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Die
Erfindung betrifft Verbindungselemente für Paneele für Fußböden, Wände oder Decken, die ein formschlüssiges Verbinden
ermöglichen.
Verbindungselemente im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind beispielsweise
aus den Druckschriften WO 01/48332 A1, WO 01/88306 A1, WO 03/087497
oder
EP 1 024 234 B1 bekannt.
Die Verbindungselemente werden auch Kupplungselemente genannt.
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Die
aus den Druckschriften WO 01/48332 A1 sowie
EP 1 024 234 B1 bekannten
Verbindungselemente für
Paneele sind im wesentlichen einstückig aus HDF gefertigt und
aus dem HDF- oder MDF-Basismaterial der Paneele herausgearbeitet.
Die Paneele können
durch Verschieben in einer Ebene miteinander verbunden werden. Wie
im Rahmen des Einspruchsverfahrens gegen das Patent
EP 1 024 234 B1 umfangreich
von der Einsprechenden Ol nachgewiesen wurde, weisen solche Paneele
in der Praxis im verlegten Zustand den Nachteil auf, dass sich relativ
schnell sichtbare Spalte bilden und zwar insbesondere an den schmalen
Seiten solcher Paneele.
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Aus
der Druckschrift
EP
1 215 352 B1 ist bekannt, an schmalen Seiten eines Paneels
eine Flanke einer Nut aus einem Fremdmaterial zu fertigen, um so
eine verbesserte Verbindung zwischen zwei Paneelen auch an den schmalen
Seiten bereit zu stellen. Nachteilhaft erfordert diese Lösung einen vergleichsweise
hohen Materialaufwand, da vorhandenes HDF- Material aus einer Platte
zunächst
weggefräst
und anschließend
durch Fremdmaterial ersetzt wird.
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Aus
der Druckschrift WO 2004/079128 ist bekannt, lediglich Verriegelungselemente
aus einem Fremdmaterial zu fertigen. Eine weitere Materialbearbeitung
dieses Fremdmaterials zum Beispiel durch Fräsen soll entfallen. Nachteilhaft
an der hieraus bekannten Lösung
ist, dass Paneele mit relativ geringem Kraftaufwand voneinander
gelöst
werden können.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den geschilderten Stand
der Technik weiter zu entwickeln.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird in eine Platte an einer Seite eine Nut und beispielsweise
an einer gegenüberliegenden
Seite der Platte wenigstens eine Feder zum Beispiel gefräst. Im fließfähigen, zähflüssigen oder
formbaren Zustand wird ein Klebstoff oder ein Kunststoff auf die
Nut und/oder Feder aufgetragen. In Betracht kommt die Unter- oder
Oberseite einer Feder. Geeignet ist ferner beispielsweise die Auftragung
auf eine vorstehende Flanke einer Nut und zwar vor allem auf einer
Innenseite der Flanke.
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Insbesondere
im fließfähigen, zähflüssigen oder
formbaren Zustand wird der aufgetragene Klebstoff oder Kunststoff
geformt. Der aufgetragene und ggfs. bereits geformte Klebstoff oder
Kunststoff wird in einen gehärteten
Zustand überführt, so
zum Beispiel zum Beispiel durch Trocknen. Aus Gründen der Produktionsgeschwindigkeit
ist der Klebstoff oder Kunststoff. jedoch vorzugsweise so auszuwählen, dass
dieser als Folge einer chemischen Reaktion aushärtet.
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Im
Vergleich zum Stand der Technik, wie er aus der
EP 1 024 234 B1 bekannt
ist, ist das Material des Verriegelungselements frei wählbar. Die
oben erwähnten
in das Einspruchsverfahren eingeführten Beweismittel haben nämlich gezeigt,
dass HDF (und damit erst Recht nicht das weichere MDF) als solches
kein geeignetes Material ist, um einer Spaltenbildung dauerhaft
entgegenwirken zu können.
Auch ein Oberflächenhärter, wie
er in der
EP 1 024
234 B1 beschrieben wird, vermag hieran nur wenig zu ändern, da
es sich dabei um einen dünnen Überzug handelt,
der in der Regel weniger als 1/10 Millimeter dick ist, und daher
beispielsweise infolge von Dehnungs- und Schrumpfungserscheinungen
in kürzester
Zeit abgeschert wird.
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Durch
die vorliegende Erfindung wird es nun möglich, ein geeigneteres Material
für besonders problematische
Verriegelungselemente bereitzustellen und im übrigen die Verbindungselemente
aus konventionellen Materialien wie HDF zu fertigen.
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Indem
erfindungsgemäß ein Strang,
bestehend aus Klebstoff oder Kunststoff, aufgetragen wird, besteht
dieses besonders problematische Verriegelungselement vollständig aus
einem Material, welches so wählbar
ist, dass es verbessert den auftretenden mechanischen Belastungen,
so zum Beispiel den Scherkräften
gewachsen ist. Es unterscheidet sich insbesondere vom Basismaterial,
also beispielsweise von einem HDF- Basismaterial. Dann machen sich
beim Verriegelungselement keine Dichteschwankungen nachteilhaft
bemerkbar, die beim Material MDF oder HDF grundsätzlich vorhanden sind. Durch
die Formgebung ist es möglich,
das Verriegelungselement so zu gestalten, dass es hohe Auszugskräfte ermöglicht.
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Unter
Auszugskraft wird die Kraft verstanden, die erforderlich ist, um
zwei miteinander verbundene Paneele auseinander zu ziehen. In der
Regel werden 40 mm breite Paneele für die Messung verwendet. Eine
angegebene Kraft bezieht sich dann also auf Paneele mit einer Breite
von 40 mm.
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Im
Vergleich zum Stand der Technik, wie er aus der
EP 1 215 352 B1 bekannt
ist, wird der Einsatz von einem weiteren Material (neben dem Material, aus
dem die Platte besteht) minimiert, was eine entsprechend preiswertere
Herstellung ermöglicht.
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Im
Vergleich zum Stand der Technik, wie er aus der WO 2004/079128 A1
bekannt ist, ermöglicht ein
hier beschriebenes Verfahren eine größere Formvielfalt des Verriegelungselements.
Es hat sich herausgestellt, dass es so möglich ist, zwei Paneele wesentlich
stabiler miteinander zu verbinden.
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Die
Formgebung kann zwar zum Beispiel durch Fräsen des bereits ausgehärteten Kunst-
oder Klebstoffes erfolgen. Bevorzugt wird jedoch dem Kunst- oder
Klebstoff die gewünschte
Form im Anschluss an das Auftragen verliehen, wenn dieser noch nicht
ausgehärtet
ist. Die gewünschte
Form lässt
sich dann nämlich
besonders kostengünstig herstellen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Klebstoff
oder Kunststoff so gewählt, dass
dieser härter
als das Basismaterial ist, aus dem das Paneel gefertigt ist. Besteht
beispielsweise das Basismaterial aus HDF, so ist der Klebstoff oder Kunststoff
so gewählt,
dass dieser im ausgehärteten Zustand
härter
als HDF ist. Der Klebstoff oder Kunststoff ist dann Scherkräften besser
als das Material HDF gewachsen. Insgesamt ergibt sich so ein verbesserter
Zusammenhalt zwischen zwei erfindungsgemäßen Paneelen.
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Vorteilhaft
besteht der Kunststoff oder der Klebstoff des Verriegelungselements
aus einem abriebfesteren Material im Vergleich zu HDF. So wird erreicht,
dass der Abrieb bei einem Verriegelungselement vergleichsweise klein
ausfällt,
wenn miteinander verbundene Paneele auseinander gezogen werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird durch die mechanische Bearbeitung eine steile
Flanke herausgearbeitet, die zur formschlüssigen Verbindung parallel
zur Oberfläche eines
aus den Paneelen gebildeten Belags beiträgt. Es handelt sich hierbei
um eine Flanke, die im verbundenen Zustand zweier Paneele an eine
korrespondierende Fläche
eines Verriegelungselements eines weiteren Paneels grenzt.
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Die
steile Flanke schließt
mit einer Parallele zur Fußbodenoberfläche bevorzugt
einen Winkel von mehr als 60°,
besonders bevorzugt von mehr als 70° ein. Versuche haben gezeigt,
dass sich so Auszugswerte erzielen lassen, die deutlich höher sind
im Vergleich zum Stand der Technik, wie er aus der
EP 1 024 234 B1 oder der
WO 2004/079128 A1 bekannt ist.
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Als
Material zur Herstellung des Verriegelungselements wird vorteilhaft
ein kristallisierender Reaktiv-Schmelzklebstoff gewählt, wie
dieser beispiels weise zur Versiegelung von Küchenarbeitsplatten im Zeitpunkt
der vorliegenden Anmeldung eingesetzt wurde. Ein solcher Klebstoff
verfügt
nach seiner Vernetzung über
eine hohe Wärmebeständigkeit, gute
Kälteflexibilität sowie
Wasserdampf- oder Lösemittelbeständigkeit.
Typischerweise wird ein solcher Klebstoff bei einer Temperatur von
100 °C bis
140 °C, so
zum Beispiel bei 120 °C
verarbeitet. Er weist eine typische Dichte von 0,9 bis 1,20 g/cm3, so zum Beispiel von 1,05 g/cm3 auf.
Nach drei Tagen ist ein solcher Klebstoff in der Regel vollständig ausgehärtet.
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Der
Klebstoff oder Kunststoff wird in einer bevorzugten Ausführungsform
so gewählt,
dass dieser während
seiner Verarbeitung eine Viskosität von 4000 bis 9000, besonders
bevorzugt von 5500 bis 6000 mPas aufweist. Es hat sich gezeigt,
dass dann zum einen das Auftragen und zum anderen die sich direkt
hieran anschließende
Formgebung im noch zähflüssigen Zustand
besonders gut gelingt.
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In
einer Ausgestaltung eines geeigneten Verfahrens wird aus einer Platte
zunächst
eine Ausnehmung für
die Aufnahme des Kunststoffs oder Klebstoffs herausgearbeitet, so
zum Beispiel herausgefräst.
Anschließend
wird in die Ausnehmung der Kunststoff oder Klebstoff geeignet dosiert
gebracht und zwar besonders einfach und zuverlässig durch eine Düse. Die
Anbringung des Kunststoffes oder Klebstoffes an das Paneel gelingt
so besonders einfach, rasch und zuverlässig.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird erst im Anschluss
an die Aufbringung des Klebstoffs oder Kunststoffs auf die Platte
bzw. in die herausgearbeitete Ausnehmung vollständig die Nut und/oder Feder
nebst ggfs. weiteren Kupplungselementen herausgearbeitet, so zum
Beispiel herausgefräst.
In dieser Zeit, während
gefräst
oder anderweitig mechanisch Material der Platte abgetragen wird, kann
der Kunststoff oder Klebstoff zumindest teilweise aushärten, so
dass die Paneele im Anschluss an das Fräsen problemlos weiter gehandhabt
werden können.
Insgesamt wird der Produktionsprozess zeitlich auf diese Weise optimiert.
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In
einer weiteren Ausgestaltung erfolgt die Formung des angebrachten
Klebstoffs oder Kunststoffs in einem Arbeitsschritt mit dem Herausarbeiten von
Kupplungselementen aus einer Platte beispielsweise durch Fräsen oder
mittels einer Ziehklinge. Bevorzugt erfolgt dann die Formung ebenfalls
mit dem gleichen Werkzeug, also beispielsweise ebenfalls mittels
eines Fräsers
oder einer Ziehklinge. Der Herstellungsprozess wird so weiter optimiert.
Die Zahl der benötigten
Werkzeuge wird minimiert.
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Weitere
bevorzugte Ausführungsformen
und Vorteile ergeben sich aus nachfolgend geschilderten Ausführungsbeispielen.
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Zunächst werden
mit Leim versehene Holzfasern unter Zufuhr von Druck und Temperatur
zu einer Platte verpresst. Anschließend wird die Platte mit einem
Dekor auf der einen Seite und ferner vorteilhaft mit einer als Gegenzug
vorgesehenen Schicht auf der anderen Seite versehen. Die Seite mit
dem Dekor wird Oberseite und die andere Unterseite genannt. Die
Dekorschicht weist im allgemeinen zusätzlich eine abriebfeste Schicht
auf, die bevorzugt u. a. durch Korundpartikel oder Aluminiumoxidpartikel
mit einer bevorzugten mittleren Korngröße von 60 bis 160 μm gebildet
wird. Ferner umfasst die Schicht in der Regel ein Aminoharz und
zwar vor allem ein Melaminharz. Das Dekor kann zum Beispiel durch
bedrucktes Papier oder aber durch eine Holzschicht bereitgestellt
sein.
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Die
Platte kann nun erst einmal zersägt
werden und/oder an zwei gegenüberliegenden
Seiten konventionell mit solchen Verriegelungselementen versehen
werden, die ein formschlüssiges
Verbinden durch Verschwenken ermöglichen.
Bevorzugt sind die Verriegelungselemente dann so beschaffen, dass diese
ausschließlich
zum Beispiel durch Verschwenken, nicht aber durch Verschieben in
einer Ebene miteinander verbunden oder wieder voneinander gelöst werden
können.
Ein Verschieben in einer Ebene birgt nämlich stets die Gefahr in sich,
dass sich durch Formschluss miteinander verbundene Paneele unerwünscht im
verlegten Zustand voneinander lösen können. Dies
ist bei solchen Verriegelungselementen nicht der Fall, die ein Verriegeln
ausschließlich
durch Verschwenken zu lassen. Solche Verriegelungselemente werden
bevorzugt an späteren
langen Seiten von Paneelen vorgesehen.
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Aus
der Unterseite dieser Platte 1 wird in einem weiteren Schritt
eine nutförmige
Ausnehmung 2 ggfs. an einer noch nicht bearbeiteten Seite
der Platte herausgefräst. 1 zeigt
eine solche Platte 1 mit der herausgefrästen Ausnehmung 2.
Die Lage der Ausnehmung 2 ist dabei so gewählt, dass
diese teilweise in die später
herauszufräsende
Feder 3 hineinreicht, die in der 1 gestrichelt
dargestellt wird. Zusätzlich
zur nutförmigen
Ausnehmung 2 wird vorteilhaft weiteres Material aus der
Platte so herausgefräst,
dass zusätzlich
Freiraum 4 für
eine Düse
geschaffen wird, die so besonders einfach möglichst nah zur Ausnehmung 2 gebracht
werden kann. Der zusätzliche
Raum bzw. Platz 4 wird so geschaffen, dass nicht solches
Material von der Platte abgetragen wird, welches für die Fertigung
des späteren
Paneels benötigt
wird.
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Anschließend wird
mit einer Düse 5 ein
Klebstoff, nämlich
ein schnell kristallisierender Reaktiv-Schmelzklebstoff in Form
einer Raupe bzw. eines Strangs, nachfolgend Klebstoffstrang 6 genannt,
in die Nut 2 geeignet dosiert gebracht. Ein geeigneter Klebstoff
ist unter der Bezeichnung Jowatherm-Reaktant® 600.70,
600.72 von der Firma Jowat AG aus D-32709 Detmold kommerziell erhältlich.
Dieser wurde verwendet.
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Durch
die vorgenannte Weise gelingt es sehr zuverlässig, den Klebstoffstrang 6 in
erwünschter Weise
mit der Unterseite der späteren
Feder 3 zu verbinden.
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Direkt
im Anschluss an die Auftragung des Klebstoffstrangs 6 wird
die Feder 3 vollständig
aus der Platte 1 gefräst.
Zugleich wird mit dem Herausfräsen
eine geeignet gewählte
Fräse 7 nicht
nur dazu genutzt, um Material aus der Platte zur Bereitstellung der
Feder 3 geeignet zu entfernen, sondern auch, um den Klebstoffstrang 6 an
einer Seite eine gewünschte Form
und zwar bevorzugt eine steile Flanke zu verleihen. Die Herstellung
gelingt so besonders kostengünstig.
Die Flanke schließt
mit der Unterseite der Platte bevorzugt einen Winkel von mehr als
60° und weniger
als 90° ein,
um zu hohen Auszugswerten zu gelangen. Besonders bevorzugt beträgt der Winkel mehr
als 70°.
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Bevorzugt
wird die Feder 3 so aus der Platte 1 herausgefräst, dass
der Klebstoffstrang zum offenen Ende der Feder hin durch eine hinreichend
hohe seitliche Begrenzung 8 gehalten wird. Die seitliche Begrenzung 8 ist
vorzugsweise höher
als die gegenüberliegende
seitliche Begrenzung der Nut bzw. Ausnehmung 2, um so besonders
guten Halt zu gewährleisten.
Bevorzugt ist die seitliche Begrenzung 8 wenigstens 0,3
mm höher
im Vergleich zur anderen Begrenzung. Der Halt des Klebstoffstrangs 6 wird
dann also nicht allein durch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem
Klebstoff und dem Basismaterial des Paneels gewährleistet.
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3 zeigt
die fertige, aus der Platte 1 herausgefräste Feder
mit dem unterhalb der Feder angebrachten Klebstoffstrang. Die Dicke
der aus HDF bestehenden Platte beträgt 6,8 mm. Im übrigen handelt
es sich bei der 3 um eine maßstabsgetreue Wiedergabe der
gefertigten Kupplungs- bzw. Verbindungselemente von zwei miteinander
verbundenen Paneelen. Das Paneel 9 umfasst eine Nut 10 mit
einem am Ende der unteren Nutflanke um 0,4 mm nach oben vorstehendendes
Verriegelungselement 11. Die Verbindungselemente 10 und 11 wurden
einstückig aus
einer 6,8 mm dicken, aus HDF bestehenden Platte herausgefräst.
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Das
Verbindungselement 11 weist eine Fläche auf, die im verbundenen
Zustand an dem Klebstoffstrang anliegt. Die aneinander anliegenden
Flächen
schließen
mit der Unterseite der Paneele einen Winkel von 80° ein. Die
gemeinsame Fläche
beträgt in
der gezeigten Richtung 0,4 mm.
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Die
obere Flanke der Nut 10 ist dicker als die untere Flanke.
So wird gewährleistet,
dass die obere Flanke während
des Verbindens und auch sonst praktisch nicht ausgelenkt wird. Dies
sichert eine stets ebene sichtbare Oberfläche des Belags, der durch die
Paneele gebildet wird.
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Die
Flanken der Nut 10 sind vorzugsweise im wesentlichen gleich
lang. Eine Feder gelangt dann besonders zuverlässig in die Nut hinein, wenn Paneele
durch Verschieben in einer Ebene miteinander verbunden werden.
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Besonderes
auffällig
bei dem in 3 gezeigten Klebstoffstrang 6 ist,
dass sämtliche
von außen
zugänglichen
Seiten geglättet
sind. Dies resultiert daher, dass erst nach Anbringung des Klebstoffs die
Formung und zugleich das vollständige
Herausfräsen
der Nut erfolgt ist. Mit dem Fräsen
der Nut sind zugleich die außen
liegenden Seiten des Klebstoffs geglättet worden. Er weist also
nicht mehr solche Rundungen auf, die vorliegen, wenn eine Klebstoff
im fließfähigen Zustand
strangsförmig
aufgetragen wird und seine Oberfläche dazu tendiert, eine Kreisform einzunehmen.
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4 verdeutlicht
den Verlauf der Auszugskraft für
die in
3 gezeigten Paneele gemessen in Newton [N] in
Abhängigkeit
von der auftretenden Fugenöffnung
gemessen in Millimeter [mm]. Der Zugversuch wurde gemäß ISO TC
24334 durchgeführt. Um
zwei Paneele voneinander zu trennen, war eine Kraft von 847 N erforderlich.
Dies ist ein Weit, der im Fall einer Nut mit zwei gleich langen
Flanken bei ansonsten gleicher Geometrie und Dimensionierung ohne
den Klebstoffstrang
6 bei weitem nicht zu erreichen war,
wie die in das Einspruchsverfahren gegen das Patent
EP 1 024 234 B1 eingeführten Beweismittel
belegen. Eine Fugenöffnung
von 0,2 mm trat bei den in
3 gezeigten
Paneelen bei einer Kraft von 766 N auf.
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Die
in 3 gezeigten Paneele lassen sich durch Verschieben
in einer Ebene miteinander verbinden. Gemeint ist das Verschieben
senkrecht zur gemeinsamen Fuge. Grundsätzlich können solche Paneele dann auch
durch Verschieben in einer Ebene wieder auseinander gezogen werden.
Letzteres ist bei einem Belag in der Regel unerwünscht, da die Paneele fest
miteinander verbunden sein sollen.
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5 zeigt
Verbindungselemente von Paneelen 9 und 10, die
nicht durch Verschieben in einer Ebene leimlos miteinander verbunden
werden können,
weil die Flanken 12 und 13 der Nut 10 sich
nicht hinreichend weit elastisch auseinander biegen lassen. Damit
die Paneele dennoch miteinander verbunden werden können, ist
die Geometrie so gestaltet, dass ein Verbinden durch Verschwenken
möglich
ist, Derartige Paneele können
dann grundsätzlich
nicht durch Verschieben (gemeint ist dabei das Auseinanderziehen
senkrecht zur gemeinsamen Fuge) in einer Ebene voneinander gelöst werden.
Dies ist im verlegten Zustand der Paneel von Vorteil, da der Zusammenhalt
der Paneele dann erwünscht
sichergestellt ist.
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Das
Verlegen gestaltet sich allerdings schwierig, wenn ausschließlich Verbindungs-
bzw. Kupplungselemente gemäß 5 bei
einem Paneel vorgesehen werden. Daher sind solche Paneele zu bevorzugen,
die an zwei sich gegenüberliegenden Seiten
mit solchen Kupplungselementen versehen sind, die ein Verbinden
durch Verschieben nicht erlauben und an den verbleibenden zwei Seiten
solche Kupplungselemente, die ein Verbinden durch Verschieben erlauben.
Zuerst werden dann Paneele untereinander an den Seiten verbunden,
die ein Verschieben nicht erlauben. Anschließend werden die weiteren Seiten
durch Verschieben miteinander verbunden. Ein Klebstoffstrang ist
nur bei solchen Kupplungselementen besonders hilfreich, die ein
Verbinden durch Verschieben erlauben. Die übrigen leimlosen Verbindungen
verriegeln ohnehin parallel zur Oberfläche des Belages aus oben genannten
Gründen
besonders zuverlässig.
Hier ist das Vorsehen eines Klebstoffstrangs im Sinne der Erfindung
also weniger wichtig.
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Aus
Kostengründen
werden daher vorteilhaft Kupplungselemente bzw. Verbindungselemente
mit einem Klebstoffstrang nur dann vorgesehen, wenn ein Verbinden
durch Verschieben in einer Ebene möglich ist. In der Regel weisen
schmale Seiten eines Paneels solche Kupplungselemente auf, die ein Verbinden
durch Verschieben erlauben. An den langen Seiten der Paneele werden
mit Vorteil aus vorgenannten Gründen
Kupplungselemente eingesetzt, die ein Verbinden durch Verschieben
in einer Ebene nicht erlauben, sondern die beispielsweise durch Verschwenken
oder aber durch Absenken miteinander verbunden werden. Aus Kostengründen wird dann
an den langen Seiten kein Klebstoffstrang im Sinne der Erfindung
vorgesehen.
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In 5 wird
ferner gezeigt, dass eine Platte mit einer Dekorschicht 14,
zum Beispiel einem Dekorpapier, sowie eine darüber befindliche transparente
Abdeckschicht 15, zum Beispiel umfassend ein Melaminharz
mit Korundpulver, versehen ist. Unterhalb der Platte ist eine Schicht 16,
zum Beispiel bestehend aus Papier, angebracht, die als Gegenzug wirkt,
damit sich die Platte nicht verzieht. Die Abdeckschicht schützt das
Dekor gegen mechanische und/oder chemische Einflüsse.