DE102020134403A1

DE102020134403A1 - Storm spring to secure roofing elements

Info

Publication number: DE102020134403A1
Application number: DE102020134403.1A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Lütfrink; Andreas Starke; Karl-Hans Schröter
Original assignee: Luetfrink Technische Federn GmbH
Current assignee: Luetfrink Technische Federn GmbH
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2021-06-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sturmfeder 1 zur Sicherung von Dacheindeckelementen, insbesondere zur Verbindung einer Dachpfanne oder eines Dachziegels mit einer Dachlatte, wobei die Sturmfeder 1 eine Haltevorrichtung 2, eine Klemmvorrichtung 3 sowie eine Schenkelfeder 4 aufweist, und wobei mittels der Schenkelfeder 4 ein Drehmoment in die Haltevorrichtung 2 einbringbar ist, so dass das Dacheindeckelement über die Haltevorrichtung 2 federnd an die Dachlatte andrückbar ist. Die Klemmvorrichtung 3 ist U-förmig ausgeführt und dazu eingerichtet, seitlich derart auf eine Querseite einer rechteckigen Dachlatte aufgeschoben zu werden, dass die Wicklung 17L der Schenkelfeder 4 gegen eine vierte, nicht von der U-förmigen Klemmvorrichtung 3 umschlossenen Seite einer rechteckigen Dachlatte andrückbar und die Sturmfeder 1 mit vier Seiten einer rechteckigen Dachlatte verbindbar ist, wobei die Schenkelfeder 4 eine linksgängige Wicklung 17L aufweist.Die Anmeldung beschreibt weiterhin eine Sturmfeder 1 mit einer Haltevorrichtung 2, die einen Haltearm 15 mit einem Eingriff 5 mit einem flachen, 5 - 15 mm breiten Horizontalbereich 40 und einen 5 - 10 mm langen Eingriffsbereich 41 aufweist, welcher ausgebildet ist, zwischen 1 mm und 3 mm tief in die Nut eines Seitenfalzes einer Dacheindeckelements einzugreifen.The invention relates to a storm spring 1 for securing roof covering elements, in particular for connecting a roof tile or a roof tile with a roof batten, the storm spring 1 having a holding device 2, a clamping device 3 and a leg spring 4, and where the leg spring 4 is used to generate a torque Holding device 2 can be introduced, so that the roofing element can be resiliently pressed against the roof batten via the holding device 2. The clamping device 3 is U-shaped and is designed to be pushed laterally onto a transverse side of a rectangular roof batten in such a way that the winding 17L of the leg spring 4 can be pressed against a fourth side of a rectangular roof batten that is not enclosed by the U-shaped clamping device 3 the storm spring 1 can be connected to four sides of a rectangular roof batten, the leg spring 4 having a left-hand winding 17L. The application also describes a storm spring 1 with a holding device 2, which has a holding arm 15 with an engagement 5 with a flat, 5-15 mm wide horizontal area 40 and a 5-10 mm long engagement area 41, which is designed to engage between 1 mm and 3 mm deep into the groove of a side fold of a roofing element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sturmfeder zur Sicherung von Dacheindeckelementen, insbesondere zur Verbindung eines Dachziegels oder einer Dachpfanne mit einer Dachlatte.The invention relates to a storm spring for securing roof covering elements, in particular for connecting a roof tile or a roof tile to a roof batten.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik sind Sturmklammern zur Verbindung eines Dacheindeckelements mit einer Unterkonstruktion bekannt, wobei die Sturmklammer zur Fixierung des Dacheindeckelements auf der Unterkonstruktion dient. Insbesondere werden Sturmklammern zunehmend häufig bei Schleppdachausführungen zur Sicherung von aufeinander aufliegenden Dachziegeln gegen ein Lösen auf Grund starker Winde eingesetzt.Storm clips for connecting a roofing element to a substructure are known from the prior art, the storm clips being used to fix the roofing element on the substructure. In particular, storm clips are increasingly being used in tent roof designs to secure roof tiles lying on top of one another against loosening due to strong winds.

Dazu wird in der Regel mit der Sturmklammer zusätzlich zu der üblichen Konstruktion, bei welcher die Dachziegel über eine Nase gegen ein Abrutschen gesichert auf einer geneigten Dachlattenkonstruktion aufliegen, und wobei sich die Dachziegel aufgrund einer überlappenden Anordnung sequentiell über ihre Gewichtskraft fixieren, eine weitere mechanische Verbindung zwischen dem Dachziegel und der Unterkonstruktion, das heißt den Dachlatten geschaffen.For this purpose, in addition to the usual construction, in which the roof tiles are secured against slipping off by a nose, the storm clip is usually used as a further mechanical connection, and the roof tiles are sequentially fixed by their weight due to an overlapping arrangement between the roof tile and the substructure, i.e. the roof battens.

Aus dem Stand der Technik sind Lösungen bekannt, bei welchen eine Verbindung eines Dachziegels mit einer Dachlatte mit Hilfe eines Drahtelements erfolgt, welches einerseits in einer Nut oder Falz des Dachziegels, und andererseits an einer Dachlatte verhakt wird. Dabei steht das Drahtelement üblicherweise unter einer Zugspannung, die über den Haken- und Klemmmechanismus zum einen eine Fixierung des Drahtelements in der Anordnung, und zum anderen die beabsichtigte Fixierung des Dachziegels auf der Dachlatte bewirkt.Solutions are known from the prior art in which a roof tile is connected to a roof batten with the aid of a wire element which is hooked on the one hand in a groove or fold of the roof tile and on the other hand on a roof batten. The wire element is usually under tensile stress which, via the hook and clamping mechanism, causes the wire element to be fixed in the arrangement on the one hand and the intended fixing of the roof tile on the batten on the other.

Ein Nachteil von Verbindungen nach dieser ersten Methode ist, dass zur sicheren Fixierung für Dachziegeln unterschiedlicher Bauhöhe, bzw. zum sicheren Verklemmen der Drahtelemente, unterschiedlich lange Drahtelemente benötigt werden. Ein anderer Nachteil von Verbindungen dieser Methode ist, dass die Drahtelemente eine starre Verbindung zwischen Dachziegel und Dachlatte herstellen, so dass starke Winde oder Böen ungedämpft direkt auf die darunterliegende Dachkonstruktion einwirken.A disadvantage of connections according to this first method is that wire elements of different lengths are required for secure fixing for roof tiles of different construction heights, or for secure clamping of the wire elements. Another disadvantage of connections using this method is that the wire elements create a rigid connection between the roof tile and the batten, so that strong winds or gusts act directly on the roof structure underneath, without being dampened.

Zudem ist aus der EP 3318691 B1 eine Sturmfeder bekannt, bei welcher gemäß einer zweiten Methode die Verbindung zwischen einem Dachziegel und einer Dachlatte mit Hilfe einer Sturmfeder erfolgt, welche eine Schenkelfeder und eine Haltevorrichtung aufweist und bei welcher mittels der Schenkelfeder ein Drehmoment in die Haltevorrichtung einbringbar ist, so dass der Dachziegel über die Haltevorrichtung federnd an die Dachlatte andrückbar ist.In addition, from the EP 3318691 B1 a storm spring is known in which, according to a second method, the connection between a roof tile and a batten is made with the aid of a storm spring which has a leg spring and a holding device and in which a torque can be introduced into the holding device by means of the leg spring, so that the roof tile over the holding device can be resiliently pressed against the roof batten.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für eine Sturmfeder zur Verbindung eines Dacheindeckelements mit einer Dachlatte eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Lösung anzugeben.The object of the present invention is to provide a solution that is improved over the prior art for a storm spring for connecting a roofing element to a roof batten.

Dabei ist die Sturmfeder gleichermaßen zur Sicherung von ähnlich aufgebauten Dacheindeckungen, wie beispielsweise aus Dachziegeln, Dachpfannen, Dachschindeln, Dachplatten oder Dachsteinen, verwendbar, welche auf ähnlichen Unterkonstruktionen, wie beispielsweise Rippen oder Profilen aus Stahlblech oder Aluminium, aufgebaut sind.The storm spring can also be used to secure similarly structured roof coverings, such as roof tiles, roof tiles, roof shingles, roof panels or roof tiles, which are built on similar substructures such as ribs or profiles made of sheet steel or aluminum.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved according to the invention by the features of the independent claims. Advantageous refinements of the invention are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß vorgesehen ist eine Sturmfeder zur Sicherung von Dacheindeckelementen, insbesondere zur Verbindung eines Dachziegels oder einer Dachpfanne mit einer Dachlatte, wobei die Sturmfeder eine Haltevorrichtung zur Verbindung der Sturmfeder mit dem Dacheindeckelement, eine Klemmvorrichtung zur Verbindung der Sturmfeder mit der Dachlatte sowie eine Schenkelfeder aufweist, wobei die Haltevorrichtung über die Schenkelfeder mit der Klemmvorrichtung verbunden ist und die Sturmfeder mittels der Klemmvorrichtung an die Dachlatte anklemmbar ist, wobei mittels der Schenkelfeder ein Drehmoment in die Haltevorrichtung einbringbar ist, so dass die Dachpfanne über die Haltevorrichtung federnd an die Dachlatte andrückbar ist, wobei die Klemmvorrichtung U-förmig ausgeführt und dazu eingerichtet ist, seitlich auf eine Querseite einer rechteckigen Dachlatte aufgeschoben zu werden, die Verbindung der Schenkelfeder mit der Klemmvorrichtung federnd ausgeführt ist, so dass die Wicklung der Schenkelfeder gegen eine vierte, nicht von der U-förmigen Klemmvorrichtung umschlossenen Seite einer rechteckigen Dachlatte andrückbar und die Sturmfeder mit vier Seiten einer rechteckigen Dachlatte kontaktierend verbindbar ist, wobei die Schenkelfeder eine linksgängige Wicklung aufweist.According to the invention, a storm spring is provided for securing roof covering elements, in particular for connecting a roof tile or a roof tile to a roof batten, the storm spring having a holding device for connecting the storm spring to the roof covering element, a clamping device for connecting the storm spring to the roof batten and a leg spring, wherein the holding device is connected to the clamping device via the leg spring and the storm spring can be clamped to the roof batten by means of the clamping device, a torque being able to be introduced into the holding device by means of the leg spring, so that the roof tile can be resiliently pressed against the roof batten via the holding device, the Clamping device is U-shaped and designed to be pushed laterally onto a transverse side of a rectangular roof batten, the connection of the leg spring to the clamping device is made resilient, so that the winding of the legs spring can be pressed against a fourth, not enclosed by the U-shaped clamping device side of a rectangular roof batten and the storm spring can be connected in a contacting manner with four sides of a rectangular roof batten, the leg spring having a left-hand winding.

Mit anderen Worten betrifft die Erfindung eine Sturmfeder mit einer Schenkelfeder, deren Wicklung linkssinnig aufgebaut ist. Bei einer derartigen Wicklung einer Drahtfeder beschreibt ein Federdraht bei einer Aufsicht auf die oberste Windung der Wicklung aus dem ersten Federschenkel kommend eine Linkskurve. Weitere Windungen der Wicklung sowie der Ausgang in den zweiten Schenkel kommen jeweils unterhalb der vorherigen Windung zu liegen.In other words, the invention relates to a storm spring with a leg spring, the winding of which is constructed in a left-handed direction. In the case of such a winding of a wire spring, a spring wire describes a left-hand curve when viewed from above on the topmost turn of the winding from the first spring leg. Further turns of the winding and the output in the second leg come to lie below the previous turn.

Gegenüber einer Sturmfeder mit einer rechtsgängigen Schenkelfeder weist eine Sturmfeder mit linksgängiger Schenkelfeder den überraschenden Effekt einer deutlich besseren Wirksamkeit aus.Compared to a storm spring with a right-hand leg spring, a storm spring with a left-hand leg spring has the surprising effect of significantly better effectiveness.

Eine Sturmfeder mit einer Schenkelfeder bietet den bekannten Vorteil, dass die Verbindung zwischen beispielsweise einer Dachpfanne, im Folgenden stellvertretend als ein anschauliches Beispiel eines Dacheindeckelements zu sehen, und einer Dachlatte elastisch ausführbar ist. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Schenkelfeder, insbesondere durch eine Ausgestaltung mit mehr als einer Windung, auch als mehrgängig bezeichnet, ist die Sturmfeder derart in einem elastischen Bereich betreibbar, dass sie bei einem Einwirken einer harten Sturmbö elastisch eine Bewegung, ein „Aufmachen“ beispielsweise der Dachpfanne erlaubt. Sehr starken, harten Winden oder Sturmböen, die geeignet wären, eine Dachkonstruktion zu zerstören, können über federnd befestigte Dachpfannen derart ihre Spitzen genommen werden, dass eine Zerstörung der Dachkonstruktion vermeidbar ist. Bis zu einem gewissen Grad können von einer Bö angehobene Dachpfannen von der Sturmfeder in ihre Ausgangsposition zurückgezogen werden. Ab einer gewissen Schwelle jedoch führt ein zu starkes Anheben der Dachpfannen, bewirkt durch starke, sturmbedingte Sogkräfte, zu einer irreversiblen, plastischen Verformung, bzw. zu einem Versagen der Feder.A storm spring with a leg spring offers the known advantage that the connection between, for example, a roof tile, to be seen below as an illustrative example of a roofing element, and a roof batten can be made elastically. Through a corresponding design of the leg spring, in particular through a design with more than one turn, also referred to as multi-turn, the storm spring can be operated in an elastic range in such a way that it elastically initiates a movement, an "opening", for example, when exposed to a hard gust of wind Roof tile allowed. Very strong, harsh winds or gusts of wind, which would be suitable for destroying a roof structure, can have their tips taken over resiliently fastened roof tiles in such a way that destruction of the roof structure can be avoided. To a certain extent, roof tiles raised by a gust can be pulled back into their starting position by the storm spring. Above a certain threshold, however, excessive lifting of the roof tiles, caused by strong, storm-induced suction forces, leads to irreversible, plastic deformation or to failure of the spring.

Dabei hat sich unter Laborbedingungen der überraschende Effekt gezeigt, dass ein Versagen einer linksgewickelten Sturmfeder erst bei deutlich höheren Sogkräften als bei einer rechtsgewickelten Sturmfeder erfolgt.Under laboratory conditions, the surprising effect has been shown that a failure of a left-handed storm spring only occurs with significantly higher suction forces than a right-handed storm spring.

Obwohl grundsätzlich davon auszugehen wäre, dass es für die Wirksamkeit einer Sturmfeder mit einer Schenkelfeder unerheblich ist, ob die Windungen der Schenkelfeder linkssinnig oder rechtssinnig gewickelt sind, zeigen sich in der Praxis deutliche Unterschiede.Although it could be assumed in principle that it is irrelevant for the effectiveness of a storm spring with a torsion spring whether the coils of the torsion spring are wound to the left or to the right, there are clear differences in practice.

Zur Sicherstellung ihrer Wirksamkeit werden Sturmfedern auf einem standardisierten Prüfstand nach DIN EN 14437R zertifiziert, welcher reproduzierbare Messungen unter eindeutig definierten Randbedingungen ermöglicht. Dabei zeigt ein Vergleich von einer zum Stand der Technik gemäß EP 3318691 B1 spiegelverkehrt aufgebauten Sturmfeder mit einer Sturmfeder gemäß dem Stand der Technik eine höhere Belastbarkeit von durchschnittlich 15%. Im Einzelfall, welcher sowohl von der Kombination der Sturmfeder mit dem Typ des Dacheindeckelements und der Dachlatte, als auch von einer Klammerdichte abhängt, wurden Unterschiede in der Verbesserung zwischen zumindest 5% und bis zu 26% ermittelt. Dabei wird unter dem Begriff der Klammerdichte, auch als Verlegeschema bezeichnet, die Rate der zu klammernden Dacheindeckelemente, beispielsweise 1:1, 1:2 oder 1:3 verstanden.To ensure their effectiveness, storm springs are certified on a standardized test bench according to DIN EN 14437R, which enables reproducible measurements under clearly defined boundary conditions. A comparison of one to the prior art according to FIG EP 3318691 B1 mirror-inverted storm spring with a storm spring according to the state of the art a higher load capacity of an average of 15%. In individual cases, which depend both on the combination of the storm spring with the type of roofing element and the roof batten, as well as on the clamp density, differences in the improvement between at least 5% and up to 26% were determined. The term of the clamp density, also referred to as the laying scheme, is understood to mean the rate of the roofing elements to be clamped, for example 1: 1, 1: 2 or 1: 3.

Der spiegelverkehrte Aufbau der Sturmfeder betrifft dabei einen ersten, als Klemmvorrichtung bezeichneten Abschnitt der Sturmfeder, sowie einen zweiten, als Schenkelfeder bezeichneten Abschnitt der Sturmfeder. Ein dritter, als Haltevorrichtung bezeichneter Abschnitt der Sturmfeder, ist unverändert nach dem Stand der Technik ausgeführt.The mirror-inverted structure of the storm spring relates to a first section of the storm spring, referred to as a clamping device, and a second section of the storm spring, referred to as a leg spring. A third section of the storm spring, referred to as the holding device, is unchanged from the prior art.

Der überraschende Effekt äußert sich nicht nur in einer stärkeren Belastbarkeit der hier beschriebenen Sturmfeder. Bei gleicher Belastung kann auch eine weniger starke Verformung der hier beschriebenen Sturmfeder beobachtet werden.The surprising effect is not only expressed in the stronger resilience of the storm spring described here. With the same load, a less pronounced deformation of the storm spring described here can also be observed.

Neben den auf einem standardisierten Prüfstand ermittelten Messergebnissen konnten die Effekte auch in vergleichenden Simulationen mittels der Finite Elemente Methode (FEM) nachvollzogen werden.In addition to the measurement results obtained on a standardized test bench, the effects could also be reproduced in comparative simulations using the finite element method (FEM).

Vorteilhaft ist die Sturmfeder derart ausgeführt, dass die Schenkelfeder aus einem geformten Federdraht in Form einer Wicklung und mit einem ersten und einem zweiten Federschenkel ausgeführt ist und die Haltevorrichtung einen Haltearm mit einem Eingriff zum Halten einer Dachpfanne aufweist. Dabei ist der Eingriff in etwa quer ab zum Haltearm orientiert, um - entgegen der Verlegerichtung der Dachpfannen entlang einer Dachlatte - in eine seitliche Nut, in eine Mulde oder einen Falz der Dachpfanne einzugreifen zu können.The storm spring is advantageously designed in such a way that the leg spring is made from a shaped spring wire in the form of a winding and with a first and a second spring leg and the holding device has a holding arm with engagement for holding a roof tile. The engagement is oriented approximately transversely from the holding arm in order to be able to intervene in a lateral groove, in a depression or a fold in the roof tile - against the laying direction of the roof tiles along a roof batten.

Für eine derart ausgeführte Sturmfeder bestehen für die beobachteten Effekte verschiedene Erklärungsansätze, von denen ein erster darin besteht, dass die Feder bei einer Auslenkung der Dachpfanne nicht nur einer Torsionsbelastung, sondern die Wicklung der Feder auch einer Scherbeanspruchung ausgesetzt wird. Durch eine nicht zentrische Belastung wirkt ein Drehmoment entlang der Windungsachse, in dessen Folge die Windungen aufgebogen und verstärkt wie eine Zugfeder belastet werden. Dabei befindet sich bei der linksgewickelten Feder ein Kraftangriffspunkt, d.h. ein Kontaktpunkt des Eingriffs der Haltevorrichtung zum Pfannenpfalz, und der in die Klemmvorrichtung auslaufende erste Federschenkel in näher zueinander liegenden Drehebenen als bei einer Sturmfeder nach dem Stand der Technik, was in einem kleineren Moment entlang der Wicklungsachse und somit in einer geringeren Deformation resultiert.For a storm spring designed in this way, there are various explanations for the observed effects, one of which is that when the roof tile is deflected, the spring is not only subjected to torsional stress, but the coil of the spring is also subjected to shear stress. As a result of a non-centric load, a torque acts along the coil axis, as a result of which the coils are bent open and loaded like a tension spring. In this case, the left-wound spring has a force application point, ie a contact point of the engagement of the holding device with the socket joint, and the first spring leg running out into the clamping device is located in planes of rotation that are closer to each other than with a storm spring according to the prior art, which can be achieved in a smaller moment along the Winding axis and thus results in less deformation.

Vorteilhaft ist die Sturmfeder zudem derart ausgeführt, dass die Klemmvorrichtung eine Auflagefläche aufweist, die in einer Montageposition auf der Dachlatte aufliegt. Bei einer derart ausgeführten Sturmfeder ist in einem weiteren Erklärungsansatz festzustellen, dass bei der hier beschriebenen Sturmfeder die Auflagefläche der Klemmvorrichtung in einer Montageposition nach rechts orientiert ist und dadurch von der Klemmvorrichtung ein nach links gerichtetes Drehmoment in die Wicklungsachse der Schenkelfeder einbringbar ist. Dieses wirkt somit in dieselbe Drehrichtung wie ein durch den Eingriff der Haltevorrichtung in die Schenkelfeder eingebrachtes Drehmoment, wodurch nur eine vergleichsweise geringe Biegebeanspruchung entlang der Windungsachse der Schraubenfeder bewirkt wird. Im Unterschied zur Sturmfeder nach dem Stand der Technik sind bei der hier beschriebenen Sturmfeder die Auflagefläche der Klemmvorrichtung sowie ein Eingriff der Haltevorrichtung im Wesentlichen in dieselbe Richtung orientiert. Ein Kontaktpunkt des Eingriffs der Haltevorrichtung im oder am Pfannenpfalz, und ein Kontaktpunkt der Auflagefläche liegen in einer annähernd selben vertikalen Drehebene quer zur Montagerichtung.The storm spring is also advantageously designed in such a way that the clamping device has a support surface which rests on the roof batten in an assembly position. A storm spring designed in this way is part of a further explanation determine that in the case of the storm spring described here, the support surface of the clamping device is oriented to the right in an assembly position and, as a result, a torque directed to the left can be introduced into the winding axis of the torsion spring by the clamping device. This thus acts in the same direction of rotation as a torque introduced by the engagement of the holding device in the leg spring, whereby only a comparatively low bending stress is brought about along the winding axis of the helical spring. In contrast to the storm spring according to the prior art, in the storm spring described here, the contact surface of the clamping device and an engagement of the holding device are oriented essentially in the same direction. A contact point of the engagement of the holding device in or on the pan flange and a contact point of the support surface lie in approximately the same vertical plane of rotation transversely to the assembly direction.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die U-förmige Klemmvorrichtung der Sturmfeder zwei Längsschenkel und einen dazwischenliegenden Querschenkel auf und ist aus einem Federdraht geformt, wobei ein erster, nicht an die Schenkelfeder angrenzender Längsschenkel relativ kurz ausgeführt ist. Vorteilhaft weist dieser eine Länge auf, welche in etwa zwischen einem Drittel und der Hälfte der Länge des Querschenkels liegt.In an advantageous embodiment, the U-shaped clamping device of the storm spring has two longitudinal legs and an intermediate transverse leg and is formed from a spring wire, a first longitudinal leg not adjoining the leg spring being made relatively short. This advantageously has a length which is approximately between a third and half the length of the transverse leg.

Die Abmessungen einer typischen, insbesondere nach DIN 4070-1 standardisierten Dachlatte sehen ein Breitenverhältnis von Quer- zu Längsseite zwischen 0,5 (24 mm x 48 mm) und 0,66 (40 mm x 60 mm) vor. Ein wie zuvor beschrieben ausgeführter erster Längsschenkel bietet den Vorteil, dass zwischen der Wicklung der Schenkelfeder und dem offenen Ende des ersten Längsschenkels ein Freiraum von im obigen Fall wenigstens zwei Dritteln der Breite einer Längsseite der Dachlatte verbleibt. Verbunden mit den Merkmalen, dass die Klemmvorrichtung aus einem Federdraht geformt und die Verbindung der Schenkelfeder mit der Klemmvorrichtung federnd ausgeführt ist, bietet dieses Merkmal die Möglichkeit, diesen Freiraum zu nutzen, um die Sturmfeder gegenüber einer Montageposition leicht nach unten geneigt auf die Dachlatte aufzusetzen und sie unter einem leichten Aufbiegen des Freiraumes verbunden mit einer leichten Drehbewegung auf die Dachlatte aufzuschieben.The dimensions of a typical roof batten, in particular standardized according to DIN 4070-1, provide a width ratio of the transverse to the longitudinal side between 0.5 (24 mm x 48 mm) and 0.66 (40 mm x 60 mm). A first longitudinal leg designed as described above offers the advantage that a free space of at least two thirds of the width of a longitudinal side of the batten remains between the winding of the leg spring and the open end of the first longitudinal leg. Combined with the features that the clamping device is formed from a spring wire and the connection of the leg spring with the clamping device is resilient, this feature offers the possibility of using this free space to place the storm spring on the roof batten and incline it slightly downwards in relation to an installation position to push them onto the roof batten while slightly bending the free space together with a slight twisting movement.

Im Anschluss verhindert ein Zurückfedern der Wicklung ein Lösen der Klemmvorrichtung von der Dachlatte, sodass sie vor einem unbeabsichtigten Herunterfallen gesichert ist. Mittels einer Spannung der Sturmfeder aufgrund eines Einhakens der Haltevorrichtung in ein Dacheindeckelement ist die Wicklung der Sturmfeder gegen eine vierte Seite der Dachlatte andrückbar, bzw. wird eine bestehende Andruckkraft der Wicklung an die Dachlatte erhöht.Subsequently, the coil springing back prevents the clamping device from loosening from the roof batten, so that it is secured from accidentally falling down. The winding of the storm spring can be pressed against a fourth side of the roof batten or an existing pressure force of the winding on the roof batten is increased by means of a tension of the storm spring due to the holding device hooking into a roof covering element.

Dabei ist die Wicklung der Sturmfeder vorteilhaft an die obere Hälfte der Querseite der Dachlatte andrückbar, wobei als obere Hälfte der Dachlatte die Hälfte bezeichnet wird, die einer Dacheindeckung bzw. dem Dacheindeckelement zugewandt ist. Eine derartige Ausgestaltung führt dazu, dass die Wicklung und somit die Drehachse der Schenkelfeder besonders dicht unter dem Dacheindeckelement zu liegen kommt. Das Drehmoment der Schenkelfeder kann dabei über die Haltevorrichtung unter einem zur Dachfläche besonders flachen Winkel auf das Dacheindeckelement einwirken. Zudem erlaubt diese Lage der Wicklung eine relativ kurze Ausgestaltung der Länge der Haltevorrichtung und somit bei gleichem Drehmoment eine höhere Andruckkraft.The winding of the storm spring can advantageously be pressed against the upper half of the transverse side of the roof batten, the upper half of the roof batten denoting the half that faces a roof covering or the roof covering element. Such a configuration has the result that the winding and thus the axis of rotation of the leg spring come to lie particularly close under the roofing element. The torque of the leg spring can act on the roofing element via the holding device at a particularly flat angle to the roof surface. In addition, this position of the winding allows a relatively short configuration of the length of the holding device and thus a higher pressure force with the same torque.

Zudem bietet diese Ausgestaltung den Vorteil, dass über den entstehenden Andruckpunkt zwischen Schenkelfeder und Dachlatte das Drehmoment der Schenkelfeder gut auf die Dachlatte ableitbar ist. Ein direkter Kontakt zwischen der Wicklung der Schenkelfeder sowie der Dachlatte reduziert den Abstand zwischen dem Drehpunkt der Schenkelfeder und der Dachlatte auf den kürzest möglichen Abstand. Die Ableitung des Drehmoments erfolgt nicht nur über den Schenkelarm, sondern auch über die Außenseite der Wicklung. Die Wicklung wird gegen die Dachlatte gepresst und damit die Sturmfeder zusätzlich gegen ein seitliches Verrutschen bzw. Ausbrechen gesichert. Durch den direkten Kontakt von Wicklung und Dachlatte wird ein Widerlager ausgebildet, welches sich stabilisierend auf die Anordnung auswirkt.In addition, this embodiment offers the advantage that the torque of the torsion spring can be easily transferred to the roof batten via the pressure point that is created between the leg spring and the roof batten. Direct contact between the winding of the torsion spring and the roof batten reduces the distance between the pivot point of the torsion spring and the roof batten to the shortest possible distance. The torque is derived not only via the leg arm, but also via the outside of the winding. The winding is pressed against the roof batten and thus the storm spring is additionally secured against slipping or breaking out of the way. The direct contact between the winding and the roof batten creates an abutment which has a stabilizing effect on the arrangement.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Klemmvorrichtung ist diese derart ausgeführt, dass die Auflagefläche von dem ersten Längsschenkel der U-förmigen Klemmvorrichtung aufgespannt wird. Dabei ist die Auflagefläche an dem ersten Längsschenkel derart orientiert, dass sie im montierten Zustand der Sturmsicherung rechts von dem ersten Längsschenkel und annähernd parallel zu und/oder auf der oberen Längsseite einer Dachlatte zu liegen kommt. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass die Auflagefläche beispielsweise durch eine zusätzliche seitliche Abwinkelung eines Federdrahtendes der Klemmvorrichtung realisierbar ist.In an advantageous embodiment of the clamping device, it is designed in such a way that the support surface is spanned by the first longitudinal leg of the U-shaped clamping device. The support surface on the first longitudinal limb is oriented in such a way that, when the storm protection device is installed, it comes to lie to the right of the first longitudinal limb and approximately parallel to and / or on the upper longitudinal side of a roof batten. This configuration offers the advantage that the bearing surface can be implemented, for example, by an additional lateral angling of a spring wire end of the clamping device.

Weiterhin vorteilhaft ist die Auflagefläche derart ausgebildet, dass sie in der Richtung des Freiraumes der U-Form einen stumpfen Winkel oder eine Rundung aufweist, so dass die Klemmvorrichtung ohne ein Verhaken auf die Dachlatte aufschiebbar ist. Darüberhinaus weist vorteilhaft auch das Profil der Auflagefläche an seinem Rand einen stumpfen Winkel oder eine Rundung auf.The support surface is also advantageously designed in such a way that it has an obtuse angle or a rounding in the direction of the free space of the U-shape, so that the clamping device can be pushed onto the roof batten without getting caught. In addition, the profile of the support surface advantageously also has an obtuse angle or a rounding at its edge.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Auflagefläche durch einen gebogenen Draht mit einem runden Profil aufgespannt. Die aufgespannte Auflagefläche kann beispielsweise durch die Formung von zwei Schenkeln eines Dreiecks mittels eines Federdrahts gegeben sein.In an advantageous embodiment, the support surface is spanned by a bent wire with a round profile. The tensioned support surface can be given, for example, by the shaping of two legs of a triangle by means of a spring wire.

Wird die Auflagefläche durch einen Draht aufgespannt, so ist diese vorteilhaft geschlossen oder nahezu geschlossen ausgeführt. Dabei weist eine nahezu geschlossene Auflagefläche vorteilhaft eine Öffnung auf, deren Weite unterhalb des dreifachen der Stärke des Drahtes liegt. Die Auflagefläche kann beispielsweise die Form eines Dreiecks oder die Form einer runden, insbesondere kreisrunden oder tropfenförmigen Öse aufweisen. Eine derartige Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass ein oftmals spitzes oder scharfkantiges Drahtende durch den Draht selbst seitlich zumindest teilweise verdeckt wird, wodurch eine Gefahr, sich an dem Drahtende zu verletzen, reduziert wird. If the support surface is spanned by a wire, it is advantageously designed to be closed or almost closed. In this case, an almost closed contact surface advantageously has an opening, the width of which is less than three times the thickness of the wire. The support surface can, for example, have the shape of a triangle or the shape of a round, in particular circular or teardrop-shaped eye. Such a configuration offers the advantage that an often pointed or sharp-edged wire end is at least partially covered laterally by the wire itself, whereby the risk of injuring oneself at the wire end is reduced.

Ferner ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Sturmfeder die U-förmige Klemmvorrichtung durch einen Federdraht ausgeführt, wobei die seitlich von dem durch den Federdraht ausgebildeten „U“ abstehende Auflagefläche entgegen der Verlegerichtung der Dachpfannen entlang einer Dachlatte, d.h. in der Regel in einer Montageposition nach rechts, und/oder in derselben Richtung wie der Eingriff des Haltearms orientiert ist.Furthermore, in an advantageous embodiment of the storm spring, the U-shaped clamping device is implemented by a spring wire, the support surface protruding laterally from the "U" formed by the spring wire against the laying direction of the roof tiles along a roof batten, ie usually in an assembly position to the right , and / or is oriented in the same direction as the engagement of the holding arm.

Die Auflagefläche erleichtert eine Montage der Sturmfeder in zwei Schritten, da die Sturmfeder nach einem ersten Schritt, bei welchem die Sturmfeder auf die Dachlatte aufgeklippt wurde, bereits selbsttragend auf der Dachlatte fixiert ist, bevor die Sturmfeder in einem zweiten Schritt mit der Dachpanne eingehakt wird. Dabei bewirkt die Auflagefläche, insbesondere zwischen dem ersten und dem zweiten Montageschritt, dass sie ein seitliches Kippen der Sturmfeder um den in Montageposition unten liegenden zweiten Längsschenkel der Klemmvorrichtung verhindert oder zumindest verringert.The support surface makes it easier to assemble the storm spring in two steps, as the storm spring is already self-supporting after a first step, in which the storm spring was clipped onto the roof batten, before the storm spring is hooked into the roof span in a second step. The bearing surface, in particular between the first and the second assembly step, prevents or at least reduces a lateral tilting of the storm spring around the second longitudinal leg of the clamping device, which is at the bottom in the assembly position.

Weiterhin beschreibt die Anmeldung eine Sturmfeder zur Sicherung von Dacheindeckelementen, insbesondere zur Verbindung eines Dachziegels oder einer Dachpfanne mit einer Dachlatte, mittels einer Haltevorrichtung und eines Eingriffs zur seitlichen Fixierung eines Dacheindeckungselements.Furthermore, the application describes a storm spring for securing roofing elements, in particular for connecting a roof tile or a roof tile to a roof batten, by means of a holding device and an engagement for the lateral fixation of a roofing element.

Beschrieben wird eine Sturmfeder zur Sicherung von Dacheindeckelementen, insbesondere zur Verbindung eines Dachziegels oder einer Dachpfanne mit einer Dachlatte, wobei die Sturmfeder eine Haltevorrichtung zur Verbindung der Sturmfeder mit einem Dacheindeckelement, eine Klemmvorrichtung zur Verbindung der Sturmfeder mit der Dachlatte sowie eine Schenkelfeder aufweist, wobei die Haltevorrichtung über die Schenkelfeder mit der Klemmvorrichtung verbunden ist und die Sturmfeder mittels der Klemmvorrichtung an die Dachlatte anklemmbar ist, wobei mittels der Schenkelfeder ein Drehmoment in die Haltevorrichtung einbringbar ist, so dass die Dachpfanne über die Haltevorrichtung federnd an die Dachlatte andrückbar ist, wobei die Klemmvorrichtung ausgeführt und dazu eingerichtet ist, selbsttragend auf einer Dachlatte fixiert zu werden, wobei die Haltevorrichtung einen Haltearm und einen im Wesentlichen quer ab zum Haltearm orientierten Eingriff aufweist, welcher einen flachen, 5 - 15 mm breiten Horizontalbereich und einen 5 - 10 mm langen Eingriffsbereich aufweist, und welcher ausgebildet ist, zwischen 1 - 3 mm tief in die Nut eines Seitenfalzes eines Dacheindeckelements einzugreifen.A storm spring is described for securing roof covering elements, in particular for connecting a roof tile or a roof tile with a roof batten, the storm spring having a holding device for connecting the storm spring with a roof covering element, a clamping device for connecting the storm spring with the roof batten and a leg spring, the Holding device is connected to the clamping device via the leg spring and the storm spring can be clamped to the roof batten by means of the clamping device, wherein a torque can be introduced into the holding device by means of the leg spring, so that the roof tile can be resiliently pressed against the roof batten via the holding device, the clamping device is designed and is set up to be fixed self-supporting on a roof batten, the holding device having a holding arm and an engagement which is oriented essentially transversely from the holding arm and which has a flat, 5-15 mm wide Ho rizontal area and a 5-10 mm long engagement area, and which is designed to engage between 1-3 mm deep in the groove of a side fold of a roofing element.

Dabei ist unter einer Sturmfeder mit einer selbstragenden Klemmvorrichtung eine Sturmfeder mit einer Klemmvorrichtung zu verstehen, welche die Sturmfeder selbst, auch ohne eine Verbindung mit einem Dacheindeckelement, allein aufgrund der Klemmung auf der Dachlatte tragen bzw. die Sturmfeder auf der Dachlatte fixieren kann.A storm spring with a self-supporting clamping device is to be understood as a storm spring with a clamping device that can carry the storm spring itself, even without a connection to a roofing element, solely due to the clamping on the roof batten or fix the storm spring on the roof batten.

Ferner bezeichnet der Horizontalbereich des Eingriffs einen Abschnitt des Eingriffs, welcher im Montagezustand der Sturmklammer eine im Wesentlichen horizontale Ausrichtung aufweist, Im Montagezustand liegt der Horizontalbereich auf der äußeren Kante eines Dacheindeckelements mit Seitenfalz auf. Der Eingriffsbereich schließt sich vorteilshaft direkt an den Horizontalbereich an, so dass dieser über der Nut der Seitenfalz zu liegen kommt.Furthermore, the horizontal area of the engagement denotes a section of the engagement which, in the assembled state of the storm clip, has an essentially horizontal orientation. In the assembled state, the horizontal region rests on the outer edge of a roofing element with a side fold. The engagement area advantageously adjoins the horizontal area so that it comes to rest over the groove of the side fold.

Allerdings greift der Eingriffsbereich nur minimal, ca. 1 - 3 mm, in die üblicherweise deutlich tiefer ausgebildete Nut eines Dacheindeckelements mit Seitenfalz ein. Üblicherweise wird der Eingriff daher keinen Kontakt mit den Flanken der Nut aufweisen, sondern nur minimal und in der Regel kontaktfrei in die Nut hineinragen.However, the engagement area only engages minimally, approx. 1-3 mm, in the groove of a roofing element with a side fold, which is usually much deeper. Usually, the engagement will therefore not have any contact with the flanks of the groove, but only protrude minimally and generally without contact into the groove.

Um nur minimal, ca. 1 - 3 mm, in die üblicherweise deutlich tiefer ausgebildete Nut eines Dacheindeckelements mit Seitenfalz einzugreifen, kann der Eingriff beispielsweise als ein an den Horizontalbereich anschließendes Bogenstück von 5 bis 15 mm Länge, vorteilhaft von 5 bis 8 mm Länge, ausgeführt sein, welches in der Montageposition eine Biegung beschreibt, welche im Wesentlichen in die Nut, bzw. in die Richtung der Dachfläche orientiert ist. Dabei kann das Bogenstück vorteilhaft eine Kurve von 40° +/- 10° beschreiben. Die gleiche Wirkung eines ca. 1 - 3 mm in die Nut ragenden Eingriffs ist alternativ beispielsweise durch einen in Relation sehr kurzen, scharfen Winkel und ein in Relation sehr kurzes, geradlinig ausgeführtes Federstück erzielbar.In order to only intervene minimally, approx. 1 - 3 mm, in the usually much deeper groove of a roofing element with side rebate, the engagement can be, for example, as an arcuate piece adjoining the horizontal area of 5 to 15 mm in length, advantageously of 5 to 8 mm in length, be executed, which describes a bend in the assembly position, which is oriented essentially in the groove or in the direction of the roof surface. The curved section can advantageously describe a curve of 40 ° +/- 10 °. The same effect of an engagement protruding approx. 1-3 mm into the groove can alternatively be achieved, for example, by a relatively very short, sharp angle and a relatively very short, straight spring piece.

Ein derartiger Eingriff bietet den Vorteil, im Wesentlichen unabhängig von der exakten und vielfach um einige Millimeter variierenden Ausgestaltung der Seitenfalze verschiedener Dacheindeckelemente für eine Vielzahl unterschiedlicher Dacheindeckelemente verwendbar zu sein.Such an intervention offers the advantage of being able to be used for a large number of different roofing elements essentially independently of the exact design of the side folds of various roofing elements, which in many cases varies by a few millimeters.

Weiterhin vorteilhaft weist der Haltearm in seiner oberen Hälfte einen Kippwinkel auf. Dabei ist die obere Hälfte des Haltearms diejenige Hälfte, die dem Eingriff zugewandt ist. Der Abschnitt des Haltearms oberhalb des Kippwinkels wird als Kippbereich bezeichnet.The holding arm also advantageously has a tilt angle in its upper half. The upper half of the holding arm is the half that faces the engagement. The section of the holding arm above the tilt angle is referred to as the tilt area.

Vorteilhaft ist der Haltearm in Form eines Drahtes, insbesondere eines Federdrahts ausgeführt. Ausgehend von einer Orientierung des Haltearms in einer Montageposition ist der Kippwinkel in zwei Kippwinkelanteile zerlegbar, von welchen der erste Kippwinkelanteil eine Ablenkung des Haltearms in Richtung eines zu haltenden Dacheindeckelements, das heißt parallel zur Längsachse einer Dachlatte, und der zweite Kippwinkelanteil eine Ablenkung des Haltearms quer zu dieser Richtung bewirkt.The holding arm is advantageously designed in the form of a wire, in particular a spring wire. Based on an orientation of the holding arm in an assembly position, the tilt angle can be broken down into two tilt angle components, of which the first tilt angle component deflects the holding arm in the direction of a roofing element to be held, i.e. parallel to the longitudinal axis of a roof batten, and the second tilt angle component deflects the holding arm transversely caused to this direction.

Vorteilhaft ist der erste Kippwinkelanteil als relativ flacher Winkel ausgeführt. Eine Ablenkung der Ausrichtung des Haltearms, insbesondere bei einer Ausführung des Haltearms in Form eines Drahts, beträgt vorzugsweise deutlich weniger als 45 Grad. Vorteilhaft weist der erste Kippwinkelanteil einen Wert zwischen 3 Grad und 15 Grad auf.The first tilt angle component is advantageously designed as a relatively flat angle. A deflection of the alignment of the holding arm, in particular when the holding arm is designed in the form of a wire, is preferably significantly less than 45 degrees. The first tilt angle component advantageously has a value between 3 degrees and 15 degrees.

Ein derartiger Kippwinkelanteil erlaubt bei einem Zusammenwirken mit seitlich unterschiedlich ausgeführten Dacheindeckelementen eine zumindest leichte Erstreckung des Haltearms über die Liegefläche des montierten und zu sichernden Dacheindeckelements, ohne für die Montage weiterer Dacheindeckelemente hinderlich zu sein.Such a tilt angle component, when interacting with laterally differently designed roofing elements, allows the holding arm to extend at least slightly over the lying surface of the roofing element that is installed and to be secured, without being a hindrance to the installation of further roofing elements.

Weiterhin vorteilhaft weist der Kippbereich des Haltearms eine Länge zwischen 12 mm und 50 mm auf. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Kippbereich eine Länge von ca. 20 mm auf. Diese Länge entspricht in etwa der Höhe einer seitlichen Flanke einer Dacheindeckelements auf einer Seite mit einer Seitenfalz.The tilting area of the holding arm also advantageously has a length between 12 mm and 50 mm. In an advantageous embodiment, the tilting area has a length of approx. 20 mm. This length corresponds approximately to the height of a lateral flank of a roofing element on one side with a side fold.

Die seitliche Flanke eines Dacheindeckelements mit Seitenfalz ist in einer Montageposition häufig nicht senkrecht zur Dachfläche ausgeführt. Der Scheitelpunkt einer zugehörigen Rippe eines Dacheindeckelements verläuft daher üblicherweise nicht direkt entlang einer äußeren Kante des Dacheindeckelements, sondern in der Regel einige Millimeter bis wenige Zentimeter parallel zu dieser versetzt.The side flank of a roofing element with a side rabbet is often not designed perpendicular to the roof surface in an assembly position. The apex of an associated rib of a roofing element therefore usually does not run directly along an outer edge of the roofing element, but rather, as a rule, a few millimeters to a few centimeters parallel to it.

Durch die beschriebene Haltevorrichtung ist ein Teil des Haltearms vorteilhaft über eine Grundfläche des Dacheindeckelements führbar. Dadurch ist das obere Ende des Haltearms, und damit auch das obere Ende des Kippbereichs, näher an den Scheitelpunkt eines zu haltenden Dacheindeckelements heranführbar. Dies wiederum erlaubt eine verhältnismäßig kurze, weniger ausladende Ausführung des vorbeschriebenen Eingriffs.By means of the holding device described, a part of the holding arm can advantageously be guided over a base area of the roof covering element. As a result, the upper end of the holding arm, and thus also the upper end of the tilting area, can be brought closer to the apex of a roofing element to be held. This in turn allows a relatively short, less bulky execution of the above-described intervention.

Im Montagezustand liegt der Haltearm üblicherweise an der Seitenkante eines Dacheindeckelements an. Eine seitliche Erstreckung des Eingriffs über eine Seitenkante eines Dacheindeckelements ergibt sich aus einer Strecke eines auf die Grundfläche des Dacheindeckelements projizierten Anteil des Kippbereichs sowie einer Strecke des auf die Grundfläche des Dacheindeckelements projizierten Eingriffs. In einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt die seitliche Erstreckung des Eingriffs über eine Seitenkante eines Dacheindeckelements zwischen 12 und 15 mm.In the assembled state, the holding arm usually rests against the side edge of a roofing element. A lateral extension of the engagement over a side edge of a roofing element results from a distance of a portion of the tilting area projected onto the base area of the roofing element and a distance of the engagement projected onto the base area of the roofing element. In an advantageous embodiment, the lateral extent of the engagement over a side edge of a roofing element is between 12 and 15 mm.

Vorteilhaft kann die Ausgestaltung der Haltevorrichtung eine derart große Elastizität aufweisen, dass der Kippbereich um eine Drehachse senkrecht zur Dachfläche drehbar ist. Dadurch ist es möglich, den seitlichen Abstand des oberen Endes des Haltearms zu einer Seitenkante eines Dacheindeckelements zusätzlich zu variieren. Ein derartiges Merkmal ermöglicht es, dieselbe Haltevorrichtung für unterschiedliche Dacheindeckelemente auch dann zu verwenden, wenn deren Nuten unterschiedliche Abstände zu den Seitenkanten aufweisen.The design of the holding device can advantageously have such a high elasticity that the tilting area can be rotated about an axis of rotation perpendicular to the roof surface. This makes it possible to additionally vary the lateral distance between the upper end of the holding arm and a side edge of a roofing element. Such a feature makes it possible to use the same holding device for different roofing elements even if their grooves have different distances from the side edges.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Haltevorrichtung ist diese durch einen geformten Federdraht ausgeführt, welcher vorteilhaft die vorbeschriebene Elastizität aufweist.In an advantageous embodiment of the holding device, this is implemented by a shaped spring wire, which advantageously has the elasticity described above.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist eine Sturmfeder eine Auswahl der Merkmale der erfindungsgemäßen Sturmfeder sowie eine Auswahl der Merkmale der weiterhin beschriebenen Sturmfeder auf.In an advantageous embodiment, a storm spring has a selection of the features of the storm spring according to the invention and a selection of the features of the storm spring described further.

FigurenlisteFigure list

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden schematischen Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the attached schematic drawings using a preferred embodiment.

Es zeigen

1 eine schematische Zeichnung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Darstellung;
2 eine Gegenüberstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zu einer Sturmfeder nach dem Stand der Technik;
3 mehrere Diagramme zum Vergleich einer Belastbarkeit der hier beschriebenen Sturmfeder, im Diagramm als left-wounded bezeichnet, mit der Belastbarkeit einer Sturmfeder nach dem Stand der Technik, im Diagramm als right-wounded bezeichnet;
4 eine vergleichende Darstellung zur Deformation des Federkörpers der Schenkelfedern, ermittelt in vergleichenden Simulationen mittels der Finite Elemente Methode (FEM);
5 ein Diagramm zur Verbesserung der Belastbarkeit der hier beschriebenen Sturmfeder im Vergleich zur Belastbarkeit einer Sturmfeder nach dem Stand der Technik für verschiedene Verlegeschema und verschiedene Dachziegel-Modelle.

Show it

1 a schematic drawing of a preferred embodiment of the invention in a perspective view;
2 a comparison of a preferred embodiment of the invention to a storm spring according to the prior art;
3 several diagrams to compare a load capacity of the storm spring described here, referred to as left-wounded in the diagram, with the resilience of a storm spring according to the prior art, referred to in the diagram as right-wounded;
4th a comparative representation of the deformation of the spring body of the torsion springs, determined in comparative simulations using the finite element method (FEM);
5 a diagram to improve the resilience of the storm spring described here compared to the resilience of a storm spring according to the prior art for different laying schemes and different roof tile models.

Aus 1 ist eine Sturmfeder 1 zur Verbindung einer Dachpfanne als Beispiel eines Dacheindeckelements und einer Dachlatte ersichtlich. Die Sturmfeder 1 weist eine Haltevorrichtung 2 zur Verbindung der Sturmfeder 1 mit der Dachpfanne, eine Klemmvorrichtung 3 zur Verbindung der Sturmfeder 1 mit der Dachlatte sowie eine Schenkelfeder 4 auf.Out 1 is a storm feather 1 for connecting a roof tile as an example of a roofing element and a roof batten. The storm spring 1 has a holding device 2 to connect the storm spring 1 with the roof tile, a clamping device 3 to connect the storm spring 1 with the roof batten and a leg spring 4th on.

Die Haltevorrichtung 2 ist über die Schenkelfeder 4 mit der Klemmvorrichtung 3 verbunden und die Sturmfeder 1 mittels der Klemmvorrichtung 3 an die Dachlatte anklemmbar. Mittels der Schenkelfeder 4 ist ein Drehmoment in die Haltevorrichtung 2 einbringbar, so dass die Dachpfanne über die Haltevorrichtung 2 federnd an die Dachlatte andrückbar ist.The holding device 2 is about the leg spring 4th with the clamping device 3 connected and the storm spring 1 by means of the clamping device 3 can be clamped to the roof batten. By means of the leg spring 4th is a torque in the holding device 2 can be introduced so that the roof tile over the holding device 2 is resiliently pressed against the roof batten.

Die Klemmvorrichtung 3 ist aus einem geformten Federdraht in Form eines U mit zwei Längsschenkeln 7, 8 und einem Querschenkel 9 ausgeführt. Sie ist geeignet, eine Dachlatte seitlich zu umschließen, wobei der erste Längsschenkel 7 kürzer als der zweite Längsschenkel 8 ausgeführt ist. Der erste der Federschenkel 12 ist mit dem zweiten Längsschenkel 8 der Klemmvorrichtung 3 verbunden. Die Wicklung 17L ist linksgängig und schließend ausgeführt und weist in etwa 1,75 Windungen auf. Die Länge des zweiten Längsschenkels 8 sowie des Querschenkels 9 sind von der Dimension der Dachlatte abhängig.The clamping device 3 is made of a shaped spring wire in the shape of a U with two longitudinal legs 7th , 8th and a cross leg 9 executed. It is suitable for laterally enclosing a roof batten, with the first longitudinal leg 7th shorter than the second longitudinal leg 8th is executed. The first of the spring legs 12th is with the second longitudinal leg 8th the clamping device 3 connected. The winding 17L is designed to be left-handed and closing and has approximately 1.75 turns. The length of the second longitudinal leg 8th as well as the transverse leg 9 depend on the dimension of the roof batten.

Die Haltevorrichtung 2 weist einen Haltearm 15 mit einem Eingriff 5 zum Halten einer Dachpfanne auf. Die Schenkelfeder 4 ist über den zweiten der Federschenkel 13 mit dem Haltearm 15 der Haltevorrichtung 2 verbunden.The holding device 2 has a holding arm 15th with one intervention 5 to hold a roof tile on. The leg spring 4th is over the second of the spring leg 13th with the holding arm 15th the holding device 2 connected.

Weiterhin weist der Haltearm 15 in seiner oberen Hälfte einen Kippwinkel 30 mit einem Betrag β auf, durch welchen ein Kippbereich 31 oberhalb der Position des Kippwinkels 30 in entgegen der Richtung 39 in Richtung einer zu sichernden Dachpfanne abgelenkt wird.Furthermore, the holding arm 15th in its upper half a tilt angle 30th with an amount β by which a tilting range 31 above the position of the tilt angle 30th in the opposite direction 39 is deflected in the direction of a roof tile to be secured.

Der Haltearm 15 ist durch einen Federdraht ausgeführt. Die Sturmfeder 1 ist ungespannt in einer Montageposition dargestellt. Der Kippwinkel 30, hier auch als β bezeichnet, ist - nicht dargestellt - in zwei Kippwinkelanteile β₁, und β₂ zerlegbar, von welchen der erste Kippwinkelanteil β₁, eine Ablenkung des Haltearms 15 entgegen der Richtung 39 in Richtung einer zu haltenden Dachpfanne, und der zweite Kippwinkelanteil β₂ eine Ablenkung des Haltearms 15 quer zu dieser Richtung 39, hier nicht sichtbar, bewirkt.The holding arm 15th is carried out by a spring wire. The storm spring 1 is shown unclamped in an assembly position. The tilt angle 30th , also referred to as β here, is - not shown - can be broken down into two tilt angle components β ₁ and β ₂ , of which the first tilt angle component β _{1 is} a deflection of the holding arm 15th against the direction 39 in the direction of a roof tile to be held, and the second tilt angle component β ₂ a deflection of the holding arm 15th across this direction 39 , not visible here, causes.

Der erste Kippwinkelanteil β₁, ist als relativ flacher Winkel mit einem Wert von ca. 5 Grad ausgeführt. Der Kippbereich 31 des Haltearms 15 weist eine Länge von ca. 15 mm auf. Das obere Ende des Kippbereichs 31 geht über in den Eingriff 5, welcher einen Horizontalbereich 40 zur horizontalen Auflage auf einem Rippenbogen einer Dachpfanne, und einen Eingriffsbereich 41 zum Eingriff in eine Nut einer Dachpfanne mit Seitenfalz aufweist.The first tilt angle component β ₁ is designed as a relatively flat angle with a value of approximately 5 degrees. The tilt area 31 of the holding arm 15th has a length of approx. 15 mm. The top of the tilt range 31 goes into engagement 5 , which has a horizontal area 40 for horizontal support on a rib arch of a roof tile, and an engagement area 41 has for engagement in a groove of a roof tile with a side seam.

Die Klemmvorrichtung 3 ist derart ausgeführt, dass der erste Längsschenkel 7 der U-förmigen Klemmvorrichtung 3 eine Auflagefläche 37R zur teilweisen Auflage auf der oberen Längsseite einer Dachlatte aufspannt. Dabei ist die Auflagefläche 37R an dem ersten Längsschenkel 7 derart orientiert, dass sie im montierten Zustand der Sturmfeder 1 annähernd parallel zu der oberen Längsseite einer Dachlatte zu liegen kommt.The clamping device 3 is designed such that the first longitudinal leg 7th the U-shaped clamping device 3 spans a support surface 37R for partial support on the upper longitudinal side of a roof batten. The support surface 37R is on the first longitudinal limb 7th oriented in such a way that it is in the assembled state of the storm spring 1 comes to lie approximately parallel to the upper long side of a roof batten.

Die Auflagefläche 37R ist durch eine zusätzliche seitliche Abwinkelung eines Federdrahtendes der Klemmvorrichtung 3 in Form eines Dreiecks realisiert. Weiterhin ist die Auflagefläche 37R derart ausgebildet, dass sie in der Richtung der Öffnung der U-Form eine Rundung aufweist. Darüberhinaus weist auch das Profil der Auflagefläche 37R an seinem Rand eine Rundung auf, da sie durch einen gebogenen Draht mit einem runden Profil ausgebildet wird. Durch eine weitere Abwinkelung ist die Auflagefläche 37R nahezu geschlossen.The support surface 37R is an additional lateral angling of a spring wire end of the clamping device 3 realized in the form of a triangle. Furthermore, the support surface 37R is formed to be rounded in the direction of the opening of the U-shape. In addition, the profile of the support surface 37R also has a rounding at its edge, since it is formed by a bent wire with a round profile. The contact surface 37R is almost closed by a further bend.

In Bezug zu dem durch den Federdraht ausgebildeten „U“ der Klemmvorrichtung 3 sind die seitlich vom Federdraht abstehende Auflagefläche 37R sowie die Wicklung 17L der Sturmfeder 1 nicht auf derselben Seite des „U“ angeordnet. In einer Montageposition ist die Wicklung 17L links, bzw. in Richtung 39 bezüglich einer durch das „U“ aufgespannten Fläche, und die Auflagefläche 37R nach rechts, entgegen der Richtung 39 bezüglich der durch das „U“ aufgespannten Fläche angeordnet. Weiterhin ist die Auflagefläche 37R in Bezug zu der durch das „U“ aufgespannten Fläche in derselben Richtung wie der Eingriff 5 der Haltevorrichtung 2 orientiert.In relation to the “U” of the clamping device formed by the spring wire 3 are the support surface 37R protruding laterally from the spring wire and the winding 17L of the storm spring 1 not located on the same side of the "U". In an assembly position, the winding 17L is to the left, or in the direction 39 with respect to a surface spanned by the "U", and the support surface 37R to the right, opposite to the direction 39 with regard to the "U" spanned area arranged. Furthermore, the bearing surface 37R is in the same direction as the engagement with respect to the surface defined by the “U” 5 the holding device 2 oriented.

2 zeigt eine Gegenüberstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Sturmfeder 1 zu einer Sturmfeder SoA nach dem Stand der Technik. 2 shows a comparison of a preferred embodiment of the storm spring 1 to a storm feather SoA According to the state of the art.

Wie aus 2 ersichtlich, ist die Haltevorrichtung 2 bei der Sturmfeder 1 und der Sturmfeder SoA identisch ausgeführt. Dahingegen sind die Klemmvorrichtung 3 sowie die Schenkelfeder 4 zueinander spiegelverkehrt ausgeführt.How out 2 the holding device can be seen 2 at the storm spring 1 and the storm feather SoA executed identically. In contrast, the clamping device 3 as well as the leg spring 4th executed mirror-inverted to each other.

Während die Sturmfeder SoA nach dem Stand der Technik eine rechtsgewickelte Schenkelfeder 17R aufweist, weist die Sturmfeder 1 eine linksgewickelte Schenkelfeder 17L auf. Die aus 2 ersichtliche Darstellung der Sturmfedern 1, SoA entspricht in etwa der Ansicht der Sturmfedern 1, SoA in einer Montageposition aus einer Blickrichtung entlang der Dachnormalen. Wie aus 2 weiterhin ersichtlich, ist die Auflagefläche 37R der Sturmfeder 1 entgegen der Verlegerichtung 39, und die Auflagefläche 37L der Sturmfeder in Verlegerichtung 39 orientiert.While the storm feather SoA has a right-hand wound leg spring 17R according to the prior art, the storm spring 1 a left-wound leg spring 17L. From 2 visible representation of the storm springs 1 , SoA corresponds roughly to the view of the storm springs 1 , SoA in a mounting position from a viewing direction along the normal to the roof. How out 2 also visible is the bearing surface 37R of the storm spring 1 against the laying direction 39 , and the support surface 37L of the storm spring in the laying direction 39 oriented.

3 zeigt mehrere Diagramme zum Vergleich einer Belastbarkeit der hier beschriebenen Sturmfeder, im Diagramm als left-wounded bezeichnet, mit der Belastbarkeit einer Sturmfeder nach dem Stand der Technik, im Diagramm als right-wounded bezeichnet. Die Höhen der in den Diagrammen gezeigten Säulen repräsentieren die jeweilige Belastbarkeit der Sturmfedern 1, SoA durch Windsog, bis zu welchem die Sturmfedern 1, SoA nicht versagen. 3 shows several diagrams for comparing a load-bearing capacity of the storm spring described here, designated as left-wounded in the diagram, with the load-bearing capacity of a storm spring according to the prior art, designated as right-wounded in the diagram. The heights of the columns shown in the diagrams represent the respective resilience of the storm springs 1 , SoA by wind suction, up to which the storm feathers 1 , SoA don't fail.

Diese Belastbarkeit ist abhängig von der Geometrie des Dacheindeckelements, hier als Model 1 und Model 2 bezeichnet, sowie von der Klammerdichte, auch als Verlegeschema bezeichnet. Ein Sampling von 1:1 bedeutet, dass jedes Dacheindeckelement mit einer Sturmklammer 1, SoA an einer Dachlatte fixiert wird, ein Sampling von 1:2 bzw. 1:3 bedeutet, dass jedes zweite bzw. jede dritte Dacheindeckelement geklammert wird.This load capacity depends on the geometry of the roofing element, here as a model 1 and model 2 referred to, as well as the clamp density, also referred to as the laying scheme. A sampling of 1: 1 means that each roofing element has a storm clip 1 , SoA is fixed to a roof batten, a sampling of 1: 2 or 1: 3 means that every second or every third roofing element is clamped.

Die Diagramme zeigen jeweils vergleichend die gemessene Belastbarkeit der Sturmfeder 1, mit der Sturmfeder SoA. Wie aus 3 ersichtlich weist die Sturmfeder 1 überraschend durchweg eine bessere Belastbarkeit als die Sturmfeder SoA auf.The diagrams each show the measured load capacity of the storm spring for comparison 1 , with the storm spring SoA . How out 3 the storm spring can be seen 1 surprisingly, consistently better resilience than the storm spring SoA on.

4 zeigt eine vergleichende Darstellung zur Deformation des Federkörpers der Schenkelfedern 17L, 17R, ermittelt in vergleichenden Simulationen mittels der Finite Elemente Methode (FEM). Die Simulation bestätigt die Aussagen der Messergebnisse und zeigt für die Sturmfeder SoA mit einer rechtsgewickelten Schenkelfeder 17R eine deutlich größere Aufbiegung des Federkörpers. 4th shows a comparative illustration of the deformation of the spring body of the torsion springs 17L, 17R, determined in comparative simulations using the finite element method (FEM). The simulation confirms the statements of the measurement results and shows for the storm spring SoA with a right-wound torsion spring 17R a significantly greater bending of the spring body.

5 zeigt ein Diagramm sowie eine Tabelle zur prozentualen Verbesserung der Belastbarkeit der Sturmfeder 1 im Vergleich zur Belastbarkeit einer Sturmfeder SoA nach dem Stand der Technik. Aus 5 ist eine erhebliche Verbesserung der Belastbarkeit der Sturmfeder 1 ersichtlich, welche in Abhängigkeit von der Klammerdichte und dem Dachziegel-Model bis zu 26% betragen kann. 5 shows a diagram and a table for the percentage improvement in the load-bearing capacity of the storm spring 1 compared to the resilience of a storm spring SoA According to the state of the art. Out 5 is a significant improvement in the resilience of the storm spring 1 can be seen, which can be up to 26% depending on the staple density and the roof tile model.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: SturmfederStorm spring
22: HaltevorrichtungHolding device
33: KlemmvorrichtungClamping device
44th: SchenkelfederLeg spring
55: EingriffIntervention
77th: Erster LängsschenkelFirst longitudinal leg
88th: Zweiter LängsschenkelSecond longitudinal leg
99: QuerschenkelTransverse leg
1212th: Erster FederschenkelFirst spring leg
1313th: Zweiter FederschenkelSecond spring leg
1515th: HaltearmHolding arm
1717th: Wicklung, 17L links gewickelt, 17R rechts gewickeltWrapping, 17L wrapped left, 17R wrapped right
3030th: KippwinkelTilt angle
3131: KippbereichTilt range
3737: Auflagefläche, 37L nach links gerichtet, 37R nach rechts gerichtetSupport surface, 37L directed to the left, 37R directed to the right
3939: Verlegerichtung der DachpfannenLaying direction of the roof tiles
4040: Horizontalbereich des EingriffsHorizontal area of the intervention
4141: Eingriffsbereich des EingriffsArea of intervention of the intervention
SoASoA: Sturmfeder nach dem Stand der TechnikState-of-the-art storm spring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 3318691 B1 [0006, 0016]

Claims

Storm spring (1) for securing roofing elements, in particular for connecting a roof tile or a roof tile to a roof batten, the storm spring (1) having a holding device (2) for connecting the storm spring (1) to the roofing element and a clamping device (3) for connecting the storm spring (1) with the roof batten and a leg spring (4), the holding device (2) being connected to the clamping device (3) via the leg spring (4) and the storm spring (1) being connected to the The roof batten can be clamped on, with a torque being able to be introduced into the holding device (2) by means of the leg spring (4) so that the roofing element can be pressed resiliently onto the roof batten via the holding device (2), the clamping device (3) being U-shaped and is set up to be pushed laterally onto a transverse side of a rectangular roof batten, the connection of the leg spring (4) with the clamping device (3) is resilient leads, so that the winding of the leg spring (4) can be pressed against a fourth side of a rectangular roof batten that is not enclosed by the U-shaped clamping device (3) and the storm spring can be connected in a contacting manner with four sides of a rectangular roof batten, characterized in that the Leg spring (4) has a left-hand winding (17L).

Storm spring (1) Claim 1 , characterized in that the leg spring (4) is made from a shaped spring wire in the form of a winding (17L) and with a first (12) and a second (13) spring leg and the holding device (2) has a holding arm (15) with a Has engagement (5) for holding a roofing element.

Storm spring after Claim 2 , characterized in that the engagement (5) is oriented transversely to the holding arm (15) in order to be able to engage laterally against a laying direction (39) of the roofing elements along a roof batten in a lateral groove, in a depression or a fold of the roofing element.

Storm spring (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a first longitudinal leg (7) of the U-shaped clamping device has or spans a support surface (37R) for partial support on the upper longitudinal side of the roof batten, the support surface (37R) on the first longitudinal limb (7) is oriented in such a way that, when the storm spring (1) is installed, it comes to lie approximately parallel to the upper longitudinal side of the roof batten.

Storm spring (1) Claim 4 , characterized in that the U-shaped clamping device (3) is implemented by a spring wire and wherein the winding (17L) of the storm spring (1) and the support surface (37R) in relation to the "U" formed by the spring wire are not on the same Side of the "U" are arranged.

Storm spring (1) Claim 4 , characterized in that the U-shaped clamping device (3) is designed by a spring wire and the bearing surface (37R) is oriented against the laying direction of the roofing element along a batten in relation to the "U" formed by the spring wire.

Storm spring (1) Claim 4 , characterized in that the U-shaped clamping device (3) is designed by a spring wire and wherein the support surface (37R) in relation to the "U" formed by the spring wire in the same direction as the engagement (5) of the holding arm (15) is oriented.

Storm spring (1) for securing roofing elements, in particular for connecting a roof tile or a roof tile with a roof batten, the storm spring (1) having a holding device (2) for connecting the storm spring (1) to the roofing element, a clamping device (3) for connecting the storm spring (1) with the roof batten and a leg spring (4), the holding device (2) being connected to the clamping device (3) via the leg spring (4) and the storm spring (1) being connected to the The roof batten can be clamped on, with a torque being able to be introduced into the holding device (2) by means of the leg spring (4), so that the roof tile can be resiliently pressed against the roof batten via the holding device (2), the clamping device (3) being designed and configured for this purpose to be fixed in a self-supporting manner on a roof batten, the holding device (2) having a holding arm (15) and an engagement oriented essentially transversely from the holding arm (15) (5), characterized in that the engagement (5) has a flat, 5-15 mm wide horizontal area (40) and a 5-10 mm long engagement area (41) which is formed between 1 mm and 3 mm deep to engage in the groove of a side fold of a roofing element.

Storm spring (1) Claim 8 , characterized in that the engagement (5) is designed to engage with the free end of the engagement (5) without contact in the groove of a side fold of a roofing element, the length of the engagement (5) for a contact-free arrangement of the end of the engagement area (41 ) in the side groove of a roofing element with a side fold is between 10 and 15 mm.

Storm spring (1) Claim 8 or Claim 9 , characterized in that the holding arm (15) in its upper half has a tilt angle (30) between 5 ° and 8 °, by which an overlying 10 mm to 15 mm long tilt area (31) is angled in the direction of a roofing element to be held, the horizontal area (40) of the engagement ( 5) has a length of 5-8 mm and the engagement area (41) has the shape of a 5-8 mm long arc, and in the assembled state the lateral extension of the engagement (5) over a side edge of a roofing element between 12 and 15 mm amounts to.