DE60119286T2

DE60119286T2 - Kunstrasensystem

Info

Publication number: DE60119286T2
Application number: DE2001619286
Authority: DE
Inventors: J. Reed Austin SEATON
Original assignee: Southwest Recreational Industries Inc Leander; Southwest Recreational Industries Inc
Current assignee: Southwest Recreational Industries Inc Leander; Southwest Recreational Industries Inc
Priority date: 2000-02-14
Filing date: 2001-02-13
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2021-02-14
Also published as: EP1255894A1; CY1105565T1; PT1255894E; JP3851166B2; HK1054060A1; JP2003522865A; AU2001238195B2; JP2006266081A; DK1255894T3; US20010033902A1; ES2261382T3; KR100915323B1; RU2237771C2; RU2002124588A; EP1255894B1; DE60119286D1; CA2400009A1; MXPA02007879A; CN1401036A; CA2400009C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kunstrasen und insbesondere ein gewirktes Kunstrasensystem.
Verschiedene Kunstrasensysteme sind entwickelt worden, die eine Kunstrasenspielfläche für verschiedene Sportarten und Freizeitaktivitäten bereitstellen. Ein Beispiel eines Kunstrasens weist ein System auf, in welchem Fasern in eine primäre Unterlageschicht getuftet sind. Verschiedene Kombinationen von Fäden/Fasern werden in den getufteten Ausführungsformen verwendet.
Eine Spielfläche ist gezeigt, die eine Untergrundfläche, einen grasähnlichen Florstoff und einen verdichteten Oberseiten-Verband (engl. top-dressing) aufweist, der ein Gemisch aus 25 bis 95 Volumenprozent elastischen Partikeln und 5 bis 75 Volumenprozent feinem Sand aufweist. Die Spielfläche weist einen Multifilamentfaden auf, der in eine gewebte Stoffunterlageschicht getuftet ist, um einen Florstoff mit Florelementen zu bilden, die Gras ähnlich sind. Eine geeignete Untergrundfläche kann aus einer Beton- oder Bitumenschicht, verdichtetem Lehm oder aus in normale Erde eingewalztem Kies bestehen.
Zumindest aufgrund des Tuftens tendieren Kunstrasensysteme vom Stand der Technik unter anderem dazu, von einer lockeren Konstruktion zu sein, und können für gewisse Anwendungen unerwünscht sein. Viele andere Probleme und Nachteile des Stands der Technik werden für Fachleute ersichtlich, wenn sie diesen Stand der Technik mit der vorliegenden Erfindung, wie hierin beschrieben, vergleichen.
Ein Beispiel für bekannte Tuftsysteme ist das in der Anmeldung FR-A-2 096 340 offenbarte, die einen Kunstrasen offenbart, der zwei Deckfäden mit unterschiedlicher Länge aufweist.
Die Erfindung stellt einen Kunstrasen nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines Kunstrasens nach Anspruch 20 bereit.
Ein Kunstrasen ist bereitgestellt, der nicht getuftet ist. Der Kunstrasen hat zwei Deckfäden, von denen einer nichttexturiert ist und einer texturiert ist. Der Kunstrasen ist gewirkt und der nichttexturierte Deckfaden oder der nichttexturierte Flor hat vorzugsweise eine Florhöhe von mehr als ungefähr 0,6 Zoll (ungefähr 15 mm), vorzugsweise eine Höhe von mindestens ungefähr 1,0 Zoll (ungefähr 25 mm). In Gebrauch hat der texturierte Flor vorzugsweise eine wesentlich geringere Höhe als die Florhöhe des nichttexturierten Flors, vorzugsweise eine Florhöhe von mindestens 25% weniger als die Florhöhe des nichttexturierten Flors. Die texturierten und nichttexturierten Florfäden werden mit einem Einheftfaden miteinander verknotet, um Knotenreihen in der Maschinenrichtung des so hergestellten Kunstrasens zu bilden, und Futterfäden werden mit den Knotenreihen in Eingriff gebracht, um eine Basis für die Florfäden zu bilden. Für eine zusätzliche Formstabilität wird eine Versiegelung auf die Unterlagsschicht aufgebracht.
Es ist bekannt, daß Rasen, der gemäß Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, eine Wirkmaschine verwendet, die über 1000 Nadeln enthalten kann, um eine Breite eines Kunstrasens von ungefähr 15 Fuß (ungefähr 4,5 m) herzustellen. Der Verbindungsprozeß ist komplizierter als das Tuften. Der Florfaden und der Einheftfaden werden in eine Wirknadel eingeführt. Der Futterfaden wird mit dem Florfaden und Einheftfaden durch einen separaten Zuführmechanismus für die Maschine in Eingriff gebracht. Schlingen aus Florstoff werden gebildet und von einer Schlitzvorrichtung geschnitten. Der gewirkte Rasen wird einer Endbearbeitung unterzogen, in welcher ein geeignetes Versiegelungsmaterial aufgebracht wird, um die Kontaktpunkte in der Unterlageschicht zu durchdringen und die Struktur zu stabilisieren. Dieser Prozeß wird normalerweise von einer Wärmebehandlung begleitet, die den Stoff stabilisiert und den Flor konditioniert.
Ein Rasen gemäß Prinzipien der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung eines Wirkprozesses hergestellt. Der so hergestellte Kunstrasen wird vorzugsweise an einer Untergrundfläche angebracht und diese Untergrundfläche weist eine Beton- oder Bitumenschicht, verdichteten Lehm, Kies, mit Erdreich vermischten Kies, auf und dann wird mehr Erdreich oder ein Schaumstoffprodukt auf die Untergrundfläche gelegt. Ein Füllmaterial, beispielsweise Sand und/oder Gummipartikel, wird vorzugsweise in und um den texturierten und nichttexturierten Flor bis ungefähr zur Höhe des texturierten Flors gefüllt.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung können durch einen Kunstrasen realisiert werden, der einen ersten Deckfaden, einen zweiten Deckfaden, einen Futterfaden und einen Einheftfaden aufweist. Der zweite Deckfaden ist texturiert, mindestens aus dem Grund, um eine texturierte Zone zu erzeugen. Ein Knoten wird durch Zusammenwirken oder Zusammenstricken (engl. knitting) des ersten Deckfadens, des zweiten Deckfadens, des Futterfadens und des Einheftfadens gebildet. Eine Knotenreihe wird auf diese Weise gebildet. Eine Unterlagsschicht wird gebildet, wenn der Futterfaden zwischen mindestens zwei Reihen Knoten gestreckt (angeordnet) wird und gewirkt wird, um die mindestens zwei Reihen Knoten zusam menzuhalten. Außerdem wird ein Füllmaterial an der Oberseite der Unterlageschicht angeordnet.
Es gibt zahlreiche Varianten in Bezug auf den Materialtyp, der verwendet wird, um den ersten Deckfaden, den zweiten Deckfaden, den Einheftfaden und den Futterfaden herzustellen. Von speziellem Interesse sind die verschiedenen Typen der physikalischen Ausgestaltung und des Griffs, die dem ersten Deckfaden abhängig von Faktoren, wie beispielsweise der Spinndüse, die zur Herstellung des ersten Deckfadens verwendet wird, und dem Pellet, das für die Extrusion mit der Spinndüse hergestellt wird, verliehen werden können.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung können außerdem in einem Verfahren zur Herstellung eines Kunstrasens gefunden werden. Das Verfahren umfaßt, nicht unbedingt in dieser Reihenfolge, die folgenden Schritte: Extrudieren eines Pellets durch eine Spinndüse, um ein längeres Band herzustellen; Wirken des längeren Bands in eine Mischung aus einem anderen Band, das texturiert worden ist, und einem Einheftfaden, um Knoten zu bilden; Schneiden des längeren Bands, um einen flachen Deckfaden herzustellen, der eine Länge von ungefähr 1 Zoll hat; Formen von Knotenreihen aus dem längeren Band, dem anderen Band und dem Einheftfaden; und Wirken eines Futterfadens in die Knotenreihen, um die Knotenreihen zu verbinden und eine Unterlageschicht für den Kunstrasen herzustellen, wobei die Verbindung außerdem eine texturierte Zone an der Oberseite der Unterlageschicht erzeugt und sich der flache Deckfaden aus der texturierten Zone nach oben erstreckt.
Andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden mit weiterem Bezug auf die Zeichnungen und die Beschreibung, die folgen, ersichtlich.
Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung kann gewonnen werden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung der Zeichnungen zusammen mit den folgenden Zeichnungen betrachtet wird.
1 ist eine Querschnittansicht eines beispielhaften Kunstrasens, der gemäß Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
2 ist eine Querschnittansicht eines beispielhaften Bands, das in dem Kunstrasen von 1 verwendet wird.
3 ist eine Ansicht auf einen Abschnitt einer beispielhaften Spinndüse, die zur Herstellung des Bands von 2 verwendet wird, das zur Herstellung des Kunstrasens von 1 verwendet wird.
4 ist ein Diagramm einer beispielhaften Unterlageschicht für den Kunstrasen von 1.
5 ist eine Querschnittansicht des beispielhaften Kunstrasens von 1, wobei außerdem ein Schaumstoffpolster und eine Untergrundfläche dargestellt sind.
6 zeigt eine beispielhafte gewirkte Unterlageschicht eines gemäß Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruierten Kunstrasens.
7A ist eine Ansicht auf eine beispielhafte Spinndüse, die bei der Herstellung des Kunstrasens von 1 verwendet werden kann.
7B ist eine Ansicht auf eine beispielhafte Modifikation der Abmessungen der Spinndüse von 7A.
7C ist eine Ansicht auf eine beispielhafte Spinndüse, die eine weitere Modifikation der Spinndüse von 3 ist und die bei der Herstellung des Kunstrasens von 1 verwendet werden kann.
7D ist eine Ansicht auf eine beispielhafte Spinndüse, die eine noch weitere Modifikation der Spinndüse von 3 ist und die bei der Herstellung des Kunstrasens von 1 verwendet werden kann.
1 ist eine Querschnittansicht eines beispielhaften Kunstrasens 100, der gemäß Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Der Kunstrasen 100 ist mit einem flachen Deckfaden 102 und einem texturierten Deckfaden 104 konstruiert worden, die in eine Unterlagsschicht 106 gewirkt sind. Die Unterlagsschicht 106 ist mit Bezug auf 4 detaillierter beschrieben, aber zum Zwecke einer allgemeinen und beispielhaften Beschreibung des Kunstrasens 100 ist anzumerken, daß die Unterlagsschicht 106 eine Kombination aus Fasern ist, die verwendet werden, um den flachen Deckfaden 102 und den texturierten Deckfaden 104 zu einem einzigen Stück Material zu wirken (engl. knitted), das als der Kunstrasen 100 verwendet wird. Obwohl der texturierte Deckfaden 104 hierin als texturiert beschrieben wird, muß er nicht unbedingt texturiert sein, sondern wird hier als "texturiert" bezeichnet, um ihn von dem flachen Deckfaden 102 zu unterscheiden.
Nach Abschluß des Wirkens des Kunstrasens 100 erstrecken sich der flache Deckfaden 102 und der texturierte Deckfaden 104 von der Unterlagsschicht 106 aus nach oben. Für die Unterlagsschicht 106 wird manchmal eine andere ähnliche Bezeichnung, beispielsweise "Basis", verwendet, aber für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird sie als die Unterlagsschicht 106 bezeichnet. Nachdem der flache Deckfaden 102 und der texturierte Deckfaden 104 in die Unterlagsschicht 106 gewirkt worden sind, kann auf die Unterlagsschicht 106 eine Beschichtung/Versiegelung (nicht gezeigt) aufgebracht werden, die dem Kunstrasen 100 eine größere Stabilität und Festigkeit gibt. Die Beschichtung kann Acryl und/oder Polyurethan und/oder Latex usw. oder eine Kombination davon aufweisen und trägt dazu bei, ein unerwünschtes Lösen des flachen Deckfadens 102 und des texturierten Deckfadens 104 von dem Kunstrasen 100 bei langfristiger Nutzung zu verhindern.
Ein erwünschter Aspekt der in 1 offenbarten Ausführungsform ist, daß der Kunstrasen 100 eher gewirkt als getuftet ist. Obwohl ein Wirken des Kunstrasens 100 die Komplexität der Massenfertigung des Kunstrasens 100 um ein gewisses Maß erhöht, hat der Erfinder der offenbarten Ausführungsform festgestellt, daß der Wert des gewirkten Kunstrasens 100 die Nachteile der erhöhten Komplexität, die für die Herstellung des Kunstrasens 100 erforderlich ist, überwiegt. Ein anderer erwünschter Aspekt der offenbarten Ausführungsform ist die Verwendung von zwei separaten Fäden, dem flachen Deckfaden 102 und dem texturierten Deckfaden 104. Die zwei Fäden 102 und 104 werden auf eine Weise gewirkt, die eine Realisierung anderer nützlicher Merkmale im Kunstrasen 100 letztendlich erlaubt. Zwei Nadeln werden beim Wirken verwendet, aber Modifikationen in der Anzahl der Nadeln sind denkbar, z.B. könnte eine oder könnten mehrere Nadeln verwendet werden.
Der texturierte Deckfaden 104 wird oft als eine texturierte Zone bezeichnet und ist typisch kürzer als der flache Deckfaden (d.h. der nichttexturierte Faden) 102, um dadurch einen bevorzugten Bereich bereitzustellen, in welchem für eine spezielle Verwendung des Kunstrasens 100 eine Sand- oder Gummifüllung angeordnet wird, um die Gesamttextur des Kunstrasens 100 zu ändern. Der texturierte Deckfaden 104 ist in einer Ausführungsform ein Multifilamentfaden mit 2 bis 20 Enden, vorzugsweise 6 bis 12 Enden.
In einer Ausführungsform wird der texturierte Deckfaden 104 durch Hindurchführen eines Filaments durch einen Dampfstrahl, vorzugsweise aufwärts durch den Dampfstrahl, hergestellt. Die ausgestoßene Faser wird in eine Säule gepackt, so daß die Faser gekräuselt, gekrumpelt und geknittert wird. Die Faser wird in eine Säule gepackt und Luft wird in eine Querrichtung durch die Säule gesaugt, um das Filament zu kühlen, und dem texturierten Deckfaden 104 wird ein molekulares Gedächtnis des gekrumpelten, gekräuselten und geknitterten Zustands verliehen. Weitere Merkmale des texturierten Deckfadens 104 und des Kunstrasens 100 sind mit Bezug auf die Beschreibung der anderen Figuren hierin beschrieben.
2 ist eine Querschnittansicht eines beispielhaften Bands 200, das zur Herstellung des flachen Deckfadens 102 verwendet wird, der den Kunstrasen 100 ausmacht. Wie gezeigt, weist das Band 200 drei ovale Teile 202, 204 und 206 auf. Diese ovalen Teile 202, 204 und 206 sind jeweils durch ein dünnes Segment 208 und 210 verbunden. Das dünne Segment 208 verbindet das ovale Teil 202 und das ovale Teil 204, wohingegen das dünne Segment 210 das ovalen Teil 204 und das ovale Teil 206 verbindet. Ein dünnes Segment 212 ist gezeigt, um die Möglichkeit, zusätzliche ovale Teil (nicht gezeigt) mit den gezeigten drei ovalen Teilen 202, 204 und 206 zu verbinden, zu demonstrieren.
Man beachte, daß das Band 200 nicht texturiert ist. Daher die Bezeichnung "flach", wenn das Band verwendet wird, um den flachen Deckfaden 102 herzustellen. Der flache Deckfaden 102 wird manchmal als Flor, Florfaden, Filament oder mit einem anderen ähnlichen Namen bezeichnet, aber für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung wird er hier als der flache Deckfaden 102 bezeichnet. Der flache Deckfaden 102 wird aus dem Band 200 hergestellt, das aus einem Pelllet gefertigt wird, das durch eine Spinndüse extrudiert wird.
3 ist eine Ansicht auf einen Abschnitt einer beispielhaften Spinndüse 300, die zur Herstellung des Bands 200 verwendet wird. Wie oben erwähnt, wird das Band 200 geschnitten, um den flachen Deckfaden 102 herzustellen, der zur Herstellung des Kunstrasens 100 verwendet wird. Der gezeigte Teil der Spinndüse 300 ist ein Drittel der Spinndüse, die zur Herstellung des Bands 200 verwendet wurde. Die Spinndüse, die das Band 200 erzeugte, hat drei Öffnungen, durch welche das Pellet hindurchgeht und die erlauben, daß das Band 200 eine einzige kontinuierliche Faser mit den drei ovalen Teilen 202, 204 und 206 ist. Um die drei ovalen Teile 202, 204 und 206 herzustellen, müssen natürlich drei Teile des gezeigten Teils der Spinndüse 300 verwendet werden.
Der gezeigte Teil der Spinndüse 300 weist ein Gehäuse 302 auf, das eine Öffnung 304 für den Durchgang des Pellets bildet. Die gezeigte Öffnung 302 hat eine gezackte Oberfläche 308, könnte aber andere Typen von Oberflächen haben, wie sie hierin mit Bezug auf andere Figuren der Beschreibung diskutiert sind. Ungeachtet der Spinndüse, die verwendet wird, ist das Band 200 nicht texturiert und wird letztendlich verwendet, um den flachen Deckfaden 102 herzustellen. Wenn der Teil der Spinndüse 300 zweimal verdoppelt wird, werden kleine Öffnungen 305 und 306 verwendet, um die verdoppelten Teile der Spinndüse 300 miteinander zu verbinden und drei Öffnungen 304 zu bilden, die die kleinen Öffnungen 305 und 306 gemeinsam haben. Auf diese Weise wird das Band 200 als eine einzige kontinuierliche Faser hergestellt, die die drei ovalen Teile 202, 204 und 206 aufweist.
Das Pellet (nicht gezeigt) ist vorzugsweise ein Polymer- oder Polyolefin-Material. Beispielsweise kann das Pellet Polyethylen, Polypropylen, Polytrimethylenterthalat, verschiedene Copolymere usw. sein. Das Pellet könnte auch aus einem Nylon-Material, beispielsweise Nylon 6.6, sein. Das Pellet kann mit verschiedenen Chemikalien hergestellt sein, um unterschiedliche Texturen, Farben, physikalische Eigenschaften usw. zu erzeugen. Wenn das Pellet durch das Loch 304 und durch ähnliche Löcher, die durch die kleinen Öffnungen 305 und 306 verbunden sind, extrudiert wird, wird das Band 200 gebildet und wird manchmal als Band eines segmentierten gezackten ovalen Typs (SSO) bezeichnet. Kleine Öffnungen 305 und 306 in der Spinndüse ergeben das Band 200, das an diesen Punkten entsprechend dünn ist, was das Band für Reißen, Brechen oder Schlitzen geeignet macht, um aus einem einzigen Band 200 viele Spitzen bereitzustellen.
Das einzige kontinuierliche Band 200, das beim Extrudieren eines Pellets durch eine Spinndüse mit drei Öffnungen erzeugt wird, wird mit den anderen Fäden des Kunstrasens 100 gewirkt, um die Unterlageschicht 106 zu erzeugen (wie detaillierter mit Bezug auf 4 diskutiert ist). Wenn es geschnitten ist, wird das Band 200 als der flache Deckfaden 102 bezeichnet. Das Band 200 wird entsprechend den gewünschten Grasabmessungen des Kunstrasens 100 geschnitten. Beispielsweise wird der flache Deckfaden 102 typisch so geschnitten, daß er länger als der texturierte Deckfaden 104 zu sein scheint.
Wie erwähnt, reißen die dünnen Segmente 208 und 210 des Bands 200 vorzugsweise, wenn der flache Deckfaden 104 belastet wird, z.B. wenn auf dem Kunstrasen 100 ein Spiel gespielt wird. Wenn ein Reißen auftritt, werden die ovalen Elemente 202, 204 und 206 zu einzelnen Filamenten. Auf diese Weise kann das Band 200, obwohl es als ein einziges Filament in den Kunstrasen 100 gewirkt ist, während des Gebrauchs ein Multifilamentfaden werden, d.h. die dünnen Segmente 208 und 210 brechen, reißen oder werden geschlitzt.
Wie durch das dünne Segment 212 angedeutet, kann allgemein ein Band statt drei, eine andere Anzahl von ovalen Teilen haben, die durch dünne Segmente Seite an Seite verbunden sind. Beispielsweise kann die Anzahl der ovalen Teile in einem Bereich zwischen zwei und zwölf sein, vorzugsweise zwischen zwei und sechs. Die ovalen Teile stellen eine Steifheit bereit, so daß nach Anordnen auf einem Untergrund, aber vor Hinzufügen eines Füllmaterials (wie mit Bezug auf 5 beschrieben) der flache Deckfaden 102 fast vertikal aufrecht steht.
4 ist ein Diagramm einer beispielhaften Unterlageschicht 400 (beispielsweise der Unterlageschicht 106) für den Kunstrasen 100. Die Unterlageschicht 400 weist Knotenreihen 402 auf, die aus den unterschiedlichen Fäden erzeugt werden, die gewirkt werden, um den Kunstrasen 100 zu bilden. Beispielsweise ist ein Futterfaden 404 als ein Baustein für die Unterlageschicht 400 bereitgestellt. Der flache Deckfaden 102 und der texturierte Deckfaden 104 werden mit einem Einheftfaden 406 verknotet, um die Knotenreihen 402 zu bilden. Der Einheftfaden 406 ist als weiße Schlingen dargestellt, und der flache Deckfaden 102 und der texturierte Deckfaden 104 (Florfaden) sind als dunkle Schlingen dargestellt. Ähnlich dem flachen Deckfaden 102 und dem texturierten Deckfaden 104 sind der Futterfaden 404 und der Einheftfaden 406 aus mehreren unterschiedlichen Materialien und Farben entsprechend der beabsichtigten Verwendung des Kunstrasens 100 hergestellt, z.B. können Polyester, Nylon und Polyolefin gewählt werden. Wie Fachleute beim Betrachten der vorliegenden Offenbarung verstehen werden, werden die oben erwähnten Fasern gewirkt, um die Unterlageschicht 400 zu bilden.
5 ist eine Querschnittansicht des beispielhaften Kunstrasens 100, wobei außerdem ein Schaumstoffpolster 505 und eine Untergrundfläche 504 dargestellt sind. In der dargestellten Ausführungsform wird das Schaumstoffpolster 502 unter Verwendung von Standardverbindungstechniken, die Fachleuten bekannt sind, an der Untergrundfläche 504 angebracht. Die Untergrundfläche 504 kann aus Kies, Erdreich, einem Gemisch aus Kies und Erdreich, Bitumen, Beton oder aus anderen geeigneten Materialien bestehen, die eine stabile Basis bereitstellen. Das Schaumstoffpolster 502 und die Untergrundfläche 504 werden typisch je nach dem beabsichtigten Verwendungszweck des Kunstrasens 100 gewählt und werden manchmal entweder einzeln oder als Ganzes als Unterlage bezeichnet. Die Unterlage kann eine beliebige Anzahl von unterschiedlichen Materialien aufweisen, wird aber allgemein aus der Gruppe, bestehend aus Bitumen, Kies und Schaumstoffpolsterung, ausgewählt. Obwohl nicht dargestellt, kann ein Füllmaterial auf die Oberseite der Unterlageschicht in einer Tiefe von ungefähr der Tiefe des texturierten Deckfadens 104 oder der texturierten Zone hinzugefügt werden. Das Füllmaterial ist üblicherweise Sand und/oder Gummipartikel, könnte jedoch irgendein Material sein, das für das Ereignis, das auf dem Kunstrasen 100 stattfinden soll, geeignet ist. In jedem Fall sollte das Material Elastizität haben und eine Schuhgriffigkeit mit verringerter Reibung bereitstellen, um eine Verletzung zu vermeiden, wenn ein Spieler fällt oder darauf gleitet.
6 zeigt eine beispielhafte Unterlagsschicht 600 eines gemäß Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruierten Kunstrasens. Der Kunstrasen ist gewirkt und weist die zwei Fadentypen auf, die detaillierter mit Bezug auf 1 beschrieben sind, d.h. einen flachen Deckfaden und einen texturierten Deckfaden. Die Unterlagsschicht 600 des Kunstrasens weist Knotenreihen 602 auf, die einen Abschnitt der Unterlagsschicht 600 bilden. Jeder Knoten wird durch Zusammenheften eines Einheftfadens 604 mit dem flachen Deckfaden und/oder dem texturierten Deckfaden gebildet. Ein Futterfaden 606 ist mit benachbarten Knotenreihen 602 im Eingriff, um eine Formstabilität bereitzustellen. Somit werden vier Fäden zusammengewirkt, um die Unterlagsschicht 600 des Kunstrasens zu bilden: der flache Deckfaden (üblicherweise Nylon), der texturierte Deckfaden (üblicherweise Polyethylen), der Einheftfaden (üblicherweise Polyester) 604; und der Futterfaden (üblicherweise Polyester) 606. Natürlich können der Einheftfaden 604 und der Futterfaden 606 jeweils aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen, wie Fachleute beim Betrachten der vorliegenden Offenbarung verstehen werden.
7A ist eine Ansicht auf eine beispielhafte Spinndüse 700, die bei der Herstellung des Kunstrasens 100 verwendet werden kann. Die Spinndüse 700 ist in drei Teile 702, 704 und 706 unterteilt, von denen jeder gezackt ist. Die Teile 702 und 704 sind durch eine Verlängerung 708 verbunden, wohingegen die Teile 704 und 706 durch eine Verlängerung 710 verbunden sind. Die Darstellung der Spinndüse 700 zeigt die Öffnungen, durch welche ein Pellet extrudiert wird. Das Band, das durch das Extrudieren des Pellets durch eine solche Spinndüse, wie sie die Spinndüse 700 ist, hergestellt wird, hat im wesentlichen die gleichen Querschnitteigenschaften wie die Spinndüse 700. Die Verlängerungen 708 und 710 versehen das Band mit dünnen Teilen, die brechen sollen, wenn der Kunstrasen, der aus dem mit der Spinndüse 700 gefertigten Band hergestellt ist, verwendet wird. Der hergestellte flache Deckfaden variiert in der Textur entsprechend dem für die Extrusion gewählten Spinndüsentyp, würde aber immer noch als ein "nichttexturierter" Faden betrachtet. Die Spinndüse 700 erzeugt ein Band, das manchmal als "Fledermausflügel" bezeichnet wird.
7B ist eine Ansicht auf eine beispielhafte Modifikation der Abmessungen der Spinndüse 700. Eine Spinndüse 720 ist dargestellt, in welcher drei Öffnungen 722, 724 und 726 enthalten sind. Die Öffnungen 722, 724 und 726 sind im wesentlichen gleich und sind Seite an Seite angeordnet und mit den Verlängerungen 728 und 730 verbunden. In dieser Ausführungsform sind die Öffnungen 722 und 724 durch die Verlängerung 728 verbunden. Die Verlängerung 728 ist viel kleiner als die Verlängerung 708 und stellt eine im Vergleich zur Verlängerung 708 reduzierte Bandmenge bereit, die an den Öffnungskanten der Öffnungen 722 und 724 bleibt, wenn die Verlängerung 728 reißt. Auf gleiche Weise sind die Öffnungen 724 und 726 durch die Verlängerung 730 verbunden. Die Abmessungen der Spinndüse 720 stellen eine andere Modifikation für die Textur des Kunstrasens bereit.
7C ist eine Ansicht auf eine beispielhafte Spinndüse 730, die eine Modifikation der Spinndüse ist, die aus dem Teil der Spinndüse 300 konstruiert ist und die bei der Herstellung des Kunstrasens 100 verwendet werden kann. Die Spinndüse 730 wird manchmal als nichtsegmentierter Diamant bezeichnet und ähnelt einem länglichen Diamanten ohne scharfe Ecken. Die Enden 732 und 734 sind modifiziert, um offen zu sein, um eine Verbindung der Spinndüse 730 mit einer anderen Spinndüse, beispielsweise einer anderen Spinndüse 730, zu erlauben. Außerdem kann die Spinndüse 730 mit anderen Typen von Spinndüsen kombiniert werden, beispielsweise mit den Spinndüsen 720 oder 700 oder Teilen davon. Zahlreiche Modifikationen der unterschiedlichen Spinndüsentypen sind denkbar und werden Fachleuten beim Betrachten der vorliegenden Offenbarung ersichtlich.
7D ist eine Ansicht auf eine beispielhafte Spinndüse 740, die eine weitere Modifikation des Teils der Spinndüse 300 ist und die bei der Herstellung des Kunstrasens 100 verwendet werden kann. Die Spinndüse 740 wird oft als geripptes Rechteck bezeichnet und erzeugt einen Kunstrasen mit einer etwas größeren Rauhigkeit als die Spinndüse 730. Jedoch wird abhängig von der Spinndüsenkombination, die gewünscht wird, der flache Deckfaden so erzeugt, daß er entweder einen weichen oder einen steifen Griff im Kunstrasen hat. Wenn beispielsweise die Spinndüsen mit einem kleinen oder keinem Winkel dazwischen kombiniert werden, tendiert der Kunstrasen dazu, steifer zu sein, als wenn die Spinndüsen mit einem wesentlichen Winkel dazwischen kombiniert werden; wenn Spinndüsen, die wesentliche Zacken haben, zur Herstellung des Bands für den flachen Deckfaden verwendet werden, ist der Kunstrasen keine bevorzugte Gleitfläche. Andere Kombinationen der Spinndüsen sind denkbar und sollten entsprechend dem beabsichtigten Verwendungszweck des Kunstrasens gewählt werden.
Beispiel
Ein gewirkter Nylonkunstrasen wird unter Verwendung eines segmentierten gezackten Ovals als ein Bandtyp für einen flachen Deckfaden hergestellt. Der flache Deckfaden hat 650 Denier mit 9 Enden. Ein texturierter Deckfaden besteht aus einem Nylonmaterial und hat einen Querschnitt in Form eines Diamanten. Das Gewicht des texturierten Deckfadens ist 420 Denier mit 6 Enden.
Der flache Deckfaden (segmentiertes gezacktes Oval), der texturierte Deckfaden und ein Einheftfaden aus einem Polyestermaterial werden zusammengewirkt, was einen Knoten und somit Knotenreihen bildet. Ein Futterfaden aus Polyestermaterial wird verwendet, um die Knotenreihen miteinander in Eingriff zu bringen. An den Kontaktpunkten wird ein Acrylmaterial auf die Knotenreihen aufgebracht, um die Formstabilität zu erhöhen. Das Acrylmaterial ist bei 350°F (ungefähr 175°C) bei 3 Fuß/Minute (ungefähr 1 m/Minute) durch einen Ofen ausgehärtet worden.
Die Daten in Tabelle 1 zeigen Daten, die aus zwei Protypen-Proben gesammelt worden sind. Die erwarteten Bereiche für verschiedene Proben variieren, z.B. wird erwartet, daß das Gesamtgewicht von 45–80 Unze/Quadratyard (ungefähr 1,5 bis 2,7 kg/m²) reicht, das Polyestergewicht reicht von 7,0 bis 9,0 Unze/Quadratyard (ungefähr 0,24 bis 0,31 kg/m²), das Gesamtfadengewicht (Florgewicht) reicht von 42,0 bis 77,0 Unze/Quadratyard (ungefähr 1,4 bis 2,6 kg/m²), die Fadenhöhe (Florhöhe) des nichttexturierten oder flachen Deckfadens reicht von 0,6 bis 1,5 Zoll (ungefähr 15 bis 38 mm), die Knoten (Langreihen) pro Zoll reichen von 6,0 bis 6,5 (ungefähr 236 bis 256 pro Meter), die Maschen pro Zoll reicht von 6,0 bis 9,0 (ungefähr 256 bis 354 pro Meter) und das Acryl reicht von 3,0 bis 4,0 Unze/Quadratyard (ungefähr 0,10 bis 0,14 kg/m²). Tabelle 1 zeigt den tatsächlichen Wert der zwei Proben.
Tabelle 1
Die oben aufgeführten Abschnitte und die darin enthaltenen Informationen sind nicht erschöpfend und sind nur beispielhaft für den Kunstrasen der vorliegenden Erfindung. Die einzelnen Abschnitte und die darin enthaltenen Informationen in einer speziellen Ausführungsform können von der speziellen Ausführung und den darin enthaltenen Vorrichtungen und Ressourcen abhängen. Obwohl ein System und ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden sind, soll die vorliegende Erfindung nicht auf die hierin vorgelegte spezielle Ausführung begrenzt sein, sondern sie soll solche Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abdecken, wie sie im Bereich der Erfindung, wie er durch die angefügten Ansprüche definiert ist, sinngemäß enthalten sind.

Claims

Kunstrasen, umfassend: einen ersten Deckfaden (102) und einen zweiten Deckfaden (104); eine Unterlagsschicht (106); und, eine mit der Unterlagsschicht (106) verbundene Beschichtung, um u.a. Loslösung von Fäden (102, 104) nach längerer Nutzung des Kunstrasens zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, dass: die Unterlagsschicht (106) durch Wirken des ersten Deckfadens (102), des zweiten Deckfadens (104), eines Einheftfadens (406) und eines Futterfadens (404) so geformt wird, dass der erste Deckfaden (102) länger als der zweite Deckfaden (104) zu sein scheint; eine Unterlage (502, 504), die so unter die Unterlagsschicht (106) positioniert wird, dass eine stabile Basis für den Kunstrasen bereitgestellt wird und, dass der erste Deckfaden (102) ein Band (200) ist, das mindestens zwei Elemente (202, 204, 206) umfasst, die Seite an Seite durch ein dünnes Segment (208, 210) verbunden sind, wobei das dünne Segment (208, 210) angepasst ist, während der Nutzung des Kunstrasens zu zerreißen, um mindestens zwei individuelle Filamente für jeden ersten Deckfaden (102) zu ergeben.
Kunstrasen nach Anspruch 1, bei dem der zweite Deckfaden (104) texturiert ist.
Kunstrasen des Anspruchs 1 oder Anspruchs 2, wobei der erste Deckfaden (102) einen Querschnitt aufweist, der drei Ovalen (202, 204, 206) ähnelt, die mit den Enden aneinander gelegt sind, um ein mittiges Oval (204) und zwei äußere Ovale (202, 206) bereitzustellen und wobei das mittige Oval (204) durch ein dünnes Segment (208, 210) mit jedem der äußeren Ovale (202, 206) verbunden ist, das angepasst ist, während der Nutzung zu zerreißen, um drei individuelle Filamente pro ersten Deckfaden (102) zu ergeben.
Kunstrasen des Anspruchs 3, wobei jedes der drei Ovale (202, 204, 206) eine Außenfläche hat und jede Außenfläche zackenförmig ist.
Kunstrasen der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Textur im zweiten Deckfaden (104) Kräuselung, Knitterung und Verkrumpelung des Fadens umfasst, sodass sich der zweite Deckfaden (104) nicht auf seine volle mögliche Höhe erstreckt.
Kunstrasen des Anspruchs 5, wobei der zweite Deckfaden (104) ein molekulares Memory (Gedächtnis) seines gekräuselten, verkrumpelten und zerknitterten Zustands aufweist.
Kunstrasen nach einem beliebigen der vorherigen Ansprüche, wobei die Unterlagsschicht (106) die Einheftfäden (406) umfasst, die mit den ersten und zweiten Deckfäden (102, 104) gewirkt sind, um Knotenreihen (402) zu bilden.
Kunstrasen des Anspruchs 7, wobei die Unterlagsschicht (106) den Futterfaden (404) umfasst, der dazu verwendet wird, die Knotenreihen (402) zusammen zu wirken, um die Unterlagsschicht (106) zu bilden.
Kunstrasen nach Anspruch 8, wobei die Unterlagsschicht weiter eine Beschichtung umfasst, die darin geformte Löcher aufweist, um Entwässerung zu fördern.
Kunstrasen nach einem beliebigen der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Deckfaden (102) länger als der zweite Deckfaden (104) zu sein scheint.
Kunstrasen nach einem beliebigen der vorherigen Ansprüche, wobei der zweite Deckfaden (104) eine texturierte Zone am Fuße des ersten Deckfadens (102) schafft.
Kunstrasen nach einem beliebigen der vorherigen Ansprüche, wobei sich der erste Deckfaden (102) mindestens einen Zoll (ca. 25 mm) oberhalb der Unterlagsschicht (106) erstreckt.
Kunstrasen nach einem beliebigen der vorherigen Ansprüche, der weiter ein Füllmaterial umfasst, das auf der Oberseite der Unterlagsschicht angeordnet ist.
Kunstrasen nach Anspruch 13, wobei das Füllmaterial ca. die Tiefe des zweiten Deckfadens (104) ist.
Kunstrasen nach einem beliebigen der vorherigen Ansprüche, wobei der zweite Deckfaden (104) eine texturierte Zone von ca. einem halben Zoll (ca. 12,5 mm) schafft.
Kunstrasen nach einem beliebigen der vorherigen Ansprüche, wobei der Füllfaden (404) und der Einheftfaden (406) jeweils aus Material der Gruppe konstruiert sind, die aus Polyester und Glasfaser besteht.
Kunstrasen nach einem beliebigen der vorherigen Ansprüche, wobei der zweite Deckfaden (104) ein Nylonmaterial umfasst.
Kunstrasen nach einem beliebigen der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Deckfaden (102) aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Nylon, Nylon 6.6, Nylon 6, Polypropylen, Polyethylen, Polyolefin-Copolymeren, extrudiertem Gummi und Mischungen dieser Materialien besteht.
Verfahren zum Herstellen eines Kunstrasens, das umfasst: Extrudieren eines Pellets durch eine Spinndüse (300), um ein verlängertes Band (200) zu formen, wobei das Band (200) mindestens zwei Elemente (202, 204, 206) umfasst, die Seite an Seite durch ein dünnes Segment (208, 210) verbunden sind; Wirken des verlängerten Bands (200) in eine Mischung anderen Bands, das texturiert worden ist, und Einheftfadens (406), um Knoten (402) zu formen. Schneiden des verlängerten Bands (200), um einen flachen oder ersten Deckfaden (102) zu schaffen, der eine Länge von ca. einem Zoll (ca. 25 mm) hat; Formen von Knotenreihen (402) aus dem verlängerten Band (206), dem anderen Band für einen zweiten Deckfaden und dem Einheftfaden (406); und Wirken eines Futterfadens (404) in die Knotenreihen (402), um die Knotenreihen zu kombinieren und eine Unterlagsschicht (106) für den Kunstrasen zu schaffen, während die Kombination außerdem eine texturierte Zone auf der Oberseite der Unterlagsschicht (106) formt und sich der flache oder erste Deckfaden (102) aus der texturierten Zone nach oben erstreckt, wobei die dünnen Segmente (208, 210) angeordnet sind während der Nutzung des Kunstrasens zu zerreißen, um mindestens zwei individuelle Filamente für jeden flachen oder ersten Deckfaden (102) zu ergeben.
Verfahren des Anspruchs 19, wobei das Pellet aus einer Mischung von Nylon, Farbstoff und polymerischen Materialien geformt ist.
Verfahren eines beliebigen der Ansprüche 19 bis 20, das weiter das Montieren der Unterlagsschicht (106) auf eine Unterlage (502, 504) umfasst.
Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 19 bis 21, das weiter Füllen um den zweiten Deckfaden (104) herum mit geeignetem Füllmaterial umfasst, das für die beabsichtigten Nutzungen des Kunstrasens angemessen ist.