DE19941838A1 - Bodenbelag mit einer elektrisch leitfähigen Oberschicht - Google Patents

Abstract

Ein Bodenbelag mit einer elektrisch leitfähigen Oberschicht und einer elektrisch isolierenden Unterschicht wird erfindungsgemäß mit elektrisch leitfähigen Elementen versehen, die durch die Unterschicht bis zur Oberschicht hindurchgeführt sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bodenbelag mit einer elektrisch leitfähigen Oberschicht und einer elektrisch isolierenden Unterschicht und ein Verfahren zur Herstellung eines Bodenbelages.

Um elektrostatische Aufladungen beim Begehen von Bodenbelägen und insbesondere von Teppichböden zu vermeiden, wurden antistatische Bodenbeläge entwickelt. Die Erfindung bezieht sich hierbei insbesondere auf antistatische Teppichböden, die als Fliesenmaterial oder als Bahnenware hergestellt werden. Hierbei wird ein antistatisches Fasermaterial an der Oberseite der Teppichböden vorgesehen, um eine statische Aufladung zu vermeiden. Hierzu werden Metallfasern in die Teppichböden eingearbeitet oder es werden mit leitfähigem Polyamid beschichtete Fasern verwendet. Auch die Verwendung von Kohlenstoff im Fasermaterial führt zu einer Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit und damit zu einer Verringerung der statischen Aufladung. Außerdem können Fasermaterialien nachträglich auch mittels Salzen oder Glykolprodukten leitfähiger als übliche Flormaterialien ausgestaltet werden.

Die Flormaterialien sind als Schlingen oder Velours an einem Erstrücken befestigt und dieser Erstrücken weist bei antistatischen Teppichböden eine elektrisch leitfähige Grundbeschichtung auf, die üblicherweise eine Karbon­ beschichtung ist. Auch die Grundbeschichtung oder der Erstrücken können jedoch mittels der oben angegebenen Verfahren leitfähig ausgebildet sein.

Der auf dem Erstrücken angebrachte Flor ist üblicherweise mittels eines Kaschirklebers an einem Filz oder einem ähnlichen Zweitrücken befestigt. Der Zweitrücken besteht aus einem textilen Material, Polyvinylchlorid, EVA (Ethylvinylacetat) Bitumen oder ähnlichem. Diese Materialien bilden eine Unterschicht, die elektrisch nicht oder nur sehr eingeschränkt leitfähig ist und hauptsächlich der Dimensionsstabilität und der Trittschalldämmung dient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Boden­ belag derart weiterzubilden, daß die antistatischen Eigenschaften des Bodenbelages verbessert werden.

Diese Aufgabe wird mit einem Bodenbelag mit einer elektrisch leitfähigen Oberschicht und einer elektrisch isolierenden Unterschicht gelöst, bei dem erfindungsgemäß elektrisch leitfähige Elemente durch die Unterschicht hin­ durch geführt sind.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine elektrisch leitfähige Oberschicht für eine ausgeglichene elektrische Ladung an der Oberseite des Bodenbelages sorgt, die Erdung der elektrischen Ladung jedoch häufig un­ zureichend ist. Eine geeignete Ableitung der Oberflächenspannung durch eine Anbindung an elektrisch leitfähige Heizkörperrohre oder ähnliches ist aufwendig und in vielen Fällen nicht möglich.

Durch das Hindurchführen elektrisch leitfähiger Elemente durch die elektrisch isolierende Unterschicht wird eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der Oberschicht und dem unter dem Bodenbelag befindlichen Material erreicht.

Die elektrisch leitfähigen Elemente sorgen somit für einen Potential- Ausgleich zwischen der elektrisch leitfähigen Oberschicht und dem Ma­ terial unterhalb des Teppichbodens wie beispielsweise dem Estrich oder einer Betonschicht.

Besonders bei der Verwendung von Fliesenmaterialien kann sich die Verwendung eines leitfähigen Klebers als vorteilhaft erweisen. Dieses ist einerseits kostengünstig und gewährleistet andererseits ein gutes und gleichmäßiges Ableiten der Spannungen. Die Kleberschicht kann mit einer Erde verbunden werden.

Erfreulicherweise hat sich herausgestellt, daß diese Elemente leicht in den Bodenbelag eingearbeitet werden können und die elektrostatischen Eigen­ schaften des Bodenbelages stark verbessern. Je nach Bedarf können mehr oder weniger elektrisch leitfähige Elemente verwendet werden, die vorzugsweise gleichmäßig verteilt im Bodenbelag angeordnet sind.

Die Erfindung eignet sich vor allem für Teppichböden, bei denen die elek­ trisch leitfähige Oberschicht ein Flor ist. Sowohl bei Velours- als auch bei Schlingenware entsteht durch die Begehung des Bodenbelages eine elektro­ statische Aufladung, die durch die bekannten Arten der Behandlung des Fasermaterials häufig nicht in ausreichendem Umfang reduziert werden kann.

Dies betrifft auch Bodenbeläge, bei denen die elektrisch leitfähige Ober­ schicht eine elektrisch leitfähige Grundbeschichtung aufweist. Eine elek­ trisch leitfähige Grundbeschichtung ist zwar zur Verbesserung der elektro­ statischen Eigenschaften vorteilhaft, besonders gute Ergebnisse werden je­ doch durch den Einsatz der erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Ele­ mente erzielt.

Da zwischen der Oberschicht und der Unterschicht meistens eine elektrisch nicht leitfähige Kleberschicht angeordnet ist, wird vorgeschlagen, daß die elektrisch leitfähigen Elemente durch die Kleberschicht hindurchgeführt sind. Dies erlaubt eine gute Ableitung des elektrostatischen Potentials auch bei Verwendung nicht leitfähiger Kleber zwischen Oberschicht und Unter­ schicht.

Besonders relevant ist die beschriebene Erfindung, wenn die Unterschicht eine größere Dicke aufweist als die Grundbeschichtung. Bei Teppichböden ist üblicherweise der beispielsweise aus Filz bestehende Zweitrücken dicker als die Grundbeschichtung und dadurch wird eine besonders gute elek­ trische Isolation erreicht. Die Dicke der Isolationsschicht ist jedoch bei Verwendung der erfindungsgemäßen leitfähigen Elemente nicht mehr nach­ teilig für die antistatischen Eigenschaften des Bodenbelags.

Dies betrifft insbesondere Situationen, bei denen die Unterschicht aus einem trittschalldämmenden Material hergestellt ist. Dieses Material ist häufig relativ dick ausgebildet und weist besonders gute elektrische Iso­ lationseigenschaften auf.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bodenbelages sieht vor, daß die elektrisch leitfähigen Elemente als Nägel oder U-förmige Klammern von der Unterseite zur Oberseite geführt sind. Durch die Ver­ dickung des Kopfes eines Nagels oder den zwischen den Schenkeln lie­ genden Basisbereich einer U-förmigen Klammer entsteht eine elektrisch leitfähige Anlagefläche an der Unterseite des Bodenbelages. Diese Anlage­ fläche kann durch die Ausgestaltung der elektrisch leitfähigen Elemente beliebig vergrößert werden, um eine Ableitung des elektrischen Potentials an die darunter liegende Bodenfläche zu erleichtern.

Vorteilhafterweise können die elektrisch leitfähigen Elemente einstückig ausgeführt sein. Hierdurch kann ein durchgehender, gut leitender Kontakt auch unter erschwerten Umwelt- und Herstellungsbedingungen gewährleistet werden.

Beispielsweise kann das einstückige elektrisch leitfähige Element derart ausgestellt sein, daß mindestens ein Schenkel sich in einem Winkel größer 90° in der Oberschicht erstreckt. Dieses kann vorteilhafterweise beim Einbringen des Elementes in den Bodenbelag ausgeführt werden.

Vorteilhaft ist es, wenn die elektrisch leitfähigen Elemente in die elektrisch leitfähige Oberschicht hereingeführt sind. Es reicht zwar aus, wenn die elektrisch leitfähigen Elemente an die Oberschicht herangeführt sind und diese berühren, die elektrische Leitfähigkeit wird jedoch durch eine innige Verbindung zwischen elektrisch leitfähigen Element und elektrisch leitfähi­ ger Oberschicht verbessert.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß mehrere elektrisch leit­ fähige Elemente durch Querleiter elektrisch leitfähig miteinander verbunden sind. Als Querleiter können beispielsweise Kupferdrähte verwendet werden, die mit mehreren elektrisch leitfähigen Elementen verbunden sind. Dies führt zu einer starken Verbesserung des elektrischen Ausgleiches zwischen den elektrisch leitfähigen Elementen und einer darunter angeordneten Bo­ denschicht.

Vorteilhafterweise sind die Querleiter geerdet. Dies kann durch eine gute Verbindung der Querleiter mit dem darunter liegenden Estrichboden oder mit elektrisch leitfähigen Bodenelementen erzielt werden. Hierbei wird beispielsweise die Verbindung der Querleiter mit Heizungsrohren oder dem Erdungskabel elektrischer Leitungen vorgeschlagen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch mit einem Verfahren zur Herstellung eines Bodenbelages gelöst, bei dem eine elektrisch leitfähige Oberschicht mit einer elektrisch isolierenden Unter­ schicht verbunden wird und durch die elektrisch isolierende Unterschicht elektrisch leitfähige Elemente bis zur elektrisch leitfähigen Oberschicht hindurchgeführt werden.

Die elektrisch leitfähigen Elemente dienen hierbei dazu, eine Ableitung eines elektrischen Potentials von der Oberschicht zum Auflagebereich des Bodenbelags herbeizuführen. Hierbei kann die elektrisch leitfähige Ober­ schicht mittels eines Klebers mit der elektrisch isolierenden Unterschicht verbunden werden. Die Verbindung der Schichten kann jedoch auch mittels der elektrisch leitfähigen Elemente herbeigeführt werden. Beispielweise bei einer Verklammerung von Oberschicht und Unterschicht mittels elektrisch leitfähiger Elemente können die Schenkel einer U-förmigen Klammer mit der Oberschicht verbunden werden, während die Basisfläche zwischen den Klammern an der Unterseite der Unterschicht anliegt und eine Verbin­ dungsfläche zum darunterliegenden Boden erzeugt. Die Verbindung der elektrisch isolierenden Unterschicht mittels der elektrisch leitfähigen Elemente mit der elektrisch leitfähigen Oberschicht führt dazu, daß die Kleberschicht zwischen Oberschicht und Unterschicht sehr dünn ausgeführt werden kann oder sogar entfallen kann. Die Kleberschicht kann jedoch auch streifenförmig ausgeführt sein, so daß Oberschicht und Unterschicht in den Bereichen zwischen den elektrisch leitfähigen Elementen mittels Kleber miteinander verbunden sind. Dies führt zu dem Vorteil, daß im Bereich der elektrisch leitfähigen Elemente kein elektrisch isolierender Kleber vorliegt und dadurch der Spannungsausgleich in diesen Bereichen verbessert wird.

Bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Bodenbelages ist es vorteil­ haft, wenn an die Unterseite der Unterschicht Querleiter gelegt werden und diese Querleiter mit den elektrisch leitfähigen Elementen befestigt werden. Als Querleiter können beispielsweise Drähte vorgesehen werden, die mit Klammern an der Unterseite der Unterschicht befestigt werden. Mittels Nägeln oder Klammern kann jedoch auch eine elektrisch leitfähige Folie oder ein elektrisch leitfähiges Netz an der Unterseite der Unterschicht befestigt sein.

Vorteilhaft ist es, wenn elektrisch leitfähige Elemente mit Widerhaken verwendet werden. Widerhaken am Stift eines Nagels oder im Bereich der Schenkel von Klammern führen dazu, daß die Klammern oder Nägel ein­ fach in die Unterschicht eingesteckt werden können und sich dort aus­ reichend verhaken. Durch die Länge der elektrisch leitfähigen Elemente wird sichergestellt, daß diese zumindest an die elektrisch leitfähige Oberschicht heranreichen und vorzugsweise in die Oberschicht eindringen. Ein Durchstoßen der Oberschicht sollte vermieden werden, um die Funk­ tion des Flores nicht zu beeinträchtigen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt,

Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Bodenbelag und

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Ecke eines erfindungsgemäßen Bodenbelages und

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bodenbelages der im wesentlichen Fig. 2 entspricht.

In Fig. 1 ist eine Teppichfliese 1 gezeigt, die aus einer elektrisch leit­ fähigen Oberschicht 2 und einer elektrisch isolierenden Unterschicht 3 be­ steht. Nur beispielhaft ist ein elektrisch leitfähiges Element 4 dargestellt, das zwei Schenkel 5 und 6 aufweist, die mit Widerhaken 7, 8 versehen sind, durch die Unterschicht 3 hindurchgehen und sich in der Oberschicht 2 verhaken.

Die Einzelheiten des Aufbaus sind Fig. 2 zu entnehmen. Die Ober­ schicht 2 besteht aus dem Teppichflor 9, der auf einer Grundbeschichtung, die auch als Erstrücken 10 zu bezeichnen ist, befestigt ist. Darunter be­ findet sich eine Schicht 11 aus Kaschirkleber, die die Oberschicht 2 mit der darunterliegenden Unterschicht 3 verbindet. Die Unterschicht 3 ist im Aus­ führungsbeispiel ein Filz, der als trittschalldämmendes Material dient.

Die elektrisch leitfähigen Elemente 4 sind Klammern mit zwei Schenkeln 5 und 6, die über eine Basis 12 miteinander verbunden sind. Diese Klammern werden von unten durch die Unterschicht 3 aus Filzmaterial hin­ durchgesteckt und soweit in die Filzschicht 3 hineingedrückt, bis sich die vordersten Widerhaken 7 und 8 in der Oberschicht 2 verhaken.

Dadurch werden Unterschicht 3 und Oberschicht 2 miteinander verbunden. Dies ist jedoch nur sekundär, da es in Bezug auf die Erfindung darauf ankommt, daß die Schenkel 5 und 6 eine elektrisch leitfähige Verbindung mit dem Material der Oberschicht 2 eingehen. Die elektrisch leitfähigen Elemente 4 sind im vorliegenden Fall Klammern aus Kupfer, die einen Stromfluß durch die elektrisch isolierende Unterschicht 3 hindurch er­ möglichen. Weitere Widerhaken 13, 14, 15, 16 sorgen für eine feste Verankerung der U-förmigen Klammer in der Filzschicht 3.

Zwischen der Basis 12 der U-förmigen Klammer 4 und der Unterseite 17 der unteren Schicht 3 verläuft ein Kupferdraht 18, der im vorliegenden Fall durch mehrere Klammern 4, 19 fest an der Unterseite 17 der unteren Schicht 3 gehalten wird. Dieser Kupferdraht 18 verbindet eine Vielzahl von Klammern und sorgt somit für einen Potential-Ausgleich zwischen den Klammern. Mindestens ein Ende des Kupferdrahtes 18 ist beispielsweise an einem Heizungsrohr (nicht gezeigt) geerdet, so daß der gesamte Boden­ belag durch die miteinander verbundenen elektrisch leitfähigen Teile voll­ ständig geerdet ist.

In Fig. 3 ist beispielsweise ein einstückiges elektrisches leitfähiges Element 4 dargestellt, welches von der Unterseite 3 bis zur Oberseite 2 geführt und derart ausgestaltet ist, daß sich mindestens ein Schenkel 6' in einem Winkel größer 90° in der Oberschicht 2 erstreckt. Hierdurch kann eine vergrößertem elektrisch leitfähigen Kontaktfläche gewährleistet werden.

Die beschriebene Ausbildung eines erfindungsgemäßen Bodenbelages erfüllt höchste Anforderungen, die an antistatische Teppichböden gestellt werden können. Der Bodenbelag ist somit insbesondere für Räume mit elektroni­ schen Geräten oder für besonders sensible Personen geeignet.

Claims (19)

1. Bodenbelag (1) mit einer elektrisch leitfähigen Oberschicht (2) und einer elektrisch isolierenden Unterschicht (3), dadurch gekenn­ zeichnet, daß elektrisch leitfähige Elemente (4) durch die Unter­ schicht (3) hindurchgeführt sind.

2. Bodenbelag (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenbelag mit einem leitfähigen Kleber über seine Unterschicht (3) auf einem Boden fixiert wird.

3. Bodenbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Oberschicht ein Flor (9) ist.

4. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Oberschicht eine elektrisch leitfähige Grundbeschichtung (10) aufweist.

5. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen Oberschicht (2) und Unterschicht (3) eine elektrisch nicht leitfähige Kleberschicht (11) angeordnet ist und die elektrisch leitfähigen Elemente (4) durch die Klebeschicht (11) hindurchgeführt sind.

6. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschicht (3) eine größere Dicke aufweist als eine Grundbeschichtung (10).

7. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschicht (3) aus einem trittschall­ dämmenden Material hergestellt ist.

8. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die elektrisch leitfähigen Elemente (4) als Nägel oder U-förmige Klammern von der Unterschicht zur Oberschicht ge­ führt sind.

9. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähigen Elemente (4) einstückig durchgehend durch die Unterschicht (3) bis zur Oberschicht (2) hindurchgeführt sind.

10. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähigen Elemente (4) mindestens einen Schenkel (6') aufweisen, welcher sich in einem Winkel größer 90° in der Oberschicht erstreckt.

11. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die elektrisch leitfähigen Elemente (4, 19) in die elektrisch leitfähige Oberschicht (2) hineingeführt sind.

12. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere elektrisch leitfähige Elemente (4, 19) durch Querleiter (18) elektrisch leitfähig miteinander verbunden sind.

13. Bodenbelag nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Querleiter (18) geerdet sind.

14. Verfahren zur Herstellung eines Bodenbelages (1), bei dem eine elektrisch leitfähige Oberschicht (2) mit einer elektrisch isolierenden Unterschicht (3) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch die elektrisch isolierende Unterschicht (3) elektrisch leitfähige Elemente (4) bis zur elektrisch leitfähigen Oberschicht hindurchge­ führt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Unterschicht (3) mittels der elektrisch leitfähigen Elemente (4, 19) mit der elektrisch leitfähigen Oberschicht (2) verbunden wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an die Unterseite (17) der Unterschicht (3) Querleiter (18) gelegt werden und die Querleiter (18) mit den elektrisch leit­ fähigen Elementen (4, 19) befestigt werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß elektrisch leitfähige Elemente (4, 19) mit Widerhaken (7, 13, 14, 8, 15, 16) verwendet werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß einstückige elektrisch leitfähige Elemente (4) verwendet werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähigen Elemente (4) mindestens einen Schenkel (6') aufweisen, welcher sich in einem Winkel größer 90° in der Oberschicht (2) erstreckt und bei dem Einbringen in den Bodenbelag gebogen wird.