Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein gattungsgemäßes Blindnietelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , nämlich ein Blindnietelement mit einem Kopf, mit einem sich daran anschließenden hohlen Schaft, dessen Außenseite einen gegenüber dem Kopf geringeren Außendurchmesser aufweist, und mit einem im Schaft mit axialem Abstand vom Kopf vorgesehenen Innengewinde.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Herstellungsverfahren für ein derartiges Blindnietelement sowie dessen Verwendung.

Stand der Technik

Derartige gattungsgemäße Blindnietelemente sind bekannt (vgl. zum Beispiel die Druckschrift US 3 136 203) und werden in einer nur von einer Seite zugänglichen Bohrung eines Gegenstands so eingesetzt, dass der Kopf am Randbereich des einen Endes der Bohrung zur Anlage kommt. Dann wird von derselben Seite in den hohlen Schaft ein Setzgerät oder Setzwerkzeug mit seinem Außengewinde in das an dieses angepasste Innengewinde eingeschraubt.

Wenn dann mittels des Setzgeräts oder Setzwerkzeugs der Schaft in Richtung Kopf gezogen und damit unter Andrücken des Kopfes an den Gegenstand gestaucht wird, bildet sich am Schaft eine radial nach außen gewölbte Wulst aus, und zwar außerhalb der Bohrung zwischen dem Kopf und dem Innengewinde. Dieser legt sich um den Randbereich des anderen Endes der Bohrung, wodurch das Blindnietelement in der Bohrung des Gegenstands festgelegt ist. Hierbei weist diese Verbindung den Nachteil auf, dass sich die Wulst nicht genau an immer derselben

Stelle außerhalb der Bohrung beim Setzen im mit dem Blindnietelement zu versehenden Gegenstand ausbildet. Weiterhin kann diese Verbindung durch ihre Lochleibung weder in spröden Materialien, wie etwa in Acrylglas (PMMA = Polymethylmethacrylat) oder in Karbon, noch in weichen Materialien, wie etwa in Kunststoffen, eingesetzt v/erden.

Zum technologischen Hintergrund der vorliegenden Erfindung sei noch auf die Druckschriften EP 1 532 371 B1 , WO 2007/035480 A2 und DE 91 14 473 U1 aufmerksam gemacht.

Darstellung der vorliegenden Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile

Ausgehend von den vorstehend dargelegten Nachteilen und Unzulänglichkeiten sowie unter Würdigung des umrissenen Stands der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Blindnietelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein gattungsgemäßes Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11 so weiterzubilden, dass es stets an derselben vorgebbaren Stelle beim Setzen eine kontrollierte Deformation, insbesondere in Form einer Wulst, ausbildet. Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen, das heißt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildeten Blindnietelement erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale, also dadurch gelöst,

- dass der hohle Schaft im Bereich des Kopfes mit einer radial nach außen vorstehenden Einstellkontur versehen ist,

- dass der Schaft eine in radialer Richtung geformte, insbesondere rotations- oder sternsymmetrisch ausgebildete, Wölbung aufweist und

- dass diese Wölbung zwischen der Einstellkontur und dem Innengewinde angeordnet ist.

Die Einstellkontur ist vorzugsweise ein Zentrierelement. Die Einstellkontur kann als in Umfangsrichtung umlaufender Bund mit einem vorgebbaren Außendurchmesser ausgebildet sein.

Die Wölbung ist vorzugsweise eine Auswölbung, insbesondere eine nach Außen vorspringende Auswölbung oder Vorwulst. Außerdem verläuft die Wölbung vorzugsweise in Umfangsrichtung.

Die, insbesondere nach Art eines Absatzes oder einer Stufe ausgestaltete, Einstellkontur ist bezüglich der Höhe und/oder der Geometrie prinzipiell frei einstellbar und kann kreisförmig, elliptisch, vierkantig oder sechskantig ausgebildet oder mit Zentrierzähnen versehen sein.

Diese Einstellkontur dient nach dem Einsetzen des Blindnietelements zum mittigen Halten des Kopfes in dem einen Ende der Bohrung, wohingegen die umlaufende Wölbung außerhalb der Bohrung zu liegen kommt, insbesondere wenn diese Wölbung in vorteilhafter Weise als zwar nach außen, jedoch nicht über die Einstellkontur vorspringende, insbesondere in Umfangsrichtung verlaufende, Auswölbung oder Vorwulst ausgebildet ist.

Die Auswölbung oder Vorwulst ist bezüglich der Position, des Radius und der Geometrie prinzipiell frei einstellbar und kann von elliptischer oder halbrunder Form sein, insbesondere mit Stufe.

Diese Auswölbung oder Vorwulst bildet einen Bereich der Destabilisierung in der Wandung des Schaftes. Beim Setzen des derart erfindungsgemäß ausgestalteten Blindnietelements wird die sich ausbildende, insbesondere rundum geschlossene, also nicht geschlitzte Wulst im Bereich der Auswölbung oder Vorwulst gebildet und damit präzise immer an der genau vorbestimmten Stelle. Ein derartiges erfindungsgemäßes Blindnietelement ist ohne Vorbild im Stand der Technik.

So können durch die Auswölbung oder Vorwulst deutlich dickere Wandstärken genutzt werden, denn die Setzkraft ist durch die Auswölbung oder Vorwulst deutlich geringer als bei konventionellen Blindnietelementen. Auf diese Weise werden bei der vorliegenden Erfindung deutlich größere Klemmkräfte zwischen der Wulst und dem Kopf des Blindnietelements erzielt.

Auch der Außendurchmesser des Blindnietelements kann insoweit vergrößert werden, wodurch das Blindnietelement unter Belastung eine höhere Verdrehfestigkeit aufweist.

Die Einstellkontur und die Auswölbung oder Vorwulst beeinflussen sich gegenseitig und stehen somit in Wechselwirkung. Eine kleine Einstellkontur mit einer Höhe von zum Beispiel etwa zwei Millimetern in Kombination mit einer ganz nah der Einstellkontur beginnenden großen Auswölbung oder Vorwulst mit einem Radius von zum Beispiel etwa zwölf Millimetern kann bei einer Stärke des Gegenstands, zum Beispiel des Blechs, von etwa sechs Millimetern die Eigenschaft erzielen, dass das

Blindnietelement eine sehr hohe Verdrehfestigkeit aufweist. Dies resultiert aus der entstehenden Lochleibung der Auswölbung oder Vorwulst.

Wird diese Ausführung hingegen in einen Gegenstand, zum Beispiel in ein Blech, von nur etwa 2,5 Millimetern gesetzt, so erzielt das Blindnietelement keine Lochleibung und kann ebenfalls in spröden Materialien eingesetzt werden.

In Abhängigkeit davon, welchen Abstand die Auswölbung oder Vorwulst zur Einstellkontur aufweist, kann der Klemmbereich bzw. die Trägermaterialstärke an das Blindnietelement angepasst werden. Je größer der Abstand ist, desto größer ist die entstehende Lochleibung bei großer Trägermaterialstärke bzw. desto kleiner bis hin zu null ist die entstehende Lochleibung bei kleinerer Trägermaterialstärke.

Mit anderen Worten: Je kleiner der Abstand des Endes der Einstellkontur zur Unterseite des Trägermaterials ist, desto geringer ist die Lochleibung; je größer der Abstand des Endes der Stufe der Einstellkontur zur Unterseite des Trägermaterials ist, desto größer ist die Lochleibung und somit die

Klemmkraft des Blindnietelements.

Unabhängig hiervon oder in Verbindung hiermit kann die Einstellkontur dazu dienen, die Auswölbung oder Vorwulst zu zentrieren. Die Einstellkontur hat stets (auch nach dem Setzen des Blind nietelements) Spiel in der Bohrung.

Durch die Einstellkontur besteht eine Interaktion des Trägermaterials mit der Wulst, insbesondere dergestalt, dass mit dem Anfangspunkt der Endzustand des Blindnietelements definiert werden kann. Durch eine Aussparung beim zu montierenden Bauteil kann das Blindnietelement nach einer Demontage wieder axial verschoben werden.

Wenn die Einstellkontur nicht rund ist, sondern eine Vierkantform aufweist, kann das Blindnietelement vormontiert werden, indem die Auswölbung oder Wulst leicht angezogen wird. Danach kann das Blindnietelement ähnlich wie eine Käfigmutter an die richtige Position kurz vor der Montage geschoben werden. Danach kann die Schraube eingedreht werden, und das Blindnietelement bzw. die Wulst setzt sich mittels der entstehenden Vorspannkraft der Schraube.

Wenn die Einsteiikontur nicht rund ist, sondern eine Sechskantform aufweist, v/eist das Blindnieteiement eine deutlich höhere Verdrehsicherheit bei der Montage und vor allem für die Demontage auf.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber dem Stand der Technik besteht in der kontrollierten Verformbarkeit, also vorzugsweise darin, dass die Wulst einen maximal wählbaren Außendurchmesser bildet, insbesondere größer wählbar als bei konventionellen Blindnietelementen aus dem Stand der Technik.

Auch kann die Höhe der Einstellkontur in Kombination mit der Lochleibung so mit der Wulst zusammenwirken, dass Lochleibung und Wulstdurchmesser gezielt steuerbar sind. Im Übrigen wird auch das Bündnietelement zentriert, muss aber nicht kreisförmig sein, sondern kann auch strahlensymmetrisch, zum Beispiel nach Art eines Vielecks, ausgebildet sein.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen gekennzeichnet. Während vorstehend ein bereits mit Wölbung, insbesondere mit Auswölbung, versehenes

Blindnietelement eingesetzt wird, kann erfindungsgemäß auch nur ein mit der Einstellkontur versehenes Blindnietelement in die Bohrung des Gegenstands verbracht und danach gesetzt werden, wobei sich die Wölbung während des Stauchens des Blindnietelements, insbesondere in einer Matrize, als kurzer Zwischenzustand einstellt, aber danach zum Ende des Stauchens kontinuierlich zum Wulst weiter verformt wird.

Um die Stelle festzulegen, an der sich die Auswölbung ausbildet, kann in diesem Zylinderabschnitt die Außenseite des Schaftes erwärmt oder zum Glühen, insbesondere zum Weißglühen, gebracht werden, beispielsweise durch Induktion.

Durch dieses Erwärmen oder Erhitzen wird eine Destabilisierung hervorgerufen, so dass sich beim Stauchen die Auswölbung und danach aus dieser der Wulst bildet.

Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich die Verwendung eines Blindnietelements gemäß der vorstehend dargelegten Art als Blindnietmutter.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Wie bereits vorstehend erörtert, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird einerseits auf die dem Anspruch 1 sowie dem Anspruch 1 1 nachgeordneten Ansprüche verwiesen, andererseits werden weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung nachstehend unter Bezugname auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt:

Fig. 1 in schematischer Querschnittsansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Blindnietelements, das nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung herstellt ist. Bester Weg zur Ausführung der vorliegenden Erfindung

Das insgesamt mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnete Blindnietelement ist in einen Gegenstand 6 eingesetzt, der mit einer nur von einer Seite (= im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 von der Oberseite) zugänglichen Bohrung 61 versehen ist.

Das Blindnietelement 5 weist einen Kopf 51 auf, der beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in Draufsicht kreisrund ausgebildet ist. Dieser Kopf 51 liegt mit einer Kreisringfläche 52 am Randbereich des einen Endes der Bohrung 61 an. An den Kopf 51 schließt sich ein hohler Schaft 53 an, dessen Außenseite einen gegenüber dem Kopf

51 geringeren Außendurchmesser aufweist. Dieser Schaft 53 geht am vom Kopf 51 abgewandten Ende des Blindnietelements 5 in ein Innengewinde 54 über, das im Schaft 53 mit Abstand vom Kopf 51 vorgesehen ist. Der Schaft 53 ist im Bereich des Kopfes 51 mit einer radial nach außen vorstehenden Einstellkontur

55 versehen, die vorzugsweise als Zentrierelement ausgebildet ist, die durch Pressen, vorzugsweise durch Kaltfließpressen, angeformt werden kann und als in Umfangsrichtung umlaufender Bund mit definiertem Außendurchmesser ausgebildet ist. Diese Einstellkontur 55 grenzt an die als Kreisringfläche 52 ausgebildete Anlagefläche des Kopfes 51 an und ist ihrem vom Kopf 51 abgewandten Bereich von der Außenseite des Schaftes 53 mittels eines Absatzes oder mittels einer Stufe abgesetzt.

Die Einstellkontur 55 kann an ihrem vom Kopf abgewandten Bereich vorzugsweise von der Außenseite des Schafts mittels eines Absatzes abgesetzte Einstellkorrektur mehrere, vorzugsweise gleichmäßig am Umfang angeordnete, bis auf die Außenseite des Schaftes 53 reichende Rampen 56 aufweisen.

Zwischen der Einstellkontur 55 und dem Innengewinde 54 weist der Schaft 53 eine in radialer Richtung nach außen, jedoch nicht über die Einstellkontur 55 vorspringende Auswölbung 57 auf, die in Umfangsrichtung verläuft und rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

Durch die vorgefertigte Auswölbung 57 ist der Schaft 53 in diesem Bereich gegenüber Stauchkräften destabilisiert, gewissermaßen vorgestaucht, und stellt einen kontrollierten und wohldefinierten Deformationsbereich beim Setzen des Blindnietelements 5 dar, an dem sich die Wulst bildet.

Zum Einsatz gelangt das Blindnietelement 5 insbesondere als Blindnietmutter.

Liste der Bezugszeichen

5 Blindnietelement, insbesondere vorgestauchtes Blindnietelement, zum Beispiel vorgestauchte Blindnietmutter

51 Kopf

52 Kreisringfläche

53 hohler Schaft

54 Innengewinde

55 Einstellkontur, insbesondere Bund, zum Beispiel Justierelement oder Zentrierelement

56 Rampe

57 Wölbung, insbesondere Auswölbung oder Vorwulst

6 Gegenstand

61 Bohrung