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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Verbundwerkstoff, vorzugsweise
in Form einer Tischplatte gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, eine Tischplatte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10,
sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Tischplatte gemäß Anspruch
13.
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Ein
Verbundwerkstoff der zuvor genannten Art ist bereits aus der deutschen
Patentschrift
DE 43 34
682 C1 bekannt geworden. Hier wird ein Formgegenstand beschrieben,
bei dem es sich beispielsweise um eine Tisch- oder Trägerplatte
handeln kann, wobei der Formgegenstand ein Kernelement und eine
das Kernelement umgebende Umhüllung
umfasst. Es wir weiterhin vorgeschlagen, dass die Umhüllung vorzugsweise
aus Polyurethan bestehen soll, wohingegen das Kernelement eine wabenförmige Struktur
aufweisen soll.
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Hiervon
zu unterscheiden sind Verbundwerkstoffe, die keine umgebende Umhüllung, sondern
lediglich eine Beschichtung aus Polyurethan aufweisen. Ein derartiger
Verbundwerkstoff ist bereits aus der Offenlegungsschrift
DE 19 44 833 bekannt geworden,
wobei die Beschichtung hier lediglich als Unterfüllung eines aufzubringenden
Dekormaterials dient.
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Ein
Verbundwerkstoff mit einem allseitig umhüllten Kernelement, wobei das
Kernelement eine wabenförmige
Struktur aufweist, ist jedoch insbesondere bei der Verwendung als
Tischplatte mit erheblichen Nachteilen belastet. Tischplatten werden
vorzugsweise mit Schrauben an Tischgestellen befestigt. In diesem
Zusammenhang hat sich jedoch gezeigt, dass die Schrauben nicht in
der gewünschten Weise
eine Verbindung zur Tischplatte herstellen können, da die Schrauben beispielweise
in die Wabenhohlräume
eingedreht werden.
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Es
ist leicht nachvollziehbar, dass die Schrauben demnach lediglich
in der Umhüllung
aufgenommen sind. Als Folge dessen reißen die Schrauben die Umhüllung auf,
sobald die Schrauben bzw. das angeschraubte Tischgestell auf Zug
belastet wird. Ein derartiger Verbundwerkstoff ist daher nicht für eine unproblematische
Montage geeignet.
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Hier
setzt die vorliegende Erfindung an und macht es sich zur Aufgabe
einen Verbundwerkstoff bereitzustellen, in dem Schrauben oder vergleichbare
Befestigungsmittel einen sicheren Halt finden.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch einen Verbundwerkstoff mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch, dass das Kernelement aus einem Holzwerkstoff besteht, kann
sichergestellt werden, dass einzudrehende Schrauben stets in ein
geeignetes Vollmaterial verschraubt werden. Dementsprechend kann
es nicht vorkommen, dass die Schrauben in Hohlräume eingedreht werden und keinen
Halt finden.
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In
einer preiswerten und daher vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden
Erfindung kann vorgesehen sein, dass es sich bei dem Holzwerkstoff
um eine Holzspanplatte handelt. Holzspanplatten sind als Rohmaterial
ebenfalls in nahezu beliebigen Abmessungen und im Vergleich zu Massivholz
preiswert verfügbar.
Auch hier ist eine homogene Dichteverteilung zu erwarten, so dass
einzudrehende Schrauben stets Halt finden. Selbstverständlich kann das
Kernelement auch aus Massivholz bestehen.
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Alternativ
kann weiterhin vorgesehen sein, dass es sich bei dem Holzwerkstoff
um eine MDF-Platte (mitteldichte Faserplatte), eine Sperrholzplatte
oder um eine OSB-Platte handelt. Es sind grundsätzlich auch weitere, je nach
Anwendungszweck übliche
Holzwerkstoffe als Kernelement verwendbar.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
kann vorgesehen sein, dass die Umhüllung weiterhin einen Faserwerkstoff enthält. Eine
Umhüllung
die aus einem faserverstärkten
Polyurethanwerkstoff besteht, weist eine hohe Biegesteifigkeit und
Zugfestigkeit aus. Auf diese Art und Weise können plattenförmige Verbundwerkstoffe mit
erheblichen Abmessungen hergestellt werden. Insbesondere können plattenförmige Verbundwerkstoffe
hergestellt werden, die nahezu keine Durchbiegung aufweisen.
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In
diesem Zusammenhang kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass
der Faserwerkstoff in Form von Fasermatten in der Umhüllung vorliegt. Hieraus
ergibt sich eine hohe Belastbarkeit des Verbundwerkstoffes. Alternativ
können
die Faserwerkstoffe selbstverständlich
als separate Fasern vorliegen und beispielsweise während der
Herstellung des Verbundwerkstoffes dem Polyurethan beigemischt werden.
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Es
kann weiterhin vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Umhüllung zumindest
abschnittsweise mit einer Folie ausgestattet ist. Eine Folie, im
Gegensatz zu einer aufgebrachten Dekorplatte, zeichnet sich durch
ihre elastischen Eigenschaften aus. Dementsprechend können auch
anspruchsvolle dreidimensionale Anordnungen des Verbundwerkstoffs
mit einem auf der Folie aufgebrachten Dekor versehen werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des vorliegenden erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes
kann vorgesehen sein, dass es sich bei der Folie um eine thermoplastische
Folie handelt. Eine thermoplastische Folie bietet gute Gestaltungseigenschaften
im erwärmten
Zustand. Dementsprechend können
anspruchsvolle dreidimensionale Strukturen während der Herstellung des Verbundwerkstoffes ausgestaltet
werden.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin eine Tischplatte
bereitzustellen, die eine hohe Biegesteifigkeit aufweist und unempfindlich
gegenüber
schädlichen
Umwelteinflüssen
ist, jedoch auf einfache Art und Weise mit beispielsweise einem
Tischgestell oder vergleichbaren Anbauelementen verbunden werden
kann.
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Erfindungsgemäß wird das
Problem dadurch gelöst,
dass die Tischplatte aus einem Verbundwerkstoff gemäß einem
der Ansprüche
1 bis 9 besteht. Durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes
für die
Tischplatte ergeben sich zahlreiche Vorteile. Einerseits ist eine
erfindungsgemäß ausgestaltete
Tischplatte durch die Umhüllung aus
Polyurethan relativ unempfindlich gegenüber Umwelteinflüssen, wie
beispielsweise Feuchtigkeit, Hitze oder aggressive Medien. Darüber hinaus
bietet die vollständige
Umhüllung
des Kernelements einen erheblichen Stabilitätsgewinn. Letztendlich wird
jedoch die Montage einer derartigen Tischpatte gegenüber einer
aus dem Stand der Technik bekannten Tischplatte erheblich verbessert,
da Schrauben an jeder beliebigen Stelle der Tischplatte eingeschraubt werden
können
und stets die Gewähr
besteht, dass die Schraube in einen zur Aufnahme der Schraube geeigneten
Bereich eingeschraubt werden kann. Ein weiterer Vorteil eines aus
einem massiven Holzwerkstoff ausgestalteten Kernelements besteht
darin, dass eine derartige Tischplatte ein höheres Gewicht als beispielsweise
eine Tischplatte mit einem Kernelement aus einer wabenförmigen Struktur
aufweist, wodurch die Anfälligkeit
gegenüber
Windstößen wesentlich
geringer ist. Auch im „Indoor"-Bereich können sich
Vorteile durch ein entsprechendes Gewicht der Tischplatte ergeben,
da ein Tisch mit einer erfindungsgemäßen Tischplatte nicht durch
Anstoßen verrückt werden
kann.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden erfindungsgemäßen Tischplatte
kann vorgesehen sein, dass die Umhüllung zumindest teilweise als
Abschlusskante ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme kann beispielsweise
auf eine separate Abschlusskante verzichtet werden, wodurch letztendlich
ein Produktionsschritt eingespart werden kann. Auch ergibt sich
ein wesentlich ansprechenderes Äußeres, wodurch
der Eindruck der „Einstückigkeit" der Tischplatte
verstärkt
wird. Mit einer geeigneten Oberfläche der Umhüllung können beispielsweise Steinplatten
und Mosaikmuster nachgebildet werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden erfindungsgemäßen Tischplatte kann
vorgesehen sein, dass die Folie die Abschlusskante in ihrem für den Benutzer
sichtbaren Bereich umschließt.
Auch durch diese Maßnahme
wird der Eindruck der „Einstückigkeit" der Tischplatte
optimiert. Insbesondere wenn eine Folie zur Beschichtung der Umhüllung verwendet
wird, können
die entsprechenden Motive auf der Folie aufgedruckt oder eingebracht
sein.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren
zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Tischplatte vorzuschlagen.
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Diese
Aufgabe wird vorteilhafterweise durch eine Verfahren mit Verfahrensschritten
des Anspruchs 13 gelöst.
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Die
hierauf rückbezogenen
Unteransprüche betreffen
vorteilhafte Weiterbildungen des vorgeschlagenen Verfahrens.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich
anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
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1 eine
Teilansicht auf einen als Tischplatte ausgestalteten erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff
in einer seitlichen Schnittansicht;
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2 eine
gestapelte Anordnung erfindungsgemäßer Tischplatten aus einem
erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff
in einer seitlichen Schnittansicht.
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Zunächst wird
auf 1 Bezug genommen.
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Ein
erfindungsgemäßer Verbundwerkstoff umfasst
im Wesentlichen ein Kernelement 1, sowie eine das Kernelement 1 vorzugsweise
vollständig umgebende
Umhüllung 2.
Der Verbundwerkstoff kann selbstverständlich beliebige dreidimensionale Formen
annehmen, vorteilhaft ist jedoch eine flächige Ausgestaltung.
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Erfindungsgemäß ist nunmehr
vorgesehen, dass das Kernelement 1 aus einem Holzwerkstoff
besteht, der im Gegensatz zu einer Wabenstruktur eine homogene,
zumindest nicht wabenförmige
Masseverteilung ausweist. Dementsprechend können die Schrauben an beliebigen
Stellen in den Verbundwerkstoff eingedreht werden, wobei durch die
massive Struktur des Kernelements 1 sichergestellt werden
kann, dass die Schrauben einen sicheren Halt finden.
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Als
Kernelement 1 kommt vorzugsweise ein Holzwerkstoff in Form
einer Holzspanplatten in Frage. Denkbar sind selbstverständlich auch Echtholzplatten,
wobei Holzspanplatten unter Kostengesichtspunkten sicherlich der
Vorzug zu gewähren
ist.
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Bei
der Umhüllung 2 handelt
es sich um ein Material welches zumindest teilweise aus Polyurethan
besteht. Es kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass das Polyurethan
mit einem Faserwerkstoff versetzt ist. Hier kommen beispielsweise
Naturfasern wie Hanf oder vergleichbare Werkstoffe zum Einsatz. Auch
kann vorgesehen sein, dass es sich bei dem Faserwerkstoff um Kunstfasern,
wie beispielsweise Glasfasern oder vergleichbare Werkstoffe handelt. Insgesamt
ergibt sich hieraus eine wesentlich höhere Belastbarkeit der Umhüllung 2 und
damit des Verbundwerkstoffes insgesamt. Auch ergibt sich aus einer
vollständigen
Umhüllung 2 des
Kernelements 1 eine beachtliche Erhöhung der Biegesteifigkeit und der
Belastbarkeit des Verbundwerkstoffes. Die vollständige Umhüllung 2 schützt das
eigentlich feuchtigkeitsempfindliche Kernelement 1 gegen
schädliche Witterungseinflüsse.
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Die
Oberfläche
der Umhüllung 2 kann
weiterhin mit einer thermoplastischen Folie 3 ausgestattet sein.
Es ist von Vorteil, wenn für
diese Zwecke eine thermoplastische Folie und keine starre Platte
verwendet wird, da sich hierdurch eine erhebliche Gestaltungsfreiheit
des Verbundwerkstoffes ergibt.
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Wie
bereits oben angesprochen kann der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff in vorteilhafter Weise
zur Herstellung einer Tischplatte, vorzugsweise für Garten-
oder Gastronomiemöbel
verwendet werden. Grundsätzlich
eignet sich eine aus dem Verbundwerkstoff hergestellte Tischplatte
durch ihre vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich Feuchtigkeitsbeständigkeit
und Belastbarkeit in besonderer Weise für hochbeanspruchte Möbel.
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In
diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass die Umhüllung 2 in
einem Randbereich des Verbundwerkstoffes als Abschlusskante 4 ausgestaltet
ist. Auch kann die gesamte sichtbare Oberfläche der Umhüllung 2 und damit
auch der Bereich der Abschlusskante 4 mit der Folie 3 überzogen
sein. Hierdurch ergibt sich ein besonders ansprechendes Äußeres einer
aus einem erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff
geformten Tischplatte, der den Eindruck einer Tischplatte „aus einem
Guss" erweckt. Darüber hinaus
eignet sich eine Abschlusskante 4 in vorteilhafterweise
als Zentrierelement, wenn eine Anzahl von Tischplatten aufeinander
gestapelt werden sollen.
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Einer
besondere Erwähnung
bedarf ebenfalls das Herstellungsverfahren eines erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes
anhand der Herstellung einer Tischplatte.
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Es
wird zunächst
die Folie 3 in einer geeigneten ersten Form ausgelegt und
eine erste Schicht PU (Polyurethan) -Schaum in die erste Form aufgetragen.
Der PU-Schaum kann beispielsweise während des Auftragens mit geeigneten
Fasern vermischt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Faserwerkstoff
auch in Form einer Matte eingelegt werden. Auch kann die Matte beispielsweise
zuvor mit PU-Schaum vorbehandelt worden sein. Es kann vorgesehen
sein, dass die Form mit Unterdruckeinrichtungen oder vergleichbaren
Einrichtungen ausgestattet ist, welche die Folie 3 in einer
geeigneten Position halten und fixieren können. Die Ränder der ersten Form bilden
bereits teilweise die Abschlusskante 4 aus.
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Wahlweise
kann vorgesehen sein, dass die Folie 3 nicht extern, sondern
in der ersten Form selbst ausgeformt wird. Hierzu ist die Form mit
geeigneten Heizelementen ausgestattet, wobei die Unterdruckeinrichtungen
nicht nur zum Halten der Folie 3, sondern auch als Formgebungseinrichtungen
der erwärmten
Folie 3 ausgestaltet sind. Selbstverständlich kann auch, wie oben
bereits vorgeschlagen eine vorgeformte, d.h. extern geformte Folie 3 verwendet werden.
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In
einem nächsten
Verfahrensschritt wird das Kernelement 1 eingelegt. Der
PU-Schaum ist noch in einem teilweise zähflüssigem Zustand und dringt,
für den
Fall, dass das Kernelement 1 aus Holz oder einem vergleichbar
strukturiertem Werkstoff besteht, in die Oberflächenbereich des Kernelements
ein, so dass eine vorteilhafte Verbindung zwischen dem PU-Schaum
und dem Kernelement hergestellt wird.
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In
einem nächsten
Verfahrensschritt wird die erste Form weiterhin mit PU-Schaum verfüllt, so
dass sich eine vollständig
umgebende Umhüllung 2 um das
Kernelement 1 ausbildet. Es kann weiterhin vorgesehen sein,
dass die erste Form mit einer zweiten Form verschlossen wird, so
dass sich der Verbundwerkstoff, insbesondere die Umhüllung 2 in
seiner endgültigen
Form innerhalb der beiden Formen ausbilden kann.