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Verfahren zur Herstellung punktelastischer
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Sportböden Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
punktelastischen Bodenbelags mit geschlossener Oberfläche für Sporträume, insbesondere
für Turn- und Mehrzweckhallen, der auf den Estrich aufgeklebt ist und aus miteinander
verbundenen Schichten unterschiedlicher Elastizität und Dicke besteht.
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Es ist bekannt, in Sporträumen Bodenbeläge zu verlegen, die eine untere
Schicht aus Gummi-oder Kautschukgranulat, gebunden durch Polyurethan-Kleber oder
andere Kleber, besitzt, auf die eine druckverteilende Gewebeauflage geklebt ist.
Auf dieser Gewebeauflage ist oberseitig in einer Spachtelung eine dünnere Schicht
oder elnl Belag von z. B. Polyvinylchlorid, üblicherweise mit einer dichten Haut,
aufgeklebt. Diese bekannten Bodenbeläge können jedoch nicht alle gemäß der DIN-Norm
18032 (Ausgabe Juli 1975) bestehenden Forderungen erfüllen. Von diesen Forderungen
ist die nach einem Kraftabbau bzw. der Nachgiebigkeit von mindestens 50 % mit dem
Nachteil verbunden, daß gleichzeitig der Energieverlust unvertretbar ansteigt. Diese
beiden, bei den bekannten Bodenbelägen miteinander ansteigenden Kennwerte bedingen
stets Kompromisse.
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Es ist eine Tatsache, daß bei diesen Bodenbelägen bei Einstellung
des geforderten Kraftabbaus der Energieverlust unverhältnismäßig ansteigt, daß also
für den Sportler ein ermüdender und somit ungeeigneter Bodenbelag entsteht.
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Als Kraftabbau bzw. Nachgiebigkeit wird hier gemäß der DIN-Norm 18032,
Punkt 704, die Relation zwischen der Stoßkraft bzw. Prellkraft in; kr auf einem
starren Boden, z. B. Beton und und Ulld der Stoßkraft des jeweils verglichenen Bodenbelags(Psp)
verstanden. Der Kraftabbau oder die Nachgiebigkeit eines zu betrachtenden Bodenbelages
ist in Prozent ausgedrückt durch die nachfolgende Formel errechenbar.
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Kraftabbau = 1 - SP x O P B Als Energieverlust wird hingegen (in
Prozent) der Anteil an Bewegungsenergie verstanden, der beim Absprung von dem Sportbodenbelag
verbleibt, im Vergleich mit der Bewegungsenergie, die beim Absprung von einem starren
Boden vorhanden ist.Neben den vorstehenden Eigenschaften muß jedoch ein der DIN-Norm
gerecht werdender Boden noch andere Forderungen erfüllen. Und zwar beispielsweise
hinsichtlich der Belastbarkeit, der Aufstellung von Spann- und Turngeräten, der
Geräuschdämmung und der Erschütterungsausbreitung usw. Die bisher bekannten Böden
werden den Forderungen vor allem im bezug auf die Nachgiebigkeit bzw. den Kraftabbau
nicht gerecht.
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Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Bodenbelagsausbildung liegt
in ihrer Verlegungsart.
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Dazu wird zuerst die in Bahnen- oder Plattenform vorbereitete Unterschicht
aus Granulat auf den Boden geklebt, darauf werden von Hand Gewebebahnen zur Druckverteilung
aufgeklebt.
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Nach Abtrocknen des Klebers dieser Gewebeschicht wird eine weitere,
von Hand auf zu tragende und die Poren des Gewebes und des Granulats verschließende
dauerelastische Spachtelmasse als Untergrund für die eigentliche Oberseitenbeschichtung
vorgesehen.
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Nachdem diese ausgehärtet ist, wird die Oberschicht aufgespachtelt
und der ganze Boden wird aus gehärtet. Die schrittweise Verlegungsart ist sehr teuer
und aufwendig.
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Insbesondere das manuelle Aufbringen der Gewebeeinlage und der zusätzliche
Arbeitsgang zum Aufbringen der die Poren verschliessenden Spachtelung bedingen nicht
nur hohe Lohnkosten, sondern erfordern auch speziell ausgebildete Fachkräfte.
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An die Erfindung ist in Kenntnis dieser Umstände die Aufgabe gestellt,
ein Verfahren zu schaffen,mit dem ein Bodenbelag hergestellt werden kann, der schnell
und billig verlegbar ist, das manuelle Aufbringen der Gewebeeinlage und das Aufbringen
einer die Poren verschließenden Spachtelung überflüssig macht. Ferner soll beim
Verlegen kein oder nur ein geringer Verschnitt auftreten, eine nahtlose Oberfläche
gewährleistet sein und
eine weitgehend werkseitige Vorfertigung
ermöglicht werden. Das Verfahren soll mit einem möglichst geringen Aufwand durchführbar
sein und eine gleichmäßig reproduzierbare Bodenqualität liefern.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit folgenden Verfahrensschritten:
a) in eine Plattenform wird eine vorgefertigte Oberbelagplatte (15) bündig eingelegt;
b) auf die Oberbelagplatte (15) werden Polyurethanweichschaumflocken (22) eingefüllt;
c) beide Materialien (15,22) werden mit einem Polyurethanbindemittel versetzt; d)
die eingefüllten Materialien werden verdichtet; e) das Polyurethanbindemittel wird
durch einen Temperaturstoß gehärtet.
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Bei einer Abwandlung des Verfahrens zur Herstellung eines Bodenbelages
mit besonders hohen Lastverteilungeigenschaften sind folgende Verfahrensschritte
vorgesehen: a) in eine Plattenform wird eine vorgefertigte Oberbelagplatte (15)
bündig eingelegt; b) auf die Oberbelagplatte (15) wird eine Gewebeschicht (14) gelegt;
c)
auf die Gewebeschicht (14) werden Polyurethanweichschaumflocken (22) eingefüllt;
d) beide Materialien (15,22) werden mit einem Polyurethanbindemittel versetzt; e)
die eingefüllten Materialien werden verdichtet; f) das Polyurethanbindemittel wird
durch einen Temperaturstoß gehärtet.
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Die nach diesem Verfahren hergestellte Elastikschicht besteht erfindungsgemäß
aus einem Verbundschaum im Raumgewicht von 100 - 400 kg/m3, 3 vorzugsweise 200 -
300 kg/m3.
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Mit einem nach diesem Verfahren hergestellten Sportraum-Bodenbelag
kann die neueste DIN-Norm-Anforderung erfüllt werden. Es entstehen Bodenplatten
mit einer Dickenkonstanz, welche nach dem Verlegen eine Einheit entsprechend den
Forderungen der DIN 18032 ergeben. Durch das bündige Anlegen der vorgefertigten,
d. h., vorgestanzten Oberbelagplatte, die die Nutzschicht darstellt, an die Formwandung
ist keine Nacharbeit erforderlich. Die so gefertigten Platten: können ohne Verschnitt
verarbeitet werden. Die Platten können so wie sie angeliefert werden auf der Baustelle
auf dem planebenen Untergrund (Estrich) verklebt und abschließend verschweißt werden.
Die Einbauzeit ist damit deutlich kürzer, und die Herstellung der Einzelplatten
verlustfrei; dies ergibt merkliche finanzielle Vorteile für den Bauherrn Bei einer
Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, die Rückseite der eingelegten Ober
belagplatte
mit einem Haftvermittler zu benetzen.
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Hierdurch wird einem möglichen Ablösen der Nutzschicht von der Elastikschicht
vorgebeugt. Für die Herstellung der Nutzschicht können nahezu alle Materialien eingesetzt
werden, wie beispielsweise PVC-Oberbeläge, Linoleum-Oberbeläge, Gummi-Oberbeläge.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Bodenbeläge sind
in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Die Figuren
zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Fußbodenbelag einer Turnhalle, die
eine Polyurethan-Oberschicht trägt, Fig. 2 den gleichen Fußbodenbelag, Jedoch mit
einer PVC-Oberschicht.
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Der in Fig. 1 dargestellte Fußbodenbelag 10 ist unter Zwischenschaltung
einer an sich üblichen Spachtelschicht 11 auf den Estrich 12 aufgeklebt. Der Bodenbelag
weist unten eine ca. 14 mm dicke Elastikschicht 13 auf, die aus einem mit ca. 51
* (Gwt) Kreide gefüllten und mit Polyurethanweichschaumflokken 22 versetzten, offenporigen
Polyurethanschaum mit einem Raumgewicht von ca. 100 -400 kg/m3 besteht. Anstelle
der Polyurethanweichschaumflocken 22 können auch Polyurethanverbundschaumflocken
eingesetzt werden. Bei
einer weiteren Ausführungsform werden die
Polyurethanverbund- bzw. -weichschaumflocken 22 lediglich mit einem Polyurethanbindemittel
versetzt. Die erforderliche Elastizität ist mittels eines auf Distanzhalter (nicht
dargestellt) gefahrenen Verdichtungsstempels einstellbar. Auf die Elastikschicht
13 ist eine Gewebeschicht 14 aufkaschiert, und zwar ein gasdurchlässiges, jedoch
geschlossenes Polyester-Gewebe mit einem Flächengewicht von 2 140 bis 160 g/m ,
einer Dicke von 250 bis 300 + einer Reißfestigkeit: Kette 150 kp/5 cm, Schuß 160
kp/5 cm und einer Reißdehnung von ca. 20 bis 25 . Die Elastikschicht 13 wird in
einer nicht dargestellten Plattenform aufgeschäumt, wobei direkt beim Aufschäumvorgang
die Gewebeschicht 14 eingelegt und damit verbunden wird. Auf der Gewebeschicht 14
ist eine Nutzschicht 15 angebracht. Die Nutzschicht 15 wird in einem getrennten
Arbeitsgang vorgefertigt. Sie besteht beispielsweise aus einem Gießpolyurethan,
das mit einer Füllung von ca. 20 Gewichtsteilen Steinmehl gefüllt ist. Sie ist aus
zwei Schichten aufgebaut, wobei die untere Schicht 16 als Vorspachtelung oder als
Haftvermittler ausgeführt ist. Ebenso kann ein Oberbelag aus PVC, Linoleum oder
Gummi verwendet werden. Die Oberseite der Nutzschicht 15 kann nach dem Aushärten
(ca.
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12 Stunden) abgeschliffen und mit einem Finish 17 aus der gleichen
Polyurethan-Type versiegelt werden. Die Finish-Schicht 17 ist dabei ungefülltes
Polyurethan, von 2 dem ca. 50 g/m durch eine Walze aufgebracht sind.
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Die Dicke der Elastikschicht 13 bewegt sich zwischen ca. 8 bis 20
mm, vorzugsweise liegt sie zwischen 10 und 16 mm. Die Dicke der Nutzschicht 15 liegt
zwischen ca. 1 und 6 mm, vorzugsweise zwischen 2 und 3 mm. Die Dicke des Finish
17 beträgt nur wenige Tausendstel mm. Da die einzelnen Schichten der Oberschicht
15, 16, 17 aus der gleichen Polyurethan-Type bestehen, besitzen sie die gleichen
Elastizitätseigenschaften, damit wird verhindert, daß beim Bewegen ein Lösen oder
Reißen einer der Schichten eintreten kann. Als Füllmaterial der Elastikschicht 13
kann auch Kreide mit einer Korngröße zwischen ZO t und 200 t , vorzugsweise 40 und
120 + eingesetzt werden.
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Es hat sich eine ca. 2 bis 2,5 mm dicke Polyurethan-Nutzschicht 15
bewährt, die bei einem Raumgewicht von 1,356 g/cm3 nachfolgende, physikalische Kennwerte
aufweist: Elastizitätsmodul nach DIN-Norm 53452 = 2 150 kp/cm , Zugfestigkeit nach
DIN-Norm 2 53504 = 25 kp/cm , Bruchdehnung = 80 * K-Wert = o»4, 2.
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Wasserdampfdurchlässigkeit = 0,9 g/m in 24 Stunden, Brennbarkeit gemäß
ASTM D93/66, geschlossen Pensky/Martens: 1600/2150 für die beiden Polyurethan-Komponenten
der Oberschicht.
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Verschleißfestigkeit 0,214 mm (20 cykli) gemäß DIN-Norm 51963, 0 Temperaturbeständigkeit
von 450 C bis + 80 C Oberflächenreibung: trocken vor Alterung, 0,72 naß vor Alterung:
0,0 trocken nach Alterung: 0,71 naß nach Alterung: 0,0
Fig. 2 zeigt
eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bodenbelags 20. Auf der Elastikschicht
13 ist die Gewebeschicht 14 vorgesehen, darauf liegt die Nutzschicht 15 aus mit
bis zu 20 Gewichtsteilen Steinmehl gefülltem Polyurethan. Diese Polyurethan-Nutzschicht
15 wird nach 12 Stunden an ihrer Oberseite abgeschliffen. Darauf wird ein dichter
Belag 21 aus Polyvinylchlorid aufgebracht. Die Dicke der Elastikschicht 13 ist gleich,
wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, ebenso die Dicke der Nutzschicht 15. Die
Polyvinylchlorid-Schicht 21 hat eine Dicke von 2 bis 3 mm.
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Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Fußbodenbelag
wird so verlegt, daß zuerst der Estrich 12 gespachtelt wird, auf den die vorgefertigten
Platten 10 bzw. 20 verklebt werden.
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Die verklebten Platten 10 bzw. 20 werden sodann miteinander zu einer
glatten, durchgehenden Oberfläche verschweißt.
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Derartig hergestellte Böden können in beiden Ausführungsformen und
in den angegebenen Dickenbereichen die gemäß der DIN-Norm 18032 vom Juli 1975 gestellten
Forderungen erfüllen. Die eingesetzten Gewebe können auch aus anderen synthetischen
Fasern oder organischen Fasern oder auch aus Mischungen dieser beiden bestehen.
Auch Vliese, die als druckverteilende Gewebe für diese Forderungen brauchbar sind,
können eingesetzt werden; sofern sie die gestellten Anforderungen erfüllen.
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Die Ausführungsform mit einer durchgehenden Polynrethan-Oberschicht
hat den Vorteil, daß das Finish-Material aus dem ungefüllten Polyurethan der Oberschicht
besteht, farbfest ist und keine Vergilbung, selbst bei längerer UV-Strahlung zeigt.
Weiterhin ist die Versiegelung selbst in dünnster Schicht noch so elastisch wie
der Gesamtaufbau des Bodenbelages, so daß ein Abplatzen der eigentlichen oberen
Verschleißschicht verhindert wird.
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Die erfindungsgemäße Belagherstellung und die dadurch bedingte Verlegung
bringen neben einer Einsparung an Aufwand und Material gegenüber den bekannten Bodenausbildungen
zusätzlich den Vorteil, alle geforderten DIN»Norm-Ansprüche zu erfüllen.
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Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Bodenbelagsplatten
haben die Ausmaße 30 x 30 cm bis 200 x 200 cm, vorzugsweise 50 x 50 cm oder 100
x 100 cm bei einer Gesamtdicke von 8 bis 20 mm, vorzugsweise 10 bis 12 mm. Die Nutzschicht
15 ist dabei 1 bis 4 mm, vorzugsweise 2 mm dick. Als Elastikschicht 13 werden Polyurethanverbundschaumstoffe
oder hochverdichtete Polyurethanschaumstoffe auf Basis polyurethangebundenen verflockten
Polyurethanweichschaums eingesetzt. Vorteil letztgenannter hochverdichteter, hochwertiger
Polyurethanweichschaumstoffe ist eine reproduzierbare StaucUhärte und ein gleichbleibendes
Raumgewicht.
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