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Platten- bzw, bahnförmiges Element mit polsternder und dämmen-
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der der Wirkung Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf einen
platterl--bzw. bahnförmiges Element mit polsternder und dämmender Wirkung mit einer
Schicht aus Schaumkunststoff.
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Elastische Verbundbeläge sind beispielsweise als Bodenbeläge bekannt
sowohl für den Wohnbereich als auch für höhere Belastungen, wie sie beispielsweise
in Sporthallen auftreten. Zum Stand der Technik verweisen wir hier beispielsweise
auf das deutsche Gelbrauchsmuster 76 20 507, das deutsche Gebrauchsmuster 75 34
175, die DT-OS 16 35 627 und die DT-OS 2G 38 297* Bei diesen Belägen sind neben
der Trittfestigkeit Insbesondere schaildämmende Eigenschaften erwünscht. Bei manchen
Anwendungsgebieten von Belägen sind jedoch darüber hinaus polstelilde und dämmende
Eigenschaften mehrschichtiger Beläge erwünscht, wie beispielsweise bei Prallschutzwänden
in Sporthallen. Solche Prallschutzwände sollen Verletzungen bei einer Kollision
des Spielers mit der Wand vermeiden, d.h. ausschließen und darüber hinaus energiezerzehrend
wirken, beispielsweise beim Abbremsen x-on Bällen, Geräten usw. Die bekannten Bodenbelagssysteme
sind nach ihrem Aufbau nicht geeignest, urn die beispielsweise an Prallschutzwände
gestellten höheren Anforderungen bezüglich der Polsterwirkung und Energieerzehrung
zu erfüllen. Es ist jedoch bekannt, Polyurethan-Integral-Formschäumteile in Kassettenform
oder Paneelform für die llerklei dung der Wände in Sport- und Turnhallen, Kindergärten,
Heimen und therapeutischen Einrichtungen zu verwenden, wozu wir beispielsweise auf
die Zeitschrift "Kunststoffe im Bau" 11, 1976 11, Seite 43, linke Spalte verweisen.
Solche Formschäumteile werden auf der Wand flächig verklebt und an den Trennfugen
gestoßen, sie sind relativ aufwendig und teuer in der Herstellung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugnrnde, ein mehrschichtiges Element
mit einer großen polsternden und dämmenden Wirkung zu schaffen, das zugleich wirtschaftlich
herstellbar ist. Solche Flemente sind beispielsweise erforderlich für Prallschutzwande,
in Sporthallen und Kliniken, für Isolierungen im Kraftfahrzeugbau oder im Bauwesen,
für Turnmatten, Verpackungen u.v.a.m.
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Das erfindungsgemäße Element erfüllt die an ihn gestellten Anforderungen
dadurch, daß die Schicht aus Schaumkunststoff mit durchgehenden Kammern ausgestattet
ist, die durch Auseinanderziehen der Schicht in einer in der Erstreckungsebene der
Bahn bzw. Platte liegenden Richtung durch Aufweiten von in der Schicht angeordneten
Durchbrechungen gebildet sind. Je nach Gestalt der Durchbrechungen kann die Schicht
mehr oder weniger stark auseinander gezogen werden, wobei dem Aufweiten Grenzen
gesetzt sind, als keine Verstreckung bzw. Kontraktion des Schaumstoffes beabsichtigt
ist. Das erfindungsgemäße Element kann dann so ausgebildet werden, daß mindestens
eine der an die durchbrochene aufgeweitete Schicht angrenzenden Schichten aus Schaumkunststoff
gebildet ist.
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Auf diese Weise entsteht erfindungsgemäß ein polsterndes Element (mit
federnden elastischen Schichten, die unterschiedliche Eigenschaften bzw. Werte in
Bezug auf ihre Elastizität, Nachgiebigkeit, polsternde und dämmende Wirkung aufweisen.
Eine Schicht ist dabei stets eine durchgehende einheitliche Schicht mit federnden
elastischen Wirkungen, die mit der durchbrochenen Schicht unter Kammerbildung verbunden
ist, so daß beim Einbau dieses Elementes in eine Wand oder beim Aufbringen auf eine
Wand oder eine andere ,Unterlagskonstruktion abgeschlossene Luftkammern und damit
Luftpolster entstehen. Damit ist die durchbrochene Schicht insgesamt gesehen nachgiebiger
gestaltbar als die sie abdeckende erste federnde elastische Schicht. Die Nachgiebigkeit
des Gesamtelementes kann dann variiert werden durch die Größe und Anzahl der Kammern
sowie der zwischen den Kammern verbleibende Schaumstoffbahn in Form von Stegen,
über die Dicke der durchbrochenen Schaumstoffbahn und über die Eigenschaften des
verwendeten Schaumstoffes, insbesondere sein Raumgewicht und seine Elastizitrat.
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Gegenüber der Verwendung zweier geschlossener federnder elastischer
Schichten, die zu einem Verbund zusammengefilgt sind, hat die Erfindung den weiteren
Vorteil, daß sie durch Materialersparnis preisgünstiger gestaltet werden kann. Dies
ist ermöglicht durch die Ausbildung der einen polsternden Schicht mittels Durchbrechungen
und damit den durch die Verformung erzielbaren Kammern, wodurch der mit einer bestimmten
Fläche verbindbare Schaumstoffmengenbedarf verringert wird.
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Bei einem zweischichtigen Aufbau des Elementes übernimmt im Sinne
der Erfindung die durchbrochene Schicht die eigentliche Polsterungsaufgabe, wobei
sie vorzugsweise auch wesentlich dicker als die sie oberseitig abdeckende Schicht
ausgebildet ist. Das Verhältnis der Kammern zu dem Schaumstoff der durchbrochenen
Bahn kann je nach gewünschter Elastizität bzw. Nachgiebigkeit variiert werden, wobei
natürlich auch die Nachgiebigkeit von der Dicke der durchbrochenen Schicht abhängig
ist. Die im Gegensatz zuoeiner durchgehenden massiven Schaumstoffschicht verringerte
Menge an eingesetztem Schaumstoff bei einer durchbrochenen Schicht unter Bildung
von Kammern gemäß der Erfindung macht sich insbesondere bei teueren Schaumstoffen
preiBlich günstig bemerkbar.
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In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die durchbrochene
mit Kammern ausgebildete Schicht beidseitig mit einer oder mehreren weiteren Schichten
verbunden ist. Auf diese Weise entsteht ein polsterndes Element, das mit geschlossenen
Kammern, die mit Luft gefüllt sind, ausgerüstet ist und als solches vielfältig einsetzbar
ist. Das erfindungsgemäße Element wird vorzugsweise durch flächiges Verbinden der
die einzelnen Schichten bildenden Bahnen vorzugsweise durch Flammkaschieren vorgenommen,
ß0 weit das Material für die einzelnen Schichten sich flammkaschieren läßt. Hierbei
ist beim Herstellen des Verbundes bezüglich der Materialauswahl ein Vorzug solchen
gegeben, die sich durch Flammkaschieren verbinden lassen, was insbesondere für thermoplastische
Kunststoffe und Schaumkunststoffe gilt. Es ist
jedoch auch möglich,
andere endlose Bahnen miteinander zu verbinden, beispielsweise durch Verkleben oder
Yerschazeißen.
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Das Anbringen des polsternden Elementes nach der Erfindung kann auf
einer Unterlage je nach deren Beschaffenheit ebenfalls beispielsweise mittels einer
Kleberschicht oder aber durch Flammkaschieren erfolgen. Wird das Element gemäß der
Erfindung' mit der die Durchbrechungen enthaltenden Schicht direkt auf einem Untergrund
verklebt, so hat dies auch den Vorteil, daß die Kleberschicht an den Schaumstoffstegen
im Bereich der Kammern sich hochdrucks und auf diese Weise ein guter Verbund zur
Untrrfläche erzielt wird. Ist bereits ein in sich geschlossener Polsterelement enthalten,
bei dem die Kammern der durchbrochenen Schaumstoffschicht bereits beidseitig mit
einer weiteren Schicht verschlossen sind, so kann dieses Element ebenfalls auf einer
Unterkonstruktion verklebt oder verschweiß-t oder flammkaschiert werden, je nach
dem, aus welchem Material die Unterschicht besteht.
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Vorzugsweise ist zur Weiterbildung des erfindungsgemäßen Elementes
mit polsternder und dämmender Wirkung vorgesehen, daß mindestens eine der an die
durchbrochene Schicht angrenzenden Schichten aus Schaumkunststoff gebildet ist.
Hierbei ist für die Schichten aus Schaumkunststoff insbesondere ein geschlossenzelliger
thermoplastischer Schaumkunststoff, vorzugsweise ein vernetzter Polyäthylenschaumstoff
zur Verwendung vorgesehen.
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Geschlossenzelligen Schaumkunststoffe sind wegen ihrer elastischen
und rückfedernden Eigenschaften besonders vorteilhaft einsetzbar, wobei vernetzte
Polyäthylenschaumstoffe neben anderen hervorragenden Eigenschaften noch den Vorteil
haben, daß sie sich sehr gut verformen lassen und durch Flammkaschieren mit sehr
vielen anderen Stoffen in einfacher Weise verbinden lassen. Vorteilhaft kann man
auch in Weiterbildung der Erfindung Schaumstoffe mit unterschiedlichen Raumgewichten
für die verschiedenen Schichten verwenden, wobei nicht nur unterschiedliche Eigenschaften
durch höhere und niedrigere Raumgewichte erzielbar sind,
sondern
zugleich auch Preisvorteile, was die Wirtschaftlichkeit und Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen
Elementes unterstützt Beispielsweise kann für die durchbrochene Schaumkunststoffschicht
mit den auszubildenden Kammern ein Schaumkunststoff mit sehr hohem Raumgewicht,
vorzugsweise über 100 kg/m3 verwendet werden, so daß trotz der Luft gefüllten Kammern
dennoch ein hoher Widerstand in dem verbleibenden Schaumstoffnetz mit einer entsprechenden
abpolsternden und energieverzehrenden und nachgiebigen Wirkung verbleibt. Da Schaumkunststoffe
mit sehr hohen Raumgewichten sehr teuer aufgrund der eingesetzten Na terialmengen
sind wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung als durchbrochene Schicht dieser
Kostenaufwand dann wieder erheblich verringert, wobei jedoch die gewünschten Eigenschaften
erhalten bleiben. Mit einer solchen durchbrochenen und mit Kammern ausgebildeten
Schaumstoffschicht mit sehr hohem Raumgewicht können dann ein oder beidseitig außenseitig
Schaumstoffschichten mit niedrigerem Raumgewicht, beispielsweise im Bereich.
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von 20 bis 50 kg/m3 kaschiert werden, die außenseitig eine entsprechend
glatte und nachgebende, zugleich sich ruckstellende Oberfläche bilden.
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Eine besonders wirtschaftliche Lösung zum Bilden der Durchbrechungen
in der Schaumstoffschicht ist erfindungsgemäß dadurch erreichbar, daß die durchbrochene
Schicht aus einer mit Schlitzen versehenen und zieharmonikaartig auseinander gezogenen
Schaumstoffbahn gebildet ist. Hierbei können die Durchbrechungen in Gestalt der
Schlitze sowohl gerade als auch linienförmige Ausbildung aufweisen, parallel zueinander
und versetzt zueinander, jedoch auch in anderen Anordnungen zueinander vorgesehen
und in ihrer Länge sowie in ihrem Abstand zueinander nach den geforderten Eigenschaften
bezüglich Widerstand und Eindruckverhalten der Schicht angebracht werden. Vorteilhaft
sollten die Durchbrechungen in der Schaumstoffschicht gegen das Weiterreißen beim
Verformen unter Ausbildung der Kammern gesichert werden, was beispielsweise durch
Anschmelzen der Oberfläche oder durch entsprechende Formgebung in den gefährdeten
Bereichen erreicht werden kann. Beispielsweise wird vorgeschlagen, daß die Durchbrechungen
bow.
Schlitze an ihren jeweiligen Enden in einem Kreisabschnitt enden, der beispielsweise
durch Durchstechen der Schaumstoffschicht mit einer erwärmten Nadel gebildet wird.
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Diese Löcher, in denen die Schlitze praktisch enden, verhindern dann
das Weiterreißen bei der zieharmonikaförmigen Streckung der geschlitzten Schawastoffbahn,
dienen also der Erhöhung der Weiterreißfestigkeit.
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Zum weiteren Verändern der polsternden und kämmenden Eigenschaften
des elastischen Belages gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, in die in der durchbrochenen
Schaumstoffschicht gebildeten Kammern weitere Materialien, die vorzugsweise die
federnden Eigenschaften verändern, einzufüllen. Diese Materialien können von unterschiedlichster
Gestalt sein, von faseriger Gestalt bis hin zum größeren Festkörper, also Granulat,
Chips oder Kugeln.
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Insbesondere das Ausfüllen einzelner Kammern mit einem Füllmaterial
aus jeweils einer Kugel ermöglicht die Herstellung eines mehrschichtigen Verbundes
mit in Teilbereichen hochelastischen und nachgiebigen Eigenschaften und in übrigen
Teilbereichen erhebliche Widerstände entgegensetzenden Bereichen, dies gilt insbesondere
dann, wenn die gefüllten Kammern beidseitig mit einer oder mehreren weiteren Schichten
abgedeckt sind. Solche Materialien sind beispielsweise als Spezialgymnastikmatten
einsetzbar.
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Das FUllmaterial selbst kann entweder von spröder natur sein, wie
beispielsweise Asbestfasern oder Holzteilen, andererseits jedoch jedoch aus einem
elastischen Material, beispielsweise Kunstgummi, Kunstgummischnitzeln, thermoplastischen
Schnitzeln usw.
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Rauch die Füllung mit Schaumstoffschnitzeln ist möglich.
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Wie bereits vorher ausgeführt, kann je nach Verwendungszweck des
polsternden Elementes nach der Erfindung auf den mindestens zweischichtigen Verbund
aus Schaumkunststoffen beispielsweise
auf die Oberschicht als Sichtschicht
oder Abnutzangsscsnicht eine weitere Deckschicht und zwar eine ein oder mehrschichtige
Deckschicht aus vorzugsweise ebenfalls thermoplastischen Kunststoffen verbunden,
vorzugsweise kaschiert sein. Diese Decke schicht kann beispielsweise nur aus einer
Folie, z.B. einer Polyäthylenfolie oder Weich-PVC-Folie oder aus Kunstleder od.
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dgl. bestehen. Für die Deckschicht kann aber auch selbst wiederum
eine mehrschichtigte Folie, die selbst wieder eine Unterschicht aus einem Schaumstoff
und eine Oberschicht und gegebenenfalls noch eine Zwischenschicht aufweist, gegebenenfalls
auch mit einer Verstärkungseinlage versehen ist, bestehen. Es ist auch möglich,
in den Verbund zwischen Deckschicht und eigentlichem polsternden Element eine zusätzliche
Gewebe schicht oder analoge Verstärkungsschicht, die insbesondere die Aufgabe einer
Druckverteilung übernimmt, einzuarbeiten. Die Oberseite der Deckschicht kann dann
zusätzlich geprägt sein.
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Darüber hinaus ist es auch möglich, eine solche Schaumstoffbalm mit
Durchbrechungen nach der Erfindung zu versehen, die bereits z.B. durch Extrusion
in ihrer Längserstreckung mit durchgehenden Hohlräumen, Känalen od.dgl. versehen
ist. Eine solche Bahn stellt dann ein räumliches Gitterwerk dar, das vielseitig
variabel und verwendbar ist.
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Das erfindungsgemäße Element kann als Bahnenware oder als Platte zur
Anwendung kommen und beispielsweise in dieser Form verlegt werden. Sollen aus dem
erfindungsgemäßen Element großflächige Verbunde hergestellt werden, so kann in die
Stoßfugen ein Kleber gespritzt werden und damit eine dichte Verbindung hergestellt
werden. Es ist auch möglich, das erfindungsgemäße Element in seinen Stoßfugen zu
verschweißen, beispielsweise mittels Wärme, z.B. Heißluft. Das erfindungsgemäße
Element kann aber auch selbst bereits als Fertigelement zur Anwendung kommen, beisp£lsweise
als eine entsprechende Matte für Gymnastikzwecke oder al.s Auskleidung für Behälter,
Kraftfahrzeuge od.dgl.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an Ausführungsbeispielen dargestellt
und wird anhand dieser nachfolgend näher erläutert.
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Es zeigen Figur 1 eine Ansicht einer mit Durchbrechungen ausgebildeten
Schaumstoffschicht,
Figur 2 eine Teilansicht der gestreckten Schaumstoffschicht
nach Figur 1 und Figur 3 ein mehrschichtiges Element gemäß der Erfindung.
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Bei dem mindestens zweischichtigen Polsterelement nach der Erfindung
besteht die eine Schicht stets aus einer mit Durchbrechungen ausgebildeten Schaumstoffschicht,
wie sie beispielseise in Figur 1 in perspektivischer Ansicht dargestellt ist. Für
die Schaumstoffschicht 1, die beispielsweise aus einer endlosen Schaumstoffbahn
oder aus Platten besteht, ist ein elastischer verformbarer Schaumkunststoff Voraussetzung,
wie er beispielsweise und vorzugsweise durch geschlossenzellige vernetzte Polyäthylenschaumstoffe
verwirklicht wird. Die Schaumstoffbahn 1 wird dann mit Durchbrechungen 2 versehen,
wobei diese Durchbrechungen als gerade Schlitze aber auch mit linienförmiger z.B.
zickzackförmiger Führung ausgebildet sein können. Diese Durchbrechungen können in
regelmäßiger und unregelmäßiger Verteilung, Je nach dem gewmnschten Grad der Auffächerung
bzw. Aufkammerung der Schaumstoffbahn 1 über die Fläche verteilt angeordnet sein.
Bei der in Figur 1 dargestellten Schaumstoffbahl sind die Durchbrechungen 2 sämtlich
parallel zueinander angeordnet, so daß durch Längung bzw. Streckung in Richtung
des Pfeiles A die mit Kammern versehene Schaumstoffbahn la nach Figur 2 entsteht.
Wenn die Durchbrechungen 2 in zwei zueinander senkrechten Richtungen in der Schaumstoffbahn
1 vorgesehen werden, kann auch in zwei Richtungen gestreckt werden bzw. gelängt
werden, wodurch eine entsprechend aufgekammerte Schaumstoffbahn entstehen kann.
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Wie aus der Figur 2 zu ersehen ist, entstehen durch das Strecken bzw.
Längen in Pfeilrichtung A aus den Durchbrechungen 2 die Öffnungen bzw. Kammern 2a.
Je nach der Größe und dichten Aufeinanderfolge der Schlitze 2a entstehen je nach
Längungsgrad entsprechend große Kammern 2a und verbleiben dazwischen als Schaumstoffbahn
die Stege la. Der Widerstand der aufgekammerten Schaumstoffbahn bei Druckbelastung,
d.h. seine Nachgiebigkeit bzw. seine federnden Eigenschaften richten sich nun nach
dem Verhältnis von Steggrößen 1a zu Kammern 2a, wobei neben der Gesamt
fläche
von Schaumstoffbahn zu Kammern auch die Höhe des Steges, d.h. die Dicke der Schaumstoffbahn
eine wesentliche Rolle spielen, und darüber hinaus natürlich die Abhängigkeit von
den gewählten Materialeigenschaften grundsätzlich besteht.
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Um beim Strecken-bzw. Längen, also beim Verformen der Schaumstoffbahn
1 das unerwünschte Weiterreißen der Durchbrechungen zu verhindern, ist es vorteilhaft,
diese Durchbrechungen insbesondere an ihren Endpunkten zu sichern. Dies kann beispielsweise,
wie in der Figur 2 dargestellt, durch Ausbilden von Ausrundungen 3 am Ende der Durchbrechungen
2 geschehen. Diese Ausrundungen 3 oder Löcher 3 können beispielsweise dadurch erzeugt
werden, daß erwärmte Nadeln durch den Schaumstoff gestoßen werden, die ein Schmelzen
des Schaumstoffes in diesem Bereich bewirken und zugleich damit eine angeschmolzene
und verfestigte Oberfläche zurücklassen.
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In der Figur 3 ist ein mehrschichtiger Verbund mit der Schaumstoffbahn
nach Figur 2 dargestellt. Die auseinandergezogene Schaumstoffbahn 2 kann beispielsweise
auf eine Schicht 4, die ebenfalls aus Schaumkunststoff und zwar aus einem geschlossenzelligen
vernetzten Polyäthylenschaumstoff besteht, kaschiert ist. Dieser Verbund 1a, 4 kann
bereits mit gutem Erfolg für die Polsterung von Wänden verwendet werden, die beispielsweise
in Sporthallen oder in Kliniken als Prallwände dienen und energieverzehrend und
schalldämmend wirken, so daß Verletzungen ausgeschlossen sind. Beim festen Aufbringen,
beispielsweise Verkleben des Verbundes la, 4 an einer Wand bildet die durchbrochene
Schicht 1a die Unterseite und es entstehen beim Verkleben mit der Wand luftdicht
abgeschlossene Kammern 2a als Luftpolster, die zu der ausgezeichneten polsternden
und energieverzehrenden Wirkung beitragen. In Weiterbildung der Erfindung ist jedoch
vorgesehen, auch die zweite Seite der Schicht 1a mit einer weiteren elastischen
Schicht, vorzugsweise ebenfalls einer Schaumkunststoffschicht zu verbinden und damit
ein Polsterelement mit den eingeschlossenen Luftkammern zu schaffen. Dieses wenigstens
dreischichtige Element kann wiederum an Unterkonstruktionen voll
flächig
befestigt werden, es kann aber auch beliebig einzeln eingesetzt und verwendet werden.