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Die Erfindung betrifft ein Regal mit einer winkelsteifen und winkelfesten Verbindung zwischen
Platten. Insbesondere ist die Verbindung gut dafür geeignet, Regalflächen mit dahinter liegenden
Wandflächen bzw Wandverkleidungsflächen zu verbinden.
In der Innenarchitektur gibt es insbesondere bei der Einrichtung von Büros häufig die Anforde- rung ebene Ablageflächen, wie z.B Regalbretter an einer dahinter liegenden vertikalen Wand zu befestigen. Neben praktischen Aspekten und Aspekten der Sicherheit ist dabei die optische Gestaltung von grosser Bedeutung.
Wenn das Regalbrett mit einer Traglast beaufschlagt wird, so wird über die Befestigung des
Regalbrettes ein Drehmoment in die hinter dem Regalbrett liegende und dieses tragende Wand eingeleitet.
Damit dieses Drehmoment ohne grosse Materialspannungen in die Wand eingeleitet werden kann, wird das Regalbrett im einfachsten Fall auf zwei von der Wand auskragende Konsolen ge- legt. Die Konsolen haben an der Wand die grösste Höhe da dort auch das grösste Moment auftritt.
Mit steigendem Abstand von der Wand wird die wandparallele Querschnittsfläche der Konsole niedriger.
Bei einer anderen, sehr einfachen Bauweise wird das Regalbrett zum einen an seiner Hinter- kante (die der Wand zugewandte Kante) oben gehalten, zum zweiten durch zwei auf Zug beanspruchte Abspannungen, welche einerseits am Regalbrett in einem Abstand zur Wand angreifen, andererseits an der Wand über dem Regalbrett in einem Abstand zu diesem.
Es ist möglich und wird fallweise auch gemacht, das Regalbrett selbst als frei von der Wand auskragenden Träger auszubilden (Blickrichtung horizontal, parallel zu Wand). Es gibt dafür zwei typische bekannten Bauweisen. Bei der einen hat das Regalbrett etwa die Querschnittsform eines spitzen, rechtwinkeligen Dreiecks, wobei die kurze Seite am rechten Winkel an der Wand anliegt und die lange Seite am rechten Winkel die obere Fläche des Regalbrettes bildet (das ganze Regalbrett hat damit eine "konsolenförmige" Querschnittsfläche). Bei der zweiten Bauweise hat das Regalbrett eine konstante, aber für Regalbretter ungewohnlich grosse Dicke (mehr als 4 cm). Bei beiden Bauweisen sieht das Regalbrett zumindest aus bestimmten Blickwinkeln sehr wuchtig aus.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Verbindung zwischen einem Regalbrett und einer dahinter liegenden Wandfläche bzw Wandverkleidungsfläche zu bilden, wobei es möglich sein soll, das Regalbrett möglichst dünn auszubilden, wobei keine sichtbaren Abspannelemente oder Abstützelemente erforderlich sein sollen und wobei für die Platten übliche Möbelplattenmaterialien wie insbesondere Holz, Holzspan und Holzfaser verwendbar sein sollen.
Zur Lösung der Aufgabe werden die im kennzeichnenden Test des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale vorgeschlagen. Eine der beiden miteinander zu verbindenden Platten ist aus einem Material auf Holzbasis ausgebildet und die zweite der beiden Platten aus einem wesentlich festeren und steiferen Material, beispielsweise Stahl oder Aluminium. Die beiden Platten werden entlang der gemeinsamen Berührungsfläche miteinander verklebt. Die Klebefläche ist als Steckverbindung zwischen Verzahnungen an den beiden Plattenrändern ausgebildet. Die Höhe der die Zähne bildenden Fortsätze liegt dabei parallel zu der Plattenebene aus dem weniger festen Material Das heisst für die festere Platte, dass aus ihrer Plattenebene heraus einstückig mit der Platte Zahne ragen die mit Zähnen in der Platte aus dem weniger festen Material in Eingriff liegen.
Vorzugsweise ragen aus dem festen Material zwei Zähne heraus und sie liegen beidseits der Mittenebene der zweiten, weniger festen Platte.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen, welche zwei verschiedene, vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung in einer Schnittdarstellung in Profilansicht zeigen, anschaulicher. Die Sichtseite ist jeweils rechts.
Fig. 1 Die Platte (1) ist aus dem festeren Material ausgebildet. An der hinteren Seite der weni- ger festen Platte (3) schliessen beide Platten bündig ab.
Fig. 2 Wiederum ist die Platte (1) aus dem festeren Material ausgebildet. Sie ragt an der hinte- ren Seite der weniger festen Platte (3) über diese hinaus. Die Platten schliessen also hier nicht bündig ab.
Die Platte 1, welche sehr gut als Aluminiumprofil gefertigt werden kann, ragt mit einstückig an ihr ausgebildeten Fortsätzen 2. 1, 2. 2, in Ausnehmungen in die Platte 3. Diese Ausnehmungen in der Platte 3 erstrecken sich mit gegengleicher Kontur zu den Fortsätzen 2. 1, 2. 2 an der Platte 1 von den Rändern der Platte 3 aus in diese hinein. An den jeweiligen Berührungsflächen sind die
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Platte 1 einerseits und Platte 3 andererseits miteinander verklebt.
Aus Gründen der Festigkeit und Steifigkeit gegenüber den zu übertragenden Drehmomenten ist es wichtig, die Klebeflächen zwischen den Platten 1, 3 bezüglich den Plattendicken möglichst weit aussen, also möglichst weit entfernt von den Plattenmittenebenen, anzulegen.
Aus optischen Gründen ist es vorteilhaft auf der Sichtseite der Anordnung, gemäss Fig. 1 und
Fig. 2 also jeweils auf der rechten Seite, die der Verklebung dienenden Fortsätze 2. 1 der Platte 1 durch Fortsätze 3. 1 der Platte 3 zu überdecken.
Auf der bei normaler Montageweise nicht sichtbaren Rückseite der Anordnung, kann hingegen ein Fortsatz 2. 2 der Platte 1 die äussere Schicht bilden. Da die Platte 1 aus einem festeren und stei- feren Material ist als die Platte 3, ist das statisch günstiger.
Statisch ist die Anordnung gemäss Fig. 2, entsprechend welcher der hintere Fortsatz 2. 2 an der hinteren Oberfläche der Platte 3 anliegt und selbst über dieser Oberfläche erhaben liegt am gün- stigsten. Sehr häufig ist es aber aus Gründen der Befestigung der gesamten Anordnung nicht mög- lich den Fortsatz 2. 2 über der hinteren Fläche der Platte 3 erhaben anzuordnen.
Die wesentlichen Klebeflächen sind jene, welche parallel zu den Plattenebenen liegen. Die über die Klebeflächen von einem Fortsatz zu übertragende Kraft ergibt sich aus der Division des zu übertragenden Drehmomentes durch den Mittelabstand der Klebeflächen auf der Zugseite und der
Druckseite der auf Biegung beanspruchten Platten. Die gemittelte Scherspannung der Klebefläche an einem Fortsatz ergibt sich als diese Kraft dividiert durch die jeweilige plattenparallele Klebe- fläche. Die Klebeflächen sind um den gewünschten Sicherheitsfaktor (z. B. 5) grösser zu wählen als sich aus der Rechnung mit der laut Klebstoffhersteller oder laut Versuch für die jeweilige Material- kombination höchstzulässige Scherspannung ergeben würde. Dementsprechend lang sind die
Fortsätze 2. 1, 2.2, auszubilden.
Wenn die Fortsätze zu lang ausgebildet werden, ist das mit folgenden Nachteilen verbunden:
Die Platten 1 und 3 sind in der Herstellung aufwendiger. Es wird mehr von dem relativ teuren Mate- rial der Platte 1 erforderlich. Die Fortsätze 2. 1, 2. 2, 3. 1, 3. 2 an den Platten 1 und 3 werden länger und sind daher stärker gefährdet, beim Hantieren vor dem Verkleben abzubrechen. Es wird mehr
Klebstoff erforderlich. Der Arbeitsvorgang des Klebens wird zeitaufwendiger und schwieriger.
Wenn als Material für die Platten 3 handelsübliche Holzfaserplatten mittlerer Dichte, für die
Platte 1 ein Aluminiumprofil und als Klebstoff ein handelsüblicher Epoxidharz- oder PU-Klebstoff verwendet wird, können die gemäss Fig. 1 und 2 dargestellten Ausbildungen im Massstab 1 :1 guthergestellt werden und sind für Anwendungen für Büroregale ausreichend sicher. (Die durch Ver- such ermittelten Drehmomente bei denen es zum Bruch kam liegen im Bereich von 400 bis 1000 Nm pro Laufmeter Regal. Zum Vergleich : auf die Versuchsanordnung umgerechnete in
Europa gängige Normprüflast für Büroregale liegt bei 76 Nm pro Laufmeter Regal).
Es ist vorteilhaft, wie in den Zeichnungen dargestellt, den Fortsatz 2. 1, dessen beide platten- parallelen Flächen Klebeflächen sind, deutlich kürzer auszubilden als den Fortsatz 2.2 welcher der Verbindung zur gleichen Platte 3 dient, aber nur eine plattenparallele Klebefläche aufweist. Wenn über die beiden Fortsätze 2 1,2.2 ein Drehmoment von der Platte 1 in die Platte 3 übertragen wird, übertragen die beiden Fortsätze 2. 1 und 2. 2 über ihre plattenparallelen Flächen ein Paar von gegengleichen, in einem Normalabstand zueinander wirkenden Kräften.
Damit an den platten- parallelen Klebeflächen beider Fortsätze 2. 1 und 2. 2 etwa die gleiche Scherspannung wirkt, was im Sinne einer optimalen Auslegung erforderlich ist, braucht der Fortsatz 2. 1 nur etwa halb so lang zu sein wie der Fortsatz 2. 2 (Die Nachteile die mit der Länge der Fortsätze verbunden sind wurden weiter oben schon beschrieben.)
Wenn die Klebeverbindungen auch auf Zugspannungen und nicht nur auf Scherspannungen gut belastbar ist, kann die Krafteinleitung in die Platten verbessert werden, wenn die zwischen den zu verbindenden Teilen ineinandergreifenden Fortsätze nicht wie dargestellt mit rechteckförmiger Querschnittsfläche ausgebildet sind, sondern mit trapezförmiger oder dreieckförmiger Querschnittsfläche und zwar so, dass sie sich von ihren Fusspunkten zu ihren Enden hin verjüngen.
Die wirksamen Klebeflächen liegen damit nicht parallel zu den Plattenebenen, sondern in einem spitzen Winkel dazu. Je weniger spitz dieser Winkel ist, desto mehr wird die Klebefläche nicht durch Scherspannungen belastet, sondern durch Zugspannungen. Wie sehr eine Klebeverbindung auf Zugspannungen belastbar ist, ist abhängig von den Materialien der zu verbindenden Teile und vom Klebstoff. Es sollte vor der Auslegung der Klebeverbindung getestet werden. Für Fortsätze mit
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- wie dargestellt - parallelen Flanken spricht, dass ihre Form in den Platten mit einfacheren Ausfräsungen herzustellen ist.
Aus fertigungstechnischen Gründen und aus Gründen der einfacheren Montage sollten die Fortsätze 2. 1, 2. 2 an der Platte 1 nicht scharfkantig beginnen und enden, sondern abgerundet vorgesehen werden.
Es ist vorteilhaft die Ausnehmungen in der Platte 3 etwas tiefer auszubilden als die Fortsätze 2. 1, 2. 2 an der Platte 1 hoch sind. In den entsprechenden Hohlräumen kann sich beim Zusammenfügen der Teile überschüssiger Klebstoff ansammeln ohne damit sichtbar und somit optisch störend zu werden. Die Verbindungsmethode gemäss der Erfindung ist insbesondere dann sehr vorteilhaft anzuwenden, wenn sie dazu herangezogen wird Büroregale zu bilden bei denen eine der beiden zu verbindenden Platten 3 ein Wandelement bzw. Wandverkleidungselement aus einem im Möbelbau üblichen Werkstoff auf Holzbasis ist und wenn wie in den Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt eine dazu normal stehende Platte 1 ein aus Aluminiumprofilen bestehendes Regalbrett ist.
Auf diese Weise kann die besondere Tragfähigkeit des Materials Aluminium im Vergleich mit üblicheren Möbelplattenmaterialen sehr gut dazu angewendet werden schlank und optisch leicht zu bauen.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Regal, bestehend aus mindestens einer vertikalen Platte und einer davon wegstehenden und damit verbundenen horizontalen Platte, wobei die beiden Platten miteinander verklebt sind und die Klebefläche durch in Ausnehmungen eingreifende Verzahnungen im Berüh- rungsbereich der beiden Platten gebildet wird, wobei die Höhe der die Zähne bildenden
Fortsätze parallel zu einer der beiden Plattenebenen liegt, gekennzeichnet dadurch, dass eine Platte (1) der beiden Platten (1,3) aus einem Material besteht, welches deutlich stei- fer und fester ist als das Material der zweiten Platte (3), dass sich einstückig mit der feste- ren Platte (1) zwei Fortsätze (2. 1, 2. 2) in die Ebene der zweiten Platte (3) erstrecken, und dass die beiden Fortsätze (2.1, 2.2) beidseits der Mittenebene der zweiten Platte (3) liegen.