AT520812A4 - Method and device for investigating the condition of a surface - Google Patents
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- AT520812A4 AT520812A4 ATA50375/2018A AT503752018A AT520812A4 AT 520812 A4 AT520812 A4 AT 520812A4 AT 503752018 A AT503752018 A AT 503752018A AT 520812 A4 AT520812 A4 AT 520812A4
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Abstract
Verfahren und Vorrichtung (1) zur Untersuchung der Beschaffenheit, insbesondere Rutschsicherheit und/oder Gleitreibungskoeffizient, einer Oberfläche (2), insbesondere einer keramischen Oberfläche, wobei das Verfahren die Schritte Beschleunigen einer Vielzahl an Partikeln, Auslassen der Vielzahl an beschleunigten Partikeln auf die Oberfläche (2), wobei die Vielzahl an Partikeln über die Oberfläche (2) gleiten, durch Reibung auf der Oberfläche (2) abgebremst werden und sich eine Verteilung (26) der Partikel auf der Oberfläche (2) bildet, und Erfassung der Verteilung (26) der Partikel auf der Oberfläche (2), wobei aus der der Verteilung (26) der Partikel auf die Beschaffenheit, insbesondere Rutschsicherheit und/oder Gleitreibungskoeffizient der Oberfläche (2), geschlossen wird.Method and device (1) for investigating the nature, in particular anti-slip and / or sliding friction coefficient of a surface (2), in particular a ceramic surface, the method comprising the steps of accelerating a plurality of particles, omitting the plurality of accelerated particles on the surface ( 2), wherein the plurality of particles slide over the surface (2), are braked by friction on the surface (2) and a distribution (26) of the particles forms on the surface (2), and detection of the distribution (26) the particle on the surface (2), wherein from the distribution (26) of the particles on the nature, in particular slip resistance and / or sliding friction coefficient of the surface (2) is closed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Untersuchung der Beschaffenheit, insbesondere Rutschsicherheit und/oder Gleitreibungskoeffizient, einer Oberfläche, insbesondere einer keramischen Oberfläche.The invention relates to a method and a device for examining the condition, in particular slip resistance and / or sliding friction coefficient, of a surface, in particular a ceramic surface.
Der Gleitreibungskoeffizient und die Rutschsicherheit sind neben dem Haftreibungsbeiwert wichtige (physikalische) Größen, die im Zusammenhang mit subjektiven Werten wie der Trittsicherheit einer Oberfläche stehen. Arbeitsschutz, Personensicherheit und letztlich Haftungsfragen bei Unfällen sind wichtige Themen, die unmittelbar mit diesen Größen in Zusammenhang stehen. Zur Messung dieser Größen wurde eine Vielzahl von Verfahren und Vorrichtungen vorgeschlagen.In addition to the coefficient of static friction, the sliding friction coefficient and slip resistance are important (physical) variables that are related to subjective values such as the surefootedness of a surface. Occupational safety, personal safety and ultimately liability issues in the event of accidents are important issues that are directly related to these variables. A variety of methods and devices have been proposed for measuring these quantities.
So legt beispielsweise die ÖNORM Z 1261:2009 die Vorgangsweise zur Messung des Gleitreibungskoeffizienten in Gebäuden und im Freien von Arbeitsstätten fest. Dabei wird ein Gleitreibungsmessgerät bestehend aus einem Gleitkörper mittels eines Antriebs mit konstanter Geschwindigkeit über eine Strecke von mindestens 50 cm gezogen. Danach wird die benötigte Zugkraft für die Strecke ermittelt, um daraus gemeinsam mit dem Gewicht des Gleitkörpers den Gleitreibungskoeffizienten zu berechnen und die Oberfläche entsprechend in eine der definierten Klassen I-III einzustufen.For example, ÖNORM Z 1261: 2009 specifies the procedure for measuring the coefficient of sliding friction in buildings and outdoors at workplaces. A sliding friction measuring device consisting of a sliding body is pulled by a drive at a constant speed over a distance of at least 50 cm. The required tractive force for the route is then determined in order to calculate the coefficient of sliding friction together with the weight of the sliding body and to classify the surface accordingly in one of the defined classes I-III.
Weiters kann eine Prüfung entsprechend der DIN 51130:2014-02 durchgeführt werden, wobei auf den zu prüfenden Belag eine Flüssigkeit aufgetragen wird. Eine Prüfperson begeht den Belag mit normierten Arbeitsschuhen, während dieser immer schräger gestellt wird, bis die Prüfperson ausrutscht oder sich unsicher fühlt. Auf Grundlage des daraus ermittelten (und ggf. korrigierten und gemittelten) Akzeptanzwinkels wird der Belag in eine Klasse der Rutschhemmung (R) eingestuft. Weiters wird der Verdrängungsraum bestimmt, indem ein Stück des Bodenbelages von definierter Fläche mit einer Paste bündig abgeglichen und seine Masse vor und nach dem Abgleichen gemessen wird, wobei aus der Massendifferenz und der Dichte der Paste das Volumen des Verdrängungsraumes errechnet wird. Anschließend erfolgt eine Einstufung in eine Klasse des Verdrängungsraumes (V). Ähnlich zur Bestimmung der R-Klasse geht die DIN 51097 für nassbelastete / 30Furthermore, a test can be carried out in accordance with DIN 51130: 2014-02, a liquid being applied to the floor covering to be tested. A test person walks on the covering with standardized work shoes, while he is always inclined until the test person slips or feels unsafe. On the basis of the determined (and possibly corrected and averaged) acceptance angle, the covering is classified in a class of slip resistance (R). Furthermore, the displacement space is determined by leveling a piece of the floor covering of a defined area with a paste and measuring its mass before and after the adjustment, the volume of the displacement space being calculated from the mass difference and the density of the paste. Subsequently, they are classified in a class of the displacement space (V). Similar to the determination of the R-Class, DIN 51097 for wet / 30
Barfußbereiche vor, wobei eine Einstufung der Rutschsicherheit in Bewertungsgruppen (A bis C) erfolgt.Barefoot areas in front, whereby the slip resistance is classified in assessment groups (A to C).
Beim Schustergerät (vgl. DE 35 43 853 A1) wird ein Gewichtklotz mit Gummiklötzchen an der Unterseite über einen Boden gezogen und mit einer Federwaage gemessen, wie viel Kraft bei der gleitenden Bewegung aufgewandt werden musste.In the shoemaker's device (cf. DE 35 43 853 A1), a block of weight with rubber blocks on the underside is pulled over a floor and a spring scale is used to measure how much force had to be applied during the sliding movement.
Eine weitere Möglichkeit zur Ermittlung der Griffigkeit von Oberflächen ist das SRT-(Skid-Resistance-Tester-)Pendel (vgl. US 3,975,940), das die Mikrorauheit messen soll und das üblicherweise gemeinsam mit dem Ausflussmesser nach Moore eingesetzt wird, der die Makrorauheit messen soll. Beim SRT-Pendel ist am Ende des Pendelarmes ein Gleitschuh angebracht, der einen in zwei Achsen beweglichen Gleitkörper trägt. Dieser gleitet beim Auslösen des Pendelarmes mit einem konstanten Anpressdruck über eine mit Wasser benetzte Oberfläche, wobei der Reibungswiderstand ermittelt wird. Beim Ausflussmesser nach Moore handelt es sich um einen zylinderförmigen Messbehälter mit einem elastischen Dichtring, der auf den Bodenbelag aufgesetzt und mit Wasser befüllt wird, wobei die ausfließende Flüssigkeitsmenge in einem definierten Zeitabschnitt gemessen wird.Another possibility for determining the grip of surfaces is the SRT (Skid Resistance Tester) pendulum (cf. US 3,975,940), which is intended to measure the micro roughness and which is usually used together with the Moore flow meter, which measure the macro roughness should. With the SRT pendulum, a sliding block is attached to the end of the pendulum arm, which carries a sliding body that can be moved in two axes. When the pendulum arm is triggered, it glides with a constant contact pressure over a surface wetted with water, whereby the frictional resistance is determined. The Moore flow meter is a cylindrical measuring container with an elastic sealing ring that is placed on the floor covering and filled with water, the amount of liquid flowing out being measured in a defined period of time.
Weiters gibt es Methoden, bei denen ein Stift über die zu prüfende Oberfläche gezogen wird, wobei die Kraft oder Distanz aufgezeichnet wird. Solche Methoden werden beispielsweise in „Measurement of the coefficient of friction of floors von R. Brough et al. (1979) in J Phys. D: Appl. Phys. 12 517 und „A small mobile apparatus for measuring the coefficient of friction of floors von F. Malvin et al. (1980) in J. Phys. D: Appl. Phys. 13 beschrieben.There are also methods in which a pen is pulled over the surface to be tested, recording the force or distance. Such methods are described, for example, in “Measurement of the coefficient of friction of floors by R. Brough et al. (1979) in J Phys. D: Appl. Phys. 12 517 and “A small mobile apparatus for measuring the coefficient of friction of floors by F. Malvin et al. (1980) in J. Phys. D: Appl. Phys. 13 described.
Des Weiteren zeigt EP 1 634 056 B1 einen Wagen, der eine Rampe hinunterfährt und von der Schwerkraft beschleunigt wird, wobei der Wagen an seiner Unterseite einen Gleitkörper aufweist, von dem der Wagen nach Verlassen der Rampe durch Reibung mit der Oberfläche abgebremst wird. Über die zurückgelegte Strecke des Wagens wird der Reibungskoeffizient der Oberfläche bestimmt.Furthermore, EP 1 634 056 B1 shows a trolley which moves down a ramp and is accelerated by gravity, the trolley having a sliding body on its underside, from which the trolley is braked by friction with the surface after leaving the ramp. The coefficient of friction of the surface is determined over the distance covered by the car.
Allen oben genannten Verfahren bzw. Vorrichtungen ist allerdings / 30 gemein, dass sie wenig flexibel, teuer, kompliziert oder ungenau sind, nur eine Prüfung im Labor oder bei ausreichend großen Flächen der zu prüfenden Oberfläche erlauben oder vom subjektiven Verhalten des Prüfers abhängen.However, all of the above-mentioned methods or devices have in common that they are not very flexible, expensive, complicated or inaccurate, only allow testing in the laboratory or in the case of sufficiently large areas of the surface to be tested or depend on the subjective behavior of the tester.
Ein Ziel der Erfindung ist es daher, zumindest einzelne Nachteile des Standes der Technik zu lindern oder zu beheben. Demnach setzt sich die Erfindung insbesondere zum Ziel, eine einfache und kostengünstige Methode zu entwickeln, deren Resultate insbesondere in Korrelation mit den R-Klassen als auch dem oben angeführten Gleitreibungsmessgerät der ÖNORM Z 1261 gebracht werden können. Dabei sollen, auch wenn bei den jeweiligen Methoden unterschiedliche Parameter ermittelt werden, durch einen indirekten Vergleich die jeweiligen Größen, insbesondere in Bezug auf die rutschhemmenden Eigenschaften einer Oberfläche, abgeschätzt oder in Relation zueinander gesetzt werden können.One aim of the invention is therefore to alleviate or at least alleviate individual disadvantages of the prior art. Accordingly, the invention aims in particular to develop a simple and inexpensive method, the results of which can be correlated in particular with the R classes and the above-mentioned sliding friction measuring device of the ÖNORM Z 1261. In this case, even if different parameters are determined in the respective methods, the respective sizes, in particular with regard to the anti-slip properties of a surface, can be estimated or related to one another by means of an indirect comparison.
Dies wird erzielt durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 13. Bevorzugte Ausführungsvarianten sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This is achieved by a method with the features of claim 1 and a device with the features of claim 13. Preferred embodiments are specified in the dependent claims.
Das Verfahren umfasst daher zumindest die folgenden Schritte:The method therefore comprises at least the following steps:
- Beschleunigen einer Vielzahl an Partikeln,Accelerating a large number of particles,
- Auslassen der Vielzahl an beschleunigten Partikeln auf die Oberfläche, wobei die Vielzahl an Partikeln über die Oberfläche gleiten, durch Reibung auf der Oberfläche abgebremst werden und sich eine Verteilung der Partikel auf der Oberfläche bildet, und- Omitting the large number of accelerated particles onto the surface, the large number of particles sliding over the surface, being slowed down by friction on the surface and forming a distribution of the particles on the surface, and
- Erfassung der Verteilung der Partikel auf der Oberfläche, wobei aus der Verteilung der Partikel auf die Beschaffenheit, insbesondere Rutschsicherheit und/oder Gleitreibungskoeffizient, der Oberfläche abgeschätzt wird.- Detection of the distribution of the particles on the surface, the surface being estimated from the distribution of the particles on the nature, in particular slip resistance and / or sliding friction coefficient.
Die Vorrichtung der eingangs angeführten Art weist zumindest auf:The device of the type mentioned at the beginning has at least:
- eine Beschleunigungseinrichtung zum Beschleunigen einer Vielzahl an Partikeln,an acceleration device for accelerating a large number of particles,
- einen Auslass zum Auslassen der Vielzahl an beschleunigten Partikeln auf die Oberfläche,an outlet for discharging the large number of accelerated particles onto the surface,
- eine Messeinrichtung zur Erfassung der Verteilung der Partikel / 30 auf der Oberfläche als Maß für die Beschaffenheit, insbesondere Rutschsicherheit und/oder Gleitreibungskoeffizient, der Oberfläche.- A measuring device for detecting the distribution of the particles / 30 on the surface as a measure of the nature, in particular slip resistance and / or sliding friction coefficient, of the surface.
Die Rutschsicherheit einer Oberfläche wird dabei insbesondere gemäß einer der oben angeführten Klassen I-III der ÖNORM Z 1261:2009, dem R-Wert und/oder dem V-Wert der DIN 51130:2014-02 und/oder einer der Bewertungsgruppen A-C der DIN 51097 klassifiziert. Die abzuschätzende Beschaffenheit der Oberfläche kann insbesondere auch die Trittsicherheit und/oder Rauheit, insbesondere die Makrorauheit und/oder Mikrorauheit, umfassen. Unter dem Gleitreibungskoeffizient (μ-Wert) wird der Quotient aus zur zu prüfenden Oberfläche parallel wirkender Reibungskraft und orthogonal zur Oberfläche aufgebrachter Kraft während der Bewegung zwischen einem Gleiter und einer Oberfläche bei konstanter Geschwindigkeit, wobei der Gleiter in direktem Kontakt mit der Oberfläche steht, verstanden.The slip resistance of a surface is determined in particular in accordance with one of the above-mentioned classes I-III of ÖNORM Z 1261: 2009, the R-value and / or the V-value of DIN 51130: 2014-02 and / or one of the rating groups AC of DIN Classified 51097. The quality of the surface to be estimated can in particular also include surefootedness and / or roughness, in particular macro roughness and / or micro roughness. The sliding friction coefficient (μ-value) is understood to mean the quotient of the frictional force acting parallel to the surface to be tested and the force applied orthogonally to the surface during the movement between a slider and a surface at constant speed, the slider being in direct contact with the surface .
Die Partikel weisen vorzugsweise im Wesentlichen dieselbe Auslassrichtung und/oder im Wesentlichen denselben Auslasswinkel in horizontaler Ebene und/oder im Wesentlichen denselben Auslasswinkel in vertikaler Ebene und/oder im Wesentlichen dieselbe Auslassgeschwindigkeit auf, wenn die Partikel auf die Oberfläche ausgelassen werden. Ebenfalls bevorzugt werden die Partikel in einem Auslasswinkel in vertikaler Ebene ausgelassen, der zwischen 0 und 30°, besonders bevorzugt zwischen 0 und 20°, noch mehr bevorzugt zwischen 0 und 10° beträgt. Bevorzugt werden die Partikel in einer Auslasshöhe (Normalhöhe zur Ebene der Oberfläche) von zwischen 0 und 8 mm, besonders bevorzugt zwischen 0 und 5 mm, noch mehr bevorzugt zwischen 0 und 2 mm oberhalb der Oberfläche auf die Oberfläche ausgelassen. Selbstverständlich werden in Gebrauch statistische Schwankungen um die angegebenen Werte auftreten.The particles preferably have essentially the same outlet direction and / or essentially the same outlet angle in the horizontal plane and / or essentially the same outlet angle in the vertical plane and / or essentially the same outlet speed when the particles are discharged onto the surface. The particles are likewise preferably omitted at an outlet angle in the vertical plane which is between 0 and 30 °, particularly preferably between 0 and 20 °, even more preferably between 0 and 10 °. The particles are preferably discharged onto the surface at an outlet height (normal height to the plane of the surface) of between 0 and 8 mm, particularly preferably between 0 and 5 mm, even more preferably between 0 and 2 mm above the surface. Of course, statistical fluctuations around the specified values will occur in use.
Nachdem die Partikel ausgelassen wurden, werden die Partikel mit der Oberfläche in Kontakt gebracht, gleiten über die Oberfläche und werden in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Oberfläche, insbesondere hinsichtlich der Rutschsicherheit und/oder des Gleitreibungskoeffizienten, abgebremst. Weiters kann auch die Streuung der Partikel in Richtungen normal zur Auslassrichtung / 30 und die Schichtung der Verteilung der Partikel, d.h. die Eigenschaften der Verteilung der Partikel auch in eine Richtung normal zur Oberfläche, wenn Partikel aufeinander zu liegen kommen, von der Beschaffenheit der Oberfläche beeinflusst werden. Somit kann durch Erfassen der dreidimensionalen Verteilung der Partikel auf der Oberfläche eine besonders präzise Abschätzung der Beschaffenheit, insbesondere der Rutschsicherheit und/oder des Gleitreibungskoeffizienten, der Oberfläche getroffen werden. Es ist allerdings vorteilhaft, die zweidimensionale Verteilung der Partikel in Draufsicht (d.h. parallel zur Oberfläche) zur Abschätzung heranzuziehen. Bevorzugt wird im Wesentlichen der Bereich ermittelt, in dem die Oberfläche flächendeckend mit den Partikeln bedeckt ist, so dass die Oberfläche in diesem Bereich im Wesentlichen nicht mehr sichtbar ist, also eine zusammenhängende Verteilung der Partikel vorgesehen ist. Auf diese Weise kann aus der dreidimensionalen Verteilung der Partikel eine zweidimensionale Verteilung abgeleitet werden, wobei diese Verteilung der Partikel, d.h. das Muster der Partikel auf der Oberfläche, in Relation zur Beschaffenheit der Oberfläche gesetzt wird. Die Verteilung der Partikel kann insbesondere auch in Relation zur Verteilung der Partikel bei Durchführung desselben Verfahrens auf anderen Oberflächen gesetzt werden, wofür eine Datenbank an Verteilungen auf unterschiedlichen Oberflächen erstellt und mit der aktuellen Verteilung verglichen werden kann. Experimentell hat sich gezeigt, dass sich insbesondere eine typische bogenförmige bzw. halbmondförmige Verteilung der Partikel auf der Oberfläche bildet. Die Erfassung der Verteilung der Partikel erfolgt insbesondere, wenn alle Partikel im Wesentlichen zur Ruhe gekommen sind und die Verteilung der Partikel somit stationär ist.After the particles have been left out, the particles are brought into contact with the surface, slide over the surface and are braked depending on the nature of the surface, in particular with regard to slip resistance and / or the sliding friction coefficient. Furthermore, the scattering of the particles in directions normal to the outlet direction / 30 and the stratification of the distribution of the particles, i.e. the properties of the distribution of the particles also in a direction normal to the surface when particles come to lie on one another are influenced by the nature of the surface. Thus, by detecting the three-dimensional distribution of the particles on the surface, a particularly precise estimate of the condition, in particular the slip resistance and / or the sliding friction coefficient, of the surface can be made. However, it is advantageous to use the two-dimensional distribution of the particles in plan view (i.e. parallel to the surface) for the estimation. Preferably, the area in which the surface is covered with the particles is essentially determined, so that the surface in this area is essentially no longer visible, that is, a coherent distribution of the particles is provided. In this way, a two-dimensional distribution can be derived from the three-dimensional distribution of the particles, this distribution of the particles, i.e. the pattern of the particles on the surface, in relation to the nature of the surface. The distribution of the particles can in particular also be related to the distribution of the particles when performing the same method on other surfaces, for which a database of distributions on different surfaces can be created and compared with the current distribution. It has been shown experimentally that in particular a typical arc-shaped or crescent-shaped distribution of the particles is formed on the surface. The distribution of the particles is recorded in particular when all of the particles have essentially come to rest and the distribution of the particles is thus stationary.
Üblicherweise ist es zur Bestimmung beispielsweise der Trittsicherheit zum Zwecke des Arbeitsschutzes, der Personensicherheit und der Klärung von Haftungsfragen nicht notwendig, exakte Werte für die Beschaffenheit der Oberfläche zu ermitteln, sondern es genügt, die Rutschsicherheit und/oder den Gleitreibungskoeffizienten abzuschätzen. Auf Basis dieser Abschätzung kann eine Einteilung in bestimmte Kategorien vorgenommen werden, das Überschreiten eines gewissen Mindestwertes überprüft werden und/oder ein Vergleich mit anderen Oberflächen durchgeführt werden. Je / 30 nach Ausführung kann die Abschätzung im Zuge des vorliegenden Verfahrens bzw. mit der vorliegenden Vorrichtung jedoch auch der Prüfung oder Messung der jeweiligen Werte gleichkommen.Usually, to determine slip resistance for the purpose of occupational safety, personal safety and clarification of liability issues, it is not necessary to determine exact values for the quality of the surface, but it is sufficient to estimate the slip resistance and / or the sliding friction coefficient. Based on this estimate, a division into certain categories can be made, the exceeding of a certain minimum value can be checked and / or a comparison with other surfaces can be carried out. Depending on the version, however, the estimation in the course of the present method or with the present device can also be equivalent to testing or measuring the respective values.
In einer bevorzugten Variante des Verfahrens werden die Partikel auf einer zur Oberfläche hin abfallenden Beschleunigungsbahn beschleunigt. Dabei werden die Partikel auf die Beschleunigungsbahn, bevorzugt an einem von der Oberfläche entfernten Ende der Beschleunigungsbahn, aufgebracht. Vorzugsweise ist die Beschleunigungsbahn die Innenwand eines Rohres. Nach dem Aufbringen der Partikel auf der Beschleunigungsbahn werden diese von der Schwerkraft die Beschleunigungsbahn hinab beschleunigt. Die Beschleunigungsbahn weist hierfür bevorzugt eine glatte Oberfläche auf, um die Teilchen bei feststehender Höhe der Beschleunigungsbahn möglichst stark beschleunigen zu können. Hierfür kann die Gleitfläche der Beschleunigungsbahn beispielsweise aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein.In a preferred variant of the method, the particles are accelerated on an acceleration trajectory falling towards the surface. The particles are applied to the acceleration path, preferably at an end of the acceleration path remote from the surface. The acceleration path is preferably the inner wall of a tube. After the particles have been deposited on the acceleration path, they are accelerated down the acceleration path by gravity. For this purpose, the acceleration path preferably has a smooth surface in order to be able to accelerate the particles as strongly as possible with a fixed height of the acceleration path. For this purpose, the sliding surface of the acceleration track can be made of metal or plastic, for example.
Es ist vorteilhaft, wenn die Vielzahl an Partikeln auf der Beschleunigungsbahn entlang eines Beschleunigungsabschnitts in einem im Wesentlichen konstanten Beschleunigungswinkel zur Oberfläche von vorzugsweise zwischen 35 und 55°, besonders bevorzugt zwischen 40 und 50° beschleunigt werden. Dabei beträgt insbesondere der Winkel des Beschleunigungsabschnitts zur Ebene der Oberfläche zwischen 35 und 55°, besonders bevorzugt zwischen 40 und 50°. Durch den Beschleunigungswinkel und die Länge des Beschleunigungsabschnittes wird die Geschwindigkeit der Partikel beim Verlassen des Beschleunigungsabschnittes festgelegt.It is advantageous if the plurality of particles on the acceleration path are accelerated along an acceleration section at an essentially constant acceleration angle to the surface of preferably between 35 and 55 °, particularly preferably between 40 and 50 °. The angle of the acceleration section to the plane of the surface is in particular between 35 and 55 °, particularly preferably between 40 and 50 °. The acceleration angle and the length of the acceleration section determine the speed of the particles when leaving the acceleration section.
Es ist bevorzugt, wenn der Beschleunigungswinkel der Beschleunigungsbahn zur Oberfläche kontrolliert und eingestellt wird. Vorteilhafterweise wird dies mit einem Senklot durchgeführt. Dabei ist das Senklot an der Beschleunigungsbahn befestigt oder, bevorzugt nur in einem vorbestimmten Winkel, befestigbar. Die Lotrechte des Senklots ist derart vorgesehen, dass beim Ausrichten des Senklots zur Lotrechten die Beschleunigungsbahn den gewünschten Beschleunigungswinkel aufweist. Alternativ kann das Senklot auch zur Einstellung verschiedener Beschleunigungswinkel für verschiedene Szenarien (bspw. unterschiedliche Arten von Oberflächen) verwendet werden. Vorteilhafterweise weist das / 30It is preferred if the acceleration angle of the acceleration path to the surface is checked and adjusted. This is advantageously carried out using a plumb bob. The plumb bob is attached to the acceleration track or, preferably only at a predetermined angle, attachable. The vertical of the plumb bob is provided such that when the plumb bob is aligned with the vertical, the acceleration path has the desired acceleration angle. Alternatively, the plumb bob can also be used to set different acceleration angles for different scenarios (e.g. different types of surfaces). Advantageously, the / 30th
Senklot eine Anzeige, beispielsweise eine Skala, zum Anzeigen des jeweiligen Neigungswinkels auf. Alternativ zum Senklot können auch andere Vorrichtungen des Standes der Technik zur Messung des Beschleunigungswinkels zur Wirkungsrichtung der Erdbeschleunigung verwendet werden, beispielsweise eine Wasserwaage, eine Libelle, ein Beschleunigungssensor, ein Neigungsmesser oder eine Kombination dieser Vorrichtungen.Plumb bob a display, for example a scale, for displaying the respective angle of inclination. As an alternative to the plumb bob, other devices of the prior art for measuring the acceleration angle for the direction of action of gravitational acceleration can be used, for example a spirit level, a spirit level, an acceleration sensor, an inclinometer or a combination of these devices.
In einer vorteilhaften Variante des Verfahrens werden die Partikel durch eine Aufbringvorrichtung mit einer Aufbringöffnung, bevorzugt einem Einfüllstutzen, besonders bevorzugt einem Einfülltrichter, auf die Beschleunigungsbahn, insbesondere auf einen oberen Bereich des Beschleunigungsabschnitts, aufgebracht.In an advantageous variant of the method, the particles are applied to the acceleration path, in particular to an upper region of the acceleration section, by means of an application device with an application opening, preferably a filler neck, particularly preferably a filler funnel.
Es ist bevorzugt, wenn die Aufbringvorrichtung und/oder die Beschleunigungsbahn bezüglich einer Richtung der Projektion der Längserstreckungsrichtung des Beschleunigungsabschnitts der Beschleunigungsbahn auf die Oberfläche und/oder einer Richtung normal zur Projektion der Längserstreckungsrichtung der Beschleunigungsbahn auf die Oberfläche nivelliert wird/werden. Vorteilhafterweise erfolgt die Nivellierung mit einer, zwei oder mehr als zwei Röhrenlibellen oder einer Dosenlibelle, wobei insbesondere die Aufbringvorrichtung die Röhrenlibelle(n) oder die Dosenlibelle aufweisen kann. Auf diese Weise kann die Einheitlichkeit der Aufbringung der Partikel auf die Beschleunigungsbahn verbessert bzw. sichergestellt werden.It is preferred if the application device and / or the acceleration path is / are leveled with respect to a direction of the projection of the longitudinal extension direction of the acceleration section of the acceleration path onto the surface and / or a direction normal to the projection of the longitudinal extension direction of the acceleration path onto the surface. The leveling is advantageously carried out with one, two or more than two tubular spirit levels or a circular level, in particular the application device having the tubular level (s) or the circular level. In this way, the uniformity of the application of the particles to the acceleration path can be improved or ensured.
Es ist vorteilhaft, wenn das Auslassen der Vielzahl an beschleunigten Partikeln umfasst, dass die Partikel durch einen an den Beschleunigungsabschnitt der Beschleunigungsbahn anschließenden gekrümmten Auslass auf die Oberfläche ausgelassen werden. Dabei weist vorzugsweise eine Fläche des Auslasses, auf dem die Partikel unmittelbar bevor sie ausgelassen werden gleiten, einen Auslasswinkel zur Oberfläche auf, der geringer als der Beschleunigungswinkel ist, wobei der Auslasswinkel bevorzugt weniger als 30°, besonders bevorzugt weniger als 20°, noch mehr bevorzugt weniger als 10° beträgt. Der gekrümmte Auslass bildet vorzugsweise einen kontinuierlichen Übergang vom Beschleunigungswinkel zum Auslasswinkel. Somit kann der Beschleunigungswinkel groß sein, um die Partikel effektiv zu beschleunigen, wohingegen der / 30It is advantageous if the omission of the plurality of accelerated particles comprises that the particles are discharged onto the surface through a curved outlet adjoining the acceleration section of the acceleration track. A surface of the outlet, on which the particles slide immediately before they are discharged, preferably has an outlet angle to the surface that is less than the acceleration angle, the outlet angle preferably being less than 30 °, particularly preferably less than 20 °, even more is preferably less than 10 °. The curved outlet preferably forms a continuous transition from the acceleration angle to the outlet angle. Thus, the angle of acceleration can be large to effectively accelerate the particles, whereas the / 30
Auslasswinkel gering sein kann, sodass die Partikel flach auf die Oberfläche ausgelassen werden. Dadurch gleiten die Partikel sanft über die Oberfläche, wobei die Rutschsicherheit und/oder der Gleitreibungskoeffizient maßgeblich darauf Einfluss nehmen, welche Endverteilung der Partikel (d.h. nach vollständigem Abbremsen) auf der Oberfläche entsteht.The outlet angle can be small, so that the particles are discharged flat onto the surface. As a result, the particles glide smoothly over the surface, whereby the slip resistance and / or the sliding friction coefficient have a decisive influence on which final distribution of the particles (i.e. after complete braking) occurs on the surface.
Vorteilhafterweise werden die Partikel auf der Oberfläche nach dem Auslassen innerhalb eines Messrahmens verteilt. Vorzugsweise ist der Messrahmen in Draufsicht rechteckig. Bevorzugt werden die Partikel in der Nähe einer Begrenzung des Messrahmens innerhalb des Messrahmens ausgelassen. Günstigerweise ist der Auslass mit dem Messrahmen verbunden. Vorzugsweise weist der Messrahmen Markierungen oder eine Skala auf. Der Messrahmen dient insbesondere als Referenz bei der Erfassung der Verteilung der Partikel.The particles are advantageously distributed on a surface after being left out within a measuring frame. The measuring frame is preferably rectangular in plan view. The particles are preferably left out in the vicinity of a boundary of the measuring frame within the measuring frame. The outlet is advantageously connected to the measuring frame. The measuring frame preferably has markings or a scale. The measuring frame serves in particular as a reference when recording the distribution of the particles.
In einer bevorzugten Variante des Verfahrens wird die Verteilung der Partikel mit zumindest einer Schablone vermessen. Dabei kann insbesondere der Messrahmen dazu ausgelegt sein, dass die Schablone auf den Messrahmen gelegt werden kann. Bevorzugt ist eine Einrichtung, insbesondere eine Markierung, vorgesehen, um die richtige Lage der Schablone(n) kontrollieren zu können. Somit kann eine fehlerhafte Anordnung der Schablone zuverlässig verhindert werden. Die Schablone kann dabei insbesondere eine Skala, beispielsweise in Form von Markierungen, aufweisen, um die Rutschfestigkeit und/oder den Gleitreibungskoeffizienten der Oberfläche abschätzen zu können. Bevorzugt sind die Markierungen teilellipsenförmig, besonders bevorzugt teilkreisförmig, wobei vorzugsweise einer der Brennpunkte bzw. der Mittelpunkt der Markierungen mit dem Auslass zusammenfällt. Bevorzugt kann jede Markierung der Skala auf der Schablone einem R-Wert entsprechen. Es kann insbesondere jener Bereich der Oberfläche (der im Folgenden als flächendeckender Bereich bezeichnet wird) zur Abschätzung benützt werden, der von der Verteilung der Partikel flächendeckend bedeckt ist. Von diesem kann insbesondere ein vorderer, dem Auslass weiter entfernter, Rand, der Flächeninhalt, und der Schwerpunkt ermittelt werden. Die Oberfläche wird dabei in jene Klasse eingestuft, welche beispielsweise jener Markierung entspricht, die näher am Schwerpunkt oder an der vorderen Kante liegt. Gegebenenfalls können auch Zwischenwerte ab / 30 geschätzt werden. Auf diese Weise kann eine Abschätzung des jeweiligen Werts bzw. eine Einstufung in die jeweilige Klasse besonders einfach und schnell, auch durch einen Laien, durchgeführt werden. Insbesondere eine untere Grenze für die jeweilige Klasse bzw. den jeweiligen Wert kann zuverlässig ermittelt werden.In a preferred variant of the method, the distribution of the particles is measured using at least one template. In particular, the measuring frame can be designed so that the template can be placed on the measuring frame. A device, in particular a marking, is preferably provided in order to be able to check the correct position of the template (s). An incorrect arrangement of the template can thus be reliably prevented. The template can in particular have a scale, for example in the form of markings, in order to be able to estimate the slip resistance and / or the sliding friction coefficient of the surface. The markings are preferably part-elliptical, particularly preferably part-circular, preferably one of the focal points or the center of the markings coinciding with the outlet. Each marking on the scale on the template can preferably correspond to an R value. In particular, that area of the surface (which is referred to below as the area-covering area) that is covered by the distribution of the particles area-wide can be used for the estimation. A front edge, the area, and the center of gravity, more distant from the outlet, can be determined from this. The surface is classified in the class that corresponds, for example, to the marking that is closer to the center of gravity or to the front edge. If necessary, intermediate values from / 30 can also be estimated. In this way, an estimate of the respective value or a classification into the respective class can be carried out particularly easily and quickly, even by a layperson. In particular, a lower limit for the respective class or the respective value can be reliably determined.
Bei einer weiteren Ausführungsvariante wird die Verteilung der Partikel optisch von einer Kamera erfasst und von einer Recheneinheit vermessen. Die Recheneinheit ist dazu ausgebildet, aus der Verteilung der Partikel einen Referenzwert für eines von Rutschsicherheit und/oder Gleitreibungskoeffizient der Oberfläche zu ermitteln. Der Referenzwert kann beispielsweise über eine Anzeigevorrichtung, insbesondere ein Display oder zumindest ein Leuchtelement angezeigt werden. Weiters kann der Referenzwert von der Recheneinheit auf ein entferntes Gerät, beispielsweise ein entferntes Netzwerk, übertragen werden. Weiters ist es auch möglich, dass bereits die von der Kamera aufgenommenen Bilder auf das entfernte Gerät, beispielsweise ein Smartphone, ein Tablet oder ein Computer, übertragen werden, um die Verarbeitung der Bildsignale für die Bestimmung der Verteilung der Partikel an dem entfernten Gerät durchzuführen.In a further embodiment variant, the distribution of the particles is optically recorded by a camera and measured by a computing unit. The computing unit is designed to determine a reference value for one of slip resistance and / or sliding friction coefficient of the surface from the distribution of the particles. The reference value can be displayed, for example, via a display device, in particular a display or at least one lighting element. Furthermore, the reference value can be transferred from the computing unit to a remote device, for example a remote network. Furthermore, it is also possible for the images recorded by the camera to be transferred to the remote device, for example a smartphone, a tablet or a computer, in order to process the image signals for determining the distribution of the particles on the remote device.
Unter der Auslassstelle wird jene Stelle verstanden, an der die Partikel auf die Oberfläche ausgelassen werden. Die Längsrichtung der Verteilung bezeichnet hierbei die Richtung parallel zu der Richtung, in die die Partikel beschleunigt werden, projiziert auf die Oberfläche. Die Längsentfernung bezeichnet die Entfernung von der Auslassstelle projiziert auf die Längsrichtung. Die Querrichtung der Verteilung bezeichnet die Richtung orthogonal zur Längsrichtung (und parallel zur Ebene der Oberfläche).The outlet point is understood to be the point at which the particles are released onto the surface. The longitudinal direction of the distribution here denotes the direction parallel to the direction in which the particles are accelerated, projected onto the surface. The longitudinal distance denotes the distance from the outlet point projected on the longitudinal direction. The transverse direction of the distribution denotes the direction orthogonal to the longitudinal direction (and parallel to the plane of the surface).
Die Untersuchung der Oberflächenbeschaffenheit, insbesondere der Rutschsicherheit und/oder des Gleitreibungskoeffizienten, kann je nach Ausführung durch eine oder mehrere der folgenden Varianten erfolgen:Depending on the design, the investigation of the surface quality, in particular the slip resistance and / or the sliding friction coefficient, can be carried out by one or more of the following variants:
Bei einer ersten Variante wird eine Vermessung der gesamten Fläche der Verteilung der Partikel durchgeführt. Aufgrund der Ver / 30 teilung der Partikel ergibt sich die Lage des Schwerpunktes, der direkt zur Bewertung der Rutschsicherheit herangezogen werden kann. Um die Unterschiede zwischen verschiedenen Oberflächen noch deutlicher zu erfassen, kann eine Gewichtung jedes Partikels, insbesondere abhängig vom quadrierten Abstand vom Auslass, beispielsweise nach dem Satz von Steiner, vorgenommen werden. Für eine solche Gewichtung ist insbesondere eine automatisierte bzw. digitale Erfassung und Auswertung vorgesehen.In a first variant, the entire area of the distribution of the particles is measured. The distribution of the particles results in the location of the center of gravity, which can be used directly to assess slip resistance. In order to capture the differences between different surfaces even more clearly, each particle can be weighted, in particular depending on the squared distance from the outlet, for example according to Steiner's theorem. An automated or digital recording and evaluation is provided in particular for such a weighting.
Bei einer zweiten Variante wird für die Ermittlung des Schwerpunktes lediglich jener Bereich betrachtet, in dem die Konzentration der einzelnen Partikel dazu führt, dass der zu prüfende Bodenbelag darunter nicht mehr sichtbar ist, d.h. insbesondere des flächendeckenden Bereichs. Für diesen flächendeckenden Bereich kann der Schwerpunkt ermittelt werden. Die Lage des Schwerpunktes gibt direkt Auskunft über die rutschhemmende Eigenschaft des geprüften Bodenbelages, wobei insbesondere die Lage des Schwerpunkts in die Längsrichtung für die Abschätzung der Beschaffenheit der Oberfläche berücksichtigt wird bzw. relevant ist, da die Verteilung der Partikel üblicherweise bezüglich der Querrichtung im Wesentlichen symmetrisch ist. Dabei ist die Entfernung des Schwerpunkts vom Auslass oder die Längsentfernung des Schwerpunkts insbesondere indirekt proportional zur Rutschsicherheit und/oder zum Gleitreibungskoeffizienten bzw. zur jeweiligen Klasse entsprechend einer Klassifizierung, nach der die jeweilige Größe eingestuft wird.In a second variant, only the area in which the concentration of the individual particles leads to the fact that the floor covering to be tested underneath is no longer visible, i.e. especially of the area. The focus can be determined for this area. The position of the center of gravity provides direct information about the anti-slip properties of the tested flooring, whereby the position of the center of gravity in the longitudinal direction is taken into account or is relevant for the assessment of the nature of the surface, since the distribution of the particles is usually essentially symmetrical with respect to the transverse direction is. The distance of the center of gravity from the outlet or the longitudinal distance of the center of gravity is in particular indirectly proportional to the slip resistance and / or to the sliding friction coefficient or to the respective class according to a classification according to which the respective size is classified.
Bei einer dritten Variante erfolgt die Ermittlung der vorderen, d.h. vom Auslass weiter entfernten, Begrenzungskante des flächendeckenden Bereiches. Der Abstand dieser vorderen Kante, die üblicherweise eine bogenförmige Linie ist, zum Auslass gibt direkt Auskunft über die Beschaffenheit, insbesondere die rutschhemmende Wirkung, der zu überprüfenden Oberfläche. Die Auswertung kann beispielsweise analog mittels entsprechender Schablonen oder digital über automatisierte Bilderfassung und damit direkt verbundene Auswertung erfolgen. Insbesondere kann eine Teilellipse ermittelt werden, wobei die Verteilung der Partikel in der Nähe der Teilellipse auf der der Austrittsstelle zugewandten Seite eine gewisse Partikeldichte erreichen, wobei auf diese Weise das (in Längsrichtung) entfernteste Partikel ermit / 30 telt wird, sodass Ausreißer vernachlässigt werden. Dabei ist die (Längs-)Entfernung insbesondere indirekt proportional zur Rutschsicherheit und/oder zum Gleitreibungskoeffizienten bzw.In a third variant, the front, i.e. boundary edge of the area that is further away from the outlet. The distance from this front edge, which is usually an arcuate line, to the outlet gives direct information about the nature, in particular the anti-slip effect, of the surface to be checked. The evaluation can be carried out, for example, analogously using appropriate templates or digitally using automated image acquisition and the evaluation directly connected to it. In particular, a partial ellipse can be determined, the distribution of the particles in the vicinity of the partial ellipse on the side facing the exit point reaching a certain particle density, the most distant particle (in the longitudinal direction) being determined in this way, so that outliers are neglected. The (longitudinal) distance is in particular indirectly proportional to the slip resistance and / or to the sliding friction coefficient or
zur jeweiligen Klasse entsprechend einer Klassifizierung, nach der die jeweilige Größe eingestuft wird.to the respective class according to a classification according to which the respective size is classified.
Bei einer vierten Variante erfolgt ein Ermitteln einer Ausbreitungsbreite der Verteilung der Partikel in Querrichtung zur Verteilung. Dabei ist die Ausbreitungsbreite insbesondere indirekt proportional zur Rutschsicherheit und/oder zum Gleitreibungskoeffizienten bzw. zur jeweiligen Klasse entsprechend einer Klassifizierung, nach der die jeweilige Größe eingestuft wird.In a fourth variant, a spread of the distribution of the particles in the transverse direction to the distribution is determined. The spread is in particular indirectly proportional to the slip resistance and / or the sliding friction coefficient or to the respective class according to a classification according to which the respective size is classified.
Bei jeder zuvor genannten Variante können Ausreißer, das sind insbesondere Partikel, die nicht in die erwartete Verteilung passen und/oder die nicht in Berührung mit anderen Partikeln stehen und/oder die in einem Bereich liegen, in dem die Partikeldichte unterhalb eines Grenzwerts ist, bei der Erfassung oder bei der Klassifizierung der Verteilung verworfen werden. Auf Grundlage eines einzelnen oder mehrerer der genannten Varianten kann die Rutschsicherheit und der Gleitreibungskoeffizient der Oberfläche bestimmt werden.In each variant mentioned above, outliers, in particular particles that do not fit into the expected distribution and / or that are not in contact with other particles and / or are in a range in which the particle density is below a limit, can be present be discarded when recording or classifying the distribution. The slip resistance and the coefficient of sliding friction of the surface can be determined on the basis of one or more of the variants mentioned.
Für das Verfahren wird bevorzugt eine große Anzahl an Partikeln verwendet. Dadurch können bereits bei einmaligem Durchführen des Verfahrens, aufgrund der großen Anzahl an Stichproben, statistische Fehler gegenüber anderen Verfahren minimiert werden. In einer bevorzugten Variante des Verfahrens wird eine vordefinierte Anzahl von Partikeln von bevorzugt zwischen 500 und 2000 Partikel, besonders bevorzugt zwischen 1000 und 1500 Partikel, noch mehr bevorzugt im Wesentlichen 1200 Partikel, verwendet. Durch die Verwendung einer vordefinierten Anzahl an Partikeln kann das Ergebnis der Untersuchung mit den korrespondierenden Ergebnissen auf anderen Oberflächen verglichen und zu diesen in Relation gesetzt werden. Es hat sich im Zuge von Experimenten gezeigt, dass bei dieser Anzahl von Partikeln ein guter Ausgleich zwischen das Ergebnis beeinflussenden bzw. störenden Wechselwirkungen zwischen den Partikeln und der Größe der Stichprobe gefunden wird.A large number of particles is preferably used for the method. As a result, statistical errors compared to other methods can be minimized even when the method is carried out once due to the large number of random samples. In a preferred variant of the method, a predefined number of particles of preferably between 500 and 2000 particles, particularly preferably between 1000 and 1500 particles, even more preferably essentially 1200 particles, is used. By using a predefined number of particles, the result of the examination can be compared with the corresponding results on other surfaces and related to these. It has been shown in the course of experiments that, with this number of particles, a good balance between the interactions influencing or disrupting the result and the size of the sample is found.
Bei der insbesondere als Innenwand eines Rohres ausgeführten Beschleunigungsbahn weist das Rohr einen Innendurchmesser von / 30 kleiner 4 cm, besonders bevorzugt kleiner 3, noch mehr bevorzugt im Wesentlichen 2 cm auf. Der Messrahmen weist eine Länge in Längsrichtung von bevorzugt kleiner 40 cm, besonders bevorzugt kleiner 30 cm, noch mehr bevorzugt im Wesentlichen 20 cm auf und eine Breite in Querrichtung von bevorzugt kleiner 30 cm, besonders bevorzugt kleiner 25 cm, noch mehr bevorzugt im Wesentlichen 20 cm auf, wobei sich die Auslassstelle, insbesondere der Auslass, vorzugsweise in der Mitte einer Breitseite des Messrahmens befindet, sodass die ausgelassenen Partikel den Messrahmen nicht mehr berühren. Vorzugsweise wird die vordefinierte Anzahl von Partikeln aus einem Behältnis entnommen, in dem sie bereits in der richtigen Zahl abgepackt waren, sodass die Durchführung des Verfahrens, auch für einen Laien, einfach möglich ist. Ebenfalls vorzugsweise werden Partikel mit im Wesentlichen demselben Durchmesser verwendet. Der Durchmesser beträgt bevorzugt zwischen 0,2 und 2,0 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,4 und 0,8 mm, noch mehr bevorzugt im Wesentlichen 0,6 mm. Innerhalb des angegebenen Bereichs des Durchmessers sind die Durchmesser der Partikel vorzugsweise regelmäßig verteilt. Als Partikel wird bevorzugt Granulat verwendet, besonders bevorzugt Sand, noch mehr bevorzugt Filtersand. Es kann auch Kunststoffgranulat verwendet werden, insbesondere um die Rutschsicherheit und den Gleitreibungskoeffizienten von nassen/befeuchteten Oberflächen abzuschätzen.In the case of the acceleration path, which is designed in particular as the inner wall of a tube, the tube has an inner diameter of / 30 less than 4 cm, particularly preferably less than 3, even more preferably essentially 2 cm. The measuring frame has a length in the longitudinal direction of preferably less than 40 cm, particularly preferably less than 30 cm, even more preferably essentially 20 cm and a width in the transverse direction of preferably less than 30 cm, particularly preferably less than 25 cm, even more preferably essentially 20 cm, the outlet point, in particular the outlet, preferably being located in the middle of a broad side of the measuring frame, so that the particles which are left out no longer touch the measuring frame. The predefined number of particles is preferably removed from a container in which they were already packaged in the correct number, so that the method can be carried out easily, even for a layperson. Particles with essentially the same diameter are also preferably used. The diameter is preferably between 0.2 and 2.0 mm, particularly preferably between 0.4 and 0.8 mm, even more preferably essentially 0.6 mm. The diameters of the particles are preferably distributed regularly within the specified range of the diameter. Granules are preferably used as particles, particularly preferably sand, even more preferably filter sand. Plastic granules can also be used, in particular to estimate the slip resistance and the sliding friction coefficient of wet / moistened surfaces.
Bezugnehmend auf die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es vorteilhaft, wenn die Messeinrichtung einen Messrahmen zur Aufnahme der Verteilung von Partikeln auf der Oberfläche aufweist.With respect to the device according to the invention, it is advantageous if the measuring device has a measuring frame for recording the distribution of particles on the surface.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Messeinrichtung eine Schablone auf, die eine Skala zur Abschätzung der Beschaffenheit der Oberfläche, insbesondere der Rutschsicherheit und/oder des Gleitreibungskoeffizienten der Oberfläche, aufweist.In a preferred embodiment, the measuring device has a template which has a scale for estimating the nature of the surface, in particular the slip resistance and / or the sliding friction coefficient of the surface.
Es ist bevorzugt, dass die Messeinrichtung eine Kamera zur optischen Erfassung der Verteilung von Partikeln auf der Oberfläche, insbesondere innerhalb des Messrahmens und eine Recheneinheit zur Verarbeitung der von der Kamera erfassten Verteilung der Partikel aufweist.It is preferred that the measuring device has a camera for optical detection of the distribution of particles on the surface, in particular within the measuring frame, and a computing unit for processing the distribution of the particles detected by the camera.
/ 30/ 30
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Beschleunigungsvorrichtung eine zur Oberfläche hin abfallende Beschleunigungsbahn auf, welche vorzugsweise die Innenwand eines Rohres ist. Bevorzugt weist der Beschleunigungsabschnitt einen im Wesentlichen konstanten Beschleunigungswinkel zur Oberfläche von zwischen 35 und 55°, besonders bevorzugt zwischen 40 und 50° und eine Länge von zwischen 40 und 60 cm, besonders bevorzugt zwischen 45 und 55 cm auf. Mithilfe dieser Parameter kann insbesondere die Geschwindigkeit, auf die die Partikel beschleunigt werden, eingestellt werden.In an advantageous embodiment, the acceleration device has an acceleration path that slopes towards the surface, which is preferably the inner wall of a tube. The acceleration section preferably has a substantially constant angle of acceleration to the surface of between 35 and 55 °, particularly preferably between 40 and 50 ° and a length of between 40 and 60 cm, particularly preferably between 45 and 55 cm. These parameters can be used in particular to set the speed at which the particles are accelerated.
Vorzugsweise ist eine Aufbringvorrichtung, bevorzugt ein Einfülltrichter, zur Aufbringung einer Vielzahl von Partikeln auf einen vorbestimmten Bereich der Beschleunigungsbahn vorgesehen.An application device, preferably a filling funnel, is preferably provided for applying a large number of particles to a predetermined region of the acceleration path.
Es ist vorteilhaft, wenn eine Stützvorrichtung zum Abstützen der Beschleunigungsbahn vorgesehen ist, wobei die Stützvorrichtung ein höhenverstellbares Stativ und eine mit dem Stativ verbundene Halterung zum Halten der Beschleunigungsbahn aufweist, wobei die Halterung an verschiedenen Längsstellen an der Beschleunigungsbahn befestigbar ist. Mithilfe des höhenverstellbaren Stativs und der an verschiedenen Längsstellen an der Beschleunigungsbahn befestigbaren Halterung kann insbesondere der Beschleunigungswinkel richtig eingestellt werden. Das Stativ kann beispielsweise einen verstellbaren Dreifuß aufweisen, um einen sicheren Stand zu gewährleisten und Höhenunterschiede ausgleichen zu können.It is advantageous if a support device is provided for supporting the acceleration track, the support device having a height-adjustable stand and a holder connected to the stand for holding the acceleration track, the holder being attachable to the acceleration track at various longitudinal positions. With the help of the height-adjustable tripod and the bracket that can be attached to the acceleration track at various longitudinal positions, the acceleration angle in particular can be set correctly. The tripod can, for example, have an adjustable tripod in order to ensure a secure stand and to be able to compensate for height differences.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist an der Beschleunigungsbahn eine Kontrollvorrichtung, vorzugsweise ein Senklot, befestigt. Es ist ebenfalls bevorzugt, wenn an der Aufbringvorrichtung zumindest eine Röhrenlibelle befestigt ist, wobei vorteilhafterweise eine Röhrenlibelle in Querrichtung und eine Röhrenlibelle in Längsrichtung vorgesehen ist.In a preferred embodiment, a control device, preferably a plumb bob, is attached to the acceleration track. It is also preferred if at least one tubular spirit level is attached to the application device, advantageously a tubular spirit level being provided in the transverse direction and a tubular spirit level being provided in the longitudinal direction.
Bevorzugt wird die vorliegende Erfindung für keramische Oberflächen, insbesondere Fliesen, verwendet. Es können allerdings auch andere, insbesondere glatte bzw. nur geringe Unebenheiten aufweisende, Bodenbeläge wie Beton- oder Natursteinböden, Holz- o / 30 der Kunststoffbodenbeläge verwendet werden. Weiters können sowohl trockene als auch feuchte bzw. befeuchtete Oberflächen überprüft werden. Gegebenenfalls ist eine Abschätzung der Rutschsicherheit und/oder des Gleitreibungskoeffizienten mithilfe von Umrechnungsfaktoren (bspw. zur Umlegung von einer Prüfung unter trockenen Bedingungen auf feuchte Oberflächen) durchzuführen.The present invention is preferably used for ceramic surfaces, in particular tiles. However, it is also possible to use other floor coverings, such as concrete or natural stone floors, wood or 30% of the plastic floor coverings, in particular smooth or only slight unevenness. Furthermore, dry as well as damp or moistened surfaces can be checked. If necessary, an estimate of the slip resistance and / or the sliding friction coefficient must be carried out using conversion factors (e.g. to switch from a test under dry conditions to wet surfaces).
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels weiter beschrieben.In the following, the invention is further described using an exemplary embodiment shown in the figures.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung von schräg oben, wobei der Messrahmen im Vordergrund ist;Fig. 1 shows a view of an embodiment of the device obliquely from above, with the measuring frame in the foreground;
Fig. 2 zeigt eine Ansicht derselben Ausführungsform der Vorrichtung von schräg oben, wobei die Aufbringvorrichtung im Vordergrund ist;Fig. 2 shows an oblique view of the same embodiment of the device from above, with the application device in the foreground;
Fig. 3 zeigt eine Ansicht derselben Ausführungsform der Vorrichtung von der Seite, normal zur Beschleunigungsbahn;Fig. 3 shows a side view of the same embodiment of the device, normal to the acceleration path;
Fig. 4 zeigt eine Ansicht derselben Ausführungsform der Vorrichtung von oben, normal zur Ebene der Oberfläche;Fig. 4 shows a top view of the same embodiment of the device, normal to the plane of the surface;
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Schablone; undFig. 5 shows an embodiment of the template; and
Fig. 6 zeigt dieselbe Ausführungsform der Schablone, wobei auch die Verteilung der Partikel, insbesondere der flächendeckende Bereich, zu sehen ist.6 shows the same embodiment of the template, the distribution of the particles, in particular the area covering the area, also being visible.
Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Abschätzung der Beschaffenheit, insbesondere Rutschsicherheit und/oder Gleitreibungskoeffizient, einer vorzugsweise ebenen Oberfläche 2. Als Beschleunigungseinrichtung 3 weist die Vorrichtung 1 eine zur Oberfläche 2 abfallende Beschleunigungsbahn 4 auf, die einen Beschleunigungsabschnitt 5 mit einem im Wesentlichen konstanten Beschleunigungswinkel 6 zur (in der gezeigten Ausführungsform horizontalen) Ebene der Oberfläche 2 aufweist. Der Beschleunigungsabschnitt 5 ist dabei die Innenwand eines Rohres. Die Vorrichtung 1 weist eine Stützvor / 30 richtung 7 zum Abstützen der Beschleunigungsbahn 4 auf. Die Stützvorrichtung 7 weist ein höhenverstellbares Stativ 8 und eine mit dem Stativ 8 verbundene Halterung 9 zum Halten der Beschleunigungsbahn 4 auf. In der vorliegenden Ausführungsform weist das Stativ 8 einen Dreifuß zum Stand auf der Oberfläche 2 auf. Die Halterung 9 ist an verschiedenen Längsstellen an der Beschleunigungsbahn 4 und weiters an verschiedenen Höhenstellen des Stativs 8 befestigbar. Mithilfe der Stützvorrichtung 7 kann insbesondere auch der Beschleunigungswinkel 6 eingestellt werden. An der Beschleunigungsbahn 4 ist eine Neigungskontrollvorrichtung 10 befestigt, die in der vorliegenden Ausführungsform ein Senklot 11 mit einer Skala zur Anzeige des aktuellen Neigungswinkels, insbesondere des aktuellen Beschleunigungswinkels 6, umfasst. Mittels der Neigungskontrollvorrichtung 10 kann der Beschleunigungswinkel 6 kontrolliert und gegebenenfalls mittels der Stützvorrichtung 7 verändert werden. Der Beschleunigungswinkel 6 ist bevorzugt vordefiniert, um eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu ermöglichen. Es können allerdings für unterschiedliche Prüfszenarien unterschiedliche Beschleunigungswinkel 6 vorgesehen sein.1 shows a preferred embodiment of the device 1 according to the invention for estimating the properties, in particular slip resistance and / or sliding friction coefficient, of a preferably flat surface 2. As the acceleration device 3, the device 1 has an acceleration path 4 falling to the surface 2, which includes an acceleration section 5 has a substantially constant acceleration angle 6 to the (in the embodiment shown horizontal) plane of the surface 2. The acceleration section 5 is the inner wall of a tube. The device 1 has a support device / 30 direction 7 for supporting the acceleration path 4. The support device 7 has a height-adjustable stand 8 and a holder 9 connected to the stand 8 for holding the acceleration path 4. In the present embodiment, the stand 8 has a tripod to stand on the surface 2. The holder 9 can be fastened at various longitudinal points on the acceleration track 4 and further at different height points of the stand 8. With the aid of the support device 7, in particular the acceleration angle 6 can also be set. An inclination control device 10 is attached to the acceleration track 4, which in the present embodiment comprises a plumb bob 11 with a scale for displaying the current inclination angle, in particular the current acceleration angle 6. The angle of acceleration 6 can be checked by means of the inclination control device 10 and, if necessary, changed by means of the support device 7. The acceleration angle 6 is preferably predefined in order to enable the results to be compared. However, different acceleration angles 6 can be provided for different test scenarios.
Die Vorrichtung weist weiters eine Aufbringvorrichtung 12 mit einer Aufbringöffnung 13 (vgl. Fig. 3) auf, wobei die Aufbringvorrichtung 12 in dieser Ausführungsform einen Einfülltrichter 14 umfasst, durch den die Partikel auf einem von der Oberfläche 2 entfernten Ende der Beschleunigungsbahn 4 aufgebracht werden. Die Aufbringvorrichtung 12 kann je nach Ausführung starr oder lösbar an der Vorrichtung 1, insbesondere der Beschleunigungsbahn 4, befestigt sein. Die Aufbringvorrichtung 12 weist zwei Röhrenlibellen 16 auf, wobei die eine Röhrenlibelle 16 in Querrichtung 18 und die andere Röhrenlibelle 16 in Längsrichtung 17 angeordnet ist.The device furthermore has an application device 12 with an application opening 13 (cf. FIG. 3), the application device 12 in this embodiment comprising a filling funnel 14 through which the particles are applied to an end of the acceleration track 4 that is remote from the surface 2. Depending on the design, the application device 12 can be attached rigidly or detachably to the device 1, in particular the acceleration track 4. The application device 12 has two tubular levels 16, one tubular level 16 being arranged in the transverse direction 18 and the other tubular level 16 being arranged in the longitudinal direction 17.
Anschließend an den Beschleunigungsabschnitt 5 der Beschleunigungsbahn 6 weist die Vorrichtung 1 einen gekrümmten Auslass 19 auf die Oberfläche 2 auf. Der Auslass 19 weist an seinem der Oberfläche 2 zugewandten Ende einen Auslasswinkel 20 zur Oberfläche 2 auf, der geringer als der Beschleunigungswinkel 6 ist. Der Auslass 19 überführt somit im Wesentlichen den Geschwindigkeitsvektor der am Beschleunigungsabschnitt 5 beschleunigten / 30Following the acceleration section 5 of the acceleration path 6, the device 1 has a curved outlet 19 on the surface 2. The outlet 19 has at its end facing the surface 2 an outlet angle 20 to the surface 2 that is less than the acceleration angle 6. The outlet 19 thus essentially transfers the speed vector of the / 30 accelerated at the acceleration section 5
Partikel vom Beschleunigungswinkel 6 zum Auslasswinkel 20. Anschließend werden die Partikel auf die Oberfläche 2 ausgelassen, so dass sich die Partikel innerhalb eines Messrahmens 21 verteilen. Der Messrahmen 21 ist rechteckig und kann mit der Beschleunigungsbahn 4 oder dem Auslass 19 verbunden sein, wobei der Auslass 19 sich in der Mitte einer Breit- bzw. Querseite des Messrahmens 21 befindet.Particles from the acceleration angle 6 to the outlet angle 20. The particles are then released onto the surface 2, so that the particles are distributed within a measuring frame 21. The measuring frame 21 is rectangular and can be connected to the acceleration track 4 or the outlet 19, the outlet 19 being located in the middle of a wide or transverse side of the measuring frame 21.
Die Vorrichtung 1 weist weiters als Messeinrichtung 24 eine Kamera 22 zur optischen Erfassung der Verteilung 26 der Partikel (vgl. Fig. 6) auf der Oberfläche 2, insbesondere innerhalb des Messrahmens 21, auf. Weiters weist die Messeinrichtung 24 eine mit der Kamera 22 verbundene Recheneinheit 23 auf, die die von der Kamera 22 erfasste Verteilung 26 der Partikel auf der Oberfläche 2 analysiert.The device 1 also has, as a measuring device 24, a camera 22 for optically detecting the distribution 26 of the particles (cf. FIG. 6) on the surface 2, in particular within the measuring frame 21. Furthermore, the measuring device 24 has a computing unit 23 connected to the camera 22, which analyzes the distribution 26 of the particles on the surface 2 detected by the camera 22.
In Gebrauch wird zunächst eine Vielzahl von Partikel in vorportioniertem Zustand aus einem Behälter entnommen. Somit wird eine vordefinierte Anzahl an Partikeln verwendet, welche je nach Prüfszenarium unterschiedlich sein kann. Insbesondere werden die Partikel aus dem Behälter direkt in den Einfülltrichter 14 geleert, woraufhin die Partikel durch die Aufbringöffnung 13 auf den Beschleunigungsabschnitt 5 der Beschleunigungsbahn 4 ausgetragen werden. Die Partikel gleiten den zur Oberfläche 2 abfallenden Beschleunigungsabschnitt 5 hinab, wobei sie durch die Schwerkraft beschleunigt werden. Anschließend werden die Partikel durch den gekrümmten Auslass 19 unter dem Auslasswinkel 20 auf die Oberfläche 2 ausgetragen, woraufhin die Partikel über die Oberfläche gleiten und durch Reibung mit der Oberfläche 2 abgebremst werden. Dadurch wird eine Verteilung 26, d.h. eine zweidimensionale Anordnung, der Partikel gebildet, die insbesondere von der Rutschsicherheit und/oder dem Gleitreibungskoeffizienten der Oberfläche 2 abhängt. Die Verteilung 26 der Partikel wird mit der Messeinrichtung 24 erfasst und aus der Verteilung 26 der Partikel wird die Rutschsicherheit und/oder der Gleitreibungskoeffizient der Oberfläche 2 abgeschätzt.In use, a large number of particles are first taken from a container in the pre-portioned state. Thus, a predefined number of particles is used, which can vary depending on the test scenario. In particular, the particles are emptied from the container directly into the filling funnel 14, whereupon the particles are discharged through the application opening 13 onto the acceleration section 5 of the acceleration track 4. The particles slide down the acceleration section 5 falling to the surface 2, whereby they are accelerated by gravity. The particles are then discharged through the curved outlet 19 onto the surface 2 at the outlet angle 20, whereupon the particles slide over the surface and are braked by friction with the surface 2. Thereby a distribution 26, i.e. a two-dimensional arrangement, the particles formed, which depends in particular on the slip resistance and / or the sliding friction coefficient of the surface 2. The distribution 26 of the particles is recorded with the measuring device 24 and the slip resistance and / or the sliding friction coefficient of the surface 2 is estimated from the distribution 26 of the particles.
Die Messeinrichtung 24 kann weiters eine Schablone 25 (vgl. Fig. 5) aufweisen, welche vorzugsweise lösbar auf dem Messrahmen 21 angeordnet wird. Die Schablone 25 kann anstelle oder zusätzlich / 30 zur Kamera 22 und Recheneinheit 23 verwendet werden. Mittels der Schablone 25 wird die Verteilung 26 der Partikel erfasst, um danach die Abschätzung der Beschaffenheit der Oberfläche 2 durchzuführen. Weiters kann die Messeinrichtung 24 eine Skala am Messrahmen 21 aufweisen.The measuring device 24 can furthermore have a template 25 (cf. FIG. 5), which is preferably arranged detachably on the measuring frame 21. The template 25 can be used instead of or in addition to the camera 22 and computing unit 23. The distribution 26 of the particles is recorded by means of the template 25 in order to then carry out the estimation of the nature of the surface 2. Furthermore, the measuring device 24 can have a scale on the measuring frame 21.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ansicht der Ausführungsform der Fig.FIG. 2 shows a further view of the embodiment of FIG.
1, wobei in dieser Darstellung insbesondere auch erkennbar ist, dass die Aufbringvorrichtung 12 an der Beschleunigungsbahn 4 befestigbar ist.1, wherein it can also be seen in this illustration that the application device 12 can be fastened to the acceleration track 4.
Fig. 3 zeigt dieselbe Ausführungsform der Vorrichtung 1 wie Fig. 1 von der Seite, Fig. 4 zeigt diese von oben. Dabei ist insbesondere auch die Aufbringöffnung 13 sichtbar.Fig. 3 shows the same embodiment of the device 1 as Fig. 1 from the side, Fig. 4 shows this from above. In particular, the application opening 13 is also visible.
Fig. 5 und Fig. 6 zeigen die Schablone 25 zur Vermessung der Verteilung 26 der Partikel bzw. des flächendeckenden Bereichs (vgl. Fig. 6) auf der Oberfläche 2, wobei die Schablone 25 eine Skala 27 zur Abschätzung der Rutschsicherheit und/oder des Gleitreibungskoeffizienten der Oberfläche 2 aufweist. Die Schablone 25 ist insbesondere dafür ausgelegt, auf den Messrahmen 21 gelegt oder auf diesem befestigt zu werden. Die Skala 27 weist dabei teilkreisförmige Markierungen auf, die im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Abschätzung der R-Klasse der Oberfläche 2 erlaubt. Der Auslass (nicht abgebildet) befindet sich, wenn die Schablone 25 auf den Messrahmen 21 aufgebracht wird, insbesondere an der Unterseite der Schablone 25 in der Nähe des Mittelpunkts der Teilkreise. Die Abschätzung kann dabei insbesondere auf Grundlage einer oder mehrerer der folgenden Varianten erfolgen:5 and 6 show the template 25 for measuring the distribution 26 of the particles or the area covering the surface (cf. FIG. 6) on the surface 2, the template 25 being a scale 27 for estimating the slip resistance and / or the Has sliding friction coefficient of the surface 2. The template 25 is in particular designed to be placed on the measuring frame 21 or fastened to it. The scale 27 has part-circular markings which, in the exemplary embodiment shown, allow the R-class of the surface 2 to be estimated. The outlet (not shown) is when the template 25 is applied to the measuring frame 21, in particular on the underside of the template 25 in the vicinity of the center of the partial circles. The estimate can be based in particular on one or more of the following variants:
- Ermittlung einer Fläche 28 der Verteilung 26 der Partikel, wobei insbesondere bei digitaler Erfassung alle Partikel erfasst und ausgewertet werden und bei Erfassung mittels einer Schablone bevorzugt lediglich der flächendeckende Bereich zur Auswertung herangezogen wird.- Determination of an area 28 of the distribution 26 of the particles, all of the particles being recorded and evaluated in particular in the case of digital recording, and preferably only the area covering the area being used for the evaluation when recording by means of a template.
- Ermittlung eines Schwerpunkts 29 der Verteilung 26 der Partikel, wobei verglichen wird, innerhalb welcher Markierung der Schwerpunkt 29 zu liegen kommt und entsprechend die R-Klasse bestimmt wird. Im gezeigten Beispiel wird die Klasse R-10 erhalten.- Determination of a center of gravity 29 of the distribution 26 of the particles, comparing the marking within which the center of gravity 29 comes to lie and the R class is determined accordingly. In the example shown, the class R-10 is obtained.
/ 30/ 30
- Ermittlung eines Partikels 30, welches am weitesten vom Auslass 19 entfernt ist oder Ermittlung eines Partikels, welches am weitesten in Längsrichtung vom Auslass 26 entfernt ist, und Vergleich, innerhalb welcher Markierung das Partikel 30 liegt.- Determination of a particle 30 which is furthest away from the outlet 19 or determination of a particle which is furthest in the longitudinal direction from the outlet 26 and a comparison of the marking within which the particle 30 lies.
- Ermittlung der Ausbreitungsbreite 31 der Verteilung 26 der Partikel, wobei die Schablone 25 eine Skala 27 (nicht abgebildet) aufweisen kann, um die Beschaffenheit, insbesondere die Rutschsicherheit und/oder den Gleitreibungskoeffizienten, der Oberfläche 2 auf Grundlage der Ausbreitungsbreite 31 zu beurteilen.- Determination of the spreading width 31 of the distribution 26 of the particles, whereby the template 25 can have a scale 27 (not shown) in order to assess the nature, in particular the slip resistance and / or the sliding friction coefficient, of the surface 2 on the basis of the spreading width 31.
Claims (20)
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