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DE102004042479B4 - Method for producing a screw-threaded rivet - Google Patents

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DE102004042479B4
DE102004042479B4 DE200410042479 DE102004042479A DE102004042479B4 DE 102004042479 B4 DE102004042479 B4 DE 102004042479B4 DE 200410042479 DE200410042479 DE 200410042479 DE 102004042479 A DE102004042479 A DE 102004042479A DE 102004042479 B4 DE102004042479 B4 DE 102004042479B4
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rivet
rivet sleeve
sleeve
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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Schraubblindniets als vormontierte Montagebaueinheit umfassend eine Niethülse (4) und eine darin als Nietdorn angeordnete Schraube (2), die einen Schraubenkopf (12) sowie einen mit einem Gewinde (10) versehenen Schaft (8) aufweist, mit folgenden Schritten:
– Einstecken der Schraube (2) in die Niethülse (4), deren Innendurchmesser (D1, D2, D3) größer oder gleich dem Schraubenaußendurchmesser (A) ist,
– Umformen der Niethülse (4) in radialer Richtung mit Hilfe von Walzbacken (24),
– dabei Einpressen der Niethülse (4) in das Schraubengewinde (10) durch einen Walzvorgang zur Ausbildung eines Mutterngewindes in der Niethülse (4), derart, dass die Schraube (2) über ihre gesamte Länge zumindest weitgehend spielfrei in der Niethülse (4) einliegt,
– wobei wahlweise die Niethülse (4) über ihre gesamte Länge gegen die Schraube (2) gepresst wird, oder die Niethülse (4) im Ausgangszustand einen über ihre Länge gleichbleibenden Innendurchmesser (D3) und einen verdickten außenseitigen Einformbereich (20) aufweist, der...Method for producing a screw-threaded rivet as a preassembled assembly comprising a rivet sleeve (4) and a screw (2) arranged therein as a rivet mandrel, which has a screw head (12) and a shaft (8) provided with a thread (10), comprising the following steps:
Inserting the screw (2) into the rivet sleeve (4) whose inner diameter (D1, D2, D3) is greater than or equal to the outer screw diameter (A),
- forming the rivet sleeve (4) in the radial direction by means of rolling dies (24),
- Pressing the rivet sleeve (4) in the screw thread (10) by a rolling process to form a nut thread in the rivet (4), such that the screw (2) rests over its entire length at least largely free of play in the rivet sleeve (4) .
- Wherein optionally the rivet sleeve (4) over its entire length against the screw (2) is pressed, or the rivet sleeve (4) in the initial state has a constant over its length inner diameter (D3) and a thickened outer side Einformbereich (20), the. ..

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schraubblindniets.The The invention relates to a method for producing a Schraubblindniets.

Unter Schraubblindniet wird hierbei ein Blindniet verstanden, welcher eine Niethülse und eine in der Niethülse als Nietdorn angeordnete Schraube umfasst, deren Gewinde mit dem Niethülsenmaterial in Eingriff steht. Mit einem derartigen Schraubblindniet werden wie bei einem herkömmlichen Blindniet zwei Bauteile miteinander verbunden. Der Schraubblindniet wird hierzu als vorgefertigte Montageeinheit durch eine gemeinsame Durchgangsbohrung der zumindest zwei zu verbindenden Bauteile hindurchgesteckt. Die beiden Bauteile werden zwischen einem Nietkopf und einem Schließwulst fest eingeklemmt, welcher durch ein Umformen der Niethülse ausgebildet wird. Üblicherweise wird dies bei einem Blindniet durch Ziehen am Nietdorn bis zu einer definierten Zugkraft erzielt, ab der der Nietdorn abbricht. Beim Schraubblindniet erfolgt die Umformung, indem die Kraft von der Schraube auf die Niethülse zu Zwecken der Umformung und Ausbildung des Schließwulstes übertragen wird. Die Schraube wird festgezogen, so dass sie als Nietdorn in der fertigen Blindnietverbindung verbleibt. Ein wesentlicher Vorteil eines derartigen Schraubblindniets ist nicht zuletzt darin zu sehen, dass keine Abrißgeräusche auftreten, so dass derartige Schraubblindniete auch bei einer Produktionsstraße, beispielsweise im Automobilbereich, ohne zusätzliche Schallschutzmaßnahmen eingesetzt werden können. Auch müssen keine Abfälle (Restnietdorne) entsorgt werden. Auch ist durch das Festziehen der Schraube eine sichere Verankerung in der Niethülse erreicht.Under Schraubblindniet is understood here a blind rivet, which a rivet sleeve and one in the rivet sleeve arranged as Nietdorn screw whose thread with the Niethülsenmaterial engaged. Be with such a Schraubblindniet like a conventional one Blind rivet two components connected together. The screw blind rivet is this as a prefabricated assembly unit by a common Through hole of the at least two components to be connected inserted. The two components are fixed between a rivet head and a closing bead clamped, which formed by forming the rivet sleeve becomes. Usually This is in a blind rivet by pulling the rivet mandrel to a achieved defined tensile force, from which the rivet mandrel breaks off. At the Schraubknindniet takes place the deformation by the force of the Screw on the rivet sleeve transferred for the purposes of forming and forming the Schließwulstes becomes. The bolt is tightened so that it acts as a rivet pin in the finished Blindnietverbindung remains. A significant advantage of such a Schraubblindniets is not least seen in it that no break-off noises occur, so that such Schraubblindniete also in a production line, for example in the automotive sector, without additional Noise protection measures can be used. Also need no waste (Restnietdorne) be disposed of. Also, by tightening the Screw achieved a secure anchorage in the rivet sleeve.

Ein derartiger Schraubblindniet ist insbesondere aus der nachveröffentlichten internationalen Anmeldung PCT/EP 2004/006049 zu entnehmen, auf die hiermit Bezug genommen wird.One Such Schraubblindniet is in particular from the post-published international application PCT / EP 2004/006049, to the is hereby incorporated by reference.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein geeignetes Herstellungsverfahren für einen derartigen Schraubblindniet anzugeben, mit dem eine hochwertige Nietverbindung ausgebildet werden kann.Of the Invention is based on the object, a suitable manufacturing method for one specify such Schraubblindniet, with a high-quality Rivet connection can be formed.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Schraubblindniets als vormontierte Montagebaueinheit gemäß Anspruch 1. Danach ist vorgesehen, dass die als Nietdorn eingesetzte Schraube, die einen Schraubenkopf sowie einen mit einem Gewinde versehenen Schaft aufweist, in die Niethülse eingesteckt wird, wobei der Innendurchmesser der Niethülse größer oder gleich dem Schraubendurchmesser ist, um ein einfaches Einstecken zu ermöglichen. In einem zweiten Schritt wird anschließend die Niethülse mit Hilfe von Walzbacken in radialer Richtung umgeformt. Hierbei wird die Niethülse, und zwar insbesondere an dem Schraubenkopf abgewandten Ende der Niethülse, in das Schraubengewinde durch einen Walzvorgang zur Ausbildung eines Mutterngewindes eingepreßt. Das Umformen erfolgt dabei derart, dass die Schraube über ihre gesamte Länge zumindest weitgehend spielfrei in der Niethülse einliegt. Die Schraube liegt daher mit ihrem äußeren Randbereich, der insbesondere durch den Außenumfang des Schraubengewindes definiert ist, an der Innenwandung der Niethülse an. Dieses weitgehend spielfreie Einliegen wird hierbei dadurch erreicht, dass die Niethülse beim Umformvorgang über ihre gesamte Länge gegen die Schraube gepreßt wird, oder dadurch, dass die Niethülse bereits im Ausgangszustand spielfrei einliegt und einen über ihre Länge gleichbleibenden Innendurchmesser sowie einen verdickten außenseitigen Einformbereich aufweist, welcher zur Ausbildung des Mutterngewindes in das Schraubengewinde eingepreßt wird.The The object is achieved by a method for producing a Schraubblindniets as a preassembled Assembly assembly according to claim 1. Thereafter, it is provided that the screw used as a rivet mandrel, the one screw head and one threaded Shank has, in the rivet sleeve is inserted, wherein the inner diameter of the rivet sleeve larger or equal to the screw diameter, to make it easy to insert to enable. In a second step, the rivet sleeve is then used with the help formed by dies in the radial direction. Here is the rivet sleeve, and in particular on the screw head facing away from the end of the rivet, in the screw thread through a rolling process to form a Nut thread pressed. The forming takes place in such a way that the screw on her whole length At least largely free of play rests in the rivet. The screw lies with its outer edge area, in particular by the outer circumference of the screw thread is defined on the inner wall of the rivet sleeve. This largely play-free Einliegen is thereby achieved, that the rivet sleeve during the forming process over her entire length pressed against the screw is, or in that the rivet sleeve already in the initial state backlash incumbent and one over her length constant inside diameter and a thickened outside Has Einformbereich, which for the formation of the nut thread is pressed into the screw thread.

Die wesentlichen Vorteile bei diesem Herstellungsverfahren sind darin zu sehen, dass die Ausbildung des Mutterngewindes in der Niethülse, welches auch als Hülseninnengewinde bezeichnet werden kann, durch ein einfaches Umformen und Einpressen der Niethülse in das Schraubengewinde erfolgt. Es ist daher kein Gewindeschneiden, beispielsweise durch einen Gewindeschneider oder durch eine gewindefurchende Schraube notwendig.The Significant advantages of this manufacturing process are therein to see that the formation of the nut thread in the rivet sleeve, which also as sleeve inner thread can be designated by a simple forming and pressing the rivet sleeve into the screw thread. It is therefore not a thread cutting, for example, by a tap or by a thread-forming Screw necessary.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, dass die Schraube nach dem Umformvorgang über ihre gesamte Länge unmittelbar an der Niethülse anliegt oder sogar in diese mit ihrem Gewinde eingreift. Durch diese Maßnahme besteht kein oder nahezu kein Abstand zwischen der Innenwandung der Niethülse und der Schraube. Dies ist von besonderem Vorteil bei einer Scherbeanspruchung der fertigen Nietverbindung, da die Scherkräfte unmittelbar über die Niethülse auf die Schraube, insbesondere den Schraubenschaft, übertragen werden und von dieser aufgenommen werden. Bei einer Beabstandung des Schraubenschafts von der Innenwandung der Niethülse würde eine Scherbeanspruchung zunächst zu einer Querverformung der Niethülse führen, bis die Niethülse gegen den Schraubenschaft stößt und die Scherkräfte auf diesen überträgt. Dies würde zu einem Versatz der beiden gefügten Bauteile zueinander führen.One Another significant advantage is the fact that the screw after the forming process over her entire length directly on the rivet sleeve rests or even engages in this with its thread. Through this measure There is no or almost no distance between the inner wall the rivet sleeve and the screw. This is of particular advantage in a shear stress of finished riveting because the shear forces directly over the rivet sleeve on the screw, in particular the screw shaft transferred become and be absorbed by this. At a spacing the screw shaft of the inner wall of the rivet would a Shear stress first lead to a transverse deformation of the rivet sleeve until the rivet sleeve against the screw shaft abuts and the shear transfers to this. This would be too an offset of the two joined Guide components to each other.

Darüber hinaus wird die Niethülse durch einen einfachen Walzvorgang umgeformt. Hierbei rotiert wahlweise die Niethülse mit der darin angeordneten Schraube oder das Walzwerkzeug. Die Walzbacken des Walzwerkzeugs sind hierbei insbesondere achsparallel zu der Längsachse des Schraubblindniets und damit zu der Außenwandung der Niethülse orientiert. Ein derartiger Walzvorgang ist technisch besonders einfach zu verwirklichen.In addition, the rivet sleeve is formed by a simple rolling process. In this case, optionally the rivet sleeve rotates with the screw or the rolling tool disposed therein. The rolling dies of the rolling tool are in particular insbesonde re axially parallel to the longitudinal axis of Schraubblindniets and thus oriented to the outer wall of the rivet. Such a rolling process is technically particularly easy to implement.

Bei der ersten Variante, bei der die Niethülse über ihre gesamte Länge in die Schraube gepreßt wird, weist die Niethülse vorzugsweise einen verdickten innenseitigen Einformbereich auf, welcher zur Ausbildung des Mutterngewindes in das Schraubengewinde eingepreßt wird. Dieser im Ausgangszustand verdickte innenseitige Einformbereich ist hierbei insbesondere am dem Schraubekopf abgewandten Ende der Niethülse unter Ausbildung einer Stufe angeordnet. D.h. der Innendurchmesser der Niethülse verkleinert sich insbesondere sprunghaft zum Einformbereich hin. Zwischen Einformbereich und Schraubenkopf weist die Niethülse einen Innendurchmesser auf, welcher größer als der Schraubenaußendurchmesser ist. In diesem Bereich ist die Schraube im Ausgangszustand daher von der Innenwandung der Niethülse beabstandet. Durch das Umformen über die zumindest annähernd gesamte Länge der Niethülse wird zum einen der Einformbereich zur Ausbildung des Mutterngewindes in das Schraubengewinde eingepreßt und zum anderen wird im übrigen Schaftbereich der Niethülse deren Innendurchmesser so weit reduziert, dass die Schraube über ihre gesamte Länge spielfrei in der Niethülse einliegt.at the first variant, in which the rivet sleeve over its entire length in the Screw is pressed, has the rivet sleeve preferably a thickened inside molding area, which for the formation of the nut thread in the screw thread pressed becomes. This in the initial state thickened inside Einformbereich is in this case in particular on the screw head remote from the end rivet sleeve arranged to form a step. That the inner diameter the rivet sleeve shrinks especially leaps to the Einformbereich out. Between the molding area and the screw head, the rivet sleeve has a Inner diameter on which larger than the screw outside diameter is. In this area, the screw is therefore in the initial state from the inner wall of the rivet sleeve spaced. By reshaping over the least approximate whole length the rivet sleeve on the one hand the Einformbereich for the formation of the nut thread pressed into the screw thread and on the other hand, the shaft area is otherwise the rivet sleeve whose inner diameter is reduced so much that the screw over her whole length free of play in the rivet sleeve rests.

Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung wird die Niethülse parallel zu ihrer Längsachse umgeformt, so dass die Außenfläche der Niethülse nach dem Umformvorgang als eine zylindrische Mantelfläche ausgebildet ist. Es erfolgt also im wesentlichen ein konzentrisches Umformen, welches fertigungstechnisch einfach herstellbar ist. Die Außenwände der Niethülse verlaufen also auch nach dem Umformvorgang parallel. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, dass die Niethülse möglichst paßgenau in den zu verbindenden Bauteilen einliegt und dass nicht etwa die Niethülse im Bereich der Bauteile eine Verjüngung erfährt.According to one expedient development, the rivet sleeve is parallel to its longitudinal axis reshaped, leaving the outer surface of the rivet sleeve formed after the forming process as a cylindrical outer surface is. It is thus essentially a concentric forming, which production technology is easy to produce. The outer walls of the rivet sleeve So run in parallel even after the forming process. Through this measure is guaranteed that the rivet sleeve preferably snugly rests in the components to be joined and that not about the rivet sleeve in the area of the components undergoes a rejuvenation.

Gemäß einer zweckdienlichen Ausgestaltung ist die Schraube als eine Normschraube, und zwar insbesondere als eine metrische Schraube ausgebildet. Es wird daher für die Schraube des Schraubblindniets keine Sonderanfertigung eingesetzt, sondern es kann auf übliche standardisierte Schrauben zurückgegriffen werden, insbesondere werden auch keine gewindefurchenden Schrauben eingesetzt.According to one expedient embodiment, the screw is a standard screw, in particular designed as a metric screw. It is therefore for the screw of the Schraubblindniets no Sonderanfertigung used, but it can be on usual standardized screws are used In particular, no thread-forming screws are used.

Vorzugsweise ist das Schraubengewinde hierbei über den gesamten, in der Niethülse verlaufenden Schaftbereich der Schraube vorgesehen. Die Schraube weist durch diese Maßnahme über ihren gesamten, in der Niethülse verlaufenden Schaftbereich einen gleichbleibenden Außendurchmesser auf, so dass problemlos über die gesamte Schraubenlänge hinweg ein spielfreies Anliegen in der Niethülse ohne Abstand zu dieser erreichbar ist.Preferably the screw thread is here over the entire, extending in the rivet sleeve Shank portion of the screw provided. The screw passes through this measure over its entire, in the rivet sleeve extending shaft area to a constant outer diameter, so that easily over the entire screw length away a play-free concern in the rivet without distance to this is reachable.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischen und vereinfachten Darstellungen:embodiments The invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it each in schematic and simplified representations:

1a, eine in eine Niethülse eingesteckte Schraube vor einem Umformvorgang der Niethülse zur Ausbildung des Schraubblindniets, 1a a screw inserted into a rivet sleeve before a forming operation of the rivet sleeve to form the Schraubblindniets,

1b der Schraubblindniet nach dem Umformvorgang als vorgefertigte Montageeinheit 1b the Schraubblindniet after the forming process as a prefabricated mounting unit

2a, 2b eine zweite Ausführungsvariante vor und nach dem Umformvorgang der Niethülse 2a . 2 B a second embodiment variant before and after the forming process of the rivet sleeve

Gemäß den Figuren ist ein Schraubblindniet gebildet aus einer herkömmlichen metrischen Schraube 2 und einer Niethülse 4. Die Schraube 2 weist einen sich in Längsrichtung 6 erstreckenden Schaft 8 mit einem Gewinde 10 auf, der in einen Schraubenkopf 12 übergeht, dessen flache Kopfunterseite 14 im gesetzten Zustand, wenn also mit dem Schraubblindniet zwei Bauteile miteinander verbunden sind, großflächig auf einem Kragen 16 der Niethülse zum Aufliegen kommt. Die Schraube 2 ist im Ausführungsbeispiel als Innen-Mehrkantschraube ausgebildet.According to the figures, a Schraubblindniet is formed of a conventional metric screw 2 and a rivet sleeve 4 , The screw 2 has a longitudinal direction 6 extending shaft 8th with a thread 10 put in a screw head 12 goes over, its flat head base 14 in the set state, so if with the Schraubblindniet two components are connected to each other, a large area on a collar 16 the rivet sleeve comes to rest. The screw 2 is formed in the embodiment as a polygonal screw.

Die Niethülse 4 umfasst neben dem Kragen 16 einen sich an diesen in Längsrichtung 6 anschließenden Hülsenschaft 18. Dieser weist an dem Kragen 16 gegenüberliegenden Ende der Niethülse 4 einen Einformbereich 20 auf. Dieser ist gebildet durch einen verdickten Wandbereich, der im Ausführungsbeispiel als stufenartiger Absatz ausgebildet ist. Alternativ zum stufenförmigen Absatz kann auch eine allmähliche Zunahme der Wanddicke vorgesehen sein. Zwischen dem Einformbereich 20 und dem Kragen 16 ist durch die im Vergleich zum Einformbereich 20 geringere Wandstärke ein Faltungsbereich 22 ausgebildet. In diesem Bereich wird die Niethülse 4 beim Setzen des Schraubblindniets zur Ausbildung eines Schließskopfes und zum Vernieten zweier Bauteile umgeformt und aufgefaltet.The rivet sleeve 4 includes next to the collar 16 one at this in the longitudinal direction 6 adjoining sleeve shaft 18 , This points to the collar 16 opposite end of the rivet sleeve 4 a Einformbereich 20 on. This is formed by a thickened wall portion which is formed in the embodiment as a step-like paragraph. As an alternative to the stepped shoulder, a gradual increase in the wall thickness may also be provided. Between the molding area 20 and the collar 16 is by compared to the Einformbereich 20 smaller wall thickness a folding area 22 educated. In this area, the rivet sleeve 4 when setting the Schraubblindniets to form a closing head and riveting two components formed and unfolded.

Im Ausführungsbeispiel der 1a und 1b weist die Niethülse 4 im Bereich des Kragens 16 einen Innendurchmesser D1 auf, welcher größer als der Außendurchmesser A der Schraube ist. Der Außendurchmesser A ist hierbei insbeson dere der Nenndurchmesser der Schraube, welcher definiert ist durch den durch das Gewinde 10 gebildeten Außendurchmesser. Im Einformbereich 20 weist die Niethülse 4 einen kleineren Innendurchmesser D2 auf. Vor dem Umformen der Niethülse 4 gilt die Beziehung D2 = A.In the embodiment of 1a and 1b has the rivet sleeve 4 in the area of the collar 16 an inner diameter D1 which is larger than the outer diameter A of the screw. The outer diameter A is in this case in particular the nominal diameter of the screw, which is defined by the through the thread 10 formed outside diameter. In the Einformbereich 20 rejects the rivet shell 4 a smaller inner diameter D2. Before forming the rivet sleeve 4 the relation D2 = A.

Zur Herstellung des Schraubblindniets als vorgefertigte Montagebaueinheit wird in einem ersten Schritt (1a, 2a) die Schraube 2 in die Niethülse 4 eingesteckt, so dass sie in dieser zunächst lose einliegt. Im zweiten Schritt (1b, 2b) wird dann mit Hilfe eines Umformwerkzeuges, insbesondere mit Hilfe von Walzbacken 24, die Niethülse 4 in radialer Richtung umgeformt. Dabei wird der Einformbereich 20 in das Gewinde 10 eingepresst, so dass sich im Einformbereich 20 ein Mutterngewinde ausbildet. Hierzu wird die Schraube 2 mit der Niethülse 4 relativ zu den feststehenden Walzbacken 24 rotiert, wie dies durch den Pfeil 26 angedeutet ist. Alternativ hierzu besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Walzbacken 24 um die feststehende Schraube 2 und die feststehende Niethülse 4 rotieren zu lassen.For producing the Schraubblindniets as a prefabricated assembly assembly is in a first step ( 1a . 2a ) the screw 2 in the rivet sleeve 4 inserted so that it rests in this initially loose. At the second step ( 1b . 2 B ) is then with the help of a forming tool, in particular with the help of rolling dies 24 , the rivet sleeve 4 deformed in the radial direction. This is the Einformbereich 20 in the thread 10 Pressed, so that in the Einformbereich 20 a nut thread is formed. This is the screw 2 with the rivet sleeve 4 relative to the fixed dies 24 rotates, as indicated by the arrow 26 is indicated. Alternatively, of course, there is also the possibility of rolling dies 24 around the fixed screw 2 and the fixed rivet sleeve 4 to rotate.

Im Unterschied zu der Ausführungsvariante nach den 1a, 1b ist bei der Ausführungsvariante nach den 2a, 2b der Wandbereich der Niethülse 4 im Einformbereich 20 außenseitig verdickt. Die Stufe ist also am Außenumfang der Niethülse 4 ausgebildet (2a). Die Niethülse 4 weist daher im Ausgangszustand einen einheitlichen Innendurchmesser D3 = A auf. Für ein einfaches Einführen der Schraube 2 ist der Innendurchmesser D3 bevorzugt geringfügig größer als der Außendurchmesser A. Die Schraube 2 liegt daher bereits im Ausgangszustand spielfrei in der Niethülse 4 ein.In contrast to the variant according to the 1a . 1b is in the embodiment according to the 2a . 2 B the wall area of the rivet sleeve 4 in the Einformbereich 20 thickened on the outside. The step is therefore on the outer circumference of the rivet sleeve 4 educated ( 2a ). The rivet sleeve 4 Therefore, in the initial state has a uniform inner diameter D3 = A. For easy insertion of the screw 2 the inner diameter D3 is preferably slightly larger than the outer diameter A. The screw 2 is therefore already in the initial state backlash in the rivet 4 one.

Die Walzbacken 24 erstrecken sich bei der ersten Variante (1b) über die gesamte Schaftlänge des Hülsenschafts 18 und formen diesen über seine gesamte Länge um, und zwar derart, dass insgesamt der Außendurchmesser der Niethülse 4 insbesondere konzentrisch verjüngt wird, und zwar soweit, dass der Innendurchmesser D1 im Bereich des Kragens 16 in etwa auf das Maß des Außendurchmesser A reduziert ist.The rolling dies 24 extend in the first variant ( 1b ) over the entire shaft length of the sleeve shaft 18 and transform it over its entire length, in such a way that the total outer diameter of the rivet sleeve 4 is tapered concentrically in particular, and to the extent that the inner diameter D1 in the region of the collar 16 reduced to about the extent of the outer diameter A.

Da bei der zweiten Ausführungsvariante die Schraube 2 bereits im Ausgangszustand spielfrei in der Niethülse 4 einliegt, braucht lediglich der Einformbereich 20 des Hülsenschafts 18 umgeformt werden. Hierbei wird die nach außen verdickte Stufe mit Hilfe der Walzbacken 24 quasi nach innen gedrückt, so dass der Hülsenschaft 18 außen eine plane, insbesondere zylindrische Außenoberfläche aufweist, mit der die Niethülse 4 einfach in die zu verbindenden Bauteile eingesteckt werden kann und in diesen möglichst passgenau einliegt.As in the second embodiment, the screw 2 already in the initial state without clearance in the rivet sleeve 4 is present, only the Einformbereich needs 20 of the sleeve shaft 18 be transformed. Here, the thickened outward step with the help of rolling dies 24 pressed inwards, so that the sleeve shaft 18 outside a plane, in particular cylindrical outer surface, with which the rivet sleeve 4 can be easily inserted into the components to be connected and rests in these as accurately as possible.

Beide Herstellungsvarianten des Schraubblindniets zeichnen sich dadurch aus, dass der Hülsenschaft 18 endseitig den Einformbereich 20 mit einem verdickten Wandbereich aufweist, welcher zur Ausbildung des Muttergewindes in das Gewinde 10 der Schraube 2 eingepresst wird. Da der verdickte Wandbereich sich lediglich über einen Teilbereich erstreckt ist zugleich der Faltungsbereich 22 gebildet, in dem die Hülsenfaltung beim späteren Setzvorgang des Schraubblindniets erfolgt. Der Faltungsbereich 22 weist hierbei insbesondere eine sich zum Kragen 16 stetig verringernde Festigkeit auf, so dass auch Bauteile mit unterschiedlichen Bauteildicken mit ein und demselben Niet verbunden werden können.Both manufacturing variants of Schraubblindniets are characterized in that the sleeve shaft 18 end of the Einformbereich 20 having a thickened wall portion, which for forming the nut thread in the thread 10 the screw 2 is pressed. Since the thickened wall area extends only over a partial area, the folding area is at the same time 22 formed in which the sleeve fold takes place during the subsequent setting process of Schraubblindniets. The folding area 22 here in particular has a collar 16 steadily decreasing strength, so that even components with different component thicknesses can be connected to one and the same rivet.

Bei Beiden Herstellungsvarianten liegt am Ende des Herstellungsverfahren die Schraube 2 spielfrei oder zumindest weitgehend spielfrei in der Niethülse 4 ein. Unter spielfrei wird hierbei insbesondere verstanden, dass der Außendurchmesser A der Schraube 2 bis auf einen Toleranzspielraum gleich dem Innendurchmesser D1, D3 des Hülsenschafts 18 im Bereich des Kragens 16 ist.In both manufacturing variants lies at the end of the manufacturing process, the screw 2 free of play or at least largely free of play in the rivet sleeve 4 one. Under play here is understood in particular that the outer diameter A of the screw 2 except for a tolerance margin equal to the inner diameter D1, D3 of the sleeve shaft 18 in the area of the collar 16 is.

Zur Ausbildung einer Nietverbindung wird der Schraubblindniet als vorgefertigte Montagebaueinheit durch Bohrungslöcher der zu verbindenden Bauteile durchgesteckt, so dass der Hülsenschaft 18 möglichst passgenau in den Bohrungslöchern der zu verbindenden Bauteile einliegt. Der Kragen 16 der Niethülse 4 liegt auf dem oberen Bauteil auf. Zum Vernieten der beiden Bauteile wird mit Hilfe der Schraube 2 eine in Längsrichtung 6 wirkenden Axialkraft aufgebracht. Hierdurch wird – wie bei einem Blindniet üblich – der Faltungsbereich 22 umgeformt und aufgefaltet und bildet einen Schließwulst aus, so dass die Bauteile zwischen dem Kragen 16 der Niethülse und dem dann ausgebildeten Schließwulst fest eingeklemmt sind. Die notwendige Axialkraft zur Verformung der Niethülse 4 wird hierbei zweckdienlicherweise durch ein axiales Ziehen an der Schraube 2 mit Hilfe eines Setzwerkzeuges erzeugt, welches sich am Kragen 16 abstützt. Anschließend wird die Schraube 2 in der Niethülse 4 festgezogen, so dass sie in der Niethülse 4 unverlierbar gehalten ist. Dieser Setzprozess mit den beiden Schritten Ziehen an der Schraube 2 und Festdrehen der Schraube 2 erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines einzigen Setzwerkzeuges in nur einer Bearbeitungsstufe. Prinzipiell besteht auch die Möglichkeit, die Faltung des Hülsenschafts 18 durch ein Drehen und Festziehen der Schraube 2 zu bewirken. Hier sind jedoch hohe Umformkräfte über die Drehbewegung aufzubringen.To form a riveted joint the Schraubblindniet is pushed through as a prefabricated assembly assembly through holes of the components to be connected, so that the sleeve shaft 18 fits as accurately as possible in the bore holes of the components to be joined. The collar 16 the rivet sleeve 4 lies on the upper component. For riveting the two components is with the help of the screw 2 one in the longitudinal direction 6 applied axial force. As a result, as in a blind rivet usual - the folding area 22 deformed and unfolded and forms a closing bead, leaving the components between the collar 16 the rivet sleeve and the then formed closing bead are firmly clamped. The necessary axial force to deform the rivet sleeve 4 This is expediently by an axial pulling on the screw 2 generated with the help of a setting tool, which is on the collar 16 supported. Subsequently, the screw 2 in the rivet sleeve 4 tightened, leaving it in the rivet sleeve 4 is held captive. This setting process with the two steps pulling on the screw 2 and tightening the screw 2 is preferably done with the help of a single setting tool in only one processing stage. In principle, there is also the possibility of folding the sleeve shaft 18 by turning and tightening the screw 2 to effect. Here, however, high forming forces on the rotational movement are applied.

Durch das bündige Einliegen der Schraube 2 in der Niethülse 4 ist die Nietverbindung insgesamt sehr widerstandsfähig gegenüber einer Scherbeanspruchung. Bei einer derartigen Scherbeanspruchung wirken auf die Bauteile senkrecht zur Längsrichtung 6 orientierte Querkräfte. Durch das unmittelbare Anliegen der Schraube 2 an der Niethülse 4 wird dieser Scherbeanspruchung ein hoher Widerstand entgegen gesetzt. Bei einer mit Spiel in der Niethülse 4 eingesetzten Schraube 2 würde zunächst die Niethülse 4 verformt werden, bevor die Schraube 2 Widerstand gegen die Scherbeanspruchung leisten kann.By the flush insertion of the screw 2 in the rivet sleeve 4 Overall, the rivet connection is very resistant to shear stress. In such a shear stress acting on the components perpendicular to the longitudinal direction 6 oriented lateral forces. By the immediate concern of the screw 2 on the rivet sleeve 4 this shear stress is met with a high resistance. At one with play in the rivet sleeve 4 inserted screw 2 First would be the rivet shell 4 be deformed before the screw 2 Resistance to the shear stress can afford.

22
Schraubescrew
44
Niethülserivet sleeve
66
Längsrichtunglongitudinal direction
88th
Schaftshaft
1010
Gewindethread
1212
Schraubenkopfscrew head
1414
KopfunterseiteHead underside
1616
Kragencollar
1818
Hülsenschaftsleeve shank
2020
EinformbereichEinformbereich
2222
Faltungsbereichfolding area
2424
Walzbackendies
2626
Pfeilarrow
D1, D2, D3,D1, D2, D3,
InnendurchmesserInner diameter
AA
Außendurchmesserouter diameter

Claims (5)

Verfahren zur Herstellung eines Schraubblindniets als vormontierte Montagebaueinheit umfassend eine Niethülse (4) und eine darin als Nietdorn angeordnete Schraube (2), die einen Schraubenkopf (12) sowie einen mit einem Gewinde (10) versehenen Schaft (8) aufweist, mit folgenden Schritten: – Einstecken der Schraube (2) in die Niethülse (4), deren Innendurchmesser (D1, D2, D3) größer oder gleich dem Schraubenaußendurchmesser (A) ist, – Umformen der Niethülse (4) in radialer Richtung mit Hilfe von Walzbacken (24), – dabei Einpressen der Niethülse (4) in das Schraubengewinde (10) durch einen Walzvorgang zur Ausbildung eines Mutterngewindes in der Niethülse (4), derart, dass die Schraube (2) über ihre gesamte Länge zumindest weitgehend spielfrei in der Niethülse (4) einliegt, – wobei wahlweise die Niethülse (4) über ihre gesamte Länge gegen die Schraube (2) gepresst wird, oder die Niethülse (4) im Ausgangszustand einen über ihre Länge gleichbleibenden Innendurchmesser (D3) und einen verdickten außenseitigen Einformbereich (20) aufweist, der zur Ausbildung des Mutterngewindes in das Schraubengewinde (10) eingepresst wird.Method for producing a Schraubblindniets as a pre-assembled assembly assembly comprising a rivet ( 4 ) and arranged therein as a rivet mandrel screw ( 2 ), which has a screw head ( 12 ) as well as one with a thread ( 10 ) provided shaft ( 8th ), comprising the following steps: - inserting the screw ( 2 ) in the rivet sleeve ( 4 ) whose inside diameter (D1, D2, D3) is greater than or equal to the external screw diameter (A), - forming the rivet sleeve ( 4 ) in the radial direction by means of rolling dies ( 24 ), While pressing the rivet sleeve ( 4 ) in the screw thread ( 10 ) by a rolling process to form a nut thread in the rivet sleeve ( 4 ), such that the screw ( 2 ) over its entire length at least largely free of play in the rivet sleeve ( 4 ) rests, - optionally with the rivet sleeve ( 4 ) over its entire length against the screw ( 2 ), or the rivet sleeve ( 4 ) in the initial state a constant over its length inner diameter (D3) and a thickened outside Einformbereich ( 20 ), which is used to form the nut thread in the screw thread ( 10 ) is pressed. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Niethülse (4) einen verdickten innenseitigen Einformbereich (20) aufweist, welcher zur Ausbildung des Mutterngewindes in das Schraubengewinde (10) eingepresst wird.Method according to Claim 1, in which the rivet sleeve ( 4 ) a thickened inside Einformbereich ( 20 ), which for forming the nut thread in the screw thread ( 10 ) is pressed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Niethülse (4) parallel zu einer Längsrichtung (6) der Niethülse (4) umgeformt wird, so dass die Außenfläche der Niethülse (4) nach dem Umformvorgang als eine zylindrische Mantelfläche ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, in which the rivet sleeve ( 4 ) parallel to a longitudinal direction ( 6 ) of the rivet sleeve ( 4 ) is formed, so that the outer surface of the rivet ( 4 ) is formed after the forming process as a cylindrical lateral surface. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schraube (2) als eine Normschraube, insbesondere als eine metrische Schraube ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, in which the screw ( 2 ) is designed as a standard screw, in particular as a metric screw. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Schraubengewinde (10) über den gesamten in der Niethülse (4) verlaufenden Schaftbereich der Schraube (2) vorgesehen ist.Method according to one of the preceding claims, in which the screw thread ( 10 ) over the entire in the rivet sleeve ( 4 ) extending shank portion of the screw ( 2 ) is provided.
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