DE102009041297A1

DE102009041297A1 - Belag aus mechanisch miteinander verbindbaren Elementen und ein Verfahren zur Herstellung von Elementen

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Publication number: DE102009041297A1
Application number: DE102009041297A
Authority: DE
Inventors: Guido Schulte
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2011-03-24
Anticipated expiration: 2029-09-16
Also published as: US20120174521A1; WO2011032540A3; WO2011032540A2; CN102498251B; EP2478168B1; US8635829B2; CN102498251A; EP2478168A2; DE102009041297B4

Abstract

Belag aus mechanisch miteinander verbindbaren Elementen, wobei mindestens eines der Elemente ein Paneel (1, 2) ist mit folgenden Merkmalen: a) die Elemente (1, 2, 2a, 2b) besitzen an ihren gegenüberliegenden Seiten (6) eine zueinander korrespondierende Profilierung, mittels welcher benachbarte Elemente (1, 2) mittels einer im Wesentlichen vertikalen oder schwenkenden Fügebewegung in horizontaler Richtung und vertikaler Richtung miteinander verriegelbar sind, b) die Verriegelung ist durch zumindest ein Federelement (11) bewirkbar, das an einem der Elemente (1, 2) angelenkt ist und bei der Fügebewegung hinter eine sich im Wesentlichen in horizontale Richtung erstreckende Verriegelungskante (17) des anderen Elements (1) verschwenkbar ist, c) das Federelement (11) gleitet beim Fügen benachbarter Elemente (1, 2) auf einer der Verriegelungskante (17) gegenüberliegenden Stützfläche (19) des benachbarten Elements (1) ab, wobei die Stützfläche (19) zur Verriegelungskante (17) weisend gegenüber einer Verlegeebene (V) geneigt ist und eine horizontale Verlagerung des Federelements (11) hinter die Verriegelungskante (17) bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Belag aus mechanisch miteinander verbindbaren Elementen und ein Verfahren zur Herstellung von Elementen.
Wand-, Decken- und Bodenbeläge wie z. B. Fertigparkett, Holzböden oder Laminatfußböden, bestehen aus mehreren Reihen von in ihrer Konfiguration vorliegend rechteckigen Paneelen. Konventionell besitzen die Paneele auf einer Längsseite und auf einer Kopfseite durchgehende Nuten und auf der jeweils gegenüberliegenden Längsseite bzw. Kopfseite durchgehende Federn, die an die Nuten formschlüssig angepasst sind. Durch die Verbindung von Nut und Feder werden die Paneele verlegt, wobei die Paneele zweier benachbarter Reihen versetzt zueinander angeordnet werden.
Es ist bekannt, an den Nuten und Federn mechanische Verriegelungsmittel auszubilden, welche bei in einem Fußbodenbelag benachbarten Paneelen miteinander in rastenden Eingriff gelangen. Hierdurch soll eine Fugenbildung im verlegten Fußbodenbelag durch Dehnungs- oder Schrumpfungsvorgänge vermieden werden. An die Nut und Feder der Paneele sind aneinander angepasste Verriegelungselemente in Form von Vertiefungen, Ausnehmungen oder Vorsprüngen ausgebildet, um verbundene Fußbodenpaneele in der zusammengefügten Lage leimlos zu halten. In der Regel werden die Paneele entlang ihrer Längsseiten ineinander gedreht oder geklickt und anschließend seitlich verschoben, so dass Verriegelungsleisten an den Kopfseiten in Eingriff gelangen. Um dieses zu erleichtern, können von der gegenüberliegenden Kopfseite her leichte Hammerschläge unter Zuhilfenahme eines Schlagklotzes angewandt werden. Hierbei besteht die Gefahr, dass es selbst bei sorgfältigstem Arbeiten zu Schäden an den Fußbodenpaneelen kommen kann.
Es gibt auch Lösungen, bei denen die aneinander stoßenden Kopfseiten nicht durch Hammerschläge miteinander verriegelt werden müssen, sondern durch verschiebbare Federelemente. Ein Beispiel hierfür ist der in der DE 20 2007 018 662 U1 beschriebene Bodenbelag, bei welchem identisch ausgebildete Paneele durch eine im Wesentlichen vertikale Fügebewegung in horizontaler und vertikaler Richtung miteinander verriegelt werden können, wobei die Verriegelung in vertikaler Richtung durch zumindest ein in horizontaler Richtung bewegbares, einstückig aus dem Kern an einer Seitenkante herausgebildetes Federelement bewirkbar ist, das bei der Fügebewegung hinter eine sich im Wesentlichen in horizontale Richtung erstreckende Verriegelungskante einschnappt. Das mindestens eine Federelement ist in Richtung der Oberseite und in Richtung der gegenüberliegenden Seitenkante gegenüber dem Kern frei und in seiner Seitenkante an mindestens einem der beiden Enden mit dem Kern verbunden. Es wird als nachteilig angesehen, dass das Federelement zum Verriegeln zunächst mit einer horizontal wirkenden Kraft beaufschlagt werden muss, um das Federelement zurückzudrücken, bevor sich die aufgebaute Federspannung entlädt und das Federelement hinter die Verriegelungsleiste schnappt. Ähnlich verhält es sich bei den in der EP 1 350 904 A2 beschriebenen Fußbodendielen, bei welchen die Feder, die an einer Stirnseite eines Fußbodenelements angebracht werden muss, zunächst zurückgedrückt werden muss, bevor sie in eine zur Verriegelung vorgegebene Aufnahme einschnappen kann. In jedem Fall muss ein hinreichend großer Freiraum hinter der Feder vorhanden sein, damit die Feder vor dem Einschnappen zurückgedrückt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Belag aus mechanisch miteinander verbindbaren Elementen aufzuzeigen, welcher sich mit geringem Kraftaufwand sicher verriegeln lässt. Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung von Elementen für einen solchen Belag aufgezeigt werden.
Der gegenständliche Teil dieser Aufgabe ist bei einem Belag mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Der verfahrensmäßige Teil dieser Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Maßnahmen der Patentansprüche 19 oder 20 gelöst.
Der erfindungsgemäße Belag umfasst mechanisch miteinander verbindbare Elemente, wobei mindestens eines der Elemente ein Paneel ist. Die Erfindung beinhaltet die Möglichkeit, dass eines der Elemente als Paneel und das weitere Element als Rahmenbauteil für eine Rahmenkonstruktion beispielsweise für Doppelböden ausgeführt ist. Die nachfolgende Beschreibung der Erfindung bezieht sich auf eine Ausführung, bei welcher die zu verbindenden Elemente Paneele sind.
Die Elemente besitzen an ihren gegenüberliegenden Seiten eine zueinander korrespondierende Profilierung, mittels welcher benachbarte Elemente mittels einer im Wesentlichen vertikalen oder schwenkenden Fügebewegung in horizontaler Richtung und vertikaler Richtung miteinander verriegelbar sind. Bei den erfindungsgemäßen Elementen ist es möglich, das anzulegende Element abzuschwenken oder abzuklappen. Ebenso ist es möglich, die Elemente durch eine im Wesentlichen oder auch ausschließlich vertikale Bewegung miteinander zu verriegeln. Die gegenüberliegenden, mit einer korrespondierenden. Profilierung im Sinne der vorliegenden Erfindung versehenen Seiten sind insbesondere Kopfseiten der Elemente. Die Profilierung kann prinzipiell an allen Seiten, also den Kopfseiten und den Längsseiten, der im Wesentlichen rechteckigen Elemente vorgesehen sein.
Bei der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verriegelung durch zumindest ein Federelement bewirkbar ist, das an einem der Elemente angelenkt ist und bei der Fügebewegung hinter eine sich im Wesentlichen in horizontale Richtung erstreckende Verriegelungskante des anderen Elements verschwenkbar ist. Dadurch, dass sich die Verriegelungskante im Wesentlichen in horizontale Richtung erstreckt, werden die beiden Elemente gegen Verlagerung in vertikaler Richtung, d. h. senkrecht zur Verlegeebene, gesichert. An den Elementen können zusätzliche Verriegelungsleisten vorgesehen sein, um zusätzlich zu der Verriegelung in vertikaler Richtung auch die Verriegelung in der Verlegeebene zu bewirken.
Beim Fügen der benachbarten Elemente gleitet das Federelement auf einer der Verriegelungskante gegenüberliegenden Stützfläche des benachbarten Elements ab. Die Stützfläche ist gegenüber der Verlegeebene geneigt und weist zur Verriegelungskante. Durch die Neigung der Stützfläche gleitet ein freies unteres Ende des Federelements von einem höher gelegenen Bereich der Stützfläche auf einen tiefer liegenden, d. h. in größerem Abstand zu einer Oberseite des Elements liegenden, Bereich mit der Folge, dass sich in Abhängigkeit von der Neigung eine horizontale Verlagerung des Federelements einstellt. Je kleiner die Neigung ist, desto größer ist die horizontale Verlagerung. Die Neigung ist so auf die Kontur des Federelements abgestimmt, dass dieses im Wesentlichen spielfrei hinter die Verriegelungskante greift und auf diese Weise die Elemente miteinander verhakt bzw. verriegelt. Die Neigung liegt in einem Bereich von 10° bis 60°, insbesondere in einem Bereich von 15° bis 30°, gegenüber der Verlegeebene.
Das erfindungsgemäß ausgestaltete Federelement muss zur Verriegelung also nicht zunächst eine Federkraft überwinden in dem Sinne, dass das Federelement von der benachbarten Seite des Elements zurückgedrückt wird. Es wird vielmehr ausschließlich in Richtung des benachbarten Elements verlagert. Das Federelement schnappt also nicht unter dem Einfluss einer Federkraft hinter die Verriegelungskante, sondern wird zwangsgeführt hinter die Verriegelungskante gedrängt. Das hat den Vorteil, dass kein übergroßer Freiraum auf der dem Kern des Elements zugewandten Rückseite des Federelements erforderlich ist, da das Federelement beim Verriegeln nur in eine Richtung verlagert wird und durch die Verriegelungskante nicht in Richtung des Freiraums gedrückt wird. Die Verlagerung des Federelements erfolgt also ausschließlich in Richtung des benachbarten Elements. Der Zerspanungsaufwand auf der rückwärtigen Seite des Federelements ist dadurch geringer. Der Materialverlust und die Bearbeitungskosten können reduziert werden.
Das Federelement ist in der Verriegelungsposition zwischen der Verriegelungskante und der Stützfläche klemmgehaltert. Das Federelement kann sich nicht selbsttätig wieder zurückbewegen, da es sich an der Stützfläche abstützt. Vorzugsweise befindet sich das Federelement in einem Zustand der Selbsthemmung, der durch die Reibung des freien Endes des Federelements auf der Stützfläche und die Klemmung hinter der Verriegelungskante gegeben ist. Dadurch kann das Federelement nicht ohne eine fremde Kraft zurück in seine Ausgangsposition gelangen, so dass die Elemente sicher in der Verriegelungsposition, d. h. in der Verlegeebene, gehalten sind. Zusätzlich kann an dem Federelement und/oder bevorzugt an der Stützfläche eine die Reibung erhöhende Profilierung vorhanden sein. Anstelle einer Profilierung kann auch eine definierte Raststelle an der Stützfläche ausgebildet sein, in welche das Federelement eingreift oder welche in der Verriegelungsposition hintergriffen wird, damit das Federelement nicht von alleine aus der Verriegelungsposition rutschen kann. Bei einer erhabenen Raststelle, hinter welche das Federelement greifen soll, muss unmittelbar vor dem Überwinden der Raststelle etwas mehr Kraft aufgebracht werden. Bei einer vertieften Raststelle muss die Stützfläche bis zur Raststelle gewissermaßen rampenartig ansteigen, um sich schließlich in der Raststelle zu erweitern. Bis zum Einschnappen des Federelements in diese Raststelle ist der Kraftanstieg daher eher kontinuierlich. In jedem Fall wird durch eine definierte Raststelle, also einen bestimmten Druckpunkt, beim Verlegen oder Montieren der Elemente eine haptische und gegebenenfalls auch akustische Rückmeldung an den Monteur gegeben, die bestätigt, dass die Elemente verriegelt sind. Das vereinfacht die Montage. Bevorzugt ist das Federelement nur an seinem der Oberseite der Elemente benachbarten Ende mit dem Element verbunden. Das von der Oberseite weg weisende untere, freie Ende des Federelements ist dementsprechend nicht mit dem Element verbunden und um eine horizontale Schwenkachse, die sich am oberen Ende des Federelements befindet, verschwenkbar. Hierzu ist hinter dem Federelement ein Freiraum vorhanden, der bezogen auf die Oberseite des Fußbodenelements rechtwinklig oder schräg verlaufen kann.
Es ist im Rahmen der Erfindung möglich, das Federelement als einstückigen Bestandteil des Elements auszugestalten. Das bedeutet, dass das Federelement aus dem Kern des Elements herausgearbeitet worden ist. Dies ist durch einen Freiraum auf der rückwärtigen Seite des Federelements möglich und ein entsprechend freigelegtes unteres, freies Ende des Federelements.
Wenn die Anbindung des Federelements an seinem oberen Ende nicht zu dick ist, verhält sich das Federelement im Bereich des oberen Endes gelenkig, während das untere, freie Ende einen entsprechenden Vorsprung aufweist, der hinter die Verriegelungskante greift. Das untere Ende des Federelements ist daher zumindest bereichsweise dicker als das obere Ende des Federelements, insbesondere dicker als ein Gelenkbereich zwischen dem Federelement und dem Element. Die Dicke bezeichnet die Erstreckung in der Verlegeebene in Richtung zur komplementären Profilierung des benachbarten Elements.
Um die Gelenkigkeit des Federelements zu verbessern, ist es von Vorteil, auf der Seite des Federelements, zu der es gebogen wird, wenigstens eine Quetschfuge vorzusehen. Die Quetschfuge wird beim Abwinkeln des Federelements kleiner. Spannungsspitzen werden durch die Quetschfuge abgebaut und das Federelement bricht bei einer einstückigen Ausführung nicht ab. Es ist denkbar, mehrere parallel zueinander angeordnete Quetschfugen vorzusehen, welche die Verformbarkeit des Federelements weiter erhöhen.
Es ist möglich, die Quetschfugen mit einem elastischen Werkstoff zu füllen, der eine größere Elastizität besitzt als das Federelement. Bei dem elastischen Werkstoff kann es sich um einen Klebstoff, beispielsweise Hot-Melt-Klebstoff, oder auch um ein Elastomer, vorzugsweise um ein Reaktivmaterial auf Polyurethan-, Acryl-, Kautschuk- oder Silikonbasis handeln. Alle diese Materialien sind als Reaktivklebstoffe oder Vergussmaterialien mit hohen Elastizitäten und/oder Dehnungen bekannt. Durch Verwendung flexibler Werkstoffe wird selbst bei einem Bruch des Federelements sicherstellt, dass das Federelement im Gelenkbereich mit dem Element verbunden bleibt und sich nicht von dem Element löst. Dies ermöglicht auch ein mehrfaches Aufnehmen und Ablegen der Elemente, ohne dass die Verriegelungsfunktion beeinträchtigt wird. Der elastische Werkstoff ist daher insbesondere ein Hot-Melt.
Vorteilhaft kann auch der rückwärtige Freiraum hinter dem Federelement zumindest bereichsweise gefüllt sein, und zwar derart, dass der Klebstoff, das Elastomer oder der Reaktivklebstoff das Federelement mit dem Kern verbindet. Die Füllung der Quetschfuge kann zusätzlich oder alternativ zur Füllung im Freiraum vorgesehen sein und ebenfalls aus einem der oben genannten Elastomere, aus Klebstoffen, Reaktivklebstoffen oder Hot-Melts bestehen. Die Füllung im Freiraum gewährleistet eine sicherere Verbindung des Federelements mit dem Element, insbesondere für den Fall, dass bei dem einstückig aus dem Kern herausgearbeiteten Federelement ein Bruch im Bereich der Quetschfuge auftritt. Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, das Federelement als separates Bauteil herzustellen, das in einem eigenen Arbeitsschritt an dem Element befestigt wird. Die Befestigung kann kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder durch Kleben erfolgen. Insbesondere die Befestigung mittels eines Klebers hat den Vorteil, dass durch die Klebestelle zugleich ein Gelenk zwischen dem Element und dem Federelement gebildet werden kann.
Es ist auch denkbar, bei einer formschlüssigen Fixierung des Federelements einen Fuß vorzusehen, der in einer Ausnehmung des Elements gehalten ist.
Dieser Fuß kann sich insbesondere in einer sich in der Verlegeebene erstreckenden Ausnehmung befinden. Der Fuß kann als Klemmleiste oder Klemmstift ausgeführt sein, je nachdem, wie breit das Federelement ist. Zwischen dem Fuß und dem Federelement kann eine Engstelle vorhanden sein, um ein Gelenk zu bilden. Wenn der Fuß und das Federelement separate Bauteile sind, ist es wiederum denkbar, das Gelenk aus einem elastischen Klebstoff, einem Elastomer, einem Reaktivklebstoff oder Hot-Melt zu bilden, das sich zwischen dem Federelement und dem Fuß befindet. Bei einem Klebstoff handelt es sich vorzugsweise wiederum um ein Hot-Melt.
Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, das Federelement als separates Bauteil beispielsweise aus einem Kunststoff im Spritzgussverfahren herzustellen, wobei das Federelement in diesem Fall individuell mit unterschiedlichen Wandstärken konfiguriert werden kann, so dass durch den Spritzgussvorgang beispielsweise Filmgelenke realisiert werden können, die eine leichte Verlagerung des Federelements gegenüber dem Fuß des Federelements ermöglichen. Alternativ ist auch der Einsatz von im Extrusionsverfahren oder im Co-Extrusionsverfahren hergestellten Kunststoffen denkbar. Die Wahl des Herstellungsverfahrens ist dabei unter anderem abhängig von der gewählten Geometrie, der Wandstärke und der Materialzusammensetzung des Federelements.
Es ist zwar theoretisch möglich, bei einem rein vertikalen Ablegen eines Elements nur ein einziges verschwenkbares, leistenartiges Federelement vorzusehen, es wird jedoch als zweckmäßig erachtet, wenn an einer Seite eines Elements mehrere unabhängig voneinander verschwenkbare Federelemente angeordnet sind. In diesem Fall ist nämlich nicht nur das im Wesentlichen vertikale Ablegen des Elements möglich, sondern auch das klemmungsfreie Abwinkeln oder Abklappen der Elemente, bei welchen beispielsweise im Kopfseitenbereich zunächst eine Ecke der Kopfseiten miteinander in Eingriff gelangen und dann durch weiteres Abklappen des anzulegenden Elements letztlich beide Kopfseiten parallel zueinander verlaufen und vollständig miteinander in Eingriff stehen. Da es bei einem einzigen langen Federelement zu einer ungleichmäßigen Belastung während des Abklappens kommen würde und damit zu Spannungen innerhalb des Federelements, ist es zweckmäßig, mehrere einzelne Federelemente vorzusehen, die zeitlich zueinander versetzt betätigt werden. Dabei können die Federelemente aneinander angrenzend oder voneinander beabstandet angeordnet sein. Vorteilhafterweise ist mehr als ein Federelement pro Seite angeordnet. Es ist auch denkbar, Federelemente unterschiedlicher Elastizitäten an einer Seite anzuordnen, wodurch ein gestufter Einrastvorgang ermöglicht wird. Die Federelemente können daher auch durchaus im Abstand zueinander angeordnet sein. Bei einer einteiligen Ausbildung der Federelemente zusammen mit dem Element ist es möglich, mehrere Schlitze in den Federelementen auszubilden, damit diese beim Abklappen der Reihe nach betätigt werden können.
Es besteht die Möglichkeit, einander benachbarte Federelemente zueinander relativ beweglich miteinander zu verbinden. Als Verbindungsmittel kann ein elastisches Bauelement dienen, wie z. B. ein elastischer Klebstoff, wie er auch in der Quetschfuge oder in dem rückwärtigen Freiraum zum Einsatz kommt. Die elastische Verbindung ermöglicht es, die Federelemente kleiner zu gestalten, ohne dass die Gefahr besteht, dass sich ein einzelnes Federelement von dem Element bei Beschädigung löst. Der Gestaltungsspielraum ist grundsätzlich größer, wenn die Federelemente zusätzlich klebetechnisch mit dem Element verbunden sind.
In vorteilhafter Weiterbildung weist das die Verriegelungskante aufweisende Element eine unter das das Federelement tragende Element greifende Verriegelungsleiste auf. Diese Verriegelungsleiste ist geeignet, die benachbarten Elemente gegen Zugbelastungen in einer Verlegeebene zu sichern. Durch die zusätzliche Verriegelungsleiste werden ausschließlich horizontale Zugkräfte aufgenommen, also Zugbelastungen in der Verlegeebene. Dadurch wird sichergestellt, dass an der Oberseite kein Fügespalt verbleibt. Das Eintreten von Flüssigkeit und Verschmutzungen in etwaige Spalten wird verhindert.
Die Verriegelungsleiste kann insbesondere bei Wandbelägen auch dazu dienen, an einer Unterkonstruktion, insbesondere einer wandseitigen Unterkonstruktion, befestigt zu werden. Zum Beispiel kann die Verriegelungsleiste durch ein Befestigungsmittel in Form eines Clips an der Unterkonstruktion befestigt werden. Denkbar ist auch, die Verriegelungsleiste unmittelbar anzuschrauben, anzunageln oder anzuheften, d. h. ohne zusätzlichen Clip zu fixieren.
Der Werkstoff für das Federelement kann sowohl ein Holzwerkstoff sein, d. h. es kann sich um Holz oder um einen Holzfasern enthaltenden Werkstoff handeln oder um einen Werkstoff, der aus Holz als Basismaterial hergestellt ist, wie beispielsweise Flüssigholz. Metall und Metalllegierungen kommen für die Federelemente ebenso infrage wie Verbundwerkstoffe. Der Einsatz von Mischkunststoffen ist ebenso möglich wie die Verwendung von Werkstoffen auf Basis thermoplastischer oder duroplastischer Kunststoffe. Das Federelement kann auch aus einem faserverstärkten Kunststoff bestehen.
Der Erfindungsgedanke ist auf alle Bodensysteme und Wandsysteme anwendbar, bei denen ein Oberbelag auf einem Träger, bei welchem es sich insbesondere um eine Holzwerkstoffplatte, wie z. B. eine MDF- oder Spanplatte, handelt, angeordnet ist, wie beispielsweise Echtholzbeläge, Laminat, Träger mit lackierten Oberflächen als Oberbelag, Linoleum, Kork auf Trägerplatten etc. Die Deckschicht kann insbesondere aus einem Dekorpapier mit Overlay bestehen, welches die Optik der Elemente bestimmt. Bei einem Fußbodenbelag kann es sich somit um einen Parkettboden, einen Fertigparkettboden, einen Echtholzboden oder um einen Laminatfußboden handeln. Ebenso eignen sich Elemente aus massiven Materialien wie beispielsweise Holzdielen, Holzelemente, gegossene Formplatten aus Plastik, Kunststoffen, Formteilen oder Gipsplatten. Der Erfindungsgedanke betrifft nicht nur das Verbinden von Elementen, sondern es ist, wie eingangs erwähnt, auch denkbar, ein Element als Rahmenbauteil für Rahmenböden oder Doppelböden auszuführen. Bei einer solchen Anwendung ist eines der zu verbindenden Elemente als Paneel und ein zweites Element als Rahmenbauteil konfiguriert.
Das Paneel wird beim Zusammenbau in die aus einem oder mehreren Rahmenbauteilen bestehende Rahmenkonstruktion abgelegt und mit seinen Kopf- und/oder Längsseiten eingerastet.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Elements, bei welchem ein Freiraum hinter dem Federelement zur Befestigung des Federelements genutzt wird. Das Verfahren zur Herstellung eines Elements, insbesondere eines Paneels sieht folgende Schritte vor:

a) Ausformen des Federelements an dem Element durch Einbringen eines Freiraums auf einer Rückseite des Federelements;
b) zumindest teilweises Füllen des Freiraums mit einem elastischen Werkstoff, der sich von der Rückseite des Freiraums zum Kern des Elements erstreckt, um das Federelement mit dem Kern zu verbinden;
c) Trennen des Federelements von dem Element, so dass es nur von dem elastischen Werkstoff an dem Kern gehalten ist.

Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass zunächst das einstückig mit dem Element, insbesondere mit einem Paneel verbundene Federelement mit hoher Präzision aus dem Vollen, d. h. aus dem Kern, herausgearbeitet werden kann. Die Position des Federelements bleibt auch dann erhalten, wenn der elastische Werkstoff in den Freiraum eingebracht wird. Bei dem elastischen Werkstoff handelt es sich insbesondere um einen Klebstoff, der vorzugsweise schnell aushärtet, selbstverständlich ohne dabei spröde zu werden. Vorzugsweise wird hierfür ein Reaktivklebstoff auf Ein- oder Zwei-Komponenten-Basis eingesetzt. Im dritten Schritt kann das noch einteilig mit dem Element ausgebildete Federelement durch einen Trennvorgang von dem Element separiert werden.
Alternativ hierzu kann eine Befestigung des Federelements auch oberhalb des Federelements am Kern des Elements erfolgen. Das Verfahren hierzu umfasst folgende Schritte:

a) Ausformen des Federelements durch Einbringen einer Quetschfuge in Form einer Einkerbung, die im Abstand zur Oberseite des Elements und oberhalb des Federelements verläuft;
b) zumindest teilweises Füllen der Quetschfuge mit einem elastischen Werkstoff, der sich von einer Oberseite des Federelements zum Kern des Paneels erstreckt, um das Federelement mit dem Kern des Elements zu verbinden;
c) Trennen des Federelements vom Element durch Einbringen eines Freiraums auf einer Rückseite des Federelements, so dass es nur von dem elastischen Werkstoff an dem Kern gehalten ist.

Die Lage des Federelements ändert sich bei beiden Verfahren nicht, da es durch den elastischen Werkstoff mit dem Kern verbunden bleibt. Der Trennschnitt erfolgt daher nur dort, wo das Federelement ursprünglich einstückig mit dem Element verbunden war. Das Federelement ist nun ein separates Bauteil, das formgebend aus dem Element herausgearbeitet worden ist und über lagefixierende Mittel in seiner Ausgangslage verbleibt.
Diese Verfahren sind wesentlich genauer, als Federelemente separat herzustellen und über geeignete Positionierhilfen klebetechnisch mit dem Element zu verbinden. Es können engere Fertigungstoleranzen und höhere Qualitätsstandards eingehalten werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen zur Verbindung zweier Elemente in Form von Paneelen näher erläutert. Natürlich sind die gezeigten Verbindungen ohne Weiteres auf die Verbindung zwischen einem Rahmenbauteil einer Rahmenkonstruktion und einem Paneel übertragbar. Es zeigen:
1 bis 3 jeweils einen Querschnitt durch den Verbindungsbereich zweier benachbarter Elemente in unterschiedlichen Montagestellungen, wobei 1 die noch unverriegelte Position zeigt und 3 die Verriegelungsposition darstellt;
4 und 5 jeweils einen Querschnitt durch den Verbindungsbereich zweier benachbarter Elemente in unterschiedlichen Montagestellungen unter Verwendung einer weiteren Ausführungsform eines Federelements;
6 und 7 jeweils einen Querschnitt durch den Verbindungsbereich zweier benachbarter Elemente in unterschiedlichen Montagestellungen unter Verwendung einer weiteren Ausführungsform eines Federelements und
8 und 9 jeweils einen Querschnitt durch den Verbindungsbereich zweier benachbarter Elemente in unterschiedlichen Montagestellungen unter Verwendung einer weiteren Ausführungsform eines Federelements.
1 zeigt einen Querschnitt durch zwei Elemente 1, 2 in Form von Paneelen. Es kann sich hierbei um einen längsseitigen oder kopfseitigen Querschnitt der Elemente 1, 2 handeln. Die Elemente 1, 2 sind identisch konfiguriert, so dass die Elemente 1, 2 zu einem Fußbodenbelag zusammengesetzt werden können. 1 zeigt zwei benachbarte Elemente 1, 2 vor der Verriegelung. Hierbei zeigt die Darstellung links ein erstes Element 1 und rechts ein zweites Element 2, welches dafür vorgesehen ist, mit dem ersten Element 1 verbunden zu werden. Das erste Element 1 weist eine Verriegelungsleiste 3 auf und das zweite Element 2 einen nach unten offenen Kuppelkanal 4 und einen sich hieran anschließenden, nach unten gerichteten endseitigen Kuppelwulst 5. Die Verriegelungsleiste 3 des ersten Elements 1 steht gegenüber einer Kopfseite, die bei diesem Ausführungsbeispiel nur als Seite 6 bezeichnet wird, vor. Das Element 2 wird so gegenüber Element 1 angeordnet, dass beim Absenken in Pfeilrichtung P der Kuppelwulst 5 des zweiten Elements 2 mit dem Kuppelkanal 7 der Verriegelungsleiste 3 und der Kuppelkanal 4 des zweiten Elements 2 mit dem Kuppelwulst 8 der Verriegelungsleiste 3 in Eingriff gelangt. Dieser Bereich der Elemente 1, 2 dient im Wesentlichen zur Lageorientierung in horizontaler Ebene, wobei horizontal im Kontext der Erfindung der Verlegeebene V entspricht, die mit den zueinander parallelen Oberseiten 9 und Unterseiten 10 der Elemente 1, 2 zusammenfällt.
Wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Profilierung ist jedoch ein Federelement 11. Das Federelement 11 ist eine im Wesentlichen nach unten, d. h. von der Oberseite 9 weg, gerichtete Zunge, die durch einen im Querschnitt rechteckig ausgebildeten Freiraum 12 zum Kern 15 des Elements 2 gebildet ist. Das Federelement 11 ist mit einem oberen Ende 13 mit dem Element 2 verbunden. Es ist zu erkennen, dass auf der dem Freiraum 12 abgewandten Seite eine Quetschfuge 14 als schmale Einkerbung angeordnet ist. Wie anhand der 2 und 3 zu erkennen ist, dient die Quetschfuge 14 dazu, verkleinert werden, wenn das Federelement 11 in horizontale Richtung, d. h. zur Seite 6 des anderen Elements 1 hin, verlagert wird. Die Quetschfuge 14 ist eine die Dicke des Federelements 11 reduzierende Einschnürung, die dazu dient, das obere Ende 13 des Federelements 11 gegenüber dem Kern 15 beweglich zu gestalten.
Ein weiteres wesentliches Element des Federelements 11 ist ein Vorsprung 16, der zum anderen Element 1 weist und dafür vorgesehen ist, hinter eine Verriegelungskante 17 des anderen Elements 1 zu greifen. In dem anderen Element 1 ist hierzu eine Nut 18 vorgesehen, welche den Vorsprung 16 aufnehmen kann.
In die Nut 18 bzw. eine untere Nutwange der Nut 18 mündet darüber hinaus eine Stützfläche 19, an welcher sich das untere freie Ende 20 des Federelements 11 abstützt. Die Stützfläche 19 ist gegenüber der Verlegeebene V, d. h. gegenüber der Horizontalen, geneigt. Die Stützfläche 19 ist hier eine Gerade mit einer Steigung um ca. 20° gegenüber der Verlegeebene V. Die Stützfläche 19 kann aber auch eine konkave Krümmung aufweisen. Darüber hinaus weist die Stützfläche 19 in dieser Ausführung eine vertiefte Raststelle 29 in Form einer Nut auf.
Das Federelement 11 hat bei einer Verlagerung in Richtung des Pfeils P, d. h. beim Absenken des Elements 2, nur die Möglichkeit, entsprechend der Neigung der Stützfläche 19 auf dieser abzugleiten. Dabei verbiegt sich das Federelement 11 im Bereich der Quetschfuge 14, so dass der Vorsprung 16 hinter die Verriegelungskante 17 geführt wird.
2 zeigt das Federelement 11 in einer Zwischenposition, bevor es die in 3 dargestellte Endposition erreicht. In der Endposition befinden sich die beiden Oberseiten 9 der Elemente 1, 2 in der gleichen Horizontalebene. Es besteht kein Versatz mehr. Es ist zu erkennen, dass das rechte Element 2 nicht weiter abgesenkt werden kann. Es stützt sich auf einer Konsole 21 des ersten Elements 1 ab, die sich noch oberhalb der Verriegelungskante 17 befindet. Diese Konsole 21 ist relativ nah an der Oberseite 9 angeordnet, so dass eine auf das in der Bildebene rechte Element 2 ausgeübte Kraft auf möglichst kurzem Weg in das linke Element 1 eingeleitet wird. Dadurch wird ein etwaiger Höhenversatz minimiert.
Ferner ist anhand der 3 zu erkennen, dass sich in der Verriegelungsposition der Kuppelwulst 5 nahezu vollständig hinter dem Kuppelwulst 8 der Verriegelungsleiste 3 befindet, so dass eine sichere Arretierung in Horizontalrichtung gegeben ist.
Die Stützfläche 19 ist so konfiguriert, dass das Ende 20 des Federelements 11 beim Verriegeln in die vertiefte Raststelle 29 geführt wird und dort einrasten kann. Es kommt zu einer Lagefixierung des Federelements 11 in der vertieften Raststelle 29 und damit zu einer sicheren Klemmung des Vorsprungs 16 hinter der Verriegelungskante 17.
Die obere Nutwange 22 der Nut 18, die in der Verriegelungskante 17 endet, verläuft in der Verlegeebene V, d. h. in Horizontalrichtung. Auch eine Rastfläche 23 an dem Vorsprung 16 des Federelements 11 verläuft in der Verriegelungsposition horizontal, d. h. in der Verlegeebene V. Wird nun eine vertikale Kraft auf das in der Bildebene linke Element 1 ausgeübt, kann über diese Rastfläche 23 eine hinreichende Abstützkraft in das Federelement 11 eingeleitet werden, welche sich auf das rechte Element 2 überträgt.
Die Ausführungsform der 4 unterscheidet sich von derjenigen der 1 dadurch, dass ein Federelement 11a zum Einsatz kommt, das nicht einteilig aus dem Element 2a hergestellt worden ist, sondern in einem separaten Fertigungsschritt dort eingefügt worden ist. Die Funktionsweise ist als solche nahezu identisch zu derjenigen der 1 bis 3, so dass auf die vorstehenden Erläuterungen und die dort bereits eingeführten Bezugszeichen Bezug genommen wird. Im Unterschied zu den 1 bis 3 weist die Stützfläche 19 hier eine erhabene Raststelle 30 auf. Das Ende 20 des Federelements 11a wird während des Verriegelns über die Raststelle 30 gedrückt und kommt hinter der Raststelle 30 mit seiner Rückseite 27 an der Raststelle 30 zum Anliegen.
Das Federelement 11a ist mit einem Fuß 25 ausgestattet, der sich in einer Aufnahme 24 befindet, die sich in Horizontalrichtung, d. h. in der Verlegeebene V, erstreckt. An diesen Fuß 25 schließt sich ein Gelenk 26 an. Das Gelenk 26 sorgt für die Schwenkbeweglichkeit des Federelements 11a gegenüber dem in der Bildebene rechten Element 2a. Das Gelenk 26 kann von einem elastischen Klebstoff gebildet sein, der das Federelement 11a mit dem Fuß 25 verbindet. Der Fuß 25 selbst kann entsprechend profiliert sein und ist dadurch kraftschlüssig in der Aufnahme 24 gehalten. 5 zeigt die gesamte Anordnung mit dem Federelement 11a in der Verriegelungsposition.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher im Gegensatz zu 1 und 4 ein Federelement 11b zum Einsatz kommt, welches mittels Klebstoff mit dem Element 2b verbunden ist. Dabei wird ein auf der Rückseite 27 des Federelements 11b ausgeformter Freiraum 12 teilweise mit einem elastischen Werkstoff oder Klebstoff 28 befüllt und dieser ausgehärtet. Anschließend erfolgt die Trennung des Federelements 11b von dem Element 2b durch einen in der Bildebene horizontalen Trennschnitt T.
Die Lage des Federelements 11b ändert sich dabei nicht, da es durch den elastischen Werkstoff oder Klebstoff 28 mit dem Kern 15 verbunden bleibt. Die Verbindung zwischen Federelement 11b ist elastisch und die Funktionsweise ist als solche identisch zu derjenigen der 1 bis 3 und 4 bis 5, so dass auf die vorstehenden Erläuterungen und auf die dort bereits eingeführten Bezugszeichen Bezug genommen wird.
Das Federelement 11b hintergreift in einer Verriegelungsposition, dargestellt in 7, mit seinem Ende 20 eine Raststelle 29 ähnlich der 1 bis 3, mit dem Unterschied, dass die Raststelle 29 hier als eine Art Stufe in der Stützfläche 19 konfiguriert ist. Nach dem Verriegeln wird das Federelement 11b durch die Rückstellkräfte des elastischen Werkstoffs oder Klebstoffs 28 mit seiner Rückseite 27 gegen die Raststelle 29 gezogen.
8 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher im Gegensatz zu 1 und 4 ein Federelement 11c zum Einsatz kommt, welches mittels Klebstoff mit dem Element 2c verbunden ist. Dabei wird oberhalb des Federelements 11c in der Bildebene horizontal, eine Quetschfuge 31 eingebracht, die im Abstand zur Oberseite 9 des Elements 2c und oberhalb des Federelements 11c verläuft. Die Quetschfuge 31 verläuft in der dargestellten Ausführung im Wesentlichen parallel zur Oberseite 9 des Elements 2c. Die Quetschfuge 31 wird teilweise mit einem elastischen Werkstoff oder Klebstoff 28 befüllt, der sich von einer Oberseite 32 des Federelements 11c zum Kern 15 des Elements 2c erstreckt. Anschließend erfolgt die Trennung des Federelements 11c von dem Element 2c durch einen Trennschnitt T an der Rückseite 27 des Federelements 11c in der Bildebene vertikal.
Die Lage des Federelements 11c ändert sich dabei nicht, da es durch den elastischen Werkstoff oder Klebstoff 28 mit dem Kern 15 verbunden bleibt. Die Verbindung zwischen Federelement 11c ist elastisch und die Funktionsweise ist als solche identisch zu derjenigen der 1 bis 3 und 4 bis 7, so dass auf die vorstehenden Erläuterungen und auf die dort bereits eingeführten Bezugszeichen Bezug genommen wird.
Bezugszeichenliste

1: Element
1a: Element
1b: Element
1c: Element
2: Element
2a: Element
2b: Element
2c: Element
3: Verriegelungsleiste
4: Kuppelkanal
5: Kuppelwulst
6: Seite
7: Kuppelkanal
8: Kuppelwulst
9: Oberseite
10: Unterseite
11: Federelement
11a: Federelement
11b: Federelement
11c: Federelement
12: Freiraum
13: oberes Ende
14: Quetschfuge
15: Kern
16: Vorsprung
17: Verriegelungskante
18: Nut
19: Stützfläche
20: Ende
21: Konsole
22: Nutwange
23: Rastfläche
24: Aufnahme
25: Fuß
26: Gelenk
27: Rückseite
28: Werkstoff/Klebstoff
29: Raststelle
30: Raststelle
31: Quetschfuge
T: Trennschnitt
P: Pfeil
V: Verlegeebene

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202007018662 U1 [0004]
EP 1350904 A2 [0004]

Claims

Belag aus mechanisch miteinander verbindbaren Elementen, wobei mindestens eines der Elemente ein Paneel (1, 1a, 1b, 2, 2a, 2b) ist mit folgenden Merkmalen: a) die Elemente (1, 2, 2a) besitzen an ihren gegenüberliegenden Seiten (6) eine zueinander korrespondierende Profilierung, mittels welcher benachbarte Elemente (1, 2, 2a) mittels einer im Wesentlichen vertikalen oder schwenkenden Fügebewegung in horizontaler Richtung und vertikaler Richtung miteinander verriegelbar sind, b) die Verriegelung ist durch zumindest ein Federelement (11, 11a) bewirkbar, das an einem der Elemente (1, 2, 2a) angelenkt ist und bei der Fügebewegung hinter eine sich im Wesentlichen in horizontale Richtung erstreckende Verriegelungskante (17) des anderen Elements (1) verschwenkbar ist, c) das Federelement (11, 11a, 11b) gleitet beim Fügen benachbarter Elemente (1, 1a, 1b, 2, 2a, 2b) auf einer der Verriegelungskante (17) gegenüberliegenden Stützfläche (19) des benachbarten Elements (1, 1a, 1b) ab, wobei die Stützfläche (19) zur Verriegelungskante (17) weisend gegenüber einer Verlegeebene (V) geneigt ist und eine horizontale Verlagerung des Federelements (11, 11a, 11b) hinter die Verriegelungskante (17) bewirkt.
Belag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerung des Federelements (11, 11a, 11b) ausschließich in Richtung des benachbarten Elements (1, 1a, 1b) erfolgt.
Belag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11, 11a, 11b) in der Verriegelungsposition zwischen der Verriegelungskante (17) und der Stützfläche (19) klemmgehaltert ist.
Belag nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (2, 2a, 2b) eine Oberseite (9) aufweist, wobei das Federelement (11, 11a) nur an seinem der Oberseite (9) benachbarten Ende (13) mit dem Element (2, 2a) verbunden ist.
Belag nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11) einstückiger Bestandteil des Elements (2) ist.
Belag nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11, 11a, 11b) wenigstens eine Quetschfuge (14) aufweist.
Belag nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Quetschfuge (14) mit einem elastischen Werkstoff gefüllt ist, der eine größere Elastizität besitzt als das Federelement (11b).
Belag nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückseite (27) des Federelements (11b) einem Kern (15) des Elements (2b) zugewandt ist, wobei sich zwischen dem Kern (2b) und der Rückseite (27) ein Freiraum (12) befindet, in welchem zumindest teilweise ein elastischer Werkstoff angeordnet ist, über welchen das Federelement (11b) mit dem Kern (15) verbunden ist.
Belag nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Werkstoff ein Klebstoff ist.
Belag nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11a) ein separates Bauteil ist, das an dem Element (2a) befestigt ist.
Belag nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11a) mit dem Element (2a) klebetechnisch verbunden ist, wobei die Klebestelle ein Gelenk zwischen dem Element (2a) und dem Federelement (11a) bildet.
Belag nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11a) über einen Fuß (25) in einer Aufnahme (24) des Elements (2a) gehalten ist.
Belag nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Fuß (25) und dem Federelement (11a) ein Gelenk (26) angeordnet ist.
Belag nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (26) aus einem Werkstoff höherer Elastizität als der des Federelements (11b) besteht.
Belag nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Seite eines Elements (2) mehrere unabhängig voneinander verschwenkbare Federelemente (11, 11a) angeordnet sind.
Belag nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Federelemente (11) durch ein elastisches Bauelement relativ zueinander beweglich miteinander verbunden sind.
Belag nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das die Verriegelungskante (17) aufweisende Element (1) eine unter das das Federelement (11, 11a) tragende Element (2, 2a) greifende Verriegelungsleiste (3) aufweist, welche geeignet ist, benachbarte Elemente (1, 2, 2a) gegen Zugbelastungen in einer Verlegeebene (V) zu sichern.
Belag nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Element als ein Rahmenbauteil für eine Rahmenkonstruktion ausgeführt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Elements für einen Belag mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 mit folgenden Schritten: a) Ausformen des Federelements (11b) an dem Element (1b, 2b) durch Einbringen eines Freiraums (12) auf einer Rückseite (27) des Federelements (11b); b) zumindest teilweises Füllen des Freiraums (12) mit einem elastischen Werkstoff, der sich von der Rückseite (27) des Federelements (11b) zum Kern (15) des Elements (2b) erstreckt, um das Federelement (11b) mit dem Kern (15) zu verbinden; c) Trennen des Federelements (11b) von dem Element (2b), so dass es nur von dem elastischen Werkstoff (28) an dem Kern (15) gehalten ist.
Verfahren zur Herstellung eines Elements für einen Belag mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 mit folgenden Schritten: a) Ausformen des Federelements (11c) durch Einbringen einer Quetschfuge (31) die im Abstand zur Oberseite (9) des Elements (2c) und oberhalb des Federelements (11c) verläuft; b) zumindest teilweises Füllen der Quetschfuge (31) mit einem elastischen Werkstoff (28), der sich von einer Oberseite (32) des Federelements (11c) zum Kern (15) des Elements (2c) erstreckt, um das Federelement (11c) mit dem Kern (15) des Elements (2c) zu verbinden; c) Trennen des Federelements (11c) vom Element (2c) durch Einbringen eines Freiraums (12) auf einer Rückseite (27) des Federelements (11c), so dass es nur von dem elastischen Werkstoff (28) an dem Kern (15) gehalten ist.