DE3907144A1 - Verfahren zum reversiblen befestigen grossflaechiger bahnen auf unterlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum reversiblen Be­ festigen von großflächigen Bahnen auf Unterlagen, indem man die mit bestimmten Schichten versehenen Bahnen durch Mikrowellenbestrahlung auf einer Unterlage befestigt. Aus der DE-OS 26 51 756 ist es bekannt, Bodenbeläge auf Fußbö­ den zu verkleben, indem man zunächst eine Folie auf den Fußboden aufbringt, die aus hitzeschmelzendem Kunststoff besteht und in die eine dünne geschlossene oder gelochte Metallfolie oder ein Metallnetz oder einzelne Metall- oder Graphitpartikel eingebettet sind. Über diese Folie wird dann mittels Induktionswärme die Verklebung vorgenom­ men. Hierbei kann man auch so vorgehen, daß man die Folie zunächst mit dem Bodenbelag verbindet und dann die Verkle­ bung auf dem Fußboden vornimmt. Dieses Verfahren ist ar­ beitsaufwendig und daher aus wirtschaftlichen Gründen nicht anwendbar.

Ferner ist es aus der DE-OS 33 07 502 bekannt, Bodenbeläge auf Unterlagen zu verkleben, indem man die Bodenbeläge mit einem Heißsiegelkleber beschichtet, den beschichteten Bodenbelag auf die Unterlage aufbringt und die Verklebung durch Bestrahlung mit Mikrowellen vornimmt. Hierbei ist es erforderlich, einen wassermolekülhaltigen Heißsiegelkleber zu verwenden, damit die Aktivierung des Klebstoffes mittels Mikrowellen­ erhitzung durchgeführt werden kann. Hierbei geht man davon aus, daß die Wassermoleküle in dem Kleber wegen ihrer hohen Dielektrizitätskonstante die Aktivierung des Kleb­ stoffes mittels Mikrowellen ermöglichen.

Die bei diesem Verfahren verwendete Vorrichtung besitzt einen Mikrowellen-Erzeuger, durch welche die Mikrowellen nach unten auf die Unterlage gerichtet werden.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß bei dem bekannten Verfahren gelegentlich Ungleichmäßigkeiten der Wärmever­ teilung in dem Kleber durch die Mikrowellenbestrahlung auftraten, so daß die Verklebung nicht immer gleichmäßig erfolgte. Außerdem traten Schwierigkeiten beim Wiederablö­ sen des Teppichs durch nochmalige Mikrowellenbestrahlung auf, da auch hier die gelegentlich auftretende ungleich­ mäßige Wärmeverteilung zu einer nicht gleichmäßigen Aufwei­ chung des Klebers führte.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, durch das großflächige Bahnen auf Unterlagen auf einfache bzw. wirtschaftliche Weise gleichmäßig und fest verklebt werden, wobei eine Wiederauflösung der Ver­ klebung durch nochmalige Bestrahlung ermöglicht wird.

Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit deren Hilfe das Verfahren ökonomisch durchgeführt werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist das in den Ansprüchen defi­ nierte Verfahren sowie die darin definierte Vorrichtung.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß im Gegensatz zu der Erkenntnis, die der DE-OS 33 07 502 zugrundelag, wonach die Aktivierung des Klebstoffes mit Hilfe von Mikrowellen durch den Einschluß von Stoffen mit hoher Dielektrizitäts­ konstante, insbesondere Wassermoleküle, ermöglicht werden kann, erfindungsgemäß gerade der Einschluß von feinverteil­ ten leitenden Teilchen, also Stoffen mit niedriger Dielek­ trizitätskonstante ermöglicht wird.

Ferner wurde überraschenderweise gefunden, daß die bei dem bekannten Verfahren gelegentlich auftretende unregel­ mäßige Erwärmung und damit unregelmäßige Verklebung erfin­ dungsgemäß nicht mehr auftritt. Durch diese wesentliche Verbesserung des Verfahrens kann es im wesentlich erweiter­ ten Ausmaße angewendet werden.

Das Verfahren der Erfindung kann insbesondere dann, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet wird, auf Gebie­ ten angewendet werden, die bisher einer Anwendung von Mikro­ wellenbestrahlung verschlossen waren, ohne daß die bei der Bodenbelag-Verklebung befürchteten Nachteile hierbei auftreten.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß die durch das erfindungsgemäße Verfah­ ren verklebten Bahnen wieder abgelöst werden können, bei­ spielsweise nach Verschleiß von Bodenbelägen oder nach Beschädigung von Dachbahnen.

Schließlich ist das Verfahren umweltschonend und körperlich weniger anstrengend, da nicht mehr mit flüssigem Kleber, aus dem Lösungsmittel verdampft, und nicht mehr in gebück­ ter oder kniender Haltung gearbeitet werden muß.

Die Erfindung wird nun in den verschiedenen Anwendungsfor­ men im einzelnen erläutert:

I Verlegen von Teppichböden

Gemäß der Erfindung werden Bodenbeläge, wie Teppichböden fabrikseits mit heißklebendem oder heißversiegelndem Kleber beschichtet. Der so an der Baustelle angelieferte Bodenbelag wird dann je nach zu verlegender Fläche geschnitten, wobei keinerlei Schwierigkeiten auftreten, da die Schicht trocken und noch nicht klebend vorliegt.

In den betreffenden Kleber wurden vor der Beschichtung durch übliche Verfahren zur Verteilung von festen Teilchen in flüssigen Massen kleinste Teilchen von elektrisch leiten­ den Materialien eingearbeitet. Insbesondere haben sich Graphitteilchen gut bewährt. Im allgemeinen handelt es sich um Graphitpulver, jedoch eignen sich auch Eisen-, Kupfer- oder Nickelteilchen.

Anschließend erfolgt dann die Verklebung mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hierbei kann die Vorrichtung leicht durch einen Mann geführt oder gesteuert werden, indem sie bahnenweise über den Bodenbelag gefahren wird. Hierbei sendet die Vorrichtung eine Mikrowellenbestrahlung durch den Bodenbelag hindurch, erhitzt die Klebeschicht gleichmäßig, so daß sich diese erweicht und gleichmäßig mit der Unterlage in Kontakt tritt. Die Andruckrolle oder die Andruckrollen, welche bei dem Fahren der Vorrichtung über dem Bodenbelag diesen auf die Unterlage anpressen, sorgen dafür, daß eine sofortige und gleichmäßige Verkle­ bung des Bodenbelages auf der Unterlage eintritt.

II Befestigen von Dachbahnen auf Dächern

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zum Abdecken von Flachdächern. Es kommt jedoch auch für andere Dachkonstruktionen in Frage.

Zur Abdichtung von Dächern eignen sich besonders Bitumen­ beschichtete Dachbahnen, z.B. aus Teerpappe. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht auch hier darin, daß die bereits beschichtete Bahn direkt mit der Unterlage auf dem Dach fest verbunden werden kann. Die angelie­ ferten Dachbahnen sind bereits fabrikseits mit der später klebenden Schicht aus beispielsweise Bitumen versehen. Die betreffende Bitumenschicht wurde ebenfalls mit Pulver aus elektrisch leitenden Teilchen so vermischt, daß die Teilchen gleichmäßig in der Schicht verteilt sind. Als Material für die feinverteilten Teilchen kommen die glei­ chen Stoffe in Betracht, wie bei dem Verfahren zum Verlegen von Teppichböden. Auch hier wurden beste Ergebnisse erzielt, wenn die heißversiegelnde Schicht Graphitteilchen in fein­ verteilter Form enthielt.

Die Verklebung der Dachbahnen auf der Dachunterlage erfolgt in der Weise, daß die mit der trockenen, noch nicht kleben­ den Schicht versehenen Bahnen lose auf dem Dach verlegt werden. Anschließend wird ein Gerät mit der mikrowellener­ zeugenden Einrichtung bahnenweise über die zu verschweißen­ de Dachbahn geführt, wobei nach Aussendung der Mikrowellen zunächst eine Aufweichung der heißversiegelnden Schicht, insbesondere Bitumen, bewirkt wird und sofort anschließend durch die Andrückwalzen eine gleichmäßige Verteilung der nun klebrigen Schicht auf der Unterlage mit anschließender fester Verklebung erfolgt.

Bei der Durchführung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens ist es besonders vorteilhaft, daß hier mit erheblich verringertem Arbeitsaufwand gearbeitet werden kann. Während bei der herkömmlichen Arbeitsweise die Dach­ pappe Stück für Stück mit einem Brenner erhitzt und sofort angedrückt werden mußte, wobei die Dachbahnen nur in klei­ nen Teilabschnitten erhitzt und sofort abgerollt werden mußten, um zu verhindern, daß die aufgeweichte Bitumen­ schicht zu schnell fest wird, ist es nun möglich, die gesamte Fläche des abzudeckenden Daches mit der Bahn zu belegen mit anschließender Verschweißung durch einfaches Führen des Gerätes über die Bahnen. Dadurch wird auch eine erhebliche Verbesserung der Betriebssicherheit er­ reicht. Während das Arbeiten mit Schweißbrenner erhebliche Gefahren mit sich brachte und zeitaufwendiger war, ist das Führen des fahrbaren Gerätes über die gesamte Dachbahn­ fläche völlig gefahrlos und kann in wesentlich kürzerer Zeit erledigt werden. Schließlich ist das Verfahren der Erfindung witterungsunabhängiger. Während bei einsetzendem Regen die Dacharbeiten bei stückweisem Verkleben unterbro­ chen werden mußte, kann das in der gesamten Fläche mit der Dachbahn bedeckte Dach sofort ohne Zeitaufwand ver­ schweißt bzw. verklebt werden. Während dieses gesamten Arbeitsganges ist das Dach bereits regengeschützt.

III Anwendung des Verfahrens im Straßenbau oder bei Stra­ ßenreparaturen

Bei dieser Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Massen aus Teer oder Bitumen fest mit der Unter­ schicht einer Straße bis zu einer gewissen Tiefe ver­ schweißt. Hierbei geht man so vor, daß die zu bedeckende oder zu reparierende Stelle einer Straße mit Teer oder Bi­ tumen, in welche vorher die feinen Teilchen aus leitendem Material gleichmäßig eingearbeitet wurden, belegt werden. Anschließend wird die Bahn aus dem genannten Material mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung befahren. Durch die Wirkung der Mikrowellenbestrahlung und das sofort erfolgende Andrücken über die Andrückwalzen der Vorrichtung erfolgt eine tiefe Verschweißung der aufgebrachten Bahn mit der darunter befindlichen Unterschicht.

Dieses Verfahren eignet sich auch besonders gut zur Repara­ tur von Straßenschäden. Hierbei kann in die Aufbruchstellen oder Risse innerhalb einer Straßendecke die - wie geschil­ dert präparierte - Masse eingearbeitet werden. Anschließend erfolgt wiederum das bahnenweise Befahren der betreffen­ den Stellen mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Verfahren bei Straßenre­ paraturen, wobei eine Verschweißung der mit Bitumen oder Teer aufgefüllten Stellen beispielweise mit dem Schweiß­ brenner stattfand, mit entsprechend begrenzter Tiefenwir­ kung, kann erfindungsgemäß nun wiederum mit geringerem Arbeitsaufwand durch einfaches Überfahren der betreffenden Stellen mit dem erfindungsgemäßen Gerät eine absolut gleichmäßige Verschweißung mit wesentlich größerer Tiefen­ wirkung erzielt werden. Da die Bestrahlung mit dem Mikro­ wellenerzeuger nicht nur punktförmig wirkt, findet die Verschweißung des eingearbeiteten Bitumens oder des eingearbeiteten Teers mit der Unterschicht auch in einem größeren Breiten­ bereich statt, so daß eine stabilere und dauerhaftere Verschweißung erzielt wird.

IV Anwendung des Verfahrens beim Dammbau:

Beim Dammbau kommt es darauf an, insbesondere Betonplatten dauerhaft gegen das Eindringen geringster Wasserspuren abzudichten. Hierzu hat bei herkömmlichen Vorarbeiten bereits Teer- oder Bitumen gedient. Es war jedoch äußerst schwierig, hierbei eine absolut dichtende Verfestigung zu erreichen.

Mit Hilfe des Verfahrens gemäß Erfindung ist es nun möglich, die Zwischenräume von Betonbahnen absolut wasserdicht zu befestigen. Hierbei wird die erfindungsgemäß präpa­ rierte Masse in die Zwischenräume gegossen, worauf dann anschließend die Betonwand bzw. die Betonwände mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung bearbeitet werden. Hierbei kann das Gerät horizontal über die Platten oder die Beton­ wände geführt werden. Durch die Aussendung der Mikrowellen findet eine sofortige Verschweißung der Masse innerhalb der Zwischenräume und auch innerhalb des Betons bis zu Eindringtiefen statt, die bisher nicht oder kaum erreicht werden konnten.

Nachstehend wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Die Fig. 1 stellt eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung dar. Die Zeichnung zeigt ein Gestell 1, auf welchem sich der mit dem Hohlleiter 3 verbundene Mikrowel­ lenerzeuger 2 festmontiert befindet. Das Gestell ist auf Andruckrollen 8 fahrbar gelagert, wodurch das Gerät nach beiden Seiten, nämlich vorwärts oder rückwärts gefahren werden kann. Der Strahlungsraum 4 ist der Innenraum des Gestells 1. Er ist nach außen durch vier Seitenwände und eine obere Abdeckwand begrenzt. Nach unten ist der Bestrahlungsraum offen. Die Begrenzungswände sind aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium. Sie können auch aus metallbeschichtetem Kunststoff bestehen, wobei sehr dünne Metallschichten möglich sind. Dies kann zum Zwecke der Gewichtsersparung nützlich sein. Die obere Begrenzungswand des Bestrahlungsraums 4 ist durch ein Mittelloch 3 a zum Hohlleiter 3 hin offen.

Der Mikrowellenerzeuger 2 ist handelsüblicher Bauart, wie beispielsweise aus Mikrowellen-Haushaltsgeräten bekannt.

Eine der Begrenzungswände des Bestrahlungsraums 4 weist einen schwenkbar angebrachten Bügel 9 auf, mit dessen Hilfe das Gerät geführt werden kann und je nach Schwenk­ richtung vorwärts oder rückwärts gefahren werden kann.

Eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Erfindung wird in den Fig. 2 und 3 gezeigt.

Fig. 2 zeigt die Vorderansicht einer weiteren Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hierin stellt 1 das Gestell einer Rahmenkonstruktion dar. Das Gestell ist mit Andruckrollen 8 beweglich verbunden. Auf dem Gestell ist der Hohlleiter 3 fest montiert, der wiederum mit dem Mikrowellenerzeuger 2 fest verbunden ist. In dem Hohlleiter 3 befinden sich mehrere Leitschienen 6. Vor­ zugsweise sind 2 bis 8, insbesondere 4 Leitschienen vorhan­ den. Diese Leitschienen ragen aus dem Hohlleiter heraus und münden je in einen Strahlungskanal 7 ein. Sie sind pa­ rallel zur Unterlage gerichtet. Die Leitschienen und die Strahlungskanäle 7 bestehen aus metallischen oder metallbeschichteten Materialien, vorzugs­ weise aus Kupfer oder Messing.

Diese Vorrichtung ist in Fig. 3 als Seitenansicht darge­ stellt. Hierin stellt 1 das Gestell dar, auf welchem sich der mit dem Mikrowellenerzeuger 2 fest verbundene Hohl­ leiter 3 findet. Die Leitschienen 6 ragen aus dem Hohlleiter 3 heraus und münden in die Strahlungskanäle 7. Das Gestell ist auf den Andrückwalzen 8 beweglich gelagert.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 und 3 stellt eine verbesserte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 1 dar und ist in solchen Fällen besonders gut geeignet, in denen Probleme bei der gleichmäßigen Ausbreitung der erzeugten Wärme auftreten können. Dieses Gerät bewährt sich besonders bei der Verlegung von Bodenbelägen in solchen Fällen, bei denen die Neigung zur ungleichmäßigen Verklebung besteht, z.B. bei rauhen Untergründen oder sonstigen materialbe­ dingten Problemen.

Eine endgültige Erklärung für die besonders gute Eignung des Gerätes gemäß Fig. 2 und 3 bei dem Verfahren gemäß der Erfindung kann noch nicht gegeben werden. Es besteht jedoch die Vermutung, daß die ausgesendeten Mikrowellen durch die Leitschienen abgegriffen werden je nach Seite in positivem oder negativem Bereich und in den Strahlungs­ kanälen oder zwischen den Strahlungskanälen wieder neu aufgebaut werden, wodurch eine gleichmäßigere Verteilung der Wellen über den gesamten Bereich der Strahlungskanäle erreicht wird. Die Grundlage für die Erkenntnis der Vorgänge innerhalb der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist jedoch noch nicht gesichert, so daß keine endgültige Erklärung gegeben werden kann.

Claims (12)

1. Verfahren zum reversiblen Befestigen großflächiger Bahnen auf Unterlagen durch Mikrowellenbestrahlung der Bahnen, die auf der Unterseite mit einer Schicht aus einer heißklebenden oder heißverschweißenden Masse versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß man mit elektromagneti­ schen Strahlen im Wellenlängenbereich von 2 bis 300 G Hz solche Bahnen bestrahlt, die mit Schichten aus heißkleben­ den oder heißverschweißenden Massen versehen sind, welche elektrisch leitende Materialien in feinverteilter Form enthalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mikrowellen-bestrahlt, vorzugsweise im Wellen­ längenbereich von 2 bis 10, insbesondere 2 bis 3 G Hz.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse Metall- und/oder Graphitteil­ chen in feinverteilter Form enthält.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man Bahnen von Bodenbelägen auf Fußböden befestigt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man Bitumen- oder Teer-Bahnen oder mit Bitumen oder Teer beschichtete Bahnen auf Dächern verklebt oder verschweißt.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man Teer- oder Bitumenmassen beim Straßenbau oder bei Straßenreparaturarbeiten mit der Straßenun­ terlage verschweißt.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man Teer- oder Bitumenmassen in den Zwischenräumen von Betonplatten verschweißt.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man die Befestigung durch erneute Be­ strahlung wieder löst.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein auf einer oder mehreren Andrückwalzen (8) fahrbar gelager­ tes Gestell (1), auf dem ein Mikrowellenerzeuger (2) und ein elektromagnetische Strahlen bündelnder Hohlleiter (3) zur Richtung der Strahlung auf eine Unterlage (5) über einen Strahlungsraum (4) montiert sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Strahlungsraums (4) Leitschienen (6) in dem Hohlleiter (3) befestigt sind, die aus dem Hohllei­ ter herausragen und in parallel zur Unterlage (5) gerichte­ te Strahlungskanäle einmünden.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlleiter, die Leitschie­ nen und die Strahlungskanäle aus Metall, Metall-Legierung und/oder Kunststoff bestehen, der mit Metall oder mit Me­ tall-Legierung beschichtet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hohlleiter zylindrisch qua­ derförmig oder konisch nach unten verbreiternd geformt ist.