(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スポーツグラウンド用のポリウレタン路面材を生成する方法であって、前記ポリウレタン路面材用のポリウレタン発泡体（１２８）がグラウンドに少なくとも２つのレーン（１４４、１４６、１４８）で車両を使用して塗布され、前記少なくとも２つのレーン（１４４，１４６，１４８）が互いに隣接するように配置され、前記ポリウレタン発泡体（１２８）の第１のレーン（１４４）の側端が隣接する第２のレーン（１４６）の側端に接触し：
イソシアネート成分およびポリオール成分を含むポリウレタン反応性成分を前記車両のタンクに用意するステップと、
環境データを決定するステップと、
前記ポリウレタン反応性成分を混合するための工程パラメータを決定するステップであって、前記工程パラメータが前記環境データに依存するステップと、
前記車両の混合ユニットにより、前記工程パラメータを伴うフロス発泡工程を使用して、前記イソシアネート成分および前記ポリオール成分を混合することにより、前記ポリウレタン路面材用の前記発泡体（１２８）を混合するステップと、
前記混合ユニットに接続された塗布ユニットを使用して、前記発泡体（１２８）を前記グラウンドの第１のレーンに塗布するステップと、
前記混合ユニットに接続された前記塗布ユニットを使用して、前記発泡体（１２８）を前記グラウンドの第２のレーンに塗布するステップであって、前記第２のレーンの側端を前記第１のレーンの側端に接触させるステップと、を含み、
前記工程パラメータが、前記第２のレーンの前記発泡体が塗布される前に、前記第１のレーンの前記発泡体が硬化することがないように決定される、
方法。
【請求項２】
追加のポリウレタン形成成分が、前記発泡体（１２８）に添加され、前記追加のポリウレタン形成成分の種類および量が、前記環境データに依存し、前記追加のポリウレタン形成成分が、前記第１のレーンの前記発泡体（１２８）が前記第２のレーンの前記発泡体（１２８）を塗布する前に硬化しないように選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記追加のポリウレタン形成成分が、添加剤、発泡剤、圧縮空気、または、活性化剤である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記環境データが、以下のいずれか１つ、すなわち、空気温度、グラウンド温度、相対湿度、前記路面材の寸法および／または幾何学形状、予報された天気、一日中の時刻、および、それらの組み合わせを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記環境データが、前記グラウンドの種々の位置で測定される、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記環境データの少なくとも一部が、前記発泡体（１２８）を前記グラウンドに塗布するための車両によって測定される、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記環境データが、連続的に測定され、前記工程パラメータならびに前記発泡体（１２８）に添加される追加のポリウレタン形成成分の種類および量が、前記測定された環境データに適応するように連続的に調整される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記環境データが、制御ユニットのメモリーに保存され、前記工程パラメータならびに前記発泡体（１２８）に添加される追加のポリウレタン形成成分の種類および量が、保存された前記環境データに応じて調整される、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記発泡体（１２８）を前記グラウンドに塗布するための車両の位置および／または速度が測定され、前記工程パラメータならびに前記発泡体（１２８）に添加される追加のポリウレタン形成成分の種類および量が、前記車両の前記位置および／または前記速度に応じて調整される、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記工程パラメータが、制御ユニットに入力され、前記制御ユニットが、前記工程パラメータを使用し、前記環境データの変化に対応して、前記発泡体の硬化時間を調整するように前記発泡体の前記混合を制御するように構成される、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記混合ユニットが、前記イソシアネート成分および前記ポリオール成分が供給される振動するチューブを含み、前記振動するチューブが、圧縮および膨張の効果により、前記ポリウレタン発泡体に発泡を発生させるように構成される、請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記発泡体が、前記イソシアネート成分と前記ポリオール成分との反応生成物であるＭＤＩ系のＮＣＯ末端プレポリマーを含み、前記ＭＤＩ系のＮＣＯ末端プレポリマーが、１．５重量％〜１８重量％の間のＮＣＯ含有量、および、１重量％〜４０重量％の間の２，２ＭＤＩを有する２，４’、４，４’、および、２，２’ＭＤＩモノマー系プレポリマーの異性体混合物から生成される、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＮＣＯ末端プレポリマーを生成するために、水酸基価が２５mgＫＯＨ／ｇから６０mgＫＯＨ／ｇで、分子量が２０００から４０００の高分子量の１級の末端水酸基ジオールを使用される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＮＣＯ末端プレポリマーおよび前記ポリオール成分が、所定の温度範囲内に保持され、前記フロス発泡工程で前記発泡体になる前に、静的ミキサーを通して予め決められた比率でポンプ注入され、前記所定の温度範囲は、５℃〜３５℃の間である、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記所定の温度範囲は、１０℃〜２５℃の間である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記方法が、前記発泡体を前記グラウンドに塗布する前に、前記発泡体にゴム顆粒物を混合するステップをさらに含む、請求項１から１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
グラウンドに、スポーツグラウンド用のポリウレタン路面材を生成するための車両であって、請求項１から１６のいずれか１項に記載の方法を用いる車両であり、前記車両が
イソシアネート成分およびポリオール成分を含むポリウレタン反応性成分用の少なくとも２つのタンク（１０２、１０４）と、
前記イソシアネート成分および前記ポリオール成分用の前記少なくとも２つのタンク（１０２、１０４）に、少なくとも２つの導管（１０８、１１０）で、接続された混合ユニット（１０６）であって、ポリウレタンフロス発泡体（１２８）を生成するための手段を含み、前記混合ユニット（１０６）に流入するイソシアネート成分およびポリオール成分の分量を投与するための少なくとも２つのバルブ（１１２、１１４）が備えられている前記混合ユニット（１０６）と、
前記混合された発泡体（１２８）を前記グラウンドに塗布するために前記混合ユニット（１０６）に接続された塗布ユニット（１２４）と、
前記車両を前記グラウンドに対して駆動するための駆動ユニット（１３１）と、
塗布された前記発泡体の表面（１２９）を平坦化するための平坦化ユニット（１２６）と、
前記少なくとも２つのバルブ（１１２、１１４）に接続された制御ユニットであって、環境データを測定および／または受信し、前記環境データに応じて前記ポリウレタン反応性成分を混合するための工程パラメータを決定するように構成され、前記決定された工程パラメータに応じて前記少なくとも２つのバルブ（１１２、１１４）、前記駆動ユニット（１３１）および前記平坦化ユニット（１２６）を制御するように構成される制御ユニットと、
を含む車両。
【請求項１８】
前記制御ユニットが、前記第２のレーン（１４６）の前記発泡体を塗布する前に、前記第１のレーン（１４４）の前記発泡体が硬化しないように、前記工程パラメータを決定するように構成される、請求項１７に記載の車両。
【請求項１９】
少なくとも１つの追加のポリウレタン形成成分に対して、少なくとも１つの添加剤タンク（１１６）が備えられ、前記添加剤タンク（１１６）は、前記混合ユニット（１０６）に添加剤導管（１１８）で接続され、前記添加剤タンク（１１６）は、前記制御ユニットに接続される添加剤バルブ（１２０）を含み、前記制御ユニットは、前記測定および／または受信した環境データに応じて前記添加剤バルブ（１２０）を制御するように構成される、請求項１７または１８に記載の車両。
【請求項２０】
前記車両が、前記車両の位置を決定するための測位システム、および／または、前記グラウンドに塗布される少なくとも２つのレーン（１４４、１４６、１４８）の前記発泡体（１２８）の互いに隣接するように配置された少なくとも２つの側端（１５０、１５２）を決定するためのユニットを含み、前記制御ユニットが、前記車両の前記位置、および／または、前記グラウンドに塗布される前記レーン（１４４、１４６、１４８）の前記発泡体（１２８）の前記少なくとも２つの側端（１５０、１５２）の位置に応じて前記駆動ユニット（１３１）を制御するように構成されている、請求項１７、１８または１９のいずれか１項に記載の車両。
【請求項２１】
前記制御ユニットが、前記環境データの変化に対応して、前記工程パラメータを変更することによって、前記ポリウレタン発泡体の硬化時間を調整するために、前記発泡体の前記混合を制御するように構成される、請求項１７から２０のいずれか１項に記載の車両。
【請求項２２】
前記制御ユニットが、さらに、前記硬化時間が最小硬化時間よりも長くなり、前記最小硬化時間は環境データを使用して決定されるように、前記硬化時間を調整するように構成される、請求項２１に記載の車両。
【請求項２３】
前記車両が、温度制御ユニットをさらに含み、前記イソシアネート成分と前記ポリオール成分が、前記温度制御ユニットによって、前記混合ユニット内で混合される前は所定の温度範囲内に保持され、前記所定の温度範囲が、５℃〜３５℃の間である、請求項１７から２２のいずれか１項に記載の車両。
【請求項２４】
前記所定の温度範囲は、１０℃〜２５℃の間である、請求項２３に記載の車両。
【請求項２５】
前記車両が、さらに、環境データを測定するための少なくとも１つのセンサー（１３２）を含み、前記センサー（１３２）が、前記車両の前記制御ユニットに接続される、請求項１７から２４のいずれか１項に記載の車両。
【請求項２６】
前記センサー（１３２）が、前記車両に取り付けられている、請求項２５に記載の車両。
【請求項２７】
スポーツグラウンド用のポリウレタン路面材を生成するためのシステムであって、請求項１から１６のいずれか１項に記載の方法を用いて、請求項１７から２６のいずれか１項に記載の車両、および、環境データを測定するための少なくとも１つのセンサー（１３２）、を含み、前記センサー（１３２）が前記請求項１７から２６のいずれか１項に記載の車両の前記制御ユニットに接続される、システム。
【請求項２８】
前記センサー（１３２）が、前記車両に取り付けられている、請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記センサー（１３２）が、使用中に、前記グラウンドに静止して配置される、請求項２７または２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記システムが、前記環境データを前記制御ユニットに送信する送信機を含み、前記制御ユニットが、前記センサー（１３２）から、前記環境データを受信するための受信機を含む、請求項２７、２８または２９のいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にスポーツ用路面の、ポリウレタン路面材を生成するための方法、装置およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スポーツグラウンド用、例として、陸上競技場トラックまたは安全遊技場の路面材は、ポリウレタン、特にポリウレタン発泡体から生成される。ポリウレタンは、イソシアネート成分とポリオール成分を反応させることによって生成される。ポリウレタン発泡体をグラウンドに塗布した後に、ポリウレタン発泡体は、所定の粗さと平坦性に平滑化されて平坦化される。平滑化および平坦化の工程の後に、ポリウレタン発泡体は、硬化する。
【０００３】
独国実用新案第２０  ２０１０  ０１２  ４５６（Ｕ１）号明細書は、ポリウレタン路面をグラウンドに塗布する装置を示す。装置は、移動可能であり、これにより、装置がグラウンドを移動している間にレーンの形態で基材がグラウンドに塗布される。基材をグラウンドに塗布した後に、基材の表面は、塗布ユニットの後ろに設置されるスクレーパーを用いて平滑化される。スクレーパーは、過剰な基材を除去することもできる。
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、既定の発泡体構造、可撓性、弾力性および制振作用を有し、陸上競技場トラックまたは遊技場の表面全体にわたって一定しているスポーツグラウンド用ポリウレタンまたはポリウレタンゴムの路面材を生成するための改善された方法を提供する。この開示された発明により、広範囲な温度および湿度の条件ならびに設置工程の過程で変化する枠組み条件においてさえ、既定の発泡体の形態を達成することを可能にすることができる。かなり大きな陸上競技場の表面、例えば、トラックまたはフィールドスポーツ用の表面において、設置条件は、設置の間に著しく変動する場合があり、例えば、ポリウレタン発泡体が曝される可能性がある温度および太陽光の量は、変動する場合がある。結果として、温度によって封入された気泡が膨張もしくはつぶれるか、湿度によって制御不能な反応を示す場合に、トラックの異なる部分が異なる発泡体の厚さになる可能性がある。これは、それ自体によって、通常、発泡体層の発泡性を高めることにつながり、不均一な表面または不規則な発泡構造になる。表面温度は、５℃〜６０℃で変動し、通常２０℃から４０℃に達する可能性がある。
【０００５】
以下に、ポリウレタン路面材を生成するための発明された装置およびシステムのみならず製品も、独立した請求の範囲で記載する。実施態様は、従属した請求の範囲で与えられる。
【０００６】
一つの態様では、本発明は、スポーツグラウンドのポリウレタン路面材を生成する方法であって、ポリウレタン路面材用のポリウレタン発泡体がグラウンドに少なくとも２つのレーンで車両を使用して塗布され、少なくとも２つのレーンが互いに隣接するように配置され、ポリウレタン路面材の第１のレーンの側端が隣接する第２のレーンの側端に接触し、
イソシアネート成分およびポリオール成分を含むポリウレタン反応性成分を用意するステップと、
環境データを決定するステップと、
ポリウレタン反応性成分を混合するための工程パラメータを決定するステップであって、工程パラメータが環境データに依存するステップと、
車両の混合ユニットを使用して決定された工程パラメータを伴うフロス発泡工程を使用してイソシアネート成分およびポリオール成分を混合することにより、ポリウレタン路面材用の発泡体を混合するステップと、
混合ユニットに接続された塗布ユニットを使用して第１のレーンの発泡体をグラウンドに塗布するステップと、
混合ユニットに接続された塗布ユニットを使用して第２のレーンの発泡体をグラウンドに塗布するステップであって、第２のレーンの側端を第１のレーンの側端に接触させるステップと
を含む方法を提供する。
【０００７】
第２のレーンの発泡体が塗布される前に第１のレーンの発泡体が硬化することがないように、ポリウレタン反応性成分を混合するための工程パラメータが決定される。
【０００８】
ポリウレタン（ＰＵ）発泡体（本明細書において、「基材」または「発泡体」とも記される）の硬化時間は、種々の条件、とりわけ環境条件に依存する可能性がある。例として、高温、直射日光または低相対湿度は、硬化工程を促進する場合がある。その他の点では、低温は、硬化工程を長引かせる場合がある。硬化工程が短くなる場合は、隣接する第２のレーンに塗布する前に第１のレーンの基材が硬化してしまう可能性があるので、フィルム接着および平滑な表面は、保障できない。一方、硬化工程の間の表面の損傷を回避するために、硬化工程に過度の時間をかけるべきではない。
【０００９】
本発明の方法は、環境条件に応じて工程が変更できる効果を有することができる。そのため、硬化工程が影響を受ける場合があるので、硬化時間は、環境条件によって決定される画定された境界内になる。空気は、空気を素早く動かしてポリウレタン塊に送るか、ポリウレタン発泡体を圧縮し、圧縮された構造体を自由に膨張させることによって取り込まれる。一つの実施態様では、ＰＵ塊が供給されたチューブまたはパイプの反応器を振動させることによりポリウレタン発泡体が生成され、圧縮および膨張の効果は、チューブの振動により達成される。
【００１０】
一つの実施態様では、使用されるＰＵ配合は、１％〜４０％の２，２ＭＤＩを有するＮＣＯ含有量が１．５重量％〜１８重量％の２，４’、４，４’および２，２’ＭＤＩモノマー系プレポリマーの異性体混合物から生成されるＭＤＩ系ＮＣＯ末端プレポリマーを含む。標準または末端封止である好ましいポリオールは、１００から６０００までの範囲の平均分子量のポリプロピレングリコールのような活性化ポリエーテルポリオールである。非常に好ましい実施態様では、分子量が２０００から４０００で水酸基価が２５mgＫＯＨ／ｇから６０mgＫＯＨ／ｇの高分子量の１級末端水酸基ジオールを使用してＮＣＯ末端プレポリマーを生成する。末端水酸基成分として、分岐ヒマシ油系ポリオールを使用することができ、通常、ケトン樹脂と反応させる熱的および酵素的なエステル交換工程によって生成される。反応性は、通常、好適な金属−有機物触媒、例えばジブチルスズまたはジラウレートを使用して調整できる。
【００１１】
もう一つの実施態様では、ＮＣＯ末端プレポリマーおよびＯＨ末端ポリオールは、１０℃から２５℃に冷却され、静的ミキサーを通じて事前に決められた比率でポンプ注入され、例えば前述の振動反応パイプのような発泡体混合ユニットへと輸送される。
【００１２】
望ましくない過剰の発泡を回避するために、ゼオライトまたは任意の他のモレキュラーシーブまたは乾燥材のような水吸着添加剤が使用できる。一つの実施態様では、乾燥剤は、３オングストロームから５オングストロームの細孔径を有することができ、ポリオール重量の０．１重量％から３重量％の範囲で、非常に好ましい実施態様では、ポリオール重量の０．５％から２％で使用される。
【００１３】
硬化時間の制御を改善するために、追加のポリウレタン形成成分を発泡体に追加してもよい。ポリウレタン形成成分の種類および量は、測定された環境データに依存し、ポリウレタン形成成分は、第１のレーンの発泡体が第２のレーンの発泡体を塗布する前に硬化しないように選択される。さらに、ポリウレタン形成成分は、ポリウレタン路面材の特性をカスタマイズするために使用されることができる。
【００１４】
追加のポリウレタン形成成分は、一つまたは複数の以下のもの、すなわち添加剤、発泡剤、圧縮空気もしくは活性化剤またはポリウレタン路面材用の他の公知の添加剤を包含してもよい。
【００１５】
生成された発泡体は、２００kg／ｍ３から４００kg／ｍ３、好ましくは１００kg／ｍ３から６００kg／ｍ３の発泡体密度においてセル安定性を高めるシリコーン高せん断発泡安定化剤によって安定化されることができる。一つの実施態様では、シリコーン発泡安定化剤は、０．１重量％から４重量％、好ましくは１％〜２％で使用される。さらに、発泡体をさらに安定化して構造を強化するために、炭酸カルシウムやベントナイトのような様々な顔料および充填剤が使用できる。
【００１６】
一つの実施態様では、発泡体層は、いくつかの層を伴う１層のみの構成である。発泡層は、例として、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）または硫黄硬化エチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）顆粒物であってもよいが、これらに限定されないゴム顆粒物を含んでもよい。ゴム顆粒物は、発泡体と組み合わせて高いエラストマー弾性および良好な減衰特性（例えば、１５℃の温度で４０％を超える衝撃吸収を達成する）をもたらすことができる。
【００１７】
環境データは、以下の１つまたは複数のもの、すなわち、発泡体の硬化時間に影響を及ぼす空気温度、グラウンド温度、相対湿度および／または他の気候データを含むことができる。例として、予め、より高い温度および／またはより低い湿度を決定するために、天気予報および／または時刻を組み込むことができる。さらに、環境データは、第１のレーンに隣接する第２のレーンを塗布するのに必要な時間を決定するために、路面材の寸法および形状を含むことができる。さらに、ポリウレタン路面材の厚さを考慮に入れることができる。
【００１８】
環境データは、センサーによって測定することができる。環境データを決定するためには、単一のセンサーで十分である。さらなる実施態様では、環境データは、グラウンドの種々の位置で測定することができる。これにより、環境データをより高い信頼性で決定できるという効果を有することができる。単一のセンサーは、間違った位置、例として影に配置される恐れがある。複数のセンサーを使用すると、環境条件が誤って測定される危険性を減らすことができる。
【００１９】
例として、ポリウレタン路面材を生成する前に、環境データ用の静止センサーを配置することができる。これにより、塗布工程が開始する前に、ポリウレタン路面材で被覆されるフィールドの種々の位置の条件を決定でき、工程パラメータの事前計画を可能にするという効果を有することができる。工程パラメータならびにポリウレタン形成成分の種類および量は、最も高い測定温度に適応させることができまたは異なる温度の路面材の異なる領域に硬化時間を適応させるために工程の間に変えることができる。さらに、温度マップを生成することができ、これは、このマップの環境データおよび現在の位置に応じて、工程パラメータ、ポリウレタン形成成分の種類および量を適応させるためである。温度マップは、測定されてもよいし、さらに気象サービスから受信されてもよい。
【００２０】
代替え的に、または、それに加えて、環境データは、車両に組み込まれたセンサーを使用して測定することができる。これにより、発泡体が塗布される位置で環境データを測定することができるので、発泡体の塗布時に環境条件が測定されるという効果を有することができる。
【００２１】
さらに、環境データが連続的に測定され、工程パラメータならびにポリウレタン形成成分の種類および量が測定された環境データに適応するように連続的に調整されてもよい。これにより、工程を環境条件の変化に合わせて変更できるという効果を有することができる。
【００２２】
もう一つの実施態様では、工程パラメータは、制御ユニットに入力される。制御ユニットは、環境データの変化に対応してポリウレタン発泡体の硬化時間を調整するために工程パラメータを使用して発泡体の混合を制御するように構成される。
【００２３】
さらなる実施態様では、測定された環境データは、制御システムのメモリーに保存することができ、工程パラメータならびにポリウレタン形成成分の種類および量が保存された環境データに応じて調整される。
【００２４】
加えて、発泡体をグラウンドに塗布するための装置の位置および／または速度を測定することができ、工程パラメータならびにポリウレタン形成成分の種類および量は、車両の位置および速度に応じて調整される。
【００２５】
本発明のさらなる態様では、特に本発明の方法を用いて、スポーツグラウンド用のポリウレタン路面材をグラウンドに生成するための装置が提供される。装置は、車両でもよい。装置は、イソシアネート成分およびポリオール成分を含むポリウレタン反応性成分用のタンク、イソシアネート成分およびポリオール成分用のタンクに導管で接続された混合ユニットを含む。混合ユニットは、ポリウレタンフロス発泡体を生成するための手段を含む。混合ユニットに流入する分量のイソシアネート成分およびポリオール成分を投与するためのバルブが備えられている。さらに、装置は、混合された発泡体をグラウンドに塗布するための、混合ユニットに接続された塗布ユニットと、グラウンドに対して装置を駆動する駆動ユニットと、塗布された発泡体の表面を平坦化するための平坦化ユニットと、制御ユニットとを含む。制御ユニットは、バルブに接続され、環境データを測定および／または受信し、環境データに応じてポリウレタン反応性成分を混合するための工程パラメータを決定し、バルブ、駆動ユニットおよび平坦化ユニットを決定された工程パラメータに応じて制御するように構成される。
【００２６】
この装置は、少なくとも１つの追加のポリウレタン形成成分のための少なくとも１つのタンクを備えることができる。タンクは、導管で混合ユニットに接続される。タンクは、制御ユニットに接続されたバルブを含む。制御ユニットは、測定されたおよび／または受信された環境データに応じてバルブを制御するように構成される。
【００２７】
装置は、グラウンドに塗布された発泡体のレーンの側端を決定するために装置および／またはユニットの位置を決定するための、例えば、全地球測位システムのような測位システムをさらに含むことができる。制御ユニットは、装置の決定された位置および／またはグラウンドに塗布された発泡体のレーンの側端の決定された位置に応じて、駆動ユニットを制御するように構成されることができる。
【００２８】
もう一つの実施態様では、レーンの幅は、装置の寸法に制限される。装置の寸法より大きな幅を有する路面材を生成するために、いくつかのレーンを次々に生成することができる。第２のレーンは、第２のレーンの側端が第１のレーンの側端に接触するように塗布される。第２のレーンの基材は、第１のレーンの材料に堅固に接着される。ポリウレタン路面材の平滑で均一な表面を提供し、２つの隣接するレーンの材料の堅固な接着を保障にするために、第１のレーンの基材は、第２のレーンを塗布するときに完全に硬化されるべきではない。
【００２９】
もう一つの実施態様では、制御ユニットは、環境データの変化に対応して工程パラメータを変更することによってポリウレタン路面材の硬化時間を調整するために発泡体の混合を制御するように構成される。
【００３０】
もう一つの実施態様では、制御ユニットは、硬化時間が最小硬化時間より長くなるように硬化時間を調整するようにさらに構成される。最小硬化時間は、環境データを使用して決定される。
【００３１】
もう一つの実施態様では、装置は、温度制御ユニットをさらに含み、イソシアネート成分およびポリオール成分は、混合ユニット内で混合される前に温度制御ユニットによって所定の温度範囲内に保持される。
【００３２】
もう一つの実施態様では、所定の温度範囲は、５℃〜３５℃である。
【００３３】
もう一つの実施態様では、より好ましくは、所定の温度範囲は、１０℃〜２５℃である。
【００３４】
本発明のさらなる態様では、特に本発明による方法を用いて、スポーツグラウンド用のポリウレタン路面材を生成するためのシステムが提供される。システムは、本発明の装置と、環境データを測定するための少なくとも１つのセンサーとを含み、センサーは、装置の制御ユニットに接続される。
【００３５】
センサーは、装置に取り付けることができる。
【００３６】
あるいは、センサーは、グラウンドに静止して配置することができ、環境データを制御ユニットに送信する送信機を含む。制御ユニットは、センサーから環境データを受信する受信機を含む。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ポリウレタン路面材をグラウンドに塗布するための装置の模式図を示す。
【図２】ポリウレタン路面材をグラウンドに塗布する方法の第１の実施態様の模式図を示す。
【図３】ポリウレタン路面材をグラウンドに塗布する方法の第２の実施態様の模式図を示す。
【図４】グラウンドに塗布されたポリウレタン路面材の断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に、一例としてのみであるが、本発明の実施態様を、図面を参照してより詳細に説明する。
【００３９】
図１は、ポリウレタン路面材１０１を生成し、グラウンド１０３（図４参照）に塗布するように構成された装置１００の模式図を示す。
【００４０】
ポリウレタン路面材１０１は、本質的に２つの反応性成分、イソシアネート成分およびポリオール成分からなる。路面材の所望の特性に応じて、種々のポリウレタン形成成分、例として、化学添加剤、圧縮空気または他の添加剤を添加することができる。
【００４１】
添加剤は、路面材の機械的性質、気候条件に対する耐性、路面材の吸水性または他の特性に影響を及ぼす場合がある。
【００４２】
さらに、添加剤は、工程特性、例として、液体ポリウレタンの粘度または硬化時間に影響を及ぼす場合がある。使用される添加剤は、通常、例えば耐高せん断シリコーン発泡安定化剤などの発泡安定化剤であることができる。
【００４３】
さらに、一方がＮＣＯ末端プレポリマーおよび／またはポリマー状イソシアネートであり、これとより高い分子量のポリオールとの間の混合物の反応性を高めるために触媒を使用することができる。さらに、顔料およびＵＶ安定剤を使用してもよい。
【００４４】
装置１００は、ポリウレタンの基材用のタンク１０２、１０４を含み、第１のタンク１０２は、ポリオール成分を収容し、第２のタンク１０４は、イソシアネート成分を収容する。両方のタンク１０２、１０４は、成分がポリウレタン路面材用の発泡体１２８に混合される混合ユニット１０６に、導管１０８、１１０で接続されている。各導管１０８、１１０は、それぞれのタンク１０２、１０４から混合ユニット１０６に流れる量のポリオールおよびイソシアネートをそれぞれ投与するためのバルブ１１２、１１４を含む。導管１０８、１１０には、例として、ポンプのような供給ユニットを含むことができる。装置は、車両でもよい。
【００４５】
さらに、装置１００は、混合ユニット１０６に導管１１８で接続されるポリウレタン形成成分用の添加剤タンク１１６を含む。導管は、バルブ１２０を含む。装置１００は、ポリウレタン路面材用の発泡体１２８に添加される所望の添加剤の数に応じて、種々の添加剤のための種々の添加剤タンクを含むことができる。
【００４６】
混合ユニット１０６は、ポリウレタン発泡体を生成するための手段を含む。混合ユニット１０６は、発泡体１２８をグラウンド１０３に塗布するように構成された塗布ユニット１２４に、導管１２２で接続されている。塗布ユニット１２４は、発泡体１２８をグラウンド１０３に塗布するための種々の数のノズルを含むことができる。ノズルは、塗布ユニット１２４の全幅にわたって等間隔に設けることができる。
【００４７】
さらに、装置１００は、塗布された発泡体１２８を平坦化および平滑化するための平坦化ユニット１２６を含む。平坦化ユニット１２６は、装置１００の駆動方向１３０に対して射出ユニット１２４の後方に設置されたスクレーパーであってもよい。平坦化ユニット１２６は、塗布された発泡体の表面１２９を平滑化するようにおよび／または過剰な発泡体をすくい上げるように構成される。
【００４８】
この装置は、装置１００を駆動方向１３０に駆動するための駆動ユニット１３１を含む。
【００４９】
さらに、環境条件を測定するためのセンサー１３２を装置１００の一部として備えることができる。センサー１３２は、空気温度、グラウンド温度、相対湿度または他の気候条件を測定するように構成することができる。種々の環境データを決定するための種々のセンサーを備えることができる。
【００５０】
バルブ１１２、１１４、１２０、混合ユニット１０６、塗布ユニット１２４、平坦化ユニット１２６、駆動ユニットおよびセンサー１３２は、制御ユニット１３４に接続される。制御ユニット１３４は、センサー１３２によって測定された環境データを受信し、受信した環境データに応じて、バルブ１１２、１１４、１２０、混合ユニット１０６、塗布ユニット１２４、駆動ユニット１３１および平坦化ユニット１２６を制御するように構成される。
【００５１】
上述した装置を用いてポリウレタン路面材用の発泡体をスポーツグラウンド１０３に塗布する方法の第１の実施態様を図２に概略的に示す。
【００５２】
この実施態様では、ポリウレタン路面材が塗布されるグラウンド１０３は、長さ１３８および幅１４０を有する長方形のスポーツグラウンド１３６である。グラウンド１０３は、例として、平坦化してコンクリートで固めて調整することができる。装置１００は、スポーツグラウンド１３６の幅１４０よりも小さい幅１４２を有する発泡体１２８のレーンを塗布するように構成される。そのため、発泡体は、レーン１４４、１４６、１４８においてグラウンド１０３に塗布され、隣接するレーン１４４、１４６、１４８は、互いに接触する。好ましくは、第１のレーン１４４の発泡体の後に塗布された第２のレーン１４６の発泡体は、第１のレーン１４４の発泡体に直ちに接続され（図４参照）、第１のレーン１４４の側端１５０が第２のレーン１４６の側端１５２と接触する。平坦化ユニット１２６は、射出ユニット１２４よりも形状が広いので、平坦化ユニット１２６は、第１のレーン１４４から第２のレーン１４６への移行を円滑に行うことができる。
【００５３】
ポリウレタン路面材用の発泡体をスポーツグラウンド１０３に塗布する方法の第２の実施態様を図３に概略的に示す。この実施態様では、グラウンドは、楕円形のトラックフィールドである。装置１００は、発泡体１２８を塗布するフィールドの周りを駆動する。第２のレーン１４６は、第１のレーン１４４の始点に接続し、これにより、装置１００が半径方向内側に移動するので、装置１００の移動経路が螺旋状になる。
【００５４】
発泡体がグラウンドに塗布される形状とは関係なく、第１のレーン１４４の発泡体は、隣接する第２のレーン１４６が塗布されたときには、液体状態であるべきである。第１および第２のレーン１４４、１４６の発泡体１２８の両方がそれぞれ硬化していない液体である場合、レーン１４４、１４６の両方の発泡体は、接触ゾーン内で混ざり合うおよび／または共に堅固に接着されて連続しているポリウレタン路面材を改善することができる。さらに、平坦化ユニット１２６は、均一で平滑な表面を生成するために表面１２９を平滑化することができる。
【００５５】
そのため、第２のレーン１４６の発泡体が塗布される前に、第１のレーン１４４の発泡体が硬化することを回避することが重要である。特に、暑い、乾燥した気候条件および大きな膨張を伴う路面材では、第２のレーンがグラウンド１０３に塗布される前に硬化工程が開始されている可能性がある。
【００５６】
早期の硬化工程を回避するために、発泡体の混合物および混合工程の工程パラメータを環境条件に合わせてカスタマイズすることができる。環境データは、センサー１３２によって測定され、制御ユニット１３４に送信される。制御ユニット１３４は、バルブ１１２、１１４、１２０を制御し、ポリオール、イソシアネートおよび添加剤の所望の混合物が混合される。さらに、発泡体中の圧縮空気またはＣＯ２の量もしくは他の工程パラメータは、混合ユニット１０６を制御することによって調整することができる。
【００５７】
さらに、制御ユニットは、第２のレーン１４６の発泡体が塗布される前に第１のレーン１４４の発泡体が硬化しないことを保証するために、グラウンドの形状、計画された経路、各レーン１４４、１４６、１４８のそれぞれの長さ、ポリウレタン路面材の厚さおよび装置１００の速度を、発泡体１２８の混合物を決定する工程において考慮することができる。
【００５８】
記載された実施態様では、センサー１３２は、装置１００に取り付けられるので、環境条件が装置１００の位置で測定される。そのため、混合物および工程パラメータを現在の条件に連続的に適応させることができるので、発泡体１２８の一定の硬化時間が達成できる。
【００５９】
代替えとして、または、それに加えて、静止センサーを使用することができる。静止センサーは、予め環境条件を達成し、発泡体の混合物をこれらの条件に合わせてカスタマイズするために、グラウンド１０３の種々の位置に配置できる。これらの実施態様では、センサー１３２は、例として、無線接続またはＷＬＡＮ接続のような任意のワイヤレス接続によって制御ユニット１３４に接続することができ、これにより、センサー１３２は、送信機を含み、制御ユニット１３４は、受信機を含む。
【００６０】
種々のセンサー１３２がグラウンドの異なる位置に割り当てられる場合、これは、好ましくない配置をされたセンサー１３２の環境データを補償することができるという効果を有することができる。例として、１つのセンサーを影に配置して、このセンサーの温度が残りのグラウンドの温度よりも低くなるようすることができる。例として、工程パラメータがセンサーで測定された最悪の環境条件を使用して発泡体の堆積を可能にするように、混合物をカスタマイズすることができる。例として、測定された最高温度である。あるいは、環境データのマップを生成することができ、混合物および工程パラメータは、このマップと装置１００の現在位置とに基づいて連続的にカスタマイズされる。
【００６１】
さらに、例として、天気予報、時刻または相対湿度のような追加の環境データを考慮することができる。天気予報および時刻によって、混合物および工程パラメータを上昇温度に適応させるために、工程中の温度の上昇を予測することができる。例として、追加の環境データは、気象サービスから受信することができる。
【００６２】
環境データは、混合物および工程パラメータを連続的に環境データに調整するために、工程の開始時にまたは連続的に測定することができる。環境データは、制御ユニット１３４のメモリーに保存できる。保存されたデータは、温度の予測を改善するためにまたは現在の混合工程を制御するために使用されてもよい。
【００６３】
さらなる実施態様では、装置１００の位置および／または速度は、追加のセンサーによって決定することができる。この情報により、制御ユニット１３４は、第１と第２のレーンを塗布する間の時間を計算し、必要な硬化時間を計算し、混合物および発泡体の工程パラメータを適応させることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１００  装置、
１０１  ポリウレタン路面材、
１０２  タンク、
１０３  グラウンド、
１０４  タンク、
１０６  混合ユニット、
１０８  導管、
１１０  導管、
１１２  バルブ、
１１４  バルブ、
１１６  添加剤タンク、
１１８  導管、
１２０  バルブ、
１２２  導管、
１２４  塗布ユニット、
１２６  平坦化ユニット、
１２８  発泡体、
１２９  表面、
１３０  駆動方向、
１３１  駆動ユニット、
１３２  センサー、
１３４  制御ユニット、
１３６  スポーツグラウンド、
１３８  スポーツグラウンドの幅、
１４０  スポーツグラウンドの長さ、
１４２  塗布ユニットの幅、
１４４  第１のレーン、
１４６  第２のレーン、
１４８  第３のレーン、
１５０  第１のレーンの側端、
１５２  第２のレーンの側端。
【図１】
0006505871.tif 000002
【図２】
0006505871.tif 000003
【図３】
0006505871.tif 000004
【図４】
0006505871.tif 000005