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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft einen synthetischen Grasaufbau gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Installieren eines synthetischen
Grasaufbaus auf einem Trägersubstrat
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 21.
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Eine
Grasanordnung und ein Verfahren dieser Art sind aus
US-A-5 958 527 bekannt.
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Hintergrundtechnik
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Die
Pflege von natürlichem
Grasrasen auf Sportplatz- oder landschaftlich gestalteten Bereichen ist
teuer, natürliches
Gras wächst
nicht gut in abgeschatteten geschlossenen Stadien und kontinuierlicher
starker Verkehr verschleißt
Bereiche in der natürlichen
Rasenoberfläche.
Natürliche
Rasenoberflächen
verschlechtern sich bei starker Benutzung und freigelegte Erde erzeugt
eine unerwünschte
Ansammlung von Wasser und Schlamm. Daher sind synthetische Gräser entwickelt
worden, um die Kosten der Pflege stark verwendeter Sportfeldbereiche zu
reduzieren, um Spieloberflächen
gleichmäßiger zu
machen und die Haltbarkeit der Grasoberfläche zu erhöhen, insbesondere dort, wo
professionelle Sportarten beteiligt sind.
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Synthetisches
Gras wird mit einem teppichähnlichen
Florgewebe installiert, das einen flexiblen Florgrund aufweist,
der auf einem gut getrockneten verdichteten Substrat liegt, wie
zum Beispiel verkleinerter Stein oder ein anderes stabilisiertes
Basismaterial. Das Florgewebe hat Reihen aufrecht stehender synthetischer
Bänder,
die Grashalme repräsentieren,
die sich ausgehend von der oberen Oberfläche des Florgrunds nach oben
erstrecken.
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Von
besonderem Interesse für
die vorliegende Erfindung sind die verschiedenen Zusammensetzungen
einer körnigen
elastischen Füllung,
die zwischen den aufrecht stehenden Bändern auf der oberen Oberfläche des
Florgrunds angeordnet werden, um das Vorhandensein von Erde zu simulieren.
Die meisten bekannten Systeme umfassen eine gewisse Verwendung harter
Teilchen, wie zum Beispiel Sand oder zerkleinerter Schlacketeilchen,
zusammen mit elastischen Teilchen, wie zum Beispiel Kunststoffbröselteilchen
oder ein Schaumflorgrund, um für
Elastizität
zu sorgen. Die optimale Wahl von Teilchengrößen, Teilchenform, Teilchenzusammensetzung
und Installation in mehreren Schichten oder Lagen ist ein Merkmal
der vorliegenden Erfindung.
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US-A-4 337 283 offenbart
eine homogene Füllmischung
zur Nachahmung von Erde, die aus feinen harten Sandteilchen gemischt
mit 25% bis 95% elastischen Teilchen pro Volumen hergestellt ist,
um eine verbesserte elastische und in geringerem Maße abrasive
Füllung
bereitzu stellen. Ein solches elastisches körniges Material kann Mischungen
körniger Gummiteilchen,
Kork, Polymerkügelchen,
Schaumgummiteilchen, Vermiculite und der gleichen umfassen.
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US-A-4 396 653 offenbart
eine nicht homogene Füllung
mit Gummiteilchen, die eine Basisschicht bilden, und Sandteilchen,
die eine obere Schicht bilden. Die Gummiteilchen stellen der Oberfläche eine
innere Elastizität
bereit. Die Sandschicht ist freigelegt und bildet eine stabilisierende
Deckschicht für
die darunter liegende Gummiteilchenschicht.
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Eine
Anzahl von Nachteilen resultiert aus der Verwendung einer gleichmäßig gemischten
körnigen Füllung, wie
in
US-A-4 337 283 offenbart,
wo harte Sandteilchen und elastische Gummiteilchen in einem gleichmäßigen Verhältnis über die
gesamte Tiefe der Füllung
gemischt und vermengt werden. Eine Füllung für synthetisches Gras kann zum
Beispiel eine Mischung pro Gewicht von 60% Sand und 40% körniger Kunststoffteilchen
umfassen, die gleichmäßig gemischt
und zwischen den aufrecht stehenden synthetischen Grasbändern bis
zu einer Tiefe von 2,54 cm (1 Zoll) bis 7,62 cm (3 Zoll) angeordnet
werden.
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Ein
hoher Anteil von Sand ist bevorzugt, um die Kosten solcher Systeme
zu minimieren, weil verglichen mit Sand Gummiteilchen relativ teuer
sind. Die Sandteilchen sorgen auch für einen verbesserten Grad an
Drainage, die benötigt
wird, wo die synthetische Grasfläche
sich zum Beispiel nicht in einem geschlossenen Stadion befindet.
Gummiteilchen neigen dazu, den freien Fluss von Wasser zu erschweren,
wohingegen die Kapillarwirkung der Sandteilchen Oberflächenfeuchtigkeit
aufgrund der Unterschiede der Oberflächenspannungseigenschaften zwischen
Gummi und Quarzsand nach unten befördert.
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Bei
beiden in
US-A-4 337
283 und
US-A-4 396
653 offenbarten Systemen verursachen jedoch in der oberen
Oberflächenschicht
der Füllung
vorhandene abrasive harte Sandteilchen Probleme, wo Spiele, wie
zum Beispiel Football, Rugby, Fußball, Feldhockey, Baseball
gespielt werden, weil Spieler wiederholt auf die Spieloberfläche fallen
oder auf diese umgestoßen
werden. Bei solchen Anwendungen besteht Bedarf, die Spieler von
Hautabschürfung
zu schützen,
die von dem harten Sand in der körnigen Füllung verursacht
wird, und davor, dass Sand in die Augen, Ohren und Mund der Spieler
spritzt.
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Die
herkömmliche
Füllung
ist eine Mischung von Sand- und Gummiteilchen. Die Gummiteilchen werden
komprimiert und entlastet, wenn ein Ball die Oberfläche trifft
oder ein Athlet auf die Oberfläche tritt.
Im Fall herkömmlicher
Erde sorgen die Erd- und Humusteilchen für eine gewisse natürliche Elastizität, aber
das Zurückspringen
ist aufgrund von Feuchtigkeit, geringer Teilchengröße und relativ
geringer natürlicher
Elastizität
gradueller. Im Fall synthetischer Füllungen sind die Teilchen relativ
trocken und nicht miteinander verbunden. Die Gummiteil chen weisen eine
federähnliche
schnelle elastische Rückpralleigenschaft
auf, die dazu tendiert, benachbarte Sandteilchen und Gummi unter
Kraft nach oben zu schleudern.
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Die
synthetische Füllung
ist kontinuierlich Wasserfluss und Aufprallkräften unterworfen, was dazu
neigt, die Teilchen zu lösen
oder zu trennen, wie zum Beispiel aufgrund von Regenfall, Unterwassersetzen,
der Einwirkung springender Bälle,
Vibration und Einwirkung der Füße und Körper von
Spielern in Kontakt mit der oberen Oberfläche der Füllung. Eine obere Schicht mit
einem hohen Anteil an Sand führt dazu,
dass Sandteilchen verspritzen, wenn ein Ball oder ein Spieler auf
die obere Oberfläche
der Füllung einwirkt.
Wenn ein Fußball
auf der Füllungsoberfläche rollt,
werden, wenn Sandteilchen an der oberen Oberfläche vorhanden sind, Sandteilchen
von dem rollenden Ball aufgrund der Saugkraft von Luft, die um den
sich drehenden Ball fließt,
und durch elektrostatische Anziehung angehoben. Folglich werden
die kleineren Sandteilchen an der oberen Oberfläche der Füllung angehoben und in einem "Hahnenschwanz"-Muster hinter dem
rollenden Ball verspritzt. Mit der Zeit führen Bereiche mit kontinuierlichem
Verspritzen von Sand oder Balleinwirkung zu auf der Spieloberfläche sichtbarer
Sand. Es wird als nicht erwünscht
betrachtet, dass heller gefärbter
Sand in der synthetischen Grasoberfläche vorhanden ist, und insbesondere
wenn Sandwolken bei derartigen Einwirkungen sichtbar sind. Zusätzlich sind
freigelegte Sandkörner
für die
Haut in hohem Maße
abrasiv, wenn Spieler auf die obere Oberfläche fallen oder darauf gleiten,
und könnten
Augen, Ohren, die Nase und Mund irritieren, wenn sie verspritzt,
eingeatmet oder aufgenommen werden.
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Ein
weiterer Nachteil herkömmlicher
Füllungen
besteht darin, dass die abrasiven Sandteilchen auf der oberen Oberfläche des
synthetischen Grases bleiben und Spieler auf der Oberfläche, die
in Kontakt mit den Sandteilchen kommen, Hautabschürfung erleiden.
Aufgrund der Dynamik von Wasser, Vibration und Einwirkung neigen
die kleineren Sandteilchen mit der Zeit dazu, sich in Richtung auf
die Unterseite der Füllschicht
zu setzen, wobei größere stärker abrasive
Sandteilchen zu der oberen Oberfläche aufsteigen. Die kleinen
Sandteilchen fallen aufgrund des Einflusses von Vibration, Wasser
und Schwerkraft zwischen den größeren Teilchen
nach unten. Kleinere Teilchen sammeln sich in dem unteren Bereich
einer körnigen
Füllschicht
an und neigen dazu, sich miteinander zu verbinden. Die größeren Sandteilchen
bleiben auf der Oberseite der körnigen
Schicht, und große
Teilchen sind im Verhältnis
zu den kleineren Teilchen für
menschliche Haut stark abrasiv.
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Folglich
wird die abrasive Beschaffenheit des synthetischen Systems mit der
Zeit erhöht
und kann zu speziellen Bereichen der Spieloberfläche, die starker Verkehr ausgesetzt
sind, führen,
die stärker
abrasiv sind als andere Bereiche. Herkömmlicherweise haben verwendete
harte Teilchen und elastische Teilchen kantige Oberflächen. Es
wurde jedoch festgestellt, dass kantige Teilchen dazu neigen, sich
mehr miteinander zu verbinden als sphärische oder abge rundete Teilchen,
weil die Reibung zwischen den scharfkantigen Oberflächen größer ist.
Wo ein großer Bereich
von Teilchengrößen verwendet
wird, füllen die
kleineren Teilchen zusätzlich
die Zwischenräume zwischen
den größeren Teilchen
und erhöhen
das Ausmaß an
Verdichtung.
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Wenn
geschredderter Gummi oder herkömmlicher
zerkleinerter Gummi verwendet werden, haben die Gummiteilchen unregelmäßige Oberflächen oftmals
mit faserartigen Vorsprüngen,
die Luft einfangen und mittels Oberflächenspannung Wasser halten.
Wenn es auf die Füllung
regnet oder diese unter Wasser gesetzt wird, verursacht von den
leichten Gummiteilchen eingeschlossene Luft, dass die Gummiteilchen
schwimmen. Dies ist unerwünscht,
weil der Gummi mit dem Oberflächenwasserfluss
einen Abfluss auswaschen kann und der schwimmende Gummi sich von
dem schwereren Sand in der Füllungsmischung
trennt, wodurch es zur Teilchenentmischung, Sandverdichtung und
zum Verlust der Elastizität
der Füllung
kommt.
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Dort
wo aus konstruktiven Zwecken Sand verwendet wird, wie zum Beispiel
beim Straßenbau oder
bei Betonmischungen, ist es in hohem Maß wünschenswert, einen großen Bereich
von Teilchengrößen zu verwenden,
insbesondere weil eine Mischung kleiner und großer Teilchen zu kleinen Teilchen,
die die Zwischenräume
zwischen großen
Teilchen füllen,
erhöhtem
Kontakt zwischen Teilchen, ausgezeichneter Verdichtung und daher
einem erhöhten
Vermögen,
Last zu tragen, führt.
Dort wo Sand oder körnige
Aggregate bei Konstruktionsanwendungen verwendet werden, werden
Vibrationsverdichter verwendet und wird der Feuchtegehalt gesteuert,
um für
eine maximale Erdverdichtung und -dichte zu sorgen.
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Wo
jedoch Sand als Komponente einer elastischen Füllung zwischen den Zwischenräumen von synthetischem
Gras verwendet wird, ist übermäßige Verdichtung
sehr unerwünscht.
Ein hohes Maß an Verdichtung
von Sand und Verunreinigung der Füllung durch schwebenden Schmutz
und Staub führt mit
der Zeit zu ungewollten Änderungen
der Elastizität
der Füllung
als Ergebnis der Verwendung, was über der Kunstrasenfläche von
Bereichen starker Verwendung zu Bereichen geringer Verwendung bedeutsam
variieren kann. Vielmehr als hohe Lasttragefestigkeit sind gleichmäßige konsistente
Elastizität,
Beseitigung von Pflege und vorhersagbare Leistung der Füllung die
Ziele.
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Die
herkömmliche
Lösung
hinsichtlich der Verdichtung und Entmischung von Füllungsteilchen besteht
darin, das synthetische Gras periodisch zu bürsten. Bürsten dient dazu, verdichtetes
Material aufzubrechen und die obere Oberfläche erneut zu vermischen, was
die ursprüngliche
Zusammensetzung der Füllungsmischung
soweit wie möglich
wiederherstellt. Bürsten
erhöht
die Kosten der Pflege, unterwirft synthetische Bänder bedeutsamem Ver schleiß und ist
bestenfalls eine temporäre
Lösung, bei
der sich die herkömmliche
Füllung
tatsächlich wieder
verdichtet und regelmäßig gebürstet werden muss.
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Die
geeignete Wahl von Abständen
zwischen Reihen von Grasbändern
hat sich auch als problematisch herausgestellt. Recht offen ist
die Hauptbeanstandung professioneller Athleten, dass Stollen an
Schuhen sich nicht konsistent von dicht gepackten, verfilzten, eng
gewobenen oder gewirkten synthetischen Sportgrasoberflächen lösen, was Knie-
und Knöchelverletzungen
verursacht. Ältere künstliche
Grasoberflächen
wurden sehr ähnlich
wie Innenraumteppichoberflächen
mit sehr eng beabstandeten aufrecht stehenden Fasern aufgebaut,
die sich ausgehend von einer gewebten Basis mit elastischer Unterlage
weg erstrecken.
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Diese
Faseroberflächen
wurden ausgelegt, um aufrecht stehend zu bleiben und um ein Verfilzen zu
vermeiden, wenn man darauf tritt. Um dieses Ergebnis zu erzielen,
waren die Fasern daher äußerst knapp
voneinander beabstandet. Die Stollen an Sportschuhen lösten sich
oft jedoch nicht richtig, insbesondere wenn der Fuß auf der
Oberfläche
gedreht wurde, wodurch Knie- und Knöchelverletzungen verursacht
wurden.
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Andererseits,
dort wo reiner Sand als Oberfläche
verwendet wird, zum Beispiel bei Reitflächen, ist die Oberfläche relativ
instabil und Sandteilchen verlagern sich leicht. Um solche Oberflächen zu
stabilisieren, stellt
US-A-4
819 933 eine Mischung von Sand mit einem relativ geringen
Anteil pro Gewicht von geraden synthetischen Fasern bereit, die
in einem losen verlagerbaren Netzwerk verteilt sind und dort für Vernetzung
sorgen. Die Fasern dienen dazu, konzentrierte Lasten zu verteilen,
den Sand unter dem Gewicht von Pferdehufen, Füßen von Sportlern, Fahrzeugen
mit Rädern
oder Werkzeugen zusammenzuhalten.
US-A-5 326 192 stellt auch ein Verfahren zum
Verbessern der Erscheinung und Leistungseigenschaften einer Grasoberfläche bereit,
indem diskrete Bündel
synthetischer Fasern in die Erdoberfläche eingearbeitet werden.
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Eine
körnige
Füllung
zusammen mit aufrecht stehenden grasähnlichen synthetischen Bändern ist insofern
auf die Nachteile der obigen Systeme gerichtet, als es eine körnige synthetische
Oberfläche bereitstellt,
die mit den aufrecht stehenden Fasern durchsetzt ist, die sich ausgehend
von einem Gewebeflorgrund weg erstrecken, um natürliche Erde, eingebettete Wurzeln
und Gras besser zu imitieren. Wenn sich die Stollen an einem Sportschuh
in die körnige
Füllung
eingraben, verschieben und verlagern sich die losen Teilchen ein
wenig wie natürliche Erde.
Gleichzeitig vernetzen sich die aufrecht stehenden synthetischen
Grasbänder
mit den losen Teilchen und den Stollen, um Ausrutschen zu verringern oder
zu verhindern.
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Ohne
die synthetischen Bänder
wäre es
sehr schwierig, auf den losen Teilchen zu laufen, ganz wie eine
trockene natürliche
Sandstrandoberfläche,
wohingegen eine dichte Matte von Fasern die Stollen einfangen würde, was
ein Freigeben verhindert und möglicherweise
persönliche
Verletzung verursacht.
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Daher
muss die kombinierte Struktur aufrecht stehender Bänder und
loser Teilchenfüllung ausbalanciert
oder optimiert sein, um für
eine gewünschte
Spieloberfläche
zu sorgen. Wenn die Bänder
dicht zusammengepackt sind, können
sich die Stollen nicht richtig lösen,
aber wenn die Bänder
zu weit voneinander beabstandet sind, ist ausreichende Traktion
und Stabilität
nicht verfügbar.
Aufgrund der hohen Kosten künstlicher
Grasinstallationen und des Verletzungsrisikos für erfahrene und hoch bezahlte Athleten
ist eine vorhersagbare und reproduzierbare Leistung künstlichen
Grases erforderlich.
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Synthetische
Grasoberflächen
sind auch mit einer Füllung
im Wesentlichen nur aus Gummi aufgebaut worden. Gummiteilchen sind
relativ leicht, und geschredderte Teilchen haben faserstoffartige
Oberflächen,
die Luftblasen einschließen.
Folglich schwammen die Gummiteilchen einiger herkömmlicher
Installationen, wenn sie unter Wasser gesetzt wurden, auf der Oberfläche des
Wassers, das von der synthetischen Grasoberfläche abläuft. Gummiteilchen laufen ab
oder werden verlagert, was zu Bereichen des synthetischen Grases
führt,
die eine dezimierte Füllungsdicke
haben. Ein Fehlen gleichmäßiger Füllungsdicke
und Elastizität über der
Oberfläche
kann zu Verletzungen und Haftung für den Besitzer des Sportfeldes
führen.
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US-A-5 958 527 ,
das am Anfang erwähnt wurde,
offenbart ein Florgewebe mit einem flexiblen flächigen Florgrund und einer
Mehrzahl aufrecht stehender synthetischer Bänder. Die Bänder erstrecken sich ausgehend
von einer oberen Oberfläche
des Florgrunds nach oben. Eine Füllschicht
aus Teilchenmaterial ist Zwischenräume füllend zwischen den aufrecht
stehenden Bändern
auf der oberen Fläche des
Florgrunds angeordnet. Die Füllschicht
hat eine Dicke, die kleiner als die Länge der Bänder ist, und ist aus einer
Basislage aus harten Körnchen,
einer mittleren Lage von miteinander vermischtem harten und elastischen
Körnchen
und einer oberen Lage aus elastischen Körnchen hergestellt.
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Trotz
einiger unterschiedlicher Gummi- und Sandfüllungszusammensetzungen und
Faserstrukturen der bekannten Technik bleiben, wie oben angemerkt,
einige bedeutsame Nachteile existent.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine synthetische Grasanordnung
bereitzustellen, die eine Füllung
umfasst, die ihre Eigenschaften während der Verwendung ohne wesentliche
Entmischung oder Verdichtung der Füllung und mit verringertem
Bedarf an periodischem Bürsten
der Oberfläche
beibehält.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Elastizität herkömmlicher
körniger
Füllungen,
die die Zwischenräume
der synthetischen Grasbänder füllen, zu
verbessern und deren abrasive Beschaffenheit zu verringern, wobei
ermöglicht
wird, dass sich die Stollen von Sportschuhen ohne ernsthaftes Verletzungsrisiko
richtig lösen.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, das Verspritzen von Sandteilchen
und unerwünschten
sichtbaren Sand auf der Füllungsoberfläche zu beseitigen.
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Diese
Aufgaben werden durch eine synthetische Grasanordnung gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Die
Erfindung stellt eine neue synthetische Grasanordnung zur Installation
auf einem abstützenden
Erdsubstrat bereit, um für
eine Oberfläche
zu sorgen, die das Aussehen und den Eindruck eines natürlichen
Rasens mit der Strapazierfähigkeit
von synthetischem Gras kombiniert.
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Auch
wenn die Beschreibung ein Sportspielfeld als Beispiel verwendet,
ist die Erfindung in gleicher Weise für jeden Bereich anwendbar,
der für
eine Grasabdeckung geeignet ist, wie zum Beispiel landwirtschaftlich
gestaltete Bereiche mit starker Verkehr, Straßen- und Autobahnmittelstreifen,
Innengärten oder
Golfgreens und Reitflächen.
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Die
Grasanordnung umfasst ein Florgewebe mit einem flexiblen flächigen Florgrund
und Reihen von aufrecht stehenden, Grashalme repräsentierenden
synthetischen Bändern,
die ausgehend von einer oberen Oberfläche des Florgrunds nach oben
erstrecken. Eine einzige Füllschicht
aus zwei größensortierten
Lagen von Teilchenmaterial ist die Zwischenräume füllend zwischen den aufrecht
stehenden Bändern
auf der oberen Oberfläche
des Florgrunds angeordnet und hat eine Dicke geringer als die Länge der Bänder.
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Die
untere, auf der oberen Oberfläche
des Florgrunds angeordnete Lage ist aus gemischten harten und elastischen
Körnchen
identischer Größenverteilung
hergestellt und die obere, auf der unteren Lage angeordnete Lage
ist ausschließlich
aus elastischen Körnchen
hergestellt.
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Die
Bänder
sind durch den wasserdurchlässigen
Gewebeflorgrund hindurch getuftet und weisen Längsschlitze mit Unterbrechungen
in einem vorbestimmten Muster auf.
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Bei
der Installation der Füllung
werden die Bänder
leicht gebürstet,
um die Bänder
ausgehend von einer anfänglich
mattenartigen Position, die von der Kompression der Bänder aufgrund
des Rollens des getufteten Gewebes zum Transport und zur Aufbewahrung
nach der Herstellung herrührt,
in eine aufrecht stehende Position zurück zu bringen. Die Bänder können etwa 2,54
cm (ein Zoll) breit mit einigen Reihen von Schlitzen quer zu deren
Breite. Das leichte Bürsten
neigt dazu, einen unteren Teil der Bänder zu öffnen und die Schlitze zu erweitern,
wobei lateral verbundene Stränge
gebildet werden, die in einer Gitterstruktur angeordnet sind, die
die umgebende Teilchenfüllung
umnetzen. Wenn die gesamte Füllung
installiert ist, wird der obere Teil der sich über die Füllschicht hinaus erstreckenden
Bänder
energisch gebürstet.
Die Bänder
werden durch den Bürstvorgang entlang
der Schlitze in einige einzelne freistehende Stränge geringerer Breite, die
Grashalmen ähnlich sind,
in Längsrichtung
geteilt.
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Die
Erfindung erkennt, dass die körnige
Füllung
ein dynamisches System von sich kontinuierlich bewegenden harten
und elastischen Teilchen unterschiedlicher Größe und mit unterschiedlichen
physikalischen Eigenschaften unter dem Einfluss von Einwirkung und
Vibration ausgehend von Spielaktivitäten, Oberflächenpflege und Niederschlag
ist.
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Die
Erfindung berücksichtigt
solche dynamische Aktivität
auf eine Anzahl von Arten.
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Die
obere Oberfläche
wird im Wesentlichen sandfrei gehalten, wobei eine obere reine Gummiteilchenlage
von relativ großen
Teilchen, vorzugsweise im Wesentlichen größer als diejenigen Teilchen
in der unteren Schicht, verwendet wird. Kleinere Sandteilchen, die
aufgrund der Verlagerungswirkung von Stollen hinauf zu der oberen
Oberfläche
wandern, können
dann durch die Lücken
zwischen den größeren Teilchen
der oberen Oberfläche,
zurück
nach unten zu der unteren Lage aufgrund des Einflusses von Wasser,
Vibration und Schwerkraft hindurch dringen. Eine untere Lage aus
miteinander vermischtem Sand und Gummi ist unterhalb der reinen
oberen Gummilage für
zusätzliche
Elastizität,
Feuchtigkeitsdrainage und als Ballast zur Stabilisierung des Gewebeflorgrunds
vorgesehen.
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Die
Teilchenformen sind vorzugsweise im Wesentlichen sphärisch, um
die Kontaktreibung zwischen Teilchen zu verringern, Drainage zu
verbessern und Verdichtung zu verhindern. Die sphärische Form
verringert den Widerstand hinsichtlich einer Verlagerung von Teilchen
und verringert daher den Grad an Verdichtung verglichen mit herkömmlichen kantigen
Teilchen. Im Sinn des Fachleuten auf dem Gebiet bekannten Krumbein-Sphärizitätsstandards liegen
die Teilchenformen weitgehend in dem Bereich von 0,5 bis 0,99, vorzugsweise
aber in dem Bereich zwischen 0,6 und 0,9, wobei sie völlig rund
oder im Wesentlichen sphärisch
sind.
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Die
Teilchengrößenverteilungen
für harte Sand-
und elastische Gummiteilchen in der unteren Lage sind so gewählt, dass
sie im Wesentlichen identisch zueinander sind, und vorzugsweise
sind die Teilchengrößen für sportliche
oder athletische Spieloberflächen
auf den Bereich von 1,40 mm bis 0,60 mm (1,4–30 Netzmaschenstandard) begrenzt.
Um andere Verwendungen der synthetischen Grasoberflächen vorzusehen,
kann die Größe von Teilchen von
1,27 cm (0,5 Zoll) bis 0,30 mm (50 Netzmaschenstandard) reichen.
Größere Teilchen
bis zu etwa 0,64 cm (0,25 Zoll) können für Reitanwendungen verwendet
werden, wobei diese großen
Körnchen
aber zum Kontakt mit menschlicher Haut zu abrasiv sind. Teilchen
kleiner als 0,30 mm (50 Netzmaschenstandard) neigen dazu, Staub
zu erzeugen, und können
zu unerwünschter
Verdichtung, verringerter Wasserversickerungsrate und Teilchenentmischung
führen.
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Natürlich auftretende
Erdteilchen dieses Größenbereichs
sind als mittlerer Sand, grober Sand und Teilchen mit der Größe von Kiessand
klassifiziert.
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Mit "im Wesentlichen identischer" Größenverteilung
ist gemeint, dass, wenn die untere Füllschicht mittels herkömmlicher
Erdsiebanalyse im Labor analysiert wird und in einer herkömmlichen
halblogarithmischen Siebanalysedarstellung graphisch dargestellt
wird (wobei die y-Achse 0–100%
pro Gewicht zeigt, die die Siebgröße oder kleiner passieren, und
die x-Achse die
Sieb-/Teilchengröße logarithmisch
zeigt), sind die Linie für
die harten Teilchen und die Linie für die elastischen Teilchen
im Wesentlichen einander ideal überlagert.
Daher haben die harten und elastischen Teilchen im Wesentlichen
gleiche Teilchengrößen und
ist die Verteilung im Wesentlichen die gleiche.
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Die
Standardsiebanalysedarstellungen sind von Natur aus ein ungenaues "Faustregel"-Maß, weil natürliche Erde über der
Oberfläche
einer Baustelle bedeutsam variiert. Die Siebanalysedarstellungen zeigen
im Allgemeinen nicht die größten 10%
und die kleinsten 10% der Teilchengrößen, weil diese Extreme aufgrund
der natürlichen
Variation der Erdteilchengrößen als
statistisch nicht signifikant betrachtet werden. Daher werden herkömmlicherweise
nur die mittleren 80% der Teilchen berücksichtigt, wenn Erdteilchengrößen in einer
Siebanalyse untersucht werden.
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Wendet
man dieses Verfahren auf die Erfindung an, wird die Teilchengrößenverteilung
als im Wesentlichen identisch oder als sehr gut sortiert betrachtet,
wenn, numerisch oder wissenschaftlich definiert, die Teilchengrößen von
80% pro Gewicht harter und elastischer Körnchen in der unteren Lage
in einem Bereich verteilt sind, der sich über eine numerische Differenz
von 1,40 mm (40 Netzmaschenstandard) erstreckt. Weil der Sand und
Gummi gemäß jeder
gewünschten
Spezifikation sortiert sein können, ist
es bevorzugt, dass die numerische Differenz sogar kleiner als 0,85
mm (20 Netzmaschenstandard) ist, um eine gleichmäßigere Füllung zu erzeugen. Zum Beispiel
würden
vollständig
sphärisch
gefertigte Glasperlen eine numerische Differenz haben, die sich
an Null annähert.
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Weil
jedoch Sand ein natürlich
vorkommender Stoff ist, der durch die Erosion von Fels erzeugt wird,
variiert die Teilchengrößenverteilung
und sphärische
Gestalt bedeutsam. Eine numerische Differenz von 0,85 nm (20 Netzmaschenstandard)
kann zum Beispiel zu einer Teilchengrößenverteilung zwischen 2,00
mm (10 Netzmaschenstandard) bis zu 0,60 mm (30 Netzmaschenstandard)
für Reitoberflächen oder zwischen
0,85 mm (20 Netzmaschenstandard) bis zu 1,40 mm (40 Netzmaschenstandard)
für Sportspieloberflächen führen.
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In
der Praxis ist das am kostengünstigsten Hartteilchenmaterial üblicherweise
Sand, den man in einer natürlich
abgesonderten Lagerstätte
findet und/oder der mechanisch sortiert wurde, um für verschiedene übliche Konstruktionszwecke
passend zu sein, wie zum Beispiel zur Verwendung in Betonmischungen
oder bei der Straßenunterbaukonstruktion. Die
Anforderung an für
eine künstliche
Grasinstallation zu verwendenden Sand ist relativ gering, und daher
würden,
wenn eine Auslegung eine speziell getrennte oder sortierte Sandteilchengrößenverteilung verlangt,
die Kosten eines solchen Materials etwas erhöht.
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Wenn über die
an einer Stelle zu verwendenden spezifischen Materialien entschieden
wird, ist es bevorzugt, jeglichen akzeptablen Sand zu verwenden,
der in der Nähe
des Installationsorts ohne weiteres verfügbar ist. Dies ist eine relativ
einfache Angelegenheit beim Kauf elastischer Teilchen, die Größenverteilung
elastischer Teilchen zu spezifizieren, so dass sie sich innerhalb
der oben diskutierten und der gemessenen Sandteilchengrößenverteilung überlagerten
Bereichen befindet. Elastische Teilchen müssen unabhängig davon, wo sich der Installationsort
befindet, verarbeitet, gemahlen und von einer Fertigungsanlage verfrachtet
werden. Die marginalen Kosten, elastische Teilchen mit einer Teilchengrößenverteilung
herzustellen, die der Teilchengrößenverteilung
der Sandteilchen entspricht, sind verglichen mit der Alternative,
die Größenverteilung
der Sandteilchen zu sortieren, damit sie den elastischen Teilchen
entsprechen, relativ gering.
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Indem
die elastischen Teilchen so hergestellt werden, dass sie der Größenverteilung
des ohne weiteres verfügbaren
Sandes an dem Installationsort entsprechen, führt die untere Schicht der
Füllung
mit gemischten Sand- und Gummiteilchen gleichverteilter Größen zu dem
Vorteil einer bedeutsam reduzierten Setzung und Entmischung der
genutzten Teilchenmischung.
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Im
Gegensatz dazu haben herkömmliche
Mischungen elastischer Teilchen im Allgemeinen bedeutsam größere Teilchen
als der verfügbare
sortierte Sand. Folglich wandern die leichteren größeren elastischen
Teilchen nach oben und wandern die schwereren kleineren harten Sandteilchen
nach unten, unter dem kombinierten Einfluss von Schwerkraft, Vibration,
Regen und nach unten durchdringendem Wasser. Eine Entmischung unterschiedlich
dimensionierter Teilchen führt
bei herkömmlichen
gemischten Füllschichten
zu dem Verlust optimaler Verdichtung und zu ungleichmäßiger Traktion.
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Es
wurde von dem Erfinder festgestellt, dass die Entmischung harter
und elastischer Teilchen in der gemischten unteren Schicht verhindert
oder im Wesentlichen reduziert werden kann, indem (1) harte und
elastische Teilchen gleicher oder im Wesentlichen identischer Größenver teilung
gewählt
werden, (2) ein relativ schmaler Bereich von Teilchengrößen gewählt wird
und (3) im Allgemeinen sphärische
Teilchenformen sowohl für
harte als auch elastische Teilchen ausgesucht werden. Die minimale
Variation der Teilchengröße hemmt
Verdichtung, weil es keine relativ kleineren Teilchen gibt, um die
Zwischenräume zwischen
größeren Teilchen
zu füllen,
wenn alle Teilchen von im Wesentlichen gleicher Größe sind.
Die sphärischen
Formen verhindern den Widerstand hinsichtlich der Verlagerung zwischen
Teilchen und verringern die Tendenz, dass sich benachbarte Teilchen aneinander
festklemmen. Die fibrillierten gasähnlichen synthetischen Bänder an
der oberen Oberfläche
neigen dazu, die relativ großen
oberen Gummiteilchen in einer losen netzartigen flexiblen Struktur
zurückzuhalten.
Das lose kreuzweise Netz fibrillierter Fasern erlaubt es auch, dass
sich gelöste Gummiteilchen
zurück
in die darunter liegende obere Gummilage arbeiten, wenn Fußverkehr über die
Teilchen und synthetischen Bänder
hinweggeht. Die Kombination der oberen reinen Gummilage und des Netzwerkes
fibrillierter Bänder
verleiht das Aussehen und den Eindruck einer natürlichen Rasenoberfläche.
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Die
synthetischen Bänder
zwischen dem Gewebeflorgrund und der oberen Lage sorgen für ein Maß an Widerstand
hinsichtlich einer Teilchenverlagerung in der gemischten unteren
Lage, indem ein offenes Netz oder eine Gitterstruktur vertikal orientierter
Stränge
gebildet wird, die lateral miteinander vernetzt sind. Die untere
Lage mit gemischtem Sand und Gummi sorgt für eine feste elastische Unterstützung der
relativ dünnen
oberen Gummilage. Der Sandgehalt der gemischten Lage sorgt insbesondere
für das erforderliche
Ballastgewicht und eine bessere Drainage aufgrund der Kapillarwirkung
des Sandes.
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Die
relativ dünne
obere Lage, die sich in unmittelbarem Kontakt mit dem Körper des
Sportlers befindet, weist dort, wo physikalischer Kontakt auftritt,
eine starke Elastizität
auf und führt
aufgrund der ausschließlichen
Verwendung von Gummi zu einer geringen Hautabreibung. Der Sandgehalt
in der gemischten unteren Lage sorgt für Ballastgewicht, um das Gras
an Ort und Stelle zu halten und die Oberfläche schnell zu trocknen. Drainage
ist insbesondere dort erforderlich, wo ein Frostrisiko besteht,
und eine Wahl einer gröberen
Mischung für
verbesserte Drainage kann in kalten Klimata erforderlich sein. Die elastischen
Teilchen in der gemischten Lage sorgen auch zusätzlich zu der von der oberen
Schicht bereitgestellten Oberflächenelastizität für eine Elastizität unter
der Oberfläche.
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Die
Wahl harter und elastischer Teilchen im Wesentlichen gleicher Größenverteilung
verringert substantiell Verdichtung und die Pflegeanforderungen.
Die obere Lage reinen Gummis bleibt aufgrund der Wahl der Teilchengrößen immer
im Wesentlichen frei von Sand. Sand kann von der gemischten unteren
Schicht zu der Oberfläche
der oberen Schicht aufgrund von Erschütterung zu der Oberfläche der oberen
Lage verlagert werden, die durch Kontakt mit den Stollen des Spielers
während
eines Spiels oder einer Übungseinheit
verursacht wird, im We sentlichen auf die gleiche Weise, wie herkömmliche
Erde von diesem Vorgang verteilt wird. Die Größe von Sandteilchen ist jedoch
so gewählt,
dass sie kleiner als die Größe von elastischen
Teilchen in der oberen Lage ist. Das Nachuntenwaschen der verlagerten Sandteilchen
durch Regenwasser, das durch die obere elastische Oberfläche hindurch
läuft,
oder von der Vibration und Erschütterung
von Fußverkehr bringt
die kleineren Sandteilchen zu der unteren Lage zurück, von
wo sie herkommen.
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Die
zweilagige Installation mit ausschließlich Gummi in der oberen Lage
und gemischtem Sand und Gummi in der unteren Lage stellt eine elastische Oberfläche bei
geringeren Kosten und geringerer Dicke als herkömmliche Verfahren bereit, wie
zum Beispiel in
US-A
4 337 283 und
US-A-4
396 653 offenbart. Die bekannten Füllschichten mit großen und kleinen
Teilchen neigen dazu, sich zu einer stärker verdichteten Oberfläche zu verdichten
oder verfestigen. Die Erfindung behält ihre Elastizität auch dann bei,
wenn sie in dünnen
Schichten verwendet wird, weil die obere Lage aus reinen Gummikörnchen besteht
und die gemischte untere Lage nicht dazu tendiert, sich zu entmischen
oder verdichten. Somit wird eine vorhersagbarere Langzeitelastizität erzeugt.
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Die
synthetischen Bänder
können
hergestellt und an den Gewebeflorgrund getuftet werden. Es ist bevorzugt,
die Bänder
mit relativ kurzen Längsschlitzen
zu schlitzen, die über
die Breite der Bänder
voneinander beabstandet sind. Nach der Installation der Füllung wird
dann der obere Teil der synthetischen Bänder an Ort und Stelle vertikal
fibrilliert, gespalten oder zerfasert, indem man mit einer Bürste über die fibrillierte
Oberfläche
hinweggeht. Die Bänder,
wenn sie hergestellt werden, haben eine in Längsrichtung orientierte Struktur
und daher tendiert ein energischer Bürstvorgang auf der oberen Oberfläche dazu, die
Bänder
in dünnere
grasähnliche
Stränge
zu zerreißen
oder zu spalten, indem die Schlitze in Längsrichtung auseinandergezogen
werden, um dicht gepackte einzelne grasähnliche Stränge zu bilden.
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Wenn
Bänder
an Ort und Stelle gebürstet und
durch Bürsten
gespalten werden, werden die oberen Teile der Bänder in dünne grasähnliche Stränge zerfasert oder gespalten,
wohingegen die unteren Teile intakt bleiben und lediglich zu einem
auseinandergezogenen Gewebe, Netz oder Gitterstruktur in einem größeren Ausmaß aufgeweitet
werden, als wenn die Fasern anfänglich
in den Florgrund getuftet werden. Ein unmittelbarer Vorteil dieser
Gitterstruktur ist die Stabilisierung der Teilchenfüllung durch
Ineinandergreifen der Teilchen zwischen den fibrillierten grasähnlichen
Strängen
und innerhalb der erweiterten gewebeartigen Faserstruktur. Der untere
gewebeartige Teil stabilisiert die Füllung und der obere grasähnliche
Teil ermöglicht
das Eindringen und Lösen
von Stollen, Regendurchlässigkeit
und Drainage und fügt
aufgrund der gekrümmten
grasähnlichen Stränge eine
leichte Oberflächenelastizität hinzu
und fängt
die großen
elastischen Teilchen der oberen Lage in einer grasähnlichen
Netzstruktur.
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Die
Fibrillation an Ort und Stelle der Fasern erlaubt auch eine dichtere
Oberflächenabdeckung von
grasähnlichen
Strängen.
Die relativ breiten Bänder
mit kurzen Schlitzperforationen wie anfänglich installiert können in
einem ausreichenden Abstand voneinander beabstandet sein, um es
zu ermöglichen,
eine körnige
Füllung
zwischen den Bändern
zu installieren. Wenn die Füllung
vollständig
installiert wurde, spaltet das Bürsten
der stark beabstandeten Bänder
diese in dünnere
grasähnliche
Stränge,
die den Zwischenraum zwischen den Bändern füllen und die obere Oberfläche der
körnigen
Füllung
besser abdecken. Das dichte Netz kreuzweiser fibrillierter Stränge enthält die großen Gummikörner der
oberen Lage, wobei ein Eindringe von Stollen ermöglicht und zugelassen wird,
dass Wasser hindurch abläuft.
Die gespaltenen Bänder
ergänzen
eine bessere grasähnliche
Strangbedeckung der sichtbaren Oberfläche bei geringeren Kosten.
Bei nicht an sportlichen Verwendungen orientierten Anwendungen,
wie zum Beispiel bei landschaftsgestalterischen oder dekorativen
Anwendungen, können
weniger dichte Faserverteilungen verwendet werden, was zu geringeren Kosten
für die
gleiche visuell sichtbare Abdeckung wie herkömmliche eng beabstandete synthetische Gräser führt.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung und ihre Vorteile werden aus der detaillierten
Beschreibung und den unten aufgenommenen Zeichnungen ersichtlich.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Damit
die Erfindung auf ohne weiteres Weise verstanden werden kann, wird
beispielshalber eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 ein
Querschnitt durch eine synthetische Grasanordnung mit einer installierten
Füllung ist,
die den flexiblen flächigen
Florgrund mit aufrecht stehenden Bändern und der Füllschicht
zeigt, die auf einer oberen Lage relativ großer elastischer Gummikörnchen und
einer unteren Lage gemischter harter Sand- und elastischer Gummikörnchen identischer kleinerer
Partikelgrößenverteilung
aufgebaut ist;
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2 ein ähnlicher
Querschnitt ist, der die endgültige
Konfiguration der grasähnlichen
Stränge zeigt,
die als Ergebnis energischen Bürstens
der Oberfläche
zum weiteren Fibrillieren der Ende der Bänder leicht gekrümmt sind;
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3 eine
Seitenansicht eines synthetischen Bandes ist, das mit einer Reihe
kurzer Längsschlitzperforationen
hergestellt ist;
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4 eine
Seitenansicht eines synthetischen Bandes an dem vor dem Tuften in
dem Gewebeträger
gedrehten unteren Ende und an dem oberen Ende ist, das lateral gestreckt
ist, um die netzartige Grashalmstruktur freizulegen, die aus dem
lateralen Strecken und der Erweiterung der Schlitze in Längsrichtung
resultiert;
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5 eine
Tabelle ist, die die graphische Abbildung einer Partikelgrößenverteilung
zeigt, die aus einer Standardsiebanalyse von Fülllagen resultiert; und
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6 eine
Tabelle ist, die eine visuelle Angabe von auf der Krumbein-Sphärizitätsskala
sortierter Partikel ist.
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Art, die Erfindung auszuführen
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Unter
Bezugnahme auf 1, betrifft die Erfindung eine
synthetische Grasanordnung, die aus einem Florgewebe mit einer Füllschicht
aus Teilchenmaterial besteht, die auf einem Trägererdsubstrat installiert
ist, um eine Spielfläche
bereitzustellen.
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Das
Florgewebe umfasst einen flexiblen flächigen Florgrund 1,
der zwei oder mehr Schichten eines offenen gewebten Gewebes aufweisen
könnte, von
denen eines ein hinsichtlich der Abmessungen stabiles Netzgewebe
sein kann, um ein Strecken bei Installation und Verwendung zu vermeiden.
Ausgehend von einer oberen Oberfläche des Florgrundes 1 sich
nach oben erstreckend gibt es eine große Anzahl aufrecht stehender
synthetischer Bänder 2.
Wie in 1 angegeben, sind die Bänder 2, die in Reihen in
einem Abstand W und voneinander beabstandet sind und eine Länge L haben,
durch den Florgrund 1 hindurch getuftet. Die Länge 'L' der Fasern ist abhängig von der Gesamttiefe (5 plus 6)
der Füllung
und der gewünschten
Elastizität
der fertig gestellten synthetischen Grasanordnung gewählt.
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Die
Zwischenräume
zwischen den aufrecht stehenden Bändern 2 füllend ist
auf der oberen Oberfläche
des Florgrundes 1 eine Füllschicht 3 aus einem
Teilchenmaterial angeordnet. Das Teilchenmaterial kann aus einer
Anzahl üblicher
Weise verfügbarer
harter Teilchen ausgewählt
werden, wie zum Beispiel: Sand; Hartgranulat; Quarzsand, Kies, Schlacke,
granulierter Kunststoff; und Polymerkügelchen. Die elastischen Körner können gewählt werden
aus: kryogenisch gemahlener Gummi; Gummi; Kork; Polymerkügelchen;
synthetischer Polymerschaum; Styrol; Perlit; Neopren; gemahlene
Reifen; und EPDM-Gummi.
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Die
Füllschicht 3 ist
aus einer oberen Lage 6 und einer unteren gemischten Lage 5 aufgebaut.
Die gemischte untere Lage 5 besteht aus miteinander vermischten
harten Sandkörnchen
und elastischen Gummikörnchen.
Die Mischung wird auf der Grundlage einer Verteilung unterschiedlicher
Größen harter Körnchen und
elastischer Körnchen
pro Volumen gewählt,
die im Wesentlichen identisch sind und in der Größe zwischen 1,27 cm (0,5 Zoll)
und 0,30 mm (15 Netzmaschenstandard) liegen. Vorzugsweise ist der Bereich
von Teilchengrößen einge schränkt, um
kleine oder feine Teilchen zu vermeiden, die die Zwischenräume zwischen
größeren Partikeln
füllen
und Verdichtung fördern.
Der bevorzugte Bereich liegt zwischen 1,40 mm bis 0,60 mm (14 und
30 Netzmaschenstandard). Abhängig
von der Anwendung kann der Bereich von Teilchengrößen in der
gemischten Lage auf zwischen 2,00 mm und 0,60 mm (10–30 Netzmaschenstandard),
1,20 mm bis 0,60 mm (15–30
Netzmaschenstandard) oder 0,85 mm bis 0,42 mm (20–40 Netzmaschenstandard)
begrenzt werden, um wie gewählt
zu Auslegungsparametern zu passen. Die Form harter und elastischer
Körnchen ist
im Wesentlichen sphärisch
und nicht kantig wie bei der bekannten Technik, um Verdichtung und
Setzung weiter zu hemmen.
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Wie
in der graphischen Darstellung von 5 gezeigt,
ist eine Standardsortiersiebanalyse abgebildet, mit einer vertikalen
Achse linearen Maßstabs
von "Prozent pro
Gewicht die Siebgröße passierend" oder alternativ "Prozent kleiner" und wobei die horizontale
Achse eine logarithmische Skala ist, die Partikel- und/oder Siebgröße zeigt.
Die in 5 gezeigte beispielhafte Linie gibt relativ gleichmäßige Mischungen
von Teilchen mit einem schmalen Bereich von Teilchengrößen an.
Idealerweise ist die Linie von 5 für die Sandteilchengrößenverteilung und
die Linie für
die Gummiteilchengrößenverteilung identisch
und würden
einander überlagert
gezeigt werden.
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Der
oben als Beispiel genannte Bereich von 2,00 mm bis 0,60 mm (10–30 Netzmaschenstandard) ist
jedoch als schattierte Zone veranschaulicht, in der jede Linie die
Anforderungen dieser Teilchengrößenrestriktion
erfüllt.
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Die
obere Lage 6 besteht im Wesentlichen ausschließlich aus
elastischen Gummikörnchen.
Ein oberer Teil 7 der synthetischen Bänder 2 erstreckt sich
ausgehend von einer oberen Oberfläche 8 der oberen Lage 6 nach
oben. Die resultierende künstliche
Grasoberfläche
kann auf verschiedene. Verwendungen innen und außen angepasst werden, wie zum
Beispiel: Sportspielfelder; Pferderennenfelder; Spielplätze; landschaftlich
gestaltete Bereiche und Erholungsgebiete.
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Um
die zweifachen Schichten aufzutragen, gehen Bürsten über den Florgrund mit einem
gemischten Sand- und Gummimaterial mehrmals hinüber, um zu gewährleisten,
dass die Bänder
aufrecht stehen, wenn sie in die Füllung eingebettet werden, und
nicht unter der Füllung
verdeckt werden, und um die Bänder
weiter leicht aufzuweiten, um die Schlitze zu öffnen und eine Gitterstruktur
zu erzeugen, die die Füllung
stabilisiert, wobei eine übermäßige Verlagerung
der Füllungsteilchen
nach der Installation verhindert wird. Nachdem die gemischte untere
Füllschicht
ausgelegt ist, wird ein im Wesentlichen reines Gummiteilchenmaterial
als elastische obere Schicht angeordnet.
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Um
die untere Schicht anzuordnen, kann ein Ausbreiter verwendet werden,
und danach wird die Oberfläche
gebürstet,
um vor der Anordnung der oberen Lage 6 die Haarseite des
Florgewebes aufzurichten und die Bänder 2 in einer im
Allgemeinen aufrechten Position zu positionieren.
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Nach
dem Ausbreiten jeder Schicht ist es erforderlich, die Oberfläche zu bürsten und
die Bänder in
eine aufrecht stehende Position anzuheben, wie in den Zeichnungen
gezeigt.
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Es
kann bevorzugt sein, dass nach der Installation der oberen Lage 6 der
obere Teil 7 der synthetischen Bänder 2 weiter fibrilliert
wird, indem man mit einer Bürste
energisch über
die Oberfläche
hinweggeht. Dieser Vorgang spaltet die oberen Teile 7 und
spreizt die Stränge
gleichmäßig über der
oberen Oberfläche 8.
Die hergestellte Breite der Bänder 2 ist relativ
groß,
wie zum Beispiel 2,54 cm (ein Zoll) und der Bürstvorgang an Ort und Stelle
spaltet die Bänder weiter,
wobei, wie veranschaulicht, die Schlitze in Längsrichtung geöffnet und
dünnere
gasähnliche Stränge geringerer
Breite gebildet werden. Die oberen Enden der Bänder 2 werden stärker gebürstet, um
die folgenden Vorteile gegenüber
bekannten Verfahren zu erreichen. Das Umlegen der fibrillierten oberen
Teile 7 verhakt die Bandenden in ein loses Netzwerk, das
die Erscheinung natürlichen
Grases realistischer simuliert. Die fibrillierten Enden verleihen
eine leichte Elastizität,
weil sie etwas angehoben oder flaumig sind und die Elastizität natürlichen
Grases genauer simulieren, wenn beim Spielen Bälle auf der fertig gestellten
Oberfläche
aufprallen. Die umgebogenen Enden verbergen außerdem die Gummikörner auf
der oberen Lage 6 vor einer Betrachtung, halten die Körnerteilchen
an Ort und Stelle und erlaube eine Bewegung verlagerter Körner zurück und vor zwischen
der oberen Lage 6 und der oberen Seite der fibrillierten
Bänder 2.
Indem die Enden der Bänder 2 gespaltet
oder fibrilliert werden, wird eine geringere Oberflächenspannung
erzeugt und Wasser dringt einfacher durch die obere Oberfläche 8 hindurch
und wird durch die untere Lage 5 abgelassen.
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Die
Bänder 2 weisen
eine obere Struktur mehrerer an Ort und Stelle fibrillierter grasähnlicher Stränge und
eine verbreiterte netzartige untere Struktur auf, die im Wesentlichen
in ihrem ursprünglichen
Zustand bleibt, aber aufgrund der Interaktion mit der Füllung, wenn
diese aufgetragen wird, mechanisch in ein Gewebegitter expandiert
wird. Bänder
können
von Fasern, wie zum Beispiel Polypropylen, Polyethylen, Nylon und
Kunststoff gewählt
werden.
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Eine
Mischung fibrillierter Stränge
großer und
geringer Breite erzeugt eine natürlichere
Erscheinung und bewirkt, dass ein Ball in Abhängigkeit von dem Widerstand
der Fasern hinsichtlich des Balls beim Spielen in vorhersagbarerer
Weise rollt. Eine Modifikation der Breite und Dichte der Bänder in dem
Gras modifiziert auch die Ballrolleigenschaften.
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Die
Bänder,
wenn sie anfänglich
an den Gewebeflorgrund getuftet werden; können eine Breite in dem Bereich
von 2,54–7,62
cm (1–3
Zoll) haben, und wenn sie fibrilliert werden, können die einzelnen grasähnlichen
Stränge
in dem Bereich von 1 mm bis 1,5 mm (1/8 bis 1/2 Zoll etwa) breit
sein. In Fachbegriffen ausgedrückt,
die Stränge
reichen von 800 bis 5000 Denier, wobei die Dicke der Bänder und
Stränge
vorzugsweise von 45 bis 200 Mikrometer (μ) reicht.
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Es
wurde durch Experiment und aus Erfahrung festgestellt, dass die
Größe und Form
harter Körnchen
und elastischer Körnchen
die Rasenleistungseigenschaften bedeutsam beeinflusst. Es wurde
auch festgestellt, dass der Abstand von Bändern und die Variation der
Tiefe der Füllung
einen starken Einfluss auf die Leistung der synthetischen Grasanordnung
haben können.
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Die
harten und elastischen Teilchengrößen sollten sich zwischen 1,27
cm (0,5 Zoll) und 0,30 mm (50 U. S. Netzmaschenstandard) bewegen,
vorzugsweise vermeidet jedoch ein kleinerer Bereich von 1,40 mm
bis 0,60 mm (14–30
Masche) die Gefahr von Verdichtung. Harte Körnchen größer als 1,40 mm (14 Netzmaschenstandard)
können
von Benutzern der Sportoberfläche
als etwas abrasiv empfunden werden, wenn unmittelbarer Kontakt hergestellt
wird. Weil die Fasern oberhalb der Oberfläche jedoch dazu neigen, sich
umzubiegen und den Benutzer vor unmittelbarem Kontakt mit einer
gebogenen elastischen Fasermatte synthetischer Fasern abschirmt,
können etwas
größere Teilchen
verwendet werden, ohne dass die Teilchen als abrasiv empfunden werden. Teilchen
kleiner als 0,300 mm (50 Netzmaschenstandard) neigen dazu, die Perlokation
von Wasser zu behindern und die Drainageeigenschaften der Füllschicht 3 in
relativ feuchten Klimata nachteilig zu beeinflussen. In trockenen
Klimata kann die Verwendung kleinerer Teilchen wünschenswert sein, um einen
optimalen Feuchtegehalt für
ein optimales Niveau an Verdichtung und Elastizität beizubehalten. Größere elastische
Teilchen (wie zum Beispiel 1,40 mm (14 Netzmaschenstandard)) können verwendet werden,
wo Hautkontakt mit der Oberfläche
und möglicher
Abrieb aufgrund der Eigenart des Sports erwartet werden.
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Vorzugsweise
wird der Sand gewaschen und sortiert, um feine Teilchen kleiner
als 0,30 mm (50 Netzmaschenstandard) im Wesentlichen zu entfernen.
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Die
natürliche
Tendenz der großen
relativ leichten Gummiteilchen, sich zu der Oberseite zu bewegen,
und die komplementäre
Tendenz kleinerer schwererer Sandteilchen, sich zu der Unterseite
der Füllschicht
zu bewegen, wird durch die Verwendung gleich dimensionierter Teilchen
verringert. Die Teilchenbewegung wird auch durch die Interaktion
mit der synthetischen netzartigen Bänderstruktur und durch die
Verwendung einer sphärischen
Teilchenform verringert. Die untere Lage der Füllung behält aufgrund der Wahl im Wesentlichen
identi scher Teilchengrößen und
der Störung
der Teilchenbewegung, die von der netzartigen Struktur der Bänder in
Kontakt mit der unteren Füllschicht
herrührt,
seine anfängliche
Mischung gleich dimensionierter Sand- und elastischer Teilchen bei.
Diese Eigenschaften der Füllung
neigen dazu, Verdichtung zu hemmen und die gleichmäßige vorhersagbare
Elastizität
der Fülllung
aufrechtzuerhalten.
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Mit
einer elastischen oberen reinen Gummilage 6 wird für Elastizität an der
Kontaktfläche
gesorgt, wo die Wahrnehmung von Elastizität tatsächlich gefordert ist.
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Vorzugsweise
ist die Teilchengröße der Gummiteilchen
in der oberen Schicht 6 der Füllung größer als die Sand- und elastischen
Teilchen der unteren Schicht 5. Die größeren Teilchen der oberen Schicht
erlauben es, dass kleinere Teilchen der unteren Schicht durch Zwischenräume zwischen
den großen
Teilchen zurück
nach unten fallen, und folglich bleiben die Teilchengrößenverteilungen
der Schichten unterschiedlich. Die Elastizität der Endschicht der Füllung kann
fein abgestimmt werden, indem die Elastizität an der Oberfläche getestet
und Gummiteilchen allmählich
verteilt werden, um die Dicke der oberen Lage 6 marginal
zu vergrößern und
die gewünschte
Elastizität
der oberen Endlage zu erreichen.
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Die
synthetischen Bänder
sind vorzugsweise in Reihen angeordnet, die in einem gewählten minimalen
Abstand "W" voneinander beabstandet
sind. Abhängig
von der gewünschten
Festigkeit und dem Freiheitsgrad, der erforderlich ist, dass sich
für verschiedene
Sportarten Stollen drehen, kann der Abstand "W" zwischen
5,72 cm (2,25 Zoll) und 1,59 cm (0,625 Zoll) oder geringer variieren.
Eine geringere Beabstandung sorgt für eine festere Abstützung der Füllung 3,
wohingegen eine größere Beabstandung eine
einfachere Drehung eingebetteter Stollen erlaubt.
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Die
Tiefe der Füllschicht 3 relativ
zu der Länge "L" synthetischer Bänder kann von 90% bis 40% erreichen,
der bevorzugte Bereich für
die meisten Anwendungen ist jedoch 85% bis 55% oder 80% bis 70%.
Wenn zum Beispiel die Länge
der Bänder
L 5,08 cm (2 Zoll) ist, würde
eine Tiefe der Füllung gleich
75% eine Tiefe von 3,81 cm (1,5 Zoll) (2,0 × 0,75 = 1,5) sein, wobei sich
die übrigen
1,27 cm (0,5 Zoll) der Bänder über die
obere Oberfläche
der Füllung
hinaus erstrecken.
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Auch
wenn die obige Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen eine spezifische
bevorzugte Ausführungsform
betreffen, die die derzeit von den Erfindern vorgesehen ist, ist
es verständlich,
dass die Erfindung in ihrem breiten Aspekt mechanische und funktionelle Äquivalente
der beschriebenen und veranschaulichten Elemente umfasst, die in
den Umfang der Erfindung fallen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert
ist.