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技術 人工芝並びにこれを形成する方法及び装置

出願人 グリーンフィールズ・ベスローテン・フェンノートシャップ
発明者 ヒューゴ・デ・フリース
出願日 2008年8月21日 (12年4ヶ月経過) 出願番号 2010-522834
公開日 2010年12月9日 (10年0ヶ月経過) 公開番号 2010-538185
状態 特許登録済
技術分野 道路の舗装構造
主要キーワード 離ればなれ 精密調整 合成芝 減衰層 単一操作 ゴム粒 連続合 人工繊維
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2010年12月9日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題・解決手段

本発明は、人工芝に関し、裏材、及び裏材に結合され実質的にその表面を横断して延びる多数の人工草葉身を含み、人工草葉身は、不規則な、特に局部的に狭められた断面を有する。その自由端近傍で局部的に狭められた断面のため、これらの人工草葉身は、天然草葉身に極めて類似しており、また類似の挙動を呈する。また、本発明は、このような人工芝を形成する方法及びこの方法の実行に用いる装置に関する。ここで狭められた断面は、人工草葉身の延伸によって形成することができ、人工草葉身は、例えばその局部加熱による延伸の前、その間及びその後の少なくともいずれかで可塑化することができる。

概要

背景

人工草は、次第に天然草に替って使用されてきている。人工草は、ほとんど全ての気象条件で使用できるという利点を有しており、これによって、例えば競技場を有効に利用することができる。また、当然であるが、人工草は栄養物を何等必要とせず、そのため、例えば非常に乾燥した暖かい地域でも使用することができる。加えて、人工草は、天然草に比して保守の必要性が格段に少なく、寿命が長く、そのため費用が相対的に低くなる。

人工草地は、一般に、例えば砂や瓦礫の地面から成り、この上に弾力性減衰層が配置され、その上が実際の人工芝となる。更に、砂を必要に応じてゴム粒と混合し、この人工芝に散乱させてもよい。人工芝自体は、多数の人工草の葉身(blade)が取り付けられた裏材(backing)から成る。これらの人工草葉身は、通常は房付け(tufting)や織物(weaving)によって裏材に結合される。実際には、多数の合成繊維が裏材に織り込まれたり房付けされたりし、その後、このようにして形成された輪(loop)や毛羽(pile)が切り開かれる。

複数層異種材料を持つという人工草地の比較的複雑な構造は、天然草地の特性をできるだけ詳しく模倣するために必要である。これは、人工草が運動競技で使用されるための重要な条件である。

人工草の問題は、結局工業生産され、特に押出し成形された合成繊維で形成されている人工草の葉身が未だ天然草の葉身の特性を十分に模倣していないことである。特に、天然草地における葉身の形状や大きさのばらつきは、これまで人工草で模倣することがほとんど不可能であった。異なる材料又は異なる厚さの人工草葉身を単一の人工芝に組み合わせる提案がされてきたが、これは、製造が複雑化し、通常の製造技術では許容可能な費用で生産することが全く、又はほとんどできないという結果となった。

概要

本発明は、人工芝に関し、裏材、及び裏材に結合され実質的にその表面を横断して延びる多数の人工草葉身を含み、人工草葉身は、不規則な、特に局部的に狭められた断面を有する。その自由端近傍で局部的に狭められた断面のため、これらの人工草葉身は、天然草葉身に極めて類似しており、また類似の挙動を呈する。また、本発明は、このような人工芝を形成する方法及びこの方法の実行に用いる装置に関する。ここで狭められた断面は、人工草葉身の延伸によって形成することができ、人工草葉身は、例えばその局部加熱による延伸の前、その間及びその後の少なくともいずれかで可塑化することができる。

目的

本発明の目的は、人工草葉身を従来の人工芝の場合よりも天然草葉身に一層類似させることにより、性能特性を天然草地の特性に一層近付けた人工芝を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

裏材、及び裏材に結合され実質的にその表面を横断して延びる多数の人工草葉身を含み、少なくとも幾つかの人工草葉身が不規則な断面を有することを特徴とする、人工芝

請求項2

少なくとも幾つかの人工草葉身が少なくとも局部的に狭められた断面を有することを特徴とする、請求項1記載の人工芝。

請求項3

人工草葉身が裏材に結合された基部及び自由端部を含み、自由端部の位置又はその近傍に狭められた断面が設けられることを特徴とする、請求項2記載の人工芝。

請求項4

局部的に狭められた断面を有する人工草葉身が延伸されたものであることを特徴とする、請求項2又は3記載の人工芝。

請求項5

裏材を備えること、及び裏材に実質的にその表面を横断して延びる多数の人工草葉身を結合することの段階を含み、人工草葉身は、多数の合成繊維を備え、合成繊維を裏材に結合し、裏材に結合された人工繊維を所望長さに切断することによって形成され、少なくとも幾つかの人工草葉身がこの中で不規則な断面で形成されることを特徴とする、人工芝を形成する方法。

請求項6

少なくとも幾つかの人工草葉身が少なくとも局部的に狭められた断面で形成されることを特徴とする、請求項5記載の方法。

請求項7

人工草葉身が裏材に結合された基部及び自由端部を含み、自由端部の位置又はその近傍に狭められた断面が形成されることを特徴とする、請求項6記載の方法。

請求項8

狭められた断面が人工草葉身の延伸によって形成されたものであることを特徴とする、請求項6又は7記載の方法。

請求項9

人工草葉身が、延伸の前、その間及びその後の少なくともいずれかで可塑化されることを特徴とする、請求項8記載の方法。

請求項10

人工草葉身がその少なくとも局部的な加熱によって可塑化されることを特徴とする、請求項9記載の方法。

請求項11

不規則な断面が合成繊維を所望長さに切断する前に形成されることを特徴とする、請求項5ないし10のいずれかに記載の方法。

請求項12

合成繊維は二重織りによって裏材に結合され、2つの離れて互いに平行な裏材がいずれにも備えられ、合成繊維が双方の裏材を通して織り込まれ、その後裏材間で切断され、不規則断面が合成繊維の切断の前に形成されることを特徴とする、請求項11記載の方法。

請求項13

人工草葉身が合成繊維切断の前に裏材間の間隔を広くすることにより延伸されることを特徴とする、請求項8及び12記載の方法。

請求項14

裏材を供給する第1供給手段、多数の合成繊維を供給する第2供給手段、合成繊維を裏材に結合する結合手段、及び裏材に結合された合成繊維を所望長さに切断する切断手段を含み、不規則な断面を有する少なくとも幾つかの人工草葉身を形成するように構成されることを特徴とする、人工芝を形成する装置。

請求項15

少なくとも局部的に狭められた断面を有する少なくとも幾つかの人工草葉身を形成するように構成されることを特徴とする、請求項14記載の装置。

請求項16

人工草葉身が裏材に結合された基部及び自由端部を含み、自由端部の位置又はその近傍に狭められた断面を形成するよう構成されることを特徴とする、請求項15記載の装置。

請求項17

人工草葉身を延伸する手段を特徴とする、請求項15又は16記載の装置。

請求項18

延伸手段と協働し人工草葉身を可塑化する手段を特徴とする、請求項17記載の装置。

請求項19

可塑化する手段が少なくとも局部的に人工草葉身を加熱するよう構成されることを特徴とする、請求項18記載の装置。

請求項20

結合手段が合成繊維を互いに平行な列で裏材に結合するよう構成され、可塑化する手段が列間に配置された多数の加熱部材を含むことを特徴とする、請求項19記載の装置。

請求項21

結合手段が離れて配置され互いに平行な2つの織りフレーム及びこれに結合する搬出コンベアを備える二重織機を含み、切断手段が搬出コンベア間に配置され、切断手段の上流で合成繊維に不規則断面を与えるように構成されることを特徴とする、請求項14ないし20のいずれかに記載の装置。

請求項22

延伸手段が切断手段の上流で搬出コンベアを離して移動させるよう構成されることを特徴とする、請求項17及び21記載の装置。

技術分野

0001

本発明は、請求項1の末尾に記載の人工芝、請求項5の末尾に記載の人工芝を形成する方法及び請求項14の末尾に記載の人工芝を形成する装置に関する。

背景技術

0002

人工草は、次第に天然草に替って使用されてきている。人工草は、ほとんど全ての気象条件で使用できるという利点を有しており、これによって、例えば競技場を有効に利用することができる。また、当然であるが、人工草は栄養物を何等必要とせず、そのため、例えば非常に乾燥した暖かい地域でも使用することができる。加えて、人工草は、天然草に比して保守の必要性が格段に少なく、寿命が長く、そのため費用が相対的に低くなる。

0003

人工草地は、一般に、例えば砂や瓦礫の地面から成り、この上に弾力性減衰層が配置され、その上が実際の人工芝となる。更に、砂を必要に応じてゴム粒と混合し、この人工芝に散乱させてもよい。人工芝自体は、多数の人工草の葉身(blade)が取り付けられた裏材(backing)から成る。これらの人工草葉身は、通常は房付け(tufting)や織物(weaving)によって裏材に結合される。実際には、多数の合成繊維が裏材に織り込まれたり房付けされたりし、その後、このようにして形成された輪(loop)や毛羽(pile)が切り開かれる。

0004

複数層異種材料を持つという人工草地の比較的複雑な構造は、天然草地の特性をできるだけ詳しく模倣するために必要である。これは、人工草が運動競技で使用されるための重要な条件である。

0005

人工草の問題は、結局工業生産され、特に押出し成形された合成繊維で形成されている人工草の葉身が未だ天然草の葉身の特性を十分に模倣していないことである。特に、天然草地における葉身の形状や大きさのばらつきは、これまで人工草で模倣することがほとんど不可能であった。異なる材料又は異なる厚さの人工草葉身を単一の人工芝に組み合わせる提案がされてきたが、これは、製造が複雑化し、通常の製造技術では許容可能な費用で生産することが全く、又はほとんどできないという結果となった。

発明が解決しようとする課題

0006

そこで、本発明の目的は、人工草葉身を従来の人工芝の場合よりも天然草葉身に一層類似させることにより、性能特性を天然草地の特性に一層近付けた人工芝を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

本発明によれば、これは、裏材、及び裏材に結合され実質的にその表面を横断して延びる多数の人工草葉身を含む人工芝において、少なくとも幾つかの人工草葉身が不規則な断面を有することで達成される。人工草葉身又は少なくともその内の幾つかに不規則な断面を持たせることにより、天然草葉身に一層類似することとなる。

0008

求める不規則性は、少なくとも幾つかの人工草葉身が少なくとも局部的に狭められた断面を有するときに達成できる。

0009

本発明の人工芝の好適な実施形態では、人工草葉身が裏材に結合された基部及び自由端部を含み、自由端部の位置又はその近傍に狭められた断面が設けられる。結局、このようにして、比較的幅が広く、強靱で、堅い基部をも持ち、そこから先端に向かって先細になる天然草葉身を忠実に模倣する。

0010

この効果は、比較的簡単な方法で、局部的に狭められた断面を有する人工草葉身が延伸されたものであるときに達成できる。

0011

更に、本発明は、人工芝を形成する方法に関し、裏材を備えること及び裏材に実質的にその表面を横断して延びる多数の人工草葉身を結合することの段階を含み、人工草葉身は、多数の合成繊維を備え、合成繊維を裏材に結合し、裏材に結合された人工繊維を所望長さに切断することによって形成される。本発明によれば、少なくとも幾つかの人工草葉身がこの中で不規則な断面で形成される。

0012

上述のように、少なくとも幾つかの人工草葉身が少なくとも局部的に狭められた断面で形成されることが好ましく、各人工草葉身の自由端部の位置又はその近傍に狭められた断面を形成することが有利である。

0013

更に、狭められた断面を人工草葉身の延伸によって形成することが好ましい。この延伸を容易化し、人工草葉身がこの変形のために一層強靱になり硬くなることを防止するため、人工草葉身を、延伸の前、その間及びその後の少なくともいずれかで可塑化することができる。この人工草葉身の可塑化は、例えばその少なくとも局部的な加熱によって達成することができる。また、別途、葉身可塑化のためのエネルギーを供給する他の方法を想定することもできる。

0014

不規則な断面は、合成繊維を所望長さに切断する前に形成されることが好ましい。これは、合成繊維の取り扱いや処理が未だうまくできるためである。

0015

この時点で推奨される変形方法では、合成繊維は二重織り(double-weaving)によって裏材に結合され、2つの離れて互いに平行な裏材がいずれにも備えられ、合成繊維が双方の裏材を通して織り込まれ、その後裏材間で切断され、不規則断面は合成繊維の切断の前に形成される。このようにして2つの人工芝は、単一操作で製造され、共に所望の不規則で局部的に狭められた断面を持つ人工草葉身を備える。

0016

ここで、人工草葉身は、単純な方法で、合成繊維切断の前に裏材間の間隔を広くするときに延伸される。

0017

最後に、本発明は、不規則断面の人工草葉身を持つ人工芝を生産するために上記方法を適用することができる装置にも関する。このため、本発明は、裏材を供給する第1供給手段、多数の合成繊維を供給する第2供給手段、合成繊維を裏材に結合する結合手段、及び裏材に結合された合成繊維を所望長さに切断する切断手段を含む、人工芝を形成する装置を提供する。本発明によれば、装置は、不規則な断面を有する少なくとも幾つかの人工草葉身を形成するように構成される。

0018

特に、装置は、局部的に狭められた断面を有する人工草葉身を、特に自由端部の位置又はその近傍に、形成するように構成される。

0019

本発明による装置の好適な実施形態は、人工草葉身を延伸する手段を備える。加えて、装置は、延伸手段と協働し人工草葉身を可塑化する手段を備えることができる。

0020

既に指摘したように、これらの可塑化する手段は、少なくとも局部的に人工草葉身を加熱するよう構成することができる。結合手段が合成繊維を互いに平行な列で裏材に結合するよう構成されるとき、好ましくは可塑化する手段が列間に配置された多数の加熱部材を含む。この結果、全ての合成草葉身は、多かれ少なかれ同程度に加熱される。

0021

本発明による装置の好適な実施形態では、不規則な人工草葉身を持つ大量の人工芝を簡単に製造することができ、結合手段が離れて配置され互いに平行な2つの織りフレーム及びこれに結合する搬出コンベアを備える二重織機(double loom)を含み、切断手段が搬出コンベア間に配置され、装置は、切断手段の上流で合成繊維に不規則断面を与えるように構成される。

0022

ここで、装置の構造的に簡単な実施形態は、延伸手段が切断手段の上流で搬出コンベアを離して移動させるよう構成されるときに得られる。

0023

ここで、本発明について実施形態に基いて説明するが、以下のような添付図面を参照し、図面では対応する要素は一度に100増加する参照番号で示されている。

図面の簡単な説明

0024

従来の人工草葉身を持つ人工草地の概略断面図を示している。
押出成形合成繊維で形成された従来の人工草葉身の一部の側面図を示している。
天然草葉身の側面図を示している。
本発明による合成草葉身を持つ人工草地の図1対応図である。
局部加熱による合成繊維可塑化の概略を示している。
合成繊維延伸と可塑化後の切断の概略を示している。
局部的に狭められた人工草葉身による人工芝の形成に適用される二重機織り法の概略図を示している。
合成繊維可塑化に用いられる加熱要素の概略側面図を示している。
多数列の人工草葉身が織り込まれ、加熱要素がその間に配置されたの裏材の概略平面図を示している。

実施例

0025

従来の人工草地1(図1)は、地面2とその上に配置された人工芝3とから成る。更に、地面2は、例えばアスファルト又は瓦礫の比較的硬い基層4及びその上に配置された、例えば接着されたゴム粒又は発泡プラスチック弾性緩衝層5から成る。人工芝3は、裏材6及び房付け(tufting)、編物(knitting)又は織物(weaving)によって裏材6に結合された多数の人工草葉身7から成る。これらの人工草葉身は、多かれ少なかれ直立している。人工草葉身7間の空間は、随意であるが、例えば砂とゴム粒の混合物Mで更に満たすことができる。

0026

従来の人工草葉身7は、連続的な合成繊維8から製造され、房付け機編機又は織機によりループ又はパイルの形状で裏材6に結合され、その後、個々の葉身を形成するために、これらのループ又はパイルが切り開かれる。葉身7は連続合成繊維8から形成され、更に押出し成形により適当なプラスチックから製造されているので、人工草葉身7は、図示した例では葉身幅ba(図2)で、一様な断面を有している。この点で、人工草葉身7は、不規則断面を有する天然草葉身9(図3)と大きく異なっている。これは、天然草葉身が根元10の近くでは相対的に幅が広く、葉身の自由端又は先端11に向かうにつれて相対的に狭い幅BNまで細くなるからである。この葉身全長にわたる断面進行の相違のため、一様な人工草葉身7を有する従来の人工草地は、天然草地とは全く異なった特性を持っている。

0027

本発明の人工草地101は(図4)、本質的には従来の人工草地と同じ構造を有している。ここでも、地面層102は、硬い基層104と弾性緩衝層105とから成っている。地面層の上には、裏材106とそこからほぼ垂直に延びている人工草葉身107とから成る人工芝103が置かれている。

0028

本発明のこの人工草葉身107は、不規則断面を持っている点で上に述べた従来の人工草葉身7と異なっている。特にこれは局部的に狭められた断面を有している。図示した実施形態では、人工草葉身107の各々は、裏材106に結合された基部110と自由端部111を有し、狭められた断面は、自由端部111の近傍に位置している。上述の天然草葉身と丁度同じように、本発明の人工草葉身107は、段々細くなって先がとがっている。

0029

人工草葉身107の局部的に狭められた断面は、この葉身を延伸することにより、例えばこれに張力をかけることで、得ることができる。実用的な理由から、狭められた断面は、合成繊維108を延伸することによって人工芝製造の最初に形成され、その後、合成繊維が所望長さに切断され、人工草葉身107(図6)を形成する。ここで、かける力を限定するために、例えば局部的な加熱によって、延伸の前、その間、更にその後に人工草葉身107を可塑化することができる(図5)。延伸の後の可塑化は、人工草葉身107が塑性変形の結果として硬化することを防止するという特殊な目的のためであり、これによって対応する断面を有する天然草葉身とは明確に異なる特性を更に獲得することになる。

0030

人工芝103を形成するために、例えば裏材106が巻き戻されるロールの形状で裏材106を供給する第1供給手段121、及び例えば合成繊維108が巻き戻される多数のボビンの形状で多数の合成繊維108を供給する第2供給手段122を備える装置120を利用する。装置120は、更に、合成繊維108を裏材106に結合する結合手段123、及び裏材106に結合した後で所望の長さに合成繊維108を切断する切断手段124を備えている。

0031

本発明によれば、この装置120は、狭められた端部111を有する人工草葉身107を形成するようになっている。このため、装置120は、人工草葉身107を延伸する手段125及び人工草葉身107を可塑化するために延伸手段125と協働する手段126を備えている。

0032

図示の例では、結合手段123は、互いに平行に配置された2つの離隔した織りフレーム(weaving frames)127及びこれに接続する搬出コンベア131を備える二重織機により形成される。このような二重織機では2つの裏材106を同時に処理でき、したがって、ここでは、第1供給手段121も裏材106を有する2つのロールを含まねばならない。ここで、合成繊維108は、2つの織りフレーム127で下側と上側の裏材106に交互に織り込まれる。

0033

この装置120の実施形態では、切断手段124は、可塑化手段126と同様に、搬出コンベア131の間に配置されている。この可塑化手段126は、ここでは合成繊維108とこれから形成される人工草葉身107の少なくとも一方を局部的に加熱するようになっている。図示した実施形態では、可塑化手段126は、このために多数の加熱部材128を含んでいる。人工芝の場合では普通であるが、極めて多数の合成繊維108は、互いに平行な列Rをなして二重織機で裏材106に対して結合されている。そのため、加熱部材128も互いに平行に配置され、いずれにしてもこの列の間に延びている(図9)。この加熱部材128は、ここでは内部に精密調整可能な加熱素子130を持つ細長物体129の形状を取っている(図8)。延伸の間に合成繊維108を適切に加熱し続けられるように、細長い物体129は先細の、又は横方向に調節可能な形状を取ることができる。

0034

上記のように、合成繊維108は、最初は延伸され、その後でのみ装置120で切断される。このため、延伸手段125は、図示した実施形態で裏材106の移動方向に見られるように、切断手段124の上流で搬出コンベア131を離ればなれに動かすように構成されている。例えば、延伸手段125は、搬出コンベア131の移動方向に発散ガイド132を持つことができる。

0035

上記装置120によれば、端部111が狭められた人工草葉身107を持つ2つの合成芝103を高速かつ効率的に同時に得ることができる。

0036

本発明について実施形態に基いて説明したが、これに限定されないことは明らかである。したがって、人工草葉身に延伸以外の方法によって局部的に変化した断面を与えることもできる。例えば、合成繊維は、既にそれ自体で可変断面を有するように製造することができる。また、葉身は、織物以外の方法、例えば房付けや編物で裏材に結合することもできる。更にまた、人工草葉身の断面形状は、自由端に向かって狭くするのではなく、全長にわたって一様に変化させることができる。

0037

したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲のみによって規定される。

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