CN101772603A - 在人工草坪系统中使用的运动技术层板以及这种人工草坪系统 - Google Patents

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CN101772603A CN200880101612A CN200880101612A CN101772603A CN 101772603 A CN101772603 A CN 101772603A CN 200880101612 A CN200880101612 A CN 200880101612A CN 200880101612 A CN200880101612 A CN 200880101612A CN 101772603 A CN101772603 A CN 101772603A
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阿德里亚纳斯·L·A·马尔德斯
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Abstract

本发明涉及一种运动技术层板，用在人工草坪系统中，特别用于运动场，该人工草坪系统至少由基体和在所述基体下延伸的运动技术层板构建，人工草纤维附连到该基体，该运动技术层板包括至少一个由合成泡沫制成的缓冲子层，该由合成泡沫制成的缓冲子层由大致刚性的平板构建，该板设置有平面度增强装置。本发明还涉及一种设置有这种运动技术层板的人工草坪系统。根据本发明，运动技术层板特征在于，所述平面度增强装置包括至少一个第一槽组件，该第一槽组件具有分别形成在板的上表面或底表面中的两个接近地间隔开的槽，这些槽沿板的第一方向延伸。因此，运动技术层板在构造上可以确保是平的层板，而不表现出任何翘曲或重叠部分。一方面，这导致最终构建的人工草坪系统的改善的功能特性，另外，还避免了在修护非平整的运动技术层板时涉及的不必要的工作和花费，而这对于根据现有技术的人工草坪系统来说是必要的。

Description

在人工草坪系统中使用的运动技术层板以及这种人工草坪系统
技术领域
本发明涉及一种在人工草坪系统中使用的运动技术层板，该人工草坪系统特别地用于运动场，该人工草坪系统至少由基体和运动技术层板构建，人工草纤维附连到该基体且运动技术层板在所述基体下延伸，该运动技术层板包括至少一个由合成泡沫制成的缓冲子层，该由合成泡沫制成的缓冲子层由大致刚硬的平板构建，该板设置有平面度增强装置。
本发明还涉及一种包括该运动技术层板的人工草坪系统。
背景技术
现今，塑料用于各种不同目的，特别地，各种塑料在运动场的人工草坪中的应用已经得到有力地发展。人工草纤维和由此获得的人工草运动场的开发已经发展到一程度，即，现在可以构建与天然草运动场在外观上而不是在使用性能上难以区分的人工草运动场。
近几年的研究已经特别聚焦在运动场的人工草坪中使用的人工草纤维的开发，需要考虑每种个别运动的需求以及下层土地(subsoil)和表面特性。
在用于人工草坪系统的运动技术层板的新方面的开发中，也关注所使用的材料。应该考虑的是，原理上，运动技术层板必须展现出足够程度的阻尼或弹性，从而一方面可以对用户来说尽可能模仿天然草坪系统的特性，而另一方面这必须不会不利地影响使用性能，此外，必须尽可能防止受伤等的危险。在现有人工草坪系统中当前经历的问题，以及特别是运动技术层板等，关注这样的人工草坪系统的构建和维护。在现有人工草坪系统中，运动技术层板通常由大量板构件，这些板以邻接关系设置在基部层上。但是已经发现，由于诸如光照的作用以及层的底侧和上侧之间存在温度差等因素以及诸如尺寸和水平衡这样的因素，用作运动技术层板的现有板在尺寸上并不稳定，且对翘曲和全侧向膨胀非常敏感，其结果是丧失了板之间的连接和运动技术层板的功能性。
由此，因为各板翘曲并彼此重叠，无法再保证各板之间的总体连接，且如果不在一起，人工草坪系统的进一步构建将会变得艰难。
应该理解，良好质量的运动技术层板起到了重要的作用，并从构建的角度看，可以在其上呈现出人工草坪系统的总的(使用)特性。
发明内容
因而，本发明的目的是提供一种背景技术中提到的运动技术层板以及人工草坪系统，其中，运动技术层板形成用于总的草坪系统的实心构件基部，而不具有上述缺点。
根据本发明，由此运动技术层板特征在于，平面度增强装置包括至少一个第一槽组件，该第一槽组件具有分别形成在板的上表面或底表面中的两个接近地间隔开的槽，这些槽沿板的第一方向延伸。因此，运动技术层板在构造上可以确保是平的层板，而不表现出任何翘曲或重叠部分。一方面，这导致最终构建的人工草坪系统的改善的功能特性，另外，还避免了在修护非平整的运动技术层板时涉及的不必要的工作和花费，而这对于根据现有技术的人工草坪系统来说是必要的。
适用沿板的第一方向延伸的槽组件使得板可以例如在沿第一方向的形态载荷(form load)或温度差异、湿度等的影响下压缩和延伸。以此方式，不再有板的翘曲，因为导致板的材料的翘曲的相应压力被槽组件吸收。
还可以使用槽组件，其包括多个槽，当然，诸如至少三个槽构成的槽组件，两个槽设置在上表面或底表面中，相应地，第三槽被设置在底表面或上表面中。
根据本发明的运动技术层板和根据本发明的人工草坪系统的另一实施例的特征在于，平面度增强装置包括至少一个第二槽组件，该第二槽组件具有分别形成在板的上表面或底表面中的两个接近地间隔开的槽，这些槽沿板的另一方向延伸。通过使用沿相对于第一槽组件的板的另一方向延伸的额外槽组件，沿另一方向的翘曲同样会被以有效的方式吸收，从而，运动技术层板将在两个方向上保持平面度。
更具体地，根据本发明，槽具有最小等于板的厚度的50％而最大等于板的厚度的95％的深度。因此，运动技术层板中任何不平度都可以有效地消除或纠正。
根据另外的功能性实施例，运动技术层板和人工草坪系统进一步特征在于，板设置有开口，该开口位于分别沿板第一和第二方向形成的两个第一和第二槽组件交叉的位置处。所述开口有用地用作雨水的通道，由此使得可以实现人工草坪系统的有效排水。
这样的排水开口当然可以通过打孔或钻孔技术以非常简单的方式形成，孔通过该技术形成为穿过运动技术层板的板。
在根据本发明的运动技术层板的功能性实施例中，所述第一和第二槽组件的至少一个沿平行于板的纵向方向的方向延伸。
在另一实施例中，所述第一和第二槽组件的至少一个沿与板的纵向方向成一角度的方向延伸。在这方面，可以使所述第一和第二槽组件的至少一个(或其二者)相对于板的纵向方向对角地取向，这可以通过简单的材料去除技术来实现。
在另一有用的实施例中，所述第一和第二槽组件还可在板中彼此横向地延伸。
更具体地，本发明还涉及一种方法，用于形成根据本发明的运动技术层板，该方法包括以下步骤：
i)供应一大致坚硬、平坦的板；
ii)在步骤i)期间，沿与的供应方向成横向地方向形成本申请所述的用作平面度增强装置的第一槽组件。
以此方式，槽可以在一个操作中形成，而没有需要停止或重置的操作。
本发明还特征还在于以下步骤：
iii)在步骤i)期间，沿与步骤ii)所指的方向相反地方向形成本申请所述的第二槽组件，其用作平面度增强装置。
在根据本发明的另一实施例中，平面度增强装置包括板的材料的刚度的局部减小部。这一方面可通过由刚度较低的第二材料局部地形成板来实现，而在本发明的另一实施例中，平面度增强装置包括材料的刚度的局部减小部，这例如可以通过用具有较小密度的材料局部地形成板来实现。
后面的两个方案并不特别代表一种必须在运动技术层板的制造期间实现的机械的实施例，在这种情况下，板的密度减小部分实现了变形且由此实现了平面度增强特性。
更具体地，运动技术层板为此特征在于，其被构造为能够被解卷绕的缓冲板，其设置有上述的平面度增强装置。
附图说明
将参考附图解释本发明，其中：
图1示意性地示出了根据现有技术的人工草坪的实施例；
图2示出了根据现有技术用于在人工草坪中使用的运动技术板的实施例；
图3a示出了根据本发明的运动技术层板的实施例；
图3b显示了图3a的细节；
图3c显示了根据本发明的运动技术层板的另一实施例；
图4a-4d显示了处于未受载荷和受载荷条件下的图3b和3c的运动技术层板；
图5a-5b显示了分别处于另一状态的图3b和3c的运动技术层板；
图6显示了根据本发明的运动技术层板的另一实施例；
图7a-7c显示了根据本发明的运动技术层板的另一方面；
图8a-8b显示了根据本发明的运动技术层板的另一实施例。
具体实施方式
图1显示了根据现有技术的已知人工草坪10的实施例，其中，可以使用标准合成纤维。人工草坪10包括基体1，多个合成纤维2例如通过丛毛安装(tufting)附连至该基体。
合成纤维通常由一个或多个合成纤维2a-2b-2c-2d等制成，这些合成纤维可包括原纤维组织(fibrillate)和/或单丝纤维，例如国际专利申请WO2004/0779914所述。这使得可以制造与天然草纤维足够类似的合成纤维。这样的纤维2a-2d可通过已知的生产技术制造，例如挤压。由此例如通过挤压获得的各纤维2a-2d可以搓捻以形成合成纤维2并由此被附连至基体1。
在图1中，基体放置在具有运动技术特性的表面上，该表面可由层11和12构成。运动技术层板11可包括弹性阻尼层6(所述可选层6还可形成基体1的一部分)。层12形成人工草坪10的基础，并由例如石头形成的粗子层(sublayer)和由沙子形成的细子层构成。人工草坪系统10设置有用13表示的排水系统以便排出雨水。
填充材料5可设置在人工草(运动用)纤维2之间，尽管这对于清晰理解本发明不是必须的。
当前已知的运动场的运动技术层板11由各个板111、112等构成，在构建运动场时，这些板在基础层12上被放置为使得它们的边缘11’、11”彼此邻接(见图2)。
由各个板构成的运动技术层板11的缺点是，在温度、湿度和膨胀的影响下，相邻111、112的边缘11’、11”趋于过度重叠，如图2清晰可见。
图3a显示了根据本发明的运动技术层板111的实施例。运动技术层板111被构造为能够解卷绕的卷绕件，使得可以在构建人工草坪系统时铺设运动技术层板。根据本发明，能够被解卷绕的运动技术层板111由多个板部分11-1、110、111、112、113等构成，这些板部分以图3b或3c所示的方式互连。
运动技术层板111具有厚度t。
如图3b所示，运动技术层板111可设置有平面度增强装置，该装置在此被构造为多个槽组件，每个槽组件由两个接近地间隔开的槽20a-20b构成，这两个槽分别形成在板111的上表面111a和底表面111b中并沿所述板111的第一纵向方向延伸。槽组件的两个槽20a-20b通过中间凸缘21彼此分离。
中间凸缘21具有长度(厚度)d，在图3b中，该长度(厚度)d等于(或大致等于)槽20a-20b的宽度c(d＝c)。图3c显示了包括槽组件的运动技术层板111的实施例，该槽组件由明显分得更开的槽20a-20b构成(d＞＞＞c)。
两个槽20a-20b的深度用a指示，且优选地为运动技术层板111的厚度t的50％至95％。更具体地，已经发现，从获得运动技术层板111的优化平面度的角度看，深度a为厚度t的60％-85％、特别是80％是优选的。运动技术层板111的厚度t可以是5-30mm，特别是10-15mm。每个槽的宽度c通过所讨论的材料的膨胀系数确定，并取决于每个板部分111、112、113的长度l。长度l可以是20-60mm，例如特别是40-50mm。两个相邻板之间的连接的任一侧上的槽的宽度必须至少足够吸收(take up)一块板的膨胀。
根据本发明，运动技术层板111优异地适于吸收沿运动技术层板111的一个或两个纵向方向作用在板111等上的力。这在图4a-4b中示出，其中，图4a显示了未受载荷条件下的运动技术层板，图4b显示了受载荷条件下的运动技术层板。当变形力P沿运动技术层板的一个或两个纵向方向施加在运动技术层板111上时，两个槽20a和20b之间的中间凸缘部分21像弹簧元件一样起作用，吸收材料的变形。
图4c-4d分别显示了在未受载荷条件和受载荷条件下的图3c的运动技术层板111。
以此方式，可以防止板111、112、113在产生于材料中的由温度变化、湿度和/或膨胀造成的某些压应力或拉应力的影响下翘曲。实际上，槽组件20a-20b确保可以保持运动技术层板111的平面度。其不仅在人工草坪系统的使用特性(play characteristic)上有积极影响，另外其还使得人工草坪系统的构造显著地更加简单和便宜。
当力施加在运动技术层板上时，例如在其安装期间，不能使板之间的连接让位。施加在连接部分上的拉伸力不能超过最大材料应力与连接的接触面积的乘积。
(图3a的)设置有平面度增强装置20a-20b的运动技术层板111的优点在图5a中显示，其中，接续的板部分111、112可在槽组件20a-20b的影响下以角度φ定位。在另一方面，这使得可以铺设具有倾斜度的人工草坪系统，特别是在高尔夫球场的情况下，其必须不能限定为100％的平坦。总而言之，两个连续层111、112之间的角度调整使得可以以卷绕件110形式供应运动技术层板111(见图3a)，其能够在要构建人工草坪系统的地点处解卷绕。角度φ在大部分上通过槽20a-20b的宽度c确定，从而，两个接续的板部分的角度畸变可通过板部分的端部边缘11’-11”阻止。角度φ通过槽20a-20b的宽度c和深度a确定。槽的宽度c可以是1-5mm。
图5b显示了图3c的运动技术层板111。
图6显示了设置在根据本发明的运动技术层板111中的平面度增强装置的替换实施例，其中，槽20a-20b没有被构造为图3b、图4和图5中的矩形槽，而被中间凸缘部分21分开的成角度槽。
而图6a披露了由两个相邻、平行的槽20a-20b构成的槽组件，图6b的实施例显示了三个槽20a-20c，这三个槽通过两个中间凸缘部分21a-21b彼此分开。明显的是，图3a-4-5所示的包括矩形槽组件的实施例也可以被构造有额外的槽，这种情况下，两个槽位于每个板部分的一侧11a(或11b)上，第三个槽位于另一侧11b(或11a)上，其中，形成在板部分的一侧中的两个槽在任一侧上通过另一侧中形成的另一槽彼此分隔。
图7a、7b和7c显示了设置有平面度增强装置的运动技术层板111的一实施例，该平面度增强装置沿一个纵向方向设置和另一纵向方向。平面度增强装置为此分别由槽组件20a-20b和200a-200b形成，槽组件20a-20b横向并垂直地延伸到槽组件200a-200b。槽组件在30指示的位置处交叉。
如上所述，各槽20a-20b和200a-200b的深度a分别最小是运动技术层板111的厚度t的50％，最大是运动技术层板111的厚度t的95％。这样的优点是开口40a、40b形成在位置30处，槽组件20a-20b与其它槽组件200a-200b在位置30处交叉，该开口用作排水口，以便将湿气转移到地面中从而为人工草坪系统排水。
但是，应该理解，可以在各板部分11的其它位置打孔或穿孔，使得可以排出雨水。
应理解，本发明的其它实施例的特征可以在于，设置槽组件的其它形状/构造，其执行与本申请所述的槽组件相同的平面度增强功能。
根据本发明的运动技术层板的替换例在图8a和8b中示出。在图8a中，第一槽组件20a-20b以与板11的纵向方向成一角度的方向延伸，而第二槽组件200a-200b平行于所述纵向方向延伸。槽组件20a-20b和200a-200b由此以一角度彼此交叉(在该情况下为45°-135°的角度)。在图8b中，第一和第二槽组件20a-20b和200a-200b分别相对于板11的纵向方向以一(对角线)角度延伸，从而所述槽组件彼此垂直地交叉(90°)。
本发明还涉及一种人工草坪系统，其包括设置有如上所述的平面度增强装置的运动技术层板，该运动技术层板可被构造为缓冲板，该缓冲板可以被解卷绕或者由各个板部分构成。
两个聚烯烃泡沫的翘曲的程度和方式通过例子比较，该比较根据有限元方法通过程序进行模拟。
例1
用作运动技术层板的聚烯烃泡沫仅设置有穿孔。
设定：
密度：        67kg/m3
厚度(t)：     10mm
穿孔直径：    8mm
沿纵向方向和横向方向二者的孔之间的间隔：70mm
例2
用作运动技术层板的聚烯烃泡沫设置有根据本发明的平面度增强装置。
设定：
密度：               67kg/m3
厚度(t)：            10mm
每个板部分的长度(l)：40mm
槽的宽度(c)：        1.5mm
槽的深度(a)：        8mm
翘曲：
例1的聚烯烃泡沫导致全侧向热膨胀引起的全侧向翘曲，在温度增加50℃时造成1.5％的热膨胀。
例2的聚烯烃泡沫，在另一方面，体现出0％的翘曲。
这显示了通过设置根据本发明的平面度增强装置完全防止了由热膨胀引起的泡沫翘曲
排水：
此外，检查了例1和例2的聚烯烃泡沫之间的排水能力的区别。泡沫例1用作参照例，因为该泡沫已经被FIFA规则承认，并满足了最小180mm/h的排水需求。流动建模软件显示了例2的泡沫的排水能力比例1的聚烯烃泡沫的好30％，该例2的泡沫设置有平面度增强装置。
还应理解，本发明并不限于其在人工草坪系统中的使用，但其还适于需要使用泡沫(绝缘)层板而该泡沫(绝缘)层板在安装时引起同样的膨胀或平面度问题的其它应用。

Claims (15)

1.一种运动技术层板，其在特别是用于运动场的人工草坪系统中使用，该人工草坪系统至少由基体和运动技术层板构建，人工草纤维附连到该基体且所述运动技术层板在所述基体下延伸，该运动技术层板包括至少一个由合成泡沫制成的缓冲子层，该由合成泡沫制成的缓冲子层由大致刚性的平板构建，该板设置有平面度增强装置，其特征在于，所述平面度增强装置包括至少一个第一槽组件，该第一槽组件具有形成在板的相应上表面或底表面中的两个接近地间隔开的槽，这些槽沿板的第一方向延伸。
2.如权利要求1所述的运动技术层板，其特征在于，槽组件由至少三个槽构成，分别地，两个槽设置在上表面或底表面中，第三槽被设置在底表面或上表面中。
3.如权利要求1或2所述的运动技术层板，其特征在于，所述平面度增强装置包括至少一个第二槽组件，该第二槽组件具有形成在板的相应上表面或底表面中的两个接近地间隔开的槽，这些槽沿板的另一方向延伸。
4.如权利要求2或3所述的运动技术层板，其特征在于，槽具有的深度最小等于板的厚度的50％而最大等于板的厚度的95％，更特别地深度是板的厚度的60％-85％，且更特别的是80％。
5.如权利要求4所述的运动技术层板，其特征在于，板设置有开口，该开口位于分别沿板第一和第二方向形成的两个第一和第二槽组件相交叉的位置处。
6.如前述权利要求任一项或多项所述的运动技术层板，其特征在于，所述第一和第二槽组件的至少一个沿平行于板的纵向方向的方向延伸。
7.如前述权利要求任一项或多项所述的运动技术层板，其特征在于，所述第一和第二槽组件的至少一个与相对于板的纵向方向成角度地延伸。
8.如前述权利要求任一项或多项所述的运动技术层板，其特征在于，所述第一和第二槽组件还可在板中彼此横向地延伸。
9.如权利要求1所述的运动技术层板，其特征在于，平面度增强装置包括板的材料的刚度局部减小的部分。
10.如权利要求9所述的运动技术层板，其特征在于，所述平面度增强装置通过局部地设置比板的材料的刚度低的材料而被释放。
11.一种能够解卷绕的缓冲板，用于在人工草坪系统中使用且设置有根据本发明前述权利要求中一个或多个所述的平面度增强装置。
12.一种在人工草坪系统中使用的单独的板部分，其设置有根据前述权利要求中任一项或多项所述的平面度增强装置。
13.一种人工草坪系统，其特别适用于运动场，该人工草坪系统由至少基体和如权利要求1-10的任一项或多项所述的运动技术层板构建，人工草纤维附连到该基体且该运动技术层板在所述基体下延伸。
14.一种方法，用于形成如前述权利要求任一项所述的运动技术层板，该方法包括以下步骤：
i)供应大致刚硬、平坦的板；
ii)在步骤i)期间，沿横向于供应方向的方向形成如前述权利要求1-13中任一项或多项所述的第一槽组件，该第一槽组件用作平面度增强装置。
15.如权利要求14所述的方法，其特征还在于包括以下步骤：
iii)沿与步骤ii)所指的方向相反的方向形成如权利要求1-13任一项或多项限定的所述的第二槽组件，该第二槽组件用作平面度增强装置。
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