DE4100709A1 - Blindnietmutter mit zugdorn - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blindnietmutter mit Zugdorn mit einer Niethülse mit Flansch, die auf ihrer dem Flansch abgewandten Seite mit einem Innengewinde versehen ist, das sich vom Ende der Niethülse über einen Teilbereich der Niethülse bis zu einer Stauchzone der Niethülse erstreckt, die sich beim Setzen der Blindnietmutter mittels eines in das Innengewinde passenden Zugdorns derart aufweitet, daß ein die Blindnietmutter aufnehmendes Werkstück von dem Flansch und der Aufweitung eingeklemmt wird.

Eine derartige Blindnietmutter ist aus der europäischen Patentanmeldung 1 58 304 bekannt. Zum Setzen dieser Blindnietmutter dient ein besonderer, zum Setzwerk­ zeug gehörender Zugdorn, der an seinem in das Innengewinde der Blindnietmutter reichenden Ende mit einem Außengewinde versehen ist, das in das Innengewinde der Blindnietmutter paßt und sich über dessen Länge erstreckt, so daß der Zugdorn in der Lage ist, eine Zugkraft über die Länge des Innengewindes auf die Niethülse auszuüben und diese im Bereich ihrer Stauchzone aufzuweiten. Beim Setzen der Blindnietmutter wird von einem vom Zugdorn durchsetzten Druckstück eine Gegenkraft auf den Flansch der Niethülse ausgeübt, so daß sich die auf den Zugdorn wirkende Kraft voll auf die Stauchzone der Niethülse auswirken kann, wobei der Zugdorn wie beim Setzen eines konventionellen Blindniets durch das Druckstück hindurchgleitet, das beim Setzen eines konventionellen Blindniets durch das Setzwerkzeug gebildet wird. Es entsteht bei diesem Setzvorgang eine Einklemmung eines Werkstücks, z. B. eine von der Blindnietmutter durchsetzte Blechplatte, mit der die gesetzte Blindnietmutter somit vernietet ist. Diese Einklemmung besteht einerseits aus dem Flansch der Niethülse und andererseits aus der Aufweitung der Niethülse. Nach erfolgtem Setzen der Blindnietmutter wird der besondere Zugdorn aus der Blindnietmutter herausgeschraubt, so daß diese für das Einschrauben eines passenden Bolzens zur Verfügung steht.

Für Blindnietmuttern existiert ein umfangreicher Stand der Technik in Form zahlreicher Druckschriften. Dabei steht die vorstehend beschriebene Gestaltung im Vordergrund und es handelt sich um den gleichen Setzvorgang (siehe europäische Patentanmeldungen 3 05 868, 2 64 870, US-PSen 24 09 352, 39 48 142, 25 62 019, 34 61 771, GB-PS 12 05 744, DE-OS 32 40 539).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Blindnietmutter mit Zugdorn so zu gestalten, daß ihre Verarbeitung wesentlich vereinfacht wird.

Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß der Zugdorn als in der Blindnietmut­ ter vormontierte Kopfschraube ausgebildet ist, deren Kopf das Widerlager für ein Setzwerkzeug bildet.

Durch die Verwendung der vormontierten Kopfschraube als Zugdorn ergibt sich zunächst der wesentliche Vorteil, daß die in ein entsprechendes Loch eines Werkstücks eingesetzte Blindnietmutter bereits mit dem Zugdorn versehen ist, so daß der Arbeitsvorgang des Eindrehens eines besonderen Zugdorns in die in das Loch eingesetzte Blindnietmutter entfällt. Das Setzwerkzeug kann also sofort an der vormontierten Kopfschraube ansetzen. Dabei ergibt sich der kombinatorische Effekt, daß der Kopf der Kopfschraube als Widerlager für das Setzwerkzeug ausnutzbar ist. Eine feste Einklemmung des Zugdorns im Setzwerkzeug, wie bei kon­ ventionellen Blindnieten üblich, kann dabei entfallen. Das Setzwerkzeug benötigt lediglich Klauen, die hinter den das Widerlager bildenden Kopf der vormontierten Kopfschraube greifen, ohne daß dabei ein besonderer Druck auf den Schaft der Kopfschraube ausgeübt werden muß. Zusätzlich kann dann die als Zugdorn ausgenutzte Kopfschraube für einen späteren Befestigungsvorgang eines weiteren Werkstücks als Befestigungsschraube in der gesetzten Blindnietmutter verbleiben. Die Verarbeitung der Blindnietmutter mit Zugdorn ist also denkbar einfach, sie eignet sich daher hervorragend für das automatische Setzen von Blindnietmuttern, wie dies eine Voraussetzung der Anwendung von Blindnietmuttern z. B. in der Automobilindustrie ist, wo die Automatisierung der einzelnen Herstellungsphasen und dabei auch die automatische Zuführung im Vordergrund stehen, die durch die Zusammenfassung von Blindnietmutter und Zugdorn wesentlich erleichtert wird. Selbst wenn die gesetzte Blindnietmutter später mit einer anderen Schraube versehen werden soll, die vormontierte Kopfschraube also irgendwann nach dem Setzen herauszuschrauben ist, so ändert dies nichts an der Vorteilhaftigkeit der Verarbeitung der Blindnietmutter, da in jedem Falle das gemäß dem Stand der Technik notwendige Ein- und Ausschrauben eines besonderen, zum Setzwerkzeug gehörenden Zugdorns entfällt.

Ergänzend sei zum Stand der Technik auf das deutsche Gebrauchsmuster 90 01 069.8 verwiesen, das eine Blindnietmutter zum Gegenstand hat, die mittels einer in die Blindnietmutter eingeschraubten Befestigungsschraube gesetzt wird. Die Blindnietmutter ist mit einer Niethülse aus elastischem Material, und zwar Gummi, versehen, in die ein mit einem Innengewinde versehenes Rohr eingesetzt ist. Das Rohr ist mit der Gummihülse fest verbunden, z. B. durch Anvulkanisieren. Beim Anziehen der Befestigungsschraube staucht sich die Gummihülse zusammen und bildet dabei einen Wulst, der sich hinter das die Blindnietmutter tragende Werkstück setzt, wodurch eine Einklemmung gebildet wird, die einerseits aus dem Wulst und andererseits aus einem die Gummihülse abschließenden Flansch besteht. Diese Blindnietmutter kann bei Entspannung durch Zurückdrehen der Befestigungs­ schraube von ihrem Werkstück wieder gelöst werden, sie ist somit mehrfach verwendbar. Sie bildet aufgrund der Verwendung der elastischen Gummihülse keine feste Verbindung mit dem Werkstück. Diese bekannte Blindnietmutter ist schon aus Gründen der Notwendigkeit der Verwendung einer elastischen Gummihülse mit der erfindungsgemäßen Blindnietmutter mit Zugdorn nicht vergleichbar. Darüberhinaus erfordert die bekannte Blindnietmutter das Setzen durch das Anziehen der Befestigungsschraube, bei deren Lockern sich die Blindnietmutter sofort wieder von dem sie tragenden Werkstück löst. Wegen dieser Besonderheit des Setzens der bekannten Blindnietmutter wird mit der ihr zugrunde liegenden Technik ein von der erfindungsgemäßen Blindnietmutter wegweisender Weg eingeschlagen, denn ein Setzen einer Blindnietmutter mit einem Zugdorn, der nach dem Setzen frei drehbeweglich in der Blindnietmutter verbleibt, ist aufgrund der besonderen Gestaltung der bekannten Blindnietmutter mit dieser nicht möglich. Insofern besteht also ein weiterer grundsätzlicher Unterschied zwischen der bekannten Blindnietmut­ ter und der erfindungsgemäßen Blindnietmutter mit Zugdorn.

Vorteilhaft wird die Kopfschraube als gewindefurchende Schraube ausgebildet, die bei der Vormontage das Gewinde in der Niethülse ausformt. Bei dieser Gestaltung fällt also die Ausformung des Gewindes mit dem Eindrehen des Zugdorns zusammen, was die Herstellung der Einheit "Blindnietmutter mit Zugdorn" wesentlich vereinfacht.

Damit die Kopfschraube über eine ausreichende Länge die beim Setzen von ihr auf die Niethülse zu übertragende Zugkraft ausüben kann, ohne daß ein nach dem Setzen der Blindnietmutter notwendiges Befestigen eines Bauteils an dem Werkstück beeinträchtigt wird, gestaltet man die Blindnietmutter mit Zugdorn zweckmäßig so, daß die Kopfschraube im vormontierten Zustand unter Wahrung eines Abstandes des Schraubenkopfes vom Flansch zur Erfassung durch das Setzwerkzeug sich vollständig über den das Gewinde enthaltenden Teilbereich der Niethülse erstreckt. Bei dieser, Gestaltung liegt also nach dem Setzen der Blindnietmutter ein ausreichender Abstand zwischen dem Schraubenkopf und dem Flansch vor, so daß ein von der Kopfschraube erfaßtes Bauteil durch Eindrehen der Kopfschraube in die gesetzte Blindnietmutter an dem Werkstück befestigt werden kann.

In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 die in ein Werkstück eingesetzte Blindnietmutter mit vor­ montiertem Zugdorn im ungesetzten Zustand;

Fig. 2 die gleiche Blindnietmutter nach dem Setzen.

In der Fig. 1 ist das aus einer Blechplatte bestehende Werkstück 1 dargestellt, in das die Blindnietmutter 2 eingesetzt ist, und zwar in ihrem ursprünglichen Zustand vor der Verformung durch den Setzvorgang. In das Werkstück 1 ist zur Aufnahme der Blindnietmutter 2 das Durchgangsloch 3 eingearbeitet. Die Blindnietmutter 2 besteht aus der Niethülse 4 und dem auf dem Werkstück 1 aufliegenden Flansch 5. Auf der dem Flansch 5 abgewandten Seite der Niethülse 4 besitzt diese einen Teilbereich 6, der mit dem Innengewinde 7 versehen ist. Im Anschluß an den Teilbereich 6 besteht die Niethülse 4 aus der Stauchzone 8, deren Innendurchmesser dem Grund des Innengewindes 7 entspricht. Dieser Innendurchmesser der Stauchzone 8 kann auch gegenüber dem Grund des Innengewindes 7 erweitert sein, so daß sich für die Stauchzone 8 eine dünnere Wandung der Niethülse 4 als in ihrem Teilbereich 6 ergibt. Hierfür ist die Verformbarkeit des Materials der Blindnietmutter 2 maßgebend, die aus Metall besteht, insbesondere aus verformbarem Stahl oder z. B. aus Aluminium.

In die Blindnietmutter 2 ist die als Zugdorn zu verwendende Kopfschraube 9 eingedreht, die hier als selbstfurchende Schraube ausgebildet ist und hierzu an ihrer Stirnseite 10 mit der Schneidkante 11 versehen ist. Es handelt sich dabei um seine bekannte Gestaltung einer selbstfurchenden Schraube. Das Gewinde 12 der selbstfurchenden Schraube paßt infolgedessen genau in das Innengewinde 7 der Niethülse 4 und wird daher von dieser gesichert. Die Kopfschraube 9 ist mit dem Kopf 13 versehen, der als Widerlager für ein Setzwerkzeug bei dem weiter unten beschriebenen Setzvorgang dient. Es sei noch darauf hingewiesen, daß selbstver­ ständlich beim Herstellen der Blindnietmutter 2 deren Innengewinde 7 durch einen üblichen Gewindeschneidvorgang eingearbeitet werden kann. In diesem Falle ist dann in die Blindnietmutter die Kopfschraube 9 einzudrehen, womit die Einheit "Blindnietmutter mit Kopfschraube" vorliegt und als Einheit dann in das Werkstück 1 eingesetzt werden kann.

Zum Setzen der in der Fig. 1 dargestellten Blindnietmutter 2 mit Kopfschraube 9 wird ein bekanntes, in diesem Zusammenhang für sich nicht interessierendes Setzwerkzeug mit den Druckstücken 14 und den Klauen 15 derart angesetzt, daß die Druckstücke 14 auf den Flansch 5 drücken, während die den Kopf 13 hintergreifenden Klauen 15 auf diesen in Richtung des eingezeichneten Pfeils eine Zugkraft ausüben. Die Druckstücke 14 und die Klauen 15 umfassen jeweils den Schaft der Kopfschraube 9, ohne daß ein Erfordernis besteht, den Schaft der Kopfschraube 9 dabei einzuklemmen. Es ist lediglich erforderlich, daß die beiden Klauen 15 den Kopf 13 ausreichend weit hintergreifen, um beim Ausüben der Zugkraft nicht von diesem abzugleiten.

Aufgrund der auf die Klauen 15 ausgeübten Zugkraft wird die Stauchzone 8 auf der dem Flansch 5 abgewandten Seite des Werkstücks 1 gestaucht, wobei sich die aus der Fig. 2 ersichtliche Aufweitung 16 ausbildet, die aufgrund der auf den Teilbereich 6 wirkenden Zugkraft sich gegen die Unterseite 17 des Werkstücks 1 fest anlegt und somit zusammen mit dem Flansch 5 das Werkstück 1 einklemmt. Die Blindnietmutter 2 ist somit gesetzt und mit dem Werkstück 1 vernietet, wobei das Innengewinde 7 der Hülse 4 unverformt bleibt, da es ausreichend von den betreffenden Gewindegängen des Gewindes 12 der Kopfschraube 9 gehalten wird.

Aufgrund dieses Setzvorganges liegt an dem Werkstück 1 ein aus gesetzter Niethülse 2 und Kopfschraube 9 bestehendes Befestigungsmittel vor, mit dem durch Eindrehen der Kopfschraube 9 irgendein unter den Kopf 13 passendes Teil an dem Werkstück 1 angeschraubt werden kann, das gegebenenfalls an dieser Stelle vorher an der Kopfschraube 9 im Sinne einer Vormontage eingehängt worden war. Es ist jedoch auch möglich, die Kopfschraube 9 nach dem Setzen der Blindniet­ mutter 2 herauszuschrauben und eine andere geeignete Schraube in die Blindniet­ mutter 2 einzudrehen, beispielsweise eine wesentlich längere oder kürzere Schraube.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die in der Fig. 1 dargestellte Kopfschraube 9 mit ihrer Stirnseite 10 auch aus dem unteren Ende der Niethülse 4 herausragen kann. Bei einem weiteren Eindrehen der Kopfschraube 9 in die gesetzte Blindnietmutter 2 gemäß Fig. 2 zum Anschrauben eines weiteren Teils an das Werkstück 1 ist dies dann sowieso der Fall.

Claims (3)

1. Blindnietmutter (2) mit Zugdorn mit einer Niethülse (4) mit Flansch (5), die auf ihrer dem Flansch (5) abgewandten Seite mit einem Innengewinde (7) versehen ist, das sich vom Ende der Niethülse (4) über einen Teilbereich (6) der Niethülse (4) bis zu einer Stauchzone (8) der Niethülse (4) erstreckt, die sich beim Setzen der Blindnietmutter (2) mittels des in das Innengewinde (7) passenden Zugdorns derart aufweitet, daß ein die Blindnietmutter (2) auf­ nehmendes Werkstück (1) von dem Flansch (5) und der Aufweitung (16) eingeklemmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugdorn als in der Blindnietmutter (2) vormontierte Kopfschraube (9) ausgebildet ist, deren Kopf (13) das Widerlager für ein Setzwerkzeug (15) bildet.

2. Blindnietmutter (2) mit Zugdorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfschraube (9) als gewindefurchende Schraube (9) ausgebildet ist, die bei der Vormontage das Gewinde (7) in der Niethülse (4) ausformt.

3. Blindnietmutter (2) mit Zugdorn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfschraube (9) im vormontierten Zustand (Fig. 1) unter Wahrung eines Abstandes des Schraubenkopfes (13) vom Flansch (5) zur Erfassung durch das Setzwerkzeug (14, 15) sich vollständig über den das Gewinde (7) enthaltenden Teilbereich (6) der Niethülse (4) erstreckt.