DE29909274U1 - Verbindung zwischen Platten - Google Patents

Description

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BENE Aß*P2 ··' 27.05.1999

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine winkelsteife und winkelfeste Verbindung zwischen Platten. Insbesondere ist die Verbindung gut dafür geeignet, Regalflächen mit dahinter liegenden Wandflächen bzw. Wandverkleidungsflächen zu verbinden.

In der Innenarchitektur gibt es insbesondere bei der Einrichtung von Büros häufig die Anforderung ebene Ablageflächen, wie z.B. Regalbretter an einer dahinter liegenden vertikalen Wand zu befestigen. Neben praktischen Aspekten und Aspekten der Sicherheit ist dabei die optische Gestaltung von großer Bedeutung.

Wenn das Regalbrett mit einer Traglast beaufschlagt wird, so wird über die Befestigung des Regalbrettes ein Drehmoment in die hinter dem Regalbrett liegende und dieses tragende Wand eingeleitet.

Damit dieses Drehmoment ohne große Materialspannungen in die Wand eingeleitet werden kann wird das Regalbrett im einfachsten Fall auf zwei von der Wand auskragende Konsolen gelegt. Die Konsolen haben an der Wand die größte Höhe da dort auch das größte Moment auftritt. Mit steigendem Abstand von der Wand wird die wandparallele Querschnittsfläche der Konsole niedriger.

Bei einer anderen, sehr einfachen Bauweise wird das Regalbrett zum einen an seiner Hinterkante (die der Wand zugewandte Kante) oben gehalten, zum zweiten durch zwei auf Zug beanspruchte Abspannungen, welche einerseits am Regalbrett in einem Abstand zur Wand angreifen, andererseits an der Wand über dem Regalbrett in einem Abstand zu diesem.
Es ist möglich und wird fallweise auch gemacht, das Regalbrett selbst als frei von der Wand auskragenden Träger auszubilden (Blickrichtung horizontal, parallel zu Wand). Es gibt dafür zwei typische bekannten Bauweisen. Bei der einen hat das Regalbrett etwa die Querschnittsform eines spitzen, rechtwinkeligen Dreiecks, wobei die kurze Seite am rechten Winkel an der Wand anliegt und die lange Seite am rechten Winkel die obere Fläche des Regalbrettes bildet (das ganze Regalbrett hat damit

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eine „konsolenförmige" Querschnittsfläche). Bei der zweiten Bauweise hat das Regalbrett eine konstante, aber für Regalbretter ungewöhnlich große Dicke (mehr als 4 cm). Bei beiden Bauweisen sieht das Regalbrett zumindest aus bestimmten Blickwinkeln sehr wuchtig aus.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Verbindung zwischen einem Regalbrett und einer dahinter liegenden Wandfläche bzw. Wandverkleidungsfläche zu bilden, wobei es möglich sein soll das Regalbrett möglichst dünn auszubilden, wobei keine sichtbaren Abspannelemente oder Abstützelemente erforderlich sein sollen und wobei für die Platten übliche Möbelplattenmaterialien wie insbesondere Holz, Holzspan und Holzfaser verwendbar sein sollen.

Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen die beiden Platten über ein Verbindungselement, welches sich entlang der Verbindungslinie zwischen den beiden Platten erstreckt und mit den Platten verklebt ist zu verbinden. Das Verbindungselement besteht aus einem gegenüber den verwendeten Plattenmaterialen wesentlich festeren und steiferen Material. Im Möbelbau, wo man vor allem Holz-, Holzspan- oder Holzfaserplatten verwendet, kann das Verbindungselement z.B. aus Stahl oder insbesondere Aluminium sein.
Die Klebefläche zwischen Verbindungselement und Platte ist als Steckverbindung zwischen einer Verzahnung am Plattenrand und einer Verzahnung am Verbindungselement ausgebildet. Die Verzahnung am Plattenrand wird gebildet indem der Plattenrand genutet ausgebildet wird. Die Nuttiefe liegt dabei parallel zur Plattenebene.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird eine der beiden zu verbindenden Platten, nämlich das Regalbrett zur Gänze aus dem relativ festen Material des Verbindungselementes ausgeführt.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen, welche vier verschiedene, vorteilhafte Auführungsformen der Erfindung in einer Schnittdarstellung in Profilansicht zeigen, anschaulicher.

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Die Sichtseite ist jeweils rechts.

Fig. 1 Platte 1, Verbindungselement 2 und Platte 3 sind als separate Teile ausgeführt. An der Hinterseite (links) Verbindungselement 2 und Platte 3 bündig ab.

Fig. 2 Im Unterschied zu Fig. 1 wird eine Verbindung nicht zwischen zwei sondern zwischen drei Platten gebildet.

Fig. 3 Im Unterschied zu Fig. 1 und Fig. 2 ist das Verbindungselement 2 mit einer Platte 1 in einem Stück ausgeführt.

Fig. 4 Im Unterschied zu allen vorigen Abbildungen schließen Verbindungselement 2 und Rückseite der Platte 3 nicht bündig ab, sondern das Verbindungselement 2 steht vor.

Das Verbindungselement 2, welches sehr gut als Aluminiumprofil gefertigt werden kann, ragt mit Fortsätzen 2.1, 2.2, 2.3 in Ausnehmungen in die Platten. Diese Ausnehmungen in den Platten erstrecken sich mit gegengleicher Kontur zu Fortsätzen am Verbindungselement von den Rändern der Platten aus in diese hinein. An den jeweiligen Berührungsflächen sind Verbindungselement 2 einerseits und Platten 1, 3 andererseits miteinander verklebt.
Aus Gründen der Festigkeit und Steifigkeit gegenüber den zu übertragenden Drehmomenten ist es wichtig, die Klebeflächen zwischen Verbindungselement und Platten bezüglich den Plattendicken möglichst weit außen, also möglichst weit entfernt von den Plattenmittenebenen, anzulegen.
Aus optischen Gründen ist es vorteilhaft auf der Sichtseite der Anordnung, gemäß Fig. 1 bis Fig. 4 also jeweils auf der rechten Seite, die der Verklebung dienenden Fortsätze 2.1 und 2.3 des Verbindungselementes durch Fortsätze 1.1, 1.2, 3.1 der Platten zu überdecken.

Auf der bei normaler Montageweise nicht sichtbaren Rückseite der Anordnung, kann hingegen ein Fortsatz 2.2 des Verbindungselementes die äußere Schicht bilden. Da das Verbindungselement aus einem festeren und steiferen Material ist als die Platten, ist das statisch günstiger.

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Statisch ist die Anordnung gemäß Fig. 4, entsprechend welcher der hintere Fortsatz 2.2 an der hinteren Oberfläche der Platte 3 anliegt und selbst über dieser Oberfläche erhaben liegt am günstigsten. Sehr häufig ist es aber aus Gründen der Befestigung der gesamten Anordnung nicht möglich das Verbindungselement über der hinteren Fläche der Platte 3 erhaben anzuordnen.

Die wesentlichen Klebeflächen sind jene, welche parallel zu den Plattenebenen liegen. Die über die Klebeflächen von einem Fortsatz zu übertragende Kraft ergibt sich aus der Division des zu übertragenden Drehmomentes durch den Mittelabstand der Klebeflächen auf der Zugseite und der Druckseite der auf Biegung beanspruchten Platten. Die gemittelte Scherspannung der Klebefläche an einem Fortsatz ergibt sich als diese Kraft dividiert durch die jeweilige plattenparallele Klebefläche. Die Klebeflächen sind um den gewünschten Sicherheitsfaktor (z.B. 5) größer zu wählen als sich aus der Rechnung mit der laut Klebstoffhersteller oder laut Versuch für die jeweilige Materialkombination höchstzulässige Scherspannung ergeben würde. Dementsprechend lang sind die Fortsätze 2.1, 2.2, 2.3 auszubilden.

Wenn die Fortsätze zu lang ausgebildet werden ist das mit folgenden Nachteilen verbunden: Platten und Verbindungselement sind in der Herstellung aufwendiger. Es wird mehr von dem relativ teuren Material des Verbindungselementes 2 erforderlich. Die Fortsätze 1.1, 1.2, 3.1, 3.2 an den Platten 1 und 3 werden länger und sind daher stärker gefährdet beim Hantieren vor dem Verkleben abzubrechen. Es wird mehr Klebstoff erforderlich. Der Arbeitsvorgang des Klebens wird zeitaufwendiger und schwieriger.

Wenn als Material für die Platten handelsübliche Holzfaserplatten mittlerer Dichte, für das Verbindungselement ein Aluminiumprofil und als Klebstoff ein handelsüblicher Epoxidharz- oder PU-Klebstoff verwendet wird, können die gemäß Fig. 1 bis Fig. 4 dargestellten Ausbildungen im Maßstab 1:1 gut hergestellt werden und sind für Anwendungen für Büroregale ausreichend sicher. (Die durch Versuch ermittelten

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Drehmomente bei denen es zum Bruch kam liegen im Bereich von 400 bis 1000 Nm pro Laufmeter Regal. Zum Vergleich: eine auf die Versuchsanordnung umgerechnete in Europa gängige Normprüflast für Büroregale liegt bei 76 Nm pro Laufmeter Regal).

Es ist vorteilhaft, wie in den Zeichnungen dargestellt, den Fortsatz 2.1, dessen beide plattenparallelen Flächen Klebeflächen sind, deutlich kürzer auszubilden als den Fortsatz 2.2 welcher der Verbindung zur gleichen Platte dient, aber nur eine plattenparallele Klebefläche aufweist. Wenn über die beiden Fortsätze ein Drehmoment von Platte 1 über das Verbindungselement 2 in Platte 3 übertragen wird, übertragen die beiden Fortsätze 2.1 und 2.2 über ihre plattenparallelen Flächen ein Paar von gegengleichen, in einem Normalabstand zueinander wirkenden Kräften. Damit an den plattenparallelen Klebeflächen beider Fortsätze 2.1 und 2.2 etwa die gleiche Scherspannung wirkt, was im Sinne einer optimalen Auslegen erforderlich ist, braucht der Fortsatz 2.1 nur etwa halb so lang zu sein wie der Fortsatz 2.2. (Die Nachteile die mit der Länge der Fortsätze verbunden sind wurden weiter oben schon beschrieben.)

Wenn die Klebeverbindungen auch auf Zugspannungen und nicht nur auf Scherspannungen gut belastbar ist, kann die Krafteinleitung in die Platten verbessert werden, wenn die zwischen den zu verbindenden Teilen ineinandergreifenden Fortsätze nicht wie dargestellt mit rechteckförmiger Querschnittsfläche ausgebildet sind, sondern mit trapezförmiger oder dreieckförmiger Querschnittsfläche und zwar so, daß sie sich von ihren Fußpunkten zu ihren Enden hin verjüngen. Die wirksamen Klebeflächen liegen damit nicht parallel zu den Plattenebenen, sondern in einem spitzen Winkel dazu. Je weniger spitz dieser Winkel ist, desto mehr wird die Klebefläche nicht durch Scherspannungen belastet sondern durch Zugspannungen. Wie sehr eine Klebeverbindung auf Zugspannungen belastbar ist, ist abhängig von den Materialien der zu verbindenden Teile und vom Klebstoff. Es sollte vor der Auslegung der Klebeverbindung getestet werden. Für Fortsätze mit - wie dargestellt - parallelen Flanken spricht, daß ihre Form

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in den Platten mit einfacheren Ausfräsungen herzustellen ist.
Aus fertigungstechnischen Gründen und aus Gründen der einfacheren Montage sollten die Fortsätze am Verbindungselement nicht scharfkantig beginnen und enden, sondern abgerundet vorgesehen werden.

Es ist vorteilhaft die Ausnehmungen in den Platten etwas tiefer auszubilden als die Fortsätze im Verbindungselement lang sind. In den entsprechenden Hohlräumen kann sich beim Zusammenfügen der Teile überschüssiger Klebstoff ansammeln ohne damit sichtbar und somit optisch störend zu werden.
Die Verbindungsmethode gemäß der Erfindung ist insbesondere dann sehr vorteilhaft anzuwenden, wenn sie dazu herangezogen wird Büroregale zu bilden bei denen eine der beiden zu verbindenden Platten 3 ein Wandelement bzw. Wandverkleidungselement aus einem im Möbelbau üblichen Werkstoff auf Holzbasis ist und wenn wie in Fig.3 und Fig. 4 dargestellt eine dazu normal stehende Platte 1 ein aus Aluminiumprofilen bestehendes Regalbrett ist. Auf diese Weise kann die besondere Tragfähigkeit des Materials Aluminium im Vergleich mit üblicheren Möbelplattenmaterialen sehr gut dazu angewendet werden schlank und optisch leicht zu bauen.

Claims (6)

1. Verbindung zwischen zwei Platten, welche mit jeweils einem geraden Rand aneinander anliegen, wobei ein Verbindungselement verwendet wird, welches aus einem Material besteht, welches gegenüber dem Material von zumindest einer der beiden Platten wesentlich fester und steifer ist, wobei sich das Verbindungselement über die Länge der Berührungslinie der beiden Platten erstreckt und mit zumindest einer der beiden Platten verklebt ist, gekennzeichnet dadurch, daß das die Klebefläche zwischen dem Verbindungselement (2) und zumindest einer der beiden Platten (1, 3) als ineinandergreifende Verzahnung ausgebildet ist, wobei die Höhe der die Zähne bildenden Fortsätze am Verbindungselement und an den Platten (1.1, 1.2, 2.1, 2.2, 2.3, 3.1, 3.2) parallel zu der Ebene der Platte liegt mit der die Verklebung gebildet wird.

2. Verbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß an der Sichtseite der Anordnung im Bereich der Verbindung die äußere Oberfläche durch Fortsätze (3.1, 1.1, 1.2) der Platten (3, 1) gebildet wird und daß die an diesen Fortsätzen anliegenden und damit verklebten Fortsätze (2.1, 2.3) des Verbindungselementes (2) dagegen zu den Mittenebenen der Platten (3 bzw. 1) hin verschoben sind.

3. Verbindung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß vom Verbindungselement (2) aus zwei Fortsätze (2.1, 2.2) auf eine Platte (3) hin ragen, daß diese beiden Fortsätze an verschiedenen Seiten der Mittenebene der Platte (3) liegen, daß der von der Mittenebene aus gesehen auf der Sichtseite befindliche Fortsatz (2.1) deutlich kürzer ausgebildet ist als der bezüglich der Mittenebene gegenüberliegende Fortsatz (2.2) des Verbindungselementes und daß der längere Fortsatz (2.2) mit einer seiner beiden Flanken einen Teil der äußeren Oberfläche der Anordnung bildet.

4. Verbindung nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß als Material für zumindest eine der beiden Platten (1, 3) ein Material auf Holzbasis wie Holz, gepreßte Holzfasern oder gepreßte Holzspäne verwendet wird und das als Verbindungselement ein stranggepreßtes Aluminiumprofil verwendet wird.

5. Verbindung nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß eine Platte (1) der beiden Platten (1, 3) einstückig mit dem Verbindungselement (2) ausgebildet ist.

6. Verbindung nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß damit eine Verbindung zwischen einem Regalbrett als Platte (1) mit einer oder zwei Wandflächen als Platte bzw. Platten (3) gebildet wird.