DE102004001791B3

DE102004001791B3 - Verfahren zur Herstellung von hohlen Bauteilen, insbesondere von hohlen Möbelbeinen und Gestellmöbeln

Info

Publication number: DE102004001791B3
Application number: DE200410001791
Authority: DE
Inventors: Bernd Frick
Original assignee: Individual
Current assignee: Frick Bernd 88255 Baienfurt De
Priority date: 2004-01-12
Filing date: 2004-01-12
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2024-01-13

Abstract

Die Konstruktionsweise erlaubt es, hohle Bauteile, Möbelbeine und Gestellmöbel bei gleicher Stabilität mit einem Bruchteil des Materialeinsatzes herkömmlicher Lösungen herzustellen. DOLLAR A Ausgangskonstruktion ist ein vierflächiger Hohlkörper mit spezieller Geometrie. Die Form seiner Seiten ergibt sich aus Subtraktion der Volumina zweier in ihren Achsen zueinander verschobener und gegeneinander gerichteter Rotationskegel (101, 102). Die Kontur des sich dabei ergebenden Differenzkörpers verläuft in seiner Draufsicht ringförmig zwischen zwei Kreisradien (103, 104) und in der Seitenansicht zwischen Geraden (105 bis 107). Der Differenzkörper hat einen dreieckigen Querschnitt (108), der entlang des Ringumfangs seine Größe ändert. Wird dieser Körper an der Grundfläche (111) des Ausgangskegels gespiegelt, ergibt sich ein vierseitiger Körper. Durch parallele Schnitte rechtwinklig zur Grundfläche des Ausgangskegels ergibt sich ein vierseitig konisch zulaufendes, gebogenes Bauteil. DOLLAR A Dieses lässt sich vorteilhaft überall dort einsetzen, wo es auf vergleichsweise hohe Stabilität bei relativ geringem Gewicht ankommt. Als Möbelbein kann das Bauteil mit anderen Möbelteilen kombiniert werden oder ein Gestellmöbel eigener Art bilden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hohlen Bauteilen, insbesondere von hohlen Möbelbeinen und Gestellmöbeln.
Gestellmöbel zeichnen sich dadurch aus, dass jeweils mehrere Möbelbeine oder -stollen eine Platte oder einen Rahmen unterstützen. Je nach Art des Möbels dient die sich dabei ergebende meist horizontale Nutzfläche dem Benutzer als Tisch, Sitzgelegenheit, Liegefläche oder anderem. Die Beine bzw. Stollen der Gestellmöbel sind dabei in der Regel aus Holz, Holzwerkstoffen oder Metallrohren.
Meistens sind sie daher relativ schwer, aus vergleichsweise hochwertigen Materialien wie z.B. Massivholz oder Stahlrohr hergestellt und daher bei der Fertigung der Möbel ein Kostenfaktor.
Da Gestellmöbel wie Stühle oder Tische hohen Belastungen ausgesetzt sein können, kann die Verbindung herkömmlicher Beine mit dem Platten- bzw. Rahmenteil des Gestellmöbels material- und arbeitsaufwändig sein, was die Herstellungskosten solcher Möbel weiter erhöht.

DE 3889146 T2 beschreibt ein Verfahren zur maschinellen Herstellung hohler Holzteile, die als Beine verwendet werden, doch ist der dabei entstehende Hohlkörper immer prismenförmig und gerade. Seine Stabilität verdankt er eingeleimten „Stütz-" und „Endblocks". Auch ist das Verfahren nur mit speziellen Maschinen realisierbar.

DE 4016028 A1 beschreibt einen „Schalenförmigen Körper", dessen Biegesteifigkeit sich aus der „Membrantragwirkung" einer „besondere(n) Geometrie" ergibt. Das Tragwerk wird hierbei durch das Aneinanderfügen offener Schalen gebildet und dient architektonischen Zwecken. Die Geometrie des Tragwerkes ergibt sich aus der Mantelfläche eines Zylinders.

DE 8434269 U1 beschreibt einen „Elementbausatz zur Herstellung von Raumüberdeckungen" mit „gewölbeartig konkav gebogenen(n) Seitenflächen". Auch hier werden nur offene Schalen aneinandergefügt, die Geometrie der Seitenflächen ist nicht näher bestimmt.

Aufgabe war es, eine neue Bauweise für Gestellmöbel zu finden, welche deren Herstellungskosten senkt, ihr Gewicht reduziert und eine gestalterische Idee realisiert.

Erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche ist die Aufgabe durch die in den Ansprüchen 2 bis 18 ausgeführten Bauweisen gelöst, deren zugrundeliegende Geometrie in Anspruch 1 beschrieben ist. Die Konstruktion nutzt die Zugfestigkeit des verwendeten Materials zur Stabilisierung des hohlen Bauteils.

Bei der erfindungsgemäßen Bauweise leitet sich die Form der Seiten des Hohlkörpers aus der in Anspruch 1 beschriebenen geometrischen Konstruktion ab, bei der zwei Kegel (101, 102) in ihren Achsen verschobenen und gegeneinander gerichtet sind. Bildet man die Differenz ihrer Volumina, ist das Ergebnis ein Körper (108), dessen Mantelflächen die Flächen einer Hälfte des Hohlkörpers aus Anspruch 1 sind. Spiegelt man diesen Differenzkörper an der Grundfläche des Ausgangskegels, so ergibt sich ein vierseitiger Körper mit den in Anspruch 1 beschriebenen Merkmalen. Aufgrund seiner Herleitung aus Kegelmantelflächen stoßen alle seine Außenflächen in jedem Punkt ihrer gemeinsamen Kanten rechtwinkelig aneinander. Jede äußere statische Belastung des Hohlkörpers nach Anspruch 1 resultiert daher in einer unmittelbaren rechtwinkeligen Zugbelastung seiner Flächen, der auch dünne Materialien ausreichenden Widerstand entgegensetzen können.

Vorteilhafte Ausführungen sind in den Ansprüchen 2, 3 und 4 angegeben. Schneidet man den in Anspruch 1 beschriebenen ringförmigen Hohlkörper durch parallele Schnitte, die rechtwinkelig zur Grundflächen des Ausgangskegels verlaufen, ergibt sich ein Hohlkörper mit den in Anspruch 2 beschriebenen Merkmalen. Ist dieser, wie in Anspruch 4 beschrieben, allseitig geschlossen, so ist er bei relativ geringem Gewicht statisch verhältnismäßig hoch belastbar und kann z.B. allgemein als stützendes Bauteil oder, wie in den weiteren Ansprüchen beschrieben, als Möbelbein verwendet werden. Hierbei kann er an herkömmlichen Möbelteilen befestigt werden oder bildet ein in den weiteren Ansprüchen beschriebenes Gestellmöbel.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung sind Gestellmöbel mit den in den Ansprüchen 4 bis 18 beschriebenen Merkmalen.

Ein erfindungsgemäß gebautes Gestellmöbel verbindet mehrere der in den Ansprüchen 2, 3 oder 4 beschriebenen Beine mit einem Platten- bzw. Rahmenhohlkörper, dessen obere Seite die Nutzfläche des Möbels ist. Dabei bilden die Außenseiten jeweils zweier Beine nach Anspruch 2 (401, 402, 806, 807)) zusammen mit einem Zargen- bzw. Verbindungsstückstück (403, 808) eine Außenseite des Gestellmöbels.

Vorzugsweise bildet jeweils eines der Beine mit seiner oberen Schnittflächen eine Ecke der Möbelplatte bzw. des Möbelrahmens.

Die Nutzfläche des Gestellmöbels kann jegliche Form annehmen und die Anzahl der Beine variieren. Bei einem rechteckigen oder – wie im Ausführungsbeispiel – quadratischen Tisch (8) können die Außenkanten des Platten- bzw. Rahmenhohlkörpers die Außenkonturen der Beine und die obere Kante des dazwischenliegenden Zargenstückes fortführen (7).

Den unteren Abschluss des Platten- bzw. Rahmenhohlkörpers kann ein zwischen die Beine eingesetztes Plattenstück (704, 809) bilden, dessen Außenkanten den unteren Kanten des Zargenstückes und der Innenkontur der Beine folgen. Stege zwischen der unteren und oberen Wandung des Platten- bzw. Rahmenhohlkörpers können diesen verstärken.

Die Oberseite des Plattenhohlkörpers kann aus stärkerem bzw. anderem Material als dem der übrigen Konstruktion sein. Hierbei kann die Platte auch ein separates Bauteil sein. Sie wird dann vorzugsweise in den Rahmen eingelegt, den die Beinaußen- und Zargenflächen bilden (9).

Die Nutzfläche des Plattenhohlkörpers kann durchbrochen sein, um ein Rahmengestellmöbel wie z.B. ein Bettgestell zu bilden. Eine Rahmenkonstruktion kann andere Möbelbauteile aufnehmen.

Das Gestellmöbel wird vorzugsweise als Sitz- bzw. Liegegelegenheit oder als Tisch genutzt.

Bei einer Realisierung als Sitzmöbel sind Rücken- und Armlehnen möglich.

Bei einer Realisierung als Tisch sind alle Größen und Formen z. B. Couch-, Ess- oder Schreibtisch möglich. Dabei sind Varianten mit Durchbrüchen in der Platte bzw. den Beinen möglich, um Schubladen oder Fächern einzubauen (10).

Der Hauptvorteil der in den Ansprüchen aufgeführten Bauweisen ist es, mit einem Bruchteil des Materialeinsatzes bekannter Lösungen Bauteile und Gestellmöbel herzustellen, die in Stabilität und Belastbarkeit herkömmlichen Bau- bzw. Möbelteilen nicht nachstehen. Dies erlaubt bei deren Herstellung eine Material- und damit eine Kostenersparnis. Ein weiterer Vorteil der Materialersparnis ist eine Schonung der Ressourcen.

Aus der Materialersparnis ergibt sich auch eine Gewichtsersparnis. Die Gewichtsersparnis eines Bauteils ist immer da ein Vorteil, wo es auf verhältnismäßig hohe Stabilität bei relativ geringem Gewicht ankommt.

Speziell im Möbelbau profitieren davon der Hersteller, der Spediteur und vor allem der Nutzer bzw. die Nutzerin des Möbels.

Die in den Ansprüchen angeführten Bauweisen gestatten es, Bau- bzw. Möbelteile auch aus vergleichsweise geringwertigen und damit preiswerten Materialien wie z.B. Pappe herzustellen.

Dies kann dann ein Vorteil sein, wenn es auf eine Herstellung preiswerter Behelfsbauteile bzw. Behelfsmöbel in großen Stückzahlen ankommt. Ein weiterer Vorteil dieser Produktionsweise ist es, dass sie die Ressourcen schont.

Da das Material bei erfindungsgemäßer Bauweise immer relativ dünn sein kann, lassen sich mit entsprechenden Schneidemaschinen die Bauteile in großen Stückzahlen zuschneiden. Die Einzelteile der Möbel sind daher einfach und preiswert herzustellen. Nach ihrem Zuschnitt werden die einzelnen Möbelflächen an ihren Kanten verbunden, um einen allseitig geschlossenen Hohlkörper zu bilden.

Bei einer Fertigung aus Karton werden die Kanten der Möbelflächen, vorzugsweise maschinell, miteinander verklebt.

Eine Fertigung aus Holzwerkstoff geschieht vorzugsweise mit furniertem oder unfurniertem Sperrholz mit Materialstärken zwischen ca. einem und vier Millimetern. Die Einzelteile werden an ihren Kanten auf Gehrung unterschnitten und, vorzugsweise mit Hilfe einer Vorrichtung, miteinander verleimt.

Bei der Fertigung aus Metallblech beträgt die Materialstärke etwa einen Millimeter. Die einzelnen Bauteile werden, vorzugsweise in einer Vorrichtung, miteinander verlötet oder verschweißt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Das Grundprinzip der Erfindung und einige seiner Ausführungsbeispiele werden anhand der folgenden Zeichnungen näher beschrieben.
Die Konstruktion des Hohlkörpers nach Anspruch 1 stellen die ersten drei Abbildungen dar:
1 veranschaulicht die Herleitung der Außenflächen des Hohlkörpers aus der Subtraktion der Mantelflächen zweier zueinander verschobener und gegeneinander gerichteter Kegel (101, 102).
Der durch die Subtraktion entstehende ringförmige Körper (108, fett dargestellt) wird an seiner Grundfläche (107) gespiegelt und ergibt damit den Hohlkörper nach Anspruch 1 (2).
Durch rechtwinkelig zur Grundfläche des Ausgangskörpers verlaufende parallele Schnitte ergeben sich die parallelen Fläche (301, 302) des Bauteils nach Anspruch 2 (3).
4 zeigt die Abwicklung der Beinteile einer Möbelseite für den Zuschnitt eines Gestellmöbels nach Anspruch 10.
Die 5 und 6 veranschaulichen eine Realisierung in Holz:
5 zeigt Seitenansichten, Untersicht und Schnittverlauf eines aus drei Millimeter starkem Pappelsperrholz (601) gefertigten Beines. 6 zeigt die Darstellung des Schnittes. Die Bauteile sind einseitig furniert (602) und alle ihre Kanten auf Gehrung unterschnitten (603).
7 zeigt, wie die Kontur der Zarge (703) die Kontur der Beine (701, 702) des Gestellmöbels nach Anspruch 12 fortsetzt und die Platte (704), welche den Plattenhohlkörper nach unten abschließt.
8 veranschaulicht ein Gestellmöbel nach Anspruch 12 isometrisch.
9 zeigt einen Tisch mit der in Anspruch 16 beschriebenen separaten Platte (901), welche in das Gestellmöbel eingelegt werden kann.
10 veranschaulicht perspektivisch einen Tisch mit den in den Ansprüchen 17 und 18 beschriebenen Merkmalen.

Claims

Vierflächiger Hohlkörper, dadurch gekennzeichnet, – dass sich die Form seiner Seiten aus Subtraktion der Volumina zweier in ihren Achsen zueinander verschobener und gegeneinander gerichteter Rotationskegel (101, 102) ergibt und daher – die Kontur des Differenzkörpers in seiner Draufsicht ringförmig zwischen zwei Kreisradien (103,104, 501, 502) und in der Seitenansicht zwischen Geraden (105 bis 107, 503 bis 506) verläuft, – besagter Körper einen dreieckigen Querschnitt (108) hat, der entlang des Ringumfangs seine Größe ändert, – besagter Körper je eine konkave (109, 201), konvexe (110, 202) und ebene (111) Fläche hat, – die Außenkontur der ebene Fläche besagten Körpers zwischen zwei Kreisen mit einer gemeinsamen Tangente verläuft (103, 104), – die konkave und die konvexe Fläche besagten Körpers eine gemeinsame Kante (203) haben und über der ebenen Fläche einen dreieckigen Querschnitt bilden. – dass der oben beschriebene Differenzkörper an der Grundfläche (111) des Ausgangskegels gespiegelt ist.
Hohles Möbelteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass es in seiner Form ein Abschnitt des Hohlkörpers aus Anspruch 1 ist, wobei die den Hohlkörper in der Länge begrenzenden Schnitte (301, 302, 505 bis 507) rechtwinkelig zur Grundfläche des Ausgangskegels (102) des Hohlkörpers nach Anspruch 1 verlaufen, – dass das Material seiner Seiten ein Plattenwerkstoff wie z.B. Karton, Kunststofffolie, ein Holzwerkstoff oder ein Metallblech ist.
Hohles Möbelteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, – dass einer der den Hohlkörper begrenzenden Schnitte durch Plattenwerkstoffe (301, 302, 505 bis 507) geschlossen ist.
Hohles Möbelteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, – dass beide den Hohlkörper begrenzenden Schnitte durch Plattenwerkstoffe (301, 302, 505 bis 507) geschlossen sind.
Gestellmöbel mit Beinen, die als hohle Möbelteile nach Anspruch 2, 3 oder 4 ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, – dass dieses aus jeweils einem Plattenhohlkörper und mehreren Möbelbeinen nach besagten Ansprüchen gebildet ist.
Gestellmöbel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, – dass die Nutzseite des Plattenhohlkörpers des Gestellmöbels nach Anspruch 4 durchbrochen ist, so dass der Plattenhohlkörper des Gestellmöbels einen Rahmen bildet.
Gestellmöbel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, – dass die Beine nach Anspruch 3 oder 4 die Ecken (801 bis 804) des Platten- (805) bzw. des Rahmenhohlkörpers des Gestellmöbels bilden.
Gestellmöbel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass – die Unterseite der Nutzseite (805) des Platten- oder Rahmenhohlkörpers der obere Abschluss der Beine des Gestellmöbels ist.
Gestellmöbel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass – die Außenflächen jeweils zweier Beine (401, 402, 508, 510, 511, 701, 702, 806, 807) durch ein Plattenstück (403, 703, 808) gleichen Materials und gleicher Stärke verbunden sind, so dass die sich hierbei ergebende Gesamtfläche aus je zwei Beinen und dem Verbindungsstück die Außenfläche des Gestellmöbels bildet.
Gestellmöbel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, – dass das Verbindungsstück die Funktion einer Zarge (403, 808) hat, welche die Nutzfläche stützt.
Gestellmöbel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, – dass die konkaven Flächen (404, 405, 509) des hohlen Möbelbauteiles nach Anspruch 2 den inneren Abschluss der Beine des Gestellmöbels bilden.
Gestellmöbel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, – dass sein Platten- bzw. Rahmenhohlkörper nach unten durch eine weitere Platte (704, 809) abgeschlossen ist, welche in ihren Außenkonturen derjenigen der inneren Beinflächen und der Zargenflächen folgt.
Gestellmöbel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, – dass zwischen der oberen und unteren Wandung seines Platten- bzw. Rahmenhohlkörper Verstärkungselemente wie Stege oder Streben eingebracht sind.
Gestellmöbel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, – dass die obere Nutzseite des Plattenhohlkörpers aus stärkerem Material als dem der übrigen Konstruktion ist.
Gestellmöbel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, – dass die Nutzseite des Plattenhohlkörpers aus anderem Material als dem der übrigen Konstruktion ist.
Gestellmöbel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, – dass die Nutzseite des Plattenhohlkörpers ein separates Bauteil (901) ist, das am Gestellmöbel in den Rahmen eingelegt wird, den die Beinaußen (902) – und Zargenflächen (903) bilden.
Gestellmöbel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, – dass die Beine der besagten Gestellmöbel durchbrochen sind (001), um z. B. Raum für Fächer oder vorzugsweise Schubladen zu bieten.
Gestellmöbel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, – dass die Zargenteile der besagten Gestellmöbel durchbrochen sind (002), um z. B. Raum für Fächer oder vorzugsweise Schubladen zu bieten.