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Die Erfindung betrifft ein Paneel,
insbesondere Fußbodenpaneel,
mit zwei Federarmen auf einer Seite und einer Nut auf der gegenüberliegenden Seite,
die so ausgebildet sind, dass mehrere Paneele durch Zusammenfügen der
Federarme und Nuten miteinander verbindbar sind, wobei die Nut/Feder-Verbindung
mit Verrastmitteln versehen ist, die ein Trennen zweier Paneele
verhindern.
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Ein solches Paneel ist aus der
DE 100 08 108 C1 bekannt.
Dort ragt vom Nutgrund aus ein keilförmiger Vorsprung zwischen die
Federarme, wobei dieser Vorsprung die freien Enden der Federarme
an den Keilflächen
abstützt.
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Dieser Stand der Technik wirft in
Praxis Probleme auf. Der keilförmige
Vorsprung bedingt eine erhebliche Überbestimmung des Systems,
weshalb bei der Herstellung nur mit höchstem Aufwand, wenn überhaupt,
einzuhaltende enge Toleranzbedingungen gegeben sind. Die Längen der
Federarme, die Abmessungen des keilförmigen Vorsprungs und die jeweiligen
Winkel wie auch die Abmessungen in Vertikalrichtung aller Elemente
(die Vertikalrichtung steht senkrecht zum Paneel) sind höchst kritisch.
Auch der Auseinanderbau der Paneele ist aufgrund der bei diesem
Stand der Technik vorliegenden Verkantung der Teile eher schwierig
und mit Bruchgefahr verbunden.
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Die
WO 01/48331 A1 beschreibt eine Paneel-Verbindung
für z.B.
Fußbodenpaneele
mit einer Nut/Feder-Verbindung, die eine Trennebene zwischen benachbarten
Paneelen durchsetzt, wobei ein sog. bodenseitiger Riegelzapfen mit
Rastmitteln versehen ist und dieser Riegelzapfen funktional von
der Nut/Feder-Verbindung getrennt ist.
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Das deutsche Gebrauchsmuster
200 18 760 zeigt eine Nut/Feder-Verbindung
für Paneele,
bei der eine Doppelfeder verwendet wird mit einer Rastkontur an
der Paneeloberseite.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Paneel zu schaffen, bei dem eine zuverlässige Verbindung zwischen benachbarten
Paneelen mit einfachen Mitteln herstellbar ist. Einfache Mittel
bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere einfache Werkzeuge,
möglichst
unkritische Toleranzen bei der Herstellung und auch möglichst
geringe Anforderungen an das Material der Paneele. Eine zuverlässige Verbindung
im Sinne der Erfindung bedeutet insbesondere eine hohe Langzeitstabilität der Verbindung
gegen ein Auseinanderdriften der Paneele und auch ein einfacher
Zusammenbau und ein relativ risikofreier Auseinanderbau von montierten Paneelen.
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Erfindungsgemäß werden diese Ziele bei einem
Paneel der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die Spitzen
der beiden Federarme im zusammengefügten Zustand zweier Paneele
frei in die Nut ragen.
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Nach der Erfindung braucht also im
Nutgrund kein weiteres funktionales Element ausgeformt zu werden,
welches, etwa in der Art eines keilförmigen Vorsprunges, wie beim
oben erläuterten
Stand der Technik, zwischen die Federarme greift und diese oben
und unten gleichzeitig abstützt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung ist vorgesehen, dass der Nutgrund der Nut gerundet ist.
Hierdurch wird die Elastizität
der gesamten Nut/Feder-Verbindung gefördert und auch die Gefahr von
Rissen gemindert, d.h. die Stabilität der Verbindung gefördert.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung
der Erfindung sieht vor, dass zwischen den Federarmen im zusammengefügten Zustand
ein freier Einschnitt mit einer Tiefe von zumindest 1 mm, bevorzugt
1,5 mm, vorgesehen ist.
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Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung kann
auch dahingehend weitergebildet werden, dass die Tiefe des genannten
freien Einschnittes mindestens 2 mm oder mindestens 2,5 mm beträgt. Die
Tiefe dieses Einschnittes bestimmt weithin die Federelastizität der Federarme.
Diese Federelastizität
wiederum bestimmt zum einen die Stabilität der Verrastung und zum anderen
den Widerstand sowohl beim Zusammenbau als auch beim Auseinanderbau
zweier Paneele.
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Ein besonders einfacher Auseinanderbau der
Paneele ergibt sich dann, wenn die Verrastmittel gemäß einer
bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung am oberen Federarm
angeordnet sind. Bevorzugt ragt dabei ein Vorsprung am oberen Federarm
nach oben und greift in eine Ausnehmung, die in der oberen Begrenzung
der Nut (d.h. der oberen Nutwange) des benachbarten Paneels ausgeformt
ist. Dabei bleibt bevorzugt im zusammengebauten Zustand ein geringer
Freiraum in der Vertiefung der nicht vom Vorsprung ausgefüllt ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der untere Federarm
kürzer
ist als der obere Federarm. Hierdurch wird insbesondere der Auseinanderbau
zweier Paneele erleichtert und die Bruchgefahr dabei verringert.
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Wenn im Zusammenhang mit dieser Erfindung
von "oben" und "unten" die Rede ist, beziehen sich
diese Angaben auf den üblichen
Einsatz der Paneele als Fußbodenabdeckung, "oben" bedeutet also vertikal
entgegen der Richtung der Schwerkraft und "unten" bedeutet umgekehrt vertikal in Richtung
der Schwerkraft, d. h. direkt am Boden aufliegend. Werden die Paneele
hingegen nicht am Fußboden
eingesetzt, also z.B. an einer Wand, verstehen sich die Begriffe
analog dahingehend, dass "unten" bedeutet: der Wand
zugekehrt.
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Beim eingangs genannten Stand der
Technik gibt es im zusammengebauten Zustand zweier Paneele Hohlräume im Bereich
der Trennebene, d.h. ein Schnitt senkrecht zur Oberfläche der
Paneele in oder in der Nähe
der Trennebene schneidet Hohlräume.
Dies ist für
die Stabilität
der Verbindung kritisch.
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Gemäß einem weiteren besonders
bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist deshalb vorgesehen,
dass ein Bereich mit von oben nach unten durchgehender Abstützung an
der Trennebene zweier zusammengefügter Paneele gegeben ist.
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Dies bedeutet, dass ein Schnitt senkrecht
zur Oberfläche
der Paneele in oder in der Nähe
der Trennebene zumindest über
eine gewisse Breite (also gemessen in Horizontalrichtung, d.h. in
Richtung parallel zur Oberfläche
der Paneele) überall
massives Material schneidet, also keine nennenswerten Hohlräume (Lufträume oder
Räume mit
Kleberfüllung
oder dergleichen) schneidet.
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Gemäß einer anderen bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der untere Federarm
an seiner Spitze auf der Unterseite etwas abgerundet ist. Dies erleichtert
insbesondere den Auseinanderbau der Paneele, aber auch den Zusammenbau.
In diesem Falle ist also der untere Federarm an seiner Spitze bevorzugt
asymmetrisch gestaltet mit einer Abrundung auf der Unterseite.
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Eine andere bevorzugte Ausgestaltung
der Erfindung sieht vor, dass ein unterer Bodenvorsprung , der die
Nut unten begrenzt, im zusammengefügten Zustand zumindest 1,5
mm über
die Spitze des unteren Federarms ragt (Abstand 36).
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Figur beschrieben.
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Die Figur zeigt schematisch einen
Schnitt durch die Verbindung zweier Fußbodenpaneele.
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Die Fußbodenpaneele 10, 12 sind
nur im Bereich ihrer Nut/Feder-Verbindung dargestellt. Es versteht
sich, dass das Paneel 10 auf seiner linken Seite (nicht
dargestellt) eine Nut aufweist wie das Paneel 12 und das
entsprechend das Paneel 12 auf seiner rechten Seite (nicht
dargestellt) eine Doppelfeder aufweist wie das Paneel 10.
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Die Nut/Feder-Verbindung zwei Federarme 14a, 14b auf,
die integral (einstückig)
mit dem Paneel 10 ausgebildet sind und von diesem in horizontaler Richtung
vorstehen. Die Begriffe "horizontal" und "vertikal" werden hier verwendet
unter Bezug auf einen Einsatz der Paneele als Fußbodenbelag.
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Der untere Federarm 14b ist
in der Figur an seiner Spitze mit einem schraffierten Bereich 14c dargestellt.
Diese Schraffur deutet an, dass die horizontale Länge des
Federarmes 14b etwa um die Strecke des schraffierten Bereiches
variiert werden kann, was weiter unten näher erläutert wird.
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Die beiden Federarme 14a, 14b greifen
beim Zusammenbau der Paneele in eine Nut 16 im Paneel 12.
Die Nut 16 weist am Nutgrund 16a keinen Vorsprung
auf, der im zusammengebauten Zustand mit beiden Federarmen 14a, 14b in
Eingriff kommt. Die Nut 16 hat einen abgerundeten Nutgrund 16a.
Dies hat mehrere Vorteile: Im Unterschied zu einer Nut, die im Bereich
des Nutgrundes Ecken aufweist, ist die Gefahr von Rissen oder gar
eines Bruches weitgehend reduziert. Weiterhin ermöglicht die
runde Ausgestaltung der Nut bei hoher Elastizität eine Verringerung des gebildeten
Hohlraumes und somit eine Verbesserung der Stabilität der Paneel-Verbindung. Beim
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Nutgrund 16a etwa halbkreisförmig gestaltet und geht tangential
in die parallelen Seitenflächen
der Nut 16 über.
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Der obere Federarm 14a weist
auf seiner Oberseite einen Vorsprung 18 auf, der in eine
Vertiefung 20 in dem oberen Ausleger 12b des Paneels 12 rastend
eingreift, um eine Trennung der Paneele 10, 12 in
Horizontalrichtung kraftschlüssig
zu verhindern. Die Verbindung benötigt somit nicht unbedingt
einen Leim. Wie dargestellt ist, bleibt im zusammengebauten Zustand
ein Freiraum in der Vertiefung 20.
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Diese Ausgestaltung der Verrastmittel
ermöglicht
ein einfaches Ausklinken der Verbindung ohne Bruchgefahr. Das einfache
Ausklinken und auch der einfache Zusammenbau werden weiter dadurch
gefördert,
dass die beiden Federarme 14a, 14b frei in die
Nut 16 eingreifen, also im zusammengebauten Zustand eine
gewisse elastische Relativbewegung der beiden Federarme aufeinander
zu möglich
ist. Es hat sich gezeigt, dass trotz dieser Elastizität mit der
dargestellten Struktur der Nut/Feder-Verbindung gleichwohl eine
sehr gute Festigkeit der Verbindung gegen ein Auftrennen in Horizontalrichtung erreicht
wird. Die Verriegelung auf der Oberseite ermöglicht eine saubere und dichte
Anlage der Paneele aneinander über
ihre gesamten Seitenkanten. Der untere Federarm 14b kann
beim Auseinanderbauen der Verbindung leicht aus der Nut gelöst werden, ohne
dass Bruchgefahr besteht, da er weder eingerastet ist noch durch
einen Keil in eine Zwangslage gepresst wird.
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Die Zeichnung zeigt auch die Trennebene 24 zwischen
den beiden verbundenen Paneelen 10, 12. Direkt
unterhalb der oberen Stoßlinie
zwischen den beiden Paneelen befindet sich ein Freiraum 22,
der evtl. Leim aufnehmen kann und auch ansonsten die genaue Anlage
der beiden Paneele im Bereich ihrer oberen Stoßlinie fördert.
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In der Figur ist rechts neben der
Trennebene 24 ein Bereich 26 dargestellt, in dem
ein vertikal von oben einwirkender Kraftvektor über die gesamte Verbindung
von oben nach unten vollständig
durch massives Material aufgefangen wird. Hierzu sind die in der
Figur schraffierten Bereiche von Bedeutung: Zunächst zeigt die Figur einen
schraffierten Bereich 10a, der als Federarmstütze bezeichnet
werden kann. Der Bereich 10a ist integraler (einstückiger) Bestandteil
des Paneels 10, d.h. das Material des Paneels 10 erstreckt
sich voll in den schraffierten Bereich 10a. Zwischen den
Federarmen 14a, 14b verbleibt dann nur als Freiraum
der Einschnitt 32. Wie oben ausgeführt ist, kann in Abwandlung
des in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiels
der schraffierte Bereich 10a variiert werden, d. h. die
rechte Begrenzung des Bereichs 10a kann im Sinne des dargestellten
Doppelpfeiles nach links oder auch nach rechts verändert werden.
Je nach horizontaler Länge des
Bereiches 10a kann die Federelastizität der Federarme 14a, 14b verändert werden.
Andererseits definiert die Abmessung des Bereichs 10a den
Bereich 26, über
den von oben nach unten durchgehend eine im Bereich der Trennebene
vertikal wirkende Kraft ohne Hohlräume durch Vollmaterial abgefangen wird.
Hierzu ist weiterhin der in der Figur unten dargestellte Bodenvorsprung 12a des
rechten Paneels 12 bedeutsam. Das Material des Bodenvorsprunges 12a ist
integral (einstückig)
mit dem Material des rechten Paneels 12 ausgeformt und
die horizontale Länge
des Bodenvorsprunges 12a kann über den schraffierten Bereich
variiert werden, wobei in der Figur zwei mögliche Extremlagen dargestellt
sind:
Gemäß einer
Extremlage reicht der schraffiert dargestellte Bodenvorsprung 12a des
Paneels 12 bis zur Trennebene 24, in der anderen
Extremlage ist der Bodenvorsprung 12a wesentlich kürzer und
reicht nur um die Strecke 36 unter den unteren Federarm 14b,
d.h. der untere Bodenvorsprung 12a ist gerade so lang,
dass er mit guter stabiler Abstützung
in planparallele Anlage kommt mit der unteren Fläche des Federarmes 14b.
Bevorzugt wird der Bodenvorsprung 12a so ausgebildet, dass
er in den Bereich 26 um mehr als 1 mm hineinragt, bevorzugt
mehr als 1,5 mm, um so zu gewährleisten,
dass ein im Bereich 26 senkrecht (vertikal) einwirkender
Kraftvektor überall durch
Material aufgefangen wird.
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Bei der Gestaltung der Paneel-Verbindung sind
die Abmessungen wichtig. Die Figur zeigt die Paneelverbindung im
Maßstab
10 : 1. Die Gesamthöhe
(in Vertikalrichtung) beider Paneele beträgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel
7 mm.
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Die horizontale Länge des unteren Federarmes 14b kann
ebenfalls im Rahmen des schraffierten Bereiches 14c variiert
werden. Wie beim Ausführungsbeispiel
dargestellt, ist die maximale horizontale Länge des unteren Federarmes 14b geringer
als die horizontale Länge
des oberen Federarmes 14a, d.h. die Spitze 30 des
unteren Federarmes 14b liegt näher an der Trennebene 24 als
die Spitze 28 des oberen Federarmes 14a. Für die Elastizität des unteren
Federarmes 14b, die insbesondere beim Ausklinken der Verbindung
bedeutsam ist, ist die Strecke 34 entscheidend, d.h. die
Tiefe des freien Einschnitts 32 in bezug auf das vordere
Ende des Federarmes 14b. Beim Ausklinken wird regelmäßig ein
Paneel etwas angehoben. Dabei muss der untere Federarm 14b etwas
elastisch ausweichen. Um diese Ausweichmöglichkeit zu fördern und
die Kräfte
auf den Federarm 14b zu reduzieren, ist dieser, wie in
der Figur dargestellt ist, auf seiner Unterseite abgerundet.
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Die horizontale Länge des unteren Bodenvorsprunges 12a,
der auch als Nutwange in bezug auf die Nut 16 bezeichnet
werden kann, wird abgestimmt auf die Länge des unteren Federarmes 14b. Eine
extreme Kombination ist in der Figur dargestellt durch die einfach
schraffierten Bereiche von Bodenvorsprung 12a und Federarm 14b.
Eine andere extreme Kombination ist in der Figur dargestellt durch
die doppelt (kariert) schraffierten Bereiche dieser Elemente. Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gilt
für die
horizontale Länge
des Federarmes 14b, dass diese mindestens bis zur Hälfte in
den Bereich 26 hineinragt. Für den exakten Zusammenbau ist
es auch vorteilhaft, die Stirnfläche
l0b des Paneels 10, die dem Bodenvorsprung 12a gegenüberliegt,
hinter die Trennebene 24 zurückzunehmen.
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Der dargestellte Aufbau der Paneel-Verbindung
ermöglicht
die Verwendung von preiswerteren Materialien als der vergleichbare
(und konstruktiv aufwendigere) Stand der Technik. Je nach Wahl der oben
erläuterten
variablen Abmessungen kann auch geringerwertiges HDF als Material
verwendet werden oder sogar auch MDF. Die Federarme 14a, 14b können, im
Vergleich zum Stand der Technik relativ stark dimensioniert werden,
d.h. ihre Abmessungen in vertikaler Richtung können relativ groß sein.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
hat der obere Federarm 14a eine vertikale Höhe von etwa
1,3 mm (nicht im Bereich des Vorsprunges 18), während der
untere Federarm 14b eine vertikale Abmessung von 1,2 mm aufweist.
Generell kommen für
den oberen Federarm bei einer Stärke
des Fußbodenpaneels von
7 mm Abmessungen von 1 bis 1,4 mm in Betracht und für den unteren
Federarm Abmessungen von 1 bis 1,3 mm.
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In Abwandlung des vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispieles
kann das Verrastmittel auch am unteren Arm 14b angeordnet
werden, also analog eine nach unten weisende Nase und eine entsprechende
Ausnehmung im unteren Bodenvorsprung 12a vorgesehen sein.
Diese Variante ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn keine Entriegelung der
Paneele vorgesehen ist.