DE102019115810A1

DE102019115810A1 - Maschine und Verfahren zum Bearbeiten einer Tragschicht eines Rasenplatzes

Info

Publication number: DE102019115810A1
Application number: DE102019115810.9A
Authority: DE
Inventors: Mark Richard Trübenbacher
Original assignee: Eurosportsturf GmbH
Current assignee: Eurosportsturf GmbH
Priority date: 2019-06-11
Filing date: 2019-06-11
Publication date: 2020-12-17
Also published as: WO2020249521A1; EP3983608A1

Abstract

Maschine (1) zum Bearbeiten einer Tragschicht eines Rasenplatzes (3), insbesondere eines Sport-Rasenplatzes oder eines Fußball-Rasenplatzes, mit einem Extruder (9) mit einer Düse (11), welche eingerichtet sind zum Injizieren eines Biopolymers (55) in eine Tragschicht (5).

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Maschine und ein Verfahren zum Bearbeiten einer Tragschicht eines Rasenplatzes, insbesondere eines Naturrasenplatzes, insbesondere eines Sport-Rasenplatzes oder eines Fußball-Rasenplatzes.
Stand der Technik
Zur Erhöhung der Belastbarkeit eines Rasenplatzes mit Naturrasen sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, welche durch das Einbringen von Kunststofffasern in eine Tragschicht des Rasenplatzes gekennzeichnet sind. In vielen Fällen werden die Kunststofffasern vor oder während des Einbaus des Rasenplatzes homogen in das Material der Tragschicht eingemischt oder nach dem Einbau in die Tragschicht des Rasenplatzes getuftet oder gesteckt.
Allerdings weisen bisher bekannte Lösungen aus dem Stand der Technik nur eine eingeschränkte Umweltverträglichkeit hinsichtlich der Herstellung oder der Entsorgung des Rasenplatzes auf, weisen im Vergleich zu Naturrasen ungewöhnliche mechanische Eigenschaften auf oder können nur bei einem vollständigen Austausch des Rasenplatzes eingebaut oder erneuert werden.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Maschine und ein verbessertes Verfahren zum Bearbeiten einer Tragschicht eines Rasenplatzes, insbesondere eines Sport-Rasenplatzes oder eines Fußball-Rasenplatzes anzugeben. Insbesondere sollte die Umweltverträglichkeit der Kunststofffasern verbessert werden oder es sollten die mechanischen Eigenschaften des Rasenplatzes verbessert werden oder es sollte der Einbau oder die Erneuerung der Kunststofffasern, insbesondere in einem Rasenplatz mit bestehendem Naturrasen, erleichtert werden.
Hierin ist in unter einem Rasenplatz insbesondere ein Naturrasenplatz oder unter einer Tragschicht insbesondere eine Rasentragschicht zu verstehen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Maschine zum Bearbeiten einer Tragschicht eines Rasenplatzes, insbesondere eines Sport-Rasenplatzes oder eines Fußball-Rasenplatzes, angegeben, mit einem Extruder mit einer Düse, welche eingerichtet sind zum Injizieren eines Biopolymers in eine Tragschicht.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines Rasenplatzes, insbesondere eines Sport-Rasenplatzes oder Fußball-Rasenplatzes, mit Injizieren eines Biopolymers in eine Tragschicht des Rasenplatzes.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Rasenplatz, insbesondere Sport-Rasenplatz oder Fußball-Rasenplatz, mit einer Tragschicht und Biopolymerfasern, welche mittels Injizieren eines Biopolymers in die Tragschicht hergestellt sind.
Bei typischen Ausführungsformen ist das Biopolymer zumindest im Wesentlichen aus einem biogenen Rohstoff hergestellt. Insbesondere ist das Biopolymer zumindest im Wesentlichen nicht aus fossilen Rohstoffen hergestellt. Typischerweise ist das Biopolymer aus einem Rohstoff pflanzlichen Ursprungs hergestellt, beispielsweise aus Mais.
Typischerweise ist das Biopolymer zumindest im Wesentlichen biologisch abbaubar. Typischerweise ist das Biopolymer kompostierbar. Typischerweise ist das Biopolymer bei Kompostierung mit Temperaturen oberhalb von 50°C beispielsweise mittels Kaltrotte abbaubar. Insbesondere ist das Biopolymer bei Kompostierung mit Temperaturen oberhalb von 55°C oder mit Temperaturen oberhalb von 60°C, beispielsweise mittels Heißrotte, abbaubar.
Typischerweise ist das Biopolymer zumindest im Wesentlichen, insbesondere zumindest zu 70%, beispielsweise zumindest zu 80% oder 90%, aus einem Polymer der Gruppe Polyhydroxyalkanoate (PHA) oder der Gruppe der Polyactide (PLA) oder aus einer Mischung von PHA und PLA hergestellt. Typischerweise umfasst das Biopolymer Additive, insbesondere Holzfasern, Korkfasern, Ligninfasern, grasbasierte Fasern, gemahlenes Stroh, Maisstärke oder Oxo-Additve.
Typischerweise enthält die Tragschicht Sande wie Quarzsand oder Natursand, Lava, Oberboden, Torf oder Naturkork. Typischerweise ist die Tragschicht entsprechend der Norm DIN 18035 oder entsprechend vergleichbarer Normen zum Bau von Sportrasen-Funktionsflächen zusammengesetzt. Typischerweise ist die Tragschicht mindestens 5 cm dick, insbesondere mindestens 7 cm, oder höchstens 30 cm, insbesonderec1 höchstens 20 cm.
Typischerweise umfasst das Injizieren des Biopolymers ein Extrudieren durch eine Düse in die Tragschicht. Typischerweise ist das Biopolymer zum Extrudieren unter Druck gesetzt, insbesondere unter einen Druck von mindestens 200 bar, insbesondere von mindestens 500 bar, oder von höchstens 3000 bar, insbesondere von höchstens 2000 bar.
Typischerweise ist das Biopolymer während des Injizierens flüssig. Typischerweise liegt das Biopolymer vor dem Injizieren oder während des Injizierens als Schmelze des Biopolymers vor, insbesondere als Schmelze mit einer Temperatur von mindestens 150°C, insbesondere von mindestens 200°C, oder von höchstens 400°C, insbesondere von höchstens 300°C. Typischerweise härtet flüssiges Biopolymer nach dem Injizieren in die Tragschicht zu einer Biopolymerfaser aus.
Bei typischen Ausführungsformen ist der Extruder eingerichtet zum Bereitstellen des Biopolymers. Typischerweise umfasst der Extruder eine Schmelzvorrichtung, wobei die Schmelzvorrichtung eingerichtet ist zum Bereitstellen einer Schmelze des Biopolymers. Typischerweise umfasst die Schmelzvorrichtung eine Temperiereinrichtung zur stufenlosen Regulierung der Temperatur der Schmelze.
Typischerweise wird das Biopolymer in dem Extruder aus Granulat hergestellt, insbesondere durch das Aufschmelzen von Granulat und das Mischen einer Schmelze des Granulats. Das Granulat kann aus einem Granulat des Biopolymers bestehen oder aus verschiedenen Granulaten von Polymeren, insbesondere von PHA oder PLA, oder Additiven zusammengesetzt sein.
Bei typischen Ausführungsformen umfasst der Extruder eine Extruderschnecke. Bei typischen Ausführungsformen erfolgt das Herstellen des Biopolymers entlang der Extruderschnecke des Extruders. Bei typischen Ausführungsformen ist die Düse über eine Zuführleitung mit der Extruderschnecke verbunden.
Bei weiteren typischen Ausführungsformen umfasst die Maschine mindestens zwei Extruder mit jeweils einer Düse zum Injizieren insbesondere mindestens zweier Biopolymere unterschiedlicher Zusammensetzung in die Tragschicht des Rasenplatzes. Durch das Injizieren unterschiedlicher Biopolymere kann eine größere Bandbreite mechanischer Eigenschaften des Rasenplatzes bereitgestellt werden.
Typischerweise weist die Düse eine Austrittsöffnung mit einem Durchmesser von mindestens 1 mm auf, insbesondere von mindestens 2 mm oder mindestens 3 mm, oder von höchstens 7 mm, insbesondere von höchstens 5 mm oder höchstens 4 mm. Typischerweise wird das Biopolymer durch die Austrittsöffnung in die Tragschicht injiziert, insbesondere extrudiert.
Bei typischen Ausführungsformen ist die Düse als Durchlass durch eine Druckplatte ausgeführt. Typischerweise ist die Druckplatte als flache Druckplatte ausgeführt. Bei weiteren typischen Ausführungsformen bildet die Druckplatte eine Mantelfläche einer Walze, welche insbesondere rollend über die Tragschicht bewegt werden kann. Typischerweise wird zum Injizieren des Biopolymers die Druckplatte auf der Tragschicht positioniert, insbesondere auf die Tragschicht gedrückt. Typischerweise wird das Biopolymer durch eine Austrittsöffnung der als Durchlass durch die Druckplatte ausgeführten Düse in die Tragschicht injiziert. Das Injizieren kann insbesondere ohne ein vorhergehendes Vorbearbeiten oder Auflockern der Tragschicht erfolgen.
Bei weiteren typischen Ausführungsformen ist die Düse als Nadel oder als stummelförmige Nadel ausgeführt. Bei weiteren typischen Ausführungsformen ist die Düse als Nadel mit mindestens zwei Austrittsöffnungen oder als Nadel mit mindestens zwei verzweigten Spitzen, insbesondere mit jeweils mindestens einer Austrittöffnung an jeder Spitze, ausgeführt.
Bei typischen Ausführungsformen ist die Düse an einem Düsenträger der Maschine angeordnet. Typischerweise ist der Düsenträger als Druckplatte ausgeführt. Typischerweise wird die Druckplatte mit der Düse vor dem Injizieren des Biopolymers auf eine Oberfläche der Tragschicht gedrückt. Typischerweise wird die Druckplatte nach dem Injizieren von der Oberfläche gehoben. Typischerweise wird die Druckplatte für ein weiteres Injizieren neu positioniert.
Bei weiteren typischen Ausführungsformen ist der Düsenträger als Walze ausgeführt. Typischerweise wird die Walze rollend über die Tragschicht bewegt. Typischerweise erfolgt das Extrudieren des Biopolymers, wenn die Austrittsöffnung der Düse sich an oder in der Tragschicht befindet. Bei weiteren typischen Ausführungsformen ist der Düsenträger als Gerüst ausgeführt, an welchem eine Düse angeordnet ist.
Typischerweise ist die Düse aus Metall hergestellt, insbesondere aus Messing oder aus Stahl, beispielsweise aus gehärtetem Stahl oder aus Edelstahl. Typischerweise ist die Düse mindestens 1 cm, insbesondere mindestens 5 cm oder mindestens 10 cm, beispielsweise mindestens 15 cm oder mindestens 25 cm lang.
Typischerweise erfolgt vor dem Injizieren des Biopolymers durch eine Düse ein Einführen der Düse mindestens 1 cm tief in die Tragschicht, insbesondere mindestens 5 cm oder mindestens 8 cm tief, oder höchstens 20 cm tief, insbesondere höchstens 15 cm oder höchstens 12 cm tief. Bei weiteren Ausführungsformen wird das Biopolymer oder Druckluft aus einer nicht aus der Druckplatte hervorstehenden Düse injiziert.
Typischerweise erfolgt das Injizieren des Biopolymers durch eine Düse, mit Einführen der Düse in die Tragschicht und Bewegen der Düse während des Injizierens des Biopolymers. Typischerweise wird die Düse während des Injizierens in Richtung einer Oberfläche der Tragschicht bewegt. Typischerweise erfolgt das Extrudieren des Biopolymers nur in der Tragschicht. Das Bewegen erfolgt typischerweise kontinuierlich oder schrittweise. Bei typischen Ausführungsformen erfolgt das Extrudieren durch eine Düse, wobei sich die Austrittsöffnung der Düse außerhalb der Tragschicht befindet. Insbesondere kann das Biopolymer als gerichteter Strahl des Biopolymers in die Tragschicht injiziert werden.
Typischerweise ragen die durch Injizieren von Biopolymer hergestellten Biopolymerfasern zumindest nicht wesentlich aus der Oberfläche der Tragschicht heraus, insbesondere nicht weiter als 3 cm, beispielsweise nicht weiter als 1,5 cm oder nicht weiter als 0,5 cm.
Bei typischen Ausführungsformen umfasst der Extruder einen Antrieb, welcher dazu eingerichtet ist, die Düse während des Injizierens des Biopolymers zu bewegen. Typischerweise ist der Antrieb eingerichtet, die Düse zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Oberfläche der Tragschicht zu bewegen. Bei weiteren typischen Ausführungsformen ist der Antrieb eingerichtet, die Düse in einem Winkel von mindestens 45°, insbesondere von mindestens 60° oder mindestens 70° zu einer Oberfläche der Tragschicht zu bewegen.
Typischerweise ist die Düse an einem Düsenträger der Maschine, insbesondere an einer Druckplatte, an einer Walze oder an einem Gerüst angeordnet. Typischerweise ist der Antrieb eingerichtet, die Düse ausgehend von dem Düsenträger mindestens 1 cm, insbesondere mindestens 5 cm oder mindestens 10 cm, beispielsweise mindestens 15 cm tief in die Tragschicht hinein zu bewegen.
Typischerweise wird das Injizieren des Biopolymers an Injektionspositionen in der Tragschicht ausgeführt, wobei der Abstand zwischen benachbarten Injektionspositionen mindestens 0,5 cm beträgt, insbesondere mindestens 1 cm oder mindestens 3 cm, oder höchstens 12 cm, insbesondere höchstens 10 cm oder höchstens 8 cm.
Bei typischen Ausführungsformen umfasst die Maschine eine Führungseinrichtung, welche eingerichtet ist zum Positionieren der Düse, um die Düse an gleichmäßig über den Rasenplatz verteilten Injektionspositionen zu positionieren. Typischerweise ist die Führungseinrichtung eingerichtet, die Maschine, einen Düsenträger der Maschine oder die Düse zum Injizieren des Biopolymers zu positionieren. Typischerweise umfasst die Führungseinrichtung Mittel zur Bestimmung der Position der Düse oder der Maschine auf dem Rasenplatz, beispielsweise Markierungen an dem Rasenplatz oder in der Umgebung des Rasenplatzes, ein optisches Distanzmessgerät, insbesondere basierend auf einem Laser, oder ein globales Positionsbestimmungsgerät, insbesondere basierend auf GPS. Typischerweise umfasst die Führungseinrichtung Mittel zur Positionierung der Düse, beispielsweise ein Fahrzeug zum Positionieren des Extruders mit der Düse auf dem Rasenplatz oder einen Antrieb zum Positionieren der Düse oder einen Düsenträgerantrieb zum Positionieren eines Düsenträgers mit der Düse relativ zu anderen Teilen der Maschine.
Bei typischen Ausführungsformen umfasst die Maschine eine Steuerungseinrichtung, insbesondere zum Steuern der Führungseinrichtung und des Extruders. Typischerweise umfasst die Steuerungseinrichtung einen Computer oder einen Mikrocontroller.
Bei typischen Ausführungsformen umfasst der Extruder mindestens zwei Düsen, insbesondere mindestens 5, mindestens 10 oder mindestens 20 Düsen. Typischerweise beträgt der Abstand zwischen Mittelpunkten zweier benachbarter Düsen mindestens 0,5 cm, insbesondere mindestens 1 cm oder mindestens 3 cm. Typischerweise beträgt der Abstand zwischen zwei benachbarten Düsen höchstens 12 cm, insbesondere höchstens 10 cm oder höchstens 8 cm.
Typischerweise wird das Biopolymer in eine Tragschicht mit einem bereits eingewachsenen Naturrasen injiziert.
Typischerweise wird die Tragschicht während des Injizierens oder nach dem Injizieren einer Schmelze des Biopolymers mit Wasser oder durch einen Luftstrom gekühlt. Dadurch kann ein kontrolliertes Abkühlen des Biopolymers erreicht werden, wodurch Verformungen eines aushärtenden Biopolymers vermieden oder verringert werden können. Auch kann durch das Kühlen der Tragschicht eine Schonung eines bereits eingewachsenen Naturrasens gewährleistet werden.
Typischerweise wird die Tragschicht vor dem Injizieren des Biopolymers vorbearbeitet. Typischerweise erfolgt vor dem Injizieren ein Auflockern der Tragschicht zum Generieren von Luftporen in der Tragschicht. Typischerweise erfolgt das Auflockern an zum Injizieren des Biopolymers vorgesehenen Injektionspositionen der Tragschicht. Bei typischen Ausführungsformen umfasst die Maschine eine Druckluftquelle und eine mit der Druckluftquelle verbundene Druckluftdüse. Typischerweise werden Luftporen durch eine Druckluftinjektion in die Tragschicht durch eine in die Tragschicht eingeführte Druckluftdüse generiert. Typischerweise wird die Druckluftinjektion in Form eines Druckluftpulses durch die Druckluftdüse ausgeführt. Bei typischen Ausführungsformen ist die Druckluftdüse als Hohlzylinder mit einer Öffnung zum Austritt von Druckluft ausgeführt. Bei weiteren typischen Ausführungsformen ist die Druckluftdüse als Hohlzylinder ausgeführt, mit hohlen Verästelungen und Öffnungen an den Verästelungen zum Austritt von Druckluft in die Tragschicht. Bei weiteren typischen Ausführungsformen des Verfahrens wird auf ein Auflockern der Tragschicht vor dem Injizieren des Biopolymers verzichtet
Bei weiteren typischen Ausführungsformen umfasst die Maschine ein Werkzeug. Typischerweise werden Luftporen in der Tragschicht durch Einführen des Werkzeugs in die Tragschicht und Bewegen des Werkzeugs in der Tragschicht generiert, insbesondere durch Bewegen des Werkzeugs in Richtung der Oberfläche der Tragschicht. Das Werkzeug kann beispielsweise als Dorn mit Verästelungen ausgeführt sein.
Typischerweise wird das Biopolymer in durch Auflockern der Tragschicht generierte Luftporen injiziert. Typischerweise wird eine Düse in die Luftporen in der Tragschicht eingeführt. Typischerweise wird die Düse während des Injizierens in Richtung der Oberfläche der Tragschicht bewegt.
Bei typischen Ausführungsformen des Rasenplatzes sind die Biopolymerfasern durch Injizieren eines flüssigen Biopolymers und durch anschließendes Aushärten des Biopolymers zu Biopolymerfasern hergestellt. Insbesondere sind die Biopolymerfasern durch Injizieren einer Schmelze des Biopolymers und anschließendes Abkühlen des Biopolymers hergestellt.
Bei typischen Ausführungsformen ragen die Biopolymerfasern mindestens 3 cm, insbesondere mindestens 5 cm oder mindestens 10 cm tief in die Tragschicht hinein. Typischerweise ragen die Biopolymerfasern höchstens 20 cm, insbesondere höchstens 15 cm oder höchstens 10 cm in die Tragschicht hinein. Bei typischen Ausführungsformen weisen die Biopolymerfasern eine von der Oberfläche der Tragschicht in die Tragschicht hinein verzweigte Struktur auf.
Typische Ausführungsformen der Maschine, des Verfahrens oder des Rasenplatzes können gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil bieten, dass die Lebensdauer des Rasenplatzes durch erneutes Injizieren von Biopolymer verlängert werden kann oder eine höhere Belastbarkeit erreicht werden kann. Außerdem kann ein Vorteil sein, dass die Lebensdauer des Rasenplatzes basierend auf der eingebrachten Menge oder der biologischen Haltbarkeit des Biopolymers eingestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil kann sein, dass ein Rasenplatz nach kurzer Bearbeitungszeit schnell verfügbar sein kann, da bei bereits eingewachsenem Naturrasen kein Anwachsen eines Naturrasens notwendig ist. Insbesondere kann ein Naturrasenplatz schon nach deutlich kürzerer Anwachsphase der Pflanzen nutzbar sein. Außerdem kann ein Vorteil sein, dass bei der Entsorgung einer Tragschicht mit biologisch abbaubaren Biopolymerfasern geringere Entsorgungskosten anfallen, insbesondere bei der Erneuerung von Rollrasensystemen mit Kunststofffasern in Stadien, in welchen mehrmals jährlich der Rasen und die Tragschicht getauscht werden. Ein weiterer Vorteil kann sein, dass keine Reinigungskosten für das Reinigen offenliegender Kunststofffasern an der Oberfläche der Tragschicht anfallen. Ein weiterer Vorteil kann sein, dass die in der Tragschicht verzweigten Biopolymerfasern der Tragschicht mechanische Eigenschaften verleihen, welche den mechanischen Eigenschaften eines Naturrasens ähnlich sind. Ein Vorteil kann sein, dass der Rasenplatz biomechanisch optimiert werden kann, insbesondere durch eine Einstellung des Härtegrads eines Rasenplatzes, beispielsweise um einem Verschleiß des Rasenplatzes, einer Ermüdung von Spielern oder einer Verletzungsgefahr für Spieler vorzubeugen. Insbesondere kann ein Vorteil sein, dass je nach eingesetztem Biopolymer oder der eingesetzten Menge des Biopolymers ein Rasenplatz für unterschiedliche Verwendungen optimiert werden kann, beispielsweise zur Verwendung als Performance Stadion oder als Rehabilitations-Trainingsfläche.
Figurenliste
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

1 einen schematischen Aufbau der Maschine zum Bearbeiten eines Rasenplatzes;
2 einen schematischen Aufbau einer weiteren Ausführungsform der Maschine zum Bearbeiten eines Rasenplatzes;
3 schematisch das Injizieren von Biopolymer in eine Tragschicht mittels eines als Walze ausgeführten Düsenträgers;
4 schematisch das Injizieren von Biopolymer in eine Tragschicht;
5A-D schematisch das Generieren von Luftporen in einer Tragschicht und das Einführen der Düse zum Injizieren des Biopolymers; und
6 ein Verfahren in einer typischen Ausführungsform.

Beschreibung der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele
Nachfolgend werden typische Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, wobei für gleiche oder ähnliche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet werden und nicht mit jeder Figur nochmals erläutert werden. Die Erfindung ist nicht auf die nachfolgend beschriebenen typischen Ausführungsformen beschränkt. Zur Übersichtlichkeit sind teilweise nicht alle jeweiligen Merkmale mit einem Bezugszeichen versehen, beispielsweise die Öffnungen der Druckluftdüse (Bezugszeichen 57 in der 4).
In der 1 ist schematisch eine typische Ausführungsform der Maschine 1 gezeigt. Die Maschine 1 ist auf einem Rasenplatz 3 mit einer Tragschicht 5 positioniert. In der 1 weist die Tragschicht einen eingewachsenen Naturrasen 7 auf.
Die Maschine 1 umfasst einen Extruder 9 mit einer Düse 11. In der 1 ist der Extruder 9 in einem Fahrzeug 41 angeordnet. Der Extruder 9 umfasst eine Extruderschnecke 15 und eine Zuführleitung 21 zum Zuführen eines Biopolymers von der Extruderschnecke 15 zu der Düse 11. Die Extruderschnecke 15 wird aus einem Granulatreservoir 19 mit Granulat 17 versorgt. Der Extruder 9 umfasst eine Schmelzvorrichtung und stellt durch Aufschmelzen des Granulats 17 und durch Mischen der Schmelze des Granulats 17 das Biopolymer entlang der Extruderschnecke 15 her. Eine Schmelze des Biopolymers wird über die Zuführleitung 21 zu der Düse 11 transportiert.
In der 1 ist die Düse 11 beweglich an einem Düsenträger 23 angeordnet. Der Düsenträger 23 ist beweglich an dem Fahrzeug 41 angeordnet. Der Düsenträger 23 ist mit einem Düsenträgerantrieb 25 verbunden, welcher eingerichtet ist, den Düsenträger 23 relativ zu dem Fahrzeug 41 zu bewegen. Insbesondere ist der Düsenträgerantrieb 25 eingerichtet, den Düsenträger 23 an eine Oberfläche der Tragschicht 5 heran zu bewegen oder den Düsenträger 23 auf die Tragschicht 5 zu drücken.
Die Düse 11 ist mit einem Antrieb 27 verbunden. Der Antrieb 27 ist eingerichtet, die Düse 11 relativ zu dem Düsenträger 23 zu bewegen, insbesondere senkrecht zu der Oberfläche der Tragschicht 5. Der Antrieb 27 ist eingerichtet, die Düse 11 in die Tragschicht 5 einzuführen und die Düse 11 in der Tragschicht 5 zu bewegen.
Die Maschine 1 der 1 umfasst eine Druckluftquelle 31, welche Druckluft an eine Druckluftdüse 33 bereitstellt. In 1 ist die Druckluftquelle 31 als Kompressor ausgeführt. Die Druckluftdüse 33 ist an einem Druckluftdüsenträger 37 angeordnet. Ein Druckluftdüsenantrieb 35 ist eingerichtet, die Druckluftdüse 33 relativ zu dem Druckluftdüsenträger 37 zu bewegen, insbesondere senkrecht zu einer Oberfläche der Tragschicht 5. Der Druckluftdüsenantrieb 35 ist eingerichtet, die Druckluftdüse 33 in die Tragschicht 5 einzuführen und die Druckluftdüse 33 in der Tragschicht 5 zu bewegen. Eine Positioniervorrichtung 39 ist eingerichtet, den Druckluftdüsenträger relativ zu dem Fahrzeug 41 zu bewegen, insbesondere an die Oberfläche der Tragschicht 5 heran zu bewegen oder den Druckluftdüsenträger 37 auf die Tragschicht 5 zu drücken.
In der 1 umfasst die Maschine 1 eine Führungseinrichtung zum Positionieren der Düse 11. Eine Positionsbestimmungseinrichtung 43 ist der Führungseinrichtung zugeordnet. In der beispielhaften Ausführungsform der 1 ist die Positionsbestimmungseinrichtung 43 als laserbasiertes Distanzmessgerät ausgeführt, welches eine Distanz zu einer Markierung 45 an dem Rasenplatz 3 bestimmt zum Ermitteln der Position der Düse 11 auf dem Rasenplatz 3. Der Führungseinrichtung sind Mittel zum Positionieren der Düse 11 auf dem Rasenplatz zugeordnet, insbesondere das Fahrzeug 41 oder der Düsenträgerantrieb 25.
Eine Führungseinrichtung zum exakten Positionieren der Düse 11 kann sicherstellen, dass das Biopolymer mit gewünschter Dichte, insbesondere mit gleichmäßiger Dichte, über den Rasenplatz 3 in die Tragschicht 5 injiziert wird. Durch eine gleichmäßige Dichte der durch Injizieren von Biopolymer hergestellten Biopolymerfasern 53 können insbesondere Änderungen der mechanischen Eigenschaften der Tragschicht 5 über den Rasenplatz 3 hinweg vermieden werden.
Die 1 zeigt die Maschine 1 und den Rasenplatz 3 nach einer Druckluftinjektion durch die Druckluftdüse 33 in die Tragschicht an einer Injektionsposition 49 und nach einem Positionieren der Düse 11 hin zu der Injektionsposition 49 durch die Führungseinrichtung. Die Düse 11 ist zum Injizieren des Biopolymers in die durch Druckluftinjektion generierten Luftporen 51 positioniert. 1 zeigt Biopolymerfasern 53, die zuvor durch Injizieren von Biopolymer durch Düse 11 in durch Druckluftinjektion generierte Luftporen hergestellt wurden.
Die Maschine 1 umfasst eine Steuerungseinrichtung 47, die in 1 als Computer ausgeführt ist. Die Steuerungseinrichtung 47 steuert oder koordiniert insbesondere die Führungseinrichtung, das Auflockern der Tragschicht 5 durch Druckluftinjektion durch die Druckluftdüse 33 und das Injizieren des Biopolymers durch die Düse 11.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Maschine 1, wobei ein Düsenträger 23 als Walze ausgeführt ist. Der Düsenträger 23 kann rollend über einen Rasenplatz 3 bewegt werden. An dem Düsenträger 23 sind Düsen 11 angeordnet, die von einer Achse des Düsenträgers 23 radial nach außen ausgerichtet sind. Die Düsen 11 bewegen sich mit der Walze und injizieren das Biopolymer, wenn eine der Düsen 11 an der Tragschicht 5 des Rasenplatzes 3 anliegt oder von dem Düsenträger 23 aus in die Tragschicht 5 eingeführt wird. In dem Ausführungsbeispiel der 2 ist ein Luftdruckdüsenträger 37 als weitere Walze ausgeführt. Der Luftdruckdüsenträger 37 trägt radial ausgerichtete Luftdruckdüsen 33. Die Luftdruckdüsen 33 sind eingerichtet zum Generieren von Luftporen 51 in der Tragschicht 5.
3 zeigt schematisch das Injizieren eines Biopolymers 55 in Luftporen 51 einer Tragschicht 5. In 3 ist ein Düsenträger 23 als Walze mit einer Druckplatte als Mantelfläche ausgeführt. Düsen 11 sind als Durchlässe durch die Druckplatte ausgebildet. Das Biopolymer 55 wird durch eine an der Tragschicht 5 anliegende Austrittsöffnung 13 der Düse 11 in Luftporen 51 der Tragschicht 5 injiziert.
4 zeigt schematisch eine Düse 11 während des Injizierens eines flüssigen Biopolymers 55 in eine Tragschicht 5. Das Biopolymer 55 wird in 4 durch eine Austrittsöffnung 13 der Düse 11 in die Tragschicht extrudiert. Die Düse 11 wurde vor dem Injizieren von einem Düsenträger aus in die Tragschicht 5 eingeführt und wird während des Injizierens des Biopolymers 55 in der Tragschicht 5 bewegt. In der 4 wird die Düse 11 mit Austrittsöffnung 13 in Richtung einer Oberfläche der Tragschicht 5 bewegt. Das Biopolymer 55 breitet sich in feine Ritzen der Tragschicht 5 aus und bildet dabei Verzweigungen 57 aus.
5A und 5B zeigen schematisch das Generieren von Luftporen 51 durch Druckluftinjektion in eine Tragschicht 5. In 5A ist eine Druckluftdüse 33 in die Tragschicht 5 eingeführt. In dem Ausführungsbeispiel der 5A ist die Druckluftdüse 33 als spitz zulaufender Hohlzylinder mit mehreren Öffnungen 59 zum Austritt von Druckluft aus der Druckluftdüse 33 ausgeführt.
In 5B ist eine Druckluftinjektion durch die Öffnungen 59 der Druckluftdüse 33 erfolgt. Durch die Druckluftinjektion werden Luftporen 51 in der Tragschicht 5 generiert, insbesondere durch ein Auflockern der Tragschicht 5, beispielsweise durch ein Lösen von Verdichtungen in der Tragschicht 5 oder durch ein Erweitern bereits vorhandener Poren in der Tragschicht 5.
5C zeigt eine Düse 11 kurz vor dem Injizieren eines flüssigen Biopolymers 55, wobei die Düse 11 in durch Auflockern der Tragschicht 5 generierte Luftporen 51 eingeführt ist.
In 5D injiziert die Düse 11 das Biopolymer 55 in die Luftporen 51. Das Biopolymer 55 kann sich bei Ausführungsformen in in den Luftporen 51 ausbreiten und ggf. Verzweigungen ausbilden. Die Düse 11 wird während des Injizierens in Richtung der Oberfläche der Tragschicht 5 bewegt.
6 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Bearbeiten eines Rasenplatzes. Das Verfahren wird auf einem Rasenplatz mit bereits eingewachsenem Naturrasen ausgeführt. Bei 100 erfolgt ein Platzieren einer Druckluftdüse an einer zum Injizieren eines Biopolymers vorgesehenen Injektionsposition.
Bei 110 erfolgt ein Auflockern der Tragschicht zum Generieren von Luftporen. Die Druckluftdüse wird an der Injektionsposition in die Tragschicht eingeführt. Die Tragschicht wird durch eine Druckluftinjektion durch die Druckluftdüse aufgelockert. Die Druckluftdüse wird anschließend aus der Tragschicht heraus bewegt.
Bei 120 erfolgt ein Positionieren einer Düse zum Injizieren eines Biopolymers an der Injektionsposition.
Bei 130 erfolgt ein Einführen der Düse in die Tragschicht. Die Düse wird in die durch Auflockern der Tragschicht generierten Luftporen eingeführt. Im Ausführungsbeispiel der 6 wird die Düse 10 cm tief in die Tragschicht eingeführt.
Bei 140 erfolgt ein Injizieren des Biopolymers durch die Düse in die Tragschicht. In der 6 wird eine Schmelze des Biopolymers durch eine Austrittsöffnung der Düse in die Luftporen der Tragschicht extrudiert. Während des Injizierens wird die Düse in der Tragschicht in Richtung der Oberfläche der Tragschicht bewegt.
Bei 150 erfolgt ein Bewegen der Düse aus der Tragschicht heraus. Damit endet das Injizieren des Biopolymers in die Tragschicht. Anschließend härtet das Biopolymer zu einer Biopolymerfaser aus.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm DIN 18035 [0012]

Claims

Maschine (1) zum Bearbeiten einer Tragschicht eines Rasenplatzes (3), insbesondere eines Naturrasenplatzes, insbesondere eines Sport-Rasenplatzes oder eines Fußball-Rasenplatzes, mit einem Extruder (9) mit einer Düse (11), welche eingerichtet sind zum Injizieren eines Biopolymers (55) in eine Tragschicht (5).
Maschine (1) nach Anspruch 1, wobei der Extruder (9) einen Antrieb (27) umfasst, welcher dazu eingerichtet ist, die Düse (11) während des Injizierens des Biopolymers (55) zu bewegen.
Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Extruder (9) eine Schmelzvorrichtung umfasst, welche eingerichtet ist, um eine Schmelze des Biopolymers (55) bereitzustellen.
Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Düse (11) eine Austrittsöffnung (13) mit einem Durchmesser von mindestens 1 mm und/oder höchstens 7 mm aufweist.
Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Führungseinrichtung, welche eingerichtet ist, um die Düse (11) an gleichmäßig über den Rasenplatz (3) verteilten Injektionspositionen (49) zu positionieren.
Verfahren zum Bearbeiten eines Rasenplatzes, insbesondere eines Sport-Rasenplatzes oder Fußball-Rasenplatzes, mit Injizieren eines Biopolymers in eine Tragschicht des Rasenplatzes.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Injizieren des Biopolymers ein Extrudieren eines unter Druck gesetzten Biopolymers durch eine Düse in die Tragschicht umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 7, wobei vor dem Injizieren ein Auflockern der Tragschicht zum Generieren von Luftporen in der Tragschicht erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei vor dem Injizieren des Biopolymers durch die Düse ein Einführen der Düse mindestens 1 cm tief und/oder höchstens 20 cm tief in die Tragschicht erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das Injizieren des Biopolymers durch eine Düse erfolgt, mit Einführen der Düse in die Tragschicht und Bewegen der Düse während des Injizierens des Biopolymers.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei das Biopolymer in eine Tragschicht mit einem bereits eingewachsenen Naturrasen injiziert wird.
Rasenplatz (3), insbesondere Sport-Rasenplatz oder Fußball-Rasenplatz, mit - einer Tragschicht (5) und - Biopolymerfasern (53), welche mittels Injizieren eines Biopolymers (55) in die Tragschicht (5) hergestellt sind.
Rasenplatz (3) nach Anspruch 12, wobei die Biopolymerfasern (53) mittels Injizieren in eine bestehende Tragschicht (5) mit bereits eingewachsenem Naturrasen (7) hergestellt sind.
Rasenplatz (3) nach einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei das Injizieren des Biopolymers (55) durch eine Düse (11) mit einer Austrittsöffnung (13) mit einem Durchmesser von mindestens 1 mm und/oder höchstens 7 mm ausgeführt ist.
Rasenplatz (3) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Injizieren des Biopolymers an Injektionspositionen (49) in der Tragschicht (5) ausgeführt ist und wobei der Abstand zwischen benachbarten Injektionspositionen (49) mindestens 0,5 cm und/oder höchstens 12 cm beträgt.