DE29709167U1

DE29709167U1 - Blindniet

Info

Publication number: DE29709167U1
Application number: DE29709167U
Authority: DE
Original assignee: Avdel Verbindungselemente GmbH
Current assignee: Stanley Engineered Fastening Industrial Deutschland GmbH
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1997-05-27
Publication date: 1997-07-24
Anticipated expiration: 2007-05-28

Description

D-S2CC'! Si3rr:bifiQ ■ Be-es

27.05.1997

Avdel Verbindungselemente GmbH, Klusriede 24, D-30851 Langenhagen

Blindniet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Blindniet mit einem

Setzkopf, einer Hülse und einem Dorn.

Bei solchen Blindnieten ist es wünschenswert, daß zur Erzielung einer möglichst großen Festigkeit und Vibrationsunempfindlichkeit ein relativ großer Schließkopf hinter dem blindseitigen Werkstück gebildet wird, und zusätzlich ist es besonders wünschenswert, daß die Niethülse einen möglichst guten Kontakt mit den Lochlaibungen in dem blindseitigen und vorderseitigen Werkstück hat, damit auf diese Weise eine sowohl axial als auch lateral optimal feste Verbindung hergestellt wird.

Normalerweise erzeugt die Bildung des Schließkopfs auf der Blindseite eine ausreichende Füllung des Lochs in der Nähe des Schließkopfs, sodaß das blindseitige Werkstück lateral

(seitlich) ausreichend festgehalten wird. Bei dem vorderseitigen Werkstück ist dies problematischer, insbesondere, wenn die Löcher, in die der Blindniet gesetzt werden soll, größere Abweichungen in ihrem Durchmesser aufweisen. Gemäß dem Stand der Technik ist es dann zwar möglich, eine laterale

(seitliche) Fixierung des vorderen Werkstücks zu erreichen, ■indem man an der Vorderseite der Niethülse direkt unter dem Setzkopf des Niets einen konischen Abschnitt vorsieht. Hier-■j_q bei ist jedoch festzustellen, daß ein gleichzeitiger Kontakt des Setzkopfs mit dem vorderseitigen Werkstück und des konischen Abschnitts unter dem Setzkopf mit den Seitenwänden des Lochs in dem vorderen Werkstück nur bei sehr geringen Abweichungen des Durchmessers des Lochs im vorderseitigen Werkstück erzielbar ist. Werden die Durchmesserabweichungen größer, so genügt entweder der maximale Durchmesser des Konus nicht mehr, um einen seitlich festen Sitz des Niets im vorderen Werkstück sicherzustellen, oder es wird bei sehr geringen

Lochdurchmesser der Setzkopf nicht mehr auf dem vorderen Werkstück aufliegen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Blindniet zu schaffen, welches trotz relativ großer Abweichungen der Lochdurchmesser im vorderen Werkstück trotzdem einen festen Sitz des Niets in diesem Werkstück sicherstellt, wobei auch der Setzkopf des Niets stets fest auf der Vorderseite des Werkstücks aufliegt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der

Setzkopf außen an seiner Oberseite mit einem koaxialen,

kreisringförmigen Wulst mit dem gleichen Durchmesser wie die Hülse versehen ist.

■ ■" 3 ~"~

Auch bei dieser Konstruktion ist es vorteilhaft, wenn die

Hülse vor dem Setzkopf mit einem sich konisch auf den Setzkopf hin erweiternden Abschnitt versehen ist. Hierdurch wird der Sitz des Niets weiter verbessert.
5

Besonders bevorzugt ist es, wenn der Setzkopf an seiner dem Werkstück zugewandten Seite eine Hinterschneidung aufweist. Dadurch kann auch bei stark unterschiedlichen Lochdurchmesj_q sern ein sicheres Aufliegen des Setzkopfs auf dem Werkstück sichergestellt werden.

Es ist dabei besonders bevorzugt, daß die Hinterschneidung derart ausgebildet ist, daß der Setzkopf über seinen gesamten Radius hinweg etwa die gleiche Materialstärke aufweist und die Form eines Schirms bildet. Hierdurch wird ein optimaler Kompromiß zwischen Anpassungsfähigkeit des Setzkopfs und Widerstandsfähigkeit des Setzkopfs gegen Abreißen erzielt.
20

Dabei ist eine Materialstärke des Setzkopfs von 1 - 1,2 mm besonders vorteilhaft.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein erfindungsgemäßes Dornbruch-Blindniet mit Dorn;

Figur 2 einen weiteren erfindungsgemäßen Blindniet (nur Hülse mit Setzkopf ist dargestellt) in teilweise geschnittener Darstellung

-J-

Figur 3 den Setzvorgang eines erfindungsgemäßen Blindniets bei dem engsten zulässigen Lochdurchmesser;

Figur 4 den Beginn des Setzvorgangs eines erfindungsgemäßen Blindniets bei maximal zulässigem Lochdurchmesser;

Figur 5 den Zustand am Ende des Setzvorgangs der Figur 4.

2g Ein erfindungsgemäßer Blindniet 10 weist einen Dorn 12 auf, der in einer Hülse 14 steckt. An dem werkzeugseitigen Ende der Hülse 14 ist der Setzkopf 16 ausgebildet. Etwa ein Drittel ihrer Länge von dem Setzkopf 16 entfernt, weist die Hülse

14 an ihrer Außenseite eine umlaufende Nut 18 auf. Der Setz-15

kopf 16 geht über einen konischen Abschnitt 20 in den länglichen Bereich der Hülse 14 über. Werkzeugseitig weist der Setzkopf 16 einen kreisringförmigen auf das Setzwerkzeug hin vorstehenden Wulst 22 auf, der koaxial zu der Hülse 14 ange-

ordnet ist und den gleichen Durchmesser wie die Hülse 14 aufweist .

In Fig. 2 ist die Hülse eines ähnlichen erfindungsgemäßen Blindniets dargestellt. Hier bezeichnen die gleichen Bezugsziffern gleiche Elemente. Die umlaufende Nut 18 ist hier lediglich wesentlich näher an dem Setzkopf 16 angeordnet. Zur Vereinfachung der Darstellung ist der Dorn 12 hier weggelassen. Anhand der unteren Hälfte der Figur 2, die die Schnittdarstellung der Hülse 14 zeigt, ist auch die Hinterschneidung 24 an dem Setzkopf 16 gut erkennbar. Diese Hinterschneidung ist in etwa keilförmig, wobei sie beim Übergang zum konische Bereich 20 ihre größte Dicke aufweist. Die Steigung der Hinterschneidung 24 ähnelt vorzugsweise der Neigung des Setzkopfs 16, sodaß die Materialstärke des Setzkopfs 16 über sei-

nen gesamten Radius konstant bleibt. Der Setzkopf 16 weist somit im wesentlichen die Form eines Schirmes oder Pilzes auf, der sich leicht schräg auf das Werkstück hin erstreckt.

Fig. 3 zeigt nun den Setzvorgang eines erfindungsgemäßen Dornbruch-Blindniets bei minimalem Durchmesser. Der Setzkopf 16 des Niets liegt dabei an den mit A und B gekennzeichneten Punkten auf. Es wird nun durch das Setzwerkzeug eine Zugkraft IQ .F₁ auf den Dorn 12 ausgeübt. Die entsprechende Gegenkraft F₁ ¹In- wird vom Mundstück 30 des Setzwerkzeugs aufgebracht. Durch diese Zugkraft F₁ auf den Dorn 12 wird das blindseitige Ende des Niets veranlaßt, sich auszuwölben und den Schließkopf zu bilden. Sobald sich der Schließkopf auszubilden beginnt, werden die beiden zu verbindenden Werkstücke zusammengezogen und die mit f2 und f3 bezeichneten Kräfte entstehen. Dabei entsteht gleichzeitig eine Kraft auf den Setzkopf, durch die der konische Abschnitt 20 unterhalb des Setzkopfs

mit dem Werkstück in Kontakt kommt.

Wenn die Zugkraft F₁ auf den Dorn 12 weiter zunimmt, bildet sich der Schließkopf weiter aus und die Kräfte f2 und f3 nehmen zu. Gleichzeitig wird auf die Hülse 14 des Niets eine Druckkraft fl ausgeübt, die proportional zu F₁ zunimmt. Im Falle eines sehr geringen Lochdurchmessers liegt die Außenwand der Hülse 14 des Niets bereits praktisch am Werkstück an. Eine Verformung der Hülse 14 erfolgt nicht. Im vorliegenden Fall ähnelt der Setzvorgang bei dem erfindungsgemäßen Niet dem Setzvorgang konventioneller Blindniete.

Die Figuren 4 und 5 zeigen demgegenüber jedoch einen Setzvorgang bei einem erfindungsgemäßen Blindniet, wobei der Durchmesser des Lochs, in das der Blindniet gesetzt wird, erheb-

lieh größer ist, als der Außendurchmesser der Hülse 14. Würde ■I

man in diesem Fall ein konventionelles Blindniet gleichen Durchmessers verwenden, würde keine ausreichende seitliche Arretierung des Niets im Werkstück erfolgen. Das vorderseitige Werkstück könnte seitlich verschoben werden.

Auch hier liegt der Setzkopf zuerst an den mit A und B bezeichneten Punkten auf. Dies wird dadurch erreicht, daß der IQ Setzkopf durch die Hinterschneidung 24 elastisch ist, und ■sich der jeweiligen Auflagehöhe des kegelförmigen Abschnitts 20 im Punkt B anzupassen vermag. Auch hier wird wieder die Zugkraft F₁ auf den Dorn 12 zunehmend erhöht. Wie in Fig. 3 dargestellt, bauen sich wieder die Kraft fl, f2, f3 und f4 auf. Im vorliegenden Fall wird jedoch der Setzkopf 16 stärker abgeplattet, da der Niet weiter eindringen muß, um ein Aufliegen der Kante bei B auf dem konischen Abschnitt 20 der Hülse zu bewirken. Auch hier entsteht nun die Kraft fl in der

Hülse 14 des Niets. Da diese Hülse jedoch nun seitliches Spiel zur Innenwand des Lochs in dem Werkstück aufweist, wölbt sich die Hülse nach außen und bewirkt so eine seitliche Fixierung des Werkstücks. Es erfolgt also eine plastische Verformung der Hülse 14.

Um jedoch diese Wirkung zu erzielen, ist der Wulst 22 auf dem Setzkopf 16 erforderlich. Durch diesen Wulst wird nämlich er-0 reicht, daß der Gegendruck des Mundstücks 30 des Setzwerkzeugs in erster Linie auf die Hülse 14 und nicht hauptsächlich über den Setzkopf 16 auf das Werkstück wirkt. Erfindungsgemäß wird also eine wesentlich höhere Kraft fl in der 'Hülse 14 im Verhältnis zu der über das Werkstück übertragenen Kraft f2 erzeugt. Durch den konischen Bereich 20 in der Hülse 14 wird die Fixierung des Niets weiter verbessert, die Hin-

7
• terschneidung 24 führt zu'"einer größeren Elastizität des Setzkopfs 16, sodaß die durch die Hülse 14 fließende Kraft fl weiter erhöht wird, während die durch den Außenbereich des Setzkopfs und das Werkstück fließende Kraft f2 erheblich geringer wird. Dadurch ist sichergestellt, daß die Hülse 14 einer so starken Kraft ausgesetzt ist, daß diese sich plastisch verformt und nach außen wölbt, wodurch auch ein Loch mit erheblich größerem Durchmesser von der Hülse 14 ausgefüllt werden kann, sodaß eine seitliche Fixierung des Werkstücks auch bei erheblich größeren Lochdurchmessern sichergestellt ist.

Erfindungsgemäß wird ein Blindniet mit einer Setzkopfgeometrie vorgesehen, die eine optimale Steifigkeit aufweist, sodaß der Setzkopf unter der Wirkung der Kraft f3 abgeflacht wird, und gleichzeitig die Niethülse 14 unter der Wirkung der Kraft fl sich plastisch verformt und ausweitet. Sobald die Kraft f4 einen ausreichend hohen Wert erreicht hat, sodaß ein

ausreichender seitlicher Kontakt der Niethülse 14 mit der Innenwand des Lochs sichergestellt ist, erreicht die Zugkraft Fl ihren Grenzwert, bei dem der Dorn 12 bricht und der Niet-•vorgang beendet ist. Trotzdem weist der Setzkopf eine hinrei-

chende axiale Festigkeit auf, um sicherzustellen, daß die Verbindung ein hohes Maß an Abreißfestigkeit aufweist, sodaß beim Abreißen üblicherweise die Niethülse 14 und nicht der Setzkopf 16 bricht. Zumindest ist sichergestellt, daß die Bruchlast des Setzkopfs sehr nahe bei dem Wert der Bruchlast der Niethülse liegt.

Claims

Patentanwälte Brcse S Brose Dipl.-Ing. Kail A. Brose f
Dip!.-ing. D. Karl Brose
Dipl.-hü. Ais;:and-r B*cK

Post·. Hei - Liu^srion-rSlr /Iy

D-S2M1 S:3T!böi-g Be-es

" ""'* 27.05.1997

Avdel Verbindungselemente GmbH, Klusriede 24, D-30851 Langenhagen

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Blindniet mit einem Setzkopf (16), einer Hülse (14) und einem Dorn (12), dadurch gekennzeichnet, daß der Setzkopf (16) außen an seiner Oberseite mit einem koaxialen, kreisringförmigen Wulst (22) mit dem gleichen Druchmesser wie die Hülse (14) versehen ist.
2. Blindniet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (14) vor dem Setzkopf (16) mit einem sich konisch auf den Setzkopf (16) hin erweiternden Abschnitt (20) versehen

ist.
3. Blindniet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Setzkopf (16) an seiner dem Werkstück zugewandten Seite eine Hinterschneidung (24) aufweist.
4. Blindniet nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die

Hinterschneidung (24) derart ausgebildet ist, daß der Setzkopf (16) über seinen gesamten Radius hinweg etwa die gleiche Materialstärke aufweist und die Form eines Schirms bildet.
5. Blindniet nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die

Materialstärke des Setzkopfes (16) 1 bis 1,2 mm beträgt.