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Die Erfindung betrifft eine Bodenschicht für sportliche Aktivitäten, insbesondere Tretschicht für Reitplätze, umfassend eine Schicht oder Schüttung aus Teppichgewebestücken in Form von Schnitzeln und Flocken, die zum Verfilzen geeignet sind.
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Im Stand der Technik sind klassische Reitplätze aus drei unterschiedlichen Schichten aufgebaut, nämlich einer Tragschicht oder Basisschicht, einer Trennschicht und einer Tretschicht. Die Basisschicht ist als Grundlage vorgesehen und bildet den festen griffigen Untergrund und besteht meistens aus Schotter. Über der Basisschicht ist eine Trennschicht aufgebracht, die eine Vermischung zwischen Material von Basisschicht und Material einer sich über der Trennschicht anschließenden Tretschicht verhindern soll.
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Hydrologisch muss die Basisschicht sowohl Wasser aufnehmen wie auch abführen können. Die Tretschicht darf weiterhin auch nicht zu viele Fein- und Schlämmteile enthalten, um die darunter liegende Trennschicht nicht zu verstopfen. Die Tretschicht gemäß dem Stand der Technik besteht meistens aus Sand oder Sägemehl, Sägespänen, synthetischen Textilien oder Gemischen hiervon.
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Die Tretschicht muss bestimmte chemische und physikalische Eigenschaften erfüllen. Die Tretschicht soll beispielsweise fest und doch elastisch sein, um den Pferdehufen Halt zu geben, ohne die Fesseln zu belasten. Das bedeutet wiederum, dass auch die Bodenschicht eine gewisse Kohäsionseigenschaft und Elastizität aufweisen muss.
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Die Hufe der Pferde dürfen beim Laufen und insbesondere beim Springen nicht zu tief in die Tretschicht eindringen und andererseits darf die Tretschicht aber auch nicht zu hart sein, sondern muss trotz Festigkeit etwas nachgeben. Alle diese Anforderungen sollten auch bei unterschiedlichsten Witterungsbedingungen erfüllt werden.
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Im Sommer besteht bei Außenanlagen die Gefahr der Austrocknung. Tretschichten, die aus Sägespänen oder Sägemehl bestehen, neigen zur Zerkleinerung und in wärmeren Jahreszeiten somit zur Staubbildung. Im Sommer lässt auch die Kohäsionseigenschaft, beispielsweise eines Sandbodens, nach und als Folge hiervon dringen die Pferdehufe zu tief in die Bodenschicht ein. Damit verbunden ist ebenfalls das lästige Auftreten von Staub.
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Im Winter hingegen, bei Frost, besteht die Gefahr, dass das Wasser oberhalb der beigefügten Zusatzstoffe der Tretschicht gefriert und die ganze Tretschicht kann dann infolge der Vereisung steinhart werden. Die idealen physikalischen und chemischen Eigenschaften können zwar durch die Auswahl der entsprechenden Materialien, der Kornformen, Korngrößen, chemischen Zusammensetzung, usw. beeinflusst werden, jedoch sind dieser Einflussnahme allein durch diese Auswahl Grenzen gesetzt.
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Um die Eigenschaften von Bodenschichten noch zu verbessern, insbesondere um ideale Bodenschichten für den Reitsport zu erhalten, werden beim Stand der Technik den Bodenschichten auch noch weitere entsprechende Zusätze beigegeben. Nach dem Stand der Technik werden diesen Schichten zur Auflockerung und zur Verbesserung der physikalischen und chemischen Eigenschaften insbesondere Hartholzschnipsel, Kork, Reisspelzen, Kokosfasern, Bambusfasern oder synthetische Teppichgewebeschnitzel zugesetzt. Natürliche Zusatzstoffe sind besonders der Verwitterung und dem Verschleiß ausgesetzt und sie sind besonders anfällig für chemische Umsetzungsprozesse.
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Die Verwendung von synthetischem Material für Tretschichten ist beim Stand der Technik bereits bekannt.
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Gemäß der
D 32 06 105 C2 E ist die Verwendung von Plastik oder PVC-Teilen für Reitplätze als lockere Aufschüttung bekannt. Das Kunststoffmaterial besteht aus einzelnen Teilen, die nicht miteinander verbunden sind und nur als lockere Aufschüttung vorliegen. Ähnlich wie bei der Verwendung von Sand versinken beim Reiten die Hufe der Pferde, Tretspuren werden hinterlassen, und die Tretschicht weist auch nicht die erforderliche Kohäsion und Elastizität auf.
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Beim Stand der Technik ist auch die Verwendung von synthetischen Teppichgewebeschnitzeln als Tretschicht bekannt.
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Gemäß der
EP 1 285 997 A2 ist beispielsweise eine Allwettertrittschicht insbesondere für Reitplätze als lockere Aufschüttung bekannt, die auf einer beliebigen festen, ausreichend griffigen und rauen Unterlage mit unregelmäßig geformten Flächenstücken mit gewünschter Neigung zum Verfilzen, besteht. Diese Allwettertrittschicht zeichnet sich dadurch aus, dass die Aufschüttung aus nicht hygroskopischen, gewebeartigen, faserigen, vollsynthetischen Schnitzeln einer Teppichgewebeschicht besteht.
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Bei der Verwendung von einem derartigen synthetischen Gewebematerial, welches keinerlei Wasser aufnimmt als Tritt- oder Tretschicht für Pferde entsteht bei intensiver Beanspruchung Staub, und infolge von trockener Luft erfolgt weiterhin eine elektrostatische Aufladung des Gewebematerials, die das Auftreten von unangenehmen Stromschlägen bewirkt. Weiterhin entstehen ganzjährig Probleme hinsichtlich der Kohäsionseigenschaften beim Verfilzen der einzelnen Gewebestücke.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bodenschicht für sportliche Aktivitäten, insbesondere für den Reitsport zur Verfügung zu stellen, die als Allwetterschicht auch in wärmeren Jahreszeiten verbesserte physikalische und chemische Eigenschaften aufweist und insbesondere auch das Auftreten von Staubwolken weitestgehend verhindert.
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Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorzugsweise Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß wird eine Bodenschicht für sportliche Aktivitäten, insbesondere Tretschicht für Reitplätze bereitgestellt, bei der Teppichgewebestücke in Form von Schnitzeln und Flocken beigegeben sind, die miteinander zu einem einheitlichen Gebilde verfilzen und die sich dadurch auszeichnet, dass diese hygroskopische Eigenschaften aufweist. Die erfindungsgemäße Tretschicht besteht in ihrer chemischen Zusammensetzung aus einem Gemisch von Polyamid- und Polyesterfasern oder aus einem Gemisch von Polyamid- und Polyesterfasern mit einem geringen Anteil von Fasern aus Naturmaterial.
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Polyamid ist ein hygroskopischer Kunststoff. Das bedeutet, dass das Material Wasser sowohl aufnehmen, wie auch wieder abgeben kann. Bei einem Normklima von 23°C und 50% relativer Luftfeuchte ist für Polyamid die Sättigung mit Wasser bei ca. 2,5% erreicht. Die mechanischen Eigenschaften – insbesondere die Flexibilität und die Mindesthaltekraft – werden maßgeblich vom Wassergehalt beeinflusst.
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Die erfindungsgemäße Tretschicht weist bevorzugt Teppichgewebestücke auf, die Polyamidfasern enthalten, die als Polyamid 6, Polyamid 6.6 und als Polyamid 11 bezeichnet werden. Polyamide sind bis auf wenige Ausnahmen lineare Polymere, die sich durch regelmäßig wiederholende Säureamid-Gruppen auszeichnen.
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Die allgemeine Struktur der Polyamide ist nachfolgend dargestellt:
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Die Bezeichnung R stellt in der allgemeinen Struktur den „Rest” der zur Synthese eingesetzten Verbindung dar. Natürliche Polyamid sind Peptide und Proteine wie beispielsweis Haare, Seide, Wolle oder Eiweiß.
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Die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Polyamide, sowie auch die Fähigkeit der Wasseraufnahme und Abgabe hängen von der kristallinen Beschaffenheit bzw. von der Konzentration der Amidgruppen ab. PA 6 und PA 6.6 gehören zu den teilkristallinen Polyamiden. Das Wasser wird in den amorphen Bereichen der Polyamide gespeichert. PA 11 weist mehr kristalline Bereiche auf und kann weniger Wasser speichern als PA 6 oder PA 6.6.
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In der 1 ist zur Verdeutlichung in Relation beispielhaft die Wasseraufnahme der verschiedenen Polyamide graphisch dargestellt.
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Entsprechend der 1 ist die Wasseraufnahme für die Polyamide PA 12 bis PA 4.6 bei einem Feuchtigkeitsgehalt der Umgebung von 50% oder bei einem entsprechenden Feuchtigkeitsgehalt von 100% dargestellt. Entsprechend der Darstellung nimmt beispielsweise bei einer Temperatur von 23°C und bei einer Umgebungsfeuchtigkeit von 50% PA 11 = 0,9% Wasser auf, während PA 6 und PA 6.6 in diesem Bereich deutlich mehr Wasser, nämlich annähernd 3% Wasser, aufnehmen.
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Aus der Umgebungsluft nimmt PA 6.6 beispielsweise ca. 2,5–3,5% Wasser auf, während PA 12 nur ca. 0,2–0,5 % aufnimmt. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65% beträgt die Wasseraufnahme von PA6.6 beispielsweise zwischen 3,5–4,5%.
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Vergleichsweise beträgt die relative Luftfeuchte von Schafswolle bei den gleichen physikalischen Ausgangsdaten von 65% Luftfeuchtigkeit zwischen 14 und 15%.
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Erfindungsgemäß werden aus der Gruppe der Polyamide wegen der besonderen chemischen und physikalischen Eigenschaften Teppichgewebestücke verwendet, die im Wesentlichen Fasern aus Polyamid 6 und/oder Polyamid 6.6 und Polyamid 11 enthalten.
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Als Polyamid 6 oder PA 6 werden die Polyamidfasern bezeichnend, die das Polymerisations-Produkt der ε-Aminocapronsäure (δ-Aminohexansäure) oder des ε-Caprolactams, [NH-(CH2)5-CO]n darstellen. Aus ε-Caprolactam wird beispielsweise Perlon® hergestellt. Perlon® entsteht bei einer Reaktion, die als Ringöffnungspolymerisation bezeichnet wird.
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Polyamid 6.6 oder PA 6.6 sind Polyamidfasern, die durch Polykondensation eines Diamins und einer Dicarbonsäure, bzw. aus Hexamethylendiamin (HMD) und Adipinsäure hergestellt sind. Polyamid 6.6 entsteht durch eine Polykondensation unter Wasserabspaltung entsprechend der nachfolgenden Reaktion: H2N-(CH2)6-NH2 + HOOC-(CH2)4-COOH → (-NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-CO-)n + 2nH2O.
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Die synthetischen Fasern PA 6 und PA 6.6 haben eine hohe Thermostabilität, die Gebrauchsfähigkeit liegt zwischen –40 bis 120°C und kurzzeitig können auch Tempertaturen von bis zu 210°C verkraftet werden. Die Fasern weisen eine hohe Zähigkeit, eine hohe Abrieb- und Scheuerfestigkeit und eine hohe Kriechstromfestigkeit auf. Chemisch beständig sind sie gegenüber Alkalien, vielen organischen Lösungen und Ölen. Die Polyamide sind leichter als Naturseide, hochelastisch, strapazierfähig, mottenresistent, verwitterungsbeständig, PA 6.6 schmilzt erst bei 215°C.
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Das Polyamid 11 oder PA 11 nimmt deutlich weniger Feuchtigkeit auf als PA 6 oder PA 6.6. Bei beispielsweise 23°C und 50% Feuchtigkeit nimmt PA 11 nur 0,9% Wasser auf, was auch aus der Graphik ersichtlich ist. Die Teppichgewebestücke der Tretschicht weisen weiterhin Fasern aus Polyester auf. Polyester entstehen durch Polikondensation entweder aus Hydroxycarbonsäuren oder aus Dicarbonsäuren und Dialkoholen. Polyester sind synthetische Polymere mit Esterbindungen.
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Die in den Teppichgewebeschnitzeln enthaltenen Polyester sind nicht in der Lage, derart viel Feuchtigkeit aufzunehmen wie die verwendeten Polyamidfasern. In Folge der Verwendung von Polyamidfasern PA 6 und/oder PA 6.6 und PA 11 in Kombination mit Polyesterfasern in Form von Gewebeschnitzeln resultieren besonders vorteilhafte chemische und physikalische Eigenschaften für die erfindungsgemäße Tretschicht. Falls gewünscht, kann die Tretschicht aus synthetischem Material auch noch geringe Mengen an Fasern aus natürlichen Materialien wie beispielsweise Wolle, Baumwolle usw. zur zusätzlichen Aufnahme von Feuchtigkeit zugegeben sein.
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Die erfindungsgemäße Tretschicht kann Wasser und insbesondere auch Wasserdampf aus der Luft aufzunehmen, speichern und ebenfalls wieder abgeben. Die erfindungsgemäße, in ihrer Gesamtheit nur schwach hygroskopische Tretschicht, weist eine flach verlaufende Sorptionstherme auf.
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Die hygroskopische Eigenschaft der erfindungsgemäßen Tretschicht stellt auch den wichtigsten Faktor zur Eindämmung der elektrostatischen Aufladung dar. Je trockener eine Tretschicht ist, desto stärker ist die elektrostatische Aufladung. Bei extrem trockener Tretschicht und geringer Luftfeuchtigkeit können durch Berührungen infolge von Reibungen mit dem synthetischem Material Ladungen von bis zu 20.000 Volt erzeugen werden.
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Entsprechend der Erfindung besteht die Tretschicht aus Teppichgewebestücken, die aus hygroskopischem, synthetischem Material bestehen. Die Teppichgewebestücke können aber auch aus einem Gemisch von synthetischen und natürlichen Gewebefasern hergestellt sein. Weiterhin ist aber auch möglich, Teppichgewebestück nur aus synthetischen Materialien beizugeben und diese dann mit Gewebestücken mit natürlichen Gewebefasern zu vermengen und zu verfilzen. Bevorzugt weisen die Teppichgewebeschnitzel der erfindungsgemäßen Tretschicht zum Verfilzen eine Größe zwischen 0,1 bis 25 cm2 auf.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3206105 C2 [0010]
- EP 1285997 A2 [0012]
