DE10130681A1 - Selbstbohrende Blindnietmutter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstbohrende Blindnietmutter, die insbesondere zum Befestigen in kohlefaserverstärkten Kunststoffplatten geeignet ist. Diese Blindnietmutter weist auf ihrem dem Setzkopf abgewandten stirnseitigen Ende eine Bohrkrone auf.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstbohrende Blindnietmutter, mit einer ein Innengewinde aufweisenden, rohrförmigen Hülse, die an einem stirnseitigen Ende einen Setzkopf aufweist, und mit einem Bohrwerkzeug.
• Eine solche selbstbohrende Blindnietmutter ist beispielsweise aus der DE 40 03 373 C1 bekannt. Dort weist das aus der Niethülse herausragende Ende des Nietdorns eine Bohrspitze auf, deren Durchmesser den Durchmesser der Hülse überragt. Bei der bekannten Einnietmutter ist der obere Teil der Niethülse mit einem Innengewinde versehen, während der untere, der Bohrspitze zugewandte Teil der Hülse gewindefrei ist. Dieser gewindefreie Teil bildet den Nietkopf. Der bekannte Nietverbinder ermöglicht das Setzen der Blindnietmutter in einem einzigen Arbeitsgang, ohne daß mit Hilfe eines separaten Werkzeuges vorgebohrt werden muß. Nachteilig ist allerdings, daß der Nietdorn im Aufbau relativ kompliziert und der Verbinder insgesamt damit verhältnismäßig teuer ist; außerdem verbleibt der Dorn nach dem Setzen der Nietmutter in der Hülse.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine selbstbohrende Blindnietmutter der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die einerseits kostengünstig herzustellen und andererseits in der Handhabung einfach ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das dem Setzkopf abgewandte stirnseitige Ende der Hülse als Bohrkrone nach Art eines Kernbohrers ausgebildet ist.
• Die Niethülse, die in aller Regel als Fließ-/Preßteil aus Stahl, Aluminium oder einer Legierung daraus hergestellt ist, ermöglicht das Anformen der Bohrschneiden ohne gesonderten Arbeitsgang. Die Herstellung der Blindnietmutter ist daher verhältnismäßig einfach. Ferner kann derselbe Nietdorn verwendet werden, wie bei herkömmlichen Blindnietmuttern. Es ist ebenso möglich, einen wiederverwendbaren Dorn einzusetzen. Insbesonders eignet sich die erfindungsgemäße Blindnietmutter zum Setzen in faserverstärkte Kunststoffplatten. Solche Werkstoffe neigen beim Bohren mit einem Vollbohrer zum Ausreißen aufgrund der inhomogenen Materialstruktur. Mit der erfindungsgemäßen Blindnietmutter wird das Setzloch nach Art einer Lochsäge ausgesägt, so daß die Schneidwerkzeuge genau dort ansetzen, wo sich die Begrenzung des Setzloches befindet. Ein Ausfransen des Setzloches und eine damit verbundene Schwächung des Trägergrundmaterials wird somit vermieden. Dabei hat sich überraschenderweise gezeigt, daß trotz des Grundmaterials der Niethülse, die zumeist aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, die Bohrkrone eine ausreichende Standzeit aufweist. Zwar nutzen sich während des Bohrvorganges die Zähne der Bohrkrone ab, was auch zu einer Erwärmung der Niethülse führen kann, diese Erwärmung unterstützt aber den eigentlichen Bohrvorgang. Gleichwohl kann es unter bestimmten Einsatzbedingungen von Vorteil sein, wenn die Schneidzähne der Bohrkrone gehärtet sind.
• Vorteilhaft ist ferner auch, wenn die Wandstärke der Hülse im Bereich der sägezahnartigen Schneiden geringer ist als im Bereich des Innengewindes der Hülse. Auf diese Weise arbeitet die Bohrkrone eher nach Art einer Lochsäge als nach Art einer Fräse. Die Wandstärke der Hülse kann auf die jeweiligen Materialgegebenheiten des zu vernietenden Werkstoffes angepaßt werden. In der Regel ist lediglich darauf zu achten, daß der Bereich dünnerer Wandstärke mindestens so hoch ist, wie die zu vernietenden Werkstoffe dick sind.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erstreckt sich das Innengewinde zwischen der Bohrkrone und einem sich unterhalb des Setzkopfes befindlichen gewindefreien Klemmbereich der Blindnietmutter. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß der für das Einschrauben eines späteren Schraubbolzens zu verfügende Gewindebereich unabhängig von der Materialstärke des zu vemietenden Plattenmaterials stets gleich bleibt.
• Je nach Material des zu vernietenden Grundmaterials und auch abhängig davon, ob das Setzwerkzeug von Hand geführt oder maschinell geführt ist, kann es vorteilhaft sein, wenn die Blindnietmutter einen Setzdorn aufweist, der eine über die Bohrkrone axial überstehende Zentrierspitze aufweist. Auf diese Weise wird beim Anbringen der Blindnietmutter das zu vernietende Plattenmaterial zuerst von der Zentrierspitze an- bzw. durchbohrt, wonach dann die mit den Sägezähnen ausgestattete Bohrkrone der Niethülse auf das Plattenmaterial trifft.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.
• Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.
• Es zeigen:
• Fig. 1 im Querschnitt eine erfindungsgemäße Blindnietmutter mit Bohrkrone und Setzdorn;
• Fig. 2 die Blindnietmutter aus Fig. 1 in einer Seitenansicht;
• Fig. 3 die Blindnietmutter aus Fig. 2 in einer Ansicht von unten entlang der Linie III-III;
• Fig. 4 eine Variante der Blindnietmutter aus Fig. 1 mit einem, eine Zentrierspitze aufweisenden Setzdorn; und
• Fig. 5 die Blindnietmutter im befestigten Zustand mit eingesetztem Schraubbolzen.
• Die Zeichnung zeigt eine Blindnietmutter mit einer Niethülse 1, die an einem stirnseitigen Ende einen Setzkopf trägt, der einstückig mit der Niethülse 1 ausgebildet ist.
• Vom Setzkopf 2 aus erstreckt sich ein gewindefreier Abschnitt, dessen Länge abhängig ist von der Dicke des Plattenmaterials 3, in welches die Blindnietmutter eingesetzt werden soll. An dem gewindefreien Abschnitt 4 schließt sich dann ein Bereich mit einem Innengewinde 5 an. Das dem Setzkopf 2 gegenüberliegende stirnseitige Ende der Niethülse 1 wird durch eine Bohrkrone 6 gebildet, die aus um den Umfang der Niethülse 1 umlaufenden sägezahnartigen Bohrschneiden 7 besteht. Der Außendurchmesser A der Bohrkrone 6 ist genauso groß oder geringfügig größer wie der Außendurchmesser B der übrigen Niethülse 1. Der Innendurchmesser a der Bohrkrone 6 hingegen ist bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel größer als der Innendurchmesser der übrigen Niethülse. Dadurch ist die Wandstärke der Niethülse 1 im Bereich der Bohrschneiden reduziert. Die Höhe H der Bohrkrone 6 ist mindestens so groß wie die Dicke D des Plattenmaterials 3.
• Fig. 4 zeigt eine Variante der zuvor beschriebenen Blindnietmutter, bei der der Setzdorn 8 eine über die Bohrkrone 6 hinausragende Zentrierspitze 9 aufweist. Diese Zentrierspitze 9 ist bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel als Bohrspitze ausgebildet.
• Im folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise der erfindungsgemäßen Blindnietmutter näher erläutert.
• Ausgehend von der Situation in Fig. 1 wird die Blindnietmutter zusammen mit dem Setzdorn um ihre eigene Achse gedreht, so daß die Bohrkrone 1 nach Art einer Lochsäge in das Plattenmaterial 3 eintaucht. Dabei wird aus dem, in diesem Falle aus einem kohlefaserverstärkten Kunststoff bestehenden Plattenmaterial eine Lochplatte ausgesägt, die nach unten herausfällt. Das Setzwerkzeug schiebt dann die Niethülse 1 nach unten, bis der Setzkopf 2 auf dem Plattenmaterial aufliegt. Wie bei einem Setzvorgang mit einer herkömmlichen Blindnietmutter wird die Niethülse dann festgehalten, während sich der Setzdorn weiterdreht, so daß der gewindefreie Abschnitt 4 gestaucht wird. Der Setzvorgang kann auch durch eine Zugbewegung des eingeschraubten Setzdorns erfolgen. Dazu braucht das Setzwerkzeug sich nur gegen den Setzkopf abzustützen.
• Die Blindnietmutter befindet sich dann in der in Fig. 5 gezeigten Position. In diesem Zustand kann wie bei einer herkömmlichen Blindnietmutter auch ein Gewindebolzen eingeschraubt werden.
• Das Setzen der Blindnietmutter nach der Variante gem. Fig. 4 geschieht auf die gleiche Weise wie oben beschrieben. Im Unterschied zu der zuvor beschriebenen Variante taucht jedoch zuerst die als Bohrspitze ausgebildete Zentrierspitze 9 in das Plattenmaterial ein. Dadurch ist die Blindnietmutter bereits radial fixiert, was das Setzen der Blindnietmutter mit einem von Hand gehaltenen Setzwerkzeug erleichtert.

Claims (12)

1. Selbstbohrende Blindnietmutter, mit einer rohrförmigen Hülse (1), die an einem stirnseitigen Ende einen Setzkopf (2) aufweist, und mit einem Bohrwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Setzkopf (2) abgewandte stirnseitige Ende der Hülse (1) als Bohrkrone (6) nach Art eines Kernbohrers ausgebildet ist.

2. Blindnietmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden (7) der Bohrkrone (6) um den Umfang der Niethülse (1) umlaufend sägezahnartig ausgebildet sind.

3. Blindnietmutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke der Hülse (1) im Bereich der sägezahnartigen Schneiden (7) geringer ist als im Bereich des Innengewindes (5).

4. Blindnietmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (A) der Hülse im Bereich der Bohrkrone (6) geringfügig größer oder gleich dem übrigen Außendurchmesser (B) der Hülse (1) ist.

5. Blindnietmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (5) der Hülse (1) sich nur über einen Teil deren axialen Länge erstreckt.

6. Blindnietmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (5) sich zwischen der Bohrkrone (6) und einem unterhalb des Setzkopfes (2) befindlichen gewindefreien Klemmbereich (4) erstreckt.

7. Blindnietmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (1) aus Stahl, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.

8. Blindnietmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sägezähne (7) der Bohrkrone (6) aus dem Material der Hülse (1) bestehen.

9. Blindnietmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sägezähne (7) zumindest teilweise gehärtet sind.

10. Blindnietmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Setzdorn (8), der beim Setzen der Blindnietmutter eine über die Bohrkrone (6) axial überstehende Zentrierspitze (9) aufweist.

11. Verfahren zum Setzen einer Blindnietmutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Arbeitsgang der Setzdorn in die Hülse eingeschraubt, mit dem Setzdorn die Hülse dann zum Bohren eines Loches gedreht wird, mit dem Setzdorn die Hülse gestaucht wird und schließlich der Setzdorn entgegen der Einschraubrichtung aus der vernieteten Nietmutter herausgeschraubt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nietmutter mit gewindeloser Hülse verwendet wird und daß beim Einschrauben des Setzdornes in die Hülse ein Innengewinde eingeformt oder eingeschnitten wird.