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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines Beschlags mit mindestens einer Befestigungselementaufnahme an einem Plattenelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Möbelelement mit mindestens einem Beschlag mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 sowie ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6.
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Verfahren zum Befestigen eines Beschlags mit mindestens einer Befestigungselementaufnahme sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen vorbekannt. Im Stand der Technik werden Beschläge typischerweise mittels Befestigungselementen an einem Plattenelement befestigt. Derartige Plattenelemente sind typischerweise Möbelbauplatten. In der industriellen Herstellung von Möbelelementen wird zum Verbinden des Plattenelements mit dem Beschlag für das jeweilige Befestigungselement eine Aufnahmeöffnung in das Plattenelement eingearbeitet oder eingeformt. Anschließend wird eine Befestigungselementaufnahme des Beschlags fluchtend zu der Aufnahmeöffnung in Position gebracht und der Beschlag mit dem Befestigungselement an dem Plattenelement befestigt.
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Im Stand der Technik werden verbreitet Schrauben, Stecker- oder Klemmbuchsen als Befestigungselemente verwendet. Es hat sich gezeigt, dass die Festigkeiten der Verbindung zwischen dem Befestigungselement und dem Plattenelement höheren Ansprüchen nur bedingt gerecht werden und die Verbindungen beispielsweise Lösen der Befestigungselemente oder durch Ausriss bei höheren Belastungen versagen.
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DE 10 2008 045 412 A1 lehrt eine Schraube mit einem Stützgewinde am Schaft, wobei das Stützgewinde mit einem Dichtmittel aus einem Elastomer versehen ist. Das Dichtmittel soll eine Abdichtung zwischen der Schaube und einem Profil herbeiführen.
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US 4 514 125 A lehrt ein Verfahren zum Einkleben eines Befestigungselement mit einem Epoxidharz und einem Härter.
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Nachteil des vorgenannten Standes der Technik ist, dass keine weiträumige Verstärkung des Plattenelements um die Aufnahmeöffnung herum erfolgt.
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Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
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Die Erfindung stellt sich der Aufgabe, ein in zweckmäßiger Weise verbessertes Verfahren zum Befestigen eines Beschlags mit mindestens einer Befestigungselementaufnahme an einem Plattenelement vorzuschlagen. Darüber hinaus stellt sich die vorliegende Erfindung der Aufgabe, ein verbessertes Befestigungselement vorzuschlagen.
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Diese Aufgaben werden durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Möbelelement mit den Merkmales des Patentanspruchs 5 sowie durch ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 zum Befestigen eines Beschlags mit mindestens einer Befestigungselementaufnahme an einem Plattenelement weist folgende Verfahrensschritte auf:
- - Ausbilden mindestens einer Aufnahmeöffnung in dem Plattenelement,
- - Positionieren der mindestens einen Befestigungselementaufnahme auf dem Plattenelement vor der mindestens einen Aufnahmeöffnung,
- - Einsetzen eines Befestigungselements in die mindestens eine Aufnahmeöffnung, und
- - Einbringen des Befestigungselements in die Aufnahmeöffnung.
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Darüber hinaus ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass vor dem Einbringen des Befestigungselements in die jeweilige Aufnahmeöffnung ein Klebstoff in die Aufnahmeöffnung eingebracht wird.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf der Idee, in die Aufnahmeöffnung einen Klebstoff einzubringen, der beim Einsetzen des Befestigungselements in die Aufnahmeöffnung einerseits einen Stoffschluss zwischen dem Plattenelement und dem Befestigungselement bewerkstelligt und andererseits das Plattenelement im Bereich der Aufnahmeöffnung verstärkt. Insbesondere in dem Fall, dass das Plattenelement aus einem Holzspanwerkstoff hergestellt ist, wird der Klebstoff beim Einsetzen des Befestigungselements in die mindestens eine Aufnahmeöffnung in Zwischenräume gepresst, wodurch das Plattenelement weiträumig um die Aufnahmeöffnung verstärkt wird. Durch diese Verstärkung kann die Verbindung zwischen dem Befestigungselement und dem Plattenelement ein ca. fünffach höheres Lösemoment bzw. eine fünffach höhere Festigkeit gegenüber herkömmlichen Verbindungen aufweisen.
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Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass der Klebstoff in die Aufnahmeöffnung gegossen wird, oder dass der Klebstoff in einem Reservoir in die Aufnahmeöffnung eingebracht wird. Das Reservoir umschließt den Klebstoff und kann leicht gehandhabt werden. Beispielsweise kann das Reservoir kugel- oder zylinderförmig sein und manuell oder maschinell in die Aufnahmeöffnung gesetzt bzw. eingesteckt werden. Sobald beim Einsetzen des Befestigungselements eine Kraft auf das Reservoir ausgeübt wird, kann dieses zerbersten oder platzen und den Klebstoff freigeben, damit sich dieser in der Aufnahmeöffnung bestmöglich um das Befestigungselement anlegen kann und den benachbarten Bereich zu der Aufnahmeöffnung des Plattenelementes verstärken kann.
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Erfindungsgemäß ist der Klebstoff ein aufschäumbarer PU-Klebstoff. PU-Klebstoffe oder PU-Schäume sind gut geeignet, hochfeste Verbindungen auch zwischen unterschiedlichen Werkstoffen wie Holz, Kunststoff und Metall herzustellen. Darüber hinaus verteilt sich beim Aufschäumen der PU-Klebstoff in dem Plattenelement um die Aufnahmeöffnung herum, wodurch eine besonders effektive Verstärkung des Plattenelements bewerkstelligt werden kann.
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Weiterhin erfindungsgemäß ist es, wenn zur Durchführung des Verfahrens als das Plattenelement eine Möbelbauplatte, insbesondere eine Möbelbauplatte aus einem Holzspanwerkstoff verwendet wird. Alternativ kann das Plattenelement eine Sandwichplatte, insbesondere eine Verbund- oder Faserverbundsandwichplatte sein.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das Befestigungselement aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist. Insbesondere bevorzugt ist das Befestigungselement eine Schraube, die nach dem Einbringen des Klebstoffs in die Aufnahmeöffnung eingeschraubt werden kann. Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Aufnahmeöffnung einen kleineren Durchmesser aufweist, als ein Gewinde bzw. der Nenndurchmesser der Schraube. Auch ist es vorteilhaft, wenn die Schraube an einem freien Ende eines Schaftes eine scharfkantige Spitze aufweist, welche konfiguriert ist, das Reservoir beim Einschrauben zu zerstören. Durch die Drehbewegung der Schraube beim Einschrauben wird darüber hinaus die Verteilung des Klebstoffes in der Aufnahmeöffnung begünstigt.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Möbelelement, aufweisend ein Plattenelement und mindestens einen Beschlag, wobei der mindestens eine Beschlag gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren an dem Plattenelement befestigt ist.
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Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Befestigungselement, insbesondere eine Schraube, aufweisend einen Schaft und einen Kopf, wobei der Schaft einen freien Endbereich aufweist, und wobei an dem freien Ende des Endbereichs des Schaftes ein mit einem aufschäumenden PU-Klebstoff befülltes Reservoir angeordnet ist.
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Das Befestigungselement kann sowohl ein Bolzen als auch eine Schraube sein. Sowohl der Bolzen als auch die Schraube weisen einen Kopf und einen Schaft auf. Der Schaft der Schraube ist mit einem Gewinde versehen, währenddessen der Schaft des Bolzens entweder ein „einfacher“ stabförmiger Körper, ein Zylinderkörper oder ein Zylinderkörper mit einer vergrößerten Oberfläche ist, die beispielsweise durch eine Riffelung oder einer Kreuzriffelung gebildet werden kann.
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Das Reservoir mit dem Klebstoff steht von dem Endbereich des Befestigungselements ab. Ein derart ausgebildetes Befestigungselement kann zunächst vor der Aufnahmeöffnung positioniert und das Reservoir kann in die Aufnahmeöffnung eingesteckt werden. Das Befestigungselement verbleibt in dieser Position, bis das Befestigungselement in die Aufnahmeöffnung eingebracht wird bzw. eingeschraubt wird. Somit bildet das Reservoir zusätzlich eine Montagehilfe, die sowohl bei dem manuellen Einbringen des Befestigungselementes als auch beim maschinellen Einbringen des Befestigungselementes die Handhabung erleichtert.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Reservoir ein Diagonalmaß aufweist, und das Diagonalmaß kleiner ist als ein Durchmesser des Schaftes bzw. der Nenndurchmesser des Befestigungselementes. Insbesondere ist es darüber hinaus bevorzugt, wenn das Diagonalmaß an die Größe der Aufnahmeöffnung angepasst ist, wodurch das Reservoir durch das Befestigungselement fluchtend bzw. koaxial zu der Aufnahmeöffnung positioniert werden kann.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren das Verfahren zum Befestigen eines Beschlags mit mindestens einer Befestigungselementaufnahme an einem Plattenelement sowie ein Ausführungsbeispiel eines Befestigungselements im Detail beschrieben. Es zeigen:
- 1 ein schematischer Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
- 2 eine stark vereinfachte Darstellung eines Befestigungselements mit einem Plattenelement und einem Beschlag.
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1 zeigt schematisch das Verfahren zum Befestigen eines Beschlages 20 mit mindestens einer Befestigungselementaufnahme 25 an einem Plattenelement 10.
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Das Möbelelement kann Bestandteil eines Korpus oder einer Möbeltür sein und weist ein Plattenelement 10 auf, das aus einer Möbelbauplatte hergestellt sein kann. An dem Plattenelement 10 wird in dem nachfolgend beschriebenen Verfahren der Beschlag 20 befestigt, wobei der Beschlag 20 ein Schutz-, Verbindungs-, Funktions- oder Bedienelement sein kann. Beispielsweise ist der Beschlag 20 ein Scharnier.
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Der Beschlag 20 weist die mindestens eine Befestigungselementaufnahme 25 auf. Die Befestigungselementaufnahme 25 kann wie dargestellt eine Durchbrechung, Bohrung, Nut o.Ä. sein. In die Befestigungselementaufnahme 25 kann ein Befestigungselement 30 eingesetzt werden. Das Befestigungselement 30 dient der Verbindung zwischen dem Beschlag 20 und dem Plattenelement 10.
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Das Befestigungselement 30 kann im einfachsten Fall eine Schraube mit einem Schrauben-Kopf 32 und einem Gewinde-Schaft 34 sein und eine Schraubverbindung zwischen dem Beschlag 20 und dem Plattenelement 10 bewerkstelligen.
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In einem ersten Verfahrensschritt 100 wird das Plattenelement 10, der Beschlag 20 sowie das Befestigungselement 30 bereitgestellt. Anschließend wird in einem zweiten Verfahrensschritt 200 mindestens eine Aufnahmeöffnung 15 in dem Plattenelement ausgebildet. Die Aufnahmeöffnung 15 wird bevorzugt gebohrt und weist einen Durchmesser D1 auf.
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In einem darauffolgenden dritten Verfahrensschritt 300 wird ein Klebstoff 40 in die Aufnahmeöffnung 15 eingeträufelt oder eingebracht. Anschließend wird, wie in 2 gezeigt ist, der Beschlag 20 mit seiner Befestigungselementaufnahme 25 vor der Aufnahmeöffnung in Position gebracht und in den darauffolgenden Verfahrensschritten 400 und 500 wird das Befestigungselement 30 in die mindestens eine Befestigungselementaufnahme 25 eingesetzt und in die Aufnahmeöffnung 15 eingebracht.
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Alternativ kann der Klebstoff 40 in einem Reservoir 45 in die Aufnahmeöffnung 15 eingesetzt werden, wobei das Reservoir 45 konfiguriert ist, beim Einbringen des Befestigungselements 30 in die Aufnahmeöffnung 15 den Klebstoff 40 freizusetzen.
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Der Klebstoff 40 ist bevorzugt ein PU-Klebstoff und noch weiter bevorzugt ein aufschäumender PU-Klebstoff. Beim Aufschäumen des PU-Klebstoffs verteilt sich der PU-Klebstoff um das Befestigungselement 30 in der Aufnahmeöffnung 15 und kann weiterhin bevorzugt in Zwischenräume des Plattenelements 10 eindringen, um dieses im ausgehärteten Zustand des Klebstoffs 40 zu verstärken.
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2 zeigt eine Ausgestaltung des Befestigungselements 30 aufweisend ein Reservoir 45, wobei das Befestigungselements 30 als Ganzes mit dem Bezugszeichen 30' gekennzeichnet ist. Das Befestigungselement 30' kann eine herkömmliche Holzschraube mit einem Kopf 32 und einem Schaft 34 sein, wobei an einem freien Endbereich 35 des Schafts 34 das Reservoir 45 angeordnet ist. Von dem Kopf 32 steht einenends der Schaft 34 ab. Das Reservoir 45 ist bevorzugt mit dem Klebstoff 40 gefüllt. Der Schaft 34 ist mit einem Gewinde versehen und weist einen Nenndurchmesser D2 auf.
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Das Reservoir 45 bevorratet den Klebstoff 40, ermöglicht eine saubere Verarbeitung: Weiterhin verhindert das Reservoir ein vorzeitiges Aufschäumen und Aushärten des Klebers 40.
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Das Reservoir 45 kann mit dem Befestigungselement 30 verbunden sein und kann weiterhin, wie aus 2 ersichtlich ist, ein Diagonalmaß D3 aufweisen, welches bei einem kreisrunden Querschnitt einem Durchmesser des Reservoirs 45 entspricht. Das Diagonalmaß D3 ist kleiner als der Nenndurchmesser des Schafts 34. Weiterhin kann D3 ≤ D1 sein.
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Das Reservoir 45 kann vor dem Einbringen des Befestigungselements 30 durch die Befestigungselementaufnahme 25 in die Aufnahmeöffnung 15 in die Aufnahmeöffnung 15 eingesteckt werden und das Befestigungselement 30 in Position zu der Aufnahmeöffnung 15 halten. Sobald das Befestigungselement 30 in die Aufnahmeöffnung 15 eingebracht wird, übt ein Ende des Endbereichs 35 des Schafts 34 eine Kraft auf das Reservoir 45 auf und zerstörte dieses, damit der Klebstoff 40 aus dem Reservoir 45 austreten kann. Das Zerstören des Reservoirs 45 kann durch eine spitze Ausgestaltung des Endbereiches 35 des Schaftes 34 begünstigt werden. Beim vollständigen Einbringen des Befestigungselements 30 in die Aufnahmeöffnung 15 wird der Klebstoff in Zwischenräume des Plattenelements 10 gepresst und zwischen dem Befestigungselement 30 und der Aufnahmeöffnung 15 verteilt. Begünstigt wird dies durch das Aufschäumen des Klebstoffs. Anschließen muss der Klebstoff aushärten und der Beschlag 20 ist an dem Plattenelement 10 sicher befestigt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Plattenelement
- 15
- Aufnahmeöffnung
- 20
- Beschlag
- 25
- Befestigungselementaufnahme
- 30
- Befestigungselement
- 30’
- Befestigungselement
- 32
- Kopf
- 34
- Schaft
- 35
- Endbereich
- 40
- Klebstoff
- 45
- Reservoir
- 100
- Verfahrensschritt
- 200
- Verfahrensschritt
- 300
- Verfahrensschritt
- 400
- Verfahrensschritt
- 500
- Verfahrensschritt
