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Die Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen einer Führungsschiene eines Seilfensterhebers in einem Kraftfahrzeug und einem Lagerbolzen für ein Seilumlenkelement des Seilfensterhebers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Verbinden eines Lagerbolzens für ein Seilumlenkelement eines Seilfensterhebers in einem Kraftfahrzeug mit einer Führungsschiene des Seilfensterhebers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
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Aus der
DE 10 2009 037 817 A1 ist eine Nietverbindung zwischen gelochten Bauteilen mittels eines Nietes, der einen Setzkopf und einen sich daran anschließenden Schaft aufweist, bekannt. Hierzu wird der Schaft des Niets in die aneinander angrenzenden Lochungen der Bauteile eingeführt, so dass der Setzkopf an der Außenseite eines der Bauteile anliegt und ein Teil des Schafts in den Lochungen der Bauteile angeordnet ist, während ein verbleibender Teil über die Außenseite eines anderen Bauteils übersteht. Durch Umformen bzw. plastisches Kaltverformen des überstehenden Schaftabschnitts mittels eines am Setzkopf angelegten Gegenhalters und eines auf den überstehenden Schaftabschnitt einwirkenden Stempels wird ein Schließkopf erzeugt, wodurch die Bauteile formschlüssig zwischen dem Setzkopf und dem Schließkopf angeordnet sind.
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Aus der
DE 10 2006 062 073 A1 ist ein Zusammenbauteil aus einem Funktionselement und einen Blechteil bekannt, bei dem zum Anbringen des aus einem Schaftteil mit Gewinde, einem Kopfteil mit einem rohrförmigen Stanz- oder Stanznietabschnitt und einer Anlagefläche auf der dem Schaftteil abgewandten Seite des Kopfteils bestehenden Funktionselements an einem Blechteil der Stanz- oder Nietabschnitt durch eine Öffnung innerhalb eines Kragenbereichs des Blechteils hindurchgeführt und der Stanz- oder Stanznietabschnitt anschließend mittels einer Matrize um das freistehende Ende des rohrförmigen Kragenbereichs radial nach außen zu einem Nietbördel verformt wird, um eine im radialen Querschnitt U-förmige Aufnahme für den rohrförmigen Kragen des Blechteils zu bilden. In die im radialen Querschnitt U-förmige Aufnahme wird der in sich selbst zurückgefaltete Kragenbereich des Blechteils aufgenommen, so dass das Blechteil zwischen der Anlagefläche des Kopfteils und dem Nietbördel eingespannt wird. Um sicher zu stellen, dass der zurückgefaltete Kragenbereich des Blechteils im Bereich des Nietbördels vollständig vom Stanz- oder Stanznietabschnitt abgedeckt wird, so dass keine Teile des Blechteils als Span aus dem Nietbördel herausragen, wird eine sich mit ihrer freien Stirnseite am Blechteil abstützende Matrize eingesetzt, die eine ringförmige Vertiefung mit einem mittleren zylindrischen Vorsprung aufweist, der über eine radial nach außen führende Rollflache in eine Bodenfläche der Ringvertiefung übergeht.
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Bei dem bekannten Zusammenbauteil soll bei der Verbindung des Bolzenelements mit dem Blechteil durch Umbördeln des rohrförmigen Stanz- oder Nietabschnitts mit dem zurückgefalteten Kragenbereich des Blechteils ein unter Einsatz einer Matrize entstehender Grat außerhalb der Umbördelung verhindert und durch einen unverlierbaren Verbleib des Stanzbutzens innerhalb der U-förmigen Aufnahme des rohrförmigen Nietabschnitts des Bolzenelements die Verbindung zwischen dem Bolzenelement und dem Blechteil versteift werden.
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Aus der
FR 2 814 195 A1 ist ein Seil-Fensterheber für ein Fahrzeug mit einer Führungsschiene, einem verschiebbar an der Führungsschiene geführten und mit einer Fensterscheibe verbundenen Gleiter, an den Enden der Führungsschiene angeordneten Endplatten, auf denen Umlenkrollen angeordnet sind, einer Wickeltrommel und einem Fensterheberseil bekannt, das mit der Wickeltrommel und dem Gleiter verbunden sowie über die Umlenkungsrollen geführt ist. Die Umlenkrollen sind drehbar zwischen einem Bolzenkopf und der zugehörigen Endplatte angeordnet, wobei der Bolzen einen rohrförmigen Nietschaft aufweist, der durch eine Bohrung der zugehörigen Endplatte gesteckt und durch Umbördeln der Enden des rohrförmigen Nietschaftes zu einer ringförmigen Schürze auf der dem Bolzenkopf abgewandten Seite der Endplatte fest mit der jeweiligen Endplatte verbunden ist. Zum Einstellen der Seilspannung ist die Drehachse der Umlenkungsrollen gegenüber der Achse des Nietschaftes versetzt, sodass durch Verdrehen des Bolzens mit der darauf angeordneten Umlenkungsrolle um die Achse des Nietschaftes der gegenseitige Abstand der Umlenkrollen verändert werden kann.
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Aus der
DE 10 2004 020 675 A1 ist ein Verfahren zur Anbringung eines Befestigungselements an einem Blechteil bekannt, bei dem das Befestigungselement ein Kopfteil mit einerseits einem Schaftteil mit einem Befestigungsabschnitt und andererseits einem rohr- oder zylinderförmigen Nietabschnitt, der konzentrisch zu einer Symmetrieachse des Befestigungselementes angeordnet ist und über eine sich in radialer Richtung erstreckende Anlageflache in den Kopfteil übergeht. Der Nietabschnitt wird durch das Blechteil unter Bildung eines Loches im Blechteil hindurchgeführt und umgebördelt, so dass das Blechteil im Bereich des Loches zwischen der Anlageflache und dem umgebördelten Nietabschnitt geklemmt wird. Alternativ kann das Blechteil über eine Matrize angeordnet und mittels eines in zur Symmetrieachse geneigter Position geführten Werkzeugs eine lokale Kraft auf den Kopfteil des Befestigungselements oder auf die Matrize ausgeübt werden, die in Kreisen um die mittlere Symmetrieachse herum bewegt wird, wodurch der Nietabschnitt mittels einer axialen Zustellbewegung zwischen dem die Kraft ausübenden Werkzeug und der Matrize durch das Blechteil hindurch gedrückt wird. Anschließend wird der Nietabschnitt des Befestigungselementes durch Berührung mit einer ringförmigen Rollflache der Matrize radial nach außen gerollt, wodurch der aus dem Blechteil gebildet Ringkragen zwischen dem umgebördelten Nietabschnitt und der sich radial erstreckenden Anlagefläche des Befestigungselementes eingeklemmt wird.
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Eine derartige Nietverbindung zum Verbinden mehrerer gelochter Bauteile mittels eines Niets wird auch als Verbindung zwischen einer vergleichsweise dünnen Führungsschiene und einem im Wesentlichen senkrecht von der Fläche der Führungsschiene abstehenden bolzenförmigen Niet zur Aufnahme oder Anbindung eines Funktionselements eingesetzt. Ein derartiges Funktionselement kann beispielsweise aus der Umlenkrolle eines Seilfensterhebers oder eines Lager- bzw. Befestigungselements zur Anbindung eines Antriebs für eine Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs bestehen.
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Da die Nietverbindung zwischen einer dünnen Führungsschiene aus Stahl, Aluminium oder dergleichen und einem Bolzenniet zur Lagerung oder Befestigung von Seilumlenkelementen oder Antrieben wechselnden dynamischen Belastungen ausgesetzt ist, kommt es sowohl bei axialen Belastungen als auch insbesondere bei Querbelastungen des Bolzenniets zur Einleitung von Biegemomenten in die dünne Führungsschiene. Derartige Wechselbelastungen können die Nietverbindung, d. h. die Schnittstelle zwischen der dünnen Führungsschiene und dem Bolzenniet derart beanspruchen, dass der Schließkopf des Bolzenniets bricht und/oder Rissbildungen am Rand der Öffnung der dünnen Führungsschiene auftreten.
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Die durch die dynamischen Belastungen bzw. Wechselbelastungen verursachten mechanischen Spannungen in der dünnen Führungsschiene und/oder dem Bolzenniet können zu Ermüdungsbrüchen und damit zum Lösen der Nietverbindung und infolgedessen zu einem Versagen der das Lager- oder Befestigungselement enthaltenden Einrichtung wie eines Seilfensterhebers oder eines Antriebs für eine Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs führen.
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Die Gefahr des Auftretens von Rissen am Rand der Öffnung der dünnen Führungsschiene und von Ermüdungsbrüchen im Schließkopf des Niets resultiert zudem daraus, dass die Nietverbindung im Bereich zwischen der Führungsschiene und dem Schließkopf relativ viel Spiel aufweist, wodurch unter Wechselbelastungen die Verbindung zwischen dem Bolzenniet und der Führungsschiene starken Bewegungen unterworfen ist. Hierdurch kann sich die Nietverbindung lockern und weniger Drehmoment aufnehmen, so dass es letztendlich zur Rissbildung am Rand der Öffnung der Führungsschiene und zu elastischen Verformungen im Bereich des Schließkopfes kommt, die häufig zu Ermüdungsbrüchen im Schließkopf des Niets führen.
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Anhand der 7 bis 10 soll das Prinzip der bekannten Nietverbindungen zwischen einer vergleichsweise dünnen Führungsschiene und einem darauf im Wesentlichen senkrecht stehenden Bolzenniet zur Aufnahme oder Anbindung eines Funktionselements näher erläutert werden.
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7 zeigt in einer Draufsicht einen Ausschnitt auf eine dünne Führungsschiene 6 mit einer Lochung bzw. Öffnung 60 zur Aufnahme des Schaftes eines Bolzenniets und die 8 bis 10 in schematischen Längsschnitten verschiedene Ausbildungen des Schließkopfes des Bolzenniets.
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In 7 ist die Öffnung 60 der Führungsschiene 6 in durchgezogener Linie und der Außenrand des Schließkopfs in gestrichelter Linie dargestellt. Der kreisringförmige Bereich zwischen der durchgezogenen Linie und der gestrichelten Linie gibt einen Schließkopfbereich 61 an, an den sich ein schmaler elastisch wirkender Bereich 62 der Nietverbindung anschließt, der durch die strichpunktierte Linie begrenzt ist. Der scharfkantige, schließkopfseitige Rand der Öffnung 60 neigt bei starken dynamischen Belastungen bzw. Wechselbelastungen zu Rissbildungen und der Gefahr eines Ermüdungsbruchs und infolge davon zum Lösen der Nietverbindung, was wegen der nur sehr geringen Elastizität der Führungsschiene im Bereich der Öffnung 60 infolge des nur schmalen elastischen Bereichs 62 noch verstärkt wird.
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8 zeigt einen Längsschnitt durch eine Nietverbindung zwischen einer dünnen Führungsschiene 6 und einem Bolzenniet 7, dessen Setzkopf 71 flach am schließkopfseitigen Rand der Öffnung 60 der Führungsschiene 6 anliegt, während der Schaft 72 des Bolzenniets 7 durch die Öffnung 60 ragt. Durch Anlegen eines Gegenhalters am Setzkopf 71 und Einwirken eines Stempels auf den Schaft 72 in Richtung des Pfeiles A wird ein die Nietverbindung herstellender Schließkopf 73 geformt, so dass die Führungsschiene 6 zwischen dem Setzkopf 71 und dem Schließkopf 73 eingespannt ist. Bei der Formung des Schließkopfes 73 legt sich der Rand des Schließkopfes 73 an den schließkopfseitigen Rand der Öffnung 60 der Führungsschiene 6 an, wobei im Allgemeinen noch ein Hohlraum zwischen dem in der Öffnung 60 befindlichen Schaft 72 und dem Rand der Öffnung 60 verbleibt.
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Wird diese Nietverbindung dynamischen Belastungen ausgesetzt, die durch den in 8 eingetragenen Doppelpfeil B symbolisiert sind, so führen diese zum Ermüdungsbruch am Schließkopf 73, insbesondere in dem gestrichelt dargestellten, am schließkopfseitigen Rand der Öffnung 60 der Führungsschiene 6 anliegenden Randbereich 74 des Schließkopfes 73.
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Die in 9 in einem Längsschnitt dargestellte Nietverbindung zeigt schematisch eine Faltenbildung 75 im Schließkopf 73 bei entsprechender Ausbildung des Schaftes 72 des Bolzenniets 7 und des Stempels zur Herstellung der Nietverbindung, wodurch infolge von ebenfalls symbolisch durch den eingetragenen Doppelpfeil B dargestellten Wechselbelastungen des Bolzenniets 7 ein Ermüdungsbruch im Schließkopf 73 zusätzlich begünstigt wird, so dass es zu einem frühzeitigeren Ausfall der Nietverbindung im Vergleich zu der in 8 schematisch dargestellten Nietverbindung kommt.
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10 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine Nietverbindung, bei der der Schließkopf 73 derart ausgebildet ist, dass es zu einer durch den Doppelpfeil C symbolisierten gelenkartigen elastischen Verbindung 76 zwischen dem Bolzenniet 7 und der Führungsschiene 6 kommt. Diese gelenkartige elastische Verbindung 76 zwischen dem Bolzenniet 7 und der dünnen Führungsschiene 6 erhöht den in 7 zwischen der gestrichelten und der strichpunktierten Linie dargestellten, elastisch wirkenden Bereich 62, wodurch die Lebensdauer der in 10 dargestellten Nietverbindung deutlich gegenüber den in den 8 und 9 schematisch dargestellten Nietverbindungen erhöht wird bis es aufgrund einer höheren Anzahl von dynamischen Belastungen, die ebenfalls durch den eingetragenen Doppelpfeil B symbolisiert sind, zum Ermüdungsbruch des Schließkopfes 73 bzw. zu Rissbildungen am schließkopfseitigen Rand der Öffnung 60 der Führungsschiene 6 und damit zum Lösen der Nietverbindung mit daraus resultierendem Ausfall der das Lager- bzw. Befestigungselement enthaltenden Einrichtung kommt.
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Aus der
DE 10 2006 062 073 A1 ist eine Verbindung zwischen einem Funktionselement, das einen Funktionsabschnitt, einen rohrförmigen Nietabschnitt und eine ringförmige Blechauflage aufweist, mit einem Bleichteil bekannt, das eine durchgehende Öffnung aufweist, durch die der rohrförmige Nietabschnitt des Funktionselements gesteckt ist und mit einem Abschnitt über die andere Seite des Blechteils übersteht. Der Nietabschnitt des Funktionselements wird durch plastisches Kaltverformen zu einem Schließkopf umgeformt, so dass das Blechteil formschlüssig zwischen einem Setzkopf und dem Schließkopf des Funktionselements angeordnet ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, eine Verbindung zwischen einer Führungsschiene eines Seilfensterhebers und einem Lagerbolzen für ein Seilumlenkelement des Seilfensterhebers bereitzustellen, die große statische Kräfte und wechselnde dynamische Belastungen mit daraus resultierenden Spannungen in der Führungsschiene und dem Lagerbolzen aufnimmt und eine dauerhafte Verbindung zwischen der Führungsschiene und dem Lagerbolzen bzw. dem Seilumlenkelement gewährleistet.
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Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Lösung ergibt eine Verbindung zwischen einer Führungsschiene eines Seilfensterhebers und einem Lagerbolzen für ein Seilumlenkelement des Seilfensterhebers, die große statische Kräfte und wechselnde dynamische Belastungen mit daraus resultierenden Spannungen in der Führungsschiene und dem Lagerbolzen aufnimmt und eine dauerhafte Verbindung zwischen der Führungsschiene und dem Lagerbolzen bzw. dem Seilumlenkelement gewährleistet.
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Dabei wird durch den Einsatz einer dünnen Führungsschiene ein geringes Gewicht des den Lagerbolzen für ein Seilumlenkelement enthaltenden Seilfensterhebers erreicht. Infolge der Doppelung des Bereichs des schließkopfseitigen Randes der Öffnung in der Führungsschiene werden bei geringer Toleranzanfälligkeit zur Herstellung der Verbindung die Möglichkeiten zur Übertragung hoher Drehmomente verbessert. Die Doppelung kann der doppelten Dicke der Führungsschiene oder der Dicke der Führungsschiene zuzüglich der Dicke eines zuvor erzeugten Durchzugs entsprechen.
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Gemäß einem ersten Aspekt der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt die Doppelung des schließkopseitigen Randes durch ein Umlegen des schließkopfseitigen Randes. Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Dicke der Führungsschiene im Bereich des schließkopfseitigen Randes der Öffnung durch Verstemmen des schließkopfseitigen Randes und eines überstehenden Schaftabschnitts gedoppelt.
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Durch die Doppelung des schließkopfseitigen Randes der Öffnung wird der für die Verbindung unmittelbar nutzbare Bereich der Führungsschiene erheblich steifer, so dass die schädlichen elastischen Verformungen im Bereich des Schließkopfes weitgehend vermieden werden. Elastische Ausgleichsbewegungen verlagern sich in den radial angrenzenden Bereich der Führungsschiene, wo keine Gefahr von Rissbildungen in der Führungsschiene besteht.
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Diese Ausführung garantiert auch eine wesentlich bessere Ausfüllung des Schließkopfes mit besseren und größeren Anlageflächen zwischen dem Schließkopf und der schließkopfseitigen Oberfläche der Führungsschiene. Hierdurch wird die Übertragung höherer Drehmomente gewährleistet, was bei der Verwendung von Schraubbolzen von Bedeutung sein kann.
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Daraus ergibt sich eine deutliche Erhöhung der Zyklenzahl bei dynamischen Belastungen bis es zum Ermüdungsbruch des Schließkopfes des Lagerbolzens und damit zum Ausfall der Verbindung kommt. Weiterhin wird die Steifigkeit im Bereich der Verbindung zwischen dem Schließkopf des Lagerbolzens und der Führungsschiene erhöht. Der Schließkopf stellt somit einen höhersteifen Zusammenbau mit der Führungsschiene her, wodurch Relativbewegungen zwischen dem Schließkopf des Lagerbolzens und der Führungsschiene ausgeschlossen sind und dieser Schnittstelle dadurch keine Feder- bzw. Dämpfungseigenschaften mehr zukommen weil der Bereich der Auflage des Seilumlenkelements die durch die zu übertragenden Kräfte eingeleitete Wechselbiegung vollständig dämpft. Ein Ermüdungsbruch im Schließkopfbereich ist daher weitestgehend ausgeschlossen.
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Vorzugsweise erfolgt die Doppelung der Dicke der Führungsschiene im Bereich des schließkopfseitigen Randes der Öffnung durch Umlegen des schließkopfseitigen Randes beim plastischen Kaltverformen des Schafts des Lagerbolzens zur Bildung des Schließkopfes.
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Daraus ergibt sich eine Festigkeitserhöhung axial und radial zum Lagerbolzen sowie die Möglichkeit des Einsatz einer sehr dünnwandigen Führungsschiene auch bei hohen Belastungen bzw. Wechselbiegebelastungen.
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In bevorzugter Ausführung schließt der umgelegte schließkopfseitige Rand mit der Fläche der Führungsschiene einen Winkel von maximal 45 ° ein.
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Um eine bessere und größere Anlagefläche zwischen dem Schließkopf des Lagerbolzens und dem für die Verbindung durch Doppelung unmittelbar nutzbaren, steifen Bereich der Führungsschiene und damit eine bessere Ausfüllung des Schließkopfes zu gewährleisten, wird der Außendurchmesser der Doppelung im Wesentlichen dem Durchmesser der Anlagefläche des Schließkopfes des Lagerbolzens an der Führungsschiene angepasst, wobei Abweichungen von ± 10% im Bereich der Optimierung liegen.
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Vorzugsweise ist der Außendurchmesser der Doppelung kleiner oder gleich dem Außendurchmesser des plastisch verformten Bereichs des Schließkopfes des Lagerbolzens. Durch diese Dimensionierung der Doppelung und des Schließkopfes wird eine Übertragbarkeit höherer Drehmomente gewährleistet, was insbesondere bei einer Ausführung des Lagerbolzens als Schraubbolzen zur Lagerung von Seilumlenkelementen von Bedeutung ist.
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Damit die Doppelung der Dicke der Führungsschiene im Bereich des schließkopfseitigen Randes der Öffnung durch Umlegen des schließkopfseitigen Randes beim Nietprozess, insbesondere beim Radialnieten des überstehenden Schaftabschnitts zur Formung des Schließkopfes erfolgen kann, wird der schließkopfseitige Rand vorzugsweise am Kragen eines Durchzugs der Führungsschiene ausgebildet, dessen Innendurchmesser der Öffnung in der Führungsschiene entspricht.
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Alternativ kann die Dicke der Führungsschiene im Bereich des schließkopfseitigen Randes der Öffnung durch Verstemmen des schließkopfseitigen Randes und des überstehenden Schaftabschnitts zur Herstellung des Schließkopfes des Lagerbolzens gedoppelt werden.
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Auch ohne Bildung eines Durchzugs besteht die Möglichkeit der Doppelung der Dicke der Führungsschiene im Bereich des schließkopfseitigen Randes der Öffnung durch ein rosettenförmiges Umlegen des Öffnungsrandes oder des Durchzugkragens.
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Anhand der in den 1 bis 6 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die wesentlichen Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung gegenüber den in den 7 bis 10 dargestellten Nietverbindungen zwischen einer dünnen Führungsschiene und einem Lagerbolzen nach dem Stand der Technik näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1a bis 1c Phasen der Herstellung einer Verbindung zwischen einer dünnen Führungsschiene und einem Lagerbolzen mit einer Verstärkung durch Doppelung des schließkopfseitigen Randes der Führungsschiene;
- 2 eine Draufsicht auf den schließkopfseitigen Rand der Führungsschiene mit schematischer Darstellung des verstärkten und elastisch wirkenden Bereichs des schließkopfseitigen Randes der Führungsschiene;
- 3 einen Querschnitt durch einen Durchzug zur Bildung einer Lochlaibung durch Materialverdoppelung;
- 4 einen Querschnitt durch den umgelegten schließkopfseitigen Rand einer Führungsschiene zur Materialverdoppelung;
- 5 einen Längsschnitt durch die Führungsschiene eines Seilfensterhebers und einer mit der Führungsschiene mittels des Lagerbolzens verbundenen Seilumlenkrolle;
- 6 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Schließkopfes eines Lagerbolzens der Verbindung gemäß 5 und
- 7 bis 10 Darstellungen von Nietverbindungen zwischen einem Blechbauteil und einem Nietbolzen gemäß dem Stand der Technik.
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In den 1a bis 1c sind mehrere Phasen einer Nietverbindung zwischen einer dünnen Führungsschiene 1 aus Stahl, Aluminium oder dergleichen und einem als Lagerbolzen 2 ausgebildeten Lagerbolzen mit einer Verstärkung der Führungsschiene 1 und verbesserter Ausfüllung des Schließkopfes 23 des Lagerbolzens 2 zur Schaffung einer besseren und größeren Anlage und Kontaktfläche zwischen dem Lagerbolzen 2 und der Führungsschiene 1 dargestellt.
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Nach der Herstellung eines Durchzuges 11 in einer Vorlochung der Führungsschiene 1, der alternativ auch durch Einpressen des Lagerbolzens 2 in die Vorlochung der Führungsschiene 1 hergestellt werden kann, wird der Schaft 22 des Lagerbolzens 2 in den Durchzug 11 eingesteckt bis der Setzkopf 21 des Lagerbolzens 2 bündig an der setzkopfseitigen Oberfläche der Führungsschiene 1 anliegt und ein Teil des Schaftes 22 über den schließkopfseitigen Rand 12 des Durchzuges 11 übersteht.
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Durch Anlegen eines Gegenhalters an den Setzkopf 21 und sequentielles Umlegen des Schaftes 22 und des Durchzugs 11 mittels Radialniettechnik wird die in 1b dargestellte Phase der Nietverbindung erreicht, in der der schließkopfseitige Rand 12 der Führungsschiene 2 zu einem gewissen Grad umgelegt und der Schließkopf 23 des Lagerbolzens 2 vorgeformt ist.
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Eine hierfür geeignete Vorrichtung zum Radialnieten ist beispielsweise aus der
DD 290 155 A5 bekannt, bei der ein Drehantrieb exzentrisch und gelenkig mit einer Werkzeugaufnahme für Nietdöpper verbunden ist, die über eine Kugelfläche an einer zentrisch liegenden Kugelflächenführung abgestützt ist. Der Antrieb führt mittels eines Hypozykloiden-Getriebes eine rosettenförmige, sich periodisch wiederholende Bahn aus, mit der der Schließkopf des Niets radial geformt wird.
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Durch weiteres Radialnieten wird die in 1c dargestellte Phase der Nietverbindung erreicht, in der der schließkopfseitige Rand 12 der Führungsschiene 1 umgelegt und eine Verstärkung der Lochlaibung durch Materialverdoppelung des schließkopfseitigen Randes 12 der Führungsschiene 1 bei Ausbildung des Schließkopfes 23 des Lagerbolzens 2 mit einem am schließkopfseitigen Rand 12 der Führungsschiene 1 anliegenden Randbereich 24 des Schließkopfes 23 erreicht ist. Dabei hat der nicht völlig geschlossene Umlagebereich des schließkopfseitigen Randes 12 der Führungsschiene 1 Vorteile bezüglich der Steifigkeit und infolge des weniger starken Umformungsgrades wird eine optimale Anlage des Schließkopfes 23 an dem gedoppelten schließkopfseitigen Rand 12 der Führungsschiene 1 erzielt.
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Durch die vollständige Materialausfüllung zwischen dem Randbereich 24 des Lagerbolzens 2, der der Führungsschiene 1 zugewandt ist, treten keine bzw. nur geringfügige materialfreie Bereiche auf, so dass keine oder nur minimale Relativbewegungen zwischen dem Lagerbolzen 2 und der Führungsschiene 1 bei Wechselbeanspruchungen der Verbindung auftreten. Damit führt die Randversteifung durch Doppelung des schließkopfseitigen Randes 12 der Führungsschiene 1 dazu, dass nicht nur eine steifere und bessere Nietverbindung hergestellt wird, sondern auch weniger elastische Bewegungen und damit eine geringere Belastung der Nietverbindung zwischen dem Lagerbolzen 2 und der Führungsschiene 1 auftreten.
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Die Herstellung der Nietverbindung mit Verstärkung durch eine Doppelung des schließkopfseitigen Randes 12 gemäß den 1a bis 1c erfolgt vorzugsweise in einem einzigen Arbeitsgang, wobei bei weitreichenden Toleranzen eine stets gleichbleibende Qualität der Nietverbindung gewährleistet ist.
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2 zeigt in einer schematischen Draufsicht auf die Nietverbindung gemäß 1c den versteiften Verstärkungs- und Schließkopfbereich D zwischen dem Rand der Lochung in der Führungsschiene 1 und dem Außenrand des Schließkopfes 23 des Lagerbolzens 2 sowie den sich daran anschließenden elastisch wirkenden Bereich E, der im Vergleich zu dem in der schematischen Darstellung gemäß 7 dargestellten elastisch wirkenden Bereich 63 bei einer Nietverbindung nach dem Stand der Technik deutlich größer ist und daher eine wesentlich geringere Neigung zur Rissbildung in der Führungsschiene 1 mit daraus resultierender Lockerung bzw. Zerstörung der Nietverbindung aufweist.
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3 zeigt einen Querschnitt durch einen Durchzug 11 der dünnen Führungsschiene 1 und 4 einen Querschnitt durch die Lochung in der Führungsschiene 1 nach dem Umlegen des schließkopfseitigen Randes 12 zur Verstärkung der Nietverbindung durch Randdoppelung.
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Die Dicke a der Führungsschiene 1 beträgt beispielsweise 1 mm und die Dicke d der Kragenwand des Durchzugs 0,7 mm. Der Außendurchmesser Ka des Kragens des Durchzugs 11 entspricht dem Durchmesser der Ziehbuchse zum Herstellen des Durchzugs 11, während der Innendurchmesser Ki des Kragens dem Durchmesser des Ziehstempels zur Herstellung des Durchzugs 11 entspricht. Bei dieser Ausgestaltung des Durchzugs 11 weist der Kragen eine Höhe Kh von 2 mm auf, die von der Oberkante der Führungsschiene 1 gemessen wird.
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4 zeigt einen Querschnitt durch den zur Materialverdoppelung umgelegten schließkopfseitigen Rand 12 der Führungsschiene 1. Dieser Zustand wird entweder vor dem Einsetzen des Lagerbolzens 2 durch Umlegen des Durchzugkragens gemäß 3 oder entsprechend der Darstellung gemäß den 1a bis 1c in Verbindung mit der Herstellung der Nietverbindung erzielt.
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Der Durchmesser D1 der Öffnung entspricht dem Innendurchmesser Ki des Kragens gemäß 3, während der Außendurchmesser D2 des umgelegten schließkopfseitigen Randes 12 gleich dem Innendurchmesser D1 zuzüglich des Verstärkungs- und Schließkopf- bzw. Umlagebereichs D ist, der in bevorzugter Ausführung das 1 ,5-fache bis 3-fache der Dicke a der Führungsschiene 1 beträgt, so dass bei einer Dicke der Führungsschiene von a = 1 mm der Umlagebereich D im Bereich zwischen 1,5 mm und 3 mm liegt. Der Winkel zwischen der schließkopfseitigen Oberfläche der Führungsschiene 1 mit der Dicke a und dem umgelegten schließkopfseitigen Rand 12 ist kleiner oder gleich 45 ° .
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Die durch das Umlegen des schließkopfseitigen Randes 12 gebildeten abgerundeten Kanten verringern die Gefahr einer Rissbildung im Lochungsbereich der Führungsschiene 1, während der vergleichsweise steife Umlagebereich D eine erhebliche Verstärkung der Lochlaibung durch die Materialverdoppelung erzielt.
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Zusätzlich zur Verstärkung der Lochlaibung durch Materialverdopplung des schließkopfseitigen Randes 12 wird sowohl eine Faltenbildung im Schließkopf 23 des Niet- oder Lagerbolzens 2 sowie eine bessere Ausfüllung des Schließkopfes 23 erzielt, woraus eine wesentliche Verringerung des Spiels zwischen dem Schließkopf 23 des Lagerbolzens 2 und der Führungsschiene 1 und damit eine geringere Wechselbelastung und Verringerung der Gefahr eines Ermündungsbruchs des Schließkopfes 23 resultiert.
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An dem vergleichsweise steifen Umlagebereich D schließt sich ein großer wirksamer elastischer Bereich E an, dessen Breite von der Materialdicke a der Führungsschiene 1 und der Steifigkeit des Umlagebereichs D abhängt.
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Anhand eines in 5 dargestellten Längsschnitts durch eine Führungsschiene 1' eines Seilfensterhebers und einer mit der Führungsschiene 1' mittels eines Lagerbolzens 2 verbundenen Seilumlenkrolle 3 soll eine Anwendung der Nietverbindung beschrieben werden.
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Die ein Fensterheberseil 4 umlenkende Seilumlenkrolle 3 ist auf einem Lagerbolzen 2 befestigt, dessen Setzkopf 21 an der einen Seite der Führungsschiene 1' anliegt. Der Schaft 22 des Lagerbolzens 2 ist durch eine Öffnung der Führungsschiene 1' gesteckt und ragt vor der Vernietung über den Rand eines Kragens eines die Öffnung bildenden Durchzugs der Führungsschiene 1' bzw. schließt mit dem Rand des Kragens ab. Durch Radialnietung wird ein Schließkopf 23 geformt und gleichzeitig der Kragen des Durchzugs umgelegt, so dass der schließkopfseitige Rand 12' gedoppelt wird und ohne Zwischenräume zwischen der Unterseite des Schließkopfes 23 und der Führungsschiene 1' angeordnet ist.
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6 zeigt in einer schematischen perspektivischen Darstellung die rückseitige Ansicht der Darstellung gemäß 5 aus der durch den Pfeil VI angegebenen Blickrichtung gemäß 5 mit der geprägten Führungsschiene 1' und dem Schließkopf 23 des Lagerbolzens nach Fertigstellung der Nietverbindung, wobei sich zwischen der in 6 zu erkennenden Außenfläche des Schließkopfes 23 des Lagerbolzens und der Oberfläche der Führungsschiene 1' der Umlagebereich des schließkopfseitigen Randes 12 befindet, so dass ein fester Form- und Kraftschluss zwischen dem Schließkopf 23 und der Führungsschiene 1' über die Randdoppelung erzielt wird, die jedwedes Spiel der Nietverbindung herausnimmt und eine optimale Anlage des Schließkopfes 23 an der Randdoppelung und damit an der Führungsschiene 1' sicherstellt.
