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Sporthallenboden
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Die Erfindung betrifft einen Sporthallenboden, der in der Anordnung
von unten nach oben eine elastische Schicht, eine aus nebeneinander angeordneten
Elementen zusammengesetzte, wenigstens im Bereich der Stöße zumindest zweilagige
Lastverteilungsschicht und einen Oberbelag aufweist, sowie ein Verfahren zum Verlegen
eines derartigen Bodens.
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Von einem modernen Sporthallenboden wird verlangt, daß er beim Aufsprung
oder Aufprall eines Sportlers in ausreichendem Maße elastisch nachgiebt und dabei
die Stoßkraft erheblich vermindert, daß die Ballreflexion groß ist, daß der Transport
von Sportgeräten, zum Beispiel Barren oder Mattenwagen, ohne Schwierigkeiten möglich
ist und daß auch eine nicht sportliche Mehrzwecknutzung einschließlich einer Bestuhlung
erfolgen kann. Daher werden derzeit folgende, zum Teil über die Bestimmungen nach
DIN 18 032 hinausgehendenEigenschaften für einen Sporthallenboden angestrebt, wobei
die Nachgiebigkeit und die Durchbiegungsmulde mit Hilfe des "Künstlichen Sportlers
Stuttgart" und des'Künstlichen Sportlers Berlin" gemessen werden: Nachgiebigkeit
StVv = 4 bis 5 mm, Gleichmäßigkeit der Nachgiebigkeit A StVv < ( 10 %, Tiefe
der Durchbiegungsmulde in 50 cm Abstand vom Belastungspunkt w50 = O, Tiefe der-
Durchbiegungsmulde in 20 cm Abstand vom Belastungspunkt w20 0, Energieverlust EV
< 20 %, Kraftabbau s 50 %, Ballreflexion > 95 % und Belastbarkeit beim Rollversuch
> 200 kp.
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Keiner der bekannten Sporthallenböden vermag alle diese Anforderungen
gleichzeitig zu erfüllen. Die besten Ergebnisse erzielt man mit flächenelastischen
Sporthallenböden, bei denen auf einer durchgehenden Elastikschicht ein aus zwei
Lagen von Spanplatten bestehende Lastverteilungsschicht aufliegt, deren untere Lage
aus Elementen mit relativ geringer Kantenlänge besteht. Bei geeigneter Wahl der
Dicke der Elastikschicht und des Raumgewichts derselben sowie der Kantenlänge der
E-lemente der unteren Lage der Lastverteilungsschicht sowie der Dicke der Spanplatten
lassen sich die Anforderungen gemäß DIN 18 032 (Entwurf 1972) erfüllen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sporthallenboden zu
schaffen, mit dem es auch möglich ist, die eingangs genannten Anforderungen zu erfüllen.
Diese Aufgabe ist bei einem Boden der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß zumindest diejenige der im Bereich der Stöße übereinanderliegenden Lagen,
welche eine der Lastverteilungsschicht entsprechende Größe hat, aus einem Kunststoff
mit im Verhältnis zu seinem Elastizitätsmodul hoher Bruchfestigkeit bei großer Bruchdehnung
sowie guter Schlagzähigkeit besteht. Kunststoffe mit diesen Eigenschaften sind beispielsweise
Hart-PVC und hochmolekulares Hart-PE.
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Während wegen der mechanischen Eigenschaften von Spanplatten bei den
bekannten flächenelastischen Böden der Grad der FlAchenelastizität, also die Ausdehnung
der Durchbiegungsmulde, nur geringfügig verändert werden kann und daher diese Böden
stark flächenelastisch sind, ist es mit wenigstens einer Lage der Druckverteilungsschicht
aus einem Kunststoff mit den genannten Eigenschaften möglich, neben einer flächenelastischen
Komponente eine punktelastische Komponente einzustellen, also die zur Erfüllung
der gestellten Anforderungen erforderliche, zwischen der Flächenelastizität der
bekannten flächenelastischen Böden und der Punktelastizität der bekannten punktelastischen
Böden liegende Elastizität zu verwirklichen. Die flächenelastische Komponente ist
einerseits erforderlich, damit keine Schwierigkeiten beim Gerätetransport auftreten,und
verringert andererseits bei einer punktförmigen Belastung, wie sie beispielsweise
beim Aufprall eines Sportlers mit dem Knie auftritt, die Beanspruchung-des aufprallenden
Körperteils im erforderlichen Umfange. Durch die genannten Eigenschaften des für
wenigstens eine Lage der Lastverteilungsschicht vorgesehenen Kunststoffes wird ferner
erreicht, daß Belastungen, wie s-ie insbesondere bei nichtsportlicher Nutzung auftreten,
nicht zu Brüchen der Lastverteilungsschicht führen, wie dies bei der Verwendung
von Spanplatten oberhalb eines relativ niedrig liegenden Wertes unvermeidlich sind.
Mit dem erfindungsgemäßen Boden läßt her eine Belastbarkeit im Rollversuch von mindestens
200 kp erreichen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Bodens gegenüber den
bekannten Böden mit Spanplatten ist seine Wasserunempfindlichkeit,
so
daß auch nach dem Eindringen von Wasser nicht mit einer Festigkeitsminderung gerechnet
zu werden braucht.
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Alle diese Eigenschaften in Verbindung mit der in sehr weiten Grenzen
variierbaren Größe der Nachgiebigkeit und der Größe der Durchbiegungsmulde ermöglichen
es auch, den erfindungsgemäßen Boden an spezielle Anforderungen, wie sie zum Beispiel
in Gymnastikräumen, Rehabilitationszentren, Kindergärten und Mehrzweckräumen auftreten,
anzupassen. Schließlich führt der Kunststoff zu einer erheblichen Gewichtsverminderung,
was vor allem den Transport der Bodenelemiente zur Verlegestelle verbilligt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die übereinanderliegenden
Lagen zumindest im Bereich der Stöße miteinander verklebt.
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Die Verklebung hat gegenüber anderen Verbindungen, insbesondere einer
bei Kunststoffplatten oder Kunststoffbahnen grundsätzlich möglichen Verschweißung,erhebliche
Vorteile. Eine Verschweißung, die eine hinsichtlich der Festigkeit befriedigende
Verbindung ergibt, ist schwierig durchzuführen. Außerdem entstehen im Bereich der
Schweißnaht wegen der thermischen Spannungen Wölbungen, die durch Spachtelung wieder
ausgeglichen werden müssen. Bei einer Verklebung wird der Kunststoff hingegen keiner
Erwärmung ausgesetzt. Es brauchen nur die miteinander zu verbindenden Lagen aneinandergedrückt
zu werden. Sofern die miteinander zu verbindenden Lagen aus Hart-PE bestehen, könnte
eine Verklebung auch in Diffusionsklebetechnik erfolgen, was aber allein schon wegen
der Lösungsmitteldämpfe nachteilig ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist
daher der Klebstoff ein Haftkleber, also ein dauerklebender Klebstoff. Der Vorteil
eines solchen Klebstoffes besteht nicht nur darin, daß mit ihm auch Lagen aus Polyäthylen
verbunden werden können, die wegen ihrer technischen Eigenschaften und ihres Preises
besonders günstig sind. Ein Haftkleber hat ferner den Vorteil, daß sich bei einer
Überbeanspruchung, wie sie beispielsweise an den Stößen auftreten kann, kein Schaden
entstehen kann, wie dies bei einer festen Verklebung der Fall ist. Die sich gegebenenfalls
unter einer überbeanspruchung voneinander lösenden Lagen werden wieder nach der
Entlastung miteinander verklebt, da die Klebeverbindung wieder voll wirksam ist,
sobald die beiden Teile orneut in Anlage aneinander kommen.
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Vorzugsweise ist die Klebstoffschicht. als doppelseitig klebende Folie
oder doppelseitig klebendes Vlies ausgebildet, da das Aufbringen einer solchen Folie
oder eines solchen Vlieses besonders einfach ist.
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Sowohl hinsichtlich der erzielbaren Eigenschaften als auch einer einfachen
Verlegung ist eine Ausführungsform besonders vorteilhaft, bei der die Lastverteilungsschicht
eine aus einem Kunststoff mit den Eigenschaften des für die erste Lage verwendeten
Kunststoffes, vorzugsweise aus demselben Kunststoff wie die erste Lage bestehende
und an der ersten Lage anliegende zweite Lage aufweist. Hat die zweite Lage die
gleiche Größe wie die erste Lage, dann genügt in der Regel eine Dicke jeder Lage
von etwa 2 mm.
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Die Kosten für die Lastverteilungsschicht können deshalb niedrig gehalten
werden. Besonders vorteilhaft ist eine zweite, die gleiche Größe wie die erste aufweisende
Kunststofflage auch insofern, als die Lastverteilungsschicht dadurch überall die
gleiche Stärke und die gleichen Eigenschaften hat und daß zumindest bei einer vollflächigen
Verklebung und einer ausreichenden Versetzung der Stöße beider Lagen gegeneinander
die Verbindung beider Lagen auch im Bereich der Stöße keinerlei Schwierigkeiten
bereitet.
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Besteht die Lastverteilungsschicht nur aus einer ihrer Größe entsprechenden
Kunststofflage, dann ist es zu einer guten und einfachen Verbindung der diese Lage
bildenden Elemente vorteilhaft, Streifen aus einem Hartkunststoff, vorzugsweise
demselben Kunststoff, aus dem die durchgehende Lage besteht,unter diese Lage im
Bereich der Stöße zu legen und mit der darüberliegenden Lage zu verkleben. Die Elastikschicht
kann im Bereich der Streifen mit Vertiefungen versehen sein, die an die Form und
die Dicke der Streifen angepaßt sind.
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Die vorstehend erwähnte Ausführungsform der Verbindung ist besonders
für eine Kunststofflage mit einer relativ geringen Dicke, beispielsweise einer Dicke
von 3 mm, vorteilhaft. Ist die Dicke der Kunststofflage wesentlich größer, dann
kann man Verbindungselemente vorsehen, die einstückig mit den die Lage bildenden
Platten
oder Bahnen ausgebildet sind und im Bereich der Stöße
übereinanderliegen, also einen Stufenfalz bilden.
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Da die hohen, zu Brüchen bei Lastverteilungsschichten aus Spanplatten
führenden Beanspruchungen, insbesondere Biegezug-Randspannungen, nur an der Unterseite
der Lastverteilungsschicht auftreten, kann man die Lastverteilungsschicht auch aus
einer unteren Kunststofflage und einer auf dieser auliegenden und mit ihr verklebten
Lage aus Spanplatten bilden. Die Spanplatten sind billiger als der Hartkunststoff
und ihre gegenüber letzterem geringere Festigkeit kann sich bei einer solchen Anordnung
nicht nachteilig auswirken. Vorteilhaft ist eine derartige Ausführungsform auch
im Falle großer Temperaturschwankungen, da die Spanplatten die Lastverteilungsschicht
in ihrer Planebenheit stabilisieren. Es wird in der Regel zweckmäßig sein, die Stöße
der untenliegenden Kunststofflage mit Streifen aus einem entsprechenden Kunststoff
zu unterlegen und dadurch die erforderliche Verbindung herzustellen.
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Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß sie
nicht wasserempfindlich ist, weil die Holzwerkstoffplatten oder Spanplatten an der
Oberseite von dem wasserdichten Oberbelag und an der Unterseite von der ebenfalls
wasserdichten Kunststofflage wasserdicht abgedeckt sind. Es ist daher nur notwendig,
offene Querschnitte- der Lastverteilungsschicht, z.B. am Bodenrand, mit einer Pugendichtungsmasse
od.dgl. abzudichten.
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Ist die aus Kunststoff bestehende Lage oder sind die aus Kunststoff
bestehenden Lagen verhältnismäßig dünn, dann verwendet man mit Vorteil Bahnen, deren
Länge gleich der Länge des Bodens in Längsrichtung der Bahnen ist. Der Zeitaufwand
für das Verlegen des Bodens kann hierdurch erheblich verkürzt werden. Dies gilt
in erhöhtem Maße dann, wenn die Bahnen zunächst Rollen bilden und zum Verlegen nur
die Rollen auf der Unterlage abgerollt zu werden brauchen.
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Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein besonders rationelles
Verfahren zum Verlegen des erfindungsgemäßen Bodens zu schaffen. Diese Aufgabe ist
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Klebstoff maschinell in Form von Bahnen
aufgetragen wird, deren
Breite vorzugsweise gleich der Breite der
anschließend aufzulegenden Bahn oder Platten ist. Außer der im Vergleich zu einer
Auftragung von Hand um ein Mehrfaches größeren Auftraggeschwindigkeit und einer
erheblichen Verminderung der körperlichen Belastung der Monteure hat das maschinelle
Auftragen den Vorteil, daß wegen des gleichmäßigen Auftrags eine optimale Klebekraft
erzielt wird.
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Ob die Lastverteilungsschicht mit der Elastikschicht undXcder letztere
mit dem sie tragenden Estrich verklebt wird, hängt von verschiedenen Faktoren ab.
Bei sehr großen Flächen und zu erwartenden großen Temperaturschwankungen, wie sie
beispielsweise bei direkter Sonneneinstrahlung oder bei Bodenheizung auftreten können,
wird die Lastverteilungsschicht nicht mit der Elastikschicht verklebt, da sonst
wegen der Wärmedehnungen die Lastverteilungsschicht wellig werden könnte. Die Nichtverklebung
der Lastverteilungsschicht mit der Elastikschicht vermindert die Ballreflexion nur
geringfügig, so daß sich ohne Schwierigkeiten noch eine Ballreflexion von 90 % erreichen
läßt. Man kann aber auch die Lastverteilungsplatte mit der Elastikschicht verkleben
und dafür auf eine Verklebung der Elastikschicht mit dem sie tragenden Estrich verzichten.
Um das Gleiten der Eiastikschicht auf dem Estrich zu erleichtern, kann zwischen
beide eine Folie, beispielsweise eine Polyäthylenfolie, gelegt werden.
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Trotz der hohen Verlegegeschwindigkeit, die sich bei einer vollständigen
Montage des Bodens am Verlegungsort erzielen läßt, kann eine Vorfertigung von Verlegeeinheiten
vorteilhaft sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform für einen Boden mit zwei
Kunststofflagen der Lastverteilungsschicht und einer Verklebung zwischen letzterer
und der Elastikschicht werden daher Verlegeeinheiten vorgefertigt, von denen der
eine Teil aus einem Flächenelement der Elastikschicht und der unteren Lage der Lastverteilungsschicht
und der andere Teil aus der oberen Lage der Lastverteilungsschicht und dem Oberbelag
zusammengesetzt sind, wobei entweder die untere Lage der Elastikschicht auf ihrer
Oberseite oder die obere Lage der Elastikschicht auf ihrer Unterseite mit einer
von einer abziehbaren Schutzfolie bedeckten Schicht aus einem Haftkleber versehen
ist. Es brauchen dann nur zunächst die unten liegenden Verlegeeinheiten
auf
den sie tragenden Boden und dann nach dem Abziehen der Schutzfolie die übrigen Verlegeeinheiten
auf die zuerst verlegten aufgelegt zu werden Abschließend werden die plattenförmigen
Elemente des Oberbelags miteinander verschweißt.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine unvollständig
und teilweise aufgebrochen dargestellte Draufsicht des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt entsprechend
Fig. 2 eines zweiten Ausführungsbeispiels, Fig. 4 einen Schnitt entsprechend Fig.
2 eines dritten Ausführungsbeispiels, Fig. 5 einen Schnitt entsprechend Fig. 2 eines
vierten Ausführungsbeispiels.
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Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Sportboden besteht, in der Reihenfolge
von unten nach oben, aus einer Elastikschicht 1 einer zweilagigen Lastverteilungsschicht
2 und einem Oberbelag 3.
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Die Elastikschicht 1 wird aus großflächigen Platten aus Schaumstoff
gebildet, die fugenlos aneinandergelegt sind. Im Ausführungsbeispiel haben diese
Platten eine Größe von 1 m auf 2 m und eine Dicke von 15 mm. Das Raumgewicht liegt
im Bereich zwischen 180 kg/m3 und 250 m3, bestimmt nach DIN 53 420. Es wird entsprechend
den zu erfüllenden sportfunktionellen Eigenschaften gewählt.
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Die Lastverteilungsschicht 2 besteht aus Elementen 6 und 6 r in Form
von Bahnen oder Platten aus Hartpolyäthylen mit einer Stärke von je 2 mm. Die Breite-der
Elemente beträgt im Ausführungsbeispiel 1 m und die Länge der Elemente ist bei Bahnen
gleich der einen Seitenlänge des Bodens, beispielsweise der Breite oder Länge der
Sporthalle, bei Platten etwa 2 m. Der Oberbelag 3 ist im Ausführungsbeispiel
ein
PVC-Belag. Es können aber auch andere Bodenbeläge verwendet werden.
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Der Sportboden wird in der Weise verlegt, daß auf den ebenen Unterboden
4, der in der Regel aus Beton oder Asphalt-Estrich besteht, unter Zwischenlage einer
dünnen Kunststoffschutzfolie, die Platten der Elastikschicht 1 fugenlos gelegt werden.
Auf die Oberseite der Elastikschicht 1 wird dann maschinell ein dauerklebender Haftkleber
in Form einer Bahn aufgetragen, deren Breite gleich der Breite der Elemente 6 der
Lastverteilungsschicht 2 sind.
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Danach werden die die untere Lage der Lastverteilungsschicht 2 bildenden
Elemente 6 in Richtung der einen Längsseite des Sportbodens fugenlos nebeneinander
gelegt. Da die Länge der Elemente 6 gleich der Breite oder Länge des Sportbodens
ist, weist die untere Lage der Lastverteilungsschicht 2 nur in Längsrichtung der
Elemente verlaufende Trennstellen auf. Die Abmessungen der Platten der Elastikschicht
1 in Querrichtung der Elemente 6 ist so gewählt, daß letztere die Stoßfugen der
Platten der Elastikschicht 1 mittig überdecken.
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Nach dem Aufbringen der die untere Lage der Lastverteilungsschicht
2 bildenden Elemente 6 wird auf letztere maschinell ein dauerklebender Haftkleber
in Form von Bahnen aufgebracht, deren Breite gleich der Breite der Elemente 6' ist
und die sich in Längsrichtung der die untere Lage bildenden Elemente 6 erstrecken.
Dann werden die die obere Lage der Lastverteilungsschicht 2 bildenden Elemente 6t
bezüglich der bereits verlegten Elemente mittig im Verband verlegt. Die die obere
Lage bildenden Elemente 6' überdecken also die Längsseiten der darunterliegenden
Elemente 6 mittig.
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Eine Verklammerung der Elemente der beiden Lagen miteinander erfolgt
nicht. Auch eine Verschweißung der Elemente 6 und 6' ist nicht erforderlich.
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Zum Schluß wird auf die Oberseite der die obere Lage bildenden Elemente
6' maschinell Haftkleber in Form von Bahnen aufgetragen.
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Danach werden die den Oberbelag 3 bildenden Bahnen aufgelegt und längs
ihrer Ränder verschweißt.
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Die Nachgiebigkeit StSv dieses Bodens beträgt etwa 4 mm.Die Gleichmäßigkeit
der Nachgiebigkeit A StVv ist kleiner als + 2 %.
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Der Durchmesser der Durchbiegungsmulde bei der vertikalen Standardverformung
von etwa 4 mm ist kleiner als 1 m.Die Tiefe der Mulde in einem Abstand von 20 cm
vom Lastaufpunkt ist w20=0 % von Stau, die Tiefe in einem Abstand von 50 cm vom
Auflastpunkt w50= 0 %.
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Der Energieverlust betragt 188. Die Ballreflexion beträgt 98 t.
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Der Kraftabbau beträgt 54 bis 60 %.Die Belastbarkeit beim Rollversuch
ist etwa 400 bis 500 kp.
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Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die auf
der Elastikschilcht 11 aufliegende und mit ihr verklebte Lastver-12 teilungsschicht/aus
einer einzigen Lage, welche durch 3 mm dicke Platten oder Bahnen 16 aus Hart-PE
bestehen. Sie können aber auch aus Hart-PE hergestellt sein. Die Bahnen 16 sind
ohne Fugen verlegt und ihre Stöße sind von 1 mm dicken Streifen 17 aus demselben
Material wie die Bahnen 16 unterlegt. Die Breite der Streifen 17 beträgt im Ausführungsbeispiel
15 cm. Sie sind mittels eines Haftklebers mit den Bahnen 16 verklebt. Eine Verklebung
der Bahnen 16 ist auch mit der Elastikschicht 11 vorgesehen. Wegen der geringen
Dicke der Streifen 17 ist es nicht erforderlich, in der Elastikschicht Aussparungen
für die Aufnahme der Streifen 17 vorzusehen. Mit der Oberseite der Bahnen 16 ist
ein Oberbelag 13 vollflächig verklebt.
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Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Last-22
im Ausführungsbeispiel verteilungsplatte/ebenfalls einlagig ausgebildet. Sie besteht/aus
Hart-PE-Platten 26, die beispielsweise im Spritzgußverfahren hergestellt wurden.
Zur Verbindung der Platten 26 weisen sie längs ihrer Ränder übereinandergreifende
Randstreifen 26' auf, die einstückig mit den Platten ausgebildet sind und einen
Stufenfalz bilden. Die Randstreifen 26' sind mittels eines Hartklebers miteinander
verklebt.
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Auf die Oberseite der Platten 26 ist vollflächig ein Oberbelag 23
aufgeklebt.
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Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer zweilagigen Last-32
verteilungsschichd. Die untere, auf der Elastikschicht 31 aufliegende Lage besteht
aus Platten oder Bahnen 36 aus Hart-PVC oder Hart-PE mit einer Dicke von 2 mm. Die
Stöße sind je mit einem Streifen 37
unterlegt, der aus demselben
Material wie die Platten oder Bahnen 36 besteht und dieselbe Dicke wie diese hat.
Seine Breite beträgt im Ausführungsbeispiel 15 cm. Die Streifen 37 sind mittels
eines Haftklebers mit den Bahnen 36 verklebt. Auf die Oberseite der Bahnen 36 ist
mittels eines Haftklebers vollflächig eine aus Spanplatten 36' bestehende Lage aufgeklebt.
Die Spanplatten 36' bedecken-mittig die Stöße der Bahnen 36. Auf die Oberseite der
Spanplatten 36' ist vollflächig ein PVC-Oberbelag 33 aufgeklebt. Die Ränder der
durch die Spanplatten 36 gebildeten Lage ist mit einer Fugendichtungsmasse wasserdicht
abgedichtet. Daher sind die Spanplatten 36' gegen den Zutritt von Feuchtigkeit geschützt.
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L e e r s e i t e