JP4098078B2

JP4098078B2 - Artificial lawn with a top layer of elastic particles

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Publication number: JP4098078B2
Application number: JP2002504730A
Authority: JP
Inventors: ジーンプレヴォースト
Original assignee: Fieldturf Tarkett Inc
Current assignee: Fieldturf Tarkett Inc
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2021-06-21
Also published as: NZ523282A; GB2376639B; CN1800493A; CA2535641C; NO321879B1; GB0220077D0; AP2003002732A0; ES2304389T3; JP2004501298A; HUP0302678A2; EP2166153A3; CA2412767A1; EP2166153A2; CR6865A; YU97802A; CA2535641A1; DE60133643D1; KR100557282B1; UA75599C2; AU2005246956A1

Description

【０００１】
【技術の分野】
本発明は、等しいサイズの砂とゴム粒子とからなるボトム層と、ゴム粒子のみからなるトップ層とを有する粒状充填材を網の目にからませる格子を形成する芝生のようなリボンを有する人工芝生に関する。
【０００２】
【発明の背景技術】
運動競技場、あるいは、造園場の天然芝生の芝のメンテナンスは、費用のかかるものであり、天然芝生は、日陰の囲まれたスタジアム内では十分に成長しないし、また、連続的な激しい通行により、天然芝の表面のエリアを摩耗する。天然芝の表面は、激しい使用をうけて劣化し、そして、露出した土壌は、水や泥の望ましくない蓄積を引き起こす。人工芝生は、それゆえ、激しく使用される運動競技場を維持する費用を減少するために、競技場表面をいっそう均一にさせるために、そして、特に、プロのスポーツが必要とする芝生の表面の耐久性を増大するために開発されてきた。
【０００３】
人工芝生は、適切に排水された密集基板に置かれるフレキシブルなバッキングを有するカーペットのようなパイルファブリックで据え付けられている。パイルファブリックは、バッキングのトップ表面から上方に延びている芝生の葉身に相当する直立した合成リボンの列を有している。
【０００４】
土壌の存在に似せるため、バッキングの上方表面の直立したリボン間に配置される粒状の弾性のある充填材のための様々な組成は、本発明に対する特別の関心事である。大抵の従来技術のシステムは、弾性を与えるために、粉砕ゴム粒子、あるいは、フォームバッキングなどの弾性のある粒子と共に、砂、粉砕したスラグ粒子などの硬質の粒子のかなりの使用を必要としている。複数の層、あるいは、層における粒子のサイズ、粒子の形状、粒子の組成および据え付けの最適な選択は、本発明の特徴である。
【０００５】
Haas, Jr.の米国特許第4，337，283号には、改良された弾性のある、摩損の少ない充填材を提供するために、25から95までの容量％で混合される細かい硬質の砂粒子で作られる土壌に似せるための均質な充填材混合物が開示されている。このような弾性のある粒状物質は、粒状のゴム粒子、コルクポリマービーズ、フォームゴム粒子、バーミキュライトなどの混合物を含むことができる。
【０００６】
Tomarinの米国特許第4，396，653号には、ベース層を形成するゴム粒子と、トップ層を形成する砂粒子とを有する非均質充填材が開示されている。ゴム粒子は、表面に対して内部弾性を提供する。砂層は、露出され、そして、基礎をなすゴム粒子層のための安定カバー層を形成する。
【０００７】
多数の不利な点は、硬質の砂粒子および弾性のあるゴム粒子が、充填材の深さ全体にわたり均一の割合で混合されて、ブレンドされるHaasシステムにおけるように、均一に混合された粒子充填材の使用から結果として生じている。人工芝生充填材は、たとえば、砂の60重量％と、均一に混合されて、1インチから3インチの深さの直立した合成芝生リボン間に配置される粒状のゴム粒子の40重量％との混合物を備えることができる。
【０００８】
ゴム粒子は、砂と比べて、比較的費用がかかるので、砂の高いパーセントが、このようなシステムの費用を最小にするために選ばれている。砂粒子は、さらに、人工芝生表面が、たとえば、囲まれたスタジアム内ではない所で必要とされる改良された排水の程度を提供する。ゴム粒子は、砂粒子の毛管現象が、ゴムとケイ砂との間の表面張力特性における差のため、下方に表面の水分を排水するがゆえに、水の自由な流れを妨げることが多い。
【０００９】
いうまでもなく、HaasシステムとTomarinシステムとの両方において、充填材のトップ表面層に存在する摩耗的な硬質の砂粒子は、プレーヤーが、競技場表面に繰り返して倒れ込み、そして、打ち倒されるので、フットボール、ラグビー、サッカー、フィールドホッケー、ベースボールのゲームなどが競技される所では問題を生ずる。このような適用において、粒状充填材の硬質の砂によって引き起こされる皮膚擦過傷からプレーヤー保護し、そして、砂がプレーヤーの目、耳および口に飛び入るのを防止する必要がある。
【００１０】
従来の充填材は、砂とゴム粒子との混合物である。ゴム粒子は、ボールが、表面に打ちあたるとき、あるいは、運動選手がその表面を踏むとき、圧縮されたり、解放されたりする。従来の土壌の場合、その土壌および腐植質粒子は、多少の弾性を提供するが、そのリバウンドは、水分、小さい粒子サイズおよび比較的低い自然の弾性によって、より徐々に生じる。合成充填材の場合、粒子は、比較的ドライであり、そして、接着できない。ゴム粒子は、近接した砂粒子とゴムとを力で上方に勢いよく飛ばすことが多いスプリングのような迅速な弾性のあるリバウンドを有している。
【００１１】
合成充填材は、降雨、出水、よくはずむボールの衝撃、充填材のトップ表面と接触したプレーヤーの足および身体からの振動および衝撃などから粒子を移動するか、あるいは、分離することが多い水の流れと衝撃力とに連続的に施される。砂の高い割合を有するトップ層は、ボール、あるいは、プレーヤーが充填材のトップ表面に衝撃を与えるとき、砂粒子の飛散を結果として生ずる。いくらかの砂粒子がトップ表面に存在する場合、サッカーボールが充填材表面をころがるとき、砂粒子は回転するボールの周囲に流動する空気の吸引力によって、および、静電気力によって、転がるボールで飛び散らされる。その結果、充填材のトップ表面のより小さな砂粒子は、転がるボールの後に、「高い波しぶき」状のパターンで飛び散らされる。使用時間中に、連続的な砂飛散、あるいは、ボールの衝撃のエリアは、競技場表面の可視できる砂を結果として生ずる。特に、砂のほこりがこのような衝撃で見えるとき、人工芝生の表面において見える色の薄い砂を有することは望ましくないとされる。そのうえ、露出された砂の粒子は、プレーヤーがトップ表面に倒れるか、あるいは、スライドするとき、皮膚を大いに擦過し、そして、飛び散らされ、吸入され、あるいは、吸い込まれるとき、目、耳および口に炎症を起こさせることがある。
【００１２】
従来の充填材のさらなる不利な点は、摩耗的な砂粒子が、人工芝生のトップ表面に残存し、そして、その砂粒子に接触するその表面にいるプレーヤーが、皮膚擦過傷を被ることである。使用時間中、水、振動および衝撃の力のため、より小さい砂粒子は、充填層のボトムの方に定着し、そして、より大きいいっそう摩耗的な砂粒子は、トップ表面に上がる。小さい砂粒子は、振動、水および重力の作用を受けて、より大きい粒子間の空隙に下方に転がり込む。より大きい砂粒子は、粒状層のトップに残存し、そして、大きい粒子は、より小さい粒子に対して人間の皮膚を大いに擦過する。
【００１３】
その結果、使用時間中、合成システムの摩損の性質は、増大され、そして、他のエリアよりいっそう摩損する激しい通行にあう競技場表面の特定のエリアを結果として生ずることがある。従来使用されていた硬質粒子および弾性粒子は、角張った表面を有している。とはいえ、角張った粒子は、鋭く角張った表面間の摩擦が大きいので、球状粒子、あるいは、曲線状粒子より互いに圧密することが多いことが見出されている。そのうえ、広範囲にわたる粒子サイズが使用されると、より小さい粒子は、より大きい粒子間の隙間をふさぎ、そして、圧密の程度を増大する。
【００１４】
細かく切断されたゴム、あるいは、従来の粉砕ゴムが使用されるとき、ゴム粒子は、空気をトラップし、そして、表面張力で水を保持する繊維質の突出部を伴う不揃いの表面を有している。充填材が雨に降られるか、あるいは水浸しになると、目方の軽いゴム粒子によってトラップされる空気は、ゴム粒子を浮遊させる。これにより、ゴムが、表面の水の流れでドレンを洗い流し、そして、浮遊ゴムが充填材混合物のより重い砂から分離し、それによって、粒子偏析、砂の圧密および充填材の弾性の損失へと導くので望ましくない。
【００１５】
砂が、道路建設などの建造目的、あるいは、コンクリート混合に使用される所では、特に、小さい粒子と大きい粒子との混合が、大きい粒子間の間隙を小さい粒子でふさぐということ、粒子間の接触の増大、多数の圧密、そのため、より高い負荷ベアリング容量を結果として生ずるので、広範囲にわたる粒子サイズを有することが大いに好ましい。砂集魂、あるいは、粒状集魂が建造適用に使用される所では、振動性突き固め機が用いられ、そして、水分含有量は、制御され、最大土壌圧密と密度とを生成する。
【００１６】
とはいえ、砂が人工芝生の隙間の弾性のある充填材の成分として使用される所では、過度の圧密は、きわめて望ましくない。砂の圧密および空気で運ばれる埃と塵とによる充填材の汚染の高い程度は、使用の高いエリアから使用の低いエリアへの人工芝生全体にわたってかなり変化する使用の結果として、ゆっくり時間をかけて、充填材の弾性において望ましくない変化へと導く。充填材の一貫した均一な弾性、メンテナンスの削除および予想できる性能は、高い負荷ベアリング強度ではなく、目的としている。
【００１７】
充填材粒子の圧密および分離に対する従来の解決法は、定期的に人工芝生にブラシをかけることである。ブラッシングは、圧密材料をばらばらにし、そして、できるかぎり多く充填材混合物のオリジナル成分を復元するトップ表面を再混合する働きをする。ブラッシングは、メンテナンスの費用を増大し、合成リボンをかなり摩耗させ、そして、結局、従来の充填材が再度圧密し、そして、定期的にブラシをかける必要があるので、せいぜい一時的な解決法である。
【００１８】
芝生のリボンの列間のスペーシングの適切な選択は、さらに、問題を含むことが証明された。全く頻繁なプロの運動選手の主要な苦情は、靴のクリーツが、密集してぎっしり詰まり、マットに編まれ、しっかりと織られた、あるいは、編まれた合成のスポーツ用芝生の表面から一貫して解離されず、ひざおよび足関節の損傷を生ずることである。古い人工芝生の表面は、弾性のあるアンダーレイを有する織られたベースから延びるきわめて近接して間隔が置かれた直立したファイバを有する室内用カーペットの表面と同様に造られている。これらのファイバ表面は、踏みつけられたとき、直立したままであり、そして、からむことを回避するように構成されていた。それゆえ、この結果を達成するために、ファイバは、互いにきわめて近接して間隔が置かれていた。とはいえ、運動用靴のクリーツは、特に、足が表面で空転されるとき、適切に解離せず、それによって、ひざおよび足関節の損傷を結果として生ずる。
【００１９】
これに反して、純粋な砂が、たとえば、乗馬用表面の表面として使用される所では、その表面は、比較的変わりやすく、そして砂粒子は、容易に置き換えられる。このような表面を安定化するために、Armond (Fibresand Limited)の米国特許第4，819，933号は、無作為に配布され、そして、ルーズに置き換え可能な網状組織状態に架橋するストレートな合成ファイバの比較的小さい重量％を有する砂の混合物を提供している。ファイバは、集中負荷を配布し、馬のひずめ、運動選手の足、車輪によって動く乗物、あるいは、器具の重みを受けて、砂を結合する働きをする。Freed (Synthetic Industries, Inc.)の米国特許第5，326，192号は、さらに、合成ファイバの分離した束を土壌表面に挿入することによって、芝生の表面の外観および性能特性を改善する方法を提供している。
【００２０】
直立した芝生のような合成リボンと組み合わされる粒状の充填材は、天然土壌、埋め込まれた根および芝生にいっそう似せるために、ファブリックバッキングから延びる直立したファイバと混ざり合わされる粒状の合成表面を提供することによって多少は上記のシステムの不利な点と取り組んでいる。運動選手の靴のクリーツが、粒状の充填材に埋め込まれるとき、ルーズな粒子は天然土壌のように多少シフトし、そして、変位する。同時に、直立した合成芝生のリボンは、スリップするのを減少するか、あるいは、防止するために、そのルーズな粒子とクリーツとを網の目にからませる。合成リボンがなければ、ファイバの密集したマットが解離を妨げ、そして、人的損傷を引き起す可能性があるクリーツに陥るがゆえに、ルーズな粒子が、乾燥した砂の天然のビーチのように走ることはきわめて困難である。
【００２１】
ゆえに、直立したリボンとルーズな粒状の充填材との組み合わせ構造は、好ましい競技場表面を提供するために、バランスが保たれるか、あるいは、最適化される必要がある。そのリボンが、密集してぎっしり詰められるとき、クリーツは、適切に解離することができないが、そのリボンが遠くに離れすぎて間隔が置かれるとき、適切な牽引力および安定性が得られない。人工芝生の据え付けの高いコストおよび技術の優れた、高給の運動選手に対する損傷の危険のため、予想のできる、そして、再生可能な人工芝生の性能が必要とされている。
【００２２】
合成の芝生の表面は、さらに、実質的にゴムだけの充填材で構成されている。ゴム粒子は、比較的軽く、そして、細かく切断された粒子は、エアバブルをトラップする繊維質の表面を有している。その結果、多量の水が注がれるとき、いくつかの従来の据え付けのゴム粒子は、人工芝生の表面から排水する水の表面に浮遊した。ゴムの粒子は、排水するか、あるいは、変位されるかであり、充填材の厚さを減損した人工芝生のエリアを結果として生ずる。表面全体にわたる均一の充填材の厚さおよび弾性の欠如は、運動場の所有者への損害と負担とを結果として生ずる。
【００２３】
従来技術におけるいくつかの異なるゴムと砂との充填材成分およびファイバ構造にもかかわらず、いくつかのかなりの不利な点が、上記に示されるように残存している。
【００２４】
【発明の開示】
本発明の目的は、充填材の実質的な分離、あるいは、圧密がなく、そして、表面の定期的なブラッシングの必要性を減少し、使用の間ずっと、その特性を保持する充填材を提供することである。
【００２５】
本発明の別の目的は、弾性を高め、そして、合成の芝生のリボンの間隙をふさぐ従来の粒状の充填材の摩耗的性質を減少し、同時に、重傷の損傷の危険なく、運動選手の靴のクリーツを適切に解離することを可能とすることである。
【００２６】
本発明の別の目的は、充填材の表面の砂粒子と望ましくない可視可能な砂との飛散を削除することである。
【００２７】
本発明は、人工芝生の摩耗抵抗を有する天然芝の外観と感触とを兼ね備える表面を提供するために、支持土壌基板への据え付けのための新規な人工芝生体を提供する。その既述は、1つの例として運動競技場を使用しているが、本発明は、激しい通行の造園場、道路およびハイウェイ中央分離帯、室内ガーデン、あるいは、ゴルフグリーン、および、乗馬用表面に適するあらゆるエリアに等しく適応可能である。
【００２８】
芝生体は、フレキシブルなシートバッキングと、そのバッキングの上方表面から上方に延びる芝生の葉身に相当する直立した合成のリボンの列とを有するパイルファブリックを含んでいる。粒状物質の2つの等級付けられた層のユニークな充填材層は、バッキングの上方表面の直立したリボン間に間隙的に、そして、リボンの長さ未満の深さで配置されている。
【００２９】
そのリボンは、透水性ファブリックバッキングの中にふさ状に付けられ、そして、所定のパターンで間欠性の長手方向のスリットを有している。充填材の据え付けの間、リボンは、製造後船積みおよび保管のためふさ状に付けられたファブリックの圧延のため、リボンの圧縮から結果として生ずる最初はもつれた姿勢から、リボンを直立した姿勢に戻すために、軽くブラシがかけられる。リボンは幅の全体にいくつかのスリットの列を有する約1インチの幅でよい。軽いブラッシングは、リボンの下方部分を開き、そして、周囲の粒状の充填材に網の目にからませる格子構造に配列される横方向にリンクされたストランドを形成して、スリットを開いて伸ばすことが多い。すべての充填材が、据え付けられると、充填材層より上に延びるリボンの上方部分は、強くブラシがかけられる。リボンは、スリットに沿うブラッシング作用によって、芝生の葉身に似ているより薄い幅のいくつかの個々のそれ自体の自立構造で立っているストランドに長手方向に分裂される。
【００３０】
本発明は、粒状の充填材が、異なるサイズの連続的に移動する硬質で弾性のある粒子からなり、そして、プレイ活動からの衝撃および振動の作用、表面メンテナンスおよび降雨量に従う異なる物理的特性を有する動的システムであることを認識する。本発明は、多数の方法でこのような動的活動に適応する。
【００３１】
トップ表面は、実質的にボトム層における粒子より大きいことが好ましい比較的大きい粒子の純粋なゴム粒子のトップの表面を使用して、実質的に砂を自由に保持させる。クリーツの変位作用からトップ層まで移動するあらゆるより小さい砂の粒子は、そのうえ、より大きいトップ表面粒子間の隙間に、水、振動および重力作用にしたがって、ボトム層に戻って下方に浸透することができる。一緒に混合される砂とゴムとのボトム層は、付加的な弾性、水分の排水のため、そして、ファブリックバッキングの安定化のためのバラストとして、純粋なゴムのトップ層の下に設けられている。
【００３２】
粒子の形状は、粒子間の接触摩擦を減少し、排水を改善し、そして、圧密を防止するために、ほぼ球状である。球状の形状は、粒子変位に対する抵抗を減少し、その結果、従来の粒状の粒子と比べて圧密の程度を減少する。当業者に周知のKrumbeinの球形度スタンダードによって、粒子の形状は、おおまかに0.5から0.99の範囲内であるが、かなり丸いか、あるいは、ほぼ球状である0.6から0.9の間の範囲内であることが好ましい。
【００３３】
ボトム層における硬質の砂および弾性のあるゴム粒子のための粒子サイズの分布は、互いにほぼ同一であるように選択され、そして、粒子のサイズは、スポーツ競技表面、あるいは、運動競技表面のために、スクリーンメッシュ規格14から30の範囲に限定されることが好ましい。人工芝生の表面の他の使用に適応するために、粒子のサイズは、スクリーンメッシュ規格0.5インチから50インチの範囲でよい。より大きい粒子は、乗馬用適用のために最大約0.25インチで使用されるのがよいが、これらの大きい粒子は、人間の皮膚との接触のために大いに摩損する。スクリーンメッシュ規格50よりも小さい粒子は、ほこりを生成することが多く、そして、望ましくない圧密、水の浸透の割合の減少および粒子の分離へと導くことになる。このサイズの範囲の自然に生ずる土壌の粒子は、中間の砂、粗い砂および細かい砂利サイズの粒子のように分類される。
【００３４】
「ほぼ同一」サイズの分布によって、充填層を構成するボトム層は、従来の土壌検査ふるい分析を介して分析され、そして、図表を用いて、標準ふるい分析の半対数グラフ（ふるいサイズを通過する0から100パーセント、あるいは、重量でより小さいということを示すy軸、および、対数的に、ふるい／粒子サイズを示すx軸）で表わされるとき、硬質粒子のための線および第１弾性粒子のための線は、理想的には、かなりの程度互いに重ね合わされるということが意味される。その結果、硬質粒子と第１弾性粒子は、ほぼ等しい粒子サイズを有し、サイズの分布は、ほぼ同一である。
【００３５】
天然土壌が、たとえば、建設現場の表面全体にわたりかなり変化するので、標準ふるい分析グラフは、本来、不正確な「間に合わせの」基準である。ふるい分析グラフは、これらの極値が、土壌粒子サイズにおける自然の変化のために統計的に取るに足らないと考えられているので、一般に、粒子サイズの最大の10％と最小の10％とを示していない。その結果、ふるい分析で土壌粒子サイズを検査するとき、従来通り、粒子の中間の80％だけが考慮されている。
【００３６】
数値的に、あるいは、科学的に定義される本発明にこの実施を適用して、ボトム層における硬質粒子と第１弾性粒子の80重量％の粒子サイズ間の差が、スクリーンメッシュ規格40の数値差に及ぶ範囲で分布される所では、粒子サイズ分布は、ほぼ同一か、あるいは、きわめて適切に分類されるかに考慮される。砂およびゴムは、所望されるあらゆる特定化に等級付けされることができるので、数値差は、いっそう均一な充填材を生成するために、スクリーンメッシュ規格20などより小さいことが好ましい。たとえば、完全に球状に製造されたガラスビーズは、ほぼ0に等しい数値差を有する。とはいえ、砂は、岩石の腐食から作成される自然に生ずる基板であるので、粒子サイズ分布および球形度は、かなり変化する。スクリーンメッシュ規格20の数値差は、たとえば、乗馬用表面のために10から30の間、あるいは、運動選手競技場表面のために20から40の間の粒子サイズ分布を結果として生ずる。
【００３７】
実際問題として、最も費用のかからない硬質粒子の物質は、通常、自然に分離された堆積物中に発見される、および／またはコンクリート混合物および路盤構造に使用されるためなどの様々な共通の構造使用に適応するように機械的に等級付けされた砂である。人工芝生据え付けに使用される砂の需要は、比較的低く、その結果、デザインが特別に分離された、あるいは、等級付けされた砂粒子サイズ分布を要求する場合、このような物質の費用は、多少増大される。
【００３８】
あらゆるロケーションに使用される特定の材料を決定するとき、条件に合った砂が、据え付け現場近くで容易に入手可能なものを使用することが好ましい。弾性粒子を購入するとき、上記に論じられる範囲内にあり、そして、測定された砂の粒子サイズ分布に重ね合わされるように、弾性粒子サイズ分布を条件として指定することは比較的簡単なことである。据え付け現場がどこであろうと、弾性粒子が加工処理され、粉砕され、そして、製造設備から船積みされる必要がある。砂粒子の粒子サイズ分布と合う粒子サイズ分布を有する弾性粒子を製造する限界費用は、弾性粒子と合うように、砂粒子のサイズ分布を等級付けする別の方法と比べると、比較的低い。
【００３９】
据え付け現場で容易に入手可能な砂のサイズ分布と合うように弾性粒子を製造することによって、等しく分布されたサイズの混合された砂とゴムの第１弾性粒子を有する充填材のボトム層は、使用される粒子の混合物の据え付けと分離とのかなりの減少という利益を結果として生ずることになる。
【００４０】
対比すると、弾性粒子の従来の混合は、一般に、入手可能な等級付けされた砂よりもかなり大きい粒子を有している。その結果、重量、振動、降雨量および下方に浸透する水の組み合わされた作用をうけて、より軽くて、大きい弾性粒子は上方に移動し、そして、より重くて、より小さい硬質の砂粒子は下方に移動する。異なったサイズの粒子の分離は、従来の混合された充填材層における最適な圧密と一様でない牽引力との損失へと導く。
【００４１】
混合されたボトム層における硬質粒子と弾性粒子の分離は、（1）等しいか、あるいは、ほぼ同一のサイズ分布の硬質粒子と弾性粒子を選択し、（2）比較的狭い範囲の粒子サイズを選択し、そして、（3）硬質粒子と弾性粒子のためにほぼ球状の粒子形状を選択することによって、防止されるか、あるいは、実質的に減少されることが可能であることが、本発明者によって見出された。すべての粒子が、かなり等しいサイズからなるとき、より大きい粒子間の隙間をふさぐために比較的より小さい粒子がないので、粒子サイズにおける最小の変動により、圧密を防止する。球状の形状は、粒子間の変位に対する抵抗を減少し、そして、近接した粒子を互いに固着する傾向を減少する。トップ表面での繊維状構造の芝生のような合成リボンは、ルーズなネット状のフレキシブルな構造に比較的大きいトップのゴム粒子を保持することが多い。歩行の往来が粒子および合成リボン全体にわたって通過するとき、繊維状構造のファイバのルーズな十字形交差したネットは、さらに、基礎をなすトップゴムの層に取り除かれたゴム粒子を差し込むことを可能とする。純粋なトップゴムの層と繊維状構造のリボンの網状組織との組み合わせは、天然芝の表面の外観と感触とを与える。
【００４２】
ファブリックバッキングとトップ層との間の合成リボンは、互いに横方向に架橋される鉛直に方向付けられたストランドの開いたネット、あるいは、格子構造を形成することによって、混合されたボトム層における粒子変位に対する抵抗の程度を提供する。混合された硬質粒子の砂と、第１弾性粒子のゴムとで構成されるボトム層は、比較的薄いゴムのトップ層に堅固な弾性のあるサポートを提供する。混合された層の砂含有量は、特に、砂の毛管現象のためにバラストと、よりよい排水とに必要な重量を提供する。
【００４３】
運動選手の身体と直接接触する比較的薄いトップ層は、ゴムだけの使用のために、物理的接触が生じ、そして、皮膚の低い擦過傷を結果として生ずる高い弾性を有している。混合されたボトム層における砂含有量は、適所に芝生を保持し、そして、迅速に表面を排水するためのバラスト重量を提供する。排水は、凍結の危険があり、そして、改善された排水のためのいっそう粗い混合物の選択が寒い気候時に必要とされる所に特に必要である。混合された層における弾性粒子は、さらに、トップ層によって提供されるトップ表面弾性に加えて、基板弾性を提供する。
【００４４】
ほぼ等しいサイズの分布の硬質粒子と弾性粒子の選択は、実質的に圧密を減少し、そして、メンテナンスの必要性を減少する。トップの純粋なゴムのトップ層は、粒子サイズの選択のために、常に、実質的に砂がないままである。砂は、従来の土壌がこの行動によって乱されるのとほぼ同じ方法で、ゲーム、あるいは、練習の期間にプレーヤーのクリーツとの接触によって生ずる撹拌により、混合されたボトム層からトップ層の表面に変位されることがある。とはいえ、砂粒子のサイズは、トップ層における第２弾性粒子のサイズよりも小さいように選択される。トップの弾性のある表面を通る、あるいは、歩行の往来の振動および撹拌から排水する雨水による変位された砂粒子の下方への浸食は、より小さい砂粒子をそれらがやって来るボトム層に戻る。
【００４５】
トップ層にゴムだけと、下方層に混合された砂およびゴムとを有する２つの層据え付けは、Haasの米国特許第4，337，283号およびTomarinの米国特許第4，396，653号に記述されるなどの従来の方法よりもより低いコストで、そして、より薄い厚さで弾性のある表面を生成する。大きい粒子と小さい粒子とを有する従来技術の充填材層は、圧密するか、あるいは、いっそう堅固に圧密された表面へと固めることが多い。本発明は、トップ層が、純粋なゴムの第２弾性粒子からなり、そして、混合された下方の層が、分離するか、あるいは、圧密することがないので、薄い層に使用されるときでさえその弾性を維持する。それゆえ、より予想可能な長期弾性が作成される。
【００４６】
合成リボンは製造され、そして、ファブリックバッキングへふさ状に付けられることが可能である。リボンの幅全体に間隔が置かれる比較的短い長手方向のスリットでリボンを分裂することが好ましい。それゆえ、充填材の据え付け後、合成リボンの上方部分は、繊維状に構成され、分裂され、あるいは、据え付けられた表面全体にわたって通って、ブラシを用いて、現場で鉛直にすりつけられる。製造されるとき、リボンは長手方向に方向付けられた構造を有し、それゆえ、トップ表面への押しの強いブラッシング作用は、密集してぎっしり詰められた個々の芝生のようなストランドを形成するために、長手方向にスリットを伸ばすことによって、より薄い芝生のようなストランドにリボンを引き裂くか、あるいは、分裂することが多い。
【００４７】
リボンはブラシがかけられ、そして、ブラッシングによって現場で分裂されるとき、リボンの上方の部分はすりつけられるか、あるいは、薄い芝生のようなストランドに分裂されるのに対して、下方部分は、損なわれないままであり、そして、ファイバが、最初にバッキングへ重ね合わされるときよりも大きい程度に、拡大されたウェブ、ネット、あるいは、格子構造に開いて引き伸ばされるだけである。この格子構造の直接の利益は、繊維状構造の芝生のようなストランド間の、および、拡大されたウェブ状のファイバ構造内の粒子を互いに噛み合うことによる粒子の充填材の安定化である。下方のウェブ状の部分は、充填材を安定させ、そして、上方の芝生のような部分は、クリーツ貫通および解離、降雨量の浸透および排水などを可能とし、曲線状の芝生のようなストランドのために、わずかな表面弾性を追加し、そして、芝生のようなネット構造におけるトップ層の大きい弾性のある粒子を捕獲する。
【００４８】
ファイバの現場での繊維状構成は、芝生のようなストランドのいっそう密集したトップ表面の適用範囲を可能とする。最初に据え付けられるような短いスリット貫通を有する比較的幅の広いリボンは、粒状の充填材がリボン間に据え付けられることを可能とするために、十分な間隔をとって間隔が置かれることが可能である。充填材が、十分に据え付けられたとき、幅広く間隔が置かれたリボンのブラッシングは、リボン間のギャップをふさぎ、そして、粒状の充填材のトップ表面をよりよくカバーする薄い芝生のようなストランドにそれらを分裂する。十字形交差した繊維状に構成されたストランドの密集したネットは、大きいトップ層のゴム粒子を含有すると同時に、クリーツ貫通を可能とし、そして、水を排水することを可能にする。スプリットされたリボンは、より低いコストで、目に見える表面の、よりよい芝生のようなストランド適用範囲を追加する。造園適用、あるいは、装飾的適用などのスポーツ使用に志向されない適用において、密集の少ないファイバ分布が使用され、従来の近接して間隔が置かれた人工芝生と同一の視覚的に明白な適用範囲のためにより低いコストを結果として生ずる。
【００４９】
本発明のさらなる詳細およびその利点は、詳細な説明と下記に含まれる図面とから明らかになるだろう。
【００５０】
本発明が容易に理解されるために、本発明の１つの好ましい実施の形態が、添付の図面を参照として、例示として記述されている。
【００５１】
【発明を実施するための態様】
図１を参照とすると、本発明は、ゲームの競技場表面を提供するために、支持（土壌）基板に据え付けられる粒状物質の充填層を有するパイルファブリックからなる人工芝生体に関する。
【００５２】
そのパイルファブリックは、目の粗い織物ファブリックの2つ以上の層を含むことが可能なフレキシブルなシートバッキング1を含み、その１つが、据え付けと使用の間、伸びるのを防止するために、寸法的に安定した網状にするのがよい。そのバッキング1の上方表面から上方に延びているのは、多数の直立した合成リボン2である。図１に示されるように、そのリボン2は、間隔Ｗで、長さＬの幾つも列をなして間隔が置かれて、バッキング1の中にふさ状に付けられている。ファイバの長さ「Ｌ」は、充填材の深さ全体（5＋6）と、完成した人工芝生体の所望の弾性に応じて選択される。
【００５３】
バッキング1の上方表面の直立したリボン2間の間隙に配置されるのは、粒子物質の充填層3である。粒子物質は、砂、硬質の骨材、ケイ砂、砂利、スラグ、粉末プラスチックおよびポリマービーズなどのかなり多数の一般に入手可能な硬質粒子から選択されることができる。第１及び第２弾性粒子は、極低温を要する粉砕ゴム、ゴム、コルク、ポリマービーズ、合成ポリマーフォーム、スチレン、パーライト、ネオプレン、粉砕タイヤおよびEPDMゴムから選択されることができる。
【００５４】
充填層3は、トップ層6と、混合されたボトム層5とで構成されている。その混合されたボトム層5は、混合された硬質粒子の砂粒子と第１弾性粒子のゴム粒子とからなる。その混合比は、ほぼ同一であり、そして、0.5とスクリーンメッシュ規格50の間のサイズ範囲にある硬質粒子と第１弾性粒子との異なるサイズの容量での基本配分で選択される。粒子サイズの範囲は、より大きい粒子間の間隙をふさぎ、そして、圧密するのを助長する小さい、あるいは、細かい粒子を回避するように制限されることが好ましい。好ましい範囲は、スクリーンメッシュ規格14から30の間である。適用に従い、混合された層における粒子サイズの範囲は、デザインパラメータに合わせて選択されるように、スクリーンメッシュ規格10から30、スクリーンメッシュ規格15から30、あるいは、スクリーンメッシュ規格20から40の間に制限されることが可能である。硬質粒子と弾性粒子の形状は、さらに、圧密と沈降とを防止するために、ほぼ球状であり、そして、従来技術におけるように角張っていない。
【００５５】
図5のグラフに示されるように、標準スクリーンふるい分析は、「ふるいサイズを通過する重量部」、あるいは、別の方法として「より小さいパーセント」の線形スケールの垂直軸と、粒子および／またはふるいサイズを示す対数スケールである水平軸とで示されている。図5に示されている例示ラインは、粒子サイズの狭い範囲を有する粒子の比較的均一な混合物を示している。砂粒子サイズ分布のための図5のラインおよびゴム粒子サイズ分布のためのラインは、同一であることが理想であり、そして、互いに重ね合わされて示されている。とはいえ、例示として、上述の10から30の範囲は、あらゆるラインが、この粒子サイズ制約の必要条件を満たす陰をつけたゾーンとして線図で示されている。
【００５６】
トップ層6は、実質的に第２弾性粒子であるゴム粒子だけからなっている。合成リボン2の上方部分7は、トップ層6のトップ表面8から上方に延びている。結果として生ずる人工芝生表面は、運動選手用競技場；競馬場、運動場、造園場、レクリエーション地域などのいくつかの室内使用および屋外使用のために構成されることが可能である。
【００５７】
二重の層を積層するために、ブラシが、混合された砂およびゴム物質と共にバッキング全体にわたって何回も通され、その結果、充填材に埋め込まれるとき、リボンが直立しており、そして、充填材の下に沈降していないことを確実にし、さらに、スリットを開き、そして、据え付け後、充填粒子の過度の変位を防止する充填材を安定する格子構造を生成するべくそのリボンをわずかに広げる。混合された下方の充填層が敷かれると、実質的に純粋なゴム粒子物質の第２弾性粒子は、弾性のあるトップ層として配置される。
【００５８】
ボトム層を積層するために、スプレッダーが使用され、その後、表面は、パイルファブリックのナップを立て、そして、トップ層6を積層する前に、ほぼ直立した位置にリボン2を位置決めするためにブラシがかけられる。
【００５９】
トップ層6の据え付け後、合成リボン2の上方部分7は、さらに、強く押してブラシで表面全体にわたって通すことによって繊維状に構成されることが好ましい。このオペレーションは、上方部分7を分裂し、そして、トップ表面8全体にわたって均一にストランドを広げる。リボン2の製造された幅は、1インチなどの比較的幅広であり、そして、現場でのブラッシングオペレーションは、さらに、リボンを分裂し、長手方向にスリットを開き、そして、図示されるようなより薄い幅のより薄い芝生のようなストランドを形成する。リボン2の上方端部は、従来の技術の方法を越える下記の利点を達成するために、いっそう勢いよくブラシがかけられる。繊維状に構成された上方部分7を敷くことは、天然芝生の外観をいっそう写実的に似せるルーズな網状組織にインターロックする。ボールが、プレイの間、完成した表面で弾むとき、繊維状に構成された端部は、それらが、わずかにけば立てられるか、あるいは、ふわりとふくらまされるので、わずかな弾性を与え、そして、いっそう精密に天然芝生の弾性に似てくる。視野からトップ層6のゴムの粉砕を隠す湾曲した端部は、適所に粉砕粒子を保持し、そして、トップ層6と繊維状に構成されたリボン2の上方側との間の前後への取り除かれた粉砕の移動を可能とする。リボン2の端部を分裂するか、あるいは、繊維状に構成することによって、より少ない表面張力が生成され、そして、水がトップの表面8を通っていっそう容易に浸透し、そして、ボトム層5を通って排水される。
【００６０】
リボン2は、現場で繊維状に構成される複数の芝生のようなストランドのトップ構造と、実質的にそれらのオリジナルの状態に広げられるが、それが積層されるとき、充填材との相互作用のために、ウェブ格子に機械的に広げられるウェブ状の下方構造とを含んでいる。リボンは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、プラスチックなどのファイバから選択されることができる。繊維状に構成されたストランドの厚くて、薄い幅の混合物は、いっそう自然の外観を生成し、そして、プレイの間、ボールに対するファイバの抵抗に依存して、いっそう予想のできる方法でボールを転がせる。芝生のリボンの幅と密度との変更が、さらに、ボールの転がり特性を変更する。
【００６１】
リボンは、ファブリックバッキングに最初にふさ状につけられるとき、1から3インチの範囲内における幅からなり、そして、個々の芝生のようなストランドに繊維状に構成されるとき、1mmから15mm（ほぼ1／8インチから1／2インチ）の幅の範囲内がよい。技術上使用される用語で述べると、そのストランドは、800デニールから500デニールの範囲であり、リボンとストランドの厚さは、45ミクロン（μ）から200ミクロン（μ）の範囲であることが好ましい。
【００６２】
硬質粒子と弾性粒子のサイズと形状とは、芝の性能特性にかなり影響を及ぼすということが実験と経験とを通して見出された。さらに、リボンのスペーシングおよび充填材の深さにおける振動は、人工芝生体の性能に強い影響を与えるとということも見出された。
【００６３】
硬質粒子と第１弾性粒子の粒子サイズは、U.S.スクリーンメッシュ規格0.5インチから50インチとの間の範囲であり、とはいえ、14から30の狭い範囲は、圧密の危険を回避することが好ましい。スクリーンメッシュ規格14より大きい硬質粒子は、直接接触が行われる場合、運動競技表面の使用者によって多少摩耗物として知覚されることがある。とはいえ、トップ表面上のファイバは、アーチ形をなし、そして、合成ファイバのアーチ形の弾性のある繊維状のマットとの直接接触から使用者を保護することが多いので、多少大きい粒子が、摩耗物としてその粒子を知覚することなく使用されることが可能である。スクリーンメッシュ規格50より小さい粒子は、水の浸透を妨げ、そして、相対的に雨降りの天候において、充填層3の排水特性に不利益に影響を及ぼすことが多い。日照り続きの天候において、より小さい粒子の使用は、圧密および弾性の最適なレベルのために最適な水分含有量を維持することが好ましい。より大きい弾性粒子（スクリーンメッシュ規格14など）は、皮膚が表面と接触し、そして、スポーツの性質からの起こり得る摩耗が予期される所に使用されるのがよい。サイズが50メッシュ以下の細かい粒子すべてを実質的に取り除くために、砂は、洗浄され、そして、等級付けされることが好ましい。
【００６４】
トップに移動する、大きくて、比較的軽いゴム粒子の自然の傾向および充填層3のボトムに移動する、より小さくて、より重い砂粒子の補助的な傾向は、等しいサイズの粒子を使用することによって減少される。粒子移動は、さらに、合成のウェブ状のリボン構造との相互作用によって、そして、球状粒子形状の使用によって減少される。充填材のボトム層は、ほぼ同一粒子サイズの選択およびボトム充填層と接触した状態で、リボンのウェブ状の構造から結果として生ずる粒子の移動に対する干渉のために、等しいサイズの硬質粒子（砂）と第１弾性粒子との最初の混合物を保持する。充填材のこれらの特性は、圧密を防止し、そして、充填材の均一の予想可能な弾性を維持することが多い。
【００６５】
純粋なゴムの弾性のあるトップ層6に関して、弾性は、弾性の知覚が実際に必要とされた接触表面に設けられている。充填材のトップ層6における第２弾性粒子（ゴム粒子）の粒子サイズが、ボトム層5における硬質粒子（砂）と第１弾性粒子より大きいことが好ましい。トップ層のより大きい粒子（第２弾性粒子）は、ボトム層のより小さい粒子（硬質粒子と第１弾性粒子）を、大きい粒子間のギャップを通って落下することを可能とし、その結果、層の粒子サイズ組成は、異なっているままである。充填材の最終層の弾性は、トップ層6の厚さをわずかに増大し、そして、最終のトップ層の所望の弾性を達成するために、表面での弾性および徐々に広がるゴム粒子をテストすることによって微細に調整されることが可能である。
【００６６】
合成リボンは、選択された最小の間隔「Ｗ」で間隔が置かれた幾つも列をなして配置されることが好ましい。望まれる堅固性およびクリーツが様々なスポーツのために回転するのに必要とされる自由の程度により、スペーシング「Ｗ」は、2.25インチと0.625インチ以下との間で変化することが可能である。より近接したスペーシングは、充填材3により堅固なサポートを与えるのに対して、より幅広いスペーシングは、埋め込まれたクリーツのより容易な回転を可能とする。
【００６７】
合成リボンの長さ「Ｌ」に対する充填層の深さは、90％から40％の範囲であり、とはいえ、最もよい適用のための好ましい範囲は、85％から55％であるか、あるいは、80％から70％までである。たとえば、リボンの長さＬが、2インチである所では、75％に等しい充填材の深さは、充填材のトップ表面の上に延びるリボンの0.5インチの残りを有する1.5インチ（20 x 0.75＝1.5）の深さである。
【００６８】
上記の既述および添付の図面は、本発明者によって目下熟慮されるような特定の好ましい実施の形態に関するものであるが、その広い態様における本発明は、記述され、そして、図示される要素の機械的および機能的な均等物を含んでいることは理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】直立したリボンを有するフレキシブルなシートバッキングと、比較的大きい第２弾性粒子であるゴム粒子のトップ層、および同一のより小さい粒子サイズ分布の混合された硬質粒子である砂と第１弾性粒子であるゴム粒子とのボトム層に積層される充填層とを示す、据え付けられた充填材を有する人工芝生体全体の断面図である。
【図２】さらにリボンの端部を繊維状に構成するために、押しの強い表面ブラッシングの結果としてわずかに湾曲される芝生のようなストランドの最終形状を示した断面図である。
【図３】一連の短い長手方向のスリット貫通で作成されるような合成リボンの側面図である。
【図４】ファブリックバッキングにふさを付ける前により合わせられる下方端部における、かつ、スリットの横方向に引き伸ばし、および、長手方向の延長からの結果として生ずるウェブ状の芝生の葉身構造を示すために横方向に引き伸ばされる上方端部における合成リボンの側面図である。
【図５】充填材の層の標準ふるい分析から結果として生ずる粒子サイズ分布の線図描写を示した図である。
【図６】 Krumbein球形度スケールで等級付けされる粒子の視覚による表示を示した図である。[0001]
[Technical field]
The present invention relates to an artificial grass having a lawn-like ribbon that forms a lattice that allows a granular filler material having a bottom layer made of sand and rubber particles of equal size and a top layer made only of rubber particles to be caught by a mesh. Regarding the lawn.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
Maintenance of a natural lawn turf in an athletic field or landscaping is expensive, and the natural lawn does not grow well in a shaded stadium and it is not possible due to continuous heavy traffic. Wear the surface area of natural turf. The natural turf surface degrades with heavy use, and the exposed soil causes undesirable accumulation of water and mud. Artificial turf is therefore in order to reduce the cost of maintaining a heavily used athletic stadium, to make the stadium surface more uniform, and in particular to the surface of the turf that professional sports require. It has been developed to increase durability.
[0003]
The artificial lawn is installed with a carpet-like pile fabric with a flexible backing that is placed on a properly drained dense substrate. The pile fabric has a row of upright synthetic ribbons corresponding to grass blades extending upward from the top surface of the backing.
[0004]
Various compositions for the granular elastic filler placed between the upstanding ribbons on the upper surface of the backing to resemble the presence of soil are of particular interest to the present invention. Most prior art systems require substantial use of hard particles such as sand, ground slag particles, along with elastic particles such as ground rubber particles or foam backing, in order to provide elasticity. Multiple layers, or the optimal selection of particle size, particle shape, particle composition and installation in the layers is a feature of the present invention.
[0005]
U.S. Pat. No. 4,337,283 to Haas, Jr. describes fine hard sand mixed in volume percentages from 25 to 95 to provide improved elastic, low wear fillers. A homogeneous filler mixture for resembling soil made of particles is disclosed. Such elastic particulate material may include a mixture of granular rubber particles, cork polymer beads, foam rubber particles, vermiculite, and the like.
[0006]
Tomarin U.S. Pat. No. 4,396,653 discloses a heterogeneous filler having rubber particles forming a base layer and sand particles forming a top layer. The rubber particles provide internal elasticity to the surface. The sand layer is exposed and forms a stable cover layer for the underlying rubber particle layer.
[0007]
A number of disadvantages are that the hard sand particles and elastic rubber particles are mixed in a uniform proportion throughout the depth of the filler and uniformly mixed as in the Haas system where they are blended. Resulting from the use of wood. Artificial lawn filler is, for example, 60% by weight of sand and 40% by weight of granular rubber particles that are uniformly mixed and placed between upright synthetic lawn ribbons 1 to 3 inches deep. A mixture can be provided.
[0008]
Since rubber particles are relatively expensive compared to sand, a high percentage of sand is chosen to minimize the cost of such systems. Sand particles further provide an improved degree of drainage where the artificial lawn surface is required, for example, not within the enclosed stadium. Rubber particles often impede the free flow of water because the capillary action of sand particles drains surface moisture downward due to the difference in surface tension properties between rubber and silica sand.
[0009]
Needless to say, in both the Haas system and the Tomarin system, the abrasive hard sand particles present in the top surface layer of the filler repeatedly fall down on the surface of the stadium and then be overthrown. Problems arise where football, rugby, soccer, field hockey, baseball games, etc. are played. In such applications, there is a need to protect the player from skin abrasions caused by the hard sand of the particulate filler and prevent the sand from jumping into the player's eyes, ears and mouth.
[0010]
A conventional filler is a mixture of sand and rubber particles. The rubber particles are compressed and released when the ball hits the surface or when the athlete steps on the surface. In the case of conventional soil, the soil and humic particles provide some elasticity, but the rebound occurs more gradually due to moisture, small particle size and relatively low natural elasticity. In the case of synthetic fillers, the particles are relatively dry and cannot adhere. The rubber particles have a rapid elastic rebound such as a spring, which often blows the sand particles and rubber close to each other with force.
[0011]
Synthetic fillers often move or separate particles from rainfall, flooding, impacts of well-fed balls, vibrations and impacts from the player's feet and body in contact with the top surface of the filler, etc. Continuously applied to the flow and impact force. A top layer with a high percentage of sand results in the scattering of sand particles when the ball or player impacts the top surface of the filler. If some sand particles are present on the top surface, when the soccer ball rolls around the filler surface, the sand particles are scattered by the rolling ball by the suction of air flowing around the rotating ball and by electrostatic force The As a result, smaller sand particles on the top surface of the filler are scattered in a “high wave splash” pattern after the rolling ball. During use time, areas of continuous sand scattering or ball impact result in visible sand on the playing field surface. In particular, when sand dust is visible with such an impact, it would be undesirable to have light colored sand visible on the surface of the artificial lawn. In addition, the exposed sand particles will greatly rub the skin when the player falls to the top surface or slides, and splashes, inhales or inhales into the eyes, ears and mouth. May cause irritation.
[0012]
A further disadvantage of conventional fillers is that the abrasive sand particles remain on the top surface of the artificial lawn and the player on the surface that contacts the sand particles suffers skin abrasions. During use time, due to the forces of water, vibration and shock, smaller sand particles settle towards the bottom of the packed bed and larger, more abrasive sand particles rise to the top surface. Small sand particles roll down into voids between larger particles under the influence of vibration, water and gravity. Larger sand particles remain at the top of the granular layer, and large particles greatly scrape the human skin against smaller particles.
[0013]
As a result, during the time of use, the wear characteristics of the composite system are increased and may result in certain areas of the stadium surface that are subject to intense traffic that wears out more than other areas. Conventionally used hard particles and elastic particles have an angular surface. Nonetheless, angular particles have been found to be more compact than spherical particles or curvilinear particles because of the greater friction between sharp and angular surfaces. Moreover, when a wide range of particle sizes are used, smaller particles close up the gaps between larger particles and increase the degree of consolidation.
[0014]
When finely cut rubber or conventional ground rubber is used, the rubber particles have an irregular surface with fibrous protrusions that trap air and retain water with surface tension. Yes. When the filler falls in the rain or is submerged, the air trapped by the lighter rubber particles floats the rubber particles. This causes the rubber to wash away the drain with surface water flow and the floating rubber separates from the heavier sand of the filler mixture, thereby leading to particle segregation, sand compaction and loss of filler elasticity. It is not desirable because it leads.
[0015]
Especially where sand is used for construction purposes such as road construction or for concrete mixing, mixing small particles with large particles will close the gaps between large particles with small particles, and contact between particles. It is highly preferred to have a wide range of particle sizes, as this results in an increase in the number of compacts, and thus a higher load bearing capacity. Where sand bunches or granular bunches are used in construction applications, vibratory tampers are used and the moisture content is controlled to produce maximum soil compaction and density.
[0016]
Nonetheless, where sand is used as a component of the elastic filler in artificial lawn gaps, excessive consolidation is highly undesirable. The high degree of sand compaction and filler contamination with airborne dust and dust can be over time as a result of use that varies considerably throughout the artificial lawn from high to low use areas. Leading to undesirable changes in the elasticity of the filler. Consistent and uniform elasticity of fillers, maintenance elimination and predictable performance are not a high load bearing strength, but an objective.
[0017]
A conventional solution for compaction and separation of filler particles is to brush artificial grass on a regular basis. Brushing serves to break up the compacted material and remix the top surface to restore as much of the original component of the filler mixture as possible. Brushing increases the cost of maintenance, significantly wears the synthetic ribbon, and eventually the traditional filler needs to be re-consolidated and regularly brushed, so it is at best a temporary solution. is there.
[0018]
Proper selection of spacing between rows of lawn ribbons has also proved problematic. The main complaint of quite frequent professional athletes is consistent from the surface of a synthetic sports lawn where shoe creats are densely packed, tightly knitted, tightly woven or knitted Is not dissociated and causes knee and ankle damage. The surface of the old artificial lawn is built similar to the surface of indoor carpets with very closely spaced upright fibers extending from a woven base with a resilient underlay. These fiber surfaces remained upright when trampled and were configured to avoid entanglement. Therefore, to achieve this result, the fibers were spaced very close to each other. Nonetheless, athletic shoe creats do not dissociate properly, especially when the foot is idle on the surface, thereby resulting in knee and ankle damage.
[0019]
On the other hand, where pure sand is used, for example, as the surface of a riding surface, the surface is relatively variable and the sand particles are easily replaced. To stabilize such surfaces, Armond (Fibresand Limited) US Pat. No. 4,819,933 is a straight-through synthesis that is randomly distributed and crosslinks into a loosely replaceable network state. A sand mixture having a relatively small weight percent of fiber is provided. The fiber distributes concentrated loads and acts to bind sand under the weight of a horse strain, athlete's foot, vehicle powered by wheels, or equipment. Freed (Synthetic Industries, Inc.) US Pat. No. 5,326,192 further describes a method for improving the appearance and performance characteristics of a lawn surface by inserting separate bundles of synthetic fibers into the soil surface. providing.
[0020]
Granular fillers combined with synthetic grass-like synthetic ribbons provide a granular synthetic surface that is intermingled with upright fibers extending from the fabric backing to more closely resemble natural soil, embedded roots and grass In some cases it addresses some of the disadvantages of the above system. When athlete shoe creats are embedded in granular fillers, loose particles are somewhat shifted and displaced like natural soil. At the same time, the upright synthetic grass ribbon causes its loose particles and creeps to get caught in the mesh to reduce or prevent slipping. Without a synthetic ribbon, loose particles run like a natural beach of dry sand because the dense mat of fibers can interfere with dissociation and fall into creats that can cause human damage. It is extremely difficult.
[0021]
Therefore, the combined structure of upright ribbons and loose granular fillers needs to be balanced or optimized to provide a favorable playing field surface. When the ribbon is packed tightly, the creats cannot properly dissociate, but when the ribbon is too far apart, proper traction and stability are not obtained. Due to the high cost of artificial grass installation and the risk of damage to the well-engineered, high-paid athletes, predictable and reproducible artificial grass performance is needed.
[0022]
The surface of the synthetic lawn is further composed of a substantially rubber-only filler. Rubber particles are relatively light, and the finely cut particles have a fibrous surface that traps air bubbles. As a result, when a large amount of water was poured, some conventional stationary rubber particles floated on the surface of the water drained from the surface of the artificial lawn. The rubber particles are either drained or displaced, resulting in an artificial lawn area with reduced filler thickness. The uniform filler thickness and lack of elasticity across the surface results in damage and burden to the athletic field owner.
[0023]
Despite several different rubber and sand filler components and fiber structures in the prior art, several significant disadvantages remain as indicated above.
[0024]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
It is an object of the present invention to provide a filler that is substantially free of separation or compaction of the filler and that reduces the need for regular surface brushing and retains its properties throughout use. That is.
[0025]
Another object of the present invention is to increase the elasticity and reduce the wear properties of conventional granular fillers that fill the gaps in the synthetic lawn ribbon, while at the same time without the risk of serious injury damage, athlete shoes It is possible to dissociate the creats properly.
[0026]
Another object of the present invention is to eliminate scattering of sand particles on the surface of the filler and undesirable visible sand.
[0027]
The present invention provides a novel artificial lawn body for installation on a supporting soil substrate in order to provide a surface that combines the appearance and feel of natural turf with the artificial grass's abrasion resistance. The description uses an athletic field as an example, but the present invention can be applied to high-passage landscaping, road and highway medians, indoor gardens, or golf greens and riding surfaces. It is equally applicable to any suitable area.
[0028]
The lawn body includes a pile fabric having a flexible sheet backing and a row of upstanding synthetic ribbons corresponding to grass blades extending upward from the upper surface of the backing. The unique filler layer of the two graded layers of particulate material is disposed in a gap between the upstanding ribbons on the upper surface of the backing and at a depth less than the length of the ribbon.
[0029]
The ribbon is tucked into a permeable fabric backing and has intermittent longitudinal slits in a predetermined pattern. During the installation of the filling material, the ribbon is returned to its upright position from the initial tangled position resulting from the compression of the ribbon, due to the rolling of the fabric that is tucked for shipping and storage after manufacture. In order to brush lightly. The ribbon may be about 1 inch wide with several rows of slits across the width. Light brushing opens the lower part of the ribbon and forms a laterally linked strand that is arranged in a lattice structure that allows the surrounding granular filler material to be covered by the mesh, opening the slits and extending There are many. Once all the filler is installed, the upper portion of the ribbon that extends above the filler layer is strongly brushed. The ribbon is split longitudinally into strands that stand by several individual, self-supporting structures of thinner width that resemble lawn leaf blades by the brushing action along the slits.
[0030]
The present invention provides that the granular filler consists of continuously moving hard and elastic particles of different sizes and has different physical properties according to impact and vibration effects from play activities, surface maintenance and rainfall. Recognize that it is a dynamic system. The present invention accommodates such dynamic activity in a number of ways.
[0031]
The top surface is substantially larger than the particles in the bottom layer, and the top surface of a relatively large particle pure rubber particle is preferably used to substantially hold the sand free. Any smaller sand particles that travel from the displacement action of the creats to the top layer can also penetrate back into the bottom layer, following the action of water, vibration and gravity, into the gaps between the larger top surface particles. it can. A bottom layer of sand and rubber mixed together is provided underneath the top layer of pure rubber, as a ballast for additional elasticity, moisture drainage, and stabilization of the fabric backing Yes.
[0032]
The shape of the particles is approximately spherical to reduce contact friction between the particles, improve drainage, and prevent consolidation. The spherical shape reduces the resistance to particle displacement and consequently reduces the degree of consolidation compared to conventional granular particles. According to Krumbein's sphericity standard well known to those skilled in the art, the shape of the particles is roughly in the range of 0.5 to 0.99, but is roughly round or in the range of 0.6 to 0.9 which is almost spherical. Is preferred.
[0033]
The particle size distribution for the hard sand and elastic rubber particles in the bottom layer is selected to be approximately the same as each other, and the particle size is for sports competition surfaces or athletic competition surfaces The screen mesh standard is preferably limited to a range of 14 to 30. To accommodate other uses of the artificial grass surface, the particle size may range from 0.5 inch to 50 inch screen mesh standard. Larger particles should be used up to about 0.25 inches for riding applications, but these large particles are highly worn due to contact with the human skin. Particles smaller than the screen mesh standard 50 often generate dust and lead to undesirable compaction, a reduced rate of water penetration and particle separation. Naturally occurring soil particles in this size range are classified as intermediate sand, coarse sand and fine gravel size particles.
[0034]
With a distribution of “approximately the same” size, the bottom layer that makes up the packed bed is analyzed through a conventional soil inspection sieve analysis and using a chart, a semi-logarithmic graph of standard sieve analysis (passing through the sieve size) The line for hard particles and the first elastic particles when expressed in terms of 0 to 100 percent, or y-axis indicating less by weight, and logarithmically, the x-axis indicating sieve / particle size) It is meant that the lines for ideally overlap each other to a significant extent. As a result, the hard particles and the first elastic particles have substantially the same particle size, and the size distribution is substantially the same.
[0035]
Standard sieving analysis graphs are inherently inaccurate “in time” criteria because natural soils vary considerably, for example, across the surface of a construction site. Sieve analysis graphs generally consider these extremes to be statistically insignificant due to natural changes in soil particle size, so in general the maximum 10% and the minimum 10% of the particle size Not shown. As a result, when examining soil particle size in sieve analysis, only the middle 80% of the particles are considered as usual.
[0036]
Applying this practice to the present invention defined numerically or scientifically, the difference between the particle size of 80% by weight of the hard particles and the first elastic particles in the bottom layer is a numerical value of screen mesh standard 40. Where distributed over a range of differences, the particle size distribution is considered to be approximately the same or very well classified. Since sand and rubber can be graded to any desired specification, the numerical difference is preferably less than screen mesh standard 20, etc., to produce a more uniform filler. For example, glass beads produced in a perfectly spherical shape have a numerical difference approximately equal to zero. Nevertheless, because sand is a naturally occurring substrate created from rock erosion, the particle size distribution and sphericity vary considerably. The numerical difference of the screen mesh standard 20 results in a particle size distribution, for example, between 10 and 30 for riding surfaces or between 20 and 40 for athlete stadium surfaces.
[0037]
In practice, the least expensive hard particulate material is usually found in naturally separated sediments and / or various common structural uses, such as for use in concrete mixes and roadbed structures Sand that is mechanically graded to adapt to. The demand for sand used for artificial lawn installation is relatively low, so if the design requires a specially separated or graded sand particle size distribution, the cost of such materials is Somewhat increased.
[0038]
When determining the specific material to be used at any location, it is preferable to use sand that meets conditions and is readily available near the installation site. When purchasing elastic particles, it is relatively easy to specify the elastic particle size distribution as a condition so that it is within the range discussed above and is superimposed on the measured particle size distribution of sand. is there. Wherever the installation site is, the elastic particles need to be processed, crushed and shipped from the manufacturing facility. The marginal cost of producing elastic particles having a particle size distribution that matches the particle size distribution of the sand particles is relatively low compared to another method of grading the size distribution of the sand particles to match the elastic particles.
[0039]
By producing elastic particles to match the size distribution of sand that is readily available at the installation site, the bottom layer of filler having mixed sand and rubber first elastic particles of equally distributed size, The result is a significant reduction in the installation and separation of the mixture of particles used.
[0040]
In contrast, conventional blends of elastic particles generally have particles that are significantly larger than available graded sand. As a result, lighter, larger elastic particles move upward, and heavier, smaller hard sand particles undergo a combined action of weight, vibration, rainfall and downward penetrating water. Move down. Separation of different sized particles leads to loss of optimal consolidation and uneven traction in conventional mixed filler layers.
[0041]
Separation of hard and elastic particles in the mixed bottom layer is (1) select hard and elastic particles with the same or nearly the same size distribution, and (2) select a relatively narrow range of particle sizes And (3) the present inventor can be prevented or substantially reduced by selecting a substantially spherical particle shape for the hard and elastic particles. It was found by. When all particles are of fairly equal size, the smallest variation in particle size prevents consolidation, since there are no relatively smaller particles to plug the gaps between larger particles. The spherical shape reduces resistance to displacement between particles and reduces the tendency to stick adjacent particles together. Synthetic ribbons such as grass with a fibrous structure on the top surface often retain relatively large top rubber particles in a loose net-like flexible structure. A loose cross-shaped net of fiber-structured fibers further allows the removed rubber particles to be plugged into the underlying top rubber layer as gait traffic passes across the particles and the synthetic ribbon. To do. The combination of a pure top rubber layer and a fibrous network of ribbons gives the appearance and feel of a natural turf surface.
[0042]
Synthetic ribbons between the fabric backing and the top layer allow particle displacement in the mixed bottom layer by forming an open net of vertically oriented strands that are cross-linked laterally or a lattice structure Provides a degree of resistance against. A bottom layer composed of mixed hard particle sand and first elastic particle rubber provides a rigid elastic support to a relatively thin rubber top layer. The sand content of the mixed layer provides the necessary weight for ballast and better drainage, especially due to the capillary action of sand.
[0043]
The relatively thin top layer, which is in direct contact with the athlete's body, has high elasticity due to the use of rubber alone, resulting in physical contact and resulting in low scuffing of the skin. The sand content in the mixed bottom layer keeps the lawn in place and provides the ballast weight to quickly drain the surface. Drainage is particularly necessary where there is a risk of freezing and the selection of a coarser mixture for improved drainage is required during cold weather. The elastic particles in the mixed layer further provide substrate elasticity in addition to the top surface elasticity provided by the top layer.
[0044]
The selection of hard and elastic particles of approximately equal size distribution substantially reduces compaction and reduces maintenance requirements. The top pure rubber top layer always remains substantially sand-free due to the choice of particle size. Sand is moved from the mixed bottom layer to the top layer surface in much the same way that conventional soil is disturbed by this behavior, either by game or by agitation caused by contact with the player's creats during practice. May be displaced. Nevertheless, the size of the sand particles is selected to be smaller than the size of the second elastic particles in the top layer. The downward erosion of displaced sand particles by rainwater draining from the top elastic surface or from walking vibrations and agitation will return smaller sand particles to the bottom layer from which they come.
[0045]
Two layer mountings with rubber alone in the top layer and sand and rubber mixed in the lower layer are described in Haas US Pat. No. 4,337,283 and Tomarin US Pat. No. 4,396,653. It produces elastic surfaces at a lower cost and with a thinner thickness than conventional methods such as. Prior art filler layers with large and small particles often consolidate or consolidate into a more tightly consolidated surface. The present invention is used when the thin layer is used because the top layer consists of second elastic particles of pure rubber and the mixed lower layer does not separate or consolidate. Even maintain its elasticity. Therefore, a more predictable long-term elasticity is created.
[0046]
Synthetic ribbons can be manufactured and can be scabbed to a fabric backing. It is preferred to split the ribbon with relatively short longitudinal slits that are spaced across the width of the ribbon. Thus, after installation of the filler, the upper portion of the synthetic ribbon is configured into a fiber, split, or passed across the installed surface and rubbed vertically in the field using a brush. When manufactured, the ribbon has a longitudinally oriented structure, and therefore the strong brushing action on the top surface forms a compact, closely packed individual lawn-like strand. For this reason, the ribbon is often torn or split into thinner grassy strands by extending the slit in the longitudinal direction.
[0047]
When the ribbon is brushed and broken in situ by brushing, the upper part of the ribbon is rubbed or broken into thin grassy strands, while the lower part is damaged It remains open and is only stretched open to an enlarged web, net, or lattice structure to a greater extent than when the fiber is initially superimposed on the backing. A direct benefit of this lattice structure is the stabilization of the particle filler by intermingling particles between strands of fibrous structure such as grass and in an expanded web-like fiber structure. The lower web-like part stabilizes the filler, and the upper lawn-like part allows creat penetration and dissociation, rainfall infiltration and drainage, etc. In order to add a slight surface elasticity, and capture the large elastic particles of the top layer in a lawn-like net structure.
[0048]
The in-situ fibrous configuration of the fiber allows for a more dense top surface coverage of the lawn-like strands. Relatively wide ribbons with short slit penetrations as initially installed can be spaced sufficiently apart to allow particulate filler to be installed between the ribbons It is. When the filler is fully installed, the widely spaced ribbon brushing closes the gap between the ribbons and into a thin grassy strand that better covers the top surface of the granular filler Split them. The dense net of cruciformly-stranded strands contains large top layer rubber particles, while at the same time allowing creat penetration and draining water. Split ribbons add better grassy strand coverage of visible surfaces at a lower cost. In applications that are not intended for sports use, such as landscaping applications or decorative applications, a less dense fiber distribution is used, with the same visually apparent coverage as traditional closely spaced artificial lawns. This results in lower costs.
[0049]
Further details of the invention and its advantages will be apparent from the detailed description and drawings included below.
[0050]
In order that the present invention may be readily understood, one preferred embodiment of the invention has been described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
[0051]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Referring to FIG. 1, the present invention relates to an artificial lawn body comprising a pile fabric having a packed bed of particulate material that is mounted on a support (soil) substrate to provide a game playing surface.
[0052]
The pile fabric includes a flexible sheet backing 1 that can include two or more layers of a coarse woven fabric, one of which is dimensioned to prevent stretching during installation and use. It is better to make a stable net. Extending upward from the upper surface of the backing 1 are a number of upright composite ribbons 2. As shown in FIG. 1, the ribbons 2 are tucked into a backing 1 at intervals W and spaced in rows of length L. The fiber length “L” is selected according to the overall depth of the filler (5 + 6) and the desired elasticity of the finished artificial lawn body.
[0053]
Disposed in the gap between the upstanding ribbons 2 on the upper surface of the backing 1 is a packed layer 3 of particulate material. The particulate material can be selected from a number of commonly available hard particles such as sand, hard aggregate, silica sand, gravel, slag, powdered plastic and polymer beads. The first and second elastic particles can be selected from ground rubber, rubber, cork, polymer beads, synthetic polymer foam, styrene, perlite, neoprene, ground tire and EPDM rubber that require cryogenic temperatures.
[0054]
The filling layer 3 is composed of a top layer 6 and a mixed bottom layer 5. The mixed bottom layer 5 is composed of mixed hard particle sand particles and first elastic particle rubber particles. The mixing ratio is approximately the same and is selected with a basic distribution with different size capacities of hard particles and first elastic particles in the size range between 0.5 and screen mesh standard 50. The particle size range is preferably limited to close the gaps between larger particles and avoid small or fine particles that help consolidate. A preferred range is between screen mesh standards 14-30. Depending on the application, the range of particle sizes in the mixed layer is between screen mesh standard 10-30, screen mesh standard 15-30, or screen mesh standard 20-40, as selected for the design parameters. It can be limited. The shape of the hard and elastic particles is also generally spherical to prevent compaction and settling and is not angular as in the prior art.
[0055]
As shown in the graph of FIG. 5, the standard screen sieve analysis can be performed by “parts by weight passing through the sieve size”, or alternatively by a “smaller percentage” linear scale vertical axis and particles and / or sieves. It is shown with a horizontal axis which is a logarithmic scale showing the size. The exemplary line shown in FIG. 5 shows a relatively uniform mixture of particles having a narrow range of particle sizes. The line in FIG. 5 for the sand particle size distribution and the line for the rubber particle size distribution are ideally identical and are shown superimposed on each other. However, by way of example, the range of 10 to 30 above is shown as a shaded zone where every line meets the requirements of this particle size constraint.
[0056]
The top layer 6 consists essentially of rubber particles that are second elastic particles. The upper portion 7 of the synthetic ribbon 2 extends upward from the top surface 8 of the top layer 6. The resulting artificial turf surface can be configured for several indoor and outdoor uses, such as athlete stadiums; racetracks, playgrounds, landscaping, recreation areas.
[0057]
To laminate the double layers, the ribbon is upright and filled when the brush is passed many times throughout the backing with mixed sand and rubber material, so that it is embedded in the filler Ensure that it has not settled under the material, and further open the slit and, after installation, slightly widen the ribbon to produce a lattice structure that stabilizes the filler that prevents excessive displacement of the filler particles . When the mixed lower packing layer is laid, the second elastic particles of substantially pure rubber particulate material are arranged as an elastic top layer.
[0058]
A spreader is used to laminate the bottom layer, and then the surface is napped with a pile fabric, and a brush is used to position the ribbon 2 in an almost upright position before laminating the top layer 6 It can be applied.
[0059]
After the top layer 6 is installed, the upper part 7 of the synthetic ribbon 2 is preferably further configured in a fibrous form by pressing it hard and passing it over the entire surface with a brush. This operation splits the upper portion 7 and spreads the strands uniformly across the top surface 8. The manufactured width of ribbon 2 is relatively wide, such as 1 inch, and the on-site brushing operation further splits the ribbon, slits longitudinally, and more as shown Form a thin lawn-like strand with a narrow width. The upper end of the ribbon 2 is brushed more vigorously to achieve the following advantages over prior art methods. Laying the upper portion 7 configured in a fiber interlocks with a loose network that more realistically resembles the appearance of a natural lawn. When the ball bounces on the finished surface during play, the ends configured in a fibrous manner give a little elasticity, as they are either slightly fluffed or softly inflated And more closely resembles the elasticity of natural grass. Curved edges that conceal the rubber crushing of the top layer 6 from the view hold the crushing particles in place and remove them back and forth between the top layer 6 and the upper side of the ribbon 2 configured in a fibrous manner It is possible to move the crushed powder. By splitting the ends of the ribbon 2 or constructing it into fibers, less surface tension is generated and water penetrates more easily through the top surface 8 and the bottom layer 5 Drained through.
[0060]
Ribbon 2 is spread across the lawn-like strand top structure that is fiber-like on site and is essentially spread to their original state, but when it is laminated, it interacts with the filler For this purpose, it includes a web-like lower structure that is mechanically spread into a web grid. The ribbon can be selected from fibers such as polypropylene, polyethylene, nylon, plastic. A thick, thin-width mixture of strands made up of fibers produces a more natural appearance and rolls the ball in a more predictable manner depending on the resistance of the fiber to the ball during play. The Changing the width and density of the grass ribbon further changes the rolling characteristics of the ball.
[0061]
Ribbons consist of widths in the range of 1 to 3 inches when first bunched to a fabric backing, and 1 mm to 15 mm (approximately 1 mm) when structured into individual grassy strands. / 8 inch to 1/2 inch) width is preferable. Stated in technical terms, the strands preferably range from 800 denier to 500 denier, and ribbon and strand thicknesses preferably range from 45 microns (μ) to 200 microns (μ). .
[0062]
It has been found through experimentation and experience that the size and shape of hard and elastic particles have a significant effect on the performance characteristics of turf. Furthermore, it has been found that vibrations in ribbon spacing and filler depth have a strong impact on the performance of artificial grass bodies.
[0063]
The particle size of the hard particles and the first elastic particles is in the range between US screen mesh standard 0.5 inch to 50 inch, although a narrow range of 14 to 30 is preferred to avoid the risk of compaction. . Hard particles larger than screen mesh standard 14 may be perceived as somewhat worn by users of athletic surfaces when direct contact is made. Nonetheless, the fibers on the top surface are arched and often protect the user from direct contact with the arched elastic fibrous mat of the synthetic fiber, so that somewhat larger particles It can be used without perceiving the particles as wear. Particles smaller than the screen mesh standard 50 prevent water penetration and often adversely affect the drainage characteristics of the packed bed 3 in rainy weather. In sunlit weather, the use of smaller particles is preferred to maintain an optimal moisture content for optimal levels of compaction and elasticity. Larger elastic particles (such as screen mesh standard 14) should be used where the skin is in contact with the surface and where possible wear from sporting properties is expected. The sand is preferably washed and graded to substantially remove all fine particles having a size of 50 mesh or less.
[0064]
The natural tendency of large and relatively light rubber particles moving to the top and the auxiliary tendency of smaller and heavier sand particles moving to the bottom of the packed bed 3 should use equal sized particles Is reduced by. Particle migration is further reduced by interaction with the synthetic web-like ribbon structure and by the use of spherical particle shapes. The bottom layer of filler is of equal size hard particles (sand) due to the choice of approximately the same particle size and interference with the resulting particle movement from the ribbon web-like structure in contact with the bottom packed layer. And holding the initial mixture of the first elastic particles. These properties of the filler often prevent compaction and maintain a uniform and predictable elasticity of the filler.
[0065]
With respect to the pure rubber elastic top layer 6, the elasticity is provided on the contact surface where the perception of elasticity is actually required. The particle size of the second elastic particles (rubber particles) in the top layer 6 of the filler is preferably larger than the hard particles (sand) and the first elastic particles in the bottom layer 5. Larger particles (second elastic particles) in the top layer allow smaller particles (hard particles and first elastic particles) in the bottom layer to fall through the gap between large particles, resulting in a layer The particle size composition of these remains different. The elasticity of the final layer of the filler slightly increases the thickness of the top layer 6 and tests the elasticity at the surface and gradually spreading rubber particles to achieve the desired elasticity of the final top layer It can be finely adjusted.
[0066]
The composite ribbons are preferably arranged in a number of rows spaced at a selected minimum spacing “W”. The spacing “W” can vary between 2.25 inches and 0.625 inches or less, depending on the desired stiffness and the degree of freedom needed to rotate for various sports. . A closer spacing gives a more solid support to the filler 3, whereas a wider spacing allows for easier rotation of the embedded cleats.
[0067]
The depth of the packed bed for the synthetic ribbon length “L” ranges from 90% to 40%, although the preferred range for best application is 85% to 55%, or 80% to 70%. For example, where the ribbon length L is 2 inches, a filler depth equal to 75% is 1.5 inches (20 x 0.75) with the remainder of 0.5 inches of ribbon extending above the top surface of the filler. = 1.5) depth.
[0068]
While the foregoing and accompanying drawings are directed to certain preferred embodiments as presently contemplated by the inventor, the present invention in its broad aspects is described and illustrated. It will be understood that it includes mechanical and functional equivalents.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a flexible sheet backing with upstanding ribbons, a top layer of rubber particles, which are relatively large second elastic particles, and sand, which is mixed hard particles of the same smaller particle size distribution, and a first It is sectional drawing of the whole artificial lawn body which has the installed filler which shows the filler layer laminated | stacked on the bottom layer with the rubber particle which is an elastic particle.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the final shape of a lawn-like strand that is slightly curved as a result of strong surface brushing to further configure the end of the ribbon into a fiber.
FIG. 3 is a side view of a composite ribbon as created by a series of short longitudinal slit penetrations.
FIG. 4 shows the blade structure of a web-like lawn at the lower end that is more aligned before capping the fabric backing and as a result of stretching laterally of the slit and from longitudinal extension. It is a side view of the synthetic | combination ribbon in the upper end part extended in the horizontal direction.
FIG. 5 shows a diagrammatic representation of the particle size distribution resulting from a standard sieve analysis of a layer of filler.
FIG. 6 shows a visual display of particles graded on the Krumbein sphericity scale.

Claims

An artificial lawn body for installation on a support substrate,
This artificial lawn body
A pile fabric having a flexible sheet backing and a plurality of upstanding composite ribbons of a selected length extending upward from the top surface of the backing;
A gap between the ribbons upright on the upper surface of the backing, and a packed bed made of a particulate material selected from the group consisting of hard particles and elastic particles;
This packed bed is
A bottom layer made of mixed particles arranged on the upper surface of the backing and mixed with hard particles and first elastic particles;
The top layer is disposed on the bottom layer and is substantially composed of a top layer made entirely of second elastic particles.
An artificial lawn body for installation on a support substrate, wherein an upper portion of the synthetic ribbon extends upward from an upper surface of the top layer.

The artificial lawn body according to claim 1, wherein the second elastic particles in the top layer are larger than the first elastic particles in the bottom layer.

3. The artificial lawn body according to claim 1, wherein the hard particles and the first elastic particles in the bottom layer have a shape defined within a range of 0.5 to 0.99 on a Krumbein scale of sphericity.

The artificial lawn body according to claim 3, wherein the hard particles and the first elastic particles in the bottom layer are in the range of 0.6 to 0.9 Krumbein scale.

The first and second elastic particles are selected from the group consisting of pulverized rubber, rubber, cork, polymer beads, synthetic polymer foam, styrene, perlite, neoprene and EPDM rubber that require cryogenic temperatures. An artificial lawn body.

The artificial lawn body according to any one of claims 1 to 5, wherein the hard particles are selected from the group consisting of sand, hard aggregate, silica sand, gravel, slag, granular plastic, and polymer beads.

The artificial lawn body of any of claims 1 to 6, wherein the particulate material of the filler comprises particles having a size in the range between a maximum nominal diameter of 0.5 inches and a screen mesh standard of 50.

The artificial lawn body according to claim 7, wherein the difference between the particle size of 80% by weight of the hard particles and the first elastic particles in the bottom layer is distributed within a range reaching a numerical value difference of screen mesh standard 40.

The artificial lawn body according to claim 8, wherein a particle size difference of 80% by weight between the hard particles and the first elastic particles in the bottom layer is distributed within a range of a screen mesh standard 20.

The synthetic ribbon is intermittently elongated in the longitudinal direction in a predetermined pattern of slits, the upper portion of the ribbon extends above the packed bed, and individual freestanding to represent the grass blade Transversely linked strands that are longitudinally split into strands of a selected width, wherein the lower portion of the synthetic ribbon is arranged in a lattice structure that encloses the surrounding particulate filler material from the mesh. An artificial lawn body for installation on a support substrate according to any one of claims 1 to 9, wherein the artificial lawn body has a slit that is formed and opened and stretched.

The artificial lawn body according to any one of claims 1 to 10, wherein the synthetic ribbon is arranged in a plurality of rows at a selected minimum interval.

12. The artificial lawn body of claim 11 wherein the maximum spacing between rows of synthetic ribbons that are scabbed to the fabric backing is 2.25 inches.

13. The artificial lawn body of claim 12, wherein the maximum spacing between rows of synthetic ribbons that are scabbed to the fabric backing is 1.0 inches.

14. The artificial lawn body of claim 13, wherein the maximum spacing between rows of synthetic ribbons that are scabbed to the fabric backing is 0.625 inches.

The artificial lawn body according to claim 1, wherein the depth of the packed bed is in the range of 90% to 40% of the length of the synthetic ribbon.

The artificial lawn body according to claim 15, wherein the depth of the packed bed is in the range between 85% and 55% of the length of the synthetic ribbon.

The artificial lawn body of claim 16, wherein the depth of the packed bed is in the range between 80% and 70% of the length of the synthetic ribbon.

The artificial lawn body of claim 1, wherein the synthetic ribbon is a fiber selected from the group consisting of polypropylene, polyethylene, nylon, and plastic.

The artificial lawn body according to claim 1, wherein the upper portion of the synthetic ribbon is formed into fibers in individual strands having a width in the range between 1.0 mm and 15.0 mm.

The artificial lawn body of claim 1, wherein the synthetic ribbon comprises a thickness in the range between 45 microns and 200 microns.

The backing and the pile fabric are suitable for receiving fillers made of particulate material in gaps up to a selected proportion of the length of the ribbon, the synthetic ribbon having a predetermined pattern of slits in the longitudinal direction The upper portion of the synthetic ribbon is longitudinally split into individual free-standing strands of selected width to represent grass blades, and the lower portion of the synthetic ribbon Has slits that are opened and stretched to form transversely linked strands arranged in a lattice structure adapted to be configured to entangle the surrounding packed particulate material An artificial lawn body for installation on the support substrate according to claim 1.

The artificial lawn body for installation on a support substrate according to claim 1 or 2, wherein the filling layer has a depth less than the length of the ribbon.

A method of providing an artificial lawn surface on a support substrate,
This method
Selecting a flexible sheet backing and a pile fabric having a plurality of upstanding composite ribbons of a selected length;
Placing the sheet backing on the support substrate;
In order to form the bottom layer, hard particles and first elastic particles having substantially the same size are selected, the hard particles are mixed with the first elastic particles, and the hard particles and the Distributing the mixed particles mixed with the first elastic particles to the gap between the ribbons up to a predetermined height above the surface of the sheet backing;
Selecting second elastic particles to form the top layer, and distributing the second elastic particles to the gaps of the ribbon above the bottom layer and to a predetermined height less than the height of the ribbon; With
A method of providing an artificial lawn surface on a support substrate, wherein the ribbon is formed to extend upward from the sheet backing when the sheet backing is placed on the support substrate.

A method of providing an artificial lawn surface on a support substrate,
This method
Providing a sheet backing comprising an effectively connected composite ribbon adapted to extend upward from the sheet backing when the sheet backing is placed on the support substrate;
A filler having hard particles, first elastic particles, and second elastic particles, wherein the hard particles and the first elastic particles have substantially the same size, and the second elastic particles are the first elastic particles. Providing a filler larger than the particles;
Placing the sheet backing on the support substrate;
Distributing the filler to the gaps between the ribbons that are effectively connected on the sheet backing;
The filler is
A bottom layer composed of mixed particles arranged on the sheet backing and formed by mixing the hard particles and the first elastic particles;
A method of providing an artificial lawn surface on a support substrate, which is finally disposed in a packed layer which is disposed on the bottom layer and is composed of a top layer substantially composed of the second elastic particles.