DE2901744A1

DE2901744A1 - Elastikbelag fuer sportstaetten

Info

Publication number: DE2901744A1
Application number: DE19792901744
Authority: DE
Inventors: Bernhard Eder; Manfred Reichel
Original assignee: Deutschen Semperit GmbH
Current assignee: GREINER KG KREMSMUENSTER OBEROESTERREICH AT
Priority date: 1978-02-20
Filing date: 1979-01-17
Publication date: 1979-08-23
Also published as: BE873687A; NL7900067A; FR2417589A1; DE2901744C2; CH629554A5; IT7920000A0; FR2417589B3; YU13879A; IT1111911B

Description

29017U

DEUTSCHE SEMPERIT GESELLSCHAFT M.B.H.

Elastikbelag für Sportstätten

Angemeldet am: (A /78) Beginn der Patentdauerj

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elastikbelag für Sportstätten aus gebundenem Granulat.

An einen Sportboderibelag v/erden in der heutigen Zeit sehr viele, teils widersprechende Anforderungen gestellt. Der Belag soll einerseits derart beschaffen sein, daß der Sportler darauf Höchstleistungen erzielen kann und andererseits jedoch eine Verletzungsgefahr minimiert ist. Die Verletzungsgefahr, an die man hier denkt, ist weniger

3 334/0615

ein akuter Vorgang, wie zum Beispiel ein Sturz oder dergleichen, sondern vieiraehr eine dauernde Überbeanspruchung des Bewegungsund Stützapparates eines Sportlers, der sich auf einem derartigen Belag bewegt. Diese chronische Verletzungsgefahr ist umso größar, je weniger der Belag zum Abbau eines auf ihn ausgeübten Kraftimpulses befähigt ist; das trifft insbesondere für bekannte Elastikbeläge zu, auch wenn ihnen in geringen Gewichtsprozentsätzen Schaumgummi- oder Polyurethanweichschaumflocken zugesetzt sind.

Tatsächlich haben sich in der Praxis viele Sportler erhebliche Schäden infolge des Einflusses ungünstiger Bodeneigenschaften zugezogen. Bei der Konstruktion eines neuen Sportstättenbelages muß daher ein Kompromiß gewählt werden zwischen einer eine kurzzeitige Leistung fördernden und einer möglichst im Training schonenden Konstruktion.

Selbstverständlich muß ein derartiger Sportstättenbelag für verschiedene Sportarten verschieden ausgelegt sein und es ist daher notwendig, daß die Belagseigenschaften in gewissen Grenzen herstellungsmäßig variierbar sind.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Schaffung eines Elastikbelages für Sportstätten zum Ziel gesetzt, der insofern optimale Trainingsbedingungen für Sportler schafft, als er Eigenschaftswerte aufweist, die sowohl eine Schonung des Bewegungs- und Stützapparates gewährleisten, als auch dennoch eine gute Leistung erzielen lassen.

Das Wesen des erfindungsgemäßen Elastikbelages besteht darin, daß er aus durch ein elastisches Bindemittel verbundenem Granulat aus einer Mischung von etwa 50 bis etwa 90 Gew. -% Polyurethan-Weichschaum-Flocken und etwa 10 bis etwa 50 Gew.-^ Gummigranulat besteht.

Polyurethan-Weichschaum ist ein Material, das die Fähigkeit einer besonders guten Dämpfung mechanischer Energie aufweist. Ein Belag, der nur aus Polyurethan-Weichschaum-Flocken besteht, wäre somit optimal im Bezug auf den Kraft-

909834/0615

abbau uud die damit verbundene Schonung des Stützapparates. Die Elastizität eines derartigen nur aus Polyurethan-Weichsehaum-Flocken bestehenden Belages wäre jedoch zu gering, um seine Verwendung als Elastikbelag für Sportstätten zu gestatten, wenn nicht besondere Vorkehrungen getroffen v/erden, um hier eine Verbesserung zu schaffen. Die vorliegende Erfindung sieht daher vor, daß den Polyurethan-Weichschaum-Plocken Gummigranulat beigemengt ist. Dieses in den Weiehschaum-Plocken gleichmäßig verteilte Gummigranulat führt aufgrund seiner relativ hohen Rückprallelastizität zu einer Versteifung des Belages und ermöglicht dadurch erst die gute Eignung als Elastikbelag für Sportstätten,

Derartige Elastikbeläge können je nach ihrem Einsatzzweck mit einer geeigneten Nutzschichte überzogen werden, die aus Polyvinylchlorid oder aus Polyurethan bestehen kann, aber auch aus anderen im Sportstättenbau verwendbaren Nutzschichtmaterialien. Besonders zweckmäßig ist die Anbringung einer solchen Nutzschicht aus Polyurethan, die gegebenenfalls auch mehrlagig aufgebaut sein kann, weil die Artgleichheit des Elastikbelages und der Nutzschicht im Bezug auf den Chemismus günstige Verhältnisse für die Verbindung der Nutzschicht mit dem Elastikbelag schafft.

Beträgt der Gehalt an Polyurethan-Weichschaum-Flocken weniger als 50 Gew.-^, so sind die dämpfenden Eigenschaften eines derartigen Belages bereits zu gering, um erfindungsgemäß wirksam werden zu können. Beträgt hingegen der Anteil an Polyurethan-Weichschaum-Flocken über etwa 90 Gew.-^, so treten die oben für reine Polyurethan-Weichschaum-Flocken-Verbundmaterialien angeführten Nachteile ein. Analoges kann auch für den Fall gesagt werden, daß der Gummigranulatgehalt unter etwa 10 Gew.-% liegt. Bei einem Gummigranulatanteil von über etwa 50 Gew.-% hingegen überwiegen bereits die gummielastischen Eigenschaften, so daß derartige Beläge

909834/0615

zwar eine hohe Reaktionskraft erzeugen können, jedoch aufgrund des zu geringen Kraftabbaues zu chronischen Schädigungen des Stützapparates führen können.

Die günstigsten Eigenschaften können dann erreicht werden, wenn bei einem erfindungsgeraaßen Elastikbelag die durch Sieben erhaltene Teilchengröße der Polyurethan-Weichschaum-Flocken unter einer Siebmaschenweite von etwa 5 mm, vorzugsweise unter etwa 3 rom liegt. Ist die Flockengröße über etwa 5 mm, so ist der Eigenschaftsausgleich - dämpfendes Verhalten der Polyurethan-Weichschaum-Flocken/elastisches Verhalten des Gummigranulats - nicht mehr im erfindungsgemäß gewünschten Maße möglich, da der Belag bereits eine zu inhomogene Verteilung aufweist.

Zweckmäßig ist es auch, wenn die durch Siebung erhaltene Teilchengröße des Gummigranulates zwischen einer Siebmaschen-

vorzugsweise bis et^T'.^ra 1 mm weite von etwa 0,2 bis etwa 0,5 Aufliegt· Innerhalb dieser Grenzen kann, in Verbindung mit der entsprechenden Flockengröße des Polyurethan-Weichschaumes, die günstigste struktur erzielt werden.

Von Bedeutung für die Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Elastikbelages ist auch der Bindemittelanteil. Zweckmäßig ist es, wenn dieser zwischen etwa 5 und etwa 20 Gew.-^, bezogen auf das Gesamtgewicht des Elastikbelages, beträgt. Die Menge des Bindemittelanteiles steht in einem Zusammenhang zur Teilchengröße des Granulates, da kleinere Teilchen insgesamt eine größere Oberfläche haben und einen Mehrbedarf an Bindemittel verursachen. Dieser Effekt wird bei Polyurethan-Weichschaum-Flocken noch dadurch verstärkt, daß das Bindemittel in die Poren eindringen kann. Ist aber der Bindemittelanteil größer als etwa 20 Gew.-^, so sind die Eigenschaften des gesamten Elastikbelages bereits wesentlich beeinflußt durch die Eigenschaften des Bindemittels. Zu große Bindemittelanteile können sich auch negativ auf die Alterungsbeständigkeit nach DIN 53.578 auswirken.

909834/0615

Dieses bildet dann seinerseits ein räumliches Netzwerk mit einem elastischen Eigenverhalten, das die Effekte, die erfindungsgemäß durch Mischung von Polyurethan-Weichschaum-Flocken und Gummigranulat bezweckt werden, überdeckt.

Ist hingegen der Anteil an dem elastischen Bindemittel unter etwa 5 Gew.-^, so besteht die Gefahr, daß die mechanische Festigkeit eines derartigen Elastikbelages nicht mehr ausreichend für einen Sportstättenbelag ist.

Wie bereits oben ausgeführt, ist ein wesentliches Kriterium für die Anwendbarkeit eines Elastikbelages in dessen herstellungsbedingter Möglichkeit zu sehen, für verschiedene Einsatzbereiche bei verschiedenen Sportarten sinngemäß anpaßbar zu sein.-Ein wesentlicher Faktor dieser Anpaßbarkeit besteht in der Einstellung einer verschiedenen Dichte des Elastikbelages, so daß auf diesem Wege eine kontinuierliche Veränderung des Eigenschaftsbildes erreichbar ist.· Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Elastikbelages erfolgt ja, indem alle Bestandteile gemischt und die Mischung zur Aushärtung in einer Form unter einen gewissen Druck gesetzt wird. Je nacludem^wie hoch dieser Druck nun ist, erfolgt eine mehr oder weniger große Verdichtung der Granulatmisehung. Diese Verdichtung ist nach der Aushärtung des Bindemittels im wesentlichen fixiert, so daß dadurch unmittelbar die Dichte festgelegt wird. Dies ist ein großer Vorteil im Vergleich zu reinen Gummigranulatverbundbelägen, deren Dichte nur in relativ engen Grenzen durch Kompression bei der Herstellung einstellbar ist, da die kompakten Gummiteilchen ja inkompressibel sind und die Komprimierbarkeit einer Granulatmisehung aus Gummigranulat nur durch kompaktere Raumverteilung durch Deformation der Teilchen erreichbar ist.

909834/061S

Vorteilhafterweise liegt das Raumgewicht eines erfindungsgemäßen Elastikbelages zwischen etwa 200 und etwa 4-00 kg/nr. Die geringeren Raumgewichte bewirken eine größere Weichheit des Belages, während die größeren Raumgewichte ihn härter machen und somit mehr für solche Sportarten prädestinieren, wo ein hohes Reflexionsvermögen für die einwirkende Kraft gefordert wird.

Ein weiteres wichtiges Kriterium für einen Elastikbelag für Sportstätten ist der Druckverformungsmodul, der die Kraft angibt, die notwendig, ist um eine bestimmte Verformung zu erreichen. Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn der Druckverformungsmodul bei 20 fo Verformung zwischen etwa 0,4 und etwa 0,7 N/mm liegt. Derartige Moduli drücken, wie das oben angeführten Raumgewicht, eine gewisse Relation zur Weichheit des Elastikbelages aus, wobei die angegebenen Grenzen wiederum den Bereich überdecken, außerhalb dessen bei zu geringem Modul eine ungewünschte Schwammigkeit des Belages und andererseits bei zu hohem Modul eine zu unnachgiebige Konstruktion eintritt, bzw. erzielt wird.

Ein weiteres wesentliches Kriterium, das Elastikbeläge für Sportstätten erfüllen müssen, ist die Einstellbarkeit des Kraftabbaues, wiederum entsprechend dem gewünschten Einsatzzweck. Erfindungsgemäß ist es daher zweckmäßig, wenn der Kraftabbau gemäß DIN 18OJ52, Teil 1 (Juli 1975) zwischen etwa 40 und etwa 60 % liegt.

Der Kraftabbau wird dabei nach der Formel

ν = M ρ max Sportboden χ _lm _, ^KA ^{l~ ρ max Betonboden^; ^lvu *

Die angewandte Meßmethode geht so vor sich, daß ein bestimmtes Gewicht auf den Elastikbelag (Sportboden) und auf einen Betonboden fallen gelassen wird, wobei unterhalb des

909834/0615

Belages mittels einer Kraftmei3dose die maximale Kraft gemessen wird. Diese Meßmethode hat die Bezeichnung "Künstlicher Sportler Berlin" und wird allgemein als wesentliche Testmethode für derartige Bodenbeläge angewandt. Bei der Beurteilung des Kraftabbaues muß der Tatsache Rechnung getragen werden, daß es sich bei dem erfindungsgemäßen Elastikbelag um einen sogenannten punktelastischen Bodenbelag handelt, wo die einwirkende Kraft im wesentlichen nur das beanspruchte Flächenelement belastet. Demgegenüber gibt es flächenelastische Bb'den, bei denen die Last auf eine größere Fläche verteilt wird und die daher in der Beurteilung des Kraftabbaues von punktelastischen Belägen differenziert werden müssen.

Wiederum ist es ein großer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß durch die entsprechende Variation sowohl der Teilchengröße der verschiedenen Granulate als auch durch die V/ahl des geeigneten Mischungsverhältnisses und schließlich die entsprechende Kompression bei der Herstellung, der speziell gewünschte Kraftabbau ohne weiteres eingestellt werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert:

Es zeigt die Figur einen Querschnitt durch einen Sportstättenbelag mit erfindungsgemäßem Elastikbelag.

Der Sportstättenbelag besteht neben dem erfindungsgemäßen Elastikbelag aus einer darauf angebrachten Nutzschicht 3 aus Polyurethan. Der Elastikbelag selbst besteht aus einem mit einem elastischen Bindemittel verbundenem Granulat aus Polyurethan-Weichschaura-Flocken 1 und Gumrnxgranulat 2. Der gesamte Belag befindet sich auf einem Estrich 4.

- Patentansprüche -

909834/0615

Leerseite

Claims

Patentansprüche

.J Elastikbelag für Sportstätten aus gebundenem Granulat, dadurch gekennzeichnet, daß er aus durch ein elastisches Bindemittel verbundenem Granulat aus einer Mischung von etwa 50 bis etwa 90 Gew.-% Polyurethan-Weichschaum-Floeken (1) und etwa 10 bis etwa 50 Gew.-% Gummigranulat (2) besteht .
2. Elastikbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Siebung erhaltene Teilchengröße der Polyurethan-Weichschaum-Flocken (1) unter einer Siebmaschenweite von etwa 5 mm, vorzugsweise unter etwa J5 mm liegt.
35. Elastikbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Siebung erhaltene Teilchengröße des Gummigranulats (2) zwischen einer Siebmaschenweite von etwa 0,2 bis etwa 0,5 mm, vorzugsweise bis etwa 1 mm liegt.
K, Elastikbelag nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an dem elastischen Bindemittel zwischen etwa 5 bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Elastikbelages beträgt.
5· Elastikbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sein Raumgewicht zwischen etwa 200 und etwa 400 kg/nr⁵ liegt.
6. Elastikbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sein Druckverformungsmodul bei 20 % Verformung gemäß zwischen etwa 0,4 und — ___

etwa 0,7 N/mm liegt.

909834/0615
7. Elastikbelag naeii einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sein Kraftabbau gemäß DIN 18.032, Teil 1 (Juli 1975) zwischen etwa 40 und etwa 60 % liegt.

DEUTSCHE SEMPERIT GESELLSCHAFT M.B.H.

909334/0615