EP1512807A1 - Element für einen Fussbodenbelag mit einer dünnen Mittelschicht - Google Patents

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EP1512807A1
EP1512807A1 EP04021142A EP04021142A EP1512807A1 EP 1512807 A1 EP1512807 A1 EP 1512807A1 EP 04021142 A EP04021142 A EP 04021142A EP 04021142 A EP04021142 A EP 04021142A EP 1512807 A1 EP1512807 A1 EP 1512807A1
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EP
European Patent Office
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middle layer
thickness
groove
spring
element according
Prior art date
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EP04021142A
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English (en)
French (fr)
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EP1512807B1 (de
EP1512807B9 (de
Inventor
Heinz Kiefel
Franz Schrattenecker
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TILO GmbH
Original Assignee
TILO GmbH
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Publication date
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Application filed by TILO GmbH filed Critical TILO GmbH
Publication of EP1512807A1 publication Critical patent/EP1512807A1/de
Publication of EP1512807B1 publication Critical patent/EP1512807B1/de
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Publication of EP1512807B9 publication Critical patent/EP1512807B9/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F15/00—Flooring
    • E04F15/02—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F2201/00—Joining sheets or plates or panels
    • E04F2201/01—Joining sheets, plates or panels with edges in abutting relationship
    • E04F2201/0153—Joining sheets, plates or panels with edges in abutting relationship by rotating the sheets, plates or panels around an axis which is parallel to the abutting edges, possibly combined with a sliding movement
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F2201/00—Joining sheets or plates or panels
    • E04F2201/03—Undercut connections, e.g. using undercut tongues or grooves

Definitions

  • the invention relates to an element for a floor covering with a thin middle layer of rigid material, in particular with a middle layer of a wood material, having the coupling profiles for coupling further, the same elements.
  • the Coupling profiles are shaped in the manner of a tongue and groove joint and two Long edges of the element and possibly worked out at two transverse edges.
  • the coupling profiles allow a permanent assembly of the elements without additional Aids such as e.g. Glue.
  • the execution of the coupling profiles considered in Specifically, the material properties of the middle layer material to be used.
  • Glueless coupling profiles can be easily divided into two main groups. To the one in so-called “click” connections, in which in addition to the known Coupling profiles are still provided elastic locking profiles and / or the coupling profile is designed to be elastic. On the other hand, there are elements known, which can be added by pivoting and thereby by the positive engagement the coupling profiles during pivoting no elastic movement of the coupling profile need.
  • Parquet floors have elements with glueless coupling profiles as parquet floors widespread found.
  • Parquet floors are characterized Middle layers of solid wood, on which also cover layers and Gegenzug harshen are glued.
  • the cover layers and counter layers are of their own Strengths and material properties such that they work out a Coupling profiles or portions of a coupling profile are suitable. Therefore, it stands also with parquet floors, the entire element thickness to work out the glueless Coupling profiles available.
  • Parquet floors with glueless coupling profiles are made from 20mm down to 13mm.
  • cover layers have low strength have found widespread use as finished floors with glueless coupling profiles. Such finished floor coverings also have middle layers on top layers and counter layers are glued on.
  • the cover layers can be made of a variety of Materials such. As cork, linoleum, rubber, veneer or other Coverings exist. As backing layers can be simple papers and / or materials such as cork, cardboard, natural and artificial insulation boards, etc. are used. In contrast to the two aforementioned types laminate flooring and parquet floors can not here the total thickness of the element for working out the coupling profiles be used.
  • Both the outer layers and the counter layers are due to their material properties, especially because of the low density and low strength properties so that they do not work out the coupling profiles or a portion of the coupling profiles are suitable.
  • the for middle classes of finished floor coverings with low-strength cover layers are used Wood materials can therefore in contrast to laminate floors or parquet on the Cover and the counter layers no additional strength and additional gain in strength reach for the coupling profile.
  • this type requires floor coverings Middle layers that allow a sufficient connection, preferably Bonding to allow for covering and backing layers with the middle layer.
  • a surface finish with the associated strength gain of Middle layer such as e.g. This is not possible with laminate floors.
  • the strength of the profile can not be reduced arbitrarily, as a coupling profile on the one hand must be able to be worked out by usual processing methods and on the other hand to ensure sufficient strength of the verkuppelten elements got to.
  • the minimum total thickness of the floor element is first determined by the middle layer, from which the coupling profiles are worked out, and only then from the Strengths of the outer layer and the Gegenzug harsh determined.
  • the strengths of the deck and Counter layers can vary depending on the design, the middle layer with the machined coupling profile is according to the present state of the art of 7 to 10mm made.
  • the dimensioning of the coupling profiles is based on the material-specific strength values of the middle class and at the disposal standing middle layer thickness. In the aforementioned construction arise existing State of the art Total thicknesses of a floor element of 10 to 15mm.
  • the stability of a coupling profile can only take into account the superimposed Forces acting on the laid floor coverings are assessed.
  • the in horizontal Directional shrinkage stresses can not be considered in isolation, because by simultaneously acting dynamic loading, e.g. Committing, vertical Movements induced in the verkuppelten profile.
  • the load capacity of a Coupling profile decreases sharply when the superimposed vertical movements of the laid floor covering lead to movements within the coupling profile and / or for splitting the middle layer and thereby the functional failure of the coupling profile or a portion of the coupling profile lead.
  • a mere scale reduction of the coupling profile also leads to the accuracy with which the elements must be pivoted together increases.
  • the known element has at least one first longitudinal edge with a groove on, which has a long groove cheek and a short groove cheek, wherein the groove is formed is that when installed it receives a spring of a second element, so that the two connected elements against a vertical movement and against a horizontal separation are secured.
  • such an element now has a middle layer that has a thickness S of up to 6 mm, in which the short groove cheek substantially parallel to the top the element is arranged, and the distance between the bottom of the short Groove cheek and the top of the middle layer to 23-24% of the strength of the middle layer (2).
  • the long groove cheek Angled relative to the underside of the middle layer, wherein a first section, which runs below the short groove cheek, inclined from the bottom of the groove to the bottom , a second section following the first section is essentially parallel to the bottom runs, a third section, which is parallel to the second section runs and where a fourth section of the to the free end of the long Nutwange connects to the third section, rises to the top of the element, however, has a maximum strength of 75% of the thickness S of the middle layer.
  • the Thickness of the second portion of the long groove cheek is 33% of the thickness S of the middle layer of the element according to the invention.
  • the spring has a strength of up 44%, based on the thickness S of the middle layer, wherein the first contact surface 12a between spring and short groove cheek a maximum of 30% of the total length of the free end the spring is, and wherein the second contact surface between spring and second Section of the long groove cheek maximum 50% of the second section of the long groove cheek is.
  • an angle ⁇ which is bounded by a line and a straight line up to approx. Is 16 °
  • a distance 24a which corresponds to the width of the fourth section, in relation to the distance that extends from the intersection of the abutting surface with the top of the Spring to the transition of defined sections of the underside of the spring (see Embodiment), in the ratio of 1: 2 stands.
  • Fig. 1 shows the structure of the longitudinal edge of an element 1 of a floor covering.
  • the Middle layer 2 is made of HDF material.
  • a decorative layer D is applied on top 4 of the middle layer .
  • a Gegenzug G is applied on the bottom 6 of the middle layer 2 .
  • the floor element 1 is in the installed state on the Floor up.
  • a groove 10 is incorporated in a side surface 8 of the middle layer 2.
  • a complementary spring 3 is worked out from the corresponding side edge 8 .
  • This groove 10 is formed as shown in FIG. 1 so that they are in the installed state
  • Spring 3 receives a second element, so that the two connected elements secured against vertical movement and against horizontal pulling apart are.
  • the groove 10 and the spring 3 are each incorporated in the longitudinal edges of the element 1.
  • Fig. 2 shows a comparable arrangement, but for a transverse edge of a Element.
  • the thus designed element has a middle layer thickness S of 6 mm, wherein the Thickness can be reduced to 5 mm.
  • the groove 10 has a short groove cheek 12th on, which runs parallel to the top 4.
  • the strength of this groove cheek 12 is based on the strength S of the middle class 23 to 24% of the strength S.
  • a first end of the short Nutwange 12 ends at the groove bottom 14.
  • a second end of the short groove cheek 12 ends or in the side surface 8.
  • the groove base 14 extends perpendicularly to the top side 4 over 11 to 12% of the thickness S of the middle layer 2.
  • At the lower end of the groove bottom 14 sets the long groove cheek 16, which extends beyond the short groove cheek 12 out to a free end 18 extends.
  • a first portion 20 of the long groove cheek 16 extends directed from the bottom of the groove 14 to the bottom 6 and ends at the second portion 22 a, the runs parallel to the bottom 6.
  • the second section 22a with a thickness of 33% of Middle layer thickness S passes over into a weaker third section 22b, whose Thickness is 30% of the middle layer thickness S.
  • the corresponding with the groove 10 Spring 3 is located after the joining of two complementary elements 1 on the stronger second section 22a.
  • the weaker third section 22b has no contact with Spring 3, it therefore allows a simpler moving second elements 1 parallel to its longitudinal axis.
  • the fourth portion 24 has a maximum thickness, the 75% of the strength S does not exceed the middle class.
  • the distance from the end of the third Section 22b to the free end of the long groove cheek 16, is used as the width 24a of fourth section 24.
  • the element 1 has at the side edges 8 abutting surfaces 26. Extend the abutment surfaces each from the short groove cheek 12 to the top 4 of the element 2 and of the top 28 of the spring 3 to the top 4 of the element 1.
  • the abutting surfaces 26 are with corresponding or nested elements 1 facing each other, they but not always straight. You can have recesses or in one Be spaced from each other.
  • the spring 3 extends with a freely projecting part 5 of the abutment surface 26 of the Element 1 to a free end 30, which faces the groove bottom 14.
  • the first Bearing surface 12a may be arranged in a plane with the top 28 or in Distance to go.
  • Below the free end 30, the underside 32 of the runs Spring 3 substantially corresponding to the sections 1 to 4 of the long groove cheek 16.
  • the length of the second abutment surface 22a between the spring 3 and the second portion 22a of the long groove cheek is about 30% of the length of the second portion the long groove cheek.
  • the portion of the bottom 32, the sections 22 and 22b spans, be formed just so that in the joined state the Bottom 32 abuts the portion 22 a, the portion 22 b but has a distance.
  • the fourth portion 24 of the longer groove cheek 16 is connected to the free end 18 in one Recess 34 recorded.
  • the recess 34 is bounded by a lower Abutting surface 36 and through portions of the underside 32 of the spring 3.
  • the underside 32 is over the fourth section 24 of the longer groove cheek into three sections 32a, 32b and Shared 32c.
  • the portion 32a extends from the bottom 32 of the spring 3 to the top 4 of the element 1. This section 32a is followed by the section 32b which runs approximately horizontally. Section 32b ends with its other end at the section 32c, which is inclined down to the bottom 6 of the element 1 and at the lower abutment surface 36 ends.
  • the overall length of the spring 3 extends from the lower abutment surface 36 to the free end 30 of the spring.
  • An angle ⁇ is bounded by a line 38 that the top 28 of the spring 3 horizontally and parallel to the top 4 of the Elements 1 continues and from a straight line 24b, extending from the interface of the line 38 with the abutment surface 26 up to the interface between the section 32a and the Section 32 b extends.
  • the angle ⁇ is at a longitudinal edge profile 13 ° and at a transverse or end edge profile 16 ° (see Fig. 2).
  • the width 24a of the fourth section 24 is in relation to the line 24b in the ratio of 1: 2.
  • the design of the Width 24a depends on the shear strength of the middle layer and the load parameters the laid surfaces.
  • the spring 3 has in its free section a thickness of 43 to 44%, based on the Strength of the middle layer of the element, on.
  • a thickness of 43 to 44% based on the Strength of the middle layer of the element, on.
  • the length of the first contact surface 12a is between spring and shorter Groove cheek about 15% of the strength of the middle class.
  • the above design rules for the spring, its strength and the relationship of the contact surfaces to each other ensures that the connection is easy to produce by pivoting and holds reliably.
  • the design rules are based on uncoated HDF boards to be glued with dispersion adhesives with densities of 850 to 950 kg / m 2 with typical transverse tensile strengths of approx. 1.4 to 1.8 N / mm 2 , with typical bending strengths of 40 to 50 N / mm 2 and on usual loads of the laid surface in living space usual size of up to 70 m 2 .
  • the total thickness of the floor element may exceed 6 mm if a decorative Layer D on the top 4 and / or a Gegenzug harsh on the bottom 6 of the middle layer 2 is applied, and these layers on the strength of a Go out decor paper. For example, cork and linoleum become stronger Layers of about 2 mm processed.
  • bearing surfaces 12a and 22a are sufficient for a vertical Positioning of the tongue and groove connection.
  • the in Fig. 2 in the illustration of the transverse edge profile reduced bearing surfaces take into account a move the verkuppelten transverse edge profile, which is necessary during assembly.
  • the angle ⁇ in conjunction with the measure 24a and the consequent measure 24b the material properties of the middle layer and the superimposed loads of a laid floor. Your exact vote and your relationships to each other, as well the absolute dimension 24a ensure an optimal match between the material properties, the middle layer thickness and the loads of the coupling profile through a laid floor.
  • An element according to the invention is usually rectangular in shape. It has the above-described Groove on a longitudinal edge (Fig.1) on. After a usual execution is in each case one longitudinal edge with the above-described groove and a further longitudinal edge with executed the complementary spring. In addition, it has a prescribed groove a transverse edge ( Figure 2). It is in each case a transverse edge with the above-described groove and another cross-edge provided with the complementary spring.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Element für einen Fußbodenbelag mit einer Mittelschicht (2) mit einer Deckschicht (D) und ggf. einem Gegenzug (G) aus steifem Material, insbesondere Holzwerkstoff, mit einem aus der Mittelschicht herausgearbeiteten Kupplungsprofil zum Ankuppeln weiterer, gleichartiger Elemente, wobei das Kupplungsprofil nach Art einer Nut- und Feder-Verbindung geformt und an mindestens zwei Kanten des Elements angebracht ist, wobei das Element mindestens eine erste Längskante mit einer Nut (10) aufweist, die eine lange (16) Nutwange und eine kurze (12) Nutwange hat und die Nut (10) so ausgebildet ist, dass sie im verlegten Zustand eine Feder (3) eines zweiten Elements aufnimmt, so dass die beiden verbundenen Elemente gegen eine vertikale Bewegung und gegen ein waagerechtes Auseinanderziehen gesichert sind. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Element für einen Fußbodenbelag mit einer dünnen Mittelschicht aus steifem Material, insbesondere mit einer Mittelschicht aus einem Holzwerkstoff, die Kupplungsprofile zum Ankuppeln weiterer, gleicher Elemente aufweist. Die Kupplungsprofile sind nach Art einer Nut-und-Feder-Verbindung geformt und an zwei Längskanten des Elements und ggf. an zwei Querkanten herausgearbeitet. Die Kupplungsprofile ermöglichen ein dauerhaftes Zusammenfügen der Elemente ohne zusätzliche Hilfsmittel wie z.B. Leim. Die Ausführung der Kupplungsprofile berücksichtigt im Besonderen die Materialeigenschaften des einzusetzenden Mittelschichtmaterials.
Leimlose Kupplungsprofile lassen sich vereinfacht in zwei Hauptgruppen teilen. Zum einen in sogenannte "Klick"-Verbindungen, bei denen zusätzlich zu den an sich bekannten Kupplungsprofilen noch elastische Verriegelungsprofile vorgesehen sind und/oder das Kupplungsprofil an sich elastisch ausgebildet ist. Zum anderen sind Elemente bekannt, die sich durch Verschwenken fügen lassen und dabei durch die Formschlüssigkeit der Kupplungsprofile beim Verschwenken keinerlei elastische Bewegung des Kupplungsprofils benötigen.
Fußbodenbeläge aus Elementen mit leimlosen Kupplungsprofilen haben als Laminatböden weite Verbreitung gefunden. Laminatböden zeichnen sich durch hochfeste Mittelschichten aus. Die dekorativen Deckschichten und auf der Unterseite angebrachten Gegenzugschichten von Laminatböden erhöhen die Gesamtdicke des Fußbodenelements nur unwesentlich, tragen aber erheblich zur zusätzlichen Erhöhung der Stabilität der Elemente und ihrer Kupplungsprofile und/oder Verriegelungsprofile bei, da diese Deck- und Gegenzugschichten den Oberflächen der Elemente zusätzliche Festigkeit verleihen. Dieser sehr stabile Aufbau von Deckschicht, Mittelschicht und Gegenzug erlaubt es, Laminatböden mit leimlosen Kupplungsprofilen in Stärken von 10mm bis herunter auf 7 mm herzustellen. Beim Herausarbeiten der Kupplungsprofile steht aufgrund des stabilen Aufbaus die gesamte Elementstärke zur Verfügung.
Des weiteren haben auch Fußbodenbeläge aus Elementen mit leimlosen Kupplungsprofilen als Parkettböden weite Verbreitung gefunden. Parkettböden zeichnen sich durch Mittelschichten aus Massivholz aus, auf die ebenfalls Deckschichten und Gegenzugschichten aufgeleimt sind. Die Deckschichten und Gegenzugschichten sind von ihren Stärken und Materialeigenschaften so geartet, dass diese zum Herausarbeiten eines Kupplungsprofils bzw. Teilbereichen eines Kupplungsprofils geeignet sind. Daher steht auch bei Parkettböden die gesamte Elementstärke zum Herausarbeiten des leimlosen Kupplungsprofils zur Verfügung. Parkettböden mit leimlosen Kupplungsprofilen werden von 20mm bis herunter auf 13mm hergestellt.
Zudem haben auch Fußbodenbeläge aus Elementen, die Deckschichten geringer Festigkeit haben, als Fertigböden mit leimlosen Kupplungsprofilen weite Verbreitung gefunden. Solche Fertigbodenbeläge weisen ebenfalls Mittelschichten auf, auf die Deckschichten und Gegenzugschichten aufgeleimt sind. Die Deckschichten können aus verschiedensten Materialien wie z. B. Kork, Linoleum, Kautschuk, Furnier oder anderen Belägen bestehen. Als Gegenzugschichten können einfache Papiere und/oder Materialien wie Kork, Pappe, natürliche und künstliche Dämmplatten usw. zum Einsatz kommen. Im Gegensatz zu den beiden vorgenannten Typen Laminatböden und Parkettböden kann hier nicht die Gesamtstärke des Elements zum Herausarbeiten der Kupplungsprofile herangezogen werden.
Sowohl die Deckschichten als auch die Gegenzugschichten sind aufgrund Ihrer Materialeigenschaften, insbesondere wegen der geringen Dichte und der niedrigen Festigkeitseigenschaften so geartet, dass diese nicht zum Herausarbeiten der Kupplungsprofile bzw. eines Teilbereichs der Kupplungsprofile geeignet sind. Die für Mittelschichten von Fertigbodenbelägen mit Deckschichten geringer Festigkeit zum Einsatz kommenden Holzwerkstoffe können daher im Gegensatz zu Laminatböden oder Parkett über die Deck- und die Gegenzugschichten keine zusätzliche Festigkeit und zusätzlichen Stärkengewinn für das Kupplungsprofil erreichen. Gleichzeitig erfordert diese Art Fußbodenbeläge Mittelschichten, die es ermöglichen, eine ausreichende Verbindung, vorzugsweise Verklebung, von Deck- und Gegenzugschichten mit der Mittelschicht zu ermöglichen. Eine Oberflächenvergütung mit dem einhergehenden Festigkeitsgewinn der Mittelschicht wie z.B. bei Laminatböden sind damit nicht möglich. Somit steht zum Herausarbeiten des leimlosen Kupplungsprofils in der Stärke nur die Mittelschicht zur Verfügung.
Die Stärke des Profils kann nicht beliebig verringert werden, da ein Kupplungsprofil zum einen durch übliche Bearbeitungsmethoden herausgearbeitet werden können muss und zum anderen ausreichende Festigkeit der verkuppelten Elemente gewährleistet sein muss. Die minimalste Gesamtstärke des Fußbodenelements wird zuerst von der Mittelschicht, aus der die Kupplungsprofile herausgearbeitet sind, und erst danach von den Stärken der Deckschicht und der Gegenzugschicht bestimmt. Die Stärken der Deck- und Gegenzugschichten können je nach Ausführung variieren, die Mittelschicht mit dem herausgearbeiteten Kupplungsprofil wird nach dem vorliegenden Stand der Technik von 7 bis 10mm hergestellt. Die Dimensionierung der Kupplungsprofile orientiert sich an den materialspezifischen Festigkeitswerten der Mittelschicht und an der zur Verfügung stehenden Mittelschichtstärke. Bei vorgenanntem Aufbau ergeben sich bestehendem Stand der Technik Gesamtstärken eines Fußbodenelements von 10 bis 15mm.
Beim Einbau in vorhandene Wohnungen können aber oft nur Fußbodenbeläge bis ca. 6 bis 8 mm verlegt werden. Jeder stärkere Belag erfordert größere Umbauten bzw. Änderungen der Türblätter etc. Unabhängig von der Deckschicht, die auf die Oberseite einer Mittelschicht aufgebracht wird, und der Stärke der Gegenzugschicht, hat sich herausgestellt, dass eine Stärke von maximal 6 mm für die Mittelschicht zu wählen ist, wenn gewährleistet sein soll, dass der Fußbodenbelag ohne weiteres auch in vorhandenen Wohnungen, z. B. im Tausch gegen Teppichboden, verlegt werden kann.
Bei Fußbodenbelägen, wie sie in vorgenannter Art beschrieben wurden, ging man bisher davon aus, dass die Kupplungsprofile als Nut-und-Feder-Verbindung nicht ausreichend stabil sein können, wenn die o. g. Mindeststärke der Mittelschicht von 7 mm nach dem vorliegenden Stand der Technik unterschritten wird. Ausreichende Stabilität ist gewährleistet, wenn bei einer verlegten Fläche die verkuppelten Profile bei Quell- und Schwindspannungen und bei überlagerten dynamischen Belastungen auf Dauer geschlossen bleiben bzw. nur minimale Fugen zeigen. Die Kupplungsprofile müssen langjährig die Lasten aufnehmen können, ohne dabei Schaden zu nehmen.
Die Stabilität eines Kupplungsprofils kann nur unter Berücksichtigung der überlagerten Kräfte, die auf den verlegten Fußbodenbeläge einwirken, beurteilt werden. Die in horizontaler Richtung wirkenden Schwindspannungen können nicht isoliert betrachtet werden, da durch gleichzeitig wirkende dynamische Belastung, durch z.B. Begehen, vertikale Bewegungen im verkuppelten Profil induziert werden. Die Belastungsfähigkeit eines Kupplungsprofils nimmt stark ab, wenn die überlagerten vertikalen Bewegungen des verlegten Fußbodenbelags zu Bewegungen innerhalb des Kupplungsprofils führen und/oder zum Spalten der Mittelschicht und dadurch zum Funktionsausfall des Kupplungsprofils bzw. eines Teilbereichs des Kupplungsprofils führen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Kupplungsprofile bereitzustellen, die aus sehr dünnen Mittelschichten aus üblichen, kostengünstigen und leicht weiterverarbeitbaren Holzwerkstoffen wie z.B. HDF herausgearbeitet sind, die ein zuverlässiges Verbinden zweier Elemente und im besonderen einer verlegten Fläche, die hohen Belastungen Stand hält, gestatten, wobei die Gefahr einer Falschmontage durch die konstruktive Auslegung des Kupplungsprofil weitgehend ausgeschlossen ist.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Element gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Elements sind in den Unteransprüchen beansprucht.
In der Vergangenheit wurde bei der Konstruktion von Kupplungsprofilen diesem Umstand zu wenig Beachtung geschenkt. So gibt es Fertigfußbodenelemente auf dem Markt, deren Kupplungsprofile, im Besonderen die Kupplungsprofile an den Querseiten der Fertigfußbodenelemente, unterdimensioniert sind. Diese Ausführungen können auf Dauer nur dann schadensfrei eingesetzt werden, wenn die mit diesen Elementen belegten Flächen relativ klein sind, die Beladung des Raumes durch z.B. Möbel gering ist, die dynamische Belastung durch z.B. Begehen gering ist und die Quell- und Schwindspannungen durch besondere Maßnahmen der Raumluftklimatisierung verringert sind.
Praxiserfahrungen haben gezeigt, dass Kupplungsprofile, die sich durch Verschwenken fügen lassen und dabei durch die Formschlüssigkeit der Kupplungsprofile beim Verschwenken keinerlei elastische Bewegung des Kupplungsprofils benötigen, im Dauereinsatz langlebiger sind und höhere Belastungen aufnehmen können. Das liegt unter anderem darin begründet, dass die elastischen Bewegungen hauptsächlich in senkrechter Richtung zur Deckschichtebene erfolgen und die eingesetzten Mittelschichtmaterialien aus z. B. HDF zwar hohe Zug- und Druckkräfte aufnehmen können, jedoch in Bezug auf die Querzugfestigkeit, vergleichsweise zu Massivholz, nur geringe Festigkeit aufweisen. Insbesondere bei nicht optimaler Montage können Überlastungen der Mittelschicht mit der Folge von parallelen Rissen zur Decksichtebene auftreten.
Für die Entwicklung von Kupplungsprofile für dünne Mittelschichten genügt es nicht, erfolgreiche Kupplungsprofile lediglich maßstäblich zu verkleinern. Durch die Verringerung der Mittelschichtstärke verschieben sich die überlagerten Kräfte in Ihren Verhältnissen, weil die Biegesteifigkeit mit der Mittelschichtstärke abnimmt, wohingegen die horizontalen Kräfte durch Quell- und Schwindspannungen unverändert bleiben.
Gleichzeitig ist zu berücksichtigen, dass bei einer maßstäblichen Verkleinerung des Kupplungsprofils auch die lastübernehmenden Profilabschnitte verkleinert werden und dadurch eine Verringerung der Belastbarkeit des Kupplungsprofil einhergeht.
Eine lediglich maßstäbliche Verkleinerung des Kupplungsprofils führt auch dazu, dass die Genauigkeit, mit der die Elemente ineinandergeschwenkt werden müssen, zunimmt. Die Gefahr, dass das Kupplungsprofil verschwenkt wird, obwohl die korrespondierenden Nut und Feder des Kupplungsprofil nicht mit der nötigen Genauigkeit vorher zusammengefügt wurde, steigt bei einer maßstäblichen Verkleinerung des Kupplungsprofils. Beschädigungen des Kupplungsprofils sind die Folge.
Ebenso besteht die Gefahr, dass durch die elastischen Eigenschaften der Holzwerkstoffplatte bei geringen Mittelschichtstärken grundsätzliche Montagefehler auftreten. Kleine Profilabschnitte des Kupplungsprofils können auf Grund der Elastizität der Holzwerkstoffplatte ausweichen. Aufgrund von nachgiebigen, elastischen Profilabschnitten wäre es möglich, das Kupplungsprofil nicht wie vorgesehen zu verschwenken, sondern horizontal zusammen zu schlagen. Dies ist auch deshalb schon möglich, da Produkte auf dem Markt sind, die längsseitig zum Schwenken und Querseitig zum Schlagen konstruiert sind und daher Missverständnisse möglich sind. Wird ein Kupplungsprofil, das auf der Querseite der Mittelschicht herausgearbeitet ist, und dessen Kupplungsprofilabschnitte nicht steif genug sind, statt wie vorgesehen nicht verschwenkt, sondern horizontal eingeschlagen, dann sind Beschädigungen des Kupplungsprofils die Folge. Es ist daher anzustreben, dass die Kupplungsprofile, im Besonderen die für die Querkante, konstruktiv so auszulegen sind, dass Falschmontagen ausgeschlossen sind, bzw. dass eine Falschmontage vom Verleger eindeutig erkannt werden kann.
Bekannt ist ein Element für einen Fußbodenbelag mit einer Mittelschicht mit einer Deckschicht und ggf. einem Gegenzug aus steifem Material, insbesondere Holzwerkstoff, mit einem aus der Mittelschicht herausgearbeiteten Kupplungsprofil zum Ankuppeln weiterer, gleichartiger Elemente, wobei das Kupplungsprofil nach Art einer Nutund Feder-Verbindung geformt und an mindestens zwei Kanten des Elements angebracht ist. Das bekannte Element weist mindestens eine erste Längskante mit einer Nut auf, die eine lange Nutwange und eine kurze Nutwange hat, wobei die Nut so ausgebildet ist, dass sie im verlegten Zustand eine Feder eines zweiten Elements aufnimmt, so dass die beiden verbundenen Elemente gegen eine vertikale Bewegung und gegen ein waagerechtes Auseinanderziehen gesichert sind.
Erfindungsgemäß weist ein solches Element nun eine Mittelschicht auf, das eine Stärke S von bis zu 6 mm hat, bei dem die kurze Nutwange im wesentlichen parallel zur Oberseite des Elements angeordnet ist, und der Abstand zwischen der Unterseite der kurzen Nutwange und der Oberseite der Mittelschicht bis 23-24% der Stärke der Mittelschicht (2) beträgt. Weiter verläuft bei dem erfindungsgemäßen Element die lange Nutwange, bezogen auf die Unterseite der Mittelschicht, abgewinkelt, wobei ein erster Abschnitt, der unterhalb der kurzen Nutwange verläuft, vom Nutgrund zur Unterseite hin geneigt ist, ein zweiter Abschnitt, der sich an den ersten Abschnitt anschließt, im wesentlichen parallel zur Unterseite verläuft, ein dritter Abschnitt, der parallel zum zweiten Abschnitt verläuft und wobei ein vierter Abschnitt der sich zum freien Ende der langen Nutwange hin an den dritten Abschnitt anschließt, zur Oberseite des Elements hin ansteigt, jedoch eine Stärke von maximal 75 % der Stärke S der Mittelschicht aufweist. Die Stärke des zweiten Abschnitts der langen Nutwange beträgt 33% der Stärke S der Mittelschicht des erfindungsgemäßen Elements. Weiter weist die Feder eine Stärke von bis 44%, bezogen auf die Stärke S der Mittelschicht auf, wobei die erste Anlagefläche 12a zwischen Feder und kurzer Nutwange maximal 30 % der Gesamtlänge des freien Endes der Feder beträgt, und wobei die zweite Anlagenfläche zwischen Feder und zweitem Abschnitt der langen Nutwange maximal 50 % des zweiten Abschnitts der langen Nutwange beträgt.
Für die Funktionstüchtigkeit des erfindungsgemäßen Elements ist es weiter erforderlich, dass ein Winkel α, der begrenzt wird von einer Linie und einer Geraden bis zu ca. 16° beträgt, und dass ein Abstand 24a, der der Breite des vierten Abschnitts entspricht, in Bezug zum Abstand, der sich vom Schnittpunkt der Stoßfläche mit der Oberseite der Feder bis zum Übergang von definierten Abschnitten der Unterseite der Feder (siehe Ausführungsbeispiel) erstreckt, im Verhältnis von 1:2 steht.
Die vorgenannten Bemessungsvorgaben ermöglichen das Herstellen eines zuverlässig greifenden und auch unter extremen Belastungen nicht versagenden Profils.
Ein Ausführungsbeispiel zeigt beispielhaft wesentliche Details der Erfindung. Es zeigt:
Fig. 1
eine verkuppelte Nut- und Feder-Verbindung an der Längskante eines Elements für einen Fußbodenbelag und
Fig. 2
eine verkuppelte Nut- und Feder-Verbindung an der Querkante eines Elements für einen Fußbodenbelag.
Fig. 1 zeigt den Aufbau der Längskante eines Elements 1 eines Fußbodenbelags. Die Mittelschicht 2 ist aus HDF-Material hergestellt. Auf die Oberseite 4 der Mittelschicht ist eine dekorative Schicht D aufgebracht. Auf die Unterseite 6 der Mittelschicht 2 ist ein Gegenzug G aufgebracht. Das Fußbodenelement 1 liegt im verlegten Zustand auf dem Fußboden auf. In eine Seitenfläche 8 der Mittelschicht 2 ist eine Nut 10 eingearbeitet.
Aus der korrespondierenden Seitenkante 8 ist komplementär eine Feder 3 herausgearbeitet. Diese Nut 10 ist gemäß Fig. 1 so ausgebildet, dass sie im verlegten Zustand eine Feder 3 eines zweiten Elements aufnimmt, so dass die beiden verbundenen Elemente gegen eine vertikale Bewegung und gegen ein waagerechtes Auseinanderziehen gesichert sind. Die Nut 10 und die Feder 3 sind jeweils in Längskanten des Elements 1 eingearbeitet. Fig. 2 zeigt eine vergleichbare Anordnung, jedoch für eine Querkante eines Elements.
Das so gestaltete Element weist eine Mittelschichtstärke S von 6 mm auf, wobei die Stärke bis auf 5 mm reduziert werden kann. Die Nut 10 weist eine kurze Nutwange 12 auf, die parallel zur Oberseite 4 verläuft. Die Stärke dieser Nutwange 12 beträgt bezogen auf die Stärke S der Mittelschicht 23 bis 24% der Stärke S. Ein erstes Ende der kurzen Nutwange 12 endet am Nutgrund 14. Ein zweites Ende der kurzen Nutwange 12 endet an bzw. in der Seitenfläche 8. Der Nutgrund 14 erstreckt sich senkrecht zur Oberseite 4 über 11 bis 12% der Stärke S der Mittelschicht 2. Am unteren Ende des Nutgrunds 14 setzt die lange Nutwange 16 an, die sich über die kurze Nutwange 12 hinaus bis zu einem freien Ende 18 erstreckt. Ein erster Abschnitt 20 der langen Nutwange 16 verläuft vom Nutgrund 14 zur Unterseite 6 gerichtet und endet am zweiten Abschnitt 22a, der parallel zur Unterseite 6 verläuft. Der zweite Abschnitt 22a mit einer Stärke von 33% der Mittelschichtstärke S geht über in einen schwächeren dritten Abschnitt 22b über, dessen Stärke 30% der Mittelschichtstärke S beträgt. Die mit der Nut 10 korrespondierende Feder 3 liegt nach dem Fügen zweier komplementärer Elemente 1 auf dem stärkeren zweiten Abschnitt 22a auf. Der schwächere dritte Abschnitt 22b hat keinen Kontakt zur Feder 3, er erlaubt deshalb ein einfacheres Verschieben zweiter Elemente 1 parallel zu deren Längsachse.
An den schwächeren dritten Abschnitt 22b schließt sich zum freien Ende 18 der langen Nutwange 16 hin der vierte Abschnitt 24 an, der von dem dritten Abschnitt 22b zur Oberseite 4 hin ansteigt. Der vierte Abschnitts 24 weist eine maximale Stärke auf, die 75% der Stärke S der Mittelschicht nicht übersteigt. Die Strecke vom Ende des dritten Abschnitts 22b bis zum freien Ende der langen Nutwange 16, wird als Breite 24a des vierten Abschnitts 24 bezeichnet.
Das Element 1 weist an den Seitenkanten 8 Stoßflächen 26 auf. Die Stoßflächen erstrekken sich jeweils von der kurzen Nutwange 12 bis zur Oberseite 4 des Elements 2 und von der Oberseite 28 der Feder 3 bis zur Oberseite 4 des Elements 1. Die Stoßflächen 26 sind bei korrespondierenden oder ineinander gefügten Elementen 1 einander zugewandt, sie verlaufen aber nicht immer gerade. Sie können Ausnehmungen aufweisen oder in einem Abstand von einander angeordnet sein.
Die Feder 3 erstreckt sich mit einem frei auskragenden Teil 5 von der Stoßfläche 26 des Elements 1 bis zu einem freien Ende 30, das dem Nutgrund 14 zugewandt ist. Die erste Anlagefläche 12a kann in einer Ebene mit der Oberseite 28 angeordnet sein oder im Abstand dazu verlaufen. Unterhalb des freien Endes 30 verläuft die Unterseite 32 der Feder 3 im wesentlichen korrespondierend zu den Abschnitten 1 bis 4 der langen Nutwange 16. Die Länge der zweiten Anlagenfläche 22a zwischen der Feder 3 und dem zweiten Abschnitt 22a der langen Nutwange beträgt ca. 30% der Länge des zweiten Abschnitts der langen Nutwange. Dabei kann der Abschnitt der Unterseite 32, der die Abschnitte 22 und 22b überspannt, eben ausgebildet sein, so dass im gefügten Zustand die Unterseite 32 am Abschnitt 22a anliegt, zum Abschnitt 22b aber einen Abstand aufweist.
Der vierte Abschnitt 24 der längeren Nutwange 16 ist mit dem freien Ende 18 in einer Ausnehmung 34 aufgenommen. Die Ausnehmung 34 ist begrenzt durch eine untere Stoßfläche 36 und durch Abschnitte der Unterseite 32 der Feder 3. Die Unterseite 32 ist über dem vierten Abschnitt 24 der längeren Nutwange in drei Abschnitte 32a, 32b und 32c geteilt. Der Abschnitt 32a erstreckt sich von der Unterseite 32 der Feder 3 zur Oberseite 4 des Elements 1. An diesen Abschnitt 32a schließt sich der Abschnitt 32b an, der etwa waagerecht verläuft. Abschnitt 32b endet mit seinem anderen Ende am Abschnitt 32c, der abwärts zur Unterseite 6 des Elements 1 geneigt ist und an der unteren Stoßfläche 36 endet. Die Gesamtlänge der Feder 3 erstreckt sich von der unteren Stoßfläche 36 zum freien Ende 30 der Feder.
Das sichere Ineinandergreifen von Nut 10 und Feder 3 wird gewährleistet, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind: Ein Winkel α wird begrenzt von einer Linie 38, die die Oberseite 28 der Feder 3 waagerecht und parallel bezogen auf die Oberseite 4 des Elements 1 fortsetzt und von einer Geraden 24b, die sich von der Schnittstelle der Linie 38 mit der Stoßfläche 26 bis zu der Schnittstelle zwischen dem Abschnitt 32a und dem Abschnitt 32 b erstreckt. Der Winkel α beträgt bei einem Längskantenprofil 13° und bei einem Quer- oder Stirnkantenprofil 16° (vgl. Fig. 2). Die Breite 24a des vierten Abschnitts 24 steht in Bezug zur Geraden 24b im Verhältnis von 1:2. Die Bemessung der Breite 24a ist abhängig von den Scherzugfestigkeit der Mittelschicht und den Belastungsparametern der verlegten Flächen.
Die Feder 3 weist in ihrem freien Abschnitt eine Stärke von 43 bis 44%, bezogen auf die Stärke der Mittelschicht des Elements, auf. Bei der Profilausführung für die Längskante (Fig. 1) beträgt die Länge der ersten Anlagefläche 12a zwischen Feder und kurzer Nutwange 23 bis 24 % der Stärke der Mittelschicht . Bei der Profilausführung für die Querkante (Fig. 2) beträgt die Länge der ersten Anlagefläche 12a zwischen Feder und kurzer Nutwange ca. 15% der Stärke der Mittelschicht.
Durch diese Dimensionierung ist gewährleistet, dass die Nut-Feder-Verbindung einigermaßen steif ausgebildet ist, so dass sie auch bei größerer Belastung und/oder beim Verschwenken nicht nachgibt oder reißt. Die genannten Bemessungsregeln für die Feder, ihre Stärke und das Verhältnis der Anlageflächen zueinander gewährleistet, dass die Verbindung einfach durch Schwenken herzustellen ist und zuverlässig hält. Die Bemessungsregeln sind auf unbeschichtete und mit Dispersionsklebern zu verleimende HDF-Platten mit Dichten von 850 bis 950 kg/m2 bei üblichen Querzugfestigkeiten von ca. 1,4 bis 1,8 N/mm2, bei üblichen Biegefestigkeiten von 40 bis 50 N/mm2 und auf übliche Belastungen der verlegten Fläche in wohnraumüblicher Größe von bis zu 70 m2 bezogen.
Die Gesamtstärke des Fußbodenelements kann über 6 mm hinausgehen, wenn eine dekorative Schicht D auf der Oberseite 4 und/oder eine Gegenzugschicht auf der Unterseite 6 der Mittelschicht 2 aufgebracht ist, und diese Schichten über die Stärke eines Dekorpapiers hinausgehen. Beispielsweise werden Kork und Linoleum in stärkeren Schichten von ca. 2 mm verarbeitet.
Diese verhältnismäßig geringen Auflageflächen 12a und 22a reichen für eine vertikale Positionierung der Nut- und Feder-Verbindung aus. Die in Fig. 2 bei der Darstellung des Querkanten-Profils verringerten Auflageflächen berücksichtigen ein Verschieben des verkuppelten Querkantenprofils, welches bei der Montage nötig wird. Der Winkel α in Verbindung mit dem Maß 24a und dem daraus folgenden Maß 24b berücksichtigen die Materialeigenschaften der Mittelschicht und die überlagerten Belastungen eines verlegten Fußbodens. Ihre genaue Abstimmung und Ihre Verhältnisse zueinander, sowie das Absolutmaß 24a gewährleisten eine optimale Abstimmung zwischen den Materialeigenschaften, der Mittelschichtstärke und den Belastungen des Kupplungsprofil durch einen verlegten Boden.
Ein erfindungsgemäßes Element ist üblicherweise rechteckig geformt. Es weist die vorbeschriebene Nut an einer Längskante (Fig.1) auf. Nach einer üblichen Ausführung ist jeweils eine Längskante mit der vorbeschriebenen Nut und eine weitere Längskante mit der komplementären Feder ausgeführt. Zudem weist es eine vorbeschriebene Nut an einer Querkante (Fig.2) auf. Es ist jeweils eine Querkante mit der vorbeschriebenen Nut und eine weitere Querkante mit der komplementären Feder versehen.

Claims (13)

  1. Element für einen Fußbodenbelag mit einer Mittelschicht (2) mit einer Deckschicht (D) und ggf. einem Gegenzug (G) aus steifem Material, insbesondere Holzwerkstoff, mit einem aus der Mittelschicht herausgearbeiteten Kupplungsprofil zum Ankuppeln weiterer, gleichartiger Elemente, wobei das Kupplungsprofil nach Art einer Nut- und Feder-Verbindung geformt und an mindestens zwei Kanten des Elements angebracht ist, wobei das Element mindestens eine erste Längskante mit einer Nut (10) aufweist, die eine lange (16) Nutwange und eine kurze (12) Nutwange hat und die Nut (10) so ausgebildet ist, dass sie im verlegten Zustand eine Feder (3) eines zweiten Elements aufnimmt, so dass die beiden verbundenen Elemente gegen eine vertikale Bewegung und gegen ein waagerechtes Auseinanderziehen gesichert sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Mittelschicht (2) des Elements eine Stärke (S) von bis zu 6 mm aufweist,
    dass die kurze Nutwange (12) im wesentlichen parallel zur Oberseite (4) des Elements angeordnet ist, und dass der Abstand zwischen der Unterseite der kurzen Nutwange (12) und der Oberseite (4) der Mittelschicht (2) 23 bis 24% der Stärke der Mittelschicht (2) beträgt,
    dass die lange Nutwange (16), bezogen auf die Unterseite (6) der Mittelschicht (2), abgewinkelt verläuft, wobei ein erster Abschnitt (20) , der unterhalb der kurzen Nutwange (12) verläuft, vom Nutgrund (14) zur Unterseite (6) hin geneigt ist, ein zweiter Abschnitt (22a), der sich an den ersten Abschnitt (20) anschließt, im wesentlichen parallel zur Unterseite (6) verläuft, ein dritter Abschnitt (22b), der parallel zum zweiten Abschnitt (22a) verläuft und ein vierter Abschnitt (24) der sich zum freien Ende (18) der langen Nutwange (16) hin an den dritten Abschnitt (22b) anschließt, zur Oberseite (4) des Elements hin ansteigt, jedoch eine Stärke von maximal 75 % der Stärke (S) der Mittelschicht (2) aufweist, und wobei die Stärke des zweiten Abschnitts (22) der langen Nutwange (16) 33% der Stärke (S) der Mittelschicht (2) des Elements beträgt; und
    dass die Feder eine Stärke von 43 bis 44%, bezogen auf die Stärke (S) der Mittelschicht aufweist, wobei die erste Anlagefläche (12a) zwischen Feder und kurzer Nutwange (12) maximal 30 % der Gesamtlänge des freien Endes der Feder (3) beträgt, und wobei die zweite Anlagenfläche (22a) zwischen Feder und zweitem Abschnitt (22a) der langen Nutwange (16) maximal 50 % des zweiten Abschnitts der langen Nutwange (16) beträgt, und wobei
    ein Winkel α, der begrenzt wird von einer Linie (38) und einer Geraden (24), und der bis zu ca. 16° beträgt und
    ein Abstand 24a, der der Breite des vierten Abschnitts (24) entspricht, in Bezug zum Abstand 24b, der sich vom Schnittpunkt der Stoßfläche (28) mit der Oberseite (26 ) der Feder (3) bis zum Übergang des Abschnitts (32a ) zum Abschnitt (32b) der Feder (3) erstreckt, im Verhältnis von 1:2 steht.
  2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsmittel als Schwenkverbindung ausgebildet sind.
  3. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das steife Material ein Holzwerkstoff, insbesondere eine Faserplatte, bevorzugt eine mitteldichte oder hochdichte Faserplatte ist.
  4. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längskanten und die Querkanten ein voneinander abweichendes Profil aufweisen.
  5. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (3) der Längskanten und der Querkanten eine Stärke von bis zu 44 % der Stärke (S) der Mittelschicht aufweisen.
  6. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α für die Längskante bis zu 13° und für die Querkante bis zu 16° beträgt.
  7. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (22) 33% der Stärke (S) der Mittelschicht (2) des Elements beträgt und in einen schwächeren Abschnitt (22b), der 30% der Stärke (S) der Mittelschicht des Elements beträgt, übergeht.
  8. Element nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (22a) an den ersten Abschnitt (20) anschließt.
  9. Element nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Abschnitt (22b) an den vierten Abschnitt (24) anschließt.
  10. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (20) als Gerade vom Nutgrund (14) zum zweiten Abschnitt (22) der langen Nutwange (16) verläuft.
  11. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der kurzen (12) und der langen Nutwange (16) ein Nutgrund (14) angeordnet ist, der sich im wesentlichen senkrecht zur Oberseite (4) des Elements erstreckt.
  12. Element nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Nutgrund (14) 11 bis 12% der Stärke (S) der Mittelschicht (2) beträgt.
  13. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite (4) des Elements eine dekorative Schicht (D), insbesondere ein Dekorpapier, eine Korkschicht, eine Linoleumschicht oder eine Furnierschicht aufgebracht ist.
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