Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Un tersuchung der Beschaffenheit, insbesondere Rutschsicherheit und/oder Gleitreibungskoeffizient, einer Oberfläche, insbesondere einer keramischen Oberfläche.

Der Gleitreibungskoeffizient und die Rutschsicherheit sind neben dem Haftreibungsbeiwert wichtige (physikalische) Größen, die im Zusammenhang mit subjektiven Werten wie der Trittsicherheit einer Oberfläche stehen. Arbeitsschutz, Personensicherheit und letztlich Haftungsfragen bei Unfällen sind wichtige Themen, die unmittelbar mit diesen Größen in Zusammenhang stehen. Zur Messung dieser Grö ßen wurde eine Vielzahl von Verfahren und Vorrichtungen vorge schlagen .

So legt beispielsweise die ÖNORM Z 1261:2009 die Vorgangsweise zur Messung des Gleitreibungskoeffizienten in Gebäuden und im Freien von Arbeitsstätten fest. Dabei wird ein Gleitreibungsmessgerät be stehend aus einem Gleitkörper mittels eines Antriebs mit konstan ter Geschwindigkeit über eine Strecke von mindestens 50 cm gezo gen. Danach wird die benötigte Zugkraft für die Strecke ermittelt, um daraus gemeinsam mit dem Gewicht des Gleitkörpers den Gleitrei bungskoeffizienten zu berechnen und die Oberfläche entsprechend in eine der definierten Klassen I-III einzustufen.

Weiters kann eine Prüfung entsprechend der DIN 51130:2014-02 durchgeführt werden, wobei auf den zu prüfenden Belag eine Flüs sigkeit aufgetragen wird. Eine Prüfperson begeht den Belag mit normierten Arbeitsschuhen, während dieser immer schräger gestellt wird, bis die Prüfperson ausrutscht oder sich unsicher fühlt. Auf Grundlage des daraus ermittelten (und ggf. korrigierten und gemit telten) Akzeptanzwinkels wird der Belag in eine Klasse der Rutsch hemmung (R) eingestuft. Weiters wird der Verdrängungsraum be stimmt, indem ein Stück des Bodenbelages von definierter Fläche mit einer Paste bündig abgeglichen und seine Masse vor und nach dem Abgleichen gemessen wird, wobei aus der Massendifferenz und der Dichte der Paste das Volumen des Verdrängungsraumes errechnet wird. Anschließend erfolgt eine Einstufung in eine Klasse des Ver drängungsraumes (V) . Ähnlich zur Bestimmung der R-Klasse geht die DIN 51097 für nassbelastete Barfußbereiche vor, wobei eine Einstu fung der Rutschsicherheit in Bewertungsgruppen (A bis C) erfolgt.

Beim Schustergerät (vgl. DE 35 43 853 Al) wird ein Gewichtklotz mit Gummiklötzchen an der Unterseite über einen Boden gezogen und mit einer Federwaage gemessen, wie viel Kraft bei der gleitenden Bewegung aufgewandt werden musste.

Eine weitere Möglichkeit zur Ermittlung der Griffigkeit von Ober flächen ist das SRT- ( Skid-Resistance-Tester- ) Pendel (vgl. US

3,975,940), das die Mikrorauheit messen soll und das üblicherweise gemeinsam mit dem Ausflussmesser nach Moore eingesetzt wird, der die Makrorauheit messen soll. Beim SRT-Pendel ist am Ende des Pen delarmes ein Gleitschuh angebracht, der einen in zwei Achsen be weglichen Gleitkörper trägt. Dieser gleitet beim Auslösen des Pen delarmes mit einem konstanten Anpressdruck über eine mit Wasser benetzte Oberfläche, wobei der Reibungswiderstand ermittelt wird. Beim Ausflussmesser nach Moore handelt es sich um einen zylinder förmigen Messbehälter mit einem elastischen Dichtring, der auf den Bodenbelag aufgesetzt und mit Wasser befüllt wird, wobei die aus fließende Flüssigkeitsmenge in einem definierten Zeitabschnitt ge messen wird.

Weiters gibt es Methoden, bei denen ein Stift über die zu prüfende Oberfläche gezogen wird, wobei die Kraft oder Distanz aufgezeich net wird. Solche Methoden werden beispielsweise in „Measurement of the coefficient of friction of floors" von R. Brough et al . (1979) in J Phys . D: Appl . Phys . 12 517 und „A small mobile apparatus for measuring the coefficient of friction of floors" von F. Malvin et al . (1980) in J. Phys. D: Appl. Phys. 13 beschrieben.

Des Weiteren zeigt EP 1 634 056 Bl einen Wagen, der eine Rampe hinunterfährt und von der Schwerkraft beschleunigt wird, wobei der Wagen an seiner Unterseite einen Gleitkörper aufweist, von dem der Wagen nach Verlassen der Rampe durch Reibung mit der Oberfläche abgebremst wird. Über die zurückgelegte Strecke des Wagens wird der Reibungskoeffizient der Oberfläche bestimmt.

Weitere Verfahren zur Bestimmung des Reibungskoeffizientens einer Oberfläche sind in der JP H0650284 B2 und der US 2014060149 Al be schrieben . Allen oben genannten Verfahren bzw. Vorrichtungen ist allerdings gemein, dass sie wenig flexibel, teuer, kompliziert oder ungenau sind, nur eine Prüfung im Labor oder bei ausreichend großen Flä chen der zu prüfenden Oberfläche erlauben oder vom subjektiven Verhalten des Prüfers abhängen.

Ein Ziel der Erfindung ist es daher, zumindest einzelne Nachteile des Standes der Technik zu lindern oder zu beheben. Demnach setzt sich die Erfindung insbesondere zum Ziel, eine einfache und kos tengünstige Methode zu entwickeln, deren Resultate insbesondere in Korrelation mit den R-Klassen als auch dem oben angeführten

Gleitreibungsmessgerät der ÖNORM Z 1261 gebracht werden können. Dabei sollen, auch wenn bei den jeweiligen Methoden unterschiedli che Parameter ermittelt werden, durch einen indirekten Vergleich die jeweiligen Größen, insbesondere in Bezug auf die rutschhemmen den Eigenschaften einer Oberfläche, abgeschätzt oder in Relation zueinander gesetzt werden können.

Dies wird erzielt durch ein Verfahren mit den Merkmalen von An spruch 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 13. Bevorzugte Ausführungsvarianten sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben .

Das Verfahren umfasst daher zumindest die folgenden Schritte:

- Beschleunigen einer Vielzahl an Partikeln,

- Auslassen der Vielzahl an beschleunigten Partikeln auf die Ober fläche, wobei die Vielzahl an Partikeln über die Oberfläche glei ten, durch Reibung auf der Oberfläche abgebremst werden und sich eine Verteilung der Partikel auf der Oberfläche bildet, und

- Erfassung der Verteilung der Partikel auf der Oberfläche, wobei aus der Verteilung der Partikel auf die Beschaffenheit, insbeson dere Rutschsicherheit und/oder Gleitreibungskoeffizient, der Ober fläche abgeschätzt wird.

Die Vorrichtung der eingangs angeführten Art weist zumindest auf:

- eine Beschleunigungseinrichtung zum Beschleunigen einer Vielzahl an Partikeln,

- einen Auslass zum Auslassen der Vielzahl an beschleunigten Par tikeln auf die Oberfläche,

- eine Messeinrichtung zur Erfassung der Verteilung der Partikel auf der Oberfläche als Maß für die Beschaffenheit, insbesondere Rutschsicherheit und/oder Gleitreibungskoeffizient, der Oberflä che .

Die Rutschsicherheit einer Oberfläche wird dabei insbesondere ge mäß einer der oben angeführten Klassen I-III der ÖNORM Z

1261:2009, dem R-Wert und/oder dem V-Wert der DIN 51130:2014-02 und/oder einer der Bewertungsgruppen A-C der DIN 51097 klassifi ziert. Die abzuschätzende Beschaffenheit der Oberfläche kann ins besondere auch die Trittsicherheit und/oder Rauheit, insbesondere die Makrorauheit und/oder Mikrorauheit, umfassen. Unter dem

Gleitreibungskoeffizient (m-Wert) wird der Quotient aus zur zu prüfenden Oberfläche parallel wirkender Reibungskraft und orthogo nal zur Oberfläche aufgebrachter Kraft während der Bewegung zwi schen einem Gleiter und einer Oberfläche bei konstanter Geschwin digkeit, wobei der Gleiter in direktem Kontakt mit der Oberfläche steht, verstanden.

Die Partikel weisen vorzugsweise im Wesentlichen dieselbe Auslass richtung und/oder im Wesentlichen denselben Auslasswinkel in hori zontaler Ebene und/oder im Wesentlichen denselben Auslasswinkel in vertikaler Ebene und/oder im Wesentlichen dieselbe Auslassge schwindigkeit auf, wenn die Partikel auf die Oberfläche ausgelas sen werden. Ebenfalls bevorzugt werden die Partikel in einem Aus lasswinkel in vertikaler Ebene ausgelassen, der zwischen 0 und 30°, besonders bevorzugt zwischen 0 und 20°, noch mehr bevorzugt zwischen 0 und 10° beträgt. Bevorzugt werden die Partikel in einer Auslasshöhe (Normalhöhe zur Ebene der Oberfläche) von zwischen 0 und 8 mm, besonders bevorzugt zwischen 0 und 5 mm, noch mehr be vorzugt zwischen 0 und 2 mm oberhalb der Oberfläche auf die Ober fläche ausgelassen. Selbstverständlich werden in Gebrauch statis tische Schwankungen um die angegebenen Werte auftreten.

Nachdem die Partikel ausgelassen wurden, werden die Partikel mit der Oberfläche in Kontakt gebracht, gleiten über die Oberfläche und werden in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Oberfläche, insbesondere hinsichtlich der Rutschsicherheit und/oder des

Gleitreibungskoeffizienten, abgebremst. Weiters kann auch die Streuung der Partikel in Richtungen normal zur Auslassrichtung und die Schichtung der Verteilung der Partikel, d.h. die Eigenschaften der Verteilung der Partikel auch in eine Richtung normal zur Ober- fläche, wenn Partikel aufeinander zu liegen kommen, von der Be schaffenheit der Oberfläche beeinflusst werden. Somit kann durch Erfassen der dreidimensionalen Verteilung der Partikel auf der Oberfläche eine besonders präzise Abschätzung der Beschaffenheit, insbesondere der Rutschsicherheit und/oder des Gleitreibungskoef fizienten, der Oberfläche getroffen werden. Es ist allerdings vor teilhaft, die zweidimensionale Verteilung der Partikel in Drauf sicht (d.h. parallel zur Oberfläche) zur Abschätzung heranzuzie hen. Bevorzugt wird im Wesentlichen der Bereich ermittelt, in dem die Oberfläche flächendeckend mit den Partikeln bedeckt ist, so dass die Oberfläche in diesem Bereich im Wesentlichen nicht mehr sichtbar ist, also eine zusammenhängende Verteilung der Partikel vorgesehen ist. Auf diese Weise kann aus der dreidimensionalen Verteilung der Partikel eine zweidimensionale Verteilung abgelei tet werden, wobei diese Verteilung der Partikel, d.h. das Muster der Partikel auf der Oberfläche, in Relation zur Beschaffenheit der Oberfläche gesetzt wird. Die Verteilung der Partikel kann ins besondere auch in Relation zur Verteilung der Partikel bei Durch führung desselben Verfahrens auf anderen Oberflächen gesetzt wer den, wofür eine Datenbank an Verteilungen auf unterschiedlichen Oberflächen erstellt und mit der aktuellen Verteilung verglichen werden kann. Experimentell hat sich gezeigt, dass sich insbesonde re eine typische bogenförmige bzw. halbmondförmige Verteilung der Partikel auf der Oberfläche bildet. Die Erfassung der Verteilung der Partikel erfolgt insbesondere, wenn alle Partikel im Wesentli chen zur Ruhe gekommen sind und die Verteilung der Partikel somit stationär ist.

Üblicherweise ist es zur Bestimmung beispielsweise der Trittsi cherheit zum Zwecke des Arbeitsschutzes, der Personensicherheit und der Klärung von Haftungsfragen nicht notwendig, exakte Werte für die Beschaffenheit der Oberfläche zu ermitteln, sondern es ge nügt, die Rutschsicherheit und/oder den Gleitreibungskoeffizienten abzuschätzen. Auf Basis dieser Abschätzung kann eine Einteilung in bestimmte Kategorien vorgenommen werden, das Überschreiten eines gewissen Mindestwertes überprüft werden und/oder ein Vergleich mit anderen Oberflächen durchgeführt werden. Je nach Ausführung kann die Abschätzung im Zuge des vorliegenden Verfahrens bzw. mit der vorliegenden Vorrichtung jedoch auch der Prüfung oder Messung der jeweiligen Werte gleichkommen. In einer bevorzugten Variante des Verfahrens werden die Partikel auf einer zur Oberfläche hin abfallenden Beschleunigungsbahn be schleunigt. Dabei werden die Partikel auf die Beschleunigungsbahn, bevorzugt an einem von der Oberfläche entfernten Ende der Be schleunigungsbahn, aufgebracht. Vorzugsweise ist die Beschleuni gungsbahn die Innenwand eines Rohres. Nach dem Aufbringen der Par tikel auf der Beschleunigungsbahn werden diese von der Schwerkraft die Beschleunigungsbahn hinab beschleunigt. Die Beschleunigungs bahn weist hierfür bevorzugt eine glatte Oberfläche auf, um die Teilchen bei feststehender Höhe der Beschleunigungsbahn möglichst stark beschleunigen zu können. Hierfür kann die Gleitfläche der Beschleunigungsbahn beispielsweise aus Metall oder Kunststoff ge fertigt sein.

Es ist vorteilhaft, wenn die Vielzahl an Partikeln auf der Be schleunigungsbahn entlang eines Beschleunigungsabschnitts in einem im Wesentlichen konstanten Beschleunigungswinkel zur Oberfläche von vorzugsweise zwischen 35 und 55°, besonders bevorzugt zwischen 40 und 50° beschleunigt werden. Dabei beträgt insbesondere der Winkel des Beschleunigungsabschnitts zur Ebene der Oberfläche zwi schen 35 und 55°, besonders bevorzugt zwischen 40 und 50°. Durch den Beschleunigungswinkel und die Länge des Beschleunigungsab schnittes wird die Geschwindigkeit der Partikel beim Verlassen des Beschleunigungsabschnittes festgelegt .

Es ist bevorzugt, wenn der Beschleunigungswinkel der Beschleuni gungsbahn zur Oberfläche kontrolliert und eingestellt wird. Vor teilhafterweise wird dies mit einem Senklot durchgeführt. Dabei ist das Senklot an der Beschleunigungsbahn befestigt oder, bevor zugt nur in einem vorbestimmten Winkel, befestigbar. Die Lotrechte des Senklots ist derart vorgesehen, dass beim Ausrichten des Senk lots zur Lotrechten die Beschleunigungsbahn den gewünschten Be schleunigungswinkel aufweist. Alternativ kann das Senklot auch zur Einstellung verschiedener Beschleunigungswinkel für verschiedene Szenarien (bspw. unterschiedliche Arten von Oberflächen) verwendet werden. Vorteilhafterweise weist das Senklot eine Anzeige, bei spielsweise eine Skala, zum Anzeigen des jeweiligen Neigungswin kels auf. Alternativ zum Senklot können auch andere Vorrichtungen des Standes der Technik zur Messung des Beschleunigungswinkels zur Wirkungsrichtung der Erdbeschleunigung verwendet werden, bei spielsweise eine Wasserwaage, eine Libelle, ein Beschleunigungs- sensor, ein Neigungsmesser oder eine Kombination dieser Vorrich tungen .

In einer vorteilhaften Variante des Verfahrens werden die Partikel durch eine Aufbringvorrichtung mit einer Aufbringöffnung, bevor zugt einem Einfüllstutzen, besonders bevorzugt einem Einfülltrich ter, auf die Beschleunigungsbahn, insbesondere auf einen oberen Bereich des Beschleunigungsabschnitts, aufgebracht.

Es ist bevorzugt, wenn die Aufbringvorrichtung und/oder die Be schleunigungsbahn bezüglich einer Richtung der Projektion der Längserstreckungsrichtung des Beschleunigungsabschnitts der Be schleunigungsbahn auf die Oberfläche und/oder einer Richtung nor mal zur Projektion der Längserstreckungsrichtung der Beschleuni gungsbahn auf die Oberfläche nivelliert wird/werden. Vorteilhaf terweise erfolgt die Nivellierung mit einer, zwei oder mehr als zwei Röhrenlibellen oder einer Dosenlibelle, wobei insbesondere die Aufbringvorrichtung die Röhrenlibelle (n) oder die Dosenlibelle aufweisen kann. Auf diese Weise kann die Einheitlichkeit der Auf bringung der Partikel auf die Beschleunigungsbahn verbessert bzw. sichergestellt werden.

Es ist vorteilhaft, wenn das Auslassen der Vielzahl an beschleu nigten Partikeln umfasst, dass die Partikel durch einen an den Be schleunigungsabschnitt der Beschleunigungsbahn anschließenden ge krümmten Auslass auf die Oberfläche ausgelassen werden. Dabei weist vorzugsweise eine Fläche des Auslasses, auf dem die Partikel unmittelbar bevor sie ausgelassen werden gleiten, einen Auslass winkel zur Oberfläche auf, der geringer als der Beschleunigungs winkel ist, wobei der Auslasswinkel bevorzugt weniger als 30°, be sonders bevorzugt weniger als 20°, noch mehr bevorzugt weniger als 10° beträgt. Der gekrümmte Auslass bildet vorzugsweise einen kon tinuierlichen Übergang vom Beschleunigungswinkel zum Auslasswin kel. Somit kann der Beschleunigungswinkel groß sein, um die Parti kel effektiv zu beschleunigen, wohingegen der Auslasswinkel gering sein kann, sodass die Partikel flach auf die Oberfläche ausgelas sen werden. Dadurch gleiten die Partikel sanft über die Oberflä che, wobei die Rutschsicherheit und/oder der Gleitreibungskoeffi zient maßgeblich darauf Einfluss nehmen, welche Endverteilung der Partikel (d.h. nach vollständigem Abbremsen) auf der Oberfläche entsteht . Vorteilhafterweise werden die Partikel auf der Oberfläche nach dem Auslassen innerhalb eines Messrahmens verteilt. Vorzugsweise ist der Messrahmen in Draufsicht rechteckig. Bevorzugt werden die Par tikel in der Nähe einer Begrenzung des Messrahmens innerhalb des Messrahmens ausgelassen. Günstigerweise ist der Auslass mit dem Messrahmen verbunden. Vorzugsweise weist der Messrahmen Markierun gen oder eine Skala auf. Der Messrahmen dient insbesondere als Re ferenz bei der Erfassung der Verteilung der Partikel.

In einer bevorzugten Variante des Verfahrens wird die Verteilung der Partikel mit zumindest einer Schablone vermessen. Dabei kann insbesondere der Messrahmen dazu ausgelegt sein, dass die Schablo ne auf den Messrahmen gelegt werden kann. Bevorzugt ist eine Ein richtung, insbesondere eine Markierung, vorgesehen, um die richti ge Lage der Schablone (n) kontrollieren zu können. Somit kann eine fehlerhafte Anordnung der Schablone zuverlässig verhindert werden. Die Schablone kann dabei insbesondere eine Skala, beispielsweise in Form von Markierungen, aufweisen, um die Rutschfestigkeit und/oder den Gleitreibungskoeffizienten der Oberfläche abschätzen zu können. Bevorzugt sind die Markierungen teilellipsenförmig, be sonders bevorzugt teilkreisförmig, wobei vorzugsweise einer der Brennpunkte bzw. der Mittelpunkt der Markierungen mit dem Auslass zusammenfällt. Bevorzugt kann jede Markierung der Skala auf der Schablone einem R-Wert entsprechen. Es kann insbesondere jener Be reich der Oberfläche (der im Folgenden als flächendeckender Be reich bezeichnet wird) zur Abschätzung benützt werden, der von der Verteilung der Partikel flächendeckend bedeckt ist. Von diesem kann insbesondere ein vorderer, dem Auslass weiter entfernter, Rand, der Flächeninhalt, und der Schwerpunkt ermittelt werden. Die Oberfläche wird dabei in jene Klasse eingestuft, welche beispiels weise jener Markierung entspricht, die näher am Schwerpunkt oder an der vorderen Kante liegt. Gegebenenfalls können auch Zwischen werte abgeschätzt werden. Auf diese Weise kann eine Abschätzung des jeweiligen Werts bzw. eine Einstufung in die jeweilige Klasse besonders einfach und schnell, auch durch einen Laien, durchge führt werden. Insbesondere eine untere Grenze für die jeweilige Klasse bzw. den jeweiligen Wert kann zuverlässig ermittelt werden.

Bei einer weiteren Ausführungsvariante wird die Verteilung der Partikel optisch von einer Kamera erfasst und von einer Rechenein- heit vermessen. Die Recheneinheit ist dazu ausgebildet, aus der Verteilung der Partikel einen Referenzwert für eines von Rutschsi cherheit und/oder Gleitreibungskoeffizient der Oberfläche zu er mitteln. Der Referenzwert kann beispielsweise über eine Anzeige vorrichtung, insbesondere ein Display oder zumindest ein Leuch telement angezeigt werden. Weiters kann der Referenzwert von der Recheneinheit auf ein entferntes Gerät, beispielsweise ein ent ferntes Netzwerk, übertragen werden. Weiters ist es auch möglich, dass bereits die von der Kamera aufgenommenen Bilder auf das ent fernte Gerät, beispielsweise ein Smartphone, ein Tablet oder ein Computer, übertragen werden, um die Verarbeitung der Bildsignale für die Bestimmung der Verteilung der Partikel an dem entfernten Gerät durchzuführen.

Unter der Auslassstelle wird jene Stelle verstanden, an der die Partikel auf die Oberfläche ausgelassen werden. Die Längsrichtung der Verteilung bezeichnet hierbei die Richtung parallel zu der Richtung, in die die Partikel beschleunigt werden, projiziert auf die Oberfläche. Die Längsentfernung bezeichnet die Entfernung von der Auslassstelle projiziert auf die Längsrichtung. Die Querrich tung der Verteilung bezeichnet die Richtung orthogonal zur Längs richtung (und parallel zur Ebene der Oberfläche) .

Die Untersuchung der Oberflächenbeschaffenheit, insbesondere der Rutschsicherheit und/oder des Gleitreibungskoeffizienten, kann je nach Ausführung durch eine oder mehrere der folgenden Varianten erfolgen :

Bei einer ersten Variante wird eine Vermessung der gesamten Fläche der Verteilung der Partikel durchgeführt. Aufgrund der Verteilung der Partikel ergibt sich die Lage des Schwerpunktes, der direkt zur Bewertung der Rutschsicherheit herangezogen werden kann. Um die Unterschiede zwischen verschiedenen Oberflächen noch deutli cher zu erfassen, kann eine Gewichtung jedes Partikels, insbeson dere abhängig vom quadrierten Abstand vom Auslass, beispielsweise nach dem Satz von Steiner, vorgenommen werden. Für eine solche Ge wichtung ist insbesondere eine automatisierte bzw. digitale Erfas sung und Auswertung vorgesehen.

Bei einer zweiten Variante wird für die Ermittlung des Schwerpunk tes lediglich jener Bereich betrachtet, in dem die Konzentration der einzelnen Partikel dazu führt, dass der zu prüfende Bodenbelag darunter nicht mehr sichtbar ist, d.h. insbesondere des flächende ckenden Bereichs. Für diesen flächendeckenden Bereich kann der Schwerpunkt ermittelt werden. Die Lage des Schwerpunktes gibt di rekt Auskunft über die rutschhemmende Eigenschaft des geprüften Bodenbelages, wobei insbesondere die Lage des Schwerpunkts in die Längsrichtung für die Abschätzung der Beschaffenheit der Oberflä che berücksichtigt wird bzw. relevant ist, da die Verteilung der Partikel üblicherweise bezüglich der Querrichtung im Wesentlichen symmetrisch ist. Dabei ist die Entfernung des Schwerpunkts vom Auslass oder die Längsentfernung des Schwerpunkts insbesondere in direkt proportional zur Rutschsicherheit und/oder zum Gleitrei bungskoeffizienten bzw. zur jeweiligen Klasse entsprechend einer Klassifizierung, nach der die jeweilige Größe eingestuft wird.

Bei einer dritten Variante erfolgt die Ermittlung der vorderen, d.h. vom Auslass weiter entfernten, Begrenzungskante des flächen deckenden Bereiches. Der Abstand dieser vorderen Kante, die übli cherweise eine bogenförmige Linie ist, zum Auslass gibt direkt Auskunft über die Beschaffenheit, insbesondere die rutschhemmende Wirkung, der zu überprüfenden Oberfläche. Die Auswertung kann bei spielsweise analog mittels entsprechender Schablonen oder digital über automatisierte Bilderfassung und damit direkt verbundene Aus wertung erfolgen. Insbesondere kann eine Teilellipse ermittelt werden, wobei die Verteilung der Partikel in der Nähe der Teilel lipse auf der der Austrittsstelle zugewandten Seite eine gewisse Partikeldichte erreichen, wobei auf diese Weise das (in Längsrich tung) entfernteste Partikel ermittelt wird, sodass Ausreißer ver nachlässigt werden. Dabei ist die (Längs- ) Entfernung insbesondere indirekt proportional zur Rutschsicherheit und/oder zum Gleitrei bungskoeffizienten bzw. zur jeweiligen Klasse entsprechend einer Klassifizierung, nach der die jeweilige Größe eingestuft wird.

Bei einer vierten Variante erfolgt ein Ermitteln einer Ausbrei tungsbreite der Verteilung der Partikel in Querrichtung zur Ver teilung. Dabei ist die Ausbreitungsbreite insbesondere indirekt proportional zur Rutschsicherheit und/oder zum Gleitreibungskoef fizienten bzw. zur jeweiligen Klasse entsprechend einer Klassifi zierung, nach der die jeweilige Größe eingestuft wird.

Bei jeder zuvor genannten Variante können Ausreißer, das sind ins- besondere Partikel, die nicht in die erwartete Verteilung passen und/oder die nicht in Berührung mit anderen Partikeln stehen und/oder die in einem Bereich liegen, in dem die Partikeldichte unterhalb eines Grenzwerts ist, bei der Erfassung oder bei der Klassifizierung der Verteilung verworfen werden. Auf Grundlage ei nes einzelnen oder mehrerer der genannten Varianten kann die

Rutschsicherheit und der Gleitreibungskoeffizient der Oberfläche bestimmt werden.

Für das Verfahren wird bevorzugt eine große Anzahl an Partikeln verwendet. Dadurch können bereits bei einmaligem Durchführen des Verfahrens, aufgrund der großen Anzahl an Stichproben, statisti sche Fehler gegenüber anderen Verfahren minimiert werden. In einer bevorzugten Variante des Verfahrens wird eine vordefinierte Anzahl von Partikeln von bevorzugt zwischen 500 und 2000 Partikel, beson ders bevorzugt zwischen 1000 und 1500 Partikel, noch mehr bevor zugt im Wesentlichen 1200 Partikel, verwendet. Durch die Verwen dung einer vordefinierten Anzahl an Partikeln kann das Ergebnis der Untersuchung mit den korrespondierenden Ergebnissen auf ande ren Oberflächen verglichen und zu diesen in Relation gesetzt wer den. Es hat sich im Zuge von Experimenten gezeigt, dass bei dieser Anzahl von Partikeln ein guter Ausgleich zwischen das Ergebnis be einflussenden bzw. störenden Wechselwirkungen zwischen den Parti keln und der Größe der Stichprobe gefunden wird. Bei der insbeson dere als Innenwand eines Rohres ausgeführten Beschleunigungsbahn weist das Rohr einen Innendurchmesser von kleiner 4 cm, besonders bevorzugt kleiner 3, noch mehr bevorzugt im Wesentlichen 2 cm auf. Der Messrahmen weist eine Länge in Längsrichtung von bevorzugt kleiner 40 cm, besonders bevorzugt kleiner 30 cm, noch mehr bevor zugt im Wesentlichen 20 cm auf und eine Breite in Querrichtung von bevorzugt kleiner 30 cm, besonders bevorzugt kleiner 25 cm, noch mehr bevorzugt im Wesentlichen 20 cm auf, wobei sich die Auslass stelle, insbesondere der Auslass, vorzugsweise in der Mitte einer Breitseite des Messrahmens befindet, sodass die ausgelassenen Par tikel den Messrahmen nicht mehr berühren. Vorzugsweise wird die vordefinierte Anzahl von Partikeln aus einem Behältnis entnommen, in dem sie bereits in der richtigen Zahl abgepackt waren, sodass die Durchführung des Verfahrens, auch für einen Laien, einfach möglich ist. Ebenfalls vorzugsweise werden Partikel mit im Wesent lichen demselben Durchmesser verwendet. Der Durchmesser beträgt bevorzugt zwischen 0,2 und 2,0 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,4 und 0,8 mm, noch mehr bevorzugt im Wesentlichen 0,6 mm. Inner halb des angegebenen Bereichs des Durchmessers sind die Durchmes ser der Partikel vorzugsweise regelmäßig verteilt. Als Partikel wird bevorzugt Granulat verwendet, besonders bevorzugt Sand, noch mehr bevorzugt Filtersand. Es kann auch Kunststoffgranulat verwen det werden, insbesondere um die Rutschsicherheit und den Gleitrei bungskoeffizienten von nassen/befeuchteten Oberflächen abzuschät zen .

Bezugnehmend auf die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es vorteil haft, wenn die Messeinrichtung einen Messrahmen zur Aufnahme der Verteilung von Partikeln auf der Oberfläche aufweist.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Messeinrichtung ei ne Schablone auf, die eine Skala zur Abschätzung der Beschaffen heit der Oberfläche, insbesondere der Rutschsicherheit und/oder des Gleitreibungskoeffizienten der Oberfläche, aufweist.

Es ist bevorzugt, dass die Messeinrichtung eine Kamera zur opti schen Erfassung der Verteilung von Partikeln auf der Oberfläche, insbesondere innerhalb des Messrahmens und eine Recheneinheit zur Verarbeitung der von der Kamera erfassten Verteilung der Partikel aufweist .

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Beschleunigungs vorrichtung eine zur Oberfläche hin abfallende Beschleunigungsbahn auf, welche vorzugsweise die Innenwand eines Rohres ist. Bevorzugt weist der Beschleunigungsabschnitt einen im Wesentlichen konstan ten Beschleunigungswinkel zur Oberfläche von zwischen 35 und 55°, besonders bevorzugt zwischen 40 und 50° und eine Länge von zwi schen 40 und 60 cm, besonders bevorzugt zwischen 45 und 55 cm auf. Mithilfe dieser Parameter kann insbesondere die Geschwindigkeit, auf die die Partikel beschleunigt werden, eingestellt werden.

Vorzugsweise ist eine Aufbringvorrichtung, bevorzugt ein Einfüll trichter, zur Aufbringung einer Vielzahl von Partikeln auf einen vorbestimmten Bereich der Beschleunigungsbahn vorgesehen.

Es ist vorteilhaft, wenn eine Stützvorrichtung zum Abstützen der Beschleunigungsbahn vorgesehen ist, wobei die Stützvorrichtung ein höhenverstellbares Stativ und eine mit dem Stativ verbundene Hai- terung zum Halten der Beschleunigungsbahn aufweist, wobei die Hal terung an verschiedenen Längsstellen an der Beschleunigungsbahn befestigbar ist. Mithilfe des höhenverstellbaren Stativs und der an verschiedenen Längsstellen an der Beschleunigungsbahn befestig baren Halterung kann insbesondere der Beschleunigungswinkel rich tig eingestellt werden. Das Stativ kann beispielsweise einen ver stellbaren Dreifuß aufweisen, um einen sicheren Stand zu gewähr leisten und Höhenunterschiede ausgleichen zu können.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist an der Beschleunigungs bahn eine Kontrollvorrichtung, vorzugsweise ein Senklot, befes tigt. Es ist ebenfalls bevorzugt, wenn an der Aufbringvorrichtung zumindest eine Röhrenlibelle befestigt ist, wobei vorteilhafter weise eine Röhrenlibelle in Querrichtung und eine Röhrenlibelle in Längsrichtung vorgesehen ist.

Bevorzugt wird die vorliegende Erfindung für keramische Oberflä chen, insbesondere Fliesen, verwendet. Es können allerdings auch andere, insbesondere glatte bzw. nur geringe Unebenheiten aufwei sende, Bodenbeläge wie Beton- oder Natursteinböden, Holz- oder Kunststoffbodenbeläge verwendet werden. Weiters können sowohl tro ckene als auch feuchte bzw. befeuchtete Oberflächen überprüft wer den. Gegebenenfalls ist eine Abschätzung der Rutschsicherheit und/oder des Gleitreibungskoeffizienten mithilfe von Umrechnungs faktoren (bspw. zur Umlegung von einer Prüfung unter trockenen Be dingungen auf feuchte Oberflächen) durchzuführen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Figuren darge stellten Ausführungsbeispiels weiter beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung von schräg oben, wobei der Messrahmen im Vordergrund ist;

Fig. 2 zeigt eine Ansicht derselben Ausführungsform der Vorrich tung von schräg oben, wobei die Aufbringvorrichtung im Vordergrund ist ;

Fig. 3 zeigt eine Ansicht derselben Ausführungsform der Vorrich tung von der Seite, normal zur Beschleunigungsbahn;

Fig. 4 zeigt eine Ansicht derselben Ausführungsform der Vorrich- tung von oben, normal zur Ebene der Oberfläche;

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Schablone; und

Fig. 6 zeigt dieselbe Ausführungsform der Schablone, wobei auch die Verteilung der Partikel, insbesondere der flächendeckende Be reich, zu sehen ist.

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Abschätzung der Beschaffenheit, insbesondere Rutschsicherheit und/oder Gleitreibungskoeffizient, einer vorzugs weise ebenen Oberfläche 2. Als Beschleunigungseinrichtung 3 weist die Vorrichtung 1 eine zur Oberfläche 2 abfallende Beschleuni gungsbahn 4 auf, die einen Beschleunigungsabschnitt 5 mit einem im Wesentlichen konstanten Beschleunigungswinkel 6 zur (in der ge zeigten Ausführungsform horizontalen) Ebene der Oberfläche 2 auf weist. Der Beschleunigungsabschnitt 5 ist dabei die Innenwand ei nes Rohres. Die Vorrichtung 1 weist eine Stützvorrichtung 7 zum Abstützen der Beschleunigungsbahn 4 auf. Die Stützvorrichtung 7 weist ein höhenverstellbares Stativ 8 und eine mit dem Stativ 8 verbundene Halterung 9 zum Halten der Beschleunigungsbahn 4 auf.

In der vorliegenden Ausführungsform weist das Stativ 8 einen Drei fuß zum Stand auf der Oberfläche 2 auf. Die Halterung 9 ist an verschiedenen Längsstellen an der Beschleunigungsbahn 4 und wei ters an verschiedenen Höhenstellen des Stativs 8 befestigbar. Mit hilfe der Stützvorrichtung 7 kann insbesondere auch der Beschleu nigungswinkel 6 eingestellt werden. An der Beschleunigungsbahn 4 ist eine Neigungskontrollvorrichtung 10 befestigt, die in der vor liegenden Ausführungsform ein Senklot 11 mit einer Skala zur An zeige des aktuellen Neigungswinkels, insbesondere des aktuellen Beschleunigungswinkels 6, umfasst. Mittels der Neigungskontroll vorrichtung 10 kann der Beschleunigungswinkel 6 kontrolliert und gegebenenfalls mittels der Stützvorrichtung 7 verändert werden.

Der Beschleunigungswinkel 6 ist bevorzugt vordefiniert, um eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu ermöglichen. Es können aller dings für unterschiedliche PrüfSzenarien unterschiedliche Be schleunigungswinkel 6 vorgesehen sein.

Die Vorrichtung weist weiters eine Aufbringvorrichtung 12 mit ei ner Aufbringöffnung 13 (vgl. Fig. 3) auf, wobei die Aufbringvor richtung 12 in dieser Ausführungsform einen Einfülltrichter 14 um- fasst, durch den die Partikel auf einem von der Oberfläche 2 ent fernten Ende der Beschleunigungsbahn 4 aufgebracht werden. Die Aufbringvorrichtung 12 kann je nach Ausführung starr oder lösbar an der Vorrichtung 1, insbesondere der Beschleunigungsbahn 4, be festigt sein. Die Aufbringvorrichtung 12 weist zwei Röhrenlibellen 16 auf, wobei die eine Röhrenlibelle 16 in Querrichtung 18 und die andere Röhrenlibelle 16 in Längsrichtung 17 angeordnet ist.

Anschließend an den Beschleunigungsabschnitt 5 der Beschleuni gungsbahn 6 weist die Vorrichtung 1 einen gekrümmten Auslass 19 auf die Oberfläche 2 auf. Der Auslass 19 weist an seinem der Ober fläche 2 zugewandten Ende einen Auslasswinkel 20 zur Oberfläche 2 auf, der geringer als der Beschleunigungswinkel 6 ist. Der Auslass 19 überführt somit im Wesentlichen den Geschwindigkeitsvektor der am Beschleunigungsabschnitt 5 beschleunigten Partikel vom Be schleunigungswinkel 6 zum Auslasswinkel 20. Anschließend werden die Partikel auf die Oberfläche 2 ausgelassen, so dass sich die Partikel innerhalb eines Messrahmens 21 verteilen. Der Messrahmen

21 ist rechteckig und kann mit der Beschleunigungsbahn 4 oder dem Auslass 19 verbunden sein, wobei der Auslass 19 sich in der Mitte einer Breit- bzw. Querseite des Messrahmens 21 befindet.

Die Vorrichtung 1 weist weiters als Messeinrichtung 24 eine Kamera

22 zur optischen Erfassung der Verteilung 26 der Partikel (vgl. Fig. 6) auf der Oberfläche 2, insbesondere innerhalb des Messrah mens 21, auf. Weiters weist die Messeinrichtung 24 eine mit der Kamera 22 verbundene Recheneinheit 23 auf, die die von der Kamera 22 erfasste Verteilung 26 der Partikel auf der Oberfläche 2 analy siert .

In Gebrauch wird zunächst eine Vielzahl von Partikel in vorportio niertem Zustand aus einem Behälter entnommen. Somit wird eine vor definierte Anzahl an Partikeln verwendet, welche je nach Prüfsze narium unterschiedlich sein kann. Insbesondere werden die Partikel aus dem Behälter direkt in den Einfülltrichter 14 geleert, worauf hin die Partikel durch die Aufbringöffnung 13 auf den Beschleuni gungsabschnitt 5 der Beschleunigungsbahn 4 ausgetragen werden. Die Partikel gleiten den zur Oberfläche 2 abfallenden Beschleunigungs abschnitt 5 hinab, wobei sie durch die Schwerkraft beschleunigt werden. Anschließend werden die Partikel durch den gekrümmten Aus lass 19 unter dem Auslasswinkel 20 auf die Oberfläche 2 ausgetra- gen, woraufhin die Partikel über die Oberfläche gleiten und durch Reibung mit der Oberfläche 2 abgebremst werden. Dadurch wird eine Verteilung 26, d.h. eine zweidimensionale Anordnung, der Partikel gebildet, die insbesondere von der Rutschsicherheit und/oder dem Gleitreibungskoeffizienten der Oberfläche 2 abhängt. Die Vertei lung 26 der Partikel wird mit der Messeinrichtung 24 erfasst und aus der Verteilung 26 der Partikel wird die Rutschsicherheit und/oder der Gleitreibungskoeffizient der Oberfläche 2 abge schätzt .

Die Messeinrichtung 24 kann weiters eine Schablone 25 (vgl. Fig.

5) aufweisen, welche vorzugsweise lösbar auf dem Messrahmen 21 an geordnet wird. Die Schablone 25 kann anstelle oder zusätzlich zur Kamera 22 und Recheneinheit 23 verwendet werden. Mittels der

Schablone 25 wird die Verteilung 26 der Partikel erfasst, um da nach die Abschätzung der Beschaffenheit der Oberfläche 2 durchzu führen. Weiters kann die Messeinrichtung 24 eine Skala am Messrah men 21 aufweisen.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ansicht der Ausführungsform der Fig. 1, wobei in dieser Darstellung insbesondere auch erkennbar ist, dass die Aufbringvorrichtung 12 an der Beschleunigungsbahn 4 befestig bar ist.

Fig. 3 zeigt dieselbe Ausführungsform der Vorrichtung 1 wie Fig. 1 von der Seite, Fig. 4 zeigt diese von oben. Dabei ist insbesondere auch die Aufbringöffnung 13 sichtbar.

Fig. 5 und Fig. 6 zeigen die Schablone 25 zur Vermessung der Ver teilung 26 der Partikel bzw. des flächendeckenden Bereichs (vgl. Fig. 6) auf der Oberfläche 2, wobei die Schablone 25 eine Skala 27 zur Abschätzung der Rutschsicherheit und/oder des Gleitreibungsko effizienten der Oberfläche 2 aufweist. Die Schablone 25 ist insbe sondere dafür ausgelegt, auf den Messrahmen 21 gelegt oder auf diesem befestigt zu werden. Die Skala 27 weist dabei teilkreisför mige Markierungen auf, die im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Abschätzung der R-Klasse der Oberfläche 2 erlaubt. Der Auslass (nicht abgebildet) befindet sich, wenn die Schablone 25 auf den Messrahmen 21 aufgebracht wird, insbesondere an der Unterseite der Schablone 25 in der Nähe des Mittelpunkts der Teilkreise. Die Ab schätzung kann dabei insbesondere auf Grundlage einer oder mehre- rer der folgenden Varianten erfolgen:

- Ermittlung einer Fläche 28 der Verteilung 26 der Partikel, wobei insbesondere bei digitaler Erfassung alle Partikel erfasst und ausgewertet werden und bei Erfassung mittels einer Schablone bevorzugt lediglich der flächendeckende Bereich zur Auswertung herangezogen wird.

- Ermittlung eines Schwerpunkts 29 der Verteilung 26 der Par tikel, wobei verglichen wird, innerhalb welcher Markierung der Schwerpunkt 29 zu liegen kommt und entsprechend die R-Klasse be stimmt wird. Im gezeigten Beispiel wird die Klasse R-10 erhalten.

- Ermittlung eines Partikels 30, welches am weitesten vom Aus lass 19 entfernt ist oder Ermittlung eines Partikels, welches am weitesten in Längsrichtung vom Auslass 26 entfernt ist, und Ver gleich, innerhalb welcher Markierung das Partikel 30 liegt.

- Ermittlung der Ausbreitungsbreite 31 der Verteilung 26 der Partikel, wobei die Schablone 25 eine Skala 27 (nicht abgebildet) aufweisen kann, um die Beschaffenheit, insbesondere die Rutschsi cherheit und/oder den Gleitreibungskoeffizienten, der Oberfläche 2 auf Grundlage der Ausbreitungsbreite 31 zu beurteilen.