DE69507582T2 - Kaltgenietetes Zapfenelement - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein längliches Nietelement wie beispielsweise eine Schraube oder einen Zentrierzapfen, das dazu bestimmt ist, durch einen Nietvorgang an einem Träger wie beispielsweise einem Karrosserieblech eines Kraftfahrzeuges befestigt zu werden. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Vernieten einer Anordnung eines Nietelementes und eines Trägers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7 (siehe US-A-3 213 914).
• Man kennt (siehe EP-A-0 561 715) zu nietende Schrauben mit einem Schaft und einem hohlen Perforationskopf, der einen von dem Schaft wegweisenden Lochstempel bildet und dessen Rändern nach außen gebogen werden können, so dass sie an dem Träger anliegen. Diese Schrauben, die als selbststanzende Schrauben bezeichnet werden, haben den Vorteil, dass das Stanzen des Trägers und der Nietvorgang in einem einzigen Arbeitsschritt ausgeführt werden können. Die Festigkeit gegenüber einem die Nietverbindung aufhebenden Moment, d. h. einer Drehbewegung der Schraube relativ zum Träger, wird dadurch erhalten, dass man an dem Kopf der Schraube gegenüber diesem Träger ausgebildete Reliefs in den Träger einpresst. Dieser Widerstand ist im allgemeinen ausreichend, da die auf die Schraube wirkenden Momente sehr klein sind. Dagegen muss die Festigkeit gegenüber einer Ausreißkraft, d. h. gegenüber einer axialen Ausreißbewegung der Schraube relativ zum Träger in Arbeitsrichtung der Schraube strengen Qualitätsanforderungen genügen. Bei derartigen Schrauben hängt dieser Widerstand von der Qualität des die Deformation des Schraubenkopfes bewirkenden Arbeitsschrittes ab. Anders gesagt hängt die Güte der mechanischen Festigkeit der Schraube von dem Nietvorgang ab. Ferner bleibt der Metallabfall, der von dem Stanzvorgang herrührt, in nicht kontrollierbarer Weise in dem Schraubenkopf eingeschlossen und kann sich unbeabsichtigt lösen und Vibrationsgeräusche verursachen (beispielsweise in einem Hohlraum einer Kraftfahrzeugkarrosserie).
• Man kennt ferner zu vernietende Schrauben, die eine klassische Schraubenform haben. Bei derartigen Schrauben muss der Träger vorher gebohrt werden. Die Schraube wird anschließend in die Bohrung eingeführt, bis ihr Kopf an dem Träger anliegt. Die Nietverbindung erfolgt in der Weise, dass man den die Bohrung umgebenden Teil des Trägers zwischen dem Kopf und einer Nietmatrize einquetscht. Dadurch fließt der gequetschte Teil des Trägers und füllt eine Nut, die unter dem Schraubenkopf ausgebildet ist. Bei dieser Schraubenart wird die Festigkeit gegenüber einer Ausreißkraft in Arbeitsrichtung der Schraube direkt durch den Kopf der Schraube gewährleistet, der keine Deformation erlitten hat und dessen mechanische Eigenschaften unabhängig von dem Nietvorgang bleiben. Die Festigkeit gegenüber einem Lockerungsmoment wird in der gleichen Weise wie oben beschrieben gewährleistet, indem man an dem Schraubenkopf ausgebildete Reliefs in den Träger eintreibt. In jedem Falle zeigt sich in der Praxis, dass die Herstellung derartiger Schrauben durch Kaltverformung und insbesondere die Herstellung der Nut schwierig ist.
• Man kennt ferner (siehe auch EP-A-0 561 715) einzunietende Schrauben, die dazu bestimmt sind, an einem vorher gebohrten Träger befestigt zu werden und die neben dieser Nut unter dem Kopf eine Nut in der unteren Querfläche des Kopfes mit einer glockenförmigen umlaufenden Schürze haben, welche diese Nut begrenzt. Der die Bohrung umgebende Bereich des Trägers wird so von der Nietmatrize in die Nut des Schraubenkopfes eingetrieben und zwischen der Matrize und dem Boden der Nut eingequetscht, so dass er fließt und praktisch die Nut vollständig ausfüllt, wobei er so das Einfügen der Schraube in den Träger gewährleistet. Der Nietvorgang ist aber in der Praxis schwierig auszuführen und die Festigkeit gegenüber einer Ausreißkraft in einer der Arbeitsrichtung der Schraube entgegengesetzten Richtung oder gegenüber einem Lockerungsmoment kann ungenügend sein, da das Einpressen des Trägers in den Schraubenkopf unsicher ist. Darüber hinaus ist die Positionierung und die Beibehaltung der Schraubengeometrie in der Bohrung des Trägers relativ zu diesem nicht sehr präzise.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein längliches Nietelement anzugeben, wie beispielsweise eine Schraube oder einen Zentrierzapfen, umfassend einen Kopf mit einer eine Nut begrenzenden umlaufenden Schürze für das Eintreiben des Trägers, das nicht die vorstehend genannten Nachteile hat.
• Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein längliches Nietelement zum Vernieten mit einem vorher gebohrten Träger, umfassend einen Schaft und einen Kopf mit einer Nut, die von einer glockenförmig umlaufenden, einen Auflagerand aufweisenden Schürze begrenzt wird, wobei der Schaft einen Funktionsabschnitt und einen von der Schürze umgebenen Nietabschnitt umfasst, der einen gegenüber dem Funktionsabschnitt größeren Durchmesser hat, und mit dem Funktionsabschnitt über eine Schulter verbunden ist, die in axialer Richtung des Elementes jenseits des Auflagerandes der Schürze liegt.
• Der Nietvorgang, der mit Hilfe einer später noch beschriebenen Nietvorrichtung ausgeführt wird, besteht somit darin, einerseits den die Bohrung umgebenden Bereich des Trägers in die Nut des Schraubenkopfes einzutreiben und andererseits mindestens den nahe der Schulter liegenden Teil des Nietabschnittes gegen den Träger zu pressen, um einen Bund zu formen, der einen positiven Formschluß der Schraube an dem Träger gewährleistet. Man erhält auf diese Weise eine hohe Festigkeit gegenüber einer Lockerung nicht nur in Arbeitsrichtung der Schraube, da diese ihre mechanischen Eigenschaften behält, sondern auch in der entgegengesetzten Richtung dank des positiven Einspannens des Trägers zwischen dem Schraubenkopf und dem so geformten Bund.
• Wenn das Element einem gebohrten Träger zugeordnet ist, wobei der Schaft in die Öffnung des Trägers eingeführt ist, um eine für den Nietvorgang vorbereitete Anordnung zu bilden, ist der Abstand, der die Schulter von dem Auflagerand der Schürze trennt, mindestens gleich der Dicke des Trägers.
• Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung hat der Boden der Nut ein Hohlrelief. Wenn daher der Nietabschnitt plastisch verformt und gegen den Träger verschoben wird, kann der Bereich des Trägers, der in die Nut des Schraubenkopfes eingedrückt wird, unter der Wirkung der von der Nietvorrichtung direkt oder indirekt über den verformten Nietabschnitt ausgeübten Schubkraft in das Innere des Hohlreliefs fließen. Dieses Hohlrelief bildet somit ein Puffervolumen, das einen Überschuss des Metalls in der Nut des Schraubenkopfes aufnehmen kann. Dieser Metallüberschuss kann von unterschiedlichen Dicken des Trägers oder von Ungenauigkeiten im Arbeitshub der Nietvorrichtung herrühren. Insbesondere ist es so möglich, dieselbe Einstellung der Nietvorrichtung für Träger unterschiedlicher Dicke beizubehalten.
• Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung hat die Schürze eine konische Innenfläche, die zum freien Endes des Schachtes hin konvergiert. Diese eine Hinterschneidung bildende konische Fläche begrenzt einen Kegel, in den der in die Nut eingepresste Bereich des Trägers durch Fließen gelangt. Auf diese Weise verbessert man den Formschluss der Schraube an dem Träger.
• Man könnte auch ebenso eine umlaufende Schürze mit einer Innenfläche schaffen, die in alternierend aufeinanderfolgende konische und zylindrische Umfangsabschnitte unterteilt ist. Man erhält auf diese Weise einen zusätzlichen Eingriff des Kopfes mit dem Träger, wobei dieser Eingriff einem Lockerungsmoment entgegenwirkt.
• Um die Zentrierung des länglichen Elementes an seinem Träger zu erleichtern, kann man ein längliches Element herstellen, dessen Kopf an seiner dem Schaft abgewandten Fläche eine konische Zentrieraussparung hat, die koaxial zum Schaft ist, und dessen Schaft ein konisches Zentrierende hat.
• Die Erfindung betrifft ferner eine Nietvorrichtung zum Annieten eines länglichen Elementes der vorstehend genannten Art an einem gebohrten Träger, in dessen Öffnung der Schaft des Elementes angeordnet ist. Diese Vorrichtung umfasst erfindungsgemäß eine Nietmatrize mit einer Anschlagfläche, einer im wesentlichen senkrecht zu dieser Anschlagfläche gerichteten Bohrung und einem von der Anschlagfläche um die Bohrung herum vorspringenden Ansatz, wobei diese Bohrung einen aufgeweiteten Endabschnitt hat, der eine schräge Anschlagfläche des Ansatzes bildet.
• Gemäß einem bevorzugten Merkmal hat diese Vorrichtung Zentriermittel zum Zentrieren des länglichen Elementes relativ zum Träger, wobei diese Zentriermittel mit der konischen Aussparung und dem konischen Ende des länglichen Elementes zusammenwirken.
• Um einen Formschluss der Schraube mit dem Träger herzustellen, der in geeigneter Weise einem Lockerungsmoment entgegenwirkt, kann man eine Vorrichtung herstellen, bei welcher die schräge Anschlagfläche des Ansatzes mit vorspringenden Reliefs versehen ist oder bei welcher die schräge Anschlagfläche des Ansatzes keine Rotationsfläche ist.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von die Erfindung nicht beschränkenden Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer zu vernietenden erfindungsgemäßen Schraube,
• Fig. 2 eine Schnittansicht entlang einer die Achse der in Fig. 1 dargestellten Schraube enthaltenden Ebene zusammen mit dem Träger vor dem Nietvorgang,
• Fig. 3 eine Schnittansicht entlang einer die Achse enthaltenden Ebene, welche die Schraube mit ihrem Träger zeigt, wobei beide in einer Nietvorrichtung angeordnet sind,
• Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht, welche den Zustand der Schraube und ihres Trägers nach dem Nietvorgang zeigt und
• Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht, welche ein Detail einer Ausführungsvariante einer Nietmatrize der erfindungsgemäßen Nietvorrichtung zeigt.
• Die in den Figuren, insbesondere in den Fig. 1 und 2 dargestellte einzunietende Schraube, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, umfasst einen mit einem Gewinde versehenen Schaft 3 mit einer Achse 5, der hier ein freies konisches Ende 4 hat. An dem entgegengesetzten Ende des Schaftes 3 hat die Schraube 1 einen Kopf 6, der koaxial mit und deutlich breiter als der Schaft 3 ist.
• Der Kopf 6 hat an seiner dem Schaft 3 entgegengesetzten Seite eine obere Querfläche 7, in der eine konische axiale Aussparung 8 ausgebildet ist. Entgegengesetzt zu dieser Fläche 7 hat der Kopf 6 eine Nut 11, die von einem glockenförmigen umlaufenden Rand 9 begrenzt ist, dessen freies Ende einen Auflagerand 10 hat. Diese Nut 11 besitzt einen Boden 13 und ist von einer Innenfläche 15 der Schürze 9 begrenzt.
• Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese Fläche konisch geformt und konvergiert in Richtung des freien Endes des Schaftes 3 unter Bildung einer Hinterschneidung, wie dies am besten in Fig. 2 zu sehen ist. Dieses Merkmal ist zwar vorteilhaft, nicht jedoch notwendig und man könnte ebenso eine Fläche 15 in zylindrischer Form oder sogar in einer konischen Form vorsehen, die zum freien Ende des Schaftes 3 divergiert, wenn man die Herstellung der Schraube 1 erleichtern will.
• Wie ferner die Fig. 1 zeigt, hat man die Innenfläche 15 mit vorspringenden Reliefs versehen, um einem Lockerungsmoment entgegenzuwirken. Im Ausführungsbeispiel ist die Fläche 15 in eine Folge konischer Abschnitte 15.1 und zylindrische Abschnitte 15.2 unterteilt.
• In einer nicht dargestellten Ausführungsform könnte der Boden 13 in an sich bekannter Weise Aufrauungen, Hohlreliefs oder unregelmäßig angeordnete Vorsprünge um die Achse 5 herum haben, um einen Widerstand gegen ein Lockerungsmoment zu erzeugen.
• Im übrigen bildet der Boden 13 der Nut 11 ein Rotations-Hohlrelief 17 um die Achse 5. Dieses Relief schließt sich an den Schaft 3 an und hat einen Querschnitt, der an die Form eines Wassertropfens erinnert. Wie dies im Weiteren noch erläutert wird, hat das Vorhandensein dieses Hohlreliefs erhebliche Vorteile, ist aber nicht unbedingt erforderlich. Auch seine Form als Rotationsfläche mit einem wassertropfenförmigen Querschnitt ist nicht unbedingt erforderlich und das Relief könnte durch ein Hohlrelief ersetzt werden, das unregelmäßig um die Achse 5 herum ausgebildet ist und/oder einen Querschnitt mit einer völlig anderen Form hat (quadratisch, dreieckig, etc.).
• Der Schaft 3 hat einen Funktionsabschnitt 18 und einen Nietabschnitt 19, der wesentlich schmaler als der Kopf 6 und größer als der Abschnitt 18 ist und sich an diesen Abschnitt 18 über eine Schulter 20 anschließt. In dem in der Figur dargestellten Fall erstreckt sich dieser Abschnitt 19 über den Rand 10 der Schürze 9 um eine Länge I hinaus, die wesentlich größer als die Dicke e eines Trägers 21 ist, an dem die Schraube 1 angenietet werden soll. Diese Bedingung ist jedoch nicht unverzichtbar und die Schulter 20 könnte einen Abstand von dem Rand 10 haben, der kleiner als diese Dicke ist. Der Träger 21, der eine Metallplatte ist, hat eine Bohrung 23, die geringfügig größer als der Abschnitt 19 ist. Um ferner das Einführen des Nietabschnittes 19 in die Bohrung 23 des Trägers 21 zu erleichtern, hat die Schulter 20 die Form einer Endabschrägung.
• Der Nietvorgang selbst erfolgt mit Hilfe einer Nietvorrichtung, wie sie insbesondere in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Diese Vorrichtung umfasst eine Nietmatrize 31, die auf einem Sockel 33 montiert ist. Die Matrize 31 hat eine obere Auflagefläche 57 und eine Bohrung 37 mit einer Achse 35, die im wesentlichen senkrecht zur Auflagefläche 57 gerichtet ist. Der Durchmesser der Bohrung 37 ist geringfügig größer als der des Schaftes 3 der Schraube 1. Ein bezüglich der Achse 35 zentrierter Ansatz 51 steht von der Fläche 57 ab und erstreckt sich über eine Höhe, die geringfügig über der Tiefe der Nut 11 liegt. Außerdem besitzt der Ansatz eine äußere Seitenfläche 52, die hier konisch ausgebildet ist und in Richtung der Fläche 57 so divergiert, dass sie eine Entformungsfläche bildet. Der große Durchmesser dieser Konusfläche 52 ist geringfügig kleiner als der kleinere Durchmesser der konischen Fläche 15 der Schürze 9.
• Die Bohrung 37 mündet im Zentrum des Ansatzes 51 unter Bildung einer aufgeweiteten Innenfläche 53, die hier eine konische Form hat. Man unterscheidet somit eine quer verlaufende Anschlagfläche 55, die von dem oberen Rand des Ansatzes 51 gebildet ist, eine quer gerichtete Auflagefläche 57, die ebenfalls senkrecht zur Achse 35 verläuft, und eine schräge Anschlagfläche, die von der Konusfläche 53 gebildet ist. Diese schräge Anschlagfläche 53 könnte auch von einer Auskehlung mit einer von einer Konusform verschiedenen Form gebildet sein, deren genaue Geometrie durch Versuche bestimmt wird, um die Materialverschiebungen des Nietabschnittes während der Bildung des Bundes zu optimieren. Beispielsweise könnte man einen Teil eines Torusabschnittes realisieren.
• Oberhalb der Matrize 31 ist ein Nietkopf 41 angeordnet, der einen Stößel bildet, und beispielsweise durch eine Presse angetrieben wird. Das freie Ende dieses Stößels 41 hat eine Endfläche 49, die im wesentlichen senkrecht zur Achse 35 gerichtet ist. Ferner durchsetzt ein Zentrierzapfen 45, dessen Achse die Achse 35 ist und der ein freies konisch geformtes Ende 47 hat, frei die Platte 41.
• Der Sockel 33 hat ferne eine zentrale Bohrung 61, die in einen Hohlraum 39 gegenüber der Bohrung 37 der Matrize 31 mündet. In der Bohrung 61 ist ein Zentrierschieber 65 angeordnet, der in Richtung der Achse 35 gleiten kann und durch eine Rückstellfeder 67 in Richtung auf die Matrize 31 vorgespannt ist. Am Ende des Schiebers 65 gegenüber der Bohrung 37 der Matrize 31 ist ein zu der Achse 35 koaxialer konischer Hohlraum 69 ausgebildet.
• Um die Schraube 1 an dem Träger 21 anzunieten wird dieser auf der Matrize 31 durch nicht dargestellte Zuführ- und Ausrichtmittel so angeordnet, dass die Achse der Bohrung 23 des Trägers mit der Achse 35 der Nietvorrichtung zusammenfällt. Das konische Ende 4 der Schraube 1 wird von dem konischen Hohlraum 69 des Schiebers 65 aufgenommen, während der Zentrierfinger 45 in den konischen Hohlraum 8 des Kopfes 6 der Schraube 1 eingreift, um diese Schraube in der Achse 35 der Nietvorrichtung zu zentrieren. Der Finger 45 gleitet anschließend entlang der Achse 35 in Richtung der Matrize 31, um die Schraube 1 in der Bohrung 23 des Trägers 21 und der Bohrung 37 der Matrize 31 zu platzieren sowie diese Schraube 1 gegen den Träger 21 anzulegen, wie dies durch den Pfeil 80 in der Fig. 3 angedeutet ist. Während dieser Translationsbewegung der Schraube 1 gleitet der Schieber 65 in der Bohrung 61 des Sockels 33 entgegen der Kraft der Feder 67, wie dies durch den Pfeil 81 angedeutet ist.
• Anschließend wird der Stößel 41 entlang der Achse 35 in Richtung auf den Kopf 1 unabhängig von dem Zentrierfinger 45 angetrieben, wie dies durch den Pfeil 82 in der Fig. 4 angedeutet ist. Wenn die Auflagefläche 49 des Stößels 41 in Kontakt mit der Fläche 7 des Kopfes 6 der Schraube 1 kommt, wird Letztere mit dem Zentrierfinger 45 in Richtung auf die Matrize 31 bewegt. Der Träger 21 wird durch die Schürze 9 in Richtung auf die Fläche 57 der Matrize 31 verschoben, während der Ansatz 51 dieser Matrize den die Bohrung 23 umgebenden Bereich des Trägers 21 in die Nut 11 der Schraube 1 hineinstößt. Gleichzeitig verformt die konische Anschlagfläche 53 der Matrize 31 den Nietabschnitt 19 der Schraube 1, indem sie das diesen Abschnitt bildende Material gegen den verformten Rand der Bohrung 23 des Trägers 21 unter Bildung eines Bundes verschiebt.
• Wenn der verformte Bereich des Trägers 21 an dem Boden 13 der Nut 11 anschlägt, bewegt sich der Stößel 41 noch weiter. Auf diese Weise wird die Ausbildung des Bundes durch eine Verformung des Nietabschnittes vervollständigt, während gleichzeitig die verformte Zone des Trägers 21 zusammengepresst wird, um zwischen dem Boden dieser Nut und der Auflagefläche 55 des Ansatzes 51 der Matrize 31 zu fließen. Man erkennt in diesem Zusammenhang, dass, um dieses Fließen zu erreichen, die Höhe des Ansatzes 51 der Matrize 31 gemäß einem vorgenannten Merkmal größer als die Tiefe der Nut 11 sein muss. Das diese deformierte Zone bildende Material füllt somit durch Fließen fast das gesamte Innenvolumen der Nut 11. Insbesondere füllt dieses Material die hinterschnittenen Kegel, die von dem Boden 13 und den konischen Abschnitten 15.1 der Fläche 15 begrenzt werden, um den Formschluss der Schraube mit ihrem Träger zu verstärken. Man erkennt ebenfalls, dass sich das Material eng an die Unregelmäßigkeiten der Fläche 15 anlegt, die von den alternierenden konischen Flächenabschnitten 15.1 und zylindrischen Flächenabschnitten 15.2. gebildet werden. Man erhält auf diese Weise eine Verankerung der Schraube an ihrem Träger, die sich einem Lockerungsmoment widersetzt.
• Am Ende des Arbeitshubes des Stößels 41 wirkt der Bund, der von dem den Abschnitt 19 bildenden deformierten Material gebildet wurde, auf den deformierten Bereich des Trägers 21 einen zusätzlichen Druck aus, der diesen Bereich gegen den Nutboden 13 presst, so dass das fließende Material zwischen dem Boden 13 der Nut 11 und dem gebildeten Bund eingeschlossen ist. Der deformierte Bereich des Trägers 21 kann somit in das Hohlrelief 17 eindringen, das in dem Nutboden 13 der Schraube 1 ausgebildet ist und somit ein Puffervolumen bildet. Diese Möglichkeit zur Absorption eines Materialüberschusses erlaubt es, Ungleichmäßigkeiten im Arbeitshub des Stößels 41 zu tolerieren und ferner dieselbe Nietvorrichtung und denselben Typ von Schraube für unterschiedlich dicke Träger 21 zu verwenden.
• Man hat somit eine angenietete Schraube erhalten, deren Kopf nicht deformiert wurde und deren mechanische Eigenschaften somit dieselben wie bei einer klassischen Schraube bleiben. Infolgedessen ist die Festigkeit gegenüber einer Ausreißkraft in Arbeitsrichtung der Schraube unabhängig von dem Nietvorgang.
• Man erhält ferner eine gute Festigkeit gegenüber einer Ausreißkraft in der der Arbeitsrichtung der Schraube entgegengesetzten Richtung dank des durch den gebildeten Bund gewährleisteten positiven Formschlusses zwischen der Schraube und dem Träger.
• In der Fig. 5 wurde eine Ausführungsvariante der Nietmatrize 31 dargestellt. Die konische Fläche 53 dieser Matrize ist hier mit einem vorspringenden Relief 54 versehen, die eine Verzahnung bildet. Beim Annieten der Schraube an ihren Träger wird auf diese Weise der Nietabschnitt unregelmäßig durch die Erhebungen 54 verformt, so dass der Bereich dieses Abschnittes, der der Bohrung 23 des Trägers 21 gegenüberliegt, entsprechend einer Kontur verformt wird, die nicht mehr einer Rotationsfläche um die Achse 35 entspricht. Während des Fließens des die Bohrung 23 umgebenden Bereiches des Trägers 21 in den Innenraum der Nut 11 passt sich der Rand dieses Bereiches seinerseits an die verformte Kontur des dem Nietabschnitt gegenüberliegenden Zonenbereiches an, um eine Anordnung zu bilden, die sich einem Lockerungsmoment widersetzt.
• Als Variante könnte man auch eine Nietmatrize vorsehen mit einem Ansatz, der nicht Rotationssymmetrisch bezüglich der Achse 35 ist (beispielsweise oval oder polygonal) und der eine nicht gezahnte sich erweiternde Innenfläche hat.
• Schließlich kann man auch in dem Träger eine nicht kreisförmige Bohrung und vorzugsweise eine Nietmatrize vorsehen mit einem Ansatz, der eine zu dieser Bohrung komplementäre Form hat. In diesem Falle passt sich der Nietabschnitt der Schraube während seiner Deformation an die nicht kreisförmige Form der Bohrung in dem Träger an.
• Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst im Gegenteil jedes längliche Element und jede Vorrichtung zum Annieten desselben, die mit äquivalenten Mitteln die oben genannten wesentlichen Merkmale aufnehmen. Wenn daher auch oben eine anzunietende Schraube beschrieben wurde, ist es insbesondere natürlich möglich, jedes andere längliche anzunietende Teil zu verwenden, das dieselben strukturellen Merkmale für seine Vernietung mit einem Träger hat (Zapfen, Wellen, Gelenkzapfen, Finger, Hülsen, ...).

Claims (10)

1. Längliches Nietelement zum Annieten an einen vorher durchgebohrten Träger (21), umfassend einen Schaft (3) und einen Kopf (6) mit einer Nut (11), die von einer glockenförmig umlaufenden, einen Auflagerand (10) aufweisenden Schürze (9) begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (3) einen Funktionsabschnitt (18) und einen von der Schürze (9) umgebenen Nietabschnitt (19) umfasst, der einen gegenüber dem Funktionsabschnitt (18) größeren Durchmesser hat und mit dem Funktionsabschnitt über eine Schulter (20) verbunden ist, die in axialer Richtung (5) des Elementes jenseits des Auflagerandes (10) der Schürze liegt.

2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (13) der Nut (11) ein Hohlrelief (17) hat.

3. Element nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Schürze (9) eine eine Hinterschneidung bildende Innenfläche (15) hat, die mindestens einen konisch geformten zum freien Ende des Schaftes (3) hin konvergierenden Abschnitt hat.

4. Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Schürze (9) eine Innenfläche (15) hat, die in alternierend aufeinanderfolgende zylindrische und konische Abschnitte unterteilt ist.

5. Element nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (6) an seiner dem Schaft (3) abgewandten Fläche eine zum Schaft (3) koaxiale Zentrieraussparung (8) hat und dass der Schaft (3) ein Zentrierende (4) hat.

6. Anordnung eines Elementes nach einem der vorangegangenen Ansprüche und eines Trägers (21), der mit einer Öffnung (23) versehen ist, in die der Schaft des Elementes eingesteckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (1), der die den Nietabschnitt (19) mit dem Funktionsabschnitt (18) verbindende Schulter (20) von dem Auflagerand (10) der Schürze (9) trennt, mindestens gleich der Dicke (e) des Trägers (21) im Bereich der Öffnung (23) ist.

7. Vorrichtung zum Vernieten einer Anordnung nach Anspruch 6, umfassend eine Nietmatrize (31) mit einer Auflagefläche (57), eine im wesentlichen senkrecht zur Auflagefläche (57) gerichtete Bohrung (37) und einen Ansatz (51), der die Bohrung (37) umgebend von der Auflagefläche (57) absteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (37) einen aufgeweiteten Endabschnitt (53) hat, der eine schräge Anschlagfläche des Ansatzes (51) bildet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 in Verbindung mit Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie Zentriermittel (45, 65) zum Zentrieren des länglichen Elementes (1) bezüglich des Trägers (21) hat, wobei diese Zentriermittel mit der Zentrieraussparung (8) und mit dem Zentrierende (4) des länglichen Elementes (1) zusammenwirken.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die schräge Anschlagfläche (53) des Ansatzes (51) mit Vorsprüngen (54) versehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die schräge Anschlagfläche (53) des Ansatzes (51) keine Rotationsfläche ist.