WO2023194792A1 - Konstruktion und produktionsverfahren von plattenelementen und holzelementen, insbesondere für möbel - Google Patents

Konstruktion und produktionsverfahren von plattenelementen und holzelementen, insbesondere für möbel Download PDF

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WO2023194792A1
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Andreas Wilhelm
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47B—TABLES; DESKS; OFFICE FURNITURE; CABINETS; DRAWERS; GENERAL DETAILS OF FURNITURE
    • A47B96/00—Details of cabinets, racks or shelf units not covered by a single one of groups A47B43/00 - A47B95/00; General details of furniture
    • A47B96/20—Furniture panels or like furniture elements
    • A47B96/205—Composite panels, comprising several elements joined together
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47B—TABLES; DESKS; OFFICE FURNITURE; CABINETS; DRAWERS; GENERAL DETAILS OF FURNITURE
    • A47B2220/00—General furniture construction, e.g. fittings
    • A47B2220/0091—Electronic or electric devices

Definitions

  • the invention relates to plate elements or beam elements or their manufacturing processes or objects made therefrom according to the preamble of the independent patent claims, which are particularly suitable for furniture construction but also for saunas and garden sheds as well as mobile accommodation.
  • Today's furniture is mostly made of MDF, press-fitted or HPL panels. Furniture or furniture elements made entirely of plasterboard, cardboard or cardboard can also be found occasionally. The latter are usually cheap to produce, but have a lower quality compared to external influences than, for example.
  • furniture panels are also provided with fillers such as cardboard.
  • the invention aims to eliminate this disadvantage.
  • the task is to provide improved plate elements. These should be easier and cheaper to manufacture and/or more robust than the state of the art.
  • the plate elements can have internal structures and cavities, which can be individually designed, for example in order to form or provide technology (e.g. electronics, light sources, lines, air ducts, etc. but also fastening elements, etc.).
  • the production should also be carried out ecologically and be able to use recycled materials and/or reduce transport costs due to its low weight.
  • the invention relates specifically to a plate element or beam element, in particular designed for the (self-)assembly of a piece of furniture, such as a cupboard, sideboard, door, roof (Carport), solar module, garden sheds or the like, the plate element or beam element is designed in a composite or sandwich construction, with:
  • a tank which, when the plate element is assembled, encloses a volume and consists of a plastic material, the volume preferably being essentially completely enclosed;
  • an internal support structure introduced into the tank which is preferably inserted into the opened tank, in particular a support structure made of a different material than the tank; preferably made of paper, plasterboard, cardboard, bagasse or cardboard, which can be designed, for example, in a grid or honeycomb shape, and is designed as a support structure to stabilize the plate element.
  • the tank is formed from at least two parts or half-shells or from an openable part and the tank has connecting elements by means of which the tank can be closed after inserting the support structure.
  • the tank is preferably hermetic and preferably tool-free, for example by means of clip or snap connectors that can be joined together.
  • solar cells such as c-SI or a-SI can be embedded or applied very cost-effectively directly into the inner plate element (tank), so that no additional sealing layer, for example made of glass, has to be applied to the solar cells, provided that the outer shell of the plate element is well translucent Material such as PET or PMMA (acrylic glass) is used.
  • appropriate solar cells and sealing layers can be easily applied to the panel element via plug & play using openings and fastening options (such as snapping, screwing, clamping, gluing).
  • a plate is to be understood as meaning a component which is flat and has, for example, a length and width which exceed its thickness by a multiple, in particular at least 10 times.
  • a beam is to be understood as a component which is rod-shaped and, for example, has a width and height which will be many times, in particular at least five times, greater than its length.
  • a veneer of any thickness or a layer of wood made of real wood can be selected, which, for example.
  • B. can also be suitable for removing minor damage by grinding and polishing.
  • other laminates or decorative materials can also be used as a top layer.
  • top wooden layer with an inner plastic core (tank)
  • cover layers can also be attached to the tank with adhesive connections.
  • An essential component of the plate element according to the invention is the so-called tank, which forms an enclosed volume.
  • the tank forms an outer frame around an inner core of the plate.
  • This frame of the tank serves as a protective damper and seal against external influences such as water, humidity or even shock loads, as well as to integrate components and/or fillers inside the tank.
  • These fillers can preferably serve as an internal support structure, such as corrugated cardboard or paper elements in different shapes (corrugated, honeycomb patterns, etc.).
  • materials for weighting, burglary protection or for scenting the plate element can also be integrated in the tank.
  • a metal grid or the like can also be inserted into the tank.
  • the metal rods can simply be inserted into indentations designed for this purpose in the shell of the tank and, for example, very cost-effectively.
  • B. can be connected by simple cross struts.
  • screw connections can also be used to connect the shells of the tank to one another through pre-drilled holes in the metal rods.
  • a free-flowing solid such as sand can be introduced here to compensate for possible unevenness in the grid or as additional weight for the plate element in order to cleanly transfer an impact or force to the support structure.
  • the sediment introduced into the tank can also serve as a fire retardant.
  • the tank can at least partially have its own support structure in order to additionally protect the inner core and/or to provide support for fastening options such as screw connections (such as holes, threads, nuts).
  • the tank is preferably made from a plastic material that can be easily recycled (e.g. PET, PLA, ...) or consists of renewable materials (bioplastics).
  • the tank itself can preferably be completely sealed or have openings that can be closed.
  • the tank can also be formed by means of attachable shells which are fitted together (e.g. from two or more half-shells).
  • the tank can also be securely joined together using snaps, locking lugs, clips, etc.
  • the tank frame itself also serves at least partially as a non-brittle layer, which can accommodate or identify connecting elements such as screws, rivets, grooves, dowels and thus provides a stable structure by means of which individual plate elements can be connected. Notches in the tank shell can also be used for this.
  • the internal support structure which z. B. can be made of materials such as cardboard, bagasse, bamboo, metal or other material, the main purpose here is to increase the load-bearing capacity of the plate element and to stabilize it as a whole.
  • the tank or in the frame of the tank for. B. busbars, power lines and connecting bridges as well as electronic components such as sensors or batteries can be integrated directly or the frame can have corresponding indentations, which have connections to the busbar of the tank, so that corresponding electronic components can be easily connected using plug & play can be. So you can e.g. B. photovoltaics or solar cells can also be added directly to the plate surface, e.g. B. as a special version of the top layer. Using connecting elements such as transition bridges, individual plate elements and their busbars or power lines can be connected to one another.
  • the tank itself can also optionally have additional openings that can be closed or sealed in order to fill in weighting agents such as sand or clay, aerosols or water.
  • the plate element can also form airtight lines in which gas and water can also be transported.
  • a busbar can be inserted here as a prefabricated piece, or it can be made and added directly during the manufacture of the panel element.
  • Insertion can also be done using 3D printing or casting, whereby sand can serve as heat insulation, which protects the plastic shell of the tank from heat during this process.
  • the outside of the tank is preferably provided with a cover layer, which preferably consists of a veneer, in order to additionally protect the plate element and to give the plate element an aesthetic wood look.
  • a cover layer which preferably consists of a veneer, in order to additionally protect the plate element and to give the plate element an aesthetic wood look.
  • other materials such as paint or foil, laminates (Formica) and metal can also be applied here in order to at least partially cover at least one outer surface of the plate element.
  • openings can be provided during production from the outer cover layer to the tank and its power line or busbar. Additional electronic components as well as panel elements can be installed in these openings from the outside via plug and play directly by the end customer (or in production), such as LED strips or photovoltaic cells.
  • protective caps can be used, e.g. B. made of plastic can be used, which can prevent unwanted penetration. These can have a child lock or, if desired, can be permanently connected (e.g. by gluing or snapping).
  • the invention also relates to a production method of a plate element
  • Attaching at least one photovoltaic layer for example made of amorphous silicon (ASI), to an outer surface of the tank.
  • the attachment can be done either by applying the layer directly to the material of the tank or by attaching a prefabricated photovoltaic cell to the wall of the tank.
  • the attachment can be done on an outside of the outer surface of the tank - i.e. outside the tank as a cover layer - or on an inside of the outer surface of the tank, if the latter is made of a translucent plastic - i.e. inside the tank.
  • an internal support structure in particular made of a different material than the tank, preferably made of paper, (gypsum) cardboard, free-flowing solid such as sand or gas or cardboard, which is designed to stabilize the plate element is, whereby in the case of a free-flowing solid such as sand or gas, this can only be filled in during final assembly, joining the tank to the inner support structure, preferably using a non-gluing joining technique such as snapping, clipping, hooking.
  • Another use of the plate elements according to the invention is generally the construction of houses or roofs such as carports, bus stops, railway roofs, soundproof walls, or as plate modules for photovoltaics and/or thermal solar systems.
  • houses or roofs such as carports, bus stops, railway roofs, soundproof walls, or as plate modules for photovoltaics and/or thermal solar systems.
  • the easy integration of electrical cables and a water supply as well as sensors makes it possible to produce solar modules in a cost-effective way and also to mount them, for example.
  • Weighting materials such as sand can only be filled in during assembly and thus enable easier transport.
  • the sand also offers fire retardancy, alternatively water is also possible here in order to enable an integrated cooling system to avoid unfavorable operating temperatures and/or an extinguishing system to reduce the risk of fire and/or to enable plants on a roof or to irrigate those in the outer areas Indentations in the tank could be integrated/planted.
  • plate elements according to the invention for walls or facades or the like can also be equipped with channels for guiding cooling water in the tanks.
  • gray water or clarified wastewater can also be used for cooling, especially in cities that want to equip protective insulating walls - in one embodiment of the panel elements even with solar/PV - or generally want to use them for cooling.
  • the plate elements or their tanks and channels can preferably be equipped with connectors to one another in such a way that they automatically connect to form closed circuits when they are plugged together.
  • one embodiment of the invention relates to a plate element for building furniture or the like, which is formed with an internally hollow shell element made of plastic (also referred to here as a tank).
  • a support structure is at least partially introduced into its inner cavity.
  • a honeycomb structure made of cardboard - alternatively paper, cardboard, bagasse, metal, bamboo sticks, etc. - is placed in a plastic tank.
  • the tank can, for example, consist of two or more parts (e.g. half-shells) or one collapsible or foldable part.
  • another type of connection can optionally be used, such as: E.g. riveting, gluing, welding or screwing.
  • At least part of the outer surface of the tank can be equipped with an applied cover layer.
  • an applied cover layer for example, with a veneer or wood top layer - alternatively lacquer, foil, glass, laminate, plastic laminate (DKS, HPL, CPL), etc. - which is applied at least to the outer surfaces of the tank, an aesthetically pleasing Piece of furniture can be assembled.
  • This cover layer can either be glued to the tank and/or attached to the tank via appropriately geometrically designed holding devices (e.g. hooked, snapped, clamped, clamped, etc. in a positive and/or non-positive manner).
  • This can also involve foiling at least one outer surface of the tank and applying a layer of wood or veneer to this foil.
  • fastening devices are also formed in the tank, by means of which connections of the plate element to other plate elements or other assembly parts (such as fittings, hinges, feet, pull-outs, handles, etc.) can be produced.
  • connections of the plate element to other plate elements or other assembly parts such as fittings, hinges, feet, pull-outs, handles, etc.
  • connections of the plate element to other plate elements or other assembly parts such as fittings, hinges, feet, pull-outs, handles, etc.
  • connections of the plate element to other plate elements or other assembly parts such as fittings, hinges, feet, pull-outs, handles, etc.
  • connections of the plate element to other plate elements or other assembly parts such as fittings, hinges, feet, pull-outs, handles, etc.
  • holes or threads for screws, dowel holes, holders for angles or differently shaped connecting parts, etc. are particularly known from general furniture construction.
  • cavities can also be formed inside the tank, for example in the form of channels, cavities, lines, etc., which are specifically designed to hold a medium or electrical components.
  • a cavity can be filled with a fluid, for example for weighting or for scenting with a fragrance, for humidification, etc. or with a free-flowing medium such as sand, for example for weighting, damping, etc.
  • Electrical conductors, electrical or Electronic components, sensors, actuators, light sources, etc. are accommodated in these cavities.
  • These cavities in the tank are preferably designed specifically to accommodate such media or components; in particular, connections can also be provided between the cavities of several different plate elements.
  • Fig. 1 shows an example of a product, especially a piece of furniture, which is designed with at least one panel element according to the invention
  • Fig. 2 shows a tank of a plate element according to the invention
  • Fig. 3 shows a second embodiment of a tank of a plate element according to the invention
  • Fig. 4 shows a third embodiment of a tank of a plate element according to the invention
  • Fig. 5 shows the plate element in cross section with a tank with an internal support structure in different shapes and a wood veneer as a cover layer;
  • Fig. 6 shows the plate element with a power line or busbar, LED and corrugated cardboard
  • Fig. 7 shows the plate element similar to Fig. 6 with an additional cavity for a filler
  • Fig. 8 shows the plate element similar to Fig. 7 with additional reinforcement inserted into the cavity of the tank;
  • FIG. 9 shows a plate element in a first embodiment designed as a photovoltaic/solar cell panel
  • FIG. 10 shows a plate element in a first embodiment designed as a photovoltaic/solar cell panel
  • FIG. 11 shows a plate element in a first embodiment designed as a photovoltaic/solar cell panel
  • Fig. 12 shows a plate element with a power line or busbar
  • Fig. 13 shows an exploded view of an embodiment of a plate element, specifically an example of how the tank can be connected and closed with snap mechanisms;
  • Fig. 14 shows an embodiment of a plate element and its connection options
  • Fig. 15 shows another embodiment of a plate element
  • 16a and 16b show an example of a product in the form of a table made of plate or beam elements according to the invention in an overview and detailed representation;
  • Fig. 17 shows an example of a plate element which is designed as a door
  • Fig. 18 shows an example of a product made of panel elements in the form of a roof or carport.
  • FIG. 1 shows in detail an example of a product in the form of a piece of furniture 60 made of plate elements 61 and beam elements 61 according to the invention.
  • the furniture panels such as side walls, cover panel, drawer fronts, base panels, rear walls, drawers, legs, corner beams, uprights, etc. can be used as Plate elements 61 according to the invention can be formed.
  • the furniture 60 is here in the plate element 61 also equipped with functional elements 53, here for example a light display or lighting.
  • the tank which forms the basic structure or volume of the plate element, is made of a plastic material, so that resistance to water or moisture can be achieved.
  • the inner support structure can also be protected from penetrating moisture or insects, etc. Additionally or alternatively, the escape of agents located in cavities in the tank, such as fluids, gases or free-flowing solids such as sand, can be prevented.
  • an internal support structure preferably made of a different material such as the plastic of the tank
  • cheaper materials can be chosen here, in particular natural materials that grow back quickly, which preferably have a high level of stability, but e.g. B. can be sensitive to water, such as paper, (gypsum) cardboard, bagasse or cardboard.
  • the tank preferably has its own stable support structure to accommodate connecting elements such as. B. screws, grooves, snap connectors, etc. and / or built-in components such as. E.g. electronics, fluid channels, line shafts, etc. to be able to be securely attached.
  • This allows tank shells to be formed, which are generally very thin, but at the same time can be specifically reinforced in relevant and important places for the respective application.
  • threads or at least holes for example for dowels, nuts or self-tapping screws, can be formed, in which screws or nuts can be used to assemble the respective plate with another plate or another component.
  • additional weighting or scenting agents such as sand, gases or liquid are added to the tank, especially into cavities formed by the tank.
  • additional support structure can be compensated for, so that products can be manufactured here that are also compared to external ones Energy exposure has better resistance and a higher quality feel is created, for example in the case of furniture, etc.
  • the fire behavior of the plate element e.g. sand is not flammable and can, for example, partially shield the internal support structure, which can be more susceptible to fire, or even extinguish a fire, for example by a flame that has burned through into the interior of the tank , is suffocated by the sand trickling through the opening in the tank onto the flame or the combustible material.
  • the weighting agent or fragrance can only be filled during assembly, additional cost advantages can arise during assembly and transport, as heavy-duty equipment such as cranes can be saved and the mass transported is significantly lower.
  • the weighting or scenting agent does not have to be delivered with the plate element, but can z. B. purchased locally by the end consumer and filled in during or after assembly.
  • the tank has at least one cavity or channel or indentation, which is designed to accommodate or contain electrical lines, power rails and/or electronic components such as sensors, batteries or solar cells and/or which are at least partially in the plastic of the tank are incorporated.
  • electrical lines, power rails and/or electronic components such as sensors, batteries or solar cells and/or which are at least partially in the plastic of the tank are incorporated.
  • electronic components such as sensors, batteries or solar cells and/or which are at least partially in the plastic of the tank are incorporated.
  • a power connection to other plates or electronic components can be established via supply connections or openings.
  • a functional/smart device can be created from the panels without additional components and/or assembly steps.
  • the advantage is that the plastic insulates very well and protects against corrosion, especially if the tank is hermetically sealed.
  • the integration can be carried out by inserting or applying electronic components without additional materials such as glue or screws.
  • a free-flowing solid such as sand can be used as additional insulation and fastening, which results in a stable overall construction when the tank shells are put together.
  • power lines directly in the casing, e.g. B. via 3D printing or casting.
  • the sand can z. B. serve as heat protection/fire protection for the plastic.
  • a cover layer is applied to the outer surface of the tank, in particular a veneer, solid wood or decorative layer, in particular a film, lacquer layer, plastic laminate layer (DKS, HPL, CPL, etc.).
  • a cover layer can be attached using proven connection options such as gluing. This can be used as a non-adhesive connection Alternatively, the top layer can simply be inserted or clamped into the openings provided in the tank, so that their connection is even more robust against environmental influences such as humidity.
  • a further embodiment of the cover layer can also have electronic components such as solar cells or lights, which can also be sealed with glass or another translucent material. Through openings or indentations or notches in the tank, these electronic components can be very easily connected to a circuit of the plate element and thus also form a closed circuit with other plate elements. Such openings or indentations or notches in the tank can also provide a secure hold and protection for the electronic components.
  • the panel elements according to the invention are particularly suitable for building furniture.
  • panel elements according to the invention can also be designed and provided specifically for the construction of a house, carport or other roof, garage, door, window or solar module or parts thereof.
  • the plate element according to the invention combines various material properties and can at the same time be manufactured from inexpensive raw materials.
  • the weight can be flexibly adjusted for the respective application, especially when assembling the product made from the plate elements.
  • a base plate can be filled with sand, whereas a cover plate can be empty or filled with a lightweight support structure (honeycomb, etc.).
  • a plastic tank in the form of several parts or half-shells, preferably by means of injection molding, compression molding, deep drawing or 3D printing,
  • an internal support structure made of a different material than the tank, preferably made of paper, (gypsum) cardboard, or cardboard, which is designed to stabilize the plate element, and
  • the production method can further include applying a cover layer to at least part of an outer surface of the tank.
  • a cover layer Preferably with a non-gluing joining technique such as snapping, clipping, hooking and the ability to easily insert additional components.
  • the cover layer can also be glued on, but especially not only with a film as the cover layer.
  • a cardboard honeycomb structure that is not particularly moisture-resistant can be inserted and enclosed as a support structure in the plastic tank, which tank itself had only a small wall thickness and too little stability - which creates a stable and moisture-resistant plate element.
  • a means of weighting or another function such as scenting
  • the tank of the plate element can also locally, where required, form functional structures for connections, fastenings and lines, but at the same time can be designed with a support structure and/or means for weighting (etc.) in order to form load-bearing, lightweight construction or providing functions.
  • Electrics or electronics can be introduced into the tank before or during assembly, in particular a busbar, electronic board or solar cells. Additionally or alternatively, at least one cavity formed in the tank can be filled with a liquid, gas or with a free-flowing solid, preferably sand, after assembly.
  • the busbar or power line or solar cell can be introduced as a finished component.
  • Production can also be done using 3D printing, spraying or casting or other known manufacturing processes directly in the tank or on a tank shell.
  • a protective insulation layer can preferably protect the plastic tank from the heated material of the busbar, such as. B. previously filled sand.
  • the production process can preferably also be used for plate elements in which the plastic tank shells can be assembled into a closed volume using snap-in devices or snap-in hooks, preferably in an airtight and/or watertight manner.
  • the tank can have a top layer made of wood or another material such as paint, metal or foil.
  • an inner support structure made of cardboard, bagasse, metal or bamboo rods can be inserted, which serves to stabilize the plate element, and optionally an additional cavity can be formed in the tank, in which a weighting device such as. B. sand can be introduced.
  • a weighting device such as. B. sand
  • the tank can be put together from at least two concave half-shells or cavities, especially with a latching or snap mechanism, which can also be designed to be non-reversible - so that the plate element remains fixed in its shape after being manufactured once.
  • the tank can also be made in one piece but can be closed, for example by an edge/surface forming a hinge function on which the tank can be closed (after inserting the support structure, etc.), especially with a (particularly hermetically) locking latching structure on/at the closing edges/closing surfaces.
  • the production process of the plate element can include providing or manufacturing a plastic tank from several parts or half-shells, for example by means of injection molding, compression molding, deep drawing or 3D printing.
  • the required electronic components for connecting solar cells are then provided or manufactured and introduced (eg inserted) into the plastic tank.
  • an internal support structure made of a different material than the tank, for example paper, (gypsum) cardboard, free-flowing solid such as sand or gas or cardboard, which is used in particular Stabilization of the plate element is formed.
  • a free-flowing solid such as sand, or a gas or a liquid can only be filled in during the final assembly of the plate element when producing the end product from the plate element.
  • Solar cells can also be attached to a shell of the tank when or after the tank is assembled with the inner support structure, preferably using a non-gluing joining technique such as snapping, clipping, hooking. This can be done both on the outside of the cover or - if the cover is made of a well-translucent plastic - also on the inside of the cover.
  • the outer shell of the tank can provide good fastening options for integration through openings or notches, at the same time protect the solar cell or form a simple fastening option or a frame for an additional cover protection layer, for example made of glass. In this way, light but at the same time robust and versatile modules can be created, which can be specifically adapted for different areas of application.
  • the plate element can also be designed as a roof with integrated solar cells and/or as a sound barrier (sand filling) and/or as a heat protection with integrated solar cells.
  • the tank can also have indentations or struts that enable it to be installed directly on prepared roof tiles, in particular without an additional fastening frame.
  • a flexible tank bottom which can be filled with sand, can be placed directly on the roof tiles during assembly, so that a force or weight transfer of e.g. B. Snow can occur directly on the roof tiles. Due to the good formability of plastic and almost any internal support structure materials, any shapes can be formed that can offer optimal solar yield and at the same time good self-cleaning through rain or wind.
  • Fig. 2 shows a plate element 61 according to the invention, or the tank 50 thereof.
  • a tank lid 58a and a tank bottom 58b are shown.
  • the tank 50 is made of a plastic and here consists of at least two parts, which are designed, for example, as half-shells that can be plugged into or on top of each other. These are connected or can be connected to one another via latching devices 55c or snap or clip devices.
  • the tank can also be assembled from more than two parts, or the tank can also be designed as a single piece, which can be z.
  • B. can be closed along a bending edge or a hinge.
  • the tank of the plate element encloses an inner volume into which elements are introduced as explained below.
  • Fig. 3 shows another embodiment of your tank 50, in which an outer wall or outer surface 58 is designed as a tank shell.
  • the tank here is (at least partially) double-walled, which forms a channel or shaft, which is preferably separated from the inner volume.
  • a filler or a functional element can then be introduced into this channel.
  • an opening 54 is provided to make an internal power line, busbar, etc. accessible.
  • the opening can also be provided in order to introduce a solid (especially free-flowing), liquid or gaseous filler into the plate element.
  • connecting element/fixing element 55 designed or provided on the tank 50, such as. B.
  • a holding or support structure 51 is shown which is formed in the tank in order to stabilize the tank and/or to provide a holder for an insert part in the interior of the tank.
  • a hole or an indentation element 55 which is formed by the plastic tank in order to fix elements in the tank 50.
  • 55a and 55b are a holder for components such as electronics, busbars, support structure, reinforcement or similar, which are introduced during production/assembly of the plate element 61 before the tank is closed.
  • Fig. 5 shows a sectional view of a plate element 61 according to the invention, which is constructed with a tank 50.
  • a support structure 51 is introduced into the interior of the plastic tank 50, which is formed/put together, for example, from at least two half-shells, specifically inserted into the open tank and then closed (non-reversibly).
  • the tank 50 itself therefore does not have to be designed to carry loads, but loads on the plate element can come from the support structure, e.g. B. corrugated cardboard 56b.
  • the tank can e.g. B. just be a thin plastic shell, for example with a wall thickness of approx. 1-3mm.
  • the outer surface of the tank can be provided with a cover layer 59. In this example with a veneer to provide a good look and feel for a furniture panel.
  • electronics 53 are also integrated in the plate element 50, in this case an LED lighting 53a, which emits light 70.
  • LED lighting 53a which emits light 70.
  • the tank here is also correspondingly geometrically designed/shaped with holders or fixing elements in order to accommodate the LED lighting 53a and the busbars 54.
  • a filler 56 is also introduced into the plate element 61.
  • the tank 50 is specifically designed in such a way that it forms a cavity in which z. B. sand 56a can be introduced, for example to weigh down the plate element 61. The same can also be added to the embodiment of FIG. 5.
  • FIG 7 In the embodiment of FIG 7 can be added.
  • Fig. 9 shows an embodiment of a plate element 61, which is designed as a photovoltaic module.
  • a photovoltaic cell 62 is installed in the tank 50, the tank shell being made of translucent material such as, at least in this area.
  • B. PET, acrylic In addition to corresponding fixing elements 55, connections or busbars 54 are also provided in the tank for power conduction, specifically embedded directly into the tank 50, which form connections to the outside for connecting the plate element 61.
  • Other electronic components such as sensors and/or electronic circuits 53 etc. can also be present in the tank 50.
  • a support structure 51 for example made of corrugated cardboard 56b, and a filler 56 such as. B. sand 56a inside the tank 50, both of which can also be optional.
  • Fig. 10 shows an embodiment largely analogous to Fig. 9 with a differently designed, multi-part support structure 51 which has been inserted.
  • the tank 50 also forms a closed cavity or channel for the filler 56 in its interior, so that z. B. water or gas can be introduced or flow for cooling, the channel or cavity for the latter being formed via appropriate connections/connections outside the tank 50.
  • FIG 11 shows an embodiment in which the tank 50 is formed with a cover layer 59 made of glass 63 in front of the solar cell 62.
  • Fig. 12 shows a plate element 61 with a tank 50, support structure 51 and filler 56, whereby the tank forms a holding device 55 for a busbar 54, which is accessible through indentations 64, for example as an electrical connector or plug.
  • Fig. 13 shows an exploded view of an embodiment of a plate element 61 according to the invention, in which the tank 50 is put together from two half-shells 50a, 50b, preferably so that a hermetically sealed volume is created inside the tank.
  • support structures 51 are introduced into this volume.
  • additional fillers can also be used (through appropriately closable openings) must be introduced into the tank.
  • the tank can be provided with a cover layer 59 before or after closing.
  • Fig. 14 shows an embodiment of a plate element in which recessed openings of the tank are shown.
  • a light source 53, 53a and a closed opening 55 are shown, which provide a contact point to a busbar or internal power line in the tank.
  • Fig. 15 shows an embodiment of a plate element in which the support structure 51 is partially honeycomb-shaped.
  • 16a and 16b show an example of a product 60 in the form of a table, which is formed from plate elements 61 and beam elements 61 according to the invention.
  • the already described structural features of the plate elements 61 according to the invention are shown again in detail and with a connection of two plates.
  • Fig. 17 shows a door as a plate element 61 according to the invention, which is formed with a cover layer 59 made of a Fournier or decorative plate on the outside of the tank and in which the tank forms connecting elements and fixing elements 55, for example for hinges or fittings, or in which hinges or fittings be placed directly into the tank during production.
  • the internal support structure and any reinforcements in tank 50 are not visible here.
  • Fig. 18 shows an embodiment of a roof or a carport 60 with plate elements 61 according to the invention.
  • Different plate elements have integrated different functional components, such as photovoltaics, solar cells, busbars, channels for water or cables, electronic circuits, gutters formed in the tank, each adapted functional or visually appealing cover layers, customized fillers for weighting, extinguishing function, etc.
  • connecting element/fixing element such as: screw, nut, thread, pin, dowel, locking lug, locking lug receptacles, latch, power adapter, or stable structural tank formations for this

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  • Panels For Use In Building Construction (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft Plattenelemente (61), welche insbesondere für den Möbelbau, aber auch für Saunas und Gartenhütten sowie mobile Unterkünfte geeignet sind. In einer Kompositbauweise wird dabei eine innere Stützstruktur und/oder funktionale Komponenten in einen Kunststoff-Tank (50) integriert. Damit kann ein stabiles Plattenelement hergestellt werden, welches sich leicht mit funktionalen und speziell elektronischen Komponenten erweitern und ausstatten lässt.

Description

Konstruktion und Produktionsverfahren von Plattenelementen und Holzelementen insbesondere für Möbel
Die Erfindung betrifft Plattenelemente oder Balkenelemente bzw. deren Herstellungsverfahren oder daraus hergestellte Objekte nach dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche, welche insbesondere für den Möbelbau aber auch für Saunen und Gartenhütten sowie mobile Unterkünfte geeignet sind.
Heutige Möbel, insbesondere wenn diese mit Licht und/oder Elektronik ausgestattet werden, werden häufig aus Plattenelementen gefertigt. Diese Platten werden erst im Nachhinein mit Licht, Sensoren und Elektronik versehen, was durch Entfernen von Material im Plattenelement selbst (z. B. in Form von Einfräsungen, Einschnitten, Bohrungen, etc.) oder durch Anbringen von extra Verkleidungen erfolgt. Das bedeutet zusätzlichen Arbeits-, Energie- und Materialaufwand sowie Abfälle (Späne, Staub, ...). Beispiele finden sich etwa in W02020020545A1, W02020020547A1, etc.
Im Fertigbau, speziell bei Gebäuden, sind auch Wandelemente bekannt, die bereits Leerrohre beinhalten. Beispiele finden sich etwa in DE ...
Heutige Möbel bestehen meist aus MDF, Pressspann oder HPL-Platten. Auch Möbel bzw. Möbelelemente komplett aus Gipskarton, Karton oder Pappe sind vereinzelt anzutreffen. Letztere sind zumeist günstig herzustellen, weisen aber eine mindere Qualität gegenüber äusseren Einwirkungen auf als z. B. Massivholz. Um Material einzusparen, werden Möbelplatten auch mit Füllstoffen wie Pappe versehen. Dies hat aber oft den Nachteil, dass die Möbel meist sehr leicht und billig wirken, sowie auch anfällig gegenüber (Luft-)Feuchtigkeit sind.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, diesen Nachteil zu beseitigen. Speziell besteht die Aufgabe darin, verbesserte Plattenelemente bereitzustellen. Diese sollten einfacher und kostengünstiger zu fertigen sein und/oder robuster sein als der Stand der Technik. Speziell können die Plattenelemente dabei interne Strukturen und Hohlraume aufweisen, welche individuell ausgestaltbar sind, beispielsweise um Technik (z. B. Elektronik, Lichtquellen, Leitungen, Luftkanäle, etc. aber auch Befestigungselemente, etc.) auszubilden bzw. bereitzustellen. Auch sollte die Herstellung ökologisch erfolgen und Recycling-Materialen verwendbar sein und/oder durch geringes Gewicht den Transportaufwand verringern.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und in den Merkmalen der Figuren und Figurenbeschreibung dargelegt.
Die Erfindung betrifft speziell ein Plattenelement oder Balkenelement, insbesondere ausgebildet zum (Selbst-) Aufbau eines Möbels, wie eines Schranks, Sideboard, Türe, Überdachung (Carport), Solarmodul, Gartenhütten oder dergleichen das Plattenelement oder Balkenelement ist dabei in einer Komposit- bzw. Sandwich-Bauweise ausgebildet ist, mit:
• einem Tank, welcher in zusammengebautem Zustand des Plattenelements ein Volumen umschliesst und aus einem Kunststoffmaterial besteht, wobei das Volumen vorzugsweise im Wesentlichen vollständig umschlossen ist;
• eine in den Tank eingebrachte innere Stützstruktur, welche vorzugsweise in den geöffneten Tank eingelegt wird, insbesondere eine Stützstruktur aus einem anderen Material als der Tank; vorzugsweise aus Papier, Gipskarton, Karton, Bagasse oder Pappe, welches beispielsweise gitter- oder wabenformartig ausgebildet sein kann, und als Stützstruktur zur Stabilisierung des Plattenelements ausgebildet ist.
Dabei wird der Tank aus zumindest zwei Teilen bzw. Halbschalen oder aus einem öffenbaren Teil gebildet und der Tank weist Verbindungselemente auf, mittels welchen nach einlegen der Stützstruktur der Tank geschlossen werden kann. Dabei wird der Tank, vorzugsweise hermetisch und vorzugsweise werkzeuglos, beispielsweise mittels zusammenfügbare Klips- oder Schnapp- Verbinder.
Das hier beschriebene Produktionsverfahren und die Konstruktionsweise entsprechend der Erfindung löst die betreffenden Probleme dahingehend, dass ein geringerer Materialbedarf besteht, überwiegenden recycelbar, haptisch und qualitativ eine grössere Nähe zu Massivholz hergestellt wird und/oder Elektronik sich leichter integrieren lässt. Gleichzeitig entstehen für besondere Anwendungszwecke wie Türen, Saunen, Bedachung mit integriertem Licht und/oder Solarzellen zusätzliche Vorteile bzgl. der Wärmespeicherung, Isolierung, dem Einbruchschutz, Diffusionsverhalten, etc. als auch in der Montage.
So können beispielsweise sehr kostengünstig Solarzellen wie c-SI oder a-SI direkt in das innere Plattenelement (Tank) eingelassen oder aufgetragen werden, sodass keine zusätzliche Versiegelungsschicht z.B. aus Glas für die Solarzellen angebracht werden muss, sofern für die äussere Hülle des Plattenelements gut lichtdurchlässiges Material wie PET oder PMMA (Acrylglas) verwendet wird. Alternativ können über Öffnungen und Befestigungsoptionen (wie Einrasten, Schrauben, Spannen, Kleben) entsprechende Solarzellen und Versiegelungsschichten auch einfach per Plug & Play an das Plattenelement aufgetragen werden.
Unter Platte ist hier ein Bauelement zu verstehen, welches flächig ausgebildet ist und beispielsweise eine Länge und Breite aufweist, welche dessen Dicke um ein Vielfaches, insbesondere mindestens um das lOfache übersteigen. Unter Balken ist hier ein Bauelement zu verstehen, welches stabförmig ausgebildet ist und beispielsweise eine Breite und Höhe aufweist, welche von dessen Länge um ein Vielfaches, insbesondere mindestens um das 5fache übersteigen wird.
Durch die erfindungsgemässe Kompositbauweise kann je nach Einsatzzweck und Qualitätsanforderung beispielsweise ein beliebig dickes Furnier bzw. eine Holzschicht aus Echtholz gewählt werden, welche z. B. auch dafür geeignet sein kann, kleinere Schäden mittel Schleifen und Polieren zu beseitigen. Alternativ können auch andere Schicht- oder Dekorstoffe als Deckschicht genutzt werden.
Durch eine erfindungsgemässe klebelose-Verbindung der Deck-Holzschicht mit einem inneren Kunststoffkern (Tank) besteht die Möglichkeit, langlebigere und robuster Möbel zu fertigen, mit vergleichsweise geringerem Materialaufwand, welche sich insbesondere als Outdoor-Möbel eigenen. Alternativ können die Deckschichten auch mit Klebeverbindungen am Tank angebracht sein.
Ein wesentlicher Bestandteil des erfindungsgemässen Plattenelements ist hierbei der sogenannte Tank, welcher ein umschlossenes Volumen bildet. Mittels erfindungsgemäss integrierten Tanks kann zusammen mit der oben beschriebenen Deckschicht eine haptisch nicht von einer Massivholz-Platte zu unterscheidendes Plattenelement gefertigt werden, bei geringerem Materialaufwand und weniger Risiko des Aufquellens bei Feuchtigkeitseinflüssen bzw. einer Verformung.
Der Tank bildet hier einen äusseren Rahmen um einen inneren Kern der Platte. Dieser Rahmen des Tanks dient als Schutzdämpfer und Versiegelung vor äusseren Einflüssen wie Wasser, Luftfeuchtigkeit oder auch Stossbelastungen, sowohl als auch um dort Komponenten und/oder Füllstoffe im inneren des Tanks zu integrieren. Diese Füllstoffe können dabei vorzugsweise als innere Stützstruktur dienen, wie zum Beispiel Well-Pappe oder Papier-Elemente in unterschiedlichen Formen (Well-, Waben-Muster, etc.). Weiters können auch Stoffe zur Beschwerung, zum Einbruchschutz oder zur Beduftung des Plattenelements im Tank integriert sein.
Um zum Beispiel eine Tür zusätzlich zur Stabilität aus der Stützstruktur durch den Tank und der eingebrachten Struktur aus Pappe bzw. (Gips-)Karton bzw. Brandschutzmatte mit einem Einbruchschutz zu versehen, kann zusätzlich ein Metallgitter oder dergleichen in den Tank eingebracht werden. Die Metallstäbe können hier einfach in dafür in der Hülle des Tanks ausgebildete, vorgesehene Einbuchtungen eingelegt werden und beispielsweise sehr kosteneffizient z. B. durch einfache Querstreben verbunden werden. Hier können neben üblichen Verbindungsmethoden wie Schweissen auch Schraubverbindungen, welche die Hüllen des Tanks mit einander verbinden, durch vorgebohrte Löcher in den Metallstäben verwendet werden. Zusätzlich kann hier ein rieselfähiger Feststoff wie Sand eingebracht werden um mögliche Unebenheiten des Gitters auszugleichen bzw. als zusätzliche Beschwerung des Plattenelements, um einen Schlag bzw. eine Krafteinwirkung sauber auf die Stützstruktur zu übertragen. Das in den Tank eingebrachte Sediment kann hierbei auch als Brandhemmer dienen.
Zusätzlich kann der Tank zumindest partiell eine eigene Stützstruktur aufweisen, um den inneren Kern zusätzlich zu schützen und/oder um Halt für Befestigungsmöglichkeiten wie Schraubverbindungen (wie Löcher, Gewinde, Muttern) zu bieten.
Vorzugsweise wird der Tank aus einem Kunststoffmaterial gefertigt, welches sich gut recyceln lässt (z. B. PET, PLA, ...) oder aus nachgewachsenen Materialien (Bio-Kunststoffe) besteht. Der Tank selbst kann vorzugsweise komplett versiegelt sein, bzw. Öffnungen aufweisen, welche verschliessbar sind. In einer Ausführungsform kann der Tank auch mittels aufsetzbarer Hüllen, welche ineinander zusammengefügt werden, ausgebildet sein (z. B. aus zwei oder mehr Halbschalen). Der Tank kann sich optional auch mittels Einraster, Rastnasen, Clips, etc. sicher zusammenfügen lassen. Der Tankrahmen selbst dient dabei zumindest partiell auch als nicht spröde Schicht, welche Verbindungselemente wie Schrauben, Nieten, Nuten, Dübel aufnehmen oder ausweisen kann und somit eine stabile Struktur bereitstellt, mittels welcher einzelne Plattenelemente verbunden werden können. Hier können auch Einkerbungen in der Tankhülle dafür genutzt werden.
Die innere Stützstruktur, welche z. B. aus Materialien wie Pappe, Bagasse, Bambus, Metall oder anderen Material bestehen kann, dient hier vor allem dazu, die Traglast des Plattenelements zu erhöhen und es im Gesamten zu stabilisieren.
Vorzugsweise können im Tank bzw. im Rahmen des Tanks z. B. Stromschienen, bzw. Stromleitungen und Verbindungsbrücken als auch Elektronik-Komponenten wie Sensoren oder Akkus direkt integriert werden bzw. kann der Rahmen entsprechende Einbuchtungen aufweisen, welche Anschlüsse an die Stromschiene des Tanks aufweisen, sodass entsprechende Elektronik- Komponenten mittels Plug & Play einfach angeschlossen werden können. So können z. B. auch direkt Photovoltaik bzw. Solarzellen direkt auf die Plattenoberfläche hinzugefügt werden, z. B. als eine spezielle Ausführung der Deckschicht. Mittels Verbindungselementen wie Übergangsbrücken können einzelne Plattenelemente und deren Stromschienen bzw. Stromleitungen miteinander verbunden werden. Der Tank selbst kann auch optional zusätzlich verschliess- oder versiegelbare Öffnungen aufweisen, um Beschwerungsmittel wie Sand oder Lehm, Aerosole oder Wasser einzufüllen. Zusätzlich kann das Plattenelement auch luftdichte Leitungen ausbilden, in denen auch Gas und Wasser transportiert werden kann.
Eine Stromschiene kann hier als vorgefertigtes Stück eingebracht werden, oder auch direkt bei der Herstellung des Plattenelements angefertigt und hinzugefügt werden. Zum Beispiel kann ein Einbringen auch mittels 3D-Druck oder Giessen erfolgen, wobei Sand als auch Hitzeisolierung dienen kann, welche die Kunststoffhülle des Tanks während dieses Prozesses vor Hitze schützt.
Die Aussenseite des Tanks wird vorzugsweise mit einer Deckschicht versehen, welche vorzugsweise aus einem Furnier besteht, um das Plattenelement zusätzlich zu schützen und dem Plattenelement eine ästhetische Holzoptik zu verleihen. Alternativ können hier aber auch andere Materialien wie Lack oder Folien, Schichtstoffe (Resopal), als auch Metall angebracht werden, um zumindest eine äussere Fläche des Plattenelements zumindest partiell flächig zu bedecken.
Beim Herstellen dieser Plattenelemente können bei der Produktion entsprechende Öffnungen von der äusseren Deckschicht zum Tank und dessen Stromleitung bzw. Stromschiene vorgesehen werden. In diese Öffnungen können von aussen zusätzliche Elektronikkomponenten als auch Plattenelemente per Plug and Play direkt vom Endkunden (oder auch in der Produktion) installiert werden, wie zum Beispiel LED-Streifen oder Photovoltaikzellen. Zur Absicherung der Öffnungen können hier entsprechend Schutzkappen z. B. aus Kunststoff verwendet werden, welche ein ungewolltes Eindringen verhindern können. Diese können eine Kindersicherung aufweisen, oder auf Wunsch auch dauerhaft verbunden werden (z. B. mittels kleben oder einrasten).
In einer Ausführungsform betrifft die Erfindung dabei auch ein Produktionsverfahren eines Plattenelements mit
• einem Bereitstellen bzw. Fertigen eines Kunststoff -Tanks aus mehreren Teilen bzw. Halbschalen, vorzugsweise mittels Spritzguss, Formpressen, Tiefziehen oder 3D-Druck,
• einem Bereitstellen bzw. Herstellen und Einbringen, insbesondere Einlegen, elektronische Komponenten, welche für den Anschluss von Solarzellen ausgebildet sind, wie Stromleitung und Verbindungsbrücken,
• einem Anbringen zumindest einer photovoltaischen Schicht, beispielsweise aus amorphem Silizium (ASI), an eine Aussenfläche des Tanks. Das Anbringen kann entweder mit einem direkten Aufbringen der Schicht auf das Material des Tanks oder mit einem Anbringen einer vorgefertigten Photovoltaikzelle an der Wand des Tanks erfolgen. Das Anbringen kann dabei auf einer Aussenseite der Aussenfläche des Tanks - also ausserhalb des Tanks als Deckschicht- erfolgen oder auf einer Innenseite der Aussenfläche des Tanks, wenn letzter aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff ausgebildet ist -also im Inneren des Tanks.
• einem Bereitstellen bzw. Herstellen und Einbringen, insbesondere Einlegen, einer inneren Stützstruktur, insbesondere aus einem anderen Material als der Tank, vorzugsweise aus Papier, (Gips-)Karton, rieselfähigen Feststoff wie Sand oder Gas oder Pappe, welche zur Stabilisierung des Plattenelements ausgebildet ist, wobei bei einem rieselfähigen Feststoff wie Sand oder Gas dieser auch erst bei der Endmontage eingefüllt werden kann, einem Zusammenfügen des Tanks mit der inneren Stützstruktur, vorzugsweise mit einer verklebungslosen Fügetechnik wie Verschnappen, Einklipsen, Einhaken.
Ein weiterer Verwendungszweck der erfindungsgemässen Plattenelemente ist allgemein der Bau von Häusern oder Überdachungen wie Carports, Bushaltestellen, Bahnüberdachungen, Schallschutzwände, oder als Platten-Module für Photovoltaik und/oder thermische Solaranlagen. Hier bietet sich durch die gute Integrierbarkeit von elektrischen Leitungen und einer Wasserzufuhr als auch Sensorik die Möglichkeit, Solarmodule auf eine günstige Art herzustellen und diese auch zu montieren, da z. B. auch Beschwerungsmittel wie Sand auch erst bei der Montage eingefüllt werden können und so einen leichteren Transport ermöglichen. Der Sand bietet hier zusätzlich eine Brandhemmung, alternativ ist hier auch Wasser möglich, um so ein integriertes Kühlsystem zur Vermeidung unvorteilhafter Betriebstemperaturen und/oder ein Löschsystem zur Brandgefahrverringerung zu ermöglichen und/oder eine Bepflanzung auf einem Dach zu ermöglichen oder bewässern, welche in den äusseren Einbuchtungen des Tanks integriert/gepflanzt werden könnte. Es können beispielsweise auch erfindungsgemässe Plattenelemente für Wände oder Fassaden oder dergleichen mit Kanälen zur Kühlwasserführung in den Tanks ausgestattet sein. Beispielsweise kann hier auch Grauwasser bzw. geklärtes Abwasser zur Kühlung genutzt werden, gerade bei Städten, welche zum Beispiel Schutzisolierwände - in einer Ausführungsform der Plattenelemente sogar mit Solar/PV - ausstatten wollen, oder allgemein damit auch Kühlen wollen. Dabei können die Plattenelemente bzw. deren Tanks und Kanäle vorzugsweise derart mit Verbindern untereinander ausgestattet sein, dass sich diese beim Zusammenstecken automatisch zu geschlossenen Kreisläufen verbinden.
In anderen Worten betrifft eine Ausführungsform der Erfindung ein Plattenelement zum Aufbau von Möbeln oder dergleichen, welches mit einem innen hohlen Hüllenelement aus einem Kunststoff ausgebildet ist (hier auch als Tank bezeichnet). In dessen innerem Hohlraum wird zumindest teilweise eine Stützstruktur eingebracht. Beispielsweise wird eine Wabenstruktur aus Karton - alternativ auch Papier, Pappe, Bagasse, Metall, Bambusstäbe, etc. - in einen Kunststoff- Tank eingelegt. Der Tank kann dabei zum Beispiel aus zwei oder mehr Teilen (z. B. Halbschalen) oder einem zusammenklapp- bzw. faltbaren Teil bestehen. Bei der Verbindung bzw. Schliessung des Tanks kann optional auch eine andere Verbindungsart verwendet werden, wie z. B. Nieten, Kleben, Schweissen oder Schrauben.
Neben der direkten Nutzung der Kunststoff-Oberfläche des Tanks als äussere Deckschicht, kann zumindest ein Teil der äussern Oberfläche des Tanks mit einer aufgebrachten Deckschicht ausgestattet sein. Beispielsweise kann mit einer Furnier- oder Holz-Deckschicht - alternativ auch Lack, Folie, Glas, Schichtstoff, Kunststoff-Schichtpressstoff (DKS, HPL, CPL), etc. - welche zumindest an den Aussenflächen des Tanks aufgebracht ist, ein ästhetisch ansprechendes Möbelstück aufgebaut werden. Diese Deckschicht kann dabei entweder mit dem Tank verklebt werden und/oder über entsprechend geometrisch ausgestaltete Halteeinrichtungen am Tank angebracht werden (z. B. form- und/oder kraftschlüssig eingehakt, eingeschnappt, eingespannt, eingeklemmt, etc. werden). Dabei kann auch ein Folieren zumindest einer Aussenfläche des Tanks und ein Aufbringen einer Holz- bzw. Furnierschicht auf diese Folie erfolgen.
Optional sind im Tank dabei auch Befestigungseinrichtungen ausgeformt, mittels welcher Verbindungen des Plattenelements zu anderen Plattenelementen oder anderen Montageteilen (wie Beschläge, Scharniere, Füsse, Auszüge, Griffe, etc.) herstellbar sind. Beispielsweise Löcher oder Gewinde für Schrauben, Dübellöcher, Aufnahmen für Winkel oder anders ausgeformte Verbindungsteile, etc. speziell diese aus dem allgemeinen Möbelbau bekannt sind.
Neben der Stützstruktur können im Inneren des Tanks auch spezielle Hohlräume ausgebildet sein, beispielsweise in Form von Kanälen, Kavitäten, Leitungen, etc., welche speziell zur Aufnahme eines Mediums oder von elektrischen Komponenten ausgebildet sind. Beispielsweise kann damit ein solcher Hohlraum mit einem Fluid gefüllt werden, etwa zur Beschwerung oder zur Beduftung mit einem Duftstoff, zur Befeuchtung, etc. oder mit einem rieselfähigen Medium wie Sand, etwa zur Beschwerung, Dämpfung, etc. Es können auch elektrische Leiter, Elektrooder Elektronik-Komponenten, Sensoren, Aktoren, Lichtquellen, etc. in diesen Hohlräumen aufgenommen werden. Diese Hohlräume im Tank sind dabei vorzugsweise speziell zur Aufnahme solcher Medien oder Komponenten ausgebildet, insbesondere können dabei auch Verbindungen zwischen den Hohlräumen mehrerer unterschiedlicher Plattenelementen vorgesehen sein.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben sind.
Die Bezugszeichenliste ist wie auch der technische Inhalt der Patentansprüche und Figuren Bestandteil der Offenbarung. Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indizes geben funktionsgleiche oder ähnliche Bauteile an. Aufzählungen wie erste, zweite weitere dienen lediglich zur Unterscheidung von Bauteilen, geben den Bauteilen jedoch kein besonderes Gewicht/keine besondere Bedeutung in der Gesamtkonstruktion.
Es zeigen dabei:
Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines Produkts, speziell eines Möbels, das mit zumindest einem erfindungsgemässen Plattenelement ausgebildet ist;
Fig. 2 zeigt einen Tank eines erfindungsgemässen Plattenelements
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Tanks eines erfindungsgemässen Plattenelements; Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Tanks eines erfindungsgemässen Plattenelements;
Fig. 5 zeigt das Plattenelement im Querschnitt mit einem Tank mit einer inneren Stützstruktur in unterschiedlichen Formen und einem Holzfurnier als Deckschicht;
Fig. 6 zeigt das Plattenelement mit einer Stromleitung bzw. Stromschiene, LED und Well- Pappe;
Fig. 7 zeigt das Plattenelement ähnlich Fig. 6 mit einem zusätzlichen Hohlraum für ein Füllmittel;
Fig. 8 zeigt das Plattenelement ähnlich Fig. 7 mit einer zusätzlich in den Hohlraum des Tanks eingelegten Armierung;
Fig. 9 zeigt ein Plattenelement, in einer ersten als Photovoltaik/Solarzellen-Panel ausgebildeten Ausführungsform;
Fig. 10 zeigt ein Plattenelement, in einer ersten als Photovoltaik/Solarzellen-Panel ausgebildeten Ausführungsform;
Fig. 11 zeigt ein Plattenelement, in einer ersten als Photovoltaik/Solarzellen-Panel ausgebildeten Ausführungsform;
Fig. 12 zeigt ein Plattenelement mit einer Stromleitung bzw. Stromschiene;
Fig. 13 zeigt eine Explosionszeichnung einer Ausführungsform eines Plattenelements, speziell ein Beispiel wie der Tank mit Schnappmechanismen verbunden und verschlossen werden kann;
Fig. 14 zeigt eine Ausführungsform eines Plattenelements und dessen Verbindungsmöglichkeiten;
Fig. 15 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Plattenelements;
Fig. 16a und 16b zeigen ein Beispiel eines Produkts in Form eines Tisches aus erfindungsgemässen Platten- bzw. Balkenelementen in Übersicht und Detaildarstellung;
Fig. 17 zeigt ein Beispiel eines Plattenelements, welches als Türe ausgebildet ist;
Fig. 18 zeigt ein Beispiel eines Produkts aus Plattenelementen in Form einer Überdachung bzw. eines Carports.
Im Detail zeigt Fig. 1 ein Beispiel eines Produkts in Form eines Möbels 60 aus erfindungsgemässen Plattenelementen 61 und Balkenelementen 61. Hierbei können etwa die Möbelplatten wie Seitenwände, Deckplatte, Schubladenfronten, Bodenplatten, Rückwände, Schubkästen, Beine, Eckbalken, Steher, etc. als erfindungsgemässe Plattenelemente 61 ausgebildet sein. Das Möbel 60 ist hier im Plattenelement 61 auch mit funktionalen Elementen 53, hier z.B. einer Leuchtanzeige bzw. Beleuchtung ausgestattet.
Allgemein zu allen in den Figuren jeweils gezeigten, beispielhaften Ausführungsformen lässt sich jeweils in beliebigen Permutationen sagen: Bevorzugterweise wird der Tank, welcher die Grundstruktur bzw. Volumen des Plattenelements bildet, aus einem Kunststoff mate rial hergestellt, so kann eine Beständigkeit gegenüber Wasser bzw. Feuchtigkeit erzielt werden.
Durch die Herstellung mittels Formpressen lassen sich hier nahezu beliebige Formen und Grössen von Plattenelement kostengünstig fertigen.
Mit einem abgetrennten, vollständig umschlossenen und insbesondere hermetisch abgeschlossenen Tank kann z.B. auch die innere Stützstruktur vor eindringender Feuchtigkeit oder vor Insekten, etc. geschützt werden. Zusätzlich oder alternativ kann ein Austritt von in Hohlräumen des Tanks befindlichen Mitteln wie Fluiden, Gase oder rieselfähigen Feststoffen wie Sand verhindert werden.
Durch Einbringen einer inneren Stützstruktur, vorzugsweise aus einem anderen Material wie der Kunststoff des Tanks, können hier günstigere Material gewählt werden, insbesondere natürliche Material die schnell Nachwachsen, welche vorzugsweise eine hohe Stabilität aufweisen, aber z. B. gegenüber Wasser empfindlich sein können, wie Papier, (Gips)-Karton, Bagasse oder Pappe.
Durch das Produktionsverfahren des Tanks aus Hüllen bzw. Halbschalen, welche Hohlräume bzw. Einkerbung aufweisen können, und bei welchem vorzugsweise Klips- oder Schnapp-Verbinder genutzt werden, welche aus Kunststoff sehr einfach geformt werden können, lassen sich diese zusätzlichen Stützstrukturen - als auch andere Komponenten - während der Produktion sehr einfach per Einlegen hinzufügen, was eine hohe Automatisierbarkeit ermöglicht, ohne dabei teure zusätzliche Verbindungsarten wie Schraubverbindungen oder zusätzliche Klebstoffe zu benötigen.
Vorzugsweise verfügt der Tank über eine eigene stabile Stützstruktur, um Verbindungselemente wie z. B. Schrauben, Nuten, Schnappverbinder, etc. und/oder Einbaukomponenten wie z. B. Elektronik, Fluidkanäle, Leitungsschächte, etc. stabil befestigen zu können. Dadurch können Tank-Hüllen geformt werden, welche im Allgemeinen sehr dünn sind, aber gleichzeitig an relevanten und wichtigen Stellen für den jeweiligen Anwendungszweck gezielt verstärkt werden können. An diesen wichtigen Stellen können zum Beispiel schon Gewinde oder zumindest Löcher, beispielsweise für Dübel, Muttern oder selbstschneidende Schrauben, geformt werden, in denen Schrauben oder Mutter für die Montage der jeweilige Platte mit einer anderen Platte oder einem anderen Bauelement genutzt werden können.
Bevorzugterweise werden zusätzliche Beschwerungs- oder Duftmittel wie Sand, Gase oder Flüssigkeit in den Tank hinzugefügt, insbesondere in Hohlräume die von Tank ausgebildet werden. So kann eine relativ leichte, zusätzliche hinzugefügte Stützstruktur ausgeglichen werden, sodass sich hier Produkte fertigen lassen, die auch gegenüber äussere Energieeinwirkung eine bessere Resistenz aufweisen und haptisch ein hochwertigeres Gefühl entsteht, beispielsweise im Falle eines Möbels, etc.
Zusätzlich entstehen hier Vorteile im Brandverhalten des Plattenelements z.B. ist Sand nicht entzündlich und kann beispielsweise zum Teil die innere Stützstruktur, welche Feuer anfälliger sein kann, abschirmen oder sogar ein Feuer löschen, indem zum Beispiel eine Flamme, die sich in das Innere des Tanks durchgebrannt hat, erstickt wird, indem der Sand durch die im Tank entstandene Öffnung auf die Flamme bzw. das brennbare Material rieselt. Dadurch, dass die Einfüllung des Beschwerungs- oder Duftmittels auch erst bei der Montage erfolgen kann, können hier auch zusätzliche Kostenvorteile bei der Montage und Transport entstehen, da Schwerlastgeräte wie Kräne eingespart werden können und die transportierte Masse wesentlich geringer ist. Das Beschwerungs- oder Duftmittel muss dabei auch nicht mit dem Plattenelement gelieferter werden, sondern kann z. B. lokal vom Endkonsumenten erworben und bei oder nach dem Zusammenbau eingefüllt werden.
Bevorzugterweise verfügt der Tank über zumindest einen Hohlraum bzw. Kanal oder Einbuchtung, welcher ausgebildet ist, elektrische Leitungen, Strom-Schienen und/oder elektronische Komponenten wie Sensoren, Akkus oder Solarzellen aufzunehmen bzw. diese beinhaltet und/oder welche zumindest teilweise im Kunststoff des Tanks eingearbeitet sind. Insbesondere derart, dass über Versorgungsverbindungen bzw. Öffnungen eine Stromverbindung zu anderen Platten oder elektronischen Komponenten hergestellt werden kann. Damit kann ohne zusätzliche Bauteile und/oder Montageschritte aus den Platten ein funktionales/smartes Gerät erstellt werden.
Vorteil dabei ist, dass der Kunststoff sehr gut isoliert und vor Korrosion schützt, insbesondere wenn der Tank hermetisch versiegelt ist. Dabei kann die Integration durch ein einlegen bzw. aufbringen von elektronischen Komponenten ohne zusätzliche Materialien wie Klebstoff oder Schrauben erfolgen kann. Als zusätzliche Isolation und Befestigung kann hierbei ein rieselfähiger Feststoff wie Sand eingesetzt werden, welcher beim Zusammenfügen der Tankhüllen eine stabile Gesamtkonstruktion ergibt. Ausserdem ist es so möglich, Stromleitungen direkt in der Hülle zu fertigen, z. B. über 3D-Druck oder ein giessen. Der Sand kann hierbei z. B. als Hitzeschutz/Brandschutz für den Kunststoff dienen.
Vorzugsweise wird auf der Aussenfläche des Tanks eine Deckschicht angebracht, insbesondere eine Furnier-, Massivholz oder Dekorschicht, insbesondere einer Folie, Lackschicht, Kunststoff- Schichtpressstoffschicht (DKS, HPL, CPL), etc.). Dadurch kann der Tank zusätzlich vor äusseren Einflüssen wie Stossbelastungen geschützt werden, und/oder die Haptik und Optik des Plattenelements deutlich aufgewertet werden. Die Befestigungen der Deckschicht kann hierbei mit bewährten Verbindungsoptionen wie kleben erfolgen. Als Kleblosverbindung kann die Deckschicht alternativ auch einfach nur in vorgesehe Öffnungen des Tanks eingesteckt, bzw. eingeklemmt werden, sodass deren Verbindung gegenüber Umwelteinflüssen wie Luftfeuchtigkeit noch robuster ist.
Eine weitere Ausprägung der Deckschicht können dabei auch elektronische Komponenten wie Solarzellen oder Lichter aufweisen, welche zusätzlich mit einem Glas oder einem anderen lichtdurchlässigen Material versiegelt werden können. Durch Öffnungen bzw. Einbuchtungen oder Einkerbungen im Tank lassen sich diese elektronischen Komponenten sehr einfach an einen Stromkreislauf des Plattenelements anschliessen, und so auch mit anderen Plattenelementen einen geschlossen Stromkreislauf bilden. Derartige Öffnungen bzw. Einbuchtungen oder Einkerbungen im Tank können dabei auch einen sicheren Halt und Schutz für die elektronische Komponenten bilden.
Die erfindungsgemässen Plattenelemente eigenen insbesondere zum Aufbau von Möbel. Erfindungsgemässe Plattenelemente können aber auch speziell zum Aufbau eines Haus, Carport oder andere Überdachung, Garage, Türe, Fenster oder Solarmodul bzw. Teilen davon ausgebildet und bereitgestellt werden. Dabei vereint das erfindungsgemässe Plattenelement verschiedenen Materialeigenschaften, und kann gleichzeitig dabei aus günstigen Grundstoffen hergestellt werden. Beispielsweise kann dabei flexibel jeweils das Gewicht für den jeweiligen Anwendungszweck angepasst werden, speziell auch erst bei der Montage des aus den Plattenelementen hergestellten Produkts. Beispielsweise kann für einen stabileren Stand eine Bodenplatte mit Sand gefüllt werden, wohingegen eine Deckplatte leer oder mit einer Leichtbau- Stützstruktur (Waben, etc.) gefüllt sein kann.
Durch das Produktionsverfahren des Plattenelements, insbesondere nach den vorherigen Merkmalen, mit
• einem Bereitstellen bzw. Fertigen eines Kunststoff-Tanks in Form von mehreren Teilen bzw. Halbschalen, vorzugsweise mittels Spritzguss, Formpressen, Tiefziehen oder 3D-Druck,
• einem Bereitstellen bzw. Herstellen und Einbringen, insbesondere Einlegen, einer inneren Stützstruktur aus einem anderen Material als der Tank, vorzugsweise aus Papier, (Gips-)Karton, oder Pappe, welche zur Stabilisierung des Plattelements ausgebildet ist, und
• einem Zusammenfügen des Tanks mit der inneren Stützstruktur, vorzugsweise mit einer verklebungslosen Fügetechnik wie Verschnappen, Einklipsen, Einhaken, welches vorzugsweise zumindest teilweise oder vollständig Vorort bei der Montage des Endprodukts erfolgen kann, ergeben sich hier in der Produktion viele Vorteile. Beispielsweise kann sowohl die Einzelteile als auch deren Herstellung und Transport kostengünstig erfolgen. Es können auch unterschiedliche, speziell auf die jeweilige Funktion des Plattenelements angepasste Materialien und Komponenten eingebracht werden. Durch die gute und flexible Formbarkeit der Kunststoffhüllen kann gleichzeitig ein sicherer Halt der Plattenelemente in sich, untereinander und/oder von eingebrachten Komponenten erzielt werden, speziell auch ohne zusätzliche Befestigung, da diese durch den Tank und die übrigen Schichten zusammengehalten werden, vorzugsweise mit einfachen, werkzeuglos bedienbaren Schnappverbindungen.
Das Produktionsverfahren kann weiters ein Aufbringen einer Deckschicht auf zumindest einen Teil einer Aussenfläche des Tanks umfassen. Vorzugsweise mit einer verklebungslosen Fügetechnik wie Verschnappen, Einklipsen, Einhaken und der Möglichkeit weitere Komponenten einfach einzulegen. In einer andern Ausführungsform kann die Deckschicht auch aufgeklebt sein, speziell aber nicht nur bei einer Folie als Deckschicht. Die zusätzliche Anbringung von Deckschichten bilden zusätzlich Möglichkeiten das Plattenelement aufzuwerten. Über diese äussere und innere Sandwich- bzw. Kompositabauweise können negativen Merkmale der einzelnen Schichten für sich ausgeglichen werden und im Gesamten ein verbessertes Plattenelement hergestellt werden. Beispielsweise kann erfindungsgemäss eine für sich nicht sonderlich feuchtigkeitsbeständige Karton-Wabenstruktur als Stützstruktur in den Tank aus Kunststoff eingelegt und eingeschlossen werden, welcher Tank für sich nur eine geringe Wandstärke und zu wenig Stabilität hatte - womit ein stabiles und feuchtigkeitsresistentes Plattenelement entsteht. Alternativ oder zusätzlich kann etwa zumindest in Teilvolumina des Tanks ein Mittel zur Beschwerung (oder einer sonstigen Funktion wie Beduftung) eingebracht werden - womit die Nachteile einer reinen Leichtbauplatte (zumindest lokal, wo benötigt) ausgeglichen werden. Der Tank des Plattenelements kann dabei auch lokal, wo benötigt, funktionale Strukturen für Verbindungen, Befestigungen und Leitungen ausbilden, gleichzeitig aber mit Stützstruktur und/oder Mittel zur Beschwerung(etc.) ausgebildet sein um tragende, Leichtbau oder bescherende Funktionen auszubilden.
Hierbei können vor oder bei dem Zusammenfügen Elektrik bzw. Elektronik in den Tank eingebracht werden, insbesondere eine Stromschiene, Elektronikplatine oder Solarzellen. Zusätzlich oder alternativ kann auch nach dem Zusammenfügen ein Füllen zumindest eines im Tank gebildeten Hohlraums mit einer Flüssigkeit, Gas oder mit einem rieselfähigen Feststoff, vorzugsweise Sand, erfolgt.
In einer Ausführungsform kann beispielsweise die Stromschiene bzw. Stromleitung oder Solarzelle als bereits fertige Komponente eingebracht werden. Die Fertigung kann dabei auch mittels 3D-Druck, aufsprühen oder giessen oder andere bekannte Herstellungsverfahren direkt im Tank bzw.- auf einer Tankhülle erfolgen. Dabei kann vorzugsweise eine Schutz- Isolierungsschicht den Kunststofftank vor dem erhitzen Material der Stromschiene schützten, wie z. B. vorher eingefüllter Sand. Das Produktionsverfahren kann vorzugsweise auch für Plattenelemente genutzt werden, bei denen die Tankhüllen aus Kunststoff sich per Einrastvorrichtungen bzw. Einrasthaken vorzugsweise Luft- und/der wasserdicht zu einem geschlossenen Volumen zusammenfügen lassen. Dabei kann der Tank mit einer Deckschicht aus Holz oder einem anderen Material wie Lack, Metall oder Folie versehen sein. Im inneren des Tanks kann dabei eine innere Stützstruktur aus Pappe, Bagasse, Metall oder Bambusstäbe eingelegt wird, welche zur Stabilisierung des Plattenelements dient, sowie optional ein zusätzlicher Hohlraum im Tank ausgebildet sein, in dem ein Beschwerungsmittel wie z. B. Sand eingebracht werden kann. Durch die integrierte Einrastvorrichtungen in den Hüllen lassen sich die einzelnen Schichten sehr einfach in der Produktion zusammenfügen, speziell ohne zusätzliche Verbindungsmaterial zu benötigen, welche die Produktion komplexer und damit auch teurer machen würden. Beispielsweise kann der Tank aus zumindest zwei konkaven Halbschalen oder Kavitäten zusammengesteckt werden, speziell mit einen Rast- oder Schnappmechanismus, welcher auch nichtreversible ausgebildet sein kann - sodass die das Plattenelement nach einmaliger Fertigung fix in seiner Form bleibt. Der Tank kann aber auch einstückig aber schliessbar ausgebildet sein, beispielsweise indem eine Kante/Fläche eine Scharnierfunktion ausbildet, an welcher der Tank (nach einlegen der Stützstruktur, etc.) geschlossen werden kann, speziell mit einer (insbesondere hermetisch) abschliessenden Einraststruktur an/bei den Schliesskanten/Schliessflächen.
Im speziellen kann das Produktionsverfahren des Plattenelements, insbesondere nach den vorherigen Beschreibungen, ein Bereitstellen bzw. Fertigen eines Kunststoff -Tanks aus mehreren Teilen bzw. Halbschalen, beispielsweise mittels Spritzguss, Formpressen, Tiefziehen oder 3D- Druck, umfassen.
Weiters erfolgt dann ein Bereitstellen bzw. Herstellen und ein Einbringen (z.B. Einlegen) erforderlicher elektronische Komponenten für den Anschluss von Solarzellen (wie Stromleitung und Verbindungsbrücken) in den Kunststoff-Tank. Es erfolgt auch ein Bereitstellen bzw. Herstellen und ein Einbringen, (z.B. Einlegen) einer inneren Stützstruktur aus einem anderen Material als der Tank ist, beispielsweise aus Papier, (Gips-)Karton, rieselfähigen Feststoff wie Sand oder Gas oder Pappe, welche insbesondere zur Stabilisierung des Plattenelements ausgebildet ist. Dabei kann ein rieselfähiger Feststoff wie Sand, oder ein Gas oder eine Flüssigkeit auch erst bei der Endmontage des Plattenelements bei Herstellung des Endprodukts aus dem Plattenelement eingefüllt werden. Es kann beim oder nach Zusammenfügen des Tanks mit der inneren Stützstruktur auch Solarzellen (Photovoltaik oder thermisch) auf einer Hülle des Tanks angebracht werden, vorzugsweise mit einer verklebungslosen Fügetechnik wie Verschnappen, Einklipsen, Einhaken. Dies kann sowohl auf der Aussenseite der Hülle, oder - sofern die Hülle aus einem gut lichtdurchlässigen Kunststoff bestehen - auch auf der Innenseite der Hülle erfolgen. Die Aussenhülle des Tanks kann hier durch Öffnungen bzw. Einkerbungen einen gute Befestigungsmöglichkeiten für die Integration bereitstellen, gleichzeitig die Solarzelle schützen oder für eine zusätzlichen Deckschutzschicht z.B. aus Glas eine einfache Befestigungsmöglichkeit bzw. einen Rahmen ausbilden. So lassen sich leichte, gleichzeitig aber auch robuste und vielseitige Module bilden, welche sich für verschiedene Anwendungsbereiche jeweils spezifisch anpassen lassen. Wie zum Beispiel für den Einsatz im Wasser, etwa, durch Ausgleich und Ballastmittel wie Wasser oder Sand, bzw. eine Doppelwandige Hüllen welche mit Gas oder einem Auftriebsmittel wie Styropor (z.B. rieselfähige Styroporkügelchen) gefüllt sind, um eine Unsinkbarkeit zu erreichen, welche im Inneren des Tanks aber gleichzeitig geschützt werden. Das Plattenelement kann auch als Dach mit integrierten Solarzellen und/oder als Schallschutzwand (Sandfüllung) und/oder als Hitzeschutz mit integrierten Solarzellen ausgebildet sein. Für den Einsatz auf einem Hausdach kann der Tank zusätzlich auch Einbuchtungen bzw. Streben aufweisen, die eine Montage direkt auf präparierte Dachziegel ermöglichen, insbesondere ohne zusätzliches Befestigungsgestell. In einer anderen Ausführungsform kann durch einen flexiblen Tankboden, welcher mit Sand befüllt werden kann, bei der Montage dieser direkt auf die Dachziegel aufgelegt werden, sodass eine Kraft- bzw. Gewichtsübertragung von z. B. Schnee direkt auf die Dachziegel erfolgen kann. Durch die gute Formbarkeit von Kunststoff und nahezu beliebiger inneren Stützstrukturmaterialien lassen sich beliebige Formen ausbilden, die eine optimale Sonnenausbeute und gleichzeitig eine gute Selbstreinigung durch Regen oder Wind bieten können.
Im speziellen zeigen die Figuren jeweils:
Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemässes Plattenelement 61, respektive den Tank 50 davon. Dabei ist ein Tank-Deckel 58a und ein Tank Boden 58b gezeigt. Der Tank 50 besteht aus einem Kunststoff und ist hier aus zumindest zwei Teilen, welche beispielsweise als in- oder aufeinander steckbare Halbschalen ausgebildet sind. Diese sind hier über Einrastvorrichtungen 55c bzw. Schnapp- oder Klipsvorrichtungen miteinander verbunden bzw. verbindbar. In anderen Ausführungen kann der Tank auch aus mehr als zwei Teilen zusammenfügbar sein, bzw. kann der Tank auch als ein Stück ausgebildet sein, welches sich z. B. entlang einer Biegekante oder eines Scharniers schliessen lässt. Der Tank des Plattenelements umschliesst dabei ein inneres Volumen, in welches wie im Folgenden erläutert Elemente eingebracht werden.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform deines Tanks 50, bei welchem eine Aussenwand, bzw. Aussenfläche 58 als Tankhülle ausgebildet ist. Der Tank ist hier aber (zumindest teilweise) doppelwandig ausgeführt, womit ein Kanal oder Schacht ausgebildet ist, welcher vorzugsweise vom inneren Volumen getrennt ist. In diesen Kanal kann dann ein Füllstoff oder ein funktionales Element eingebracht werden. Dazu ist in diesem Beispiel zur Zugänglichmachung einer inneren Stromleitung, Stromschiene, etc. eine Öffnung 54 vorgesehen. Alternativ kann die Öffnung auch bereitgestellt werden, um einen festen (speziell rieselfähigen), flüssigen oder gasförmigen Füllstoff in das Plattenelement einzubringen. Weiters gezeigt sind Beispiele für am Tank 50 ausgebildete bzw. vorgesehene Verbindungselement/Fixierelement 55 wie z. B. wie zum Beispiel: Schraube, Mutter, Gewinde, Stift, Dübel, Rastnase, Rastnasenaufnahmen, Klinke, Stromadapter, mittels welchen ein Zusammenfügen des Plattenelements mit weiteren Plattenelementen 61 oder anderen Bauteilen des Produkts 60 ermöglicht wird. Beispielsweise ein, zylindrisches Loch, eine Ausbuchtung, ein Einlegeplatz für eine Mutter oder ein anderes Befestigungselement, also eine Stelle des Tanks, an welcher der Tank speziell verstärkt oder ausgeformt ist, um ein derartiges Verbindungselement aufzunehmen. Mit 51 ist eine Halte- oder Stützstruktur 51 gezeigt welche im Tank ausgebildet ist um den Tank zu stabilisieren und/oder eine Halterung für ein Einlegeteil in das Innere des Tanks bereitzustellen.
In Fig. 4 ist zu den in Fig. 3 beschriebenen Elementen weiters ein Loch bzw. ein Einbuchtungselement 55, welches vom Kunststofftank gebildet ist, um Elemente im Tank 50 zu fixieren. Beispielsweise ist mit 55a und 55b eine Halterung für Komponenten wie Elektronik, Stromschienen, Stützstruktur, Armierung oder ähnliches, welche bei Produktion/Zusammenbau des Plattenelements 61 eingebracht werden, bevor der Tank geschlossen wird.
Fig. 5 zeigt eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemässen Plattenelements 61, welches mit einem Tank 50 aufgebaut ist. Bei der Produktion bzw. beim vorort-Zusammenbau des Plattenelements 61 wird dabei in das Innere des Kunststofftanks 50, welcher beispielsweise aus zumindest zwei Halbschalen gebildet/zusammengesteckt wird, eine Stützstruktur 51 eingebracht, speziell in den offenen Tank eingelegt und dieser dann (nichtreversibel) geschlossen. Der Tank 50 an sich muss somit nicht ausgelegt sein, um Lasten zu tragen, sondern Belastungen auf das Plattenelement können von der Stützstruktur, z. B. Wellpappe 56b, aufgenommen werden. Damit kann der Tank z. B. nur eine dünne Kunststoff-Schale sein, beispielsweise mit ca. l-3mm Wandstärke. Optional bzw. zumindest teilweise kann die Aussenfläche des Tanks mit einer Deckschicht 59 versehen sein. In diesem Beispiel mit einem Furnier um eine gute Optik und Haptik für eine Möbelpatte bereitzustellen.
In der Ausführungsform in Fig. 6 sind zusätzlich zu den zuvor bereits beschriebenen Elementen auch eine Elektronik 53 im Plattenelement 50 integriert, in diesem Falle eine LED Beleuchtung 53a, welche Licht 70 aussendet. Beispielsweise eine integrierte Schrankbeleuchtung, etc. Um diese Lichtquelle 53a zu versorgen, sind im Tank Stromleitungen/ Stromschienen eingelegt bzw. ausgebildet. Der Tank ist hier auch entsprechend geometrisch mit Halterungen bzw. Fixierelement ausgebildet/ausgeformt, um die LED Beleuchtung 53a und die Stromschienen 54 aufzunehmen. In der Ausführungsform von Fig. 7 ist zusätzlich zu Fig. 6 auch ein Füllmittel 56 im Plattenelement 61 eingebracht. Speziell ist dabei der Tank 50 derart ausgebildet, dass dieser einen Hohlraum ausbildet, in welchen hier z. B. Sand 56a eingebracht werden kann, beispielsweise um das Plattenelement 61 zu beschweren. Analoges kann auch bei der Ausführungsform vom Fig. 5 ergänzt werden.
In der Ausführungsform von Fig. 8 ist zusätzliche eine Armierung 56c eingebracht, beispielsweise eine Metallplatte oder ein Metallgitter, etwa zur Stabilisierung, als Einbruchschutz, als Beschwerung, als Brandschutz, etc. Analoges kann auch bei der Ausführungsform vom Fig. 5, 6 und oder 7 ergänzt werden.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform eines Plattenelements 61, welches als Photovoltaik-Modul ausgebildet ist. Dabei ist im Tank 50 eine Photovoltaikzelle 62 eingebracht, wobei die Tankhülle zumindest in diesem Bereich aus lichtdurchlässigem Material wie z. B. PET, Acryl, ausgebildet ist. Zur Stromleitung sind dabei neben entsprechenden Fixierelementen 55 auch Anschlüsse bzw. Stromschienen 54 im Tank vorgesehen, speziell direkt in den Tank 50 eingelassen, welche nach aussen hin Verbindungen zum Anschluss des Plattenelements 61 ausbilden. Es können dabei auch weiter elektronische Komponenten wie Sensoren und/oder Elektronikschaltungen 53 etc. im Tank 50 vorhanden sein. Weiters sind in diesem Beispiel eine Stützstruktur 51, etwa aus Wellpappe 56b und ein Füllmittel 56 wie z. B. Sand 56a im inneren des Tanks 50, wobei beide auch optional sein können.
Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform weitgehende analog zu Fig. 9 mit einer anders ausgebildetem, mehrteiligen Stützstruktur 51 die eingelegt wurde. Auch bildet hier der Tank 50 in seinem Inneren einen abgeschlossenen Hohlraum bzw. Kanal für das Füllmittel 56 aus, sodass darin z. B. Wasser oder Gas zur Kühlung eingebracht werden oder fliessen kann, wobei für Letzteres der Kanal oder Hohlraum über entsprechende Verbindungen/Anschlüsse ausserhalb des Tanks 50 ausbildet.
In Fig. 11 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher der Tank 50 mit einer Deckschicht 59 aus Glas 63 vor der Solarzelle 62 ausgebildet ist.
Fig. 12 zeigt ein Plattenelement 61 mit Tank 50, Stützstruktur 51 und Füllmittel 56, Wobei der Tank eine Haltevorrichtung 55 für eine Stromschiene 54 ausbildet, welche durch Einbuchtungen 64, z.B. Als Elektro-Verbinder oder Stecker zugänglich ist.
Fig. 13 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Plattenelements 61, bei welchem der Tank 50 aus zwei Halbschalen 50a, 50b zusammengesteckt wird, vorzugsweise, dass dabei ein hermetisch abgeschlossenes Volumen im inneren des Tanks entsteht. Vor dem zusammensetzen des Tanks 50 werden in dieses Volumen noch Stützstrukturen 51 eingebracht. Optional können danach auch noch weitere Füllstoffe (durch entsprechend verschliessbare Öffnungen) in den Tank eingebracht werden. Der Tank kann dabei vor oder nach dem schliessen mit einer Deckschicht 59 versehen werden.
Fig. 14 zeigt eine Ausführungsform eines Plattenelements, in welchem eingelassene Öffnungen des Tanks dargestellt sind. Speziell ist dabei ein Leuchtmittel 53, 53a sowie eine verschlossenen Öffnung 55 gezeigt, welche eine Kontaktstelle zu einer Stromschiene bzw. inneren Stromleitung im Tank bereitstellt.
Fig. 15 eine Ausführungsform eines Plattenelements, in welchem die Stützstruktur 51 teilweise wabenartig ausgebildet ist.
Fig. 16a und 16b zeigen ein Beispiel eines Produkt 60 in Form eines Tisches, welcher aus Plattenelementen 61 und Balkenelementen 61 entsprechend der Erfindung ausgebildet ist. Darin sind speziell in der Detaildarstellung 16b die bereits beschriebenen strukturellen Merkmale der erfindungsgemässen Plattenelemente 61 nochmals im Detail und bei einer Verbindung von zwei Platten dargestellt.
Fig. 17 zeigt eine Türe als erfindungsgemässes Plattenelement 61, das mit einer Deckschicht 59 aus einer Fournier oder Dekorplatte aussen am Tank ausgebildet ist und bei welchem der Tank Verbindungselemente und Fixierelemente 55, beispielsweise für Scharniere oder Beschläge ausbildet, bzw. bei welchem Scharniere oder Beschläge bei der Produktion direkt in den Tank eingelegt werden. Die innere Stützstruktur und allfällige Armierungen im Tank 50 sind hier nicht sichtbar.
Fig. 18 zeigt eine Ausführungsform einer Überdachung bzw. eines Carports 60 mit erfindungsgemässen Plattenelementen 61. Darin haben unterschiedliche Plattenelemente unterschiedliche funktionale Komponenten integriert, wie z.B. Photovoltaik, Solarzelle, Stromschienen, Kanäle für Wasser oder Kabel, Elektronikschaltungen, im Tank ausgeformte Dachrinnen, jeweils angepasste funktionale oder optisch ansprechende Deckschichten, jeweils angepasste Füllmittel zur Beschwerung, Löschfunktion, etc.
Es ist dem Fachmann offensichtlich, dass im Rahmen der Erfindung allenfalls auch hier auch separat beschriebene Ausführungsformen bzw. deren Details in anderen Weisen kombinierbar sind, als diese hier explizit aufgeführt sind. Speziell können auch offensichtlich nicht zwingend technisch voneinander abhängige, einzelne Aspekte und Ausführungsformen unabhängig von der Reihenfolge derer Nennung für sich genommen - oder in Kombination miteinander - als eigene Erfindungen angesehen werden, in dieser Patentanmeldung oder in Teilanmeldungen davon. Bezugszeichenliste
50 Tank
51 stabile Stützstruktur
52 Waben-Muster
53 Elektronik
53a LED, Sensor, LED-Streifen
54 Stromleitung, Stromschiene
55 Verbindungselement/Fixierelement wie zum Beispiel: Schraube, Mutter, Gewinde, Stift, Dübel, Rastnase, Rastnasenaufnahmen, Klinke, Stromadapter, bzw. stabile strukturelle Tank-Ausformungen hierfür
55a Halterung für Komponente wie Elektronik, Stromschienen, Stützstruktur, Armierung,
55b Ausformung bzw. Einbuchtung im Tank zur Einlage von Komponenten, Stützstruktur, etc.
55c Einrastvorrichtung
56 Füllmittel, Duftmittel, Beschwerungsmittel wie Sand, Wellpappe, Papier, Bagasse, Seegras, Wasser
56a Sand
56b Wellpappe
56c Armierung (Metallgitter, Metallplatte, etc.)
57 Kappe, Verschlusskappe, Schutzkappe
58 Tankhülle
58a Tankhülle (Boden)
58b Tankhülle (Deckel)
58c Tank-Doppelwand, Kanal, Hohlraumabgrenzung
59 Deckschicht (Fourier, etc.)
60 Produkt, Möbel, Türe, Überdachung, Solarmodul, Gartenhütten, etc.
61 Plattenelement (oder Balkenelement)
62 Solarzelle, Photovoltaik
63 Glas
64 Stecker, Elektro-Verbinder, Stromschienenzugang
65 Scharnier-Ausnehmung, eingelegtes Scharnier
66 Öffnung, Beschlag
67 Öffnung, Fenster, Glaseinlage
68 Hohlraum im Tank für Wasserauslass, (Ab-)Wasserleitung, Regenrinne, etc.
70 Licht, Ton, Wärme, etc.

Claims

Patentansprüche Plattenelement oder Balkenelement, insbesondere ausgebildet zum (Selbst-) Aufbau eines Möbels, insbesondere Schrank, Sideboard, Türe, Überdachung (Carport), Solarmodul, Gartenhütten oder dergleichen, welches in einer Komposit- bzw. Sandwich-Bauweise ausgebildet ist, mit:
• einem Tank, welcher in zusammengebautem Zustand des Plattenelements ein Volumen, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig, umschliesst und aus einem Kunststoffmaterial besteht,
• eine in den Tank eingebrachte, insbesondere eingelegte, innere Stützstruktur, insbesondere aus einem anderen Material als der Tank, vorzugsweise aus - speziell wabenformartig ausgebildetem Papier, Gipskarton, Karton, Bagasse oder Pappe, welche Stützstruktur zur Stabilisierung des Plattenelements ausgebildet ist, und
• wobei der Tank aus zumindest zwei Teilen bzw. Halbschalen oder aus einem öffenbaren Teil gebildet wird und Verbindungselemente aufweist, mittels welchen nach einlegen der Stützstruktur der Tank, vorzugsweise hermetisch, geschlossen werden kann, vorzugsweise werkzeuglos zusammenfügbare Klips- oder Schnapp- Verbinder. Plattenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tank in seiner Wandung eine Stützstruktur für Verbindungselemente wie z.B. Schrauben, Nuten, Schnappverbinder, etc. und/oder Einbaukomponenten wie z. B. Elektronik, Fluidkanäle, Leitungsschächte, etc. ausbildet. Plattenelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Volumen des Tanks zumindest ein Hohlraum ausgebildet ist, welcher ausgebildet ist, Beschwerungs- und/oder Duftmittel aufzunehmen bzw. diese beinhaltet, insbesondere Sand, Schlacke, Pellets oder eine Flüssigkeit, insbesondere wobei mehrere Plattenelemente derart mit Versorgungsverbindungen, speziell mit fluidischen Brücken bzw. Leitungen oder Rohrkupplungen und/oder Öffnungen, ausgebildet sind, dass die Versorgungsverbindungen sich bei Zusammenfügen der Plattenelemente durch die fluidischen Brücken bzw. Leitungen oder Rohrkupplungen und/oder Öffnungen untereinander verbinden, sodass im Plattenelement ein Mittel wie Duftstoff, Gas, Wasser, Gestein bzw. Sand einfüll- bzw. entfernbar ist, vorzugsweise wobei hierbei im Inneren der Plattenelemente eines Möbelstücks ein geschlossener Kreislauf entsteht. Plattenelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tank im Volumen zumindest einen oder einen weiteren Hohlraum aufweist, welcher zur Aufnahme elektrische Leitungen, Strom-Schienen und/oder elektronische Komponenten wie Sensoren, allenfalls zur Energieversorgung ausgebildet ist bzw. diese beinhaltet, bzw. die elektrische Leitungen, Strom-Schienen und/oder elektronische Komponenten im Kunststoff des Tanks bzw. in dessen Wand eingearbeitet sind, insbesondere wobei mehrere Plattenelemente derart mit Versorgungsverbindungen, speziell mit elektrischen Brücken, ausgebildet sind, dass die Versorgungsverbindungen sich bei zusammenfügen der Plattenelemente untereinander verbinden, sodass im Plattenelement eine Stromverbindung herstellbar ist, vorzugsweise wobei hierbei ein geschlossener Kreislauf entsteht. Plattenelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer Aussenfläche des Tanks eine Deckschicht angebrachte ist, insbesondere eine Furnier-, Massivholz oder Dekorschicht, oder insbesondere einer Folie, Lackschicht, Kunststoff-Schichtpressstoffschicht (DKS, HPL, CPL), etc.), und die Deckschicht mit dem Tank mittels Verklebung oder verklebungslos zusammengefügt sind, insbesondere wobei bei der Kleblosverbindung ein innerer Kunststoff kern des Tanks Verbindungsstücke bzw. Öffnungen ausbildet, in denen die äussere Deckschicht und Elektronik-Komponenten wie Solarzellen oder Leuchtmittel als Element einsteckbar bzw. angebracht ist. Plattenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ausgebildet zur Verwendung als Solarmodul mit integriertem Lösch- und/oder Kühlsystem, mit zumindest einer photovoltaischen Zelle als Deckschicht und zumindest einem Feuer-Lösch oder Kühlmittel im Tank des Plattenelements, wobei der Tank derart ausgebildet ist, dass sich dieser bei Feuer oder Überhitzung der photovoltaischen Zelle oder deren elektrischen Verbindungen zersetzt bzw. birst, vorzugsweise wobei der Tank elektrische Leiter zum Anschluss der zumindest einen photovoltaischen Zelle ausbildet/aufweist, welche insbesondere derart ausgebildet und angeordnet sind, dass beim Zusammenfügen mehrerer Plattenelemente eine elektrische Verbindung zwischen deren photovoltaischen Zellen entsteht. Möbel, Haus, Carport oder andere Überdachung, Garage, Türe, Fenster, oder Solarmodul, ausgebildet mit zumindest einem Plattenelement der vorherigen Ansprüche. Produktionsverfahren eines Plattenelements, insbesondere nach den vorherigen Ansprüchen, mit
• Bereitstellen bzw. Fertigen eines Kunststoff-Tanks aus mehreren Teilen bzw. Halbschalen, vorzugsweise mittels Spritzguss, Tiefziehen oder 3D-Druck,
• Bereitstellen bzw. Herstellen und Einbringen, insbesondere Einlegen, einer inneren Stützstruktur, insbesondere aus einem anderen Material als der Tank, vorzugsweise aus Papier, Karton oder Pappe, welche zur Stabilisierung des Plattelements ausgebildet ist,
• Zusammenfügen des Tanks mit der inneren Stützstruktur, vorzugsweise mit einer verklebungslosen Fügetechnik wie Verschnappen, Einklipsen, Einhaken,
• Aufbringen einer Deckschicht auf zumindest einen Teil einer Aussenfläche des Tanks, vorzugsweise mit einer verklebungslosen Fügetechnik wie Verschnappen, Einklipsen, Einhaken. Produktionsverfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder bei dem Zusammenfügen ein Einbringen einer Elektrik bzw. Elektronik in den Tank erfolgt, insbesondere einer Stromschiene, und/oder wobei nach dem Zusammenfügen ein Füllen zumindest eines im Tank gebildeten Hohlraums mit einer Flüssigkeit oder mit einem rieselfähigen Feststoff, vorzugsweise Sand, erfolgt. Produktionsverfahren für ein (Möbel)-Plattenelement, welches per Komposit-Verfahren hergestellt wird, welche aus einem Tank besteht, welcher Tank aus zwei oder mehreren Hüllen mittels Formpressen, Tiefziehen, 3D-Druck oder Spritzgiessen von Kunststoff hergestellt wird, und welche Hüllen sich per Einrastvorrichtungen bzw. Einrasthaken vorzugsweise Luft- und/der wasserdicht zu einem geschlossenen Volumen zusammenfügen lassen, und welcher Tank mit einer Deckschicht aus Holz oder einem anderen Material wie Lack oder Folie versehen wird, und wobei im inneren des Tanks eine innere Stützstruktur aus Pappe, Bagasse, Metall oder Bambusstäbe eingelegt wird, welche zur Stabilisierung des Plattenelements dient, sowie optional eine zusätzlicher Hohlraum im Tank ausgebildet ist, in dem ein Beschwerungsmittel wie z. B. Sand eingebracht werden kann. Produktionsverfahren eines Plattenelements, insbesondere nach den vorherigen Ansprüchen, mit:
• Bereitstellen bzw. Fertigen eines Kunststoff-Tanks aus mehreren Teilen bzw. Halbschalen, vorzugsweise mittels Spritzguss, Formpressen, Tiefziehen oder 3D-Druck,
• Bereitstellen bzw. Herstellen und Einbringen, insbesondere Einlegen, elektronische Komponenten, welche für den Anschluss von Solarzellen ausgebildet sind, wie Stromleitung und Verbindungsbrücken, • Anbringen zumindest einer photovoltaischen Schicht, insbesondere aus amorphen
Siliziums (ASI), an einer Aussenfläche des Tanks, vorzugsweise mit einem direkten Aufbringen auf das Material des Tanks oder als vorgefertigte Photovoltaikzelle,
• Bereitstellen bzw. Herstellen und Einbringen, insbesondere Einlegen, einer inneren Stützstruktur, insbesondere aus einem anderen Material als der Tank, vorzugsweise aus Papier, (Gips-)Karton, rieselfähigen Feststoff wie Sand oder Gas oder Pappe, welche zur Stabilisierung des Plattenelements ausgebildet ist, wobei bei einem rieselfähigen Feststoff wie Sand oder Gas dieser auch erst bei der Endmontage eingefüllt werden kann,
• Zusammenfügen des Tanks mit der inneren Stützstruktur, vorzugsweise mit einer verklebungslosen Fügetechnik wie Verschnappen, Einklipsen, Einhaken.
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