DE102011101310A1

DE102011101310A1 - Bodenelement aus einem Holz-Polymer-Werkstoff mit rutschfester Oberfläche

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Publication number: DE102011101310A1
Application number: DE201110101310
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-08-04
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2012-02-09

Abstract

Bodenelement (1) aus einem Holz-Polymer-Werkstoff (WPC) mit einer strukturierten oder glatten Oberfläche (2), wobei das Bodenelement (1) Bestandteile aus einem elastischen Polymermaterial (8) aufweist, die angeordnet sind in Vertiefungen (3, 4), die in das Bodenelement (1) eingearbeitet sind, und mit ihrer jeweils freiliegenden oberen Seite einen Teil der Oberfläche des Bodenelements (1) bilden, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bodenelement mit einer strukturierten oder glatten Oberfläche.
Bei „Bodenelementen” im Sinne der vorliegenden Erfindung handelt es sich um Bretter, Bodendielen oder Terrassendielen, die in jüngerer Zeit auch als „Outdoor-Dielen” bezeichnet werden, aus einem Holz-Polymer-Werkstoff. Holz-Polymer-Werkstoffe werden entsprechend ihrer englischsprachigen Bezeichnung „Wood Plastic Composite” mit WPC abgekürzt. WPCs bestehen in der Regel zu 70 bis 75% aus Holz und zu 30 bis 25% aus Kunststoff. Aber auch ein WPC mit einem Polymeranteil von bis zu 50% ist möglich. Bei dem Kunststoffanteil handelt es sich bevorzugt um ein thermoplastisches Polymer. Holz- und Kunststoffanteile werden durch entsprechende Bindemittel und Additive miteinander verbunden. Die WPC-Elemente können im Inneren massiv sein, oder ein Hohlkammersystem aufweisen. Die Oberfläche der WPC-Elemente kann glatt oder strukturiert, d. h. z. B. genutet oder geriffelt, sein.
Insbesondere betreffen die Bodenelemente Terrassendielen. Der auf einer Terrasse aus mehreren Dielen zusammengefügte Bodenbelag wird auch als „Terrassendeck” bezeichnet. Terrassendielen, die zur Verbesserung der Rutschfestigkeit auf ihrer Oberfläche, d. h. insbesondere auf ihrer Oberseite und/oder Unterseite, in Längsrichtung verlaufende rillenartigen Vertiefungen oder Nuten aufweisen, sind bekannt. Die Vertiefungen dienen der Aufnahme und Ableitung von Regenwasser und verbessern so die Rutschfestigkeit des Bodenbelags zumindest in Querrichtung der Dielen. In Längsrichtung allerdings ist die Rutschfestigkeit eher gering. Das gilt besonders bei bereits seit längerer Zeit installierten Dielen, welche bei andauernder Feuchtigkeit in schattigen Bereichen schnell einen die Rutschfestigkeit stark herabsetzenden Moosansatz entwickeln können.
Um das Abfließen des Wassers zwischen den Dielen zur Verbesserung der Rutschfestigkeit zu erleichtern, werden Terrassendielen mit Abstand zueinander, d. h. auf Lücke, angeordnet. Nachteilig bei dieser Beabstandung ist, dass der sich ergebende Bodenbelag nicht wasserdicht ist. Das gilt auch für einen Terrassenboden, der aus Dielen aufgebaut ist, die nach dem Nut- und Feder-Prinzip miteinander verbunden sind.
Dokument DE 201 07 291 U1 offenbart ein Holzbrett mit strukturierter Oberfläche. Die Bretter dienen zur Bodenbeplankung im Außenbereich. Auf ihrer Oberseite weisen die Bretter parallel verlaufende Rillen auf, die nicht in Längsrichtung, sondern quer, bzw. schräg, zur Längsrichtung des Brettes verlaufen. An ihren Enden sind die Rillen offen. Im Vergleich zu den herkömmlichen Dielen mit in Längsrichtung verlaufenden Rillen ist die Länge der schräg angeordneten und als Wasserablaufkanäle dienenden Rillen kürzer.
Die schräg zur Längsrichtung angeordneten Rillen ergeben bei entsprechender Anordnung mehrerer Bretter einen Bodenbelag mit Zick-Zackmuster. Dadurch wird auf der Oberseite des Belags sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung eine griffige Profilierung gebildet. Andere Maßnahmen zur Erhöhung der Rutschsicherheit sowie Maßnahmen zur Bereitstellung eines wasserdichten Bodens lehrt DE 201 07 291 U1 nicht.
Dokument DE 296 21 305 U1 offenbart einen wasserdichten Holzfußboden für den Außenbereich mit einer durch Längsnuten strukturierter Oberfläche. Der Holzfußboden ist aus nebeneinander liegenden Bohlen zusammengesetzt, die auf Stoß angeordnet sind. Dabei weist jede Bohle entlang beider Längskanten eine kantenparallele Nut auf. Jede Nut ist zur teilweisen Aufnahme eines metallischen Rinnenelementes bestimmt, wobei das Rinnenelement jeweils zwischen zwei nebeneinander liegenden Bohlen angeordnet ist und dieselben, vergleichbar dem Nut-und-Feder-Prinzip, miteinander verbindet. Der durch eine Vielzahl derartig miteinander verbundener Bohlen gebildete Bodenbelag soll gegenüber dem von oben zulaufenden Wasser dicht sein. Nachteiligerweise stellt das metallische Rinnenelement ein zusätzliches Bauteil dar, das die einzelnen Schritte der Bereitstellung sowie der Installation des Bodenbelags insgesamt aufwändiger macht. Neben der Strukturierung der Oberfläche und dem verbesserten Wasserablauf lehrt die DE 296 21 305 U1 keine weiteren Maßnahmen zur Verbesserung der Rutschfestigkeit.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in Bereitstellung von Bodenelementen mit strukturierter oder glatter Oberfläche, wobei die Elemente auch bei andauernder Feuchtigkeit eine verbesserte Rutschfestigkeit aufweisen. Zugleich besteht die Aufgabe in der Bereitstellung eines aus diesen Bodenelementen aufgebauten Bodenbelags, der eine verbesserte Dichtigkeit gegenüber Wasser aufweist und außerdem geräuscharm begehbar ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Bodenelement nach Anspruch 1.
Die Bodenelemente der vorliegenden Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass diese Bestandteile aus einem elastischen Polymermaterial aufweisen, wobei

– die elastischen Bestandteile angeordnet sind in Vertiefungen, die in das Bodenelement eingearbeitet sind, und
– die elastischen Bestandteile mit ihrer jeweils freiliegenden oberen Seite einen Teil der Oberfläche des Bodenelements bilden.

Als „Oberfläche” des Bodenelementes im Sinne der Erfindung werden die Oberseite, die Unterseite sowie die seitlichen Flächen eines Bodenelementes bezeichnet. Dabei können die seitlichen Flächen des Bodenelementes eine Struktur aufweisen, die zur wechselseitigen Verbindung, d. h. zur formschlüssigen und kraftschlüssigen Verbindung, mehrerer Bodenelemente, z. B. nach dem Nut- und Feder-Prinzip, dienen.
Der Kerngedanke der Erfindung besteht in der Integration von elastischen Polymermaterialbestandteilen in die Oberfläche der den Bodenbelag bildenden Bodenelemente, wobei die elastischen Bestandteile im Vergleich zu der die elastischen Bestandteile umgebenden Oberfläche eine erhöhte Rutschfestigkeit aufweisen. Auf diese Weise wird ein auch bei andauernder Nässe rutschfester Bodenbelag geschaffen.
Weiterhin gehört es zum Kerngedanken der Erfindung, dass das elastische Polymermaterial, auch im Bereich der Berührungsstellen zwischen zwei nebeneinander liegenden Bodenelementen angeordnet ist und dabei als Dämpfungselement wirkt. Zugleich wirkt das im Bereich der Berührungsstellen zwischen zwei nebeneinander liegenden Bodenelementen angeordnete elastische Polymermaterial gegenüber dem von oben auftreffenden Wasser als Dichtungselement.
Ebenso können die zusätzlich oder ausschließlich auf der Unterseite der Bodenelemente angeordneten elastischen Polymerbestandteile als rutschfeste Auflageflächen mit dämpfender Wirkung dienen.
Die Bodenelemente können in der Größe variabel sein. Grundsätzlich ist es jedoch sinnvoll, die Größe dahingehend zu begrenzen, dass ein einzelnes Bodenelement mit menschlicher Muskelkraft bewegbar und verlegbar ist. Die Form des Umrisses der Dielenoberseite ist bevorzugt rechteckig.
Die Integration der elastischen Bestandteile in das Bodenelement, d. h. die Verbindung der elastischen Bestandteile mit dem Bodenelement, wird dadurch hergestellt, dass in dem Bodenelement zunächst durch Fräsen oder Bohren rillenartige Vertiefungen hergestellt werden, die anschließend durch das elastische Polymermaterial ausgefüllt werden. Da die Vertiefungen nach außen hin freiliegend sind, bildet das nachfolgend in die Vertiefungen eingebrachte elastische Polymermaterial einen Teil der Oberfläche des Bodenelementes. Vorteilhafterweise wird durch die rutschfesten Eigenschaften des elastischen Polymermaterials die Rutschfestigkeit des Bodenelementes insgesamt erhöht.
Die Verbesserung der Rutschfestigkeit von Bodenbelagsoberflächen, die auch als Rutschbeständigkeit der Bodenbelagsoberflächen bezeichnet wird, kann gemäß der DIN 51097 (Nassbelasteter Barfussbereich) gemessen werden.
Alternativ kann die Rutschbeständigkeit der Bodenbelagsoberflächen mit einem Prüfgerät, wie z. B. dem Gerät FLOOR SLIDE CONTROL 2000, bestimmt werden. Neben der Rutschfestigkeit wird bei einem entsprechend hohen Flächenanteil des elastischen Polymermaterials an der Oberseite der Bodenelemente auch die Weichheit des aus den Bodenelementen hergestellten Bodenbelags erhöht. In Bereichen, die vorwiegend barfuss genutzt werden, ist dies angenehm und daher vorteilhaft.
Zugleich kann das elastisches Polymermaterial, das gegebenenfalls im Zwischenbereich von zwei nebeneinander liegenden Bodenelementen angeordnet ist, bewirken, dass der aus der Summe der einzelnen Bodenelemente gebildete Holzbelag beim Begehen der sich gegeneinander verschiebende Bodenelemente kein Lärm verursacht und der Belag gegenüber Wasser eine verbesserte Dichtigkeit aufweist. Die Anordnung der Bodenelemente auf diese Art zu einem im Wesentlichen wasserdichten Bodenbelag ist jedoch nicht zwingend, d. h. die einzelnen Bodenelemente können in einem Bodenbelag gegebenenfalls auch mit Abstand zueinander angeordnet sein.
Als elastisches Polymermaterial kommen sämtliche dem Fachmann bekannten elastischen Kunststoffe in Frage. Dazu gehören alle Kunststoffmaterialien, die sich durch ein gummielastisches Verhalten auszeichnen und deren Oberfläche eine gegenüber Holz oder Holz-Polymer-Werkstoffen erhöhte Rutschfestigkeit aufweisen. Dies ist insbesondere bei Elastomeren gegeben.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die elastischen Materialbestandteile sowohl auf der Oberseite eines Bodenelements als auch auf dessen Unterseite sowie gegebenenfalls auch im Bereich der seitlichen Flächen eines Bodenelements angeordnet sind. Obenseitig dienen die elastischen Materialbestandteile zur Verbesserung der Rutschfestigkeit. Untenseitig dienen die elastischen Materialbestandteile als Dämpfungselement zur Vermeidung von Lärm, d. h. von quietschenden Geräuschen, die durch das Begehen eines bereits seit mehreren Jahren installierten Belags leicht entstehen.
Die in ein Bodenelement integrierten elastischen Materialbestandteile können verschiedenste Formen aufweisen. Bevorzugt sind Formen von geraden oder geschwungenen Linien mit variabler Breite, sowie die Form von Kreisen unterschiedlichen Durchmessers und von ellipsoiden und/oder polygonalen Formen. Die Formen verlaufen dabei unabhängig voneinander sowohl in die Längsrichtung als auch quer oder schräg zur Längsrichtung des Bodenelements. Dabei kann das elastische Polymermaterial in den genannten Formen sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite des Bodenelementes angeordnet sein.
Die Vertiefungen in den Holzelementen, die zur Aufnahme des elastischen Polymermaterials dienen, weisen eine rillenartige Struktur auf. Dabei kann der Querschnitt der Vertiefungen sowohl quadratisch als auch rechteckig sein, d. h. die seitlichen Wände der Vertiefungen verlaufen in beiden Fällen parallel zueinander. Alternativ ist denkbar, dass die Vertiefungen im Querschnitt das Profil eines Schwalbenschwanzes aufweisen, d. h. die seitlichen Wände der Vertiefungen weisen zur Mitte des Bodenelementes hin einen sich vergrößernden Abstand auf. Die ein Schwalbenschwanz-Profil aufweisenden Nuten haben den Vorteil, dass die Verbindung zwischen dem Holzelement und dem elastischen Polymermaterial durch die mechanische Klemmwirkung, die auf der besonderen Geometrie des Schwalbenschwanz-Profils beruht, verbessert wird. Dies hat den Vorteil, dass als elastisches Polymermaterial auch eine bereits ausgehärtete Polymermasse, zum Beispiel ein vorgefertigtes Gummiprofil, mit erhöhter Festigkeit in die vorgefertigten Vertiefungen eingebracht werden kann.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die in das Bodenelement integrierten elastischen Materialbestandteile teilweise über die Oberfläche des Bodenelementes hinausragen. Der Vorteil dieser besonderen Ausführungsform besteht in einer zusätzlichen Erhöhung der Rutschfestigkeit. Besonders geeignet sind in diesem Fall eine Vielzahl kreisrunder Formen mit einem Durchmesser von 0,5–2 cm. Bei größeren Durchmessern und einer im übrigen glatten Oberfläche des Bodenelements ist es bevorzugt, dass die Ränder der überstehenden elastischen Materialbestandteile angeschrägt sind, so dass die überstehenden Materialbestandteile beim Begehen nicht als Hindernisse wirken, die das Stolpern begünstigen.
Ganz besonders bevorzugt und zweckdienlich ist die Anbringung der über die Oberfläche des Bodenelementes hinausragenden elastischen Materialbestandteile auf der Unterseite des Bodenelementes. Die über die Unterseite des Bodenelementes hinausragenden Materialbestandteile wirken dann als Auflagepolster mit dämpfender Wirkung. Entsprechend gestaltete Bodenelemente können so zu einem Bodenbelag zusammengefügt werden, der beim Begehen besonders wenig Lärm verursacht. Die Reduzierung von Lärm, der beim Begehen eines herkömmlichen Bodenbelags auftreten kann, ist besonders bei übereinander liegenden Balkonen, so wie sie von Mehrfamilienhäusern bekannt sind, von Vorteil. Außerdem verbessern die Auflagepolster die Verlegbarkeit der einzelnen Bodenelemente.
Am meisten bevorzugt ist jedoch die Ausführungsform, in der zumindest ein Teil der elastischen Materialbestandteile nicht über die Oberfläche der Bodenelemente hinausragen, sondern mit der sie umgebenden Oberfläche im Wesentlichen auf einer Höhe liegt. Bei einem Bodenelement, dessen Oberfläche aufgrund der parallel zur Längsrichtung verlaufenden Nuten oder Rillen im Querschnitt eine wellenartige Struktur aufweist, bewirken die in die gewellte Struktur integrierten elastischen Materialbestandteile überraschenderweise auch dann eine Erhöhung der Rutschfestigkeit, wenn die elastischen Materialbestandteile nicht über die Oberfläche des Bodenelements hinausragen. Besonders deutlich ist dieser vorteilhafte Effekt, wenn die elastischen Materialbestandteile diagonal zur Längsrichtung des Bodenelementes verlaufen. Dadurch wird erreicht, dass der aus dem elastischen Polymermaterial bestehende Streifen über seine gesamte Länge gesehen mehrere Erhöhungen der Wellenstruktur kreuzt. Dabei wird die Rutschfestigkeit besonders dann erhöht, wenn das elastische Polymermaterial jeweils im Bereich der Erhöhungen der Wellenstruktur, d. h. auf den Wellenkämmen, zu liegen kommt. Durch eine diagonale Anordnung oder die Anordnung in gebogenen Linien des in Streifenform vorliegenden elastischen Polymermaterials wird vorteilhafterweise erreicht, dass das elastische Polymermaterial zwangsweise regelmäßig auch im Bereich der Erhebungen angeordnet ist.
Wenn die abschließende Bearbeitung der Oberfläche des Bodenelements, insbesondere der Oberseite, einheitlich erfolgt, so weist die freiliegende Oberfläche der elastischen Materialbestandteile und die freiliegende Oberfläche der umgebenden Bestandteile die gleiche Oberflächenstruktur auf. Gleichwohl ist nicht ausgeschlossen, dass die Oberflächenstruktur der elastischen Materialbestandteile nach einer entsprechenden zusätzlichen Bearbeitung von jener der Bestandteile abweichen kann.
Als Oberflächenstruktur kommt neben rillenartigen Vertiefungen, mit variablem Abstand (Riffelung) auch Nuten, ebenfalls mit variablem Abstand, in Frage. Aber auch eine von rein linearen Strukturen abweichende Strukturierung der Belagsoberfläche, z. B. in Form von Schlangenlinien, ist denkbar.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verbesserung der Wasserdichtigkeit eines Bodenbelags, der aus mehreren erfindungsgemäßen Bodenelementen aufgebaut ist. In diesem Fall können die Bodenelemente im Bereich ihrer beiden Seitenflächen jeweils nach dem Nut- und Federprinzip gestaltet sein, d. h. jedes Bodenelement weist an der einen Längskante eine Nut und an der zweiten parallel gegenüberliegenden Längskante eine Feder auf. Dem Nut- und Feder-Prinzip entsprechend ist dabei die Größe der Nut so bemessen, dass diese die Feder eines weiteren benachbart angeordneten Bodenelements ganz oder teilweise aufnehmen kann.
Alternative zum altbekannten Nut-und-Feder-Prinzip können Nut und Feder der einzelnen Elemente auch so geformt sein, dass diese beim Zusammenfügen formschlüssig ineinander greifen. Das Zusammenfügen erfolgt dabei unter Schrägstellung eines der beiden zu verbindenden Elemente. Auf diese Weise werden die später in einer Ebene, nämlich der Ebene des Bodenbelags, liegenden einzelnen Elemente, in dieser Ebene zusätzlich mechanisch miteinander verbunden.
Die Besonderheit einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform besteht darin, dass auf der Oberseite der Feder ein Streifen aus einem elastischen Polymermaterial angeordnet ist (siehe 1 und 2). Der Streifen verläuft entlang der die Feder zur Mitte des Bodenelementes hin begrenzenden Längskante, wobei die freiliegende Oberseite des elastischen Streifens zugleich einen Bestandteil der Oberseite sowie einen Teil der Seitenfläche des Bodenelementes bildet. Die bei einem vereinzelten Bodenelement außerdem freiliegende Seitenfläche des elastischen, entlang der Längskante verlaufenden Streifens, kommt bei Anordnung mehrerer Bodenelemente zu einem Bodenbelag jeweils mit den Seitenflächen des benachbarten Bodenelementes in Kontakt und führt so zur Abdichtung des Grenzbereichs zwischen beiden Bodenelementen. Zugleich wird erreicht, dass die sich beim Begehen des Belags gegeneinander bewegenden Bodenelemente nicht quietschen, so dass durch die Streifen eine zusätzliche Geräuschdämpfung erreicht wird.
Die gleichen Vorteile werden erzielt mit Bodenelementen, die einen orthorhombischen Querschnitt und zumindest an einer der schräg verlaufenden Seitenflächen einen Streifen aus einem elastischen Polymermaterial aufweisen (siehe 3).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines gemäß dem Nut- und Feder-Prinzip geformten Bodenelements sind die aus den seitlichen Flanken der Nut, sowie die aus der von den seitlichen Flanken begrenzten Unterseite der Nut, bestehende Innenfläche der Nut ganz oder teilweise mit einem elastischen und zugleich wasserdichten Polymermaterial beaufschlagt. Dadurch wird in dem zwischen Nut und Feder gebildeten Kontaktbereich die Dämpfung und die Dichtigkeit zusätzlich erhöht.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass das elastische Material aus einem Polymer besteht, das bereits ausgehärtet ist, bevor dieses in die dafür vorgesehenen Vertiefungen eingebracht wird. In Frage kommen vorgefertigte Gummiprofile. Zur Fixierung der Gummiprofile besonders geeignet sind Vertiefungen mit einem Schwalben-Schwanz-Profil, weil von diesem Profil eine Klemmwirkung ausgeht, die zur verbesserten Fixierung des Gummiprofils führt. Die bereits ausgehärteten Elastomerprofile werden mit Druck in die auf der Oberfläche des Bodenelements bereits vorgefertigten Nuten eingepresst, bzw. eingehämmert. Natürlich können die Profile zusätzlich mit einem geeigneten, dem Fachmann bekannten, Kleber fixiert werden.
Unter den ausgehärteten Polymeren haben sich in der Praxis sog. Renovierungsdichtungen, wie sie zur Verbesserung der Dichtungs-Eigenschaften auch bei Fenstern und Türen eingesetzt werden, als geeignet erweisen. Die geeigneten Renovierungsdichtungen zeichnen sich dadurch aus, dass sie einen einer Schraube ähnlichen Querschnitt aufweisen. Dabei bildet die Oberseite des Schraubenkopfes die rutschhemmende Oberfläche, welche später einen Teil der Oberfläche des Bodenelements bildet. Der den im übertragenen Sinne den Schraubenhals bildende Teil der Dichtung kann in seitliche Richtung über den Schraubenhals hinausragende Querelemente aufweisen. Diese Querelemente dienen dazu, die Dichtelemente zusätzlich seitlich in der Nut zu verankern.
Die Renovierungsdichtungen können sowohl im Bereich des Schraubenkopfes als auch im Bereich des Schraubenhalses Hohlräume aufweisen. Für die Anwendung im vorliegenden Fall sind jene Dichtungen, die zumindest im Bereich des Schraubenkopfes keine Hohlräume aufweisen, am besten geeignet.
Als bereits ausgehärtete, elastische Elemente sind z. B. Naturkautschuk, Latex und Synthesekautschuk geeignet.
Im folgenden sind besonders geeignete Synthesekautschuke aufgeführt, die unter zusätzlicher Angabe ihrer Einzelstichwörter nach DIN 1629 (Okt. 1981) und/oder nach ASTM-D 1600 angegeben werden: Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR); Isopren-Kautschuk (IR), der als Polyisopren mit 90–98% cis-Anteil dem Naturkautschuk naturgemäß am ähnlichsten ist; Polybutadien (BR); Polychloropren (Chloropren-Kautschuk, CR); Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR, Nitrilkautschuk) mit guter Abriebfestigkeit; Butylkautschuk (IIR); Brombutylkautschuk (BIIR); Brombutylkautschuk (BIIR); Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPM u. EPDM); Siliconkautschuk (P/VMQ), mit hoher UV-Beständigkeit bei guter Tieftemp.-Flexibilität Polyurethankautschuk (AU u. EU); Epichlorhydrinkautschuk (CO), (ECO).
Daneben gibt es noch Spezialsorten wie Polysulfid-Kautschuk, Chlorsulfonylpolyethylen (CSM), Ethylen-Vinylacetat-Kautschuk (EVA, EVM, Wetter- u. kompressionsbeständig, für Dichtungen u. Haftklebstoffe), Polynorbornen-Kautschuk (PNR), Acrylatkautschuk (ACM u. ANM), Fluorkautschuk (FPM, FKM, CFM), Polyphosphazene, insbesondere die Phosphonitril-Fluorelastomere (PNF), sowie thermoplastische Elastomere (TR, TPR), die ohne Vulkanisation durch Spritzguss, Kalandrieren oder Extrusion geformt werden können (Blockpolymere) sowie Chloropren, Polyolefinkautschuke und Siliconkautschuke (inklusive Trifluorpropyl-, Propyl, Ethyl, Phenylkautschuk) oder Mischungen von mehreren Siliconelastomeren, besonders bevorzugt sind Siliconkautschuke, die peroxidisch oder additionsvernetzend sind. Darüber hinaus sind auch kondensationsvernetzende Kautschuke geeignet.
Bevorzugt sind die alternativ einsetzbaren aushärtbaren Elastomere auf Polyurethanbasis.
Ganz besonders bevorzugt ist dabei die Gießmasse FH 1305 von Flohr&Hoffman, Großhabersdorf, die ein elastomeres Zweikomponenten-System auf Polyurethanbasis darstellt. Diese Polymermasse härtet bei Raumtemperatur aus und weist eine vergleichsweise hohe Zugfestigkeit auf.
Alternativ eignen sich als ganz besonders bevorzugte elastische Polymermaterialien die Produkte aus der Sikaflex-Serie von Sika Deutschland GmbH in Bad Urach. Am besten geeignet sind die beiden Fugen-Dichtstoffe auf Polyurethanbasis Sikaflex-290 DC und Sikaflex-290 DC SL. Dabei handelt es sich jeweils um eine einkomponentige Dichtmasse, die an der Luft zu einem Elastomer aushärtet und in diesem Zustand durch Schleifen und Fräsen bearbeitbar ist. Zudem zeichnen sich beide Polymere durch eine hohe UV-Beständigkeit und Witterungsresistenz aus.
Jene Oberflächenbereiche der Bodenelemente, die mit dem aushärtbaren Polymermaterial in Kontakt kommen, können mit einem sog. Primer vorbehandelt werden. Der Primer kann ein lösungsmittelhaltiges Polyisocyanat sein (z. B. das Produkt Primer-290 DC von Sika, Bad Urach). Der Primer wird auf die sauberen, trocken, staub- und fettfreien Holzleisten aufgetragen. Der Einsatz des Primers ist besonderes bei selbstölenden Holzarten, wie z. B. Teak, Mahagoni oder Oregan Pine sinnvoll, weil er die Haftung der Polymermasse nach deren Aushärtung verbessert.
Alternativ ist eine Vorbehandlung im Bereich der Klebestellen, d. h. der Kontaktflächen zwischen Kleber und Polymermasse, mit einem Mittel mit fettlösender Wirkung denkbar. Bewährt hat sich z. B. Aceton. Die Entfettung ermöglicht ein verbessertes Eindringen der Monomere der Polymermasse in die Holzoberfläche, so dass insgesamt eine festere Verbindung zwischen Polymermasse und Holzleisten zustande kommt.
Zur dauerhaften Verbesserung der Rutschfestigkeit ist vorgesehen, dass der nicht ausgehärteten Polymermasse vor dem Einbringen derselben in die in den Bodenelementen vorgesehenen Vertiefungen ein fungizider Wirkstoff oder ein Grünbelag-Entferner zugemischt wird. Die Zumischung des Fungizids zur Polymermasse kann während der Ausbringung der Polymermasse z. B. durch eine sog. Zwei-Kammern-Spritze erfolgen. Vor der gleichzeitigen Ausbringung liegt die Polymermasse in der einen Kammer und der fungizide Wirkstoff, bzw. der Grünbelagsentferner, in der anderen Kammer vor. Eine geeignete Zusammensetzung zur Grünbelag-Entfernung, die von der Bayer CropScience GmbH als Flüssigkonzentrat vertrieben wird, beinhaltet neben Didecyldimethylammoniumchlorid noch die Verbindung Isotridecanol-6-ethoxylat.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Bodenelements mit glatter oder strukturierter Oberfläche. Das Verfahren zeichnet sich durch die abschließend gleichzeitig erfolgende Bearbeitung der Oberflächen der Bodenelemente und der aus dem elastischen Polymermaterial gebildeten Oberflächen aus. Das Verfahren umfasst im Einzelnen die Schritte

– Einarbeitung von Vertiefungen in die Oberfläche des Bodenelements,
– Beaufschlagung der Vertiefungen mit einem bereits ausgehärteten elastischen Polymermaterial durch mechanisches Einpressen oder Beaufschlagung der Vertiefungen mit einem elastischen Polymermaterial durch das Einspritzen oder Eingießen der noch nicht ausgehärteten Masse in die Vertiefungen, und gegebenenfalls
– Bearbeitung der Oberfläche des Bodenelements und der Oberfläche des elastischen Polymermaterials zur gegebenenfalls einheitlichen oder verschiedenartigen Strukturierung beider Oberflächen.

Der Bodenbelag, der aus mehreren parallel zueinander angeordneten Bodenelementen aufgebaut ist, zeichnet sich durch eine hohe Rutschfestigkeit aus und verursacht beim Begehen keine quietschenden Geräusche. Dementsprechend eignen sich die Bodenelemente für die Verwendung zur Bereitstellung eines rutschfesten Bodenbelags für

– eine Terrasse,
– einen Bad- oder Sanitärbereich,
– einen Bootssteg,
– eine Brücke,
– einen Messestand,
– ein Baugerüst,
– einen Geh- und Gartenweg
– eine begehbare Abdeckung einer Baugrube, oder
– die begehbaren Teile eines Kinderspielgeräts.

Die Bestandteile des elastischen Polymermaterials auf der Oberseite der einzelnen zu einem Bodenbelag zusammengefügten Elemente können dabei in ihrer Form, Größe und Anordnung so gewählt werden, dass diese in der Summe ein Motiv ergeben. Bei dem Bodenbelag einer Restaurantterrasse könnte das Motiv z. B. dem Namen des Restaurants und oder einem das Restaurant kennzeichnenden Symbol entsprechen. Bei einem Messestand könnte das Motiv den Firmennamen und/oder das Firmenlogo wiedergeben. Bei dem rutschfesten Belag zur Abdeckung einer Baugrube könnte das aus dem elastischen Material bestehende Motiv dagegen aus einem Warnhinweise bestehen.
Für alle zuvor genannten Verwendungen ist denkbar, dass das elastische Material, bzw. die Vertiefungen in der das Material angeordnet ist, die Form eines Pfeils aufweist, so dass das elastische Material als Richtungsweiser zur sichtbaren und tastbaren Anzeige der Bewegungsrichtung dient. Die Tastbarkeit des Richtungsweisers kann bei starker Rauchentwicklung, z. B. im Brandfall, vorteilhaft sein.
BEISPIELE
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen dargestellt. Die Beispiele sollen die Erfindung jedoch nur in ihrem allgemeinen Prinzip näher erläutern, ohne dieses einzuschränken.
1 zeigt ein Bodenelement 1 in einer perspektivischen Darstellung. in der gezeigten Ausführungsform ist das Bodenelement 1 auf der Oberseite durch eine im Querschnitt wellenförmige Struktur 2c strukturiert. Die Struktur 2c dient der Verbesserung Rutschfestigkeit.
Die Vertiefungen 3 und 4 im Holz sind mit einem elastischen Polymermaterial 8 gefüllt. Die Rutschfestigkeit in Längsrichtung wird durch die mit einem elastischen Polymermaterial 8 gefüllten Vertiefungen 3 und 4 zusätzlich erhöht. Der Querschnitt der Vertiefung 4 weist ein Schwalbenschwanzprofil auf. Dadurch wird die Verbindung zwischen dem elastischen Polymermaterial 8 und dem Bodenelement 1 zusätzlich durch die von dem Schwalben-Schwanzprofil mechanische ausgehende Klemmwirkung zusätzlich verbessert.
In der gezeigten Ausführungsform weist das Bodenelement 1 an einer Längskante eine Nut 5 und an der zweiten parallelen Längskante eine Feder 6 auf. Dadurch können z. B. mehrere in Längsrichtung parallel zueinander angeordnete Bodenelemente 1 nach dem Nut-und-Feder-Prinzip zu einem Bodenbelag miteinander verbunden werden.
Die Besonderheit des in 1 gezeigten Bodenelementes 1 ist der im Bereich der Feder, d. h. der auf der Oberseite der Feder, angeordnete Streifen 9 aus einem elastischen Polymermaterial 8. Der Streifen 9, dessen Oberseite 2a ebenfalls einen Bestandteil der Oberseite des Bodenelementes 1 bildet, berührt mit seiner freiliegenden Seitenfläche 9a die Seitenfläche 5a im Bereich der Nut 3 eines benachbarten Bodenelementes 1. Dadurch bewirkt der Streifen 9 bei mehreren zu einem Bodenbelag zusammengefügten Elementen 1 eine Abdichtung des Belages gegenüber dem von oben auf den Belag auftreffenden Wasser.
Zugleich dient der Streifen 9 der Vermeidung von Geräuschen, die entstehen, wenn sich die einzelnen zu einem Bodenbelag zusammengefügten Bodenelemente 1 beim Begehen des Belages leicht bewegen und sich mit quietschendem Geräusch gegeneinander verschieben.
2 zeigt ein Bodenelement 1 in perspektivischer Darstellung, auf dessen Unterseite 2b zwei zylindrische Bestandteile aus einem elastischen Polymermaterial 8 angeordnet sind. Die beiden zylindrischen Bestandteile aus einem elastischen Polymermaterial 8 sind dadurch gekennzeichnet, dass diese über die umgebende Oberfläche an der Unterseite 2b des Bodenelements 1 hinausragen. Dadurch wirken diese elastischen Bestandteile 8 als rutschfeste Auflagen und Dämpfungselemente. Dadurch wird vorteilhafter Weise erreicht, dass der aus mehreren Bodenelementen 1 zusammengesetzte Belag beim Begehen keine störenden Geräusche an die unter dem Belag liegenden Räume oder Balkone weitergibt.
Das in 2 gezeigte Bodenelement 1 ist außerdem charakterisiert durch die entlang der linkseitigen Längskante angeordneten elastischen Bestandteile 8, welche kreisrunde oder elliptische Formen aufweisen. Die Besonderheit dieser entlang der Längskante angeordneten Bestandteile 8 besteht darin, dass diese jeweils leicht über die sie umgebende Oberfläche auf der Oberseite 2a des Bodenelementes 1 hinausragen. Dadurch erhält das Bodenelement 1 in diesem Bereich eine noppenartige Struktur, die vorteilhaft zu einer zusätzlichen Verbesserung der Rutschfestigkeit führt.
Die Oberflächenstruktur des in 2 gezeigten Bodenelementes 1 ist zusätzlich durch die Wellenstruktur 2c charakterisiert. Im gezeigten Beispiel bildet das in den Vertiefungen 3 und 4 angeordnete elastische Polymermaterial 8 den Wellenkamm. Die Oberseite 2a des elastischen Polymermaterials 8 entfaltet dadurch im Hinblick auf die Verbesserung der Rutschfestigkeit eine größere Wirkung, als wenn das elastische Polymermaterial 8 in einem Wellental angeordnet wäre.
Auch der entlang der Längskante der Feder 6 angeordnete Streifen 9 aus dem elastischen Polymermaterial 8 ist so angeordnet, dass dessen Oberseite 2a exponiert ist und dadurch ebenfalls zur Verbesserung der Rutschfestigkeit des Bodenelements 1 beiträgt. Um sicherzustellen, dass das elastische Polymermaterial zumindest abschnittsweise nach oben hin exponiert ist, ist vorgesehen, dass das elastische Polymermaterial 8 in Bezug auf die parallel zu der Längskanten verlaufenden rillenartigen Struktur in gebogenen Linien angeordnet ist. Dadurch kommt das elastische Polymermaterial zwangsweise auch auf den Wellenkämmen zu liegen und ist somit in regelmäßigen Abständen nach oben hin exponiert.
Die Vertiefungen 3 und 4 im Bodenelement 1 sind mit einem elastischen Polymermaterial 8 gefüllt. Die Rutschfestigkeit in Längsrichtung wird durch die mit einem elastischen Polymermaterial 8 gefüllten Vertiefungen 3 und 4 zusätzlich erhöht. Der Querschnitt der Vertiefung 4 weist ein Schwalbenschwanzprofil auf. Dadurch wird die Verbindung zwischen dem elastischen Polymermaterial und dem Bodenelement 1 zusätzlich durch die von dem Schwalbenschwanzprofil mechanische Verbindung verbessert.
In der gezeigten Ausführungsform weist das Bodenelement 1 an einer Längskante eine Nut 5 und an der zweiten parallelen Längskante eine Feder 6 auf. Dadurch können mehrere in Längsrichtung parallel zueinander angeordnete Bodenelemente 1 nach dem Nut-und-Feder-Prinzip zu einem Bodenbelag miteinander verbunden werden. Diese Verbindungsart ist jedoch nicht zwingend. Die einzelnen Bodenelemente 1 können in einem Bodenbelag auch mit Abstand zueinander angeordnet sein.
Die Besonderheit des in 2 gezeigten Bodenelementes 1 ist der im Bereich der Feder 6, d. h. auf deren Oberseite, angeordnete Streifen 9 aus einem elastischen Polymermaterial 8. Der Streifen 9, dessen Oberseite ebenfalls einen Bestandteil der Oberseite des Bodenelementes 1 bildet, berührt mit seiner freiliegenden Seitenfläche 9a die obere der beiden Seitenfläche 5a im Bereich der Nut 5 eines benachbart angeordneten Bodenelements 1. Dadurch bewirkt der Streifen 9 bei mehreren zu einem Bodenbelag zusammengefügten Elementen eine Abdichtung des Belages gegenüber dem von oben auf den Belag auftreffenden Wasser.
Zugleich dient der Streifen 9 der Vermeidung von Geräuschen, die entstehen, wenn sich die einzelnen zu einem Bodenbelag zusammengefügten Bodenelemente 1 beim Begehen des Belages leicht bewegen und sich so gegeneinander verschieben.
3 zeigt ein Bodenelement 1 mit einem im Wesentlichen orthorhombischen Querschnitt. Die Oberseite 2a des Bodenelements 1 ist glatt, d. h. nicht genutet oder geriffelt. Zur Verbesserung der Rutschfestigkeit weist das Bodenelements 1 einen die Oberseite 2a in der Höhe überragenden Streifen aus einem elastischen Material 8 auf. Im gezeigten Beispiel ist das elastische Material in einer in gebogener Linie verlaufenden Vertiefung 4, die im Querschnitt ein Schwalbenschwanzprofil aufweist, angeordnet.
Eine weitere Besonderheit des in 3 gezeigten Bodenelements 1, neben dem orthorhombischen Querschnitt und der glatten Oberfläche, besteht in der etwa in der Mitte der linken Seitenfläche angeordneten Nut mit einem im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt, die das elastische Material 8 aufnimmt. Der freiliegende Bereich des Streifens 8 aus dem elastischen Polymermaterial 9a berührt bei zwei nebeneinander angeordneten Bodenelementen 1 mit jeweils orthorhombischem Querschnitt die schräg verlaufende Seitenfläche des benachbarten Bodenelements. Wenn sich die einzelnen zu einem Bodenbelag zusammengefügten Bodenelemente 1 beim Begehen des Belages gegeneinander bewegen, bewirkt das elastische Polymermaterial 8 des Streifens 9a eine Abdichtung gegen Wasser und eine Barriere gegenüber kleineren Gegenständen sowie eine Dämpfung und dient so der Vermeidung von Geräuschen.
Bezugszeichenliste

1: Bodenelement
2: Oberfläche
2a: Oberseite
2b: Unterseite
2c: Oberflächenstruktur (Wellenstruktur)
3: Vertiefung für elastisches Polymermaterial
4: Vertiefung mit Schwalbenschwanzprofil für elastisches Polymermaterial
5: Nut
5a: Seitenfläche im Bereich der Nut
5b: Grundfläche der Nut
6: Feder
7: Längskante im Bereich der Feder
8: Elastisches Material/elastische Materialbestandteile
9: Streifen aus elastischem Polymermaterial im Bereich der Feder (Dichtungs- und Dämpfungselement)
9a: Freiliegende Seitenfläche des Streifens aus elastischem Polymermaterial

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 20107291 U1 [0005, 0006]
DE 29621305 U1 [0007, 0007]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 51097 [0017]
DIN 1629 [0038]
ASTM-D 1600 [0038]

Claims

Bodenelement (1) aus einem Holz-Polymer-Werkstoff (WPC) mit einer strukturierten oder glatten Oberfläche (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenelement (1) Bestandteile aus einem elastischen Polymermaterial (8) aufweist, wobei – die elastischen Bestandteile (8) angeordnet sind in Vertiefungen (3, 4), die in das Bodenelement (1) eingearbeitet sind, und – die elastischen Bestandteile (8) mit ihrer jeweils an der Oberfläche des Bodenelements (1) freiliegenden Seite einen Teil der Oberfläche (2) des Bodenelements (1) bilden.
Bodenelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Oberfläche (2) des Bodenelements (1) angeordneten elastischen Polymermaterialbestandteile (8) auf der Oberseite (2a) und/oder auf der Unterseite (2b), und/oder im Bereich der seitlichen Flächen des Bodenelements (1) angeordnet sind.
Bodenelement (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Materialbestandteile (8) die Form – von geraden oder gebogenen Linien von variabler Breite, und/oder – verschiedene geometrische Formen von variabler Größe aufweisen, wobei – die Linien und Formen unabhängig von einander sowohl in Längsrichtung, als auch quer oder schräg zur Längsrichtung des Bodenelements (1) angeordnet sind.
Bodenelement (1) nach einem dem vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Aufnahme des elastischen Polymermaterials dienenden Vertiefungen (3, 4) einen – rechteckigen (3), oder – einen sich zur Mitte des Bodenelementes (1) hin aufweitenden Querschnitt (4) aufweisen.
Bodenelement (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Vertiefungen (3, 4) angeordneten elastischen Materialbestandteile (8) zumindest teilweise über die Oberfläche des Bodenelements (1) hinausragen.
Bodenelement (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Vertiefungen (3, 4) angeordneten elastischen Materialbestandteile (8) ihrer Anzahl nach teilweise oder ganz so in das Bodenelement (1) integriert sind, dass das elastische Polymermaterial (8) jeweils – mit der sie umgebenden Oberfläche auf einer Höhe liegt, und – mit seiner zur Oberseite (2a) des Bodenelements (1) hin gerichteten Oberfläche freiliegt, und zugleich – einen Bestandteil der Oberflächenstruktur (2c) des Bodenelements (1) bildet.
Bodenelement (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenelement (1) an der ersten von zwei zueinander parallelen Längskanten eine Nut (5) und an der zweiten Längskante eine Feder (6) aufweist.
Bodenelement (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite des Bodenelements (1), entlang der die Feder (6) zur Mitte des Bodenelements (1) hin begrenzenden Längskante, ein Streifen (9) aus einem elastischen Polymermaterial (8) angeordnet ist, wobei die Oberseite des elastischen Streifens (9) freiliegt und einen Bestandteil der Oberseite (2c) sowie der Seitenfläche (5a) des Bodenelements (1) bildet.
Bodenelement (1) nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die, von – den Innenseiten der seitlichen Flanken der Nut (5), sowie von – der Unterseite der Nut (5), gebildete Innenfläche der Nut (5) ganz oder teilweise mit einem elastischen und zugleich wasserdichten Polymermaterial beaufschlagt ist.
Bodenelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Polymermaterial (8) aus einem aushärtbaren Polymer (8) besteht, das zum Zeitpunkt der Einbringung in die dafür vorgesehenen Vertiefungen (3, 4) im nicht ausgehärteten Zustand ist.