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EP4250871A1 - Oberflächenbelag und verfahren zur herstellung eines solchen - Google Patents

Oberflächenbelag und verfahren zur herstellung eines solchen Download PDF

Info

Publication number
EP4250871A1
EP4250871A1 EP22163371.2A EP22163371A EP4250871A1 EP 4250871 A1 EP4250871 A1 EP 4250871A1 EP 22163371 A EP22163371 A EP 22163371A EP 4250871 A1 EP4250871 A1 EP 4250871A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
surface covering
wear
heating
heating foil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22163371.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Beyer
Oliver Diesel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elektrobau Beyer GmbH
Rsi Sarl
Original Assignee
Elektrobau Beyer GmbH
Rsi Sarl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elektrobau Beyer GmbH, Rsi Sarl filed Critical Elektrobau Beyer GmbH
Priority to EP22163371.2A priority Critical patent/EP4250871A1/de
Publication of EP4250871A1 publication Critical patent/EP4250871A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D13/00—Electric heating systems
    • F24D13/02—Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating
    • F24D13/022—Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating resistances incorporated in construction elements
    • F24D13/024—Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating resistances incorporated in construction elements in walls, floors, ceilings
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/26—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/04—Sensors
    • F24D2220/042—Temperature sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/013—Heaters using resistive films or coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/017—Manufacturing methods or apparatus for heaters

Definitions

  • the invention relates to a surface covering with a heating device enclosed in a material, which has a base layer on which the heating device is arranged.
  • the invention further relates to a method for producing such a surface covering and the use of such a surface covering.
  • the US patent application US 2004/0245234 A1 discloses a heating mat for outdoor use, which is characterized in that it has a structural layer, a heating element and a plurality of intermediate layers and at least one cable with a plug.
  • the first and second structural layers are both durable and insulating.
  • the first of such a shift is here assigned a plurality of first layer edges, the heating element being arranged above the first structural layer.
  • the plurality of intermediate layers are also attached to the first structural layer and are arranged in the vicinity of at least one of the first layers and the heating element.
  • the second structural layer is ultimately attached to the plurality of intermediate layers opposite the first structural layer.
  • this heating mat can be used for the entrance to a garage as well as for stairs, especially for basement stairs.
  • the heating mat presented is not connected to the component, for example the garage entrance or the stairs, but is simply placed on the respective component.
  • this also leads to a corresponding loss of heat, which is released into the environment without it being able to penetrate into the component that is actually being heated.
  • EP 0 358 670 B1 discloses a surface covering, which consists of a heating cable enclosed by a plastic mass or a similar thread-like heating element that has an electrically insulated base layer applied to a flat structure and consisting of a flowable plastic that can be polymerized in place, as well as a heating cable arranged on the base layer has, wherein the heating cable is enclosed by means of a flowable, in-situ polymerizable plastic and containing particles of high thermal conductivity.
  • This surface is characterized in that in order to reduce the maximum of the surface temperature to a minimum temperature in order to maintain the required working conditions and to increase the durability of the surface covering, a top layer acting as a heat compensation layer made of a material with significantly low thermal conductivity is applied to this heat-bearing layer.
  • the surface can also be provided with grained quartz, in particular to improve tread resistance and increase the coefficient of friction.
  • the polymerizable plastics can be resins, in particular acrylic resins.
  • the object of the invention is to provide a heatable surface covering that can be easily integrated into an existing component or applied to an existing component and can also be flexibly adapted to the structural conditions.
  • the invention is a surface covering with a heating device enclosed in a material.
  • the surface covering has a base layer on which the heating device is arranged.
  • the surface covering according to the invention is characterized in that the heating device is initially at least one heating foil.
  • the advantage of using a heating foil is that it can be easily laid on the base layer and easily adapted to the structural conditions prevailing on site.
  • heating foils can withstand heavy loads, exhibit high resistance to mechanical and chemical influences and are also relatively insensitive to temperature.
  • the invention further provides for the surface covering that the heating foil is connected to the base layer by an adhesive layer.
  • This adhesive layer can be arranged below the heating foil. But it is also conceivable that the adhesive layer partially covers the heating foil or completely encloses.
  • a further layer is applied to the heating foil connected to the base layer by means of the adhesive layer, namely a sealing layer.
  • This sealing layer serves to protect the heating foil and is intended to prevent environmental influences, such as rainwater, leaking chemicals or high heat (fire), from penetrating the heating foil so that it is not damaged.
  • the sealing layer also serves to compensate for any unevenness in order to guarantee an even layer height.
  • a wear layer is applied to the sealing layer.
  • a sealing layer is applied to the wear layer. This seals the wear layer so that the risk of any environmental influences penetrating the deeper layers of the surface covering is further minimized.
  • the invention provides in an advantageous embodiment that the respective layers consist of a plastic mass.
  • the plastic mass is particularly preferably a polymerizable and flowable resin.
  • the invention provides for the surface covering in a further advantageous embodiment that the wear layer has a durable material to increase the closing resistance of the wear layer.
  • a durable material can be quartz, quartz sand, granite, or another good that increases wear resistance and can be sprinkled into the wear layer. Also will through The durable material increases the surface roughness, which in turn has a positive effect on the coefficient of adhesion and friction.
  • the wear layer particularly preferably has pigmentation. It is also conceivable that the durable material has pigmentation.
  • the color of the surface covering can be individually adapted to the visual conditions on site or to the respective wishes, both in relation to the wear layer and the durable material that may be present in the wear layer.
  • the invention provides for the surface covering to have a sensor element for detecting the temperature and/or the moisture of the surface covering.
  • the sensor element is preferably integrated into the wear layer.
  • the sensor element can therefore be used to determine the temperature and/or moisture prevailing within the surface covering or on the surface of the surface covering at any time. If, for example, the temperature falls below a certain threshold value at which there is a risk that the water that may be on the surface will freeze, and the presence of any water can be determined by measuring the moisture, the heating foil can, for example, be automatically switched on to heat the surface covering. It is also conceivable that only a message about the falling below a threshold value is issued, which means that manual intervention or switching on is also conceivable.
  • a second aspect of the invention is a method of producing a surface covering with a heater enclosed in a material on a base layer.
  • the method is characterized in that the at least one heating foil is connected to the base layer by means of an adhesive layer and enclosed on the base layer by means of a sealing layer. Then click on the A wear layer is applied to the sealing layer, which protects the heating foil and the sealing layer enveloping the heating foil from any environmental influences.
  • a durable material is advantageously added to the wear layer before it is applied to the sealing layer.
  • the method according to the invention also provides for pigmentation to be added to the wear layer. It is conceivable to add a pigment to color the wear layer or add another colored material.
  • the method according to the invention provides in an advantageous embodiment that a sensor element for determining the temperature and/or the moisture of the surface covering is embedded in the surface covering.
  • the sensor element is preferably embedded in the wear layer.
  • the invention provides for the use of a surface covering according to the invention or a surface covering produced from the method according to the invention for flat structures, in particular for driveways or ramps, to prevent icing or for de-icing.
  • Figure 1 show a schematic representation of an exemplary embodiment of a surface covering 1 according to the invention. This is made up of a base layer 2, an adhesive layer 3, a heating foil 4, a sealing layer 5, a wear layer 6 and a sealing layer 7.
  • the heating foil 4 which in this exemplary embodiment has a height of 0.6 mm, is connected to the base layer 2 by means of an adhesive layer 3, which can be arranged on the underside of the heating foil 4, but can also partially or completely surround the heating foil 4 .
  • the base layer 2 is applied thinly here and has a layer height of 0.5 mm.
  • the adhesive layer 3, on the other hand, can have a height of up to 1 mm and serves to attach the heating foil 4 to the base layer 2, so that when the sealing layer 5 is applied, the position of the heating foil 4 on the base layer 2 no longer changes. Because without the adhesive layer 3, the heating foil 4 previously arranged on the base layer 2 could shift when the sealing layer 5 is applied, which would result in an uneven temperature distribution when the surface material 1 is heated.
  • the heating foil 4 arranged by means of the adhesive layer 3 on the thinly applied base layer 2 here and the adhesive layer 3 itself are here enclosed by a sealing layer 5.
  • the sealing layer 5 also serves, among other things, to level out any unevenness and in this exemplary embodiment has a layer thickness of up to 2.5 mm or a material quantity of up to 3.5 kg/m 2 .
  • the sealing layer 5 also serves to protect the heating foil 4 and the adhesive layer 3 from any environmental influences.
  • the wear layer 6 has a granite scattering, with which a high Surface roughness or a high coefficient of friction is achieved, making the surface covering particularly suitable for driving on cars and trucks. Furthermore, the wear layer 6 is colored with dark pigments, so that the surface covering 1 visually resembles an asphalt road. The wear layer 6 represents the largest layer of the surface covering compared to the remaining layers, with a layer height of up to 4 mm.
  • the surface covering 1 is provided with a sealing layer 7, with which, on the one hand, any pores within the wear layer 6 can be closed.
  • the sealing layer serves as protection against the penetration of, for example, UV radiation, rainwater, etc.
  • the sealing layer 7 here has a layer height of 0.5 to 0.8 mm.
  • the surface covering 1 constructed in this way is arranged in a flat structure 8, for example an underground car park entrance, and only has a total height of 8 to 9 mm. Furthermore, the surface covering 1 has a sensor element (not shown) with which the temperature and/or moisture of the surface covering 1, in particular the temperature and/or moisture of the wear layer 6, can be detected. Should the temperature of the surface covering 1 fall below a certain threshold value, the heating foil 4 can be supplied with energy, with which the surface covering 1 can be heated. As soon as a certain temperature is reached, the heating foil can be switched off. This heating process can take place completely automatically and depending on threshold values to be specified.
  • Such a heating process is in Figure 2 shown.
  • the outside temperature was 1.5 °C.
  • a temperature is reached that leads to the defrosting of any ice layer that may be present.
  • the temperature within the surface covering is higher than on the surface of the surface covering, whereby this is due, among other things, to the fact that the heat on the surface is lost through the melting of any ice or to the surroundings, in particular the air is released.
  • the use of a heating foil can also ensure even heat distribution within the surface covering. As a result, an ice-free surface can always be guaranteed with the surface covering 1 described here.
  • a heatable surface covering is disclosed here, which can be easily integrated into an existing component or applied to an existing component and can also be flexibly adapted to the structural conditions.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Oberflächenbelag sowie ein Verfahren zu Herstellung desselben, wobei der Oberflächenbelag mit einer in ein Material eingeschlossenen Heizvorrichtung, der eine Grundschicht aufweist, auf welcher die Heizvorrichtung angeordnet ist, aufweist.Die Aufgabe, die sich die hier beschriebene Erfindung stellt, ist die Bereitstellung eines beheizbaren Oberflächenbelags, der in einfacher Weise in ein bestehendes Bauteil integrierbar bzw. auf ein bestehendes Bauteil aufbringbar und darüber hinaus flexibel den baulichen Bedingungen anpassbar ist.Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Oberflächenbelag dadurch gelöst, dass die Heizvorrichtung wenigstens eine Heizfolie ist, welche mittels einer Klebeschicht mit der Grundschicht verbindbar und mittels einer Abdichtungsschicht auf der Grundschicht einschließbar ist, wobei auf die Abdichtungsschicht eine Verschleißschicht aufgebracht ist, sodass die die Heizfolie einschließende Abdichtungsschicht sowie die Heizfolie selbst vor etwaigen Umwelteinflüssen geschützt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Oberflächenbelag mit einer in ein Material eingeschlossenen Heizvorrichtung, der eine Grundschicht aufweist, auf welcher die Heizvorrichtung angeordnet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Oberflächenbelags sowie der Verwendung eines solchen Oberflächenbelags.
  • Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Vorrichtungen zur Temperierung von Rampen, Einfahrten, Dächern etc. vorbekannt.
  • Die US-amerikanische Patentanmeldung US 2004/0245234 A1 offenbart eine Heizmatte für den Außeneinsatz, welche sich dadurch auszeichnet, dass diese eine Strukturschicht, ein Heizelement sowie eine Vielzahl von Zwischenschichten und mindestens ein Kabel mit einem Stecker aufweist.
  • Dabei ist die erste und die zweite Strukturschicht jeweils für sich sowohl strapazierfähig als auch isolierend. Der ersten einer solchen Schicht sind dabei mehrere erste Schichtkanten zugeordnet, wobei das Heizelement oberhalb der ersten Strukturschicht angeordnet ist. Auch sind die mehreren zwischen Schichten auf der ersten Strukturschicht angebracht und dabei in der Nähe von mindestens einer der ersten Schicht kannten und dem Heizelement angeordnet. Zweite Strukturschicht ist letztlich an der Vielzahl von Zwischenschichten gegenüber der ersten Strukturschicht befestigt. Wie aus den Figuren 1 bis 3 der Patentanmeldung ersichtlich, kann diese Heizmatte für die Einfahrt einer Garage sowie für Treppen, insbesondere für Kellertreppen, verwendet werden.
  • Anders als die hier geschilderte Erfindung wird die in der Patentanmeldung US 204/0245234 A1 vorgestellte Heizmatte allerdings nicht mit dem Bauelement, beispielsweise der Garageneinfahrt oder der Treppe, verbunden, sondern lediglich auf das jeweilige Bauelement aufgelegt. Dies führt allerdings auch zu einem entsprechenden Verlust an Wärme, die an die Umgebung abgegeben wird, ohne dass diese in das eigentlich zu erwärmende Bauteil vordringen kann.
  • Weiterhin ist aus dem europäische Patent EP 0 358 670 B1 ein Oberflächenbelag offenbart, der mit einem von einer Kunststoffmasse eingeschlossenen Heizkabel oder einem ähnlichen fadenförmigen Heizelement, dass mit einer auf einem flächigen Gebilde aufgebrachten aus einem fließfähigen, an Ort und Stelle polymerisierbaren Kunststoff bestehenden, elektrisch isolierten Grundschicht besteht, sowie ein auf der Grundschicht angeordnetes Heizkabel aufweist, wobei das Heizkabel mittels einem fließfähigen, an Ort und Stelle polymerisierbaren Kunststoff bestehenden und Teilchen hoher Wärmeleitfähigkeit enthaltenen Wärmeleitschicht eingeschlossen ist. Diese Oberfläche zeichnet sich dadurch aus, dass zum Verringern des Maximums der Oberflächentemperatur auf eine minimale Temperatur zum Aufrechterhalten der erforderlichen Arbeitsbedingungen und zum Erhöhen der Haltbarkeit des Oberflächenbelags auf diese Wärmeleidschicht eine als Wärmeausgleichsschicht wirkende Deckschicht aus einem Material mit erheblich niedriger Wärmeleitfähigkeit aufgebracht ist.
  • Auch kann die Oberfläche mit gekörntem Quarz versehen sein, um insbesondere die Trittfestigkeit zu verbessern und den Reibwert zu erhöhen. Die polymerisierbaren Kunststoffe können dabei Harze, insbesondere Acrylharze sein.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik, ist es die Aufgabe der Erfindung einen beheizbaren Oberflächenbelag bereitzustellen, der in einfacher Weise in ein bestehendes Bauteil integrierbar bzw. auf ein bestehendes Bauteil aufbringbar und darüber hinaus flexibel den baulichen Bedingungen anpassbar ist.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Oberflächenbelag gemäß dem geltenden Anspruch 1 gelöst. Weiterhin wird diese Aufgabe mittels des nebengeordneten Verfahrensanspruch 9 und dem nebengeordneten Verwendungsanspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den abhängigen Ansprüchen entnommen werden.
  • In einem ersten Aspekt handelt es sich bei der Erfindung um einen Oberflächenbelag mit einer in ein Material eingeschlossenen Heizvorrichtung. Der Oberflächenbelag weist dabei eine Grundschicht auf, auf welcher die Heizvorrichtung angeordnet ist. Der erfindungsgemäße Oberflächenbelag zeichnet sich dadurch aus, dass die Heizvorrichtung zunächst wenigstens eine Heizfolie ist. Die Verwendung einer Heizfolie hat den Vorteil, dass diese einfach auf der Grundschicht verlegbar und den vor Ort vorherrschenden baulichen Bedingungen einfach anpassbar ist. Darüber hinaus sind Heizfolien stark belastbar, zeigen eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen und chemischen Einwirkungen auf und sind darüber hinaus auch relativ temperaturunempfindlich.
  • Damit die wenigstens eine auf der Grundschicht angeordnete Heizfolie an ihrer gewünschten Position verbleibt, sieht die Erfindung für den Oberflächenbelag weiterhin vor, dass die Heizfolie durch eine Klebeschicht mit der Grundschicht verbunden ist. Diese Klebeschicht kann dabei unterhalb der Heizfolie angeordnet sein. Es ist aber auch denkbar, dass die Klebeschicht die Heizfolie teilweise oder vollständig umschließt. Auf die mittels der Klebeschicht auf der Grundschicht verbundene Heizfolie ist erfindungsgemäß eine weitere Schicht aufgebracht, nämlich eine Abdichtungsschicht. Diese Abdichtungsschicht dient zum Schutz der Heizfolie und soll ein Vordringen von Umwelteinflüssen, beispielsweise Regenwasser, auslaufende Chemikalien oder große Hitze (Feuer), bis zur Heizfolie verhindern, damit diese nicht beschädigt wird. Auch dient die Abdichtungsschicht zum Ausgleichen etwaiger Unebenheiten, um eine gleichmäßige Schichthöhe zu garantieren.
  • Um das Risiko eines Vordringens etwaiger Umwelteinflüsse weiter zu verringern und gleichzeitig die mechanische und chemische Beständigkeit weiter zu erhöhen, ist auf der Abdichtungsschicht eine Verschleißschicht aufgebracht.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist auf die Verschleißschicht eine Versiegelungsschicht aufgebracht. Mit dieser wird die Verschleißschicht versiegelt, sodass das Risiko eines Eindringens etwaiger Umwelteinflüsse in die tieferen Schichten des Oberflächenbelags weiter minimiert wird.
  • Um den Oberflächenbelag den jeweils vor Ort vorherrschenden Bedingungen optimal anpassen zu können, sieht die Erfindung in einer vorteilhaften Ausgestaltung vor, dass die jeweiligen Schichten aus einer Kunststoffmasse bestehen. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Kunststoffmasse um ein polymerisierbares und fließfähiges Harz. Besonders bevorzugt um ein Zwei-Komponenten-Harz, beispielsweise auf Basis eines Polymethylmethacrylat-Harzes.
  • Damit der Oberflächenbelag sich auch für Fahrzeuge der gängigen Art, beispielsweise PKW, LKW und Fahrräder, eignet, sieht die Erfindung für den Oberflächenbelag in einer abermals vorteilhaften Ausgestaltung vor, dass die Verschleißschicht ein haltbares Material zur Erhöhung des Verschließwiederstandes der Verschleißschicht aufweist. Ein haltbares Material kann dabei Quarz, Quarzsand, Granit, oder ein sonstiges Gut sein, dass den Verschleißwiderstand erhöht und in die Verschleißschicht eingestreut werden kann. Auch wird durch das haltbare Material die Oberflächenrauheit erhöht, was wiederum einen positiven Effekt auf den Haftungs- bzw. Reibungskoeffizienten hat.
  • Besonders bevorzugt weist die Verschleißschicht eine Pigmentierung auf. Denkbar ist auch, dass das haltbare Material eine Pigmentierung aufweist. So kann die Farbe des Oberflächenbelags sowohl in Bezug auf die Verschleißschicht als auch für das in der Verschleißschicht ggf. vorhandene haltbare Material den optischen Bedingungen vor Ort oder den jeweiligen Wünschen individuell angepasst werden.
  • Um auch eine automatisierte Aufheizung des beheizbaren Oberflächenbelags mittels der in den Oberflächenbelag integrierten Heizfolie gewährleisten zu können, sieht die Erfindung für den Oberflächenbelag vor, dass diese ein Sensorelement zur Detektion der Temperatur und/oder der Feuchtigkeit des Oberflächenbelags aufweist. Bevorzugt ist das Sensorelement dabei in die Verschleißschicht integriert. Durch das Sensorelement kann somit zu jeder Zeit die innerhalb des Oberflächenbelags bzw. die auf der Oberfläche des Oberflächenbelags vorherrschende Temperatur und/oder Feuchtigkeit bestimmt werden. Sollte beispielsweise die Temperatur unter einen bestimmten Schwellenwert fallen, bei dem ein Vereisen des auf der Oberfläche ggf. befindlichen Wassers zu befürchten ist, wobei das Vorhandensein etwaigen Wassers durch Messung der Feuchtigkeit bestimmbar ist, kann beispielsweise automatisch die Heizfolie zum Beheizen des Oberflächenbelags eingeschaltet werden. Auch ist denkbar, dass lediglich eine Mitteilung über das Unterschreiten eines Schwellenwertes ausgegeben wird, womit auch ein manuelles Eingreifen bzw. Einschalten denkbar ist.
  • In einem zweiten Aspekt der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung eines Oberflächenbelags mit einer in einem Material auf einer Grundschicht eingeschlossenen Heizvorrichtung. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die wenigstens eine Heizfolie mittels einer Klebeschicht mit der Grundschicht verbunden und mittels einer Abdichtungsschicht auf der Grundschicht eingeschlossen wird. Anschließend wird auf die Abdichtungsschicht eine Verschleißschicht aufgebracht, die die Heizfolie und die die Heizfolie einhüllende Abdichtungsschicht vor etwaigen Umwelteinflüssen schützt.
  • Zur Erhöhung des Verschleißwiderstandes der Verschleißschicht wird in vorteilhafterweise der Verschleißschicht vor Aufbringung derselben auf der Abdichtungsschicht ein haltbares Material hinzugegeben.
  • Auch sieht das erfindungsgemäße Verfahren in einer vorteilhaften Ausgestaltung vor, dass der Verschleißschicht eine Pigmentierung hinzugegeben wird. Denkbar ist hierbei die Zugabe eines Pigments zum Einfärben der Verschleißschicht oder die Hinzugabe eines sonstigen farbigen Materials.
  • Ferner sieht das erfindungsgemäße Verfahren in einer vorteilhaften Ausgestaltung vor, dass in den Oberflächenbelag ein Sensorelement zur Bestimmung der Temperatur und/oder der Feuchtigkeit des Oberflächenbelags mit eingebettet wird. Bevorzugt wird dabei das Sensorelement in die Verschleißschicht eingebettet.
  • In einem dritten Aspekt sieht die Erfindung die Verwendung eines erfindungsgemäßen Oberflächenbelags bzw. einen aus dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Oberflächenbelag für flächige Gebilde, insbesondere für Einfahrten oder Rampen, zur Verhinderung des Vereisens bzw. zur Enteisung vor.
  • Anschließend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Oberflächenbelags,
    Fig. 2
    ein Diagramm über den zeitlichen Verlauf der Aufheizung eines erfindungsgemäßen Oberflächenmaterials.
  • Figur 1 zeig eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Oberflächenbelags 1. Dieser setzt sich hierbei aus eine Grundschicht 2, einer Klebeschicht 3, einer Heizfolie 4, einer Abdichtungsschicht 5, einer Verschleißschicht 6 und einer Versiegelungsschicht 7 zusammen.
  • Die Heizfolie 4, die in diesem Ausführungsbeispiel eine Höhe von 0,6 mm aufweist, wird mittels einer Klebeschicht 3, die an der Unterseite der Heizfolie 4 angeordnet sein kann, aber auch die Heizfolie 4 teilweise oder vollständig umgeben kann, mit der Grundschicht 2 verbunden. Die Grundschicht 2 ist hier dünn aufgetragen und weist eine Schichthöhe von 0,5 mm auf. Die Klebeschicht 3 kann hingegen eine Höhe von bis zu 1 mm einnehmen und dient zur Befestigung der Heizfolie 4 auf der Grundschicht 2, sodass sich bei Aufbringen der Abdichtungsschicht 5 die Position der Heizfolie 4 auf der Grundschicht 2 nicht mehr ändert. Denn ohne die Klebeschicht 3 könnte sich die zuvor auf der Grundschicht 2 angeordneten Heizfolie 4 bei Aufbringen der Abdichtungsschicht 5 verschieben, was eine ungleichmäßige Temperaturverteilung beim Aufheizen des Oberflächenmaterials 1 zur Folge hätte.
  • Die mittels der Klebeschicht 3 auf der hier dünn aufgetragenen Grundschicht 2 angeordneten Heizfolie 4 sowie die Klebeschicht 3 selbst ist hier von einer Abdichtungsschicht 5 umschlossen. Die Abdichtungsschicht 5 dient unter anderem auch zum Egalisieren etwaiger Unebenheiten und weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Schichtdicke von bis 2,5 mm bzw. ein Materialmenge von bis zu 3,5 kg/m2 auf. Auch dient die Abdichtungsschicht 5 zum Schutz der Heizfolie 4 und der Klebeschicht 3 vor etwaigen Umwelteinflüssen.
  • Weiterhin findet sich auf der Abdichtungsschicht 5 eine Verschleißschicht 6. Die Verschleißschicht 6 weist hierbei eine Granit-Einstreuung auf, mit der eine hohe Oberflächenrauheit bzw. ein hoher Reibwert erzielt wird, womit sich der Oberflächenbelag insbesondere zum Befahren mit PKW's und LKW's eignet. Des Weiteren ist die Verschleißschicht 6 mit dunklen Pigmenten eingefärbt, sodass der Oberflächenbelag 1 optisch einer asphaltierten Straße gleicht. Die Verschleißschicht 6 stellt gegenüber den restlichen Schichten hier die größte Schicht des Oberflächenbelags dar, mit einer Schichthöhe von bis zu 4 mm.
  • Ferner ist der Oberflächenbelag 1 mit einer Versiegelungsschicht 7 versehen, mit der zum einen etwaige Poren innerhalb der Verschleißschicht 6 verschlossen werden können. Zum anderen dient die Versiegelungsschicht Schutz vor dem Eindringen von beispielsweise UV-Strahlung, Regenwasser etc. Im Ergebnis kann mit der Versiegelungsschicht 7 die Langlebigkeit der Verschleißschicht 6 erhöht werden. Die Versiegelungsschicht 7 weist hier eine Schichthöhe von 0,5 bis 0,8 mm auf.
  • Der so aufgebaute Oberflächenbelag 1 ist dabei in einem flächigen Gebilde 8, beispielsweise einer Tiefgarageneinfahrt, angeordnet und weist lediglich eine Gesamthöhe von 8 bis 9 mm auf. Weiterhin verfügt der Oberflächenbelag 1 über ein Sensorelement (nicht dargestellt), mit welchem die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit des Oberflächenbelags 1, insbesondere die Temperatur und/oder Feuchtigkeit der Verschleißschicht 6, detektiert werden kann. Sollte die Temperatur des Oberflächenbelags 1 unter einen bestimmten Schwellenwert fallen, so kann die Heizfolie 4 mit Energie versorgt werden, womit der Oberflächenbelag 1 erwärmt werden kann. Sobald wiederum eine bestimmte Temperatur erreicht ist, kann die Heizfolie abgestellt werden. Dieser Heizvorgang kann dabei vollständig automatisch und in Abhängigkeit von vorzugebenden Schwellenwerten erfolgen.
  • Ein solcher Heizvorgang ist in Figur 2 dargestellt. Zum Zeitpunkt der Einschaltung der Heizfolie betrug die Außentemperatur 1,5 °C. Hierbei ist zu erkennen, dass bereits nach kürzester Zeit, also innerhalb weniger Minuten nach Einschalten der wenigstens einen Heizfolie 4 im Oberflächenbelag 1 sowie auf dessen Oberfläche, eine Temperatur erreicht ist, die zum Abtauen einer ggf. vorhandenen Eisschicht führt. Dies geht deutlich aus dem Temperaturverlauf der Oberfläche des Oberflächenbelags 9 sowie aus dem Temperaturverlauf innerhalb des Oberflächenbelags 10 hervor. Zu erkennen ist dabei auch, dass die Temperatur innerhalb des Oberflächenbelags größer ausfällt als an der Oberfläche des Oberflächenbelags, wobei dies unter anderem darauf zurückzuführen ist, dass die Wärme an der Oberfläche durch das Schmelzen etwaigen Eises verloren geht oder eben an die Umgebung, insbesondere an die Luft, abgegeben wird. Auch kann durch die Verwendung einer Heizfolie eine gleichmäßige Wärmeverteilung innerhalb des Oberflächenbelags gewährleistet werden. Im Ergebnis kann mit dem hier beschriebenen Oberflächenbelag 1 stets eine eisfreie Oberfläche garantiert werden.
  • Somit ist hier ein beheizbarer Oberflächenbelag offenbart, der in einfacher Weise in ein bestehendes Bauteil integrierbar bzw. auf ein bestehendes Bauteil aufbringbar und darüber hinaus flexibel den baulichen Bedingungen anpassbar ist.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Oberflächenbelag
    2
    Grundschicht
    3
    Klebeschicht
    4
    Heizfolie
    5
    Abdichtungsschicht
    6
    Verschleißschicht
    7
    Versiegelungsschicht
    8
    Gebilde
    9
    Temperaturverlauf auf Oberfläche des Oberflächenbelags
    10
    Temperaturverlauf innerhalb des Oberflächenbelags

Claims (13)

  1. Oberflächenbelag (1) mit einer in ein Material eingeschlossenen Heizvorrichtung, der eine Grundschicht (2) aufweist, auf welcher die Heizvorrichtung angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung wenigstens eine Heizfolie (4) ist, welche mittels einer Klebeschicht (3) mit der Grundschicht (2) verbindbar und mittels einer Abdichtungsschicht (5) auf der Grundschicht (2) einschließbar ist, wobei auf die Abdichtungsschicht (5) eine Verschleißschicht (6) aufgebracht ist, sodass die die Heizfolie (4) einschließende Abdichtungsschicht (5) sowie die Heizfolie (4) selbst vor etwaigen Umwelteinflüssen geschützt ist.
  2. Oberflächenbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Verschleißschicht (6) eine Versiegelungsschicht (7) zum Versiegeln und zur Erhöhung der mechanischen und chemischen Widerstandsfähigkeit der Verschleißschicht aufgebracht ist.
  3. Oberflächenbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Schicht aus einer Kunststoffmasse besteht.
  4. Oberflächenbelag nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffmasse ein polymerisierbares und fließfähiges Harz ist.
  5. Oberflächenbelag nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das polymerisierbare und fließfähige Harz ein Zwei-Komponentenharz ist.
  6. Oberflächenbelag nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißschicht (6) ein haltbares Material zur Erhöhung des Verschleißwiderstands der Verschleißschicht (6) aufweist.
  7. Oberflächenbelag nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißschlicht (6) eine Pigmentierung aufweist.
  8. Oberflächenbelag nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflächenbelag (1) ein Sensorelement zur Detektion der Temperatur und/oder Feuchtigkeit des Oberflächenbelags (1) und/oder eines Teils oder Bereichs des Oberflächenbelags (1) aufweist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Oberflächenbelags (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Heizvorrichtung mit einem Material auf einer Grundschicht (2) eingeschlossenen wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Heizfolie (4) mittels einer Klebeschicht (3) mit der Grundschicht (2) verbunden und mittels einer Abdichtungsschicht (5) auf der Grundschicht (2) eingeschlossen wird, wobei auf die Abdichtungsschicht (5) eine Verschleißschicht (6) aufgebracht wird, sodass die die Heizfolie (4) einschließende Abdichtungsschicht (5) sowie die Heizfolie (4) selbst vor etwaigen Umwelteinflüssen geschützt ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung des Verschleißwiderstands zur Verschleißschicht (6) ein haltbares Material hinzugegeben wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einfärbung der Verschleißschicht (6) zur Verschleißschicht (6) eine Pigmentierung hinzugegeben wird.
  12. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Oberflächenbelag (1) ein Sensorelement zur Bestimmung der Temperatur und/oder Feuchtigkeit des Oberflächenbelags und/oder eines Teils oder eines Bereichs des Oberflächenbelags (1) eingebettet wird.
  13. Verwendung eines Oberflächenbelags (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder eines nach den Ansprüchen 9 bis 12 hergestellten Oberflächenbelags (1) auf einem flächigen Gebilde (8), insbesondere einer Einfahrt oder einer Rampe, zur Verhinderung des Vereisens bzw. zur Enteisung des flächigen Gebildes (8).
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