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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Blindnietsetzgerät zum Verbinden wenigstens zweier vorgelochter Bauteile mittels eines Blindniets.
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Stand der Technik
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Blindnieten ist ein Fügeverfahren, bei dem Blindniete als Nietelemente verwendet werden. Die zu fügenden bzw. zu verbindenden Bauteile, bspw. Bleche, müssen vor dem Fügen vorgelocht werden. Ein wesentlicher Vorteil des Blindnietens ist dabei, dass nur eine Seite der Fügestelle zugänglich sein muss.
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Beim Blindnieten werden die Fügeteile nicht erwärmt, so dass sie sich nicht verziehen. Es kann zum Verbinden von Bauteilen aus verschiedenen Materialien eingesetzt werden, z.B. Kunststoff mit Metall, faserverstärkter Kunststoff mit faserverstärktem Kunststoff oder Metall, und stellt geringe Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit der zu verbindenden Bauteile. Je nach Dicke der zu verbindenden Bauteile und je nach Art der Anwendung können dabei verschiedene Typen von Blindnieten verwendet werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird ein Blindnietsetzgerät mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Ein erfindungsgemäßes Blindnietsetzgerät dient zum Verbinden wenigstens zweier vorgelochter Bauteile mittels eines Blindniets und ist dazu eingerichtet, wenigstens einen Parameter des Blindniets zu erkennen, wenn der Blindniet in das Blindnietsetzgerät eingesetzt wird oder eingesetzt ist. Weiterhin ist das Blindnietsetzgerät dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von dem wenigstens einen erkannten Parameter wenigstens eine Aktion durchzuführen.
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Je nach Anwendungsbereich des Blindnietsetzgeräts, bspw. bei einer Montage im Automobilbau, können bestimmte Typen von Blindnieten gefordert werden, um bestimmte Bauteile zu verbinden. Je nach Material und/oder Dicke der zu verbindenden Bauteile können dabei bspw. Blindniete unterschiedlichen Durchmessers und/oder unterschiedlicher Länge benötigt werden. Es besteht daher die Gefahr, für eine bestimmte Blindnietverbindung einen Blindniet des falschen Typs zu verwenden. Oftmals kann ein solcher Blindniet des falschen Typs auch tatsächlich verwendet bzw. verbaut werden, was zu einer instabilen oder weniger stabilen Verbindung führen kann, als eigentlich gefordert ist. Dies kann zu kostenintensiver Nacharbeit führen oder, wenn der Verbau des falschen Typs des Blindniets nicht erkannt wird, sogar zu Mängeln in der herzustellenden Sache und ggf. auch zu einem Sicherheitsrisiko.
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Mit dem vorgeschlagenen Blindnietsetzgerät ist es nun jedoch möglich, aufgrund der Erkennung des wenigstens einen Parameters des verwendeten Blindniets, den verwendeten Typ des Blindniets zu erkennen. Je nach Ausgestaltung der daraufhin durchgeführten Aktion ist es weiterhin möglich, bei einem falschen Typ des Blindniets bspw. einen Blindnietsetzvorgang gar nicht erst zu ermöglich oder aber einen Bediener zumindest darauf hinzuweisen, dass ein falscher Typ des Blindniets verwendet wird. Mit dem vorgeschlagenen Blindnietsetzgerät kann also die Verwendung von Blindnieten des falschen Typs vermieden werden, was weiterhin zur Vermeidung von Nacharbeit bzw. mangelhafter Nietverbindungen führt. Somit kann eine statische und dynamische Festigkeit der hergestellten Verbindung durch korrekte Wahl des Blindniets sichergestellt werden.
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Vorzugsweise umfasst die wenigstens eine Aktion ein Sperren oder ein Freigeben eines Blindnietsetzvorgangs mit dem Blindniet. Zweckmäßigerweise kann dabei die wenigstens eine Aktion das Sperren des Blindnietsetzvorgangs mit dem Blindniet umfassen, wenn der wenigstens eine Parameter nicht mit einem Vergleichsparameter übereinstimmt. Wenn der wenigstens eine Parameter mit einem Vergleichsparameter übereinstimmt, kann die wenigstens eine Aktion das Freigeben des Blindnietsetzvorgangs mit dem Blindniet umfassen. Ein solches Freigeben bzw. Sperren des Blindnietsetzvorgangs lässt sich bspw. in einer geeignet angepassten Elektronik in dem Blindnietsetzgerät verwirklichen. Bspw. kann dabei ein Betätigungsschalter am Blindnietsetzgerät blockiert oder funktionslos geschaltet werden. Dies stellt somit eine einfache und wirkungsvolle Möglichkeit dar, einen Verbau von Blindnieten des falschen Typs zu verhindern bzw. nur einen Verbau von Blindnieten des richtigen Typs zu ermöglichen.
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Vorteilhafterweise ist der Vergleichsparameter, in Abhängigkeit von einem mit dem Blindnietsetzgerät durchzuführenden Blindnietsetzvorgang, vorgebbar und/oder in dem Blindnietsetzgerät hinterlegbar. Ein solcher Vergleichsparameter kann dabei bspw. je nach vorgesehener Verwendung des Blindnietsetzgeräts fest vorgegeben oder aber auch individuell einstellbar sein. Auf diese Weise ist ein besonders einfacher und schneller Abgleich des erkannten Typs des Blindniets mit einem für den betreffenden Blindnietsetzvorgang vorgesehen Typ des Blindniets möglich.
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Alternativ oder zusätzlich zu dem Sperren bzw. Freigeben des Blindnietsetzvorgangs ist es bevorzugt, wenn die wenigstens eine Aktion eine Ausgabe einer Hinweismeldung umfasst. Eine solche Ausgabe kann bspw. visuell, bspw. über ein an dem Blindnietsetzgerät vorgesehenes Display, und/oder akustisch, bspw. über einen an dem Blindnietsetzgerät vorgesehenen Lautsprecher, erfolgen. Auf diese Weise kann einem Bediener des Blindnietsetzgeräts bspw. sehr einfach mitgeteilt werden, warum ein aktueller Blindnietsetzvorgang nicht durchführbar ist und/oder dass ein anderer Typ des Blindniets verwendet werden soll oder werden muss.
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Es ist von Vorteil, wenn der wenigstens eine Parameter wenigstens einen geometrischen Parameter des Blindniets, insbesondere einen Durchmesser eines Nietdorns des Blindniets, eine Länge des Nietdorns des Blindniets, einen Durchmesser eines Setzkopfes des Blindniets und/oder eine Form des Setzkopfes des Blindniets, umfasst. Durch geometrische Parameter, insbesondere die erwähnten Abmessungen, kann zwischen verschiedenen Typen von Blindnieten unterschieden werden. Bspw. weisen Blindniete mit größerem Durchmesser der Niethülse in der Regel auch einen größeren Durchmesser des Nietdorns auf. Bei einer längeren Niethülse ist in aller Regel auch der Nietdorn länger. Auch gibt es bspw. Blindniete mit unterschiedlichen Formen des Setzkopfes, die unterschiedliche Anforderungen an die herzustellenden Verbindungen erfüllen können. Bei den erwähnten Parametern handelt es sich somit nicht nur um Parameter, in denen sich die Blindniete unterscheiden können, sondern auch um solche Parameter, die einfach durch das Blindnietsetzgerät erkannt werden können.
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Zweckmäßigerweise weist das Blindnietsetzgerät hierzu Mess- und/oder Abtastmittel auf, die dazu eingerichtet sind, den wenigstens einen geometrischen Parameter des Blindniets zu erkennen. Die Länge des Nietdorns kann bspw. durch Abtastmittel erkannt werden, die erfassen, wie weit der Nietdorn in eine Nietführung für den Blindniet reicht. Denkbar sind dabei taktile Abtastmittel, z.B. berührende Messung durch Abtasten, insbesondere Punktmessung, oder eine mechanisch schaltende Abtastung, oder auch berührungslose Abtastmittel, z.B. optische Punkt- oder Flächenmessung mittels Scanner. Mit einem Blindnietsetzgerät ist auf diese Weise also sehr einfach eine Erkennung des Typs des Blindniets möglich.
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Vorzugsweise umfasst der wenigstens eine Parameter eine an oder in dem Blindniet vorgesehene Codierung, insbesondere einen Mikrocode oder eine Einprägung an einem Nietdorn oder einem Setzkopf des Blindniets. Auf diese Weise kann ein Blindniet individuell codiert werden, so dass bspw. unabhängig von den geometrischen Parametern eine vorgesehene Verwendung des Blindniets angegeben werden kann, die dann mittels des Blindnietsetzgeräts erkannt werden kann.
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Zweckmäßigerweise weist das Blindnietsetzgerät hierzu Lesemittel auf, die dazu eingerichtet sind, die Codierung des Blindniets zu erkennen. Die Lesemittel können bspw. dazu eingerichtet sein, einen Strichcode auf dem Nietdorn des Blindniets, wenn der Blindniet in eine Nietführung eingesetzt ist, auszulesen. Mit einem Blindnietsetzgerät ist auf diese Weise also sehr einfach eine Erkennung des Typs des Blindniets möglich.
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Vorteilhafterweise umfasst der wenigstens eine Parameter einen Kraft-Weg- und/oder Kraft-Zeit-Verlauf des Blindniets bei einem Blindnietsetzvorgang. Hierzu kann das Blindnietsetzgerät zweckmäßigerweise Kraft- und Wegerfassungsmittel aufweisen, die dazu eingerichtet sind, den Kraft-Weg-Verlauf des Blindniets bei dem Blindnietsetzvorgang zu erkennen. Durch einen solchen Kraft-Weg- und/oder Kraft-Zeit-Verlauf kann bspw. auch nach einem Material des Blindniets unterschieden werden, was sich bspw. nicht in geometrischen Abmessungen auswirkt.
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Es ist von Vorteil, wenn das Blindnietsetzgerät als Handwerkzeug, insbesondere als akkubetriebenes Handwerkzeug, ausgebildet ist. Wie bereits erwähnt, werden Blindnietsetzgeräte oftmals in der industriellen Fertigung, bspw. im Automobilbau eingesetzt. Ein Handwerkzeug ist dabei für einen Bediener sehr einfach handhabbar. Im Falle eines akkubetriebenen Handwerkzeugs ist zudem auch keine Kabelverbindung für eine Stromversorgung nötig und ein Bediener kann schnell und effektiv arbeiten. Alternativ ist es bevorzugt, wenn das Blindnietsetzgerät als automatisiertes Blindnietsetzgerät ausgebildet ist. Auf diese Weise ist auch bei einem vollautomatisierten Fertigungsablauf gewährleistet, dass keine falschen Blindnietverbindungen erstellt werden, die anschließend ggf. manuell ersetzt werden müssten.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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Figurenbeschreibung
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1 zeigt schematisch ein nicht erfindungsgemäßes Blindnietsetzgerät.
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2 zeigt schematisch einen Blindniet, der mit einem erfindungsgemäßen Blindnietsetzgerät verwendet werden kann.
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3 zeigt schematisch einen Ablauf eines Blindnietsetzvorgangs mit einem Blindnietsetzgerät.
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4 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Blindnietsetzgerät in einer bevorzugten Ausführungsform.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
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In 1 ist schematisch ein nicht erfindungsgemäßes Blindnietsetzgerät gezeigt. Beispielhaft ist das Blindnietsetzgerät 100 als akkubetriebenes Handwerkzeug ausgeführt. Das Blindnietsetzgerät 100 weist hierzu einen Akku 120 auf, über welchen das Blindnietsetzgerät 100 mit Strom versorgt wird.
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Weiterhin weist das Blindnietsetzgerät 100 ein Mundstück 110 mit einer Nietführung 115 auf, in welche ein Nietdorn eines Blindniets eingesetzt werden kann. Mittels eines Betätigungsschalters 130 kann ein Blindnietsetzvorgang durchgeführt werden, wenn ein Blindniet in das Mundstück 110 bzw. die Nietführung 115 eingesetzt ist. Hierzu wird bspw. elektrisch eine Zugkraft auf den in die Nietführung eingesetzten Nietdorn ausgeübt. Für eine detaillierte Beschreibung eines Blindnietsetzvorgangs sei an dieser Stelle auf 3 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
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In 2 ist schematisch ein Blindniet 200, der mit einem erfindungsgemäßen Blindnietsetzgerät verwendet werden kann, gezeigt. Der Blindniet 200 weist eine Niethülse oder einen Nietschaft 210, hier teilweise in Schnittansicht gezeigt, mit einem Durchmesser dS und einer Länge lS auf. Der Durchmesser dS der Niethülse 210 ist dabei in der Regel auf einen Durchmesser von Löchern in Bauteilen, die verbunden werden sollen, abgestimmt. Die Länge lS der Niethülse 210 ist dabei in der Regel auf eine gesamte Dicke von Bauteilen, die verbunden werden sollen, abgestimmt.
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An einem Ende, in der Figur dem unteren Ende, der Niethülse 210 ist an der Niethülse 210 ein Setzkopf 215 angebracht bzw. ausgebildet, der beim Einsetzen des Blindniets 200 in zu verbindende Bauteile mit einem der Bauteile in Anschlag gebracht wird. Der Setzkopf 215 kann dabei unterschiedliche Formen und Durchmesser dK aufweisen, die bspw. die Stabilität oder Festigkeit der mit dem Blindniet 200 hergestellten Verbindung beeinflussen können.
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Durch die Niethülse 210 ist ein Nietdorn 220 geführt, der an einem dem Setzkopf 215 entgegengesetzten Ende der Niethülse 210 einen Nietdornkopf 225 aufweist. In der Nähe des Nietdornkopfes 225 weist der Nietdorn 220 eine Sollbruchstelle 221 auf. Der Durchmesser dD des Nietdorns 220 korreliert dabei in der Regel mit dem Durchmesser dS der Niethülse 210 und die Länge lD des Nietdorns 220 korreliert in der Regel mit der Länge lS der Niethülse 210.
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Weiterhin ist auf dem Nietdorn 220 eine Codierung 230 vorgesehen, bspw. in Form eines Strich- oder Barcodes, insbesondere auch als Mikrocode, d.h. einem einfachen, kurzen Code. Die Codierung 230 kann dabei bspw. Daten oder Parameter des Blindniets 200 und/oder einen Verwendungszweck des Blindniets 200 beinhalten.
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In 3 ist schematisch ein Ablauf eines Blindnietsetzvorgangs mit einem Blindnietsetzgerät dargestellt. Die Reihenfolge des Ablaufs ist dabei von links nach rechts in den einzelnen Abbildungen gezeigt.
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Zunächst wird ein bis zum Anschlag des Setzkopfes 215 in das Blindnietsetzgerät bzw. das Mundstück 110 des Blindnietsetzgeräts eingesetzter Blindniet 200 durch die Löcher von vorgelochten, zu verbindenden Bauteilen 301, 302 geführt, bis der Setzkopf 215 auch mit dem dem Setzkopf 215 zugewandten Bauteil 301 in Anschlag ist.
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Anschließend wird der Nietdorn mittels des Blindnietsetzgeräts relativ zu dem Setzkopf 215 bewegt (vgl. mittlere Abbildung), sodass der Nietdornkopf 225 gegen die Niethülse 210 drückt und diese verformt. Insbesondere füllt die Niethülse 210 dadurch zunächst die Löcher der Bauteile 301, 302 hinsichtlich des Durchmessers aus und bildet währenddessen und insbesondere auch anschließend eine Auswölbung zwischen dem Nietdornkopf 225 und dem Bauteil 302.
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Bei weiterer Erhöhung der Zugkraft auf den Nietdorn beginnt der Nietdorn an der Sollbruchstelle 221 zu reißen, so dass nur noch der in der vorletzten Abbildung schraffiert dargestellte Teil des Nietdorns mit dem Nietdornkopf in der Niethülse verbleibt. Auf diese Weise wird eine Blindnietverbindung geschaffen, wie sie in der letzten Abbildung gezeigt ist.
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In 4 ist nun schematisch ein erfindungsgemäßes Blindnietsetzgerät in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt. Beispielhaft ist das Blindnietsetzgerät 100' als akkubetriebenes Handwerkzeug ausgeführt. Die grundlegenden Funktionen des Blindnietsetzgeräts 100' entsprechen dem in 1 gezeigten Blindnietsetzgerät 100. Insofern sei auf die dortige Beschreibung verwiesen.
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In dem Mundstück 110 sind nun Abtastmittel 140 und Lesemittel 145 vorgesehen, die jeweils zur Erkennung von Parametern eines verwendeten Blindniets, bspw. des Blindniets 200, dienen. Durch die Abtastmittel 140 kann bspw. ermittelt werden, wie lange ein in die Nietführung 115 eingesetzter Nietdorn eines Blindniets ist, indem die gesamte Länge der Nietführung 115 nach einem darin eingesetzten Nietdorn abgetastet wird. Durch die Lesemittel 145 kann bspw. eine auf dem Nietdorn des Blindniets aufgebrachte Codierung, bspw. die in 2 gezeigte Codierung 230, ausgelesen werden.
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Weiterhin weist das Blindnietsetzgerät 100' ein Display 150 auf, auf dem bspw. in Abhängigkeit von den erkannten Parametern eines in das Blindnietsetzgerät 100' eingesetzten Blindniets verschiedene Hinweismeldungen angezeigt werden können. So kann bspw., wenn ein falscher Typ des Blindniets erkannt wird, d.h. wenn bspw. ein erkannter Parameter nicht mit einem Vergleichsparameter übereinstimmt, auf dem Display 150 angezeigt werden, dass ein falscher Blindniet eingesetzt ist und/oder dass der eingesetzte Blindniet gegen einen anderen Blindniet ausgetauscht werden soll oder werden muss.