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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft einen natürlichen
Rasen für
Sportplätze
und insbesondere einen natürlichen
Rasen, der durch Fasern und ein Wachstumsmedium, wie z. B. Sand
stabilisiert ist.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Seit
dem US-Patent Nr. 4,023,506 an Robey ist es bekannt, dass eine flache
Schicht aus unterirdisch angeordneten künstlichen Fasern zur Verbesserung
der Stabilität
eines darüber
angeordneten natürlichen
Rasens verwendet werden kann, indem eine verbesserte Haltekraft
für das
Wurzelsystem des natürlichen
Grases bereitgestellt wird. Anschließend offenbarten die an Haas
Jr. erteilten US-Patente Nr. 4,044,179 und 4,337,283 eine Oberfläche, die ein
künstliches
Verbundmaterial mit einer horizontalen Unterlage und aufrechten
Fasern umfasst, wobei Sand eingefüllt ist, um für eine seitliche
Abstützung der
Fasern zu sorgen. Das Hauptziel der in diesen Haas-Patenten offenbarten
Erfindungen bestand darin, eine stabile, wartungsfreie Oberfläche für eine Vielzahl
von Anwendungen, wie z. B. als Ball-Landebereich für Golf-Driving Ranges oder
sogar Golfplätze
bereitzustellen.
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Die
europäische
Patentanmeldung
EP
0 403 008 A1 offenbart eine Kombination aus natürlichem Gras
und künstlichen
Fasern, die sich zur Stabilisierung des natürlichen Grases von einer horizontal
angeordneten künstlichen
Unterlage nach oben erstrecken. Die Wurzeln des natürlichen
Grases erstrecken sich nach unten durch die Unterlage, das Gras
erstreckt sich nach oben über
die Fasern und die künstlichen
Fasern werden seitlich durch eine Füllschicht, wie z. B. Sand abgestützt. Die
an Bergevin erteilten US-Patente Nr. 5,489,317 und 5,586,408 offenbaren und
beanspruchen eine Anordnung, die diesen früheren Offenbarungen ähnelt, aber
das spezifische Merkmal aufweist, dass die Sandfüllschicht auf dem gleichen
vertikalen Niveau endet, wie die Spitzen der künstlichen Fasern. Dadurch ergibt
sich eine überirdisch
angeordnete Spielfläche,
die vollständig
aus natürlichem
Gras besteht, da sich die Fasern nicht über den Sand erstrecken. Wie
aus den Bergevin-Patenten und deren Durchsetzungshistorien hervorgeht,
ist eine relativ dicke Sandschicht zum Füllen der Fasern bis zu ihren
oberen Enden erforderlich, um die horizontale Unterlage gleichmäßig nach
unten gedrückt
zu halten und darüber
hinaus ein Wachstum der natürlichen
Pflanzen auf einem vertikalen Niveau zu veranlassen, das sehr nahe
an den oberen Enden der künstlichen
Fasern liegt.
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Eine
derartige ausgeprägte
Sandfüllschicht, die über der
horizontalen Schicht angeordnet ist und die künstlichen Fasern umgibt, bildet
eine dichte, gleichmäßig kompaktierte
Spielfläche
aus natürlichem
Gras. Aufgrund der Höhe
des Sands, d. h. der bis zu den Spitzen der Fasern reichenden Höhe, neigt
die Erdoberfläche
jedoch dazu, glitschig und hart zu werden, sobald der natürliche Rasen
beginnt, zu verschleißen.
Die Ursache für
dieses Problem erfordert eine Diskussion der Wichtigkeit von Rasenwartungsverfahren.
Es ist ein allgemein bekanntes Rasenwartungsverfahren, regelmäßig Schichten
eines "Topdressings", üblicherweise
Sand, auf einen Sportplatz aus natürlichem Rasen, wie z. B. ein
Ballspielfeld oder ein Putting Green oder einen Abschlagbereich
eines Golfplatzes aufzubringen. Diese regelmäßig aufgebrachten Schichten
eines "Topdressings" sorgen für die Stabilität sowie
eine gewisse Festigkeit des Untergrunds, was jedoch wichtiger ist, sie
erzeugen eine Umgebung, die für
ein gesundes Pflanzenwachstum und eine rasche Erholung nach der
Benutzung erforderlich ist und tragen dazu bei, diese aufrechtzuerhalten.
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Die
meisten gut gepflegten Sportplätze
für Sportzwecke
werden derart gewartet, dass die Grasabfälle gesammelt werden, statt
dass einfach deren Verteilung auf der Oberfläche erlaubt wird. Bei natürlichen
Graspflanzen erfolgt jedoch insbesondere bei intensiver Wartung,
die bei professionell genutzten sowie bei College-Anlagen üblich ist,
sogar dann, wenn die Abfälle
gesammelt werden, eine beträchtliche
Produktion sowie eine Zersetzung von Pflanzen- und Wurzelmaterial,
die rasch zunehmen und zur Bildung einer Deckschicht führen können. Dieses
sich zersetzende Pflanzenmaterial bildet ohne entsprechende Wartung
schließlich
eine dicke organische Schicht. Agronomisch gesehen hat diese organische Schicht
ernsthafte negative Auswirkungen auf die Entwässerung sowie die Bewegung
von Nährstoffen und
Pestiziden in das Wurzelsystem. Hinsichtlich der Bespielbarkeit
des Sportplatzes können
das Trittverhalten, die Oberflächengeschwindigkeit,
die Verschleißbeständigkeit,
das Roll- sowie das Springverhalten des Balls negativ beeinflusst
werden. Die organische Schicht kann zu einem Zustand führen, der in
der Industrie als "schwarze
Schicht" bekannt
ist, wobei die organischen Materialien aufgrund einer schlechten
Entwässerung
und eines Verlust der Gasaustauschkapazität anaerob werden. Dieser Zustand kann
das Wurzelwachstum sowie den gesamten Gesundheitszustand der Pflanzen
ernsthaft beeinträchtigen.
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Es
ist gut bekannt, dass das regelmäßige Aufbringen
eines "Topdressings" (d. h. einer Schicht eines
Wachstumsmediums, üblicherweise
Sand oder auf Sandbasis mit einer Dicke im Bereich von ungefähr 3,17
bis 6,35 mm (ungefähr
0,125 bis 0,25 inches)) dazu beiträgt, die Bildung einer derartigen
organischen Schicht zu verhindern. Das Aufbringen eines Topdressings
verbessert darüber
hinaus diese schädlichen
Bedingungen, falls die Entwicklung einer derartigen Schicht beginnen
sollte. Das Topdressing wird typischerweise 1 bis 3 mal pro Jahr
aufgebracht. Die Anzahl der Aufbringungen hängt bis zu einem gewissen Grad
von der Verfügbarkeit
des Felds ab. Die Oberfläche
kann unmittelbar nach dem Aufbringen des Topdressings nicht benutzt
werden, da das Aufbringen des Topdressings zur Bildung einer losen Schicht
auf der Spielfläche
führt,
die kurzfristig das Trittverhalten negativ beeinflusst. Bei dem
in den Bergevin-Patenten offenbarten Rasen würde das Aufbringen der ersten
Topdressing-Schicht unmittelbar dazu führen, dass die aufrechten künstlichen
Fasern vollständig
begraben werden, so dass die Fasern hinsichtlich ihrer Fähigkeit,
den vorgesehenen Zweck der Bereitstellung einer seitlichen Stabilität für den Rasen
zu erfüllen,
beeinträchtigt
würden.
Somit muss der Eigner des Felds den geringeren von zwei Nachteilen
wählen,
d. h. entweder das vollständige Begraben
der stabilisierenden Fasern beim ersten Aufbringen des Topdressings
oder das Risiko, dass sich eventuell eine nachteilige "schwarze Schicht" auf der Erdoberfläche bildet.
Nach dem Verständnis der
Anmelderin betonen die schriftlichen Richtlinien zur Rasenwartung
für das
Bergevin-Rasenprodukt speziell, dass kein Topdressing auf den Rasen
aufgebracht werden soll, da dies die Vorteile des Produkts zunichte
machen würde.
Mit anderen Worten, dieses Produkt zwingt den Eigner eines Sportplatzes,
von dem gut bekannten Rasenwartungsverfahren des Aufbringens eines
Topdressings abzusehen. Somit wird der Rasen infolge des Verschleißes schließlich rutschig,
aber von einem der üblichen
Rasenwartungsschritte zur Verbesserung dieses Zustands wird abgeraten.
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Eine
weitere allgemein empfohlene und praktizierte Rasenwartungsstrategie
umfasst das Belüften
eines natürlichen
Rasens. Wie das Aufbringen eines Topdressings wird das Belüften regelmäßig durchgeführt, um
den Aufbau von organischem Material auf der Oberfläche zu verringern,
eine Kompaktierung zu verringern, die Oberfläche gut entwässert zu
halten und eine kräftige
natürliche
Rasendecke zu erhalten. Typischerweise erfolgt das Belüften aus Termingründen mit
der gleichen Häufigkeit
wie das Aufbringen eines Tropdressings oder in Verbindung mit dem
Aufbringen eines Topdressings, obwohl zusätzliche Belüftungen ohne das Aufbringen
eines Topdressings zu weiteren argronomischen Vorteilen führen können. Wiederum
hängt die Häufigkeit
jedoch von der Verfügbarkeit
des Felds und der Terminplanung ab. Das Belüften erfolgt üblicherweise durch
das Einführen
bzw. Entfernen von hohlen Zacken, die eine Breite von 9,52 bis 19,1
mm (0,375 bis 0,75 inches) aufweisen, in den bzw. aus dem Rasen. Um
eine gesamte Deckschicht sowie den obersten Wurzelzonenbereich des
natürlichen
Rasens zu durchdringen, ist es üblicherweise
erforderlich, bis zu einer Tiefe von drei Inch oder mehr zu belüften.
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Unglücklicherweise
kann es bei den oben beschriebenen verschiedenen aus dem Stand der Technik
bekannten Rasen mit natürlichem Gras/künstlichen
Fasern aufgrund der strukturellen Dichte der horizontalen Unterlage,
die die künstlichen
Faser hält,
schwierig werden, bis zu der gewünschten
Tiefe nach unten zu belüften.
Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Belüften mit
hohlen Belüftungszacken
erfolgt, die gegenüber
massiven, spitzen Zacken vorteilhaft sind. Wenn zu häufig belüftet wird,
ist die Unterlage darüber
hinaus nicht länger
dazu in der Lage, ihren festgelegten Zweck, die Fasern zu halten,
zu erfüllen.
Bei dem gemäß den Bergevin-Patenten
aufgebauten Produkt erkennen die Wartungsrichtlinien dieses Problem
und das Rasenwartungshandbuch gibt an, dass keine Belüftung durchgeführt werden
sollte. Obwohl diese Struktur anfänglich für eine erhöhte Stabilität der natürlichen Rasenoberfläche sorgt,
verhindert somit die horizontale Unterlage die Durchführung eines
der grundlegendsten Rasenwartungsverfahrens, nämlich die Belüftung mit
hohlen Zacken. Der Sportplatzeigner ist somit wiederum gezwungen,
von einem vorteilhaften Rasenwartungsprinzip abzusehen.
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Die
horizontale Unterlage kann darüber
hinaus als Strömungsbarriere
zwischen den darüber und
den darunter angeordneten Schichten eines Wachstumsmediums wirken.
Dies kann die Entwässerung
oder Subirrigation des Feldes negativ beeinflussen. Dieses Problem
tritt insbesondere im Zusammenhang mit Untergrundentwässerungs-,
Irrigations- und Heizsystemen sowie Steuerungen für diese
Systeme auf, wie sie in den PCT-Anmeldungen Nr. PCT/US 95/11891
und PCT/US 96/02207 der Anmelderin beschrieben sind. Im Ergebnis
kann die horizontale Unterlage und/oder die organische Oberflächenschicht
zur Bildung eines "schwebenden
Grundwasserspiegels" über dem
darunter liegenden Wachstumsmedium führen, ein Zustand, der für den Fachmann
rasch verständlich
ist. Durch die Erzeugung eines schwebenden Grundwasserspiegels über der
Wurzelzone wird die Bewegung von Wasser und Nährstoffen nach unten und die
Bewegung von Wasser durch die Kapillarwirkung ("Dochtwirkung") während
der Subirrigation sowie das natürliche
Phänomen
der Evapotranspiration in beträchtlichem
Maße gehemmt.
Im Ergebnis werden die Untergrundmaterialien oberhalb der Unterlage
von den darunter liegenden isoliert.
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Somit
haben die relativ neuen Entwicklungen bei der Kombination künstlicher
Fasern mit natürlichen
Graspflanzen hinsichtlich der Bereitstellung eines Sportplatzes
aus einem stabilisierten natürlichen Rasen,
insbesondere, aber nicht ausschließlich für natürliche Rasen, die aus Böden mit
einem hohen Sandgehalt aufgebaut sind, nur zu begrenzten Fortschritten
geführt.
Die bisherige relativ langsame Marktakzeptanz dieser stabilisierten
Rasen zeigt, dass hier hauptsächlich
aus argronomischer Sicht Raum für
Verbesserungen vorhanden ist.
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Ein
stabilisierter natürlicher
Rasen kann anfänglich
auf einer Rasenfarm auf einer Kunststoffschicht gezüchtet werden,
bis er geschnitten werden kann und dann zu dem Bestimmungsort transportiert werden,
wo er benutzt werden soll. Da der Transporteur typischerweise Transportkosten
bezahlt, die direkt proportional zum Gewicht des transportierten Materials
sind, ist es wünschenswert,
das Gesamtgewicht der Komponenten zu minimieren, die den auf der
Rasenfarm gezüchteten
stabilisierten Sportrasen bilden. Große Sandschichten auf der horizontalen Unterlage
sind diesbezüglich
kontraproduktiv.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, die Stabilität eines natürlichen Rasens, insbesondere
für Sportplätze, zu
verbessern und es gleichzeitig zu ermöglichen, dass der natürliche Rasen
mit bereits akzeptierten Rasenwartungsverfahren, wie z. B. durch Belüftung sowie
durch Aufbringen eines Topdressings behandelbar ist.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen stabilen natürlichen
Rasen mit einem minimalen organischen Rückstand auf dessen Oberfläche sowie
verbesserten Entwässerungseigenschaften
bereitzustellen.
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Es
ist noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen stabilen natürlichen
Rasen bereitzustellen, der besser zu den gegenwärtig eingesetzten Untergrundsteuerungssystemen
für die
Entwässerung und
die Irrigation passt.
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Es
ist noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen stabilisierten
natürlichen
Rasen bereitzustellen, bei dem die stabilisierenden Fasern beim
ersten Aufbringen eines Topdressings nicht begraben werden.
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Es
ist noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen stabilisierten
natürlichen
Rasen bereitzustellen, der effizienter, ohne Verschnitt auf einer
Rasenfarm geerntet und dann wirtschaftlich und bequem von der Rasenfarm
an einen anderen Ort, wie z. B. ein Stadion transportiert werden
kann.
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Die
vorliegende Erfindung löst
die oben genannten Probleme durch die Bereitstellung eines stabilisierten
natürlichen
Rasens mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen, ein im
Patentanspruch 10 angegebenes Verfahren zur Wartung des stabilisierten
natürlichen
Rasens und eines Stabilisators zur Stabilisierung eines natürlichen
Rasens, der die im Patentanspruch 12 angegebenen Merkmale umfasst.
Neben natürlichen
Rasenpflanzen wird eine verbesserte stabilisierende Matte mit an
einer im Wesentlichen biologisch abbaubaren Unterlage befestigten,
nicht biologisch abbaubaren Fasern verwendet. Wenn die Unterlage
horizontal angeordnet ist, sind die Fasern allgemein aufrecht angeordnet.
Eine stabilisierende obere Schicht eines Wachstumsmediums, wie z.
B. Sand, stützt
die unteren Abschnitte der allgemein aufrechten Fasern ab. Die oberen
Abschnitte der Fasern erstrecken sich über die obere Schicht des Wachstumsmediums.
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Somit
ist die Unterlage nur temporär,
da sie schließlich
verschwindet. Der im Wesentlichen vollständige biologische Abbau, d.
h. die Zersetzung der Unterlage fördert die Entwässerung
und die Subirrigation durch die Beseitigung jeglicher Barrierewirkungen.
Da sich die Unterlage im Wesentlichen zersetzt und sich die Graspflanzen
entwickeln, hat eine Belüftung
zur Folge, dass sich die aufrechten Fasern ein wenig in vertikaler
Richtung verteilen, wodurch die vertikale Abmessung des stabilisierten
Untergrunds über
die vertikale Abmessung der einzelnen Fasern hinaus vergrößert wird.
Dies ist das Ergebnis der Wechselwirkung zwischen den Belüftungszacken und
den Fasern. Da sich die Fasern anfänglich deutlich über die
obere Schicht erstrecken, kann ein Topdressing auf den erfindungsgemäßen stabilisierten Rasen
aufgebracht werden, ohne die Fasern beim ersten Aufbringen oder
sogar bei den ersten paar Malen des Aufbringens des Topdressings
zu begraben. Der biologische Abbau der Unterlage erleichtert die
Bewegung der hohlen Belüftungszacken
in vertikaler Richtung durch sie hindurch, um die Belüftung des
natürlichen
Rasens zur Förderung
einer gesunden Entwicklung der natürlichen Graspflanzen nach unten
bis zu optima len Tiefen zu ermöglichen.
Da der erfindungsgemäße stabilisierte
Rasen bei Bedarf belüftet
sowie durch das Aufbringen eines Topdressings behandelt werden kann,
weist der Rasen exzellente Entwässerungseigenschaften
auf, wobei nur eine minimale Möglichkeit
zur Bildung einer "schwarzen Schicht" besteht..
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Darüber hinaus
betrifft die Erfindung eine Behandlung der biologisch abbaubaren
Unterlage, um den biologischen Abbauprozess, wie gewünscht, zu beschleunigen
oder zu verlangsamen. Normalerweise zersetzt sich eine unbehandelte,
homogene, gewobene Unterlage aus Jute beispielsweise innerhalb von
ungefähr
einem Jahr oder dergleichen vollständig, sie verliert ihre strukturelle
Integrität
jedoch viel früher,
d. h. innerhalb von einigen Monaten. Diese Zeitspannen hängen bis
zu einem gewissen Grad vom Klima, d. h. von der Temperatur und der
Feuchtigkeit ab. Die Zeitspanne bis zur im Wesentlichen vollständigen Zersetzung
sollte bestimmt und mit der Zeit korreliert werden, die für ein stabiles
Wurzelwachstum für
die natürlichen
Graspflanzen benötigt wird.
Mit anderen Worten, wenn eine geeignete Zeitspanne zum Einwachsen
der natürlichen
Graspflanzen für
den fraglichen Sportplatz bestimmt worden ist, kann die Unterlage
so hergestellt und/oder behandelt werden, dass sie innerhalb von
ungefähr
der gleichen Zeitspanne im Wesentlichen biologisch abgebaut wird.
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Sobald
sich die Unterlage im Wesentlichen zersetzt hat, besteht kein Hindernis
mehr für
eine normale Entwässerung
oder sogar eine vakuumunterstützte
Entwässerung,
eine Entwässerungsart,
die für
einige der weiter entwickelteren gegenwärtig eingesetzten Steuerungssysteme
für Sportplätze auf der
ganzen Welt üblich
ist. Darüber
hinaus sind die nicht biologisch abbaubaren Fasern dazu in der Lage,
sich von allgemein aufrechten Positionen umzuorientieren und in
Reaktion auf eine Belüftung
des Rasens sogar in vertikaler Richtung zu migrieren. Infolge dessen
verteilen sich die Fasern über
ein stabilisierendes Band, das eine größere vertikale Abmessung aufweist,
als die Fasern selbst. Trotz der Zersetzung der Unterlage sorgen
die nicht biologisch abbaubaren Fasern weiterhin für eine stabilisierende Abstützung der
natürlichen
Graspflanzen, da für
die Erfüllung
dieser Funktion durch die Fasern die fortgesetzte Anwesenheit der
Unterlage nicht erfordert ist. Darüber hinaus minimiert diese
vertikale Umverteilung der Fasern die Wahrscheinlichkeit, dass nachfolgende
Aufbringungen eines Topdressings schließlich alle Fasern begraben.
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Gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Matte nicht biologisch abbaubare künstliche
Fasern aus Polypropylen, die in aufrechter Orientierung an einer
homogenen horizontalen Unterlage befestigt sind, die aus Jute gewebt
ist. Die bevorzugte Befestigungsmethode ist das Knüpfen. Die
Unterlage wird auf beiden Seiten "oberflächenbehandelt", indem eine sekundäre Beschichtung
in flüssiger
Form, wie z. B. ein in einem Dispergierungsmittel, wie z. B. Wasser
suspendierter Acryllatex darauf aufgebracht wird. Der erste Oberflächenbehandlungsschritt
erfolgt auf der Oberseite der Unterlage vor der Befestigung der
nicht biologisch abbaubaren Fasern, während der zweite Oberflächenbehandlungsschritt,
d. h. die Behandlung der Rückseite
nach der Befestigung der Fasern erfolgt. Diese sekundären Unterlagen,
wie sie aus der Teppichunterlagenindustrie bekannt sind, sind hilfreich
bei der Befestigung der Fasern an dieser Unterlage. Im Ergebnis
dienen sie als temporäre
Stabilisierungsmittel. Sie sind temporär, da sie sich wenige Wochen,
nachdem die Matte unter der Erde angeordnet wurde, zersetzen. Bis
zu einem gewissen Grad und in Abhängigkeit des Materials kann
das Stabilisierungsmittel die Zersetzung beeinflussen. Darüber hinaus
kann auch ein Zersetzungsmittel, insbesondere ein Antimikrobenmittel,
wie z. B. Zinkomadin in einer Menge in die flüssige Dispersion eingebracht werden,
die eine Verlangsamung der Abbaugeschwindigkeit des gewebten Teils
der Unterlage bewirkt.
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Beim
Einwachsen auf einem Sportplatz wird die Matte, d. h. die Unterlage
mit den allgemein aufrecht daran befestigten Fasern auf eine untere
Füllschicht
eines Wachstumsmediums, wie z. B. Sand gelegt, dann wird eine obere
Füllschicht
darauf aufgebracht. Vorzugsweise erstreckt sich die obere Füllschicht
des Wachstumsmediums nur über
ungefähr die
Hälfte
oder zwei Drittel der Erstreckung der Fasern nach oben. Anschließend wird
die obere Füllschicht
besät,
mit Schößlingen
bepflanzt oder in einigen Fällen
mit einer unter Druck ausgespülten
Grasnarbe oder irgendeiner anderen Art von Rasen bedeckt. Nach der
Einwachszeit erstrecken sich natürliche
Graspflanzen nach oben über
die obere Schicht neben den und schließlich über die Spitzen der aufrechten
Fasern hinaus, wobei sich Wurzeln nach unten durch die Unterlage
und in die untere Schicht des Wachstumsmediums erstrecken. Wenn
der stabilisierte Rasen an einem anderen Ort, wie z. B. einer Rasenfarm
gezüchtet
wird, wird auf der Rasenfarm keine untere Sandschicht verwendet.
Die Matte wird unmittelbar auf einer Kunststoffschicht platziert.
Alles darüber
bleibt gleich. Da das gesamte zum Installationsort transportierte
Material nur eine relativ dünne obere
Schicht aus Wachstumsmedium umfasst, minimiert diese Erfindung die
vertikale Abmessung und das Gesamtgewicht des zu transportierenden
Rasens. Da sich die aufrechten Fasern über den Sand erstrecken, umfasst
die Spielfläche
natürliche
Graspflanzen und aufrechte Fasern, wobei die Spitzen der Fasern
im allgemeinen unterhalb der Spitzen der natürlichen Graspflanzen angeordnet
sind. Die Anordnung der Fasern über
der Oberseite der oberen Schicht des Wachstumsmediums trägt zur Aufrechterhaltung
eines guten Trittverhaltens und einer minimalen Rutschigkeit der
Spielfläche
bei, wenn sich die natürlichen
Graspflanzen zersetzen.
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Die
Verwendung einer oberen Füllschicht, die
unter den oberen Enden der künstlichen
Fasern liegt, ermöglicht
darüber
hinaus das Aufbringen eines Topdressings auf die natürliche Rasenoberfläche. Da die
Topdressing-Schichten üblicherweise
eine vertikale Abmessung von ungefähr 3,17 bis 6,35 mm (ungefähr 0,125
bis 0,25 inches) aufweisen und da nach dem Aufbringen des Topdressings
eine gewisse Setzung stattfinden kann, begräbt keine der ersten paar Aufbringungen
des Topdressings die Fasern. Indem sie dieses Rasenwartungsverfahren
des regelmäßigen Aufbringens
eines Topdressings ermöglicht,
trägt diese
Erfindung dazu bei, den unerwünschten
Aufbau homogener organischer Reste auf der Oberfläche zu verhindern
oder zumindest beträchtlich
zu reduzieren. Somit wird die Spielfläche des stabilisierten Rasens
nicht rutschig oder glitschig, wenn der natürliche Rasen beginnt zu verschleißen. Da
sich die Fasern sogar nach mehreren Aufbringungen eines Topdressings
noch über
die Erdoberfläche
erstrecken, sorgen sie auch weiterhin noch für ein gewisses Maß einer
zusätzlichen
Oberflächenreibung
des Untergrunds. Dies trägt
dazu bei, ein fortgesetztes sicheres Trittverhalten der Spielfläche zu gewährleisten und
der Sportbetrieb auf dem Platz kann relativ bald nach dem Aufbringen
des Topdressings wieder aufgenommen werden.
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Vorteilhafterweise
absorbiert und hält
die im Wesentlichen biologisch abbaubare Unterlage im Unterschied
zu den künstlichen
nicht biologisch abbaubaren Unterlagenmaterialien bei aus dem Stand
der Technik bekannten stabilisierten Rasen Feuchtigkeit und lösliche Nährstoffe.
Diese Fähigkeit,
Feuchtigkeit und Nährstoffe
zu halten, ist insbesondere während der
Wachstumsphase des Rasens vorteilhaft. Falls gewünscht, kann auch ein Düngemittel
in die Unterlage eingebracht werden, um das Wachstum der natürlichen
Pflanzen weiter zu unterstützen.
Wenn sie feuchtigkeitsbeladen ist, wird die Unterlage darüber hinaus
schwerer, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass sie sich seitlich
relativ zu den darunter liegenden Schichten verschiebt, geringer
wird. Die Anmelderin geht davon aus, dass dieses Merkmal insbesondere
bei einer gewebten Juteunterlage verwirklicht ist. Dies trägt darüber hinaus
dazu bei, die Wahrscheinlichkeit zu minimieren, dass sich unterschiedliche
Abschnitte eines Rasensportplatzes unterschiedlich verschieben.
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Die
im Wesentlichen biologisch abbaubare Unterlage sorgt darüber hinaus
für wichtige
Vorteile sowohl hinsichtlich der Rasenstabilität als auch hinsichtlich der
Wirtschaftlichkeit der Rasenzucht auf einer Rasenfarm. Insbesondere
können
die Unterlagen benachbarter Abschnitte aneinander befestigt, d.
h. vernäht
oder verklammert werden, um einen nahtlosen Rasen bereitzustellen.
Diese Befestigung benachbarter Unterlagenabschnitte aneinander ist
insbesondere vor dem Transport von einer Rasenfarm an einen Bestimmungsort
vorteilhaft, insbesondere für
von einem Ende zum anderen Ende verlaufende Nähte bei aufgerollten Rasenabschnitten,
die in einer einzigen Reihe angeordnet sind. Wenn der Rasen entlang
der Reihe aufgerollt wird, kann er dazu neigen, sich entlang der
Quernaht zu lösen
oder zu reißen.
Die Befestigung der von einem Ende zum anderen Ende verlaufenden
Quernähte
beseitigt dieses Problem.
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Als
Alternative zu der oben beschriebenen Ausführungsform kann die Unterlage
ergänzend
mit einem synthetischen Material, wie z. B. Propylen versehen und
darin eingewebt werden, um für
eine Verstärkung
sowie für
eine zusätzliche
Festigkeit zu sorgen und um die Gesamtzersetzungsgeschwindigkeit zu
verlangsamen, so dass der im Wesentlichen vollständige Abbau verzögert wird.
Diese Verstärkung kann
die Längs-
oder die Querfasern der Unterlage umfassen.
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Als
noch eine weitere Ausführungsform
der Erfindung kann die Unterlage mit einer Schicht aus einem relativ
leichtgewichtigen Netz verstärkt
sein, das offene Zellen oder einen relativ hohen Offenheitsgrad
aufweist, wodurch eine nicht biologisch abbaubare Schicht der Unterlage
gebildet wird. Es wird angenommen, dass eine Verbundmaterialunterlage mit
einer ersten "primären" Schicht aus gewebter
Jute, die durch eine zweite "primäre" Gewebeschicht verstärkt ist,
nicht notwendigerweise mit einem Zersetzungsmittel zur Verlangsamung
des im Wesentlichen vollständigen
biologischen Abbaus oder einem Stabilisierungsmittel behandelt werden
muss, um temporär
das Halten der Fasern zu unterstützen.
Alternativ dazu kann auf zumindest eine der oben beschriebenen Oberflächenbehandlungen
verzichtet werden.
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Die
Verstärkungsschicht
aus einem Netz trägt
zur seitlichen Stabilisierung des Rasens bei, nachdem sich die biologisch
abbaubare Unterlage im Wesentlichen zersetzt hat. Nichtsdestotrotz
weist diese Netzschicht ein so geringes Gewicht und einen so offenen
Zeltaufbau auf, dass sie eine vertikale Strömung von Wasser und Nährstoffen
durch sie hindurch erlaubt und darüber hinaus eine relativ einfache
Belüftung
mit hohlen Zacken durch sie hindurch ermöglicht. Sogar wenn ein derartiger
Belüftungs zacken
das Netz berühren
sollte, ist das Netz ausreichend dünn, so dass es unter einer
derartigen Kraft zerbrechlich oder zerreißbar ist.
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Bei
dieser Ausführungsform
werden die nicht abbaubare Netzschicht und die biologisch abbaubare Schicht
der Unterlage, d. h. die zwei "primären" Unterlagen gleichzeitig
durch eine Knüpfmaschine
geführt,
die die nicht biologisch abbaubare Fasern daran anknüpft. Bei
diesem Aufbau ist der horizontale Teil der Matte somit im Wesentlichen
biologisch abbaubar, aber nicht vollständig biologisch abbaubar.
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Diese
und andere Merkmale der Erfindung werden im Lichte der folgenden
detaillierten Beschreibung und der Zeichnung besser verständlich.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine Querschnittsansicht
eines stabilisierten natürlichen
Rasens gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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2 zeigt eine Querschnittsansicht
des in 1 dargestellten
stabilisierten Rasens, jedoch nachdem die Unterlage 22 im
Wesentlichen biologisch abgebaut und der stabilisierte Rasen anschließend belüftet wurde.
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3 zeigt eine perspektivische
Ansicht einer Rasenstabilisierungsmatte, die gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung aufgebaut ist.
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4 zeigt eine Seitenansicht
der in 3 dargestellten
Matte.
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5 zeigt eine Draufsicht,
die schematisch parallele Reihen des erfindungsgemäßen stabilisierten
Rasens während
des Wachstums auf einer Rasenfarm zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine stabilisierte
natürliche
Rasenoberfläche
oder einen stabilisierten Rasen 10 gemäß einer ersten bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung im Querschnitt. Im Kontext dieser Anmeldung werden
die Begriffe stabilisierte natürliche
Rasenoberfläche
und stabilisierter Rasen in austauschbarer Weise verwendet. Wenn sie
sich an ihrem Bestimmungsort befindet, umfasst die Oberfläche 10 einen
kompaktierten Untergrund 12, der typischerweise mit einem
gewünschten
Maß an
Gleichmäßigkeit auf
ein gewünschtes
Niveau klassiert ist. Falls gewünscht,
kann eine Barriere 14 auf dem Untergrund 12 angeordnet
sein, wobei die Barriere 14 ein oder mehrere Entwässerungselement(e) 15 zur
Entwässerung,
zur Subirrigation oder zum Heizen der Oberfläche 10 trägt, wie
es in den PCT-Patentanmeldungen, Seriennummern PCT/US 95/11891 und
PCT/US 96/02207 der Anmelderin offenbart ist, die hier ausdrücklich in
ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen sind. Alternativ
dazu kann die natürliche Rasenoberfläche 10 über Sand-
oder Erdfeldern installiert werden, die einen vorbereiteten oder
kompaktierten Untergrund sowie installierte Entwässerungs- oder Irrigationselemente
aufweisen können oder
nicht.
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Typischerweise
ist eine untere Füllschicht 16 eines
Wachstumsmediums, wie z. B. Sand, Erde oder dergleichen über dem
Untergrund 12 in einer Tiefe angeordnet, die in Abhängigkeit
der Anwendung variiert. Typischerweise sind Sandsportplätze mit
einer ungefähr
15,2 bis 30,5 Zentimeter (ungefähr 6
bis 12 inches) umfassenden Füllschicht 16 aufgebaut.
Eine stabilisierende Matte 18 ruht auf der unteren Schicht 16.
Die Matte 18 weist allgemein aufrechte Fasern 20 auf,
die sich von einer horizontal angeordneten Unterlage 22 allgemein
nach oben erstrecken. Diese Fasern 20 sind nicht biologisch
abbaubar und haben, obwohl die Länge
kleiner oder größer sein
könnte,
vorzugsweise eine Längenabmessung über der
Unterlage 22, die im Bereich von ungefähr 25,4 bis 50,8 mm (ungefähr 1 bis
2 inches) liegt und eine Zielfadenstärke im Bereich von ungefähr 7600 bis
10000. Typischerweise werden die Fasern 20 aus einem Band
hergestellt, das vibrilliert und dann mit einer Geschwindigkeit
von 3/4 Twist/25,4 mm (3/4 twist/inch) zu einem Garn gesponnen wird,
obwohl der Fachmann rasch versteht, dass dies nur eines von mehreren
Verfahren zur Herstellung der nicht biologisch abbaubaren Fasern 20 darstellt.
Die Fasern 20 können
aus einem synthetischen Material, wie z. B. Polypropylen, Polyethylen,
Nylon oder Polyester bestehen, oder sie können sogar aus einem natürlichen
Material bestehen, das entweder inhärent nicht biologisch abbaubar
oder so behandelt ist, dass es nicht biologisch abbaubar ist. Die
Fasern 20 werden vorzugsweise mit einer Dichte von 11,5
Stichen pro 7,6 cm (3 inch)-Abschnitt und einem Stichmaß von 9,5
bis 15,9 mm (3/8'' bis 5/8'') an der Unterlage befestigt. Dies erfolgt
vorzugsweise durch Knüpfen
der Fasern 20 an die Unterlage 22 in einem Zickzackmuster.
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Die
Unterlage 22 ist im Wesentlichen biologisch abbaubar, so
dass sie sich innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne im Wesentlichen
zersetzt. Die Anmelderin hat herausgefunden, dass gewebte Jute ein
geeignetes Material für
die Unterlage 22 ist. Dies ist ähnlich zu dem, was früher bei
der Herstellung von primären
Unterlagen für
Teppiche vor der standardisierten Verwendung von synthetischen Materialien
zu diesem Zweck getan wurde. Während
die Juteunterlage bei Teppichen jedoch aufgrund der Tatsache, dass
Jute dazu neigte, Feuchtigkeit zurückzuhalten, wenn der Teppich
nass wurde, einen Nachteil darstellte, sorgt die Juteunterlage 22 bei
dieser Anwendung für
einen argronomischen Vorteil dahingehend, dass das Halten der Feuchtigkeit
das Wachstum der natürlichen
Graspflanzen 26 fördert.
Die natürliche
Juteunterlage 22 hat vorzugsweise eine Webdichte von 15
Fäden auf
13 Fäden
pro 6,45 cm2 (square inch), was zu einem
Gewicht von ungefähr 305
g/m2 (ungefähr 9 oz. per square yard) führt, und eine
Bahnbreite im Bereich von ungefähr
3,6 bis 4,6 m (12 bis 15 feet). Eine derartige Unterlage 22,
wie sie in der 1 gezeigt
ist, ist über
eine ausreichende Zeitspanne vollständig biologisch abbaubar. Wie oben
beschrieben wurde, ist jedoch eine "vollständige" Zersetzung nicht notwendig, sondern
nur eine derartige Zersetzung, dass die Unterlage 22 eine
geringe oder keine verbleibende horizontale strukturelle Integrität aufweist.
Zu diesem Zeitpunkt ist eine ungehinderte Strömung von Wasser möglich und
die Fasern 20 sind frei, um in Reaktion auf den Kontakt
mit Belüftungszacken
vertikal zu migrieren.
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Bei
der in unmittelbar voranstehend beschriebenen Unterlage 22 aus
Jute wird davon ausgegangen, dass eine vollständige Zersetzung innerhalb
von ungefähr
8 bis 12 Monaten erfolgt. Die horizontale strukturelle Integrität verringert
sich jedoch innerhalb von bereits zwei Monaten deutlich, insbesondere
in wärmeren
und feuchteren Klimata, wie z. B. in Florida. Sobald dies der Fall
ist, ist die Unterlage 22 "im Wesentlichen biologisch abgebaut".
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Bei
der Ausführungsform
nach 1 kann der stabilisierte
Rasen 10 zu jedem Zeitpunkt belüftet werden, zu dem es aus
argronomischer Sicht sinnvoll ist. Es ist nicht erforderlich, dass
die Unterlage 22 vollständig
zersetzt ist, damit die Belüftungszacken durch
sie hindurchgeführt
werden und sich unter sie erstrecken können. Im Kontext dieser Anmeldung
bezieht sich der Ausdruck "im
Wesentlichen biologisch abbaubar" auf
etwas, das innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ausreichend biologisch
abbaubar ist, um seine gesamte horizontale strukturelle Integrität oder den
Hauptanteil seiner horizontalen strukturellen Integrität zu verlieren.
Zu diesem Zeitpunkt fließen
Wasser und Nährstoffe
rasch in vertikaler Richtung durch den vorher durch die Unterlage 22 eingenommenen
Raum. Wenn die Unterlage 22 im Wesentlichen biologisch
abgebaut ist, werden die Belüftungszacken überhaupt
nicht mehr behindert und diese Zacken verursachen eine vertikale
Bewegung der Fasern 20.
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Andere
im Wesentlichen biologisch abbaubaren Materialien, wie z. B. Baumwolle,
Flachs, Hanf, Sisal, Leinwand (manchmal als Jute bezeichnet) oder
dergleichen können
ebenfalls für
die Unterlage 22 verwendet werden. Neuere künstlich
hergestellte biologisch abbaubare Materialien können ebenfalls verwendet werden.
Die Anmelderin nimmt an, dass derartige Materialien gegenwärtig existieren
und in der Textilherstellungsindustrie verwendet werden. Gemäß der ersten
Ausführungsform
ist die Unterlage 22 aus sich quer und längs erstreckenden
Strängen des
gleichen Materials, wie z. B. Jute gewebt, so dass die Unterlage 22 homogen
ist. Die Unterlage 22 kann auch genäht oder gewirkt sein. Die Fasern 20 werden
durch Annähen,
d. h. Anknüpfen,
vorzugsweise in einem Zickzackmuster, an der Unterlage 22 gehalten.
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Bei
dieser Ausführungsform
tragen zwei sekundäre
Unterlagen dazu bei, die Fasern 20 temporär an der
Unterlage 22 zu halten. Eine sekundäre Unterlage wird vor dem Knüpfen der
Fasern 20 an die Juteunterlage 22 aufgebracht
und die zweite sekundäre
Unterlage wird anschließend
aufgebracht. Jede dieser sekundären
Unterlagen wird unter Verwendung einer Flüssigbeschichtungs-"Oberflächenbehandlungs"-Technik aufgebracht,
die aus der Teppichherstellungsindustrie bekannt ist. Die möglichen Materialien
für die
sekundäre
Unterlage umfassen Acryllatex, Stärke, Calciumcarbonat und Harnstoff, die
in ein Dispersionsmittel eingebracht und dann zur Herstellung einer
gewünschten
Beschichtung aufgeheizt werden, sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Die
Menge der Beschichtung wird üblicherweise
durch das Trockengewicht pro Flächeneinheit quantifiziert.
Gemäß der ersten
Ausführungsform wurde
Acryllatex zur Erzeugung eines Trockengewichts auf der Primärunterlage
von ungefähr
50 bis 136 g/m2 (ungefähr 1,5 bis 4,0 ounce per square yard)
verwendet, wobei ein Trockengewicht von 102 g/m2 (3
ounces per square yard) zu bevorzugen ist. Diese sekundären Unterlagenmaterialien
werden alle als biologisch abbaubar betrachtet. Innerhalb einer Zeitspanne
von Wochen zersetzen sie sich aufgrund der Untergrundbedingungen.
Ihre Hauptfunktion besteht darin, temporär während der Handhabung und Installation
zum Halten der Fasern 20 beizutragen. Im Wesentlichen dienen
diese Materialien als Mittel zur temporären Befestigung der Fasern.
Darüber
hinaus können
sie bis zu einem gewissen Grad eine Wirkung auf die biologische
Abbauzeit haben, da sie eine schützende
Beschichtung für
die Unterlage 22 darstellen. Die Anmelderin nimmt an, dass
eine Beschichtung aus einem derartigen Acryllatex den im Wesentlichen
vollständigen
biologischen Abbau auf ungefähr
5 bis 8 Monate verlängert
oder verlangsamt, dies hängt
jedoch wiederum von anderen Faktoren ab.
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Darüber hinaus
wurde dem flüssigen
Dispersionsmittel ein Zersetzungsmittel, insbesondere Zinkomadin,
ein Antimikrobenmittel, in einer Menge von ungefähr 0 bis 10 Teilen pro Million
zugefügt,
um die Zersetzung der Unterlage 22 zu verlangsamen. Die Anmelderin
verwendete Zinkomadin mit 48% FPS, erhältlich von Olin unter der Produktbezeichnung CPE00306#
in einer Menge von ungefähr
4 Teilen pro Million. Falls gewünscht,
kann auch ein natürliches
Graswachstumsmittel, wie z. B. ein Dünger oder ein Pestizid in das
flüssige
Dispersionsmittel eingebracht werden. Einige der oben beschriebenen
Stabilisierungsmittel, wie z. B. Calciumcarbonat können auch
als Wachstumsmittel dienen.
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Das
Zersetzungsmittel wird verwendet, da in den meisten Klimata der
im Wesentlichen vollständige
biologische Abbau zu früh,
d. h. innerhalb von zwei bis drei Monaten erfolgt. Dies ist üblicherweise für eine ausreichende
Entwicklung des Wurzelsystems nicht lange genug. Bei der gewebten
Juteunterlage 22 gemäß der ersten
Ausführungsform
verursacht die Behandlung mit einem speziellen Zersetzungsmittel,
wie z. B. Zinkomadin somit eine Verzögerung des im Wesentlichen
vollständigen
biologischen Abbaus, falls gewünscht,
auf bis zu mehrere Jahre. Die Menge des Zersetzungsmittels, die
Art des Zersetzungsmittels und die Art und Weise des Aufbringens
hängt u.
a. vom Klima und der Feuchtigkeit am Bestimmungsort, den Bodenbedingungen
am Bestimmungsort, der Dichte und dem Material der Unterlage 22,
den anderen auf der Unterlage 22 verwendeten Mitteln sowie
davon ab, wie schnell der Platz bespielbar sein muss. Es können andere
Umstände
vorliegen, unter denen es wünschenswert
ist, die Zersetzung zu beschleunigen. Dies hängt wiederum von den oben beschriebenen
Bedingungen, wie z. B. dem Material und der Dichte der Unterlagen 22 und
dem Klima ab. Neben der Behandlung der Unterlage 22 besteht
ein weiteres mögliches
Verfahren zur Beschleunigung der Zersetzungsgeschwindigkeit darin,
die Unterlage 22 oder die Füllschicht 16 vor der Platzierung
der Matte 18 mit biologischen Substanzen zu okkulieren,
die die Zellulose aus der Juteunterlage 22 zur Energiegewinnung
einsetzen.
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Die
aus dem Stand der Technik bekannten Bergevin-Patente offenbaren
das allgemeine Konzept einer sekundären Unterlage, d. h. einer
Beschichtung, z. B. aus Latex auf einer primären Unterlage, die nicht biologisch
abbaubar ist, wobei die sekundäre
Unterlage dazu beiträgt,
die künstlichen
Fasern für
ungefähr
1 bis 3 Wochen an der Unterlage zu halten, danach jedoch biologisch
abgebaut wird. Dies ist jedoch das einzige offenbarte Unterlagenmaterial, das
biologisch abgebaut wird. Die primäre Unterlage bleibt über die
Zeit intakt. Demgegenüber
stellt diese Erfindung eine Verbesserung dar, da die Unterlage 22,
die in diesem Fall aus homogenen, gewebten, sich quer (Schussfaden)
und längs
(Kettfaden) erstreckenden biologisch abbaubaren Jutefasern besteht,
innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne im Wesentlichen biologisch
abgebaut wird. Wenn sie im Wesentlichen biologisch abgebaut ist,
stellt die Unterlage 22 kein Hindernis für eine Strömung von
Wasser oder Nährstoffen
dar, d. h. sie erzeugt keinen Barriereneffekt und fördert darüber hinaus
die Belüftung. Der
im Wesentlichen vollständige
biologische Abbau wird vorzugsweise über das Zersetzungsmittel selektiv
gesteuert, so dass die horizontale strukturelle Integrität der Matte 18 während der
wichtigen Einwachszeit intakt bleibt.
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Eine
obere Füllschicht 24 ist über der
Stabilisierungsmatte 18 angeordnet. Die obere Schicht 24 eines
Wachstumsmediums kann wiederum, wie die untere Schicht 16 aus
Sand oder einem anderen partikelförmigen Material, wie z. B.
Diatomeenmaterial, kalziniertem Ton, zerkleinertem Gummi oder anderen organischen
oder anorganischen Zusätze
bestehen, das das Pflanzenwachstum fördert und für eine Stabilisierung und Dämpfung sorgt.
Die obere Schicht 24 ist zwischen den Fasern 20 der
Stabilisierungsmatte 18 angeordnet und umgibt sie, um die
Fasern 20 in einer allgemein aufrechten Position abzustützen und um
für eine
Stabilisierung der Rasenoberfläche 10 zu sorgen.
Vorzugsweise erstreckt sich die obere Schicht 24 ungefähr über die
Hälfte
oder zwei Drittel des Weges der vertikalen Länge der Fasern 20 nach oben,
um ausreichend Raum für
das erste Aufbringen eines Topdressings zu lassen, und um das Gesamtgewicht
zu verringern, was insbesondere im Fall der Herstellung auf einer
Rasenfarm vorteilhaft ist. Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform
ist die Schicht 24 vorzugsweise mindestens ungefähr 0,50'' unter den Spitzen der Fasern 20 angeordnet,
wobei sich die Fasern 20 3,81 cm (ungefähr 1,50'') über die Unterlage 22 erstrecken.
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Natürliche Graspflanzen 26 erstrecken
sich durch die obere Schicht nach oben, wobei sich die Spitzen 28 der
Graspflanzen 26 über
die Fasern 20 erstrecken. Die natürlichen Pflanzen 26 erstrecken sich
darüber
hinaus nach unten durch die Unterlage 22 und in die untere
Schicht 16. Somit sind die Spitzen 28 der Graspflanzen 26 über den
Spitzen der Fasern 20 angeordnet und die Kronen der Graspflanzen 26 ruhen
in der unteren Schicht 24, während sich die Wurzeln 30 durch
die Unterlage 22 erstrecken und in der unteren Schicht 16 enden.
Die Spielfläche,
d. h. das Material, das über
der oberen Schicht 24 eines Wachstumsmediums angeordnet
ist, umfasst sowohl natürliches
Gras 26 als auch nicht biologisch abbaubare Fasern 20.
Die obere Schicht 24 und/oder die untere Schicht 16 können mit
Mikroben okkuliert werden, um eine günstige Population von Mikroorganismen
aufzubauen, da Sand vor dem Bedecken der oberen Schicht 24 mit
Graspflanzen 26 typischerweise steril ist. Diese Mikroben
können
gewissermaßen als
Zersetzungsmittel und Wachstumsmittel betrachtet werden, da sie
in Abhängigkeit
ihrer Zusammensetzung und Verteilung den biologischen Abbau der Unterlage 22 beschleunigen
und darüber
hinaus das Wachstum des Grases 26 fördern können. In diesem Umfang müssen diese
Effekte bei der Bestimmung der Zeitspanne für den im Wesentlichen vollständigen biologischen
Abbau berücksichtigt
werden. Die Graspflanzen 26 können durch Säen, Bepflanzen
mit Schößlingen
oder sogar durch das Auslegen einer Grasnarbe erzeugt werden, die
düsengespült wurde, um
unerwünschte
Erde und partikelförmiges
Material zu entfernen.
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Es
wird erwartet, dass das Freilegen von ungefähr des oberen Abschnitts der
Fasern 20 über
der oberen Schicht 24 zu einem "Aufblähen" der Spitzen der Fasern 20 führt. Wie
es sich für
den Durchschnittsfachmann versteht, erfolgt ein Aufblähen dann,
wenn die freiliegenden Spitzen der Fasern 20 ausfransen
und/oder fusseln, was für
das Rasensystem 10 vorteilhaft ist, da es die Zerfaserung
und die Bewegung der Fasern 20 durch die Tiefe des Rasens 10 in
Reaktion auf normalen Verschleiß,
Belüftung und/oder
andere Standardrasenwartungsverfahren fördert. Es sorgt darüber hinaus
für eine
weniger rutschige Spielfläche,
wenn der natürliche
Rasen durch Verschleiß abgetragen
worden ist.
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2 zeigt die Unterlage 22,
nachdem der im Wesentlichen vollständigen biologischen Abbau erfolgt
ist und nachdem ein Topdressing 24a aufgebracht worden
ist. Im Unterschied zur 1,
in der die Fasern 22 nur ein vertikales Band einnehmen, das
der oberen Schicht 24 entspricht, zeigt 2, dass die Fasern 20 vertikal
innerhalb eines vertikalen Bands 20a verteilt sind. Dieses
Band 20a weist eine größere vertikale
Abmessung auf als die Fasern 20 selbst, da die Fasern 20 in
vertikaler Richtung migriert sind. Diese Migration erfolgt in Reaktion
auf die Bewegung der Belüftungszacken
während
der Belüftung
durch den Rasen 20 nach unten. Diese Migration erzeugt
wirksam dieses den Untergrund stabilisierende Band 20a.
Somit sorgt die Belüftung
des Rasens 10 nicht nur für die allgemein bekannten argronomischen
Vorteile, sondern sie gewährleistet
auch eine andauernde Stabilisierung des Rasens 10 lange nach
der Installation, indem sie weiterhin die Fasern 20 umverteilt.
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Diese
Vorteile sind nur möglich,
da die Unterlage 22 innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer
im Wesentlichen biologisch abbaubar ist.
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Wie
oben festgestellt, kann die Unterlage 22 gewebt, gewirkt
oder geknüpft
sein. Die Unterlage 22 kann für bestimmte Anwendungen auch
zur Bereitstellung einer zusätzlichen
Festigkeit verstärkt
werden. Die Verstärkung
kann durch eine Erhöhung
der Dicke der Quer- und/oder Längsfasern
oder durch das Hinzufügen
eines synthetischen Strangs, einer Faser oder eines Filaments, z.
B. aus Polypropylen erfolgen. Diese zusätzlichen Stränge können in
das Gewebe der Unterlage 22 integriert werden oder unter
Umständen
die Quer- oder die Längsfasern
ersetzen. Es ist jedoch wichtig, dass die Unterlage 22, auch
wenn sie ein derartiges Verbundmaterial und nicht homogen ist, im
Wesentlichen biologisch abbaubar ist.
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3 zeigt eine zweite bevorzugte
Ausführungsform
dieser Erfindung. Ein Rasen 10, der gemäß dieser Ausführungsform
hergestellt ist, ist identisch zu dem in den 1 bis 2 gezeigten
Rasen 10, mit der Ausnahme, dass die Matte 118 unterschiedlich
ist. Spezifischer umfasst die Matte 118 eine Unterlage 122 mit
einem nicht biologisch abbaubaren Gewebe 122a mit offenen
Zellen zur Verstärkung.
Mit anderen Worten, die Unterlage 122 ist ein Verbundmaterial,
das zwei "primäre" Unterlagen oder
Schichten umfasst. Die erste ist eine vollständig biologisch abbaubare Schicht 122b aus
einem Material, wie z. B. Jute und die zweite ist eine nicht biologisch
abbaubare Schicht 122a, wie z. B. ein synthetisches Gewebe.
Vorzugsweise besteht das Gewebe 122a aus nicht biologisch
abbaubarem Polypropylen, um für eine
gewisse minimale fortdauernde seitliche strukturelle Integrität der Matte 118 zu
sorgen. Die Zellen des Gewebes 122a sind jedoch ausreichend
offen und die Längs-
und Querstränge
sind ausreichend dünn,
so dass die Verbundmaterialunterlage 122 immer noch als
im Wesentlichen biologisch abbaubar betrachtet wird. Dies ist der
Fall, da eine ausreichende Offenheit vorhanden ist, um das Hindurchleiten von
Wasser und Nährstoffen
zu ermöglichen
und da kein Barriereneffekt erzeugt wird. Die Fasern 120 sind
darüber
hinaus relativ frei, um in Reaktion auf den Kontakt mit Belüftungszacken
zu migrieren. Die einzelnen Stränge
des Gewebes 122a zerreißen, wenn sie während der
Belüftung
in Kontakt mit den hohlen Zacken kommen.
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Bei
der Matte 118 umfasst die Unterlage 122 eine Schicht 122a aus
Polypropylen mit einer Strangstärke
von 5 × 5
und einem Gewicht von 53,6 g/m (1,728 ounces per yard). Diese Schicht 122a ist
von Conwed Plastics of Roseville, Minnesota kommerziell erhältlich und
wird als Produkt Nr. R 07821-002 bezeichnet. Die "Strangstärke" gibt die Anzahl
von "Zellen" pro square inch
an. Eine Strangstärke
von 5 × 5
bezieht sich auf ein Netz mit 3,9 Zellen pro cm2 (25
Zellen pro square inch), in 5 Reihen und 5 Spalten. Die Anmelderin
nimmt an, dass eine Strangstärke
von nur 2 × 2
ebenso funktionieren würde,
dass aber eine Strangstärke
mit größeren Öffnungen
aufgrund der Dicke des Materials möglicherweise Probleme mit den
Belüftungszacken
verursachen könnte.
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Zur
Herstellung einer Matte 118, die eine Verbundmaterialunterlage 122 mit
einer ersten Schicht 122b aus einem homogenen, gewebten,
biologisch abbaubaren Material und einer zweiten Schicht 122a aus
einem nicht biologisch abbaubaren Netz aufweist, werden die Schichten 122a und 122b gleichzeitig
durch eine Knüpfmaschine
geleitet, um die nicht biologisch abbaubaren Fasern 120 daran
zu befestigen. Außer
den daran geknüpften
Fasern 120 ist somit nichts vorhanden, das die Schichten 122a und 122b zusammenhält. Die
Fasern 120 werden in einer vorbestimmten Dichte durch Nähen mit
einem Maß von
15,9 mm (5/8'') in einem spitzwinkligen
Zickzackmuster angeknüpft,
um die Materialmenge auf der Unterseite der Unterlage 122 zu
maximieren. Diese Art und Weise der Faserbefestigung sorgt für eine zusätzliche
anfängliche
horizontale Festigkeit der Matte 118 und verbessert die
Eigenschaft des Rasens 10, die Fasern 120 während der
Belüftung
vertikal durch die Wurzelzone umzuverteilen (3). Mit dieser Verstärkungsschicht 122a muss
es aufgrund der zusätzlichen
durch das Netz bereitgestellten seitlichen Stabilität nicht
erforderlich sein, die Unterlage 122 mit einem Zersetzungs-
oder einem Stabilisierungsmittel zu behandeln. Somit kann das Erfordernis,
eine oder mehrere sekundäre
Beschichtungen) in Oberflächenbehandlungsschritten
aufzubringen, beseitigt werden. Andererseits kann es wünschenswert
sein, eine "Oberflächenbehandlung" der Rückseite
der Matte 118 durchzuführen,
um eines oder mehrere der folgenden Mittel zuzuführen: ein Zersetzungsmittel,
ein Stabilisierungsmittel und ein Wachstumsmittel.
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Sowohl
bei der Matte 18 als auch bei der Matte 118 resultieren
die Vorteile der Erfindung aus der Möglichkeit, standardisierte
agronomische Wartungsverfahren für
den Rasen 10, d. h. Belüften
und Aufbringen eines Topdressings, nach der Installation, wann es
immer gewünscht
ist, durchzuführen.
Wie oben festgestellt, wurden bei bekannten stabilisierten Rasen
diese Verfahren entweder nicht empfohlen oder es traten andere Nachteile
auf, wenn diese Rasenwartungsverfahren eingesetzt wurden.
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Wenn
der stabilisierte Rasen 10 anfänglich an einem anderen Ort,
wie z. B. einer Rasenfarm in vorzugsweise 3,6 bis 4,6 m (12 bis
15 feet) breiten Abschnitten jeder gewünschten Länge gezüchtet wird, wird die Matte 18 (oder 118)
auf einer bestimmten synthetischen Barriere, z. B. aus Kunststoff
ausgerollt. Die Kunststoffbarriere verhindert ein Wurzelwachstum
in die Erde darunter, wodurch das Erfordernis, den Rasen 10 vor
dem Transport an den Wurzeln zu schneiden, beseitigt wird. Der Aufbau
des Rasens 10 darüber
bleibt der gleiche, wie er in der 1 gezeigt
ist, mit der Ausnahme, dass das Gras 26 noch nicht eingewachsen
ist und dass keine untere Schicht 16 vorhanden ist. Das
heißt,
die obere Schicht 24 eines Wachstumsmediums wird um die Fasern 20 (oder 120)
eingefüllt,
wobei sich mindestens ungefähr
12,7 mm (0,5 inches) der Fasern 20 weiterhin darüber erstrecken.
Die obere Schicht 24 wird dann besät, mit Schößlingen bepflanzt oder mit einer
druckgespülten
Grasnarbe bepflanzt oder einem anderen bekannten Rasenzuchtverfahren
unterzogen.
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Wenn
eine ausreichende Wachstumszeit vergangen ist und ein ausreichendes
Wachstum der Wurzeln in und durch die Unterlage 22 (oder 122) stattgefunden
hat, kann der natürliche
Rasen 10 in Längsrichtung
geschnitten und in den gewünschten Längen für den Transport
an einen Verwendungsort, wie z. B. ein Sportstadion gerollt werden.
In 5 zeigen die Linien 34 Längsnähte, die
sich entlang benachbarter Reihen von Abschnitten des Rasens 10 erstrecken.
Die Bezugslinien 36 zeigen Quernähte. Die Bezugsziffern 10a–10f zeigen
die Positionen einzelner Abschnitte des Rasens 10. Die
Abschnitte 10a und 10b liegen in einer Reihe,
während
die Abschnitte 10c und 10d bzw. 10e und 10f in
den nächsten zwei
Reihen liegen. Die Abschnitte 10c und 10d wurden
aufgerollt, während
die anderen Abschnitte an Ort und Stelle gezeigt sind.
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Die
einzelnen Abschnitte des Rasens 10 können mit benachbarten Abschnitten
durch Befestigung der Ränder
der jeweiligen Unterlagen 22 (oder 122) verbunden
werden. Dies kann durch Nähen
mit einem Stofffaden, z. B. aus Jute oder einem synthetischen Faden,
z. B. aus Polypropylen erfolgen. Es kann ebenfalls durch Zusammenklammern
der Unterlagen 22 erfolgen. Dünne Metallklammern zersetzen
sich typischerweise durch Rosten innerhalb von ungefähr 8 Monaten.
Das Befestigen der benachbarten Abschnitte des Rasens 10 ist
vorteilhaft, unabhängig
davon, ob der Rasen 10 von Anfang an an seinem Bestimmungsort
installiert oder auf einer Rasenfarm gezüchtet wird. Bei einem auf einer
Rasenfarm gezüchteten
Rasen 10 ist es insbesondere entlang der Quer- oder Stoßverbindungen
von in einer einzigen Reihe angeordneten Abschnitten vorteilhaft. Dies
ist der Fall, da das Rollen des Rasens 10 zum Transport
an einen anderen Ort eine auf den Rasen 10 wirkende Zugkraft
erzeugt. Diese Zugkraft kann zu einer Auftrennung des Rasens 10,
insbesondere entlang der Quernähte
benachbarter Abschnitte, beispielsweise entlang der Naht zwischen
den gerollten Abschnitten 10c und 10d (5) führen. Das Befestigen der Querränder aneinander
beseitigt das Risiko, dass der Rasen 10 während des
Rollens auseinandergezogen wird.
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Die
Befestigung benachbarter Rasenabschnitte aneinander ist auch auf
dem Sportplatz vorteilhaft, unabhängig davon, ob sie von Anfang
an eingewachsen sind oder von einer Rasenfarm dorthin gebracht wurden.
Bei einigen bekannten Rasen einschließlich derer mit künstlichen
Unterlagen war es manchmal notwendig, einen unter aneinander angrenzenden
Rasenabschnitten liegenden verstärkten Untergrund
bereitzustellen, um eine unterschiedliche Setzung oder eine vertikale
Verschiebung eines Abschnitts relativ zu einem benachbarten Abschnitt
zu minimieren. Andererseits wird die Stabilität des Rasens 10, wenn
der erfindungsgemäße stabilisierte Rasen 10 an
Ort und Stelle an der Sportstätte
installiert wird, deutlich erhöht,
da sich die aneinander befestigten benachbarten Rasenabschnitte
weder relativ zueinander verschieben, noch freigelegt werden. Die
folgenden Beispiele betreffen Einwachsinstallationen.
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BEISPIEL I
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Gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
dieser Erfindung wird eine laserklassierte Oberfläche mit
einer stabilisierten synthetischen sandgefüllten Matte 18 bedeckt,
die aus 100% Polypropylenfasern 20 (10000 Denier, 0,75
Twist, ungefähr
970 g/m2) aufgebaut ist, welche in einem
Zickzackmuster in eine gewebte Unterlage 22 aus natürlichen
und biologisch abbaubaren Fasern genäht (geknüpft) sind. Die Fasermatte 22 weist
ein ebenes Gewebe mit einer Faserstärke von 15 × 13 und einem Flächengewicht
von ungefähr
340 g/m2 auf und wird in einer Breite von
4,6 m hergestellt. Sie wird, wie oben beschrieben, mit einem Stabilisierungsmittel und
einem Zersetzungsmittel behandelt, um, wenn die auf dem Sportplatz
platziert ist, die für
den biologischen Abbau benötigte
Zeit zu verlängern
und um, wie oben beschrieben, zur Befestigung der Fasern beizutragen.
Die Unterlage 22 mit dieser Beschichtung weist ein minimales
Gewicht von 408 g/m2 auf.
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Die
in die Matte 18 geknüpften
Polypropylenfasern 20 erstrecken sich in einer vertikalen
Ausrichtung 38 mm über
die Oberfläche.
Die fertige Matte 18 weist ein minimales Gesamtgewicht
von 1375 kg/m2 auf. Die Matte 18 wird
auf eine laserklassierte Sandoberfläche gerollt, wobei benachbarte
Rollen aneinander anstoßen
und die Nähte
aneinander befestigt werden, um über
die gesamte Spielfläche
einen durchgängigen
nahtlosen "Teppich" zu erzeugen.
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Nach
der Installation werden die vertikal angenähten Fasern 22 bis
auf ungefähr
65% ihrer Höhe (d.
h. geringfügig
weniger als 25 mm) mit dem gleichen spezifizierten Sand gefüllt, der
zur Erzeugung der Wurzelzone verwendet wurde. Der Sand wird schubweise
aufgebracht und in die Matte gekehrt, um sicherzustellen, dass die
synthetischen Fasern 20 ihre aufrechte Orientierung beibehalten.
Nachdem der gesamte Sand verteilt worden ist, wird die Oberfläche mit
qualitativ hochwertigen, in einer Gärtnerei gezüchteten Hybrid-Bermudagrasschößlingen,
wie z. B. GN-1 oder dergleichen bepflanzt. Die Einwachsperiode beginnt
unmittelbar nach der Beendigung des Bepflanzungsprozesses mit Schößlingen
und dauert vermutlich ungefähr
acht Wochen und möglicherweise
länger.
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BEISPIEL II
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Dieses
Beispiel ist mit dem Beispiel I identisch, mit der Ausnahme, dass
die Matte 118 anstelle der Matte 18 verwendet
wird. Dies bedeutet, dass die Unterlage 122 zwei primäre Unterlagen,
eine 122b aus biologisch abbaubarer Jute und die andere 122a aus
einem Polypropylennetz mit einer Strangstärke von 5 × 5 umfasst. Die Fasern 120 sind
daran geknüpft.
Darüber
hinaus kann die Behandlung der Unterlage 118 unterschiedlich
sein, da weder ein Zersetzungsmittel noch ein Stabilisierungsmittel
für die
Fasern 120 erforderlich sein muss oder zumindest nur eine
Seite beschichtet werden muss.
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Der
erfindungsgemäße stabilisierte
natürliche
Rasen 10 stellt eine stabile Spielfläche mit einem stabilen Untergrund
und einem vollständig
natürlichen
Aussehen und Eindruck eines Rasens bereit, wobei die Spielfläche natürliches
Gras 26 und bis zu einem gewissen Grad die oberen Enden
der Faser 20 (oder 120) umfasst. Schließlich werden
die Fasern 20 aufgrund des Aufbringens von Topdressings
begraben. Bis dahin wurde die Unterlage 22 (oder 122)
jedoch im Wesentlichen biologisch abgebaut. Bis dahin sind die Fasern 20 (oder 120)
auch vertikal migriert und haben sich umorientiert. Diese Ergebnisse
werden erzielt, da übliche
Rasenwartungsverfahren, nämlich
das Aufbringen eines Topdressings und die Belüftung bei diesem stabilisierten
Rasen 10 wiederholt eingesetzt werden können. Diese Verfahren können nach
dem anfänglichen
Einwachsen eingesetzt werden, hauptsächlich aufgrund der relativen
Höhe der
oberen Schicht 24 bezüglich
der Fasern 20 und aufgrund der Tatsache, dass die Unterlage 22 im
Wesentlichen biologisch abbaubar ist.
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Während bevorzugte
Ausführungsformen der
Erfindung beschrieben wurden, ist es für den Fachmann rasch verständlich,
dass Variationen davon möglich
sind, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise
können
gut andere Materialien existieren, um die Unterlage 22 der Matte 18 im
Wesentlichen biologisch abbaubar zu machen. Darüber hinaus kann für derartige
Materialien die Webdichte oder die Faserdicke Gegenstand einer Variation
sein. Darüber
hinaus kann die relative Dicke der unteren Schicht und der oberen
Schicht relativ zu den nicht biologisch abbaubaren Fasern in Abhängigkeit
der Wachstumsumgebung und der argronomischen Bedingungen verändert werden.
Diese Faktoren können
darüber
hinaus von der Art des verwendeten Grases abhängen.
-
Wir
beanspruchen: