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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mechanisch zu einem Oberflächenbelag miteinander verbindbaren Elementen gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie einen Oberflächenbelag, hergestellt nach diesem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 10.
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Wand,- Decken,- und Bodenbeläge wie z.B. Fertigparkett, Holzböden oder Laminatfußböden, bestehend aus mehreren Reihen von in ihrer Konfiguration rechteckigen Paneelen. Konventionell besitzen die Paneele auf einer Längsseite und auf einer Kopfseite durchgehende Nuten und auf der jeweils gegenüberliegenden Längsseite bzw. Kopfseite durchgehende Federn, die an die Nuten formschlüssig angepasst sind. Durch die Verbindung von Nut und Feder werden die Paneele verlegt.
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Es ist bekannt, an den Nuten und Federn mechanische Verbindungsmittel auszubilden, welche bei einem in einem Fußbodenbelag benachbarten Paneelen miteinander in rastenden Eingriff gelangen. Hierdurch soll eine Fugenbildung im verlegten Fußbodenbelag durch Dehnungs- oder Schrumpfungsvorgänge vermieden werden. An die Nut und Feder der Paneele sind aneinander angepasste Verriegelungselemente in Form von Vertiefungen, Ausnehmungen oder Vorsprüngen ausgebildet, um verbundene Fußbodenpaneele in der zusammengefügten Lage leimlos zu halten. In der Regel werden die Paneele entlang ihrer Längsseiten ineinander gedreht oder geklickt und anschließend seitlich verschoben, so dass die Verriegelungsleisten an den Kopfseiten in Eingriff gelangen. Um diesen Eingriff zu erzielen, können von der gegenüberliegenden Kopfseite her leichte Hammerschläge unter Zuhilfenahme eines Schlagklotzes ausgeübt werden. Hierbei besteht die Gefahr, dass es selbst bei sorgfältigstem Arbeiten zu Schäden an den Fußbodenpaneelen kommen kann.
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Es gibt auch Lösungen, bei denen die aneinander stoßenden Kopfseiten nicht durch Hammerschläge miteinander verriegelt werden müssen, sondern durch verschiebbare Federelemente. Ein Beispiel hierfür ist ein in der
DE 20 2007 018 662 U1 beschriebene Bodenbelag, bei welchem identisch ausgebildete Paneele durch eine im Wesentlichen vertikale Fügebewegung in horizontaler und vertikaler Richtung miteinander verriegelt werden können, wobei die Verriegelung in vertikaler Richtung durch zumindest ein in horizontaler Richtung bewegbares, einstückig aus dem Kern an einer Seitenkante herausgebildetes Federelement bewirkbar ist, das bei der Fügebewegung hinter eine sich im Wesentlichen in horizontaler Richtung erstreckende Verriegelungskante einschnappt. Das mindestens eine Federelement ist in Richtung der Oberseite und in Richtung der gegenüberliegenden Seitenkante gegenüber dem Kern frei und an seiner Seitenkante an mindestens einem der beiden Enden mit dem Kern verbunden. Es wird als nachteilig angesehen, dass das Federelement zum Verriegeln zunächst mit einer horizontal wirkenden Kraft beaufschlagt werden muss, um das Federelement zurückzudrücken, bevor sich die aufgebaute Federspannung entlädt und das Federelement hinter die Verriegelungsleiste schnappt. Ähnlich verhält es sich bei den in der
EP 1 350 904 A2 beschriebenen Fußbodendielen, bei welchen die Feder, die an einer Stirnseite eines Fußbodenelements angebracht werden muss, zunächst zurückgedrückt werden muss, bevor sie in eine zur Verriegelung vorgegebene Aufnahme einschnappen kann. In jedem Fall muss ein hinreichend großer Freiraum hinter der Feder vorhanden sein, damit die Feder vor dem Einschnappen zurückgedrückt werden kann.
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Aus der
DE 10 2009 041 297 A1 ist ein Belag aus mechanisch miteinander verbindbaren Elementen bekannt, bei welcher die Verriegelung einander benachbarter Elemente durch ein Federelement bewirkbar ist, das bei der Fügebewegung hinter eine sich im Wesentlichen in horizontaler Richtung erstreckende Verriegelungskante des anderen Elements verschwenkbar ist. Das Federelement gleitet beim Fügen benachbarter Elemente auf einer der Verriegelungskante gegenüberliegenden Stützfläche des benachbarten Elements ab, wobei die Stützfläche zur Verriegelungskante weisend gegenüber einer Verlegeebene geneigt ist und eine horizontale Verlagerung des Federelements hinter die Verriegelungskante bewirkt. Das Federelement kann materialeinheitlich einstückiger Bestandteil des zugehörigen Paneels sein. Es wird auch offenbart, dass das Federelement ein separates Bauteil ist, das an dem Bodenelement befestigt ist.
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Die separate Fertigung des Federelements setzt voraus, dass das Federelement nachträglich in einem eigenen Fertigungsschritt mit dem Element verbunden wird. Bei einer materialeinheitlich einstückigen Ausbildung entfällt dieser Fertigungsschritt. Separat gefertigte Federn müssen mit engen Toleranzen gefertigt werden, um in Kombination mit den Toleranzfeldern des zugehörigen Bodenelements eine hinreichende Passgenauigkeit zu besitzen. Eine separat gefertigte Feder hat allerdings den Vorteil, dass bestimmte formgebende Schritte an der Feder vorgenommen werden können, die bei Fertigung aus dem Vollen, d. h. bei einem materialeinheitlich einstückigen Federelement, nicht möglich sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von mechanisch zu einem Oberflächenbelag miteinander verbindbaren Elementen aufzuzeigen, bei welchem engere Toleranzwerte bei den Verbindungsfedern erreicht werden können und mit welchem sich die in Rede stehenden Elemente und Verbindungsfedern kostengünstig herstellen und montieren lassen. Ferner soll ein auf diese Weise hergestellter Oberflächenbelag aufgezeigt werden.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Ein entsprechender Oberflächenbelag aus Elementen hergestellt nach diesem Verfahren ist Gegenstand des Patentanspruchs 10.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass die mechanisch zu einem Oberflächenbelag miteinander verbindbaren Elemente mit einer randseitigen Aufnahmenut versehen werden, die zur Befestigung wenigstens einer Verbindungsfeder vorgesehen ist. Im nächsten Schritt wird wenigstens eine Verbindungsfeder in die Aufnahmenut eingesetzt, wobei die Verbindungsfeder einen über ihre Länge gleichbleibenden Querschnitt besitzt. Der Werkstoff für die verwendete Verbindungsfeder ist ein Werkstoff mit zumindest lokal bzw. abschnittsweise anderen Materialeigenschaften als der Werkstoff aus denen die miteinander verbindbaren Elemente des Oberflächenbelags bestehen.
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Wesentlich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass eine Verbindungsfeder aus einem Profil mit gleichbleibendem Querschnitt, insbesondere aus einem Strangpressprofil hergestellt wird. Eine solche Verbindungsfeder lässt sich durch Extrusion oder Co-Extrusion sehr kostengünstig herstellen und besitzt eine hohe Fertigungsgenauigkeit. Im Gegensatz zu einzelnen Verbindungsfedern, die im Spritzgußverfahren hergestellt sind, d. h. in einem getakteten Verfahren, ermöglichen Verbindungsfedern in Form eines Strangpressprofils eine kontinuierliche Fertigungsweise. Die Verbindungsfedern können im Strangpressverfahren mit sehr hoher und vor allen Dingen gleichbleibender Genauigkeit hergestellt werden. Bei getakteten Verfahren können ebenfalls hohe Genauigkeiten erreicht werden, allerdings sind die Werkzeugkosten unter Umständen höher, insbesondere bei sehr komplexen, dreidimensional gestalteten Verbindungsfedern.
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Ein weiteres Merkmal der verwendeten Verbindungsfeder ist es, dass diese zwar über ihre Länge einen gleichbleibenden Querschnitt besitzt aber zumindest lokal bzw. bereichsweise andere Materialeigenschaften besitzt als der Werkstoff des Elements in das die Verbindungsfeder eingesetzt ist und/oder eingreift. Das ermöglicht eine funktionale Anpassung der Verbindungsfeder.
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Als eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird angesehen, wenn die Verbindungsfeder in einem ersten Fertigungsschritt in die Aufnahmenut eingesetzt wird, allerdings so konfiguriert ist, dass sie noch nicht ihre Endkontur besitzt. Erst in einem weiteren Bearbeitungsschritt wird eine Werkstoff entfernende Bearbeitung des Randbereiches des Elementes einschließlich der aus der Aufnahmenut herausragenden Abschnitte der wenigstens einen in der Aufnahmenut gehaltenen Verbindungsfeder durchgeführt, so dass dem Randbereich des Elements und der wenigstens einen Verbindungsfeder eine Endkontur gegeben wird. Diese bevorzugte Option sieht den Einbau einer kostengünstigen, quasi rohen Verbindungsfeder, insbesondere in Form eines Kunststoffendlosstranges vor. Die anschließende Profilierung des Elements sieht eine gleichzeitige Werkstoff entfernende, insbesondere spanabhebende Bearbeitung der Verbindungsfeder bzw. des Federrohlings vor. Bei dieser Vorgehensweise gibt es keine Verschiebungen mehr zwischen der Verbindungsfeder und der Aufnahmenut. Die Werkzeuge, die zur Werkstoff entfernenden Bearbeitung verwendet werden, sind so eingestellt, dass exakt die gewünschte Kontur mit sehr engen Toleranzen erreicht werden kann. Selbst Fertigungsfehler bei dem Rohling der Verbindungsfeder bzw. große Toleranzfelder bei der Herstellung des Rohlings der Verbindungsfeder spielen keine Rolle. Bei der Werkstoff entfernenden Bearbeitung werden die gewünschten Konturen der Verbindungsfeder in der Einbaulage erreicht. Fehler oder große Toleranzfelder beim Rohling der Verbindungsfeder spielen in diesem Zusammenhang keine Rolle.
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Der Begriff Verbindungsfeder steht im Zusammenhang mit der Erfindung daher auch stellvertretend für einen Rohling einer Verbindungsfeder, der erst nach seiner Montage an einem der zu einer Oberflächenbelag miteinander verbindbaren Elementen durch Entfernen von Werkstoff in seine Endkontur gebracht wird, als auch stellvertretend für eine Verbindungsfeder in ihrer Endkontur. Aus dem jeweiligen Zusammenhang ergibt sich die jeweilige Bedeutung des Begriffes.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht mithin zunächst die Herstellung der Rohgeometrie und der Aufnahmenut vor, dann die Anbringung der Verbindungsfeder in die Aufnahmenut und schließlich die finale Profilierung des Randbereiches einschließlich der Profilierung der Verbindungsfeder bzw. des aus der Aufnahmenut herausstehenden Teils der Verbindungsfeder, d. h. des Rohlings der Verbindungsfeder.
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Ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens ist, dass ein für die Verbindungsfeder geeigneter Werkstoff verwendet werden kann, der gezielte technische Eigenschaften besitzt, die sich insbesondere von denen des Elements, d. h. von denen der Trägerplatte unterscheiden. Der Werkstoff für die Verbindungsfeder ist insbesondere ein Kunststoff oder ein Kunststoff enthaltender Verbundwerkstoff, z. B. ein faserverstärkter Kunststoff. Es ist ein Werkstoff, der eine Bearbeitung des Randbereiches und der Verbindungsfeder durch identische Werkzeuge zulässt. Daher soll in vorteilhafter Weise bei einer Werkstoff entfernenden Bearbeitung des Randbereichs in einem Arbeitsdurchgang gleichzeitig der Werkstoff des Elements als auch der überschüssige Werkstoff am Rohling der Verbindungsfeder entfernt werden.
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Die Aufnahmenut ist vorzugsweise als sich über die gesamte Länge der Randseite erstreckenden Nut ausgebildet. Die durchgehende Aufnahmenut ermöglicht dementsprechend die Aufnahme einer durchgehenden Verbindungsfeder. Die Verbindungsfeder kann entsprechend der Länge der Aufnahmenut abgelängt werden. Die Verbindungsfeder kann aber auch in mehreren Teilabschnitten in die Aufnahmenut eingebracht werden. Das hat Vorteile bei einem Ablegen eines ersten Elements durch Abwinkeln gegenüber einem anderen, bereits verlegten Element. Bei Abwinkeln stößt zunächst ein endseitiger Abschnitt der Verbindungsfeder mit einer korrespondierenden Nut an dem anderen Element zusammen, wobei die Verbindungsfeder in ihrer Längserstreckung tordiert wird. Um dieses Tordieren oder Verwinden der Verbindungsfeder über die gesamte Länge und damit ein erhöhtes Rückstellmoment der Verbindungsfeder zu vermeiden, ist es möglich, mehrere Verbindungsfedern vorzusehen, bzw. die Verbindungsfedern in gewissen Abständen ganz oder nur im Bereich ihrer Rastabschnitte zu unterbrechen, so dass die Verbindungsfeder insgesamt eine größere Gelenkigkeit besitzt. Die Rückstellkräfte sind bei kürzeren Verbindungsfedern bzw. Rastabschnitten kleiner. Die Elemente lassen sich dadurch leichter verbinden.
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Es ist möglich, bei der Werkstoff entfernenden Bearbeitung der Verbindungsfeder einen Gelenkabschnitt auszubilden. Der Gelenkabschnitt wird benachbart eines in der Aufnahmenut gehaltenen Fußabschnittes der Verbindungsfeder ausgebildet. Dieser Gelenkabschnitt kann dadurch gebildet werden, dass die Dicke der Verbindungsfeder in bestimmten Bereichen reduziert wird. Diese Reduzierung der Dicke führt dazu, dass sich die Verbindungsfeder im Bereich des Gelenkabschnitts eher verformt, als in angrenzenden, dickwandigeren Bereichen. Im Fußabschnitt soll keine wesentliche Verformung stattfinden. In Bereichen der zur Koppelung vorgesehen Längenabschnitte der Verbindungsfeder, d h. am Rastabschnitt, soll möglichst auch keine so starke Verformung wie im Gelenkabschnitt stattfinden.
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Die Verbindungsfeder kann im Bereich des Gelenkabschnittes auf ihrer der Sichtseite des Elements zugewandten Oberseite eine obere Ausbuchtung und auf ihrer Unterseite eine untere Ausbuchtung besitzen. Die Ausbuchtungen führen zu einer Verjüngung des Querschnittes der Verbindungsfeder. Der Gelenkabschnitt wird somit durch diese Engstelle definiert. Es ist von Vorteil, wenn die obere Ausbuchtung groß bemessen ist, da der Werkstoff in diesem Bereich gestaucht wird. Auf der Unterseite kommt es zu einer Streckung. Bevorzugt ist die untere Ausbuchtung in der Eingriffsposition größer als die obere Ausbuchtung. In der entriegelten Position ist die untere Ausbauchung kleiner als die obere Ausbauchung. Die obere Ausnehmung ist so groß bemessen, dass die Feder über die gestreckte Lage in welcher der Fußabschnitt und der Rastabschnitt auf einer Linie liegen, hinaus verschwenkt werden kann, ohne plastisch verformt zu werden oder zu brechen.
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Der Gelenkabschnitt legt eine Biegeachse der verschwenkbaren Verbindungsfeder fest. Die Verformbarkeit, das Maß der werkstoffeigenen Rückstellkräfte sowie die exakte Lage der Biegeachse der Gelenkachse der Verbindungsfeder werden maßgeblich durch die Konturgebung im Bereich des Gelenkabschnitts bestimmt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Gelenkabschnitt über seine gesamte Längserstreckung der Verbindungsfeder exakt gleichbleibend ausgebildet. Das wird als Vorteil gegenüber einzelnen, diskret hergestellten Verbindungsfedern angesehen, die einzeln in die Aufnahmenut eingebracht werden und aufgrund der unvermeidbaren Fertigungstoleranzen nicht zwangsläufig eine über alle Verbindungsfeder fluchtende Gelenkachse besitzen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorsehen, dass bei der Werkstoff entfernenden Bearbeitung der Verbindungsfeder ein Rastabschnitt ausgebildet wird, der zur Koppelung mit einem benachbartem Element des Oberflächenbelags vorgesehen ist. Der Rastabschnitt unterscheidet sich von dem Gelenkabschnitt durch seine höhere Verformungsbeständigkeit. Er kann prinzipiell aus demselben Werkstoff wie der Gelenkabschnitt bestehen. Aufgrund seiner größeren Wanddicke verformt er sich jedoch im Unterschied zu dem Gelenkabschnitt wesentlich weniger. Der Rastabschnitt ist mit einer entsprechenden Konturierung versehen, die dazu vorgesehen ist, mit dem benachbarten Element in Eingriff zu gelangen und die beiden benachbarten Elemente des Oberflächenbelags miteinander zu verbinden.
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Der Rastabschnitt besitzt bevorzugt keine weiteren Gelenke, so dass die Verbindungsfeder einen 3-teiligen Aufbau besitzt, umfassend den Fußabschnitt, den darauf folgenden Gelenkabschnitt und den sich anschließenden Rastabschnitt.
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Die Verbindungsfeder ist in ihrer Endkontur oder als Rohling als Strangkörper insbesondere von einer Rolle abwickelbar und wird vor oder nach dem Einbringen in die Aufnahmenut zur Größe des Elements passend bzw. zur Länge der Aufnahmenut passend abgelängt. Die Verbindungsfeder kann auch als Endlosstrang bezeichnet werden. Es besteht die Möglichkeit, den als Endlosstrang vorliegenden Strangkörper mit nachfolgenden Strangkörpern, die auf einer separaten Rolle bereitgestellt werden, zu verbinden. Die Verbindungsfeder ist dann ein Strangprofil mit gleichbleibendem Querschnitt und einer entsprechenden Verbindungsstelle zwischen zwei aufeinander folgenden Strangkörpern. Allerdings kann bei einer Werkstoff entfernenden Bearbeitung die Verbindungsstelle in ihrer Kontur genauso an die Zielkontur der Verbindungsfeder angepasst werden, wie die übrigen Längsabschnitte des Strangprofils. Die Verbindungsfedern können beim Rollenwechsel z. B. stirnseitig miteinander verklebt werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren fallen Werkstoffreste an, die bei der Profilierung der Randbereiche des Elements einschließlich der Verbindungsfeder entstehen. Diese Werkstoffreste können gemeinsam entfernt und insbesondere abgesaugt werden. Zwar handelt es sich bei dem Gemisch der beiden Werkstoffe nicht nur um sortenreine Werkstoffe, allerdings werden solche Werkstoffreste häufig verbrannt. Der Brennwert des Kunststoffanteils ist vergleichsweise hoch. Es stehen auch Verfahren zur Werkstofftrennung zur Verfügung, so dass sich das Werkstoffgemisch ohne weiteres in seine Bestandteile separieren und einer gezielten Weiterverwendung im Rahmen des Recyclings zugeführt werden kann.
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Die Werkstoffreste können auch zur Herstellung von anderen Bauteilen verwendet werden, z. B. für wood-plastic-Verbundbauteile und zu diesem Zweck gepresst werden oder mit weiteren Werkstoffen vermengt und weiterverarbeitet werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einzelnen Elementen die zu einem Oberflächenbelag miteinander verbindbar sind. Gemäß Patentanspruch 10 werden die nach dem Verfahren hergestellten verbindbaren Elemente zunächst derart bearbeitet, dass die Verbindungsfeder einen Gelenkabschnitt zwischen einem Fußabschnitt und einem Rastabschnitt besitzt, wobei der Rastabschnitt gegenüber dem Fußabschnitt abgewinkelt ist und entgegen einer aus der Elastizität des Gelenkabschnitts resultierenden Rückstellkraft in eine Eingriffsposition mit dem benachbarten Element verlagerbar ist. Die Verbindungsfeder besitzt mithin eine gewisse Federkraft die aus der Wahl und Geometrie des verwendeten Werkstoffes resultiert. Die exakte Kontur der Gelenkabschnittes und/oder des wenigstens einen Rastabschnittes ist durch Werkstoff entfernende Bearbeitung in der Einbaulage der Verbindungsfeder hergestellt. Die Verbindungsfeder derartiger Elemente kann aus einem einheitlichen Verbundwerkstoff bestehen aber auch aus Verbundwerkstoffen, die einen ersten Werkstoff im Bereich des Rastabschnittes besitzen, der eine geringere Elastizität aufweist als ein zweiter Werkstoff im Bereich des Gelenkabschnittes. Mit anderen Worten können elastische Werkstoffe mit weniger elastischen Werkstoffen im Rahmen eines Herstellungsverfahrens der Verbindungsfeder miteinander kombiniert werden, so dass die Funktionskomponenten der Verbindungsfeder auf ihre jeweilige Funktion abgestimmte Werkstoffeigenschaften besitzen. Daher können Verbindungsfedern auch bei Elementen mit besonders geringer Dicke von z. B. 4 mm bis 8 mm verwendet werden. Die Elemente des Oberflächenbelags können unter anderem Elemente für PVC-Böden sein, z. B. Trägerplatten mit oberseitigen Belägen auf PVC-Basis, als auch Kunststoffplatten oder Platten auf Zementbasis. Die Elemente können durch Fasern verstärkt sein. Vorzugsweise handelt es sich jedoch um Elemente, die auf Holzwerkstoffen basieren, insbesondere HDF-Platten.
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Je nach Festigkeit und Verriegelungsverfahren zwischen einander benachbarten Elementen können in einer Aufnahmenut einer Randseite mehrere im Abstand zueinander angeordnete Verbindungsfedern eingesetzt sein, um die Tordierung der einzelnen Verbindungsfedern beim Einwinkeln zu minimieren und damit auch das Verlegen der einzelnen Elemente zu einem Oberflächenbelag zu vereinfachen.
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Das mechanische Koppeln der einzelnen Elemente erfolgt durch den Rastabschnitt der Verbindungsfeder. Der Rastabschnitt ist dafür vorgesehen, bei Verbindungen mit einem benachbarten Element durch Kontakt mit dem benachbarten Element rastend in eine Nut des benachbarten Elements eingeschwenkt zu werden, so dass Formschluss entsteht. Bevorzugt gelangt dabei ein Rastnocken an dem Rastabschnitt mit einer Rastausnehmung in der Nut in Eingriff. Beim Verrasten wird der Rastabschnitt verschwenkt. Bevorzugt erfolgt das Verrasten durch die Rastausnehmung in der Nut, in welche der Rastabschnitt insgesamt fasst. Es kann aber auch eine einzelne Aussparung an dem Rastabschnitt der Verbindungsfeder angeordnet sein, in welche zum Verrasten eine Erhöhung des Elements fasst. Auch die umgekehrte Variante mit einer Aussparung am Element und einer Erhöhung am Rastabschnitt ist möglich.
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Der Rastabschnitt kann aus der Nut nur durch Zurückschwenken zerstörungsfrei wieder entfernt werden, nicht aber durch Ziehen parallel zur Nut. Die Verbindungsfeder wird im verriegelten Zustand innerhalb der Nut unter Spannung gehalten. Der Rastabschnitt wird gewissermaßen zwischen den Nutflanken als Nut verklemmt. Dabei ist der Rastnocken das Gegenstück zur oberen Nutflanke. Es ist für eine formschlüssige Verankerung des Rastabschnittes ausreichend, wenn nur am Rastabschnitt eine Hinterschneidung in Form der Rastausnehmung angeordnet ist. Die obere Nutflanke kann ohne Hinterschneidung ausgebildet sein. Damit es zu keinem Höhenversatz zwischen den benachbarten Elementen kommt, ist der Rastabschnitt hinreichend biegesteif und auch im Querschnitt groß genug, dass er sich nur wenig elastisch verformt. Auch der Gelenkbereich ist so biegesteif, dass immer eine hinreichend große Eigenspannung in der verriegelten Position erhalten bleibt, so dass kein Spiel entsteht.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Rastabschnitt der Verbindungsfeder in der verrastenden Position in entgegensetze Richtung zum Fußabschnitt der Verbindungsfeder orientiert. Bei einem im Wesentlichen horizontal orientierten Fußabschnitt bedeutet dies, dass dann auch der Rastabschnitt im Wesentlichen horizontal orientiert ist.
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Der Erfindungsgedanke ist auf alle Boden,- Wand- und Deckensysteme anwendbar, bei denen ein Oberbelag auf einem Träger, bei welchem es sich insbesondere um eine Holzwerkstoffplatte wie z. B. eine MDF- oder Spanplatte, handelt, angeordnet ist, wie beispielsweise Echtholzbeläge, Laminat, Träger mit lackierten Oberflächen als Oberbelag, Linoleum, Kork auf Trägerplatten etc. Die Deckschickt kann insbesondere aus einem Dekorpapier mit Overlay bestehen, welches die Optik der Elemente bestimmt. Bei einem Fußbodenbelag kann es sich somit um einen Parkettboden, einem Fertigparkettboden, einen Echtholzboden oder um einen Laminatfußboden handelt. Ebenso eigenen sich die Elemente aus massivem Material, wie z. B. Holzdielen, Holzelemente, gegossene oder gespritzte Formplatten aus Kunststoff, insbesondere PVC aus Formteile oder Gipsplatten.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert: Es zeigen:
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1 und 2 jeweils einen Querschnitt durch den Verbindungsbereich zweier benachbarter Elemente in unterschiedlichen Montagestellungen, wobei 1 die noch unverriegelte Position zeigt und 2 die Verriegelungsposition darstellt;
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3 und 4 jeweils einen Querschnitt durch ein Element eines Oberflächenbelags mit einer Verbindungsfeder, wobei 3 die Verbindungsfeder im unbearbeiteten Zustand und 4 die Verbindungsfeder in bearbeitetem Zustand zeigt und
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5 einen Querschnitt durch den Verbindungsbereich zweier benachbarter Elemente in der Verriegelungsposition mit einer weiteren Ausführungsform einer Verbindungsfeder.
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1 zeigt einen Querschnitt durch zwei Elemente in Form von Paneelen. Es kann sich hierbei um einen längsseitigen oder kopfseitigen Querschnitt der Elemente 1, 2 handeln. Die Elemente 1, 2 sind identisch konfiguriert, so dass die Elemente 1, 2 zu einem Oberflächenbelag, insbesondere einem Fußbodenbelag zusammengesetzt werden können. Identisch konfiguriert bedeutet in diesem Zusammenhang, dass ein Element 1, 2 an einem Ende eine Verbindungsfeder 11 aufweist und an dem anderen Ende eine Nut 20 zur Aufnahme der Verbindungsfeder 11 des nächsten Elements. 1 zeigt zwei benachbarte Elemente 1, 2 vor der Verriegelung. Hierbei zeigt die Darstellung links ein erstes Element 1 und rechts ein zweites Element 2, welches dafür vorgesehen ist, mit dem ersten Element 1 verbunden zu werden. Die Anordnung der Elemente 1, 2 kann selbstverständlich auch umgekehrt sein, d. h. um die Vertikale gespiegelt sein, so dass die Verlegerichtung umgekehrt ist.
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Die 1 und 2 zeigen lediglich Schnittdarstellungen durch die Elemente 1, 2, wobei das zweite Element 2 parallel zu dem erstem Element 1 angeordnet ist. Das zweite Element 2 kann aber auch durch Verschwenken um seine nicht näher dargestellte Längskante abgelegt und mit dem anderen Element 1 durch eine Schwenkbewegung verbunden werden. Während des Verschwenkens stehen die Elemente 1, 2 in einem Winkel ungleich 180° zueinander.
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Das erste Element 1 weist eine Verriegelungsleiste 3 auf und das zweite Element 2 einen nach unten offenen Kuppelkanal 4 und einen sich hieran anschließenden, nach unten gerichteten endseitigen Kuppelwulst 5. Die Verriegelungsleiste 3 des ersten Elements 1 steht gegenüber der Kopfseite, die bei diesem Ausführungsbeispiel nur als Seite 6 bezeichnet wird, vor. Das Element 2 wird so gegenüber Element 1 angeordnet, dass beim Absenken in Pfeilrichtung P der Kuppelwulst 5 des zweiten Elements mit einem Kuppelkanal 7 der Verriegelungsleiste 3 und der Kuppelkanal 4 des zweiten Elements 2 mit einem Kuppelwulst 8 der Verriegelungsleiste 3 in Eingriff gelangt. Dieser Bereich der Elemente 1, 2 dient im Wesentlichen zur Lageorientierung in horizontaler Ebene, wodurch horizontal im Kontext der Erfindung der Verlegeebene V entspricht, die mit den zueinander parallelen Oberseiten 9 und Unterseiten 10 der Elemente 1, 2 zusammen fällt.
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Wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Elemente 1, 2, die zu einem Oberflächenbelag miteinander verbindbar sind, ist eine Verbindungsfeder 11. Die Verbindungsfeder 11 umfasst eine im Wesentlichen nach unten, d. h. von der Oberseite 9 weg gerichtete Zunge in Form eines Rastabschnitts 15. Die Verbindungsfeder 11 ist in eine Aufnahmenut 12 an dem in der Bildebene rechten Element 2 eingesetzt. Die Aufnahmenut 12 besitzt bei diesem Ausführungsbeispiel parallel zueinander verlaufenden Nutflanken 31, 32 (5). Die Orientierung der Nutflanken 31, 32 ist nicht parallel zur Verlegeebene V, sondern von der Nutmündung der Aufnahmenut 12 zum Nuttiefsten leicht in Richtung zur Oberseite 9 hin ansteigend ausgebildet. Der Nutgrund der Aufnahmenut 12 liegt daher näher an der Oberseite 9 des Elements 2 als die Nutmündung.
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Die Verbindungsfeder 11 ist nur im Bereich ihres in der Bildebene oberen Endes mit dem Element 2 verbunden. Es ist zu erkennen, dass die Verbindungsfeder 11 einen die Aufnahmenut 12 eingreifenden Fußabschnitt 13 besitzt, der bei diesem Ausführungsbeispiel die Aufnahmenut 12 komplett ausfüllt. An den Fußabschnitt 13 schließt sich außerhalb der Aufnahmenut 12 ein im Querschnitt dünnerer Bereich an. Dieser dient als Gelenkabschnitt 14. Der Gelenkabschnitt 14 ist dadurch ausgebildet, dass er eine konkave Einschnürung in Form einer Ausbuchtung 35 auf der der Oberseite 9 des Elementes 2 zugewandten Oberseite 36 der Verbindungsfeder 11 und eine Ausbuchtung 37 auf der Unterseite 38 aufweist. An diese Ausbuchtungen 35, 37 bzw. den Gelenkabschnitt 14 schließt sich ein gegenüber dem Gelenkabschnitt 14 verdickter Rastabschnitt 15 an. Der Rastabschnitt 15 ist dafür vorgesehen, über den Gelenkabschnitt 14 relativ zu dem am Fußabschnitt 13 verschwenkt zu werden. 2 zeigt, wie der Rastabschnitt 15 der Verbindungsfeder 11 in die Verriegelungsposition verschwenkt ist. Der Rastabschnitt 15 ist auf seiner Oberseite 16 glatt, d. h. nicht weiter profiliert. Ein Rastabschnitt 15 ist insgesamt zu seinem freien unteren Ende 17 hin keilförmig gestaltet, mit stumpfer Spitze. Auf seiner der Oberseite 16 abgewandten Unterseite 33 besitzt der Rastabschnitt 15 einen Rastnocken 18, der dafür vorgesehen ist, in eine Rastausnehmung 19 einer Nut 20 an dem in der Bildebene linken Element 9 zu fassen. Eine weitere Rastausnehmung 34 befindet sich benachbart zum Rastnocken 18 auf der Seite zum Gelenkabschnitt 14 hin.
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2 verdeutlicht, wie beim Absenken des in der Bildebene rechten Elements 2 die Verbindungsfeder 11 verformt wird. Der Rastabschnitt 15 stößt dabei mit seinem unteren Ende 17 im Bereich der Mündung der Nut 20 auf eine Führungskante 21 benachbart der Rastausnehmung 19. Die Unterseite 33 des Rastabschnittes 15 mit dem Rastnocken 18 gleitet auf der Führungskante 21 des anderen Elements 1 ab, so dass der Fußabschnitt 13 um den Gelenkabschnitt 14 verschwenkt wird. Dabei verlagert sich das untere Ende 17 des Rastabschnittes 15 in der Bildebene nach links bis der Rastnocken 18 hinter die Führungskante 21 fasst und in der Rastausnehmung 19 zur Anlage gelangt. Gleichzeitig fasst die Führungskante 21 in die Rastausnehmung 34 des Rastabschnitts 15. 2 zeigt die gestreckte Anordnung der Verbindungsfeder 11 in der Verriegelungsposition.
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In der Verriegelungsposition liegt das in der Bildebene rechte Element 2 auf einer Konsole 22 des in der Bildebene linken Elements auf. Die Konsole 22 befindet sich oberhalb der Nut 20, die zur Aufnahme der Verbindungsfeder 11 vorgesehen ist. Kräfte, die in Richtung des Pfeils P auf das in der Bildebene rechte Element 2 wirken, werden über die Konsole 22 in das auf Bildebene linke Element 1 übertragen. Umgekehrt werden Kräfte, die in Richtung des Pfeils P auf das in der Bildebene linke Element 1 wirken, über die verriegelte Verbindungsfeder 11 zwischen den beiden Elementen 1, 2 übertragen. In Horizontalrichtung werden die Kräfte im Wesentlichen über den Eingriff der Verriegelungsleiste 3 mit dem Kuppelkanal 4 übertragen. Hierzu gibt es Stützflächen 23, 24, die im Wesentlichen senkrecht zur Verlegeebene orientiert sind und den Kontakt zwischen dem Kuppelwulst 8 und dem Kuppelkanal 4 herstellen. Bei diesem Ausführungsbeispiel stehen die Stützflächen 23, 24 nicht senkrecht zur Verlegeebene, sondern sind leicht geneigt, so dass beim Absenken des in der Bildebene rechten Elements 2 die Stirnseiten 6, 24 der Elemente 1, 2 gegeneinander angedrückt werden.
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In der Verriegelungsposition wird ein Auseinanderziehen der beiden Elemente in Horizontalrichtung, d. h. in der Verlegeebene auch dadurch verhindert, dass die Nut 20, in welche der Fußabschnitt 13 der Verbindungsfeder fasst, hinterschnitten ist. Die Rastausnehmung 19 schafft neben der Führungskante 21 eine Hinterschneidung, in welche der Rastnocken 18 fasst. Zugleich ist auch der Rastabschnitt 15 durch die Rastausnehmung 34 mit einer Hinterschneidung versehen, so dass er hinter die Führungskante 21 fasst. In Horizontalrichtung, d. h. in Richtung der Verlegeebene V, kann die Verbindungsfeder 11 daher nicht herausgezogen werden. Sie kann lediglich in die Nut 20 eingeschwenkt und wieder herausgeschwenkt werden. Aus diesem Grund ist eine obere Nutflanke 25 kürzer als eine untere Nutflanke 26, deren Ende sich durch die Lage der Führungskante 21 benachbart der Rastausnehmung 19 definiert. An die Führungskante 21 schließt sich quasi in Verlängerung der Nutflanke 26 eine Gleitfläche 27 an. Diese Gleitfläche ist zur Nut 20 hin geneigt, damit der Fußabschnitt 13 in Richtung der Führungskante 21 und der Rastausnehmung 19 abgleiten und beim Ablegen des in der Bildebene rechten Elements 2 schwenkend in die Nut 20 eingeführt und mit dieser verrasten kann. Ein selbsttätiges "Entrasten" erfolgt nicht, da die Rückstellkräfte der Verbindungsfeder 11 hierfür zu gering sind.
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3 zeigt einen Verfahrensschritt eines Verfahrens zur Herstellung von mechanisch zu einem Oberflächenbelag miteinander verbindbaren Elementen. Die einzelnen Elemente, wie sie in den 1 und 2 dargestellt sind, werden in ihren Randbereichen 28 im Durchlaufverfahren profiliert, um eine gegenseitige Verrastung zu ermöglichen. 3 zeigt den Randbereich 28 des Elements 2. In dem Randbereich 28 ist ein Federrohling 29 angeordnet. Der Federrohling 29 unterscheidet sich von der fertigen Verbindungsfeder 11, wie sie in den 1, 2 und 4 dargestellt ist, dadurch, dass lediglich der Fußabschnitt 13 bereits in die dafür vorgesehene Aufnahmenut 12 eingesetzt ist. Der aus der Aufnahmenut 12 herausragende Teil bzw. Abschnitt des Federrohlings 29 wird erst bei einer Bearbeitung in situ, d. h. in der dargestellten Position der Verbindungsfeder 11 in der Aufnahmenut 12 bearbeitet. Hierzu wird ein Werkstoff abhebendes Werkzeug, insbesondere ein Fräswerkzeug benutzt. Das Element 2 mit dem eingesetzten Federrohling 29 wird an diesem Werkzeug vorbeigeführt und der Gelenkabschnitt 14 sowie der Fußabschnitt 13 werden so konfiguriert, dass aus dem Federrohling 29 die gewünschte Form entsteht, wie sie in 4 gezeigt ist und wie sie im Federrohling 29 angedeutet ist. Der wesentliche Vorteil dieser Vorgehensweise ist, dass bei der Bearbeitung des Randbereichs 28 gleichzeitig auch die Verbindungsfeder passgenau bearbeitet werden kann. Im vorliegenden Fall ist allerdings lediglich die Verbindungsfeder 11 bzw. der Federrohling 29 bearbeitet worden. Die Bereiche unterschiedlicher Schraffur in 3 zeigen, welche Bereiche des Federrohlings 29 außerhalb der Kontur der fertigen Verbindungsfeder 11 entfernt werden müssen. Die Fertigung erfolgt in einem Durchgang. Es kann dasselbe Werkstoff entfernende Werkzeug zur Bearbeitung des Federrohlings 29 bzw. der Verbindungsfeder 11 verwendet werden wie für die Bearbeitung des Elementes 2.
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5 zeigt eine Abwandlung einer Verbindungsfeder 11, wobei die Verbindungsfeder 11 im Bereich der Aufnahmenut 12 mit zwei Rastnasen 30 versehen ist, die jeweils von einer oberen Nutflanke 31 und einer unteren Nutflanke 32 mit entsprechenden gegengleichen Aufnahmen in Eingriff stehen. Dadurch wird eine zusätzliche Zugsicherung geschaffen, durch welche die Verbindungsfeder 11 sicher in der Aufnahmenut 12 gehalten ist. Im Übrigen wird auf die Erläuterungen der 1 und 2 Bezug genommen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Element
- 2
- Element
- 3
- Verriegelungsleiste
- 4
- Kuppelkanal
- 5
- Kuppelwulst
- 6
- Seite
- 7
- Kuppelkanal
- 8
- Kuppelwulst
- 9
- Oberseite
- 10
- Unterseite
- 11
- Verbindungsfeder
- 12
- Aufnahmenut
- 13
- Fußabschnitt
- 14
- Gelenkabschnitt
- 15
- Rastabschnitt
- 16
- Oberseite
- 17
- unteres Ende
- 18
- Rastnocke
- 19
- Rastausnehmung
- 20
- Nut
- 21
- Führungskante
- 22
- Konsole
- 23
- Stützfläche
- 24
- Stützfläche
- 25
- obere Nutflanke
- 26
- untere Nutflanke
- 27
- Gleitfläche
- 28
- Randbereich
- 29
- Federrohling
- 30
- Rastnase
- 31
- obere Nutflanke
- 32
- untere Nutflanke
- 33
- Unterseite
- 34
- Rastausnehmung
- 35
- obere Ausbuchtung
- 36
- Oberseite von 11
- 37
- untere Ausbuchtung
- 38
- Unterseite von 11
- P
- Pfeil
- V
- Verlegeebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202007018662 U1 [0004]
- EP 1350904 A2 [0004]
- DE 102009041297 A1 [0005]
