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Nun viel Spaß beim Lesen...
=== Was ist eine Nietverbindung? ===
Nieten [[Niete]]n ist ein [[Fügen]] ([[DIN]] 8593-0) durch [http://de.wikipedia.org/wiki/Umformen Umformen]([[DIN]] 8580) eines Verbindungselements[[Verbindung]]selements, wobei eine i.allg.(<-[[Abkürzungen| Abkürzung]]) [[Unlösbare_Verbindungen| unlösbare]] und zumindest bei hoher Belastung [[Formschlüssige Verbindungen|formschlüssige]] tragende Verbindung entsteht.
Hinsichtlich der Verwendung, [[Berechnung ]] und Ausführung unterscheidet man die Nietverbindung in:
* "Feste Verbindungen" im Stahlhochbau, [[Krane|Kranbau]] und Brückenbau bei Trägerschlüssen und Knotenpunkten.
* "Feste und dichte Verbindungen" im Kessel- und Druckbehälterbau.
* "Vorwiegend dichte Verbindungen" im Behälterbau bei Silos und Rohrleitungen.
* "Haftverbindungen" für [http://www.m.benndorf.easynet.be/PRIVATE/CARS/TRABANT/WINKLER/Gewitter.htm Blechverkleidungen] im [[Karosserie]]-, Waggon- und [[Flugzeugbau]].
==== Vor- und Nachteile ====
Nieten bietet gegenüber [[Schraubenverbindungen|Schrauben]] den Vorteil, dass in keines der Bauteile ein [[Gewinde]] eingebracht werden muss. Der Nachteil jedoch ist, dass die Verbindung nicht zerstörungsfrei zu lösen ist. Dieser "Nachteil" ist jedoch in einigen Bereichen der wichtigste Vorteil dieser Fügetechnik, eben dort wo es auf unlösbare Verbindungen ankommt. U.a. dient es auch der Verhinderung von Vandalismusschäden, hier benötigt man schon eine [[Bohrmaschine ]] oder einen [[Winkelschleifer]], um die Verbindung wieder zu trennen. Hierzu gehört unter anderem der Flugzeugbau, bei dem Nietverbindungen die wesentliche Grundlage der Strukturbauteile [[Struktur]]bauteile darstellen. Die Oberflächen der zu fügenden Teile stellen sich bei einer Vernietung besser dar, was dazu führt, dass ein besseres [http://de.wikipedia.org/wiki/Strömung Strömungsverhalten] auftritt. Im Gegensatz zu [[Schraubenverbindungen]], welche durch komplexe Messungen ([[Drehmoment]] u. ä.) überprüft werden müssten, ist eine kraftschlüssige Nietverbindung optisch und ohne Messaufwand an dem geformten Schließkopf zu erkennen. Bei Warmnieten [[Schrumpfen|schrumpft]] der Niet und presst die [[Fügen| gefügten]] Teile zusammen. Beim [[Schrumpfen]] wird der Nietschaft erheblich gespannt und auf Zug beansprucht.Weiterhin ist gegenüber dem [[Schweißverbindungen|Schweißen]] hier der Vorteil, dass keine Gefügeveränderung durch Wärmeeinbringung [[Wärme]]einbringung erfolgt. Dem steht aber gegenüber, dass eine Stumpfstoßverbindung nicht möglich ist.
Bild:PopSchnitt.jpg|''' Blindniet im Schnitt: ''' ''Abb.1.3.1.''
Bild:Blindeinnietmuttern.JPG|'''Eine Sonderform [[Sonde]]rform stellt die Blindeinnietmutter (DIN / ISO:90402) dar:''' ''Abb.1.4.''
Bild:Nietauswahl.jpg|'''Sammelsurium von Nietformen:''' ''Abb.1.5.''
</gallery>
Bild:Einniet2.jpg|''Werkzeug im Montagefertigem Zustand'' ''Abb.1.9''
Bild:Einniet3.jpg|'''Blindeinniet Betätigungswerkzeug zum Einbringen der Blindeinnietmutter in einem begrenzten [[Arbeitsraum ]] z.B. vertiefte Stellen in einem Kfz.''' ''Abb.2.''<includeonly>☺⌘D</includeonly>
Bild:Popnietzange.jpg|'''Popnietzange, sehr gut zu sehen die unterschiedlichen Einsätze für die Popniete''' ''Abb.2.1.''
Die Nietverbindung ist eine [[formschlüssige Verbindungen|formschlüssige Verbindung]] zweier oder mehrer Bauteile durch ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Plastizität plastisch] verformtes, zylindrisches Verbindungselement. Durch diese Bauteile wird der Niet hindurch geschoben, so dass der eigentliche Niet über diese Bauteile hinaus steht. Anschließend wird das überstehende Ende des Niets durch Bearbeiten mit dem [[Hammer]] zu einem Kopf (dem so genannten Schließkopf) geformt, der die Bauteile sicher verbindet. Der dem Schließkopf gegenüber liegende Teil des Nietes heißt Setzkopf, der Teil dazwischen Nietschaft. Ausnahmen gab es früher bei geschlossenen Bauteilen, hier wurden Sprengnieten verwenden. Diese besaßen im Bereich des Setzkopfes eine [[Treibladung]], die durch Einbringung von Wärme gezündet wurde.
Des Weiteren gibt es Blindnieten (Popnieten), die mechanisch oder pneumatisch gesetzt werden.
Zum Schließen der Niete gibt es ein spezielles Werkzeug, den sog. [http://www.bs-wiki.de/mediawiki/index.php/Bild:Nietdöpper.jpg Döpper] (Pneumatikhammer[[Pneumatik]]hammer, der eine stetige rotatorische Bewegung ausführt) und Werkzeuge wie z.B. "Nietenzange" oder pneumatisch betriebenem [http://www.furka-bergstrecke.ch/chur_bilder/woche0423/rauchkammer_nieten_04l.jpg "Niethammer"] und dem "Gegenhalter".Nietverbindungen sind nicht lösbare, feste (o. bewegliche) Verbindungen eines oder mehrerer Teile mit einem Hilfsfügeteil - dem Niet. Bei Blindnietverbindungen genügt die Zugänglichkeit von einer Seite, "Nichtblindniet-Verbindungen" müssen von beiden Seiten zugänglich sein, Ausnahme die oben genannten Sprengnieten. Nietverbindungen werden häufig an Stelle von Schraubverbindungen eingesetzt, wenn...
* es nicht auf eine genau aufrecht zu erhaltende Vorspannkraft ankommt,
* Demontierbarkeit nicht erforderlich oder gar unerwünscht ist,
Im [http://de.wikipedia.org/wiki/Flugzeugbau Flugzeugbau] bzw. [http://de.wikipedia.org/wiki/Leichtbau Leichtbau] finden Nieten heute noch eine große Verwendung. Im Bereich des Flugzeugbaus gelten besondere Luftfahrtsnormen[[Luftfahrt]]snormen, die hier genannten [[Normen ]] gehen <u>nur</u> in den Bereich der [[DIN]].
Sie sind oft zu sehen an Brücken und an Brückenkonstruktionen. An historischen Fahrzeugen [[Fahrzeug]]en wie z.B. alten [http://www.bs-wiki.de/mediawiki/index.php/Bild:Lanz.jpg "Lanz-Bulldog"] Traktoren oder im Kesselbau z.B. bei alten Dampflokomotiven findet man noch vermehrt Nietverbindungen.In der [[Fahrzeugtechnik ]] findet man eine Nietverbindung an Kupplungsbelägen, diese sind meist aufgenietet.
Ein Kostenvergleich zwischen einem Niet und einer Schraube ist von geringer Aussagekraft, da es sich um unterschiedliche Verbindungselemente handelt. Wenn man den Vergleich drauf reduziert, dass man sagt, man möchte nur einmal etwas miteinander Verbinden, ohne es später ein mal wieder zu lösen und die geforderte Beanspruchung gleich ist, so kann man eine Aussage zum Verhältnis treffen. Nur unter diesen [[Bedingung]]en ist ein Niet bei gleichem [[Werkstoff]] billiger. Vom Arbeitsaufwand aber in solcher Situation ähnlich zu einer Schweißnaht. Siehe u.a. [[Schweißverbindungen]]
== Dimensionierung ==
[[Bild:Formel1.jpg]]
Festgelegt wird der nächstliegende genormte Nietdurchmesser nach [[DIN]] 124, s. TB 7-4 im Roloff/Matek. Für alle Nieten im Stahlbau mit d<sub>1</sub> ≥12 mm ist der Nietlochdurchmesser d = d<sub>1</sub> + 1 mm.
'''Nietlänge'''
Der Rohniet muss so lang sein, dass genügend Werkstoff zum Füllen des Nietloches und Schließkopfes vorhanden ist. Bei üblichem Lochdurchmesser ergibt sich die Rohnietlänge aus:'' l = ∑t + lü '';
''lü'' = Überstand; man wählt bei einem Schließkopf als:
''siehe Abb.2.3.''
Je größer die Klemmlänge, umso größer ist der Überstand ''lü'' zu wählen bzw. das [http://www.bauwerk-verlag.de/baulexikon/index.shtml?LOCHSPIEL.HTM Lochspiel] zu verkleinern, um damit das größere Lochvolumen auszufüllen.
=== [[Auslegung ]] ===Bei Warmnieten [[Schrumpfen|schrumpft]] der Niet zusammen und presst die gefügten Teile zusammen. Beim [[Schrumpfen]] wird der Nietschaft erheblich gespannt und auf Zug beansprucht. Da die Schrumpfspannung der Nietlänge [http://www.wissen.de/xt/default.do?MENUNAME=Suche&SEARCHTYPE=topic&query=Proportional proportional] ist, soll die Klemmlänge [[Bild:Formel.jpg]] sein. Wo Stahlniete mit dem [[Durchmesser ]] > 10 mm verwendet werden, muss i. allg. vor dem Nieten auf Hellrotglut erwärmt werden. Kleine Stahlniete sowie [[Leichtmetall]]-, Messing- und Kupferniete werden kaltgeschlagen.
=== Berechnung ===
==== [[Tragfähigkeit ]] der Niete ====
Nietverbindungen gelten in den Berechnungsvorschriften als Scher-Lochleibungs-Passivverbindungen - [[SLP-Verbindungen]].
Schwieriger als bei ebenen Flächen sind die Pressungsverhältnisse an der Oberfläche eines zylindrischen Nietschaftes.
Die Flächenpressung ist in Belastungsrichtung am größten (''p'' <sub>''max''</sub>) und nimmt nach den Seiten hin bis auf Null ab. Vereinfacht betrachtet rechnet man mit einem [[Mittelwert]] ''p'' der <u>Flächenpressung</u>. Dazu denkt man sich die [[Kraft]] ''F'' gleichmäßig über die projizierte Fläche ''A <sub>proj</sub>'' des Niet verteilt. Die Flächenpressung (siehe [[Tabellenbuch| TAB]] S. 45) am Nietschaft wird ''<u>Lochleibungsdruck</u>'' σ<sub>l</sub> genannt. Er ist abhängig von der aufzunehmenden Kraft ''F'', von der projizierten Schaftfläche ''A <sub>proj</sub> = d<sub>1</sub>s'' eines Nietes.
Ein wichtiger Begriff ist die Schnittigkeit, die die Anzahl der auf [[Scherung ]] beanspruchten Nietquerschnitte angibt. Anzustreben sind zweischnittige Nietverbindungen.
Lochleibungsdruck
Erläuterung zu ''t'' <sub>''min''</sub>:
Bei <u>''einschnittigen''</u> Nietverbindungen muss man für ''t'' <sub>''min'' </sub>die kleinere der beiden Blechdicken einsetzen. Ist die Verbindung <u>''mehrschnittig''</u>, dann ist ''t'' <sub>''min''</sub> die kleinere der beiden Blechdickensummen in einer Kraftrichtung. Siehe Bild:
[[Bild:Schnittige Verbindungen.JPG]]''Abb. 2.6.''
*''t'' <sub>''min''</sub>= 2 * 7 mm > 3 * 3,5 mm
*''t'' <sub>''min''</sub> = 14 mm > 10,5 mm
Nach dem Bsp. müsste man für den Lochleibungsdruck ''σ''<sub>''l''</sub> den Wert 10,5 mm für ''t'' <sub>''min''</sub> einsetzten.
<u>'''Berechnungsbeispiel'''</u>
Aufgabe:
Die einschnittige Nietverbindung hat mit zwei Nieten eine [[Zugkraft ]] ''F= 30 kN '' aufzunehmen.
'''Gesucht:'''
<table border = 2 cellpadding = 2>
<tr><td>a) der Nietdurchmesser ''d<sub>1</sub> '' des geschlagenen Nietes (=Lochdurchmesser), wenn die zulässige Abscherspannung 140 N/mm<sup>2</sup> beträgt (ohne Gebrauchs-Formel).
b) der vorhandene Lochleibungsdruck für ''s ''= 8 mm
c) die Breite ''b '' der Flachstähle (ohne Berücksichtigung des außermittigen Kraftangriffs), wenn die zulässige [[Spannung ]] 140 N/mm<sup>2</sup> nicht überschritten werden darf.
</td>
</table>
=== Werkstoff ===
Bei den Werkstoffen besitzt man die freie Wahl, es gibt fast alle Nietformen in fast allen Materialien, die man benötigt. Die Wahl ist davon abhängig, welche Kräfte auf die Verbindung wirken und aus welchem Material die zu fügenden Teile sind, um ggf. eine Kontakt[[Korrosion|korrosion]] zu vermeiden. Hier beginnt die [[Bandbreite]] vom [[Aluminium]] über [http://de.wikipedia.org/wiki/Kunststoff Kunststoff] bis hin zum Niet aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Vanadium Vanadium]/-[[Legierungen]] bzw. bei Bedarf mit einem [[Oberflächenschutz]].
Um eine Zerstörung zu vermeiden, sind hierbei die Festigkeitswerte [[Festigkeit]]swerte des zu verwendenden Materials sowie dessen Stellung in der [[Elektrochemische Spannungsreihe|Elektrochemischen Spannungsreihe]] zu berücksichtigen.
Man beachte:
Sind zwei verschiedene (unterschiedlichem [[Potential]]) [[Metalle]] miteinander elektrisch leitend verbunden, und durch direkten metallischen Kontakt oder ähnliches, so geht bei Anwesenheit eines [[Elektrolyse|Elektrolyten]] (Feuchtigkeit) das unedlere Metall in Lösung – es [[Korrosion|korrodiert]]. Als möglicher Schutz dienen Gesamtanstriche (Versiegeln) oder Isolierungsmaßnahmen. Gleiche Werkstoffwahl führt auch zu einer gleichmäßigen Wärmeausdehnung, so entsteht eine Minderung von Spannungsrissen.
== Normung ==
*[http://www.gom.com/De/Anwendungen/Deformation/mtest/rivets.html Belastungstest für eine Nietplatte]
*[http://www.iff.fraunhofer.de/11503.htm Opto-elektronische Prüfung von Nietverbindungen in der Flugzeugrumpfschalenmontage]
*[http://www.honsel-umformtechnik.de/ Schöne Funktionsanimationen und alles was die Niete betrifft]
<u>Fachbücher:</u>
Der [[Dubbel ]] Taschenbuch für den [[Maschinenbau ]] ISBN: 3-540-22142-5Bezugsquelle: [http://www.springer.com/sgw/cda/frontpage/0,11855,1-195-22-33975183-0,00.html Springerverlag] oder schaut mal bei [http://www.Ebay.de Ebay]
Bild:CIMG0770.jpg|'''Museumswagen T220 der Hamburger Hochbahn AG gebaut 1921''' ''Abb.3.0.''
Bild:CIMG0774.jpg|'''[[Drehgestell ]] des T220''' ''Abb.3.1.''
</gallery>
*Abb. 1.3. Blindniet (Popniete) in einer Schnittdarstellung, sehr gut zu sehen die Funktionsübernahme des Dornes
*Abb. 1.3.1. [[Abkürzungen|Dito]]
*Abb. 1.4. Blindeinnietmutter in einer Schnittdarstellung, gut zu sehen wie ein Gewinde z.B. in ein dünnes Blech realisiert werden kann.
*Abb. 1.5. Div. Nietformen aus unterschiedlichen Materialien und unterschiedlichen Setzkopfgrößen
*Abb. 1.6. Unterschiedliche Setzkopfsetzer mit Gegenhalter, die Variation liegt in dem Durchmesser der Setzkopfmulde
*Abb. 1.7. Gute Darstellung des Verformungsbereiches
*Abb. 1.8. Einnietwerkzeug zur Befestigung von Blindeinnietmuttern. Zu sehen sind die Werkzeuge separat (Innensechskantschlüssel, Ratsche und [[Aufnahme ]] für die Einnietmutter)
*Abb. 1.9. [[Werkzeug|Werkzeuge]] im montagefertigen Zustand.
*Abb. 2.0. Auch ein Einnietwerkzeug, es basiert auf dem gleichen Prinzip, doch in einer anderen Umsetzung um den Anwendungszweck leichter zu erfüllen.
*Abb. 2.1. Popnietzange (mechanisch), zu sehen sind die unterschiedlichen Einsätze für den Nietdorndurchmesser
*Abb. 2.2. Pneumatische Popnietzange.
=== Epilog ===
Wenn Ihr Euch die Zeit genommen habt diesen Artikel zu Lesen. Wäre es des Dankes Lohn, wenn man nicht gleich wieder alles vergessen würde, so hat sich die Arbeit an diesen Artikel gelohnt.
