EP0288531B1

EP0288531B1 - Kelle für das auftragen und verarbeiten von baumaterialien

Info

Publication number: EP0288531B1
Application number: EP87907323A
Authority: EP
Inventors: Thomas H. Schneegans
Original assignee: WFS Handels AG
Current assignee: WFS Handels AG
Priority date: 1986-11-10
Filing date: 1987-11-07
Publication date: 1992-04-29
Anticipated expiration: 2007-11-07
Also published as: DE8705825U1; EP0288531A1; WO1988003589A1

Description

Die erfindung betrifft eine Kelle nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 (siehe die Druckschrift FR-A-2 281 195) und eine Vorrichtung zu deren Herstellung.
Solche Kellen wurden ursprünglich gesenkgeschmiedet, wobei die Angel mit einem in Richtung der Kellenspitze konisch zulaufenden Fuss auf dem Kellenblatt aufsitzt und mit diesem einstückig geformt ist. Auch das Kellenblatt selbst wird dabei oft in seiner Dicke verjüngt, was solchen Kellen eine ausgezeichnete Elastizität verleiht, die sie für viele Fachleute noch heute unentbehrlich macht. Allerdings ist der Preis solcher Kellen verständlicherweise sehr hoch.
Man erzeugt daher schon lange auch Kellen, bei denen eine in grossen Stückzahlen sehr rationell, z.B. durch Pressen, oder aus Rundmaterial durch Biegen hergestellte Angel auf dem zugeschnittenen Blatt befestigt wird. Die Befestigung des Angelfusses auf dem Kellenblatt erfolgt durch Verschweissen der beiden ungehärteten Teile, anschliessendes Schleifen, Härten und nochmaliges Schleifen, also insgesamt durch einen sehr teuren Vorgang. Alle bisher für die Herstellung von Kellen verwendeten Schweissverfahren entwickeln aber ausserdem zu grosse Hitze für eine zu lange Zeitdauer, wodurch es ebeu zu einem Verziehen des Kellenblattes kommt.
Auch das inzwischen vorgeschlagene Buckelschweissen, dessen eigentlicher Schweissvorgang nur etwa 1/100 sec. dauert, ist noch verhältnismässig material- und zeitaufwendig, führt durch die meist nur klein dimensionierten Schweissstellen zu einer Verbindung nicht ausreichender Festigkeit, lässt trotzdem die Unterseite des Kellenblattes nicht völlig unberührt und beschränkt die flexible Zone des Kellenblatts auf seinen vor dem Angelfuss liegenden Teil. Punktschweissen verzieht das Kellenblatt, weil der Vorgang meist 2-3 sec. dauern muss; Nieten oder Schrauben scheiden meistens aus, weil dabei die Unterseite des Kellenblattes in Mitleidenschaft gezogen wird.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Kelle der eingangs genannten Art zu schaffen, die billig herzustellen ist, eine bessere Festigkeit zwischen Angel und Kellenblatt bietet, die Unterseite des Kellenblattes unberührt lässt und die Elastizität des Kellenblattes verbessert.
Dies gelingt durch eine stumpfe Verbindung wenigstens einer Angel mit dem Kellenblatt unter Verzicht auf einen Fuss, insbesondere wenn die Verbindung bolzengeschweisst ist. Dies kann direkt auf ein bereits gehärtetes Kellenblatt erfolgen und dauert in der Regel höchstens etwa 1/500 sec. Dabei ergibt sich grössenordnungsmässig die doppelte Schweissfestigkeit wie beim Buckelschweissen. Die Notwendigkeit zur Herstellung des Angelfusses entfällt. Dabei werden auch 40% der Werkzeugkosten für die Herstellung der Angel gespart.
Einzelne der Aufgaben der Erfindung können auch gelöst werden, wenn die - vorzugsweise vollflächige - Verbindung eines stumpfen Angelendes mit der Oberseite des Kellenblattes durch Hartlöten oder Kleben (ist aber verhältnismässig teuer und ergibt meist zu geringe Festigkeiten), bzw. durch Punkt- oder Buckelschweissen (schlägt aber auf die Unterseite durch und gibt nur eine beschränkte Festigkeit) erfolgt. Bevorzugt ist daher, wie erwähnt, das Bolzenschweissverfahren.
Das Bolzenschweissverfahren ist unter bestimmten Bedingungen kompliziert durchzuführen, dennoch werden hohe Festigkeitswerte erzielt.
Diese Festigkeitswerte sind insbesondere deswegen nötig, weil sehr häufig mit dem Griff auf Backstein geschlagen wird, um den letzteren in das Mörtelbett zu positionieren, wobei eine beträchtliche Beanspruchung der Verbindung zwischen Angel und Kellenblatt erfolgt.
Bei gleicher Gelegenheit erfolgt jedoch auch eine enorme Beanspruchung des meist aus Holz bestehenden Handgriffes, der dabei weiter über die Angel getrieben wird und zum Spalten neigt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, am freien Ende der Angel ein Innengewinde vorzusehen, in das eine den Handgriff axial durchsetzende Sicherungsschraube eingreift, die in der Lage ist, die Energie beim erwähnten Aufschlagen aufzufangen und die Lebensdauer des Handgriffes und damit der ganzen Kelle zu verlängern.
Die Fachwelt war bisher davon ausgegangen, dass die Angelin Anlehnung an die optische Erscheinungsform der gesenkgeschmiedeten Kellen - einen Fuss haben müsse, um eine ausreichende Festigkeit ihrer Verbindung mit dem Kellenblatt zu erzielen. Dem Erfinder blieb es vorbehalten, diese Meinung als Vorurteil abzutun und erstmals die erfindungsgemässe Lösung vorzuschlagen. In überraschender Weise hat sich gezeigt, dass bei der erfindungsgemässen Kelle auch die Elastizität des Kellenblattes gegenüber derzeitigen Kellen verbessert wird und nahezu an diejenige einer gesenkgeschmiedeten Kelle herankommt, deren Elastizität durch den Verzicht auf den Angelfuss simuliert wird.
Der Erfinder hat weiters festgestellt, was bisher nicht beachtet worden war, dass von buckelgeschweissten Angelfüssen nur jeweils die vorderste Spitze für die Erzielung der geforderten Trennfestigkeit massgeblich ist; daher reisst bei einem Trenntest immer nur diese Spitze; die Hinterseite des Angelfusses trägt zur Trennfestigkeit praktisch nicht bei.
Des weiteren wurde aber festgestellt, dass für die Elastizität des Kellenblattes immer nur der Teil vom vorderen Ende des Angelfusses bis zur Blattspitze zur Verfügung steht. Bei gleichgrossem Kellenblatt lässt daher eine mit dem stumpfen Ende (ohne Fuss) auf dem Kellenblatt befestigte Angel eine bessere Elastizität insbesondere dann erzielen, wenn das Merkmal des Anspruches 3 verwirklicht ist.
Sollte - insbesondere bei sehr grossen Kellen - die mit einer stumpf aufgesetzten Angel erzielbare Festigkeit nicht ausreichen, ist es möglich, auch zwei Angelbolzen, insbesondere unmittelbar hinter-oder nebeneinander, aufzusetzen.
Die erfindungsgemässe Kelle hat eine absolut saubere Unterseite, da zum Beispiel bei einer Dicke des Kellenblattes von 1 mm die Schweissung auf max. 0.9 mm Tiefe eingestellt werden kann. Weitere Vorteile sind in den Kennzeichen der weiteren Unteransprüche enthalten und ergeben sich auch aus der Beschreibung der Zeichnungen, anhand deren die Erfindung beispielhaft näher erläutert wird. Es zeigen:

Fig.1A bis D das Blatt mit aufgesetzter Angel herkömmlicher buckelgeschweisster Kellen in Draufsicht;
Fig.2 die Variante nach Fig.1C in Seitenansicht vor dem Verschweissen;
Fig.3 und 4 verschiedene, stumpf auf das Kellenblatt zu setzende, abgebogene Angeln;
Fig.5 eine weitere Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt und in explodierter Darstellung;
Fig.6A und B zwei andere Ausführungsformen der Erfindung in verschiedenen Ansichten;
Fig.7 eine Elektrode für das Bolzenschweissen einer bereits gebogenen Angel auf dem Kellenblatt, im Querschnitt;
Fig.8 eine Draufsicht auf das Kellenblatt kurz vor dem Bolzenschweissvorgang;
Fig.9 einen Querschnitt durch die erfindungsgemässe Vorrichtung;
Fig.10 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Angel mit Handgriff.

Die Fig.1A bis D und Fig.2 zeigen je ein herkömmliches Kellenblatt 1 mit je einem Angelfuss 2 und Buckelschweissstellen 3, bzw. Schweissnähte 3′. Für die Elastizität des Blattes 1 steht die Länge L vom vorderen Ende des Angelfusses 2 bis zur Kellenspitze zur Verfügung.
In Fig.3 und 4 sind zwei verschiedene, erfindungsgemässe Angelbolzen 4 in abgewinkelter Form gezeigt. Der Angelbolzen 4A gemäss Fig.3 hat, wie üblich, eine scheibenförmige Verbreiterung 7 und die Zündspitze 7′ für die Durchführung des Spitzenzünd-Bolzenschweissverfahrens. Unter besonderen Voraussetzungen kann auch das Hubzündungs-Bolzenschweissverfahren ohne Zündspitze eingesetzt werden. Es kann auch, nach Fig.4, ein S-förmig gebogener Angelbolzen 4D stumpf auf das Kellenblatt gesetzt werden.
Fig.5 zeigt einen kurzen, geraden Angelbolzen 4E. Er besitzt an seinem oberen Ende eine zylindrische, konzentrische Ausnehmung 10, in die ein oberer, abgewinkelter Angelteil 4F mit seinem verjüngten unteren Ende 10′ eingesetzt wird, das wiederum ein Hartlot 11 zur Verbindung der beiden Angelteile 4E,F miteinander trägt. Auch eine Klebeverbindung wäre unter Umständen möglich.
Fig.6 zeigt, dass die Erfindung auch bei konvex oder konkav abgewinkelten Kellenblättern 1′ oder 1˝ angewendet werden kann, wie sie für das Bearbeiten von Mauerecken in Bauwerken erforderlich sind. Der jeweilige Angelbolzen 4′ bzw. 4˝ hat eine entsprechend modifizierte, d.h. abgewinkelte, scheibenförmige Verbreiterung 17′ bzw. 17˝; er kann, ebenso wie alle anderen erfindungsgemässen Angelbolzen, mit einem Gewinde und/oder einem Verlängerungsrohr (hier nicht dargestellt) versehen sein.
Fig.7 zeigt eine für die Herstellung einer erfindungsgemässen Kelle nach dem Bolzenschweissverfahren besonders zweckmässige Vorrichtung. Für das Aufsetzen eines bereits abgewinkelten Angelbolzens 4A ist eine Elektrodenhälfte 5′ dargestellt, die eine für die Aufnahme des Angelbolzens 4A geeignete Ausnehmung 5˝ und eine Stromzuführung 6 aufweist.
In Fig.8 sind zwei klappbare Halbschalen 12 gezeigt, die das untere Ende des Angelbolzens umfassen und hermetisch nach aussen abriegeln, während die Bolzenschweissung erfolgt. Sie verhindern eine Verunstaltung des Kellenblattes in der unittelbaren Umgebung der Schweissstelle durch während des Schweissvorganges allenfalls gebildete Schweissschlacke oder Verbrennungsrückstände und werden von einer Pneumatik 13 betätigt.
In Fig.9 sind die beiden Halbschalen 12 um den Fuss des Angelbolzens 4B geschlossen. Dieser ist in eine Bolzenhalterung 14 eingesetzt, die bis 1 mm über die Schweissstelle herunterreicht. Die beiden Halbschalen 12 - oder: bei geradem Angelbolzen genügt es gegebenenfalls auch, ein Schutzrohr über die Bolzenhalterung bis auf die Schweissstelle herunterzustülpen - verhindern das Wegspritzen von Material während des Schweissvorganges. Die Stromzuführung (induktiv) erfolgt über eine axiale Gewindestange 6′, die auch den Druck auf den Angelbolzen 4B und damit auf das (nicht dargestellte) Kellenblatt während des Schweissvorganges ausübt.
Gemäss Fig.10 ist am freien Ende 18 einer abgewinkelten Angel 4G ein Innengewinde 19 vorgesehen, in das eine den Handgriff 20 axial durchsetzende Schraube 21 eingreift. Mit dieser Ausführungsform der Erfindung sind auch allenfalls durch Wassereinwirkung geplatzte Holzgriffe mühelos auswechselbar.

Claims

1. Kelle für das Auftragen und Verarbeiten von Baumaterialien, mit einem Kellenblatt (1) und einer an dessen hinterem Ende befestigten Angel (4), an deren freiem Ende ein Handgriff (20) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Angel (4) abgewinkelt und auf dem Kellenblatt (1) stumpf bolzengeschweisst ist.

2. Kelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am freien Ende der Angel (4G) ein Innengewinde (9) vorgesehen ist, in das eine den Handgriff (20) axial durchsetzende Schraube (21) eingreift.

3. Kelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (L) der Angel (4) vom Rand des Kellenblattes (1) geringer ist als der Durchmesser der Angel (4), vorzugsweise weniger als die Hälfte dieses Durchmessers beträgt.

4. Kelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kellenblatt (1′, 1˝) an der Schweissstelle abgewinkelt ist.

5. Vorrichtung zur Herstellung einer Kelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, durch Bolzenschweissung, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Elektrodenhälften (5′) im geschlossenen Zustand eine dem Verlauf der Angel (4) entsprechende, in ihrem Verlauf abgewinkelte Ausnehmung (5˝) und eine Stromzuführung (6) aufweisen.

6. Vorrichtung zur Herstellung einer Kelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, durch Bolzenschweissung, dadurch gekennzeichnet, dass zwei im Querschnitt halbkreisförmige Abdeckschalen (12) für die Abdeckung des Fusses der Angel (4A, D) während des Bolzenschweissvorganges vorgesehen und vorzugsweise pneumatisch (13) betätigbar sind.