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Die Erfindung betrifft ein Möbelstück entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Der momentane Stand der Technik bedient sich verschiedener Möglichkeiten, die einzelnen Bauteile eines Möbelstücks zu verbinden. Hierfür werden meist Verbindungselemente wie beispielsweise Schrauben oder Holzdübel eingesetzt. Es wurde auch bereits der Einsatz von Magneten im Möbelbau vorgeschlagen. So ist es bekannt, Furniere magnetisch haftend auszustatten, wodurch austauschbare Oberflächen realisiert werden können. Hierzu wird jedoch ein standsicherer Grundkörper des Möbelstücks vorausgesetzt.
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Magnete werden des Weiteren im Möbelbau dazu eingesetzt, um beispielsweise Schranktüren oder Klappen geschlossen zu halten, wobei diese aber wiederum von anderen Verbindungselementen, nämlich von Scharnieren am Möbelstück gehalten werden müssen. Die existierenden Lösungen, welche sich magnetischer Kraft bedienen, erfüllen also nicht die Funktion, ein komplettes Möbelstück, standsicher zusammenzuhalten. Vielmehr müssen hierzu stets zusätzlich andere Verbindungsmittel wie beispielsweise Schrauben oder Holzdübel eingesetzt werden.
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Die bekannten Verbindungen zwischen den einzelnen Bauteilen eines Möbelstücks haben den Nachteil, dass der Auf- bzw. Abbau eines Möbelstücks langwierig und mit vielen Handgriffen verbunden ist. Die Vorbereitungen, wie beispielsweise das Überprüfen der Vollständigkeit der Verbindungselemente, nehmen dabei einen großen zeitlichen Rahmen ein. Durch den komplizierten Vorgang wird auch eine Demontage mühsam, weshalb schwere Möbelstücke selten spontan versetzt werden können oder im Zuge dessen einzelne Bauteile beschädigt werden. Durch die zeitaufwändige Fixierung einzelner Möbelbauteile ist bisher auch ein variables Austauschen der sichtbaren Teile nicht attraktiv. Ebenso wird durch die Verbindungselemente meist das optische Erscheinungsbild der Oberfläche der Möbelstücke gestört, da dort beispielsweise Schraubenköpfe sichtbar bleiben.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neue und zweckmäßige Konstruktion eines Möbelstücks aufzuzeigen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet.
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Gemäß der Erfindung wird ein Möbelstück ausschließlich durch Steckverbindungen und damit ohne zusätzliche, d. h. bei der Montage hinzuzufügende Verbindungselemente errichtet. Dies gelingt dadurch, dass sämtliche Bauteile mittels formschlüssiger und zumindest teilweise durch eine Kombination form- und kraftschlüssiger Verbindungen zusammengehalten werden. Durch den Einsatz formschlüssiger Zapfen-Loch-Konstruktionen (Vorsprung in Vertiefung), welche durch die zusätzliche magnetische Kraft einen dreiaxialen Verbund erzeugen, werden Verschiebungen in jede räumliche Richtung verhindert und es wird folglich eine hohe mechanische Stabilität erreicht.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion kann daher bei Möbelstücken beliebiger Größe und Form mit den unterschiedlichsten Anforderungen angewandt werden. Der Kraftschluss wird hierbei immer durch mindestens einen Dauermagneten und ein ferromagnetisches Gegenstück bewirkt, wodurch eine Anziehung senkrecht zu den sich berührenden Bauteiloberflächen entsteht. Bewegungen parallel zu den Bauteiloberflächen werden durch formschlüssige Zapfen-Loch-Kombinationen eliminiert. Dadurch entsteht ein Möbelstück, welches ohne Werkzeuge montiert werden kann, da die nötigen Komponenten eines Verbindungselementes bereits in der Produktion an den einzelnen Bauteilen angebracht werden können.
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Der spätere Nutzer hat dann lediglich die Aufgabe, die einzelnen Bauteile zusammenzustecken. Daher ermöglicht die erfindungsgemäße Konstruktion einen deutlich schnelleren Auf- bzw. Abbau als bisher gewohnt. Außerdem können dadurch auch schwere Möbelstücke einfach und zeitsparend versetzt werden, woraus eine hohe räumliche Flexibilität resultiert. Durch die Möglichkeit, Bauteile wie beispielsweise Paneele oder Fassadenelemente innerhalb eines Arbeitsschrittes austauschen zu können, entsteht zusätzlich die Option, sämtliche derartige Bauteile zeitsparend an den aktuellen individuellen Geschmack anzupassen, wodurch ein zusätzliches wirtschaftliches Potential entsteht, da somit Teile eines Möbelstücks mehrfach verkauft werden können.
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Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion gelingt es, große und statisch beanspruchte Möbelstücke zu erstellen, welche lediglich durch Form- und Kraftschluss gehalten werden und daher keine externen Verbindungsmittel benötigen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigt:
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1 zeigt ein Beispiel für eine Ausführungsform des in 3 beschriebenen Funktionsprinzips für die Verbindung zweier Möbelbauteile. Zur Oberfläche des ersten Bauteils 1 erhabene ferromagnetische Komponenten 3, welche die Form eines Stiftes aufweisen und punktförmig verteilt sind, greifen kraft- und formschlüssig in Vertiefungen 4, passend zur Form der Komponenten 3 ausgeführt, in ein Bauteil 2. In den Vertiefungen 4 befinden sich Magnete 5, welche den Kraftschluss zur Komponente 3 herstellen.
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2 zeigt ein Beispiel für eine Ausführungsform des in 3 beschriebenen Funktionsprinzips, anhand der in 1 dargestellten Bauteile 1 und 2, wobei die Verbindungselemente 3, 4 und 5 nicht punktverteilt, sondern linienförmig als Leisten ausgebildet sind.
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3 zeigt eine Ausführungsform einer Kombination aus Formschluss und Kraftschluss, bei der beide Funktionen von einem einzigen zylinderförmigen Verbindungselement 3, 4 und 5 erfüllt werden. Ein erster Bestandteil dieses Verbindungselements 3, 4 und 5 ist eine ferromagnetische Komponente oder ein Dauermagnet 3, die in einem ersten Möbelbauteil 1 so befestigt ist, dass ein Teil von ihr in dem Möbelbauteil 1 eingebettet ist und der übrige Teil von ihr aus dem Möbelbauteil 1 herausragt. Die Befestigung in dem Möbelbauteil 1 kann insbesondere durch Kleben erfolgen. In einem zweiten Möbelbauteil 2, welches mit dem ersten Bauteil 1 verbunden werden soll, ist ein Hohlraum 4 ausgebildet, in dem auf dem Grund ein Dauermagnet 5 befestigt ist. Die lateralen Abmessungen des Hohlraumes 4 sind so bemessen, dass die ferromagnetische Komponente 3 mit geringem Spiel in ihn eingeführt werden kann. Die Tiefe des Hohlraumes 4 ist so bemessen, dass die Komponente 3 den Dauermagnet 5 am Grund des Hohlraumes 4 berührt, wenn die einander zugewandten Oberflächen der beiden zu verbindenden Möbelbauteile 1 und 2 maximal einen so geringen Abstand voneinander haben, dass sie sich nahezu ebenfalls berühren. In dieser Position besteht eine große magnetische Anziehungskraft zwischen dem Permanentmagneten 5 und dem Gegenstück 3, welche die beiden Möbelbauteile 1 und 2 fest zusammenhält, wobei die magnetische Anziehungskraft senkrecht zu den einander zugewandten Oberflächen der beiden Möbelbauteile 1 und 2 wirkt. In lateraler Richtung verhindert das Hineinragen der Komponente 3 in den Hohlraum 4 eine Verschiebung der beiden Möbelbauteile 1 und 2 relativ zueinander. Es liegt also insgesamt eine Kombination von Kraftschluss und Formschluss vor, wobei der Formschluss senkrecht zum Kraftschluss wirkt.
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4 zeigt eine Ausführungsform entsprechend des Funktionsprinzips in 3, wobei die ferromagnetische Komponente 3 nicht in das Bauteil 1 eingelassen ist, sondern am Bauteil 1 angebracht ist.
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5 zeigt eine Ausführungsform einer Kombination aus Formschluss und Kraftschluss, bei der jeweils eine Funktion von einem Verbindungselement 4 und 6, beziehungsweise 3 und 5 erfüllt wird. Ein erster Bestandteil des Verbindungselements 3 und 5 ist eine ferromagnetische, zylinderförmige Komponente 3, die in einem ersten Möbelbauteil 1 so befestigt ist, dass sie vollständig in dem Möbelbauteil 1 eingebettet ist, sodass ihre Oberfläche bündig mit der des Bauteils 1 abschließt. Die Befestigung in dem Möbelbauteil 1 kann insbesondere durch Kleben erfolgen. Diese Komponente übernimmt die kraftschlüssige Verbindung der Bauteile 1 und 2, indem ein Dauermagnet 5, in derselben Art und Weise wie die Komponente 3 in ein Bauteil 1, in ein Bauteil 2 eingelassen ist, magnetisch angezogen wird. Der Formschluss wird durch ein separates Verbindungselement 4 und 6 hergestellt. Eine zylinderförmige Komponente 6, welche zum Teil in ein Bauteil 1 eingelassen ist und zum Teil erhaben zu dessen Oberfläche ausgebildet ist, greift formschlüssig in eine Vertiefung 4, welche einen Hohlraum, passend zur geometrischen Form der Komponente 6, vorweist. Die lateralen Abmessungen des Hohlraumes 4 sind so bemessen, dass die Komponente 6 mit geringem Spiel in ihn eingeführt werden kann. Die Tiefe des Hohlraumes 4 ist so bemessen, dass die Komponente 6 vollständig von der Vertiefung 4 aufgenommen wird. In dieser Position besteht eine große magnetische Anziehungskraft zwischen dem Permanentmagneten 5 und dem ferromagnetischen Gegenstück 3, welche die beiden Möbelbauteile 1 und 2 fest zusammenhält, wobei die magnetische Anziehungskraft senkrecht zu den einander zugewandten Oberflächen der beiden Möbelbauteile 1 und 2 wirkt. In lateraler Richtung verhindert das Hineinragen des zylinderförmigen Vorsprungs 6 in den Hohlraum 4 eine Verschiebung der beiden Möbelbauteile 1 und 2 relativ zueinander. Es liegt also insgesamt eine Kombination von Kraftschluss und Formschluss vor, wobei der Formschluss senkrecht zum Kraftschluss wirkt.
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6 zeigt ein Beispiel für eine Ausführungsform der 3, wobei die Komponente 3 nicht zylinderförmig ist, sondern die Form eines Konus aufweist. Die Vertiefung 4 stellt einen Hohlraum entsprechend der geometrischen Form der Komponente 3 dar. Der Dauermagnet 5 ist so angebracht, dass der Kraftschluss optimal durch die Oberfläche der Komponente 3 übertragen wird und die Eindringtiefe so gestaltet ist, dass die Bauteile 1 und 2 maximal einen so geringen Abstand voneinander haben, dass sie sich nahezu berühren.
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7 zeigt ein Beispiel für eine Ausführungsform der 3, entsprechend der Beschreibung der 6, wobei die Komponente 3 als Zylinder mit Kegelspitze ausgeführt ist und die Vertiefung 4 sowie der Dauermagnet 5 dieser angepasst sind.
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8 zeigt ein Beispiel für eine Ausführungsform der 3, entsprechend der Beschreibung der 6, wobei die Komponente 3 als Kugel ausgeführt ist und die Vertiefung 4 sowie der Dauermagnet 5 dieser angepasst sind.
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9 zeigt ein Beispiel für eine Ausführungsform der 3, entsprechend der Beschreibung der 6, wobei die Komponente 3 als Quader ausgeführt ist und die Vertiefung 4 sowie der Dauermagnet 5 dieser angepasst sind. Entsprechend der Form der Komponente 3, ist dieses Verbindungselement als linienförmig zu verstehen.
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10 zeigt eine Ausführungsform der 3, wobei der Dauermagnet 5, sich hinter einer Abdeckung 11 befindet.
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11 zeigt ein Beispiel für ein gestecktes Grundgerüst 7 eines Beispieltisches, welcher aus horizontalen Bauteilen 9 und vertikalen Bauteilen 10 besteht. Die einzelnen Bauteile 9 und 10 sind durch Formschluss mittels einer Vertiefung 4 und einem Vorsprung 6 miteinander verbunden. Die Bauteile 9 und 10 weisen des Weiteren nach den Funktionsprinzipien, welche 3 exemplarisch darstellt, Komponenten eines Verbindungselementes zur Aufnahme weiterer Bauteile auf.
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12 zeigt ein fertig gestecktes Grundgerüst 7, nach der Vorlage der 11.
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13 zeigt ein fertig gestecktes Grundgerüst 7, auf welches, mittels des in 3 exemplarisch dargestellten Funktionsprinzips, weitere Bauteile, hier Paneele 8, angebracht werden.
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14 zeigt die Wirkungsachsen des Form- und Kraftschlusses für eine Verbindung zweier Bauteile 1 und 2 nach dem Funktionsprinzip der 3. Eine ferromagnetische Komponente 3, eingelassen in einem Bauteil 1, greift formschlüssig in eine Vertiefung 4, welche in einem Bauteil 2 vorhanden ist und auf deren Grund sich ein Dauermagnet 5 befindet. Die Bewegung in Achse III wird durch den Kraftschluss der magnetischen Anziehungskraft aus den Komponenten 3 und 5 verhindert, während Bewegungen senkrecht zur Achse III, nämlich in Achse I und II, durch die Formschluss gebenden Komponenten 3 und 4 verhindert werden.
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Bei einem beispielhaften Möbelstück, wie es in den 11, 12, 13 und 14 gezeigt ist, nämlich in diesem Fall einem Tisch, werden auf ein durch Formschluss oder Form- und Kraftschluss verbundenes Grundgerüst 7 Paneele 8 aufgesteckt. Diese Paneele 8 steifen durch ihre Scheibenwirkung das gesteckte Grundgerüst 7 aus und gewährleisten dadurch die Unverschieblichkeit des gesamten Systems. Sind die Paneele 8 so ausgeführt, dass sie in Verbindung untereinander ein standsicheres und statisch stabiles Gefüge bilden, kann auf das Grundgerüst 7 verzichtet werden. In einer weiteren, nicht dargestellten, Ausführung, sind die einzelnen Bauteile so angeordnet, dass sich der Formschluss durch ihre eigene Geometrie ergibt, da der Kraftschluss dafür sorgt, dass die Bauteile untereinander unverschieblich sind, indem er ein Bauteil parallel zur Ebene eines anderen Bauteils an einem Grundgerüst 7 fixiert, wodurch auf das Formschluss gebende Verbindungselement verzichtet werden kann.
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Eine weitere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, das Grundgerüst 7 so zu gestalten, dass es keiner aussteifenden Paneele 8 bedarf. Sämtliche Verbindungen zwischen den Bauteilen 1 und 2 werden durch Form- bzw. Form- und Kraftschluss erzielt. Rein formschlüssige Verbindungen bestehen aus einer Vertiefung 4 an einem der Bauteile 2 und einem Vorsprung 6 am anzuschließenden Bauteil 1, welche passend ineinander greifen und dadurch senkrecht zur Verbindungsachse III der Bauteile eine zweiaxiale I, II und mechanisch wirkende Fixierung bilden, wie es 15 zeigt.
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Die Querschnitte der Vertiefungen können dabei geringfügig größer als die der zugehörigen Vorsprünge dimensioniert werden, um die Handhabung zu vereinfachen sowie Spannungen durch Temperatur- bzw. Feuchteänderungen und Herstellungsungenauigkeiten auszugleichen. Zweiaxiale I, II Verbindungen werden dann angewandt, wenn Bewegungen in der freien Wirkungsachse III durch Schwerkraft, ein anschließendes Bauteil oder sonstige Mechanismen aufgenommen werden. Ist dies nicht der Fall, werden dreiaxiale Verbindungen genutzt, bei welchen Bewegungen in Achse III durch Kraftschluss eliminiert werden. Der Kraftschluss wird dabei durch mindestens einen Dauermagneten 5 erzeugt. Dieses magnetische Verbindungselement 3, 4 und 5 besteht aus mindestens zwei Komponenten, einem Dauermagneten 5 und einem ferromagnetischen Gegenstück 3. Der Dauermagnet 5 und sein Gegenstück 3 können aus Eisen, Stahl, Edelstahl, Kobalt, Nickel oder Legierungen mit Anteilen der eben genannten Stoffe sein. Das Gegenstück 3 des Magneten 5 kann ebenfalls ein Magnet sein. Statt des Dauermagneten 5 besteht die Möglichkeit des Einsatzes eines Elektromagneten.
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Damit die magnetische Kraft zur Wirkung gelangt, ist im anzuschließenden Bauteil 1 eine ferromagnetische Komponente 3 als Gegenstück angebracht bzw. eingelassen. Die Komponenten der magnetischen Verbindung können unter einer Abdeckung 11 liegen, solange die Funktionalität gewährleistet wird. Die Position und das Material dieser Gegenstücke 3 sind so zu wählen, dass eine, dem jeweiligen Nutzen entsprechende, Kraftübertragung möglich ist.
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Die geometrische Form und das Material der Verbindungskomponente 6 sind beliebig wählbar und unterliegen ausschließlich dem Anspruch der Funktionalität. So sind als Material zum Beispiel Holz, sämtliche Metalle, Kunststoffe, Keramik oder Steinzeug denkbar. Die Verteilung der Verbindungselemente auf einem Bauteil ergibt sich, ebenso wie die zu wählende Magnetstärke, aus den jeweils vorliegenden Anforderungen und Belastungen. Beispielhaft sind in den Zeichnungen flächenverteilte 1 und 3 sowie linienförmige 2 und 9 Anordnungen dargestellt.
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Die Magnete 5 bzw. formschlüssig wirkenden Zapfen 3 und 6 sind wahlweise in oder auf das Bauteil geklebt, geschraubt oder in ähnlicher Weise befestigt. Ist eine ausreichende Anzahl von Bauteilen mittels dieser Konstruktion verbunden, entsteht ein standsicheres und statisch stabiles Möbelstück, welches zum Auf- und Abbau ausschließlich gesteckt wird und dadurch ohne externe Hilfsmittel auskommt. Die beschriebenen Verbindungselemente sind durch ihre dreiaxiale Wirkung (siehe Achsen I, II, III in 15) gängigen Verbindungen, wie beispielsweise Schrauben, in Bezug auf die Nutzung und Praxistauglichkeit mindestens ebenbürtig.
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Nach dem Prinzip der kinematischen Umkehrung können sämtliche Komponenten der Vorrichtung wahlweise an Bauteil 1 oder 2 angebracht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bauteil 1
- 2
- an Bauteil 1 anzuschließendes Bauteil 2
- 3
- (ferro-)magnetisches Gegenstück
- 4
- Vertiefung zur Aufnahme der formschlüssigen Komponenten 3 bzw. 6
- 5
- Dauermagnet
- 6
- nichtmagnetischer Vorsprung
- 7
- Beispiel eines Grundgerüsts für einen Tisch
- 8
- Paneel
- 9
- horizontales Tischbauteil
- 10
- vertikales Tischbauteil
- 11
- Abdeckung
- Achse I
- Wirkungsachse des Formschlusses
- Achse II
- Wirkungsachse des Formschlusses
- Achse III
- Wirkungsachse des Kraftschlusses
