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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Bodensystem, das mechanische
Verbindung von Bodenplatten ermöglicht.
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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung ist besonders für
Bodenplatten auf Basis von Holzmaterial geeignet, die im Normalfall
einen Kern aus Holz haben und mechanisch verbunden werden sollen.
Die folgende Beschreibung von Technologie nach dem Stand der Technik
sowie der Aufgaben und Merkmale der Erfindung bezieht sich daher
auf dieses Einsatzgebiet und vor allem auf rechteckige Parkettböden, die
an der langen Seite sowie an der kurzen Seite verbunden werden.
Die Erfindung eignet sich besonders für schwimmende Böden, d.
h. Böden,
die sich in Bezug auf den Untergrund bewegen können. Es ist jedoch zu betonen, dass
die Erfindung bei allen Typen vorhandener harter Böden, wie
beispielsweise homogenen Holzböden,
Holzböden
mit einem Lamellenkern oder Sperrholzkern, Böden mit einer Oberfläche aus
Furnier und einem Kern aus Holzfaser, dünnen Laminatböden, Böden mit
einem Kunststoffkern und dergleichen eingesetzt werden kann. Die
Erfindung kann natürlich
auch bei anderen Typen von Bodenplatten eingesetzt werden, die mit
Schneidwerkzeugen bearbeitet werden können, so beispielsweise Unterböden aus
Sperrholz oder Spanplatte. Die Bodenplatten können, auch wenn dies nicht
bevorzugt wird, nach Installation an dem Untergrund befestigt werden.
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Technischer Hintergrund der
Erfindung
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Mechanische
Verbindungen haben in kurzer Zeit hauptsächlich aufgrund ihrer überlegenen
Verlegeeigenschaften, Verbindungsfestigkeit und Verbindungsqualität große Marktanteile
erobert. Selbst wenn der Boden gemäß
WO 9426999 , wie er weiter unten ausführlicher
beschrieben ist, und der Boden, der unter dem Warenzeichen Alloc
® vertrieben
wird, verglichen mit herkömmlichen
verleimten Böden
große
Vorteile haben, sind weitere Verbesserung dennoch wünschenswert.
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Mechanische
Verbindungssysteme sind sehr praktisch nicht nur bei der Verbindung
von Laminatböden,
sondern auch von Holzböden
und Verbundböden.
Derartige Bodenplatten können
aus einer großen
Anzahl verschiedener Materialien an der Oberfläche, im Kern und an der Rückseite
bestehen. Diese Materialien können,
wie weiter unten beschrieben, auch in den verschiedenen Teilen des
Verbindungssystems enthalten sein, so beispielsweise Streifen, Arretierelement
und Feder. Eine Lösung,
die einen integrierten Streifen enthält, der beispielsweise gemäß
WO 9426999 oder
WO 9747834 ausgebildet ist
und der die horizontale Verbindung herstellt, und die auch eine
Feder enthält,
die die vertikale Verbindung herstellt, verursacht jedoch Kosten
in Form von Materialabfall im Zusammenhang mit dem Ausbilden der
mechanischen Verbindung durch maschinelles Bearbeiten des Plattenmaterials.
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Um
optimale Funktion zu gewährleisten,
sollte beispielsweise ein 15 mm dicker Parkettboden einen Streifen
haben, der eine Breite hat, die ungefähr der Dicke des Bodens entspricht,
d. h. ungefähr
15 mm. Bei einer Feder von ungefähr
3 mm beträgt
der Abfall 18 mm. Die Bodenplatte hat normalerweise eine Breite
von ungefähr
200 mm. Daher beträgt
die Menge an Materialabfall ungefähr 9 %. Im Allgemeinen sind
die Kosten für
Materialabfall hoch, wenn die Bodenplatten aus teuren Materialien
bestehen, wenn sie dick sind oder ihr Format klein ist, so dass
die Anzahl laufender Meter von Verbindungen pro Quadratmeter Boden
groß ist.
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Sicherlich
kann die Menge an Abfallmaterial verringert werden, wenn ein Streifen
eingesetzt wird, der die Form eines separat hergestellten Aluminiumstreifens
hat, der bereits bei der Fertigung an der Bodenplatte befestigt
wird. Darüber
hinaus kann der Aluminiumstreifen bei einer Reihe von Anwendungen ein
besseres und auch kostengünstigeres
Verbindungssystem ergeben als ein Streifen, der aus dem Kern maschinell
hergestellt und ausgebildet wird. Der Aluminiumstreifen ist jedoch
ist jedoch insofern unvorteilhaft, als die Investitionskosten erheblich
sein können
und aufwändige
Rekonstruktion der Fertigungseinrichtung erforderlich sein kann,
um eine vorhandene herkömmliche
Fertigungslinie so umzugestalten, dass Bodenplatten mit einem derartigen
mechanischen Verbindungssystem hergestellt werden können. Ein
Vorteil des Aluminiumstreifens nach dem Stand der Technik besteht
jedoch darin, dass das Ausgangsformat der Bodenplatten nicht geändert werden
muss.
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Wenn
ein Streifen eingesetzt wird, der durch maschinelles Bearbeiten
des Bodenplattenmaterials hergestellt wird, gilt der umkehrte Fall.
So muss das Format der Bodenplatten so angepasst werden, dass ausreichend
Material zum Ausbilden des Streifens und der Feder vorhanden ist.
Bei Laminatböden
ist es häufig
erforderlich, auch die Breite der eingesetzten Deckenfolie zu ändern. Alle
diese Einstellungen und Änderungen
erfordern ebenfalls kostenaufwändige Modifikationen
der Herstellungsanlage und erhebliche Anpassungen des Produktes.
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Zusätzlich zu
den oben aufgeführten
Problemen bezüglich
des unerwünschten
Materialverbrauchs und der Kosten für Herstellung und Anpassung
des Erzeugnisses weist der Streifen dahingehend Nachteile auf, dass
er anfällig
für Beschädigung beim
Transport und der Installation ist.
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Zusammenfassend
lässt sich
sagen, dass ein erheblicher Bedarf danach besteht, eine mechanische
Verbindung zu niedrigeren Herstellungskosten bereitzustellen, während das
Ziel gleichzeitig darin besteht, die gegenwärtigen ausgezeichneten Eigenschaften
hinsichtlich des Verlegens, des Aufnehmens, der Qualität und der
Festigkeit der Verbindung beizubehalten. Bei Lösungen nach dem Stand der Technik
ist es nicht möglich,
die Kosten zu senken, ohne auch die Standards für Festigkeit und/oder Verlegefunktion
zu senken. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher
darin, Lösungen
aufzuzeigen, die darauf abzielen, die Kosten zu reduzieren, und
gleichzeitig Festigkeit und Funktion beizubehalten.
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Die
Erfindung geht von bekannten Bodenplatten aus, die einen Kern, eine
Vorderseite, eine Rückseite
und einander gegenüberliegende
Verbindungskantenabschnitte haben, von denen einer als eine Federnut
ausgebildet ist, die durch eine obere und eine untere Lippe gebildet
wird und ein unteres Ende aufweist, und der andere als eine Feder
mit einem nach oben gerichteten Abschnitt an ihrem freien äußeren Ende
ausgebildet ist. Die Federnut hat die Form einer hinterschnittenen
Nut mit einer Öffnung, einem
inneren Abschnitt und einer inneren Arretierfläche. Wenigstens Teile der oberen
Lippe sind integral mit dem Kern der Bodenplatte ausgebildet, und die
Feder hat eine Arretierfläche,
die so gestaltet ist, dass sie mit der inneren Arretierfläche in der
Federnut einer angrenzenden Bodenplatte zusammenwirkt, wenn zwei
derartige Bodenplatten mechanisch so verbunden werden, dass sich
ihre Vorderseiten auf der gleichen Oberflächenebene (HP) befinden und
an einer Verbindungsebene (VP) aufeinandertreffen, die senkrecht
dazu gerichtet ist. Diese Technologie wird unter anderen in
WO 9627721 ,
DE-A-1212275 sowie
JP 3169967 offenbart, die
weiter unten ausführlicher
erläutert
werden.
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Zuvor
jedoch wird die allgemeine Technologie von Bodenplatten und Arretiersystemen
zum mechanischen Arretieren von Bodenplatten aneinander als Hintergrund
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Um
das Verständnis
und die Beschreibung der vorliegenden Erfindung sowie Kenntnis der
der Erfindung zugrundeliegenden Probleme zu erleichtern, werden
im Folgenden sowohl der Grundaufbau als auch die Funktion von Bodenplatten
gemäß
WO 9426999 sowie
WO 9966151 unter Bezugnahme
auf
1–
10 in
den beigefügten
Zeichnungen beschrieben. In den entsprechenden Teilen gilt die folgende Beschreibung
der Technologie nach dem Stand der Technik auch für die weiter
unten beschriebenen Ausführungen
der vorliegenden Erfindung.
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3a und
3b zeigen
eine Bodenplatte
1 gemäß
WO 9426999 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 und
4b und zwei
einander gegenüberliegende
kurze Seiten mit Verbindungskantenabschnitten
5a und
5b.
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Die
Verbindungskantenabschnitte 4a und 4b der langen
Seiten sowie die Verbindungskantenabschnitte 5a und 5b der
kurzen Seiten können
mechanisch ohne Leim in einer Richtung D2 in 1c so verbunden
werden, dass sie in einer Verbindungsebene VP (in 2c gekennzeichnet)
aufeinandertreffen und in ihrem verlegtem Zustand ihre Oberseiten
in einer gemeinsamen Oberflächenebene
HP (in 2c gekennzeichnet) liegen.
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Bei
der dargestellten Ausführung,
die ein Beispiel für
Bodenplatten gemäß
WO 9426999 ist (
1–
3 in den beigefügten Zeichnungen), hat die Platte
1 einen
bei der Fertigung montierten planen Streifen
6, der sich über die
gesamte Längsseite
4a erstreckt
und der aus flexiblem federndem Aluminiumblech besteht. Der Streifen
6 erstreckt
sich an dem Verbindungskantenabschnitt
4a über die
Verbindungsebene VP hinaus. Der Streifen
6 kann bei der dargestellten
Ausführung
mechanisch oder mit Leim oder auf andere Weise angebracht werden.
Es sind, wie in den Dokumenten aufgeführt, als Material für einen
Streifen, der bei der Fertigung an der Bodenplatte angebracht wird,
auch andere Streifenmaterialien zu verwenden, so beispielsweise
Blech aus anderem Metall, Aluminium- oder Kunststoffprofile. Wie ebenfalls
in
WO 9426999 erläutert und
in
WO 9966151 beschrieben
und dargestellt, kann der Streifen
6 stattdessen integral
mit der Platte
1 ausgebildet werden, so beispielsweise
durch entsprechende maschinelle Bearbeitung des Kerns der Platte
1.
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Die
vorliegende Erfindung kann für
Bodenplatten verwendet werden, bei denen der Streifen oder wenigstens
ein Teil desselben integral mit dem Kern ausgebildet ist, und die
Erfindung löst
spezielle Probleme, die beim Verbinden, beim Trennen und der Herstellung
derartiger Bodenplatten bestehen. Der Kern der Bodenplatte muss
nicht aus einheitlichem Material bestehen, dies wird jedoch bevorzugt. Der
Streifen ist jedoch stets integral mit der Platte ausgebildet, d.h.
er sollte an der Platte ausgebildet oder bei der Fertigung angebracht
werden.
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Bei
bekannten Ausführungen
gemäß den oben
erwähnten
WO 9426999 und
WO 9966151 kann die Breite des Streifens
6 ungefähr 30 mm
betragen und die Dicke ungefähr
0,5 mm.
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Ein ähnlicher,
jedoch kürzerer
Streifen 6' ist an
einer kurzen Seite 5a der Platte 1 angeordnet.
Der Teil des Streifens 6, der über die Verbindungsebene VP
hinaus vorsteht, ist mit einem Arretierelement 8 versehen,
das sich über
den gesamten Streifen 6 erstreckt. Das Arretierelement 8 hat
in seinem unteren Teil eine funktionelle Arretierfläche 10,
die der Verbindungsebene VP zugewandt ist und eine Höhe von beispielsweise
0,5 mm hat. Beim Verlegen wirkt diese Arretierfläche 10 mit einer Arretiernut 14 zusammen,
die in der Unterseite des Verbindungskantenabschnitts 4b der
gegenüberliegenden
langen Seite einer angrenzenden Platte 1' ausgebildet ist. Der Streifen 6' an der kurzen
Seite ist mit einem entsprechenden Arretierelement 8' versehen, und
der Verbindungskantenabschnitt 5b der gegenüberliegenden kurzen
Seite hat eine entsprechende Arretiernut 14'. Die Kante der Arretiernuten 14, 14', die von der
Verbindungsebene VP weggewandt ist, bildet eine funktionelle Arretierfläche 10', die mit der
funktionellen Arretierfläche 10' des Arretierelementes
zusammenwirkt.
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Zum
mechanischen Verbinden langer Seiten sowie kurzer Seiten auch in
der vertikalen Richtung (Richtung D1 in 1b) ist
die Platte 1 auch an ihrer langen Seite (Verbindungskantenabschnitt 4a)
und an ihrer kurzen Seite (Verbindungskantenabschnitt 5a)
mit einer seitlich offenen Aussparung bzw. Federnut 16 versehen.
Diese wird oben durch eine obere Lippe an dem Verbindungskantenabschnitt 4a und 5a und
nach unten durch die jeweiligen Streifen 6, 6' begrenzt. An
den gegenüberliegenden
Kantenabschnitten 4b, 5b befindet sich eine obere
Aussparung 18, die eine Arretierfeder 20 bildet,
die mit der Aussparung bzw. Federnut 16 zusammenwirkt (siehe 2a).
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1a–1c zeigen,
wie zwei lange Seiten 4a, 4b zweier derartiger
Platten 1, 1' auf
einem Untergrund U durch Herbwinkeln mittels Schwenken um einen
Mittelpunkt C nahe an dem Schnittpunkt zwischen der Oberflächenebene
HP und der Verbindungsebene VP miteinander verbunden werden können, während die
Platten im Wesentlichen in Kontakt miteinander gehalten werden.
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2a–2c zeigen,
wie die kurzen Seiten 5a, 5b der Platten 1, 1' durch Einschnappwirkung miteinander
verbunden werden können.
Die langen Seiten 4a, 4b können mittels beider Verfahren
verbunden werden, während
die Verbindung der kurzen Seiten 5a, 5b nach dem
Verlegen der ersten Reihe von Platten normalerweise lediglich durch
Einschnappen ausgeführt
wird, nachdem zuerst die langen Seiten 4a, 4b verbunden
worden sind.
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Wenn
eine neue Platte 1' und
eine bereits verlegte Platte 1 an ihren Kantenabschnitten 4a, 4b der
langen Seite gemäß 1a–1c verbunden werden
sollen, wird der Kantenabschnitt 4b der langen Seite der
neuen Platte 1' an
den Kantenabschnitt 4a der langen Seite der bereits verlegten
Platte 1 gemäß 1a gepresst,
so dass die Arretierfeder 20 in die Aussparung bzw. Federnut 16 eingeführt wird. Die
Platte 1' wird
dann gemäß 1d auf den Untergrund U zu herabgewinkelt.
Die Arretierfeder 20 tritt vollständig in die Aussparung bzw.
Federnut 16 ein, während
gleichzeitig das Arretierelement 8 des Streifens 6 in
die Arretiernut 14 einschnappt. Während dieses Herabwinkelns
kann der obere Teil 9 des Arretierelementes 8 wirksam
werden und die neue Platte 1' auf
die bereits verlegte Platte 1 zu führen.
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In
ihrer verbundenen Position gemäß 1 sind die Platten 1, 1' in der Richtung
D1 sowie in der Richtung D2 an ihren Kantenabschnitten 4a, 4b der langen
Seite sicher arretiert, die Platten 1, 1' sind jedoch
relativ zueinander in der Längsrichtung
der Verbindung entlang der langen Seiten (d. h. Richtung D3) verschoben
worden.
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2a–2c zeigen,
wie die Kantenabschnitte 5a und 5b der kurzen
Seiten der Platten 1, 1' mechanisch in der Richtung D1
sowie der Richtung D2 verbunden werden können, indem die neue Platte 1' im Wesentlichen
horizontal auf die bereits verlegte Platte 1 zu verschoben
wird. Dies kann insbesondere ausgeführt werden, nachdem die lange
Seite der neuen Platte 1' durch
Winkeln nach innen gemäß 1a–1c mit
einer bereits verlegten Platte 1 in einer angrenzenden
Reihe verbunden worden ist. In dem ersten Schritt der 2a wirken
abgeschrägte Flächen der
Aussparung 16 und der Arretierfeder 20 so zusammen,
dass der Streifen 6' als
direkte Folge des Zusammenbringens der Kantenabschnitte 5a, 5b der
kurzen Seite nach unten gedrückt
wird. Während des
abschließenden
Zusammenführens
schnappt der Streifen 6' ein,
wenn das Arretierelement 8' in
die Arretiernut 14' eintritt,
so dass die funktionellen Arretierflächen 10, 10' an dem Arretierelement 8' und in der
Arretiernut 14' miteinander
in Eingriff kommen.
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Indem
die in 1a–c und 2a–c dargestellten
Vorgänge
wiederholt werden, kann der gesamte Boden ohne Leim und entlang
aller Verbindungskanten verlegt werden. So können Bodenplatten nach dem
Stand der Technik des oben beschriebenen Typs mechanisch miteinander
verbunden werden, indem sie in der Regel zunächst an der langen Seite herabgewinkelt
werden und, wenn die lange Seite arretiert worden ist, die kurzen
Seiten durch horizontale Verschiebung der neuen Platte 1' entlang der
langen Seite der bereits verlegten Platte 1 (Richtung D3)
zum Einschnappen gebracht werden. Die Platten 1, 1' können, ohne
dass die Verbindung betätigt
wird, in der umgekehrten Reihenfolge zum Verlegen wiederaufgenommen
werden und dann noch einmal verlegt werden. Teile dieser Verlegeprinzipien gelten
auch im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung.
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Um
optimal zu funktionieren und leichtes Verlegen und erneutes Aufnehmen
zu ermöglichen, sollten
die Platten nach dem Stand der Technik, nachdem sie miteinander
verbunden sind, an ihren langen Seiten eine Position einnehmen können, in der
die Möglichkeit
von geringfügigem
Spiel zwischen der funktionellen Arretierfläche
10 des Arretierelementes
und der funktionellen Arretierfläche
10' der Arretiernut
14 besteht.
Kein Spiel ist jedoch bei der eigentlichen Stoßverbindung zwischen den Platten
der Verbindungsebene VP nahe an der Oberseite der Platten (d. h.
in der Oberflächenebene
HP) notwendig. Damit eine derartige Position eingenommen wird, kann
es erforderlich sein, eine Platte an die andere zu pressen. Eine
ausführlichere
Beschreibung dieses Spiels findet sich in
WO 9426999 . Dieses Spiel zwischen
den funktionellen Arretierflächen kann
in der Größenordnung
von 0,01–0,05
mm liegen, wenn die langen Seiten angrenzender Platten aneinander
gepresst werden. Dieses Spiel erleichtert das Eindringen des Arretierelementes
8 in
die Arretiernut
14,
14' und das Austreten aus dieser.
Es ist jedoch, wie erwähnt,
ein Spiel an der Verbindung zwischen den Platten dort erforderlich,
wo sich die Oberflächenebene
HP und die Verbindungsebene VP an der Oberseite der Bodenplatten
schneiden.
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Das
Verbindungssystem ermöglicht
Verschiebung entlang der Verbindungskante in der arretierten Position
nach Verbinden einer optional auszuwählenden Seite. Daher kann Verlegen
auf viele verschiedene Arten ausgeführt werden, die sämtlich Varianten
von drei grundlegenden Verfahren sind:
- – Anwinkeln
von langer Seite und Einschnappen der kurzen Seite.
- – Einschnappen
der langen Seite – Einschnappen der
kurzen Seite.
- – Anwinkeln
von kurzer Seite, Aufwärtswinkeln von
zwei Platten, Verschiebung der neuen Platte an der Kante der kurzen
Seite der bereits verlegten Platte und schließlich Abwärtswinkeln von zwei Platten.
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Das
verbreitetste und sicherste Verlegeverfahren besteht darin, dass
die lange Seite zunächst herabgewinkelt
und an einer anderen Bodenplatte arretiert wird. Anschließend findet
eine Verschiebung in der arretierten Position zur kurzen Seite einer
dritten Bodenplatte hin statt, so dass das Einschnappen der kurzen
Seite stattfinden kann. Das Verlegen kann auch ausgeführt werden,
indem eine Seite, d. h. die lange Seite oder die kurze Seite, zum
Einschnappen mit einer anderen Platte gebracht wird. Dann findet eine
Verschiebung in der arretierten Position statt, bis die andere Seite
an einer dritten Platte einschnappt. Diese zwei Verfahren erfordern
das Einschnappen wenigstens einer Seite. Das Verlegen kann jedoch auch
ohne Einschnappvorgang stattfinden. Die dritte Alternative besteht
darin, dass die kurze Seite einer ersten Platte zuerst in Richtung
der kurzen Seite einer zweiten Platte, die an ihrer langen Seite
bereits mit einer dritten Platte verbunden ist, nach innen gewinkelt
wird. Nach dieser Verbindung miteinander werden die erste und die
zweite Platte leicht nach oben gewinkelt. Die erste Platte wird
in der nach oben angewinkelten Position entlang ihrer kurzen Seite
verschoben, bis die oberen Verbindungskanten der ersten und der
dritten Platte in Kontakt miteinander sind, und anschließend werden
die zwei Platten nach unten gewinkelt.
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Die
oben beschriebene Bodenplatte und das Arretiersystem sind auf dem
Markt bei Laminatböden sehr
erfolgreich, die eine Dicke von ungefähr 7 mm und einen Aluminiumstreifen
haben, der eine Dicke von ungefähr
0,6 mm hat. Desgleichen sind handelsübliche Varianten der Bodenplatten
gemäß
WO 9666151 , die in
4a und
4b dargestellt
sind, sehr erfolgreich. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass
diese Technologie nicht besonders gut für Bodenplatten geeignet ist,
die aus Material auf Holzfaserbasis bestehen, insbesondere massivem
Holzmaterial oder verleimten laminiertem Holzmaterial zur Herstellung
von Parkettböden.
Ein Grund dafür,
dass diese bekannte Technologie für diesen Typ Erzeugnisse nicht
geeignet ist, besteht in der großen Menge Abfallmaterial, die
aufgrund der maschinellen Bearbeitung der Kantenabschnitte zum Ausbilden
einer Federnut mit der erforderlichen Tiefe anfällt.
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Eine
weitere bekannte Form mechanischer Arretiersysteme für Platten
ist in
GB-A-1430423 und
5a–
5 in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.
Dieses System ist prinzipiell eine Feder-Nut-Verbindung, die mit
einem zusätzlichen
Haltehaken an einer verlängerten
Lippe an einer Seite der Federnut
10 versehen ist und die
einen entsprechenden Haltesteg aufweist, der an der Oberseite der Feder
ausgebildet ist. Dieses System erfordert erhebliche Elastizität der Lippe,
die mit dem Haken versehen ist, und Demontage kann nicht ohne Zerstörung der
Verbindungskanten der Platte ausgeführt werden. Eine enge Passung
erschwert die Herstellung, und die Form der Verbindung führt zu einer
erheblichen Menge an Materialabfall.
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WO 9747834 offenbart Bodenplatten
mit anderen Typen mechanischer Arretiersysteme. Die Arretiersysteme,
die zum Arretieren der langen Seiten der Platten (
2–
4,
11 und
22–
25 in dem Dokument) dienen, sind so gestaltet,
dass sie durch eine Verbindungs- und
Winkelbewegung montiert und demontiert werden, während die meisten, die zum
Arretieren der kurzen Seiten der Platten (
5–
10) aneinander bestimmt sind, so gestaltet
sind, dass sie miteinander verbunden werden, indem sie verschiebend zur
Verbindung mittels einer Einschnapparretierung aufeinander zu gedrückt werden,
wobei diese Arretiersysteme an den kurzen Seiten der Platten nicht demontiert
werden können,
ohne sie zu zerstören oder
in jedem Fall zu beschädigen.
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Einige
der Platten, die in
WO 9747834 offenbart
werden und zur Verbindung und Trennung entweder durch eine Winkelbewegung
oder durch Ineinanderschnappen bestimmt sind (
2–
4 in
WO 9747834 und
14a–c
in den beigefügten
Zeichnungen), weisen an ihrer einen Kante eine Nut und einen Streifen
auf, der unterhalb der Nut vorsteht und sich über eine Verbindungsebene erstreckt,
von der die oberen Seiten zwei miteinander verbundenen Platten aufeinandertreffen.
Dieser Streifen soll mit einem im Wesentlichen komplementär geformten
Abschnitt an der gegenüberliegenden
Kante der Platte zusammenwirken, so dass zwei gleiche Platten miteinander
verbunden werden können.
Ein gemeinsames Merkmal dieser Bodenplatten besteht darin, dass
die Oberseite der Feder der Platten und die entsprechende obere
Grenzfläche
der Nut plan und parallel zu der Oberseite bzw. -fläche der
Bodenplatten sind. Die Verbindung der Platten, die verhindert, dass sie
in Querrichtung der Verbindungsebene auseinandergezogen werden,
wird lediglich mittels Arretierflächen an der Unterseite der
Feder einerseits und an der Oberseite der unteren Lippe oder des
Streifens unterhalb der Nut andererseits erreicht. Diese Arretiersysteme
weisen auch den Nachteil auf, dass ein Streifenabschnitt erforderlich
ist, der sich über
die Verbindungsebene hinaus erstreckt, wodurch es zu Materialabfall
auch in dem Verbindungskantenabschnitt kommt, in dem die Nut ausgebildet
ist.
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Es
gibt zahlreiche Vorschläge
zum mechanischen Verbinden unterschiedlicher Typen von Platten,
insbesondere Bodenplatten, bei denen die Menge an Materialabfall
gering ist und die Fertigung effizient auch beim Einsatz von Holzfaser-
und Holz-Plattenmaterialien stattfinden kann. So offenbaren
WO 9627721 (
5a–b in den
beigefügten Zeichnungen)
und
JP 3169967 (
7a–b in den
beigefügten
Zeichnungen) zwei Typen von Einschnappverbindungen, bei denen eine
geringe Menge an Abfall anfällt,
die jedoch den Nachteil haben, dass sie keine einfache Demontage
der Bodenplatten ermöglichen.
Darüber
hinaus ist es bei diesen Systemen nicht möglich, große Arretierwinkel zu verwenden, um
die Gefahr des Auseinanderziehens zu reduzieren. Weiterhin ist die
Form der Verbindung unvorteilhaft bezüglich des Einschnappens, das
einen erheblichen Grad an Materialverformung erfordert, sowie bezüglich der
Herstellungstoleranzen, bei denen große Flächenabschnitte genau aufeinander
eingestellt werden müssen.
Diese großen
Flächenabschnitte, die
in Kontakt miteinander sind, erschweren auch eine Verschiebung der
Bodenplatten zueinander in der arretierten Position.
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Ein
weiteres bekanntes System wird in
DE-A-12 12 275 offenbart und ist in
8a–b der beigefügten Zeichnungen
dargestellt. Dieses bekannte System eignet sich auch für Sportböden aus
Kunststoffmaterial und kann nicht mittels großer scheibenförmiger Schneidwerkzeuge
zum Ausbilden der scharf hinterschnittenen Nut hergestellt werden. Auch
dieses bekannte System kann nicht demontiert werden, wenn das Material
nicht so große
Elastizität aufweist,
dass die obere und die untere Lippe um die hinterschnittene Nut
herum erheblich verformt werden können, während sie auseinandergezogen
werden. Dieser Typ Verbindung ist daher nicht für Bodenplatten auf Basis von
Holzmaterial geeignet, wenn qualitativ hochwertige Verbindungen
gewünscht
werden.
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FR-A-2675175 offenbart
ein mechanisches Verbindungssystem für Keramikfliesen, die komplementär geformte
gegenüberliegende
Kantenabschnitte haben, wobei in diesem Fall Gebrauch von separaten
Federklammern gemacht wird, die in einem Abstand zueinander angebracht
und so ausgebildet werden, dass sie eine Wulst am Kantenabschnitt
einer angrenzenden Fliese ergreifen. Das Verbindungssystem ist nicht
zum Demontieren durch Schwenken bestimmt, wie dies aus
10a und insbesondere
10b in
den beigefügten
Zeichnungen hervorgeht.
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Ein
weiteres System wird in
DE
200 01 225 U1 offenbart, bei dem die untere Lippe nachgiebig
ist. Diese Konstruktion nach dem Stand der Technik ist jedoch sehr
empfindlich und weist erhebliche Nachteile auf, da die untere Lippe
durch die Arretiernut geschwächt
ist.
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Auch
DE 199 25 248 offenbart
ein System mit einem nach oben gerichteten Arretierelement.
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Wie
aus dem Obenstehenden hervorgeht, weisen Systeme nach dem Stand
der Technik sowohl Nachteile als auch Vorteile auf. Kein Verriegelungssystem
jedoch eignet sich wirklich für
die rationelle Herstellung von Bodenplatten mit einem Verriegelungssystem,
das optimal hinsichtlich des Herstellungsverfahrens, des Materialverbrauchs,
der Verlege- und Aufnahmeeigenschaften ist und das auch für Böden verwendet
werden kann, die hohe Qualität, Festigkeit
und Funktionalität
in ihrem verlegten Zustand aufweisen sollen.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diesen Bedarf
zu erfüllen
und ein derartiges optimales Bodensystem zu schaffen.
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DE 199 25 248 A offenbart
ein Bodensystem mit einer Feder-Nut-Verbindung, wobei die Feder
einen nach oben gerichteten Abschnitt aufweist, der in einem Abstand
zum äußeren freien
Ende der Feder angeordnet ist.
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EP-A-1 223 265 ,
das vor dem Einreichungsdatum des vorliegenden Dokumentes eingereicht,
jedoch danach veröffentlicht
wurde, offenbart ein Bodensystem mit einer Feder-und-Nut-Verbindung, wobei die Feder
einen nach oben gerichteten Abschnitt aufweist, der in einem Abstand
zu dem äußeren freien
Ende der Feder angeordnet ist.
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EP 1 045 083 A1 offenbart
ein Bodensystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch
1, das eine Vielzahl von Bodenplatten umfasst, die jeweils eine
Feder-Nut-Verbindung
zum mechanischen Verbinden der Bodenplatte mit angrenzenden identischen
Bodenplatten haben. Die Bodenplatten dieses Bodensystems leiden
jedoch, wenn sie aus einem Material auf Holzbasis hergestellt werden
und Feuchtigkeit ausgesetzt sind, darunter, dass sich die oberen
Kantenabschnitte aufgrund von Anschwellen des Bodenmaterials anheben,
wodurch ein wenig ansehnlicher Boden entsteht.
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Weitere
Ziele der Erfindung werden aus dem Obenstehenden sowie aus der folgenden
Beschreibung ersichtlich.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine
Bodenplatte und ein betreffendes Arretiersystem dafür umfassen
eine hinterschnittene Nut an einer langen Seite der Bodenplatte
und eine vorstehende Feder an der gegenüberliegenden langen Seite der
Bodenplatte. Die hinterschnittene Nut hat eine entsprechende nach
oben gerichtete innere Arretierfläche in einem Abstand zu ihrem
vorderen Ende. Die Feder und die hinterschnittene Nut sind so ausgebildet,
dass sie durch Einschnappwirkung zusammengebracht werden. Bevorzugte
Ausführungen können auch
durch eine Winkelbewegung montiert werden, deren Mittelpunkt nahe
an dem Schnittpunkt zwischen den Oberflächenebenen und der gemeinsamen
Verbindungsebene zweier aneinandergrenzender Bodenplatten liegt.
Der Hinterschnitt in der Federnut eines derartigen Arretiersystems
kann mittels scheibenförmiger
Schneidwerkzeuge hergestellt werden, deren Drehwellen relativ zueinander
geneigt sind, um zunächst
einen inneren Teil des so hinterschnittenen Abschnitts der Nut und
dann eine Arretierfläche
auszubilden, die näher
an der Öffnung
der Nut positioniert ist.
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Die
charakteristischen Eigenschaften des Bodensystems sind jedoch in
dem unabhängigen
Anspruch aufgeführt.
Die abhängigen
Ansprüche
definieren besonders bevorzugte Ausführungen gemäß der Erfindung. Weitere Vorteile
und Merkmale der Erfindung werden auch aus der folgenden Beschreibung
ersichtlich.
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Bevor
spezielle und bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben
werden, werden das Grundkonzept der Erfindung sowie die Anforderungen
an Stärke
und Funktion beschrieben.
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Die
Erfindung kann bei rechteckigen Bodenplatten eingesetzt werden,
die ein erstes Paar paralleler Seiten und ein zweites Paar paralleler
Seiten aufweisen. Um die Beschreibung zu vereinfachen, wird das
erste Paar im Folgenden als lange Seiten bezeichnet, und das zweite
Paar als kurze Seiten. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass die
Erfindung auch bei Platten eingesetzt werden kann, die quadratisch
sein können.
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Hohe Verbindungsqualität
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Hohe
Verbindungsqualität
bedeutet, dass eine enge Passung in der arretierten Position zwischen
den Bodenplatten sowohl vertikal als auch horizontal vorhanden ist.
Es sollte möglich
sein, die Bodenplatten ohne sehr große sichtbare Spalte oder Höhenunterschiede
zwischen den Verbindungskanten im unbelasteten als auch im normal
belasteten Zustand zu verbinden. Bei qualitativ hochwertigem Boden
sollten Verbindungsspalte und Höhenunterschiede
nicht mehr als 0,2 bzw. 0,1 mm betragen.
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Aufwärtswinkeln um Verbindungskante
herum
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Im
Allgemeinen sollte es möglich
sein, die lange Seite einer Bodenplatte so nach oben zu winkeln,
dass die Bodenplatten gelöst
werden können. Da
die Platten in der Ausgangsposition mit engen Verbindungskanten
verbunden werden, muss dieses Winkeln nach oben so auch stattfinden
können,
dass die Oberkanten in Kontakt miteinander sind, und mit Drehung
an der Verbindungskante. Diese Möglichkeit
des Aufwärtswinkelns
ist sehr wichtig, und zwar nicht nur, wenn Bodenplatten ausgewechselt
werden oder eine Bodenplatte umgelegt wird. Viele Bodenplatten werden
versuchsweise verlegt oder an Türen, in
Ecken usw. während
der Installation nicht korrekt verlegt. Dies stellt einen schwerwiegenden
Nachteil dar, wenn die Bodenplatte nicht einfach gelöst werden
kann, ohne das Verbindungssystem zu beschädigen. Auch ist es nicht immer
so, dass eine Platte, die nach innen gewinkelt werden kann, auch
wieder nach oben gewinkelt werden kann. Beim Abwärtswinkeln findet normalerweise
ein geringfügiges
Biegen des Streifens nach unten statt, so dass das Arretierelement
nach hinten und nach unten gebogen wird und sich öffnet. Wenn
das Verbindungssystem nicht mit geeigneten Winkeln und Radien versehen ist,
kann die Platte nach dem Verlegen so arretiert sein, dass erneutes
Aufnehmen nicht möglich
ist. Die kurze Seite kann, nachdem die Verbindung der langen Seite
durch Aufwärtswinkeln
geöffnet
worden ist, normalerweise entlang der Verbindungskante herausgezogen
werden, es ist jedoch von Vorteil, wenn auch die kurze Seite durch
Aufwärtswinkeln
geöffnet werden
kann. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Platten lang sind,
so beispielsweise 2,4 m, wodurch das Herausziehen von kurzen Seiten
erschwert wird. Das Aufwärtswinkeln
sollte mit großer Sicherheit
stattfinden, ohne dass die Platten hängen bleiben oder einander
festklemmen, wodurch die Gefahr entsteht, dass das Verriegelungssystem
beschädigt
wird.
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Einschnappen
-
Es
sollte möglich
sein, die kurzen Seiten von Bodenplatten durch horizontales Einschnappen
zu arretieren. Dies macht es erforderlich, dass die Teile des Verbindungssystems
flexibel und biegsam sind. Selbst wenn Einwärtswinkeln langer Seiten erheblich einfacher
und schneller als Einschnappen vor sich geht, ist es von Vorteil,
wenn auch die lange Seite einschnappen kann, da bestimmte Legevorgänge, so beispielsweise
um Türen
herum, es erforderlich machen, dass die Platten horizontal verbunden
werden. Bei einer Einschnappverbindung besteht die Gefahr, dass
sich eine Kante an der Verbindung anhebt, wenn die Form der Verbindung
ungeeignet ist.
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Kosten von Material an langer
und kurzer Seite
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Wenn
die Bodenplatte beispielsweise 1,2 × 0,2 mm misst, hat jeder Quadratmeter
Bodenfläche ungefähr sechsmal
mehr Verbindung der langen Seite als Verbindungen der kurzen Seite.
Daher ist eine große
Menge an Abfallmaterial und teueren Verbindungsmaterialien an der
kurzen Seite von geringerer Bedeutung als an der langen Seite.
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Horizontale Festigkeit
-
Um
hohe Festigkeit zu erreichen, muss das Arretierelement in der Regel
einen großen
Arretierwinkel haben, so dass das Arretierelement nicht ausschnappt.
Das Arretierelement muss hoch und breit sein, so dass es nicht bricht,
wenn es starker Zuglast ausgesetzt wird, wenn der Boden im Winter
aufgrund der geringen relativen Luftfeuchtigkeit in dieser Jahreszeit
schrumpft. Dies gilt auch für
das Material am nächsten
an der Arretiernut in der anderen Platte. Der Verbindung der kurzen
Seite sollte eine höhere Festigkeit
haben als die Verbindung der langen Seite, da die Zugbelastung beim
Schrumpfen im Winter entlang der kurzen Seite über eine kürzere Verbindungslänge verteilt
wird als an der langen Seite.
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Vertikale Festigkeit
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Es
sollte möglich
sein, die Platten plan zu halten, wenn sie vertikalen Lasten ausgesetzt
sind. Des Weiteren sollte Bewegung in der Verbindung vermieden werden,
da Flächen,
die Druck ausgesetzt werden und sich relativ zueinander bewegen,
so beispielsweise Verbindungsplatten, Knarren verursachen können.
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Verschiebbarkeit
-
Um
alle vier Seiten arretieren zu können, muss
es möglich
sein, dass eine neu verlegte Platte in der arretierten Position
entlang einer bereits verlegten Platte verschoben wird. Dies sollte
unter Einsatz eines angemessenen Kraftaufwandes stattfinden, so
beispielsweise durch Zusammenschlagen mit einem Block und einem
Hammer, ohne dass die Verbindungsplatten beschädigt werden und ohne dass das
Verbindungssystem horizontal und vertikal sichtbares Spiel aufweisen
muss. Die Verschiebbarkeit ist an der langen Seite wichtiger als
an der kurzen Seite, da die Reibung dort aufgrund einer längeren Verbindung
erheblich größer ist.
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Fertigung
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Es
sollte möglich
sein, das Verbindungssystem rationell unter Einsatz großer drehender Schneidwerkzeuge
mit außerordentlich
guter Genauigkeit und Kapazität
zu produzieren.
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Messen
-
Eine
gute Funktion, Fertigungstoleranz und Qualität machen es erforderlich, dass
das Verbindungsprofil kontinuierlich gemessen und geprüft werden
kann. Die kritischen Teile in einem mechanischen Verbindungssystem
sollten so gestaltet sein, dass Fertigung und Messung erleichtert
werden. Es sollte möglich
sein, sie mit Toleranzen von wenigen Hundertstel Millimeter herzustellen,
und es sollte daher möglich
sein, sie mit großer
Genauigkeit zu messen, so beispielsweise in einem so genannten Profilprojektor.
Wenn das Verbindungssystem mit einer linearen Schneidmaschine hergestellt
wird, hat das Verbindungssystem bis auf bestimmte Fertigungstoleranzen über den
gesamten Kantenabschnitt das gleiche Profil. Daher kann das Verbindungssystem mit
großer
Genauigkeit gemessen werden, indem Proben mittels Sägen aus
den Bodenplatten herausgeschnitten werden und sie in dem Profilprojektor oder
einem Messmikroskop gemessen werden. Rationelle Fertigung erfordert
jedoch, dass das Verbindungssystem auch schnell und einfach ohne
störende
Verfahren, so beispielsweise unter Verwendung von Lehren, gemessen
werden kann. Dies wird erleichtert, wenn die kritischen Teile des
Arretiersystems so wenige wie möglich
sind.
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Optimierung von langer und
kurzer Seite
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Damit
eine Bodenplatte optimal zu minimalen Kosten hergestellt werden
kann, sollten lange und kurze Seite hinsichtlich ihrer unterschiedlichen
Eigenschaften, wie sie oben dargelegt sind, optimiert werden. Die
lange Seite sollte beispielsweise bezüglich Herabwinkeln, Aufwärtswinkeln,
Positionieren und Verschiebbarkeit optimiert werden, während die kurze
Seite bezüglich
Einschnappen und hoher Festigkeit optimiert werden sollte. Eine
optimal gestaltete Bodenplatte sollte so an langer und kurzer Seite
verschiedene Verbindungssysteme haben.
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Möglichkeit der Bewegung der
Verbindungskante in Querrichtung
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Bodenplatten
auf Holzbasis und Bodenplatten im Allgemeinen, die Holzfasern enthalten, schwellen
an und schrumpfen, wenn sich die Luftfeuchtigkeit ändert. Das
Anschwellen und Schrumpfen beginnen im Allgemeinen von oben, und
die Oberflächenschichten
können
sich daher in größerem Maße bewegen
als der Kern, d.h. der Teil, aus dem das Verbindungssystem ausgebildet
ist. Um zu verhindern, dass sich die oberen Verbindungskanten anheben
oder bei starkem Anschwellen zerdrückt werden oder Verbindungsspalte
beim Austrocknen entstehen, sollte das Verbindungssystem so aufgebaut
sein, dass es Bewegung zulässt,
die Anschwellen und Schrumpfen ausgleicht.
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Die Erfindung
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Die
Erfindung basiert auf einer ersten Erkenntnis dahingehend, dass
es durch Einsatz geeigneter Produktionsverfahren, im Wesentlichen
durch maschinelles Bearbeiten und unter Verwendung von Werkzeugen,
deren Werkzeugdurchmesser die Dicke der Platte erheblich übersteigt,
möglich
ist, komplexe Formen rationell mit erheblicher Genauigkeit aus Holzmaterialien,
Platten auf Holzbasis und Kunststoffmaterialien auszubilden, und
dass dieser Typ maschineller Bearbeitung in einer Federnut in einem
Abstand zu der Verbindungsebene ausgeführt werden kann. So sollte
die Form des Verbindungssystems an rationelle Fertigung angepasst
sein, die mit sehr geringen Toleranzen stattfinden sollen können. Eine
derartige Anpassung darf jedoch nicht auf Kosten anderer wichtiger
Eigenschaften der Bodenplatte und des Arretiersystems stattfinden.
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Die
Erfindung basiert des Weiteren auf einer zweiten Erkenntnis, die
auf dem Wissen um die Anforderungen beruht, die von einem mechanischen Verbindungssystem
für optimale
Funktion erfüllt
sein müssen.
Diese Erkenntnis hat es ermöglicht,
gewisse Anforderungen auf eine Weise zu erfüllen, die bisher unbekannt
war, d. h. durch eine Kombination a) der Gestaltung des Verbindungssystems
beispielsweise mit spezifischen Winkeln, Radien, Spiel, freien Flächen und
Verhältnissen
verschiedener Teile des Systems, und b) optimaler Nutzung der Materialeigenschaften
des Kerns, wie beispielsweise Kompression, Dehnung, Biegung, Zugfestigkeit
und Druckfestigkeit.
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Die
Erfindung basiert des Weiteren auf einer dritten Erkenntnis dahingehend,
dass es möglich
ist, ein Verbindungssystem zu niedrigeren Produktionskosten zu schaffen,
und gleichzeitig Funktion und Festigkeit bewahrt werden können oder
in einigen Fällen
durch eine Kombination von Herstellungsverfahren, Gestaltung der
Verbindung, Wahl von Materialien und Optimierung langer und kurzer
Seite verbessert werden können.
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Die
Erfindung basiert auf einer vierten Erkenntnis dahingehend, dass
das Verbindungssystem, das Herstellungsverfahren und das Messverfahren
so entwickelt und eingerichtet werden müssen, dass die kritischen Teile,
die enge Toleranzen erfordern, möglichst
wenige sein sollten und weiterhin so gestaltet sein sollten, dass
Messen und Prüfen
bei kontinuierlicher Produktion möglich sind.
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Gemäß der Erfindung
wird so ein Bodensystem geschaffen, das die Merkmale von Anspruch
1 hat.
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Die
Bodenplatten können
an zwei Seiten ein trennbares mechanisches Verbindungssystem aufweisen,
das von einem bekannten Typ sein kann und das in der arretierten
Position seitlich verschoben und durch Einwärtswinkeln um Verbindungskanten herum
oder durch horizontales Einschnappen arretiert werden kann. Die
Bodenplatten haben an den anderen zwei Seiten ein Arretiersystem.
Die Bodenplatten können
auch an allen vier Seiten ein Verriegelungssystem aufweisen.
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Wenigstens
zwei einander gegenüberliegende
Seiten der Bodenplatten weisen so ein Verbindungssystem auf, das
eine Feder und eine Federnut umfasst, die durch eine obere und eine
untere Lippe gebildet wird, wobei die Feder an ihrem äußeren und oberen
Teil einen nach oben gerichteten Teil aufweist und die Federnut
an ihrem inneren und oberen Teil einen Hinterschnitt aufweist. Der
nach oben gerichtete Teil der Feder und der Hinterschnitt der Federnut
in der oberen Lippe weisen Arretierflächen auf, die zusammenwirken
und horizontale Trennung in einer Richtung D2 quer zur Verbindungsebene
verhindern. Die Feder und die Federnut haben des Weiteren zusammenwirkende
Trageflächen,
die vertikale Trennung in einer Richtung D1 parallel zu der Verbindungsebene
verhindern. Diese Trageflächen
finden sich wenigstens im unteren Teil der Feder und an der unteren
Lippe der Federnut. Im oberen Teil können die zusammenwirkenden
Arretierflächen
als obere Trageflächen
dienen, jedoch können
die obere Lippe der Federnut und die Feder vorteilhafterweise auch separate
obere Trageflächen
haben. Die Feder, die Federnut, das Arretierelement und der Hinterschnitt sind
so gestaltet, dass sie unter Verwendung von Werkzeugenmaschinen
hergestellt werden können, deren
Werkzeugdurchmesser größer ist
als die Dicke der Bodenplatte. Die Feder kann mit ihrem nach oben gerichteten
Abschnitt in die Federnut und ihren Hinterschnitt durch im Wesentlichen
horizontales Einschnappen eingeführt
werden, wobei die untere Lippe so ge bogen wird, dass der nach oben
gerichtete Abschnitt der Feder in den Hinterschnitt eingeführt werden
kann. Die untere Lippe ist kürzer
als die obere Lippe, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, einen Hinterschnitt
mit einer Arretierfläche
zu versehen, die eine relativ starke Neigung zu der Oberflächenebene der
Platte hat und die so eine starke horizontale Arretierkraft erzeugt,
die mit einer flexiblen unteren Lippe kombiniert werden kann.
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Die
Bodenplatte kann zwei Kantenabschnitte mit einem Verbindungssystem
aufweisen, bei dem die Feder mit ihrem nach oben gerichteten Abschnitt sowohl
durch einen Einschnappvorgang in die Federnut und ihren Hinterschnitt
eingeführt
werden kann, als auch aus der Federnut durch Aufwärtswinkeln austreten
kann, während
gleichzeitig die Platten mit ihren oberen Verbindungskanten in Kontakt
miteinander gehalten werden.
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Als
Alternative dazu oder darüber
hinaus kann die Feder flexibel ausgeführt sein, um dieses Einschnappen
an der kurzen Seite zu ermöglichen, nachdem
die langen Seiten der Bodenplatte verbunden worden sind.
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Die
Bodenplatte kann zwei Kantenabschnitte mit einem Verbindungssystem
aufweisen, bei dem die Feder, während
die Platte in einer nach oben. gewinkelten Position gehalten wird,
in die Federnut einschnappen kann und dann durch eine Schwenkbewegung
um die obere Verbindungskante herum herabgewinkelt werden kann.
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Die
untere Lippe ist kürzer
als die obere Lippe, so dass größere Freiheitsgrade
bei der Gestaltung des Hinterschnitts der oberen Lippe und insbesondere
ihrer Arretierfläche
möglich
sind.
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Die
vorliegende Offenbarung beschreibt auch die Grundprinzipien, die
für eine
Feder-und-Nut-Verbindung
gegeben sein sollte, die mit einem minimalen Biegen der Verbindungskomponenten
einschnappt, wobei gleichzeitig die Oberflächenebenen der Bodenplatten
im Wesentlichen auf der gleichen Höhe liegen.
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Die
vorliegende Offenbarung beschreibt darüber hinaus, wie Materialeigenschaften
genutzt werden können,
um hohe Festigkeit und geringe Kosten in Kombination mit Einschnappen
zu erzielen.
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Verschiedene
Aspekte werden im Folgenden ausführlicher
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, die verschiedene Ausführungen zeigen. Die Tei le der
Platte, die denen der Platte nach dem Stand der Technik in 1–2 äquivalent
sind, sind durchgehend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1a–c zeigen
in drei Schritten ein Herabwinkelverfahren zum mechanischen Verbinden
aller Seiten von Bodenplatten gemäß
WO 9426999 .
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2a–c zeigen
in drei Schritten ein Einschnappverfahren zum mechanischen Verbinden kurzer
Seiten von Bodenplatten gemäß
WO 9426999 .
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3a–b zeigen
eine Bodenplatte gemäß
WO 9426999 von oben bzw.
von unten gesehen.
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4a–b zeigen
zwei verschiedene Ausführungen
von Bodenplatten gemäß
WO 9966151 .
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5a–b zeigen
Bodenplatten gemäß
GB 1430423 .
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6a–b zeigen
mechanische Arretiersysteme für
die lange Seite oder die kurze Seite von Bodenplatten von
WO 9627721 .
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7a–b zeigen
ein mechanisches Arretiersystem gemäß
JP 3169967 .
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9a–b zeigen
eine Einschnappverbindung gemäß
WO 9747834 .
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10a–b
zeigen eine Einschnappverbindung gemäß
FR 2675174 .
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11a–b
zeigen schematisch zwei parallele Verbindungskantenabschnitte einer
ersten bevorzugten Ausführung
einer Bodenplatte gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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12a–c
zeigen das Einschnappen einer Variante der Erfindung.
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13a–c
zeigen ein Abwärts-
und Aufwärts-Winkelverfahren
unter Verwendung der Erfindung.
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14 zeigt
das Einschnappen einer bezüglich
der Fertigung angepassten Variante der Erfindung.
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15 zeigt
diese Variante der Erfindung, um das Aufnehmen durch Aufwärtswinkeln
darzustellen, wobei Biegen und Zusammendrücken in dem Verbindungsmaterial
genutzt werden.
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16a–c
zeigen Beispiele einer Bodenplatte gemäß der Erfindung.
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17a–c
zeigen, wie das Verbindungssystem gestaltet sein sollte, um Einschnappen
zu ermöglichen.
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18 zeigt
Einschnappen in einer angewinkelten Position.
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19 zeigt
Arretieren der kurzen Seite mit Einschnappen.
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20a–c
zeigt Einschnappen des äußeren und
inneren Abschnitts der kurzen Seite.
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21 zeigt
ein Verbindungssystem gemäß der Erfindung
mit einer flexiblen Feder.
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22a–e
zeigen im Detail das Einschnappen des äußeren Eckenabschnitts der kurzen
Seite unter Verwendung einer Ausführung der Erfindung.
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23a–e
stellen im Detail das Einschnappen des inneren Eckenabschnitts der
kurzen Seite unter Verwendung einer Ausführung der Erfindung dar.
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Ausführliche Beschreibung bevorzugter
Ausführungen
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Eine
erste bevorzugte Ausführung
einer Bodenplatte 1, 1', die mit einem mechanischen Arretiersystem
versehen ist, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 11a und 11b beschrieben.
Um das Verständnis
zu erleichtern, ist das Verbindungssystem schematisch dargestellt.
Es ist zu betonen, dass eine bessere Funktion mit anderen bevorzugten Ausführungen
erreicht werden kann, die weiter unten beschrieben werden.
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11a, 11b zeigen
schematisch einen Schnitt durch eine Verbindung zwischen einem Kantenabschnitt 4a der
langen Seite einer Platte 1 und einem gegenüberliegenden
Kantenabschnitt 4b der langen Seite einer weiteren Platte 1'.
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Die
Oberseiten der Platten sind im Wesentlichen in einer gemeinsamen
Oberflächenebene
HP positioniert, und die oberen Teile der Verbindungskantenabschnitte 4a, 4b sind
miteinander in einer vertikalen Verbindungsebenen VP in Eingriff.
Das mechanische Arretiersystem bewirkt Arretieren der Platten relativ
zueinander sowohl in der vertikalen Richtung D1 als auch der horizontalen
Richtung D2, die sich senkrecht zu der Verbin dungsebene VP erstreckt.
Beim Verlegen eines Bodens mit nebeneinander angeordneten Reihen
von Platten kann jedoch eine Platte (1') entlang der anderen Platte (1)
in einer Richtung D3 (siehe 19) entlang
der Verbindungsebene VP verschoben werden. Eine derartige Verschiebung
kann beispielsweise genutzt werden, um das Arretieren von Bodenplatten
aneinander zu ermöglichen,
die in der gleichen Reihe positioniert sind.
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Um
die zwei Verbindungskantenabschnitte senkrecht zu der vertikalen
Ebene VP und parallel zu der horizontalen Eben HP verbinden zu können, haben
die Kanten der Bodenplatte auf bekannte Weise eine Federnut 36 in
einem Kantenabschnitt 4a der Bodenplatte innerhalb der
Verbindungsebene VP sowie eine Feder 38, die in dem anderen
Verbindungskantenabschnitt 4b ausgebildet ist und über die
Verbindungsebene VP hinaus vorsteht.
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In
dieser Ausführung
hat die Platte 1 einen Kern bzw. Kern 30 aus Holz,
der eine Oberflächenschicht
aus Holz 32 an seiner Vorderseite und eine Ausgleichsschicht 34 an
seiner Rückseite
trägt.
Die Platte 1 ist rechteckig und weist ein zweites mechanisches
Arretiersystem ebenfalls an den zwei parallelen kurzen Seiten auf.
In einigen Ausführungen
kann dieses zweite Arretiersystem genauso gestaltet sein wie das
Arretiersystem der langen Seite, jedoch kann das Arretiersystem
an den kurzen Seiten gemäß der Erfindung
auch anders gestaltet sein oder ein bereits bekanntes mechanisches
Arretiersystem sein.
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Als
ein veranschaulichendes, nicht einschränkendes Beispiel kann die Bodenplatte
vom Parketttyp mit einer Dicke von 15 mm, einer Länge 2,4
m und einer Breite 0,2 m sein. Die Erfindung kann jedoch auch für Parkettquadrate
oder -platten einer anderen Größe verwendet
werden.
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Der
Kern 30 kann vom Lamellentyp sein und aus schmalen Holzblöcken aus
einer preisgünstigen Holzart
bestehen. Die Oberflächenschicht 32 kann eine
Dicke von 3–4
mm haben und aus einer dekorativen Hartholzart bestehen und lackiert
sein. Die Ausgleichsschicht 34 der Rückseite kann aus einer 2 mm starken
Furnierschicht bestehen. In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein,
unterschiedliche Typen von Holzmaterial an verschiedenen Teilen
der Bodenplatte einzusetzen, um optimale Eigenschaften in den einzelnen
Teilen der Bodenplatte zu erreichen.
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Die
Bodenplatten des erfindungsgemäßen Bodensystems
umfassen, wie oben erwähnt,
eine Federnut 36 an einem Verbindungskantenabschnitt 4a der
Bodenplatte und eine Feder 38 an dem gegenüberliegenden
Verbindungskantenabschnitt 4b der Bodenplatte.
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Die
Federnut 36 wird durch eine obere und eine untere Lippe 39, 40 begrenzt
und hat die Form einer hinterschnittenen Nut mit einer Öffnung zwischen
den zwei Lippen 39, 40.
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Die
verschiedenen Teile der Federnut 36 sind am besten in 11b zu sehen. Die Federnut ist in dem Kern 30 ausgebildet
und erstreckt sich von der Kante der Bodenplatte aus. Oberhalb der
Federnut befindet sich ein Oberkantenabschnitt bzw. eine Verbindungskantenfläche 41,
die sich bis zu der Oberflächenebene
HP erstreckt. Im Inneren der Öffnung
der Federnut befindet sich eine obere Eingriffs- bzw. Tragefläche 43,
die in diesem Fall parallel zu der Oberflächenebene HP ist. Diese Eingriffs-
bzw. Tragefläche
geht in eine geneigte Arretierfläche 43 über, die
einen Arretierwinkel A zu der horizontalen Ebene HP hat. Innerhalb
der Arretierfläche
befindet sich ein Oberflächenabschnitt 36,
der die obere Grenzfläche des
hinterschnittenen Abschnitts 35 der Federnut bildet. Die
Federnut weist des Weiteren ein unteres Ende 48 auf, das
sich bis zur unteren Lippe 40 nach unten erstreckt. An
der Oberseite dieser Lippe befindet sich eine Eingriffs- bzw. Tragefläche 50.
Das äußere Ende
der unteren Lippe hat eine Verbindungskantenfläche 52, die in einem
Abstand zu der Verbindungsebene VP positioniert ist.
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Die
Form der Feder ist ebenfalls am besten in 11b zu
sehen. Die Feder besteht aus dem Material des Kerns 30 und
erstreckt sich über
die Verbindungsebene VP hinaus, wenn dieser Verbindungskantenabschnitt 4b mit
dem Verbindungskantenabschnitt 4a einer angrenzenden Bodenplatte
mechanisch verbunden wird. Der Verbindungskantenabschnitt 4b weist
des Weiteren einen oberen Kantenabschnitt bzw. eine obere Verbindungskantenfläche 61 auf,
die sich entlang der Verbindungsebene VP bis zum Fuß der Feder 38 nach
unten erstreckt. Die Oberseite des Fußes der Feder weist eine obere
Eingriffs- bzw. Tragefläche 64 auf,
die sich in diesem Fall zu einer geneigten Arretierfläche 65 eines
nach oben gerichteten Abschnitts 8 nahe am vorderen Ende
der Feder erstreckt. Die Arretierfläche 65 geht in einen Leitflächenabschnitt 66 über, der
in einer oberen Fläche 67 des
nach oben gerichteten Abschnitts 8 der Feder endet. Danach
folgt die Fläche 67 einer
Abschrägung,
die als eine Leitfläche 68 dienen
kann. Diese erstreckt sich bis zum Vorderende 69 der Feder.
Am unteren Ende des Vorderendes 69 befinden sich eine weitere
Leitfläche 70,
die sich schräg
nach unten zur Unterkante der Feder erstreckt und eine Eingriffs-
bzw. Tragefläche 71.
Die Tragefläche 71 dient
dazu, mit der Tragefläche 50 der
unteren Lippe zusammenzuwirken, wenn zwei derartige Bodenplatten
mechanisch so verbunden werden, dass ihre Oberseiten in der gleichen
Oberflächenebene
HP positioniert sind und an einer Verbindungsebene VP aufeinandertreffen,
die senkrecht dazu gerichtet ist, so dass die oberen Verbindungskantenflächen 41, 61 der
Platten miteinander in Eingriff kommen. Die Feder weist eine untere
Verbindungskantenfläche 72 auf,
die sich zur Unterseite erstreckt.
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Bei
dieser Ausführung
sind separate Eingriffs- bzw. Trageflächen 43, 64 in
der Federnut bzw. an der Feder vorhanden, die im arretierten Zustand miteinander
in Eingriff kommen und mit den unteren Trageflächen 50, 70 an
der unteren Lippe bzw. der Feder zusammenwirken, um die Arretierung
in der Richtung D1 senkrecht zu der Oberflächenebene HP zu bewirken. In
anderen Ausführungen,
die weiter unten beschrieben werden, werden die Arretierflächen 45, 65 sowohl
als Arretierflächen
zum Arretieren in der Richtung D2 parallel zu der Oberflächenebene HP
als auch als Trageflächen
genutzt, die Bewegung in der Richtung D1 senkrecht zu der Oberflächenebene
entgegenwirken. In der Ausführung
gemäß 11a, 2b wirken die Arretierflächen 45, 65 und
die Angriffsflächen 43, 64 als
obere Trageflächen in
dem System zusammen.
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Wie
aus der Zeichnung hervorgeht, erstreckt sich die Feder 38 über die
Verbindungsebene VP hinaus und weist einen nach oben gerichteten
Abschnitt 8 an ihrem freien äußeren Ende bzw. vorderen Ende 69 auf.
Die Feder weist des Weiteren eine Arretierfläche 65 auf, die so
geformt ist, dass sie mit der inneren Arretierfläche 45 in der Federnut 36 eine
angrenzende Bodenplatte zusammenwirkt, wenn zwei derartige Bodenplatten
mechanisch so verbunden werden, dass ihre Vorderseiten in der gleichen
Oberflächenebene
HP positioniert sind und an einer Verbindungsebene VP aufeinandertreffen,
die senkrecht dazu gerichtet ist.
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Die
Feder 38 weist, wie aus 11b ersichtlich
ist, einen Oberflächenabschnitt 52 zwischen
der Arretierfläche 51 und
der Verbindungsebene VP auf. Wenn zwei Bodenplatten verbunden werden,
kommt der Oberflächenabschnitt 52 mit
dem Oberflächenabschnitt 45 der
oberen Lippe 8 in Eingriff. Um Einführen der Feder in die hinterschnittene
Nut durch Einwärtswinkeln
oder Einschnappen zu erleichtern, kann die Feder, wie in 11a, 11b dargestellt, eine
Abschrägung 66 zwischen
der Arretierfläche 65 und
dem Oberflächenabschnitt 57 haben.
Des Weiteren kann eine Abschrägung 68 zwischen
dem Oberflächenabschnitt 57 und
dem Vorderende 69 der Feder haben. Die Abschrägung 66 kann
als ein Führungsteil
dienen, da sie einen geringeren Neigungswinkel zu der Oberflächenebene
hat als der Neigungswinkel A der Arretierflächen 43, 51.
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Die
Tragefläche 71 der
Feder ist in dieser Ausführung
im Wesentlichen parallel zu der Oberflächenebene HP. Die Feder hat
eine Abschrägung 70 zwischen
dieser Tragefläche
und dem Vorderende 69 der Feder.
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Die
untere Lippe 40 weist gemäß der Erfindung eine Tragefläche 50 zum
Zusammenwirken mit der entsprechenden Tragefläche 71 an der Feder 36 auf.
In dieser Ausführung
ist diese Tragefläche
in einem Abstand zu dem unteren Ende der Federnut positioniert.
Wenn zwei Bodenplatten miteinander verbunden werden, kommt es zu
Eingriff sowohl zwischen den Trageflächen 50, 71 als
auch zwischen der Eingriffs- bzw. Tragefläche 43 der oberen
Lippe 39 und der entsprechenden Eingriffs- bzw. Tragefläche 64 der
Feder. Auf diese Weise wird Arretieren der Platten in der Richtung
D1 senkrecht zu der Oberflächenebene
HP erreicht.
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Vorzugsweise
ist wenigstens der Hauptteil des Innenteils 47 der hinterschnittenen
Nut, parallel zu der Oberflächenebene
HP gesehen, weiter von der Verbindungsebene VP entfernt als das äußere Ende
bzw. Vorderende 69 der Feder 36. Durch diese Gestaltung
wird die Herstellung erheblich vereinfacht, und Verschiebung einer
Bodenplatte relativ zur anderen an der Verbindungsebene wird erleichtert.
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Ein
weiteres wichtiges Merkmal der Bodenplatten des Bodensystems gemäß der Erfindung
besteht darin, dass alle Teile der Abschnitte der unteren Lippe 40,
die mit dem Kern 30 verbunden sind, von dem Punkt C aus
gesehen, an dem die Oberflächenebene
HP und die Verbindungsebene VP einander schneiden, sich außerhalb
einer Ebene LP2 befinden. Diese Ebene ist weiter vom Punkt C entfernt
als eine Arretierebene LP1, die parallel zu der Ebene LP2 ist und
die die zusammenwirkenden Arretierflächen 45, 65 der
hinterschnittenen Nut 36 und der Feder 38 dort
tangiert, wo diese Arretierflächen
am stärksten
relativ zu der Oberflächenebene
HP geneigt sind. Aufgrund dieser Gestaltung kann die hinterschnittene
Nut, wie weiter unten ausführlicher
beschrieben, unter Einsatz von großen scheibenförmigen sich
drehenden Schneidwerkzeugen zur maschinellen Bearbeitung der Kantenabschnitte
der Bodenplatten hergestellt werden.
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Ein
weiteres wichtiges Merkmal besteht darin, dass die untere Lippe 40 elastisch
ist und dass sie kürzer
ist als die obere Lippe 39. Dies ermöglicht die Herstellung des
Hinterschnitts unter Verwendung großer sich drehender Schneidwerkzeuge,
die in einem rela tiv großen
Winkel zu der horizontalen Ebene eingestellt werden können, so
dass die Arretierfläche 65 mit
einem großen
Arretierwinkel A ausgeführt
werden kann. Der große
Arretierwinkel reduziert die abwärts
gerichtete Komponente erheblich, die im Zusammenhang mit Zugbelastung
auftritt. Das bedeutet, dass das Verbindungssystem eine hohe Festigkeit
aufweist, obwohl die untere Lippe elastisch ist und so eine begrenzte
Fähigkeit
aufweist, einer nach unten gerichteten Komponente entgegen zu wirken. Dies
führt zu
einer Optimierung bei der Erreichung hoher Arretierkraft zusammen
mit einem geringeren Widerstand gegenüber dem Einschnappen. Hoher Widerstand
gegenüber
dem Einschnappen erschwert das Einschnappen und vergrößert die
Gefahr der Beschädigung
der Verbindungskantenabschnitte der Bodenplatten. Die Erfinder haben
festgestellt, dass die meisten Materialien, die in Bodenplatten
eingesetzt sind, ausreichend elastisch ausgeführt werden können, indem
sie mit Lippen einer geeigneten Dicke und Länge versehen werden, die in
dem bevorzugten Verbindungssystem funktionieren können und
ausreichende Arretierkraft erzeugen.
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12a–c
zeigt das Einschnappen von zwei Bodenplatten durch Biegen der unteren
Lippe 40. Wie aus 12b ersichtlich
ist, findet das Einschnappen bei minimalem Biegen der unteren Lippe statt,
wobei die Oberflächenebenen
der Bodenplatte im Wesentlichen in der gleichen Höhe liegen.
Dadurch wird die Gefahr von Bruch reduziert.
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13a–c
zeigen, dass das Arretiersystem gemäß 12a–c auch
zum Aufwärtswinkeln
und Abwärtswinkeln
beim Aufnehmen und Verlegen verwendet werden kann. Die obere und
die untere Lippe 39, 40 sowie die Feder 38 sind
so ausgebildet, dass sie Trennung von zwei mechanisch verbundenen
Bodenplatten ermöglichen,
indem eine Bodenplatte relativ zu der anderen so um einen Schwenkmittelpunkt nach
oben geschwenkt wird, der nahe an dem Schnittpunkt C zwischen der
Oberflächenebene
HP und der Verbindungsebene VP liegt, dass die Feder dieser Bodenplatte
aus der hinterschnittenen Nut der anderen Bodenplatte herausgeschwenkt
wird.
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Die
Einschnappverbindung kann sowohl an der langen Seite als auch der
kurzen Seite der Bodenplatten genutzt werden.
-
14 und 15 zeigen
jedoch eine Variante der Erfindung, die vor allem zum Einschnappen entlang
der kurzen Seite einer Bodenplatte geeignet ist, die aus relativ
hartem Material besteht, so beispielsweise einer harten Holzart
oder harter Faserplatte.
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Bei
dieser Ausführung
ist die Federnut wesentlich tiefer als dies zum Aufnehmen der Feder
erforderlich ist. Dadurch wird eine stärkere Biegbarkeit der unteren
Lippe 40 erreicht. Des Weiteren hat das Arretiersystem
eine lange Feder mit einem dicken Arretierelement 80. Die
Arretierflächen 45, 65 sind ebenfalls
stark geneigt. Die gestrichelte Linie deutet die Einschnappbewegung
an.
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Die
Gestaltung gemäß 14 und 15 ermöglicht das
Trennen durch Aufwärtswinkeln
einer Platte und geringfügiges
Abwärtswinkeln
der unteren Lippe 40 der anderen Platte. Bei anderen, stärker bevorzugten
Ausführungen
der Erfindung ist jedoch kein Aufwärtsbiegen der unteren Lippe
beim Trennen der Bodenplatte erforderlich.
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In
der arretierten Position ist es möglich, die Bodenplatten in
der Längsrichtung
der Verbindung zu verschieben. Dadurch kann Trennung beispielsweise der
kurzen Seiten stattfinden, indem in der Längsrichtung der Verbindung
nach Trennung der langen Seiten beispielsweise durch Aufwärtswinkeln
herausgezogen wird.
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Um
Herstellung, Einwärtswinkeln,
Aufwärtswinkeln,
Einschnappen und Verschiebbarkeit in der arretierten Position zu
ermöglichen
und die Gefahr von Knarren auf ein Minimum zu verringern, sollten alle
Flächen,
deren Funktion nicht darin besteht, eine Verbindung mit enganliegenden
oberen Verbindungskanten und die vertikale sowie die horizontale Verbindung
zu bilden, so ausgebildet sein, dass sie in der arretierten Position
und vorzugsweise auch während
des Arretierens und Entarretierens nicht in Kontakt miteinander
sind. Dies ermöglicht
Herstellung, ohne dass hohe Toleranzen an diesen Verbindungsabschnitten
erforderlich sind, und verringert die Reibung bei seitlicher Verschiebung
entlang der Verbindungskante. Beispiele für Flächen oder Teile des Verbindungssystems,
die in der arretierten Position nicht in Kontakt miteinander sein
sollten, sind 46–67, 48–69, 50–70 und 52–72.
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Das
Verbindungssystem gemäß der bevorzugten
Ausführung
kann aus verschiedenen Kombinationen von Materialien bestehen. Die
obere Lippe 39 kann aus einer starren und harten oberen
Oberflächenschicht 32 und
einem weicheren unteren Teil bestehen, der Teil des Kerns 30 ist.
Die untere Lippe 40 kann aus dem gleichen weicheren Oberteil 30 und ebenfalls
einem weicheren unteren Teil 34 bestehen, der aus einer
anderen Holzart sein kann. Die Richtung der Fasern in den drei Holzarten
kann variieren. Dies kann genutzt werden, um ein Verbindungssystem
zu schaffen, das diese Materialeigenschaften ausnutzt. Das Arretierelement
ist daher gemäß der Erfindung
näher an
dem oberen harten und starren Teil positioniert, der so nur in begrenztem
Maß flexibel
ist und zusam mengedrückt
werden kann, während
die Einschnappfunktion in dem weicheren unteren und flexiblen Teil
realisiert ist. Es ist anzumerken, dass das Verbindungssystem auch
aus einer homogenen Bodenplatte bestehen kann.
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16a–c
stellen ein Beispiel einer Bodenplatte gemäß der Erfindung dar. Diese
Ausführung zeigt
speziell, dass das Verbindungssystem an langer Seite und kurzer
Seite unterschiedlich gestaltet ist. An der kurzen Seite ist das
Verriegelungssystem hinsichtlich des Einschnappens mittels eines
großen Arretierwinkels,
einer tiefen Federnut und einer oberen Lippe optimiert, die kürzer ist
als die untere Lippe, während
gleichzeitig die Arretierflächen
eine geringe Höhe
haben, um die Notwendigkeit des Abwärtsbiegens zu verringern. An
der langen Seite ist das Verbindungssystem auf Verbinden/Aufnehmen
durch Winkelbewegungen angepasst.
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Des
Weiteren kann das Verbindungssystem aus verschiedenen Materialien
und Kombinationen von Materialien 30a, 30b und 30c bestehen.
Es ist auch möglich,
verschiedene Materialien an langer und kurzer Seite auszuwählen. So
kann beispielsweise der Nutteil 36 der kurzen Seiten aus
einem härteren
und flexibleren Holzmaterial bestehen als beispielsweise der Federteil 38,
der hart und steif sein kann und andere Eigenschaften haben kann
als der Kern der langen Seite. An der kurzen Seite mit der Federnut 36 ist
es möglich,
beispielsweise eine Holzart 30b auszuwählen, die flexibler ist als
die Holzart 30 an der anderen kurzen Seite, an der die
Feder ausgebildet ist. Dies ist besonders praktisch bei Parkettböden mit
einem Lamellenkern, bei dem die obere und die untere Seite aus verschiedenen
Holzarten bestehen und der Kern aus verleimten Blöcken besteht.
Diese Konstruktion bietet große
Möglichkeiten, die
Zusammensetzung von Materialien zum Optimieren von Funktion, Festigkeit
und Herstellungskosten zu variieren.
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Es
ist auch möglich,
das Material entlang der Länge
einer Seite zu variieren. So können
beispielsweise die Blöcke,
die zwischen den zwei kurzen Seiten positioniert sind, aus anderen
Holz- oder Materialarten bestehen, so dass einige so ausgewählt werden,
dass sie geeignete Eigenschaften beitragen, durch die das Verlegen,
Festigkeit usw. verbessert werden. Verschiedene Eigenschaften können auch mit
verschiedenen Ausrichtungen von Fasern an langer Seite und kurzer
Seite erreicht werden, und auch Kunststoffmaterialien können an
den kurzen Seiten und beispielsweise an verschiedenen Teilen der
langen Seite verwendet werden. Wenn die Bodenplatten oder Teile
ihres Kerns beispielsweise aus Sperrholz mit mehreren Schichten
bestehen, können
diese Schichten so ausgewählt
werden, dass die obere Lippe, die Feder und die untere Lippe sowohl
an langer Seite als auch kurzer Seite Teile mit unterschiedlicher Zusammensetzung
von Materialien, Ausrichtung von Fasern und so weiter haben, die
verschiedene Eigenschaften bezüglich
Festigkeit, Biegbarkeit, Bearbeitbarkeit usw. verleihen können.
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17a–c
zeigen, wie der untere Teil der Feder im Prinzip in Bezug auf die
untere Lippe 40 gestaltet sein sollte, um ein horizontales
Einschnappen bei einem Verbindungssystem mit einer hinterschnittenen
bzw. Arretiernut 8 in einer starren oberen Lippe und mit
einer flexiblen unteren Lippe 40 zu erleichtern. Bei dieser
Ausführung
ist die obere Lippe 39 erheblich steifer, was unter anderem
auf die Tatsache zurückzuführen ist,
dass sie dicker sein kann oder dass sie aus härteren oder steiferen Materialien
bestehen kann. Die untere Lippe 40 kann dünner und weicher
sein und das grundlegende Biegen findet daher in Verbindung mit
dem Einschnappen der unteren Lippe 40 statt. Das Einschnappen
kann unter anderem dadurch erheblich erleichtert werden, dass die maximale
Biegung der unteren Lippe 40 so weit wie möglich begrenzt
wird. 17a zeigt, dass das Biegen der
unteren Lippe 40 auf einen maximalen Biegewert B1 ansteigt,
der dadurch gekennzeichnet ist, dass Feder 38 so weit in
die Federnut 36 eingeführt wird,
dass die abgerundeten Führungsteile
miteinander in Kontakt kommen. Wenn die Feder 38 weiter eingeführt wird,
wird die untere Lippe 40 zurückgebogen, bis das Einschnappen
abgeschlossen ist und das Arretierelement 8 vollständig in
seiner abschließenden
Position in dem Hinterschnitt 35 eingeführt ist. Der untere und vordere
Teil 49 der Feder 38 sollte so ausgeführt sein,
dass er die untere Lippe 40 nicht nach unten biegt, die
stattdessen durch die untere Tragefläche 50 nach unten
gedrückt
werden sollte. Dieser Teil 49 der Feder sollte eine Form
haben, die die untere Lippe 40 entweder berührt oder
außerhalb des
maximalen Biegegrades desselben liegt, wenn diese untere Lippe 40 an
dem äußeren Teil
der unteren Eingriffsfläche 50 der
Feder 38 entlang gebogen wird. Wenn die Feder 38 eine
Form hat, die in dieser Position die untere Lippe 40 überlappt,
wie dies mit der unterbrochenen Linie 49b angedeutet ist,
kann die Biegung 62 gemäß 17b erheblich größer sein. Dies kann zu starker
Reibung beim Einschnappen und einer Gefahr dahingehend führen, dass
die Verbindung beschädigt
wird. 17c zeigt, dass die maximale
Biegung durch die Federnut 36 begrenzt werden kann und
die Feder 38 so gestaltet ist, dass ein Zwischenraum S4
zwischen dem unteren und äußeren Teil 49 der
Feder und der unteren Lippe 40 vorhanden ist. Da die obere
Lippe steifer ausgeführt
ist und die untere Lippe flexibler, wird die Gefahr verringert,
dass die Kante an der Oberseite des verlegten Bodens sich anhebt,
wenn der Boden aufgrund der relativen Feuchtigkeit der Innenluft
schrumpft oder sich ausdehnt. Die größere Steifigkeit der oberen
Lippe in Kombination mit der Anordnung der Arretierflächen ermöglicht es
auch, dass die Verbindung starke Auseinanderziehkräfte quer
zu der Verbindung aufnimmt. Des Weiteren trägt das Wegbiegen der unteren
Lippe dazu bei, die Gefahr des Anhebens der Kante auf ein Minimum
zu verringern.
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Horizontales
Einschnappen wird normalerweise in Verbindung mit dem Einschnappen
der kurzen Seite nach dem Arretieren der langen Seite eingesetzt.
Wenn die lange Seite einschnappt, ist es auch möglich, das Verbindungssystem
einschnappen zu lassen, wobei sich eine Platte in einer leicht nach
oben angewinkelten Position befindet. Diese nach oben angewinkelte
Einschnappposition ist in 18 dargestellt.
Nur ein geringer Grad der Biegung 63 der unteren Lippe 40 ist
erforderlich, damit der Führungsteil 66 des
Arretierelementes mit dem Führungsteil 44 der
Arretiernut so in Kontakt kommt, dass das Arretierelement dann durch
Abwinkeln nach unten in den Hinterschnitt 35 eingeführt werden kann.
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19 und 20 beschreiben auch ein Problem, das im
Zusammenhang mit dem Einschnappen von zwei kurzen Seiten der zwei
Platten 2a und 2b auftreten kann, die bereits
an ihren langen Seiten mit einer weiteren ersten Platte 1 verbunden
sind. Wenn die Bodenplatte 2a mit der Bodenplatte 2b durch
Einschnappwirkung verbunden werden soll, werden die inneren Eckenabschnitte 91 und 92,
die am nächsten an
der langen Seite der ersten Platte 1 liegen, in der gleichen
Ebene positioniert. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass
die zwei Platten 2a und 2b an ihren jeweiligen
langen Seiten mit der gleichen Bodenplatte 1 verbunden
werden. Gemäß 20b, die den Schnitt C3–C4 zeigt, kann die Feder 38 nicht
in die Federnut 39 eingeführt werden, um das Abwärtsbiegen
der unteren Lippe 40 zu beginnen. In den äußeren Eckenabschnitten 93, 94 an
der anderen langen Seite kann in dem in 20a dargestellten Schnitt
C3–C4
die Feder 38 in die Federnut 36 eingeführt werden,
um mit dem Abwärtsbiegen
der unteren Lippe 40 zu beginnen, da die Platte 2b entsprechend der
Höhe des
Arretierelementes 8 automatisch gepresst und nach oben
angewinkelt wird.
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Die
Erfinder haben so festgestellt, dass Probleme in Zusammenhang mit
dem Einschnappen innerer Eckenabschnitte bei seitlicher Verschiebung
in der gleichen Ebene auftreten können, wenn die Feder mit einem
nach oben gerichteten Abschnitt an ihrem Vorderende versehen ist
und in eine Federnut mit einem Hinterschnitt einzuführen ist.
Diese Probleme können
einen starken Widerstand gegenüber Einschnappen
und eine Gefahr des Reißens
in dem Verbindungssystem bewirken. Das Problem kann durch eine geeignete
Gestaltung der Verbindung und Wahl von Materialien gelöst werden,
die Materialverformung und Biegen in einer Vielzahl von Verbindungsabschnitten
ermöglichen.
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Wenn
ein derartiges speziell gestaltetes Verbindungssystem zum Einschnappen
gebracht wird, findet Folgendes statt: Bei seitlicher Verschiebung wirken
die äußeren Führungsteile 42, 68 der
Feder und der oberen Lippe zusammen und drücken den nach oben gerichteten
Abschnitt bzw. das Arretierelement 68 der Feder unter den äußeren Teil
der oberen Lippe 39. Die Feder biegt sich nach unten, und die
obere Lippe biegt sich nach oben. Dies ist in 20b mit Pfeilen angedeutet. Der Eckenabschnitt 92 in 19 wird
dadurch nach oben gepresst, dass die untere Lippe 40 an
der langen Seite der Platte 2b gebogen wird, und der Eckenabschnitt 91 wird
dadurch nach unten gepresst, das die obere Lippe an der langen Seite
der Platte 2a nach oben gebogen wird. Das Verbindungssystem
sollte so aufgebaut sein, dass die Summe dieser vier Verformungen
so groß ist,
dass das Arretierelement an der oberen Lippe entlang gleiten und
in den Hinterschnitt 35 einschnappen kann. Es ist bekannt,
dass es möglich sein
sollte, dass sich die Federnut 36 beim Einschnappen verbreitern
können
sollte. Es ist jedoch nicht bekannt, dass es von Vorteil sein kann,
wenn die Feder, die normalerweise steif sein sollte, so gestaltet
wäre, dass
sie sich beim Einschnappen biegen kann.
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Eine
derartige Ausführung
ist in 21 dargestellt. Eine Nut oder
dergleichen 63 ist am oberen und am inneren Teil der Feder
innerhalb der vertikalen Ebene VP ausgebildet. Die gesamte Ausdehnung PB
der Feder von ihrem inneren Teil bis zu ihrem äußeren Teil kann vergrößert werden
und kann beispielsweise größer ausgeführt werden,
als die Hälfte der
Dicke T des Bodens.
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22 und 23 zeigen,
wie sich die Teile des Verbindungssystems beim Einschnappen an dem
inneren Eckenabschnitt 91, 92 (19)
und dem äußeren Eckenabschnitt 93, 94 (19)
der zwei Bodenplatten 2a und 2b biegen. Um die
Herstellung zu vereinfachen, ist es erforderlich, dass sich lediglich die
dünne Lippe
und die Feder biegen. In der Praxis werden natürlich alle Teile, die Druck
ausgesetzt sind, je nach Dicke, Biegbarkeit, Zusammensetzung der
Materialien usw. in unterschiedlichem Maß zusammengedrückt und
gebogen.
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22a zeigt den äußeren Eckenabschnitt 93, 94,
und 23a zeigt den inneren Eckenabschnitt 91, 92.
Diese zwei Figuren zeigen die Position, wenn die Kanten der Platten
miteinander in Kontakt kommen. Das Verbindungssystem ist so gestaltet,
dass sich sogar in dieser Position die äußerste Spitze der Feder 35 innerhalb
des äußeren Teils
der unteren Lippe 40 befindet. Wenn die Platten noch weiter
aufeinander zugeschoben werden, presst die Feder 38 an
der inneren Ecke 91, 92 die Platte 2b gemäß 22b, 23b nach
oben. Die Feder wird nach unten gebogen, und die Platte 2b an
dem äußeren Eckenabschnitt 93, 94 wird
nach oben angewinkelt. 23c zeigt,
dass die Feder 38 der inneren Ecke 91, 92 nach
unten gebogen wird. An der äußeren Ecke 93, 94 wird
gemäß 22c die Feder 38 nach oben gebogen und
die untere Lippe 40 nach unten. Gemäß 22d, 23d setzt sich dieses Biegen fort, wenn die Platten
weiter aufeinander zu geschoben werden, und nun wird auch die untere
Lippe 40 an der inneren Ecke 91, 92 gemäß 23d gebogen. 22d, 22e zeigen die eingeschnappte Position. So kann
das Einschnappen erheblich erleichtert werden, wenn die Feder 38 auch
flexibel ist und wenn der äußere Teil
der Feder 38 innerhalb des äußeren Teils der unteren Lippe 40 positioniert
ist, wenn die Feder und die Nut miteinander in Kontakt kommen, wenn
die Platten beim Einschnappen, das stattfindet, nachdem die Bodenplatte
an ihren zwei anderen Seiten arretiert ist, in der gleichen Ebene
positioniert sind.
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Innerhalb
des Schutzumfangs der Erfindung kann es mehrere Varianten geben.
Die Erfinder haben eine große
Zahl von Varianten hergestellt und bewertet, bei denen die verschiedenen
Teile des Verbindungssystems mit unterschiedlichen Breiten, Längen, Dicken,
Winkeln und Radien aus einer Anzahl unterschiedlicher Plattenmaterialien
und aus homogenen Kunststoff- oder Holzbrettern hergestellt worden
sind. Alle Verbindungssysteme in einer umgedrehten Position und
Einschnappen sowie Anwinkeln von Brettern mit Nut und Feder relativ
zueinander und mit unterschiedlichen Kombinationen der hier beschriebenen
Systeme sowie Systemen nach dem Stand der Technik an langer Seite
und kurzer Seite sind getestet worden. Es sind Arretiersysteme hergestellt
worden, bei denen Arretierflächen
auch obere Eingriffsflächen
sind, wobei die Feder und die Nut eine Vielzahl von Arretierelementen
und Arretiernuten aufwiesen, und bei denen darüber hinaus die untere Lippe
und der untere Teil der Feder mit horizontalen Arretiereinrichtungen
in der Form von Arretierelement und Arretiernut versehen worden
sind.