Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug, das zum Verteilen und Glätten von Baumaterialien verwendet werden kann, besonders von Gips und Mörtel. Es wird typischerweise zum Verputzen eingesetzt. Das Werkzeug wird hier allgemein als Glättkelle bezeichnet. Die Erfindung bezieht sich aber gleichermaßen auf Spachtel, insbesondere auch Flächenspachtel, Malerspachtel und Gipsspachtel, wie auch im Einzelfall Rakel. Die Erfindung bezieht sich auch auf Eckenkellen, Inneneckenkellen wie Außeneckenkellen, Mörtelkellen und Spitzkellen, jeweils in gezahnter und ungezahnter Ausführung.
Das Gebrauchsmuster
Die Offenlegungsschrift
Die Offenlegungsschrift
Die Patenschrift
Das
Die Erfindung möchte die Nachteile im Stand der Technik umgehen. Es soll eine lange haltbare und robuste Glättekelle zur Verfügung gestellt werden. Diese soll auch effizient produziert werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Glättkelle nach Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Diese und weitere Vorteile lassen sich im Übrigen mit einem Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 14 erreichen.
"Glättkelle" ist im Rahmen dieser Erfindung auch als Begriff zur Bezeichnung verwandter Werkzeuge zu verstehen, die dem Verteilen von Baumaterial dienen, insbesondere solchen, die eingangs mit typischen Bezeichnungen exemplarisch benannt sind. Eine Glättkelle umfasst dabei zumindest ein Glättblatt und einen Handgriff. Das Glättblatt ist in der Regel eine ganz oder überwiegend ebene Fläche, sodass es über die ganze Fläche zum Glätten auf einer Ebene eingesetzt werden kann. Ausnahmen sind Eckkellen für innere oder für äußere Ecken/Kanten, bei denen das Glättblatt gebogen ist, sodass die beiden Hauptarbeitsflächen in einem 90° Winkel zueinander stehen.
Ein Griffhalter soll den Handgriff mit dem Glättblatt verbinden. Der Griffhalter kann dabei ein separates Bauteil sein, alternativ könnte er einstückig mit dem Handgriff oder mit dem Glättblatt ausgeführt sein. Der Griffhalter kann zweckmäßigerweise aus einem Metall hergestellt werden, beispielsweise aus Stahl, Edelstahl oder Aluminium. Besonders bietet sich hier an, den Griffhalter als Gussbauteil zu fertigen, vorzugsweise als Aluminiumdruckguss-Bauteil. Der Griffhalter könnte auch aus Kunststoff hergestellt werden, durchaus auch im Spitzgussverfahren.
Der Griffhalter soll mit einer Vielzahl von Bolzen mit dem Glättblatt verbunden sein. Unter einer Vielzahl ist hier mindestens zwei Bolzen zu verstehen, häufig zwischen 4 und 10 Bolzen verwendet. Vorteilhafterweise sind die Bolzen aus Metall, beispielsweise aus Stahl, Edelstahl oder Aluminium. Ein gut verschweißbares Metall ist von Vorteil. Es ist möglich die Bolzen auch mit dem Griffhalter zu verschweißen. Es kann auch vorteilhaft sein, dass die Bolzen verschraubt werden. Es kann zweckmäßig sein, das Bolzenmaterial so zu wählen, dass eine Pressverbindung zustande kommen kann.
Es ist vorteilhaft, wenn die Mehrzahl der Bolzen oder auch alle Bolzen denselben Durchmesser haben. Dies sorgt für ein ansprechendes Erscheinungsbild der Kelle und vereinfacht die Herstellung. Es sind Kellen erhältlich, bei denen der erste und letzte Bolzen einer verbindenden Bolzenreihe dicker sind als die übrigen Bolzen. Da der erste und letzte Bolzen stärker belastet werden als die übrigen Bolzen, kann dies Vorteile bieten. Die vorliegende Erfindung erlaubt aber eine sichere und dauerhafter Verbindung, ohne dass der erste und der letzte Bolzen dicker gewählt werden müssten.
Erfindungsgemäß sollen im Glättblatt Ausnehmungen vorgesehen sein.
Diese Ausnehmungen können beispielsweise runde Löcher sein. Die Bolzen werden in diese Ausnehmungen hineingeführt. Somit sollen die Bolzen nicht auf dem Glättblatt aufsitzen, sondern sie werden zumindest teilweise durch das Glättblatt hindurchgeführt. Diese Art der Verbindungsgeometrie führt anders als die üblichen Verbindungen mit Bolzen zu einer festeren und dauerhaften Verbindung. Eine Glättkelle wird häufig über mehrere Jahre, teils auch über mehr als ein Jahrzehnt eingesetzt. Sie ist hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt, insbesondere deshalb, weil zumindest das Glättblatt typischerweise eine gewisse Elastizität hat. Sie ist auch chemischen Belastungen ausgesetzt, insbesondere beim Kontakt mit alkalischem Mörtel oder Gips.
Erfindungsgemäß werden die Bolzen mit dem Glättblatt verschweißt. Dies sollten unter der Vielzahl der verwendeten Bolzen zumindest einige sein, vorzugsweise alle. Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, diese Schweißverbindungen auf der Arbeitsseite des Glättblatts und/oder im Bereich der Ausnehmungen vorzusehen (d.h. zwischen Arbeitsseite und der gegenüberliegenden Oberseite der Glättkelle). Es kann richtig sein, Schweißverbindungen auf der Arbeitsseite des Glättblatts vorzusehen oder Schweißverbindungen im Bereich der Ausnehmungen vorzusehen oder Schweißverbindungen auf der Arbeitsseite des Glättblatts und im Bereich der Ausnehmungen vorzusehen. Es können jeweils einzelne oder alle Schweißverbindungen so positioniert sein.
Dieser Ansatz ist mit gewissen Herausforderungen verbunden, da die Glätte des Blatts dann erst wiederherzustellen ist. Zugleich hat sich aber gezeigt, dass eine solche Verbindung besonders fest und haltbar ist, sowie im Herstellungsverfahren günstig.
Zur Verbindung der Bolzen mit der Glättplatte ist das Laserschweißen besonders geeignet, auch als Laserstrahlschweißen bezeichnet. Es kann als Wärmeleitungsschweißen oder als Tiefschweißen eingesetzt werden. Es kann im Einzelfall mit anderen Schweiß-, Füge- oder Verbindungstechniken kombiniert werden. Vorzugsweise wird die Verbindung allein durch Laserschweißen hergestellt. Vorzugsweise wird kein Schweißzusatz verwendet.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Glättplatte aus Chrom-Molybdän-Stahl herzustellen. Allgemein ist es vorteilhaft, dass Glättblatt aus Stahl herzustellen. Dabei kommen besonders torsionsfeste Stähle in Frage. Allerdings bedeuten diese Stähle auch, dass hohe Kräfte auf den Griff und damit den Griffhalter wirken. Ebenfalls ist zu bedenken, dass insbesondere Chrom-Molybdän-Stahl brüchig ist. Eine hohe thermische oder mechanische Belastung bei der Herstellung der Verbindung von Glättblatt und Griffhalter ist daher zu vermeiden. Genau dies gelingt mit der vorliegenden Erfindung. Chrom-Molybdän-Stahl wird hier auch als Oberbegriff für Legierungen verwendet, welche weitere (kleinere) Anteile enthalten, insbesondere ist es vorteilhaft, wenn Nickel in der Legierung enthalten ist.
Es ist zweckmäßig, wenn der Griffhalter einen Griffschuh, einen Griffschaft und einen Griffkern aufweist. Diese können jeweils als separate Bauteile ausgeführt werden oder der Griffhalter kann einstückig sein. Über dem Griffschuh wird die Verbindung mit dem Glättblatt hergestellt. Der Griffschuh kann dazu beispielsweise quaderförmig sein und auf seiner dem Griffschaft abgewandten Unterseite eine ebene Fläche zum Kontakt und zur Verbindung mit dem Glättblatt aufweisen.
Der Griffschaft dient der Verbindung zwischen Griffschuh und Griffkern. Er verläuft im Wesentlichen senkrecht zur Kontaktfläche des Griffschuhs, also im montierten Zustand im Wesentlichen senkrecht zum Glättblatt.
Der Griffkern verläuft typischerweise im Wesentlichen parallel zum Glättblatt.
Typischerweise ist der Griffkern von einem Griffstück umgeben. Das Griffstück kann ergonomisch vorteilhaft gestaltet sein. Es besteht häufig aus Kunststoff, kann aber auch beispielsweise aus Kork hergestellt werden. Das Griffstück kann einstückig mit dem Griffkern ausgeführt werden, vorteilhaft ist aber ein abnehmbares und gegebenenfalls auch austauschbares Griffstück. Das Griffstück kann dann auf den Griffkern aufgesteckt werden und mit diesem verbunden werden, beispielsweise verkeilt oder verklebt oder auch verschraubt werden.
Es ist vorteilhaft, wenn die Bolzen mit dem Griffhalter durch Verpressung verbunden werden. Dazu werden die Bolzen, sofern der Griffhalter einen Griffschuh aufweist, in Ausnehmungen des Griffschuhs eingeführt. Unter hohem Druck werden die Bolzen dann gestaucht, sodass sie die Ausnehmungen, in der Regel runde Löcher, im Griffschuh voll ausfüllen. Bei der Verpressung kann zusätzlich eine Bolzenkappe entstehen, die über die Löcher im Griffschuh hinausragt und nach oben eine Verdickung hat, wodurch eine zusätzliche (formschlüssige) Verbindung mit dem Griffschuh erreicht wird.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung einer Glättkelle gemäß dem beiliegenden Anspruch 8.
Es ist meist sehr hilfreich, den Griffhalter vor dem Verschweißen mit der Vielzahl von Bolzen zu bestücken, meist am besten mit allen zu verschweißenden Bolzen. Es kann sinnvoll sein, nach dem Einführen der Bolzen in die jeweiligen Ausnehmungen diese mit einer Halterung dort bereitzustellen.
Die Halterung kann die Bolzen in der passenden Position zum Verschweißen stabilisieren. Nach dem Verschweißen kann die Halterung entfernt werden. Als Halterung bieten sich ganz verschiedene Hilfsmittel an. Als Halterung kann auch ein mechanischer Halter vorgesehen werden, der die Bolzen in angemessener Weise temporär unterstützt, beispielsweise indem er diese von der Oberseite des Glättblatts her unterstützt. (Die Oberseite ist die der Arbeitsseite gegenüberliegende.) Der Griffhalter selbst kann in diesem Verfahrensschritt als Halterung dienen.
Es kann allgemein zweckmäßig sein, die Bolzen aus einer beliebigen Richtung zu verschweißen. Erfindungsgemäß ist es jedoch, die Bolzen aus Richtung der Arbeitsseite des Glättblatts zu verschweißen. Es ist ganz grundsätzlich für Verfahren zur Herstellung von Glättekellen vorteilhaft, wenn die Zuführrichtung der Bolzen und Richtung, aus der verschweißt wird, einander gegenüberliegen. Beispielsweise kann die erste Richtung (Richtung der Zuführung) in einer ersten Halbkugel liegen und die zweite Richtung (Richtung der Annäherung des Schweißgerätes) in einer zweiten Halbkugel liegen und beide Halbkugeln liegen um eine zentrale Achse angeordnet einander gegenüber. Beispielsweise kann die erste Richtung (Richtung der Zuführung) in einem ersten geraden Kreiskegel liegen und die zweite Richtung (Richtung der Annäherung des Schweißgerätes) in einem zweiten geraden Kreiskegel liegen und beide Kreiskegel liegen um eine zentrale Achse angeordnet einander gegenüber, so dass sie einen Doppelkegel bilden. Beide Kreiskegel können einen Mittelpunktswinkel von 90° oder wenigen haben.
Es kommt durchaus in Frage, dass die Bolzen eine gewisse Distanz über das Glättblatt überstehen. Diese Distanz ist aber in der Regel sehr viel geringer als die Bolzenlänge. Wenn also eine Vielzahl von Bolzen verwendet wird, insbesondere mehr als vier Bolzen, und die Bolzen dichter angeordnet sind als in einem Abstand von 5 cm, insbesondere auch dichter als 3 cm oder 2 cm, ist das Verschweißen von Bolzen von der Arbeitsseite her einfacher. Auf der Oberseite des Glättblatts wären die hervorstehenden Bolzen der freien Annäherung und Bewegung eines Schweißgerätes oder Schweißbrenners im Wege.
Erfindungsgemäß wird der Griffhalter zunächst mit Bolzen bestückt wird und die Bolzen dann zusammen mit dem Griffhalter zur Verfügung gestellt.
In einem folgenden Verfahrensschritt wäre der Griffhalter mitsamt den Bolzen dann zum Schweißplatz zu verbringen. Durch die entsprechende Vorbereitung des Griffhalters ist der Schweißvorgang selbst aber schneller zu vollziehen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die eingesetzten Schweißgeräte teuer sind und insoweit ein hoher Durchsatz an der Schweißstation vorteilhaft ist.
Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn das Verschweißen der Bolzen durch Laserschweißen geschieht.
Vorteilhaft ist es, wenn die verwendeten Bolzen über die Arbeitsseite des Glättblatts überstehen und Bolzenmaterial im Schweißprozess dort abgetragen wird. Vorteilhaft dabei ist insbesondere, wenn Bolzenmaterial in den Spalt zwischen Bolzen und Loch versetzt wird. Hierzu kann Material geschmolzen werden. Dabei kann das gesamte über die Arbeitsseite überstehende Material oder nur ein Teil davon versetzt werden. In dieser Weise wird das Loch, das zumindest minimal größer sein muss als der Bolzenumfang, ganz oder zum Teil verschlossen. Das Versetzen von Material kann durch die Wirkung der Schwerkraft erleichtert werden, wenn die Bolzen entsprechend orientiert sind. Daher ist es zweckmäßig, wenn die Bolzenenden nach oben weisen.
Das Verschließen könnte durch einen Schweißzusatz erfolgen, beispielsweise einem Schweißdraht, im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das Verschweißen ohne Schweißzusatz aber bevorzugt. Der Schweißprozess ohne Schweißzusatz ist noch wirtschaftlicher und schneller auszuführen.
Ein Bolzenüberstand ist an sich nicht vorteilhaft und insoweit ist dieses Verfahrenskonzept nicht intuitiv. Es hat sich dennoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung als vorteilhaft erwiesen, das Entstehen eines Bolzenüberstands im entsprechenden Verfahrensschritt hinzunehmen.
Vorteilhaft ist auch ein Verfahren, bei dem mindestens zwei oder alle im Glättblatt vorzusehenden Ausnehmungen in einem Arbeitsschritt erzeugt werden.
Die Glättkelle 10 weist ein Glättblatt 20 auf, welches mit dem Handgriff 30 geführt wird. Der Verbindung von Handgriff 30 und Glättblatt 20 dient der Griffhalter 40. Der Griffhalter 40 ist durch eine Vielzahl von Bolzen 50 mit dem Glättblatt 20 verbunden.
Das untere Bolzenende 52 wird von der Oberseite des Glättblatts 20 ganz durch die Ausnehmung 60 hindurchgeschoben. Daher steht dann das untere Bolzenende 52 des Bolzens 50 hervor und überragt die Arbeitsfläche 70 des Glättblatts 20.
Diese Positionierung des Bolzens weicht stark von bekannten Verbindungstypen ab. Typisch ist für das Verschweißen, dass der Bolzen auf die Oberseite des Glättblatts 20 aufgesetzt wird. Bei dieser Variante ist also gar keine Ausnehmung vorzusehen. Grundsätzlich denkbar wäre auch eine formschlüssige Verbindung. Das untere Bolzenende 52 könnte dazu eine Verdickung aufweisen und ein Bereich der Ausnehmung könnte eine korrespondierende Verbreiterung aufweisen. Dieser Ansatz wurde jedoch genauer untersucht und hat sich gerade im Hinblick auf seine Langlebigkeit als nachteilig erwiesen. Insbesondere wenn ein Glättblatt geringer Dicke verwendet wird, kann zwar anfänglich eine stabile Verbindung hergestellt werden, über die Nutzungsdauer hinweg jedoch bleibt diese Verbindung nicht stabil. Da das Glättblatt im Arbeitseinsatz Druck ausgesetzt ist und sich dabei regelmäßig verbiegt, wird eine solche mechanische Verbindung stark beansprucht. Es kann passieren, dass sich die Verbindung dann rasch löst. Im Übrigen passiert es in der Regel, dass die Verbindung nicht mehr ganz plan ist. Das Bolzenende ragt dann im Einzelfall über die Arbeitsseite 70 des Glättblatts 20 hinaus oder es zieht sich dahinter zurück. In einem Fall entsteht ein Überstand, im anderen Fall entsteht eine Kuhle. Beides beeinträchtigt das Glättergebnis so negativ, dass die Glättkelle in der Regel außer Dienst genommen werden muss.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung aber wird der Bolzen 50 durch die Ausnehmung 60 im Glättblatt geführt, um eine Schweißverbindung vorzusehen. Eine solche Schweißverbindung kann im ersten Schweißbereich 62 vorgesehen werden. Dieser Schweißbereich liegt im Spalt zwischen den Wänden der Ausnehmung 60 und dem Außenumfang des Bolzens 50, ganz oder im Wesentlichen zwischen Oberseite und Arbeitsseite des Glättblatts 20. Dort kann gegebenenfalls auch mit einem Schweißzusatz verschweißt werden. Alternativ oder zusätzlich kann im zweiten Schweißbereich 64 verschweißt werden. Dieser Schweißbereich liegt im Austrittsbereich des Bolzens. Verschweißt wird also unmittelbar an der Arbeitsseite 70 der Glättkelle 20. Typischerweise verläuft eine Schweißnaht ringförmig entlang der Kante der Ausnehmung und somit zugleich ringförmig um den Bolzen. Bei einem runden Loch ergibt sich hierbei ein runder Ring. Verschweißt werden kann unter Zuhilfenahme eines Schweißzusatzes. Alternativ kann auch ohne Schweißzusatz verschweißt werden. Zweckmäßig kann es sein, Teil des Bolzenmaterials, insbesondere Teile des überstehenden Bolzenmaterials abzuschmelzen und zur Bildung einer Schweißnaht zu verwenden.
In dieser Weise lässt sich eine sehr feste und dauerhafte Verbindung des Bolzens 50 mit der Glättkelle 20 verbinden.
Mit dem auf der Oberseite der Glättkelle 20 überstehende Bereich des Bolzens, im Wesentlichen mit dem Bolzenschaft 54, wird eine Verbindung zum Griffhalter 40 hergestellt. Dazu wird der Bolzenschaft 54 in entsprechende Löcher oder Ausnehmungen des Griffhalters, typischerweise des Griffschuhs 42 geführt. Die Verbindung kann durch Verschraubung erfolgen. Dann wäre am Bolzenschaft 54 ein Gewinde vorzusehen. Die Verbindung kann auch durch eine Verpressung erfolgen. Dabei wird aus Richtung des Bolzenkopfes 56 so viel Druck auf den Bolzen ausgeübt, dass er eine entsprechend dimensionierte Ausnehmung im Griffhalter ausfüllt. Zum Zweck der Verpressung ist ein weicheres Bolzenmaterial vorzusehen, beispielsweise Aluminium.
Insgesamt erkennt man, wie sich in preiswerter Weise eine zweckmäßige und für die Massenherstellung geeignete Vorrichtung erzeugen lässt, welche universell verwendbar ist.
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.