[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches
1 und auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 5.
[0002] Kunstgleitschichten wurden zum Ersetzen der bei hohen Aussentemperaturen energie-aufwendigen
Eisbahnen entwickelt. So ist beispielsweise aus der DE-A-34 45 976 eine Kunstgleitschicht
aus gesättigten Kohlenwasserstoffen und ähnlichen Materialien wie Wachsen, Polymeren
und Copolymeren der Gruppe Ethylen, Propylen, Butylen und Gemischen davon bekannt.
Die gewünschten Gleiteigenschaften werden aber erst mit einem aufgesprühten Schmiermittel,
insbesondere mit Wasser, erzielt. Um die abgenützte Oberfläche aufzubereiten, wird
das Aufschmelzen und Verfliessenlassen der Oberflächenschicht beschrieben. Damit sich
Unebenheiten ausgleichen, bzw. Rillen und Spalten auffüllen können, muss eine dicke
Schicht aufgeschmolzen werden, was mit einem grossen Energieaufwand und langen Abkühlzeiten
verbunden ist. Weil das Material der aufgeschmolzenen Oberflächenschicht nicht genügend
leichtflüssig ist und die auszugleichenden Niveauunterschiede sehr klein sind, kann
kein genügendes Verfliessen gewährleistet werden. Um die Schichtdicke zu erhöhen,
wird vorgeschlagen Flocken aus Parafinwachs und Polyethylen auf der Fläche auszubreiten
und wie bereits erwähnt, zusammen mit der Oberflächenschicht aufzuschmelzen. Es hat
sich aber gezeigt, dass mit diesem Ausbreiten von Flocken und Aufschmelzen der Oberflächenschicht
keine genügend ebenen Oberflächen bereitgestellt werden können.
[0003] Aus der WO91/10486 ist eine zweikomponentige Kunstgleitschicht bekannt, bei der auf
einer unteren Schicht aus der Komponente B kontinuierlich Schichten mit zunehmendem
Anteil der Komponente A aufgetragen werden. Gegen die freie Oberfläche hin wird die
Kunstgleitschicht vollständig durch die Komponente A gebildet, die aus einer Mischung
von Kohlenwasserstoffen und ähnlichen Materialien wie Wachsen, Polymeren und Copolymeren
der Gruppe Ethylen, Propylen und Butylen besteht. Um die Schichten aufzutragen wird
die bereits vorhandene Schicht erwärmt und die flüssige Komponente A im airless Spray-Verfahren
aufgespritzt. Dieses Auftragsverfahren ist aufwendig und kann keine genügend ebenen
Oberflächen gewährleisten.
[0004] Die DE-C-40 20 503 beschreibt eine Vorrichtung zum Auftragen von Heisswachs auf Holzböden,
wobei eine hin- und herpendelnde Glättplatte eine gleichmässige Verteilung erzielen
soll. Eine solche Vorrichtung ist nicht geeignet zum Aufbereiten einer Kunstgleitschicht,
weil die hin- und herpendelnde Glättplatte zu unerwünschten Verformungen der aufgeweichten
Oberlächenschicht führt.
[0005] Zum Aufbringen von Wachs auf Ski-Gleitflächen sind verschiedene Geräte bekannt, die
jeweils mit einer Heizfläche den aufzubringenden Wachs schmelzen und im geschmolzenen
Zustand gleichmässig über die Gleitfläche verteilen. Der wesentliche Unterschied zum
Bearbeiten einer Kunstgleitschicht besteht darin, dass der Wachs eine andere Zusammensetzung
und auch Festigkeit hat als die Skigleitfläche. Das Wachsen von Skis entspricht im
wesentlichen dem Wachsen eines Holzbodens. Bei Kunstgleitflächen ist das aufzubringende
Material im wesentlichen gleich wie die Gleitschicht und es muss so mit dieser in
Verbindung treten, dass es sich wieder um eine einzige Gleitschicht und nicht um eine
beschichtete Gleitschicht handelt.
[0006] In der deutschen Patentanmeldung 198 12 311.6 wird eine Kunststoffgleitbahn mit einer
Tragschicht, einer Gleitschicht und einer dazwischen liegenden Haftschicht beschrieben.
Die Gleitschicht hat eine Stärke im Bereich von etwa 3 bis 10mm, ist auf der Basis
von Kohlenwasserstoff-Wachsen und synthetischen Polymeren hergestellt und hat vorzugsweise
eine Schmelztemperatur im Bereich von 75 bis 100°C. Die nach der Penetrationsmethode
gemessene Härte der Gleitschicht liegt vorzugsweise im Bereich von 0.5 bis 1mm. Die
Gleitbahn wird aus einzelnen Platten zusammengestellt, wobei die Gleitschicht benachbarter
Platten im Spaltbereich miteinander verschmolzen werden. Das Verschmelzen soll mit
einer Maschine erfolgen, die ähnlich wie ein Bügeleisen ausgebildet ist und die Gleitschicht
beispielsweise in eine Tiefe von 1mm aufschmelzt. Zum Erneuern der benützten Gleitschicht
wird vorgeschlagen, Material der Gleitschicht aufzugiessen und zu schmelzen. Es hat
sich nun gezeigt, dass eine Maschine, die wie ein Bügeleisen ausgebildet ist, das
Verbinden von benachbarten Platten nicht befriedigend durchführen kann.
[0007] Wenn die Heizfläche einer bügeleisenartigen Maschine schnell über die Platten bewegt
wird, so wird die Gleitschicht im Spaltbereich nicht soweit aufgeschmolzen, dass sich
die Gleitschichten der Platten richtig miteinander verbinden. Bei frisch verlegten
Platten sind im Spaltbereich häufig Vertiefungen der Gleitschicht-Oberfläche zu sehen.
Das Gleitschichtmaterial dieser Vertiefungen ist nicht in Wärmeleitungskontakt mit
der Heizfläche und wird dadurch nicht oder nur nach langer Zeit geschmolzen. Wenn
die Heizfläche einer bügeleisenartigen Maschine langsam über die Platten bewegt wird,
oder sehr warm ist, so wird die Gleitschicht im gesamten Bereich soweit aufgeschmolzen,
dass die Gleitschicht so weich wird, dass die Maschine bzw. ihre Heizfläche in die
Gleitschicht einsackt. Wenn Gleitschichtmaterial aufgegossen und geschmolzen wird,
so ergeben sich Probleme mit der Menge des aufgegossenen Materials, mit der schlechten
Verbindung zwischen dem aufgegossenen Material und der Oberfläche der Platten und
auch mit der Nivellierung der aufgebrachten neuen Schicht.
[0008] Die erfindungsgemässe Aufgabe besteht nun darin, eine Lösung zu finden mit der die
Gleitfläche mit kleinem Aufwand effizient und präzis bearbeitet werden kann, so dass
die bearbeitete Oberfläche die gewünschten Gleiteigenschaften hat.
[0009] Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 und
eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 5 vorgeschlagen. Die abhängigen
Ansprüche beschreiben alternative bzw. bevorzugte Ausführungsformen.
[0010] Bei der Lösung der Aufgabe wurde erkannt, dass bei der Bearbeitung der Gleitschicht
das zugeführte Beschichtungsmaterial nur in die gewünschte Verbindung mit der Oberfläche
der Kunstgleitschicht gelangt, wenn eine Oberflächenschicht in einem ersten Schritt
zumindest teilweise geschmolzen wird. Auf diese erhitzte Oberflächenschicht wird in
einem zweiten Schritt flüssiges Kunstgleitschicht-Material entlang eines länglichen
Auftragsbereiches aufgetragen. Das zugeführte und das aufgeschmolzene Kunstgleitschicht-Material
hat, bzw. erreicht im gegenseitigen Kontakt, im wesentlichen die gleichen physikalischen
Eigenschaften. Dadurch entsteht eine Verbindung ohne dazwischen liegender Grenzfläche.
In einem anschliessenden dritten Schritt wird eine Glättfläche über die Kunstgleitschicht
bewegt, um wieder eine definierte Lage der Oberfläche zu erzielen. Die drei Bearbeitungsschritte
werden von einer in Bearbeitungsrichtung bewegten Bearbeitungsvorrichtung direkt nacheinander
durchgeführt, indem in Bearbeitungsrichtung vor dem Auftragsbereich mit einer Heizvorrichtung
das Schmelzen der Oberflächenschicht und in Bearbeitungsrichtung nach dem Auftragsbereich
mit einer Glättfläche das Glätten der mit Material beaufschlagten Oberfläche durchgeführt
wird.
[0011] Bei grösseren Unebenheiten, bzw. Vertiefungen in kleinen Teilbereichen der Gleitfäche,
ist es schwierig ein gleichmässiges Aufschmelzen der Oberflächenschicht zu erzielen.
Das Übertragen von Kontaktwärme von einer Heizplatte auf die Kunstgleitfläche ist
bei einer unebenen Oberflächen nicht zweckmässig. Die im ersten Schritt durchgeführte
Erwärmung soll also kontaktflächenfrei, beispielsweise mittels über die Kunstgleitschicht
strömender Heissluft und/oder mittels auf die Kunstgleitschicht auftreffender Strahlungsenergie,
durchgeführt wird. Sowohl die Heissluft als auch die Wärmestrahlung gelangt in Vertiefungen
der Gleitschicht und kann auch dort die oberflächennahe Schicht schmelzen. Weil das
geschmolzene Material zähflüssig ist und sich nur über eine kleine Schichtdicke erstreckt,
genügt das Aufschmelzen und Verfliessenlassen nicht, um eine ebene Gleitschicht zu
erzielen.
[0012] Für eine optimale Wärmeübertragung mit Heissluft wird vorzugsweise eine geführte
Luftzirkulation mit einem Gebläse, einer Lufterwärmungsvorrichtung und einer Leitvorrichtung
eingesetzt. Das Erhitzen der Luft erfolgt vorzugsweise mit elektrischen Widerstands-Heizelementen,
gegebenenfalls aber mit Gasbrenner-Elementen. Bei Gasbrennern mit offener Flamme kann
zusammen mit der erzeugbaren Heissluft auch, oder gegebenenfalls vorallem, die Strahlungswärme
der Brenner eingesetzt werden. Analog können elektrische Grillelemente bzw. Wärmestrahler,
insbesondere Infrarotstrahler, als Strahlungsquellen eingesetzt werden. Die verwendeten
Strahlungsspektren werden gegebenenfalls an das Absorptionsspektrum des Gleitflächenmaterials
angepasst. Das heisst, dass die Strahlungsenergie bevorzugt in einem Frequenzbereich
bereitgestellt wird, in dem eine für den gewünschten Schmelzvorgang optimale Absorbtion
gewährleistet ist. Insbesondere kann mit der richtigen Wahl des verwendeten Frequenzspektrums
auch eine gewünschte Eindringtiefe bzw. Aufschmelztiefe gewählt werden. Die Flächendichte
der Wärmestrahlung wird vorzugsweise konstant oder insbesondere gegen den Auftragsbereich
hin zunehmend gewählt.
[0013] Der lokale Bedarf an zuzuführendem Gleitflächenmaterial ist sehr variabel, weil auch
die auszufüllenden Vertiefungen ungleichmässig über die Fläche verteilt sind. Um immer
genügend Auftrags-Material bereitstellen zu können, wird vorzugsweise das aufzubringende
Kunstgleitschicht-Material im flüssigen Zustand in einem Auftragsbereich aufgenommen,
wobei das obere Flüssigkeitsniveau im Auftragsbereich über der Oberfläche der Kunstgleitschicht
liegt und der Auftragsbereich seitlich rundum von oben bis im wesentlichen zur Oberfläche
der Gleitschicht abgeschlossen ist. Dieses über die Oberfläche stehende Material ist
in einem Längskanal des Auftragsbereiches aufgenommen und bildet so ein Überstreichvolumen.
Das Überstreichvolumen wird von einem Tank über mindestens eine Zuführleitung mit
flüssigem Kunstgleitschicht-Material gespiesen und gibt das Material an jeder beliebigen
Stelle des Auftragsbereiches an die Oberfläche der Kunstgleitschicht ab. Das Überstreichvolumen
kann nur im Auftragsbereich bzw. im Längskanal gehalten werden, wenn der Auftragsbereich
seitlich rundum von oben bis im wesentlichen zur Oberfläche der Gleitschicht abgeschlossen
ist. Dazu ist vorzugsweise eine Dichtlippe in Bearbeitungsrichtung vor dem Auftragsbereich,
die Glättfläche in Bearbeitungsrichtung hinter dem Auftragsbereich und seitlichen
aussen je ein Dichtungssteg vorgesehen. Dieser Rundum-Abschluss verhindert das ungewollte
Ausfliessen von Material aus dem Überstreichvolumen.
[0014] Um zu verhindern, dass sich das flüssige Kunstgleitmaterial unter Abkühlung an einem
Vorrichtungsteil festsetzt, wird zumindest der Auftragsbereich, gegebenenfalls auch
die Zuführleitung von einem heizbaren Vorrats-Tank zum Auftragsbereich und insbesondere
auch die Glättfläche beheizt und auf einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des aufzubringenden
Materials, vorzugsweise bei im wesentlichen 120°C, gehalten. Diese Temperatur hängt
vom Schmelzpunkt des Kunstgleitschicht-Materials ab. Weil ein bevorzugtes Material
bei im wesentlichen 85°C erstarrt, kann eine Temperatur von 120°C gewährleisten, dass
sich dieses Material an geheizten Vorrichtungsteilen nicht festsetzt.
[0015] Zum Aufschmelzen der Oberflächenschicht wird insbesondere Heissluft mit einer Temperatur
im Bereich von 350-550°C, vorzugsweise im wesentlichen mit 450°C, eingesetzt. Um die
Energie der Heissluft so gut wie möglich an die Kunstgleitschicht abgeben zu können,
wird vorzugsweise an das Gebläse mit der Lufterwärmungsvorrichtung ein Luftleitblech
angeschlossen, das die Heissluft im Bereich des Auftragsbereiches mit der Gleitschicht
in Kontakt bringt und in Bearbeitungsrichtung nach vorne wegströmen lässt. Die Temperatur
der Heissluft und deren Überströmungskontakt mit der Kunstgleitschicht, bzw. der Strömungsweg
und die Strömungsgeschwindigkeit, bestimmen den Wärmefluss in die Kunstgleitschicht.
Um nun ein gewünschtes Aufschmelzverhalten zu erzielen, muss die Fahrtgeschwindigkeit
der Bearbeitungsvorrichtung dem Wärmefluss und dem Schmelzverhalten entsprechend gewählt
werden. Bei einem zu langsamen Fahren würde die Schicht auf einer zu grossen Tiefe
aufgeweicht. Bei einem zu schnellen Fahren würde das oberflächliche Aufschmelzen nicht
genügend, oder gar nicht erzielt. Es hat sich nun gezeigt, dass mit den oben angegebenen
Temperaturen eine Fahrgeschwindigkeit im Bereich von 5-20 vorzugsweise im wesentlichen
10 m/min zweckmässig ist.
[0016] Mit einer erfindungsgemässen Bearbeitungsvorrichtung kann die Gleitfläche mit kleinem
Aufwand effizient und präzis bearbeitet werden. Die bearbeitete Oberfläche ist nach
der Bearbeitung homogen. Das aufgebrachte Gleitschichtmaterial ist nicht als lösbare
Oberflächenschicht auf der ursprünglichen Oberfläche, sondern verbindet sich mit dieser
zu einer gemeinsamen Schicht mit den gewünschten Gleiteigenschaften.
[0017] Um die Verbindung zwischen dem aufgetragenen und dem aufgeschmolzenen Material noch
zu verbessern, können im Auftragsbereich mechanische Mischelemente angeordnet werden.
Dabei sollen sich die Mischelemente etwas, beispielsweise ca. 0.2mm, in die aufgeschmolzene
Schicht erstrecken und beim Fahren mit Ihrer Bewegung durch diese Schicht mischende
Bewegen in der aufgeschmolzenen Oberflächenschicht auslösen. Um eine erhöhte Vermischung
entlang des gesamten Auftragsbereiches zu erzielen, werden die Mischelemente in regelmässigen
Abständen entlang des Auftragsbereiches angeordnet. Dabei können die einzelnen Mischelemente
entlang einer Linie - kammförmig - oder gegebenenfalls auf einer Teilfläche des Auftragsbereiches
- rasterförmig - verteilt sein. Die Mischelemente sind etwa zinken- oder auch pflugförmig
ausgebildet. Nebst den passiv wirkenden, bzw. fest am Auftragsbereich angeordneten,
Mischelementen, könnten auch bewegliche, insbesondere um eine gemeinsame horizontale
Achse drehbare, Mischelemente eingesetzt werden. Um ein Anhaften von Gleitflächenmaterial
an den Mischelementen zu verhindern, sind die Mischelemente vorzugsweise heizbar,
bzw. in Wärmeleitungskontakt mit einem heizbaren, wärmeleitenden Teil.
[0018] Anschliessend an das Aufschmelzen, Auftragen und Glätten erfolgt das Auskühlen und
Erstarren bzw. Verfestigen an der freien Oberfläche. Um ein schnelles Aushärten erzielbar
zu machen, darf die aufgeschmolzene Schicht nicht zu mächtig sein. Ein schnelles Erstarren
ermöglicht es eine Gleitfläche bahnweise Aufzuarbeiten, weil die für das ebene Glätten
nötige Bewegung eines seitlichen Gleitschuhes über die frisch bearbeitete, nebenliegende
Flächenbahn ohne Beschädigung dieser Bahn erfolgt. Um die Abkühlung der bearbeiteten
Bahn noch etwas zu beschleunigen, wird bei einer Ausführungsform mit einer Heissluftzirkulation
gegebenenfalls die vom Gebläse angesaugte kühle Zuluft über die frisch bearbeitete
Oberfläche, insbesondere direkt anschliessend an den Auftragsbereich, zum Gebläse
geführt. Dabei wird etwa eine Zuluftführung eingesetzt, die analog bzw. spiegelbildlich
zur Heissluftführung ausgebildet ist, was zu einer Vorwärmung der zu erzeugenden Heissluft
und somit einer Reduktion der benötigten Heizenergie führt. Die aufgearbeitete Oberflächenschicht
einer Kunstgleitfläche muss innerhalb einer von der Benützung her erwarteten Zeit,
wie etwa einer Stunde, die nötige Festigkeit haben, um wieder zum Benützen freigegeben
werden zu können. Wenn die erwünschte Auskühlzeit sehr kurz ist, kann es zweckmässig
sein, eine aktive Kühlvorrichtung einzusetzen, die gegebenenfalls mit einer Kühlströmung
und/oder einer Kühlfläche auf die bearbeitete Fläche wirkt.
[0019] Um das Aufbereiten der Kunstgleitschicht jeweils optimal durchführen zu können, ist
vorzugsweise eine Steuerung vorgesehen, die mit der Heizvorrichtung zum Erwärmen der
Oberflächenschicht verbunden ist. Gegebenenfalls ist auch die Heizung des Tanks und/oder
der Zuführleitung und/oder der Auftragsvorrichtung und/oder der Glättfläche mit der
Steuerung verbunden. Weil die erwünschten Temperaturen dieser Komponenten für ein
bestimmtes Kunstgleitschicht-Material im wesentlichen immer gleich bleiben, kann die
Heizungssteuerung dieser Komponenten im wesentlichen auf einen Ein-Ausschalter und
je eine Thermostatschaltung mit einem an der Komponente angeordneten Temperatursensor
beschränkt werden. Den Thermostatschaltungen können manuel oder von der Steuerung
einstellbare Zieltemperarturen zugeführt werden.
[0020] Weil die optimale Heizleistung der Heizvorrichtung zum Erwärmen der Oberflächenschicht
auch von der jeweiligen Bewegungsgeschwindigkeit der Bearbeitungsvorrichtung abhängt,
wird die Steuerung gegebenenfalls mit einem Fahrantrieb bzw. mit einer Geschwindigkeits-Erfassungseinheit
verbunden. Die maximale Heizleistung wird entsprechend der zu Verfügung stehenden
Gesamtleistung gewählt und soll entsprechend dem Aufschmelzprozess eine Fahrgeschwindigkeit
in einem zweckmässigen Geschwindigkeitsbereich erzielbar machen. Gegebenenfalls soll
die momentane Heizleistung der Heizvorrichtung entsprechend der aktuellen Fahrgeschwindigkeit
einstellbar sein. Wenn die Fahrgeschwindigkeit zu hoch oder zu tief ist, so wird dies
gegebenenfalls mit einem Warnsignal angezeigt. Weil das Aufschmelzen ein etwas träger
Prozess ist, wirken sich Änderungen der Heizleistung erst später und gedämpft aus.
Daher ist es zweckmässiger die Heizleistung konstant zu belassen und der Bedienungsperson
einen vorteilhaften Geschwindigkeitsbereich, bzw. die Abweichung der aktuellen Geschwindigkeit
von einer optimalen Geschwindigkeit, anzuzeigen. Um den Zustand der erhitzten Gleitfläche
erfassbar zu machen, ist gegebenenfalls ein Temperatursensor, insbesondere in der
Form eines Wärmestrahlungssensors bzw. Infrarotsensors der Gleitfläche in Bearbeitungsrichtung
direkt vor dem Auftragsbereich zugeordnet und mit der Steuerung verbunden. Abhängig
vom so erfassten Temperaturwert, bzw. dessen Abweichung von einem Sollwert, kann die
Heizleistung der Heizvorrichtung und/oder die Fahrgeschwindigkeit bzw. deren zulässiger
Bereich von der Steuerung eingestellt werden.
[0021] Es versteht sich von selbst, dass zur Charakterisierung des Zustandes der aufzuschmelzenden
Gleitschicht anstelle einer Temperaturmessung gegebenenfalls eine Strahlungsmessung
in einem aussagekräftigen Frequenzbereich, beispielsweise im Infrarot-Bereich, vorgesehen
werden kann. Weil die Reflexionseigenschaften einer harten und einer oberflächlich
aufgeschmolzenen Kunstgleitschicht unterschiedlich sind, kann der Zustand der erwärmten
Gleitschicht auch durch das Erfassen eines an der Oberfläche reflektierten elektromagnetischen
oder aber akustischen, insbesondere eines Mikrowellen-, Signals bestimmt werden. Bevorzugt
ist eine Messung, die die Aufschmelztiefe, gegebenenfalls durch ein von der freien
Oberfläche und ein von der Übergangsschicht zwischen der weichen Oberflächenschicht
und der harten Restschicht stammendes Reflexionssignal erfassbar macht. Bei der Verwendung
eines an der Oberfläche reflektierten Signals kann das Aufschmelzen aufgrund des Überganges
von einer aufgerauhten Oberfläche zu einer glatteren Oberfäche durch eine Zunahme
der Intensität des reflektierten Signals erfasst werden.
[0022] Um den Auftrag von flüssigem Kunstgleitschicht-Material zu überwachen, wird gegebenenfalls
das obere Flüssigkeitsniveau, bzw. der Druck des geschmolzenen Materials im Auftragsbereich
erfasst und der Steuerung zugeführt. Wenn dieses Niveau bzw. der Druck sehr tief ist,
kann die Steuerung ein Signal zur Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit erzeugen und/oder
gegebenenfalls ein Reduzierventil in der Zuführleitung verstellen. Wenn das Niveau
maximal und/oder die Fahrgeschwindigkeit sehr klein ist, so wird gegebenenfalls das
Ventil zugedreht. Das Ventil ist gegebenenfalls von der Steuerung betätigbar, wobei
dann auch dessen Stellung von der Steuerung erfassbar ist.
[0023] Die Zeichnungen erläutert die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles auf das
sie aber nicht eingeschränkt ist. Dabei zeigt
- Fig. 1
- eine perspektivische Darstellung der Bearbeitungsvorrichtung,
- Fig. 2
- eine Seitenansicht der Bearbeitungsvorrichtung,
- Fig. 3
- eine perspektivische Untersicht des Auftragsbereiches,
- Fig. 4
- eine perspektivische Darstellung der Glättfläche,
- Fig. 5
- eine Draufsicht auf die Bearbeitungsvorrichtung,
- Fig. 6
- einen Querschnitt durch einen Gasbrenner des Heizbereiches und
- Fig. 7
- einen Schnitt entlang der Längsausdehnung des Heizbereiches
[0024] Fig. 1 zeigt eine Bearbeitungsvorrichtung 1 mit einem Rahmen 2 an dem ein Vorrats-Tank
3, ein höhenverstellbares Fahrgestell 4, eine Einstell- und Steuerungsvorrichtung
5, eine Wachsauslass-Betätigungsvorrichtung 6 und eine Fahrgestell-Betätigungsvorrichtung
7 angeordnet ist. Der untere Teil des Rahmens 2 umschliesst rechteckförmig den Bearbeitungsbereich
der Vorrichtung 1. In Bearbeitungsrichtung vorne am Rahmen 2 ist eine Zuganordnung
8 mit einem schwenkbaren Radpaar 9 und einer Zugstange 10 befestigt. In Bearbeitungsrichtung
hinten am Rahmen 2 sind voneinander beabstandet zwei durch eine Verbindungsstange
11 fest miteinander verbundene Rollenhalter 12 mit Rollen bzw. Rädern 13 um die Verbindungsstange
11 schwenkbar mit dem Rahmen 2 verbunden. Von einer Heizvorrichtung 14 ist lediglich
eine Abdeckfläche teilweise sichtbar. Der Vorrats-Tank 3 ist heizbar, so dass das
darin befindliche Material zumindest im flüssigen Zustand gehalten, vorzugsweise aber
ausgehend vom festen Zustand geschmolzen werden kann. Vom Tank 3 führt eine Zuführleitung
15 zu einem in Fig. 1 nicht sichtbaren Auftragsbereich 18. Die Zuführleitung 15 ist
vorzugsweise von einem in einer nicht dargestellten Ummantelung angeordneten Heizelement
heizbar. Die Wachsauslass-Betätigungsvorrichtung 6 betätigt ein Auslassventil 15a.
Nach dem Auftrag des flüssigen Kunstgleitschicht-Materials, wird die bearbeitete Oberfläche
von einer beheizbaren Glättfläche 16 geglättet. Diese Glättfläche 16 ist am rückseitigen
Rahmenteil 2b vorzugsweise mit Federelementen 17 befestigt. Die Federelemente 17 pressen
die Glättfläche an einen Anschlag, der so positioniert ist, dass die Glättfläche 16
vorzugsweise mit einer Vorspannung an die Oberfläche anliegt und sich aufgrund der
Federung etwas an die effektive Oberfläche anpassen kann.
[0025] Es versteht sich von selbst, dass anstelle des vorderen Radpaares 9 und der Zugstange
10 auch angetriebene Lenkräder mit einer Steuerungsvorrichtung vorgesehen werden können,
so dass die Bedienungsarbeit erleichtert und die Prozesssicherheit durch die Vorgabe
einer optimalen Bearbeitungsgeschwindigkeit erhöht wird. Gegebenenfalls kann die Arbeitskraft
auf der angetriebenen Vorrichtung mitfahren kann. Auch bei der dargestellten Lösung
zum Heben und Absenken des Rahmens 2 mittels der schwenkbar gelagerten hinteren Rollen
13 handelt es sich lediglich um eine von vielen verschiedenen Ausgestaltungen eines
höhenverstellbaren Fahrgestelles. Die Lenkanordnung und das Fahrgestell sollen so
ausgebildet sein, dass die Bearbeitung einer Kunstgleitfläche auch in Rand- und Eckbereichen
gut möglich ist. Zudem darf die noch empfindliche, frisch bearbeitete Fläche nicht
von Vorrichtungsteilen, insbesondere nicht von dem Bearbeitungsbereich nachfahrenden
Rädern beschädigt werden. In der dargestellten Ausführungsform liegt die Bearbeitungsvorrichtung
1 deshalb im Bereich des Auftragsbereiches, vorzugsweise seitlich davon, auf den Gleitschuhen
20 auf. Die Glättfläche 16 wird mit einer gegebenenfalls verstellbaren Vorspannkraft
auf die zu bearbeitende Fläche gepresst. Die Rollen 13 sind während der Bearbeitung
nach oben geklappt.
[0026] Fig. 2 zeigt, wie die für die Bearbeitung wichtigen Komponenten relativ zueinander
angeordnet sind. Die Zuganordnung 8 mit dem schwenkbaren Radpaar 9 und der Zugstange
10 ist in Bearbeitungsrichtung an der Front der Bearbeitungsvorrichtung angeordnet
und dabei über eine Schwenkverbindung 8a mit einem vorderen Rahmenteil 2a verbunden.
Anschliessend an das vordere Rahmenteil 2a ist innerhalb des Rahmens 2 die Heizvorrichtung
14 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Heizvorrichtung 14
ein Gebläse14a mitsamt Lufterwärmunsvorrichtung, eine Luftzuleitung 14b und ein Abdeck-
oder Leitblech 14c. Das Abdeckblech 14c ist vorzugsweise als rechteckiges Blech mit
seitlichen Wänden 14d ausgebildet und erstreckt sich vom vorderen Rahmenteil 2a nach
hinten bis gegen einen Auftragsbereich 18. Die Heissluft gelangt vom Gebläse 14a durch
die Luftzuleitung 14b am hinteren Ende des Abdeckbleches 14c unter das Abdeckblech
14c. Zum Bearbeiten der Gleitfläche 19 werden die hinteren Räder 13 mit der Betätigungsvorrichtung
7 nach oben geklappt. Dabei gelangt der ganze untere Rand der seitlichen Wände 14d
des Abdeckbleches 14c im wesentlichen bis zur Oberfläche 19 der Gleitschicht. Der
Rahmen 2 liegt dann auf dem Lenkrollenpaar 9 und auf Gleitschuhen 20 auf, wobei die
Gleitschuhe 20 vorzugsweise beidseits des Auftragsbereiches 18 angeordnet und gegen
Wärmeaufnahme vom Auftragsbereich 18 isoliert sind. Zur Erzielung der Isolierung wird
beispielsweise eine Isolierschicht zwischen dem Auftragsbereich und dem Gleitschuh
20 angeordnet. In der Bearbeitungslage strömt die eingebrachte Heissluft zwischen
der Oberfläche 19 und dem Abdeckblech 14c vom hinteren Abdeckblechende beim Austragsbereich
bis zum Bereich des vorderen Rahmenteils 2a, wo beispielsweise seitliche Auslassöffnungen
14e ausgebildet sind, durch welche Luft nach aussen wegströmen kann. Im Erwärmungsbereich
unter dem Abdeckblech 14c wird eine oberflächennahe Schicht der Kunstgleitbahn von
der Heissluft erhitzt und angeschmolzen.
[0027] Es versteht sich von selbst, dass die Heizvorrichtung anstelle von, oder gegebenenfalls
zusammen mit, der Heissluft auch Strahlungswäme zum Erhitzen der Oberfläche 19 einsetzen
kann. Bei Ausführungsformen mit Strahlungswärme kann das Gebläse 14a und die Luftzuführung
14b weggelassen werden. Das Abdeckblech 14c wird vorzugsweise etwas höher angeordnet
und dient zur Befestigung von nach unten abstrahlenden Wärmestrahlungselementen, wie
elektrischen Glühdrähten oder Infrarotstrahlern.
[0028] Im wesentlichen direkt hinter der Heizvorrichtung 14 ist der Auftragsbereich 18 angeordnet.
Der Auftragsbereich 18 wird durch die Zuführleitung 15 vom Tank 3 mit flüssigem Kunstgleitschicht-Material
versorgt. Die Wachsauslass-Betätigungsvorrichtung 6 betätigt ein Auslassventil 15d
in der Zuführleitung 15. Gegebenenfalls wird der Zufluss nicht nur geöffnet und geschlossen,
sondern mit einem Dosierventil entsprechend der jeweiligen Situation eingestellt.
Falls im Austragsbereich 18 ein zu hoher hydrostatischer Druck auftritt, so kann ein
verstellbares Reduzierventil eingesetzt werden. Um zu gewährleisten, dass das geschmolzene
Material mit der gewünschten Temperatur in den Auftragsbereich 18 gelangt, führt die
Zuführleitung 15 vorzugsweise durch die heizbare Ummantelung. Beim Bearbeiten der
Kunstgleitfläche wird das hintere Ende der Bearbeitungsvorrichtung von der Glättfläche
16 gebildet. Die Glättfläche 16 und der Auftragsbereich 18 liegen direkt an die durch
das Lenkrollenpaar 9 und die Gleitschuhe 20 festgelegte Auflageeben an, wobei die
Glättfläche aufgrund der Federelemente 17 etwas an die effektive Oberfläche angepresst
wird und sich auch an diese Oberfläche anpassen kann.
[0029] Fig. 3 zeigt eine Unteransicht des länglichen nach unten offenen Auftragsbereich
18, der sich über die ganze Bearbeitungsbreite erstreckt und im wesentlichen entlang
der gesamten Bearbeitungsbreite flüssiges Kunstgleitschicht-Material auftragbar macht.
Das aufzubringende Kunstgleitschicht-Material gelangt von der Zuführleitung 1 durch
eine Anschlussöffnung 18a in den Auftragsbereich 18. Das obere Flüssigkeitsniveau
im Auftragsbereich soll über der Oberfläche der Kunstgleitschicht liegen. Deshalb
wird der Auftragsbereich seitlich rundum von oben bis im wesentlichen zur Oberfläche
der Gleitschicht abgeschlossen. Die Lage der Oberfläche relativ zur Bearbeitungsvorrichtung
wird durch die seitlich aussen am Auftragsbereich angeordneten Glättschuhe 20 festgelegt.
Eine transparent dargestellte, vorzugsweise etwas elastische, Dichtlippe 18b bildet
den vorderen Abschluss des Auftragsbereiches 18. Bei starken Unebenheiten der Gleitfläche
kann diese Dichtlippe 18b sich an die Unebenheiten etwas anpassen bzw. diese überstreichen.
Der hintere Abschluss 18c des Auftragsbereiches 18 erstreckt sich gegebenenfalls nicht
ganz bis zur Oberfläche, weil die nachfolgende Glättfläche 16 den dichten hinteren
Abschluss bildet. Seitlich erstreckt sich je ein Dichtungssteg 18d von der Dichtlippe
18b zum hinteren Abschluss 18c. Um den Auftragsbereich heizbar auszubilden, ist an
dessen Oberseite mindestens ein Heizelement angeordnet und der Auftragsbereich ist
aus wärmeleitendem Material gebildet.
[0030] Die Ausnehmungen im oberen Abschlussbereich des Auftragsbereiches 18 haben keine
spezielle Bedeutung. Es wäre aber möglich den nach unten stehenden mittleren Bereich
zur Befestigung von Mischelementen zu verwenden. Diese müssten dann etwas, beispielsweise
ca. 1mm, über die Gleitschuhe nach unten vorstehen, um sich in die aufgeschmolzene
Schicht zu erstrecken und beim Fahren mit Ihrer Bewegung durch diese Schicht mischende
Bewegen in der aufgeschmolzenen Oberflächenschicht auslösen. Um eine erhöhte Vermischung
mit dem flüssigen Material im Aufnahmebereich entlang des gesamten Auftragsbereiches
zu erzielen, werden die Mischelemente etwa in regelmässigen Abständen angeordnet.
Dabei können die einzelnen Mischelemente entlang einer Linie - kammförmig - oder gegebenenfalls
auf einer Teilfläche des Auftragsbereiches - rasterförmig - verteilt sein. Die Mischelemente
werden vorzugsweise durch einen Wärmezufluss vom Auftragsbereich auf einer gewünschten
Temperatur gehalten.
[0031] Fig. 4 zeigt die Glättplatte 16 mit den oben aufgesetzten Heizelementen 16a. Die
Glättplatte 16 ist aus zwei langen, mittleren Teilplatten 16b und zwei kurzen, äusseren
Teilplatten 16c zusammengesetzt, wobei die aneinander anschliessenden Teilplatten
jeweils über Schwenkverbindungen 16d miteinander verbunden sind. Durch die Befestigung
über die Federelemente 17 wird gewährleistet, dass die Teilplatten ihre Ausrichtung
etwas an die Oberfläche anpassen können.
[0032] Fig. 5 zeigt schematisch eine schlaufenförmige Widerstands-Heizung 3a des Tanks 3.
Die Speisung erfolgt von der Einstell- und Steuerungsvorrichtung 5 aus, wobei vorzugsweise
eine Thermostatsteuerung mit einem im Tank 3 angeordneten Temperatursensor vorgesehen
ist. Für die Heizelemente des Auftragsbereiches 18 und der Glättfläche 16 sind die
nötigen elektrischen Leitungen 21 in Teilen des Rahmens 2 zur Steuerungsvorrichtung
5 geführt.
[0033] Fig. 6 und 7 zeigen Gasbrenner 22, die aus der EP 0 560 713 B1 bekannt sind. Diese
Brenner sind als linienförmige Heizelemente mit einer Reihe von Einzelflammen 23 ausgebildet
und eignen sich aufgrund ihres niedrigen Schadstoffausstosses auch für den Einsatz
in Hallen mit Kunstgleitflächen. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz einer Heizvorrichtung
mit einem Gasbrenner, wenn eine Aufbereitungsvorrichtung mit geringem elektrischen
Energiebedarf gewünscht ist. Eine Heizvorrichtung mit diesen Brennern stellt sowohl
Strahlungswärme als auch erwärmte Luft bereit. Es versteht sich von selbst, dass die
jeweils vorteilhafte Ausführungsform von der Grösse, der baulichen Situation und der
Art der Benützung der Kunstgleitfläche abhängt. Für Bearbeitungsvorrichtungen, die
am elektrischen Netz angeschlossen werden, muss jeweils eine zweckmässige Kabelführung,
insbesondere etwa mit einem nach oben gespannten Versorgungskabel vorgesehen werden.
Bei Lösungen mit Gasbrennern wird das Gas in einer Druckflasche mitgeführt. Die elektrische
Versorgung der Steuerung und anderer elektrischer Komponenten erfolgt dann über eine
Batterie.
1. Verfahren zum Aufbereiten einer Kunstgleitschicht bei dem Kunstgleitschicht-Material
aufgebracht und die Oberfläche (19) der Kunstgleitschicht erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt die Kunstgleitschicht erwärmt bzw. oberflächlich geschmolzen
wird, in einem zweiten Schritt flüssiges Kunstgleitschicht-Material entlang eines
länglichen Auftragsbereiches (18) auf die erwärmte Kunstgleitschicht gelangt und in
einem dritten Schritt eine Glättfläche (16) über die Kunstgleitschicht bewegt wird,
wobei die drei Bearbeitungsschritte von einer in Bearbeitungsrichtung bewegten Bearbeitungsvorrichtung
(1) direkt nacheinander durchgeführt werden, indem in Bearbeitungsrichtung vor dem
Auftragsbereich (18) mit einer Heizvorrichtung (14) das Schmelzen der Oberflächenschicht
und in Bearbeitungsrichtung nach dem Auftragsbereich (18) mit einer Glättfläche (16)
das Glätten der mit Material beaufschlagten Oberfläche (19) durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aufzubringende Kunstgleitschicht-Material
im flüssigen Zustand im Auftragsbereich (18) aufgenommen ist, wobei das obere Flüssigkeitsniveau
im Auftragsbereich (18) über der Oberfläche der Kunstgleitschicht liegt und der Auftragsbereich
(18) seitlich rundum von oben bis im wesentlichen zur Oberfläche (19) der Gleitschicht
abgeschlossen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im ersten Schritt
durchgeführte Erwärmung mittels über die Kunstgleitschicht strömender Heissluft, oder
mittels auf die Kunstgleitschicht auftreffender Strahlungsenergie, durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das aufzubringende
Kunstgleitschicht-Material in einem Tank (3) geschmolzen und im geschmolzenen Zustand
dem Auftragsbereich (18) zugeführt wird, wobei zumindest der Auftragsbereich (18),
gegebenenfalls auch die Zuführleitung (15) vom Tank (3) zum Auftragsbereich (18) und
insbesondere auch die Glättfläche (16) beheizt und auf einer Temperatur über dem Schmelzpunkt
des aufzubringenden Materials, vorzugsweise bei im wesentlichen 120°C, gehalten wird.
5. Vorrichtung zum Aufbereiten einer Kunstgleitschicht, mit einer Heizvorrichtung (14)
zum Erwärmen der Oberfläche (19) der Kunstgleitschicht und einer Auftragsvorrichtung
zum Aufbringen von Kunstgleitschicht-Material dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsvorrichtung einen länglichen nach unten offenen Auftragsbereich (18)
umfasst, der sich über die ganze Bearbeitungsbreite erstreckt und im wesentlichen
entlang der gesamten Bearbeitungsbreite flüssiges Kunstgleitschicht-Material auftragbar
macht, in Bearbeitungsrichtung vor dem Auftragsbereich die Heizvorrichtung (14) zum
Erwärmen der Oberflächenschicht und in Bearbeitungsrichtung nach dem Auftragsbereich
(18) mindestens eine Glättfläche (16) zum Glätten der mit Material beaufschlagten
Oberfläche (19) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das aufzubringende Kunstgleitschicht-Material
im flüssigen Zustand im Auftragsbereich (18) aufgenommen ist, wobei das obere Flüssigkeitsniveau
im Auftragsbereich (18) über der Oberfläche (19) der Kunstgleitschicht liegt und der
Auftragsbereich (18) seitlich rundum von oben bis im wesentlichen zur Oberfläche (19)
der Gleitschicht abgeschlossen ist, vorzugsweise mit einer Dichtlippe (18b) in Bearbeitungsrichtung
vor dem Auftragsbereich (18), mit der Glättfläche (16) in Bearbeitungsrichtung hinter
dem Auftragsbereich (18) und mit je einem seitlichen Dichtungssteg (18d).
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese für das aufzubringende
Kunstgleitschicht-Material einen heizbaren Tank (3) und mindestens eine Zuführleitung
(15) vom Tank (3) zum Auftragsbereich (18) umfasst, wobei der Tank (3), vorzugsweise
auch der Auftragsbereich (18), gegebenenfalls die Zuführleitung (15) und insbesondere
auch die Glättfläche (16), heizbar und insbesondere von entsprechenden Thermostaten
auf gewünschten Temperaturen, vorzugsweise bei im wesentlichen 120°C, haltbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung
(14) die Erwärmung kontaktflächenfrei erzielbar macht, gegebenenfalls mit einer Wärmestrahlungsquelle,
oder vorzugsweise mit einem Gebläse, einer Lufterwärmungsvorrichtung und einem Luftleitblech,
wobei die Heissluft im Bereich des Auftragsbereiches (18) mit der Gleitschicht in
Kontakt gelangt und in Bearbeitungsrichtung nach vorne wegströmt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung
(14), der Auftragsbereich (18), die Glättfläche (16), der Tank (3) und beidseits des
Auftragsbereiches (18) je mindestens ein Gleitschuh (20), auf dem die Vorrichtung
im Betriebszustand aufliegt, an einem gemeinsamen Rahmen (2) befestigt sind, der mit
einem höhenverstellbaren Fahrgestell (8) verbunden ist, wobei das Fahrgestell (8)
vorzugsweise lediglich zwei in Bearbeitungsrichtung hinter der Glättfläche (16) angeordnete
Räder (13) am Rahmen (2) auf- und abklappbar macht, so dass die Vorrichtung im Betriebszustand
lediglich auf den Gleitschuhen (20) und auf mindestens einem in Bearbeitungsrichtung
vor dem Auftragsbereich (18) angeordneten Rad (9) aufliegt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung
(5) vorgesehen ist, die mit der Heizvorrichtung (14), insbesondere mit der Auftragsvorrichtung
(18) und/oder der Glättfläche (16), gegebenenfalls mit einem Fahrantrieb bzw. mit
einer Geschwindigkeits-Erfassungseinheit, sowie vorzugsweise mit mindestens einem
Temperatursensor zum Erfassen mindestens der Temperatur einer Komponente der Vorrichtung
und/oder der Gleitfläche und/oder des aufzutragenden, flüssigen Gleitflächenmaterials
verbunden ist, wobei die Steuerung die Heizleistung der Heizvorrichtung (14) und/oder
die Temperatur des aufzutragenden, flüssigen Kunstgleitschicht-Materials und/oder
die Geschwindigkeit des Fahrantrieb steuerbar macht.