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Die Erfindung betrifft ein Blindniet aus einem Kunststoffmaterial oder aus einem kunststoffbasierten Verbundmaterial.
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Ein Blindniet, häufig auch als Zugdornniet bezeichnet, ist ein Hohlniet und erfordert nur einen einseitigen Zugang zu den zu verbindenden Bauteilen. Im Allgemeinen ist der Zugdornniet als Faltniet oder als Popniet ausgeführt. Mit Blindnieten werden im Allgemeinen flächige Materialien verbunden, wobei die Nietung mit speziellen Blindnietzangen durchgeführt wird.
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Der Blindniet besteht aus einer Niethülse mit einem Hülsenschaft und aus einem längeren durch den Hülsenschaft durchgesteckten Nietdorn mit einem Dornkopf und einem Dornschaft mit einer Sollbruchstelle. Die Sollbruchstelle ist im Allgemeinen als eine umlaufende Einkerbung an dem Dornschaft ausbildet. Die Niethülse bildet den eigentlichen hohlen Nietkörper. Blindnieten werden sowohl aus Metall als auch aus Kunststoff oder aus einem Verbundwerkstoff hergestellt.
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Der Dornkopf steht in Wirkverbindung mit einem vom Hülsenkopf abgewandten Ende des Hülsenschafts und ermöglicht insbesondere bei Faltnieten das Stauchen des Hülsenschafts oder bei Popnieten das Umformen eines Teils des Hülsenschaftes durch Ziehen an dem aus dem Hülsenkopf herausstehenden Dornschaftende .
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Die Sollbruchstelle befindet sich bei dem Vernieten innerhalb des Hülsenschafts und reißt schlussendlich ab, so dass der Hülsenschaft nach dem Nietvorgang im Allgemeinen keinen oder nur sehr wenig Dornschaft aufweist. Die Sollbruchstelle ist bei Faltnieten an dem Dornschaft nach dem Rastbereich und bei Popnieten unmittelbar in der Nähe des Dornkopfes ausgebildet. Sofern der Dornschaft nicht an der Sollbruchstelle abreist, können auch Teile des Dornschaftes aus dem Hülsenkopf herausstehen oder in Abhängigkeit der Dicke der zu vernietenden flächigen Materialien innerhalb des Hülsenschaftes ausgebildet sein.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung anzugeben, die den Stand der Technik weiterbildet.
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Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen.
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Gemäß dem ersten Gegenstand der Erfindung wird ein Blindniet bereitgestellt, aufweisend eine Niethülse mit einem Hülsenkopf und einem Hülsenschaft und einen Nietdorn aus Kunststoff oder aus einem kunststoffbasierten Verbundmaterial mit einem Dornkopf und einem Dornschaft.
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Der Hülsenkopf und der Hülsenschaft eine gemeinsame durchgehende Längsbohrung aufweisen.
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Der Dornkopf steht mit einem dem Hülsenkopf gegenüberliegenden Ende des Hülsenschafts in einer kraftschlüssigen Wirkverbindung.
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Nach dem Nieten der mit dem Dornkopf verbundene und verbleibende Teil des Dornschafts in der Längsbohrung des Hülsenschafts angeordnet ist.
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Der Dornschaft ist frei von Sollbruchstellen ausgebildet.
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Es sei angemerkt, dass bei dem Nieten der Dornschaft an einem vorgegebenen Abstand von dem Hülsenkopf abgetrennt ist. Vorzugsweise lässt sich der aus dem Hülsenschaft herausstehende Teil des Dornschafts nach einem Stauchen des Blindniets mittels einer in der Blindnietzange integrierten Vorrichtung, abtrennen.
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Ein Vorteil des Blindniets ist es, dass sich durch den Verzicht auf die Ausbildung einer Sollbruchstelle zwischen Dornkopf und Dornschaft sich die Stabilität des Dornschafts vergrößert und sich die Zugmomente bei dem Nietvorgang erhöhen lassen. Hierdurch lassen sich zwei Werkstücke, die im Allgemeinen flächig ausgebildet sind, besser und fester als bisher verbinden bzw. vernieten.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass nach dem Vernieten der Hülsenschaft sowohl bei Faltnieten als auch bei Popnieten, mit einem Teil des Dornschafts gefüllt ist. Hierdurch wird die Widerstandfähigkeit insbesondere gegenüber Scherkräften wesentlich erhöht.
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Ein anderer Vorteil ist, dass sich die Zuverlässigkeit des Vernietens erhöht, indem die Länge des abgetrennten Teils des Dornschaftes durch das Abtrennen immer gleich oder zumindest nahezu gleich ist. Auch sinkt die Verletzungsgefahr erheblich, da im Unterschied zu bisher kein Risiko mehr besteht, dass viele Millimeter lange Teile des Dornschafts nach der Vernietung überstehen.
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Insgesamt wird die Vernietung insbesondere mit Kunststoffnieten oder mit Nieten, aufweisend ein kunststoffbasiertes Verbundmaterial, wesentlich fester und zuverlässiger, ohne dass sich die Herstellungskosten erhöhen.
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Ein anderer Vorteil insbesondere bei Faltnieten ist, dass sich nunmehr, ohne die Ausbildung der Sollbruchstelle an dem Dornschaft, mit dem Rippungs-Abschnitt am Dornschaft ein besonders großer Klemmbereich abdecken lässt.
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In Verbindung mit den Ausnehmungen in dem Hülsenschaft, lässt sich die Länge des Klemmbereichs in wesentlich größeren Bereichen frei wählen. Indem nun eine Ausführung von Faltnieten einen im Vergleich zu bisher wesentlich größeren Dickenbereich von Werkstücken sich mit einer einzigen Längenausführung von Faltnieten vernieten lässt, reduzieren sich die Logistik und Herstellungskosten.
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In einer Weiterbildung weist der Hülsenschaft in einer ersten Alternative zum Ausbildung eines Faltnietes mindestens zwei sich entlang mindestens eines Drittels einer Hülsenschaftlänge erstreckende Ausnehmungen oder Ausbildung von Ausformungen in Form von Rastnasen auf. Der Dornschaft weist einen Rippungs-Abschnitt mit einer profilierten Rippung zum Ausbilden einer kraft- und formschlüssigen Rastverbindung zwischen Niethülse und Dornschaft auf.
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Es versteht sich, dass bei Faltnieten es bei dem Vernieten zu einer teilweise kraft- und formschlüssigen Verbindung des Rippungs-Abschnitts und den Rastnasen an der Innenseite des Hülsenschaftes kommt in Form einer Rastung.
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In einer zweiten Alternative ist, zum Ausbilden eines Popniets, der Hülsenschaft als geschlossene Hülse ausgebildet.
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In einer Ausführungsform ist in der ersten Alternative der Rippungs-Abschnitt an dem Dornschaft in einem ersten Abstand zu dem Dornkopf ausgebildet. Vorzugsweise beträgt der erste Abstand wenigstens 1 mm und höchstens 18 cm. In einer Weiterbildung weist der Rippungs-Abschnitt eine Länge von mindestens 0,5 cm und maximal 10 cm aufweist.
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In einer anderen Weiterbildung entspricht der erste Abstand zwischen dem Dornkopf und dem Rippungs-Abschnitt einem Abstand zwischen den Ausnehmungen des Hülsenschafts und dem Hülsenschaftende.
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In einer Weiterbildung weist der Hülsenschaft genau drei Ausnehmungen, vorzugsweise in einem Winkel von 120° zueinander auf dem Hülsenschaft angeordnet, auf.
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In einer Weiterbildung sind die Ausnehmungen des Hülsenschafts entlang eines Umfangs des Hülsenschafs in gleichen Abständen zueinander angeordnet.
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In einer Ausführungsform weist der Dornschaft zwischen dem Rippungs-Abschnitt und einem dem Dornkopf gegenüberliegenden Dornschaftsende einen konstanten Durchmesser aufweist.
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In der zweiten Alternative weist der Dornschaft eine glatte rippenfreie Außenseite auf. Ein derartiger Dornschaft lässt sich vorzugsweise bei Popnieten ausbilden.
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In einer Weiterbildung weist der Dornschaft an der rippenfreien Außenseite einen konstanten Durchmesser auf.
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In einer Ausführungsform ist die Niethülse aus Kunststoff oder aus einem kunststoffbasierten Verbundmaterial oder aus einem Metall ausgebildet oder umfasst ein Metall. Es versteht sich hierbei, dass die Steifigkeit der Hülse derart ausgebildet ist, dass sich die Hülse mittels des Dorns zuverlässig umformen lässt.
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In einer anderen Weiterbildung sind die Niethülse und der Nietdorn aus unterschiedlichen Materialien oder aus gleichen Materialien ausgebildet. Vorzugsweise ist die Niethülse aus einem reißfesten Kunststoffmaterial ausgebildet. Insbesondere lassen sich als Materialien PMMA, PP, PBT, PC, PA, PE, und PVA verwenden. Vorzugsweise lassen sich auch kunststoffbasierte Materialien, sogenannte Komposite Materialien verwenden.
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In einer Ausführungsform ist in der zweiten Alternative nach dem Ausführen einer Nietung der Dornkopf in die Niethülse eingezogen. Anders ausgedrückt die Niethülse wird irreversibel umgeformt.
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In einer anderen Ausführungsform ist nach dem Nieten der mit dem Dornkopf verbundene verbleibende Teil des Dornschafts bündig oder im Wesentlichen bündig d.h. nahezu bündig kopfseitigen Ende des Hülsenschafts abgetrennt, so dass die Niethülse durch den mit dem Dornkopf verbundenen verbleibenden Teil des Dornschafts ausgefüllt ist. Vorzugsweise steht nach dem Nieten der Dornschaft aus der Niethülse bis maximal 1.5 mm oder bis maximal 1,0 mm oder bis maximal 0,5 mm hervor. Auch ist der Abstand des Dorns zu dem kopfseitigen Ende des Hülsenschafts weniger als 1,0 mm oder kleiner als 0,5 mm oder kleiner als 0,1 mm.
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Gemäß einem nicht beanspruchten Gegenstand wird ein Setzen des vorbeschriebenen Blindniets bereitgestellt, wobei hierbei zumindest die Schritte Einführen des Blindniets in einem Bohrloch, Fixieren des Hülsenkopfes und Herausziehen des Dornschafts und Abtrennen des überstehenden Dornschafts umfasst sind.
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In einer nicht beanspruchten Weiterbildung wird das Abtrennen des überstehenden Dornschafts mittels einer in der Nietzange befindlichen Schneide durchgeführt, wobei mittels der Schneide der Dornschaft in einer vorgegebenen Stellung der Nietzange angeritzt und eine Sollbruchstelle erzeugt wird.
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In einer anderen nicht beanspruchten Weiterbildung wird der Dornschaft mittels der Schneide an mehreren einander gegenüberliegenden Stellen gleichzeitig angeritzt oder der Dornschaft mittels einer um den Dornschaft ringsum ausgebildeten Schneide angeritzt.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Hierbei werden gleichartige Teile mit identischen Bezeichnungen beschriftet. Die dargestellten Ausführungsformen sind stark schematisiert, d.h. die Abstände und die lateralen und die vertikalen Erstreckungen sind nicht maßstäblich und weisen, sofern nicht anders angegeben, auch keine ableitbaren geometrischen Relationen zueinander auf. Darin zeigen, die
- 1 eine Ansicht auf eine Ausführungsform einer Niethülse eines Blindniets für die Ausbildung eines Faltniets,
- 2 eine Ansicht eine Ausführungsform eines Nietdorns des Blindniets für den Faltniet für die Ausbildung eines Faltniets,
- 3 eine Ansicht einer teilweise vernieteten Blindniets in der Form eines Faltniets,
- 4 eine Ansicht auf eine Ausführungsform einer Niethülse eines Blindniets für die Ausbildung eines Popniets,
- 5 eine Ansicht eine Ausführungsform eines Nietdorns des Blindniets für die Ausbildung eines Popniets,
- 6 eine Ansicht einer vernieteten Blindniets in der Form eines Popniets.
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Die Abbildung der 1 zeigt eine Ausführungsform einer Niethülse 12 eines Blindniets 10 für die Ausbildung eines Faltniets. Die Niethülse 12 weist einen Hülsenkopf 14 und einen Hülsenschaft 16 auf. Der Hülsenschaft 16 weist einen an den Hülsenkopf 14 angrenzenden ersten Abschnitt 16.1, einen sich anschließenden mittleren Abschnitt 16.2 und einen sich bis zu einem Hülsenschaftende reichenden Endabschnitt 16.3 auf. Die Niethülse weise eine durchgehende Bohrung 17 auf. Der Hülsenschaft 16 weist in dem ersten Abschnitt 16.1 ein Abschnitt mit Rastnasen aus.
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Der mittlere Abschnitt 16.2 weist mindestens zwei Ausnehmungen 18 auf, welche in Umfangsrichtung um den Hülsenschaft 16 gleichverteilt sind und sich entlang einer gesamten Länge des mittleren Abschnitt 16.2 erstrecken.
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In der Abbildung der 2 ist eine Ausführungsform eines Nietdorns 20 des Blindniets für die Ausbildung eines Faltniets dargestellt. Der Nietdorn 20 weist einen Dornkopf 22 und einen Dornschaft 24 auf. In einem ersten Abstand A1 zu dem Dornkopf 22 weist der Dornschaft 24 einen Abschnitt 26 mit einer profilierten Rippung auf. Der Rippungs-Abschnitt 26 erstreckt sich über eine erste Länge L1 entlang des Dornschafts 24. Der erste Abstand A1 entspricht einer Länge des Endabschnitts 16.1 des Hülsenschafts 16 und ist höchstens so lang wie die Länge des Endabschnitts 16.1. Es versteht sich, dass wenigstens ein Teil des Rippungsabschnitts kraftschlüssig mit dem Dornschaft verbunden ist.
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In der Abbildung der 3 ist eine teilweise Vernietung des Blindniets 10 in Form eines Faltniets dargestellt. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zu der Abbildung der 1 und 2 erläutert.
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Der Nietdorn 20 erstreckt sich durch eine Längsbohrung der Niethülse 12, wobei der Dornkopf 22 mit dem Hülsenschaftende in einer kraftschlüssigen Wirkverbindung steht. Durch Fixieren des Hülsenkopf 14, in einer Bohrung eines zu vernietenden Werkstückes - nicht dargestellt, und herausziehen des Dornschafts 24 wird der Hülsenschaft gestaucht, wobei sich die Bereiche zwischen den Ausnehmungen 18 des mittleren Abschnitts 16.2 des Hülsenschafts 16 nach außen stülpen.
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Außerdem kommt der erste Abschnitt 16.1 des Hülsenschafts 12 in Überlappung mit dem Rippungs-Abschnitt 26 des Dornschafts 24. Hierdurch wird eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen dem Rippungs-Abschnitt 26 und dem Rastnasenabschnitt in dem Bereich des ersten Abschnitts 16.1 des Hülsenschafts 12 in Form einer Rastung ausgebildet.
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In der Abbildung der 4 ist eine Ausführungsform eines Blindniets 10 für die Ausbildung eines Popniets dargestellt. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zu den Ausführungen in Zusammenhang mit den Ausführunformen, dargestellt in den vorangegangenen Abbildungen angeführt. Vorzugsweise weist der Hülsenschaft 16 weist keine Ausnehmungen auf.
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In der Abbildung der 5 ist eine Ausführungsform eines Nietdorns des Blindniets für die Ausbildung eines Popniets dargestellt. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zu den Ausführungen in Zusammenhang mit den Ausführungsformen, dargestellt in den vorangegangenen Abbildungen angeführt.
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Der Dornkopf 22 ist kugelförmig ausgeformt. Der Dornschaft 24 ist glatt ausgebildet und weist mit Ausnahme der Spitze einen einheitlichen Durchmesser auf.
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In der Abbildung der 6 ist eine Ansicht eines vernieteten Blindniets in der Form eines Popniets dargestellt. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zu den Ausführungen in Zusammenhang mit den Ausführungsformen, dargestellt in den vorangegangenen Abbildungen angeführt.
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Die Niethülse 12 ist zum Verbinden eines ersten Werkstückes W1 mit einem zweiten Werkstück W2 durch eine Bohrung in den Werkstücken durchgesteckt, so dass an der Unterseite des zweiten Werkstückes der Hülsenkopf 14 aufliegt.
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Der Nietkopf 22 ist über das untere Ende der Niethülse 12 eingezogen und hat einen Teil des Hülsenschaftes 16 irreversibel umgeformt. Der nach der Vernietung aus dem Hülsenkopf 14 überstehende Teil des Dornschafts 24 ist mit Hilfe einer Schneide SN im Wesentlichen bündig mit Hülsenkopf abgetrennt. Hierdurch ist der Hülsenschaft 16 nahezu vollständig durch einen Teil des Dornschaft 24 ausgefüllt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3366384 A1 [0006]
- EP 3315796 A1 [0006]
