DE102012106333A1

DE102012106333A1 - Connecting element for connecting e.g. plastic plates, has drilling element forming ring beading and conical expansion holding flat components together by flange such that completely received pin remains in cavity

Info

Publication number: DE102012106333A1
Application number: DE201210106333
Authority: DE
Inventors: Eberhard Christ; Mario Maiwald; Uwe Rausch
Original assignee: Ejot GmbH and Co KG
Current assignee: Ejot GmbH and Co KG
Priority date: 2012-07-02
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2014-01-02

Abstract

The element has a flange (3) formed at a casing (1). A drive profile is provided at a flange side end of the element for receiving a torque acting on the element. A drilling element (9) is accommodated in a tubular cavity of the casing, and longitudinally displaceably rotatable by an actuating profile. The drilling element exerts a pressure on an end of the casing by axial compression force on a drilling tip (6). The drilling element forms a ring beading and a conical expansion holding flat components (7, 8) together by the flange such that a completely received pin (5) remains in the cavity. The casing is made of plastic.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungselement zur Verbindung von zwei aufeinander liegenden flachen Bauteilen mit einer Hülse, die mit einem ein Antriebsprofil für die Aufnahme eines auf das Verbindungselement wirkenden Drehmomentes versehen ist und die in ihrem rohrförmigen Hohlraum einen über ein Mitnahmeprofil mitdrehbaren längsverschiebbaren Stift aufweist, der an seinem aus dem Hohlraum herausragenden Ende eine abgesetzte Bohrspitze aufweist. The invention relates to a connecting element for connecting two superimposed flat components with a sleeve which is provided with a drive profile for receiving a torque acting on the connecting element and having in its tubular cavity a co-rotatable via a driving profile longitudinally displaceable pin, which has at its protruding from the cavity end a stepped drill bit.

Ein derartiges Verbindungselement ist in der WO 2008/025 327 A2 dargestellt und beschrieben. Ferner sind entsprechende Verbindungselemente auch aus der DE 694 20 039 und der US 3 750 518 bekannt. Such a connecting element is in the WO 2008/025 327 A2 shown and described. Furthermore, corresponding connecting elements are also from the DE 694 20 039 and the US 3,750,518 known.

Dieses bekannte Verbindungselement enthält eine durch wenigstens zwei aufeinander liegende Bauteile durchgeführte Hülse, die in ihrem rohrförmigen Hohlraum ein längsverschiebbares Bohrelement mit einem Mitnahmeprofil aufweist, das an seinem führenden Ende eine Bohrspitze mit einem dem Außendurchmesser der Hülse entsprechenden Bohrdurchmesser besitzt. Ferner weist das Bohrelement einen Stift auf, an welchen die Bohrspitze anschließt, wobei der Stift die Hülse durchragt. Das Setzen dieses Verbindungselements erfolgt derart, dass die Bohrspitze auf das obere Bauteil unter Druck in Drehung versetzt wird, so dass die Bohrspitze die von dem Stift getragene Hülse durch die beiden Bauteile hindurchtreten lässt, bis ein am rückwärtigen Ende der Hülse angebrachter Flansch auf dem oberen Bauteil aufliegt und damit den Vorgang des Einschiebens der Hülse in die beiden Bauteile beendet. Daraufhin wird bei Festhalten der Hülse der Stift zurückgezogen, bis unter dem Einfluss der auf den Stift wirkenden Rückziehkraft der Stift an einer Sollbruchstelle abreißt, wobei diese Sollbruchstelle innerhalb der Hülse im Bereich des oberen Bauteiles liegt. Auf diese Weise sind die beiden Bauteile unter der Wirkung der Hülse miteinander verbunden, wobei auf der einen Seite der Flansch der Hülse und auf der anderen Seite eine von der Bohrspitze herbeigeführte Aufweitung der Hülse dafür sorgen, dass der die beiden Bauteile verbindende Teil der Hülse nicht mehr aus den Bauteilen herausfallen kann, womit die Verbindung zwischen den beiden Bauteilen gesichert ist. This known connecting element comprises a sleeve carried out by at least two superimposed components, which has in its tubular cavity a longitudinally displaceable drilling element with a driving profile, which has at its leading end a drill bit with a diameter corresponding to the outer diameter of the sleeve. Furthermore, the drilling element has a pin, which is adjoined by the drill bit, wherein the pin extends through the sleeve. The setting of this fastener is done by rotating the drill bit onto the upper member under pressure so that the drill bit allows the sleeve carried by the pin to pass through the two members until a flange mounted on the rear end of the sleeve rests on the upper one Component rests and thus ends the process of inserting the sleeve into the two components. Then, when the sleeve is held, the pin is retracted until, under the influence of the retraction force acting on the pin, the pin breaks off at a predetermined breaking point, this predetermined breaking point lying within the sleeve in the region of the upper component. In this way, the two components are joined together under the action of the sleeve, wherein on the one hand the flange of the sleeve and on the other side brought about by the drill widening of the sleeve ensure that the part connecting the two components of the sleeve not more can fall out of the components, whereby the connection between the two components is secured.

Der Abrissteil des Stiftes muss dann irgendwie entsorgt werden.The Abrissteil the pin must then be disposed of somehow.

Zudem ist durch die Größe der Sollbruchstelle, die einerseits so groß sein muss, um das Drehmoment und den Anpressdruck zu übertragen, sowie durch die Toleranz der Geometrie und Festigkeitsparameter der Sollbruchstelle eine bestimmte Größe für die Abreißkraft gegeben, die erheblichen, im Prozess nicht beeinflussbaren Schwankungen unterliegt. Damit ist eine anwendungsspezifische kraft- und / oder weggesteuerte Verformung nicht möglich. Die Sollbruchstelle stellt ferner einen Angriffspunkte für Korrosion dar.In addition, given by the size of the predetermined breaking point, on the one hand must be so large to transmit the torque and the contact pressure, and given by the tolerance of the geometry and strength parameters of the predetermined breaking point a certain size for the tearing force, the considerable, not influenced in the process fluctuations subject. Thus, an application-specific force and / or path-controlled deformation is not possible. The predetermined breaking point furthermore represents a point of attack for corrosion.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement zur Verbindung von wenigstens zwei flachen Bauteilen zu schaffen, bei dem durch die Kombination von Hülse und Bohrelement ohne zusätzlichen Materialaufwand und Abfall die Verbindung von den zwei flachen Bauteilen mit möglichst geringer Korrosionsneigung hergestellt werden kann. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, dass das Bohrelement bei axialem Druck auf die Bohrspitze einen solchen Druck auf das betreffende Ende der Hülse ausübt, dass diese eine radiale Erweiterung bildet, die mit dem Flansch des Verbindungselements die beiden Bauteile zusammenhält, wobei der vollständig erhaltene Stift des Bohrelements in der Hülse verbleibt.The invention has for its object to provide a connecting element for connecting at least two flat components, in which the combination of sleeve and drilling element without additional material and waste the connection of the two flat components can be made with the least possible tendency to corrosion. This is done according to the invention in that the drilling element exerts such pressure on the end of the sleeve under axial pressure on the drill bit, that this forms a radial extension, which holds the two components together with the flange of the connecting element, wherein the completely obtained pin of the drilling element remains in the sleeve.

Indem der Stift vollständig in der Hülse verbleibt und nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, abgerissen wird, wird eine Bruchstelle vermieden. Eine Bruchstelle sorgt für ein erhöhtes Korrosionsrisiko des Bohrelements, welches durch die erfindungsgemäße Gestaltung vermieden werden kann.By leaving the pin completely in the sleeve and not tearing it off, as is known in the art, a break is avoided. A breakage ensures an increased risk of corrosion of the drilling element, which can be avoided by the design according to the invention.

Das Verbindungselement weist am flanschseitigen Ende ein Antriebsprofil auf, wodurch sich dieses problemlos in Drehung versetzen lässt, die über eine formschlüssige Verbindung auf das Bohrelement des Verbindungselements übertragbar ist, z. B. durch entsprechende Oberflächengestaltung des Stiftes in Verbindung mit insbesondere einem Innenprofil der Hülse. Besonders vorteilhaft erweisen sich axiale Rippen und / oder Nuten am Stift.The connecting element has at the flange end to a drive profile, which this can easily put in rotation, which is transferable via a positive connection to the drilling element of the connecting element, for. B. by appropriate surface design of the pin in conjunction with in particular an inner profile of the sleeve. Axial ribs and / or grooves on the pin prove to be particularly advantageous.

Als Antriebsprofil kann ein Innenantriebsprofil oder ein Außenantriebsprofil vorgesehen sein. Als Außenantriebsprofil eignet sich in besonderem Maße eine derart profilierte Gestaltung des Flansches, die sich zur Übertragung eines Drehmoments eignet, z.B. ein Sechskantprofil. Auf diese Weise kann der Flansch gleichermaßen als Anlagefläche und Antrieb genutzt werden.As a drive profile, an internal drive profile or an external drive profile can be provided. As external drive profile is particularly suitable such a profiled design of the flange, which is suitable for transmitting a torque, for. a hexagon profile. In this way, the flange can be used equally as a contact surface and drive.

Ein auf die Hülse über das Antriebsprofil wirkendes Drehmoment wird über ein Mitnahmeprofil auf das Bohrelement übertragen. Als Mitnahmeprofil kann ein Längsprofil am Stift des Bohrelements vorgesehen sein, das formschlüssig in die Hülse eingreift. Zur Herstellung des Formschlusses kann auch die Hülse mit einem korrespondierenden Lösungsprofil versehen sein.A torque acting on the sleeve via the drive profile is transmitted to the drilling element via a carrier profile. As a driving profile, a longitudinal profile may be provided on the pin of the drilling element, which engages positively in the sleeve. To produce the positive connection, the sleeve can also be provided with a corresponding solution profile.

Durch die Übertragung des Drehmoments auf das Bohrelement wird das Verbindungselement unter Druck durch die zu verbindenden Bauteile getrieben.By the transmission of the torque to the drilling element, the connecting element is driven under pressure through the components to be connected.

Nach Durchdringen der Bauteile, bis der Flansch am oberen Bauteil anliegt, wird das Verbindungselement dann einem axialen Druck auf die Bohrspitze durch irgendeinen Stößel oder eine Zange ausgesetzt, so dass die Hülse im Bereich des Hindurchtritts durch das untere Bauteil mittels einer Übergangsfläche am Übergang zwischen Stift und Bohrspitze derart verformt wird, dass die Verformung eine radiale Erweiterung bildet. Durch die Verformung der Hülse am herausragenden Ende wird ein Herausziehen der Hülse in Richtung des Flansches verhindert. Damit ist der Zusammenhalt der zwei flachen Bauteile durch das erfindungsgemäße Verbindungselement herbeigeführt, das wegen seinem Flansch auf der einen Seite und der radialen Erweiterung auf der anderen Seite aus den beiden Bauteilen nicht mehr herausgezogen werden kann und diese damit sicher zusammenhält. After penetrating the components until the flange abuts the upper member, the connector is then subjected to axial pressure on the drill bit by any plunger or pliers so that the sleeve in the area of passage through the lower component by means of a transition surface at the transition between pin and drill bit is deformed such that the deformation forms a radial extension. The deformation of the sleeve at the protruding end prevents the sleeve from being pulled out in the direction of the flange. Thus, the cohesion of the two flat components is brought about by the connecting element according to the invention, which can not be pulled out because of its flange on one side and the radial extension on the other side of the two components and thus holds together securely.

Die Übergangsfläche kann als planer Vorsprung der Bohrspitze oder durch einen konischen Übergangsbereich von Stiftende zur Bohrspitze gebildet werden.The transition surface can be formed as a planar projection of the drill bit or through a conical transition region from the pin end to the drill bit.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Hülse und das Bohrelement aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt.In a further embodiment of the invention, the sleeve and the drilling element made of different materials.

Durch eine unterschiedliche Materialwahl von Hülse und Bohrelement, kann die Hülse aus einem weichen Material hergestellt sein, wohingegen das Bohrelement vorzugsweise aus einem harten Material hergestellt ist, um eine gute Bohrleistung zu gewährleisten.By a different choice of material of sleeve and drilling element, the sleeve may be made of a soft material, whereas the drilling element is preferably made of a hard material to ensure a good drilling performance.

Nicht nur durch den erhalten bleibenden Stift sondern auch durch die Wahl der Hülse, kann die Korrosionseigenschaft des Bauteilverbundes einschließlich des Verbindungselements erheblich verbessert werden.Not only by the persisting pin but also by the choice of the sleeve, the corrosion property of the component composite including the connecting element can be significantly improved.

Indem das vorzugsweise metallene Bohrelement im Bauteilverbund von der Hülse vollständig umschlossen bleibt, kann eine vorteilhafte Verbindung von Bauteilverbunden mit hoher Korrosionsneigung, derart hergestellt werden, dass eine Korrosion an den Verbindungsstellen weitgehend vermieden wird.By the preferably metal drilling element in the component composite of the sleeve is completely enclosed, an advantageous connection of component composites with a high tendency to corrosion, are prepared in such a way that corrosion at the joints is largely avoided.

Besonders bei Bauteilen aus unterschiedlichen Leichtmetalllegierungen hat sich die Verwendung einer Aluminiumhülse in Kombination mit einem Metallbohrelement, vorzugsweise Stahl, als praktikabel erwiesen.Especially with components made of different light metal alloys, the use of an aluminum sleeve in combination with a metal drill, preferably steel, has proven to be practicable.

Für Bauteilverbunde mit hohem Potentialunterschied wie beispielsweise bei einer Verbindung von CFK-Bauteilen mit Metall eignet sich ein elektrisch nicht leitfähiges Hülsenmaterial, insbesondere ein Kunststoff, z.B. Polyamid.For composite components with a high potential difference, such as in a connection of CFRP components with metal, an electrically non-conductive sleeve material, in particular a plastic, e.g. Polyamide.

Um eine isolierende Verbindung zwischen wenigstens zwei flachen Bauteilen bereitzustellen und zudem eine Weiterbehandlung des Bauteilverbunds bei hoher Temperatur im Bereich von 150°C bis 250°C zu ermöglichen kann ein Hülsenmaterial aus einem temperaturbeständigen Kunststoff eingesetzt werden. In order to provide an insulating connection between at least two flat components and also to enable a further treatment of the component composite at high temperature in the range of 150 ° C to 250 ° C, a sleeve material made of a temperature-resistant plastic can be used.

Durch die hohe Temperaturbeständigkeit der isolierenden Verbindung kann der Bauteilverbund weiteren Prozessen zugeführt werden, die einen hohen Temperatureintrag mit sich bringen.Due to the high temperature resistance of the insulating compound of the component composite can be supplied to other processes that bring a high temperature entry with it.

Obwohl ein temperaturbeständiger Kunststoff bei Verarbeitung unter Raumtemperatur spröde wird, wodurch eine Verformung und somit eine Verarbeitung bei Raumtemperatur an sich nicht möglich ist, kann auch ein solcher Werkstoff als Hülsenmaterial verwendet werden.Although a temperature-resistant plastic becomes brittle when processed below room temperature, whereby a deformation and thus a processing at room temperature per se is not possible, such a material can be used as a sleeve material.

In die Kunststoffhülse ist erfindungsgemäß ein Bohrelement aus einem metallischen Werkstoff eingesetzt, wodurch nicht nur eine Durchdringung von Metallblechen sondern auch eine gute Wärmeableitung an die Hülse gewährleistet ist. In the plastic sleeve according to the invention a drilling element made of a metallic material is used, whereby not only a penetration of metal sheets but also a good heat dissipation is ensured to the sleeve.

Indem die Kunststoffhülse in Drehung gesetzt wird, bohrt sich die Bohrspitze durch die wenigstens zwei Bauteile. Beim Bohrvorgang entsteht Wärme, die auf die Kunststoffhülse übertragen wird. Dadurch erwärmt sich die Hülse während des Bohrvorgangs, wodurch sie auf eine Temperatur gebracht wird, die ein Verformen der Kunststoffhülse ermöglicht.By rotating the plastic sleeve, the drill bit drills through the at least two components. During the drilling process heat is generated, which is transferred to the plastic sleeve. As a result, the sleeve heats up during the drilling process, bringing it to a temperature that allows deformation of the plastic sleeve.

Nach Durchdringen der Bauteile mit der Bohrspitze wird durch eine axiale Bewegung des Bohrkopfes in Richtung des Hülsenbundes relativ zur Hülse, der aus dem Bauteilverbund herausragende Teil der erwärmten Hülse verformt und damit radial erweitert. After penetrating the components with the drill bit is deformed by an axial movement of the drill head in the direction of the sleeve collar relative to the sleeve, which protrudes from the component composite outstanding part of the heated sleeve and thus radially expanded.

Durch die Erweiterung der Hülse wird nun der Bauteilverbund dauerhaft zwischen dem Bund der Hülse und der erzeugten Erweiterung, auch nach Abkühlen der Hülse, gehalten.By expanding the sleeve of the composite component is now permanently between the collar of the sleeve and the extension produced, even after cooling the sleeve held.

Auf diese Weise kann auch eine temperaturbeständige isolierende Verbindung in einem Arbeitsschritt bei Raumtemperatur hergestellt werden. In this way, a temperature-resistant insulating compound can be prepared in one step at room temperature.

Durch die erfindungsgemäße Verbindung werden die Korrosionseigenschaften des Bauteilverbundes verbessert und eine Weiterbehandlung des Bauteils durch Prozesse mit hohem Temperatureintrag ermöglicht.By means of the compound according to the invention, the corrosion properties of the component composite are improved and a further treatment of the component by processes with a high temperature input is made possible.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.Further advantages, features and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiments illustrated in the drawings.

In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet: In the description, the claims, and the drawing, the terms and associated reference numerals used in the list of reference numerals below are used. In the drawing:

1a die Hülse als Bestandteil des Verbindungselements; 1a the sleeve as part of the connecting element;

1b der längsverschiebbare Stift zum Einsetzen in die Hülse; 1b the longitudinally displaceable pin for insertion into the sleeve;

1c eine vergrößerte Darstellung des Stiftes; 1c an enlarged view of the pin;

2 die Hülse und der Stift zusammen eingesetzt in zwei flache Bauteile; 2 the sleeve and the pin inserted together into two flat components;

3 die Anordnung gemäß 2 nach dem Erzeugen eines Ringwulstes durch Druck auf die Bohrspitze des Stiftes gemäß 1b; 3 the arrangement according to 2 after generating an annular bead by pressure on the drill bit of the pin according to 1b ;

4 eine konische Aufweitung des Hülsenendes, und 4 a conical widening of the sleeve end, and

5 ein Querschnitt des Stifts. 5 a cross section of the pen.

Die 1a zeigt die Hülse 1 mit dem rohrförmigen Hohlraum 2 und dem Flansch 3, wobei der Flansch 3 in Form eines Sechskantprofils ausgebildet ist und damit gleichzeitig als Antriebsprofil 4 wirkt, von dem hier wegen der Schnittdarstellung der Hülse 1 nur ein Teil sichtbar ist. Das Antriebsprofil 4 dient dazu, dass die Hülse 1 zum Einführen zwischen zwei flache Bauteile 7 und 8 durch ein entsprechendes Werkzeug, z. B. Sechskantantrieb, in Drehung versetzt werden kann. Die Hülse 1 kann in ihrem flanschseitigen Endbereich auch einen durchgehenden Boden 10 aufweisen, der den Hohlraum 2 abdeckt.The 1a shows the sleeve 1 with the tubular cavity 2 and the flange 3 , where the flange 3 is designed in the form of a hexagonal profile and thus at the same time as a drive profile 4 acts, from here because of the sectional view of the sleeve 1 only a part is visible. The drive profile 4 serves to make the sleeve 1 for insertion between two flat components 7 and 8th by a corresponding tool, for. B. hex drive, can be set in rotation. The sleeve 1 can also have a continuous floor in its flange end area 10 have the cavity 2 covers.

Die 1b zeigt ein Bohrelement 9 bestehend aus einer Bohrspitze 6 und einem Stift 5. Das später längsverschiebbar in dem Hohlraum 2 der Hülse 1 untergebrachte Bohrelement 9 weist einen Stift 5 und eine Bohrspitze 6 auf, deren Außendurchmesser so groß ist, dass er dem Außendurchmesser der Hülse 1 im Bereich des Hohlraums 2 entspricht. Der Stift 5 ist mit nach außen vortretenden Längsrippen 12 versehen, von denen mehrere Reihen angeordnet sind. Diese Längsrippen 12 dienen als Mitnahmeprofil dazu, dass nach Einsetzen des Stiftes 5 in den Hohlraum 2 der Hülse 1 die Verbindung von Hülse 1 und Stift 5 eine drehfeste Gestaltung besitzt, so dass bei Verdrehen der Hülse 1 durch Ansetzen eines entsprechenden Werkzeugs an dem Antriebsprofil 4 der Stift 5 und somit das Bohrelement 9 entsprechend mitgenommen wird. The 1b shows a drilling element 9 consisting of a drill bit 6 and a pen 5 , The later longitudinally displaceable in the cavity 2 the sleeve 1 accommodated drilling element 9 has a pen 5 and a drill bit 6 on whose outer diameter is so large that it is the outer diameter of the sleeve 1 in the area of the cavity 2 equivalent. The pencil 5 is with outwardly protruding longitudinal ribs 12 provided, of which a plurality of rows are arranged. These longitudinal ribs 12 serve as a carrier profile to that after inserting the pin 5 in the cavity 2 the sleeve 1 the connection of sleeve 1 and pen 5 has a rotationally fixed design, so that upon rotation of the sleeve 1 by applying a corresponding tool to the drive profile 4 the pencil 5 and thus the drilling element 9 is taken accordingly.

Um die beiden Teile gemäß den 1a und 1b zusammen in zwei zu verbindende flache Bauteile 7 und 8 einzubringen, wird die Kombination von der Hülse 1 und dem Bohrelement 9 zusammen auf die beiden flachen Bauteile 7 und 8, wie sie in der 2 dargestellt sind, aufgesetzt und durch Drehung der Hülse 1 durch die beiden flachen Bauteile 7 und 8 hindurchgetrieben, wozu die Bohrspitze 6 dient, die ein entsprechend großes Bohrloch in die beiden flachen Bauteile 7 und 8 bohrt, so dass schließlich der Zusammenbau, wie er in der 2 dargestellt ist, entsteht, worin die beiden flachen Bauteile 7 und 8 (z. B. Kunststoffplatten oder Metallplatten) von dem Zusammenbau von Hülse 1 und Bohrelement 9 durchsetzt sind. Dazu wurde in die beiden flachen Bauteile 7 und 8 von der Bohrspitze 6 ein entsprechendes Loch in die beiden flachen Bauteile 7 und 8 gebohrt, so dass in die beiden flachen Bauteile 7 und 8 das in den 1a und 1b dargestellte Verbindungselement gesetzt werden kann, bis dieses mit seinem Flansch 3 auf der Oberfläche des oberen flachen Bauteils 7 aufsitzt. Nunmehr wird durch irgendein Druckwerkzeug, z. B. ein Setzgerät als Druckwerkzeug, eine Druckkraft auf die Bohrspitze 6 ausgeübt. To the two parts according to the 1a and 1b together in two flat components to be connected 7 and 8th is the combination of the sleeve 1 and the drilling element 9 together on the two flat components 7 and 8th as they are in the 2 are shown, put on and by rotation of the sleeve 1 through the two flat components 7 and 8th driven through, including the drill bit 6 serves a correspondingly large hole in the two flat components 7 and 8th drills, so finally the assembly, as in the 2 is shown, wherein the two flat components 7 and 8th (eg plastic plates or metal plates) from the sleeve assembly 1 and drilling element 9 are interspersed. This was done in the two flat components 7 and 8th from the drill bit 6 a corresponding hole in the two flat components 7 and 8th drilled, leaving in the two flat components 7 and 8th that in the 1a and 1b shown connecting element can be set until this with its flange 3 on the surface of the upper flat component 7 seated. Now, by any pressure tool, for. As a setting tool as a printing tool, a compressive force on the drill bit 6 exercised.

Aufgrund des auf die Bohrspitze 6 ausgeübten Druckes und eines durch irgendein nicht dargestelltes Gerät ausgeübten Gegendruckes auf den Flansch 3 der Hülse 1 wird jetzt ein solcher Druck auf das aus der Unterseite des unteren flachen Bauteiles 8 austretende Ende der Hülse 1 ausgeübt, dass sich dieses Ende verformt und den Ringwulst 11 bildet, wie dies unter anderem in der 3 dargestellt ist. Damit ist das Verbindungselement, bestehend aus der Hülse 1 und dem Bohrelement 9, in Bezug auf die beiden zusammengefassten flachen Bauteile 7 und 8 festgehalten und hält damit gleichzeitig die beiden flachen Bauteile 7 und 8 zusammen. Because of the drill bit 6 applied pressure and a pressure exerted by any device, not shown, back pressure on the flange 3 the sleeve 1 Now such a pressure on the bottom of the lower flat component 8th emerging end of the sleeve 1 exercised that deforms this end and the torus 11 forms, as is the case in the 3 is shown. This is the connecting element consisting of the sleeve 1 and the drilling element 9 , in relation to the two combined flat components 7 and 8th held and thus simultaneously holds the two flat components 7 and 8th together.

Die in der 1b dargestellten Längsrippen 12 sorgen dabei dafür, dass bei Antrieb der Hülse 1 über das Antriebsprofil 4 der Stift 5 mitgenommen wird und damit die Bohrspitze 6 ein Loch in die beiden flachen Bauteile 7 und 8 bohren kann, in das die Hülse 1 hineinpasst, die sich dann über den Flansch 3 und den Ringwulst 11 (3) in dem von ihr gebohrten Loch endgültig hält, womit die Verbindung zwischen den beiden flachen Bauteilen 7 und 8 hergestellt ist. The in the 1b illustrated longitudinal ribs 12 ensure that when driving the sleeve 1 about the drive profile 4 the pencil 5 is taken and thus the drill bit 6 a hole in the two flat components 7 and 8th can drill into which the sleeve 1 fits in, which then goes over the flange 3 and the torus 11 ( 3 ) holds in the hole drilled by her definitively, bringing the connection between the two flat components 7 and 8th is made.

Aus 1c geht deutlich hervor, dass der Stift 5 durch Ringnuten 14 in Segmente unterteilt ist, wobei die einzelnen Segmente mit Längsrippen 12 versehen sind, deren radiale Erstreckung in axialer Bohrrichtung zunimmt, wobei die Längsrippen 12 im Übergang zur Ringnut 14 des nachfolgenden Segments in einer Kante 13 enden. Die einzelnen Segmente wirken durch diese Gestaltung bei einer auf den Stift 5 wirkenden Axialkraft in Bohrrichtung wie ein Sperrprofil. Durch das Sperrprofil wird einer Verschiebung des Stiftes 5 aus dem Hohlraum 2 in Richtung der Bohrspitze 6 entgegenwirkt, wobei die Längsrippen 12 gleichzeitig als Mitnahmeprofil wirken. Durch das Sperrprofil wird ein Zurückschieben des Stiftes 5 aus der Hülse 1 deutlich erschwert und ein partieller Formschluss in axialer Richtung zwischen Hülse 1 und Stift 5 gebildet. Dies führt zu einer zusätzlichen Sicherheit gegen ein Lösen der beiden Bauteile Hülse 1 und Stift 5. Das Bohrelement 9 kann somit zum einen verlustsicher in der Hülse 1 gehalten werden, zum anderen wird die Haltbarkeit der Nietverbindung verbessert, da auch ein Lösen des Bohrelements 9 aus der Verbindung verhindert wird.Out 1c clearly shows that the pen 5 by ring grooves 14 is divided into segments, with the individual segments with longitudinal ribs 12 are provided, the radial extent increases in the axial direction of drilling, wherein the longitudinal ribs 12 in the transition to the annular groove 14 of the following segment in an edge 13 end up. The individual segments act through this design at a on the pin 5 acting axial force in the drilling direction as a locking profile. The locking profile is a displacement of the pin 5 from the cavity 2 in Direction of the drill bit 6 counteracts, with the longitudinal ribs 12 at the same time act as a carrier profile. Through the locking profile is a pushing back of the pin 5 from the sleeve 1 much more difficult and a partial positive connection in the axial direction between the sleeve 1 and pen 5 educated. This leads to additional security against loosening of the two components sleeve 1 and pen 5 , The drilling element 9 can thus be loss-proof in the sleeve 1 On the other hand, the durability of the rivet connection is improved, as well as a loosening of the drilling element 9 is prevented from the connection.

4 zeigt eine alternative Verformung des Hülsenendes der Hülse 1 zu einer radialen Erweiterung. Entgegen der in 3 dargestellten radialen Erweiterung in Form eines Ringwulstes 11, der durch Stauchung der Hülse 1 erreicht wird, wird bei der in 4 gezeigten Anordnung das Hülsenende radial zur Seite verdrängt. Auf diese Weise erfolgt die Verformung des Hülsenendes in eine konische Aufweitung 16. Die konische Aufweitung 16 wird entgegen der Erzeugung des Ringwulstes 11 dadurch erreicht, dass ein konischer Übergang zwischen Stift und Bohrspitze vorgesehen ist, wodurch eine dosierte Aufweitung der Hülse 1 erfolgen kann. 4 shows an alternative deformation of the sleeve end of the sleeve 1 to a radial extension. Contrary to in 3 illustrated radial extension in the form of a torus 11 that by upsetting the sleeve 1 is reached, at the in 4 shown arrangement, the sleeve end displaced radially to the side. In this way, the deformation of the sleeve end takes place in a conical widening 16 , The conical widening 16 is contrary to the generation of the annular bead 11 achieved in that a conical transition between the pin and drill bit is provided, whereby a metered expansion of the sleeve 1 can be done.

Indem eine axiale Kraft auf die Bohrspitze 6 definiert aufgebracht wird, kann durch eine geringe Bewegung des Bohrelements eine Verformung der Hülse 1 in Form einer konischen Aufweitung 16 bereitgestellt werden. Diese geringe Verformung ist ausreichend, um einen formschlüssigen Zusammenhalt des Bauteilverbunds zu gewährleisten. Durch die nur geringe und schonende Umformung der Hülse 1 kann auch eine Verbindung mit Hülsenmaterialien erfolgen, die zu spröde sind, und bei zu großem Krafteintrag aufplatzen würden.By applying an axial force to the drill bit 6 is defined applied, by a slight movement of the drilling element deformation of the sleeve 1 in the form of a conical widening 16 to be provided. This small deformation is sufficient to ensure a positive cohesion of the component composite. Due to the small and gentle deformation of the sleeve 1 can also be a connection with sleeve materials that are too brittle, and would burst if too much force entry.

5 zeigt einen Querschnitt durch den Stift, mit seinem Mitnahmeprofil. Als Mitnahmeprofil sind die Längsrippen 12 an dem Stift angebracht. Zwischen den Längsrippen 12 befinden sich Zwischenräume 15, in welche das Material der Hülse 1 eingreift und eine in Umfangsrichtung im Wesentlichen formschlüssige Verbindung gewährleistet. 5 shows a cross section through the pin, with its driving profile. As entrainment profile are the longitudinal ribs 12 attached to the pen. Between the longitudinal ribs 12 there are gaps 15 , in which the material of the sleeve 1 engages and ensures a substantially form-fitting connection in the circumferential direction.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2008/025327 A2 [0002]
DE 69420039 [0002]
US 3750518 [0002]

Claims

Connecting element for connecting at least two superimposed flat components ( 7 . 8th ) with a sleeve ( 1 ) and one to the sleeve ( 1 ) molded flange ( 3 ), wherein at the flange-side end of the connecting element, a drive profile ( 4 ) is provided for receiving a torque acting on the connecting element and also the connecting element in a tubular cavity ( 2 ) of the sleeve ( 1 ) recorded via a takedown profile ( 12 ) rotatable longitudinally displaceable drilling element ( 9 ) comprising a pin ( 5 ) and a drill bit ( 6 ) on the out of the cavity ( 2 ) projecting end of the drilling element ( 9 ), characterized in that the drilling element ( 9 ) at axial pressure force on the drill bit ( 6 ) such a pressure on the relevant end of the sleeve ( 1 ) that this is a radial extension ( 11 . 16 ) formed with the flange ( 3 ) the two flat components ( 7 . 8th ), whereby the fully preserved pen ( 5 ) in the cavity ( 2 ) remains.

Connecting element according to claim 1, characterized in that the driving profile of longitudinal ribs ( 12 ) on the pen ( 5 ), which is connected to the sleeve ( 1 ) form a positive connection.

Connecting element according to one of claims 1 to 2, characterized in that the pin ( 5 ) has a locking profile, by which a pushing back of the pin ( 5 ) opposite the sleeve ( 1 ) in the direction of the drill bit ( 6 ) is prevented.

Connecting element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sleeve ( 1 ) with its end on a collar at the drill bit ( 6 ), whereby by pressure on the drill bit ( 6 ) the end of the sleeve ( 1 ) to a torus ( 11 ) is transformed.

Connecting element according to one of claims 1 to 4, characterized in that, a conical transition of pin ( 5 ) to drill bit ( 6 ) is provided, by pressure on the drill bit ( 6 ) the end of the sleeve ( 1 ) to a conical extension ( 16 ) is transformed.

Connecting element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sleeve ( 1 ) on its the drill bit ( 6 ) facing away from the ground ( 10 ) is closed.

Connecting element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the flange ( 3 ) as drive profile ( 4 ) is designed for an external drive.

Connection according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the sleeve ( 1 ) and the drilling element ( 9 ) consist of different materials.

Connection according to claim 8, characterized in that the material of the sleeve ( 1 ) Plastic or aluminum and the material of the drilling element ( 9 ) Steel is.