草皮处理的制作方法
【专利摘要】一种用于草皮（11）的处理的方法，该草皮（11）包括生长在基质（15、16）中的草（12），该方法包括通过使叶片装置（18）穿过基质（15、16）移动到预定的深度（d）来除去包括任何杂草和其它侵扰物的基质（15、16）。该方法可用于处理用人造草（13）加固的草皮（11）。用于执行该处理的设备包括围绕水平轴线旋转的带叶片的转子（17）。
【专利说明】草皮处理
[0001]本发明涉及草皮处理，更具体地涉及体育比赛地表的处理，体育比赛地表比如在赛季的过程中易受磨损和撕扯且还遭受杂草的堆积的足球、橄榄球和曲棍球球场及网球场，杂草的堆积是部分腐烂的叶、茎和根的层的积累。包括藻类、苔藓、菌类及黏菌的病害及其它枯萎病可能侵袭草皮，且可能由于杂草的存在变得更坏。
[0002]通常建议由机械式除杂草设备(mechanical thatching equipment)来处理杂草，操作通常被称为松土，但有时候也被称为垂直切割，然而该术语还用于使用细的叶片垂直切割到草皮中的过程，有时候也称为草皮修整。建议在几个处理中执行松土而不是尝试立刻除去所有杂草，但这本质上因为常规的松土机除去浅的犁沟中的杂草，在犁沟之间留下杂草的‘脊’，且 因此不能在一次通过中除去所有的杂草。
[0003]US6094860公开了用于比赛场地中易受严重磨损的草皮区域的人造纤维加固物的使用，且其它专利和所有权系统同样涉及人造纤维加固物的使用。
[0004]“ Desso? Grassmaster”是草皮加固物系统，在该系统中人造草纤维被注入到草的地表中大约20cm深，在土壤上伸出大约25mm。关于割草、垂直切割及通风，该系统的维护据说与普通草皮的维护没有区别。当然，割草必须以在人造草纤维的高度处或超过人造草纤维的高度的切割机高度来执行，例如，如果纤维高度是25mm，则以26mm或更多来执行，否则纤维将被切割或拉出。
[0005]人造草纤维被注入到沙的基质中，沙的基质当然不具有营养价值，且仅有腐殖质的薄的顶层(如果确实有的话)，因此天然草需要用比其如果生长在深的土壤中将用到的多的化肥来处理。这加剧病害和侵扰的问题，记住约97%的草皮是天然草。在赛季的过程中，沙也比天然的普通基底更压紧未加固的草皮。
[0006]此外，对于这种或事实上任何草皮，不希望的草和野草比如三叶草可能是个问题。由于三叶草往往是滑的，所以对于比赛地表比如网球场来说，三叶草特别是有问题的。野草通常用系统的除草剂处理，这需要时间去作用且这在相隔数周的时间内可能需要多次处理。
[0007]本发明提供用于处理草皮的改进的方法和设备，草皮包括种植在沙和/或土壤的基质中的人造草加固的草皮。
[0008]本发明包括用于草皮的处理的方法，该草皮包括生长在基质中的青草，该方法包括通过使叶片装置穿过基质移动到预定的深度d来除去包括任何杂草和其它侵扰物的基质。
[0009]深度d可以通过对基质取样来确定以确立基质需要被除去的深度。当然，可以基于绿地管理员的知识和经验来估计深度d。如果基质被严重地侵扰，则基质可以被除去到使得所有生长在其中的青草被除去的深度，使得可以施加新鲜的沙或其它基质材料并重新播种该区域。然而，如果侵扰物没有渗入太深，则将杂草和基质向下除去到超过草根被发现处的深度可能是足够的，草根然后可以再生长而不需重新播种。
[0010]在用于加固草皮的一些方法中，人造草纤维附接到被埋入地表下方的衬板(backing)里。US5489317公开了永久衬板；US6094860公开了可生物降解的衬板,然而,该可生物降解的衬板可以在原地保持两年或更久。当然，具有这样的系统将是重要的，以确保深度d小于衬板在该处将受到干扰的深度。
[0011]杂草、青草和基质可以由具有可在地表水平下延伸的齿的围绕水平轴线旋转的转子提起。叶片装置可以相对于转子轴线成角度，使得没有或基本没有在其周缘的一些部分处不具有叶片装置的转子的长度的部分，且转子以相对于在草皮上来回移动的速率的速度旋转，使得没有或基本没有草皮的部分被留下未处理。叶片装置，且具体地，齿可以是一些大体的厚度，例如5-10_。转子可以旋转，使得叶片装置穿过基质向前移动。叶片装置可以是钩状齿的形式，其中钩子面向前进的方向。
[0012]尽管该处理可能呈现大幅度的，但是通过这种转子的处理脱离了基质水平且是倾斜的并处于其中基质能够被立即重新播种、可能具有新鲜的沙和/或土壤的添加的状态中。
[0013]尽管可令人惊喜的是这种转子能够用于对天然草皮的这种影响，但是甚至更令人惊喜的是其能够用在Desso Grassmaster?和其它加固的草皮系统上而没有不利地影响人
造草纤维。
[0014]在大量使用后，比如锦标赛后的网球场，甚至天然草皮的规则的基底能够变得紧密。叶片装置可制成坚固的足以剪断这种紧密的基底。当然紧密的沙将需要这种坚固性且将具有更多的碾磨效果。当以碳化钨或另外的碳化物或其它耐磨材料为尖端时，叶片装置可以制成耐磨的。因此带尖端的叶片装置能够保持以一次或者甚至两次通过来处理足球球场大小的区域而没有明显的磨损，使得在处理期间，处理是本质上均匀的，自始至终不需要改变或打磨叶片装置。
[0015]本发明还包括适合于通过将基质除去到基质水平以下的深度d来处理在沙或其它基质中用人造草纤维加固的草皮的设备，该设备包括:具有叶片装置的水平转子，该叶片装置具有至少长度d的沿外周分布的齿；及驱动装置，其来回移动和在草皮上旋转该转子，其特征在于，叶片高度控制装置适合于将齿展开至高达基质水平以下的深度d。
[0016]叶片可以显示出锯齿的轮廓。齿可向运动的方向倾斜，且定尺寸成使得没有或基本没有在其周缘的一些部分处不具有齿的转子的长度的部分。然而，齿可以足够窄，使得固定的人造草皮简单地通过齿的通过而被转向，且然后弹回，而不被除去或损伤。叶片可以具有用例如钨或其它碳化物加固以抗磨损的尖端，且可以是钩状的。
[0017]叶片的通常的厚度是IOmm,但在5mm和15mm之间的厚度将被发现是令人满意的。齿可以与叶片装置是相同的厚度且可以通过U形部分的移除且然后向左扭转齿形犹如由实心叶片制成，从而使得当安装在转子上时叶片的引导边缘平行于转子轴线，这意味着齿将和其穿过地面运动的方向成直角。
[0018]转子具有例如500mm的直径，其中螺旋叶片装置可以具有在一个完整的螺旋圈上的二十四个齿，且可以具有四个螺旋。用于这种转子的通常的旋转速度将是lOOOrpm。驱动转子使得叶片穿过草皮向前移动，叶片穿过草皮的线性速度为大约25米每秒以上，当然，牵引机的向前速度然而将仅仅是大约一米每秒。当叶片穿过草皮前进一米时，转子将旋转大约十七次，因此叶片宽度的草皮的一米的长度将有效地经受四乘十七个齿或六十八个齿的修理(attention),或者叶片将每三毫米掘进草皮,有效地除去预期被除去的所有材料。
[0019]转子比如这种转子能够在单次通过或最多两次通过中将所有材料除去到所希望的深度。
[0020]螺旋叶片的布置将除去的材料推到一边。旋转使得螺旋叶片的地面接合齿在牵引机前进的方向上向前移动的螺旋叶片，依赖于螺旋的“手形”，将材料推到驾驶员的右边或左边。输送机可以靠近转子的材料朝着其推动的端部安装，以接收材料且将材料升高到通过与转子保持固定的另一牵引机拖动的伴随拖车(companion trailer)中。
[0021]从EP0974225中已知螺钻型割草机(auger-type grass mower),该螺钻型割草机具有用于草的自由切割的叶片的相似的布置，也就是说，使用如刀片的叶片的切割与剪刀形的固定叶片的切割截然相反。出于该目的，叶片设定成希望的切割高度，且如果用在包含加固的人造草纤维的草皮上，则叶片将设定成刚好在人造草纤维的高度之上进行切割。叶片还必须快速地旋转，以便切割青草，而不是刚好将青草靠边弯曲。该割草机的齿通过以叶片由其制成的金属的大概厚度弯曲叶片而设定到侧面，且齿的三个前边缘充当切割刃。因为螺钻型割草机进一步减小了切屑的尺寸，所以其据说具有超过EP0328080中的另外的自由切割叶片布置的优点。相比之下，本发明的设备的齿不配置成切割无论是人造的还是天然的草，而是从草皮提起杂草、基质和天然草，将人造草(如果存在的话)留在原地。
[0022]转子可以具有两个、三个或更多个螺旋叶片装置。如在EP0974255中，叶片可以由易于构造和维修的段制成。四个段能够构成完整的螺旋圈。 [0023]通过叶片装置是容易地可移除和可替换的，转子可被制成适合于不同的条件，使得转子能够具有齿的不同的密度。如果这样，然后将希望转子具有偶数个螺旋，例如四个，使得两个能够被移除，留下两个，不至于使转子不平衡。
[0024]转子可以安装在底盘上，该底盘适合于安装在牵引机装置上或拖在牵引机装置的后面，特别是用于草皮处理且包括用于旋转转子的布置的那类牵引机中的一种。底盘或牵引机装置可以携带叶片高度设置装置以及传动装置以旋转地驱动转子。转子可以与用于由叶片装置提起的材料的收集器关联。
[0025]现在将参考附图来描述用于处理草皮的方法及根据本发明的草皮处理设备的一种实施方式，在附图中:
[0026]图1是草皮的横截面；
[0027]图2是人造草加固的草皮的横截面；
[0028]图3是适合于执行本发明的方法的转子的端视图；
[0029]图4是图3的转子的前视图；
[0030]图5是图3的转子的叶片的齿的近视图，及
[0031]图6是使用中的转子的后视图。
[0032]附图示出了用于草皮11的处理的方法，图1包括特别地在运动地表比如网球场及足球和橄榄球球场中播种在沙、淤泥及泥土的基质15中的天然草12。草根12a由根茎12b连接。随着时间且由于割草和磨损，草皮得到被称为‘杂草’的死草的积累，且还可能变得被藻类、苔藓、菌类、黏菌及其它问题侵扰。
[0033]图2示出了如图1中所示的草皮11，其用人造草纤维13加固，该人造草纤维13在草皮水平14之上延伸给定的高度h，通常25mm。人造草纤维13通常用腐殖质的仅仅薄的上部层16播种在沙的基质15a中，且可能通过需要更大量地施肥而更处于侵扰的风险中。
[0034]人造草纤维13穿过腐殖质16注入到沙15a中深度D，通常大约20cm深。[0035]注入层在图1和图2中由括号B显示。
[0036]处理方法包括用水平转子17提起杂草、天然草12和基质15、16，如图3、图4、图5，水平转子17在草皮11上来回移动并旋转，且具有带齿19的螺旋叶片18，其中齿19在草皮水平14下面延伸深度d，使得叶片穿过草皮11移动，拔出杂草、天然草12及基质材料。
[0037]通常，处理到深度d将是足够的，在该深度d处至少一些天然草、根、冠、根茎、可能一些杆被留在基质中，且草将重新生长。然而，当基质被藻类严重地侵扰时，所有的天然草可以通过将叶片装置驱动足够深来除去，且新的基质被铺设且重新播种。当处理加固的草皮时，只要深度d小于例如在US5489317或US6094860中公开的任何衬板的深度和特别具有Desso Grassmaster?系统(该系统不具有衬板)的人造纤维被注入到的深度，则任何人造草将保持在原来的位置。
[0038]齿19在草皮水平14的下面延伸，且可以具有50mm或更多的长度I。齿19在栓接到转子17的叶片段18a上。叶片段18a由钢或类似硬的、刚性的且耐磨的材料制成，通常为IOmm厚。
[0039]齿19需要穿透的深度d可以通过对基质钻芯取样(core sampling)来确定,或通过熟练的绿地管理员从知识和经验来估计。
[0040]图6，转子17安装在牵引机41上，该牵引机41在具有地面辊43的底盘42中承载转子17及承载适合于在草皮水平14下面展开齿19的叶片高度控制装置44。牵引机41被驱动以使转子17在草皮上来回移动因此展开，且具有动力输出变速器45以旋转转子17使得叶片19穿过草皮11移动，拔出杂草、天然草12及基质材料，土壤和/或沙。转子被驱动使得随着其向前移动钩子19驶入到草皮中。从草皮提起的材料通过螺旋叶片装置的作用传动到牵引机41的右边且在升降机45上被提起到在第二牵引机47后面拖着的拖车46中。
[0041]高度控制装置44适合于使叶片19延伸到与可能希望延伸到土壤16中一样深。
[0042]叶片18具有锯齿的轮廓，其中锯齿19向运动的方向倾斜，齿被定尺寸成使得固定的人造草皮通过齿的通过而被转向且然后弹回，而不被除去或损伤。齿19具有用例如钨或其它碳化物加固的抗磨损的尖端19a，且在形状上是钩形的。尖端19a配置成在对着尖端进入草皮处的方向上(箭头A，图5)是方形的。齿19从尖端到根部通常为35mm (图5中的‘I，)。
[0043]可以有任何数量的螺旋叶片18 ;图4中示出了四个。可以有三个，例如，但是如果有四个，它们中的两个可以被除去以重新配置转子而不使其失去平衡。在用新鲜的基质回填及可能的重新播种之前，为了给出更多或更少的强化处理，或例如在地表中留下处理介质可被引入到其中的犁沟，处理介质诸如消毒剂、播种处理剂、肥料等等，这种重新配置可能是需要的。
[0044]处理能够如所描述的使用作为工具附接在牵引机上的设备来执行，该设备方便地用于草皮处理，还能选择性地均匀地除去草皮的顶面，准备好重做面层而不需要使用沉重的犁和平地机。转子如所描述的能够在一天内用一次或至多两次通过来处理足球球场，留下准备好重新播种的地表。
【权利要求】
1.一种用于草皮的处理的方法，所述草皮包括生长在基质中的青草，所述方法包括通过使叶片装置穿过所述基质移动到预定的深度d来除去包括任何杂草和其它侵扰物的基质。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述深度d通过对所述基质取样来确定。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述深度d使得所有生长在所述基质中的青草被除去。
4.根据权利要求3所述的方法，其中新鲜的沙或其它基质材料在除去之后施加且区域被重新播种。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中杂草和基质被除去到在草根被发现处之上的深度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，所述方法用于用人造草加固的草皮，其中天然草、杂草和/或其它侵扰物被除去而不影响人造草加固物。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中杂草、青草及基质由具有叶片装置的围绕水平轴线旋转的转子提起，所述叶片装置具有能够在地表水平以下延伸的齿。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述叶片装置相对于转子轴线成角度，使得没有或大体没有在其周缘的一些部分处不具有叶片装置的所述转子的长度的部分。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的方法，其中所述转子以相对于在草皮之上来回移动的速率的速度旋转，使得没有或大体没有草皮的部分被留下未处理。
10.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中所述叶片装置，且具体地，所述齿具有一些基本的厚度，例如5-15mm，通常10mm。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的方法，其中所述转子被旋转，使得所述叶片装置穿过所述基质向前移动。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的方法，其中所述叶片装置是以钩状齿的形式，其中钩子面向前进的方向。
13.一种适合于草皮的处理的设备，所述草皮包括用人造草纤维加固的草皮，所述设备通过将基质除去到基质水平以下的深度d来在沙或其它基质中处理草皮，所述设备包括:具有叶片装置的水平转子，所述叶片装置具有至少长度d的沿外周分布的齿；及驱动装置，所述驱动装置来回移动且在草皮上旋转所述转子，其特征在于，叶片高度控制装置适合于将所述齿展开至在所述基质水平以下的深度d。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述叶片显示出锯齿的轮廓。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的设备，其中所述齿向运动的方向倾斜，且定尺寸成使得没有或大体没有在其周缘的一些部分处不具有齿的所述转子的长度的部分。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的设备，其中所述齿是足够窄的，以致任何固定的人造草皮简单地通过所述齿的通过而转向且然后弹回，而不被除去或损伤。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的设备，其中所述叶片具有用例如钨或其它碳化物加固以抗磨损的尖端。
18.根据权利要求13至 17中任一项所述的设备，其中所述叶片是钩状的。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的设备，其中所述转子具有两个、三个或更多个螺旋叶片装置。
20.根据权利要求13至19中任一项所述的设备，其中所述叶片由易于构造和维修的段制成。
21.根据权利要求13至20中任一项所述的设备，其中所述转子被制成通过使叶片装置容易地可移除且可更换而适合于不同的条件。
22.根据权利要求19所述的设备，其中所述转子具有偶数个螺旋形叶片，所述螺旋形叶片能够成对地移除，以免使所述转子不平衡。
23.根据权利要求 20所述的设备，其中所述转子具有用于四个螺旋形叶片的设置。
【文档编号】A01B45/00GK103987246SQ201280051772
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2012年8月23日 优先权日:2011年8月25日
【发明者】理查德·约翰·坎皮, 西蒙·乔纳森·甘布里尔 申请人:理查德坎皮公司