专利名称：用于铺设可通行表面例如运动场的方法以及因此形成的表面的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于铺设可运动表面特别是运动场的方法，包含以下步骤形成一相对硬的基底，在相对硬的基底上设置至少一个弹性和/或阻尼材料层，以及在至少一个弹性和/或阻尼材料层上设置顶层。该种方法通常是公知的并且被大范围地应用来形成运动场，例如用于运动和娱乐的人造草皮运动场。人造草皮运动场特别用于球类运动，例如足球、橄榄球、曲棍球以及类似球。
背景技术：
按照公知的方法，表面例如人造草皮运动场通过首先在地面上形成相对硬的、平基底例如沥青层而形成。然后弹性和/或阻尼层必须被设置在该沥青层上，因为运动场要不然将会太硬而不能运动，并且将会对运动员导致伤害。该弹性层和/或运动层可以以在通过粘合剂保持在一起的塑料或橡胶颗粒或细粒组成的混合物的形式设置，或以在压辊上提供的固体材料例如封闭或敞开的泡沫的形式设置。弹性和/或阻尼材料就地在基底上设置或展开，然后由顶层例如人造草皮覆盖。
公知的方法具有的缺点是，由此形成的运动场通常感觉太有“弹性”并且具有太大的能量复原。球的性能通过弹性层大的弹性力会受到不利的影响，在相对于自然草皮球弹得太快和太高的意义上。此外，在该有弹性的人造草坪运动场上走路或跑步是非常累人而且不自然的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种方法，它产生一种运动场特别是人造草皮运动场，它更接近自然的草皮运动场而不是先前的人造草皮运动场，它使球具有更好的性能并且当在运动场上运动时不会导致过度疲劳。按照本发明，这在上述类型的方法中达到，其中在设置相对硬的基底和/或弹性和/或阻尼层过程中或之后，空气腔在其中形成。由于在弹性和/或阻尼材料层中，或甚至在相对硬的基底中的空气腔的原因，在人造草皮运动场上的运动被阻尼。例如，因此球例如不会弹得太高，并且在人造草皮上行走或跑步也会感觉很自然。另外，通过在铺设弹性和/或阻尼层或硬的基底过程中或之后形成空气腔，这些层并不需要特别地由预加工材料制造，并且相对简单，并因此可以使用不是很贵的材料用于此目的。
一种优选使用的方法方案包括空气腔，它们通过在其被设置后从顶面在其中产生凹槽而在相对硬的基底和/或弹性和/或阻尼材料层中形成。从顶面设置凹槽可以以很快并且相对简单的方式完成。凹槽优选通过在相对硬的基底和/或弹性和/或阻尼材料层上移动一设有突出部分的机器来产生。例如，通过使用设有突出部的压辊作为机器，凹槽可以在将基底或弹性和/或阻尼层压下的同时形成，由此没有必要使用附加的操作。
此外，也可以通过将形成有轮廓形状的垫压入弹性和/或阻尼材料层中产生凹槽。这里的垫理解为相对薄的封闭材料，例如纺织织物、无纺织物、金属箔和类似物。在这种情况下，可以使用简单的光滑的辊子。
另一方面，也可以想象在弹性和/或阻尼材料层中形成的空气腔，在它们被设置之后，它们通过在不同位置上从其上去除材料来形成。以精确的控制方式，形成所需要的空气腔的简单方法，包括具有低熔点材料的内含物，该内含物被设置在弹性和/或阻尼材料层中，在该层已经被设置之后，通过加热去除内含物。按照本发明的一种方案，可生物降解的材料的内含物被设置在弹性和/或阻尼材料层中，在该层被设置之后通过自然过程去除该内含物。以这种方式，在没有为此目的所必要的任何操作情况下，空气腔在一段时间后自动地产生。
按照本发明方法的另一方案，空气腔在弹性和/或阻尼材料层中形成，其中在其设置期间通过包含具有相对于层厚更大的颗粒。因此空气腔通过用较大尺寸的材料来替换一部分弹性和/或阻尼材料形成，由此填充弹性和/或阻尼层的程度将会极大地降低，其结果是较差地配合大颗粒，为此目的没有必要使用附加的操作。在这种情况下，弹性和/或阻尼材料层可例如以通过两步被设置，首先在相对硬的基底上设置相对平的材料粘结层，并且接下来将具有大尺寸的颗粒撒布到粘结层上。
最后，也可以想象对于要在弹性和/或阻尼材料层中形成的空气腔，在其设置的过程中，首先在相对硬的基底上铺设一形成有轮廓形状的垫，并且在该垫上布设弹性和/或阻尼材料。实际上，这种形成有轮廓形状的垫已经包含空气腔，以使弹性和/或阻尼材料仅仅需要在其上防止和布设来形成在顶面上的平的层。在设置垫之前，加热丝可以有利地被接收在其中，以使该垫也可以起地面加热的作用。
在使用有轮廓垫的情况下，该垫另外还可以由可生物降解的材料或由具有低熔点的材料制造。在形成运动场之后，该垫因此可以以自然的方式降解或通过加热被去除。
然而为了形成一非常平的顶层，人造草皮可以铺设在其上，尽管存在空气腔，至少另一层也可以被设置在具有空气腔的层和人造草皮层之间。该层例如可以用来将在顶层的上负载均匀地分配到基底中，或可以用于附加的弹性和/或阻尼。
当人造草皮作为顶层被铺设时，通过按照本发明所述的方法，形成人造草皮运动场，它具有非常自然的感觉。
至少其中一些空气腔被有利地与用于在其中产生空气循环的装置相连接。暖空气例如可以因此被吹到在运动场之下，由此获得了简单且有效的地面加热。
本发明还涉及一种可运动的表面，特别是运动场，它包含相对硬的基底，至少一层设置在其上的弹性和/或阻尼材料层，以及又设置在其上的顶层。例如以人造草皮运动场的形式的这种表面也是公知的，并且具有上述的缺点。
本发明为此目的还要改进所述类型的运动表面。按照本发明，这通过在相对硬的基底和/或弹性和/或阻尼材料层中形成的空气腔来达到。
按照本发明的可运动表面的优选实施例在从属权利要求16到23中描述。
现在基于多个实施例参考
本发明，附图中图1示出了现有技术中的运动场结构的横剖面图，以及图2到6示出了按照本发明的运动场的不同实施例的相应横剖面图。
具体实施例方式
可运动表面，例如现有技术中的人造草皮运动场1(图1)是由相对硬的基底2例如沥青或碎石形成的，弹性和/或阻尼材料的平层3被设置在该基底上。该弹性和/或阻尼层3可以具有大约10到40mm的厚度。设置在弹性和/或阻尼层3之上的是顶层4，在这里以人造草皮的形式，它由背衬5和通过簇绒法、针织法或编织法与其连接的人造草叶6组成。
弹性和/或阻尼层3可以以不同的方式形成。例如公知的是使用具有相对小尺寸的橡胶颗粒8的混合物，橡胶颗粒的小尺寸为几毫米的数量级，例如2-5mm，它们与液体粘合剂，例如聚氨酯相混合。由此形成的混合物然后可以通过使用为此目的专门研制的摊铺沥青机或铺料机铺设到基底2上。另一方面，作为弹性和/或阻尼材料3也可以使用一种泡沫材料，泡沫材料成卷供应并且很容易在硬的基底2上铺开。
如上面已经指出的，公知的人造草皮运动场1是特别“有弹起性的”，其原因是存在弹性和/或阻尼材料层3，由此，在球类运动的情形下，影响了球的跳动特性，它一般不增强运动的质量。而且人造草皮运动场的过度的弹性和能量复原使运动者感觉不舒适和疲劳。
为了消除这些问题，按照本发明建议，在弹性和/或阻尼材料层3中或在弹性和/或阻尼材料层3与相对硬的基底2之间形成空气腔。
按照本发明第一个变型方案，空气腔17在弹性和/或阻尼材料层13的上部中形成(图2)。为此目的，从弹性和/或阻尼层13顶部形成凹槽。这些凹槽可以是任意的形状，例如圆形的横截面。它们优选均匀地分布在人造草皮运动场11的整个表面上。当弹性和/或阻尼层13由橡胶颗粒18和粘合剂的混合物组成时，凹槽可以在弹性和/或阻尼层13已经被设置在相对硬的基底12之后形成，但是要在其变硬之前。例如，设有突出部分(这里未示出)的机器为此目的可以在还没有变硬的弹性层13上移动。可以在这里想象形成有轮廓形状的(profiled)压辊，由此那些将确定空气腔17的凹槽直接在弹性和/或阻尼层13的压下期间形成。以这种方式，空气腔17的形成并不需要单独的操作过程。
按照本发明方法的一种变型方案，空气腔17通过在弹性和/或阻尼层13变硬之前在弹性和/或阻尼层13上铺设一形成有轮廓形状的垫20形成，并且然后将该垫20压入弹性和/或阻尼层13中(图3)。然后在此可使用标准的辊子或没形成有轮廓形状的压辊。垫20可以形成基底的恒定部分，但是也可以在弹性和/或阻尼层养护期间被去除。为此目的，垫可以由低熔点的材料制成，并且因此可以通过加热很容易地被去除。也可以想象对于垫20使用可生物降解的材料。
另外在所示的实施例中，另一层19也设置在弹性和/或阻尼层13与顶层14之间，这里以相对硬的材料的压力分布层的形式，由此在顶层14上的负载被平均地分布在弹性和/或阻尼层13上，并且防止了在空气腔17的位置上顶层14的凹陷。然而，也可以设置一个平的第二弹性和/或阻尼层而不是压力分布层19。
导电材料的加热丝还可以包含在垫20中或在附加层19中，该加热丝可以沿着运动场的边缘与一个或多个电源相连。以这种方式，运动场11可以以简单的方式被加热，由此在冬天也可以很容易地保持为可做运动比赛用的场地。
当弹性和/或阻尼材料层13是供应在辊上的泡沫材料时，对于空气腔的凹槽可以通过对弹性和/或阻尼层13的顶面进行局部处理，用机械的方法、热的方法或化学的方法来形成。
也可以想象由橡胶颗粒18和粘合剂的混合物形成的弹性和/或阻尼层13，它结合有一种材料的内含物，在设置该材料后，它可以很容易地从弹性和/或阻尼层13中被去除。例如，可以想象低熔点材料的内含物，例如聚苯乙烯颗粒，在设置弹性和/或阻尼层13之后，它可以通过加热该层到内含物熔点之上的方法来被去除。另外一种可能性是使用生物上可降解的材料的内含物，该内含物在一段时间后自动分解，由此空气腔再次在弹性和/或阻尼层13中形成。在此内含物被分布到整个层13上，虽然也可以想象它们被集中到接近顶面，使得在加热之后或材料分解之后产生了如图2和3所示的样式。
在按照本发明的人造草皮运动场的另一实施例中(图4)，空气腔27由在弹性和/或阻尼材料中的相对大的颗粒31之间的中间空间形成。在所示的实施例中，这些颗粒31具有与弹性和/或阻尼材料层23的厚度几乎相同的尺寸，尽管这并不总是必要的。然而，为了更加的效果，颗粒31必须具有与弹性和/或阻尼材料层23的厚度成比例的相对大的尺寸。也可以想象，这些尺寸为大于弹性和/或阻尼层23厚度的一半，在此优选大于其70％，并且更优选大于其85％。在该实施例中，弹性和/或阻尼层23可以首先通过在相对硬的基底22上设置一相对平和薄的弹性和/或阻尼材料的粘结层32来形成，包含例如相对小的颗粒28和粘合剂的混合物或通过聚氨酯的致密层来形成，并且然后在该粘结层32中散布相对大的颗粒31。然后人造草坪24被铺设在相对大的颗粒31上，其中在弹性和/或阻尼层23的顶面上，由此产生了中间空间，它们与空气腔27的功能相同。这里也示出了一压力分布层29，如果需要，它可以被设置在弹性和/或阻尼层23与顶层24之间。
按照本发明的另一变型方案，空气腔通过首先在相对硬的基底42上铺设一形成有轮廓形状的、至少是最初形状-保持的垫50，其轮廓与基底42一起确定空气腔47(图5)。垫50可以是带有小于弹性和/或阻尼材料48的粒度的网孔宽度的纺织织物，该弹性和/或阻尼材料铺设在形成有轮廓形状的垫50上并且最后形成一平层。然后人造草皮44被设置在其上。这里热阻丝也可以结合在垫50中。
在按照本发明的人造草皮运动场的另一实施例中，空气腔57同样被封闭在相对硬的基底52与弹性和/或阻尼层53之间，但是通过在相对硬的基底52中的凹槽确定，同时弹性和/或阻尼层53基本上是平的。按照本发明的第一个实施例，在相对硬的基底52的上部中的凹槽可以以和在弹性和/或阻尼层13中相同的方式被形成。这里压力分布层59也可以选择地被设置在相对硬的基底52与弹性和/或阻尼层53之间。人造草皮54又被铺设在弹性和/或阻尼材料53的平层上，在所示的实施例中，它由泡沫塑料组成。
尽管这里未示出，在此空气腔17、27、47、57可以被连接到其中用于产生空气循环的装置上。这些空气循环装置可以通过一个或多个风扇或压缩机来形成，沿着运动场的边缘，空气可以借其吹过空气腔17、27、47、57。如果该空气首先被加热，由此产生了地面加热的简单系统。
如上所述，弹性和/或阻尼材料层可以包含橡胶颗粒和粘合剂例如聚氨酯的混合物。除橡胶颗粒之外，也可以使用其它的塑料材料例如聚苯乙烯颗粒、聚乙烯泡沫、橡胶泡沫、聚氨酯泡沫以及类似物。此外，也可以使用小部分的石屑，由此相当大地降低了弹性和/或阻尼层的成本。
尽管已经借助于一系列实施例阐述了本发明，很明显对其并没有限制，并且一些修改和调整也可以落入下面的权利要求的范围内。例如弹性和/或阻尼材料的另一平层可以被设置在带有空气腔的弹性和/或阻尼材料层与相对硬的基底之间。此外，带有空气腔的层的不同方案可以被组合以获得更好的阻尼效果。空气腔的形状和尺寸，它们的数量和其在运动场上的分布还可以按照所要求的变化，以便达到所需要的阻尼程度。最后，其它的运动表面，例如运动大厅、运动跑道以及类似物的地面，也可以想象应用本发明而不是人造草皮运动场。适合于行走的其它类型的表面，例如在工业房屋地面或家庭房屋地面，可以设有提高舒适度目的的空气腔。
因此本发明的保护范围完全由权利要求确定。
权利要求
1.一种用于铺设可运动表面特别是运动场的方法，包括如下步骤形成相对硬的基底，在相对硬的基底上设置至少一个弹性和/或阻尼材料层，以及在该至少一个弹性和/或阻尼材料层上设置顶层，其特征在于，在设置相对硬的基底和/或弹性和/或阻尼材料层的过程中或之后，在其中形成空气腔。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，空气腔通过在设置相对硬的基底和/或弹性和/或阻尼材料层后、从顶面在其中产生凹槽而在相对硬的基底和/或弹性和/或阻尼材料层中形成，
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，凹槽通过在相对硬的基底和/或弹性和/或阻尼材料层上移动设有突出部分的机器来形成。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，凹槽通过将形成有轮廓形状的垫压入弹性和/或阻尼材料层中产生。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，空气腔通过在设置弹性和/或阻尼材料层之后、在不同位置上从其中去除材料而在弹性和/或阻尼材料层中形成。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，一种具有低熔点的材料的内含物被设置在弹性和/或阻尼材料层中，在设置该层以后，所述内含物通过加热被去除。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，一种可生物降解的材料的内含物被设置在弹性和/或阻尼材料层中，在设置该层以后，所述内含物通过自然过程被去除。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，空气腔在设置弹性和/或阻尼材料层的过程中通过包含具有相对该层的厚度的大尺寸的颗粒在弹性和/或阻尼材料层中形成。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，弹性和/或阻尼材料层通过两步被设置，首先在相对硬的基底上设置相对平的粘结层，并且接下来将具有大尺寸的颗粒撒布到粘结层上。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，空气腔在弹性和/或阻尼材料层的设置的过程中在其中形成，首先在相对硬的基底上铺设一形成有轮廓形状的垫，然后在该垫上布设弹性和/或阻尼材料。
11.如权利要求4或10所述的方法，其特征在于，在设置垫之前，加热丝被容纳在其中。
12.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，至少一个另外的层也被设置在具有空气腔的层和顶层之间。
13.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，顶层是人造草皮。
14.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，至少其中一些空气腔与用于在其中产生空气循环的装置相连。
15.一种可运动表面，特别是运动场，包括相对硬的基底，在其上设置至少一个弹性和/或阻尼材料层，而在弹性和/或阻尼材料层上设置一个顶层，其特征在于，空气腔在相对硬的基底和/或弹性和/或阻尼材料层中形成。
16.如权利要求15所述的表面，其特征在于，空气腔在相对硬的基底和/或弹性和/或阻尼材料层的上部中表现为凹槽的形状。
17.如权利要求16所述的表面，其特征在于，一个形成有轮廓形状的垫被设置在弹性和/或阻尼材料层上，其中，空气腔由垫的外形轮廓限定。
18.如权利要求15所述的表面，其特征在于，空气腔包括通过去除在弹性和/或阻尼材料层中的内含物形成的空间。
19.如权利要求15所述的表面，其特征在于，空气腔包含在弹性和/或阻尼材料层中的相对大的颗粒之间的中间空间。
20.如权利要求15所述的表面，其特征在于，一个形成有轮廓形状的垫被设置在相对硬的基底与弹性和/或阻尼材料层之间，并且弹性和/或阻尼材料铺设在其上，其中空气腔由垫的轮廓外形确定。
21.如权利要求17或20所述的表面，其特征在于，在垫中容纳有加热丝。
22.如权利要求15-21之一所述的表面，其特征在于，顶层是人造草皮。
23.如权利要求15-22之一所述的表面，其特征在于，设有连接于至少其中一些空气腔的用于在其中产生空气循环的装置。
全文摘要
本发明涉及一种用于铺设可运动表面例如运动场的方法，包含以下步骤形成硬的基底，在弹性和/或阻尼材料层上设置该基底，并且在弹性和/或阻尼材料层上设置顶层，其中，在设置硬的基底和/或弹性和/或阻尼材料层的过程中或之后，空气腔在其中形成。由于这些空气腔，运动场的性能变得更自然，并且避免了过度的弹性和能量复原。例如，空气腔可以通过从顶部在相关层中产生凹槽而形成，或在其设置之后，通过在不同的位置上从层中去除材料形成，例如通过熔化或生物降解内含物的方法。本发明也涉及一种通过应用该方法得到的运动场。
文档编号E01C11/26GK1681997SQ03821777
公开日2005年10月12日 申请日期2003年7月24日 优先权日2002年7月29日
发明者胡戈·德弗里斯, 彼得·罗克 申请人:胡戈·德弗里斯, 彼得·罗克