DE69821683T2

DE69821683T2 - Teppiche mit ineinander greifenden modularen Elementen für Sportwettkämpfe wie Ringen Karate, Judo und ähnliche und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE69821683T2
Application number: DE69821683T
Authority: DE
Inventors: Luciano Zanda
Original assignee: TROCELLEN ITALIA SpA
Current assignee: TROCELLEN ITALIA SpA
Priority date: 1997-07-07
Filing date: 1998-06-18
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2018-06-19
Also published as: ATE259670T1; ITMI971603A1; EP0890373B1; IT1293573B1; ITMI971603A0; ES2212172T3; DE69821683D1; EP0890373A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen starren Teppich zum Auslegen auf den Boden einer Fläche, um darauf Sportwettkämpfe bzw. -veranstaltungen wie Ringen, Judo, Karate und ähnliche auszutragen, wobei der starre Teppich durch ineinander greifende modulare Elemente gebildet wird.
Die vorstehend genannten Teppiche, beispielsweise die so genannten „Tatamis", weisen eine Größe auf, welche die Grenzen der Fläche, innerhalb derer der Wettkampf stattfinden sollte, definiert, und sie müssen einige besondere Erfordernisse erfüllen, insbesondere:

– eine gute Reibung zwischen ihrer unteren Oberfläche und dem darunter liegenden Boden bereitstellen, um unerwünschte Verschiebungen des Teppichs während des Wettkampfs zu verhindern, welche die Leistung der Wettkämpfer negativ beeinflussen würden;
– eine rutschfeste Auftritts- bzw. Begehungsoberfläche bereitstellen und gleichzeitig einer lokalen Komprimierung entgegenwirken, um ein übermäßiges Einsinken der Füße der Wettkämpfer in den Teppich und ein mögliches Ungleichgewicht der Wettkämpfer sowie eine zu große Verminderung der von den Körpern der Wettkämpfer aufgebrachten Kraft zu verhindern;
– jedoch eine ausreichend nachgiebige Dämpfung bereitstellen, um die Schläge bzw. die Aufpralle im Fall des Hinfallens zu mildern.

Kürzlich wurden einschichtige bzw. einlagige Teppiche aus polymerem Schaummaterial hergestellt, welche es jedoch, obwohl sie hinsichtlich der Dichte, Dicke und der Art variierten, nicht ermöglichen, in der bestmöglichen erwünschten Art und Weise die sich entgegenstehenden Erfordernisse der Oberflächensteifheit und Oberflächenkonsistenz mit einer angemessenen Nachgiebigkeit gegenüber einem darauf wirkenden lokalen Schlag bzw. Aufprall in Einklang zu bringen. Siehe auch DE 20 03 683 A , worin mehrschichtige bzw. mehrlagige Teppiche offenbart sind, und DE 19 63 304 A , worin Teppiche, die aus modularen Elementen bestehen, die zusammengefügt werden können, gezeigt sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen modularen Teppich bereitzustellen, der mit einer ausreichend starren Begehungsoberfläche ausgestattet ist, um ein übermäßiges Einsinken der Füße der Wettkämpfer in eine lokale Fläche des Teppichs zu verhindern, während der Teppich eine ausreichende Gesamtnachgiebigkeit aufweist, um zu verhindern, dass Teile der Körper der Wettkämpfer, wie Schultern, Handgelenke, Hände und der Kopf, im Fall des Hinfallens geschädigt werden, wobei der Teppich aus modularen Elementen besteht, die gegenseitig durch randständige Zahnungen mit Steck- und aufnehmenden Elementen zusammengefügt werden können, die durch eine Feder- und Nut-Passung miteinander verbunden werden können.
Erfindungsgemäß wurde nach ausführlichen Tests ein sehr zufrieden stellender Kompromiss durch Verwendung von Teppichen erreicht, die aus mehrschichtigen Platten, insbesondere aus drei oder mehr Schichten bzw. Lagen bestehen, die aus einem geschlossenzelligen polymeren Schaummaterial hergestellt sind, wobei die äußeren Schichten vorzugsweise die gleiche Zusammensetzung wie und eine größere Dichte aufweisen als die innere Schicht oder Schichten, welche aus einem weniger dichten Schaummaterial gebildet ist/sind, die folglich eine größere Deformierbarkeit und Nachgiebigkeit aufweisen werden.
Der erfindungsgemäße Teppich ist aus modularen Elementen aufgebaut, die mit entsprechenden randständigen Zahnungen ausgestattet sind, welche es erlauben, die Elemente des Teppichs in einfacher Weise zu verbinden und zu trennen, sie in einfacher Weise – wenn sie nicht verwendet werden – sehr Platz sparend zu lagern sowie sie in einfacher Weise zu transportieren und instand zu halten, zu waschen oder zu ersetzen, falls sie beschädigt sind.
Erfindungsgemäß wird daran gedacht, dass die äußeren Schichten unterschiedlich gefärbt sein können, um nach Belieben eine den Blicken ausgesetzte Oberfläche der gewünschten Färbung verfügbar zu haben, oder sogar eine ästhetisch ansprechende Oberfläche auszubilden, die mit altemierenden Platten bzw. Matten in einem Schachbrettmuster ausgestattet ist.
Die Erfindung stellt ebenfalls bereit, dass bei der Herstellung des Teppichs die Oberflächenschicht aus dem Schaummaterial mit größerer Dichte, welche die Blickseite ist oder in Kontakt mit dem Boden steht, geprägt wird, um ihre Oberfläche aufzurauen, oder dass, in einer anderen Ausführungsform, die Schicht mit einer geprägten Folie beschichtet wird. Ein Verfahren zur Herstellung eines Teppichs für Sportwettkämpfe umfasst das Miteinanderverbinden zweier äußerer Schichten aus einem geschlossenzelligen Schaummaterial, das eine im Wesentlichen hohe Dichte aufweist, wobei zwischen den äußeren Schichten mindestens eine Schicht aus einem Material mit geringerer Dichte vorgesehen ist, beispielsweise durch Heißsiegeln oder irgendein anderes Verfahren.
Die Erfindung wird nachstehend im Einzelnen mit Bezug auf eine beispielhafte Ausführungsform und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 einen Querschnitt eines Plattenelements für einen erfindungsgemäßen Teppich für Sportwettkämpfe zeigt;
2 eine Reihe von Diagrammen in Bezug auf ein geschlossenzelliges Polyethylen-Schaummaterial mit unterschiedlichen Dichten darstellt, welche zeigen, wie sich der Komprimierungsgrad in Abhängigkeit vom angewandten Druck verändert;
3 eine schematische Aufsicht auf die randständigen Zahnungen zeigt, die auf zwei Plattenelementen angeordnet sind, welche es erlauben, die Plattenelemente durch eine Nut- und Feder-Passung miteinander zu verbinden, um mit einer Mehrzahl von weiteren ähnlichen Elementen einen Teppich mit den gewünschten Abmessungen auszubilden;
4 eine Aufsicht auf zwei miteinander verbundene Platten zeigt, die mit den in 3 gezeigten Zahnungen versehen sind;
5 eine lineare Einfassungsleiste darstellt, die durch Zahnungen angefügt wird, um den umlaufenden Rand eines erfindungsgemäßen Teppichs zu vervollständigen;
6 ein Einfassungselement zeigt, das eine Ecke für einen erfindungsgemäßen Teppich ausbildet; und
7 das geometrische Konstruktionsprinzip der Nut- und Feder-Zahnungen zeigt, die in den Elementen des erfindungsgemäßen Teppichs verwendet werden.
1 ist ein Querschnitt eines Plattenelements, das mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet wird, des erfindungsgemäßen modularen Teppichs, wobei das Element in dieser Ausführungsform aus drei übereinander liegenden Schichten 12, 14, 12' besteht, welche die jeweilige Dicke a, b, a' aufweisen.
Anhand von durchgeführten Tests wurde festgestellt, dass die Dicke a, a' der äußeren Schichten 12, 12', die beispielsweise aus einem geschlossenzelligen Polyethylen-Schaummaterial hergestellt sind, 5–25 mm, vorzugsweise 10–20 mm betragen kann, während die Dicke b der mittleren Schicht 14, welche beispielsweise aus einem geschlossenzelligen Polyethylen-Schaummaterial hergestellt sein kann, größer sein muss, und sie kann bis zu 2,5 mal so dick sein wie die Dicke a der obersten Schicht, vorzugsweise kann sie die 1,5–2fache Dicke der Dicke a aufweisen.
Im Allgemeinen kann die Dicke der äußeren Schichten 12, 12' ebenfalls unterschiedlich sein, und dies kann geeignet sein, wenn der Teppich für Wettkämpfe zwischen zwei Wettkämpfern mit sehr unterschiedlichem Gewicht verwendet werden soll. In den meisten Fällen ist die Dicke a und a' der Schichten 12, 12' vorzugsweise gleich, um das Wenden des Teppichs zu erlauben, während gleichzeitig gleiche physikalische Eigenschaften erhalten bleiben.
Die 1 veranschaulicht insbesondere eine beispielhafte Ausführungsform einer Teppichplatte, bei der die Schichten 12, 12' die gleiche Dicke von 10 mm aufweisen, während die Dicke b der mittleren oder inneren Schicht 14 15 mm beträgt. Die Gesamtdicke S beträgt in diesem Fall 35 mm, wobei diese innerhalb eines Bereichs von 15–70 mm, in Abhängigkeit vom Wettkampftyp, veränderlich ist.
Hinsichtlich des Teppichmaterials wurde festgestellt, dass ein geeignetes Material ein vernetzter, geschlossenzelliger Polyethylenschaum (PE) ist, der mit einem weiten Bereich von Dichten hergestellt werden kann, welche von beispielsweise 25–200 kg/m³ reicht, und unterschiedliche physikalische Eigenschaften hinsichtlich der Komprimierungs- und Zugfestigkeit aufweist.
Gute Ergebnisse wurden unter Verwendung eines PE-Materials mit verschiedenen Dichten erhalten, das von der Anmelderin unter dem Handelsnamen „POREX" vertrieben wird, und insbesondere für die steiferen äußeren Schichten mit einer Dichte von 30–200 kg/m³ und für die innere Schicht 14 mit einer Dichte von 25–50 kg/m³ verwendet wird.
Die innere Schicht 14 ist vorzugsweise aus einem Material mit einheitlicher Dichte hergestellt, die innerhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt. Sie kann jedoch auch aus mehreren Lagen gebildet sein, die sogar unterschiedliche Dichten aufweisen können.
Die 2 zeigt einige typische Diagramme in Bezug auf ein geschlossenzelliges Polyethylen-Schaummaterial mit unterschiedlichen Dichten.
Diesen Diagrammen kann entnommen werden, dass bei der beispielhaften Ausführungsform gemäß 1 mit:

a = a' = 10 mm mit POREX-Material mit einer Dichte von 120 kg/m³

b = 15 mm mit POREX-Material mit einer Dichte von 30 kg/m³

einem lokalen Schlag bzw. Aufprall von etwa 200 kPa, d. h. etwa 200 kg/dm², ein Zusammendrücken der Schicht a von 40%, d. h. ein Einsinken der äußeren Schicht um 4 mm, und von 55% der Schicht b, d. h. ein Einsinken von 8,20 mm (der inneren Schicht), um insgesamt 12,2 mm entspricht, wobei diese Werte die Dämpfung von in der Praxis auftretenden Schlägen bzw. Aufprallen, verglichen mit einem normalen Einsinken, das durch ein normales Auftreten einer Person mit einem Gewicht von 25 kg, was unter einem Druck von etwa 25 kg/dm² ein Verschieben der Teppichoberfläche von etwa 1,5 mm hervorruft, rechtfertigen.
Das Ziel der Bereitstellung eines erfindungsgemäßen Teppichs mit mehrschichtiger Struktur ist das In-Einklang-Bringen der gegensätzlichen Erfordernisse der Herstellung einer Struktur, die allgemein eine ausreichende Oberflächensteifigkeit aufweist, um es den Wettkämpfern zu erlauben, ihr Gleichgewicht zu halten und sich in aufrechter Weise vorzustoßen, während sie gleichzeitig eine ausreichende innere Nachgiebigkeit aufweist, um Aufpralle im Fall von Stürzen zu dämpfen, wodurch der Körper des Wettkämpfers vor Prellungen oder Brüchen bewahrt wird.
Anhand praktischer Tests wurde festgestellt, dass ein lokaler Aufprall auf die Schicht 12 mit größerer Dichte, was zu dynamischen Drucken von mehr als 150 kPa führen kann, dank der nachgebenden Ablenkung der Schicht 12, die durch das Nachgeben der inneren Schicht 14 mit niedriger Dichte ermöglicht wird, gestreut und gedämpft wird.
Der erfindungsgemäße Teppich ist aus modularen Platten bzw. Matten aufgebaut, die entweder eine rechteckige oder quadratische Gestaltung und eine derartige Größe aufweisen, dass sie leicht gehandhabt, transportiert und gestapelt werden können.
Das vernetzte, geschlossenzellige Polyethylen-Schaummaterial, das vorzugsweise als Material zum Aufbau verwendet wird, weist vorzugsweise auf den äußeren Schichten 12, 12' eine unterschiedliche Färbung auf, um einen Teppich bereitzustellen, der auf der oberen Schicht, die den Blicken ausgesetzt ist, eine unterschiedliche Färbung aufweist, wenn der Teppich umgekehrt auf den Boden gelegt wird.
Erfindungsgemäß kann die exponierte Oberfläche der äußeren Schichten 12, 12' direkt nach der Herstellung der halbfertigen Schicht geprägt werden, um sie rutschfester zu machen, oder die Oberfläche kann in einer anderen Ausführungsform mit einer Schutz- und Verstärkungsfolie beschichtet werden, die aus einem geprägten Polyethylen-Material hergestellt ist.
Die modularen Teppichplatten sind randständig zu einem Muster symmetrischer Nut- und Feder-Verbindungselemente gezahnt, wie es schematisch in der 3 gezeigt ist, die eine Aufsicht darstellt, welche die Eckbereiche zweier Platten A und B zeigt, die entlang der jeweiligen Seiten zusammengefügt werden sollen.
Durch Eingreifen der Steckelemente A1, A2, ... der Platte A in die entsprechenden Aufnahmeelementen bzw. Aussparungen B11, B12, ... der Platte B und umgekehrt können die Platten, wie in der 4 gezeigt, exakt zusammengefügt werden, wobei auf der linken Seite der Figur eine gezahnte Kante ohne weitere Verbindung gezeigt ist, die in andere Platten zur Vervollständigung des Teppichs eingreifen kann, oder, im Falle einer äußeren Platte, kann Letzterer durch eine Einfassungsleiste C vervollständigt werden, die, wie in 5 gezeigt, einen inneren Rand mit Nut- und Feder-Zahnungen und einen linearen äußeren Rand aufweist, welche zusammen mit den Platten geliefert wird.
Zusätzlich zu den linearen Einfassungsleisten, die in 5 mit C bezeichnet sind, werden auch entsprechende Randelemente D (6) bereitgestellt, die an ihrer inneren Oberfläche Zahnungen aufweisen, die in den Ecken der Platten A und D, die in 4 gezeigt sind, angeordnet werden können, und die glatte äußere Seiten aufweisen, welche einen Winkel von 90° bilden.
Die schematisch in den 3, 4, 5 gezeigten Nut- und Feder-Elemente sind gemäß eines geometrischen Musters derart ausgestaltet, dass die Vorderseiten der Steck- und aufnehmenden Elemente, die miteinander in Kontakt stehen, einen Winkel von 45° bilden, um eine homogene Übertragung der zwischen zwei benachbarten Platten entwickelten Spannung zu ermöglichen.
Um der vorstehend genannten Geometrie mit Winkeln von 45° zwischen den Seitenflächen der Nut- und Feder-Elemente A1, A2, ... und B1, B2, ... zu genügen, welche die benachbarten Platten A und B oder die Randkanten C und D verbinden, werden, wie in 7 gezeigt, die Elemente dadurch gebildet, dass dem Umriss einer theoretischen Zahnungen gefolgt wird, die mit Zähnen versehen ist, in welchen die Winkel α der Scheitelpunkte M, N, O, P, ... alle den Wert von 45° aufweisen. Durch Auswählen einer geeigneten Höhe h für die Nut- und Feder-Elemente wird die Höhe in gleiche Teile entlang der mit k bezeichneten theoretischen Verbindungsmittellinie der zwei Platten geteilt, wodurch die Basislinien m und n erhalten werden, welche die Nut- und Feder-Elemente gegeneinander abgrenzen, wobei diese sich gleichen werden, falls die Linie k, wie in 7 gezeigt, die gleichschenkligen Dreiecke M-O-P oder ähnliche in der mittleren Höhe schneidet, wobei der Punkt Z im Mittelpunkt der Höhe O-V eines jeden Dreieckes M-O-P angeordnet ist.
Um Nut- und Feder-Verbindungselemente bereitzustellen, die Wände aufweisen, welche perfekt eben und senkrecht sind, um so eine Verbindung ohne jegliche Fehlstellen zu erhalten, wird der Schnitt vorzugsweise unter Verwendung eines Hochdruck-Wasserstrahls durchgeführt, von dem festgestellt wurde, dass es das einzige günstige und schnelle Schnittsystem ist, das geeignet ist, einen gewellten Schnitt der Oberflächen zu verhindern, was in anderer Weise unausweichlich wäre, falls der Schnitt durch eine übliche Stanzung eines nachgiebigen Materials wie Polymere durchgeführt würde.
Um die Bildung von scharfen Kanten zu verhindern, weisen die Einkerbungen selbstverständlich eine abgerundete Ausführung, wie in 7 gezeigt, auf.
Die entgegengesetzten Ecken jeder Platte sind derart ausgestaltet, dass sie gleich sind (siehe 3). Beispielsweise bilden die linke untere Ecke und die obere rechte Ecke der Plattenelemente A, B, ... eine W-förmige Aussparung, entsprechend zweier benachbarter Hälften der Aussparung, aus, während die linke obere Ecke und die rechte untere Ecke eine V-förmige Aussparung, entsprechend einer halben Aussparung, ausbilden.
Als Material zur Verwendung bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Teppichs können neben Polyethylen auch andere Schaummaterialien, z. B. Polypropylen, Polyurethane und andere bekannte Verbindungen, die zur Herstellung von Schaummaterialien geeignet sind, verwendet werden.

Claims

Teppich für spezielle Sportwettkämpfe wie Ringen, Judo, Karate und ähnliche, wobei der Teppich aus Modulelementen (10) besteht, von denen jedes mindestens drei Schichten (12, 14, 12') eines geschlossenzelligen Polymer-Schaummaterials umfasst, und die äußeren Schichten (12, 12') eine Dichte aufweisen, die größer ist als die der inneren Schicht (14), um eine Anordnung zu bilden, die unter normalen Verhältnissen beim Auftreten vergleichsweise starr ist und bei durch Stürze der Wettkämpfer verursachten lokalen Aufprallen jeweils ausreichend nachgibt, und die Modulelemente gegenseitig durch randständige Zahnungen mit Steck- und aufnehmenden Elementen, die durch Nut- und Federpassung miteinander verbunden werden können, zusammengefügt werden können.
Teppich nach Anspruch 1, wobei das Elastomer-Schaummaterial, das die Schichten der Modulelemente des Teppichs (10) bildet, ein beliebiges geeignetes geschlossenzelliges Schaummaterial wie Polyethylen, Polypropylen, Polyurethane und ähnliche, vorzugsweise Polyethylen sein kann.
Teppich nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dichte der äußeren Schichten (12, 12') des Modulelements (10) 30 bis 200 kg/m³ beträgt.
Teppich nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Dichte der inneren Schicht oder Schichten (14) der Modulelemente 25 bis 50 kg/m³ beträgt.
Teppich nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Dicke (a, a') der äußeren Schichten (12, 12') der Modulelemente 5 bis 25 mm, vorzugsweise 10 bis 20 mm beträgt.
Teppich nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Dicke (b) der inneren Schicht (14) der Modulelemente 1 bis 2,5 mal so dick wie die Dicke (a, a') der äußeren Schichten, vorzugsweise 1,5 bis 2 mal so dick wie die Dicke (a, a') ist.
Teppich nach einem der Ansprüche von 1 bis 6, wobei die äußeren Schichten (12, 12') der Modulelemente eine unterschiedliche Farbe aufweisen.
Teppich nach einem der Ansprüche von 1 bis 7, wobei die randständige Zahnung der einzelnen Steck- und aufnehmenden (A1, A2 ...; B11, B12 ...) Modulelemente vorzugsweise einem Nut- und Federmuster (7) in Form gleichschenkliger Dreiecke (N-O-P, O-P-Q) folgt, deren Eckpunkte einen Winkel α von 45° bilden, und bei dem die zwei Platten (A und B) verbindende Mittellinie (k) d die Höhe (O V) eines beliebigen der gleichschenkligen Dreiecke (N O P ....) an einem Mittelpunkt (Z) schneidet, wobei die Höhe der Nuten und Federn (A1, A2 ...) (B1, B2 ...) symmetrisch an der Verbindungsmittellinie (k) verteilt ist.
Teppich nach Anspruch 8, wobei die Nuten und Federn (A1, A2 ...) (B1, B2 ...) vorzugsweise durch Hochdruck-Wasserstrahl-Formschnitt hergestellt werden, so dass die Oberfläche der einzelnen Federelemente eben ist und senkrecht zur äußeren Oberfläche der Platten verläuft, wobei die scharfen Kanten und Aussparungen der Steck- und aufnehmenden Elemente jeweils abgerundet sind.
Teppich nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die äußeren Oberflächen der Schichten (12, 12') der Teppich-Modulelemente geprägt oder wahlweise mit einer geprägten Polyethylenfolie beschichtet sind.
Teppich nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Dicke (a, a') der äußeren Schichten (12, 12') des Modulelements gleich ist.
Teppich nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Dicke (a, a') unterschiedlich ist.
Teppich nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Modulelemente (10) aus äußeren, durch Nut und Feder verbundenen Platten und aus Einfassungsleisten (C) bestehen, sowie aus inneren Nut- und Federelementen (D), die einen Winkel bilden und einen äußeren linearen Umfang aufweisen.
Verfahren zur Herstellung eines Teppichs für Sportwettkämpfe, wobei die beiden äußeren Schichten eines geschlossenzelligen Schaummaterials, das eine im wesentlichen hohe Dichte aufweist, miteinander verbunden werden, wobei zwischen den äußeren Schichten durch Heißsiegeln mindestens eine Schicht aus einem Material mit niedrigerer Dichte eingebracht wird.
Verfahren zur Herstellung eines Teppichs für Sportwettkämpfe nach Anspruch 14, wobei das mehrschichtige Material vorzugsweise durch Hochdruck-Wasserstrahl geschnitten wird, um die Modulelemente (10) gemäß den Ansprüchen 1 bis 13 bereitzustellen.