DE202004021739U1

DE202004021739U1 - Spezielles Rasen-Füllmaterial

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Publication number: DE202004021739U1
Application number: DE202004021739U
Authority: DE
Original assignee: USGreentech Cincinnati LLC; USGreentech LLC
Current assignee: USGreentech Cincinnati LLC; USGreentech LLC
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2014-05-01
Also published as: EP1591476A1

Abstract

Ein gekörntes Rasen-Füllmaterial zur Verwendung mit Rasen für Sportflächen oder landschaftlich gestaltete Flächen, wobei das gekörnte Rasen-Füllmaterial umfasst:
im Wesentlichen runde Quarzsand-(SiO₂)Teilchen (18) mit einem Schüttwinkel von weniger als 30° und einer Partikelgröße zwischen 400 μm und 1680 μm; und
eine Umhüllung auf der Außenfläche der Quarzsand-Teilchen (18), wobei die Umhüllung einen wirksamen Anteil eines Acrylpolymers umfasst, das die Quarzsand-Teilchen (18) umhüllt und versiegelt, so dass die Quarzsand-Teilchen (18) unporös und wasserabweisend sind, und wobei die umhüllten und versiegelten Quarzsand-Teilchen (18) sich nicht anhäufen lassen, sich nicht verdichten lassen, keine beschädigenden scharfen Kanten aufweisen, wenn sie in den Rasen eingebracht sind und umweltverträglich sind.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Füllmaterial zur Verwendung in künstlichen Flächen, wie zum Beispiel Sportspielflächen und öffentliche oder private landschaftlich gestaltete Flächen.
Für die erwähnten Anwendungen werden immer häufiger künstliche Systeme verwendet. Dafür gibt es vielfältige Gründe, die die ästhetische Erscheinung, Pflege, Gleichmäßigkeit der Fläche, etc. umfassen. Füllmaterial zur Verwendung auf diesen Flächen ist ebenfalls bekannt. Üblicherweise umfasst das Füllmaterial Sand, gemahlenem Gummi und Schotter. Es ist auch bekannt, dieses Füllmaterial einzufärben, um das Erscheinungsbild der Fläche zu verbessern.
Die bekannten natürlichen und eingefärbten Füllmaterialien weisen allerdings einige Nachteile auf, so häufen sie sich an und beschädigen die künstlichen Fasern durch einen abrasiven Schneidvorgang, ausgelöst durch die scharfen Kanten der Sand-Teilchen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Füllmaterial für Kunstrasen bereitzustellen, das sich nicht anhäufen lässt.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Füllmaterial für Kunstrasen bereitzustellen, das aus abgerundeten Körnchen besteht.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Füllmaterial für Kunstrasen bereitzustellen, wobei jedes Körnchen ein eingegrenztes Größenprofil aufweist.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Füllmaterial für Kunstrasen bereitzustellen, bei dem das Füllmaterial mit einer auf Acryl basierenden Versiegelung umhüllt ist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Quarzsand Füllmaterials, das mit einer auf Acryl basierenden, eingefärbten Versiegelung umhüllten ist, um das Quarzsand Füllmaterial in einem Kunstrasen zu verwenden.
Schließlich ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Kunstrasen, der am Boden befestigtes Florgewebe und Füllmaterial umfasst, das gleichmäßig auf der Oberfläche des Florgewebes verteilt ist, einen Schüttwinkel von weniger als 30° aufweist und sich nicht wegspülen lässt.
Die Erfindung bezieht sich auf gekörntes Füllmaterial, das im Rasen von Sport- und landschaftlich gestalteten Flächen verwendet wird. Der Rasen kann künstlich oder natürlich sein. Das Rasen-Füllmaterial ist zusammengesetzt aus:
Quarzsand-(SiO₂)Teilchen, die im Wesentlichen rund sind und nach Größen sortiert sind, so dass die Partikelgröße zwischen 400 μm und 1680 μm (12 und 40 Mesh) liegt. Die Teilchen sind mit einer Acryl-Versiegelung umhüllt, die die Oberfläche jedes Quarzsand-Teilchens versiegelt. Die derart behandelten Quarzsand-Teilchen haben einen Schüttwinkel von weniger als 30°, sind wasserabweisend, lassen sich nicht verdichten, weisen keine beschädigenden scharfen Kanten auf, wenn sie in den Rasen eingebracht sind und sind umweltverträglich. Die Quarzsand-Teilchen sind nach Größen sortiert, so dass die Partikelgrößen der Teilchen innerhalb eines Bereiches liegen, der kleiner als fünf Mesh ist.
Die Acryl-Umhüllung umfasst natürliche Farbpigmente einer ausgewählten Farbe, die vorzugsweise Eisenoxide (FeO₂) für Schwarz and Chrom-(III)-oxide (Cr₂O₃) für Grün umfassen. Andere Farben können durch Mischen von Grundfarben erhalten werden. Die Farbpigmente und die Versiegelung auf Acrylpolymer-Basis sind vorzugsweise in einem Verhältnis von 1 Teil Farbpigment zu 2 Teilen Acryl-Versiegelung gemischt.
Die Gesteinskörnung ist gleichmäßig mit einer Stärke zwischen 6,35 mm und 50,8 mm (0,25'' und 2,00'') über den Rasen verteilt.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines gekörnten Füllmaterials zur Verwendung in Sportfeldern und landschaftlich gestalteten Flächen mit den Schritten:

(A) Abrunden der Quarzsand(SiO₂)-Teilchen;
(B) Sortieren der Quarzsand-Teilchen nach Größen, so dass die Partikelgröße der Teilchen in einen Bereich zwischen 400 μm und 1680 μm (12 und 40 Mesh) liegt;
(C) Zusammenfügen einer transparenten Versiegelung auf Acryl-Basis und eines natürlichen Farbstoffes, um eine eingefärbten Acryl-Versiegelung zu bilden; und
(D) Mischend der Quarzsand-Teilchen mit der eingefärbten Acryl-Versiegelung, um umweltverträglich umhülltes, gekörntes Füllmaterial mit einem Schüttwinkel von weniger als 30° zu bilden.

Das Verfahren umfasst zusätzlich das Bereitstellen der Farbstoffe Eisenoxide (FeO₂) oder Chrom-(III)-oxide (Cr₂O₃), die üblicherweise mit einem Verhältnis von eins zu zwei mit der auf Acryl basierenden Versiegelung gemischt werden.
Das Verfahren umfasst auch das Verteilen des gekörnten Füllmaterials über eine künstliche Spielfläche oder landschaftlich gestaltete Fläche mit einer Stärke die üblicherweise zwischen 6,35 mm und 50,8 mm (0,25'' und 2'') beträgt.
Das Verfahren zur Herstellung eines dekorativen und umweltverträglichen, gekörnten Füllmaterials umfasst auch:

(A) Zerkleinern von Quarzsand zu Teilchen;
(B) Sieben der Teilchen und Selektieren der gesiebten Teilchen, so dass die Partikelgröße der ausgewählten Teilchen innerhalb eines Bereiches von fünf Mesh liegt;
(C) Vermischen einer Versiegelung auf Acryl-Basis und eines Farbstoffes in einen Verhältnis von 0,5 bis 1,5 Teile Farbstoff und 1,5 bis 2,5 Teile Acryl-Versiegelung; und
(D) Mischen der mit dem Farbstoff vermischten Versiegelung auf Acryl-Basis mit dem gekörnten Füllmaterial, um ein eingefärbtes Füllmaterial zu bilden.

Das Verfahren zur Herstellung eines dekorativen und umweltverträglichen, gekörnten Füllmaterials umfasst das Bereitstellen einer Versiegelung auf Acryl-Basis, bestehend aus Acrylpolymeren, Mineralöldestillaten, Ethylbenzolen und Xylolen, und Umhüllen der Quarzsand-Teilchen, die eine Partikelgröße zwischen 400 μm und 1680 μm (12 und 40 Mesh) aufweisen, mit der Versiegelung.
Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Golfgrüns, das eine der Sportflächen ist, für die das erfindungsgemäße Füllmaterial verwendet werden kann;
2 ist eine Seiten-Ausschnittzeichnung, entlang des Schnittes 2-2 der 1, des Bereiches in den das erfindungsgemäße Füllmaterial eingebracht ist;
3 ist eine schematische Seitenansicht, die das mit den maximalen Schüttwinkel, das heißt < 30°, gestapelte Füllmaterial darstellt;
4 ist eine Explosions-Ausschnittzeichnung der umhüllten Quarzsand-Teilchen;
5 ist eine Teil-Aufsicht, die das um die Büschel verteilte Füllmaterial zeigt.
Die Verwendung von Füllmaterial sowohl für natürlichen Rasen als auch für Kunstrasen ist bekannt. Auch die Verwendung von eingefärbtem Füllmaterial sowohl für natürlichen Rasen als auch für Kunstrasen ist bekannt. Das Füllmaterial bewirkt, dass eine gleichmäßigere Oberfläche mit annehmbaren Eigenschaften bezüglich der Stoß-Widerstandfähigkeit und der Wiederherstellung nach Stößen bereitgestellt wird. Das Füllmaterial sorgt zusätzlich für eine verbesserte Entwässerung und eine festgelegte Härte.
Die 1 zeigt ein Übungsgrün 10 bei dem das erfindungsgemäße Füllmaterial angewendet werden kann. Die Gesteinskörnung kann nach belieben eingefärbt sein oder eine natürliche Farbe aufweisen. Das Übungsgrün kann eine natürliche Oberfläche oder eine künstliche Oberfläche haben. Auch auf anderen Oberflächen, wie zum Beispiel Fußballfeldern, Footballfeldern, Volleyballfeldern, Baseballfeldern, etc., entweder natürlich oder künstlich, können durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Füllmaterials vorteilhafte Ergebnisse, sowohl ästhetische als auch strukturelle, erzielt werden. Auch landschaftlich gestaltete Flächen, sowohl natürlich als auch künstlich, profitieren von der Verwendung des erfindungsgemäßen Füllmaterials.
In der 2 ist ein Oberflächenbereich 12 dargestellt, bei dem sich künstliche, rasenähnliche Büschel 14 in bekannter Weise von einer Trägerfläche 16 erstrecken. Füllmaterial 18 das gekörnte Teilchen 20 aufweist ist mit einer Stärke zwischen 6,35 mm und 50,8 mm (0,25'' und 2,00'') gleichmäßig über den Bereich 12 verteilt. Es ist ersichtlich, dass die Teilchen 20 im Wesentlichen rund sind, und im Wesentlichen die gleiche Größe aufweisen, so wie es in den 3–5 deutlicher dargestellt ist. Diese Merkmale bewirken, dass das Füllmaterial sich nicht verdichtet lässt, da sich keine kleineren Teilchen am Boden absetzten können. Die runden und gleichgroßen Teilchen lassen sich auch nicht anhäufen, da sie so strukturiert sind, dass sie einen Schüttwinkel von weniger als 30° haben. Siehe 3.
Die Teilchen die wie in den 2 und 5 dargestellt angeordnet und strukturiert sind ermöglichen auch eine gleichmäßige Entwässerung. Da das Füllmaterial keine winzigen Teilchen enthält, die Freiräume zwischen den Teilchen auffüllen, lassen sich die Teilchen auch nicht wegspülen.
Die Teilchen sind mit einer Versiegelung umhüllt und weisen entweder eine natürliche Farbe oder eine gewünschten Farbe auf.
Die in den 2 und 5 dargestellte Anordnung ist in gleicher Weise für eine natürliche Rasenfläche repräsentativ, wobei dann die Büschel 14 natürliche Grassblätter umfassen, die sich von der Bodenfläche 16 erstrecken. Das Füllmaterial wird, wie bereits dargestellt, in natürlicher Form oder in eingefärbter Form verteilt.
Das Füllmaterial der vorliegenden Erfindung ist aus Quarzsand (SiO₂) gebildet, das in der Natur in Form von Gesteinsschichten oder Sandbänken vorkommt. Zur Verwendung als erfindungsgemäßes Füllmaterial muss es zu Teilchen oder in Körnchenform zerkleinert werden. Üblicherweise weisen zerkleinerte Quarzsand-Körnchen ein im Wesentlichen runde Form mit wenigen oder gar keinen scharfen Kanten auf.
Da die Partikel- oder Korngröße für die vorliegende Erfindung relevant ist, müssen die zerkleinerten Teilchen ein Sieb-Selektionsverfahren durchlaufen. Es wurde festgestellt, dass Körnchen mit einer Partikelgröße zwischen 400 μm und 1680 μm (12 und 40 Mesh) am besten als Füllmaterial für die beschriebenen Flächen geeignet sind. Zusätzlich soll die Partikelgröße bei einer Anwendung innerhalb eines Bereiches von fünf Mesh liegen.
Quarzsand-Körnchen sind allerdings etwas porös. Um dieses Merkmal zu beseitigen und um Körnchen mit einer Oberfläche zu erhalten, die sowohl wasserabweisend als auch sehr glatt ist, ist es wünschenswert, die Körnchen mit einer imprägnierenden Versiegelung auf Acrylpolymer-Basis zu umhüllen. Die gewählte Umhüllung umfasst Mineralöldestillate, Ethylbenzole, Xylole und Acrylpolymere. Die Versiegelung auf Acrylpolymer-Basis ist transparent. Daher können die Körnchen nach dem Umhüllen noch immer ihr natürliches Erscheinen aufweisen. 4 zeigt ein Schnittmodel eines umhüllten Quarzsand-Körnchens. Das Umhüllen dient außerdem dazu, raue Kanten zu entfernen, die an der Oberfläche der Teilchen vorhanden sein können.
Es wurde zusätzlich festgestellt, dass es wünschenswert ist, den Quarzsand für einen gewünschten ästhetischen Effekt einzufärben. Der gewählte Farbstoff besteht aus natürlichen Farbpigmenten. So dass sichergestellt ist, dass das Füllmaterial nicht gesundheitsgefährdend ist. Wünschenswerte Farbstoffe zum Einfärben des Quarzsandes sind Eisenoxide (FeO₂) für Schwarz und Chrom-(III)-Oxide (Cr₂O₃) für Grün. Andere natürliche Farbstoffe und Mischungen davon sind verfügbar, wenn andere Farben gewünscht werden. Allerdings wurde festge stellt, dass Schwarz die Farbe ist, bei der die Erscheinung des natürlichen oder künstlichen Rasens am besten ist.
Um die Farbpigmente für die Verwendung mit dem Quarzsand vorzubereiten, werden zuerst die Farbpigmente mit der transparenten auf Acryl basierenden Versiegelung vermischt. Das wünschenswerte Mischverhältnis, um einen mittleren Farbton zu erhalten, ist ein Teil Farbpigment und zwei Teile Versiegelung. Dieses Mischverhältnis kann angepasst werden, so dass es mehr oder weniger Farbstoff enthält, um so einen gewünschten Farbton zu erhalten.
Der Farbstoff und die Versiegelung müssen gründlich gemischt werden und unmittelbar verwendet werden, da der Farbstoff nicht löslich ist und sich absetzt. Die Gesteinskörnung und die eingefärbte Versiegelung müssen gründlich gemischt werden, um einen vollständigen Überzug über die Gesteinskörnung sicherzustellen. Es wird vorgeschlagen, einen Zementmischer zu verwenden, da seine energische Drehbewegung ein Verklumpen der umhüllten Körnchen verhindert. Die bevorzugte Misch- oder Drehzeit beträgt ungefähr fünf Minuten. Das Verhältnis Versiegelung/Farbstoff zur Gesteinskörnung ist 4,16 Liter pro Tonne (1 gallon per ton). Auch hier kann je nach gewünschter Farbe und Umhüllung mehr oder weniger Versiegelung/Farbstoff verwendet werden.
Nach dem Umhüllen und Einfärben des Quarzsandes durch das Vermischen im Mischer, werden die Körnchen in einen Trockenbereich gebracht. Nach etwa fünf Minuten ist die eingefärbte/versiegelte Gesteinskörnung bereit für den Transport zum Ort der Anwendung.
Es ist ersichtlich, dass der eingefärbte/versiegelte Quarzsand auch verwendet werden kann, um Zement oder Mauerwerk zu dekorieren. Ebenso kann er als Bodenbelag verwendet werden. Diese Anwendungen sind insbesondere für die Körnchen vorgesehen, die außerhalb der Größengrenzen des Rasen-Füllmaterials liegen.

Claims

Ein gekörntes Rasen-Füllmaterial zur Verwendung mit Rasen für Sportflächen oder landschaftlich gestaltete Flächen, wobei das gekörnte Rasen-Füllmaterial umfasst: im Wesentlichen runde Quarzsand-(SiO₂)Teilchen (18) mit einem Schüttwinkel von weniger als 30° und einer Partikelgröße zwischen 400 μm und 1680 μm; und eine Umhüllung auf der Außenfläche der Quarzsand-Teilchen (18), wobei die Umhüllung einen wirksamen Anteil eines Acrylpolymers umfasst, das die Quarzsand-Teilchen (18) umhüllt und versiegelt, so dass die Quarzsand-Teilchen (18) unporös und wasserabweisend sind, und wobei die umhüllten und versiegelten Quarzsand-Teilchen (18) sich nicht anhäufen lassen, sich nicht verdichten lassen, keine beschädigenden scharfen Kanten aufweisen, wenn sie in den Rasen eingebracht sind und umweltverträglich sind.
Rasen-Füllmaterial nach Anspruch 1, wobei die Quarzsand-Teilchen (18) nach Größen sortiert sind, so dass die Partikelgrößen der Quarzsand-Teilchen (18) innerhalb eines Bereiches von fünf Mesh liegen.
Rasen-Füllmaterial nach Anspruch 1 oder 2, des Weiteren einen Farbstoff enthaltend, der mit dem Acrylpolymer vermischt ist.
Rasen-Füllmaterial für eine Sport- oder landschaftlich gestaltete Fläche, wobei das Füllmaterial aus gekörntem Granulat gleichmäßig mit einem Niveau zwischen 6,35 mm und 50,8 mm über einer Basis verteilt ist und das Füllmaterial im Wesentlichen runde Quarzsand(SiO₂)-Teilchen (18) mit einer Partikelgröße zwischen 400 μm und 1680 μm umfasst, die umhüllt und versiegelt sind, so dass sie unporös und wasserabweisend sind, wobei die umhüllten und versiegelten Quarzsand-Teilchen (18) sich nicht anhäufen lassen, sich nicht verdichten lassen, keine beschädigenden scharfen Kanten aufweisen, wenn sie in den Rasen eingebracht sind, umweltverträglich sind und einen Schüttwinkel von weniger als 30° haben.
Rasen-Füllmaterial nach Anspruch 4, des Weiteren einen Farbstoff enthaltend, der in einer wirksamen Menge mit dem Versiegelungsmaterial vermischt ist, um ein Füllmaterial mit gewünschter Farbe zu erhalten.
Rasen-Füllmaterial nach einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei das Versiegelungsmaterial ein Acrylpolymermaterial umfasst.
Rasen-Füllmaterial nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Versiegelungsmaterial eine Acrylpolymer-Versiegelung umfasst, die zumindest einen der folgenden Stoffe umfasst: Mineralöldestillate, Ethylbenzole, Xylole.
Rasen-Füllmaterial nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei das Füllmaterial aus gekörntem Granulat hauptsächlich aus den in Wesentlichen runden Quarzsand-Teilchen besteht, die umhüllt und versiegelt sind.
Kunstrasen für eine Sport- oder landschaftlich gestaltete Fläche, umfassend: rasenähnliche Büschel (14), die sich von einem Träger (16) erstrecken; ein gleichmäßig auf dem Träger (16) verteiltes Füllmaterial aus gekörntem Granulat, das Füllmaterial umfasst im Wesentlichen runde Quarzsand(SiO₂)-Teilchen (18) mit einer Partikelgröße zwischen 400 μm und 1680 μm, die umhüllt und versiegelt sind, so dass sie unporös und wasserabweisend sind, wobei die umhüllten und versiegelten Quarzsand-Teilchen (18) sich nicht anhäufen lassen, sich nicht verdichten lassen, keine beschädigenden scharfen Kanten aufweisen, wenn sie in den Rasen eingebracht sind, umweltverträglich sind und einen Schüttwinkel von weniger als 30° haben.