DE10250096B4

DE10250096B4 - Verfahren zum Verbinden von Bauteilen und Verwendung eines Verbindungsteils hierfür

Info

Publication number: DE10250096B4
Application number: DE2002150096
Authority: DE
Inventors: Bruno Gruber
Original assignee: C&E Fein GmbH and Co
Current assignee: C&E Fein GmbH and Co
Priority date: 2002-10-27
Filing date: 2002-10-27
Publication date: 2013-02-14
Anticipated expiration: 2022-10-28
Also published as: DE10250096A1

Abstract

Verfahren zum Verbinden von mindestens zwei Bauteilen, die aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien, ausgenommen Holz, bestehen, mit den folgenden Verfahrensschritten: Aufkleben von dünnen Holzfurnierteilen (14) mittels Schmelzkleber an Flächenbereichen der Bauteile zur Bildung von Verbindungsteilen (10), und Verleimen der Verbindungsteile (10) im Bereich der dünnen Holzfurnierteile (14) zur Bildung von Verbundteilen (100).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden von Bauteilen und auf eine Verwendung eines Verbundteilszur Durchführung dieses Verfahrens.
Es ist allgemein bekannt, Metallteile mittels Metallschrauben mit Holz zu verbinden. Dazu müssen in die Metallteile Löcher vorgebohrt werden, durch die die Metallschrauben hindurchtreten.
Es ist außerdem allgemein bekannt, beim Verbinden von Metallteilen mit Holz Klebstoffe zu verwenden, wobei die Haltbarkeit der Klebestelle auf Grund der unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften von Holz und Metall begrenzt ist.
Ferner ist es allgemein bekannt, dass Metallteile untereinander fast ausschließlich verschraubt, vernietet, verlötet oder verschweißt werden.
In einigen Fällen ist die Anwendung von Doppelklebebändern zur Verbindung zweier Metallteile miteinander bekannt, die jedoch eine begrenzte Haltekraft haben und deren Klebevermögen im Lauf der Zeit abnimmt. Außerdem ist nachteilig bei dem Einsatz von Doppelklebebändern, dass nach der Fixierung von zwei miteinander zu verklebenden Bauteilen, diese nicht mehr nachträglich hinsichtlich ihrer Lageausrichtung korrigiert werden können.
Beim Einsatz von Schmelzkleber zum Verbinden von Metallteilen mit Holz entsteht das Problem, dass das Metallteil selbst nicht heiß genug wird, um eine gut haftende Verbindung zu schaffen. Außerdem ist es schwierig, eine definierte Schichtdicke über eine Größere Fläche zu erzielen. Bei langgestreckten Bauteilen kühlt der Schmelzkleber schon an einem Ende aus, bevor die Verbindung mit dem zweiten Ende hergestellt wird.
Beim Einsatz von Flüssigklebern entsteht das Problem, dass die Klebefähigkeit dieser zu gering ist, um Bauteile effektiv miteinander zu verbinden, dass die Lösungsmittel beim Verfestigen emittieren und dass diese teuer sind.
Aus der DE 199 14 092 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungs- und Zierteils und ein hieraus hergestelltes Verkleidungs- und Zierteil bekannt, wobei ein Dekorteil, das sowohl ein Echtholzfurnier als auch ein Aluminium- oder ein anderes Metallteil enthalten kann, während des Spritzgießvorgangs mit Befestigungselementen verbunden wird. Bei dem entstehenden Verbundbauteil kann ein Edelholzfurnier, das mit einer Lage Blindfurnier über eine Leimschicht verbunden ist, schließlich mit einer angespritzten Trägerschicht verbunden sein.
Aus der DE 501 887 ist es ferner bekannt, Metallflächen unter Verwendung eines bestimmten Klebstoffes mit einer Furnierschicht zu versehen.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfach auszuführendes Verfahren zu offenbaren, das eine wirksame Verbindung sowohl von Bauteilen gleicher Materialien als auch von Bauteilen verschiedener Materialien ermöglicht und eine Verwendung von Verbindungsteilen zur Durchführung des Verfahrens zu offenbaren.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2 und durch eine Verwendung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 15 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 3 bis 6 unter Schutz gestellt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren besteht die Möglichkeit, ohne weitere Hilfsmittel gleiche oder sogar verschiedene Materialien preisgünstig miteinander zu verbinden. Das Verleimen ermöglicht, eine Lagejustierung zwischen den Bauteilen noch für einen begrenzten Zeitraum vornehmen zu können. Beim Verleimen sind keine Hilfsmittel, wie Werkzeuge oder Hitze erforderlich. Nach bereits wenigen Minuten erreicht die Leimverbindung sehr hohe Haltekräfte. Dem Anwender wird ermöglicht, mit bekannten Techniken, wie allgemein bei der Holzverleimung von zwei Holzteilen üblich, zu verfahren.
Auch im industriellen Maßstab ist bei zahlreichen Anwendung eine derartige Leimverbindung einer Schraubenverbindung deutlich überlegen. So ist vorteilhaft, daß die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren geschaffenen Leimverbindungen einer flächigen Zug- oder Scherbelastung ausgesetzt werden und nicht wie bei einer Schraubverbindung, die Belastung auf eine vergleichsweise kleine Fläche im Holz wirkt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bei dünnen, nur wenig Millimeter dicke Holzplatten eingesetzt werden, wo eine Schraubverbindung ungeeignet ist.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
1 eine Perspektivansicht eines Verbindungsteils, das ein Flachmetall umfaßt, auf das ein dünnes Holzfurnierteil aufgeklebt ist,
2 eine Perspektivansicht eines Verbundteils, bestehend aus zwei Holzbrettern, die über mit in 1 dargestellte Verbindungsteile miteinander verleimt sind,
3 eine Perspektivansicht eines Verbindungsteils, das ein aus Metallblech bestehendes Scharnier umfaßt, auf das Holzfurnierteile aufgeklebt sind,
4 eine Perspektivansicht eines Verbindungsteils, das einen Metallwinkel umfaßt, auf das ein Holzfurnier aufgeklebt ist,
5 eine Perspektivansicht eines Verbundteils, bestehend aus einem mit Holzfurnierteilen versehenen Metallprofils, an das Holzbretter angeleimt sind,
6 eine Perspektivansicht eines Verbindungsteils, das eine mit einem Holzfurnierteil versehene Metallscheibe umfaßt,
7 eine Perspektivansicht eines Verbindungsteils, das ein mit einem Holzfurnierteil versehenes elektrisches Bauteil umfaßt,
8 eine Perspektivansicht eines Verbundteils, bestehend aus zwei miteinander verleimten Metallwinkeln,
9 eine Schnittansicht eines Verbundteils, bestehend aus einer mit einem Holzbrett verleimten Scheibe,
10 eine Perspektivansicht eines Verbundteils, bestehend aus einem mit einem Möbelteil verleimten Abschlußelement,
11 eine Perspektivansicht eines Verbindungsteils, das aus einer Platte, die mit zwei streifenförmigen Holzfurnierteilen versehen ist, besteht
12 eine Perspektivansicht eines Verbindungsteils, das aus einer Platte, die mit zwei kreisförmigen Holzfurnierteilen versehen ist, besteht,
13 eine Perspektivansicht eines Verbundteils, das aus einem mit einem Metallwinkel verleimten Flachmetall besteht,
14 eine Perspektivansicht eines Verbundteils, bestehend aus zwei miteinander verleimten Flachmetallen,
15 eine Perspektivansicht eines Verbundteils zur Höhenjustierung von Vorrichtungen, und
16 eine Perspektivansicht eines Verbundteils zur Umfassung einer Vorrichtung.
Die Grundlage der vorliegenden Erfindung besteht darin, auf ein Bauteil, das aus Metall, Kunststoff oder einem anderen Werkstoff besteht, ein Holzfurnierteil zu befestigen, um ein Verbindungsteil zu bilden, das mit einem anderen solcherart gebildeten Verbindungsteil oder einem aus Holz bestehenden Bauteil durch Verleimen verbunden wird. Das Holzfurnierteil wird bevorzugterweise industriell auf das entsprechende Bauteil aufgebracht. Dies geschieht z. B. mit schmelzkleberbeschichteten Holzfurnierteilen, die unter Hitze aufgebügelt werden. Wesentlich dabei ist, daß die mit den Holzfurnierteilen beschichteten Bauteile zumindest an den Konktaktstellen auf eine derart hohe Temperatur aufgeheizt werden, daß eine sofortige Abkühlung des Schmelzklebers an der Kontaktstelle unterbunden wird, so daß eine gut haftende Verbindung geschaffen wird. Statt Schmelzkleber können auch andere Klebstoffe eingesetzt werden, die das Holzfurnierteil dauerhaft mit dem aus Metall oder Kunststoff bestehenden Bauteil verbinden.
Die so hergestellten Verbindungsteile, wie z. B. Winkel, Schienen, Scharniere, Haken, Flachmetalle oder Griffe können vom Anwender mit Holzteilen oder mit anderen so hergestellten Verbindungsteilen miteinander verleimt werden, als bestünden sie ganz aus Holz. Sogar zwei aus Metall bestehende Bauteile lassen sich auf diese Weise miteinander verleimen, als würden sie aus Holz bestehen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Verbundteile auch wieder voneinander trennbar sind. Bei Hitzeeinwirkung über 100°C löst sich der Schmelzkleber vom Bauteil.
Leime bestehen aus in Wasser löslichen Klebstoffen und werden insbesondere zum Verbinden von Holzteilen miteinander eingesetzt. Allgemein bekannt ist, das bei einer gut ausgeführten Verleimung die Festigkeit der Leimschicht selbst und an den Grenzflächen von Leimen und Werkstoff größer als die Festigkeit des Werkstoffs selbst ist.
Als Leime sind nachfolgend aufgeführte Leime allgemein bekannt, die auch für die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden können:

1. Synthetische Leime auf der Basis von Malein-Formaldehyd-Harzen, Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, Harnstoff Formaldehyd-Harzen, Phenol-Formaldehyd-Harzen und Polyvinylprodukten,
2. Haut- und Leder-Leime oder tierische Leime, die aus Hautabfällen und gegerbtzen Abfällen der Chromlederfabrikation (Chromfalzspäne) nach vorangegangener mehrwöchiger Behandlung mit Kalkmilch durch Kochen (Leimsieden) gewonnen werden,
3. Knochenleim, der aus dem Ossein der zerkleinerten, gebleichten Knochen, das durch Wasserdampf herausgelöst wird, besteht,
4. Casein- oder Kalt-Leime, die aus Caseinpulver mit Soda, Borax oder Trinatriumphosphat in Pulverform bei Zimmertemperatur mit Wasser angerührt werden, und
5. Pflanzen-Leime, zu denen Starke, Dextrin oder Gummiarabikum gehören.

9

An Hand der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen werden die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung deutlich.
1 zeigt eine Perspektivansicht eines Verbindungsteils 10, das ein Flachmetall 12 umfaßt, auf das ein dünnes Holzfurnierteil 14 geklebt ist. Bevorzugterweise weist das Holzfurnierteil 14 an seiner Verbindungsseite eine Schmelzklebeschicht 16 auf. Unter Wärmeeinwirkung (z. B. durch den Einsatz eines Bügeleisen) wird das Holzfurnierteil 14 an dem Flachmetall 12 befestigt. Statt der Schmelzklebeschicht 16 können aber auch andere Klebemittel oder Verbindungsmittel eingesetzt werden. Das Holzfurnierteil 14 ist in dieser Ausführungsform rechteckig ausgebildet.
2 zeigt eine Perspektivansicht eines Verbundteils 100. Das Verbundteil 100 umfaßt zwei Holzbretter 18, die über Verbindungsteile 10, wie sie in 1 gezeigt sind, verbunden sind. Im Bereich der Holzfurnierteile 14 sind die Verbindungsteile 10 mit den Holzbrettern 18 unter Einsatz von Leim miteinander verleimt.
3 zeigt eine Perspektivansicht eines Verbindungsteils 10, das ein aus Eisenblech bestehendes Scharnier 20 umfaßt, auf das Holzfurnierteile 14 aufgeklebt sind. Ein solches Verbindungsteil 10 kann einfach mit Holzteilen verleimt werden, so daß das Verschrauben von Scharnierteilen mit den Holzteilen, wie beim Stand der Technik allgemein bekannt, entfallen kann.
4 zeigt eine Perspektivansicht eines Verbindungsteils 10, das einen Metallwinkel 22 umfaßt, auf das ein Holzfurnierteil 14 aufgeklebt ist.
5 zeigt ein Verbundteil 100, das als Verbindungsteil 10 ein Vierkant-Metallprofil 24 mit aufgeklebten Holzfurnierteilen 14 umfaßt, und das mit Holzbrettern 18 verleimt ist.
6 zeigt eine Perspektivansicht eines Verbindungsteils 10, das eine Metallscheibe 26 mit einem aufgeklebten Holzfurnierteil 14 umfaßt. Die Metallscheibe 26 weist mittig ein Gewinde 26a auf. Das Holzfurnierteil 14 ist in dieser Ausführungsform kreisförmig ausgebildet. Das so ausgebildete Verbindungsteil 10 gemäß dieser Ausführungsform dient zur Befestigung an Holz, z. B. für einen Tischfuß, einen Griff oder einen Haken.
7 zeigt eine Perspektivansicht eines Verbindungsteils 10, das ein mit einem Holzfurnierteil 14 versehenes elektrisches Bauteil 28 umfaßt. Das elektrische Bauteil 28 ist z. B. eine Aufputz-Steckdose oder ein Aufputz-Schalter, dessen Gehäuse bevorzugterweise aus Kunststoff besteht. Durch diese Ausführungsform wird die Möglichkeit geschaffen, eine Aufputz-Steckdose oder einen Aufputz-Schalter direkt auf einem Holzteil sicher zu befestigen.
8 zeigt eine Perspektivansicht eines Verbundteils 100, das zwei Verbindungsteile 10 umfaßt, die miteinander verleimt sind und die aus Metallwinkeln 22 und darauf befestigten Holzfurnierteilen 14 bestehen. Das Verleimen der beiden Verbindungsteile 10 erfolgt an den Bereichen der Holzfurnierteile 14. Diese Ausführungsform zeigt deutlich die Möglichkeit, zwei Metallteile auf einfache Weise miteinander zu verleimen.
9 zeigt eine Schnittansicht eines Verbundteils 100, das aus einem Verbindungsteil 10 gemäß 6 besteht, und eine mit einem Holzfurnierteil 14 versehene Metallscheibe 26 umfaßt. In das Gewinde 26a der Metallscheibe 26 ist eine Griffkugel 30 eingeschraubt. Das Verbindungsteil 10 ist im Bereich des Holzfurnierteils 14 mit einem Holzbrett 18 verleimt. Statt der Metallscheibe 26 kann auch eine Scheibe aus Kunststoff verwendet werden.
10 zeigt eine Perspektivansicht eines Verbundteils 100, das aus einem Möbelteil 32 und einem Verbindungsteil 10 besteht, das aus einem mit einem Holzfurnierteil 14 versehenen Abschlußelement 34 besteht. Das Möbelteil 32 ist ein Stuhl- oder Tischbein. Das Abschlußelement 34 ist ein Gleitelement aus Metall, Kunststoff oder Filz.
11 zeigt eine Perspektivansicht eines Verbindungsteils 10, bestehend aus einer Platte 36, auf das zwei rechteckig ausgebildete Holzfurnierteile 14 aufgeklebt sind. Die Platte 36 besteht aus Blech, Kunststoff, Glas oder Gipskarton Statt zwei können auch ein Holzfurnierteil 14 oder mehr als zwei Holzfurnierteile 14 aufgeklebt sein.
12 zeigt eine Perspektivansicht eines Verbindungsteils 10, bestehend aus einer Platte 36, auf das zwei kreisförmig ausgebildete Holzfurnierteile 14 aufgeklebt sind. Diese Ausführungsform dient z. B. dazu, um auf einem Spiegel einen Haken anleimen zu können. Statt zwei können auch ein Holzfurnierteil 14 oder mehr als zwei Holzfurnierteile 14 aufgeklebt sein.
13 zeigt eine Perspektivansicht eines Verbundteils 100, das zwei miteinander verleimte Verbindungsteile 10 umfaßt. Das eine Verbindungsteil 10 besteht aus einem mit einem Holzfurnierteil 14 versehenen Metallwinkel 22, und das andere Verbindungsteil 10 besteht aus einem mit einem Holzfurnierteil 14 versehenen Flachmetall 12. Wie mit dem Doppelpfeil A angedeutet ist, läßt sich eine Lagejustierung der beiden Verbindungsteile 10 noch für einen begrenzten Zeitraum vornehmen. Das Verbundteil 100 dieser Ausführungsform kann für den entsprechenden Anwendungsfall lagejustiert gefertigt werden und z. B. für eine Deckenabhängung eingesetzt werden.
14 zeigt eine Perspektivansicht eines Verbundteils 100, das zwei miteinander verleimte Verbindungsteile 10 umfaßt. Beide Verbindungsteile 10 bestehen aus einem mit einem Holzfurnierteil 14 versehenen Flachmetall 12. Beide Verbindungsteile 10 sind über einen Stift 38 schwenkbar miteinander verbunden. Wie mit dem Doppelpfeil A angedeutet ist, läßt sich eine Lagejustierung der beiden Verbindungsteile 10 noch für einen begrenzten Zeitraum vornehmen. Das Verbundteil 100 dieser Ausführungsform kann für die Herstellung eines Meßwinkels, zur Einstellung einer Dachneigung oder zur Einstellung einer Feder- oder Seilspannung verwendet werden.
15 zeigt eine Perspektivansicht eines Verbundteils 100, das zwei miteinander verleimte Verbindungsteile 10 umfaßt. Bude Verbindungsteile 10 bestehen aus einem mit einem Holzfurnierteil 14 versehenen Metallwinkel 22. Wie mit dem Doppelpfeil A angedeutet ist, läßt sich eine Lagejustierung der beiden Verbindungsteile 10 noch für einen begrenzten Zeitraum vornehmen. Eine Vorrichtung 40, die mit einem der Verbindungsteile 10 verbunden ist, kann somit in der Höhe justiert werden. Die Vorrichtung 40 kann z. B. ein Möbelstück sein.
16 zeigt eine Perspektivansicht eines Verbundteils 100, das zwei miteinander verleimte Verbindungsteile 10 umfaßt. Beide Verbindungsteile 10 bestehen aus einem mit einem Holzfurnierteil 14 versehenen Metallwinkel 22. Wie mit dem Doppelpfeil A angedeutet ist, läßt sich eine Lagejustierung der beiden Verbindungsteile 10 noch für einen begrenzten Zeitraum vornehmen Eine Vorrichtung 40 kann von beiden Verbindungsteilen 10 umfaßt werden. Die Vorrichtung 40 kann ein Holzbalken oder können Holzbretter sein. Obwohl nicht im Einzelnen dargestellt, können die Verbindungsteile 10 auch an den der Vorrichtung 40 zugewandten Seite mit einem Holzfurnierteil 14 versehen sein, um ein Verleimen mit der Vorrichtung 40 ausführen zu können.
Weitere nicht gezeigte Anwendungsfälle sind Regalbretthalter, Kleideraufhänger, Führungsschienen, Kabelkanäle aus Kunststoff, Lüsterklemmen und Riegel.
Mischformen zwischen den beschriebenen Ausführungsformen und deren Modifikationen sind möglich.

Claims

Verfahren zum Verbinden von mindestens zwei Bauteilen, die aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien, ausgenommen Holz, bestehen, mit den folgenden Verfahrensschritten: Aufkleben von dünnen Holzfurnierteilen (14) mittels Schmelzkleber an Flächenbereichen der Bauteile zur Bildung von Verbindungsteilen (10), und Verleimen der Verbindungsteile (10) im Bereich der dünnen Holzfurnierteile (14) zur Bildung von Verbundteilen (100).
Verfahren zum Verbinden von mindestens einem ersten Bauteil, das aus Holz besteht, mit mindestens einem zweiten Bauteil, das aus einem anderen Material als Holz besteht, mit den folgenden Verfahrensschritten: Aufkleben mindestens eines dünnen Holzfurnierteils (14) mittels Schmelzkleber an einem Flächenbereich bzw. an Flächenbereichen des mindestens einen zweiten Bauteils zur Bildung von mindestens einem Verbindungsteil (10), und Verleimen des mindestens einen ersten Bauteils in einem Teilbereich seiner Oberfläche mit dem mindestens einen Verbindungsteil (10) im Bereich des mindestens einen dünnen Holzfurnierteils (14) am mindestens einen Verbindungsteil (10).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Bauteil aus Metall, Kunststoff, Glas oder Filz besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Holzfurnierteil (14) rechteckig, quadratisch, rund, oder oval ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem zum Verleimen synthetische Leime, Haut- und Lederleime, tierische Leime, Knochenleim, Caseinleim oder Pflanzenleime verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem während des Verleimens eine Lagejustierung der Verbindungsteile (10) untereinander bzw. zu den aus Holz bestehenden Bauteilen erfolgt.
Verwendung eines Verbindungsteils (10) bestehend aus einem Flachmetall (12) mit einem daran befestigten Holzfurnierteil (14) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Verwendung eines Verbindungsteils (10) bestehend aus einem Scharnier (20) mit daran befestigten Holzfurnierteilen (14) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Verwendung eines Verbindungsteils (10) bestehend aus einem Metallwinkel (22) mit einem daran befestigten Holzfurnierteil (14) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Verwendung eines Verbindungsteils (10) bestehend aus einer Metallscheibe (26) mit einem daran befestigten Holzfurnierteil (14) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Verwendung eines Verbindungsteils (10) bestehend aus einem elektrischen Bauteil (26) und einem daran befestigten Holzfurnierteil (14) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Verwendung nach Anspruch 11, bei der das elektrische Bauteil (26) eine Aufputz-Steckdose oder ein Aufputz-Schalter ist.
Verwendung eines Verbindungsteils (10) bestehend aus einer Platte (36) und mindestens einem daran befestigten, rechteckig ausgebildeten Holzfurnierteil (14) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Verwendung eines Verbindungsteils (10) bestehend aus einer Platte (36) und mindestens einem daran befestigten, kreisförmig ausgebildeten Holzfurnierteil (14) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Verwendung eines Verbindungsteils (10) bestehend aus einer Platte (36) aus Metallblech, Kunststoff, Glas oder Gipskarton zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6.