DE20122682U1

DE20122682U1 - Verriegelungssystem für Bodenplatten

Info

Publication number: DE20122682U1
Application number: DE20122682U
Authority: DE
Original assignee: Valinge Innovation AB
Current assignee: Valinge Innovation AB
Priority date: 1969-04-21
Filing date: 2001-04-09
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2011-04-10

Abstract

Ein Verriegelungssystem zum mechanischen Verbinden von Bodenplatten (1, 1') mit einem Kern (30) und einander gegenüberliegenden ersten und zweiten Verbindungskantenabschnitten (4a, 5a bzw. 4b, 5b) und die ersten sowie die zweiten Verbindungskantenabschnitte (4a, 5a bzw. 4b, 5b) aneinander grenzender Bodenplatten (1, 1') in einer mechanisch verbundenen Position an einer vertikalen Verbindungsebene (F) verbunden sind, wobei das Verriegelungssystem aufweist:
a) zum vertikalen Verbinden des ersten Verbindungskantenabschnitts (4a) der ersten Bodenplatte (1) und des zweiten Verbindungskantenabschnitts (4a, 5a bzw. 4b, 5b) der angrenzenden zweiten Bodenplatte (1') zusammenwirkende mechanische Einrichtungen (36, 38), und
b) zum horizontalen Verbinden des ersten und des zweiten Verbindungskantenabschnitts (4a, 5a bzw. 4b, 5b) zusammenwirkende mechanische Einrichtungen (6, 8; 14), die umfassen:
eine Verriegelungsnut (14), die in der Unterseite (3) der zweiten Bodenplatte (1') ausgebildet ist und sich parallel zu und in einem Abstand zu der vertikalen Verbindungsebene (F) an dem zweiten Verbindungskantenabschnitt (4b, 5b) erstreckt...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet des mechanischen Verriegelns von Bodenplatten. Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verriegelungssystem für die mechanische Verrieglung von Bodenplatten, eine Bodenplatte, die mit einem solchen verbesserten Verriegelungssystem versehen ist sowie einen Boden, der aus diesen mechanisch verbundenen Bodenplatten besteht. Die Erfindung betrifft allgemein eine Verbesserung eines Verriegelungssystems des Typs, der in WO 9426999 sowie WO 9966151 beschrieben und dargestellt ist.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verriegelungssystem zum mechanischen Verbinden von Bodenplatten des Typs, der einen Kern und vorzugsweise eine Oberflächenschicht an der Oberseite des Kerns sowie eine Ausgleichsschicht an der Rückseite des Kerns aufweist, wobei das Verriegelungssystem umfasst: (I) zum horizontalen Verbinden eines ersten und eines zweiten Verbindungskantenabschnitts einer ersten bzw. einer zweiten Bodenplatte in einer vertikalen Verbindungsebene einerseits eine Verriegelungsnut, die in der Unterseite der zweiten Platte ausgebildet ist und sich parallel zu der vertikalen Verbindungsebene und in einem Abstand dazu an der zweiten Verbindungskante erstreckt, und andererseits einen Streifen, der integral mit dem Kern der ersten Platte ausgebildet ist, wobei der Streifen an der ersten Verbindungskante von der vertikalen Verbindungsebene vorsteht und ein Verriegelungselement trägt, das auf eine Ebene zu vorsteht, die die Oberseite der ersten Bodenplatte einschließt und die eine Verriegelungsfläche aufweist, die mit der Verriegelungsnut zusammenwirkt, und (II) zum vertikalen Verbinden der ersten und der zweiten Verbindungskante einerseits eine Feder, die wenigstens teilweise von der Verbindungsebene vorsteht und sich von ihr erstreckt, und andererseits eine Federnut, die so eingerichtet ist, dass sie mit der Feder zusammenwirkt, wobei die erste und die zweite Bodenplatte innerhalb ihrer Verbindungskantenabschnitte für die vertikale Verbindung zusammenwirkende obere und zusammenwirkende untere Kontaktflächen aufweisen, von denen wenigstens die oberen Flächenabschnitte in der Federnut und der Feder umfassen.
EINSATZGEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung eignet sich besonders zum mechanischen Verbinden von dünnen schwimmenden Böden aus Bodenplatten, die aus einer oberen Oberflächenschicht und einem mittleren Faserplattenkern sowie einer unteren Ausgleichsschicht bestehen, wie beispielsweise Laminat-Boden und Furnier-Boden mit einem Faserplattenkern. Daher konzentriert sich die folgende Beschreibung des Standes der Technik, von Problemen, die mit bekannten Systemen verbunden sind, sowie Aufgaben und Merkmalen der Erfindung als nicht einschränkendes Beispiel auf dieses Einsatzgebiet und insbesondere auf rechteckige Bodenplatten mit Abmessungen von ungefähr 1,2 m·0,2 m und einer Dicke von ungefähr 7–10 mm, die zur mechanischen Verbindung an der langen Seite sowie an der kurzen Seite bestimmt sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Dünner Laminat-Fußbodenbelag und Holzfurnier-Fußbodenbelag setzen sich normalerweise aus einem Kern, der aus einer 6–9 mm starken Faserplatte besteht, einer 0,20–0,8 mm dicken oberen Oberflächenschicht und einer 0,1–0,6 mm dicken unteren Ausgleichsschicht zusammen. Die Oberflächenschicht verleiht den Bodenplatten äußeres Erscheinungsbild und Haltbarkeit. Der Kern verleiht Stabilität, und die Ausgleichsschicht erhält die Plattenhöhe aufrecht, wenn sich die relative Luftfeuchtigkeit während des Jahres ändert. Die relative Luftfeuchtigkeit kann zwischen 15% und 90% schwanken. Herkömmliche Bodenplatten des Typs werden gewöhnlich mittels verklebter Feder-und-Nut-Verbindungen (d.h. Verbindungen, zu denen eine Feder an einer Bodenplatte und eine Federnut an einer angrenzenden Bodenplatte gehört) an der langen und der kurzen Seite verbunden. Wenn der Boden verlegt wird, werden die Platten horizontal zusammengeführt, wobei eine vorstehende Feder an der Verbindungskante einer ersten Platte in eine Federnut an der Verbindungskante der zweiten angrenzenden Platte eingeführt wird. Das gleiche Verfahren wird an der langen Seite sowie der kurzen Seite eingesetzt. Die Feder und die Federnut sind lediglich für eine derartige horizontale Verbindung und unter besonderer Berücksichtigung dessen, wie Leimtaschen und Leimflächen ausgeführt sein sollten, damit die Feder wirkungsvoll in der Federnut verleimt werden kann, ausgelegt. Die Feder-und-Nut-Verbindung weist eine obere und eine untere Kontaktfläche auf, die zusammenwirken und die Platten vertikal positionieren, um eine ebene Fläche des fertigen Bodens zu gewährleisten.
Zusätzlich zu derartigen herkömmlichen Böden, die mittels verleimter Feder-und-Nut-Verbindungen verbunden werden, sind in jüngster Zeit Bodenplatten entwickelt worden, die stattdessen mechanisch verbunden werden und den Einsatz von Leim nicht erforderlich machen. Dieser Typ von mechanischem Verbindungssystem wird im Folgenden als ein "Streifen-Verriegelungs-System" (strip-lock system) bezeichnet, da der charakteristischste Bestandteil dieses Systems ein vorstehender Streifen ist, der ein Verriegelungselement trägt.
WO 942699 sowie WO 9966151 (Inhaberin Välinge Aluminium AB) offenbaren ein Streifen-Verriegelungs-System zum Verbinden von Bauplatten, insbesondere Bodenplatten. Dieses Verriegelungssystem ermöglicht es, die Platten mechanisch im rechten Winkel sowie parallel zur Hauptebene der Platten an der langen Seite sowie an der kurzen Seite zu verbinden. Verfahren zum Herstellen derartiger Bodenplatten werden in EP 0958441 sowie EP 0958442 (Inhaberin Välinge Aluminium AB) offenbart. Die Grundprinzipien der Konstruktion und der Installation der Bodenplatten sowie die Verfahren zum Herstellen derselben, wie sie in den oben erwähnten vier Dokumenten beschrieben sind, können auch für die vorliegende Erfindung genutzt werden und daher sollen diese Druckschriften hiermit durch Bezugnahme mit offenbart sein.
Um das Verständnis und die Beschreibung der vorliegenden Erfindung sowie der Probleme, die der Erfindung zugrunde liegen, zu ermöglichen, folgt eine kurze Beschreibung des grundlegenden Aufbaus und der Funktion der bekannten Bodenplatten gemäß den oben erwähnten WO 9426999 sowie WO 9966151 unter Bezugnahme auf 1–3 in den beigefügten Zeichnungen. Die folgende Beschreibung des Standes der Technik gilt, wenn zutreffend, auch für die weiter unten beschriebenen Ausführungen der vorliegenden Erfindung.
3a und 3b sind also eine Ansicht einer bekannten Bodenplatte 1 von oben bzw. von unten. Die Platte 1 ist rechteckig und hat eine Oberseite 2, eine Unterseite 3, zwei einander gegenüberliegende lange Seiten mit Verbindungskantenabschnitten 4a, 4b sowie zwei einander gegenüberliegende kurze Seiten mit Verbindungskantenabschnitten 5a, 5b.
Ohne den Einsatz von Leim können sowohl die Verbindungskantenabschnitte 4a, 4b der langen Seiten als auch die Verbindungskantenabschnitte 5a, 5b der kurzen Seiten mecha nisch in einer Richtung D2 in 1c verbunden werden, so dass sie in einer Verbindungsebene F (in 2c gekennzeichnet) verbunden sind. Zu diesem Zweck hat die Platte 1 einen flachen Streifen 6, der bei der Fertigung angebracht wird, wobei sich der Streifen über die gesamte Länge der langen Seite 4a erstreckt und aus flexiblem federndem Aluminiumblech besteht. Der Streifen 6 steht von der Verbindungsebene F an dem Verbindungskantenabschnitt 4a vor. Der Streifen 6 kann entsprechend der dargestellten Ausführung mechanisch oder mittels Leim oder auf andere Weise befestigt werden. Es können andere Streifenmaterialien verwendet werden, so beispielsweise Bleche aus anderen Metallen sowie auch Aluminium- oder Kunststoffprofile. Als Alternative dazu kann der Streifen 6 aus einem Stück mit der Platte 1 bestehen, so beispielsweise, indem der Kern der Platte 1 entsprechend bearbeitet wird. Die vorliegende Erfindung kann für Bodenplatten verwendet werden, bei denen der Streifen integral mit dem Kern ausgebildet ist, und löst spezielle Probleme, die bei derartigen Bodenplatten und der Herstellung derselben auftreten. Der Kern der Bodenplatte muss nicht aus einem einheitlichen Material bestehen, wobei dies jedoch bevorzugt wird. Der Streifen 6 ist jedoch stets fest mit der Platte 1 verbunden, d.h. er wird nie beim Verlegen des Bodens an der Platte 1 angebracht, sondern wird bei der Fertigung angebracht oder ausgebildet. Die Breite des Streifens 6 kann ungefähr 30 mm betragen und seine Dicke ungefähr 0,5 mm. Ein ähnlicher, jedoch kürzerer Streifen 6' ist entlang einer kurzen Seite 5a der Platte 1 vorhanden. Der Teil des Streifens 6, der aus der Verbindungsebene F vorsteht, ist mit einem Verriegelungselement 8 versehen, das sich über die Länge des Streifens 6 erstreckt. Das Verriegelungselement 8 hat in seinem unteren Teil eine funktionelle Verriegelungsfläche 10, die der Verbindungsebene F zugewandt ist und eine Höhe von beispielsweise 0,5 m hat. Wenn der Boden verlegt wird, wirkt diese Verriegelungsfläche 10 mit einer Verriegelungsnut 14 zusammen, die in der Unterseite 3 des Verbindungskantenabschnitts 4b der gegenüberliegenden langen Seite einer angrenzenden Platte 1' ausgebildet ist. Der Streifen 6' der kurzen Seite ist mit einem entsprechenden Verriegelungselement 8' versehen, und der Verbindungskantenabschnitt 5b der gegenüberliegenden kurzen Seite hat eine entsprechende Verriegelungsnut 14'. Die Kante der Verriegelungsnuten 14, 14', die am nächsten an der Verbindungsebene F liegt, bildet eine funktionelle Verriegelungsfläche 11, die mit der funktionellen Verriegelungsfläche 10 des Verriegelungselementes zusammenwirkt.
Des Weiteren ist die Platte 1 zur mechanischen Verbindung beider langer Seiten und beider kurzen Seiten auch in der vertikalen Richtung (Richtung D1 in 1c) mit einer seitlich of fenen Aussparung 16 entlang einer langen Seite (Verbindungskantenabschnitt 4a) und einer kurzen Seite (Verbindungskantenabschnitt 5a) versehen. An der Unterseite wird die Aussparung 16 durch die jeweiligen Streifen 6, 6' begrenzt. An den gegenüberliegenden Kantenabschnitten 4a und 5b befindet sich eine obere Aussparung 18, die eine Verriegelungsfeder 20 bildet, die mit der Aussparung 16 zusammenwirkt (siehe 2a).
1a–1c zeigen, wie zwei lange Seiten 4a, 4b zwei derartiger Platten 1, 1' auf einem Untergrund U durch Herabschwenken bzw. -winkeln verbunden werden können. 2a–2c zeigen, wie die kurzen Seiten 5a, 5b der Platten 1, 1' durch Einrastwirkung miteinander verbunden werden können. Die langen Seiten 4a, 4b können mit beiden Verfahren miteinander verbunden werden, während die kurzen Seiten 5a, 5b, wenn die erste Reihe verlegt worden ist, normalerweise nach dem Verbinden der langen Seiten 4a, 4b miteinander und nur durch Einrastwirkung miteinander verbunden werden.
Wenn eine neue Platte 1' und eine bereits installierte Platte 1 an den Kantenabschnitten 4a, 4b ihrer langen Seiten miteinander verbunden werden sollen, wie dies in 1a–1c dargestellt ist, wird der Kantenabschnitt 4b der langen Seite der neuen Platte 1' an den Kantenabschnitt 4a der langen Seite der vorhandenen Platte 1 gedrückt, wie dies in 1a dargestellt ist, so dass die Verriegelungsfeder 20 in die Aussparung 16 eingeführt wird. Die Platte 1' wird dann, wie in 1b auf den Untergrund U zu herabgeschwenkt bzw. gewinkelt. Dabei tritt die Verriegelungsfeder 20 vollständig in die Aussparung 16 ein, während das Verriegelungselement 8 des Streifens 6 in die Verriegelungsnut 4 eintritt. Während dieses Herabwinkelns kann der obere Teil 9 des Verriegelungselementes 8 funktionell die neue Platte 1' auf die bereits installierte Platte 1 zuführen. In der verbundenen Position, wie sie in 1c dargestellt ist, sind die Platten 1, 1' sowohl in der Richtung D1 als auch der Richtung D2 entlang der Kantenabschnitte 4a, 4b ihrer langen Seiten verriegelt, die Platten 1, 1' können jedoch in der Längsrichtung der Verbindung entlang der langen Seiten zueinander verschoben werden.
2a–2c zeigen, wie die Kantenabschnitte 5a und 5b der kurzen Seiten der Platten 1, 1' mechanisch in der Richtung D1 sowie in der Richtung D2 verbunden werden können, indem die neue Platte 1' im Wesentlichen horizontal auf die bereits installierte Platte 1 zu bewegt wird. Das heißt, dies kann anschließend an das Verbinden der langen Seite der neuen Platte 1' mit einer bereits installierten Platte 1 in einer angrenzenden Reihe mittels des Verfah rens nach 1a–1c bewerkstelligt werden. In dem ersten Schritt in 2a wirken abgeschrägte Flächen an die Aussparung 16 bzw. die Verriegelungsfeder 20 angrenzend so zusammen, dass der Streifen 6' sich als direkte Folge des Zusammenbringens der Kantenabschnitte 5a, 5b der kurzen Seiten zwangsweise nach unten bewegt. Während des abschließenden Zusammenführens rastet der Streifen 6' ein, wenn das Verriegelungselement 8' in die Verriegelungsnut 14' eintritt, so dass die funktionellen Verriegelungsflächen 10, 11 des Verriegelungselementes 8' und der Verriegelungsnut 14' miteinander in Eingriff kommen.
Indem die in 1a–c und 2a–c dargestellten Schritte wiederholt werden, kann der gesamte Boden ohne die Verwendung von Leim und an allen Verbindungskanten verlegt werden. Bekannte Bodenplatten des oben erwähnten Typs werden so mechanisch gewöhnlich miteinander verbunden, indem sie an der langen Seite herabgewinkelt werden, und, wenn die lange Seite befestigt worden ist, die kurzen Seiten durch Einrasten mittels horizontaler Verschiebung der neuen Platte 1' an der Längsseite der bereits installierten Platte 1 verbunden werden. Die Platten 1, 1' können in der umgekehrten Reihenfolge zum Verlegen wieder abgenommen werden, ohne dass die Verbindung beschädigt wird, und erneut verlegt werden. Diese Verlegeprinzipien können auch bei der vorliegenden Erfindung genutzt werden.
Um optimale Funktion zu erreichen, sollten die Platten, nachdem sie miteinander verbunden worden sind, in der Lage sein, eine Position entlang ihrer Längsseiten einzunehmen, in der ein geringfügiges Spiel zwischen der funktionellen Verriegelungsfläche 10 des Verriegelungselementes und der funktionellen Verriegelungsfläche 11 der Verriegelungsnut 14 vorhanden sein kann. Für eine ausführlichere Beschreibung dieses Spiels wird auf WO 9426999 verwiesen. Dieses Spiel kann in der Größenordung von 0,01–0,05 mm zwischen den funktionellen Verriegelungsflächen 10, 11 liegen, wenn die langen Seiten aneinandergrenzender Platten aneinandergedrückt werden. Es muss jedoch kein Spiel an der Oberkante der Verbindungskanten an der Oberseite der Bodenplatten vorhanden sein.
Zusätzlich zu dem aus den oben erwähnten Patentbeschreibungen Bekannten, stellte eine Lizenznehmerin von Välinge Aluminium AB, Norske Skog Flooring AS, Norwegen (NSF), im Januar 1996 im Zusammenhang mit der Handelsmesse Domotex in Hannover in Deutschland einen Laminatboden mit mechanischer Verbindung entsprechend WO 9426999 vor. Dieser Laminatboden, der in 4a dargestellt ist und unter der Marke Alloc^® vertrieben wird, ist 7,2 mm dick und hat einen Aluminiumstreifen 6, der 0,6 mm misst und mechanisch an der Federseite angebracht ist. Die funktionelle Verriegelungsfläche 10 des Verriegelungselementes 8 hat eine Neigung (im Folgenden als Verriegelungswinkel bezeichnet) von ungefähr 80° zur Ebene der Platte. Das Verriegelungselement hat einen oberen abgerundeten Führungsteil sowie eine untere funktionelle Verriegelungsfläche. Der abgerundete obere Führungsteil, der einen erheblich geringeren Winkel aufweist als die Verriegelungsfläche, trägt wesentlich zur Positionierung der Platten bei der Installation und zur Erleichterung des Einschiebens des Verriegelungselementes in die Verriegelungsnut beim Vorgang des Schwenkens und Einrastens bei. Die vertikale Verbindung ist als eine modifizierte Feder-und-Nut-Verbindung ausgeführt, wobei sich der Begriff "modifiziert" auf die Möglichkeit bezieht, die Federnut und die Feder durch Schwenken bzw. Winkeln zusammenzubringen.
WO 9747834 (Inhaberin Unilin Beeher B. V., Niederlande) beschreibt ein Streifen-Verriegelungs-System, das einen Faserplattenstreifen aufweist und im Wesentlichen auf den oben erwähnten bekannten Prinzipien beruht. Bei dem entsprechenden Erzeugnis "Uniclic^®, das diese Inhaberin Ende 1997 zu vermarkten begann, und das in 4c dargestellt ist, wird versucht, Vorspannung der Platten zu erreichen. Dies führt zu starker Reibung und erschwert es, die Platten durch Schwenken zusammenzubringen und sie zu verschieben. Das Dokument zeigt verschiedene Ausführungen des Verriegelungssystems. Alle Verriegelungsflächen haben einen Winkel von nicht mehr als 60°, und die Verbindungssysteme weisen keine Führungsflächen auf.
Andere bekannte Verriegelungssysteme zum mechanischen Verbinden von Plattenmaterialien, wie sie beispielsweise in GB-A-2,256,023 beschrieben sind, weisen einseitige mechanische Verbindung zur Bereitstellung einer Dehnungsfuge in einer Holzplatte für den Außeneinsatz auf. Das Verriegelungssystem ermöglicht keine Verbindung der Verbindungskanten und kann nicht durch Schwenken nach oben um die Verbindungskanten herum geöffnet werden. Des Weiteren sind das Verriegelungselement und die Verriegelungsnut so ausgeführt, dass keine ausreichende Zugfestigkeit vorhanden ist. US-A-4,426,820 (in 4e dargestellt) betrifft ein mechanisches Verriegelungssystem für einen Kunststoff-Sportboden, wobei der Boden bewusst so ausgeführt ist, dass weder Verschiebung der Bodenplatten aneinander noch Verriegeln der kurzen Seiten der Bodenplatten durch Einrastwirkung möglich ist.
Im Herbst 1998 führte NSF einen 7,2 mm starken Laminatboden mit einem Streifen-Verriegelungs-System ein, das einen Faserplatten-Streifen umfasst und entsprechend WO 9426999 sowie WO 9966151 hergestellt wird. Dieser Laminatboden wird unter der Marke "Fiboloc^®" vertrieben und hat den in 4b dargestellten Querschnitt.
Im Januar 1999 führte Kronotex GmbH, Deutschland, einen 7,8 mm dicken Laminatboden mit einer Streifenverriegelung unter der Marke "Isilock^®" en. Ein Querschnitt des Verbindungskantenabschnitts dieses Systems ist in 4d dargestellt. Des Weiteren besteht bei diesem Boden der Streifen aus Faserplatte und einer Ausgleichsschicht.
Im Verlauf des Jahres 1999 hat das mechanische Verbindungssystem starkes Gewicht auf dem Weltmarkt gewonnen, und über 20 Hersteller haben im Januar 2000 verschiedene Typen von Systemen vorgestellt, die im Wesentlichen Varianten von Fiboloc^®, Uniclic^® und Isilock^® sind. Alle Systeme weisen Verriegelungsflächen mit geringen Verriegelungswinkeln auf, und die Führung findet, wenn sie vorhanden ist, im oberen Teil des Verriegelungselementes statt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Obwohl die Böden gemäß WO 9426999 und WO 9966151 sowie der unter der Marke Fiboloc^® vertriebene Boden erhebliche Vorteile gegenüber traditionellen verleimten Boden aufweisen, sind weitere Verbesserungen hauptsächlich bei dünnen Bodenstrukturen wünschenswert.
Das vertikale Verbindungssystem, das Verriegelungselemente und Verriegelungsnuten umfasst, weist zwei zusammenwirkende Teile auf, d.h. einen Verriegelungsteil mit funktionellen Verriegelungsflächen, die verhindern, dass die Bodenplatten auseinander gleiten, und einen Führungsteil, der die Platten positioniert und dazu beiträgt, dass das Verriegelungselement in die Verriegelungsnut eingeführt werden kann. Je größer der Winkelunterschied zwischen der Verriegelungsfläche und dem Führungsteil ist, desto größer ist das Führungsvermögen.
Die bevorzugte Ausführung des Verriegelungselementes gemäß WO 9426999, die einen abgerundeten oberen Teil und eine im Wesentlichen senkrechte untere Verriegelungsfläche aufweist, eignet sich ideal zur Herstellung einer Verbindung mit hoher Festigkeit. Die Funktion des Schwenkens nach Innen und des Einrastens ist ebenfalls sehr gut und kann aufgrund der Tatsache, dass der Streifen nach unten gebogen wird, mit vollständig dichten Verbindungskanten erreicht werden, wobei sich das Verriegelungselement öffnet und in die Verriegelungsnut einrastet.
Der Nachteil dieser Konstruktion des Verriegelungselementes erweist sich bei der Aufnahmefunktion, die einen wichtigen Teil der meist mechanischen Verriegelungssysteme darstellt. Die Verriegelungsnut folgt einem Kreisbogen, dessen Mittelpunkt in einer oberen Verbindungskante liegt (d.h. dort, wo die vertikale Verbindungsebene die obere Seite der Bodenplatte schneidet). Wenn die Verriegelungsnut einen Verriegelungswinkel hat, der der Tangente an den Kreisbogen entspricht und der im Folgenden als Abstandswinkel bezeichnet wird, kann das Abnehmen problemlos ausgeführt werden. Wenn der Verriegelungswinkel größer als der Abstandswinkel ist, überlappen die Teile des Verriegelungssystems einander beim Schwenken nach oben, wodurch das Abnehmen erheblich erschwert wird.
Alloc^® (siehe 4a) hat einen Aluminiumstreifen mit einem Verriegelungswinkel von ungefähr 80° und einem Abstandswinkel von ungefähr 65°. Die anderen bekannten Systeme, bei denen Streifen integral mit dem Kern der Bodenplatte ausgebildet sind, haben Verriegelungswinkel und Abstandswinkel zwischen 30 und 55°, da die Breite des Streifens geringer ist und der Radius des Kreisbogens kleiner ist. Dies führt zu einer geringen Zugfestigkeit in der horizontalen Richtung D2, da das Verriegelungselement leicht aus der Verriegelungsnut herausgleitet. Des Weiteren wird die horizontale Zugspannung teilweise in eine nach oben gerichtete Kraft umgewandelt, die bewirken kann, dass die Kanten sich nach oben bewegen. Dieses grundlegende Problem wird im Folgenden ausführlicher erläutert.
Wenn die relative Luftfeuchtigkeit sich von ungefähr 80% auf ungefähr 20% im Winter verändert, schrumpft der schwimmende Boden in einem normalen Raum um ungefähr 10 mm. Die Bewegung findet verborgen unter der Scheuerleiste an den umgebenden Wänden statt. Diese Schrumpfung führt zu einer Bewegung sämtlicher Möbel, wodurch eine Last auf den Boden ausgeübt wird. Versuche haben ergeben, dass, wenn ein Raum an den Wänden mit schweren Bücherregalen versehen ist, die Verbindung im Winter sehr starker Belastung bzw. Zugspannung ausgesetzt ist. An der langen Seite kann diese Last bis zu ungefähr 300 kg pro laufendem Meter der Verbindung betragen. An der kurzen Seite, an der die Last über eine kleinere Verbindungsbreite verteilt wird, kann die Last bis zu 500 kg pro laufendem Meter betragen.
Wenn die Verriegelungsflächen einen geringen Verriegelungswinkel haben, wird die Festigkeit der Verbindung in erheblichem Maße verringert. Im Winter können die Verbindungskanten auseinander gleiten, so dass unerwünschte sichtbare Verbindungsspalte an der Oberseite des Bodens entstehen. Des Weiteren drückt die angewinkelte Verriegelungsfläche des Verriegelungselementes die obere Verriegelungsfläche der Verriegelungsnut zu der Verbindungsfläche nach oben. Der obere Teil der Feder drückt den oberen Teil der Federnut nach oben, wodurch es zu einem unerwünschten Anheben der Kanten kommt. Die vorliegende Erfindung basiert auf der Überlegung, dass diese Probleme in erheblichem Maße verringert werden können, indem beispielsweise die Verriegelungsflächen mit großen Verriegelungswinkeln von mehr als 50° ausgeführt werden und beispielsweise die Verriegelungsflächen bei der Konstruktion nach oben verschoben werden. Die ideale Konstruktion stellen senkrechte Verriegelungsflächen dar. Diese Verriegelungsflächen lassen sich jedoch nur schwer öffnen, insbesondere, wenn der Streifen aus Faserplatte besteht und nicht so flexibel ist wie Streifen, die beispielsweise aus Aluminium bestehen.
Senkrechte Verriegelungsflächen können geöffnet werden, wenn eine Wechselwirkung zwischen einer Reihe von Faktoren genutzt wird. Der Streifen sollte in Bezug auf die Fußbodendicke breit sein und gute Elastizität aufweisen. Die Reibung zwischen den Verriegelungsflächen sollte auf ein Minimum verringert werden, die Verriegelungsfläche sollte klein sein, und das Fasermaterial in der Verriegelungsnut, dem Verriegelungselement und oberen Verbindungskanten des Verriegelungssystems sollte zusammendrückbar sein. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Platten in der verriegelten Position ein geringfügiges Spiel von einigen Hundertstel eines Millimeters zwischen den funktionellen Bewegungsflächen der Verriegelungsnut und des Verriegelungselementes annehmen können, wenn die Kantenabschnitte der Platten zusammengedrückt werden.
Derzeit sind keine Erzeugnisse oder Verfahren bekannt, die ausreichend gute Lösungen für Probleme bieten, die mit im Wesentlichen senkrechten Arretierflächen zusammenhängen, die gleichzeitig leicht zu öffnen sind.
Es wäre ein großer Vorteil, wenn zu öffnende Verriegelungsflächen mit größeren Freiheitsgraden und einem großen Verriegelungswinkel, vorzugsweise 90°, in Kombination mit schmalen Streifen hergestellt werden könnten, durch die Abfall bei der Bearbeitung verringert wird. Die Herstellung würde erleichtert werden, da Bearbeitungswerkzeuge lediglich in der horizontalen Richtung genau geführt werden müssten, und die Verbindung würde hohe Festigkeit aufweisen.
Zusammengefasst gibt es einen erheblichen Bedarf nach der Schaltung eines Verriegelungssystems, das die oben aufgeführten Anforderungen, Probleme und Wünsche stärker berücksichtigt als der Stand der Technik. Die Erfindung zielt darauf ab, diesem Erfordernis zu genügen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verriegelungssystem zu schaffen, das aufweist:

(I) Verriegelungsflächen mit einem großen Verriegelungswinkel und großer Festigkeit,
(II) ein horizontales Verbindungssystem, das derartige Verriegelungsflächen aufweist und gleichzeitig geöffnet werden kann, und
(III) ein horizontales Verbindungssystem, das derartige Verriegelungsflächen aufweist und gleichzeitig Führungsteile zum Positionieren der Bodenplatten umfasst.

Die Erfindung beruht auf einer ersten Überlegung, dass die genannten Probleme im Wesentlichen mit einem Verriegelungssystem gelöst werden müssen, bei dem das Verriegelungselement eine funktionelle Verriegelungsfläche in seinem oberen Teil statt in seinem unteren Teil wie bei dem Verfahren nach dem Stand der Technik aufweist. Wenn ein installierter Boden durch Schwenken nach oben abgenommen wird, übt daher die Verriegelungsfläche der Verriegelungsnut einen Druck auf den oberen Teil des Verriegelungselementes aus. Dies führt dazu, dass der Streifen nach hinten und nach unten gebogen wird und das Verriegelungselement auf die gleiche Weise geöffnet wird wie beim Schwenken nach innen. Bei einer geeigneten Konstruktion von Verriegelungselement und Verriegelungsnut kann dieser Druck in einem Teil des Verriegelungselementes erzeugt werden, der näher an der Oberseite des Verriegelungselementes liegt als der Teil des Verriegelungselementes, der in der verriegelten Position wirksam ist. So ist die Öffnungskraft geringer als die Verriegelungskraft.
Die Erfindung basiert des Weiteren auf einer zweiten Überlegung, die mit den Bewegungen beim Aufwärtsschwenken und Abnehmen eines installierten Bodens zusammenhängt. Der Abstandswinkel, d.h. die Tangente an einen Kreisbogen, dessen Mittelpunkt dort liegt, wo die vertikale Verbindungsebene die Oberseite der Bodenplatte schneidet, ist in dem oberen Teil des Verriegelungselementes größer als in seinem unteren Teil. Wenn ein Teil der Verriegelungsfläche, der bei dem Verfahren nach dem Stand der Technik im unteren Teil des Verriegelungselementes bzw. der Verriegelungsnut angeordnet ist, statt dessen gemäß der Erfindung im oberen Teil angeordnet wird, ist der Gradunterschied zwischen dem Verriegelungswinkel und dem Abstandswinkel geringer, und das Öffnen der Verriegelung beim Abnehmen eines installierten Bodens wird erleichtert.
Die Erfindung beruht des Weiteren auf einer dritten Überlegung, die mit dem Führen der Bodenplatten beim Abwärtsschwenken beim Verlegen des Bodens zusammenhängt. Das Führen ist von großer Bedeutung beim Schwenken der langen Seiten der Bodenplatten nach innen, da die Bodenplatten häufig verzogen und gekrümmt sind und daher leicht bogenförmig oder "bananenförmig" sind. Diese Form einer Banane kann bis zu einigen Zehntel Millimeter betragen und ist daher bei einer freien Platte mit dem bloßen Auge nicht ohne Weiteres sichtbar. Wenn die Führungsfähigkeit des Verriegelungssystems die maximale Bananen-Form übersteigt, können die Platten leicht herabgeschwenkt werden, und sie müssen nicht fest an die Verbindungskante gedrückt werden, um die Bananen-Form zu begradigen und das Einführen des Verriegelungselementes in die Verriegelungsnut zu ermöglichen. Bei Verriegelungssystemen nach dem Stand der Technik ist der Führungsteil im Wesentlichen im oberen Teil des Verriegelungselementes ausgebildet, und wenn die Verriegelungsfläche zu dem oberen Teil nach oben verschoben wird, ist es nicht möglich, einen ausreichend großen Führungsteil auszubilden. Eine ausreichende und vor allem effektivere und zuverlässige Führung wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, dass der Führungsteil zu der Verriegelungsnut und ihrem unteren Teil verschoben wird. Entsprechend der Erfindung ist es sogar möglich, die gesamte erforderliche Führung im unteren Teil der Verriegelungsnut auszubilden. In bevorzugten Ausführungsformen können zusammenwirkende Führungsteile auch sowohl im oberen Teil des Verriegelungselementes als auch im unteren Teil der Verriegelungsnut ausgebildet werden.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verriegelungssystem von dem Typ bereitgestellt, wie in der Einführung beschrieben und der entsprechend der Erfindung durch die Kombination gekennzeichnet ist, dass das Verriegelungselement zumindest eine funktionelle Verriegelungsfläche hat, die im oberen Teil des Verriegelungselementes angeordnet ist, dass diese wirksame Verriegelungsfläche im Wesentlichen plan ist und bezogen auf die Ebene der Platten einen Winkel (A) aufweist, der 50° überschreitet, dass die Verriegelungsnut zumindest eine Verriegelungsfläche hat, die im Wesentlichen plan ist und die mit der genannten Verriegelungsfläche des Verriegelungselementes zusammenwirkt, dass die Verriegelungsnut ein unteres geneigtes oder abgerundetes Führungsteil aufweist, dass das Verriegelungselement durch Zusammenwirken mit einem Teil des Verriegelungselements, das oberhalb der Verrieglungsfläche des Verriegelungselementes oder angrenzend an dessen obere Kante positioniert ist, das Verriegelungselement in die Verriegelungsnut führt.
Die Erfindung betrifft ein Verriegelungssystem zum mechanischen Verbinden von Bodenplatten sowie eine Bodenplatte, die ein solches Verriegelungssystem aufweist. Das Verriegelungssystem hat mechanisch zusammenwirkende Mittel zum vertikalen und horizontalen Verbinden von angrenzenden Bodenplatten. Die Mittel zum horizontalen Verbinden stoßen an eine vertikale Verbindungsebene, beinhalten eine Verriegelungsnut sowie einen Verriegelungsstreifen, die an den gegenüberliegenden Verbindungskantenbereichen der Bodenplatte positioniert sind. Der Verriegelungsstreifen erstreckt sind von der Verbindungskante und hat ein nach oben hervorspringendes Verriegelungselement an seinem freien Ende. Die Verriegelungsnut ist im gegenüberliegenden Kantenbereich des Bodenpaneels mit einem Abstand von der Verbindungskante ausgebildet. Die Verriegelungsnut und das Verriegelungselement haben funktionelle Verriegelungsflächen. Diese Verriegelungsflächen sind im Wesentlichen plan und in einem Abstand von der oberen Seite des hervorspringenden Streifens und in der Verriegelungsnut angeordnet und bilden einen Winkel von zumindest 50° zur oberen Seite der Platte. Darüber hinaus hat die Verriegelungsnut ein Führungsteil zum Zusammenwirken mit dem entsprechenden Führungsteil des Verriegelungselements.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist in Anspruch 9 niedergelegt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1a–c zeigen in drei Stufen ein Herabschwenkverfahren zum mechanischen Verbinden langer Seiten von Bodenplatten gemäß WO 9426999.
2a–c zeigen in drei Stufen ein Einrastverfahren zum mechanischen Verbinden kurzer Seiten von Bodenplatten gemäß WO 9426999.
3a–b sind eine Ansicht einer Bodenplatte gemäß WO 9426999 von oben bzw. von unten.
4a–e zeigen vier Streifen-Verriegelungs-Systeme, die auf dem Markt erhältlich sind, sowie ein Streifen-Verriegelungs-System gemäß US 4,426,820 .
5 zeigt im Detail die Grundprinzipien eines bekannten Streifen-Verriegelungs-Systems zum Verbinden der langen Seiten von Bodenplatten gemäß WO 9966151.
6 zeigt eine Variante eines Verriegelungssystems (Anmelderin Välinge Aluminium AB), für das Schutz beantragt ist und das noch nicht veröffentlicht wurde.
7 + 8 stellen ein Verriegelungssystem gemäß der Erfindung dar.
9 zeigt ein weiteres Beispiel einer Bodenplatte und eines Verriegelungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
10–12 zeigen Varianten einer Verriegelungsnut und eines Verriegelungsbauteils drei weiterer Beispiele einer Bodenplatte und eines Verriegelungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung bevorzugter Ausführungen
Vor der Beschreibung bevorzugter Ausführungen unter Bezugnahme auf 5 werden zunächst die wichtigsten Teile in einem Streifen-Verriegelungs-System ausführlich beschrieben.
Die Erfindung kann in Verbindungssystemen mit einem herausgearbeiteten Streifen, der aus einem Stück mit dem Kern der Platte besteht, oder mit einem Streifen eingesetzt werden, der integral mit dem Kern der Platte ausgebildet ist, der jedoch aus separatem Material hergestellt worden ist, so beispielsweise aus Aluminium. Da die herausgearbeitete Ausführung, bei der der Streifen und der Kern aus dem gleichen Material bestehen, aufgrund höherer Reibung und geringerer Flexibilität das größte Problem darstellt, konzentriert sich die folgende Beschreibung auf dieses Einsatzgebiet.
Die in 5 dargestellten Querschnitte sind hypothetische, noch nicht veröffentlichte Querschnitte, sie ähneln jedoch stark dem Verriegelungssystem der bekannten Bodenplatte "Fiboloc^®" und dem Verriegelungssystem gemäß WO 9966151. Dementsprechend stellt 5 nicht die Erfindung dar, sondern dient lediglich als ein Ausgangspunkt einer Beschreibung der Technologie für ein Streifen-Verriegelungs-System zur mechanischen Verbindung aneinandergrenzender Bodenplatten. Teile, die denen in den vorangehenden Figuren entsprechen, sind in den meisten Fällen mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Der Aufbau, die Funktion und die Materialzusammensetzung der Grundbauteile der Platten in 5 sind im Wesentlichen die gleichen wie in Ausführungen der vorliegenden Erfindung, und daher gilt, wenn zutreffend, die folgende Beschreibung von 5 auch für die im Weiteren beschriebenen Ausführungen der Erfindung.
In der dargestellten Ausführung sind die Platten 1, 1' in 5 rechteckig und haben einander gegenüberliegende Kantenabschnitte 4a, 4b der langen Seiten und einander gegenüberliegende Kantenabschnitte 5a, 5b der kurzen Seiten. 5 zeigt einen Vertikalschnitt eines Teils eines Kantenabschnitts 4a der langen Seite der Platte 1 sowie eines Teils eines Kantenabschnitts 4b der langen Seite einer angrenzenden Platte 1'. Die Platten 1 haben einen Kern 30, der aus Faserplatte besteht und eine Oberflächenschicht 32 an seiner Vorderseite (Oberseite) sowie eine Ausgleichsschicht 34 an seiner Rückseite (Unterseite) trägt. Ein Streifen 6 wird aus dem Kern und der Ausgleichsschicht der Bodenplatten durch Schneiden ausgebildet und trägt ein Verriegelungselement 8. Daher bilden der Streifen 6 und das Verriegelungselement 8 in gewisser Weise eine Verlängerung des unteren Teils der Federnut 36 der Bodenplatte 1. Das Verriegelungselement 8, das an dem Streifen 6 ausgebildet ist, hat eine funktionelle Verriegelungsfläche 10, die mit einer funktionellen Verriegelungsfläche 11 in einer Verriegelungsnut 14 in dem gegenüberliegenden Kantenabschnitt 4b der langen Seite der angrenzenden Platte 1' zusammenwirkt. Durch den Eingriff zwischen den funktionellen Verriegelungsflächen 10, 11 wird eine horizontale Verriegelung der Platten 1, 1' quer zu der Verbindungskante (Richtung D2) hergestellt. Die funktionelle Verriegelungsfläche 10 des Verriegelungselementes 8 und die funktionelle Verriegelungsfläche 11 der Verriegelungsnut 14 bilden einen Verriegelungswinkel A mit einer Ebene parallel zur Oberseite der Bodenplatten. Dieser Verriegelungswinkel A von 60° entspricht der Tangente an einen Kreisbogen C, dessen Mittelpunkt in der oberen Verbindungskante liegt, d. h. dem Schnittpunkt zwischen der Verbindungsebene F und der Oberseite der Platten, und der durch die funktionellen Verriegelungsflächen 10, 11 hindurch verläuft. Beim Aufwärtsschwenken der Bodenplatte 1' relativ zu der Bodenplatte 1 folgt die Verriegelungsnut dem Kreisbogen C, und das Abnehmen kann daher ohne Widerstand durchgeführt werden. Der obere Teil des Verriegelungselementes hat einen Führungsteil 6, der bei Installation und Schwenken nach innen die Bodenplatte an die richtige Position führt.
Um eine vertikale Verriegelung in der Richtung D1 durchzuführen, hat der Verbindungskantenabschnitt 4 eine seitlich offene Federnut 36, und der gegenüberliegende Verbindungskantenabschnitt 4b hat eine seitlich vorstehende Feder 38, die in der verbundenen Position in der Federnut 36 aufgenommen wird. Die oberen Kontaktflächen 43 und die unteren Kontaktflächen 45 des Verriegelungssystems sind ebenfalls plan und parallel zur Ebene der Bodenplatte.
In der verbundenen Position gemäß 5 bilden die zwei nebeneinander befindlichen einander zugewandten oberen Abschnitte 41 und 42 der Flächen der Platten 1, 1' eine vertikale Verbindungsebene F.
6 zeigt ein Beispiel einer Ausführung gemäß der Erfindung, das noch nicht veröffentlicht worden ist und sich von der Ausführung in 5 dadurch unterscheidet, dass die Feder 38 und die Federnut 36 in der Bodenplatte so nach unten verschoben sind, dass sie exzentrisch angeordnet sind. Des Weiteren ist die Dicke der Feder 38 (und damit der Federnut 36) vergrößert worden, während gleichzeitig die relative Höhe des Verriegelungselementes 8 beibehalten worden ist. Sowohl die Feder 38 als auch der Materialabschnitt oberhalb der Federnut 36 sind daher erheblich steifer und fester, während gleichzeitig die Bodendicke T, der äußere Teil des Streifens 6 und das Verriegelungselement unverändert bleiben.
7 zeigt eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung. Das Verriegelungselement 8 hat eine Verriegelungsfläche 10 mit einem Verriegelungswinkel A, der im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der Bodenplatten ist. Die Verriegelungsfläche 10 ist verglichen mit der Technologie nach dem Stand der Technik relativ zu der Oberseite des Streifens 6 nach oben verschoben worden.
Der Verriegelungswinkel A ist in dieser Ausführung der Erfindung erheblich größer als ein Abstandswinkel TA, der der Tangenten an einen Kreisbogen C1 entspricht, der den oberen Teil des Verriegelungselementes 8 tangiert, und der seinen Mittelpunkt C3 dort hat, wo die Verbindungsebene F die Oberseite der Platten schneidet.
Da die Kante der Verriegelungsnut 14, die am nächsten an der Verbindungsebene F liegt, Abschnitte aufweist, die außerhalb des Kreisbogens C1 angeordnet sind, um das Verriegelungselement 8 in der Verriegelungsnut halten zu können, folgen diese Abschnitte beim Aufnehmen der Bodenplatte 1' einem Kreisbogen C2, der konzentrisch zu dem Kreisbogen C1 ist, einen größeren Durchmesser als dieser hat und die Unterkante der funktionellen Verriegelungsflächen 11 der Verriegelungsnut schneidet. Das Abnehmen der Bodenplatte 1' durch Aufwärtsschwenken macht es erforderlich, dass der Streifen 6 gebogen werden kann oder dass das Material der Bodenplatten 1, 1' zusammengedrückt werden kann.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat die Grenzfläche der Verriegelungsnut 14, die am nächsten an der Verbindungsebene F liegt, einen unteren Führungsteil 12, der innerhalb des Kreisbogens C1 angeordnet ist und daher wirkungsvoll das Verriegelungs element 8 beim Verlegen des Fußbodens und dem Herabschwenken der Bodenplatte 1' relativ zu der Bodenplatte 1 führt.
7 zeigt des Weiteren, dass die funktionelle Verriegelungsfläche 11 der Verriegelungsnut 14 und die funktionelle Verriegelungsfläche 10 des Verriegelungselementes 8 in der Konstruktion nach oben verschoben worden sind und sich in einem Abstand zu der Oberseite des Verriegelungsstreifens 6 befinden. Diese Anordnung bringt mehrere Vorteile mit sich, die im Folgenden erläutert werden.
Wie ebenfalls aus 7 ersichtlich ist, befindet sich eine geneigte Fläche 13 zwischen der Oberseite des Verriegelungsstreifens 6 und der Unterkante der funktionellen Verriegelungsfläche 10 des Verriegelungselementes 8. In dieser dargestellten Ausführung befindet sich ein Zwischenraum zwischen dieser geneigten Fläche 13 und dem Führungsteil 12 der Verriegelungsnut 14, so dass der Übergang des Führungsteils zur Unterseite des Kantenabschnitts 4b sich innerhalb des Kreisbogens C1 befindet. Aufgrund eines derartigen Zwischenraums wird die Reibung bei der Verschiebung der Bodenplatten entlang der Verbindungsebene F beim Verlegen des Bodens verringert.
8 zeigt, wie das Aufwärtsschwenken stattfinden kann, wenn ein installierter Boden abgenommen wird. Die Verriegelungsfläche 11 der Verriegelungsnut übt einen Druck auf den oberen Teil der funktionellen Verriegelungsflächen 10 des Verriegelungselementes 8 aus. Durch diesen Druck werden der Streifen 6 nach unten und das Verriegelungselement 8 nach hinten und von der Verbindungsebene F weg gebogen. In der Praxis findet ein minimales Zusammendrücken der Holzfasern in den oberen Verbindungskantenflächen 41, 42 der zwei Bodenplatten und der Holzfasern in der Verbindungsfläche 10 des Verriegelungselementes und der Verriegelungsfläche 11 der Verriegelungsnut statt. Wenn die Verbindungssysteme des Weiteren so ausgeführt sind, dass die Platten in ihrer verriegelten Position ein geringes Spiel von einigen Hundertstel eines Millimeters den Verriegelungsflächen 10, 11 aufweisen können, kann das Öffnen durch Aufwärtsschwenken so zuverlässig und mit der gleichen guten Funktion stattfinden, als wenn die Verriegelungsflächen geneigt wären.
9 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung. In dieser Ausführung sind die Nut 36 und die Feder 38 kürzer als bei der Ausführung nach 7 und 8. Dadurch kann das me chanische Verriegeln von zwei aneinander grenzenden Bodenplatten 1, 1' sowohl durch vertikale Einrastwirkung als auch durch Schwenken nach innen beim Biegen des Streifens stattfinden. Die vertikale Einrastwirkung kann des Weiteren mit bekannten Formen von Verriegelungsflächen und mit einer Möglichkeit der Verschiebung entlang der Verbindungsrichtung in der verriegelten Position und des Weiteren Abnehmen durch Herausziehen entlang der Verbindungskante oder Aufwärtsschwenken kombiniert werden. Die Figur zeigt jedoch die Bodenplatte während des Schwenkens der Bodenplatte 1' nach innen. Der untere Teil bzw. Führungsteil 12 der Verriegelungsnut führt die Bodenplatten und ermöglicht das Einführen des Verriegelungselementes 8 in die Verriegelungsnut 14, so dass die Verriegelungsflächen 10, 11 miteinander in Eingriff kommen. Der Streifen 6 wird nach unten gebogen, und das Verriegelungselement 8 wird in die Verriegelungsnut geführt, obwohl die einander zugewandten Kantenabschnitte 41, 42 der Bodenplatten voneinander beabstandet sind. Der Verriegelungswinkel A beträgt in dieser Ausführung ungefähr 80°. Das Biegen des Streifens kann erleichtert werden, indem die Rückseite des Streifens so bearbeitet wird, dass ein Teil der Ausgleichsschicht 34 zwischen der Verbindungsebene F und dem Verriegelungselement 8 vollständig oder teilweise entfernt wird.
10 zeigt eine Vergrößerung des Verriegelungselementes 8 und der Verriegelungsnut 14. Das Verriegelungselement 8 hat eine funktionelle obere Verriegelungsfläche 10, die im oberen Teil des Verriegelungselementes in einem Abstand zur Oberseite des Verriegelungsstreifens 6 ausgebildet ist. Die Verriegelungsnut 14 hat eine damit zusammenwirkende funktionelle Verriegelungsfläche 11, die ebenfalls nach oben verschoben worden ist und die sich in einem Abstand zur Öffnung der Verriegelungsnut 14 befindet.
Funktionelle Verriegelungsflächen betreffen die Flächen 10, 11, die, wenn sie verriegelt sind und Zuglast ausgesetzt werden, miteinander zusammenwirken. Beide Flächen sind in dieser Ausführung plan und im Wesentlichen im rechten Winkel zur Hauptebene der Bodenplatten. Die Verriegelungsnut hat einen Führungsteil 12, der sich innerhalb des bereits erwähnten Kreisbogens C1 befindet und der in dieser Ausführung den oberen Teil der funktionellen Verriegelungsfläche 10 des Verriegelungselementes 8 tangiert. In dieser Ausführung hat das Verriegelungselement in seinem oberen Teil einen Führungsteil 9, der sich außerhalb des Kreisbogens C1 befindet. Die Führungsteile 9, 12 des Verriegelungselementes bzw. der Verriegelungsnut tragen dazu bei, dem Verbindungssystem ein gutes Führungsvermögen zu verleihen. Die gesamte seitliche Verschiebung der Bodenplatten 1, 1' in der abschließenden Phase des Verriegelungsvorgangs ist daher die Summe aus E1 und E2 (siehe 10), d. h. dem horizontalen Abstand zwischen der Unterkante des Führungsteils 12 und des Kreisbogens C1 sowie zwischen der Oberkante des Führungsteils 9 und des Kreisbogens C1. Diese Summe aus E1 und E2 sollte größer sein als die oben erwähnte maximale Bananen-Form der Bodenplatten. Damit das Verbindungssystem ein Führungsvermögen aufweist, müssen E1 und E2 größer als Null sein, und sowohl E1 als auch E2 können negative Werte haben, d. h. an der der in 1 dargestellten gegenüberliegenden Seite des Kreisbogens C1 angeordnet sein.
Das Führungsvermögen wird weiter verbessert, wenn der Streifen 6 nach unten gebogen werden kann und wenn das Verriegelungselement 8 von der Verbindungsebene weggebogen werden kann, so dass die Verriegelungsfläche 10 des Verriegelungselemente sich öffnen kann, wenn das Verriegelungselement mit einem Teil der anderen Platte in Kontakt kommt. Ein freies Spiel zwischen Flächen, die keine Funktion in dem Verriegelungssystem haben, erleichtert die Herstellung, da diese Flächen nicht mit engen Toleranzen hergestellt werden müssen. Die Flächen, die eine Funktion in dem Verriegelungssystem haben und die in dem verlegten Boden miteinander in Eingriff sein sollen, d. h., die funktionellen Verriegelungsflächen 10, 11, die Kantenflächenabschnitte 41, 42 und die oberen Kontaktflächen 43 zwischen der Nut 36 und der Feder 38 müssen jedoch mit engen Toleranzen sowohl hinsichtlich der Form als auch hinsichtlich ihrer relativen Positionen hergestellt werden.
Wenn die funktionslosen Flächen in dem Verrieglungssystem voneinander beabstandet sind, verringert sich die Reibung bei seitlicher Verschiebung der verbundenen Bodenplatten entlang der Verbindungskante.
Dieser Aspekt der Erfindung ist in Anspruch 9 niedergelegt.
Gemäß der Erfindung sind die funktionellen Verriegelungsflächen 10, 11 des Verriegelungselementes und in der Verriegelungsnut, senkrecht zur Hauptebene der Bodenplatte gesehen, mit geringer Höhe ausgebildet. Dadurch verringert sich ebenfalls die Reibung bei der seitlichen Verschiebung verbundener Fußbodenplatten entlang der Verbindungskante.
Da die funktionellen Verriegelungsflächen gemäß der Erfindung im Wesentlichen plan und parallel zu der Verbindungsebene F ausgeführt sind, kann der kritische Abstand zwischen der Verbindungsebene F und der Verriegelungsfläche 10 bzw. 11 leicht mit sehr hoher Genauigkeit erzeugt werden, da die Bearbeitungswerkzeuge, die bei der Herstellung eingesetzt werden, nur im Wesentlichen horizontal mit hoher Präzision gesteuert werden müssen. Die Toleranz in der vertikalen Richtung beeinflusst lediglich die Höhe der funktionellen Verriegelungsflächen, die Höhe der Verriegelungsflächen ist jedoch nicht so kritisch wie ihre Position in der horizontalen Richtung. Unter Verwendung moderner Herstellungstechnologie kann die Verriegelungsfläche in Bezug auf die Verbindungsebene mit einer Toleranz von ± 0,1 mm positioniert werden. Gleichzeitig kann die Toleranz in der vertikalen Richtung ± 0,1 mm betragen, was dazu führt, dass beispielsweise die Höhe der funktionellen Verriegelungsflächen zwischen 0,5 mm und 0,3 mm variiert. Zugversuche haben belegt, dass funktionelle Verriegelungsflächen mit einer Höhe von 0,3 mm eine Festigkeit ergeben, die 1000 kg pro laufenden Meter der Verbindung entspricht. Diese Festigkeit ist erheblich größer als dies für eine normale Bodenverbindung erforderlich ist. Die Höhe H des Verriegelungselementes 8 über der Oberseite des Streifens 6 und die Breite W des Verriegelungselementes 8 auf einer Höhe mit der funktionellen Verriegelungsfläche sind wichtig für die Festigkeit und das Aufnehmen der Bodenplatte.
An der langen Seite, an der die Anforderungen an die Festigkeit geringer sind, kann das Verriegelungselement schmaler und höher ausgeführt werden. Ein schmales Verriegelungselement biegt sich leichter und erleichtert das Entfernen von installierten Bodenplatten.
An der kurzen Seite, an der die Anforderungen an die Festigkeit erheblich höher sind, sollte das Verriegelungselement niedrig und breit sein. Der untere vordere Teil 13 des Verriegelungselementes, d. h. der Abschnitt des Verriegelungselementes zwischen der Unterkante der Verriegelungsfläche 10 und der Oberseite des Streifens 6, hat in dieser Ausführung einen Winkel von ungefähr 45°. Eine derartige Konstruktion verringert die Gefahr von Rissen an der Grenze zwischen der Oberseite des Streifens 6 und dem Verriegelungselement 8, wenn der installierte Boden Zuglast ausgesetzt ist.
11 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung. In diesem Fall wird ein Verriegelungselement 8 eingesetzt, das eine obere funktionelle Verriegelungsfläche 10 mit einem Winkel von ungefähr 85° hat, der größer ist als der Abstandswinkel, der ungefähr 75° beträgt. In dieser Ausführung wird der Führungsteil 12 der Verriegelungsnut 14 ebenfalls als eine se kundäre Verriegelungsfläche verwendet, die die funktionellen Verriegelungsflächen 10, 11 ergänzt. Diese Ausführung führt zu sehr großen Verriegelungskräften. Der Nachteil dieser Ausführung besteht jedoch darin, dass die Reibung bei relativer Verschiebung der Fußbodenplatten 1, 1' in der seitlichen Richtung entlang der Verbindungsebene F erheblich größer ist.
12 zeigt eine weitere Ausführung mit im Wesentlichen rechtwinkligen Verriegelungsflächen 10, 11 und kleinen Führungsteilen 9, 12, wodurch es notwendig ist, den Streifen 6 beim Verlegen der Bodenplatten zu biegen. Das Verbindungssystem ist sehr praktisch für den Einsatz an den kurzen Seiten der Bodenplatten, an denen der Bedarf an Führung geringer ist, da in der Praxis hier keine "Bananen-Form" vorhanden ist. Öffnen der kurzen Seite kann bewirkt werden, indem die langen Seiten zuerst nach oben geschwenkt werden und anschließend die kurzen Seiten parallel entlang der Verbindungskante verschoben werden. Öffnen kann auch durch Schwenken nach oben bewirkt werden, wenn die Verriegelungsnut und das Verriegelungselement entsprechend ausgeführte Führungsteile 12, 9 haben, die abgerundet sind oder die einen Winkel von weniger als 90° haben, und wenn die funktionellen Verriegelungsflächen 10, 11 eine geringe Höhe LS (12) haben, so dass ihre Höhe geringer ist als die halbe Höhe des Verriegelungselementes. In dieser Ausführung ist E2 größer als E1, so dass die Summe aus E1 und E2 größer wird als Null (E1 stellt in diesem Fall einen negativen Wert dar). Wenn in diesem Fall E1 und E2 nahezu die gleiche Größe haben sollen, kann die Führung durch Biegen des Streifens 6 nach unten bewirkt werden, wodurch automatisch Verschiebung des Führungsteils 9 des Verriegelungselementes 8 aus der beabsichtigten Verbindungsebene F bewirkt wird und des Weiteren eine Änderung des Winkels des Verriegelungselementes 8 verursacht wird, so dass die Führung stattfindet.
Verschiedene Varianten der Erfindung sind realisierbar. Das Verbindungssystem kann mit einer großen Zahl unterschiedlicher Verbindungsformen hergestellt werden, bei denen einige oder alle der oben genannten Parameter verschieden sind, insbesondere, wenn es wünschenswert ist, einer bestimmten Eigenschaft Priorität gegenüber den anderen Eigenschaften zugeben.
Die Inhaberin hat eine Anzahl von Varianten auf Basis der oben aufgeführten berücksichtigt und getestet.
Die Höhe des Verriegelungselementes und der Winkel der Verriegelungsflächen können verändert werden. Es ist auch nicht notwendig, dass die Verriegelungsfläche der Verriegelungsnut und die Verriegelungsfläche des Verriegelungselementes die gleiche Neigung oder Form haben. Führungsteile können mit verschiedenen Winkeln und Radien ausgeführt werden. Die Höhe des Verriegelungselementes kann über seine Breite in der Hauptebene der Bodenplatte variieren und das Verriegelungselement kann auf unterschiedlichen Höhen verschiedene Breiten haben. Das Gleiche gilt für die Verriegelungsnut. Die Verriegelungsfläche der Verriegelungsnut kann mit einem Verriegelungswinkel von mehr als 90° ausgeführt werden oder leicht abgerundet ausgeführt werden. Wenn die Verriegelungsfläche des Verriegelungselementes mit einem Winkel von mehr als 90° ausgeführt wird, kann das Abnehmen der Bodenplatten durch Aufwärtsschwenken verändert werden, und permanente Verriegelung kann erreicht werden. Dies kann auch mit einem Verbindungssystem mit 90°-Verriegelungsflächen erreicht werden, die ausreichend groß sind, oder in Kombination mit speziell ausgeführten Führungsteilen, die dem Aufwärtsschwenken entgegenwirken. Derartige Verriegelungssysteme eignen sich besonders für kurze Seiten, für die eine große Verriegelungskraft erforderlich ist.

Claims

Ein Verriegelungssystem zum mechanischen Verbinden von Bodenplatten (1, 1') mit einem Kern (30) und einander gegenüberliegenden ersten und zweiten Verbindungskantenabschnitten (4a, 5a bzw. 4b, 5b) und die ersten sowie die zweiten Verbindungskantenabschnitte (4a, 5a bzw. 4b, 5b) aneinander grenzender Bodenplatten (1, 1') in einer mechanisch verbundenen Position an einer vertikalen Verbindungsebene (F) verbunden sind, wobei das Verriegelungssystem aufweist: a) zum vertikalen Verbinden des ersten Verbindungskantenabschnitts (4a) der ersten Bodenplatte (1) und des zweiten Verbindungskantenabschnitts (4a, 5a bzw. 4b, 5b) der angrenzenden zweiten Bodenplatte (1') zusammenwirkende mechanische Einrichtungen (36, 38), und b) zum horizontalen Verbinden des ersten und des zweiten Verbindungskantenabschnitts (4a, 5a bzw. 4b, 5b) zusammenwirkende mechanische Einrichtungen (6, 8; 14), die umfassen: eine Verriegelungsnut (14), die in der Unterseite (3) der zweiten Bodenplatte (1') ausgebildet ist und sich parallel zu und in einem Abstand zu der vertikalen Verbindungsebene (F) an dem zweiten Verbindungskantenabschnitt (4b, 5b) erstreckt und eine nach unten gerichtete Öffnung aufweist, und einen Streifen (6), der integral mit dem Kern der ersten Bodenplatte (1) ausgebildet ist, wobei der Streifen an dem ersten Verbindungskantenabschnitt (4a, 5a) von der vertikalen Verbindungsebene (F) vorsteht und in einem Abstand zu der Verbindungsebene (F) ein Verriegelungselement (8) aufweist, das auf eine Ebene zu vorsteht, die die Oberseite der ersten Bodenplatte (1) einschließt, und das wenigstens eine funktionelle Verriegelungsfläche (10) aufweist, die mit der Verriegelungsnut (14) zusammenwirkt, wobei die Verriegelungsnut (14) in der Ebene der Bodenplatten gesehen und von der vertikalen Verbindungsebene (F) weg eine größere Breite hat als das Verriegelungselement (8), gekennzeichnet durch die Kombination daraus, dass die wenigstens eine funktionelle Verriegelungsfläche (10) des Verriegelungselementes (8) im Wesentlichen plan ist und sich im oberen Teil des Verriegelungselementes in einem Abstand zu der Oberseite des vorstehenden Streifens (6) befindet und der Verbindungsebene (F) zugewandt ist, dass die Verriegelungsnut (14) wenigstens eine im Wesentlichen plane funktionelle Verriegelungsfläche (11) aufweist, die sich in der Verriegelungsnut in einem Abstand zu der Öffnung der Verriegelungsnut befindet, und die dazu bestimmt ist, in der verbundenen Position mit der Verriegelungsfläche (10) des Verriegelungselementes (8) zusammenzuwirken, dass die Verriegelungsnut (14) an der unteren Kante am nächsten an der Verbindungsebenen (F) einen geneigten oder abgerundeten Führungsteil (12) aufweist, der sich von der Verriegelungsfläche (11) der Verriegelungsnut und zur Öffnung der Verriegelungsnut erstreckt und der dazu bestimmt ist, das Verriegelungselement (8) durch Eingriff mit einem Abschnitt des Verriegelungselementes (8), der über der Verriegelungsfläche (10) des Verriegelungselementes oder an seine Oberkante angrenzend angeordnet ist, in die Verriegelungsnut (14) zu führen, dass die funktionellen Verriegelungsflächen (10 bzw. 11) des Verriegelungselementes (8) und der Verriegelungsnut (14) einen Verriegelungswinkel (A) von wenigstens 50° zur Oberseite der Platten bilden.
Ein Verriegelungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatten (1, 1') einen Kern (30), eine Oberflächenschicht (32) an der Oberseite des Kerns sowie eine Ausgleichsschicht (34) an der Rückseite des Kerns (30) haben.
Ein Verriegelungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionellen Verriegelungsflächen (10 bzw. 11) des Verriegelungselementes (8) und die Verriegelungsnut einen Winkel (A) von wenigstens 60° zur Oberseite der Platten (1, 1') bilden.
Ein Verriegelungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionellen Verriegelungsflächen (10 bzw. 11) des Verriegelungselementes (8) und der Verriegelungsnut einen Winkel (A) von wenigstens 80° zur Oberseite der Platten (1, 1') bilden.
Ein Verriegelungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionellen Verriegelungsflächen (10 bzw. 11) des Verriegelungselementes (8) und der Verriegelungsnut einen Winkel (A) von im Wesentlichen 90° zur Oberseite der Platten (1, 1') bilden.
Ein Verriegelungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Einrichtungen (36, 38) des Verriegelungssystems, die zum vertikalen Verriegeln zusammenwirken, und die Einrichtungen (6, 8; 14) des Verriegelungssystems, die zum horizontalen Verriegeln zusammenwirken, einen Aufbau haben, der die Einführung des Verriegelungselementes (8) in die Verriegelungsnut (14) durch Einwärtsschwenken einer Bodenplatte (1) in Richtung der anderen Bodenplatte (1') ermöglicht, wobei gleichzeitig Kontakt zwischen den Verbindungskanten-Flächenabschnitten (41, 42) der zwei Bodenplatten nahe der Grenze zwischen der Verbindungsebene (F) und der Oberseite der Bodenplatten aufrechterhalten wird.
Ein Verriegelungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Einrichtungen (36, 38) des Verriegelungssystems, die zum vertikalen Verriegeln zusammenwirken, und die Einrichtungen (6, 8; 14) des Verriegelungssystems, die zum horizontalen Verriegeln zusammenwirken, einen Aufbau haben, der Einführung des Verriegelungselementes (8) in die Verriegelungsnut (14) durch eine im Wesentlichen horizontale Bewegung einer Bodenplatte (1) in Richtung der anderen Bodenplatte (1') unter Biegung des integralen Streifens (6) zum Einrasten des Verriegelungselements (8) in die Verriegelungsnut (14) hinein ermöglicht.
Ein Verriegelungssystem nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Einrichtungen (36, 38) des Verriegelungssystems, die zum vertikalen Verriegeln zusammenwirken, und die Einrichtungen (6, 8; 14) des Verriegelungssystems, die zum horizontalen Verriegeln zusammenwirken, einen Aufbau haben, die Einführung des Verriegelungselementes (8) in die Verriegelungsnut (14) durch eine im Wesentlichen vertikale Bewegung einer Bodenplatte (1) in Richtung der anderen Bodenplatte (1') unter Biegung des integralen Streifens (6, 8) zum Einrasten des Verriegelungselements (8) in die Verriegelungsnut (14) hinein ermöglicht.
Bodenplattenpaar mit einer ersten Bodenplatte (1) und einer zweiten Bodenplatte (1'), wobei jede Bodenplatte (1, 1') einen Kern (30) und einander gegenüberliegende erste und zweite Verbindungskantenabschnitte (4a, 5a, bzw. 4b, 5b) hat und die ersten sowie die zweiten Verbindungskantenabschnitte (4a, 5a bzw. 4b, 5b) aneinander angrenzender Bodenplatten (1, 1') mit Kantenabschnitten (41, 42) in einer mechanisch verbundenen Position in einer vertikalen Verbindungsebene (F) aneinanderstoßen, wobei die Bodenplatten aufweisen: a) Zum vertikalen Verbinden des ersten Verbindungskantenabschnitts (4a) der ersten Bodenplatte (1) und des zweiten Verbindungskantenabschnitts (4a, 5a bzw. 4b, 5b) der angrenzenden zweiten Bodenplatte (1'), eine Nut- und Feder-Verbindung (36, 38) mit oberen Kontaktflächen (43), b) zum horizontalen Verbinden des ersten und des zweiten Verbindungskantenabschnitts (4a, 5a bzw. 4b, 5b) zusammenwirkende mechanische Einrichtungen (6, 8; 14), die umfassen: eine Verriegelungsnut (14), die in der Unterseite (3) der zweiten Bodenplatte (1') ausgebildet ist und sich parallel zu und in einem Abstand zu der vertikalen Verbindungsebene (F) an dem zweiten Verbindungskantenabschnitt (4b, 5b) erstreckt und eine nach unten gerichtete Öffnung aufweist, und einen Streifen (6), der integral mit dem Kern der ersten Bodenplatte (1) ausgebildet ist, wobei der Streifen an dem ersten Verbindungskantenabschnitt (4a, 5a) von der vertikalen Verbindungsebene (F) vorsteht und in einem Abstand zu der Verbindungsebene (F) ein Verriegelungselement (8) aufweist, das auf eine Ebene zu vorsteht, die die Oberseite der ersten Bodenplatte (1) einschließt, und das eine funktionelle Verriegelungsfläche (10) aufweist, die mit einer funktionellen Verriegelungsfläche (11) der Verriegelungsnut (14) zusammenwirkt, wobei die Verriegelungsnut (14) in der Ebene der Bodenplatten gesehen und von der vertikalen Verbindungsebene (F) weg eine größere Breite hat, als das Verriegelungselement (8), dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden Flächen funktionelle Verriegelungsflächen sind: – Die Verriegelungsflächen (10) am Verriegelungselement (8), die mit einer Verriegelungsfläche (11) in der Verriegelungsnut (14) zusammenwirkt – die aneinanderstoßenden Kantenabschnitte (41, 42) in der vertikalen Verbindungsebene (F) und – die oberen Kontaktflächen (43) zwischen der Nut (36) und der Feder (38) und, dass die anderen Flächen der ersten und zweiten Verbindungskantenabschnitte, die keine funktionellen Verriegelungsflächen sind (keine Funktion in dem Verriegelungssystem haben), so ausgebildet sind, dass sie in einer mechanisch verbundenen Position der Bodenplatten voneinander beabstandet sind.