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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das selbstlochende Nieten. Sie ist
speziell, aber nicht ausschließlich,
bei einem Verfahren und einer Vorrichtung für das Verbinden von Werkstücken bei
Verwendung von Nieten anwendbar, die einen verringerten Festigkeitsunterschied
zwischen dem Niet und den zu verbindenden Materialien aufweisen,
und sie ist speziell bei der Verwendung von Nieten aus der gleichen
Zusammensetzung wie die Werkstücke
anwendbar.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Das
Selbstlochen ist ein Verfahren des Nietens, bei dem keine Öffnung in
einem der miteinander zu vernietenden Werkstücke vorher geformt wird, wobei
der Niet selbst zumindestens das nächstgelegene Werkstückteil durchdringt.
Im allgemeinen ist es so angeordnet, daß der Niet nicht das entfernteste Werkstück durchdringt,
so daß die
resultierende genietete Verbindung an sich gegen den Durchgang von
Gas oder Flüssigkeiten
abgedichtet wird.
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Das
selbstlochende Nieten wurde als eine Alternative zum Punkschweißen entwickelt,
und bietet als solches bestimmte Vorteile. Eine Anzahl von derartigen
selbstlochenden Nietsystemen steht kommerziell unter den Markennamen
FASTRIV und HENROB zur Verfügung.
Derartige Systeme werden in der Patentliteratur beschrieben, beispielsweise
im WO 93/10925 (HENROB), WO 94/14554 (HENROB) und
US 4615475 (NEITEK). Das ist der dem
Anmelder bekannte vertrauteste Stand der Technik, und der Leser
wird auf diese Dokumente betreffs einer allgemeinen Beschreibung
dieses Verfahrens und seiner Vorteile gegenüber dem Punktschweißen hingewiesen.
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Diese
Systeme nach dem bisherigen Stand der Technik haben bestimmte gemeinsame
charakteristische Merkmale. Erstens nutzen sie einen Niet, der einen
vorgeformten Kopf aufweist, und dieser Kopf muß innerhalb des Gesenks der
Einbringungsvorrichtung aufgenommen werden.
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Zweitens
liefern die vorhandenen Verfahren nicht übereinstimmend zuverlässige Ergebnisse, wenn
nicht die Nieten im wesentlichen fester sind als das zu verbindende
Teil. Es ist wichtig, da dieses Verfahren oftmals bei relativ harten
Werkstücken
aus Aluminiumlegierung zur Anwendung gebracht wird, daß eine Forderung
besteht, Nieten zu verwenden, die ebenfalls aus Aluminiumlegierung
bestehen. Das würde
jegliche Tendenz zur chemischen oder galvanischen Korrosion oder
dergleichen vermeiden und würde
die Rückgewinnung
des Aluminiumlegierungsmaterials für die Wiederverwendung vereinfachen. Diese
Forderung kann jedoch gegenwärtig
nicht erfüllt
werden, da es keine ausreichend festere Aluminiumlegierung gibt,
die für
den Niet verfügbar
ist.
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Das
GB-A-1378504 offenbart eine Nietvorrichtung, in der der Niet vollständig durch
das Werkstück
hindurchgeht, wobei ein vergrößerter Kopf
außerhalb
einer jeden Fläche
des Werkstückes
gebildet wird, wobei die Seiten des Niets radial eingezwängt werden,
wo der Niet in das Werkstück
eindringt.
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Es
ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen oder mehrere der
vorangehend umrissenen Nachteile zu überwinden oder zu mildern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Entsprechend
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in ihrem breitesten
Sinn ein Verfahren zum selbstlochenden Nieten bereitgestellt, das
das Einsetzen eines selbstlochenden Niets in ein Werkstück aufweist,
das aus mindestens zwei Schichten eines überlappenden Materials besteht,
so daß das
Ende des Niets während
des Nietvorganges verformt wird und in dem am weitesten vom Aufschlagpunkt
des Niets entfernten Material ummantelt bleibt, dadurch gekennzeichnet,
daß während wenigstens
des Teils des Nietvorganges, in dem der Niet anfangs in das Werkstück eindringt,
die Seiten des Niets gegen eine Verformung radial nach außen in dem
Bereich eingezwängt
werden, wo der Niet in das Werkstück eindringt.
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Indem
der äußere Schaft
des Niets gestützt wird,
während
er in das Werkstück
eindringt, muß das
Nietmaterial nicht länger
im wesentlichen fester sein als das Werkstück. Erstmals steht ein zuverlässiges Verfahren
für das
Verwenden von Nieten aus Aluminiumlegierung für das Verbinden von relativ harten
Werkstücken
aus Aluminiumlegierung zur Verfügung.
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Vorzugsweise
erstreckt sich die Einzwängung
gegen eine Verformung radial nach außen von dem Werkstück weg über im wesentlichen
die gesamte Länge
des Niets.
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Indem
ein kopfloser Niet ausgewählt
wird, kann der gesamte Schaft des Niets gestützt werden, wodurch jegliche
Tendenz vermieden wird, daß sich der
Niet nach außen
verformt, bevor er in das Werkstück
eindringt.
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Vorzugsweise
wird die Einzwängung
aufgehoben, nachdem der Niet zumindestens teilweise in das Werkstück eingedrungen
ist, wodurch eine Verformung radial nach außen bei einem Abschnitt des Niets
gestattet wird, um einen Nietkopf zu formen.
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Auf
diese Weise wird ein Kopf automatisch geformt, während der Niet eingetrieben
wird.
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Vorzugsweise
wird der vorangehend erwähnte
Nietkopf so geformt, daß er
nicht im wesentlichen über
die Oberfläche
des Werkstückes
vorsteht.
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Bei
einer weiteren Ausführung
wird die Einzwängung
gegen eine Verformung radial nach außen an Ort und Stelle beibehalten,
bis sich der Niet vollständig
innerhalb des Werkstückes
befindet, so daß die
Verformung des Niets, die bei einem derartigen Nietvorgang unvermeidlich
erfolgt, zu einer Verformung eines Abschnittes des Niets radial
nach außen führt, um
innerhalb der zuerst durch den Niet durchdrungenen Materialschicht
einen Kopf zu formen.
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Weil
es jetzt möglich
ist, den Niet vor einem Verformen einzuzwängen, bis er in das Werkstück eingedrungen
ist, ist es möglich,
einen vergrößerten Kopf
innerhalb des Werkstückes
eher als in einem Senkbereich auf seiner äußeren Fläche zu formen.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführung
weist der Niet einen zylindrischen Materialrohling auf, wobei die
Seiten des Zylinders längs
im wesentlichen der gesamten Länge
des Niets parallel sind.
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Die
Nieten können
daher geformt werden, indem einfach Stücke vom Ende einer Drahtlänge abgeschnitten
werden, was zu bedeutenden Kosteneinsparungen führt.
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Bei
einer alternativen Ausführung
weist der Niet einen Halbhohlrohling auf, der eine Bohrung mit einem
verjüngten äußeren Ende
an dem zum Durchdringen des Werkstückes vorgesehenen Ende des Niets
einschließt.
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Vorzugsweise
weist der Niet einen Halbhohlrohling auf, der an beiden Enden eine
Bohrung mit einem verjüngten äußeren Ende
einschließt,
wodurch die Notwendigkeit vermieden wird, den Niet vor dem Verformen
mit Bezugnahme auf das Werkstück
auszurichten.
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Ein
verjüngtes
Ende liefert einen Lochungsbereich, um das Durchdringen des Werkstückes zu erleichtern.
Indem der Niet symmetrisch ausgeführt wird, eliminiert das die
Notwendigkeit des Ausrichtens des Niets während des Vorlegens am Nietkopf.
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Vorzugsweise
weist das Verfahren den zusätzlichen
Schritt des Formens der Nieten unmittelbar vor der Verwendung durch
wiederholtes Abschneiden des Endes einer Drahtlänge auf.
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Durch
Formen der Nieten wie es gefordert wird, als Teil eines einzelnen
Nietarbeitsganges, können
beträchtliche
Einsparungen hinsichtlich Kosten, Zeit und Funktionseinfachheit
erhalten werden.
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Vorzugsweise
liefert die Einzwängung
sowohl eine Kraft, die einer Verformung des Niets radial nach außen widersteht,
als auch eine Kraft, um das Werkstück an seinem Platz festzuklemmen.
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Wo
eine Amboß-
und Gesenkanordnung verwendet wird, kann diese ebenfalls die Teile
des Werkstückes
zusammen festklemmen.
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Bei
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in ihrem breitesten
Sinn außerdem eine
Vorrichtung zum Durchführen
des vorangehend angeführten
selbstlochenden Verfahrens bereitgestellt, die Folgendes umfaßt:
- (i) einen Amboß mit einer im allgemeinen
ringförmigen
Hohlraumöffnung
zum Werkstück
hin und bei Anwendung so angeordnet, daß der Niet während des
Nietvorganges verformt wird, so daß der Niet in dem am weitesten
vom Aufschlagpunkt des Niets entfernten Material ummantelt bleibt;
- (ii) ein Gesenk, das einen Kanal einschließt, so ausgeführt, daß er einen
Niet zum Werkstück
befördert;
- (iii) einen Stempel, so ausgeführt, daß er den Niet in das Werkstück treibt;
- (iv) Einzwängungsmittel,
die so ausgeführt
sind, daß sie
bei Anwendung eine Verformung des Niets nach außen verhindern, wenn der Niet
in das Werkstück
eindringt, und die bewegliche Köpfe
(30, 31) aufweisen, die so ausgeführt sind,
daß sie
den Schaft des Niets umschließen,
wenn er in das Werkstück
eindringt, wobei die Köpfe
zwischen dem Gesenk (33) und dem Werkstück angeordnet werden und von
dem Schaft weg bewegt werden können.
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Bei
einer speziell bevorzugten Ausführung bewirken
die Seiten des Kanals im Gesenk die gewünschte Einzwängung gegen
eine Verformung radial nach außen.
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Indem
das Gesenk so angepaßt
wird, daß es die
erforderliche Auflage für
den Niet bereitstellt, während
er in das Werkstück
eindringt, kann daher die vorhandene Vorrichtung abgewandelt werden, um
das neue Verfahren durchzuführen.
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Wo
es erforderlich ist, Kopfnieten zu verwenden, verhindert das die
Verwendung eines Gesenks mit geraden Seiten. Da jedoch eine Einzwängung hauptsächlich erforderlich
ist, wo der Niet in das Werkstück
gelangt, kann das durch einen oder mehrere Köpfe bewirkt werden, die sich
nach oben und weg vom Niet bewegen, wie es erforderlich ist.
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Vorzugsweise
weist die Vorrichtung einen Abschneidemechanismus auf, der so ausgeführt ist, daß Nietrohlinge
durch wiederholtes Abschneiden des Endes eines Drahtstückes geformt
werden.
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Vorzugsweise
sind der Amboß und
das Gesenk in Kombination so angepaßt, daß die Werkstücke während des
Nietvorganges festgeklemmt werden.
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Vorzugsweise
wird das obere Stück
(die oberen Stücke)
der zu verbindenden Werkstücke
durch einen selbstlochenden Niet, wie er hierin beansprucht wird,
gelocht, und das tiefste oder untere am meisten gebrauchte Werkstück nimmt
den Lochungsbereich des Niets auf, und dabei wird der Lochungsbereich
radial nach außen
aufgeweitet.
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Vorzugsweise
wird das obere Teil (die oberen Teile) durch einen selbstlochenden
Niet gelocht, wobei der Niet einen Lochungsbereich am Ende des Nietschaftes
aufweist, und das untere Teil nimmt den Lochungsbereich in einer
verbreiterten Form auf, wobei der Lochungsbereich innerhalb des
unteren Teils radial aufgeweitet wird, um eine Nietverbindung zu bilden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Aspekte
der vorliegenden Erfindung werden jetzt speziell nur als Beispiel
und mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben,
die zeigen:
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1 bis 5 Schnittseitenansichten,
die zeichnerisch die fortlaufenden Schritte bei einem Verfahren
zum selbstlochenden Nieten entsprechend einer ersten Ausführung der
Erfindung veranschaulichen;
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6 bis 9 Schnittseitenansichten
der fortlaufenden Schritte bei einem Verfahren zum selbstlochenden
Nieten entsprechend einer zweiten Ausführung der Erfindung;
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10 und 11 Schnittseitenansichten, die
den zusätzlichen
Schritt des Formens eines Niets durch Abschneiden eines Drahtes
und Einführen
des so geformten Niets in das Gesenk zeigen;
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12 und 13 Schnittdarstellungen,
die die anfänglichen
fortlaufenden Schritte eines Verfahrens zum selbstlochenden Nieten
bei Verwendung eines Kopfniets veranschaulichen;
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14 bis 16 Seitenschnittdarstellungen
durch drei Arten von selbstlochenden Nieten, die bei der vorliegenden
Erfindung anwendbar sind;
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17 bis 20 Schnittseitenansichten der
fortlaufenden Schritte bei einem Verfahren zum selbstlochenden Nieten
entsprechend einer vierten Ausführung
der Erfindung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNG
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Die
vorliegenden Ausführungen
verkörpern gegenwärtig die
besten Möglichkeiten
zur Umsetzung der Erfindung in die Praxis, die dem Anmelder bekannt
sind. Aber es sind nicht die einzigen Möglichkeiten, mittels denen
das erreicht werden könnte. Sie
werden veranschaulicht, und sie werden jetzt nur als Beispiel beschrieben.
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1 bis 5 veranschaulichen
die fortlaufenden Schritte bei der Durchführung einer ersten Ausführung eines
Verfahrens zum selbstlochenden Nieten. Die Platten oder Teile 10, 11,
die miteinander verbunden werden sollen, werden zwischen einem Amboß 12 und
einem Gesenk 13 gehalten. Das Gesenk enthält einen
Kanal 14 mit geraden Seiten, der ein fester Gleitsitz für einen
Niet 15 und einen Stempel 16 ist.
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Das
Gesenk und der Amboß klemmen
die zwei Platten zusammen, um ein Werkstück zu formen. Die Klemmkraft
kann auf den Aufwärtsdruck vom
Amboß oder,
wie in 2 gezeigt wird, auf den Abwärtsdruck P durch das Gesenk 13 zurückgeführt werden.
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In
diesem Zusammenhang besteht ein Werkstück aus irgendeiner Anzahl von
Teilen, die miteinander vernietet werden sollen.
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Der
Amboß enthält einen
ringförmigen
Hohlraum, der einen unveränderlichen
Grad an Verformung des Werkstückes
gestattet und ebenfalls bewirkt, daß sich der Niet nach außen aufweitet,
wie nachfolgend beschrieben wird.
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Jetzt
detailliert mit Bezugnahme auf die in 1 bis 5 gezeigte
Folge wird in 2 eine nach unten gerichtete
Druckkraft P auf die Schichten durch das Gesenk angewandt. Die Kraft
F wird danach auf den Stempfel angewandt, wodurch bewirkt wird,
daß sich
der Niet in die Schichten locht und das Ende des Niets sich nach
außen
durch einen Rückdruck
am Amboß aufweitet.
In diesem Stadium verbleibt ein ausreichender Abschnitt des Niets,
der über der
oberen Schicht vorsteht, um den eventuellen Nietkopf zu formen.
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In 3 wird
das Gesenk zurückgezogen, bis
der Boden des Gesenks zum Ende des Stempels eben ist. Das läßt die verbleibenden
Seiten des Niets über
dem Werkstück
ungestützt
und nicht eingezwängt
vorstehen. Der Stempel und das Gesenk bewegen sich dann in Übereinstimmung
nach unten, wie in 4 gezeigt wird, und stauchen
das vorstehende Ende des Niets, um einen Kopf zu formen. Der Kopf
kann mit dem Werkstück
bündig
sein, wie gezeigt wird, oder er kann in Abhängigkeit von den Konstruktionsforderungen
vorstehen.
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Bestimmte
Aspekte und Vorteile der Erfindung werden unmittelbar sichtbar.
Erstens bestehen die Nieten aus Materialrohlingen mit geraden Seiten. Es
besteht keine Notwendigkeit, einen Nietkopf vorzuformen. In ihrer
einfachsten Form können
die Nieten einfach durch wiederholtes Abschneiden des Endes einer
Drahtlänge
geformt werden (siehe nachfolgenden Hinweis auf 10 und 11).
Zweitens entsprechen die Innenabmessungen des Kanals 14 im
Gesenk im wesentlichen genau den Außenabmessungen des Niets. Da
das Gesenk aus Material von großer
Festigkeit hergestellt wird, liefert es eine Einzwängung gegen
die unvermeidliche Tendenz zur Verformung des Niets radial nach
außen,
wenn eine Kraft F angewandt wird. Es wirkt daher, um den Niet zu
verfestien, und die resultierende Wirkung ist, als ob ein Niet aus
einem viel festeren Material verwendet würde. Es ist daher möglich, die
Teile miteinander bei Verwendung von Nieten zu verbinden, die aus dem
gleichen Grundmaterial (z. B. Aluminiumlegierung) wie die Teile
bestehen, aber einen verringerten Festigkeitsunterschied gegenüber dem
Material der Teile aufweisen.
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Dieses
Verfahren funktioniert gut, indem das Gesenk mit dem Werkstück mindestens
während
des Teils des Nietvorganges in Kontakt gehalten wird, bei dem der
Niet einzudringen und das Werkstück
zu durchdringen beginnt. Sobald beide Werkstücke durchdrungen sind, kann
dann die Einzwängung
aufgehoben werden, damit ein Kopf geformt werden kann. Die einfachste
Möglichkeit,
diese Einzwängung aufzuheben,
ist das Anheben von mindestens einem Abschnitt des Gesenks weg vom
Werkstück.
Es wird erkannt werden, daß das
Gesenk in einer zweiteiligen Form mit einem äußeren Klemmteil, das immer mit
dem Werkstück
(nicht gezeigt) in Kontakt bleibt, und einem inneren Teil vorliegen
könnte,
das sich bewegt, wie es in diesen Fig. veranschaulicht wird.
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Bei
Anwendung der Anordnung, die im vorangegangenen Beispiel beschrieben
wird, kann ein Werkstück-
oder ein Teilmaterial aus einer Aluminiumlegierung Güteklasse
5251 im H3-Zustand mit einer Härte
von Hv 85 zufriedenstellend mit einem selbstlochenden Niet genietet
werden, der aus einer Aluminiumlegierung Güteklasse 7050 mit einer Härte von
Hv 150 hergestellt wird.
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Eine
weitere Ausführung
dieses Verfahrens wird in 6 bis einschließlich 9 veranschaulicht. 6 und 7 entsprechen
den in 1 und 2 gezeigten Schritten. In 8 wird
das Gesenk jedoch nicht aus dem Werkstück zurückgezogen, sondern statt dessen
wird ein fortgesetzter Druck durch den Stempel 16 angewandt.
Eine fortgesetzte Vorwärtsbewegung
des Stempels bewirkt eine Ausdehnung des Niets, die ausreichend
ist, damit er sicher innerhalb der oberen Platte in Eingriff gebracht werden
kann. Wo der Niet eine vergleichbare Festigkeit relativ zum Werkstück aufweist,
wurde entdeckt, daß die
unvermeidliche Verformung innerhalb des Werkstückes erfolgt, um eher einen
eingebetteten Kopf als einen Senkkopf zu formen.
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Bei
vielen Anwendungen kann eine ausreichend sichere Verbindung hergestellt
werden, ohne daß der
Niet einen vollständig
geformten Kopf aufweisen muß.
Das ist besonders anwendbar, wo Klebstoffe das hauptsächliche
Verbindungsverfahren sind, und wo eine mechanische Befestigung erforderlich
ist, um die Teile miteinander zu sichern, bis der Klebstoff ausgehärtet ist.
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Wo
ein einfacher zylindrischer Niet verwendet wird, kann der Niet im
Nietkopf durch Zuführen von
Draht in den Kopf und Abschneiden des Niets durch einen Abschneidevorgang
und Übertragen
des Niets in das Gesenk hergestellt werden. Das wird in 10 und 11 veranschaulicht.
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Ein
Schneidblock 20 ist angrenzend am Nietgesenk 23 vorhanden,
das eine Öffnung 21 enthält, die
mit einer entsprechenden Öffnung 27 im
Gesenk ausgerichtet ist, wodurch der Niet 25 direkt in
den Kanal 24 geführt
werden kann, während
er geformt wird. Der Draht 22 wird durch den Schneidblock
zugeführt, bis
er einen Drahtanschlag 28 erreicht. Die Position des Drahtanschlags
im Schneidblock ist so regulierbar, daß die Länge des Niets reguliert werden
kann, um sich an eine Vielzahl von Werkstücken anzupassen. Dieses Abschneideverfahren
ist per se bekannt, aber die fortlaufende Bildung von Nieten für das direkte
Zuführen
in ein benachbartes Gesenk wurde früher bei diesem Verfahren nicht
zur Anwendung gebracht. Wohingegen Nieten bei diesem Typ von Vorrichtung
und Verfahren im allgemeinen mittels Magazin oder Band zugeführt werden,
vermeidet diese Ausführung
die gesamte Komplexität
dieser früheren Anordnungen.
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Eine
dritte Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird in 12 und 13 veranschaulicht. Es
gibt Gelegenheiten, bei denen es bevorzugt wird, einen Niet mit
einem vorgeformten Kopf zu verwenden. Es wurde ermittelt, daß es möglich ist,
derartige Niete bei diesem Verfahren zu verwenden, vorausgesetzt,
daß der
Schaft des Niets eingezwängt
wird, während
er in das Werkstück
eindringt. Das kann bei Anwendung des in 12 und 13 veranschaulichten
Verfahrens zustande gebracht werden. Bewegliche Köpfe 30, 31 werden
zwischen dem Gesenk 33 und dem Werkstück angeordnet. Die Köpfe sind so
geformt, daß sie
dem Umfang des Niets als ein fester Gleitsitz entsprechen. Der Niet 35 wird
danach in das Werkstück
getrieben, bis der Kopf des Niets den beweglichen Köpfen 30, 31 begegnet.
Die Köpfe werden
danach zurückgezogen,
und es wird eine Kraft F' auf
den Stempel 36 angewandt, um den Nietkopf in das Werkstück zu treiben.
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Bei
diesem Beispiel bewegen sich die Köpfe seitlich in der Ebene des
Werkstückes.
Das ist jedoch nur eine Option, und die Köpfe könnten sich gleichermaßen gut
in einer winkeligen Weise bewegen. Das bedeutende charakteristische
Merkmal ist, daß das Ende
des Gesenks in Form der Breite des Niets regulierbar ist, um sowohl
die erforderliche Einzwängung als
auch den Durchgang für
den Kopf des Niets zu bewirken. Die Kraft F' kann gleich der Kraft F sein oder nicht.
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17 bis 20 veranschaulichen
eine weitere Ausführung
der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführung enthält der Schaft des Niets eine Umfangsnut 48 in
der Nähe
des hinteren Endes des Niets. Die Nut ist vorzugsweise so positioniert,
daß sie
sich mit der Materialschicht ausrichtet, die dem Gesenk am Ende
des Nietvorganges am nächsten ist.
Während
der Niet in die Werkstücke
gezwungen wird, wird dann Material 49 aus dem Werkstück 40 in die
Nut 48 extrudiert, wobei der Niet fest an Ort und Stelle
gehalten wird und daher eine festere Verbindung zwischen den zwei
Werkstücken
bildet.
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In 17 bis 20 wird
die Nut 48 als Umfangskanal gezeigt. Das ist jedoch nur
eine mögliche Anordnung.
Beispielsweise könnte
die sogenannte Nut aus einer oder mehreren Einkerbungen um den Umfang
des Niets bestehen, wobei jede Einkerbung extrudiertes Material 49 aufnehmen
kann. Es folgt, daß der
Begriff „Nut" in diesem Zusammenhang
eine breite Bedeutung aufweist und eine Vertiefung jeglicher Form
oder Konfiguration umfaßt,
die das gewünschte
Ergebnis des Aufnehmens eines extrudierten oder abgesonderten Teils
des Werkstückes 40 erreichen
kann.
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Bei
dieser Ausführung
wird bemerkt, daß es nicht
erforderlich oder wünschenswert
ist, das Gesenk vom Werkstück 40 während des
Nietvorganges bei einem Schritt des Formens des Kopfes zurückzuziehen.
Das heißt,
der in 3 gezeigte Schritt wird weggelassen. Das fördert das
Fließen
von Material aus der Schicht 40 in die Nut 48.
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Die
bisher beschriebenen Beispiele nutzten zylindrische Rohlinge als
Nieten, wie in 16 gezeigt wird. Der Rohling
muß jedoch
nicht kreisförmig zylindrisch
sein, sondern er könnte
jeden geeigneten Querschnitt aufweisen, einschließlich quadratisch, rechteckig
oder vieleckig. Außerdem
kann das Ende des Niets, das das Werkstück locht, eine Halbhohlform
aufweisen, wie in 15 gezeigt wird. Das heißt, das
Ende des Niets kann eine Bohrung mit einem verjüngten Ende einschließen, um
das Lochen des Werkstückes
und die endgültige
Verformung des Niets auf dem Amboß zu unterstützen. Halbhohlnieten
bewirken eine leichtere Durchdringung der Schichten, ein verbessertes
Aufweiten und eine verringerte Verzerrung der Verbindung, weil eine
geringere Materialverschiebung auftritt.
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Bei
einer weiteren verbesserten Abwandlung können beide Enden der Nieten
eine Bohrung enthalten, wie in 14 gezeigt
wird. Symmetrische Halbhohlnieten eliminieren die Notwendigkeit
des Ausrichtens des Niets während
der Vorlage am Nietkopf.
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Diese
Verfahren und Vorrichtung sind gleichermaßen bei der Anbringung von
Hohlrohlingen oder -nieten (nicht veranschaulicht) anwendbar. In diesem
Fall wird ein weiterer Stempel, der für einen festen Gleitsitz innerhalb
der Bohrung des Niets konstruiert ist, erforderlich sein, um den
Niet gegen ein inneres Zusammenklappen zu stützen. Die Bohrung des Niets
kann mit Gewinde versehen sein, um ein Befestigungselement oder
einen Stopfen aufzunehmen, um beispielsweise einen elektrischen
Kabelbaum oder einen Kunststoffeinsatz aufzunehmen, um eine bündige Abdeckung über der
Verbindung zu bilden.
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Diese
Verfahren sind bei einer breiten Vielzahl von Materialien anwendbar
und ermöglichen, daß die Nieten
aus Materialien konstruiert werden können, die anderenfalls als
zu schwach betrachtet werden, um nützlich zu sein. Daher können ebensogut
Metalle, Kunststoffmaterialien und Verbundstoffe verwendet werden,
wie sie von den Materialspezialisten ausgewählt werden.
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Der
Bereich dieser Erfindung soll die Vorrichtung einschließen, die
für die
Durchführung
dieser Verfahren erforderlich ist. Der von dieser Patentbeschreibung
angesprochene Fachmann wird auf Patentbeschreibungen nach dem bisherigen
Stand der Technik betreffs allgemeiner Details über selbstlochende Nietverfahren
hingewiesen. Es wird erkannt, daß Veränderungen und Abwandlungen
bei den beschriebenen und veranschaulichten Ausführungen vorgenommen werden
können,
ohne daß man
vom Bereich der vorliegenden Erfindung abweicht, wie er in den folgenden
Patentansprüchen
definiert wird.