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Rinnen- oder Kastenhaken sowie Verfahren zur
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Herstellung desselben
Die Erfindung betrifft einen
Rinnen- oder Kastenhaken, insbesondere zur Befestigung von Dachrinnen an Gebäuden,
mit einer am Haken mit einem Verbindungselement befestigten, zum Einhängen der Dachrinne
vorgesehenen Blechfeder.
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Es ist bekannt, zur Befestigung von Dachrinnen üblicherweise mit dem
Begriff "Rinneneisen" bezeichnete Halteelemente zu verwenden, die dazu dienen, vor
das raufgesims gehängte Hängerinnen mit halbkreisförmigem Querschnitt oder Dachrinnen
mit rechteckigem Querschnitt, genannt "Kastenrinne", zu halten. Man nennt sie daher
Rinnenhaken oder Kastenhaken, je nach ihrer, der Form der Rinne angepassten Ausgestaltung.
solche Rinnenhaken, im folgenden zusammenfassend kurz "Haken" genannt, sind üblicherweise
mit Nageln , Kichrauben oder Gewindebolzen an den das Traufgesims bildenden Enden
der Dachsparren befestigt und halten die Rinne in z. B. 70 cm Abstand an der Lattung
oder Iraufbohle. Da die Rinne bei Witterungseinfluß arbeitet, und zwar anders als
der übrige Dachstuhl, darf sie nicht starr befestigt werden.
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Sie wird daher durch an den Haken befestigte und um die Kantenwülste
der Rinne gebogene Blechfedern gehalten.
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Zur Verbindung der Blechfedern mit den Haken dienen im allgemeinen
Befestigungsniete, mit denen Haken und Feder miteinander vernietet sind.
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Dies ist der Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht. Ein
druckschriftlicher Nachweis dürfte sich bei dieser SachlEe erübrigen, da es sich
um ganz allgenein bekannte und Haus bei liaus erkennbare technische Sinrichtungen
handelt.
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Bei der Iferstellung der Haken ist wie gesagt eine Nietverbindung
erforderlich,die mit dem Nachteil einer relativ aufwendigen mindestens zum Teil
sorgfältige handarbeit erfordernden Arbeitsweise verbunden ist Als weiterer Nachteil
kommt bei einer Nietverbindung in heutiger Zeit die Korrosionsanfälligkeit hinzu,
die schon bei ganz geringen elektrochemischen Spannungsunterschieden zwischen dem
liaken- Grundmaterial und dem des Nietes in Anwesenheit schwefliger Säure auftritt.
Es ist der Öffentlichkeit von vielen städtischen Bausanierungsmaßnahmen her bewußt,
daß diese Bildung schwefliger Säure in der Lage ist, vielfältige Schäden an Gebäuden
anzurichten.
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Es stellt sich daher die Aufgabe der Erfindung, Rinnen-oder Kastenhaken
mit einer am Haken befestigten Blechfeder so herzustellen, daß zumindest der eine
sorgfältige Kontrolle erfordernde reil der Handarbeit durch einen verbesserten Arbeitsablauf
und verbesserte Produktionsverfahren ersetzt, und damit sowohl verbessert
als
auch kostengünstiger gestaltet wird, wobei auch die Korrosionsgefahr vermieden werden
soll. Insgesamt soll dabei der neue Rinnenhaken durch Unempfindlichkeit gegenüber
Korrosionseinflüssen verbessert und gleichzeitig durch Wegfall unkontrollierbarer
Fertigungsmängel haltbarer, sowie fertigungstechnisch ökonomischer herstellbar sein.
Die erforderlichen Nieten sollen auch nicht zu weit vorstehen und dadurch die Rinnen
eindrücken können.
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Die Lösung der Aufgabe gelingt dadurch, daß bei einem Rinnenhaken
der genannten Art das die Blechfeder mit dem Haken verbindende Element ein einstückig
mit dem Material des Hakens aus diesem herausgedrückter, durch ein Befestigungsloch
der Feder hindurchgesteckter Materialfortsatz ist, der durch Stauchung seines über
das Loch überstehenden Material-Endes zu einem nietähnlichen Verbindungselement
mit annähernd flach-glattem, in Höhe der Oberfläche der Blechfeder verbreitertem
Kopfteil verformt ist.
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Da mit dem Haken nach der Erfindung der das Verbindungselement darstellende
Materialfortsatz einstückig mit dem Material des Hakens aus diesem herausgedrückt
ist, ist an der Stelle der Nietverbindung eine absolute Gleichheit des Materials
die Folge, womit die Bildung eines zur Korrosion führenden Lokalelementes vermieden
ist.
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Der Haken gemäß Erfindung ist daher gegenüber genieteten iaken mit
h'remdnieten verbessert,er ist aber auch durch Wegfall des Nietes und somit vereinfachte
Fertigung gegenüber herkömmlichen Haken bei verbesserter Haltbarkeit in der Gestehung
verbilligt.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Material fortsatz
vor seiner Verformung zur festen Verbindung die Gestalt eines Zylinders mit einem
Durchmesser/ Längenverhältnis von annähernd 1:1 hat; er hat beispielsweise einen
Durchmesser von ca. 6mm bei einer Länge von ca. 5mm . Da sich mit der Herstellung
des Materialfortsatzes ohne zusitzliche Kosten exakte toleranzen einhalten lassen,
ist dabei weiter vorgesehen, daß einerseits der Durchmesser des unverformten Materialfortsatzes
und andererseits der Durchmesser des Befestigungsloches in der Blechfeder so toleriert
sind, daß sich ein Paßsitz ergibt.
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Hierdurch wird in vorteilhafter Weise die Haltbarkeit der Verbindung
einerseits verbessert, und andererseits ist ihre Qualität - und das ist wichtig
- stets von gleicher Güte.
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Vorteilhaft wird der Haken nach der Erfindung aus Kupfer hergestellt,
insbesondere deshalb, weil dessen Materialeigensch.lften - Fließfähigkeit im kalten
Zustand, i?esti,S-Keit, Verformbarkeit, Slastizität - sich dafür besonders
gut
eignen.
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Überraschenderweise hat sich jedoch herausgestellt, daß beispielsweise
auch tiefziefähiger stahl wie St 33, unberuhigt vergossen , oder auch Chrom-Nickel-Stahl,
sogenannter "Edelstahl" wie z. B. 4301 zur Herstellung des Rinnenhakens nach der
erfindung geeignet sind.
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Ein Verfahren zur Herstellung des Rinnen- oder Kastenhakens nach der
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß dieses folgende Arbeitsgänge aufweist
a) einen ersten kombinierten Arbeitsgang mit folgenden gleichzeitigen Veränderungen
des Materials - Schneiden eines Material streifens auf Längenmaß vom Halbzeug- Vormaterial
(Stange,Band), - Ausstanzen mehrerer Befestigungslöcher, - Herausdrücken eines über
die Oberfläche des Materials herausragenden Materialfortsatzes und Kalibrierung
desselben durch Eindrücken eines Prägungs-Stempels in das Material gegen eine Matrize
b) einen zweiten Arbeitsgang - Einlegen einer mit einem Befestigungsloch versehenen
Blechfeder in den Materialfortsatz, c) einen dritten kombinierten Arbeitsgang mit
folgenden gleichzeitigen Verinderungen de Materials
- Biegen des
geraden Teiles zur Hakenform, - Prägen einer Versteifungsrippe in der Biegung, -
Stauchen und Glätten des über das Befestigungsloch der Blechteder überstehenden
Endes vom Materialfortsatz zu einem nietähnlichen Verbindungselement mit glattem
Kopfteil.
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Mit dem Herstellungsverfahren gemäß Erfindung wird der bisher bendtigte
selbständige Arbeitsvorgang des Nietens überflüssig, und es fällt als bisher separates
Teil der Niet weg, der durch den aus Eingenmaterial heraus gedrückten Materialfortsatz
ersetzt wird. Dadurch wird der Herstellungsvorgang wesentlich vereinfacht, das Einführen
des Nietes entfällt, dessen separate Verformung, sowie die Eigen-oder Fremdkontrolle
der erfolgten Nietung.
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Flit der Stauchung des Flaterialfortsatzes zu einem flachlatten Kopfteil
wird- nicht zuletzt wegen der einstückigen Verbindung desselben mit dem Material
des Hakens - eine gleichbleibende und Stück für Stück unveränderte Festigkeit der
Verbindung erzielt, die überraschenderweise der früheren Nietung überlegen ist.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von einem in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben und deren Vorteile eindrehen erläutert.
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Die Figuren zeigen
Figur 1 : einen gemäß Erfindung
hergestellten Rinnenhaken, in Seitenansicht, zum Teil im Schnitt ; Figur 1a: die
Verbindung des Hakens mit der Feder im Schnitt, in vergrößertem Maßstab, vor der
Stauchung des Kopfteiles ; Figur 1b: die gleiche Verbindung im fertigen Zustand,
ebenfalls im Schnitt ; Figur 2 : im schnitt III - III gemäß Figur 1 die Form der
Versteifungsrippe im Bogen des Hakens Figur 3 : den Biegevorgang des geraden Teiles
zur Hakenform im offenen Formgesenk, in rein schematischer Seitenansicht.
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Der Rinnenhaken 1 gemäß Erfindung in der Figur 1 besteht aus einem
Blechstreifen von beispielsweise 30 mm Breite, ca. 440 mm gestreckter Länge und
ca. 5 mm Dicke. Er ist im fertigen Zustand am unteren Ende 2 zu einem annähernd
halbkreisförmigen Bogen 3 mit ca. 80 mm Radius gebogen, mit einer kleinen Abrundungs-
Biegung 4 am äußeren Ende 5.
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Im unteren Bereich 6 des Bogens 3 erkennt man die Versteifungsrippe
7, deren Profil in der Schnittebene Ill-lll gemäß Figur 1 aus der Figur 2 ersichtlich
ist, welche die Ausbildung der Rippe 7 in Form einer leicht geschweiften
Ausprägung
8 erkennen läßt. Am geraden Ende 9 weist der Rinnenhaken 1 drei ausgestanzte Befestigungslöcher
10,11,12 auf, die zur Befestigung desselben am Dachgebälk vorgesehen sind.
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Die nach der Erfindung mit dem Befestigungselement 13 am Rinnenhaken
befestigte,Blechfeder 14 ist ebenfalls ca. 30 mm breit, aus gleichem Material wie
der Haken 1, etwa 85 mm lang und ca. 1 mm dick. Sie ist mit dem Befestigungsloch
15 13 über den Materialfortsatz /, der das Befestigungselement 13' bildet, geschoben
und durch dessen nietähnliche Verformung zu einem flach- glatten Kopfteil 16 fest
mit dem Rinnenhaken 1 verbunden.
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Die Figur 1a zeigt in vergrößertem Maßstab die Verbindungsstelle 17
zwischen Haken 1 und Feder 14 im schnitt, im Zustand vor der Verformung zu einem
nietähnlichen Verbund.
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Die Figur 1b zeigt , ebenfalls im vergrößerten Maßstab und im schnitt
die Verbindungsstelle 17 nach Verformung im fertien Zustand . Gleiche Teile sind
jeweils mit gleichen Ziffern bezeichnet.
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Man erkennt in der Figur 1adeutlich den einstückig mit dem Material
des Hakens 1 aus diesem Material herausgedrückten Materialfortsatz 13, der das Befestigungselement
13' bildet.
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Dieser ist durch einen Eindruck 18 in das Material entstanden, den
ein (nicht gezeigter)Prägestempel verursacht hat, wobei das herausgedrückte Material,
der Materialfortsatz 13, durch Eindrücken in eine Kalibrierungs- Vlatrize (ebenfalls
nicht dargestellt) zu einer exakten Zylinderform mit genauer
Maß-
Tolerierung geformt wurde.
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In der Figur ib ist dieselbe Verbindungsstelle 17 wie in der Figur
la, jedoch in verformtem, zu einer nietähnlichen Befestigung fertiggestelltem Zustand
zu erkennen. Das Kopfteil 16 ist dabei annähernd bündig-glatt mit der Oberfläche
19 der Feder 14. Diese Verbindung ist nicht nur eleganter als eine konventionelle
Nietung, sie ist dieser auch wegen der Einstückigkeit des Materialfortsatzes 13
mit dem Material des Hakens 1 an Festigkeit erheblich überlegen, und sie überwindet,
insbesondere wegen der gleichen Materialqualität-und truktur auch die bei einer
konventionellen Nietung unvermeidlichen Korrosionsgefahren durch Bildung von Lokalelementen
bei Anwesenheit von z. B. schwefliger Jäure aus der umgebenden Industrie- und kitadt-
Atmosphäre.
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Das zur Fertigstellung des Rinnenhakens 1 nach der Erfindung, zur
Durchführung des ebenfalls erfindungspremaßen Herstellungsverfahrens verwendete
offene Formgesenk zum Formbiegen zeigt die figur 3. Das Formgesenk besteht aus dem
Oberteil 20 und einem Unterteil 21, die in einer nicht dargestellten Presse eingespannt
und durch diese geführt sind. Ein Niederhalter 22 erfasst den ungebogenen Materialstreifen
23 und hält ihn fest, während ein in der tiefsten Stellung dargestellter Auswerfer
24, der mit einer Federeinrichtung oder auctl mit einer z. B. pneumatischen Kolben-Zylinder-Anordnung
(beides nicht dargestellt) zusammenwirken kann, das fertige weil nach der Verformung
aus dem Unterteil 21 des Formgesenkes
auswirft. an dem Gesenk ist
besonders bemerkenswert, daß zur Verformung des am Materialstreifen 23 erkennbaren
Materialfortsatzes 13, auf den bereits die Blechfeder 14 augesteckt ist, lediglich
die glatte Flanke 25 des Oberteiles 20 dient, ohne daß eine weitere Verformungseinrichtung
vorgesehen wäre. Diese glatte Flanke 25, die beim Schließen des Formgesenkes in
Richtung des Pfeiles 26 wie ein Keil wirkt, staucht durch diese Keilwirkung das
Material des Materialfortsatzes 13 in einem relativ langsamen Fließvorgang zu der
Endform des flach-glatten Kopfes, wie dieser aus der Zur ib gut erkennbar ist.