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Dokumentenidentifikation DE10126747C2 05.06.2003
Titel Blindnietmutter und Befestigungseinheit
Anmelder Gesipa Blindniettechnik GmbH, 60528 Frankfurt, DE
Erfinder Wille, Lothar, 64546 Mörfelden-Walldorf, DE
Vertreter U. Knoblauch und Kollegen, 60322 Frankfurt
DE-Anmeldedatum 31.05.2001
DE-Aktenzeichen 10126747
Offenlegungstag 19.12.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 05.06.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.06.2003
IPC-Hauptklasse F16B 37/06
IPC-Nebenklasse F16B 19/10   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Blindnietmutter mit einem Schaft, der ein Gewinde und einen Verformungsbereich aufweist, und einem Setzkopf, der einen größeren Außendurchmesser als der Schaft aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine Befestigungseinheit mit einer derartigen Blindnietmutter.

Blindnietmuttern haben sich für Befestigungsaufgaben bewährt, bei denen eine Schraubverbindung in dünnwandigen Materialien, beispielsweise Blechen, erforderlich ist, in die normalerweise kein Gewinde geschnitten werden kann. Die Blindnietmutter wird dabei nach Art eines Blindniets in dem Blech befestigt und stellt nach ihrer Befestigung ein Gewinde für eine Schraubverbindung zur Verfügung, das über eine ausreichende axiale Länge verfügt. Das Setzen der Blindnietmutter erfolgt normalerweise so, daß ein Gewindedorn in das Gewinde des Schaftes eingeschraubt und die Blindnietmutter in dem vorgefertigten Loch des Bleches plaziert wird. Durch Zug am Gewindedorn wird der Verformungsbereich verformt und ausgeweitet, wodurch ein Schließkopf auf der dem Setzkopf gegenüberliegenden Seite des Bleches erzeugt wird. Der Schließkopf verankert zusammen mit dem Setzkopf die Blindnietmutter im Blech. Anschließend wird der Gewindedorn ausgeschraubt. Die Blindnietmutter steht dann als Aufnahme für eine Befestigungsschraube zur Verfügung.

Eine Blindnietmutter der eingangs genannten Art ist aus US 5 259 714 A bekannt, die die Befestigungseinheit zusammen mit der Schraube zeigt. Der Setzkopf der Mutter ist sehr groß ausgeführt und mit Vertiefungen versehen, womit ein Mitdrehen der Mutter beim Anziehen der Schraube verhindert werden soll. Mit der Blindnietmutter ist es möglich, ein Bauteil an einem anderen Bauteil zu befestigen. Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß das Drehmoment zum Anziehen der Schrauben auf das zu befestigende Bauteil übertragen wird. Dadurch kann das zu befestigende Bauteil möglicherweise mitdrehen, was zu Folgeschäden führt. Außerdem ist das zu befestigende Teil nicht mehr lösbar.

EP 0 494 747 B1 zeigt eine Blindnietmutter mit vormontierter Schraube. Der Schraubenkopf hat vom Setzkopf der Blindnietmutter einen definierten Abstand. Dadurch kann die Schraube zum Setzen der Mutter verwendet werden. Zum Befestigen eines Werkstücks an einem Bauteil muß die Schraube jedoch zunächst herausgeschraubt und anschließend wieder mit dem Werkstück eingeschraubt werden.

DE 91 14 473 U1 zeigt eine Blindnietmutter mit einem Schaft, der ein Gewinde und einen Verformungsbereich aufweist, und einem Setzkopf, der einen größeren Außendurchmesser als der Schaft aufweist. Am Übergang vom Setzkopf zum Schaft sind mehrere in Umfangsrichtung verteilte Kontaktierungskeile vorgesehen, die sich beim Einsetzen der Blindnietmutter in die Oberfläche des anliegenden Blechteils einschneiden und dadurch eine gegebenenfalls vorhandene Oberflächenbeschichtung durchdringen. Damit soll ein einwandfreie elektrische Kontaktierung der Blechteile erfolgen können.

DE 91 04 365 U1 zeigt eine weitere Blindnietmutter mit einem Schaft, der ein Gewinde und einen Verformungsbereich aufweist, und einen Setzkopf. Der Setzkopf ist so ausgebildet, daß er in seinem Querschnitt eine den Angriff eines Drehwerkzeuges gestattende Abweichung von der Kreissymmetrie aufweist. Ein Ausführungsbeispiel zeigt zwei einander gegenüberliegende Seiten des Setzkopfes, die abgeflacht und parallel zueinander sind.

GB 2 310 904 A zeigt eine Blindnietmutter, bei der der Schaft zwei Verformungsbereiche mit unterschiedlichen Verformungseigenschaften aufweist. Dadurch ist es möglich, nacheinander in Stufen zwei Bleche miteinander zu verbinden. Danach kann mit Hilfe einer Schraube ein weiteres Werkstück an den kombinierten Blechen befestigt werden. Zum Befestigen des eigentlichen Werkstücks sind aber drei Arbeitsgänge erforderlich.

EP 0 936 362 A2 zeigt eine Blindnietmutter mit einem Schaft, der außen gestuft ist und im Anschluß an den Setzkopf eine größere Wandstärke aufweist. Da dieser Bereich eine axiale Länge aufweist, die größer ist als die Dicke des Bleches, ist es möglich, die Mutter im Blech locker oder drehbar zu befestigen. Das Werkstück wird nach dem Setzvorgang der Blindnietmutter angeschraubt.

GB 2 300 031 A zeigt eine Kombination aus Blindnietmutter, Spreizteil und Schraube. Mit dieser Kombination kann man in mehreren Schritten ein Werkstück an einem Blech beweglich und lösbar befestigen. Allerdings besteht die Kombination aus drei Teilen. Zum Befestigen ist ein Zugvorgang mit anschließendem Schraubvorgang erforderlich.

Bei den bekannten Blindnietmuttern sind also immer mehrere Arbeitsvorgänge erforderlich, um ein Bauteil an einem Blech oder einem vergleichbaren plattenartigen Material zu befestigen, nämlich das Einschrauben eines Zugdornes in die Blindnietmutter, das Ausbilden des Schließkopfes auf der Rückseite des Blechs, das Ausschrauben des Zugdornes und das Einschrauben der Befestigungsschraube. Alternativ dazu kann man die Blindnietmutter auch verwenden, um zwei Bauteile nach Art eines Nietes dauerhaft miteinander zu verbinden. In diesem Fall ist die Verbindung aber nicht lösbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das lösbare Befestigen von Bauteilen an Blechen oder vergleichbaren plattenartigen Werkstücken zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird bei einer Blindnietmutter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Setzkopf auf seiner dem Schaft gegenüberliegenden Seite einen verformbaren Fortsatz aufweist.

Wenn im folgenden von "Blechen" die Rede ist, dann sind damit auch andere vergleichbare plattenartige Werkstücke gemeint, an denen eine Gewindebefestigung vorgenommen werden soll.

Die neue Blindnietmutter wird im Endeffekt genauso befestigt wie eine herkömmliche Blindnietmutter auch. Der Schaft wird durch eine im Blech ausgebildete Öffnung geführt und durch ziehen am Gewinde so verformt, daß der Verformungsbereich einen Schließkopf bildet. Damit ist die Blindnietmutter zuverlässig im Blech gehalten. Der Vorteil liegt allerdings darin, daß man nun den Befestigungsvorgang und den Setzvorgang in einem Arbeitsablauf vornehmen kann. Die Blindnietmutter wird mit einer Befestigungsschraube durch das zu befestigende Werkstück geführt. Der Schaft der Blindnietmutter wird dann durch die Öffnung im Blech geführt. Selbstverständlich kann die Befestigungsschraube auch noch eingebracht werden, nachdem die Blindnietmutter bereits in das Blech eingesetzt worden ist. Wenn nun die Befestigungsschraube angezogen wird, dann wird aufgrund des Zuges, den die Befestigungsschraube über das Gewinde auf den Schaft ausübt, der Verformungsbereich verformt und bildet in herkömmlicher Weise den Schließkopf. Aufgrund des Fortsatzes wird dabei sichergestellt, daß der Setzkopf der Blindnietmutter mit der notwendigen Kraft gegen das Blech gedrückt wird, so daß eine Nietverbindung mit ausreichender Festigkeit erzielt werden kann. Dadurch, daß der Fortsatz ebenfalls verformbar ist, wird sichergestellt, daß das Werkstück mit der notwendigen Kraft am Blech festgehalten werden kann, wenn die Schraube weiter gedreht wird. Man erreicht also nicht nur eine zuverlässige Befestigung der Blindnietmutter im Blech, sondern auch eine ebenso zuverlässige Befestigung des Werkstücks am Blech. Dieser kombinierte Vorgang erfolgt praktisch ausschließlich durch ein Drehen der Befestigungsschraube in einem Arbeitsgang. Dieses Drehen kann durchaus mit einem Motor betriebenen Werkzeug vorgenommen werden, beispielsweise einem Schrauber, der elektrisch oder mit Druckluft betrieben wird. Durch Überwachen der Schraubmomente in einzelnen Abschnitten kann man auch überwachen, ob der Setzvorgang der Blindnietmutter, also die Ausbildung des Schließkopfes, und die Befestigung des Werkstücks mit der ausreichenden Kraft und Zuverlässigkeit erfolgt. Der Befestigungsvorgang ist dann beendet, wenn sowohl der Schließkopf ausgebildet ist als auch die Befestigungsschraube am Werkstück anlegt. Der verformbare Fortsatz paßt sich automatisch an die Dicke des zu befestigenden Bauteils an. Mit dem Festschrauben der Befestigungsschraube ist also die Befestigung des Bauteils am Blech an einem Arbeitsgang abgeschlossen. Dennoch ist es möglich, die Verbindung wieder zu lösen, indem die Befestigungsschraube herausgeschraubt wird. Dabei wird allerdings die Blindnietmutter nicht aus dem Blech herausgenommen. Sie bleibt vielmehr eingenietet.

Vorzugsweise ist der Fortsatz rohrförmig ausgebildet. Er umgibt damit die Befestigungsschraube zumindest annähernd gleichförmig, so daß sich beim Verformen auch ein annähernd gleichförmiger Widerstand in Umfangsrichtung ergibt.

Bevorzugterweise weist der Fortsatz einen größeren Verformungswiderstand als der Verformungsabschnitt des Schaftes auf. Damit läßt sich die Reihenfolge der Verformungen steuern. Zunächst wird der Verformungsabschnitt des Schaftes verformt, um den Schließkopf der Blindnietmutter zu bilden. Der Fortsatz dient dabei als Widerlager, mit dem die Befestigungsschraube den Setzkopf mit ausreichender Kraft gegen das Blech drückt. Wenn der Setzvorgang abgeschlossen ist, der Schließkopf also ausgebildet ist, dann ist eine weitere Verformung des Schaftes im Grunde nicht möglich. Die durch Weiterdrehen der Befestigungsschraube aufgebrachte Kraft wird dann verwendet, um den Fortsatz zu verformen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die Befestigungsschraube sich nicht oder allenfalls am Ende des Befestigungsvorgangs auf den Bauteil dreht. Eine Beschädigung des Bauteils wird damit verhindert.

Vorzugsweise weist der Fortsatz einen größeren Außendurchmesser als der Schaft auf. Dies ist eine relativ einfach Maßnahme, um den Verformungswiderstand des Fortsatzes zu erhöhen. Gleichzeitig wird die Angriffsfläche für den Schraubenkopf der Befestigungsschraube erhöht.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Fortsatz den gleichen Außendurchmesser wie der Setzkopf aufweist. Damit wird im Grunde der größtmögliche Durchmesser des Fortsatzes realisiert. Die Blindnietmutter bekommt ein gefälliges Aussehen. Es entstehen keine störenden Vorsprünge auf der Umfangsfläche der Blindnietmutter.

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß der Fortsatz eine größere Wandstärke als der Schaft im Verformungsbereich aufweist. Auch mit dieser Maßnahme ist es möglich, den Verformungswiderstand des Fortsatzes gegenüber demjenigen des Schaftes zu erhöhen.

Vorzugsweise ist der Fortsatz und/oder der Schaft im Querschnitt polygonal ausgebildet. In vielen Fällen ist es zur Verdrehsicherung der Blindnietmutter im Blech erforderlich, den Außenquerschnitt der Blindnietmutter zumindest in dem Bereich, der im Blech festgehalten ist, mit einer mehreckigen Form auszubilden, beispielsweise als Sechseck. Wenn man diese polygonale Form weiter über den Setzkopf hinaus wandern läßt, dann wird zum einen die Fertigung vereinfacht. Zum anderen hat man die Möglichkeit, ein Werkzeug, beispielsweise einen Sechskantschlüssel, dort angreifen zu lassen, wenn man die Befestigungsschraube im nicht gesetzten Zustand der Blindnietmutter ein- oder ausschrauben möchte.

Vorzugsweise weist der Fortsatz eine Ausformung auf, die eine Verformungsrichtung beeinflußt. Damit ist man in der Lage zu bestimmen, ob der Fortsatz radial nach innen oder nach außen verformt werden soll. Je nachdem welche Befestigungsart gewünscht ist, kann die Ausformung in die eine oder in die andere Richtung vorteilhaft sein.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Fortsatz an seiner Stirnseite angefast ist. Diese Fase kann dann unter Umständen als Angriffsfläche für den Schraubenkopf dienen, um eine Verformung in eine vorbestimmte Richtung zu bewirken.

Vorzugsweise ist der Verformungsbereich und/oder der Fortsatz geschlitzt. Durch das Schlitzen, das vorzugsweise in axialer Richtung erfolgt, läßt sich der Verformungswiderstand des Verformungsbereichs und/oder des Fortsatzes beeinflussen.

Die Aufgabe wird bei einer Befestigungseinheit mit einer Blindnietmutter der oben geschilderten Art und einer Schraube gelöst, die einen Gewindeschaft und einen Schraubenkopf mit einem gegenüber dem Gewindeschaft vergrößerten Außendurchmesser gelöst, der mindestens so groß wie der Außendurchmesser des Fortsatzes ist.

Wie oben im Zusammenhang mit der Blindnietmutter beschrieben worden ist, läßt sich mit einer derartigen Befestigungseinheit in einem einzigen Arbeitsgang eine Befestigung eines Bauteils an einem Blech erreichen. Wenn die Schraube in die Blindnietmutter eingeschraubt wird, dann erzeugt der Verformungsbereich auf der Rückseite des Blechs den Schließkopf, während der Setzkopf mit Hilfe des Fortsatzes über den gesamten Einschraubvorgang mit der notwendigen Kraft an die Vorderseite des Blechs angedrückt wird.

Vorzugsweise weist der Schraubenkopf einen größeren Außendurchmesser als der Setzkopf der Mutter auf. Man ist dann in der Lage, den Setzkopf vollständig durch ein Loch in dem Bauteil hindurchzuführen und dennoch sicherzustellen, daß der Schraubenkopf mit den überstehenden Bereichen auf das Bauteil wirkt. Im Prinzip reicht es aber auch aus, wenn der Schraubenkopf den gleichen Durchmesser wie der Setzkopf aufweist. In diesem Fall muß allerdings der Fortsatz einen geringeren Außendurchmesser aufweisen. Die Blindnietmutter muß nach Herausdrehen der Schraube von der Rückseite des Bauteils her eingebracht werden. Wenn hingegen der Durchmesser des Schraubenkopfs größer ist, dann läßt sich die Blindnietmutter von einer Seite her durch das Bauteil und durch das Blech hindurchstecken.

Vorzugsweise liegt der Schraubenkopf am Fortsatz an. Wenn also die Schraube und die Blindnietmutter vormontiert sind, dann können beide Teile mit einer gewissen, wenn auch kleinen Spannung gegeneinander verschraubt sein, so daß die Schraube zuverlässig in der Blindnietmutter gehalten ist und die Gefahr klein bleibt, daß die Schraube verlorengeht.

Vorzugsweise ist ein Schraubensicherungskleber auf dem Gewinde der Schraube außerhalb des Gewindes der Mutter aufgetragen. Die Schraube kann im nicht montierten Zustand der Blindnietmutter nur eine vorbestimmte Strecke weit in das Gewinde der Blindnietmutter hineingeschraubt sein. Es bleibt zwangsläufig ein Bereich auf dem Gewinde der Schraube, der noch nicht in Eingriff mit dem Gewinde der Mutter ist. Auf diesen Abschnitt kann man einen Schraubensicherungskleber aufbringen, der beispielsweise in Mikrokapseln verpackt ist, die beim Einschrauben dieses Bereichs in das Gewinde der Blindnietmutter aufplatzen. Mit dem Einschrauben bekommt man dann eine automatische Sicherung der Schraube in der Blindnietmutter.

Bevorzugterweise weist der Schraubenkopf an seiner der Mutter zugewandten Unterseite eine Vertiefung auf. Diese Vertiefung kann zwei Aufgaben haben. Zum einen kann sie einen Teil des Fortsatzes aufnehmen, auch wenn dieser Fortsatz umgeformt worden ist. Damit wird sichergestellt, daß der Fortsatz immer am Schraubenkopf der Schraube anliegt, auch wenn die Schraube bis zum Anschlag an das Bauteil angeschraubt worden ist. Zum anderen läßt sich mit dieser Vertiefung eine gewisse Steuerungsmöglichkeit erzielen, um die Verformung des Fortsatzes zu beeinflussen.

Vorzugsweise ist die Vertiefung zumindest abschnittsweise von einem in Richtung der Mutter ragenden Vorsprung begrenzt und der Fortsatz ist radial innerhalb des Vorsprungs angeordnet. Mit dieser Ausbildung stellt man sicher, daß der Fortsatz auch beim Verformen zumindest mit seinem stirnseitigen Ende immer innerhalb eines gewissen Bereiches bleibt, nämlich immer innerhalb der durch den Vorsprung umgrenzten Vertiefung. Der radial außerhalb liegende Bereich des Schraubenkopfes steht dann für die Anlage am Bauteil zur Verfügung.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Vertiefung einen abgeschrägten Boden aufweist. Der Fortsatz kann dann entlang dieser Abschrägung rutschen, wenn der Fortsatz verformt wird.

Bevorzugterweise weist die Schraube unterhalb des Schraubenkopfes eine Nut im Gewindeschaft auf. Diese Nut dient als Verriegelungsnut, in die das obere Ende des Fortsatzes eingreifen kann, wenn der Fortsatz entsprechend umgeformt worden ist.

Auch ist bevorzugt, daß ein Bauteil den Setzkopf der Blindnietmutter umgibt, wobei die Dicke des Werkstücks zumindest im Bereich der Befestigungseinheit kleiner als Länge des Setzkopfes ist. Der Setzkopf umfaßt auch den Fortsatz. Mit dieser Ausbildung ist sichergestellt, daß die Schraube zunächst auf den Fortsatz und damit auf den Setzkopf wirkt, wenn die Blindnietmutter im Blech befestigt wird. Das Bauteil wird bei der Drehung der Schraube zunächst nicht beaufschlagt. Eine derartige Beaufschlagung erfolgt erst dann, wenn der Fortsatz entsprechend verformt worden ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit einer Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Befestigungseinheit vor dem Befestigen eines Bauteils,

Fig. 2 die Befestigungseinheit beim Befestigen des Bauteils und

Fig. 3 die Befestigungseinheit nach dem Befestigen des Bauteils.

Eine Befestigungseinheit 1 zum Befestigen eines Bauteils 2 (auch als "Werkstück" bezeichnet) an einem Blech 3 weist eine Blindnietmutter 4 und eine Schraube 5 auf. Mit "Blech" sollen dabei nicht nur Bleche aus Metall gemeint sein, sondern auch entsprechend dünne Materialien aus anderen Werkstoffen, wie Kunststoff, Holz oder ähnlichem, bei denen ein Gewinde erforderlich ist, um eine lösbare Verbindung herzustellen, die aber zu dünn oder zu schwach sind, um ein Gewinde darin ausbilden zu können.

Die Blindnietmutter 4 weist ein Innengewinde 6 auf, das an dem unteren Ende eines Schaftes 7 angeordnet ist. Der Schaft 7 weist oberhalb des Innengewindes 6 einen Verformungsbereich 8. Oberhalb des Verformungsbereichs 8 weist die Blindnietmutter 4 einen Setzkopf 9 auf. Der Setzkopf 9 weist einen Fortsatz 10 auf, der nach oben ragt, also der Seite des Setzkopfes 9 gegenüber liegt, an der der Schaft 7 angeordnet ist.

Die Richtungsangaben "oben" und "unten" beziehen sich auf die Darstellung der Zeichnung und dienen zur Vereinfachung der Erläuterung. Wenn die Blindnietmutter 4 eine andere Ausrichtung im Raum hat, müssen die Richtungsangaben entsprechend geändert werden.

Der Schaft 7 ist in einem Bereich unterhalb des Setzkopfes 9 mit einer polygonalen Außenkontur versehen, beispielsweise hat er eine sechseckige Form. Diese sechseckige Form paßt in eine entsprechend sechseckig ausgeführte Durchgangsöffnung 11 im Blech 3, so daß die Blindnietmutter 4 im Blech 3 drehfest gehalten ist, wenn sie in die Durchgangsöffnung 11 eingesteckt ist.

Die Schraube 5 weist ein Außengewinde 12 auf, mit dem sie in das Innengewinde 6 der Blindnietmutter 4 eingeschraubt ist. Hierbei ist das Außengewinde 12 an einem Gewindeschaft 13 angeordnet, der oben in einem Schraubenkopf 14 endet. Der Schraubenkopf 14 weist einen Außendurchmesser auf, der wesentlich größer ist als der Außendurchmesser des Fortsatzes 10. Die Schraube 5 ist so weit in die Blindnietmutter 4 hineingeschraubt, daß der Fortsatz 10 mit seiner Stirnseite unter einer kleinen Spannung am Schraubenkopf 14 anliegt. Der Schraubenkopf 14 weist hierzu eine Vertiefung 15 auf, die einen abgeschrägten Boden 16 aufweist. Die Vertiefung 15 ist von einem Vorsprung 17 umgeben. Dieser Vorsprung kann umlaufend ausgebildet sein. Es reicht in manchen Fällen aber auch aus, wenn der Vorsprung 17 in Umfangsrichtung unterbrochen ist.

Die Stirnseite des Fortsatzes 10 kann, wie dies in der linken Hälfte der Fig. 1 dargestellt ist, die gleiche Abschrägung wie der Boden 16 der Vertiefung 15 aufweisen. Er kann aber auch, wie dies in der rechten Hälfte der Fig. 1 dargestellt ist, eben ausgebildet sein. Im ersten Fall weist die Stirnseite des Fortsatzes 10 eine Fase 18 auf.

An der Oberseite des Schraubenkopfes 14 ist eine Vertiefung 19 mit einer Drehmomentangriffsfläche 20 angeordnet, beispielsweise ein Innensechskant, in die ein Werkzeug eingesetzt werden kann, um die Schraube in Richtung des Pfeiles 21 oder in entgegengesetzter Richtung zu drehen. Bei einer Drehung im Uhrzeigersinn wandert die Schraube 5 weiter in Blindnietmutter 4 hinein, wenn es sich um ein Rechtsgewinde handelt.

Der Setzkopf 9 der Blindnietmutter 4 weist einen Durchmesser auf, der so groß ist, daß der Setzkopf 9 auf dem Blech 3 aufsitzt, wenn die Blindnietmutter 4 in die Durchgangsöffnung 11 des Blechs 3 eingesteckt ist. Das Bauteil 2, das am Blech 3 befestigt werden soll, weist eine Öffnung 22 auf, die größer ist als der Außendurchmesser des Fortsatzes 10, aber kleiner als der Durchmesser des Schraubenkopfes 14.

Der Fortsatz 10 weist einen Verformungswiderstand auf, der größer ist als der Verformungswiderstand des Verformungsbereichs 8.

Der Gewindeschaft 13 weist etwas unterhalb des Schraubenkopfes 14 eine umlaufende Nut 23 auf. Das Außengewinde 12 ist mit einem Schraubensicherungskleber 24 versehen und zwar in einem Bereich, der in der in Fig. 1 dargestellten Einschraubposition der Schraube in der Blindnietmutter 4 außerhalb des Innengewindes 6 liegt.

Zur Befestigung des Bauteils 2 am Blech 3 wird die Befestigungseinheit vormontiert, d. h. die Schraube 5 wird so weit in die Blindnietmutter 4 eingeschraubt, daß der Vorsprung 10 innerhalb der Vertiefung 15 am Schraubenkopf 14 anliegt. In diesem Zustand befindet sich der Schraubensicherungskleber 14 noch außerhalb des Innengewindes 6. Der Verformungsbereich 8 ist noch nicht verformt, sondern die Blindnietmutter 4 paßt noch problemlos durch die Durchgangsöffnung 11 im Blech 3.

Die Befestigungseinheit 1 wird nun durch die Bohrung 22 des Bauteils 2 geführt und dann in die Durchgangsöffnung 11 am Blech 3 eingesteckt. Wie aus der Zeichnung zu erkennen ist, hat dabei der Setzkopf 9 der Blindnietmutter 4 aufgrund des Fortsatzes 10 eine Höhe, die größer ist als die Dicke des Bauteils 2. Wenn man nun die Schraube 5 dreht, beispielsweise mit Hilfe eines motorbetriebenen Schraubers, dessen Drehmoment überwacht werden kann, dann schraubt sich das Außengewinde 12 in das Innengewinde 6 hinein. Da der Vorsprung 10 am Schraubenkopf 14 anliegt, der Fortsatz 10 aber einen höheren Verformungswiderstand aufweist als der Verformungsbereich 8, wird sich zunächst der Verformungsbereich 8 verformen und ein Schließkopf 25 bilden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Da gleichzeitig der Setzkopf 9 mit der erforderlichen Kraft gegen das Blech 3 gedrückt werden kann, entsteht die Nietverbindung, die durch den Setzkopf 9 und den Schließkopf 25 gebildet ist, mit der gewünschten Zuverlässigkeit und Festigkeit. Das Bauteil 2 wird bei der Drehbewegung des Schraubenkopfes 14 noch nicht beaufschlagt. Es besteht nach wie vor ein gewisser Abstand zwischen dem Schraubenkopf 14 und dem Bauteil 2. Dieser Abstand kann, wie in Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, durchaus eine gewisse Größe annehmen, so daß man die gleiche Befestigungseinheit 1 bei verschieden dicken Bauteilen 2 verwenden kann.

Wenn der Schließkopf 25 fertig ausgebildet worden ist, wie dies in Fig. 2 zu erkennen ist, dann steigt das zum Drehen der Schraube 5 erforderliche Drehmoment an. Dies kann beispielsweise durch den Drehmoment überwachten Schrauber registriert werden.

Ein Weiterdrehen der Schraube 5 führt dann dazu, daß der Fortsatz 10 verformt wird. Diese Verformung ist in Fig. 3 dargestellt. Durch den schrägen Boden 16 der Vertiefung 15 ist sichergestellt, daß die Verformung des Fortsatzes 10 radial immer nur nach innen erfolgt. Ein Ausweichen nach außen ist durch den Vorsprung 17 ausgeschlossen.

In Abhängigkeit von der Ausbildung des Fortsatzes 10 kann man unter Umständen sogar gewährleisten, daß der Fortsatz 10 in die Nut 23 eintritt, wie dies gestrichelt in der rechten Hälfte der Fig. 3 dargestellt ist.

Durch die Verformung des Fortsatzes 10 kommt der Schraubenkopf 14 über kurz oder lang zur Anlage an das Bauteil 2 und kann dieses dann gegen das Blech 3 festklemmen, so daß das Bauteil 2 zuverlässig am Blech 3 befestigt ist.

Durch den später wirksam werdenden Schraubensicherungskleber 24 und gegebenenfalls durch die Sicherungsnut 23, in die der Fortsatz 10 eingreift, ist eine hervorragende Sicherung der Schraube 5 gegen ein versehentliches Lösen gegeben.

Ein beabsichtigtes Lösen der Verbindung erfolgt dadurch, daß die Schraube 5 in entgegengesetzte Richtung gedreht wird. Wenn die Schraube 5 aus der Blindnietmutter 4 herausgedreht worden ist, dann läßt sich das Bauteil 2 vom Blech 3 entfernen.

Der Fortsatz 10 kann einfach als rohrförmiges Teil ausgeführt werden. Er kann aber auch eine abgewandelte Form haben, beispielsweise ein Sechskant. Der Verformungsbereich 8 und/oder der Fortsatz 10 können axial verlaufende Schlitze aufweisen, die das Verformungsverhalten steuern können. Aufgrund des größeren Durchmessers des Fortsatzes 10 wird der Fortsatz 10 bei ansonsten gleicher Wandstärke einen größeren Verformungswiderstand aufweisen als der Verformungsbereich 8. Man kann aber zusätzlich noch dafür sorgen, daß der Fortsatz 10 eine größere Wandstärke aufweist.

Es ist zwar vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich, daß der Außendurchmesser des Fortsatzes 10 mit dem Außendurchmesser des Setzkopfes 9 übereinstimmt. Wichtig ist, daß die Blindnietmutter 4 durch den Schraubenkopf 14 und den Fortsatz 10 immer in Anlage an dem Blech 3 gehalten werden kann.


Anspruch[de]
  1. 1. Blindnietmutter mit einem Schaft, der ein Gewinde und einen Verformungsbereich aufweist, und einem Setzkopf, der einen größeren Außendurchmesser als der Schaft aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Setzkopf (9) auf seiner dem Schaft (7) gegenüberliegenden Seite einen verformbaren Fortsatz (10) aufweist.
  2. 2. Blindnietmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (10) rohrförmig ausgebildet ist.
  3. 3. Blindnietmutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (10) einen größeren Verformungswiderstand als der Verformungsabschnitt (8) des Schaftes (7) aufweist.
  4. 4. Blindnietmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (10) einen größeren Außendurchmesser als der Schaft (7) aufweist.
  5. 5. Blindnietmutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (10) den gleichen Außendurchmesser wie der Setzkopf (9) aufweist.
  6. 6. Blindnietmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (10) eine größere Wandstärke als der Schaft (7) im Verformungsbereich (8) aufweist.
  7. 7. Blindnietmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (10) und/oder der Schaft (7) im Querschnitt polygonal ausgebildet ist.
  8. 8. Blindnietmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (10) eine Ausformung (18) aufweist, die eine Verformungsrichtung beeinflußt.
  9. 9. Blindnietmutter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (10) an seiner Stirnseite angefast ist.
  10. 10. Blindnietmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsbereich (8) und/oder der Fortsatz (10) geschlitzt ist.
  11. 11. Befestigungseinheit mit einer Blindnietmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und einer Schraube, die einen Gewindeschaft (13) und einen Schraubenkopf (14) mit einem gegenüber dem Gewindeschaft (13) vergrößerten Außendurchmesser aufweist, der mindestens so groß wie der Außendurchmesser des Fortsatzes (10) ist.
  12. 12. Befestigungseinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (14) einen größeren Außendurchmesser als der Setzkopf (9) der Blindnietmutter (4) aufweist.
  13. 13. Befestigungseinheit nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (14) am Fortsatz (10) anliegt.
  14. 14. Befestigungseinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schraubensicherungskleber (24) auf dem Gewinde (12) der Schraube (5) außerhalb des Gewindes (6) der Blindnietmutter (4) aufgetragen ist.
  15. 15. Befestigungseinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (14) an seiner der Blindnietmutter (4) zugewandten Unterseite eine Vertiefung (15) aufweist.
  16. 16. Befestigungseinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (15) zumindest abschnittsweise von einem in Richtung der Blindnietmutter (4) ragenden Vorsprung (17) begrenzt ist und dem Fortsatz (10) radial innerhalb des Vorsprungs (17) angeordnet ist.
  17. 17. Befestigungseinheit nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (15) einen abgeschrägten Boden (16) aufweist.
  18. 18. Befestigungseinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (5) unterhalb des Schraubenkopfes (14) eine Nut (23) im Gewindeschaft (13) aufweist.
  19. 19. Befestigungseinheit nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bauteil den Setzkopf (9) der Blindnietmutter (4) umgibt, wobei die Dicke des Bauteils zumindest im Bereich der Befestigungseinheit (1) kleiner ist als die Länge des Setzkopfes (9).






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