Stanz-Prägeniet

Abstract

 Ein Stanz-Prägeniet weist einen kegelstumpfförmigen Nietkopf (4) und einen daran sich anschließenden Schaft (5) mit einer Schaftnut (6) auf. Zur Herstellung einer Nietverbindung zwischen zwei Blechen (2, 3) werden die Bleche (2, 3) vom Schaft (5) durchstanzt. Anschließend wird um das Schaftende herum eine Nut (8) geprägt, wodurch Material des unteren Blechs (3) in die Nut (6) gedrückt wird. Um die Festigkeit der Nietverbindung zu erhöhen, ist die Schaftnut (6) konkav ausgebildet, wobei der dem Nietkopf (4) zugewandte Abschnitt (10) der Nut unter einem Winkel α zur Schaftachse (11) verläuft, der flacher ist als der Winkel β, mit dem der dem Schaftende (9) zugewandte Abschnitt (12) zur Schaftachse (11) verläuft.

Beschreibung

[0001] Die Neuerung betrifft einen Stanz-Prägeniet nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Stanz-Prägeniete dienen der Verbindung zweier flacher Werkstücke. Der Stanzniet wird hierbei unter Bildung zweier Stanzlöcher mit seinem Schaft durch die Werkstücke gedrückt. Das in Stanzrichtung gesehen untere Werkstück besteht aus einem plastisch verformbaren Material, üblicherweise einem Blech. Nahe dem Schaftende weist der Schaft eine Schaftnut auf. Nach dem Stanzvorgang wird um das Schaftende herum in das untere Werkstück durch ein Werkzeug eine Ringnut geprägt, wodurch Material des unteren Werkstücks in die Schaftnut gedrückt wird.

[0003] Bei einem bekannten Niet weist die Schaftnut im Querschnitt eine Trapezform auf. Werden Werkstücke aus einem harten Werkstoff verarbeitet, dann besteht die Gefahr, daß der Schaft im Bereich der Schaftnut bricht. Besteht das obere Werkstück aus einem weichen Material, wie beispielsweise aus einem weichen Blech oder Kunststoff, dann wird von der oberen Kante der Schaftnut Material vom oberen Werkstück abgeschert und in die Schaftnut gedrückt. Hierdurch wird das Materialaufnahmevolumen für das Material des unteren Werkstücks reduziert, wodurch eine schlechte Nietverbindung bewirkt wird. Besteht das obere Werkstück aus Kunststoff, kann es zum gesamten Ausfüllen der Schaftnut mit Kunststoff kommen, so daß die Nietverbindung nicht brauchbar ist. Die Stanzniete werden als Drehteil hergestellt.

[0004] Für die Festigkeit der Nietverbindung sind unter anderem zwei Faktoren von Bedeutung. Der erste Faktor besteht darin, daß die Schaftnut insgesamt und ausschließlich mit Material des unteren Werkstücks ausgefüllt werden soll. Der zweite Faktor ist der Winkel, unter welchem der dem Schaftende zugewandte Abschnitt der Schaftnut verläuft. Ideal wäre hier eine Annäherung an einen Winkel von 90°, wodurch jedoch die oben erwähnte Bruchgefahr erheblich erhöht wird.

[0005] Es besteht die Aufgabe, den Niet so auszubilden, daß die Festigkeit der Nietverbindung erhöht wird, ohne daß dabei die oben erwähnten Nachteile auftreten.

[0006] Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

[0007] Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, welche einen Schnitt durch die linke Hälfte einer Nietverbindung darstellt.

[0008] Der Stanz-Prägeniet ist in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnet. Die mit ihm hergestellte Nietverbindung verbindet ein oberes Blechteil 2 mit einem unteren Blechteil 3. Der Niet 1 weist einen kegelstumpfförmigen Nietkopf 4 und einen sich daran anschließenden Schaft 5 auf Der Schaft 5 ist mit einer Schaftnut 6 versehen, an welche sich nach unten ein zylindrischer Abschnitt 7 des Schafts 5 anschließt.

[0009] Zum Herstellen der Nietverbindung wird der Niet von oben nach unten durch die Blechteile 2, 3 gedrückt, womit in den Blechteilen 2, 3 miteinander fluchtende Stanzlöcher entstehen. Nach Beendigung des Stanzvorgangs wird mittels eines ringförmigen Werkzeugs um den Abschnitt 7 herum eine Nut 8 geprägt, wodurch bewirkt wird, daß Material des unteren Blechs 3 unter plastischer Deformation in die Schaftnut 6 gedrückt wird und diese ausfüllt.

[0010] Diese Schaftnut 6 ist konkav ausgebildet, weist jedoch eine von der Kreisform abweichende Form auf, welche näherungsweise einer Tropfenform entspricht. Dabei verläuft der dem Nietkopf 4 zugewandte Abschnitt 10 der Ringnut 6 unter einem relativ flachen Winkel α zur Achse 11 des Niets 1. Der untere, dem Nietende 9 zugewandte Abschnitt 12 der Ringnut 6 verläuft unter einem Winkel β zur Achse 11, der größer ist als 90°. Die Neigung des Abschnitts 10 entspricht also dem Winkel α, während die Neigung des Abschnitts 12 dem Winkel 180° - β entspricht. Dieser Ergänzungswinkel ist in jedem Fall größer als der Winkel α.

[0011] Zwischen den beiden Abschnitten 10, 12 weist die Ringnut eine Verrundung 13 auf. Der Übergang zwischen dem Abschnitt 10 und dem Schaft 5 kann ebenfalls verrundet sein, wahrend der Übergang des Abschnitts 12 der Ringnut 6 zum Abschnitt 7 des Schafts 5 scharfkantig ausgebildet sein kann.

[0012] Durch den flachen Verlauf des Abschnitts 10 relativ zur Oberfläche des Schafts 5 wird gewährleistet, daß beim Stanzvorgang kein Material vom Blechteil 2 abgeschert wird und in die Nut 6 eindringt. Der relativ steile Verlauf des Abschnitts 12 der Nut 6 ist für die Festigkeit der Nietverbindung von maßgeblichem Einfluß. Der Winkel β ist größer als 90° und je mehr er sich diesem Wert annähert, umso höher ist die sich ergebende Festigkeit der Nietverbindung. Die Grenze des Winkels β wird in erster Linie bestimmt durch die Härte des Materials des Blechs 3. Er sollte so gewählt werden, daß kein Bruch des Nietschafts im Bereich der Nut 6 auftritt.

Ansprüche

1. Stanz-Prägeniet mit einem kegelstumpfförmigen Nietkopf (4) und einem sich daran anschließenden Schaft (5), der eine Schaftnut (6) aufweist, wobei zur Herstellung einer Nietverbindung zwischen mindestens zwei aneinanderliegenden Bauteilen der Schaft (5) die Bauteile unter Bildung eines Stanzlochs durchstanzt und anschließend um das Schaftende (9) herum beim dortigen Bauteil eine Nut (8) geprägt wird, wodurch unter plastischer Verformung Material des dortigen Bauteils in die Schaftnut (6) eindringt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaftnut (6) konkav ausgebildet ist und dem Nietkopf (4) zugewandte Abschnitt (10) der Schaftnut (6) unter einem flacheren Winkel (α) zur Schaftachse (11) verläuft als der dem Schaftende (9) zugewandte Abschnitt (12) der Schaftnut (6).

2. Stanz-Prägeniet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zwischen dem Schaft (5) und dem den Nietkopf (4) zugewandten Abschnitt (10) der Ringnut (6) verrundet ist.

3. Stanz-Prägeniet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zwischen dem Schaft (5) und der dem Schaftende (9) zugewandte Abschnitt (12) der Schaftnut (6) scharfkantig ausgebildet ist.

4. Stanz-Prägeniet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zwischen den beiden Abschnitten (10, 12) der Schaftnut (6) verrundet ausgebildet ist (Verrundung 13).

5. Stanz-Prägeniet nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Nietkopf (4) zugewandte Abschnitt (10) der Ringnut (6) unter einem Winkel (α) von etwa 15° zur Schaftachse (11) geneigt ist.

6. Stanz-Prägeniet nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Schaftende (9) zugewandte Abschnitt (12) der Schaftnut (6) unter einem Winkel (β) von größer 90° geneigt ist.

7. Stanz-Prägeniet nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (β) etwa 120° beträgt.

Zeichnung