DE2940581C2

DE2940581C2 - Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Maschengebildes

Info

Publication number: DE2940581C2
Application number: DE2940581A
Authority: DE
Inventors: Frank Brian Blackburn Lancashire Mercer
Original assignee: Plg Research Ltd Blackburn Lancashire Gb
Current assignee: Plg Research Ltd Blackburn Lancashire Gb
Priority date: 1978-10-16
Filing date: 1979-10-06
Publication date: 1986-12-04
Also published as: SE435470B; YU245279A; LU81767A1; IE791924L; AT386228B; IT1125461B; PL125772B1; SE7908309L; AU5153379A; DK154333B; DK421879A; GB2035191B; MY8500925A; KR820001946B1; NL189009C; ES493566A0; NZ191795A; FR2439076B1; GB2035191C; BR7906472A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einem bekannten (US-PS 33 86 876) Verfahren dieser Art soll sowohl das Recken in Richtung der Zeilen, als auch das Recken in Richtung der Spalten nur soweit erfolgen, daß die Verbindungen bzw. Kreuzungsbereiche ungereckt bleiben. Deshalb sind die Verbindungen relativ schwach. Wenn man von dem Maschengebilde eine gewisse Festigkeit verlangt, so muß das Maschengebilde aus relativ viel Kunststoff pro Flächeneinheit gefertigt werden. Hier soll aber ein Ausgangsmaterial gereckt werden, das nur ein Film ist und z. B. 0,25 cm dick ist.

Da die Verbindungen von einstückigen Maschengebilden ausreichend fest sein sollen, ohne allzuviel Kunst-Stoffmaterial zu enthalten, ist es somit Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, dessen Maschengebilde bei verminderter Kunststoffmenge pro Flächeneinheit eine erhöhte Festigkeit aufweist.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist, diese Aufgabe lösend, die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 auf.

so Bei dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Maschengebilde erfassen die Reckung und molekulare Orientierung auch die Kreuzungsbereiche, d. h. die Verbindungszonen. Somit sind die Kreuzungsbereiche leichter geworden, d. h. das Gewicht des Maschengebildes pro Flächeneinheit ist leichter als bei einem Maschengebilde mit völlig unbeeinflußtem Kreuzungsbereich. Aufgrund der Orientierung, d. h. der Reckung der Verbindungszonen wird Kunststoffmaterial gespart.

Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet mit einem dickem Ausgangsmaterial von mindestens 0,75 mm. Dies deshalb, weil gerade für Maschengebilde, die aus dicken Ausgangsmaterial durch Recken hergestellt werden, das Problem noch nicht gelöst ist, wie unter Materialersparnis hohe Festigkeit zu erreichen ist. Ein weiterer Grund für die relativ große Dicke von mindestens 0,75 mm ist, daß sich die Änderungen und Verhaltensweisen des Kunststoffmaterials, die beim erfindungsgemäßen Verfahren auftreten und für die Erfindung wichtig sind, unterhalb 0,75 mm nicht oder nicht ausgeprägt genug auftreten.

wie sich gezeigt hai, neigen die Verbindungszonen bei allzu großer Reckuug unu Gi icmici uiig in Richtung der Spalten nämlich zum Splittern bzw. Brechen. Solche Brüche bzw. Splitterrisse treten bei sehr stark erhöhter Reckung in Spaltenrichtung auf. Bei einer dieser gegenüber kleineren, aber immer noch zu großen Reckung tritt das Splittern auf, wenn die Streifen gebogen werden oder wenn in Richtung der Zeilen gereckt wird. Somit ist die Splittergefahr bei dem in einer Richtung gereckten Maschengebilde ein deutliches Höchstmaß für die Reckung in Spaltenrichtung bei der Herstellung.

Die Patentansprüche 2, 3 und 4 geben für das erfindungsgemäße uniaxialc Recken bevorzugte Ausführungsformen an, deren Bedeutung weiter unten näher erläutert wird.

f Wenn das Ausgangsmaterial nach dem Verfahren gemäß Patentanspruch 5 biaxial gereckt wird, bildet es

zwischen den Strängen Verbindungen, die nicht flach sind, aber auch keine übermäßige Dünnung zeigen, wobei f. es innerhalb der Verbindungen keine Fasern gibt Die gesamte Verbindung besitzt eine minimale Dicke, die nicht % kleiner als 75% der Dicke der Mittenstelle irgendeines der in die Verbindung verlaufenden Stränge ist Jede |j Verbindung ist eine feste bzw. solide Verbindung, im Gegensatz zu einer durchbrochenen Verbindung, die von if einem Rahmenwerk aus Unterfasern und Dünnschicht oder von einem orientierten dünnen Filmbereich gebildet h ist, der an seinem Umfang von orientierten Fasern begrenzt ist Die Verbindungen besitzen einen Zentralbe-Pf reich, der dicker als orientierte seitliche Bereiche an wenigstens zwei einander entgegengesetzten Seiten davon ''I ist, wobei der Zentralbereich, falls es erwünscht ist einiges unorientiertes Material umfassen kann oder es zwei

kleine. Abstand voneinander aufweisende unorientierte Bereiche auf beiden Seiten der Mitte der Verbindung ti geben kann. Dieser unorientierte oder zufällig orientierte Zentralbereich ist dicker als die Stränge und kann '$? somit ausreichende Festigkeit haben, um einen Bruch in der Mitte der Verbindung zu verhindern. Die Verbin- ff düngen halten eine Gestalt, die gute Belastungsübertragungswege ergibt und die Verbindung hohen Kräften J8 zwischen beiden Paaren von in Linie liegenden Strängen oder zwischen zwei ursprünglich unter 90° zueinander Ö verlaufenden Strängen Stand halten läßt Das Maschengebilde ist fest genug, um z. B. als Lagereinzäunung if* verwendet zu werden, vorausgesetzt die Stränge sind von ausreichend schwerem Maß; es lassen sich auch relativ *? feste, jedoch leichte Maschengebilde z. B. zur Olivenernte verwenden.

'U Die Patentansprüche 6,7 und 8 geben für das erfindungsgemäße biaxiale Recken bevorzugte Ausführungsfor-

h men an, deren Bedeutung weiter unten näher erläutert wird.

ijf Die uniaxial gereckten Maschengebilde sind z. B, verwendbar als Markisen, Sonnenschutz für Früchte,

% Schneezäune, Windschutz, Umhüllungsmaterial, Antiblendschirme, Insektenschirme oder zur Bodenhaltung If bzw. -stabilisierung. Die biaxial gestreckten Maschengebilde sind z. B. zu Lagerumzäunungen, Gärtnerei, Bau- ?! wesen, Olivenernte und Verstärkung zwischen Lamellen-Schichten brauchbar.

£j Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist die Verwendung des erfindungsgemäß hergestellten Maschengebil-

% des im Bauwesen zum Halten bzw. Stabilisieren von losem Teilchenmaterial wie Erde oder Kies durch Einbetten % in das Teilchenmaterial.

p< Erfindungsgemäße Maschengebilde lassen sich zum Halten bzw. Stabilisieren von Teilchenmaterial beliebiger

S Form verwenden z. B. Boden, Erde, Sand, Ton und Kies. Dabei lassen sie sich in jeder geeigneten Anordnung

|; verwenden, z. B. an der Seite einer Abgrabung oder Dämmung, unter einem Straßenbelag, einer Gehwegdecke

(I oder einem Eisenbahndamm, unter einem Gebäude oder unter einem Kai; das Maschengebilde ist besonders

' geeignet zum Schutz von Halte- bzw. Stützwänden, die durch den Druck von dahinter befindlichem Teilchenma-

, S terial aus ihrer Stellung gedrängt sind. Das Aufhalten ist ein Sonderfall des Stabilisierens. Das zur Rückhaltung

oder Stabilisierung bevorzugte Maschengebilde ist uniaxial gereckt, obzwar auch biaxial gerecktes Gebilde , verwendet werden kann.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1, 2 und 3 drei verschiedene Stufen bei der Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung eines Kunststoff-Maschengebildes

Fig. 4a, 4b und 4c jeweils einen Schnitt entlang der Linie IV A-IV A, IV B-IV B, bzw. IV C-IV C in Fig. 2,

Fig. 4d einen Schnitt, der dem von Fig. 4c entspricht, jedoch abgeändert ist,

Fig. 5 bis 9 jeweils eine Verbindungsstelle von fünf verschiedenen Gebilden, die nach dem Verfahren gemäß Fig. 1,2 und 3 hergestellt sind,

Fig. 9a und 9b jeweils einen Schnitt entlang der Linie IX A-IX A bzw. IX B-IX B in Fig. 9,

.flg. 10 verschiedene Gestaltungen von Ausnehmungen, die bei dem Ausgangsmaterial anwendbar sind,

I Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines Stabilisierungs- bzw. Bewehrungsgebildes mit einem Maschengebil-

J- de,

',> Fig. 12 einen vertikalen Schnitt durch eine Wand, die Erde zurückhält und Gebilde gemäß Fig. 11 aufweist,

\_μ und
T₁ Fig. 13 einen vertikalen Schnitt durch einen stabilisierten Damm.

I_I Die Dicke des Ausgangsmaterials oder des Maschengebildes ist der Abstand zwischen den äußersten Flächen

\ des Ausgangsmaterials oder des Maschengebildes.

Die Dicke eines Stranges ist die Dicke des Strang-Querschnittes, abgesehen von erhöhten Kanten. Besonders ⁵ dann, wenn die ursprünglichen Ausnehmungen dort, wo sie aus den Oberflächen des Ausgangsmaterials heraus-

, kommen, nicht mit Radien versehen sind, haben die Stränge einen "Nadelkissen"-Querschnitt mit erhöhten

\ Kanten und niedrigeren Mitten; die Dicke wird innerhalb der erhöhten Kanten gemessen.

j Die rein gedanklichen Verbindungsbereiche des Ausgangsmaterials sind gedachte Bereiche, die bestimmt sind

ι durch die Kreuzung des gedachten parallelseitigen Bereiches, der zwischen den und tangential zu den zwei

* Spalten von Ausnehmungen liegt, mit dem gedachten parallelseitigen Bereich, der zwischen den und tangential

zu den zwei Reihen von Löchern oder Vertiefungen liegt.

Reckverhältnisse werden entweder insgesamt oder "auf den Strängen" angegeben. Wenn sie auf die Stränge bezogen sind, werden sie bestimmt, indem der Abstand gemessen wird, der sich durch die entsprechenden Enden £ von Offnungen auf beiden Seiten des Stranges verändert Für die zweite Reckung werden die Verhältnisse durch

' Vergleich der gereckten Längen mit dem ursprünglichen Ausgangsmaterial verglichen und nicht mit dem

Material nach der ersten Reckung. Die Verhältnisse werden nach einer Entspannung gemessen.
¹ Gemäß Fig. 1 ist als uniplanares, nicht axial gestrecktes Ausgangsmaterial ein Bogen 11 bzw. eine Folie aus

Kunststoff vorgesehen, der bzw. die plane Oberflächen besitzt und in den bzw. die kreisförmige Löcher oder Vertiefungen d. h. Ausnehmungen 12 geformt sind. Die Ausnehmungen 12 müssen nicht voll durch den Bogen 11 hindurchgehen und können auch Ausnehmungen an einer oder beiden Seiten des Bogens, sein, die eine durchge-■ hendc Membran, vorzugsweise in der Mittelebene des Bogens belassen. Fig. 1 verdeutlicht auch das, was hier als

ein rein gedanklicher Verbindungsbereich 13 bezeichnet wird, nämlich die gedankliche Zone, die von der Kreuzung des rein gedanklichen parallelseitigen Bereiches 14, der zwischen und tangential zu zwei Kolonnen von Ausnehmungen liegt, mit dem rein gedanklichen, parallelseitigen Bereich 15, 24 gebildet ist, der zwischen und tangential zu zwei Reihen von Ausnehmungen 12 liegt. Fig. 1 zeigt auch Genauigkeitslinien 14', 15', die bei einer kommerziellen Betriebsweise nicht verwendet werden, jedoch auf das Ausgangsmaterial aufgerissen oder aufgezeichnet werden können, um das zu zeigen, was passiert.

Wenn der Bogen 11 in der Zeichenebene von Flg. 1 in vertikaler Richtung gezogen wird, dann wird das Gebilde gemäß Fig. 2 geformt, weil die Bereiche 16 der Fig. 1 gereckt werden und zu Strängen 17 orientiert, d. h. molekularorientiert werden. Die Reckung wird bis zu einem solchen Ausmaß, z. B. zu einem Verhältnis von 7 :1 auf den Strängen durchgeführt, daß die äußersten Teile der gedanklichen Verbindungsbereiche orientiert und gereckt werden, um die Endteile der Stränge 17 zu bilden, die gemäß Fig. 4c sanft in den Rest des Stranges übergehen; die Orientierung verläuft z. B. genau durch den nahezu durch die Mitte jedes gedanklichen Verbindungsbereiches 13. Ein gedachter Punkt 18, der bei dem als Ausgangsmaterial dienenden Bogen 11 auf der gedachten geraden Linie 19 liegt, die parallel zu und tangential zu den Zeilen von Ausnehmungen 12 verläuft, bewegt sich durch die Reckung in dem entsprechenden Strang gemäß Fig. 2 so, daß er gemäß Fig. 2 und 4c von der entsprechenden gedachten geraden Linie 19' durch einen beachtlichen Abstand χ entfernt ist. Dies wird auch durch die Genauigkeitslinien 15' in Fig. 2 verdeutlicht Der Abstand χ ist vorzugsweise nicht kleiner als 25% der Materialdicke der Mitte der Stränge 17 und vorzugsweise nicht kleiner als diese Materialdicke.· In Wirklichkeit bilden die gedachten parallelseitigen Bereiche 15 Streifen, die gemäß Fig. 2 horizontal verlaufen und von denen jeder eine Folge von abwechselnden Zonen aufweist, nämlich von Verbindungszonen 20, welche sich zwischen den Enden von entsprechenden Strängen 17 erstreckend diese miteinander verbinden, und von zwischen den Verbindungszonen befindlichen Verbindungsstegen 21. Die Verbindungsstege sind nicht beachtlich orientiert und sie behalten, wie aus Fig. 4a ersichtlich ist, die ursprüngliche Materialdicke des Bogens 11. Sie besitzen gemäß Fig. 4a flache Außenflächen und können diese auch gemäß Fig. 4b haben. Jedoch sind die Verbindungszonen 20 orientiert, wozu auf die wellenförmigen Gipfel- und Grund-Flächen in Fig. 4a verwiesen wird; die Orientierung läuft z. B. in Richtung der Stränge 17 gerade durch die Verbindungszonen 20, wobei sie in dem horizontalen Streifen eine Mulde bildet, wie aus Fig. 4a ersichtlich ist, und wobei alle Verbindungszonen in Richtung der Stränge 17 orientiert sind. Die Mitte jeder Verbindungszone 20 ist, entsprechend der Mitte dieses gedachten Verbindungsbereiches 13, wesentlich dicker und weniger orientiert als die Stränge 17, wozu auf Fig. 4c verwiesen wird; die Mitte jeder Verbindungszone 20 hat z. B. eine Materialdicke, die sich von etwas dicker als die Stränge 17 bis zur Dicke des Ausgangsmaterials erstreckt. Wenn die Verbindungszone 20 ganz orientiert ist, dann ist deren mittleres Drittel bis zu einem Verhältnis von mindestens 1,5 :1 gereckt. Wenn der mittlere Teil der Verbindungszone 20 nicht gereckt ist, dann beträgt die Länge des nicht gereckten Teiles z. B. bis |

zum Fünffachen seiner Dicke, wenn die Streifen breit sind, oder nicht mehr als seine Dicke. Bei dem in Fig. 4c |

gezeigten Gebilde erfolgt eine schrittweise Zunahme der Dicke von dem gedachten Punkt 18 zur Mitte der |

Verbindungszone 20. In Fig. 2 ist das Material des gedanklichen Verbindungsbereiches 13 an der Stelle 23 |

abgezogen, wodurch an beiden Seiten der Verbindungszone 20 ein einspringender Winkel geformt ist. f

Fig. 4d veranschaulicht eine Variante, die auftreten kann. Die Orientierung hat sich genau durch die Verbin- §

dungszone 20 erstreckt; es ist jedoch nur eine geringe Verdünnung in der Mitte der Verbindungszone 20 erfolgt. ;

Es gibt hier nahe den Kanten der Verbindungszone 20 schärfere Stufen zur Dicke der Stränge 17. ;;

Das Ausgangsmaterial besitzt für uniaxial gereckte Gebilde irgendeine geeignete Materialdicke ab 0,75 mm: _ü

bessere Gebilde lassen sich aus einem Ausgangsmaterial einer Dicke von wenigstens 1 mm herstellen. Der :■.

Abstand zwischen benachbarten Ausnehmungen 12 im Ausgangsmaterial ist z. B. größer als die Dicke des 's.

Ausgangsmaterials an derselben Stelle. j|

Die uniaxial gereckten Maschengebilde können viele Verwendungen finden, wie weiter unten ausgeführt wird. f

Wenn die Orientierung sich bis in die Verbindungszonen 20 erstreckt, dann wird Kunststoffmaterial gespart: j|

wenn sich die Orientierung geradewegs durch die Verbindungszonen 20 erstreckt, dann gibt es ein Maß an £

Orientierung, das zugeordnete Stränge 17 verbindet, und eine Verminderung in der Ausbeute, die in dem f_;

Streifen unter Spannung bzw. Zug in vertikaler Richtung auftreten würde, wie Flg. 2 zeigt: wenn die Mitte jedes ■'■_;

gedachten Verbindungsbereiches 13 beachtlich wenig orientiert ist, dann besteht bei Biegung der Streifen eine %

verringerte Splittergefahr. Sj

Es werden nun zwei-axial gereckte Maschengebilde behandelt Das Gebilde gemäß Fig. 2 läßt sich bei einer S

anderen Ausführungsform einer zweiten Reckbehandlung unterwerfen und zwar in horizontaler Richtung, wie <|

es in Fig. 2 und 3 gezeigt ist Wenn zur gleichen Zeit kein Zug in vertikaler Richtung ausgeübt wird, dann wird die ^;

Länge der Öffnungen in Richtung der ersten Reckoperation vermindert möglicherweise bis zu 33%, und werden i;;

die Endteile der Stränge 17 entweder teilweise oder vollständig in die Verbindungsstellen gezogen und sogar in ?

Richtung der zweiten Reckbehandlung gezogen, um die in Fig. 3 gezeigten Endteile der Stränge 25 zu bilden. »j,

wobei das Gebilde sich entsprechend in der ersten Richtung verkürzt Dies wird durch die Genauigkeitslinien 14' ~

in Fig. 3 verdeutlicht Auf diese Weise kann der äußerste Teil des ursprünglichen gedachten Verbindungsberei- ;;';

60- Cfies 13 am Ende der ersten Reckbehandlung eine Orientierung in Richtung der ersten Reckung aufweisen und

am Ende der zweiten Reckbehandlung eine vorherrschende Orientierung in Richtung der zweiten Reckung y

aurweisen oder kann ungefähr gleiche Orientierung in jede dieser zwei Richtungen aufweisen. Das Ausmaß dieses Effektes hängt von den Gesamtreckverhältnissen in den zwei Reckbehandlungen ab, die weiter unten weiter erörtert werden. ;.

Es ist anzunehmen, daß dann, wenn ein Anteil der molekularen Orientierung sich gerade durch oder wenig- ^; ■

stens nahezu gerade durch den gedachten Verbindungsbereich 13 erstreckt eine bessere Verbindung aus ;-

fertigen Erzeugnissen hergestellt werden kann. Es ist jedoch festgestellt daß die Orientierung sich nicht einmal '

nahezu gerade durch den Verbindungsbereich 13 erstrecken muß. H-.

Rg. 5 bis 9 zeigen einige Ausführungsformen von Verbindungen 26, die zwischen den Strängen 17,25 geformt sind. Wie weiter oben angegeben ist, erfolgt die erste Reckung in der Zeichenebene nach oben und nach unten und die zweite Reckung quer über das Blatt. Wie man sieht, ist jede der Verbindungen 26, insbesondere in Fig. 7 bis 9, von im allgemeinen rautenförmiger oder linsenförmiger Gestalt, wobei die Hauptachse bzw. die Maximalabmessung mit den Strängen 25 fluchtet, die bei der zweiten Reckbehandlung gebildet sind, und größer oder viel 5 größer als die Nebenachse oder Minimalabmessung ist, die mit den Strängen 17 fluchtet. Die Seiten der Verbindungen 26 bilden gekrümmte Zwickel und gehen ziemlich allmählich in die Seiten der Stränge 25 über, gehen aber ziemlich abrupt in die Seiten der Stränge 17 über. Die Größe der Verbindung 26 ist viel größer als die der gedachten Kreuzungszone 26', welche durch die Kreuzung der Stränge 17,25 gebildet ist, wie aus Fig. 5 zu ersehen ist. to

Jede Verbindung 26 ist im wesentlichen symmetrisch bezüglich einer Ebene, die parallel zur Ebene des Maschengebildes, d. h. zur Mittelebene des Maschengebildes ist; aber jede Verbindung 26 ist nicht flach, sondern besitzt eine spezielle Kontur. Die minimale Dicke jeder Verbindung 26 ist nicht kleiner als 75% der Dicke am Mittelpunkt irgendeines der Stränge 17,25; es ist anzunehmen, daß dann, wenn die Minimaldicke unter die Dicke am Mittelpunkt des dicksten Stranges 17 oder 25 auf 90% oder 80% des Wertes oder darunter abnimmt, die Festigkeit der Verbindung abnimmt. Die maximale Dicke der Verbindung ist wesentlich größer als die minimale Dicke und wesentlich größer als die Dicke am Mittelpunkt irgendeines Stranges 17,25.

Es ist üblich, die Materialdicke eines Maschenstranges bei dessen Mittelpunkt zu messen, und das ist die Stelle, die man natürlicherweise zur Messung wählt. Jedoch ist besonders wenn die ursprünglichen Ausnehmungen kreisförmig sind, die Mittelstelle eines Stranges nicht dessen dünnste Stelle.

Jede Verbindung 26 besitzt einen Zentralbereich 27, der dicker als orientierte seitliche Bereiche 28, 28' an mindestens zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Zentralbereiches ist und normalerweise dicker als die Mitten von wenigstens zwei Strängen 17,25 ist. In Fig. 5 bis 9 ergibt sich also ein wesentlicher Dickenzuwachs, wenn man von einem Strang 17 durch die Verbindung 26 zu dem zugeordneten fluchtenden Strang 17 fortschreitet. Wenn die Orientierung sich nicht korrekt durch die Verbindungszonen 20 hindurch erstreckt, dann neigen die Zentralbereiche 27 dazu, noch dicker zu sein. In der Regel sind die Zentralbereiche 27 wesentlich weniger orientiert als die seitlichen Bereiche 28, 28'; und die Mitte des Zentralbereiches 27 kann sogar nicht orientiert sein, obwohl der Hauptanteil der Verbindung orientiert sein sollte. Im schlechtesten Falle sind nur 70% der Querschnittsfläche der Verbindung orientiert, d. h. molekular orientiert. In der Richtung, die um die Gabelungen zwischen benachbarten Strängen 17,25 verläuft, gibt es ein hohes Maß an Orientierung.

Wie vorher bemerkt, hat die Verbindung 26 gemäß Fig. 7 bis 9 ihre Hauptachse in Linie mit der Richtung der zweiten Reckbehandlung, d. h. mit den Strängen 25, und das Gebilde besitzt in dieser Richtung eine größere Festigkeit, wann die Querschnitte und Abstände der Stränge 17 und 25 gleich sind. Das Verhältnis der Hauptabmessung zur Nebenabmessung der Verbindung 26 läßt sich verändern und es läßt sich durch sorgfältige Auswahl der Reckverhältnisse bei den zwei Reckbehandlungen eine ausgewogene Orientierung und Gestaltung erzeugen. Obwohl das während der zweiten Reckbehandlung angewendete Verhältnis größer als das während der ersten Reckbehandlung angewendete Verhältnis sein kann, wirkt etwas von der zweiten Reckung dahin, die Verbindungen auszuziehen und die Stränge 17 zu kürzen. Eine Steigerung des Reckverhältnisses in der zweiten Reckrichtung steigert die Festigkeit in dieser Richtung, vermindert jedoch die Festigkeit in der anderen Richtung.

In Fig. 5 sind die Verbindungsstege 21 (siehe Fig. 2) vor den Verbindungszonen 20 gereckt und sind die Verbindungszonen 20 nicht voll gereckt, wobei sogar eine kleine Mittenstelle aus unorientiertem Material in jeder Verbindungszone 20 verbleibt und wobei der Zentralbereich 27 der Verbindung 26 in Form eines Klumpen verbleibt. Die seitlichen Bereiche 28, 28' sind jedoch orientiert und können eine Dicke haben, die geringfügig größer als die irgendeines der Stränge 17 oder 25 an der Stelle ist, wo diese in die Verbindung 26 übergehen, und die grob gesehen gleich der oder etwas größer als die Dicke am Mittelpunkt der Stränge 17 und 25 ist Das Gebilde hat z. B. entlang jeder Achse etwa die gleiche Festigkeit, wenn der Querschnitt und die Abstände der Stränge 17 und 25 gleich sind. Die Bildung der in Fig. 5 gezeigten Verbindungsart wird gefördert, wenn man das Material daran hindert, sich in die zweite Reckrichtung zu verkürzen, wenn die erste Reckbehandlung erfolgt wodurch es der Orientierung ermöglicht wird, sich gut in die Verbindungszonen 20, aber nicht korrekt durch diese hindurch zu erstrecken.

Fig. 6 zeigt eine Verbindung 26, die generell aus der gemäß Fig. 5 bei weiterer Reckung in die zweite Richtung entstehen würde. Der Zentralbereich 27 sieht ziemlich mehr rechteckig aus. Die Gabelungen sind noch sanft gekrümmt, wobei die Orientierung in den Kantenbereichen entlang der Gabelungen verläuft; jedoch sind die Gabelungen an den Ecken des Zentralbereiches 27 nach außen gebaucht

Fig. 7 zeigt eine Verbindung 26, wie sie ganz allgemein aus der gemäß Fig. 6 bei weiterer Reckung in der zweiten Richtung entsteht Der erhobene Zentralbereich 27 ist länglich und liegt mit den Strängen 25 in Linie und erstreckt sich an jedem Ende in Bereiche oder Klumpen 29, die dicker als die Zentralbereiche 27 sind und an die Enden der Stränge 25 angrenzen, wobei das Ganze eine hundsknochenähnliche Gestalt hat, wie die Zeichnung erkennen läßt

Fig. 8 zeigt eine Verbindung 26, die generell aus der gemäß Flg. 7 bei weiterer Reckung in der zweiten Richtung entstehen würde. Der Zentralbereich 27 erstreckt sich in die Klumpen 30, wobei das Ganze eine hanteiförmige Gestalt hat, aber im allgemeinen doch dem Hundsknochen der Fig. 7 ähnlich ist

Fig. 9 zeigt eine Verbindung 26, die generell aus der gemäß Fig. 8 bei weiterer Reckung in der zweiten Richtung entstehen würde. Der Zentralbereich ist länglich und geht sanft ohne krassen Dickenabfall in jeden der Stränge 25 über, obzwar in der Randzone 31 eine geringe Verdickung vorhanden ist In Flg. 9a und 9b ist je ein Querschnitt durch die Verbindung 26 gezeigt Die Herstellung der vorher beschriebenen Verbindungen 26 hängt ab von der Gestalt und den Abständen der Ausnehmungen, den Reckverhältnissen wie z. B. Temperatur, und

dem Kunststoffmaterial. Die weiter unten angegebenen Einzelheiten gelten beispielhaft und sollen die Erfindung nicht beschränken.

In der Regel werden alle erhobenen Kanten rund um die Ausnehmungen, wie sie z. B. durch Prägen verursacht werden, vermieden. Eine bevorzugte untere Grenze für die Dicke des Ausgangsmaterials ist 1 mm, wobei dann der dickste Bereich einer Verbindung bis ungefähr 0,7 mm Dicke abgesenkt sein kann; für 0,75 mm dickes Ausgangsmaterial beträgt die entsprechende Verbindungsdicke ungefähr 0,55 mm.

Vorzugsweise werden Recktemperaturen verwendet, die unter den von den Herstellern empfohlenen Recktemperaturen liegen; z. B. werden für HDPE (hochdichtes Polyethylen) 97°C statt 126°C verwendet.

Bei der ersten Reckbehandlung erstreckt sich unter Umständen die Orientierung nicht durch die gedachten Verbindungsbereiche 13 (Fig. 1) hindurch oder erstrecken sich sogar nicht ausreichend weit in die Verbindungsbereiche 13. Diese Neigung läßt sich, falls erwünscht, vermeiden oder vermindern, indem der Abstand zwischen den Ausnehmungen in der ersten Reckeinrichtung vermindert wird, indem der Abstand zwischen den Ausnehmungen in der zweiten Reckeinrichtung vermindert wird oder indem der Radius der Ecken der Ausnehmungen vermindert wird.

Allgemeine Bemerkungen: Das Ausgangsmaterial hat eine geeignete Dicke von 0,75 mm an aufwärts und liegt in flacher Form oder Rohrform vor. Das bevorzugte Material ist strikt uniplanar, d. h. abgesehen von irgendeinem Häutchen, das nicht in der Mittelebene liegt, sind alle Bereiche des Ausgangsmaterials zur Mittelebene des Ausgangsmaterials symmetrisch. Jedoch sind unwesentliche Abweichungen von der Uniplanarität bzw. exakten Ebenheit nicht ausgeschlossen. Im allgemeinen ist es von Vorteil, wenn rund um den Umfang der Ausnehmungen Vorsprünge vermieden sind, und zwar insbesondere dann, wenn biaxial gereckte Maschengebilde hergestellt werden; so haben die Verbindungsstege 21 vorzugsweise flache obere und untere Außenflächen, wie es in Fig. 4c und 4d gezeigt ist; und dies vermindert vermutlich die Neigung zur Bildung dünner Flecken in den Verbindungen des biaxial gereckten Maschengebildes. Wenn Vertiefungen gebildet sind, dann kann die die Vertiefung schließende Membran während des Reckens reißen und wird das verbleibende filmähnliche Material entfernt.

Fig. 10 zeigt verschiedene Gestalten für die Ausnehmungen. Zur Herstellung von uniaxial oder biaxial gereckten Maschengebilden kann das Gitter, auf dem die Mitten liegen, quadratisch oder rechteckig sein. Etwas in Abhängigkeit von der Gestalt der Ausnehmungen macht die Fläche der Ausnehmungen vorzugsweise weniger als 50% der Draufsichtfläche des Ausgangsmaterials aus, und insbesondere vorzugsweise weniger als 25%.

Die Tabellen 1 und 2 erläutern das Verfahren und die Ergebnisse von elf verschiedenen Beispielen. Alle Abmessungen sind in mm gegeben."-" bedeutet, daß der Wert nicht aufgezeichnet ist. Reckverhältnisse sind insgesamt angegeben. In Tabelle 2 geben alle Spalten außer den ersten zwei und der fünften Dicken an.

Bei allen Beispielen außer Beispiel 11 gibt es keine Materialverminderung in Richtung rechtwinkelig zur Reckrichtung, und zwar sowohl beim ersten Recken als auch beim zweiten Recken. Bei Beispiel 11 jedoch liegt etwas, aber keine vollständige Zusammenziehung vor, und zwar während des zweiten Reckens rechtwinkelig zur Reckrichtung, wogegen es beim ersten Recken keine Zusammenziehung gibt.

Bei den Beispielen gibt es aufgrund von kleinen Änderungen in der Dicke des Ausgangsmaterials und anderen Gründen quer über das Muster Veränderungen; die angegebenen Ergebnisse dürften aber für das erzielte Maschengebilde repräsentativ sein.

Tabelle

No	Mate	Aus	Loch	Loch	*w/d*	Bei	Beitrag	!.Streck	2. Streck	Tempe
	rial	gangs-	größe	gestalt		trag	in anderer	verhältnis	verhältnis	ratur
		dicke				inl.	Streck			"C
							richtung

1 HDPE 4,5

2 HDPE 4,5

3 HDPE 1,5

4,5

1,5

4.5

635 Kreis

1,056 12,7

11,1

	4	HDPE
55	5	HDPE
	6	HDPE
	7	HDPE
	8	HDPE
	9	HDPE
60	10	HDPE
	11	HDPE

6,35
12,7

635
635

12,7
6,35

12,7
635
635
3.18

Kreis

Quadrat

gerundete

Ecken

Kreis

4,23 19,05 25,4
2,12 25,4 15,88

4,5 :1 0

entspannt
zu4,25:l
3:1 0

4,5 0

635
1,41
2,82
1,41
2,82

4,23
0,71

12,7
12,7
22,2
12,7
2^2
12,7
12,7
635

12,7
12,7
22,2
22,2
22,2
12,7
12,7
635

4:1
4:1
4:1
4:1
5:1
5:1
3,5:1

3,5:1

3,8:1

44:1

5,5:1

5:1

3,75 :1

110

120

Tabelle

No	Ähn	Mitten	Mitten	X	Mitten	Mitten	Mitten	Zone	Zone	Zone
	lichste	stelle	stelle		stelle	stelle	stelle	28	28	29,30
	Figur	Zone 20	Strang 17		Strang 17	Strang 25	Zone 27			oder 31
			uniaxial		biaxial

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U

6 7 8 9 9 9 5

4,23 4,5 1,5 1

1,3 1,33

1,35 1,39 0,51 0,23

0,33 0,33

1,37	1,61	4,33	1,63
1,3	1,8	2,7	1,4
1,5	2	2	1,5
1,2	1,8	1,6	1,3
0,35	0,43	0,58	0,37
0,4	038	0,62	0,37
1,85	1,7	3,22	2,2

2,43

3,8

3,2

2,4

1,15

1,12

Das Maschengebilde von Beispiel 1 ist besonders zur Verfestigung von Dämmen geeignet und besitzt hinsichtlich Bruchlast pro Meter Breite und Zugverformung hervorragende Eigenschaften. Die Maschengebilde der Beispiele 2,3 und 4 sind uniaxial gereckt, wobei die Orientierung nicht ganz durch die Verbindungszonen 20 verläuft. Bei den Beispielen 2, 3 und 4 beträgt die Länge des nichtgereckten Teiles der Verbindungszonen 20,7; 10,5 bzw. 2,5 mm, wobei diese Werte das 1,56-, 7- bzw. 2,5fache der Dicke des Materials sind.

Bei Beispiel 7 ist die Mittenstelle der Zentralbereiche 27 sehr geringfügig dicker als die Mittenstelle des Stranges 25; jedoch sind die Dicken im wesentlichen gleich. Bei Beispiel 11 wird das w: «/-Verhältnis kleiner als sonst; zu bemerken ist jedoch, daß die Verbindung 26 insgesamt orientiert ist, obwohl die Reckverhältnisse relativ niedrig sind.

Erfindungsgemäße Maschengebilde lassen sich zum Halten bzw. Stabilisieren von Teilchenmaterial beliebiger Form verwenden, z. B. Boden, Erde, Sand, Ton oder Kies. Dabei lassen sie sich in jeder geeigneten Anordnung verwenden, z. B. an der Seite einer Abgrabung oder Dämmung, unter einem Straßenbelag, einer Gehwegdecke oder einem Eisenbahndamm, unter einem Gebäude oder unter einem Kai: das Maschengebilde ist besonders geeignet zum Schutz von Halte- bzw. Stützwänden, die durch den Druck von dahinter befindlichem Teilchenmaterial aus ihrer Stellung gedrängt sind. Das Aufhalten ist ein Sonderfall des Stabilisierens. Das zur Rückhaltung oder Stabilisierung bevorzugte Maschengebilde ist uniaxial gereckt, obzwar auch biaxial gerecktes Gebilde verwendet werden kann.

Das Maschengebilde wird zum Stabilisieren normalerweise ganz allgemein parallel zur Oberfläche des Teilchenmaterials angeordnet, z. B. horizontal unter einer Fahrbahn oder bei einem Damm oder einem Abstich schräg. Das Maschengebilde ist vorzugsweise im wesentlichen geradlinig im Schnitt rechtwinkelig zu seiner "Ebene" und zumindest in dem Schnitt zu den orientierten Strängen, die üblicherweise parallel zur Linie des Zuges verlaufen, der voraussichtlich auf das Maschengebilde ausgeübt wird. Die ermöglicht es, die Zugfähigkeit des Maschengebildes voll auszunutzen.

Das Maschengebilde besitzt z. B. ohne feststehenden Halt auch praktische Brauchbarkeit; jedoch ist es vorzugsweise an wenigstens einem im wesentlichen starren Gebilde befestigt Es ist z. B. nur ein einziges Glied vorgesehen, das entlang einer Kante des Maschengebildes verläuft; oder es sind zwei auf Abstand voneinander angeordnete parallele Glieder vorgesehen, die z. B. entlang einander gegenüberliegende Kanten des Maschengebildes verlaufen; oder es sind z. B. eine Anzahl von parallelen Gliedern im Intervall auf Abstand vorgesehen. Die Glieder verlaufen z. B. im wesentlichen rechtwinkelig zu den vorher erwähnten orientierten Strängen.

Das bzw. jedes im wesentlichen starre Glied ist vorzugsweise aus einem gegossenen Material, z. B. aus Beton hergestellt, in das das Maschengebilde vor dem Abbinden eingebettet worden ist; andererseits kann das Maschengebilde auch auf andere Weise an einem oder mehr vorgegossenen Gliedern oder auch an einer oder mehr Stahlplatten befestigt werden. Das Glied, das z. B. entlang einer Kante des Maschengebildes verläuft, ist z. B. eine Haltemauer.

Gemäß Rg. 11 besitzt ein Maschengebilde 5t zwei einander entgegengesetzte Randzonen, die im wesentlichen starre Glieder oder Balken 52 aus Beton gegossen sind. Das Maschengebilde besitzt parallele orientierte Stränge 53 und parallele Streifen 54 und ist ein uniaxial gerecktes Gebilde, wie es z. B. unter Bezugnahme auf Rg. 2 und Beispiel 1 beschrieben ist Wie ersichtlich sind die Streifen 54 in die Glieder 52 eingebettet und während des Gießens der Glieder 52 wird der Beton geschüttelt, so daß er zwischen die Stränge 53 dringt und sich fest um die Streifen 54 schließt

Rg. 12 zeigt die Anwendung des Gebildes gemäß Rg. 11 zum Schutz einer Stützmauer 55, die durch den Druck von Erde 56 aus ihrer Stellung gedrückt zu werden droht Es werden eine Anzahl von parallelen Lagen aus Maschengebilde 51 mit Abstand übereinander vorgesehen, wobei sie in die Erde vergraben sind und das Endglied (Balken) 52 jeder Lage in die Stützmauer 55 eingebettet ist Wie ersichtlich sind die Glieder 52 einer Lage direkt über den Gliedern 52 der nächsten Lage angeordnet Der zu erwartende Zug am Maschengebilde 51 erfolgt in der Richtung der Stränge 53 und jede Lage ist im Schnitt der Flg. 12 geradlinig. Das Maschengebilde hat gute Schlupfwiderstand-Eigenschaften bezüglich Erde; die Glieder 52 steigern, abgesehen von denen in der Wand, den Schlupfwiderstand, so daß die Maschengebilde 51 wie ein Band wirken, das die Stützmauer 55, die aus ihrer vertikalen Stellung gedrängt zu werden droht, hält

Gemäß Fig. 13 sind mit Abstand voneinander Lagen aus uniaxial gerecktem Gebilde 61, wie es z. B. im Zusammenhang mit Fig. 2 und Beispiel 1 beschrieben ist, in einen Erddamm 62 eingegraben.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Maschengebildes hoher Festigkeit, bei dem ein Bogen (H) Kunststoff-Ausgangsmaterial mit einem Muster von Ausnehmungen (12), deren Mitten in einem gedachten rechteckigen Gitter von Zeilen und Spalten liegen, in Richtung der Spalten gereckt wird, bis die Mitten der

verbleibenden Verbindungszonen (20) zwischen den Enden der Stränge (17) noch wesentlich dicker sind als die Mitten der in Reckrichtung verlaufenden Stränge (17), dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangsmaterial mit einer Dicke von mindestens 0,75 mm verwendet wird und das Recken in Richtung der Spalten soweit erfolgt, bis ein Punkt (18) auf einer die Ausnehmungen (12) tangierenden Linie (19) einen Abstand (x) to von der Linie (19) erreicht, der mindestens 25% der Materialdicke in der Mitte des entsprechenden Stranges

(17) nach dem Recken ist, und bei Biegung des Streifens quer zur Reckrichtung kein Bruch der Verbindungsstege (21) und Verbindungszonen (20) erfolgt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Recken soweit erfolgt, daß die Orientierung sich etwa durch jede Verbindungszone (20) erstreckt

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Reckung in Richtung der Spalten die Ränder parallel zur Reckp.chtung festgehalten werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reckung beendet wird, wenn sich die Dicke der Mitte der Verbindungszonen (20) zur Materialdicke der Mitte der entsprechenden Stränge (17) wenigstens wie 1,5 :0,51 verhält

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei anschließend in Richtung der Zeilen gereckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Reckung so lange erfolgt, bis jede Verbindung (26) eine Materialdicke aufweist, die mindestens 75% der Dicke der Mitten der Stränge (17, 25) nach dem Recken ist, und jeder Zentralbereich (27) in Richtung der ersten Stränge (17) noch die größte Materialdicke aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschengebilde an seinem dicksten Teil wenigstens 0,75 mm dick ist, daß die Orientierung der Stränge (25) soweit erfolgt, bis die Mitte des Zentralbereichs (27) in Richtung der zweiten Stränge (25) dünner als seine Randzonen (31) sind

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Recken soweit durchgeführt wird, bis der Zentralbereich (27) länglich ist (Flg. 7—9).

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reckung soweit erfolgt, bis jede Verbindung (26) eine minimale Dicke besitzt, die mindestens der Materialdicke in der Mitte des Stranges (17) entspricht.

9. Verwendung des Maschengebildes nach einem der vorhergehenden Ansprüche im Bauwesen zum Halten bzw. Stabilisieren von losem Teilchenmaterial wie Erde oder Kies durch Einbetten in das Teilchenmaterial.