家具部件和制造该家具部件的方法与流程

本发明涉及家具部件和用于制造该家具部件的方法。优选地，家具部件是家具腿。

背景技术：

长形的家具部件、比如家具退通常由足够坚固且能够支承家具的负载的实木制成。实木的使用允许实现快速且准确的制造、以及得到的家具部件的具有吸引力的外观和外表。

天然的木材表面通常被认为是优质家具的高度理想特性。然而，优质的实心硬木成本较高，并且实木家具的市场有限。

因此，希望能够提供用于替代目前可获得的传统实木部件的家具部件、比如家具腿。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于基于单板产品的家具部件比如家具腿的改进的制造过程。

根据第一方面，提供了一种如由独立权利要求所阐述的用于制造家具部件的方法。制造家具部件的方法允许用于独特且便宜类型的家具部件。

根据第二方面，提供了一种家具部件。家具部件通过如上所述的方法制造。家具部件具有经济且易于组装的益处，同时仍具有足够的强度。

以下描述集中在本发明的适用于家具部件比如家具腿的实施方式上。然而，应该领会的是，本发明不限于该应用，而是可以应用于其他种类的承重结构。

在所附的从属权利要求中公开了其他有利的实施方式。

附图说明

下面将对本发明的实施方式进行描述；参照所附的图，这些图示出了将本发明的概念付诸实践的非限制性示例。

图1a至图1c是构成单板片材的多个单板的示意性俯视图；

图2a至图2c是处于制造过程的不同步骤中的单板片材的视图；

图3是卷绕装置的一个实施方式的示意性侧视图；

图4是卷绕装置的一个实施方式的示意性侧视图；

图5是卷绕装置的一个实施方式的示意性侧视图；

图6是卷绕装置的一个实施方式的示意性侧视图；

图7a至图7e是家具部件的实施方式的示意性等轴侧视图；以及

图8是制造层板家具腿的方法的框图。

具体实施方式

以下描述集中在本发明的下述各实施方式上：所述各实施方式适用于家具部件、特别地适用于可以用作诸如椅子、桌子等的各种家具的腿的这样的家具部件。然而，将领会的是，本发明不限于该应用，而是也可以应用于其他种类的承重结构。

图1a至图1c是示出了优选地通过拼接而连结以形成单板片材的单板100a至100d的俯视图。然后，所得的单板片材被卷绕成筒形单板单元，如将在下面进一步描述的。

如图1a至图1c中所示的单独的单板件100a至100d呈平坦的矩形形状。然而，应该理解的是，单板也可以呈任何其他合适的形状。

如本文所使用的术语“单板”意指任何平板或木材薄层或加工木制品，其可以被处理成三维形状、例如通过对单板进行盘绕或卷绕而成形，而不会使单板受到损坏。合适的“单板”的示例是MDF(中密度纤维板)、碎料板(刨花板)、胶合板、麻纤维、麻制纤维板、麻制纤维和基于纤维素的制品比如纸板和卡纸板。

单板的厚度可以在0.1mm与6mm之间、但优选地在0.1mm与3mm之间、并且甚至更优选地在0.4mm与0.8mm之间。例如，单板片材的厚度为0.6mm。每个单独的单板片材的长度和宽度可以变化，并且可以例如是约50mm至1000mm。单板的长度和宽度并不意在受特别的限制。以上公开的尺寸仅是示例。单板的长度应当优选地对应于最终的家具部件的长度(或者其倍数)，并且单板的宽度应当对应于最终家具部件的周长和厚度。单板可以在连结在一起之前被切割成任何所需的形状。

在图1a中，示出了四个单板件100a至100d。如将在下面进一步论述的，各个单板件意在如由加号+所示的那样被连结在一起。在此，单板100a至100d具有相同的长度且具有相同的宽度。在一个实施方式中，优选地将单板放置成在多个单板被并排连结以形成长形板时，单板的纤维方向相对于相邻的单板不同。如图1a中的箭头所示，单板件100a、100c具有纵向纤维方向，并且单板件100b、100d具有横向纤维方向。

在图1a中，单板100a至100c包括第一单板材料，而单板片材100d包括第二单板材料，如由图1a至图1c中的虚线填充所示的。包括第二单板材料的单板件100d设置成使得单板件100d在被卷绕之后形成筒形单板单元的外表面。可选地，取决于单板的尺寸和所得到的家具部件的尺寸，第二单板材料还可以形成与外表面相邻的内层。

应当指出的是，尽管在图1a中仅存在一个包括第二单板材料的单板件100d，但也可以存在任何数目的单板件。例如，片材可以由三十个包括第一单板材料的单板件以及十个包括第二单板材料的单板件构成。包括第二单板材料的单板件的数目取决于最终的筒形单板单元的直径，这是由于构成筒形单板单元的外侧部的单板件优选地由第二单板材料形成。

第一单板材料可以是更廉价且不太吸引人的单板，而第二材料可以是更高端且更美观的单板。为了节省生产成本，这可能是有益的，其中，将形成筒形单板单元的内层的片材100a至100c包括第一单板材料并且形成外部可见层的单板片材100d包括第二单板材料。

在一个实施方式中，第一单板材料可以选自由下述各者组成的组：中密度纤维板、碎料板、胶合板、麻纤维、麻制纤维板、麻制纤维、以及基于纤维素的制品，基于纤维素的制品优选地为纸板和卡纸板。

第二材料可以是木单板，比如橡木单板、枫木单板、胡桃木单板、樱桃木单板、桃花心木单板、柚木单板、白蜡木单板、松木单板、桦木单板、玫瑰木单板等。

在图1b中，提供了两个单独的单板件100a、100b，两个单独的单板件100a、100b意在并排地连接以形成单板片材。在此，第一单板100a的长度比第二单板100b的长度大，但是具有相同的宽度。第一单板100a和第二单板100b设置成使得第一单板110a和第二单板110b具有不同的纤维方向，并且第一单板100a包括第一单板材料，而第二单板100b包括第二单板材料。

在图1c中，示出了单板的又一实施方式。在此，单板100a、100b具有相同的纤维方向。

优选地，形成所得到的家具部件的外层的单板件100d、100b应该具有与家具部件的纵向延伸部对准的纤维方向。

图2a至图2c中示出了由单板片材制造家具部件的方法的基本构思。图2a示出了第一步骤，在第一步骤中，多个单独的单板100a至100d被并排地连结以形成长形的单板片材110。因此，长形的单板片材110包括多个单独的单板件100a至100d，多个单独的单板件100a至100d设置成边缘对边缘连接在一起的关系，使得构成片材110的单板100a至100d之间将不存在间隔或间隙。单板100a至100d的连结表面由垂直于邻接表面的平面表面组成，并且经连结的单板形成长形的几何延续。

现有技术已知多种用于将多个单独的单板100a至100d连结成单板片材110中的方式。例如，一些木工连结技术采用拼接、紧固件、粘合剂、粘合剂和/或缝合技术。在一个实施方式中，单板100a至100d的端部可以通过将各个单板的相邻边缘钉装在一起而被连结。在另一实施方式中，单板100a至100d可以通过将粘性结合添加至各个单板件100a至100d的相邻边缘而被连结以形成片材110。

在又一实施方式中，使用对接来将两个单板件100a至100d连结在一起。对接是这样的技术：使用适当类型的胶将单板件的端部与另一单板件对接。可以使用钉式对接、销钉加强式对接、接合片加强式对接、螺纹式对接或拆卸式紧固件的方法来加强对接。

在另一实施方式中，两个单板件100a至100d是使用缝合物和胶而被连结在一起的。两个单板100a至100d可以使用线材或其他合适的装置--比如，线缆扎带或胶带和卡钉——而被缝合在一起。一旦单板被夹紧在一起，下一步骤就是使用环氧树脂和玻璃纤维带接头来将片材永久地焊接或熔接在一起。一旦单板被牢固地连结在一起从而形成片材110，就可以移除所使用的缝合物或其他夹紧结构。

在又一实施方式中，单板100a至100d通过缝纫而被连结在一起以形成单板片材110。这可以通过下述方式来完成：使用合适的缝纫机，由此单板100a至100d的邻接边缘通过合适的缝合物而被缝纫在一起。

在图2b中，单板片材110被卷绕到筒形轴130上。筒形轴130可以具有恒定的直径，或者筒形轴130可以是略微锥形的。锥形轴130——例如，锥形轴130设计成使得直径沿轴130的整个长度减小了1mm——便于将所得到的家具部件从轴130拆卸下来。卷绕过程继续进行，直到整个片材110被卷起以形成筒形单板单元120。在卷绕过程期间，单板片材110的侧向边缘保持在沿着轴130的恒定的位置处，使得每层均被卷绕在前一层的顶部上。这通常被称为并联缠绕。因此，如图2c中所示，家具部件的横截面呈螺旋形的形式。

在此，片材110的卷绕过程从包括第一单板材料的单板件100a开始。因此，构成片材的具有第二单板材料的单板被最后卷起，从而形成筒形单板单元120的外层。被卷绕的层的数目可以根据最终产品的预期用途而变化，但是可以大致在四层至十五层之间的范围内并且更优选地为八层左右。将参照图3至图6对卷绕片材110的过程进行进一步地描述。如图2b中的左侧所示，片材110的端部优选地渐缩成使得实现端部与下面的层之间的平滑过渡。渐缩可以例如通过将片材110的厚度在一定距离内连续地减小来实现，使得当被卷起以形成家具部件时，在片材110的端部处不形成阶梯部或者形成非常小的阶梯部。

应当指出的是，在以上提及的示例以及以下示例中使用的筒形轴130可以由具有与柱形不同的形状的另一轴替换。例如，单板片材110可以被卷绕到具有三角形、矩形、椭圆形、椭圆八边形或其他形状的横截面的轴上。除此之外，卷绕有单板片材的轴130可以沿着轴130的纵向(即，旋转轴)是不均匀的。因此，旋转轴130可以渐缩成使得所得到的单板制品将具有圆锥的形状。旋转轴130的这些可能的改型适用于本说明书内给出的所有示例。

如可以在图2c中看出，筒形单板单元120的横截面包括多层单板片材110，其中，外层由包括第二单板材料的单板形成。

将单板片材110卷绕到筒形轴130或以其他方式成形的轴130上的过程可以以多种方式实现。图3中示出了卷绕装置200的一个实施方式。卷绕装置200包括筒形轴230、给送单元210、辊220和壳体单元240。

筒形轴230的直径是预期的最终筒形单板单元120的内径。轴230可以由金属、实木等构成。筒形轴230能够绕其自身的轴线旋转，优选地沿与片材110的给送方向相同的方向旋转。给送单元210将片材110给送到筒形轴230中。给送单元210可以是沿一个方向输送单板片材110的传送带。辊220绕其自身的轴线旋转，优选地沿与筒形轴230相反的方向旋转。辊可以是具有弹性压力的涂覆有橡胶的旋转轴。壳体单元240可以包括弹性压力单元。

待被卷绕的单板片材110在给送单元210上进入卷绕装置200，给送单元210将单板片材110给送至旋转的内筒形轴230。筒形轴230沿与旋转辊220相反的方向旋转以便将单板片材110向上并围绕内筒形轴230按压。壳体单元240通过向片材和筒形轴230施加压力而将卷起的单板片材保持就位。一旦片材110开始在筒形轴230上缠绕，筒形轴230和片材110的组合直径就增大。旋转辊220通过沿向外方向的略微运动、例如背离筒形轴230的略微运动、以及/或者通过使用辊220的弹性性能而应对厚度的这种增大。一旦整个单板片材110围绕筒形轴230缠绕，卷绕装置200就停止。根据以上内容，筒形轴230可以由具有与圆形不同的横截面的轴替换。因此，以上关于轴130所呈现的变型也适用于轴230。

图4中示出了卷绕装置300的另一实施方式。在此，卷绕装置300包括多个旋转辊320a至320e和一个筒形轴330。旋转辊320a至320e全部都沿同一方向旋转以便将单板片材110卷绕到内筒形轴330上。筒形轴330可以是固定的或者可以绕其轴线旋转。当片材110开始缠绕到筒形轴330上时，筒形轴330和片材110的组合直径增大。为了应对厚度的增大，旋转辊320a至320e沿与筒形轴330相反的方向向外略微地移动。根据以上内容，筒形轴330可以由具有与圆形不同的横截面的轴替换。因此，以上关于轴130所呈现的变型也适用于轴330。

图5中示出了卷绕装置400的又一实施方式。卷绕装置400包括壳体单元440、筒形轴430和一个旋转辊420。筒形轴430绕其轴线旋转，优选地沿与辊420的旋转方向相反的方向旋转。筒形轴430具有真空吸嘴450，真空吸嘴450在片材110处提供吸力。因此，片材110将被朝向筒形轴430抽吸，使得片材110将依循筒形轴430的旋转运动。当片材110开始缠绕到筒形轴430上时，筒形轴430和片材110的组合直径增大，因此，为了应对厚度的增大，旋转辊420沿与筒形轴430相反的方向向外略微地移动。可以使用给送单元(未示出)将单板片材110给送到筒形轴430上。根据以上内容，筒形轴430可以由具有与圆形不同的横截面的轴替换。因此，以上关于轴130所呈现的变型也适用于轴430。

图6中示出了卷绕装置500的又一实施方式。卷绕装置500包括筒形轴530、多个辊520a至520d、以及给送单元510。给送单元510设置在所述多个辊520a至520d周围，并且给送单元510围绕筒形轴530给送单板片材110。筒形轴530可以是固定的或者可以绕其轴线旋转。在所示的实施方式中，给送单元510设置为带，该带例如由橡胶或金属制成并且由辊520a至520d驱动。相邻的两个辊520a、520d之间的小间隙将允许带的两个表面将单板片材110朝向筒形轴530拉动。根据以上内容，筒形轴530可以由具有与圆形不同的横截面的轴替换。因此，以上关于轴130所呈现的变型也适用于轴530。

图7a中示出了具有腿152的家具150，腿152包括根据如上所述的方法制造的筒形单板单元120。图7a中的家具是脚凳，但是对于本领域技术人员明显的是，家具腿152也可以与沙发、椅子、床、咖啡桌等一起使用。如图7b至图7c中可见，筒形单板单元120，即家具腿152通过支承构件122附接至家具。支承构件122可以包括任何合适的附接构件，比如螺钉、板、粘合剂、螺栓等。

图7b中所示的支承构件122包括粘附性地设置至筒形单板单元120的内侧部是板。板的另一端部具有通孔，该通孔设置成在将筒形单板单元120，即家具腿152连接至家具时使用。这可以通过适合于通孔的螺钉或螺栓来完成。

图7c中所示的支承构件122包括使用两个通孔设置至筒形单板单元120的内侧部的板。板的该端部通过使用合适的螺钉和螺栓而被设置至筒形单板单元120。板的另一端部具有两个通孔，这两个通孔设置成在将筒形单板单元120，即家具腿152连接至家具时使用。这可以通过适用于通孔的螺钉或螺栓来完成。

图7d中示出了用于将家具部件，即单板单元120附接至家具150的设计的另一示例。对于该实施方式，家具部件120的一个端部设置有径向突出部124以卡置在家具150的对应凹部中。径向突出部124可以例如设置为附接至家具部件120的纵向端部的单独部件。

家具部件120的与径向突出部124相邻的部分设置有纵向切口126，使得家具部件120的外周被分成多个区段。切口126允许每个区段径向向内弯曲，使得它们可以被按压到家具150的筒形孔中，如图7d中所示。一旦被完全地插入，径向突出部124就可以与孔的扩大部段配合，使得家具部件120的多个区段可以返回到其空载位置。

图7e中示出了另一实施方式，其中，省去了径向突出部124。对于该实施方式，家具部件120的附接完全地基于多个区段与家具150的孔的内表面之间的机械夹紧和摩擦。

图8中进一步示出了家具腿的制造方法。在第一步骤中，提供140至少一个单板件。可选地，将多个单板100a至100d连结141在一起，以形成单板片材110。

在可选的步骤142中，将粘合剂层施加至单板片材110的一个面。施加有粘合剂的表面是意在一旦被卷在一起就面向另一表面的表面，即，顶表面。粘合剂层可以是标准胶，比如木胶、或者本领域已知的任何其他类型的粘合剂。粘合剂层可以是有机材料即BCB或SU-8、或者无机材料。粘合剂层进一步改善了筒形单元120的稳定性。

通过卷绕装置200、300、400、500将单板片材110卷绕成143例如筒形形式。卷绕装置200、300、400、500包括轴130、230、330、430、530，片材110意在卷绕到轴130、230、330、430、530上以形成中空的单板单元120。卷绕装置200、300、400、500还包括给送单元210、310、410、510，给送单元210、310、410、510将单板片材110给送至轴130、230、330、430、530。给送单元210、310、410、510可以例如是将片材110输送至轴130、230、330、430、530的传送带，但也可以是将单板片材110手动地给送至卷绕装置200、300、400、500的操作者。此外，卷绕装置200、300、400、500包括根据形成的单板单元120的厚度进行调节的至少一个旋转辊220、320a至320e、420、520a至520d。因此，一旦单板单元120的厚度由于片材被缠绕而增大，旋转辊就略微地移动以使与轴130、230、330、430、530间隔的空间增大。轴130、230、330、430、530可以具有约40mm的直径。

卷绕可以使得每个片材卷绕在彼此的顶部上。卷绕也可以以螺旋的方式进行、优选地在卷绕过程开始时进行以确保刚性结构。通常在开始将卫生纸卷绕在纸辊上时使用螺旋的方式，以使纸保持在辊上。

在一个实施方式中，在卷绕过程期间，支承构件122通过被楔入到构成单板单元120的片材110的层之间而被附接。一旦卷绕过程已经开始，例如在2至3层的片材110已经被卷绕之后(即，2-3个层片)，支承构件122的一部分被设置到剩余的片材110上，使得其可以在剩余的卷绕过程期间被牢固地附接。为了增强附接，可以向支承构件122的被楔入的部分施加粘合剂层。未被楔入到片材110之间的部分用于例如使用螺钉或螺栓而附接至家具的部件。

一旦整个片材110围绕轴130、230、330、430、530卷绕，就形成最终的单板单元120。接下来，将轴130、230、330、430、530从单元120取出144。在粘合剂于进行卷绕之前被施加至片材110的情况下，一旦粘合剂硬化，就将轴130、230、330、430、530从单元120取出144。因此，最终的副产品是中空的单板单元120。可以通过操作者手动地完成轴130、230、330、430、530的取出或者通过机械方式完成完成轴130、230、330、430、530的取出。

在一个实施方式中，如果支承构件122尚未被附接并且一旦形成筒形单板单元120，就附接145支承构件122，以形成最终的产品，即家具腿。支承构件122附接至筒形单元120的一个端部，使得可以连接家具的部件。

通过施加合适的保护剂，可以保护单板家具腿152免受气候条件(阳光、风、雨等)的影响。这在家具腿152用于附接至户外家具的情况下可能是理想的。例如，家具腿152或单板单元120可以用漆或阻燃剂处理。家具腿152也可以通过乙酰化处理或用Sioo型保护系统、比如EP 2 003 977 B1中或在www.sioo.co.uk处所公开的Sioo型保护系统进行处理。可以将单板单元120浸在合适的聚合物保护剂的容器中。作为化学处理的替代方案的是将筒形单板单元120包裹在塑料制品，比如收缩型塑料制品中。

当家具腿152意在户外使用时，每个家具腿152均可以具有底部覆盖件以防止灰尘、水、昆虫或鸟类进入腿的内部。位于底部处的覆盖件还可以防止家具腿152下沉到地面中。覆盖件可以由木材、塑料或其他材料制成并且粘合、钉或螺纹连接至腿。如果需要，覆盖件可以具有一个或更多个小孔以用于通风。

本发明的单板单元和家具腿是重量轻但坚固的、无毒制造和处理、对环境的影响较小、并且便于操作。

应当领会的是，尽管在前面的描述中已经阐述了本发明的许多特征和优点、以及本发明的结构和功能的细节，但是该描述仅是说明性的并且在由所附权利要求指出的本发明的全部范围内可以进行详细的改变、特别是在部件的形状、尺寸和布置方面的改变。