DE102006021843A1

DE102006021843A1 - Abstandsniet, Nietverbindung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE102006021843A1
Application number: DE102006021843A
Authority: DE
Inventors: Nicolas Begel; Hans-Joachim Dembowsky; Johann-Haig Linden
Original assignee: Boellhoff Verbindungstechnik GmbH
Current assignee: Boellhoff Verbindungstechnik GmbH
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2007-11-15
Also published as: US20080014044A1; US20090097913A1; JP2007327640A

Abstract

Beschrieben wird eine Nietverbindung zwischen zwei Blechbauteilen in einem bestimmten Abstand mittels eines Abstandsnietes. Der Abstandsniet (2) ist an dem einen Blechbauteil (A) durch einen Flansch (4) und einen ersten Stauchwulst (6') und an dem anderen Blechbauteil (B) durch eine Schulter (10) und einen zweiten Stauchwulst (12') festgelegt. Zwischen dem ersten Stauchwulst (6') und der Schulter (10) erstreckt sich ein Abstandsabschnitt (8) des Abstandsnietes (2), um die beiden Blechbauteile (A, B) auf Abstand zueinander zu halten. Beschrieben werden ferner ein Abstandsniet (2) sowie ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Nietverbindung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nietverbindung zwischen einem ersten und zweiten Blechbauteil in einem bestimmten Abstand zueinander mittels eines Abstandsnietes, einen Abstandsniet hierfür sowie ein Verfahren zum Herstellen der Nietverbindung.
Verbindungen zwischen zwei Blechbauteilen mittels einer Blindnietmutter sind bekannt. Die Blindnietmutter besteht üblicherweise aus einem Hohlschaft, welcher sich aus einem hohlzylindrischen Stauchabschnitt zum Ausbilden eines Stauchwulstes und einem verstärkten Gewindeabschnitt zusammensetzt. Der Gewindeabschnitt hat ein Innengewinde, in das ein Zugdorn eines Montagewerkzeuges einspindelbar ist, um durch Zurückziehen des Zugdornes den Stauchwulst auszubilden. Hierdurch werden die beiden Blechbauteile zwischen einem flanschartigen Kopf der Blindnietmutter und ihrem Stauchwulst eingeklemmt. Die beiden Blechbauteile liegen dann unmittelbar aneinander an.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nietverbindung zwischen zwei Blechbauteilen, einen Abstandsniet hierfür sowie ein Verfahren zum Herstellen der Nietverbindung zu schaffen, bei denen die beiden Blechbauteile in einem bestimmten Abstand zueinander gehalten werden.
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.
Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Nietverbindung zwischen einem ersten und zweiten Blechbauteil ist der Abstandsniet an dem ersten Blechbauteil durch einen Flansch und einen ersten Stauchwulst sowie am anderen Blechbauteil durch eine Schulter und einen zweiten Stauchwulst festgelegt. Der Abstand zwischen den beiden Blechbauteilen wird durch einen Abstandsabschnitt des Abstandsnietes bestimmt, der zwischen den beiden Stauchwulsten vorgesehen ist.
Der Abstandsniet für eine derartige Nietverbindung besteht aus einem Nietschaft, der einen ersten hülsenförmigen Stauchabschnitt mit einem zugeordneten äußeren Flansch zum Bilden des ersten Stauchwulstes, einen zweiten hülsenförmigen Stauchabschnitt mit einer zugeordneten äußeren Schulter zum Bilden des zweiten Stauchwulstes, und einen Abstandsabschnitt zwischen den beiden Stauchabschnitten aufweist.
Der erfindungsgemäß ausgebildete Abstandsniet ist ein einfach her stellbares einstückiges Teil, das eine zuverlässige und massive Verbindung zwischen den beiden Blechbauteilen unter Aufrechterhaltung eines bestimmten Abstandes ermöglicht.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Nietverbindung lässt sich schnell und einfach herstellen. Hierzu gibt es zwei Möglichkeiten:
Gemäß der einen Möglichkeit wird der Abstandsniet in die beiden Blechbauteile eingebracht, bis sein Flansch am ersten Blechbauteil anliegt, und hierauf werden die beiden Stauchabschnitte vorzugsweise in einem kontinuierlichen Arbeitsgang durch eine axiale Relativbewegung der beiden Blechbauteile zu den Stauchwulsten gefaltet.
Gemäß der anderen Möglichkeit sind die folgenden Arbeitsschritte vorgesehen, die nacheinander ausgeführt werden:

– der Abstandsniet wird in das erste Blechbauteil eingebracht, bis sein Flansch am ersten Blechbauteil anliegt,
– der erste Stauchabschnitt des Abstandsnietes wird zu dem ersten Stauchwulst gefaltet, um den Abstandsniet am ersten Blechbauteil festzulegen,
– der Abstandsniet wird in das zweite Blechbauteil eingebracht, bis seine Schulter am zweiten Blechbauteil anliegt, und
– der zweite Stauchabschnitt des Abstandsnietes wird zu dem zweiten Stauchwulst gefaltet, um den Abstandsniet am zweiten Blechbauteil festzulegen.

Im zuletzt genannten Fall können die ersten beiden Arbeitsschritte beim Zulieferer durchgeführt werden, der dann das erste Blechbauteil mit dem daran festgelegten Abstandsniet an seinen Kunden liefert. Der Kunde führt dann die weiteren Arbeitsschritte durch, durch die die Verbindung zwischen den beiden Blechbauteilen fertig gestellt wird. Der Arbeitsaufwand des Kunden verringert sich entsprechend.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Ansprüchen hervor.
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Abstandsnietes mit zwei Blechbauteilen vor der Herstellung der Verbindung; und
2 eine der 1 entsprechende Ansicht nach Herstellung der Verbindung.
3 eine der 2 entsprechende Ansicht eines Abstandsnietes, der von einem buchsenförmigen Element umgeben ist.
In 1 sind zwei Blechbauteile A und B angedeutet, bei denen es sich beispielsweise um die beiden Schalen eines Querlenkers in Schalenbauweise handelt. Die beiden Blechbauteile A und B sind durch einen Abstandsniet 2 fest miteinander zu verbinden, wobei ein bestimmter Abstand zwischen den beiden Blechbauteilen aufrechterhalten werden soll.
Der Abstandsniet 2 ist in 1 in seinem unverformten Zustand dargestellt. Er besteht aus einem Nietschaft, der sich aus einem äußeren Flansch 4, einem hohlzylindrischen Stauchabschnitt 6, einem Abstandsabschnitt 8 und einem hohlzylindrischen Stauchabschnitt 12 zusammensetzt, wobei am Außenumfang des Nietschaftes zwischen dem Abstandsabschnitt 8 und dem Stauchabschnitt 12 eine umlaufende äußere Schulter 10 vorgesehen ist.
Der Flansch 4 ist, ähnlich wie bei herkömmlichen Blindnietmuttern, als Flachkopf ausgebildet, könnte jedoch auch in anderer Weise, beispielsweise als Senkkopf, ausgebildet werden.
Die Stauchabschnitte 6 und 12 dienen zum Bilden von Stauchwulsten 6' und 12' (2), wie noch genauer erläutert wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Stauchabschnitt 6 eine größere Wandstärke als der Stauchabschnitt 12, so dass der Stauchabschnitt 12 leichter verformt werden kann als der Stauchabschnitt 6.
Der Abstandsabschnitt 8 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel massiv und geschlossen ausgebildet. Stattdessen könnte er auch hohl ausgebildet werden. In jedem Fall sollte er jedoch verstärkt gegenüber den Stauchabschnitten 6 und 12 ausgebildet werden, damit er sich beim Falten der Stauchwulste 6' und 12' nicht verformt.
Der Abstandsniet 2 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel über seinem gesamten Außenumfang kreisrund ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, am Außenumfang nur in bestimmten Bereichen, beispielsweise im Bereich des Abstandsabschnittes 8, kreisrund auszubilden. Stattdessen ist es jedoch auch möglich, den Nietschaft an seinem Außenumfang zumindest bereichsweise unrund auszubilden, beispielsweise als Mehrkant (Vier- oder Sechskant), elliptisch oder in beliebig anderer Weise unrund auszubilden.
Wie bereits erwähnt, ist die Primärfunktion des Abstandsnietes 2, die Bauteile A und B auf Abstand zu halten. Darüber hinaus kann der Abstandsniet 2 auch so ausgebildet werden, dass er ein Funktionsmerkmal zum Ausüben einer zusätzlichen Funktion aufweist. So kann er beispielsweise mit einer durchgehenden Bohrung versehen werden, die entweder glatt ausgebildet oder mit einem Mutterngewinde versehen ist. Auch kann der Abstandsniet als Bolzen mit oder ohne Gewinde ausgebildet werden. Auch könnte er in Form eines Schnellverschlussmechanismus ausgebildet sein.
Wenngleich der Stanzniet 2 zum Ausüben einer zusätzlichen Funktion mit einem Innengewinde versehen werden kann, ist ein Innengewinde zum Herstellen der Stauchwulste 6' und 12' nicht erforderlich. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist daher das Innere des Stanznietes 12 glatt.
Der einstückig ausgebildete Stanzniet 2 besteht aus einem verformbaren Material, das die Herstellung der Stauchwulste 6' und 12' ermöglicht. In Frage kommen Stahl, Edelstahl, Aluminiumlegierungen, Messing oder ähnliche Werkstoffe, wie sie beispielsweise für Blindnietmuttern verwendet werden.
Zum Herstellen der in 2 dargestellten Nietverbindung gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten:
Gemäß der einen Möglichkeit wird der Abstandsniet 2 in zueinander ausgerichtete Löcher 14 und 16 der beiden Blechbauteile A und B von einer Seite her eingesteckt, bis der Flansch 4 am Blechbauteil A und die Schulter 10 am Blechbauteil B anliegt (1). Anschließend wird der Abstandsniet 2 mittels eines Werkzeugs (nicht gezeigt) axial zusammengedrückt. Zu diesem Zweck hat die Pressvorrichtung beispielsweise zwei Presskörper, von denen der eine am Flansch 4 des Abstandsnietes 2 und das andere am Stauchabschnitt 12 des Abstandsnietes 2 angreift. Die beiden Presskörper des Presswerkzeugs werden dann axial gegeneinander bewegt, wodurch zunächst der Stauchabschnitt 12 zum Stauchwulst 12' und hierauf der Stauchabschnitt 6 zum Stauchwulst 6' gefaltet werden. Während des Stauchvorganges kommt es zu einer entsprechenden axialen Relativbewegung zwischen den Blechbauteilen A und B, so dass sich der Abstand zwischen den Blechbauteilen A, B aus dem Zustand der 1 um ein entsprechendes Maß zu dem Zustand in 2 ändert. Beispielsweise verringert sich der Abstand zwischen den beiden Blechbauteilen A, B von ungefähr 15mm (1) auf ungefähr 13mm.
Nach Ausbildung der Stauchwulste 6' und 12' ist das Blechbauteil A zwischen dem Flansch 4 und dem Stauchwulst 6' eingeklemmt, und das Blechbauteil B ist zwischen der Schulter 10 und dem Stauchwulst 12' eingeklemmt. Der Abstandsabschnitt 8 sorgt für eine massive und sichere Verbindung zwischen den Bauteilen A und B in dem gewünschten gegenseitigen Abstand.
Gemäß der anderen Möglichkeit wird der Abstandsniet 2 zunächst lediglich mit dem Blechbauteil A verbunden. Hierzu wird der Abstandsniet 2 in das Loch 14 des Blechbauteils A eingesteckt, bis der Flansch 4 am Blechbauteil A anliegt. Hierauf wird der Stauchabschnitt 6 zu dem Stauchabschnitt 6' gefaltet, so dass der Abstandsniet 2 fest mit dem Blechbauteil A verbunden ist.
Das Blechbauteil A und der Abstandsniet 2 können nun als Baueinheit gehandhabt werden, so dass ein Zulieferer die soweit hergestellte Baueinheit an einen Kunden liefern kann.
Der Kunde führt dann die restlichen Arbeitsschritte aus, um die Nietverbindung zwischen den Blechbauteilen A und B fertig zu stellen. Hierzu wird der Stauchabschnitt 12 des Abstandsnietes 2 in das Loch 16 des Blechbauteiles A eingeführt, bis das Blechbauteil B an der Schulter 10 anliegt. Hierauf wird der Stauchabschnitt 12 zu dem Stauchwulst 12' verformt, so dass das Blechbauteil B zwischen der Schulter 10 und dem Stauchwulst 12 eingeklemmt ist. Die Nietverbindung zwischen den Blechbauteilen A und B ist damit fertig gestellt. Wie ohne weiteres einleuchtet, verringert sich durch diese Montageweise der Arbeitsaufwand des Kunden zum Herstellen der Nietverbindung beträchtlich.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der 1 und 2 sind die Löcher 14, 16 in den Bauteilen A und B vorgeformt. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, den Abstandsniet 2 an seinem von Flansch 4 abgewandten Ende mit einer Schneidkante zu versehen. Diese Schneidkante kann dann dazu benutzt werden, das Loch 16 des Bauteils B durch einen entsprechenden Stanzvorgang beim Setzen des Nietes 2 auszustanzen. Hierdurch werden Toleranzprobleme beim Ausrichten vorgeformter Löcher vermieden.
Ferner versteht es sich, dass die Stauchabschnitte 6 und 12 auch mit gleicher Wandstärke ausgebildet werden können, so dass bei der erstgenannten Möglichkeit zum Herstellen der Nietverbindung die beiden Stauchwulste 6' und 12' gleichzeitig gebildet werden.
Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Nietverbindung zwischen dem Abstandsniet 2 und den Bauteilen A, B identisch zu derjenigen der 2. Unterschiedlich ist lediglich, dass der Abstandsabschnitt 8 des Abstandsnietes 2 von einem buchsenförmigen Element 18 umgeben ist. Das buchsenförmige Element 18 dient zum Ausüben weiterer Funktionen, beispielsweise als Umlenkrolle, Zahnrad, Hebelarm, etc. Ferner ist es möglich, in den Zwischenraum zwischen den Abstandsabschnitt 8 des Ab standsnietes 2 und dem buchsenförmigen Teil 18 eine Lagerhülse (nicht gezeigt) vorzusehen, die beim Herstellen der Nietverbindung gewissermaßen „eingenietet" wird.

Claims

Nietverbindung zwischen einem ersten und zweiten Blechbauteil (A, B) in einem bestimmten Abstand zueinander mittels eines Abstandsnietes (2) in Form eines Nietschaftes, der einen Flansch (4) und einen ersten Stauchwulst (6') zum Festlegen am ersten Bauteil (A), einen zweiten Stauchwulst (12') und eine Schulter (10) zum Festlegen am zweiten Bauteil (b) sowie einen Abstandsabschnitt (8) zwischen den Stauchwulsten (6', 12') aufweist.
Nietverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (4) am einen axialen Ende des Abstandsnietes (2) und der zweite Stauchwulst (12') am anderen axialen Ende des Abstandsnietes (2) vorgesehen ist.
Nietverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nietschaft des Abstandsnietes (2) im Bereich der beiden Stauchwulste (6', 12') hohl ausgebildet ist.
Nietverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Nietschaft des Abstandsnietes (2) im Bereich des ersten Stauchwulstes (6') eine andere Wandstärke als im Bereich des zweiten Stauchwulstes (12') hat.
Nietverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandsabschnitt (8) des Abstandsnietes (2) gegenüber den beiden Stauchwulsten (6', 12') verstärkt ausgebildet ist.
Nietverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandsabschnitt (8) des Abstandsnietes (2) von einem um die Längsachse des Abstandsnietes drehbaren buchsenförmigen Element (18) umgeben ist.
Nietverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Abstandsabschnitt (8) des Abstandsnietes (2) und dem buchsenförmigen Element (18) eine Lagerhülse angeordnet ist.
Abstandsniet für eine Nietverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Nietschaft, der einen hülsenförmigen ersten Stauchabschnitt (6) mit einem zugeordneten äußeren Flansch (4) zum Bilden eines ersten Stauchwulstes (6'), einen hülsenförmigen zweiten Stauchabschnitt (12) mit einer zugeordneten äußeren Schulter (10) zum Bilden eines zweiten Stauchwulstes (12'), und einen Abstandsabschnitt (8) zwischen den beiden Stauchabschnitten (6, 12) aufweist.
Abstandsniet nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (4) am einen axialen Ende des Abstandsnietes (2) und der zweite Stauchabschnitt (12) am anderen axialen Ende des Abstandsnietes (2) vorgesehen ist.
Abstandsniet nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stauchabschnitt (6) eine andere Wandstärke als der zweite Stauchabschnitt (12) hat.
Abstandsniet nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandsabschnitt (8) gegenüber den beiden Stauchabschnitten (6, 12) verstärkt ausgebildet ist.
Abstandsniet nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandsabschnitt (8) massiv und geschlossen ausgebildet ist.
Abstandsniet nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandsabschnitt hohl ausgebildet ist.
Abstandsniet nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Nietschaft im Innenbereich gewindefrei ausgebildet ist.
Abstandsniet nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Funktionsmerkmal zum Ausüben einer zusätzlichen Funktion aufweist.
Abstandsniet nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Nietschaft an seinem äußeren Umfang zumindest bereichsweise kreisförmig ausgebildet ist.
Abstandsniet nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Nietschaft an seinem äußeren Umfang zumindest bereichsweise unrund ausgebildet ist.
Abstandsniet nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Nietschaft an seinem vom Flansch (4) abgewandten Ende eine Schneidkante zum Stanzen eines Loches (16) im zweiten Bauteil (B) aufweist.
Verfahren zum Herstellen einer Nietverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mittels eines Abstandsnietes nach einem der Ansprüche 8 bis 18, mit folgenden Schritten: der Abstandsniet (2) wird in die beiden Blechbauteile (A, B) eingebracht, bis sein Flansch (4) am ersten Blechbauteil (A) und seine Schulter (10) am zweiten Blechbauteil (B) anliegt, anschließend werden die beiden Stauchabschnitte (6, 12) des Abstandsnietes (2) zu den beiden Stauchwulsten (6', 12') gefaltet.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stauchabschnitte (6, 12) in einem kontinuierlichen Arbeitsgang zu den beiden Stauchwulsten (6', 12') gefaltet werden.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stauchabschnitt (6) durch eine axiale Relativbewegung der beiden Blechbauteile (A, B) zu dem ersten Stauchwulst (6') gefaltet wird.
Verfahren zum Herstellen einer Nietverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mittels eines Abstandsnietes nach einem der Ansprüche 8 bis 18, mit folgenden Schritten, die nacheinander ausgeführt werden: der Abstandsniet (2) wird in das erste Blechbauteil (A) eingebracht, bis sein Flansch (4) am ersten Blechbauteil (A) anliegt, der erste Stauchabschnitt (6) des Abstandsnietes (2) wird zu dem ersten Stauchwulst gefaltet, um den Abstandsniet am ersten Blechbauteil (A) festzulegen, der Abstandsniet (2) wird in das zweite Blechbauteil (B) eingebracht, bis seine Schulter (10) am zweiten Blechbauteil (B) anliegt, und der zweite Stauchabschnitt (12) des Abstandsnietes (2) wird zu dem zweiten Stauchwulst (12') gefaltet, um den Abstandsniet (2) am zweiten Blechbauteil (B) festzulegen.