DE29820121U1 - Spreizniet - Google Patents

Description

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12. November 1998

&Kgr;.&Kgr;.&Rgr;. Konstruktive Kunststoff- KKP-038

Produkte Handelsges. mbH Tap/ste/hil

97638 Mellrichstadt

Spreizniet

Die Erfindung betrifft einen Spreizniet nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Spreiznieten dieser Art werden vorzugsweise, jedoch keineswegs ausschließlich, aus Kunststoff hergestellt und dienen der Befestigung von, insbesondere flächigen, Bauteilen. Die zu verbindenden Bauteile weisen dazu formkomplementäre Durchgangsbohrungen auf, die flächenkongruent übereinandergelegt werden. In die so entstandene Ausnehmung wird der Spreizniet mit seinen auf der Unterseite des Nietkopfes angelenkten Spreizfüßen eingesteckt und sichert so die relative Lage der beiden Bauteile zueinander. Zur Befestigung des Spreizniets dient ein Spreizstift. Dieser Spreizstift ist im vormontierten Zustand in eine Ausnehmung des Nietkopfes einsteckbar. Das heißt, der Spreizstift ist durch diese Steckverbindung mit dem Spreizniet verbindbar, so daß die an sich zweiteilige Befestigungsvorrichtung, die aus Spreizniet und Spreizstift besteht, einteilig vormontiert gelagert und gehandhabt werden kann. Zur Befestigung des Spreizniets wird der Spreizstift bei der Montage durch die Ausnehmung im Nietkopf in den Spreizniet eingedrückt, wobei durch das Vorschieben des Spreizstifts die freien Enden der Spreizfüße auseinandergedrückt werden. Im Ergebnis vergrößert sich durch die Spreizung

der Spreizfüße der Durchmesser des Spreizniets unterhalb des Nietkopfes, so daß der Spreizniet beklemmt wird und nicht mehr zurückgezogen werden kann, wodurch die zu verbindenden Bauteile festgelegt werden.

Im vormontierten Zustand wird der Spreizstift nur durch die Reibungskräfte, die in der Kontaktfläche zwischen dem Spreizstiftumfang und der Ausnehmung im Nietkopf entstehen, gehalten. Nachteilig daran ist es, daß der Spreizstift bereits durch geringe Kräfte, wie sie beispielsweise in einem Lagerbehälter infolge von Vibrationen auftreten, eingedrückt werden kann. Da eine Montage des Spreizniets mit eingedrücktem Spreizstift wegen der auseinandergedrückten Spreizfüße nicht möglich ist, muß in diesen Fällen der Spreizstift zunächst zurückgezogen werden. Das ungewollte Eindrücken der Spreizstifte vor der Montage erfordert somit einen zusätzlichen Kontroll- und Handhabungsvorgang. Außerdem wird die Prozeßsicherheit insbesondere von automatisierten Montageprozessen durch Spreiznieten, deren Spreizstift bereits vor der Montage eingedrückt ist, beeinträchtigt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Spreizniet zu liefern, dessen Spreizstift nur unter definierten Bedingungen eindrückbar ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Spreizniet nach der Lehre des Schutzanspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß weist die Mantelfläche des Spreizstifts zumindest einen als Rastelement ausgebildeten Abschnitt auf. Zur Vormontage des Spreizstifts wird dieser in die Ausnehmung des Nietkopfes eingesteckt und soweit vorgeschoben, bis das Rastelement an dem Spreizniet zur Anlage kommt. Das Rastelement ist dabei so auf dem Spreizstift anzuordnen, daß die Spreizfüße bei anliegendem Rastelement im wesentlichen nicht auseinandergedrückt werden und die Montage des Spreizniets somit nicht behindert wird. Zur Befestigung des Spreizniets muß dann der Spreizstift

mit einer Kraft, die einen definierten Wert übersteigt, eingedrückt werden, so daß der Widerstand des anliegenden Rastelements überwunden wird. Im Ergebnis wird durch das Rastelement ein ungewolltes Eindrükken ausgeschlossen, da die zufällig auf den Spreizstift wirkenden Kräfte zu schwach sind, um den Widerstand des Rastelements zu überwinden. Ein vorzeitiges Eindrücken des Spreizstiftes vor der Verarbeitung wird im Ergebnis sicher ausgeschlossen.

Grundsätzlich ist es für die Funktion der Erfindung gleichgültig, an welchem Teil des Spreizniets das Rastelement im vormontierten Zustand zur Anlage kommt. Die einfachste Möglichkeit zur Ausbildung einer Anlagefläche ist es, wenn das Rastelement im vormontierten Zustand am Rand der Ausnehmung auf der Oberseite des Nietkopfes zur Anlage bringbar ist. Bei dieser Gestaltung müssen an dem Nietkopf keine zusätzlichen Funktionsflächen vorgesehen werden. Der Spreizstift wird in die Ausnehmung im Nietkopf eingesteckt und soweit vorgeschoben, bis das Rastelement am Rand der Ausnehmung zur Anlage kommt. Um den Spreizstift weiter eindrücken zu können, muß eine Kraft aufgebracht werden, durch die der Rand der Ausnehmung zumindest geringfügig aufgeweitet wird, so daß das Rastelement durch die Ausnehmung hindurchgedrückt werden kann.

Kommt das Rastelement nur auf einer Seite einer Anlagefläche, beispielsweise der Oberseite des Nietkopfes, zur Anlage, wird dadurch ein ungewolltes Vorschieben, beispielsweise das Eindrücken des Spreizstiftes, nur in einer Richtung ausgeschlossen. Ein ungewolltes Herausziehen des Spreizstiftes aus der Ausnehmung des Spreizniets kann nicht absolut sicher verhindert werden, da das Zurückziehen des Spreizstiftes wiederum nur durch die Reibungskräfte in der Kontaktfläche zwischen Ausnehmung und Spreizstift verhindert wird. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn das Kraftelement im vormontierten Zustand in einer funktionskomplementär zum Rastelement ausgebildeten Rastkontur zur Anlage bringbar ist. In einer derartigen Rastkontur kommt das Rastelement an zumindest zwei Anlageflächen zur Anlage, so daß sowohl das ungewollte Eindrücken, als auch das ungewollte Ausziehen des Spreizstiftes ausgeschlossen ist. Eine

derartige Rastkontur kann beispielsweise in der Art einer quer zur Spreizstiftachse in der Ausnehmung angeordneten Nut ausgeführt sein, wobei das Rastelement im vormontierten Zustand in diese Nut einrastet.

Zur Ausbildung des Rastelements sind erfindungsgemäß eine Vielzahl von Möglichkeiten denkbar. Eine besonders einfache Bauform ergibt sich, wenn der Abstand des als Rastelement ausgebildeten Mantelflächenabschnitts zur Mittelachse des Spreizstifts zumindest geringfügig größer ist als der Radius der Ausnehmung im Nietkopf. Durch diese abschnittsweise Verdickung wird ein ungewolltes Eindrücken des Spreizstifts ausgeschlossen, da beim Vorschieben des Spreizstiftes die Ausnehmung im Nietkopf zumindest geringfügig aufgeweitet werden muß, wozu eine bestimmte Mindestkraft erforderlich ist.

Das Rastelement kann eine beliebige Gestalt aufweisen, insbesondere auch als punkt- oder linienförmige Verdickung ausgebildet sein. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Rastelement ringförmig ausgebildet und umgreift den Spreizstift in einer geschlossenen Kreislinie. Durch diese kreissymmetrische Ausgestaltung des Rastelements werden Kippmomente beim Durchdrücken des Rastelements ausgeschlossen, da die Reaktionskräfte, die beim Aufweiten der Ausnehmung entstehen, gleichmäßig am Kreisumfang verteilt auftreten.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Rastelement einen wulstartigen Querschnitt aufweist. Die wulstartige Ausgestaltung des Rastelements ermöglicht einen kontinuierlichen Kraftanstieg beim Eindrücken des Rastelements in die Ausnehmung im Nietkopf, da der wirksame Durchmesser des Rastelements mit zunehmender Eindrucktiefe kontinuierlich größer wird. Vorzugsweise sollte das Rastelement einen Außenradius im Bereich von 0,2 mm bis 20 mm aufweisen.

Zum Eindrücken des Spreizstifts muß bei der Montage des Spreizniets eine bestimmte Druckkraft auf das Ende des Spreizstifts aufgebracht werden. Soll der Spreizstift von Hand eingedrückt werden, ist es vorteilhaft, daß am von der Ausnehmung des Nietkopfes abgewandten Ende des Spreizstifts in an sich bekannter Art ein Stiftkopf angeordnet ist. Durch

den Stiftkopf wird die Druckfläche stark vergrößert, so daß die Pressung zwischen dem Spreizstift und dem Finger des Monteurs beim Eindrücken des Spreizstifts proportional zur Größe des Stiftkopfes abgesenkt werden kann. Außerdem kann der Nietkopf durch den Stiftkopf abgedeckt werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Unterseite des Stiftkopfes im montierten Zustand auf der Oberseite des Nietkopfes zur Anlage bringbar.

Aus Umweltschutzgründen wird eine zunehmende Zahl von Produkten, insbesondere Kraftfahrzeuge, nach dem Ende ihrer Lebensdauer, demontiert. Zur Demontage von Bauteilen, die mit einem Spreizniet miteinander verbunden sind, muß der Spreizstift zurückgezogen werden, um dadurch die auseinandergedrückten Spreizfüße freizugeben. Um die Demontage des erfindungsgemäßen Spreizniets zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn der Spreizstift Funktionsflächen zum Eingriffeines Demontagewerkzeugs aufweist. Dadurch kann das Demontagewerkzeug definiert an dem Spreizstift in Eingriff gebracht werden und dieser in einfacher Weise zurückgezogen werden.

Eine besonders einfache Möglichkeit zur Ausbildung von Funktionsflächen, an denen ein Demontagewerkzeug in Eingriff gebracht werden kann, ist es, wenn auf der Unterseite des Stiftkopfes zumindest eine nutförmige Hinterschneidung angeordnet ist, deren Querschnitt zum Rand des Stiftkopfes hin offen ist. In eine solche nutförmige Hinterschneidung kann beispielsweise die Schneide eines Schraubenziehers seitlich eingeschoben und anschließend der Spreizstift durch Verkanten der Schraubenzieherschneide ausgehebelt werden. Günstig ist es, zwei nutförmige Hinterschneidungen einander radial gegenüberliegend auf der Unterseite des Stiftkopfes anzuordnen, in die die Schneiden einer Demontagezange eingreifen können.

Die erfindungsgemäßen Spreiznieten und/oder die zugehörigen Spreizstifte sollten vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere Polyamid, hergestellt werden.

Nachfolgend wird der Spreizniet anhand lediglich eine bevorzugte Ausführungsform darstellender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Spreizniet mit einem vormontierten Spreizstift in seitlicher Ansicht;

Fig. 2 die Einzelheit X aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;

Fig. 3 den Spreizniet mit einem vormontierten Spreizstift aus Fig. 1 in Ansicht von oben.

Fig. 1 zeigt einen Spreizniet 1 mit einem vormontierten Spreizstift 2 in seitlicher Ansicht. Im vormontierten Zustand ist der Spreizstift 2 in eine Ausnehmung 3 im Nietkopf 4 eingesteckt, so daß der Spreizniet 1 und der Spreizstift 2 miteinander verbunden sind. Der Spreizstift 2 wird dabei soweit vorgeschoben, bis ein ringförmig ausgebildetes Rastelement 5 am Rand der Ausnehmung 3 auf der Oberseite 6 des Nietkopfes 4 zur Anlage kommt. Da der Durchmesser des als Rastelement 5 ausgebildeten Ab-Schnitts der Mantelfläche 7 einen größeren Durchmesser aufweist als die Ausnehmung 3 im Nietkopf, ist ein ungewolltes Eindrücken des Spreizstifts 2 ausgeschlossen. Am oberen Ende des Spreizstifts 2 ist ein Stiftkopf 8 angeordnet.

Bei der Montage des Spreizniets 1 wird dieser mit seinen drei Spreizfüßen 10, die auf der Unterseite 9 des Nietkopfes 4 elastisch angelenkt sind, in formkomplementäre Ausnehmungen der zu verbindenden Bauteile eingesteckt. Sobald die Unterseite 9 des Nietkopfes 4 auf der Oberfläche des äußeren Bauteils zur Anlage kommt, wird der Spreizstift 2 durch Druck auf den Stiftkopf 8 in den Spreizniet 1 eingedrückt. Um den Spreizstift 2 vorschieben zu können, muß die Ausnehmung 3 zunächst bis zum Durchmesser des Rastelements 4 aufgeweitet werden. Da dazu eine signifikant höhere Druckkraft erforderlich ist, ist ein ungewolltes Vorschieben des Spreizstifts 2 ausgeschlossen. Im montierten Zustand kommt die Unterseite 11 des Stiftkopfs 8 auf der Oberseite 6 des Nietkopfes 4 zur Anlage. In diesem Zustand werden die freien Enden der Spreizfüße 10 durch den Spreizstift 2 auseinandergedrückt, so daß sich der Durchmesser

des Spreizniets 1 in diesem Bereich vergrößert, wodurch der Spreizniet 1 beklemmt wird.

Um die Demontage des Spreizniets 1, zu der der Spreizstift 2 nach oben ausgezogen werden muß, zu erleichtern, sind auf der Unterseite 11 des Stiftkopfes 8 zwei einander radial gegenüberliegende, nutförmige Hinterschneidungen 12 angeordnet. Der Querschnitt dieser Hinterschneidungen ist zum Rand 13 des Stiftkopfes 8 hin offen, so daß die Schneide eines nicht dargestellten Demontagewerkzeuges, beispielsweise eines Schraubenziehers oder einer Zange, seitlich eingesteckt und der Spreizstift 2 herausgezogen oder ausgehebelt werden kann.

Fig. 2 zeigt die Einzelheit X aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung. Man erkennt die Mantelfläche 7 des Spreizstiftes 2, die im Bereich des Rastelements 5 einen größer werdenden Durchmesser aufweist. Die dadurch entstehende ringförmige wulstartige Verdickung kommt im vormontierten Zustand am Rand der Ausnehmung 3 auf der Oberseite 6 des Nietkopfes zur Anlage und verhindert ein ungewolltes Vorschieben des Spreizstiftes 2. Das Rastelement 5 weist einen wulstartigen Querschnitt mit einem Außenradius 14 von beispielsweise 2 mm auf. Rastelement 5 und Spreizstift 2 sind einstückig durch Spritzguß herstellbar.

Fig. 3 zeigt den Spreizniet 4 mit dem eingesteckten Spreizstift 2 in Ansicht von oben. Man erkennt die mit verdeckten Kanten dargestellten nutförmigen Hinterschneidungen 12, die einander radial gegenüberliegend auf der Unterseite des Stiftkopfes 8 angeordnet sind.

Claims (1)

12. November 1998

K.K.P. Konstruktive Kunststoff- KKP-038

Produkte Handelsges. mbH Tap/ste

97638 Mellrichstadt

Schutzansprüche

1. Spreizniet mit einem Nietkopf, auf dessen Unterseite zumindest zwei Spreizfüße angelenkt sind und einem Spreizstift, der im vormontierten Zustand in eine Ausnehmung des Nietkopfes einsteckbar und bei der Montage des Spreizniets durch die Ausnehmung eindrückbar ist, wobei die freien Enden der Spreizfüße durch den Spreizstift auseinandergedrückt werden, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mantelfläche (7) des Spreizstifts (2) zumindest einen als Rastelement (5) ausgebildeten Abschnitt aufweist.

2. Spreizniet nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Rastelement (5) im vormontierten Zustand am Rand der Ausnehmung (3) auf der Oberseite (6) des Nietkopfes (4) zur AnIage bringbar ist.

3. Spreizniet nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Rastelement im vormontierten Zustand in einer funktionskomplementär zum Rastelement ausgebildeten Rastkontur zur Anlage bringbar ist.

4. Spreizniet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß der Abstand des als Rastelement (5) ausgebildeten Abschnitts der Mantelfläche (7) zur Mittelachse (15) des Spreizstifts (2) zumindest geringfügig größer ist als der Radius der Ausnehmung (3) im Nietkopf (4).

5. Spreizniet nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß das Rastelement (5) den Spreizstift (2) ringförmig umgreifend ausgebildet ist.

6. Spreizniet nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß das Rastelement (5) einen wulstartigen Querschnitt aufweist.

7. Spreizniet nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß das Rastelement (5) einen Außenradius (14) im Bereich von 0,2 mm bis 20 mm aufweist.

8. Spreizniet nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

daß an dem von der Ausnehmung (3) des Nietkopfes (4) abgewandten Ende des Spreizstifts (2) ein Stiftkopf (8) angeordnet ist.

9. Spreizniet nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Unterseite (11) des Stiftkopfes (8) im montierten Zustand auf der Oberseite (6) des Nietkopfes (4) zur Anlage bringbar ist.

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10. Spreizniet nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizstift (2) Funktionsflächen zum Eingriff eines Demontagewerkzeugs aufweist.

11. Spreizniet nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Unterseite (11) des Stiftkopfes (8) zumindest eine nutförmige Hinterschneidung (12) angeordnet ist, deren Querschnitt zum Rand (13) des Stiftkopfes (8) hin offen ist.

12. Spreizniet nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizniet (1) und/oder der Spreizstift (2) aus Kunststoff, insbesondere Polyamid, hergestellt sind.