitze oder ein vorstehender Bereich vorgesehen, der sich zwischen dem Nietkopf und dem Nietdornkopf befindet und Richtung des Bauteils ausgerichtet ist. Beim Vernieten drückt sich dieser Bereich oder diese Spitze dann in das Bauteil hinein und durchdringt dabei beispielsweise eine vorhandene Oxidationsschicht.The blind rivet according to the invention is particularly suitable for grounding electrical devices. In this case, a tip or a protruding area is preferably provided, which is located between the rivet head and the rivet mandrel head and is aligned in the direction of the component. When riveting, this area or this tip is then pressed into the component and penetrates, for example, an existing oxidation layer.
Die Variante, bei der die zumindest eine Durchgangsöffnung auf der dem Nietdornkopf abgewandten Seite des Bauteils angeordnet ist, hat den Vorteil, dass zur Vernietung nur eine Seite des Bauteils zugänglich sein muss. Es ist lediglich notwendig, den Nietschaft mit dem darin angeordneten Nietdorn und dem gegenüber dem Nietschaft vorstehenden Nietdornkopf durch das Loch im Bauteil zu führen und anschließend zu vernieten.The variant in which the at least one through opening is arranged on the side of the component facing away from the rivet mandrel head has the advantage that only one side of the component needs to be accessible for riveting. It is only necessary to guide the rivet shaft with the rivet mandrel arranged therein and the rivet mandrel head protruding from the rivet shaft through the hole in the component and then to rivet it.
Bei der erfindungsgemäßen Variante, bei der die Durchgangsöffnung am freien Ende des Nietdornkopfes angeordnet ist, erstreckt sich die Durchgangsöffnung vorzugsweise unmittelbar durch den Nietdornkopf selbst. Diese Ausführungsvariante eignet sich insbesondere für nur eine einzige Durchgangsöffnung, da der Nietdornkopf bezüglich seines maximalen Durchmessers limitiert ist, da er ansonsten nicht durch das Loch hindurch steckbar wäre.In the variant according to the invention, in which the through opening is arranged at the free end of the rivet mandrel head, the through opening preferably extends directly through the rivet mandrel head itself otherwise it would not be able to be inserted through the hole.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht auch darin, dass bei sämtlichen Varianten die Verwendung einer handelsüblichen Blindnietzange möglich ist.A significant advantage of the invention is that all variants can be used with commercially available blind rivet pliers.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Befestigung eines länglichen Elements an einem Bauteil weist die folgenden Verfahrensschritte auf:
- - Einfügen eines Blindniets mit Durchgangsöffnung oder eines Blindniets mit einem Blindniethalteelement in eine Öffnung eines Bauteils,
- - Durchführen eines länglichen Elements durch eine Durchgangsöffnung,
- - Vernieten des Blindniets.
- - Insertion of a blind rivet with a through opening or a blind rivet with a blind rivet retaining element into an opening of a component,
- - Passing an elongated element through a through opening,
- - Riveting the blind rivet.
Selbstverständlich kann das längliche Element alternativ auch bereits vor Einführen des Blindniets in die Durchgangsöffnung einfügt werden.Of course, the elongate element can alternatively also be inserted into the through opening before the blind rivet is inserted.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Diese stellen Ausführungsbeispiele dar, die Erfindung soll nicht auf diese begrenzt sein. Im Übrigen wird darauf hingewiesen, dass sämtliche erläuterten Merkmale in beliebiger Weise miteinander kombinierbar sind, insbesondere auch die in den Patentansprüchen aufgeführten Varianten. Es zeigen:
-
1 : Eine erste Variante eines erfindungsgemäßen Blindniets im Querschnitt, -
2 : den Blindniet aus1 in Seitenansicht, -
3 : den Blindniet aus1 in Frontansicht, -
4 :den Blindniet aus 1 im Querschnitt im vernieteten Zustand, -
5 :den Blindniet aus 1 im vernieteten Zustand in Seitenansicht, -
6 :den Blindniet aus 1 im vernieteten Zustand in Frontansicht, -
7 : eine isometrische Ansicht des Blindniets aus1 im vernieteten Zustand, -
8 : eine zweite Variante eines erfindungsgemäßen Blindniets, -
9 : den Blindniet aus8 in Seitenansicht, -
10 : den Blindniet aus8 in Frontansicht, -
11 : den Blindniet aus8 im Querschnitt im vernieteten Zustand, -
12 : den Blindniet aus8 im Querschnitt im vernieteten Zustand in Seitenansicht, -
13 : den Blindniet aus8 im Querschnitt im vernieteten Zustand in Frontansicht, -
14 : eine isometrische Ansicht des Blindniets aus8 im vernieteten Zustand, -
15 : eine dritte Variante eines erfindungsgemäßen Blindniets, -
16 : den Blindniet aus15 in Seitenansicht, -
17 : den Blindniet aus15 in Frontansicht, -
18 : den Blindniet aus15 im Querschnitt im vernieteten Zustand, -
19 : den Blindniet aus15 im Querschnitt im vernieteten Zustand in Seitenansicht, -
20 : den Blindniet aus15 im Querschnitt im vernieteten Zustand in Frontansicht, -
21 : eine isometrische Ansicht des Blindniets aus15 im vernieteten Zustand,
-
1 : A first variant of a blind rivet according to the invention in cross section, -
2 : the blind rivet off1 in side view, -
3 : the blind rivet off1 in front view, -
4th : the blind rivet off1 in cross section when riveted, -
5 : the blind rivet off1 side view in riveted condition, -
6th : the blind rivet off1 when riveted in front view, -
7th Figure: An isometric view of theblind rivet 1 when riveted, -
8th : a second variant of a blind rivet according to the invention, -
9 : the blind rivet off8th in side view, -
10 : the blind rivet off8th in front view, -
11 : the blind rivet off8th in cross section when riveted, -
12 : the blind rivet off8th in cross-section in the riveted state in side view, -
13 : the blind rivet off8th in cross-section in the riveted state in front view, -
14th Figure: An isometric view of the blind rivet8th when riveted, -
15th : a third variant of a blind rivet according to the invention, -
16 : the blind rivet off15th in side view, -
17th : the blind rivet off15th in front view, -
18th : the blind rivet off15th in cross section when riveted, -
19th : the blind rivet off15th in cross-section in the riveted state in side view, -
20th : the blind rivet off15th in cross-section in the riveted state in front view, -
21st Figure: An isometric view of the blind rivet15th when riveted,
Die
Die
Die
Die Durchgangsöffnungen
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante drücken sich beim Vernieten freie Enden
Die
Wie insbesondere die
Auch bei dieser Ausführungsvariante kann ein freies Ende oder eine Spitze vorgesehen sein, die sich in eine Oberfläche des Bauteils
Bei der Variante gemäß der
Die in den
Bei dieser Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Blindniets
Der Nietschaft
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch weitere Ausführungsvarianten der Erfindung.The invention is not restricted to the exemplary embodiments shown, but also includes further variant embodiments of the invention.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 2020th
- BlindnietBlind rivet
- 2222nd
- NietkopfRivet head
- 2424
- NietschaftRivet shank
- 2626th
- NietdornRivet mandrel
- 2828
- NietdornkopfRivet mandrel head
- 3232
- BauteilComponent
- 3434
- DuchgangsöffnungenThrough openings
- 3636
- längliche Elementeelongated elements
- 3838
- SollbruchstellePredetermined breaking point
- 4040
- BlindniethaltelementBlind rivet retainer
- 4444
- freie Endenfree ends
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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