-
Die Erfindung betrifft ein tragfähiges Holzkonstruktionselement aus dünnen Holzwerkstoffplatten, insbesondere Dünnspanplatten und dünne Faserplatten von 0,1 mm bis 1 cm Dicke.
-
Stand der Technik
-
Derzeit nimmt die Holzknappheit weltweit immer stärker zu, so dass man sich insbesondere im Möbelbau erneut Gedanken über einen Ersatz des immer teurer werdenden Werkstoffs Holz Gedanken machen muss. Es wurde daher schon in der Vergangenheit darüber nachgedacht, diesen Werkstoff zu ersetzen oder in der verwendeten Menge im Produkt deutlich zu reduzieren. Darüber hinaus stellt das Auf- und Abbauen einen Aufwand dar, der auch in der Vergangenheit versucht wurde zu minimieren.
-
Aus der Schrift
DE 695 02 880 T2 ist z. B. ein Schrank bekannt, der aus textilen Materialien besteht, welche hussenförmig auf einen Rahmen aufgezogen sind. Wände sowie Türen sind dabei aus Stoff gefertigt, der Rahmen hingegen aus Kunststoffen oder Metall. Verstellmöglichkeiten für Regalböden ergeben sich dabei z. B. aus Klettleisten an den Außenkanten dieser Böden, die mit korrespondierenden Klettverschlussteilen an der Stoffhusse lösbar verbunden werden. Allerdings sind auch Verbindungen mittels Reißverschluss oder mit Druckknöpfen versehenen Bändern möglich. Möbel, welche durch weitreichende Nutzung von Stoffteilen gekennzeichnet sind, werden vom Verbraucher allerdings insbesondere für den Einsatz im Wohnbereich abgelehnt. Zudem ist nachteilig, dass ein Anbau eines weiteren Schrankelementes an ein Basiselement nicht oder zumindest nur unter größten Schwierigkeiten möglich ist.
-
Daher ist die Fachwelt dazu übergegangen, die zum herkömmlichen Möbelbau verwendeten plattenförmigen Elemente so zu verändern, dass eine möglichst unveränderte gleichbleibende Optik erreicht wird, jedoch auf großen Materialverbrauch verzichtet werden kann.
-
Dünne Holzwerkstoffe sind im Holzbau derzeit nur als Rückwände oder Böden in Schubladen bekannt. Ihre Tragkraft ist begrenzt, weshalb tragende Elemente lange Zeit nicht aus diesen dünnen, manchmal nur wenige Millimeter starken Platten gefertigt wurden. Allerdings dienen solche Platten heute zur Kaschierung von tragfähigen Materialien.
-
So ist aus der Schrift
DE 20 2004 012 141 U1 eine Platte für Möbel, Fußböden u. Ä. bekannt, bei der innerhalb eines Rahmens, der die äußeren Maße der Platte vorgibt, eine Füllschicht und wenigstens ein Aussteifungselement vorgesehen sind, wobei zwei Deckplatten die Rahmen, Füllschicht und Aussteifungselement derart abdecken, dass die Optik einer herkömmlichen Platte gewahrt wird. Nachteilig ist, dass auf diese Füllschicht aus statischen Gründen nicht verzichtet werden kann, da sie Kräfte aufnimmt. Zusätzlich ist nachteilig, dass sich das Element nicht zerstörungsfrei wieder zerlegen und mehrmals wieder aufbauen läßt und die Füllschicht auch aus Styropor sein kann, welches bei der Entsorgung Probleme bereiten kann.
-
Eine gleichartige Platte ist auch aus der Schrift
DE 2005 016 617 U1 bekannt, wobei die Füllschicht einen anderen Aufbau aufweist. Hier ist zwischen Deckschichten ein Rahmen aus Leisten eingebracht, der über Verstärkungsprofile z. B. aus Aluminium verfügt. Zusätzlich sind neben den Verstärkungsprofilen Waben vorgesehen, die die Zwischenräume zwischen den Verstärkungsprofilen füllen.
-
Beide offenbarten Platten haben den gemeinsamen Nachteil, dass sie sehr aufwändig hergestellt werden müssen, da nach Anfertigung eines Rahmens zunächst ein Füllen des Rahmens mit verschiedenen Elementen und schließlich ein Beschichten notwendig ist. Insbesondere das Anpassen der Einzelelemente auf benachbarte Elemente, wie z. B. das Aneinanderfügen von Leisten und Verstärkungsprofilen gem.
DE 2005 016 617 U1 , ist umständlich und damit kostenintensiv. Damit sind beide Platten nach dem Stand der Technik teuer und lassen sich nicht mehr zerstörungsfrei zerlegen und wieder aufbauen.
-
Aufgabe der Erfindung
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein tragfähiges Holzkonstruktionselement aus dünnen Holzwerkstoffplatten bereitzustellen, das die Nachteile des Standes der Technik abstellt und insbesondere schneller und damit kostengünstiger produzierbar ist, wobei auf schlecht recyclebare Stoffe verzichtet werden soll und die zerstörungsfreie Zerlegung und der nachfolgende Wiederaufbau ermöglicht werden soll.
-
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße, tragfähige Holzkonstruktionselement aus dünnen Holzwerkstoffplatten mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs geliefert.
-
Daneben ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem ein erfindungsgemäßes tragfähiges Holzkonstruktionselement aus dünnen Holzwerkstoffplatten hergestellt werden kann.
-
Die Lösung dieser zweiten Aufgabe wird durch den nebengeordneten Anspruch mit seinen kennzeichnenden Merkmalen erbracht.
-
Das tragfähige Holzkonstruktionselement aus dünnen Holzwerkstoffplatten umfasst wenigstens eine dünne Holzwerkstoffplatte, die Spannungen aufnehmen oder abgeben kann und ein weiteres Spannung aufnehmendes oder abgebendes Element. Dieses Element kann ebenfalls eine dünne Holzwerkstoffplatte sein, es ist aber auch möglich, Bleche aus Metall oder anderen biegsamen Materialien zu benutzen. Die zum Einsatz kommenden Materialien sind derart ausgebildet, dass sie eine elastische Verformung zulassen, so dass sie nach Zerlegen der Konstruktion wieder in ihre Ausgangsform übergehen.
-
Die Holzwerkstoffplatten können sich als Dünnspanplatten (Spanplatten mit einer maximalen Stärke von 10 mm), Holzfaserplatten, Furnierplatten, OSB-Platten oder Sperrhölzer darstellen. Die Spannung kann eine Zug-, Druck- oder Biegespannung sein. Zur Befestigung der Komponenten des Holzkonstruktionselements miteinander kann ein einstückiger Träger in Form einer Folie vorgesehen sein, die vollflächig auf den Komponenten aufgebracht ist. Es ist aber auch denkbar, die Komponenten über feste oder lösbare Verbindungen mit einander zu kombinieren. Sofern eine Folie verwendet wird, kann diese aus optischen Gründen zusätzlich auch noch mit einer Oberflächenbeschichtung versehen sein. Denkbar ist auch, dass die Oberflächenbeschichtung aus derart reißfestem Material besteht, dass eine Folie nicht benötigt wird.
-
Erfindungsgemäße Holzkonstruktionselemente, die eingehängt werden, so z. B. Einlegeböden von Schränken oder Regalen weisen eine ebene Fläche zum Aufbringen von Lasten, z. B. Büchern, auf. Da ein lediglich aus einer dünnen Holzwerkstoffplatte bestehendes Element gleich brechen würde, werden die lotrecht wirkenden Kräfte dadurch aufgefangen, dass der Boden mit einem mit einer Biegespannung beaufschlagten Element versehen werden, das Zugkräfte auf den Boden ausübt und so den Erdanziehungskräften der Auflast entgegenwirkt. Von außen betrachtet erscheinen diese Elemente mit einer ebenen Seite und einer gewölbten Seite.
-
Ein gleichartiges Aussehen können auch Holzkonstruktionselemente haben, die senkrecht aufgestellt werden. So können z. B. Seitenwände von frei stehenden Schränken oder Regalen auf ihren Außen- oder Innenseiten Wölbungen aufweisen. Die an den ebenen oder gewölbten Innenseiten eingehängten Einlegeböden üben ihrerseits eine lotrecht wirkende Kraft über Befestigungselemente auf die Seitenwände aus, die hieraus entstehenden Knicklasten können durch die aufgebaute Zugspannung der Seitenwand aufgenommen.
-
Die Verbindung zwischen Einlegeboden und Seitenwand kann sich dabei unterschiedlich darstellen, so z. B. als Reißverschluss, Klettverbinder, Magnet oder über andere Verbindungselemente.
-
Erfindungsgemäße Holzkonstruktionselemente aus dünnen Holzwerkstoffen, die als Arbeitsplatten dienen sollen, benötigen zwei sich gegenüberliegende, ebene Seiten. Um hier Auflasten aufnehmen zu können, ist es notwendig, zwischen diesen ebenen Platten unter Spannung befindliche Elemente einzusetzen. Dieses kann erreicht werden, wenn mindestens ein spannungsgebendes Element z. B. ein Blech verwendet wird, das zwischen zwei Seitenplatten derart eingesetzt wird, dass es bei der Endmontage des Holzkonstruktionselements derart gewölbt wird, dass es mit zwei Kanten auf einer Platte aufliegt und mit dem Scheitel der Wölbung an die andere Platte stößt.
-
Um die Traglastfähigkeit des Holzkonstruktionselements weiter zu erhöhen, ist es sinnvoll, das spannungsgebende Element durch Zwangspunkte unter Spannungen zu bringen und im elastischen Bereich zu verformen. Das hierdurch als Spannelement wirkt und im Querschnitt betrachtet z. B. eine Wellenform annehmen kann. Dabei können die Zwangspunkte in ihrer Anzahl beliebig gewählt werden, wobei darauf zu achten ist, dass trotzdem ein Spannen dieses Spannelements durch den Zusammenbau des Holzkonstruktionselements gewährleistet wird. So können lastenaufnehmende Bereiche des Holzkonstruktionselements vergrößert werden.
-
Natürlich ist es denkbar, dass das Verbindungselement zum Schließen der Konstruktion, sowohl auf der Außen- als auch auf der Innenseite angebracht werden kann und zusätzlich zum leichteren Gleiten von Gegenständen auf diesen Platten mit einer Abdeckung versehen wird, z. B. auch in Form einer Folie. Neben der besonders vorteilhaften Form des Reißverschlusses als Verbindungselement sind auch Haken und Ösen und Verzahnungen sowie weitere Zugkräfte aufnehmende Verbindungen möglich. Die Anordnung der auf Zugspannung belastbaren Verbindung kann auch bei den als Arbeitsplatten genutzten Elementen ebenfalls beliebig in den auf Zugspannung belasteten Teilen angeordnet werden, so insbesondere natürlich auf Unter- oder Rückseiten.
-
Für die Verbindung der Holzkonstruktionselemente untereinander, z. B. beim Seitenteil mit dem Einlegeboden des Regals, können neben Reißverschlusssystemen und Haken und Ösen insbesondere auch Klettstreifen (z. B. neuartige, hoch belastbare mit pilzförmigem Aussehen), oder Magnete zum Einsatz kommen. Auch diese Liste ist nicht als abschließend zu betrachten.
-
Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist, dass das Holzkonstruktionselement in sehr flachen Abmessungen an den Endverbraucher geliefert werden kann, der die Endstabilität erst nach dem Zusammenbau herstellt. Außerdem wird – wie in der Aufgabe gefordert – eine kostengünstige Herstellungsweise ermöglicht und auf schlecht wiederverwertbare Stoffe verzichtet. Sofern lösbare Verbindungselemente verwendet werden, kann sogar auch ein schneller Abbau und eine einfache Lagerung mit anschließendem Wiederaufbau erreicht werden. Die Möglichkeit, verschiedene Oberflächen aufzutragen, ermöglicht einen Einsatz in nahezu allen Bereichen des Alltags, so neben dem Möbelbau z. B. auch im Bootsbau und -ausbau, als Strandmuschel, Zelt oder andere räumliche Konstruktion, welche sich durch spannungsgebende und spannungsaufnehmende Elemente in eine drei dimensionale Konstruktion bringen lassen.
-
Beispiele
-
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
-
1 das erfindungsgemäße Holzkonstruktionselement in Form eines Regalbodens nach der Produktion in der Querschnittansicht,
-
2 das erfindungsgemäße Holzkonstruktionselement in Form eines Regalbodens im verwendungsfähigen Zustand in der Querschnittansicht,
-
3 das erfindungsgemäße Holzkonstruktionselement in Form einer Arbeitsplatte nach der Produktion in der Querschnittansicht,
-
4 das erfindungsgemäße Holzkonstruktionselement in Form einer Arbeitsplatte mit einem einfachen Vorspannelement im verwendungsfähigen Zustand in der Querschnittansicht und
-
5 das erfindungsgemäße Holzkonstruktionselement in Form einer Arbeitsplatte mit geführtem Vorspannelement im verwendungsfähigen Zustand in der Querschnittansicht.
-
6. Das erfindungsgemäße Holzkonstruktionselement in Form einer dreidimensional verspannbaren Konstruktion, im Bild ungespannt dargestellt.
-
Das tragfähige Holzkonstruktionselement 1 aus dünnen Holzwerkstoffplatten umfasst – wie in 1 gezeigt – zwei Regalbodenelemente 2 und 3 und ein Unterbodenelement 5. Die Regalbodenelemente 2 und 3 und das Unterbodenelement 5 sind auf einem Träger 6 derart angebracht, dass zwischen dem Regalbodenelement 2 und dem Unterbodenelement 5 bzw. dem Regalbodenelement 3 und dem Unterbodenelement 5 jeweils ein Abstand 7, 7' vorgesehen ist, wobei diese Abstände 7, 7' so bemessen sind, dass beim Klappen der Regalbodenelemente 2 und 3 im Bereich der Abstände 7, 7' die Regalbodenelemente 2 und 3 und das Unterbodenelement 5 derart aneinander liegen, dass der Träger 6 keine Falten schlägt. An den dem Unterbodenelement 5 angewandten Seiten der Regalbodenelement 2 und 3 sind Reißverschlusselemente 4' und 4'' vorgesehen, die zu einem Reißverschluss 4 verbunden werden können. Die Regalbodenelemente 2 und 3 und das Unterbodenelement 5 sind dabei so dimensioniert, dass die aus der Seitenansicht erkennbare Breite des Unterbodenelements 5 die Summe der Breiten der Regalbodenelemente 2 und 3 übersteigt.
-
In 2 wird ein fertig montiertes Holzkonstruktionselement 1 aus dünnen Holzwerkstoffplatten gezeigt. Die beiden Regalbodenelemente 2 und 3 sind derart aufeinander zu bewegt worden, dass der Reißverschluss 4 geschlossen werden konnte. Dabei ist das Unterbodenbrett 5 derart gewölbt worden, das ein Hohlraum 8 entstanden ist. Sowohl die Zugkräfte, die von dem Unterbodenelement 5 auf das Holzkonstruktionselement 1 aus dünnen Holzwerkstoffplatten ausgeübt werden, als auch die Kräfte, die durch die Auflast auf den Regalbodenelementen 2 und 3 wirken, werden durch den Träger 6 bzw den Reißverschluss 4 aufgenommen.
-
Das in 3 gezeigte Holzkonstruktionselement 1 aus dünnen Holzwerkstoffplatten ist als Arbeitsplatte ausgebildet und ähnlich aufgebaut, wie das zuvor beschriebene Element für Regalböden. Auch hier werden auf einen Träger 6 mehrere Platten angebracht, nämlich eine die spätere Unterseite bildende Unterplatte 9, zwei Seitenplatten 10 und 11 und zwei die spätere Oberseite bildende Deckplattenabschnitte 12 und 13. Diese Platten sind in der in 3 gezeigten Reihenfolge wiederum mit Abständen 7'' bis 7''''' auf dem Träger 6 angeordnet. Die beiden Deckplattenabschnitte 12 und 13 weisen wie auch schon oben geschildert ebenfalls Reißverschlusselemente 4' und 4'' auf, die zu einem Reißverschluss 4 verbunden werden können.
-
Um aus dem eben beschriebenen Produktionsergebnis die in 4 dargestellte Platte zu erhalten, ist ein Spannelement 14 so dimensioniert und so einzubringen, dass bei einem senkrechten aufstellen der Seitenwände 10 und 11 gegenüber der Unterplatte 9 so gewölbt wird, dass es Lasten 16, die auf der Deckplatte abgesetzt werden, aufnehmen kann. Die Deckplatte 12/13 ist dabei aus den Deckplattenabschnitten 12 und 13 durch Schließen des Reißverschlusses 4 entstanden. Die maximale Last trägt eine solches Holzkonstruktionselement 1 mittig auf der Deckplatte 12/13, da hier die dünnen Holzwerkstoffe, aus welchen die verwendeten Platten gefertigt sind, über das Spannelement 14 die größten Kräfte in die Konstruktion abgeben kann.
-
Um die Traglastfähigkeit des Holzkonstruktionselements 1 weiter zu erhöhen, ist es sinnvoll, das Spannelement 14 – wie in 5 dargestellt – durch Zwangspunkte 15 derart vorzubiegen, dass das Spannelement 14 im Querschnitt betrachtet einen Wellenform annimmt. Dabei können die Zwangspunkte in ihrer Anzahl beliebig gewählt werden, wobei darauf zu achten ist, dass trotzdem ein Spannen dieses Spannelements 14 durch den Zusammenbau des Holzkonstruktionselements 1 gewährleistet wird.
-
Um dreidimensionale Konstruktionen z. B. für den Bootsbau zu erhalten, können, wie unter 6 dargestellt, dünne flächige Platten 17 über Verbindungselemente, z. B. Reißverschluss oder ähnliches, an der Verbindungsline 18 fest oder lösbar miteinander verbunden werden. Dabei werden die verbundenen Platten unter Spannung gebracht und mittels eines Abstandhalters 19 oder mehrerer Abstandhalter 19 aufgespannt und in Form gehalten. Zusätzlich können dann Versteifungselemente vorgesehen sein, die in Form von Spanten in die dreidimensionalen Konstruktionen eingebracht werden können.
-
Bezugszeichenliste
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Holzkonstruktionselement
- 2
- Regalbodenelement
- 3
- Regalbodenelement
- 4
- Reißverschluss
- 5
- Unterbodenelement
- 6
- Träger
- 7
- Abstand
- 8
- Hohlraum
- 9
- Unterplatte
- 10
- Seitenplatte
- 11
- Seitenplatte
- 12
- Deckplattenabschnitt
- 13
- Deckplattenabschnitt
- 14
- Spannelement
- 15
- Zwangspunkt
- 16
- Last
- 17
- Ungespannte dünne Platte
- 18
- Verbindungslinie
- 19
- Abstandhalter
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 69502880 T2 [0003]
- DE 202004012141 U1 [0006]
- DE 2005016617 U1 [0007, 0008]
