DE69331918T2

DE69331918T2 - Bodenoberfläche zur Benutzung beim Sport und zu ähnlichem

Info

Publication number: DE69331918T2
Application number: DE69331918T
Authority: DE
Inventors: Jerry G. Bergevin
Original assignee: Turf Stabilization Technologies Inc
Current assignee: Turf Stabilization Technologies Inc
Priority date: 1992-06-22
Filing date: 1993-06-22
Publication date: 2002-12-12
Anticipated expiration: 2013-06-23
Also published as: WO1994000639A1; EP0896092A2; AU675074B2; ATE186349T1; EP0896092B1; CA2138784C; EP0648292A1; GR3032572T3; PT648292E; EP0896091B1; US5586408A; EP0896091A2; DK0648292T3; ES2179415T3; BR9306589A; EP0896092A3; KR950702167A; DE69331938D1; DE69326953D1; AU4646093A

Description

Verwandte Anmeldungen

Dies ist eine Continuation-In-Part-Anmeldung zu der US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 07/902 147 vom 22. Juni 1992 durch Jerry G. Bergevin mit dem Titel IMPROVED SURFACE FOR SPORTS AND OTHER USES, deren Offenbarung hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme inkorporiert ist.

Technisches Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Oberfläche für Sportanlagen und andere Zwecke, insbesondere betrifft sie eine Kombination aus künstlicher und natürlicher Oberfläche sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.

Hintergrund der Erfindung

Jahrelang sind natürliche Rasenflächen für die meisten Freiluftsportarten verwendet worden, beispielsweise für Fußball, Football, Feldhockey, Cricket, Rugby etc. Natürliche Rasenflächen sind solche, die mit im Boden oder anderen 20 Oberflächen-Materiallagen (zum Beispiel Sand und organische Gemische etc.) gewachsenem Gras aufgebaut sind, wobei der Boden auf einem geeigneten Unterbau gebildet ist. Eine natürliche Rasenfläche wird üblicherweise aus Gründen ihres Komforts, des von ihr vermittelten Gefühls, ihres Griffs und ihres Erscheinungsbildes bevorzugt.
Leider verschlechtern sich die natürlichen Rasenflächen bei starker Beanspruchung und/oder schlechten Wetterbedingungen rapide, ihre Pflege ist kostspielig. Intensive Aktivitäten auf Rasen zerstört das Gras und dessen Wurzelsystem, so daß als Spielfläche Schlamm und/oder Schmutz übrig bleibt. Während dieser Zeit bleibt die Oberfläche bis zu ihrer Wiederherstellung häufig fleckig, ungleichmäßig und eventuell für die Benutzung sogar gefährlich.
Aufgrund der Anforderungen von Sportprogrammen wird üblicherweise bis Ende der jeweiligen Sportsaison gespielt, woraufhin der Rasen wiederhergestellt werden kann. Weitere 30 dieser natürlichen Rasenflächen sind während der Zeitspanne der Wiederherstellung nicht nutzbar, weil jegliche Benutzung die Wiederherstellung des Rasens ausschließen würde. Die Wiederherstellungszeit dauert typischer Weise mindestens vier Monate oder mehr, und zwar unter idealen Wetterbedingungen, währenddessen die natürliche Rasenfläche nicht benutzt werden sollte.
In jüngerer Zeit sind Kunstrasenflächen als eine Alternative zu natürlichen Rasenflächen verwendet worden. Kunstrasenflächen gibt es im allgemeinen in zwei unterschiedlichen Typen, das heißt eine konventionelle und eine mit Sand gefüllte Rasenfläche. Herkömmlicher Kunstrasen ist ein dichtes Synthetikmaterial, welches das Erscheinungsbild von dichten Grashalmen hat und von Hand im Innenbereich und im Außenbereich verlegt wird, üblicherweise auf Asphalt, Beton, Holz oder einem anderen Unterbau. Mit Sand gefüllter Kunstrasen ist ein Synthetikmaterial ähnlich dem herkömmlichen Synthetikrasen, allerdings mit größerem Abstand zwischen den Halmen zur Aufnahme einer Kieselerdesandfüllung.
Beide, sowohl der herkömmliche als auch der mit Sand gefüllte Kunstrasen werden innen und außen verlegt, und zwar auf einem Unterbau, der Asphalt, Beton, Holz oder eine andere tragende Unterfläche enthalten kann, außerdem abfedernde Matten, eine Wasserdrainage und eine Bewässerungseinrichtung.
Wenngleich Kunstrasenflächen dauerhafter, konsistenter und einfacher zu warten sind als gut hergestellte natürliche Rasenflächen, werden sie aus zahlreichen Gründen als für Sportarten und andere Zwecke nur bedingt geeignet angesehen. Der schwerwiegendste Nachteil der Kunstrasenflächen ist die Unannehmlichkeit für sportliche Zwecke und die gesteigerte Anzahl von Verletzungen. Darüber hinaus sind solche Flächen im allgemeinen in ihrer Herstellung teuer und besitzen eine Lebenserwartung von durchschnittlich 8-15 Jahren, vorausgesetzt sie werden ordnungsgemäß gepflegt. Ferner entziehen Freiluft- Kunstrasenanlagen dem ökologischen System beträchtliche Flächenbereiche, sie beeinträchtigen natürliche Prozesse, beispielsweise eine Grundwassererneuerung, das Gleichgewicht von Sauerstoff und Kohlenmonoxid, eine Temperaturmodulation sowie eine Filterung von Staub. Aus diesen Gründen werden zahlreiche Kunstrasenflächen wieder in natürliche Rasenflächen zurückverwandelt
Deshalb ist es wünschenswert, eine verbesserte Oberfläche für sportliche und andere Zwecke sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen verbesserten Oberfläche zu schaffen, wobei die Fläche komfortabel ist und zu weniger Verletzungen der Benutzer führt, gleichzeitig aber auch bei starker Belastung und schlechten Wetterbedingungen haltbar ist, zudem in der Herstellung und Pflege weniger teuer ist als synthetische Flächen. Außerdem ist es wünschenswert, daß eine solche Oberfläche geschaffen wird, die dem ökologischen System keine großen Erdoberflächenbereiche entzieht.
In der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 403 008 ist eine Grasspielfläche mit sämtlichen Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt, sie stellt somit den nächstkommenden Stand der Technik dar.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung schafft eine verbesserte Oberfläche für Sportfelder und andere stark frequentierte Einsätze. Die Oberfläche enthält einen Unterbau (ein Basis- Wachstumsmedium) und einen sandgefüllten Kunstrasen oben auf dem Unterbau. Die mit Sand gefüllte Kunstrasenbasis enthält Grashalme, die mit einem durchlässigen oder perforierten Untergrundmaterial ähnlich einem Teppich verbunden sind (getuftet, gewoben oder nach anderen Verfahren), wobei eine Sand-Wachstumsmediumsschicht zwischen die Imitationsgrashalme eingefüllt ist. Die Imitationsgrashalme sind aus einem im wesentlichen flexiblen, synthetischen Material hergestellt, und sie sind in Längsrichtung "gespalten". Das natürliche Gras wird in das Sandfüllungs-Wachstumsmedium implantiert, so daß die Wurzeln des natürlichen Grases sich selbst durch die Spalten der Imitatgrashalme hin und um diese herum hindurchwinden, wodurch sie in ihrer Lage verankert werden. Die Wurzeln des natürlichen Grases wachsen nach unten durch das Sandfüllungs-Wachstumsmedium, durch die Durchdringungen oder Perforationen, Hohlräume, etc. in dem Kunstrasen-Trägermaterial und in den Unterbau hinein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Teilschnittansicht einer ersten Ausführungsform der verbesserten Oberfläche der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Teilschnittansicht, die zeigt, wie die verbesserte Oberfläche gemäß der Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Art von Träger für den Kunstrasen, der als ein Bestandteil der erfindungsgemäßen verbesserten Oberfläche verwendet werden kann;
Fig. 4(a) und (b) sind perspektivische Ansichten eines alternativen Trägers des Kunstrasens als Teil der verbesserten Oberfläche gemäß der Erfindung;
Fig. 5 ist eine detailliertere Darstellung eines Trägers, der in Kombination mit dem Kunstrasen-Unterbau gemäß der Erfindung verwendet wird;
Fig. 6 ist eine Darstellung eines Imitationsgrashalms, der bevorzugt im rahmen der Erfindung eingesetzt wird; und
Fig. 7 ist eine Darstellung einer eingesäten Tafel bei ihrer Verlegung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine verbesserte Oberfläche (Bodendecke) 100. Die verbesserte Oberfläche 100 enthält einen Unterbau 102, der auf einer Kunstrasenunterlage 104 angeordnet ist. Der Unterbau 102 ist aufgebaut aus einer Packlage 106 und einer Unterlage 108. Die Packlage 106 ist so aufgebaut, daß sie eine Strukturunterlage bildet. Die Packlage 106 kann aus Erde und Gestein hergestellt sein, welches sich vor Ort befindet, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Außerdem kann in oder auf der Unterlage 108 eine (nicht gezeigte) Verrohrung angeordnet sein, um eine Drainage und/oder eine Bewässerung für die Unterlage 108 zu bieten. Eine für die Verwendung im Rahmen der Erfindung geeignete Packlage läßt sich durch den Fachmann in einfacher Weise schaffen.
Die Unterlage 108 befindet sich oben auf der Packlage 106 und ist unter anderem so aufgebaut, daß sie für eine ausreichende Drainage des Wassers aus der verbesserten Oberfläche 100 zu der Packlage 106 hin sorgt. Die Unterlage 108 ist darüber hinaus so konstruiert, daß sie strukturelle Unterstützung für die Kunstrasenunterlage 104 sowie ein Wachstumsmedium bildet, wie weiter unten noch erläutert wird. Die Unterlage 108 kann aus jeder Kombination von Materialien aufgebaut sein, die dem Fachmann bekannt sind, beispielsweise aus Sand, Gummi, Gestein und anderen organischen und/oder anorganischen Stoffen. Ähnlich der Packlage 106 kann der Unterbau 108 in einfacher Weise von dem Fachmann hergestellt werden.
Zwischen der Packlage 106 und der Unterlage 108 befindet sich ein (optionaler) erster Filter 109, ein zweiter (optionaler) Filter 111 befindet sich zwischen der Kunstrasenunterlage 104 und der Unterlage 108. Der erste und der zweite Filter 109 und 111 können jeweils aus Stoff oder einem anderen Material bestehen, welches so beschaffen ist, daß der Durchfluß von Wasser aus der Kunstrasenunterlage 104 zu der Unterlage 108 bzw. zu der Packlage 106 möglich ist. Der erste Filter 109 und der zweite Filter 111 sind weiterhin so aufgebaut, daß sie den Fluß anderer Substanzen (so zum Beispiel von Schlamm oder anderen Verunreinigungen) zwischen der Kunstrasenunterlage 104, der Unterlage 108 und der Packlage 106 verhindern, das heißt verhindern, daß derartige Substanzen sich nach unten bewegen oder durch die durch die Filter 109 und 111 geschützten Bereiche nach oben wandern.
Angemessene Filter 109 und 111 lassen sich von dem Fachmann in passender Weise auswählen. Außerdem sieht man, daß entweder der erste oder der zweite perforierte Filter 109 bzw. 111, oder aber beide Filter in einigen Fällen weggelassen werden können.
Die vorliegende Erfindung ist neben anderen Verwendungen für die Verwendung als Sportspielplatz vorgesehen, in welchem Fall eine Unterlage 108 obe n auf der Packlage 106 höchstwahrscheinlich erforderlich ist, um eine angemessene Abstützung und Drainage der verbesserten Oberfläche 100 zu garantieren. Wie allerdings dem Fachmann ersichtlich ist, eignet sich die Erfindung auch für andere Oberflächen, beispielsweise für Feuerwehrzufahrten und Parkbereiche, Gebäudehöfe, Parks, und schließlich überall dort, wo eine natürliche oder künstliche Rasenfläche erwünscht ist. Bei derartigen Anwendungen kann die Packlage 106 sowie die Unterlage 108 derart modifiziert werden, daß der speziellen Anwendung der Erfindung Rechnung getragen wird. Darüber hinaus kann es in einigen Fällen wünschenswert sein, völlig auf die Unterlage 108 zu verzichten. Allerdings ist es im allgemeinen erwünscht, irgendeine Unterlage 108 (oder, alternativ, eine modifizierte Packlage 106) vorzusehen, auf der die Kunstrasenunterlage 104 getragen werden kann.
Die Kunstrasenunterlage 104 enthält eine Mehrzahl von Imitat- oder Imitationsgrashalmen 110, die durch Tuften oder auf andere Weise mit einem flexiblen Träger 112 verbunden sind. Die Imitatgrashalme 110 bestehen aus einem synthetischen Material, welches wesentlich flexibler ist. Die Imititgrashalme 110 erstrecken sich jeweils von einer Seite des flexiblen Trägers 112 aus und verlaufen etwa rechtwinklig zu diesem. Die Imitatgrashalme 110 haben ausreichende Länge, um mit den oberen Enden 114 von dem flexiblen Träger 112 beabstandet zu sein. Der flexible Träger 112 enthält eine Mehrzahl von Trägeröffnungen 116 (ein Beispiel für einen perforierten Träger ist in Fig. 3 deutlicher dargestellt; wenn der Träger ein unregelmäßig gewebter Träger ist, kann es alternativ ausreichen, daß die Hohlräume zwischen den Strängen bereits ausreichend große Öffnungen sind), die das Ablaufen von Wasser zu dem Unterbau 102 ermöglichen.
Die Kunstrasenunterlage 104 läßt sich in einfacher Weise durch einen Fachmann gestalten. Im allgemeinen dienen Kunstrasenanlagen, die in Verbindung mit Sand gefüllten Kunstrasenflächen verwendet werden, für den Einsatz als Kunstrasenunterlage 104 gemäß der Erfindung. Zu bevorzugen ist allerdings, daß man die Anzahl von Öffnungen erhöht, daß die Größe der Öffnungen gesteigert wird, und daß die Dichte der synthetischen Stränge verringert wird, wobei die diesbezüglichen Gründe sich aus der Lektüre dieser detaillierten Beschreibung der Erfindung ergeben.
Bevorzugt sind die Imitatgrashalme 110 der Kunstrasenunterlage 104 teilweise geschlitzt, wie aus Fig. 5 hervorgeht, oder sie sind "fibrilliert", das bedeutet, sie enthalten mehrere Öffnungen, die jeden Imitatgrashalm von oberen Bereichen 114 bis hin zu dem flexiblen Träger 112 durchsetzen. Die Halmöffnungen in den Imitatgrashalmen 110 und die Trägeröffnungen 116 des flexiblen Trägers unterstützen den Zusammenhalt der sich ergebenden verbesserten Oberfläche 100 gemeinsam, wie weiter unten noch im einzelnen erläutert wird.
Der flexible Träger 112 dient zum Positionieren der Imitatgrashalme 110 während des Anlegens und während der Pflege der Imitatgrashalme 110 in ihrer jeweiligen Position, wenn die verbesserte Oberfläche 100 genutzt wird. Darüber hinaus liefert der flexible Träger 114 eine strukturelle Abstützung für die verbesserte Oberfläche 100, indem er die Aufschlagkräfte auf die verbesserte Oberfläche verteilt und dadurch im wesentlichen eine Kompaktierung der Unterlage 108 vermeidet.
Bei der derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Imitatgrashalme 110 an dem flexiblen Träger 112 angetuftet, wobei letzterer aus einem Primärträger (üblicherweise einem Webstoff) und einem Sekundärträger (üblicherweise Latex, das in heißer, flüssiger Form aufgebracht wird und sich beim Kühlen verfestigt, flexibel wird und sich mit dem Primärträger vereint) besteht. Der Primärträger ist zur Aufnahme der Imitatgrashalme 110 vorgesehen, um diese in einer Bezugslage zu halten. Der Sekundärträger dient als Strukturunterlage für den Primärträger und hat dabei die Aufgabe, zu verhindern, daß die Imitatgrashalme 110 bei der Handhabung und beim Verlegen aus ihrer Lage herausgezogen werden. Gemeinsam dienen der Primärträger und der Sekundärträger zur Positionierung der Imitatgrashalme 110 in einer gewünschten Lage während der Verlegung und im Anschluß daran.
Bei einer derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist der Primärträger ein Maschennetz mit angetufteten Imitatgrashalmen 100. Der Sekundärträger ist ein biologisch abbaubares Material, das derart gewählt ist, daß es nach dem Verlegen zerfällt, wobei das Maschennetz an seiner Stelle verbleibt, um die Imitatgrashalme 110 in ihrer Lage zu halten (siehe Fig. 4). Wie oben diskutiert wurde, wird das biologisch abbaubare Material auch derart ausgewählt, daß eine strukturelle Abstützung des. Primärträgers gebildet und das Halten der Imitatgrashalme 110 während des Verlegens in ihrer jeweiligen Stellung unterstützt wird. Ein Beispiel für ein biologisch abbaubares Material für diese Anwendung ist Harnstoff-Formaldehydkunstharz. Der Fachmann erkennt aber, daß auch andere biologisch abbaubare Materialien ersatzweise verwendet werden können, ohne von dem wahren Schutzumfang des Gegenstands der Erfindung abzuweichen.
Sowohl der Primärträger als auch der Sekundärträger des flexiblen Trägers 112 können aus einer Vielzahl von Materialien zum Positionieren der Imitatgrashalme 110 und zum Halten dieser Imitatgrashalme 110 in ihrer gewünschten Position aufgebaut werden. Ein Beispiel: die Imitatgrashalme 110 können an einen Primärträger angetuftet werden, bei dem es sich um ein Maschennetz handelt, der Primärträger kann ein Latexmaterial sein. Ein weiteres Beispiel: anstatt die Imitatgrashalme 110 anzutuften, können diese auch an einen flexiblen Träger 112 aus Webmaterial angewebt werden. Darüber hinaus können die Imitatgrashalme 110 an ein Maschennetz angetuftet oder angewebt oder anderweitig befestigt werden, um von anderen Materialien als Latex, beispielsweise Harnstoff-Formaldehydkunstharz, gehalten zu werden.
Der Fachmann sieht, daß der Primärträger und der Sekundärträger auf vielfältige Weise aufgebaut sein können, um die Imitatgrashalme zu positionieren und sie während des Verlegens in ihrer Stellung zu halten. Um Beispiele zu nennen: ein einzelner ("Primär'-)Träger kann aufgebaut sein aus einem mit Häkchen aus gestattetem "Velcro"-ähnlichen Material, so daß der Aufbau des mit Häkchen versehenen einzelnen Trägers die Imitatgrashalme zur Positionierung während des Verlegevorgangs greift. Ein einzelner Träger kann aus einem konventionellen gewebten Primärträger aufgebaut sein, bei dem einige Stränge weggelassen sind; ein Einzelträger kann zumindest teilweise aus einem biologisch abbaubaren Material bestehen. Allerdings ist wichtig, daß der Primärträger und der Sekundärträger des flexiblen Trägers 112 aus Materialien und in einer Art und Weise gefertigt sind, daß Öffnungen in dem flexiblen Träger 112 vorhanden sind, wie weiter unten noch näher erläutert wird.
Vorzugsweise sind die Imitatgrashalme 110 derart aufgebaut, daß sie eine gewisse Anzahl von Halmöffnungen (Spalten oder Fibrillationen) aufweisen, wie in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben werden soll. Dort ist ein Imitatgrashalm 500 aus im wesentlichen flexiblem Material hergestellt, zum Beispiel aus Polyolefin oder Polypropylen. Allerdings kann das flexible Material jedes Material sein, welches üblicherweise zur Herstellung von Kunstgrashalmen hergenommen wird. Das flexible Material wird vorzugsweise extrudiert oder mit Hilfe irgendeines anderen bekannten Verfahrens hergestellt, um eine Maschen- eine bahnähnliche Struktur zu erhalten. Derart eingeschränkt, umfaßt das flexible Material eine Mehrzahl von Materialsträngen 504, die so angeordnet und festgelegt sind, daß sie ein Gewebe definieren, welches eine Mehrzahl von Öffnungen 508 besitzt. Der Fachmann erkennt, daß der in Fig. 5 dargestellte Imitatgrashalm im Stand der Technik als fibrillierter Grashalm angesprochen wird. Der fibrillierte Imitatgrashalm 500 integriert darüber hinaus vorzugsweise die verbesserte Oberfläche 100, wie weiter unten im einzelnen beschrieben wird.
Zur Zeit wird die Erfindung unter Einsatz von Imitatgrashalmen ausgeführt, die eine Länge von 28 mm aufweisen, wobei eine Dichte von 15 Imitatgrashalmen pro 10 cm für gewisse Anwendungsfälle oder Gebrauchszwecke vorgesehen ist. Allerdings können auch längere oder kürzere Halme ebenso verwendet werden wie eine größere oder eine geringere Dichte, abhängig von dem vorgesehenen Einsatzzweck und den vor Ort herrschenden Bedingungen. Als Beispiel verwendet eine derzeit in Betracht kommende alternative Ausführungsform Imitatgrashalme mit einer Länge von 33 mm und einer Dichte von 13 Imitatgrashalmen pro 10 cm, eine andere Ausführungsform sieht Imitatgrashalme mit einer Länge von 15 mm und einer Dichte von 8 bis 10 Imitatgrashalmen pro 10 cm vor.
Bei einer besonders interessanten alternativen Ausführungsform sind die Imitatgrashalme 600 und 602 so ausgebildet, daß es unterschiedlich lange Imitatgrashalme gibt. Nach Fig. 6 ist eine verbesserte Oberfläche 604 aus Imitatgrashalmen 600 und 602 aufgebaut, die an einem flexiblen Träger 608 befestigt sind. Die Imitatgrashalme 600 und 602 enthalten einen ersten Abschnitt 600 mit einer ersten Länge und einen zweiten Abschnitt 602 mit einer zweiten Länge. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist die Länge des ersten Teils 600 größer als diejenige des zweiten Teils 602, so daß die Imitatgrashalme 600 sich von dem flexiblen Träger 608 weiter nach außen weg erstrecken als die Imitatgrashalme 602.
Die verbesserte Oberfläche 604 schafft verbesserte Eigenschaften für ausgewählte Anwendungszwecke. Um ein Beispiel zu nennen: die verbesserte Oberfläche 604 hat sich als besonders geeignet erwiesen für den Driving-Bereich eines Golf-Abschlagplatzes, da die längeren Imitatgrashalme 600 einen besseren Widerstand für Golfbälle darstellen und die Golfbälle oben auf der verbesserten Oberfläche 604 halten und dadurch die Beschädigung der restlichen verbesserten Oberfläche 604 mindern, und weil außerdem die längeren Imitatgrashalme 600 nach der Benutzung ein gleichförmigeres Aussehen ermöglichen. Um ein weiteres Beispiel zu geben: ein ausgewählter Teil des ersten Teils 600 von Imitatgrashalmen kann in einer vorbestimmten Farbe gestaltet werden, um Linien, Logos etc. zu gestalten. Der Fachmann sieht, daß die Imitatgrashalme gemäß der Erfindung aus einer Vielfalt von Längen zusammengestellt werden können, um unterschiedliche Charakteristika für die verbesserte Oberfläche zu erhalten, wobei zwei oder mehr unterschiedliche Längen bei ein und demselben Einsatzzweck vorgesehen sein können.
Der Fachmann erkennt, daß der Aufbau der Kunstrasenunterlage 104 weiter abgewandelt werden kann, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Um Beispiele zu nennen: die Imitatgrashalme 110 können an dem Träger derart angeformt oder befestigt werden, daß die Imitatgrashalme entweder eine "Richtung" oder eine "Nicht-Richtung" definieren; die Öffnungen in den Imitatgrashalmen können durch Verdrillen mehrerer Stränge oder Fasern des Materials erzeugt werden, um einen "verdrillten" Imitatgrashalm zu erzeugen; die Imitatgrashalme können in einer Vielfalt von Anordnungen aufgebaut werden, beispielsweise gekräuselt.
Zurückkehrend zu Fig. 1, enthält die Kunstrasenunterlage 104 außerdem eine Oberflächenmaterialschicht 118, die oben auf dem flexiblen Träger 112 angeordnet ist. Die Oberflächenmaterialschicht 118 füllt vorzugsweise die synthetische Rasenunterlage 104 ausgehend von dem flexiblen Träger 112 bis hin zu einem Punkt in der Nähe des oberen Endes 114 der Imitatgrashalme 110 aus. Nach dem Verlegen ist es manchmal erwünscht, daß die oberen Enden 114 der Imitatgrashalme 110 sich über die Oberflächenmaterialschicht 118 hinaus nach außen erstrecken, wie unten beschrieben werden wird. Zu diesem Zweck kann die Kunstrasenunterlage 104 vollständig mit der Oberflächenmaterialschicht 118 gefüllt werden, so daß nach dem Setzen des Materials die oberen Enden 114 der Imitatgrashalme 110 über die Oberflächenmaterialschicht 118 nach außen vorstehen.
Die verbesserte Oberfläche 100 enthält außerdem natürliches Gras 120, welches in die Oberflächenmaterialschicht 118 eingepflanzt ist. Das natürliche Gras 120 weist eine Vielzahl von Grashalmen 112 auf, jeweils mit einer Krone 123 und dazugehörigen Wurzeln 124. Das Naturgras 120 wird in die Oberflächenschicht des Materials 118 derart eingepflanzt, daß die Krone 123 sich gerade unterhalb des oberen Endes der Oberflächenmaterialschicht 118 befindet, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Vorzugsweise wird der für das Wachstum des Naturgrases eingebrachte Samen in die Oberflächenmaterialschicht dort eingebracht, wo sich die Krone befindet, nachdem die Bodendecke fertiggestellt ist. Grundsätzlich ist es wünschenswert, wenn die Krone 123 etwa ein Viertel Zoll unterhalb des oberen Endes der Oberflächenmaterialschicht gelegen ist. Der Fachmann sieht aber, daß man die Krone 123 auch in unterschiedlichen Abständen von der Oberseite der Oberflächenmaterialschicht anordnen kann, abhängig von einer Reihe von Faktoren, zum Beispiel vom Typ des Naturgrases 120 und der Zusammensetzung der Oberflächenmaterialschicht 118.
Auf diese Weise aufgebaut, umgeben die Imitatgrashalme 110 die Kronen 123 des Naturgrases 120 und bieten den Kronen 123 Schutz, was besonders notwendig ist in Zeiten schwerer Beanspruchung und/oder bei schlechten Wetterbedingungen. Der Fachmann sieht, daß bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die hier diskutiert werden, die Imitatgrashalme 110 wenig Schutz für die Grashalme 122 bieten. Allerdings beabsichtigt die Erfindung, die Krone 123 und die Wurzeln 124 des Naturgrases 120 zu schützen und dadurch die Zeit zu minimieren, die für die Grashalme 122 zum Nachwachsen benötigt wird, wenn die verbesserte Oberfläche 100 wieder erneuert wird, um auf diese Weise eine Oberfläche mit einem glatteren, grasähnlicheren Erscheinungsbild zu schaffen, was im Zuge der Wiederherstellung nützlich sein kann. Das Vorhandensein des natürlichen Grases 120 vermittelt der verbesserten Oberfläche 100 den Komfort, das Gefühl, den Griff und das Erscheinungsbild einer herkömmlichen Naturrasenfläche, während das Vorhandensein der Imitatgrashalme 110 die Krone 123 und die Wurzeln 124 schützt, um die verbesserte Oberfläche 100 insgesamt vor Beeinträchtigungen zu schützen, aus denen sich normalerweise bei natürlichen Rasenflächen die hohen Pflegekosten ergeben.
Zurückkehrend zu den Fig. 1 und 5, ragen die Wurzeln 124 des Naturgrases 120 durch die Oberflächenmaterialschicht 118 nach unten, durch die Halmöffnungen 508 der Imitatgrashalme 100 hindurch und durch die Trägeröffnungen 116 des flexiblen Trägers 112. Die Schaffung der Halmöffnungen 508, durch die die Wurzeln 124 verlaufen, ermöglicht es diesen, ein Beitrag zu leisten zum Integrieren des natürlichen Grases 120 mit der Oberflächenmaterialschicht 118 und den Imitatgrashalmen 110. Die Schaffung der Trägeröffnungen 116, durch die die Wurzeln 124 ragen, macht es den Wurzeln 124 möglich, einen Beitrag zu leisten zum Integrieren der Kunstrasenunterlage 104 mit dem Unterbau 102. Daher ist es erstrebenswert, Halmöffnungen 508 und Trägeröffnungen 116 in angemessener Größe und Anzahl bereitzustellen, damit die Wurzeln 124 von der Oberflächenmaterialschicht 118 zur Unterlage 108 vordringen können.
Ein Verfahren zur Schaffung von Halmöffnungen 508 angemessener Größe und Anzahl sieht vor, Imitatgrashalme 500 mit einem Geflecht 506 herzustellen, wie oben anhand der Fig. 5 diskutiert wurde. Nachdem die Wurzeln 124 durch die Halmöffnungen 508 der Imitatgrashalme 500 gewachsen sind, tragen die Wurzeln 124 dazu bei, die Imitatgrashalme 500 in ihrer Lage zu halten, um dadurch die synthetische Rasenunterlage 104 zu integrieren. Weitere Verfahren zur Schaffung von Halmöffnungen ausreichender Größe und Anzahl, die es den Wurzeln 124 ermöglichen, die Kunstrasenunterlage zu integrieren, sind für den Fachmann ebenso ersichtlich wie Verfahren zur Schaffung von Imitatgrashalm- Flächen, mit denen die Wurzeln 124 verwachsen können.
Ein Verfahren zur Schaffung von Trägeröffnungen 116 angemessener Größe und Anzahl besteht darin, eine biologisch abbaubare Beschichtung 112 (oder einen Sekundärträger; siehe Fig. 4) in einer Weise zu schaffen, das nach dem Verfallen des biologisch abbaubaren Sekundärträgers die Öffnungen in dem Primärträger ausreichende Größe und Anzahl besitzen, um ein Durchdringen der Wurzeln 124 von der Oberflächenmaterialschicht 118 her zu der Unterlage 108 hin zu ermöglichen. Der Fachmann sieht, daß dadurch, daß die Wurzeln 124 die Trägeröffnungen 116 des flexiblen Trägers 112 durchdringen können, diese Wurzeln 124 für eine Integration der Kunstrasenunterlage 104 mit der Unterlage 108 besser als bei jedem herkömmlichen Verfahren zum Fixieren der Kunstrasenunterlage 104 an der Unterlage sorgen. Die Wurzeln 124 interagieren mit den Öffnungen in der Weise, daß sie die Kunstrasenunterlage 104 an der darunter befindlichen Unterlage befestigen und dadurch jegliche Bewegung quer zu der Unterlage oder ein Abheben an den Rändern verhindern.
Wie oben kurz erwähnt, ist die Unterlage 108 derart konstruiert, daß sie eine strukturelle Abstützung für die Kunstrasenunterlage 108 bildet, so, wie es bei einem herkömmlichen und einem mit Sand gefüllten Kunstrasen der Fall ist. Im Gegensatz zu dem herkömmlichen oder einem mit Sand gefüllten Kunstrasen jedoch ist die Unterlage 108 hier so aufgebaut, daß ein Wachstumsmedium für die Wurzeln 124 des Naturgrases 120 geschaffen wird.
Die Oberflächenmaterialschicht 118 kann aus einer von vielfältigen Materialien bestehen, um das Naturgras 120 zu haltern. Bei der derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Oberflächenmaterialschicht 118 ein Gemisch aus Sand und Gummiteilchen. Der Fachmann sieht allerdings, daß die Oberflächenmaterialschicht jegliches Material aus einer Vielzahl von Materialien aufweisen kann, um das Naturgras 120 zu haltern und als Wachstumsmedium zu fungieren. Weiterhin ist es wünschenswert, daß die Oberflächenmaterialschicht 118 in ausreichende Menge vorhanden ist, um einen Beitrag zum Stabilisieren der Kunstrasenunterlage 104 und der Imitatgrashalme 110 zu leisten. Vorzugsweise ist die Oberflächenmaterialschicht 118 in einer derart großen Menge vorhanden, daß etwa fünf Pfund pro Quadratfuß der verbesserten Oberfläche 100 vorhanden sind. Allerdings kann auch mehr oder weniger Material bei anderen Einsatzzwecken vorhanden sein. Darüber hinaus ist es wünschenswert, wenn die Oberflächenmaterialschicht 118 in einer derart ausreichenden Menge vorhanden ist, daß sie sich von etwa einem halben Zoll bis zu einem Zoll von dem flexiblen Träger 112 aus erstreckt, um ein ausreichendes Wachstumsmedium für die Wurzeln 124 des Naturgrases 120 oberhalb des flexiblen Trägers 112 zu sein.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß durch den verbesserten Aufbau der Kunstrasenunterlage 104 in Verbindung mit dem Naturgras 120 die Auswahl angemessener Materialien für die Oberflächenmaterialschicht 118 keiner Beschränkung unterliegt, wie es auch bei derzeit verfügbaren, mit Sand gefüllten Kunstrasenflächen der Fall ist. Um ein Beispiel zu geben: es ist grundsätzlich akzeptierbar, wenn nur runder Kieselerdesand, also ein eher seltener und teurer Sand, zur Verwendung bei mit Sand gefüllten Kunstrasenflächen geeignet ist, und zwar deshalb, weil normaler Sand für die Benutzer und die Imitatgrashalme einen Abrieb bedeutet und zur Kompaktierung neigt, was eine Oberflächendrainage verhindert und eine härtere Oberfläche erzeugt, die für den Benutzer weniger komfortabel ist. Da allerdings die Wurzeln 124 des Naturgrases 120 gemäß der Erfindung dazu neigen, die Oberflächenmaterialschicht 118 an deren Stelle zu halten, kann normaler Sand in der verbesserten Oberfläche 100 verwendet werden, ohne daß es zu einem verstärkten Abrieb an den Imitatgrashalmen 110 kommt. Außerdem bieten die Wurzeln 124 des Naturgrases 120 eine gewisse Elastizität sowie einen gewissen Bewegungsspielraum in der Kunstrasenunterlage 104, was die Kompaktierung vermindert. Außerdem schützen die Grashalme 122 des Naturgrases 120 den Benutzer vor Abschürfungen an der Oberflächenmaterialschicht 118.
Obschon es wünschenswert ist, Gummi oder andere dämpfende Partikel in den Sand einzumischen, ist es grundsätzlich akzeptierbar, wenn die Gummiteilchen nicht mit dem Kieselerdesand vermischt werden können (und in gewissem Maß auch nicht mit herkömmlichem Sand), wenn man zum Stand der Technik gehörige, mit Sand gefüllte Kunstrasenflächen betrachtet. Der Grund hierfür ist der, daß Wasser sowie Rührvorgänge des Sandes dazu neigen, die Gummiteilchen von dem Sand zu trennen, demzufolge die Gummiteilchen nach oben gelangen. Weil allerdings die Wurzeln 124 gemäß der Erfindung die Neigung haben, die Oberflächenmaterialschicht 118 an Ort und Stelle zu halten, lassen sich Gummiteilchen mit dem ausgewählten Oberflächenschichtmaterial 118 vermischen, um dadurch eine komfortabler zu bespielende Fläche zu erlangen. Die Beigabe von Gummipartikeln zu der Oberflächenmaterialschicht führt außerdem zu einer minderen Kompaktierung und so zu einem möglichen verringerten mechanischen Belüften der Oberfläche bei einem Pflegeprogramm.
Wie oben angegeben, ist es in einigen Fällen erstrebenswert, daß sich gemäß Beschreibung der Fig. 1 ein Teil der oberen Enden 114 der Imitatgrashalme 110 über die Oberflächenmaterialschicht 118 hinaus erstreckt. Dies schafft einen zusätzlichen Schutz für die Krone 123, die Wurzeln 124 und die Halme 122 des Naturgrases 120, was die Dauerhaftigkeit des Naturgrases verbessert. Außerdem lassen sich die charakteristischen Eigenschaften der erhaltenen verbesserten Oberfläche 100 dadurch variieren, daß man die Länge der oberen Teile 114, welche freiliegen sollen (siehe Fig. 6) variiert. Außerdem können dann, wenn die Grashalme 122 des Naturgrases 120 durch Verschleiß verkürzt worden sind, freiliegende Teile der Imitatgrashalme 110 der Kunstrasenunterlage 104 und 604 die Krone 123, die Wurzeln 124 und die Halme 122 zusätzlich davor schützen, vollständig zerstört zu werden, und sie sorgen für eine visuell ansprechende Oberfläche. Allerdings ist es wichtig, anzumerken, daß nicht die Notwendigkeit besteht, zuzulassen, daß die oberen Enden 114 über die Oberflächenmaterialschicht hinausragen, um die grundlegenden Vorteile der Erfindung zu erreichen. Vielmehr kann es in vielen Anwendungsfällen wünschenswert sein, das Freiliegen der oberen Enden 114 zu minimieren, beispielsweise beim Football, bei welchem Oberflächen mit natürlichem Erscheinungsbild wünschenswert sind, wo es nicht zwingend erforderlich ist, daß die Oberfläche ersichtlich aus Gras besteht, und die oberen Enden 114 möglicherweise ein Gefährdung der Spieler bedeuten. Ob nun die oberen Enden 114 über die Oberflächenmaterialschicht 118 hinausragen oder nicht, jedenfalls werden die Krone 123 und die Wurzeln 124 durch die restlichen Teile der Imitatgrashalme 110 geschützt. Weil außerdem das Wurzelsystem des Naturgrases 120 nicht zerstört wird, kehren die Halme 122 des Naturgrases 120 wieder, ohne daß Pflegearbeit für die gesamten natürlichen Oberflächen zu leisten wäre, das heißt ohne daß ein Nachsähen erforderlich wäre, weil die entstandenen Wurzeln 124 und die Krone 123 neue Halme 122 regenerieren.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Halme 122 des Naturgrases 120 Sonnenlicht von den Imitatgrashalmen 110 der Kunstrasenunterlage 104 abhalten, was die Zerstörung der Imitatgrashalme 110 durch Ultraviolettlicht vermindert. Außerdem reduziert die Einbeziehung des Naturgrases 120 in die Kunstrasenunterlage 104 den Verschleiß der Kunstrasenunterlage 104, da die Wurzeln 124 des Naturgrases 120 die Mahlwirkung des Sands an dem Kunstrasen mindern. Diese Verringerung des Verschleißes und der Zerstörung durch Ultraviolettlicht erhöht die zu erwartende Lebensdauer der verbesserten Oberfläche 100 und reduziert damit die Langzeitkosten der Oberfläche.
Bezugnehmend auf Fig. 2, soll im folgenden die Art und Weise beschrieben werden, in der die in Fig. 1 dargestellte verbesserte Oberfläche 100 aufgebaut wird. Zunächst wird die Packlage 106 vorbereitet, indem eine Drainageverrohrung 600 sowie Gräben mit einer Verrohrung 402 angelegt werden. Danach wird auf Wunsch oben auf die Packlage 106 ein zweiter perforierter Filter 109 aufgebracht, woran sich die Unterlage 108 anschließt. Wenn der erste perforierte Filter 111 erwünscht wird, wird er auf die Unterlage 108 gelegt, gefolgt von der Kunstrasenunterlage 104, welche die Oberflächenmaterialschicht 118 beinhaltet. Der Fachmann sollte sehen, daß die Filter 109 und 111 optional sind, und daß einer oder beide Filter nicht in sämtlichen Fällen erforderlich sind. Nachdem die Kunstrasenunterlage 104 plaziert ist, wird das Naturgras 120 eingesät, so daß die Krone 123 und die Wurzeln 124 sich ausbilden können, wie es oben beschrieben wurde. Der Fachmann sieht, daß ein beträchtlicher Vorteil der Erfindung darin besteht, daß, da die Krone 123 und das Wurzelsystem 124 des Naturgrases 120 die Kunstrasenunterlage 104 an Ort und Stelle halten, kein Säumungsband oder irgendwelche andere Art von Befestigungsmittel notwendig ist, um die Kunstrasenunterlage 104 an ihrer Stelle zu halten.
Ein besonders vorteilhafter Weg zum Verlegen der verbesserten Oberfläche 100 gemäß der Erfindung besteht in dem Einsatz von verbesserten eingesäten Tafeln. Bei diesem Verfahren wird eine Kunstrasenunterlage in Form von Tafeln oder Platten einer leicht zu lagernden, zu transportierenden und zu verlegenden Größe, beispielsweise etwa 16 Zoll auf 48 Zoll, hergestellt. Bei der Herstellung wird die Kunstrasenunterlage mit einer Oberflächenmaterialschicht gefüllt, die eingesät wurde, um eine besäte Tafel herzustellen.
Vorzugsweise wird die besäte Tafel dadurch hergestellt, daß ein Bindematerial mit der Oberflächenmaterialschicht vereint wird, um die Komponenten der besäten Tafel während der Herstellung, des Transports und dem Verlegen zu stabilisieren. Bevorzugt wird als Bindemittel ein Material gewählt, daß sich nach dem Verlegen der besäten Tafel leicht zersetzen kann, wie weiter unten noch erläutert wird. Ein derzeit bevorzugtes Bindematerial ist ein biologisch abbaubares Material. Andere Bindematerialien, so zum Beispiel verfallende Stoffe, können ebenfalls verwendet werden, wie für den Fachmann ersichtlich ist.
An die Herstellung der besäten Tafel kann sich das Kombinieren des Bindematerials mit der Oberflächenmaterialschicht in vielfacher Weise anschließen. Um ein Beispiel zu geben: das Bindematerial kann zusammengebracht werden mit der Oberflächenmaterialschicht in im wesentlichen trockener Form, es kann mit einer ausreichenden Menge Wasser oder einem anderen Aktivierungsmittel versetzt werden, und es kann getrocknet werden, um eine im wesentlichen zusammenhängende Struktur zu bilden. Als Alternative kann die Oberflächenmaterialschicht mit einem Bindematerial in im wesentlichen flüssiger Form zusammengebracht werden, um anschließend zu trocknen und dadurch eine im wesentlichen zusammenhängende Struktur zu bilden.
Bei jedem Verfahren ist es wünschenswert, zunächst nur diejenige Menge des Materials der Oberflächenschicht vorzusehen, die zwischen den Samenteilchen und zum Verfestigen der Kunstrasenunterlage wünschenswert ist. Zur Vervollständigung der besäten Tafel kann der Samen beigegeben werden, wobei der Prozeß dadurch abgeschlossen wird, daß die zusätzliche Materialmenge der Oberflächenschicht hinzugefügt wird, die zwischen dem Samen und der Oberseite der besäten Tafel erwünscht ist. Die zusätzliche Materialmenge der Oberflächenschicht läßt sich in der oben erläuterten Weise mit Hilfe eines Bindematerials stabilisieren. Derart vorgefertigt, lassen sich die besäten Täfeln leicht stapeln und/oder auf andere Weise lagern, bevor sie zum Versand und zum Verlegen gelangen. Der Fachmann kann mühelos günstige Lagerungsbedingungen erkennen.
Für die Verlegung wird ein Unterbau in der oben erläuterten Weise vorbereitet. Auf diesen Unterbau wird zwischen den Unterbau und die besäten Tafeln gemäß Fig. 7 ein netzähnliches Material 700 gelegt. Das netzähnliche Material dient dazu, daß die Wurzeln des Naturgrases benachbarter, vorgesäter Tafeln durch das netzähnliche Material hindurchwachsen und so die Tafeln zur Bildung einer im wesentlichen zusammenhängenden Decke integrieren. Wichtig ist es also, daß das Netz sich an den angrenzenden Rändern der besäten Tafeln befindet. Das Netzmaterial kann also nach Fig. 7 die Form eines "L" oder eine Vielfalt anderer Formen aufweisen. Es wird Wasser mit oder ohne Dünger beigegeben, um das Bindematerial aufzulösen und das Keimen des Samens einzuleiten.
Die besäten Tafeln nach diesem Aufbau lassen sich in gesteuerter Produktionsumgebung herstellen, sodaß eine durchgehend hohe Qualität des Produkts mit exakter Spezifikation der Bestandteile gewährleistet ist, wie es für den jeweiligen Anwendungsfall erforderlich ist. Verschiedene Schritte, die für den Aufbau dieser Oberfläche vor Ort erforderlich sind, lassen sich in der gesteuerten Fertigungsumgebung vollständig durchführen, so daß die Verlegungszeit vor Ort beträchtlich verringert wird. Ferner kann jede vorgefertigte Tafel im wesentlichen identisch sein, so daß die verlegte Fläche keinen Unregelmäßigkeiten ausgesetzt ist, die sich möglicherweise einstellen könnten als Ergebnis von Fertigungsschwankungen bei den vor Ort arbeitenden Verlegebetrieben, den örtlichen Materialgegebenheiten und Wetterbedingungen. Ein weiterer Vorteil ist der, daß die besäten Tafeln bei nahezu jedem Wetter verlegt werden können. Die Verlegezeit ist beträchtlich kürzer als die zur Verlegung der verbesserten Oberfläche ohne besäte Tafeln. Außerdem lassen sich beträchtliche Kosteneinsparungen bei der Handhabung und bei der Verlegung des Materials erzielen.
Der Fachmann erkennt, daß zwar verschiedene derzeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen beschrieben wurden, daß die Erfindung aber ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche beschränkt wird.

Claims

1. Grasspielfläche, umfassend:

(a) einen Unterbau (102);

(b) einen Kunstgrasrasen (104) oben auf dem Unterbau (102), wobei der Kunstgrasrasen (104) flexible Imitationsgrashalme (110) aufweist, die angeordnet sind in und sich etwa rechtwinklig erstrecken zu einem durchlässigen Stützmaterial (112), so daß die oberen Abschnitte (114) der Halme von dem Stützmaterial (112) entfernt sind;

(c) eine Schicht eines Wachstumsmediums (118), angeordnet in dem Kunstgrasrasen (104); und

(d) Naturgraspflanzen (120) mit Grashalmen (122), Kronen (123) und Wurzeln (124);

wobei die Imitationsgrashalme (110) sich oberhalb der Wachstumsmedium- Schicht nach oben erstrecken, die Kronen (123) sich innerhalb der Wachstumsmedium-Schicht (118) befinden, die Wurzeln (124) sich durch das Wachstumsmedium (118), den Kunstgrasrasen (114) und in den Unterbau (102) hinein nach unten erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützmaterial (112) zumindest teilweise aus einem biologisch abbaubaren Material gebildet ist, ausgewählt zur Verrottung nach Einsetzen und Festsetzen der Graswurzeln (124).

2. Spielfläche nach Anspruch 1, bei der das Stützmaterial (112) eine Primär- Stoff-Stützstruktur und eine darauf angebrachte Sekundär-Stützstruktur aufweist.

3. Spielfläche nach Anspruch 2, bei der die Sekundär-Stützstruktur zumindest teilweise aus biologisch abbaubarem Material gebildet ist.

4. Spielfläche nach Anspruch 3, bei dem die Sekundär-Stützstruktur Harnstoff- Formaldehyd-Kunstharz aufweist.

5. Spielfläche nach Anspruch 1, bei der das Stützmaterial (112) eine durchlässige Primär-Stützstruktur aufweist, die zumindest teilweise aus einem biologisch abbaubaren Material gebildet ist.

6. Spielfläche nach Anspruch 1, bei der das Stützmaterial (112) einen Stoff aufweist.

7. Spielfläche nach Anspruch 1, bei der die Graskronen (123) unterhalb der Spitzen der Imitationsgrashalme (110) angeordnet sind, und die Grashalme (122) sich über die Spitzen der Imitationsgrashalme hinaus erstrecken.

8. Spielfläche nach Anspruch 1, bei der die Imitationsgrashalme (110) Fasern mit darin gebildeten Öffnungen aufweisen, durch die hindurch sich die Graswurzeln (124) erstrecken.