Andreas Kufferath GmbH & Co. KG Andreas-Kufferath-Platz, 52353 Düren

Flächiger Verbund

Die Erfindung betrifft einen flächigen Verbund mit mindestens zwei Gruppen von langgestreckten Elementen, die in regelmäßiger Anordnung miteinander in Verbindung stehen. Solche Materialverbünde werden in der Technik vielfältig eingesetzt, beispielsweise als Wandverkleidungen im Innen- und Außenbereich, als Fassadendekoration, zum Schall- und Sichtschutz oder auch als Sicherheitstrenneinrichtung.

üblicherweise werden derartige Verbünde durch Verweben von metallischen Kett- und Schussfäden hergestellt. Die Verwendung von metallischen Kett- und insbesondere metallischen Schussfäden wird dabei zur Erzielung der erforderlichen Festigkeit und Stabilität für notwendig erachtet. Damit verbunden ist andererseits ein für den metallischen Werkstoff charakteristisches Erscheinungsbild, das nicht allen funktionellen und/oder ästhetischen Ansprüchen gerecht wird.

Aus der DE 84 01 135 U1 ist ein Wandelement bekannt, bei dem eine Anzahl von mit ihren längs verlaufenden Schmalseiten aneinanderliegend angeordneten Brettern durch auf ihrer Rückfläche befestigte und etwa senkrecht zu den Schmalseiten ausgerichtete flexible Streifen miteinander verbunden ist. In einer Ausführungsart sind die flexiblen Streifen auf dem Holz festgeklebt und wirken als Scharnier.

Aus der DE 849 302 C ist eine Metallleiste für die Innenarchitektur mit einem fest haftenden Holzbezug aus Sägemehl bekannt. Dergestalt kann bei der bekannten Lösung die mit dem Sägemehlbelag versehene Metallleiste später mit üblichem Tischlerleim mit einer Holzleiste verbunden werden, sodass auf diese Weise mittelbar die Metallleiste auf der Holzleiste haftet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen flächigen Verbund bereitzustellen, welcher die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll der erfindungsgemäße Verbund hohe funktionelle und ästhetische Anforderungen erfüllen, beispielsweise eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig ansprechendem Aussehen bereitstellen. Der Verbund soll vielfältig einsetzbar sein und gegebene Sicherheitsanforderungen erfüllen.

Diese Aufgabe ist durch den im Anspruch 1 bestimmten flächigen Verbund gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.

In einem Ausführungsbeispiel wird durch die nichtmetallische Oberfläche ein besonders angenehmer ästhetischer Eindruck erzeugt. Dadurch erschließen sich neue Anwendungsgebiete für den erfindungsgemäßen Verbund als architektonisches Stilmittel, durch den eine wohnlich warme Atmosphäre erzeugt werden kann, bei gleichzeitig gegebener Funktionalität des flächigen Verbundes. Je nach Ausgestaltung der nichtmetallischen Oberfläche ist der Verbund im Innen- und Außenbereich einsetzbar.

In einem Ausführungsbeispiel wird durch die nichtmetallische Oberfläche ein Blenden durch Lichtreflexionen vermieden. Außerdem wird durch die

nichtmetallische Oberfläche eine gegebenenfalls unerwünschte elektrische Leitfähigkeit vermieden. In einem Ausführungsbeispiel ist die nichtmetallische Oberfläche beispielsweise aufgrund einer optisch nicht oder jedenfalls nicht wesentlich in Erscheinung tretenden Oberflächenstruktur oder Oberflächentextur so ausgebildet, dass sich eine besonders gute Schallabsorption ergibt und damit besonders gute schalldämmende Eigenschaften des Verbundes. Ein typisches Anwendungsgebiet des flächigen Verbundes ist die Architektur, insbesondere als Raumteiler oder Verkleidungselement, wobei die biegesteifen Elemente der ersten Gruppe vorzugsweise als Schusselement eingesetzt werden.

Durch die nichtmetallische Oberfläche können auch eine Vielzahl von insbesondere besonders natürlich wirkenden Farben für die Elemente der ersten Gruppe realisiert werden, insbesondere auch mit matt erscheinenden und das Licht diffus reflektierenden Oberflächen.

In einer Ausführungsart sind mindestens zwei eine nichtmetallische Oberfläche aufweisende Elemente nebeneinander angeordnet, vorzugsweise weisen die Mehrzahl der Elemente oder alle Elemente der ersten Gruppe eine nichtmetallische Oberfläche auf. Weitere Elemente der ersten Gruppe können mindestens abschnittsweise eine metallische Oberfläche aufweisen. In einem Ausführungsbeispiel können an der metallischen Oberfläche Elemente der zweiten Gruppe befestigt werden. In einem Ausführungsbeispiel weisen insbesondere die randnahen oder randäußeren Elemente der ersten Gruppe eine metallische Oberfläche auf oder es sind jedenfalls zwischen zwei Elemente der ersten Gruppe, die eine metallische Oberfläche aufweisen, mindestens zwei eine nichtmetallische Oberfläche aufweisende Elemente der ersten Gruppe angeordnet.

In einem Ausführungsbeispiel sind mindestens ein Teil der Elemente der ersten Gruppe aus einem Holzfasern aufweisenden Werkstoff gebildet. Die Elemente können dabei lediglich an der Oberfläche Holzfasern aufweisen oder homogen sein und aus einem Holzfasern aufweisenden Werkstoff bestehen, beispielsweise auch aus einem Verbundwerkstoff mit einem Holzfaseranteil. Insbesondere zur Erzielung des gewünschten ästhetischen Erscheinens kann es ausreichend sein, wenn auf einem Trägermaterial ein Holzfurnier aufgebracht ist. Der Trägerkörper kann dabei auch als Hohlkörper ausgebildet sein, insbesondere um dadurch Gewicht zu sparen.

In einem Ausführungsbeispiel bestehen die Elemente der ersten Gruppe mindestens teilweise aus Holzstäben, wobei die Holzart und Holzfarbe an die Festigkeits-, Gewichts-, Akustik- und andere Anforderungen angepasst sein kann. Alternativ oder ergänzend zu Holzfasern aufweisenden Elementen der ersten Gruppe können diese auch aus faserverstärkten Kunststoffen, beispielsweise glasfaser- oder kohlefaserverstärkten Kunststoffen, Hohlrohren aus Kunststoffen oder Metall, oder aus biegesteifen Papiergarnkörpern gebildet sein.

In einem Ausführungsbeispiel weisen die Elemente der ersten Gruppe eine polygone Außenkontur auf, beispielsweise gleichseitig dreieckig, quadratisch, rechteckig, vieleckig usw. Die Querschnittskontur der Elemente der ersten Gruppe kann dabei kongruent, gleichförmig, aber vergrößert oder verkleinert, oder abwechselnd sein, je nach Anwendungsfall. So können beispielsweise alternativ oder ergänzend zu Elementen mit polygoner Außenkontur auch solche mit runder, ovaler usw. Außenkontur eingesetzt werden. Die Außenkontur eines Elements der

ersten Gruppe kann auch abschnittsweise polygon sein und weiter abschnittsweise runde oder ovale Bögen aufweisen. Die Außenkontur kann auch über die Länge der Elemente variieren, insbesondere im Kreuzungsbereich mit den Elementen der zweiten Gruppe und/oder am Rand abweichen von der Kontur der dazwischen liegenden Abschnitte.

Zur Erfüllung der gestellten Anforderungen an die Festigkeit, die optischen Eigenschaften und die akustischen Eigenschaften beträgt in einem Ausführungsbeispiel die Ausdehnung der Elemente der ersten Gruppe quer zu deren Längsrichtung zwischen 2 und 100 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 50 mm. Die lichte Weite zwischen zwei benachbarten Elementen der ersten Gruppe beträgt mindestens 10 % der Ausdehnung der Elemente in der entsprechenden Richtung. In einem Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand zwischen zwei benachbarten Elementen der ersten Gruppe zwischen 5 und 1.000 mm, wobei als Abstand das Rastermaß für die

Elemente der ersten Gruppe zu verstehen ist. Das entsprechende Rastermaß beträgt für die Elemente der zweiten Gruppe zwischen 3 und 500 mm.

In einem Ausführungsbeispiel beträgt die Ausdehnung der Elemente der zweiten Gruppe quer zu deren Längsrichtung zwischen 0,5 und 10 mm. Die lichte Weite zwischen zwei benachbarten Elementen der ersten und/oder zweiten Gruppe kann dabei derart variiert werden, dass sich ein vorgebbares optisches oder haptisches Erscheinungsbild des Verbundes ergibt. Hierzu können beispielsweise auch Elemente der ersten und/oder zweiten Gruppe eingesetzt werden, deren farbliche Erscheinung von Element zu Element unterschiedlich ist oder sich sogar im Verlauf der Längserstreckung eines Elementes verändert. Diese Farbgestaltung kann gegebenenfalls auch durch ein entsprechendes Färben, insbesondere Lackieren, der Elemente vor dem Herstellen des Verbundes erzeugt werden

oder der Verbund wird nach dessen Herstellung entsprechend farblich gestaltet.

Durch eine Variation der Abstände der Elemente der ersten und/oder zweiten Gruppe kann außerdem eine vorgegebene Frequenzabhängigkeit der Schalldämmung bzw. Schalldämpfung des Verbundes bereitgestellt werden. Hierzu können in Abhängigkeit des verwendeten Werkstoffes für die ersten und zweiten Elemente sowohl die geometrischen Abmessungen der Elemente als auch deren Abstand zueinander durch eine Simulation mit finiten Elementen vorausberechnet werden und anschließend die optimierten Parameter durch ein entsprechendes Verbinden und insbesondere Verweben der Elemente der ersten und zweiten Gruppe realisiert werden.

In einem Ausführungsbeispiel ist mindestens ein Teil der Elemente der zweiten Gruppe biegeschlaff. Darunter fallen auch Elemente, die im Wesentlichen nur Zugkräfte übertragen können, wie beispielsweise monofile oder multifile Fäden oder Seile. Da der Verbund als Gewebe realisiert ist, bilden die Elemente der zweiten Gruppe die Kette des Gewebes. Die Verwendung eines Monofilaments erfüllt besondere ästhetische Ansprüche bei gleichzeitig hoher Festigkeit. Die Verwendung eines Multifilamentes, beispielsweise eines Seiles, eines Fadens oder eines Zwirns ermöglicht hochflexible zweite Elemente. Es können beispielsweise Kunststoff- oder Metallmonofilamente, Kunststoff- oder Metallseile oder Naturfaserseile eingesetzt werden.

Es können ein oder mehrere Kettseile eingesetzt werden und es können für die Elemente der zweiten Gruppe auch unterschiedliche Werkstoffe eingesetzt werden. So können beispielsweise randnahe oder die

randseitigen Elemente der zweiten Gruppe aus einem metallischen Werkstoff bestehen, während im Inneren des Verbundes verlaufende Elemente der zweiten Gruppe aus einem nichtmetallischen Werkstoff bestehen können. Als metallischer Werkstoff für die Elemente der zweiten Gruppe kommt insbesondere Stahl, Messing oder Bronze in Betracht, vorzugsweise auch Edelstahl, und in besonderen Anwendungsfällen auch Leichtmetalle wie Aluminium oder Magnesium oder Legierungen hiervon, die in der Regel eine besonders korrosionsgeschützte Oberfläche aufweisen oder an der Atmosphäre bilden.

Die Erfindung betrifft insbesondere auch einen flächigen Verbund mit mindestens zwei Gruppen von Elementen, die jeweils in ihrer Längsrichtung eine größere Ausdehnung aufweisen als in einer Richtung quer zur Längsrichtung, wobei die Elemente einer ersten Gruppe biegesteif sind und mit ihrer Längsrichtung schräg und insbesondere quer zu der Längsrichtung der Elemente einer zweiten Gruppe angeordnet sind, und wobei mindestens ein Teil der Elemente der ersten Gruppe eine nichtmetallische Oberfläche aufweist.

In einer Ausführungsart sind die Elemente der ersten Gruppe derart geformt, dass die Elemente der zweiten Gruppe in einem Abschnitt nahe oder an den Elementen der ersten Gruppe einen Knick aufweisen, beispielsweise beim Verweben eine plastische Verformung erfahren. Hierzu können die Elemente der ersten Gruppe im Querschnitt rund sein oder in einem Bereich, in dem die Elemente der zweiten Gruppe an den Elementen der ersten Gruppe in Anlage sind, eine Kante aufweisen. Die Elemente der ersten Gruppe können beispielsweise aus einem Rundholz bestehen mit einem Durchmesser von 3 bis 15 mm, vorzugsweise 6 bis 10 mm, und die Elemente der zweiten Gruppe können aus einem Edelstahlseil bestehen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform des flächigen Verbundes,

Fig. 2A zeigt einen Querschnitt des flächigen Verbundes nach Fig. 1 längs der Linie H-Il, Fig. 2B zeigt einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform des flächigen Verbundes, Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführung des flächigen Verbundes.

Die Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform des flächigen Verbundes 10 mit in ihrer Längsrichtung 22 erstreckenden Elementen 12 einer ersten Gruppe und sich längs ihrer Längsrichtung 24 erstreckenden Elementen 14 einer zweiten Gruppe. Hierbei zeigen die Elemente 12, 14 in ihrer jeweiligen Längsrichtung 22, 24 eine größere Ausdehnung als in der hierzu jeweils quer liegenden Richtung 24, 22. Die Richtungen 22 und 24 verlaufen zueinander orthogonal in der durch den Verbund 10 gebildeten Fläche. Die Struktur und damit auch

Eigenschaften des Verbundes 10 werden durch Material und Abmessungen sowie durch die Anordnung der Elemente 12 der ersten Gruppe und der Elemente 14 der zweiten Gruppe wesentlich beeinflusst. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform verlaufen die Elemente 12 der ersten Gruppe

wie auch die Elemente 14 der zweiten Gruppe jeweils zueinander parallel und benachbarte Elemente 12, 14 der jeweiligen Gruppen sind zumindest teilweise zueinander beabstandet.

Die Elemente 12 der ersten Gruppe sind biegesteif ausgeführt und weisen zueinander eine lichte Weite 18 sowie eine Ausdehnung 16 in Richtung 24 auf, woraus sich bei einer regelmäßigen Anordnung der Elemente 12 bezogen auf die Richtung 24 ein Abstand 20 der Elemente 12 der ersten Gruppe ergibt. Die Elemente 12 der ersten Gruppe können bei der hier gegebenen Anordnung auch als Schusselemente bezeichnet werden. Der genannte Abstand 20 kann auch als ein Raster in der Richtung 24 betrachtet werden, das jedenfalls bei einer regelmäßigen Anordnung der Elemente 12 deren Anordnung längs der Richtung 24 vorgibt. In ähnlicher Weise ergibt sich für die in Richtung 24 verlaufenden Elemente 14 der zweiten Gruppe aus deren Ausdehnung 26 in ihrer Querrichtung sowie der lichten Weite 28 zwischen benachbarten Elementen 14 der zweiten Gruppe ein Raster bzw. Abstand 30 der die Anordnung der Elemente 14 der zweiten Gruppe längs der Richtung 22 bestimmt.

Wie jedoch Fig. 1 bereits zeigt, ist insbesondere bei Elementen 14 der zweiten Gruppe eine Variation der lichten Weite 28 zwischen zwei Elementen 14 dieser Gruppe, sowie des Abstandes 30, der auch hier wiederum als Raster betrachtet werden kann, zwischen zwei Elementen 14 dieser Gruppe ermöglicht. Insbesondere sind bei der gewählten Ausführungsform jeweils drei Elemente 14 der zweiten Gruppe dicht benachbart angeordnet, wobei Fig. 1 zwei solcher Anordnungen darstellt, woraus sich eine Variation der lichten Weite 28 sowie des Abstandes 30 der Elemente 14 der zweiten Gruppe ergibt. Für einen größeren Ausschnitt eines flächigen Verbundes als den in Fig. 1 dargestellten ergibt sich jedoch

durch die wiederholte Anordnung von eines dem in Fig.1 dargestellten Ausschnitts auch in der Richtung 22 eine regelmäßige Struktur des gesamten flächigen Verbundes 10.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten flächigen Verbund 10, bei dem die Elemente der ersten Gruppe 12 aus einem biegesteifen Material gebildet sind, wird für die Elemente 14 der zweiten Gruppe bevorzugt ein biegeschlaffes oder elastisch biegsames, flexibles Material eingesetzt. Verwendet man die in der Webtechnik gebräuchlichen Begriffe „Schuss" und „Kette", so bilden die Elemente 12 der ersten Gruppe den Schuss, wohingegen die Elemente 14 der zweiten Gruppe die Kette des dargestellten flächigen Verbundes 10 bilden. Selbstverständlich sind die vielfältigen Ausführungsformen, die aus der Webtechnik bezüglich der gegenseitigen Führung bzw. der Herstellung einer Bindung zwischen Schuss und Kette bekannt sind, auch bei der erfindungsgemäßen Lösung anwendbar. Insbesondere können anstelle der in Fig. 1 dargestellten Anordnungen von jeweils drei dicht nebeneinander liegenden Elementen 14 der zweiten Gruppe auch mehr oder weniger Elemente der zweiten Gruppe dicht nebeneinander angeordnet werden, beispielsweise um bei einer Erhöhung der Anzahl der genannten Elemente 14 eine höhere Zugfestigkeit der sich so ergebenden Gesamtkette zu bewirken. Des Weiteren muss der in Fig. 1 mit 30 bezeichnete Abstand zweier Kettfäden bzw. Elementen 14, d.h. gemäß der vorangehenden Erläuterung der Abstand zweier Anhäufungen von Kettfäden, nicht für den gesamten flächigen Verbund konstant sein. Hieraus ergeben sich vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten, insbesondere bei großflächigen Verbünden lassen sich hierdurch auch erwünschte optische Muster erzielen.

Auch das Legen der Kettfäden, d. h. der Elemente 14 der zweiten Gruppe, um aufeinander folgende Elemente 12 der ersten Gruppe ist nicht auf die in

Fig. 1 gewählte Darstellung beschränkt. Ein Element 14 der zweiten Gruppe kann mit Blick auf Fig. 1 ausgehend vom untersten Element 12 der ersten Gruppe zunächst oberhalb dieses Elements 12 und darauf folgend unterhalb des nächsten Elements 12 der ersten Gruppe, anschließend wiederum oberhalb des Elements 12 der ersten Gruppe usw. verlaufen. Hiervon abweichend sind natürlich auch Verläufe machbar, bei denen das Element 14 der zweiten Gruppe regelmäßig oder unregelmäßig ein, zwei oder mehr Elemente 12 der zweiten Gruppe unter- bzw. überfährt. Dies ist insbesondere ermöglicht, wenn nicht vereinzelte Elemente 14 sondern mehrere dicht nebeneinander liegende Elemente 14 der zweiten Gruppe den Gesamtkettfaden bilden.

Die Fig. 2A zeigt einen Querschnitt des flächigen Verbundes 10 nach Fig. 1 längs der Linie M-Il. Die Elemente 12 der ersten Gruppe sind hierbei als Vierkantstäbe 12 mit einer rechteckigen, insbesondere quadratischen

Querschnittsform 34 ausgeführt. Des Weiteren bilden die Elemente 14 der zweiten Gruppe zwischen den beabstandeten Elementen 12 der ersten Gruppe jeweils ungefähr mittig zwischen benachbarten Elementen 12 der ersten Gruppe Kreuzungspunkte 32. Hierdurch ist mit Blickrichtung auf die Fig. 2A eine vertikale Festlegung der Elemente 12 der ersten Gruppe gegeben. Bei dem dargestellten quadratischen Querschnitt 34 sind die einander zugewandten Flächen von Elementen 12 der ersten Gruppe parallel zueinander ausgerichtet und aus der aus Fig. 1 ersichtlichen lichten Weite 18 zwischen benachbarten Elementen 12 der ersten Gruppe ergibt sich hierdurch bei dem flächigen Verbund 10 eine Durchtrittsmöglichkeit für Schall, Licht, Wärme usw. Die Kreuzungspunkte 32 befinden sich ungefähr mittig innerhalb der lichten Weite 18 zwischen zwei benachbarten Elementen 12 der ersten Gruppe. In einer nicht dargestellten, weiteren Ausführungsform ist es jedoch auch möglich, die Elemente 12 der

ersten Gruppe mit der hier gegebenen quadratischen Querschnittsfläche 34 mit Sicht auf Fig. 2A um ihre Längsachse um 45° zu drehen, so dass eine Rautenform entsteht, um dergestalt eine geringere lichte Weite zwischen zwei benachbarten Elementen 12 der ersten Gruppe zu erreichen wodurch wiederum eine geringere Durchlässigkeit für Schall, Licht, Wärme usw. geschaffen werden kann.

Die Fig. 2B zeigt einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform des flächigen Verbundes 110. Hierbei weisen die Elemente 112 der ersten Gruppe eine verrundete, insbesondere kreisförmige Querschnittsfläche 134 auf und wiederum treten Kreuzungspunkte 132 der Elemente 1 14 der zweiten Gruppe ungefähr mittig zwischen zwei benachbarten Elementen 112 der ersten Gruppe im Bereich der lichten Weite 118 auf.

Sowohl in Fig. 2A als auch in Fig. 2B ergibt sich der lichte Abstand zwischen zwei Elementen der ersten Gruppe 12 bzw. 112 zu jeweils ca. 80 bis 150 % der Ausdehnung der Elemente 12 bzw. 1 12 der ersten Gruppe in der mit Blick auf Fig. 2A bzw. 2B gesehenen vertikalen Richtung.

Die Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführung des flächigen Verbundes 210, bei dem die Elemente 212 der ersten Gruppe eine ovale Querschnittsform 234 aufweisen. In ähnlicher Weise wie bereits im Zusammenhang mit der Fig. 2A und der dort erläuterten Alternative der Drehung der Vierkantstäbe um ihre Längsachse um ca. 45° ergibt sich bei der in Fig. 3 dargestellten Lösung im Vergleich zu der runden

Querschnittsform 134 der in Fig. 2B gegebenen Elemente 112 der ersten Gruppe eine Verringerung der lichten Weite zwischen zwei benachbarten Elementen 212 der ersten Gruppe. Der sich jeweils ober- und unterhalb eines Elements 212 der ersten Gruppe bis zum Auftreten der dortigen

Kreuzungspunkte 232 der Elemente 214 der zweiten Gruppe befindliche Freiraum zwischen dem betreffenden Element 212 und dem jeweiligen Kreuzungspunkt 232 lässt sich durch ein mit seiner Hauptachse in Vertikalrichtung angeordnetes Element 212 der ersten Gruppe mit ovaler oder elliptischer Querschnittsfläche 234 besser füllen, und somit ist eine geringere lichte Weite zwischen zwei benachbarten Elementen 212 der ersten Gruppe erreichbar.