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Springer Vieweg - Maschinenbau - Roloff Matek | Roloff Matek Maschinenelemente Journals, Academic Books & Online Media

Fragen zum Kapitel 7

Frage 7.1 

Wie wird nach DIN 8593-5 (Fügen durch Umformen) das Fügen durch Nietverfahren unterteilt und wie lautet die Definition der einzelnen Verfahren. - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 7.1.

Antwort zur Frage 7.1 

Fügen durch Nietverfahren wird unterteilt in Nieten, Hohlnieten, Zapfennieten, Hohlzapfennieten und Zwischenzapfennieten. Nieten ist Fügen durch Stauchen eines bolzenförmigen Hilfsfügeteils. Hohlnieten ist Fügen durch Umlegen überstehender Teile eines Hohlniets. Zapfennieten ist Fügen durch Stauchen des zapfenförmigen Endes an einem der beiden Fügeteile. Hohlzapfennieten ist Fügen durch Umlegen überstehender Teile des hohlzapfenförmigen Endes an einem der beiden Fügeteile. Zwischenzapfennieten ist Fügen durch Stauchen eines Zwischenzapfens an einem der beiden Fügeteile

Frage 7.2 

Für die folgenden Anwendungsfälle ist je eine geeignete genormte Nietverbindung zu nennen: (1) Nicht lösbarer Gelenkstift, (2) Befestigung von Kupplungs- und Bremsbelägen, (3) Vernieten von Einzelelementen, bei denen die Schließkopfseite nicht zugänglich ist, (4)Verbinden von Ledergurten, (5) Aufnieten von Kunststoff-Schildern auf Blechflächen. - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 7.2.1 mit Bild 7.2.

Antwort zur Frage 7.2 

Geeignete Nietverbindungen sind: (1) Nietstift DIN 7341 (angebohrt oder angesenkt), (2) Vollniet (Form A), Halbhohlniet (Form B) oder Hohlniet (Form C) mit großem Kopf nach DIN 7338, (3) Blindniet DIN 7337, (4) Flachsenkniet (Riemenniet) nach DIN 675, (5) Hohlniet DIN 7339 oder Rohrniet DIN 7340.

Frage 7.3 

Früher wurden schwierige Konstruktionen durch Nieten gefertigt, so z. B. Großbrücken, Wolkenkratzer, Druckbehälter. Welche entscheidenden Nachteile haben zum Rückgang der Niettechnik in vielen Bereichen geführt? In welchen Bereichen ist auch heute noch die Niettechnik nicht zu ersetzen? Welche Vorteile können Nietverbindungen gegenüber Schweißverbindungen aufweisen. - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 7.1.

Antwort zur Frage 7.3 

Kraftübertragende und dichte Nietverbindungen haben an Bedeutung verloren, da sie hohen Arbeitsaufwand verursachen und erhebliche Nachteile aufweisen. So sind z. B. Überlappungen oder Laschen notwendig und die Querschnitte werden durch die Nietlöcher geschwächt. - Anwendungen der Niettechnik heute: Leichtmetallkonstruktionen im Hoch- und konstrutiven Ingenieurbau, im Verkehrswesen, im Flugzeugbau unter Verwendung von Sonderbauarten (z.B. Schließringbolzen, Passniete und Spezialniete), Heftverbindungen für Verkleidungen und Luftkanäle, Verbindungen unterschiedlicher Werkstoffe bei Mischkonstruktionen. - Vorteile von Niet- gegenüber Schweißverbindungen sind: Keine ungünstige Werkstoffbeeinflussung (Gefügeumwandlung, Aufhärtung), kein Verziehen der Bauteile, ungleichartige Werkstoffe lassen sich verbinden, Nietverbindungen versagen bei stoßartiger Überlastung nicht schlagartig.

Frage 7.4 

Wie unterscheiden sich Warm- und Kaltnietung hinsichtlich der Kraftübertragung bei Belastung quer zur Nietachse? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 7.1.

Antwort zur Frage 7.4 

Beim Warmnieten schrumpft der Nietschaft, er löst sich dabei von der Lochwandung ab und ist beim Erkalten des Niets in Längsrichtung bis zur Streckgrenze angespannt. Die aufeinander gepressten Bauteile bilden eine Reibschlussverbindung. Beim Kaltnieten entfällt die Schrumpfspannung. Es handelt sich um eine Formschlussverbindung.

Frage 7.5 

Der Unterschied von Blindnieten gegenüber herkömmlichen Voll- und Hohlnieten ist darzustellen und ein Blindnietsystem ist zu erklären. - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 7.2.1.

Antwort zur Frage 7.5 

Blindniete werden bei nur von einer Seite zugänglichen Nietverbindungen eingesetzt. Der Niet wird von einer Seite durchgesteckt und meist mittels Nietgerät geschlossen, z.B. Blindniet mit Sollbruchdorn nach DIN 7337. - Beim Blindniet mit Sollbruchdorn (s. Lehrbuch Bild 7-3a) ist die Niethülse (1) mit dem nagelähnlichen Nietdorn (2) mit Sollbruchstelle (3) im Lieferzustand unverlierbar zusammengefügt. Beim Setzen des Niets wird durch das Nietgerät der Nietdorn zurückgezogen und gleichzeitig auf der Setzkopfseite gegen gehalten. Dabei formt der Dornkopf den Schließkopf aus und presst die Bauteile fest zusammen. Nach Erreichen der erforderlichen Schließkraft reißt der Nietdorn an der Sollbruchstelle ab. Der Dornkopf (4) verbleibt unverlierbar im gesetzten Niet.

Frage 7.6 

Warum gelten Nietverbindungen in den Berechnungsvorschriften als Scher-Lochleibungs-Passverbindungen? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 7.5.3-3.

Antwort zur Frage 7.6 

Wenn man sicherheitshalber von der Schrumpfkraft beim warmgeschlagenen Niet absieht, wird dieser unter Belastung wie ein im Nietloch sitzender Bolzen beansprucht: Scheren (Abscheren) des Nietquerschnitts und Flächenpressung zwischen Nietschaft und Lochwand (Lochleibung). Im Stahlbau werden Verbindungen mit einem Lochspiel ≤ 0,3 mm als Passverbindungen bezeichnet. Im geregelten Bereich wird das Tragverhalten der (warmgeschlagenen) Niete den nicht planmäßig vorgespannten Passschrauben gleich gesetzt.

Frage 7.7 

Welche Gefahr besteht bei der Vernietung von Aluminium und Stahl? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 7.6.6.

Antwort zur Frage 7.7 

Beim Verbund von Metallen mit unterschiedlichem Potential kann bei Einwirkung eines Elektrolyten (Feuchtigkeit) Kontaktkorrosion entstehen. Als möglicher Schutz dienen Gesamtanstriche oder Isolierungsmaßnahmen.

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