DE60313978T2

DE60313978T2 - Erdbaugitter oder gitterförmige konstruktion

Info

Publication number: DE60313978T2
Application number: DE60313978T
Authority: DE
Inventors: Anthony Thomas Langho WALSH
Original assignee: Tensar Technologies Ltd
Current assignee: Tensar Technologies Ltd
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2023-06-28
Also published as: MY136441A; CA2491858C; AR040310A1; GB2391832B; ATE363010T1; GB2390565A; EP1534898A1; BR0312247A; JP4194892B2; WO2004003303A1; EP1534898B1; PL375155A1; PT1534898E; US7001112B2; CN1485566A; CN100361806C; RU2005101875A; MXPA05000231A; CA2491858A1; DK1534898T3

Description

STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Erdbaugitter, auch wenn eine gewisse Anwendbarkeit auf Gitterstrukturen generell vorhanden ist. Ein Erdbaugitter ist ein Gitter, dessen Hauptzweck es ist, den Boden zu verfestigen oder zu verstärken, und das offene Maschen aufweist, in welche Bodenpartikel eingreifen können. Wenn es durch Ausrichten eines Kunststoff-Ausgangsmaterials hergestellt wird, wurde das Ausgangsmaterial normalerweise eine Dicke größer als etwa 1, 1,5 oder 2 mm haben. Ein Erdbaugitter ist genau gesagt aus Strängen (auch Rippen genannt) aufgebaut, die an Stäben miteinander verbunden sind, die in der Querrichtung TD durch das Erdbaugitter verlaufen, oder die an Abzweigstellen (auch Knoten oder Schnittpunkte genannt) miteinander verbunden sind, ob die Strange durchgehend durch das Erdbaugitter laufen oder nicht, wie sie es im Falle eines gewebten Erdbaugitters tun würden. Die Dicke eines Erdbaugitters, an der Abzweigstelle gemessen, ist größer als etwa 0,5 mm oder 0,75 mm und kann leicht größer als etwa 1,00 mm, 1,5 mm oder 2,0 mm sein. Die Maschengröße (auch Maschenöffnungsgröße oder Öffnungsgröße genannt) sollte dem Boden oder den aggregierten Partikeln möglichst erlauben, damit zusammenzuwirken und eine optimale Verankerung oder Verzahnung zu gewährleisten.
Die vorliegende Erfindung betrifft Erdbaugitter, die durch einachsige oder zweiachsige Ausrichtung eines mit Löchern versehenen Kunststoffplattenausgangsmaterials geformt werden. Die Löcher formen im Produkt Maschen. In einem einachsigen Erdbaugitter dieses Typs sind Querstäbe durch Strange miteinander verbunden. Zweiachsige Erdbaugitter dieses Typs weisen ausgerichtete Strange und Abzweigstellen auf, an welchen sich die Stränge treffen, wobei im Wesentlichen jeder Strang an jedem Ende mit solch einer Abzweigstelle verbunden ist, wodurch Sätze paralleler Zugglieder durch das Erdbaugitter verlaufen können, wobei jedes Zugglied aus einer Aufeinanderfolge im Wesentlichen ausgerichteter Strange und jeweiligen Abzweigstellen geformt ist, die die Stränge miteinander verbinden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch Verfahren zur Herstellung von Erdbaugittern. In Verfahren, die ein mit Löchern versehenes Kunststoffplattenausgangsmaterial verwenden, wird eine Streckung durchgeführt, um die strangbildenden Zonen zwischen benachbarten Löchern auszustrecken und aus solchen Zonen ausgerichtete Stränge zu formen, wodurch ein einachsiges Erdbaugitter erhalten wird. Eine Streckung kann in eine Richtung rechtwinklig zur ersten Streckung durchgeführt werden, um andere strangbildenden Zonen zwischen anderen benachbarten Löchern auszustrecken und aus diesen letzteren Zonen ausgerichtete Stränge zu formen, wodurch Zonen, die zwischen Lochgruppen liegen, Abzweigstellen formen, die die ausgerichteten Strange miteinander verbinden, und ein zweiachsiges Erdbaugitter geformt wird.
US 4 374 798 und US 5 053 264 offenbaren einachsige und zweiachsige Gitterstrukturen des allgemeinen Typs, den die vorliegende Erfindung behandelt, doch es hat sich herausgestellt, dass diese Gitterstrukturen in der diagonalen Richtung keine große Stabilität aufweisen, da die Gitterstrukturen wegen der Parallelogrammverformung der Gitterstruktur ohne großen Kraftaufwand in der diagonalen Richtung gestreckt werden können.
Einachsige Erdbaugitter werden weit verbreitet verwendet, wenn die Belastung hauptsächlich in einer Richtung erfolgt, zum Beispiel bei der Verstärkung von Dämmen. In solchen Strukturen werden Belastungen vom Boden entlang der Stränge und zu den Querstäben (TD-Stäbe) übertragen, die dicker als die Stränge sein können und im Boden verankert sind. Zweiachsige Erdbaugitter werden allgemein zur Verstärkung von körnigen Lagen in Straßen, Parkplätzen, Containerlagerplätzen und anderen Stehplätzen verwendet. Die Stränge verlaufen in der Längsrichtung MD und in der Querrichtung TD. Deshalb sind die physikalischen Eigenschaften der Gitterstrukturen in diesen zwei Richtungen optimal. Doch es hat sich herausgestellt, dass Schwächen in der Struktur vorhanden sind, wenn sie zwischen diesen zwei Richtungen geprüft wird. Auch wenn die früheren Erdbaugitter eine hohe Festigkeit und Steifigkeit in der Längs- und Querrichtung aufweisen, hat sich gezeigt, dass die Belastung zum Beispiel durch ein schweres berädertes Fahrzeug auf das Erdbaugitter radiale Belastungen anlegt, d. h. Belastungen, die von der Belastungszone in alle Richtungen ausstrahlen.
Es ist wünschenswert, mehr Festigkeit in anderen Richtungen als MD und TD anzulegen, ohne die Festigkeit der Gitterstruktur in mindestens einer der Richtungen MD und TD zu sehr zu verringern.
US-A-3 386 876 stellt den Stand der Technik dar, wie er in den jeweiligen Präambeln der Ansprüche dargelegt wird. Die Gitterstruktur ist als leichte Schutzstruktur besonders geeignet.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Überwindung oder Verbesserung mindestens eines der Nachteile des Stands der Technik oder die Bereitstellung einer sinnvollen Alternative.
Jede Erörterung des Stands der Technik in der Beschreibung ist kein Eingeständnis, dass solch ein Stand der Technik in weiten Kreisen bekannt sei oder zum üblichen Allgemeinwissen auf dem Gebiet gehört.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt Gitterstrukturen oder Erdbaugitter bereit, wie in Patentanspruch 1 oder 6 dargelegt, und Verfahren, wie in Patentanspruch 15, 17, 27, 33, 34 oder 35 dargelegt. Die Erfindung betrifft Produkte der Verfahren und betrifft auch ein Verfahren zur Verstärkung eines Partikelmaterials, umfassend das Einbetten eines erfindungsgemäßen Erdbaugitters in das Partikelmaterial, und betrifft ferner ein derart verfestigtes Partikelmaterial und eine erdbautechnische Konstruktion, umfassend eine Masse aus Partikelmaterial, die verfestigt wird, indem ein erfindungsgemäßes Erdbaugitter darin befestigt.
Das Erdbaugitter von Patentanspruch 1 und 6 und die Erdbaugitter, die mit den Verfahren von Patentanspruch 15, 17, 27, 33, 34 und 35 hergestellt werden, stellen zwischen den Querstäben Paare angewinkelter Stränge oder weitere ausgerichtete Stränge bereit und reduzieren jede Tendenz der relativen Verschiebung zwischen den Strängen und dem Boden, wodurch ein steiferer und wirksamerer Verstärkungsanker erzeugt wird. Tatsächlich wurde herausgefunden, dass durch sorgfältige Wahl der Zahl und Geometrie der Löcher im Ausgangsmaterial angewinkelte Stränge als integriertes Merkmal des Erdbaugitterdesigns hergestellt werden können. Mögliche Vorteile solcher Erdbaugitter können eine erhöhte In-plane-Torsionssteifigkeit oder Steifigkeit (wichtig für die Verzahnung) ein erhöhtes Biegemodul, eine bessere multidirektionale Eigenschaftscharakteristik, diverse Boden- oder Aggregat-Verzahnungseigenschaften, eine größere Beständigkeit gegen Scherkräfte und die bessere Fähigkeit sein, allgemein größere Lasten und insbesondere radiale Lasten zu tragen und/oder zu verteilen. Wenn ein Stück eines Erdbaugitters mit einem komplett gehaltenen Umfang geprüft wird, ist die Durchbiegung für eine gegebene Last normal zur Ebene des Erdbaugitters geringer als bei vergleichbaren konventionellen zweiachsigen Erdbaugittern (erhöhtes Biegemodul), und die Durchbiegung ist weniger um den Angriffspunkt der Last herum lokalisiert, d. h., sie wird gleichmäßiger durch den Prüfling hindurch verteilt. Dies weist darauf hin, dass die Last auf dem konventionellen Erdbaugitter im unmittelbaren Belastungsbereich (eine Verbindungsstelle für vier Stränge) von einer relativ kleinen Zahl von Strängen getragen wird, wogegen das erfindungsgemäße Erdbaugitter über mehr Wege verfügt, um die Last aus dem Belastungsbereich wegzutragen (eine Verbindungsstelle für mindestens sechs Stränge). Die Tests wurden nur mir einer relativ kleinen Last durchgeführt, es wird aber angenommen, dass eine gute Korrelation zwischen der angelegten Last und der entsprechenden Durchbiegung des Erdbaugitters besteht und dass Extrapolationen auf höhere Lasten gültig sind. Im Vergleich zu einem vergleichbaren konventionellen zweiachsigen Erdbaugitter weist das erfindungsgemäße Erdbaugitter eine Kombination von Zugfestigkeits- und Steifigkeitseigenschaften auf, die die multidirektionale Leistung verbessert, indem sie die Verteilung einer angelegten Last über 360° hinweg erlaubt. All diese Eigenschaften sind im Hinblick auf die Verzahnung des Erdbaugitters mit dem Boden oder Aggregat wichtig.
Im Erdbaugitter von Patentanspruch 8 stellen die dreieckigen Maschen des Erdbaugitters eine robuste Struktur bereit, die hohe Zugfestigkeiten entlang ihrer Zugglieder aufweist. Eine Reihe von Zuggliedern kann in der MD- oder in der TD-Richtung verlaufen, und es ergab sich, dass das Erdbaugitter in rechtwinkligen Richtungen eine gute Festigkeit aufweist, weil die Dehnung eine Ausbeulung der ausgerichteten Stränge erfordern würde, die in rechten Winkeln zur angelegten Kraft verlaufen, und solch eine Ausbeulung wird durch den Boden behindert, in dem das Erdbaugitter vergraben ist. Die dreieckige Masche erzeugt eine Struktur mit quasi isotropischen Eigenschaften in der Ebene des Erdbaugitters, die es dem Erdbaugitter ermöglicht, die Last in erdbautechnischen Anwendungen gleichmäßiger zu verteilen; wenn die Festigkeit des Erdbaugitters um 360° herum gemessen wird, sind mindestens sechs Spitzen vorhanden, die Einsattelungen sind aber weniger groß als bei rechteckigen Strukturen. Deshalb ist das Erdbaugitter besser in der Lage, radiale Lasten zu tragen, mit weniger Verformung, was zu einem steiferen und wirksameren Anker bei Bodenverstärkungsanwendungen führt und auch zu einer wirksameren Lastverteilung führt, wenn es benutzt wird, um z. B. eine beräderte Fahrzeuglast oder eine Punktlast wie Z. B. schweres Baugerät zu tragen. Ausgerichtete Polymere sind besonders gut für erdbautechnische Anwendungen geeignet, da die typischen Belastungen entlang der Zugglieder sehr gerichtet sind, wobei die hohe Richtwirkung von ausgerichteten Polymermaterialien der Steifigkeit und Festigkeit des Materials erlaubt, an seiner Länge entlang gerichtet zu sein. Mit der Erfindung sind etwa 50 Gewichts-% des Materials in den Strängen, der Rest ist in den Abzweigstellen, wie dies auch bei vergleichbaren konventionellen zweiachsigen Erdbaugittern der Fall ist. Die Ausgangsmaterialdicke kann aber signifikant reduziert werden, während ein Erdbaugitter mit entsprechenden Bodenverstärkungseigenschaften erhalten wird. Zum Beispiel kann die äquivalente Ausgangsmaterialdicke für ein erfindungsgemäßes Erdbaugitter 4,7 mm betragen, während ein vergleichbares konventionelles zweiachsiges Erdbaugitter eine Ausgangsmaterialdicke von 6,8 mm ausweist. Ein Grund ist, dass die Stränge in den Erdbaugittern der Erfindung breiter sein können (weil im Ausgangsmaterial breitere strangbildende Zonen vorhanden sind); deshalb erlaubt die Geometrie des Ausgangsmaterials es den Strängen bei Bedarf, dünner und breiter zu sein, was die In-plane-Torsionsfestigkeit des Erdbaugitters erhöht.
Die Zugglieder, die geformt werden, gewährleisten die Festigkeit des Erdbaugitters und sind nicht bloß dünne, hochausgerichtete Filamente, die durch den Bruch einer Membran geformt wurden.
Die Verfahren von Patentanspruch 27 und 33 stellen Techniken zur relativ billigen Herstellung eines komplexeren Lochmusters bereit, zum Beispiel aus einem Ausgangsmaterial, das mit einem einfachen „quadratischen" Muster gestanzt wurde, und das Endmuster kann zum Beispiel wie in GB 2 034 240 A , GB 2 096 531 A oder GB 2 108 896 A sein, oder wie in Patentanspruch 16.
Das Verfahren von Patentanspruch 34 stellt eine Methode zur Vermeidung der Ausbeulung von TD-Strängen bereit, wenn ein zweiachsig ausgerichtetes Erdbaugitter mit angewinkelten Strängen hergestellt wird.
DEFINITIONEN
Der Begriff „ausgerichtet" bedeutet molekular orientiert. Wenn auf einen ausgerichteten Strang Bezug genommen wird, ist die bevorzugte Orientierungsrichtung allgemein die Längsrichtung des Strangs.
„Einachsig" und „zweiachsig" bedeuten jeweils einachsig ausgerichtet und zweiachsig ausgerichtet.
In Bezug auf eine Gitterstruktur heißt „zweiachsig ausgerichtet", dass die Gitterstruktur in zwei Richtungen gestreckt wurde, die allgemein rechtwinklig zueinander sind.
Die Löcher im Ausgangsmaterial können Durchgangslöcher oder Blindlöcher sein. Wenn die Löcher blind sind, wird die Folie oder Membran im Loch beim Strecken reißen oder kann als eine dünne Membran bleiben. Die Löcher können geformt werden, indem sie aus dem Ausgangsmaterial ausgestanzt werden, wie in US 4 374 798 offenbart, oder können durch Extrusion geformt werden, wie in US 5 053 264 offenbart, oder können durch geeignete Hohlprägung oder auf jede andere geeignete Weise geformt werden.
„Völlig flächenförmig" heißt, dass das Material oder die Struktur um eine Medianebene parallel zu ihren Seiten symmetrisch ist. Allgemein wird ein flächenförmiges Ausgangsmaterial nach der Streckung eine flächenförmige Struktur ergeben.
„Im Wesentlichen flächenförmig" bedeutet, dass das Material oder die Struktur nicht derart von der völligen Flächenförmigkeit abweicht, dass die Ausrichtung auf jeder Seite des zweiachsigen Produkts nicht vergleichbar wäre.
„Effektiv geradlinig" bedeutet, dass eine gewisse Abweichung von der Geradlinigkeit zulässig ist, solange die Länge der Zugglieder sich nicht übermäßig in der Längsrichtung der Zugglieder erhöht (dehnt), wenn sie ausgerichtet sind. Allgemein wird bevorzugt, dass nicht mehr als etwa 5 %, 4 % oder 3 % geometrische Dehnung auftreten sollte, oder sogar nicht mehr als etwa 1 % oder 0,5 %, bevor die Kraft aufgenommen wird. Alternativ dazu sollten die Achsen der Einzelstränge in jedem Zugglied im Wesentlichen parallel sein, doch eine gewisse seitliche Verschiebung ist akzeptabel, solange sie nicht zu groß ist, z.B. nicht größer als 25 % oder 20 % des Abstands zwischen den Mittelpunkten der Abzweigstellen („relative seitliche Verschiebung") in Extremfällen, bevorzugt aber nicht mehr als 12 %, 10 %, 7 % oder gar 4 %. Eine gewisse seitliche Verschiebung ist bei der industriellen Fertigung unvermeidlich, da die Gesamtformation nicht ganz genau sein kann.
Die „geometrische Dehnung" ist die Dehnung entlang des Zugglieds, die durch völliges Ausrichten der Strange des Zugglieds verursacht würde, ohne betrachten der Streckung des Materials an sich; dies kann als gedachte Drehung der Abzweigstellen um ihren Mittelpunkt herum und Drehung der Stränge relativ zu den Abzweigstellen um die Punkte herum betrachtet werden, an denen die Strangmittellinien die Abzweigstellen treffen.
Das „Ausgangsmaterial" ist das Material direkt vor der Beginn der ersten Streckung.
Die Streckverhältnisse werden nach Lösen der Streckkräfte oder nach dem Spannungsfreimachen kalt gemessen, wenn ein Spannungsfreimachen durchgeführt wird, und wie auf der Oberfläche der Struktur gemessen.
„MD" ist die Maschinenrichtung oder in den Versuchen die angenommene Maschinenrichtung, normalerweise die Längsrichtung des Erdbaugitters.
„TD" ist die Querrichtung oder in den Versuchen die angenommene Querrichtung im Wesentlichen rechtwinklig zur Richtung MD.
Die „Sechsecke" sind gedachte Formen, die von den Zentren der Löcher definiert werden.
„Wahrheitslinien" sind parallele Linien, die auf das Ausgangsmaterial aufgetragen werden (normalerweise durch Drucken oder Zeichnen), normalerweise, aber nicht unbedingt, in zwei Richtungen, die jeweils zu den MD- und TD-Richtungen parallel sind. Wahrheitslinien werden nur zu Versuchszwecken benutzt und normalerweise in Fertigungsläufen nicht verwendet.
„Lochabstand" ist die Entfernung vom Zentrum eines Lochs zum Zentrum des nächsten Lochs in der angegebenen Richtung.
Wenn die Löcher im Ausgangsmaterial als eine Anordnung von Sechsecken betrachtet werden, deren Scheitel in der Streckrichtung ausgerichtet sind, ist der „Scheitelabstand" des Sechsecks die Entfernung zwischen dem Zentrum eines Lochs zum Zentrum des in der Streckrichtung gegenüberliegenden Lochs (in 7 und 8, auf die weiter unten Bezug genommen wird, ist dieser Abstand jeweils 18,5 mm und 20,38 mm), der "diagonale Abstand" ist die entsprechende Entfernung zwischen jeweiligen diagonal gegenüberliegenden Paaren der anderen Löcher, der „größere Abstand" ist die Entfernung in der Streckrichtung zwischen den Zentren von zwei benachbarten Löchern, die in der Streckrichtung ausgerichtet sind (in 7 und 8 ist dieser Abstand jeweils 10,5 mm und 11,52 mm), und der "kleinere Abstand" ist die Entfernung in der Streckrichtung zwischen dem Zentrum des Endlochs des Sechsecks und den Zentren der nächsten zwei Löcher des Sechsecks, in der Streckrichtung gesehen (in 7 und 8 ist dieser Abstand jeweils 4 mm und 4,43 mm).
Der Begriff „Partikelmaterial" schließt Felsen-, Steine-, Kies-, Sand-, Erde-, Lehmaggregat, zusammengehalten durch ein Bindemittel wie z. B. Asphalt oder Zement Aggregat, Beton oder jedes andere partikelförmige oder kohäsive Material ein, das im Erdbau oder Bauwesen verwendet wird. Die Begriffe „Boden" oder Aggregat, wie sie hierin benutzt werden, sind gleichbedeutend mit „Partikelmaterial".
Ein „vergleichbares konventionelles zweiachsiges Erdbaugitter" ist ein konventionelles zweiachsiges Erdbaugitter, das durch Streckung eines Kunststoffplattenausgangsmaterials und zweiachsige Streckung hergestellt wird, wobei das Ausgangsmaterial das gleiche Kunststoffmaterial ist und das Erdbaugitter das gleiche Flächengewicht und die gleiche Maschengröße hat, die gemessen wird, indem eine Kugel durch die Maschen geführt wird. Die Erfahrung mit Boden- oder Aggregatpartikeln, die in der Praxis vorkommen, zeigt aber, dass für gewisse Partikelmaterialien zur völligen Vergleichbarkeit mit quadratischen oder rechteckigen Maschen die Größe von dreieckigen Maschen etwas kleiner sein sollte als durch solch eine Kugel angegeben.
BEVORZUGTE MERKMALE
Die abhängigen Ansprüche legen bevorzugte und/oder optionale Merkmale der Erfindung dar. In den einachsigen Erdbaugittern verlaufen die angewinkelten Stränge in einem wesentlichen Winkel zur MD-Richtung, der mehr als etwa 3°, 4° oder 5° beträgt und bevorzugt kleiner als etwa 7,5° ist. Bevorzugt sollten die Erdbaugitter um die MD- und TD-Achsen und um andere Achsen im Wesentlichen symmetrisch sein. Bevorzugt sind alle ausgerichteten Stränge im Wesentlichen gleich lang und weisen an den Mittelpunkten der Stränge bevorzugt vergleichbare Streckverhältnisse auf, auch wenn die Gesamtstreckverhältnisse (vom Mittelpunkt einer Abzweigstelle zum Mittelpunkt einer Abzweigstelle) nicht im Wesentlichen gleich sein können. Im bevorzugten Erdbaugitter sind drei Gruppen von durchgehenden Zuggliedern vorhanden, die dreieckige Maschen formen. Wenn im Verfahren von Patentanspruch 22 allgemein jedes Sechseck im Ausgangsmaterial so angeordnet wird, dass zwei gegenüberliegende Löcher, die das Sechseck beschreiben, im Wesentlichen mit der MD-Richtung ausgerichtet, wird das Erdbaugitter TD-Stränge haben, aber keine MD-Stränge – es wird zwei Sätze von Strängen (d.h., von Zuggliedern) etwa 30° zur MD-Richtung geben, die dreieckige Maschen mit einer Abzweigstelle an jeder Ecke formen.
Das Verfahren von Patentanspruch 35 stellt eine Methode bereit, um in einem zweiachsig ausgerichteten Erdbaugitter ausgerichtete Stränge zu erhalten, die regelmäßige sechseckige Formen definieren. Bei der Anwendung des Verfahrens von Patentanspruch 17 wurde bei der Streckung festgestellt, dass für die angewinkelt ausgerichteten Strange auf entgegengesetzten Seiten einer Abzweigstelle eine Tendenz besteht, leicht versetzt zu sein, d. h., nicht perfekt ausgerichtet zu sein, wenn die Sechsecke regelmäßige Sechsecke waren. Dies führte zu einer leichten Festigkeitsabnahme. Es wurde herausgefunden, dass dieser Versatz reduziert oder beseitigt werden kann, wenn im Ausgangsmaterial die Winkel eines Sechsecks nicht gleich sind, auch wenn alle Seiten des Sechsecks im Wesentlichen gleich sein können. In einer Anordnung sind die Sechsecke in der MD-Richtung leicht verkürzt, sodass der MD-Scheitelabstand kleiner ist als der diagonale Abstand. Das Mindestverhältnis des MD-Scheitelabstands zum diagonalen Abstand ist bevorzugt etwa 0,75:1 oder 0,8:1, und das Höchstverhältnis ist bevorzugt etwa 0,95:1 oder etwa 0,9:1, wobei etwa 0,85:1 ein geeignetes Verhältnis darstellt. Anders formuliert, und mit etwas anderen Werten, kann das Mindestverhältnis etwa 1:1,1 oder 1:1,14 sein, und das Höchstverhältnis kann etwa 1:1,3 oder 1:1,23 sein, wobei ein bevorzugter Wert etwa 1:1,17 ist. Eine andere Methode, die Abweichung zwischen dem bevorzugten Sechseck und einem regelmäßigen Sechseck zu bestimmen, ist, das Verhältnis zwischen dem größeren MD-Abstand und dem kleineren MD-Abstand zu betrachten. Ein regelmäßiges Sechseck ergibt ein Verhältnis von 2:1. In einem Versuch wurde das Verhältnis des größeren MD-Abstands zum kleineren MD-Abstand variiert, und der TD-Abstand wurde variiert, um die Breiten der strangbildenden Zonen gleich zu halten. Es wurde herausgefunden, dass ein Verhältnis innerhalb des Bereichs von etwa 2,1:1 bis etwa 3,2:1 ein angemessen regelmäßiges Erdbaugitter mit mehr oder wenig ausgerichteten Strängen ergab, auch wenn die Produktion solch eines Erdbaugitters an den Grenzen dieses Bereichs weniger wahrscheinlich ist; eine wesentliche Ausrichtung wurde in einem Erdbaugitter in einem Verhältnisbereich von etwa 2,5:1 bis etwa 2,7:1 erreicht. Das bevorzugte Verhältnis war etwa 2,6:1. Am oberen Ende des Bereichs (auf 3,2:1 zugehend) trat aufgrund der Verbreiterung der Abzweigstelle ein Versatz der angewinkelten Rippen auf, d.h., die Abzweigstelle wies in der TD-Richtung eine größere Abmessung als in der MD-Richtung auf. Die geometrische Dehnung war 0,4 % in einem Beispiel, wo das Verhältnis 3,3:1 betrug (knapp über dem bevorzugten Bereich). Am unteren Ende des Bereichs (auf 2,1:1 zugehend) trat aufgrund der Verengung der Abzweigstelle ein Versatz der angewinkelten Rippen auf, d.h., die Abzweigstelle wies in der MD-Richtung eine größere Abmessung auf als in der TD-Richtung. Die geometrische Dehnung war 0,3 % in einem Beispiel, wo das Verhältnis 2:1 betrug (knapp unter dem bevorzugten Bereich).
Bei Anwendung des Verfahrens von Patentanspruch 27 oder 33 wird bevorzugt, dass während der Streckung die geschwächten Zonen an ihren Mittelpunkten eine prozentuale Dickenabnahme aufweisen, die mindestens etwa dem Zweifachen, Dreifachen oder Vierfachen von der der nicht geschwächten Zonen entspricht.
Wenn es durch Ausrichten eines Kunststoffplattenausgangsmaterials hergestellt wird, kann jedes geeignete Kunststoffmaterial verwendet werden, wie z. B. Polypropylen oder Polyethylen mit hoher Dichte, auch wenn verschiedene Kunststoffmaterialien verschiedene Streckverhalten haben. Bevorzugt ist das Ausgangsmaterial völlig flächenförmig, was durch Extrudieren des Ausgangsmaterials und Stangen erreicht werden. Zufriedenstellende Ergebnisse können aber mit jedem im Wesentlichen flächenförmigen Material erhalten werden.
Bei zweiachsigen Erdbaugittern ist es normale Praxis, die Streckungen nacheinander durchzuführen und die erste Streckung in der MD-Richtung durchzuführen, weil dies ein gleichmäßigeres und mehr kontrollierbares Produkt ergibt – in der Produktion kann die MD-Streckung mithilfe von Spannwalzen durchgeführt werden, und die zweite, TD-Streckung mit einem Spannrahmen. Es ist zwar möglich, die erste Streckung in der TD-Richtung durchzuführen, das Produkt ist aber weniger gleichmäßig, weil einige MD-Stränge sich zu strecken beginnen und alle strangbildenden Zonen bei der ersten Streckung beeinflusst werden. Wenn ein geeigneter Spannrahmen konstruiert würde, wäre es möglich, beide Streckungen gleichzeitig durchzuführen.
Im zweiachsigen Erdbaugitter, das durch zweiachsige Ausrichtung eines Kunststoffplattenausgangsmaterials hergestellt wird, das mit Löchern versehen ist, wird bevorzugt, dass bei im Wesentlichen jeder Abzweigstelle die Gabelung zwischen benachbarten Strängen in die Richtung ausgerichtet ist, die um die Gabelung herum läuft, wodurch eine gleichbleibende Ausrichtung von der Kante eines Strangs, um die Gabelung herum und zur Kante des benachbarten Strangs vorhanden ist. Es wird bevorzugt, dass das Zentrum im Wesentlichen jeder Abzweigstelle zwar ausgerichtet ist, aber im Wesentlichen weniger ausgerichtet ist als die Mittelpunkte der Strange, und bevorzugt zweiachsig ausgerichtet ist. Das Zentrum im Wesentlichen jeder Abzweigstelle weist bevorzugt eine Dickenabnahme um weniger als etwa 20 % auf.
In der Praxis ist es unmöglich, eine genaue Kontrolle über die Einheitlichkeit der Endstruktur zu haben. Bei zweiachsigen Erdbaugittern ist es aber nicht nur aus ästhetischen Gründen, sondern auch zur Verbesserung der multidirektionalen Festigkeit wünschenswert, eine Struktur herzustellen, in der die Dreiecke der Maschen im Wesentlichen gleichseitig sind, d. h., die Winkel zwischen den Zuggliedern der drei Gruppen betragen im Wesentlichen 60°. Doch für bestimmte Anwendungen können andere Winkel als 60° gewählt werden, z. B., wenn eine einfach gerichtete Belastung vorgesehen ist. Solche ungleichförmige Strukturen können durch ein modifiziertes Stammuster oder durch eine geringere TD-Streckung erzeugt werden, oder sogar durch Anlegen einer größeren TD-Streckung, um mehr TD-Ausdehnung zu erhalten.
Die Löcher können jede geeignete Form haben, wie Z. B. rund, quadratisch, rechteckig oder sechseckig, und geeignete Formen werden auf spezifische Weise in 31 von GB 2 256 164 A offenbart. Wo geschwächte Zonen vorliegen, wie in Patentanspruch 27 oder 33, können die Löcher oder Zonen ebenfalls jede geeignete Form haben, einschließlich der länglichen Form der Nuten in GB 2 128 132 A . Das Verhältnis der Entfernung zwischen den Zentren benachbarter Löcher zur Breite der Löcher, an der die Zentren verbindenden Linie entlang gemessen, ist bevorzugt nicht kleiner als 1,15:1 oder 1,4:1 oder 1,5:1 und nicht größer als 3:1, auch wenn dies von der Wahl des Kunststoffmaterials abhängig ist.
Die Strukturen müssen nicht überall gleich sein, und spezielle Anordnungen können verwendet werden, wie zum Beispiel in GB 2 108 896 A oder GB 2 034 240 A gezeigt, oder Abzweigstellen können zum Beispiel verstärkt sein, wie in 7b und 7d von GB 2 295 353 A gezeigt. Die Struktur wird sich aber normalerweise im Wesentlichen auf dem gesamten Erdbaugitter erstrecken, und es wird eine Vielzahl dieser Zugglieder in jedem Satz geben. Allgemein wird bei einachsigen Erdbaugittern bevorzugt, dass die Querstäbe nur durch die angewinkelten Stränge miteinander verbunden sind, und bei zweiachsigen Erdbaugittern, dass im Wesentlichen alle Abzweigstellen (außer zum Beispiel an den Seiten und Enden des Erdbaugitters) die gleiche Zahl von Strängen miteinander verbinden, bevorzugt sechs. Beim zweiachsigen Erdbaugitter wird bevorzugt, dass Zugglieder jedes Satzes sich im Wesentlichen an jeder Abzweigstelle treffen.
Die erwähnten Sechsecke weisen bevorzugt keine Löcher innerhalb des Sechsecks auf, die nicht zu Löchern gehören, die die Form des Sechsecks beschreiben. Es ist aber möglich, in den Zentren der Sechsecke kleine Löcher anzuordnen, sodass in den Zentren der Abzweigstellen der zweiachsigen Erdbaugitter kleine Löcher vorhanden sein werden. Nichtsdestotrotz, wenn die Löcher m groß sind, werden die erfindungsgemäßen Erdbaugitter nicht hergestellt, weshalb diese kleinen Löcher wesentlich kleiner sein müssen als die Löcher in der sechseckigen Anordnung.
BEVORZUGE AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Erfindung wird beispielhaft Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben, wobei:
1 ein Grundriss eines Abschnitts eines ersten Ausgangsmaterials ist;
2 ein Grundriss des einachsigen Erdbaugitters ist, das aus dem Ausgangsmaterial von 1 hergestellt wurde;
3 2 entspricht, aber ein Beispiel der Dicken des einachsigen Erdbaugitters zeigt;
4 ein Grundriss des zweiachsigen Erdbaugitters ist, das aus dem Ausgangsmaterial von 1 hergestellt wurde;
5 4 entspricht, aber ein Beispiel der Dicken des zweiachsigen Erdbaugitters zeigt;
6 eine isometrische Ansicht ist, die den Gebrauch von Haltestangen veranschaulicht;
7 die Maße des Ausgangsmaterials in einem ersten Beispiel zeigt;
8 die Maße des Ausgangsmaterials in einem zweiten Beispiel zeigt;
9 ein Grundriss eines Abschnitts eines weiteren Ausgangsmaterials ist;
10 ein Grundriss des einachsigen Erdbaugitters ist, das aus dem Ausgangsmaterial von 9 hergestellt wurde;
11 ein Grundriss des zweiachsigen Erdbaugitters ist, das aus dem Ausgangsmaterial von 9 hergestellt wurde;
12 11 entspricht, aber ein Beispiel der Dicken des Erdbaugitters zeigt;
13 ein Graph der Winkeländerung (°) gegenüber dem Drehmoment (Nm) bei einer In-plane-Torsionssteifigkeitsprüfung für das zweiachsige Erdbaugitter von Beispiel 2 (kreisrunde Plots) und für ein vergleichbares konventionelles Erdbaugitter (quadratische Plots) ist;
14 ein Polardiagramm der in verschiedenen Winkeln getesteten Bruchfestigkeit ist, wobei der äußere Kreis eine Festigkeit von 36 kN/m darstellt, die dicke Linie das zweiachsige Erdbaugitter von Beispiel 2 darstellt und die dünne Linie ein vergleichbares konventionelles zweiachsiges Erdbaugitter darstellt;
15 ein Polardiagramm ist, das dem von 14 entspricht, aber das Sekantenmodul (Steifigkeit) bei Höchstbelastung zeigt, wobei der äußere Kreis 6 kN/m entspricht;
16 14 entspricht, die Gitterfestigkeit aber bei 2 % Verformung zeigt, wobei der äußere Kreis einer Belastung von 18 kN/m entspricht; und
17 ein Graph der Durchbiegung gegenüber der Kraft für das Erdbaugitter von Beispiel 2 (kreisrunde Plots) und für ein vergleichbares konventionelles zweiachsiges Erdbaugitter (quadratische Plots) ist, wenn eine Last auf eine zentrale Abzweigstelle eines Prüflings angelegt wird, der um seinen gesamten Umfang eingespannt ist.
1 BIS 6 – ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
In einer Prozedur war das Ausgangsmaterial 1, das in 1 gezeigt wird, eine völlig flächenförmige Platte aus extrudiertem Kunststoffmaterial mit planen, parallelen Seiten. In eine Anordnung aus Sechsecken 3 von im Wesentlichen gleicher Form und Größe wurden Löcher 2 so gestanzt, dass jedes Loch 2 im Wesentlichen auf einer Ecke von drei Sechsecken 3 lag. Zu Versuchszwecken war der zentrale Bereich des dargestellten Ausgangsmaterials 1 mit Wahrheitslinien 4 bedruckt.
Das Ausgangsmaterial 1 wurde erwärmt und eine erste Streckung wurde in der gedachten Maschinenrichtung MD angelegt, d. h., in eine Richtung im Wesentlichen parallel zu den MD-Seiten der Sechsecke 3, die in 1 angegeben sind, mithilfe von parallelen Klammern, die in die Randzonen des Ausgangsmaterials 1 eingreifen und dann linear auseinandergezogen werden. Obwohl einfache Klammem benutzt wurden, werden die Begriffe MD und TD der Klarheit halber verwendet. Aufgrund der Festigkeitskonfiguration des Ausgangsmaterials 1 streckte die erste Streckung strangbildenden Zonen 5 zwischen benachbarten Löchern auf den MD-Seiten der Sechsecke 3 aus, um aus solchen Zonen 5 ausgerichtete Stränge 6 zu formen (siehe 2, wo das einachsige Material 7 gezeigt wird), wobei die Stränge 6 ausgerichtete TD-Stäbe 6' miteinander verbinden. Ein Vergleich der in 2 gezeigten Wahrheitslinien 4' mit den in 1 gezeigten Wahrheitslinien 4 zeigt, dass die Zentren der Abzweigstellen im einachsigen Material 7 von 2 leicht in die Richtung MD gestreckt oder ausgerichtet wurden. Wie durch die Schraffurlinien in 2 angezeigt (die nur oben in der Zeichnung zu sehen sind), laufen die Enden der Stränge 6 nach oben hin zu Abzweigstellen zusammen, um am Punkt 15 Wiedereintritte zu formen, und lassen in der Gabelung zwischen benachbarten Strängen 6 eine dicke Zone 16 übrig. Die Stränge 6 verbinden TD-Stäbe 6' miteinander, und da die Stränge 6 in einem wesentlichen Winkel zur Richtung MD (etwa 5,5°) verlaufen und abwechselnde Stränge 6 entlang der Breite des einachsigen Erdbaugitters 7 in bezug auf die MD-Richtung in gleichen und entgegengesetzten Winkeln angewinkelt sind, gibt es keine wirklichen MD-Stränge. Zwischen den Stellen 6'', wo die Strange 6 den Stab 6' treffen, ist der Stab 6' unausgerichtet, und an den Stellen 6'' ist der Stab 6' leicht in die MD-Richtung ausgerichtet, wodurch die Ausrichtung der Strange 6 quer durch den Stab 6' zu den Strängen 6 auf der anderen Seite des Stabs 6' hin verläuft. Die erste (MD) Streckung gab die Entfernung vor, die schließlich zur Abmessung „durch das Flachmaterial" des Sechsecks werden wird, das durch die ausgerichteten Strange des fertigen Erdbaugitters definiert wird, d. h., die Entfernung vom Mittelpunkt eines ausgerichteten Strangs zum Mittelpunkt des ausgerichteten Strangs auf der Gegenseite des jeweiligen Sechsecks, das durch die ausgerichteten Stränge im Erdbaugitter geformt wird.
Das einachsige Erdbaugitter 3 wurde dann am den Klammem gelöst, die Klammerposition wurde angepasst und das Erdbaugitter 7 wurde um 90° gedreht, und die anderen zwei Randzonen wurden von den Klammern gehalten. Eine gedachte „TD"-Streckung wurde dann auf das erwärmte einachsige Material 7 angelegt, um die strangbildenden Zonen 8 auf den verbleibenden Seiten der Sechsecke 3 zwischen benachbarten Löchern 2, die auf den Seiten der Sechsecke 3 parallel zur Richtung MD liegen, auszudehnen. Die Zonen 8 formten ausgerichtete Strange 9 (siehe 4, die das zweiachsige Produkt oder Erdbaugitter 10 zeigt), während die Strange 6 in ihre angewinkelte Endposition geschwenkt wurden und weiter gestreckt wurden. Wie aus 4 zu ersehen, haben die zentralen Abschnitte der ursprünglichen Sechsecke 3 Abzweigstellen 11 geformt, die je sechs ausgerichtete Stränge 6, 9 in einer Struktur miteinander verbinden, in der im Wesentlichen jedes Ende jedes Strang 6, 9 (jeder Strang 6, 9 außer an den Seiten und Enden des Erdbaugitters) mit einer Abzweigstelle 11 verbunden ist, und Gruppen am drei Strängen 6, 9 dreieckige Maschen mit einer Abzweigstelle 11 an jeder Ecke formen. In der Richtung TD betrachtet, sind abwechselnde angewinkelte Stränge 6 in gleichen und entgegengesetzten Winkeln zur Richtung TD angewinkelt. Im Erdbaugitter 10 sind drei Gruppen oder Folgen von im Wesentlichen parallelen Zuggliedern vorhanden, die das Erdbaugitter 10 durchlaufen, wie durch Strichpunktlinien 12, 13, 14 angezeigt, jeweils in der Richtung TD, –30° zur Richtung MD und +30° zur Richtung MD. Jedes Zugglied 12, 13, 14 ist aus einer Aufeinanderfolge von im Wesentlichen ausgerichteten Strängen 6 oder 9 und jeweiligen Abzweigstellen 11 geformt, die die Strange 6 oder 9 verbinden.
Wie durch Schraffurlinien in 4 angezeigt (die nur oben in der Zeichnung zu sehen sind), formt jeder Strang 6 oder 9 einen Wiedereintritt 15, wo er in die Abzweigstelle 11 eintritt, und die Gabelung 16 zwischen benachbarten Strängen 6 oder 9 ist so gestreckt worden, dass eine gleichbleibende Ausrichtung von einer Kante eines Strangs 6 oder 9, um die Gabelung 16 herum und zur Kante des benachbarten Strangs 6 oder 9 vorhanden ist. Das Streckverhältnis in der Mitte der Stränge 6, 9 kann etwa 9:1 betragen, doch um zwischen den Strängen 6, 9 nahezu perfekte 60°-Winkel zu erhalten, muss auf die TD-Stränge 9 allgemein ein etwas kleineres Streckverhältnis angewandt werden als auf die angewinkelten Stränge 6. Die Dickenabnahme an den Zentren der Stränge 6, 9 beträgt etwa 75 %, doch mit dickerem Ausgangsmaterial kann mehr Streckung angelegt werden, um den gleichen Dickenabnahme-Prozentsatz zu erhalten.
Ein Vergleich der Wahrheitslinien 4'' des zweiachsigen Produkts oder Erdbaugitters 10 von 4 mit den Wahrheitslinien 4' des einachsigen Erdbaugitters 7 von 2 zeigt, dass die Zentren der Abzweigstellen 11 sehr leicht in der Richtung TD ausgestreckt oder ausgerichtet wurden und sehr leicht verdünnt wurden. Daher weisen diese Zentren eine leichte zweiachsige Ausrichtung auf. Allgemein ist in den Zentren der Abzweigstellen 11 bevorzugt eine gewisse Abnahme vorhanden, etwa eine Dickenabnahme von maximal bis zu 20 %, die Streckung sollte die Abzweigstelle 11 aber nicht durchgehend verdünnen. Eine Überstreckung in der Richtung MD bewirkt, dass die zwei MD-Stränge 9 vereint wirken und einen Einzelstrang aus der Abzweigstelle 11 ziehen, wodurch die Abzweigstelle 11 dünner wird und eine versetzte Strangstruktur erzeugt wird. Eine Überstreckung in der Richtung TD verdünnt die Abzweigstelle 11 und erzeugt ein unregelmäßiges Sechseck im zweiachsigen Erdbaugitter.
Es wurde festgestellt, dass die Zusatzstreckung der angewinkelten Stränge 6 während der TD-Streckung eine unerwünschte Verzerrung des zweiachsigen Erdbaugitters 10 verursachen kann, wenn die Klammem gelöst werden. Beim Lösen der Klammem entspannen sich die angewinkelten Stränge 6 (das Erdbaugitter verkürzt sich etwas in der Richtung MD), und die aufgelöste TD-Verkürzung der angewinkelten Stränge 6 ist größer als die Verkürzung der TD-Stränge 9, wodurch sich die TD-Stränge 9 ausbeulen. Dies kann vermieden werden, indem die Entspannung des Erdbaugitters 10 in der Richtung MD zugelassen wird, bevor die Klammem entfernt werden. Für die TD-Streckung wurden starre Haltestangen 17 an jeden MD-Endabschnitt des einachsigen Materials 7 angebracht, wodurch das einachsige Material in der Richtung TD gestreckt wurde, aber in der Richtung MD zurückgehalten wurde.
6 zeigt einen MD-Endabschnitt des einachsigen Materials 7. Aufgrund der Anordnung der Klammern bei der MD-Streckung sind die letzten zwei Reihen von Löchern 2 in Material, das nicht ausgestreckt wird. Wie gezeigt, sind Schlitze 18 ganz am Ende des Materials 7 bis zur zweiten Reihe von Löchern 2 geschnitten. Die Haltestangen 17 weisen gleitende Stellringe 19 auf, die festgestellt werden können und vorspringende Stifte 20 tragen. Die nächste Haltestange 17 wird vor der Anbringung gezeigt, um die Anordnung des Stellrings 19 und des Stifts 20 zu zeigen. Am anderen Ende weisen die Haltestangen 17 entsprechende Stellringe 19 und Stifte 20 auf, die auf gleiche Weise in den Endabschnitt des Materials 7 eingreifen. Jede zweite Haltestange 17 kann über dem Material 7 und die andere unter dem Material 7 liegen, wie gezeigt, oder sämtliche Haltestangen 17 können über dem Material liegen, wenn genug Raum vorhanden ist. Wenn die TD-Streckung angelegt wird, bewegen sich die Haltestangen auseinander, bleiben aber im Wesentlichen parallel und verhindern die Verkürzung des Materials 7 in der MD-Richtung, wenn es zu einem zweiachsigen Erdbaugitter 10 wird.
Direkt nach der TD-Streckung, während das Erdbaugitter 10 noch warm war, wurden die MD-Endabschnitte des zweiachsigen Erdbaugitters 10 geschnitten, um sie aus den Haltestangen 17 zu lösen, und der mittlere Abschnitt wölbte sich, als der mittlere Abschnitt sich in der Richtung MD verkürzte. Die Klammem wurden dann gelöst, während das Erdbaugitter noch warm war. Es trat keine Ausbeulung der TD-Stränge 9 auf.
Wenn zwischen den Klammem ein großer Abstand liegt, kann die Gleichmäßigkeit der Streckung des TD-Strangs 9 durch Einarbeiten von Nuten in die jeweiligen strangbildenden Zonen 8 verbessert werden, wie in GB 2 128 132A beschrieben, wobei die Nuten in der Richtung MD zwischen den zwei Löchern verlaufen, die die Seiten der strangbildenden Zone 8 definieren.
7 UND BEISPIEL 1
7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Ausgangsmaterials 1 von 1 und gibt die Abstände (die Entfernungen zwischen den Zentren) der Löcher 2 an. Die Ausgangsplatte 1 war Polypropylen mit einer Nenndicke von 4,7 mm und 2 % Rußschwarz-Zusatz, und die Lochgröße für die Löcher 2 war 5 mm Durchmesser. Es ist zu ersehen, dass die Sechsecke 3 keine gleich langen Seiten haben, sondern in der Richtung MD leicht verkürzt sind, und dass in jedem Sechseck 3 das Verhältnis der Entfernung zwischen den Zentren der zwei auf der MD-Achse gegenüberliegenden Löcher 2 des Sechsecks 3 (18,5 mm) zur Entfernung zwischen den anderen übrigen Paaren gegenüberliegender Löcher 2 (21,7 mm) 0,85:1 (oder 1:1,17) beträgt. Das Verhältnis des größeren MD-Abstands zum kleineren MD-Abstand ist 2,625:1. Das Verhältnis der Entfernung zwischen den Zentren benachbarter Löcher zum Durchmesser der Löcher ist jeweils 2,1:1 und 2,06:1.
Das Ausgangsmaterial 1 wurde einer ersten (gedachten MD)-Streckung auf ein Gesamtstreckverhältnis von 3,86:1 unterzogen, und wurde dann entspannt, um ein Streckverhältnis von 3,79:1 zu ergeben. Dadurch wurde das einachsige Produkt 7 erzeugt, das in 2 allgemein dargestellt ist und wovon ein Abschnitt in 3 spezifisch dargestellt ist, mit Dicken an verschiedenen Punkten, die in mm angegeben sind. Das einachsige Produkt 7 von 2 wurde einer zweiten (gedachten TD)-Streckung (mit Halten in der Richtung MD mithilfe der oben genannten Haltestangen 17) auf ein Gesamtstreckverhältnis von 3,4:1 unterzogen, und wurde dann entspannt, um ein TD-Endstreckverhältnis von 3,34:1 zu ergeben. Dadurch wurde das zweiachsige Erdbaugitter erzeugt, das in 4 allgemein dargestellt ist und wovon ein Abschnitt in 5 spezifisch dargestellt ist, mit Dicken an verschiedenen Punkten und zwei anderen Maßen, die in mm angegeben sind. Der Endabstand zwischen den Zentren der Abzweigstellen beträgt in 5 etwa 63,5 mm, und die Endgesamtstreckverhältnisse betragen 3,79:1 und 3,34:1 jeweils in der MD- und TD-Richtung. Die Mittelpunkte der Abzweigstellen 11 wurden durch die zwei Streckungen etwa um 10 % verdünnt. 85 % bis 90 % der Gesamtstreckung der angewinkelten Stränge 6 wurden während der MD-Streckung erreicht, der Rest wurde während der TD-Streckung bewirkt. Die geometrische Dehnung und die relative seitliche Verschiebung waren nahezu null.
Bei jeder Streckung betrug die Strecktemperatur 120 °C, und die Streckgeschwindigkeit betrug bis zu 300 mm/min im Labor (in der Produktion würden viel höhere Geschwindigkeiten verwendet).
8 UND BEISPIEL 2
8 entspricht 7, die Maße waren aber anders, wie in 8 angegeben. Die Sechsecke 3' haben gleichlange Seiten. Die Lochgröße für die Löcher 2' war wieder 5 mm Durchmesser. Das Verhältnis der Entfernung zwischen den Zentren benachbarter Löcher 2 zur Breite der Löcher 2, entlang der die Zentren verbindenden Linie gemessen, beträgt 2,30:1. Weitere Parameter waren:
Dicke des Ausgangsmaterials – 4,7 mm;
Größerer MD-Abstand: kleinerer MD-Abstand – 2,6:1;
MD-Abstand zwischen den Mittellinien benachbarter Stäbe 6' nach der ersten Streckung – 60 mm;
TD-Abstand zwischen den Zentren der Abzweigstellen nach der ersten Streckung (nach Entspannung) – 21,3 mm;
TD-Abstand zwischen den Zentren der Abzweigstellen nach der zweiten Streckung (nach Entspannung) – 69,3 mm;
MD-Zwischenstreckverhältnis (vor Entspannung) – 3,82:1;
TD-Zwischenstreckverhältnis (vor Entspannung) – 3,31:1 (mit Entspannungsaufmaß);
MD-Endstreckverhältnis (nach Entspannung) – 3,76:1;
TD-Endstreckverhältnis (nach Entspannung) – 3,26:1;
Endgewicht des zweiachsigen Erdbaugitters – 332 gm^–2;
Öffnungsgröße im fertigen Erdbaugitter – gerade ausreichend, um eine Kugel mit 37 mm Durchmesser durchzulassen.
Geometrische Dehnung und relative seitliche Verschiebung – nahezu null.
Sowohl im MD- als auch im TD-Streckvorgang wurde eine leichte Überstreckung durchgeführt, um eine gewisse Entspannung im Erdbaugitter zuzulassen, bevor es die korrekten Endabmessungen erreichte.
Prüflinge mit den Abmessungen von etwa 350 mm × 350 mm mit einem Schnittpunkt im Zentrum wurden um ihren ganzen Umfang herum von einer quadratischen Klammer gehalten. Die vier (vergleichbares konventionelles zweiachsiges Erdbaugitter) oder sechs (die Erfindung) Stränge, die vom zentralen Schnittpunkt ausgehen, wurden möglichst nahe an der Abzweigstelle 11 geklammert. Die zentrale Klammer wurde relativ zur Umfangsklammer gedreht, um die In-plane-Torsionssteifigkeit zu prüfen. 12 stellt die Ergebnisse dar. Das Torsionsmodul lässt sich als 0,65 Nm/° ableiten. Dieses Ergebnis ist etwa 65 % höher als das Ergebnis für ein vergleichbares konventionelles zweiachsiges Erdbaugitter, das unter den gleichen Bedingungen geprüft wurde.
14 bis 16 sind Polardiagramme, die die Bruchfestigkeit, das Sekantenmodul bei Höchstbelastung und die Festigkeit bei 2 % Verformung des Erdbaugitters von Beispiel 2 darstellen. In den Polardiagrammen entspricht die 0°-Achse der gedachten MD-Richtung.
In 14 bis 16 ist das Ansprechverhalten des vergleichbaren, konventionellen zweiachsigen Erdbaugitters durch vier getrennte Spitzen bei 0°, 90°, 180° und 270° gekennzeichnet, die den gedachten Richtungen MD und TD entsprechen. 14 zeigt, dass die Bruchfestigkeit des zweiachsigen Erdbaugitters von 2 in den Richtungen MD und TD kleiner ist als die des vergleichbaren konventionellen zweiachsigen Erdbaugitters, die Bruchfestigkeit des zweiachsigen Erdbaugitters von 2 in den Zwischenwinkeln ist aber viel größer als die des vergleichbaren konventionellen zweiachsigen Erdbaugitters. Die größere Bruchfestigkeit des zweiachsigen Erdbaugitters von Beispiel 2 in der MD-Richtung als in der TD-Richtung wird darauf zurückgeführt, dass das Streckverhältnis in der MD-Richtung im Vergleich zum Streckverhältnis in der TD-Richtung höher ist, sodass die angewinkelten Stränge stärker sind als die TD-Stränge (in allen Prüfrichtungen ist mindestens ein angewinkelter Strang beteiligt, und in der MD-Richtung sind zwei angewinkelte Stränge beteiligt). In 15 liegen Spitzen des Sekantenmoduls des zweiachsigen Erdbaugitters von Beispiel 2 in Richtungen vor, die mit den Strängen ausgerichtet sind. 16 zeigt die geringere Festigkeit des zweiachsigen Erdbaugitters von Beispiel 2 in allen Richtungen an, die mit den Strängen ausgerichtet sind. In den 0°- und 180°-Richtungen ist die Festigkeit dieselbe wie beim vergleichbaren konventionellen zweiachsigen Erdbaugitter, und in den 90°- und 270°-Richtungen ist sie nur geringfügig kleiner.
Neben der multidirektionalen Eigenschaftscharakteristik des zweiachsigen Erdbaugitters von Beispiel 2, die in 14 bis 16 veranschaulicht wird, kann das Gesamteigenschaftspotential anhand der Flächen innerhalb der jeweiligen Kurven verglichen werden. Bei 13 ist die Fläche in der Kurve für das zweiachsige Erdbaugitter von Beispiel 2 etwa 70 % größer als die in der Kurve für das vergleichbare konventionelle zweiachsige Erdbaugitter. Die entsprechenden Werte bei 15 und 16 betragen etwa 400 %.
17 zeigt die Durchbiegung des zweiachsigen Erdbaugitters von Beispiel 2 im Vergleich zu der eines vergleichbaren konventionellen zweiachsigen Erdbaugitters. Die Prüflingsgröße war 350 mm × 350 mm, und der Umfang des Prüflings wurde wie oben festgehalten. Doch auf die zentrale Abzweigstelle wurde eine Belastung normal zur Ebene angelegt, und die Durchbiegung wurde gemessen. Das zweiachsige Erdbaugitter von Beispiel 2 ist steifer als das konventionelle zweiachsige Erdbaugitter.
9 BIS 11 – ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
In einem Labortest war das Ausgangsmaterial 21, das in 9 gezeigt wird, eine völlig flächenförmige Platte aus extrudiertem Kunststoffmaterial mit planen, parallelen Seiten. Löcher 22 wurden auf ein rechteckiges Gitter gestanzt, dessen Achsen in der gedachten MD-Richtung und in der gedachten TD-Richtung verliefen. Durch Einarbeiten von Nuten (Formung von Vertiefungen ohne Materialentfernung, wenn das Kunststoffmaterial bei einer Temperatur unter der Untergrenze seines Schmelzbereichs liegt – das Einarbeiten von Nuten wird in GB 2 128 132 A beschrieben) wurden zwischen alternierenden Paaren benachbarter Löcher in jeder MD-Reihe geschwächte Zonen 23 geformt, wobei die geschwächten Zonen 23 zwischen benachbarten MD-Reihen so versetzt waren, dass eine geschwächte Zone 23 in einer MD-Reihe benachbart zu einer nicht geschwächten Zone 24 in den benachbarten MD-Reihen auf beiden Seiten war. Die Einarbeitung der Nuten wurde mit einem Werkzeug durchgeführt, das schräge Flächen und ein gerundetes Ende aufwies, wie eine Meißelspitze, und von einem Loch 22 zum benachbarten Loch verlief, wobei die Nuten hergestellt wurden, während das Ausgangsmaterial 21 kalt war.
Eine erste Streckung wurde in der MD-Richtung durchgefürt und streckte Zonen 25 zwischen benachbarten Löchern 22 in jeder TD-Reihe aus, um die ausgerichteten Stränge 26 aus diesen Zonen 25 zu formen, wobei die Stränge 26 TD-Stäbe 27 (siehe 10, die das einachsige Material 28 zeigt) miteinander verbinden. In den TD-Stäben 27, zwischen den Stellen 29, wo die Stränge 26 den Stab 27 treffen, war der Stab 27 unausgerichtet, und an den Stellen 29 war der Stab 27 leicht in der MD-Richtung ausgerichtet, sodass die Ausrichtung der Strange 26 quer durch den Stab 27 zu den Strängen 26 auf der anderen Seite des Stabs verlief.
Eine TD-Streckung wurde dann auf das einachsige Material 28 angelegt, um die geschwächten Zonen 23 auszustrecken, damit ausgerichtete Stränge 30 geformt werden, ohne die nicht geschwächten Zonen 24 in gleichem Umfang wie die geschwächten Zonen 23 auszustrecken. Auf diese Weise formten die nicht geschwächten Zonen 24 Abzweigstellen 31, wovon jede sechs der ausgerichteten Stränge 26, 30 miteinander verbindet und eine Struktur formt, wie allgemein in 4 gezeigt, auch wenn die diagonalen Stränge 26 an den Abzweigstellen 31 versetzt sind, da die Abzweigstellen 31 in der TD-Richtung gestreckt wurden. Die Achsen der angewinkelten Stränge 26 bilden einen Winkel von etwa 14° zur MD-Richtung. Jede Abzweigstelle 31 weist zwei dickere Zonen auf, die durch eine dünnere Zone miteinander verbunden sind (siehe das Beispiel von 12). An den Mittelpunkten der Strange 30 wiesen die geschwächten Zonen 23 eine Dickenabnahme von etwa 78 % auf, während die nicht geschwächten Zonen an den Mittelpunkten der Abzweigstellen 31 eine Dickenabnahme von etwa 17 % aufwiesen, wobei die erstgenannte Abnahme etwa dem 4,6 oder 4,65-fachen der letzteren entspricht. In der Praxis sind die Zugglieder, die durch den diagonalen Strang 26, die Abzweigstelle 31, den diagonalen Strang 26 und so weiter geformt werden, effektiv geradlinig, da die „Nachgiebigkeit" in der Struktur beim Anlegen einer Zugbeanspruchung entlang der Länge vernachlässigbar ist. Es findet eine gewisse Drehung der Abzweigstellen 31 statt, doch sie werden vom Rest der Struktur zurückgehalten.
12 UND BEISPIEL 3
Die Ausgangsplattendicke, das Material und die Lochgröße waren wie in Beispiel 1. Der gedachte MD-Abstand war 10,5 mm und der gedachte TD-Abstand 9,5 mm. Der Stempel zur Formung der Nuten 23 wies einen Spitzenwinkel von 116° mit gerundeter Spitze auf und wurde auf jeder Seite des Materials 21 bis auf eine Tiefe von 16 % der Plattendicke angelegt, was eine Gesamtnutentiefe von 32 % der Plattendicke ergibt. Die MD- und TD-Streckverhältnisse waren jeweils 4,00:1 und 2,21:1. 12 gibt die Dicken an verschiedenen Punkten des Produkts in mm an. Die geometrische Dehnung betrug 2,3 %. Die relative seitliche Verschiebung betrug 11,8 %.
ALLGEMEINES
Außer, wenn der Kontext eindeutig anderes erfordert, werden die Wörter „umfassen" und dergleichen in der Beschreibung und in den Ansprüchen in einem einschließenden und nicht in einem ausschließlichen oder erschöpfenden Sinne benutzt, das heißt, im Sinne von „einschließlich, aber nicht darauf beschränkt".
Die vorliegende Erfindung wurde oben rein beispielhaft beschrieben und Modifikationen können im Umfang der beiliegenden Ansprüche vorgenommen werden.

Claims

Gitterförmige Konstruktion (7), die durch das Ausdehnen und Ausrichten eines Kunststoff-Ausgangsmaterials (1), das mit einer Anordnung von Löchern (2) bereitgestellt war, hergestellt ist, wobei die gitterförmige Konstruktion querlaufende Teile (6') umfasst, die durch im Wesentlichen gerade ausgerichtete Stränge (6) miteinander verbunden sind, wobei sich mindestens manche der Strange von einem querlaufenden Teil (6') zum nächsten unter einem wesentlichen Winkel zu der Richtung (MD) rechtwinklig zu den querlaufenden Teilen (6') erstrecken und derartige abgewinkelte Strange (6) über die Breite der gitterförmigen Konstruktion, die zu der Richtung (MD) um gleichmäßige und entgegengesetzte Winkel abgewinkelt ist, abwechseln lassen, dadurch gekennzeichnet, dass die gitterförmige Konstruktion ein Erdbaugitter (7) ist, dass das Erdbaugitter (7) einachsig ausgerichtet ist und die querlaufenden Teile Stäbe (6') sind und dass sich die Ausrichtung jedes abgewinkelten Strangs (6) im Allgemeinen in die Richtung des Ausdehnens (MD) über den entsprechenden Stab (6') zu dem entsprechenden abgewinkelten Strang (6) auf der anderen Seite des Stabs (6') erstreckt.
Gitterförmige Konstruktion (7) nach Anspruch 1, wobei die Stäbe (6') lediglich durch die ausgerichteten Strange (6) miteinander verbunden sind, welche sich nicht in eine Richtung rechtwinklig zu den Stäben (6') erstrecken.
Gitterförmige Konstruktion (7) nach Anspruch 2, wobei die Stränge (6) jedes Paars angrenzender abgewinkelter Stränge (6) unmittelbar angrenzend auf den entsprechenden Stab (6') treffen.
Gitterförmige Konstruktion (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen den Stellen (6''), an denen die Stränge (6) auf den Stab (6') treffen, der Stab (6') nicht ausgerichtet ist, und an den Stellen, an denen die Strange auf den Stab treffen, der Stab (6') leicht in einer Richtung rechtwinklig zu dem Stab (6') ausgerichtet ist.
Gitterförmige Konstruktion (7) nach Anspruch 4, wobei zwischen den Stellen (6''), an denen die Strange auf den Stab treffen, die Stäbe (6') eine Konstruktion aufweisen, die über das ganze Erdbaugitter (7) hinweg ähnlich ist.
Gitterförmige Konstruktion (10), die durch das Ausdehnen und zweiachsige Ausrichten eines Kunststoff-Ausgangsmaterials (1, 21), das mit einer Anordnung von Löchern (2, 22) bereitgestellt war, hergestellt ist, wobei die gitterförmige Konstruktion (10) einen ersten Satz von im Wesentlichen geraden ausgerichteten Strängen (6, 26), die sich unter einem spitzen Winkel zu einer ersten Richtung (MD) erstrecken, einen zweiten Satz von im Wesentlichen geraden ausgerichteten Strängen (6, 26), die sich unter einem spitzen Winkel zu der ersten Richtung (MD) und, wie betrachtet in eine zweite Richtung (TD) rechtwinklig zu der ersten Richtung (MD) erstrecken, wobei alternierende abgewinkelte Stränge (6, 26) der zwei Sätze um im Wesentlichen gleiche oder entgegengesetzte Winkel zu der ersten Richtung (MD) abgewinkelt sind, wobei sich weitere im Wesentlichen gerade ausgerichtete Strange (9, 30), die sich in die zweite Richtung (TD) erstrecken, und Abzweigstellen (11, 31), die jeweils vier der abgewinkelten ausgerichteten Stränge (6, 26) und zwei der weiteren ausgerichteten Stränge (9, 30) miteinander verbinden, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die gitterförmige Konstruktion ein Erdbaugitter (7) ist und dass an im Wesentlichen jeder Abzweigstelle (11, 31) die Gabelung zwischen jedem Paar angrenzender Strange in die Richtung ausgerichtet ist, die um die Gabelung herum verläuft, wodurch es eine kontinuierliche Ausrichtung von der Kante eines Strangs um die Gabelung herum und zu der Kante des angrenzenden Strangs gibt.
Gitterförmige Konstruktion (10) nach Anspruch 6, wobei es keine ausgerichteten Stränge gibt, die sich im Wesentlichen in die erste Richtung (MD) erstrecken.
Gitterförmige Konstruktion (10) nach Anspruch 6, wobei es lediglich zwei der Sätze gibt, wodurch dreieckige gitterförmige Öffnungen durch die abgewinkelten Stränge (6, 26) und durch die weiteren Stränge (9, 30) gebildet werden.
Gitterförmige Konstruktion nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Abzweigstellen (31) zwei dickere Zonen, die jeweils zwei abgewinkelte Stränge (26) und einen weiteren Strang (30) verbinden, und eine dünnere Zone, welche die zwei dickeren Zonen verbindet, umfassen.
Gitterförmige Konstruktion nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Winkel zwischen der Achse jedes abgewinkelten Strangs (26) und der ersten Richtung (MD) zwischen ungefähr 10° und ungefähr 20° liegt.
Gitterförmige Konstruktion (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Winkel zwischen der Achse jedes abgewinkelten Strangs (6) und der ersten Richtung (MD) ungefähr 30° beträgt.
Gitterförmige Konstruktion (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei die erste Richtung (MD) die Maschinenrichtung ist.
Gitterförmige Konstruktion (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei die abgewinkelten Stränge (6, 26) und die weiteren Stränge (9, 30) drei Sätze von in Abständen angeordneten, parallelen, gewissermaßen geradlinigen kontinuierlichen Zugteilen bereitstellen, welche sich durch das Erdbaugitter (7) erstrecken, und wobei jeder von ihnen jeweils einen ausgerichteten Strang (6 oder 9/26 oder 30), eine Abzweigstelle (11/31), einen ausgerichteten Strang, eine Abzweigstelle und so weiter umfasst, wobei jede Abzweigstelle (11/31) entsprechende Stränge (6, 6 oder 9, 9/26, 26 oder 30, 30) des Zugteils miteinander verbindet und die Stränge des Zugteils miteinander im Wesentlichen fluchtend sind, wobei jede Abzweigstelle als eine Abzweigstelle für einen Zugteil jeweils jedes Satzes funktioniert, wobei ein Zugteil jeweils jedes Satzes sich jeweils an jeder Abzweigstelle überschneidet.
Gitterförmige Konstruktion nach einem der Ansprüche 6 bis 13 und hergestellt durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 34.
Verfahren zur Herstellung eines Erdbaugitters aus ausgerichtetem Kunststoffmaterial (7) nach Anspruch 1, umfassend das Bereitstellen eines Kunststoffblech-Ausgangsmaterials (1), das Löcher (2) in einer Anordnung von Sechsecken (3) von im Wesentlichen identischer Form und Größe aufweist, so dass im Wesentlichen jedes Loch (2) an einer Ecke jedes der drei Sechsecke (3) ist, wobei innerhalb des Sechsecks (3) keine Löcher von einer Größe, die größer oder gleich der Größe der ersten erwähnten Löcher (2) ist, vorhanden sind, und Anwenden einer Ausdehnung, um Stränge bildende Zonen zwischen angrenzenden Löchern (2) auf Seiten der Sechsecke (3) auszudehnen und aus derartigen Zonen ausgerichtete Stränge (6) zu bilden, wobei eine Ausdehnung in eine einzelne Richtung (MD) auf das Ausgangsmaterial (1) angewendet wird, wodurch eine gitterförmige Konstruktion (7) mit Stäben (6') rechtwinklig zu der Richtung der Ausdehnung (MD), die durch die ausgerichteten Stränge (6) miteinander verbunden sind, gebildet wird, und wobei die Ausdehnung dermaßen angewendet wird, dass die Ausrichtung jedes Strangs (6) sich im Allgemeinen in die Richtung des Ausdehnen (MD) über den entsprechenden Stab (6') zu dem entsprechenden Strang (6) auf der anderen Seite des Stabs (6') erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Ausdehnung dermaßen angewendet wird, dass zwischen den Stellen (6''), an denen die Strange (6) auf den Stab (6') treffen, der Stab (6') nicht ausgerichtet ist, und an den Stellen, an denen die Stränge auf den Stab treffen, der Stab (6') leicht in eine Richtung rechtwinklig zu dem Stab (6') ausgerichtet ist.
Verfahren zur Herstellung eines zweiachsig ausgerichteten Kunststoffmaterial-Erdbaugitters (10) nach Anspruch 6, umfassend das Bereitstellen eines Kunststoffblech-Ausgangsmaterials (1), das Löcher (2) in einer Anordnung von Sechsecken (3) von im Wesentlichen identischer Form und Größe aufweist, so dass im Wesentlichen jedes Loch (2) an einer Ecke jedes der drei Sechsecke (3) ist, wobei innerhalb des Sechsecks (3) keine Löcher von einer Größe, die größer oder gleich der Größe der ersten erwähnten Löcher (2) ist, vorhanden sind, Anwenden einer Ausdehnung in eine erste Richtung (MD), um Stränge bildende Zonen (5) zwischen angrenzenden Löchern (2) auf Seiten der Sechsecke (3) auszudehnen und aus derartigen Zonen (5) ausgerichtete Stränge (6) zu bilden, und Anwenden einer Ausdehnung in eine zweite Richtung (TD), die im Wesentlichen rechtwinklig zu der ersten Richtung (MD) liegt, um Strange bildende Zonen zwischen angrenzenden Löchern (2) auf den Seiten der Sechsecke (3) auszudehnen und aus den letztgenannten Zonen ausgerichtete Stränge (9) zu bilden, wodurch Zentrumsabschnitte der Sechsecke (3) Abzweigstellen (11) bilden, welche die ausgerichteten Strange (6, 9) miteinander verbinden, wobei die Ausdehnung dermaßen angewendet wird, dass die Ausrichtung der Strange (6, 9) sich im Wesentlichen in jede Abzweigstelle (11) erstreckt, so dass an im Wesentlichen jeder Abzweigstelle (11) die Gabelung zwischen jedem Paar angrenzender Strange (6, 6 oder 6, 9) in der Richtung ausgerichtet ist, die um die Gabelung herum verläuft, wodurch es eine kontinuierliche Ausrichtung von der Kante eines Strangs um die Gabelung herum und zu der Kante des angrenzenden Strangs gibt.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Ausdehnung in die erste Richtung (MD) in einer Richtung angewendet wird, die im Wesentlichen parallel zu zwei Seiten der Sechsecke (3) liegt, um Zonen (5) zwischen angrenzenden Löchern (2) auf den verbleibenden vier Seiten der Sechsecke (3) auszudehnen, und die Ausdehnung in die zweite Richtung (TD) Zonen zwischen angrenzenden Löchern (2) auf den Seiten, die parallel zu der ersten Richtung (MD) liegen, ausdehnt.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Ausdehnung in die zweite Richtung (TD) nicht vor der Ausdehnung in die erste Richtung (MD) geschieht, und wobei während der Ausdehnung in die zweite Richtung (TD) Restriktion auf das Material in die erste Richtung (MD) angewendet wird, und nach der zweiten Ausdehnung, bevor sich das Material in die zweite Richtung entspannen kann, diese Restriktion eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei es Strange (9) gibt, die sich in die zweite Richtung (TD) erstrecken und die zu einem niedrigeren Ausdehnungsverhältnis ausgedehnt werden als die anderen Strange (6).
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei jedes Sechseck (3) im Wesentlichen symmetrisch um eine Achse liegt, welche sich in die Richtung der Ausdehnung (MD) oder in die erste Richtung (MD) erstreckt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, wobei jedes Sechseck (3) derart angeordnet ist, dass zwei entgegengesetzte Löcher (2), die das Sechseck (3) abgrenzen, im Wesentlichen in die Richtung der Ausdehnung (MD) oder in die erste Richtung (MD) fluchtend sind, und wobei die Ausdehnung in die Richtung der Ausdehnung (MD) oder in die erste Richtung (MD) in eine Richtung, die im Wesentlichen parallel zu zwei Seiten des Sechsecks (3) liegt, angewendet wird, um Zonen (5) zwischen angrenzenden Löchern (2) auf den verbleibenden vier Seiten des Sechsecks (3) auszudehnen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, wobei die Seiten der Sechsecke (3) jeweils im Wesentlichen gleich sind, wie zwischen den Zentren der jeweiligen Löcher (2) gemessen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, wobei die Eckpunkte der Sechsecke in der Ausdehnungsrichtung (MD) oder der ersten Ausdehnungsrichtung (MD) fluchtend sind und die Eckpunktsteigung jedes Sechsecks (3) kleiner als die Diagonalsteigung ist.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Verhältnis der Hauptsteigung des Sechsecks (3) zu der Nebensteigung des Sechsecks (3) ungefähr 2,1:1 bis ungefähr 3,2:1 ist.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Verhältnis der Hauptsteigung des Sechsecks (3) zu der Nebensteigung des Sechsecks (3) ungefähr 2,6:1 ist.
Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffmaterial-Erdbaugitters nach Anspruch 1 oder 6, umfassend das Bereitstellen eines Kunststoffblech-Ausgangsmaterials (21), das Löcher (22) in einem regelmäßigen Muster aufweist, wobei die Löcher (22) potentielle Stränge bildende Zonen (24) definieren, die sich zwischen entsprechenden Löchern (22) erstrecken, und Ausdehnen des Ausgangsmaterials in eine Richtung (TD), um die potentiellen Stränge bildenden Zonen (24) auszudehnen, um ausgerichtete Stränge (30) zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass Vertiefungen (23) in manchen aber nicht allen der potentiellen Stränge bildenden Zonen (24) gebildet werden, ohne dass Material entfernt wird, wenn das Kunststoffmterial bei einer Temperatur unter der unteren Grenze seines Schmelzbereichs liegt, wodurch derartige potentielle Ausdehnung bildende Zonen geschwächt werden, wobei die Vertiefungen (23) die ein regelmäßiges Muster definieren und eine Ausdehnung in die Richtung (TD) angewendet wird, so dass die geschwächten potentiellen Stränge bildenden Zonen (23) ausgerichtete Stränge (30) bilden, die nicht geschwächten potentiellen Stränge bildenden Zonen (24) aber nicht ausgerichtete Stränge bilden, obgleich etwas Ausdehnung darauf angewendet werden kann, und wodurch die derart produzierte gitterförmige Konstruktion nicht diejenige ist, die aus dem Ausgangsmaterial ohne die Vertiefungen (23) produziert würde.
Verfahren nach Anspruch 27, wobei in die eine Richtung (TD) die Vertiefungen (23) in jeder anderen potentiellen Strange bildenden Zone (24) gebildet sind.
Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, wobei das Ausgangsmaterial (21) auch in eine Richtung (MD) rechtwinklig zu der einen Richtung (TD) ausgedehnt wird, um aus weiteren entsprechenden potentiellen Stränge bildenden Zonen (25) ausgerichtete Stränge (26) zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei keine Vertiefungen (23) in den entsprechenden potentiellen Stränge bildenden Zonen (25) für die zweite erwähnte Richtungsausdehnung (MD) gebildet sind, wodurch jene potentiellen Stränge bildenden Zonen (24), die mit dem Ausdehnen in die eine Richtung (TD) in Beziehung stehen und die nicht mit Vertiefungen (23) gebildet wurden, erstreckte Abzweigstellen (31) zwischen den ausgerichteten Strängen (26, 30) bilden.
Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, wobei das Ausdehnen in die eine Richtung (TD) die zweite Ausdehnung ist, die auf das Ausdehnen in die zweite erwähnte Richtung (MD) folgt.
Verfahren nach Anspruch 31, wobei nach dem Ausdehnen in die zweite erwähnte Richtung (MD) eine einachsig ausgerichtete Konstruktion (28) gebildet wird, die Stäbe (27) aufweist, welche durch ausgerichtete Stränge (26) zwischen den Stellen (29), an denen die Stränge (26) auf den Stab (27) treffen, miteinander verbunden sind, wobei die Stäbe (27) alternativ geschwächt sind, indem sie die Vertiefungen (23) aufweisen, die in ihnen gebildet sind, und nicht geschwächt, wobei die geschwächten Zonen (23) in den Stäben (27) angrenzend an die ersten erwähnten Stäbe (27) abgestuft sind, so dass eine geschwächte Zone (23) in einem Stab (27) mit einer nicht geschwächten Zone (24) in den angrenzenden Stäben (27) fluchtend ist.
Verfahren zur Herstellung eines ausgerichteten Kunststoffmaterial-Erdbaugitters nach Anspruch 6, umfassend das Bereitstellen eines Kunststoffblech-Ausgangsmaterials (21), das Löcher (22) auf einem rechteckigen Gitter aufweist, dessen Achsen sich in eine erste Richtung (MD) und in eine zweite Richtung (TD), die im Wesentlichen rechtwinklig zu der ersten Richtung (MD) ist, erstrecken, wodurch erste Reihen von Löchern (22), die sich in die erste Richtung (MD) erstrecken, und zweite Reihen von Löchern (22), die sich in die zweite Richtung (TD) erstrecken, bereitgestellt sind, Anwenden einer Ausdehnung in die erste Richtung, um Stränge bildende Zonen (25) zwischen angrenzenden Löchern (22) in jeder zweiten Reihe auszudehnen, um ausgerichtete Strange (26) aus derartigen Zonen (25) zu bilden, und Anwenden einer Ausdehnung in die zweite Richtung (TD), um Zonen (23) auszudehnen, um ausgerichtete Stränge (30) zu bilden, wobei das Ausgangsmaterial (21) geschwächte Zonen (23) zwischen alternierenden Paaren angrenzender Löcher (22) in jeder ersten Reihe aufweist, wobei die geschwächten Zonen (23) wie zwischen angrenzenden ersten Reihen abgestuft sind, so dass eine geschwächte Zone (23) in einer ersten Reihe angrenzend an eine nicht geschwächte Zone (24) in jeder der angrenzenden ersten Reihen ist, und wobei die Ausdehnung in die zweite Richtung (TD) die geschwächten Zonen (23) ausdehnt, um ausgerichtete Stränge (30) aus den geschwächten Zonen (23) zu bilden, ohne dass nicht geschwächte Zonen (24) zwischen angrenzenden Löchern (22) der ersten Reihen gleichermaßen ausgedehnt werden, wie die geschwächten Zonen ausgedehnt sind (23), wodurch die nicht geschwächten Zonen (24) Abzweigstellen (31) bilden, wobei jede davon sechs der ausgerichteten Strange (26, 30) miteinander verbindet.
Verfahren zur Herstellung eines zweiachsig ausgerichteten Kunststoffmaterial-Erdbaugitters (10) nach Anspruch 6, das ausgerichtete Stränge (6, 26) aufweist, die sich unter einem Winkel, der nicht 90° beträgt, in die erste und zweite Richtung der Ausdehnung (MD, TD) erstrecken, umfassend das Bereitstellen eines Kunststoffblech-Ausgangsmaterials (1, 21), das Löcher (2, 22) in einer regelmäßigen Anordnung aufweist, Anwenden einer Ausdehnung in eine erste Richtung (MD), um jeweilige Stränge bildende Zonen (5, 25) zwischen angrenzenden Löchern (2, 22) auszudehnen und ausgerichtete Stränge (6, 26) aus derartigen Stränge bildenden Zonen (5, 25) zu bilden, und Anwenden einer Ausdehnung in eine zweite Richtung (TD) im Wesentlichen rechtwinklig zu der ersten Richtung (MD), um andere entsprechende Stränge bildende Zonen (23) zwischen angrenzenden Löchern (2, 22) auszudehnen und weitere ausgerichtete Strange (9, 30) aus den letztgenannten Strange bildenden Zonen (23) zu bilden, wobei Restriktion in der ersten Richtung (MD) auf das Material angewendet wird, während in der zweiten Richtung (TD) ausgedehnt wird, wobei die Restriktion anschließend eingestellt wird und das Material sich anschließend in die zweite Richtung (TD) entspannen kann.
Verfahren zur Herstellung eines zweiachsig ausgerichteten Kunststoffmaterial-Erdbaugitters (10) nach Anspruch 6, umfassend das Bereitstellen eines Kunststoffblech-Ausgangsmaterials (1), das Löcher (2) in einer Anordnung von Sechsecken (3) von im Wesentlichen identischer Form und Größe aufweist, so dass im Wesentlichen jedes Loch (2) sich an einer Ecke jedes der drei Sechsecke (3) befindet, wobei innerhalb des Sechsecks (3) keine Löcher von der Größe, die größer oder gleich der Größe der ersten genannten Löcher (2) ist, vorhanden sind, wobei die Eckpunkte der Sechsecke (3) in eine erste Richtung (MD) fluchtend sind, Anwenden einer Ausdehnung in die erste Richtung (MD), um Strange bildende Zonen (5) zwischen angrenzenden Löchern (2) auf Seiten der Sechsecke (3) auszudehnen und erste und zweite ausgerichtete Strange (6) aus derartigen Zonen (5) zu bilden, wobei die ersten und zweiten ausgerichteten Strange (6) sich in unterschiedliche Richtungen voneinander erstrecken, und Anwenden einer Ausdehnung in eine zweite Richtung (TD) im Wesentlichen rechtwinklig zu der ersten Richtung (MD), um andere Strange bildende Zonen (8) zwischen angrenzenden Löchern (2) auf den Seiten der Sechsecke (3) auszudehnen und dritte ausgerichtete Strange (9) am den letztgenannten Zonen (8) zu bilden, wodurch Zentrumsabschnitte der Sechsecke (3) Abzweigstellen (11) bilden, welche die ausgerichteten Stränge (6, 9) miteinander verbinden, und dreieckige Gitterformen jeweils durch einen ersten ausgerichteten Strang (6), einen zweiten ausgerichteten Strang (6) und einen dritten ausgerichteten Strang (9) gebildet sind, wobei die Eckpunktsteigung jedes Sechsecks (3) kleiner als die Diagonalsteigung ist, so dass die ersten ausgerichteten Stränge (6), die in eine Abzweigstelle (11) eintreten, im Wesentlichen fluchtend sind, und die zweiten ausgerichteten Strange (6), die in eine Abzweigstelle (11) eintreten, im Wesentlichen fluchtend sind.
Verfahren nach Anspruch 35, wobei das Verhältnis der Hauptsteigung des Sechsecks (3) zu der Nebensteigung des Sechsecks ungefähr 2,1:1 bis ungefähr 3,2:1 ist.
Verfahren nach Anspruch 35, wobei das Verhältnis der Hauptsteigung des Sechsecks (3) zu der Nebensteigung des Sechsecks ungefähr 2,6:1 ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 37, wobei die Ausdehnung in die zweite Richtung (TD) nicht vor der Ausdehnung in die erste Richtung (MD) geschieht, und wobei während der Ausdehnung in die zweite Richtung (TD) Restriktion auf das Material in die erste Richtung (MD) angewendet wird, und nach der zweiten Ausdehnung, bevor sich das Material in die zweite Richtung (TD) entspannen kann, die Restriktion eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 38, wobei dermaßen Ausdehnung angewendet wird, dass die Ausrichtung der Strange (6, 9 oder 26, 30) sich in im Wesentlichen jede Abzweigstelle (11 oder 31) erstreckt, so dass bei im Wesentlichen jeder Abzweigstelle (11 oder 31) die Gabelung zwischen jedem Paar angrenzender Stränge in der Richtung ausgerichtet ist, die um die Gabelung herum verläuft, wodurch eine kontinuierliche Ausrichtung von der Kante eines Strangs um die Gabelung herum und zu der Kante des angrenzenden Strangs vorhanden ist.
Verfahren zum Verstärken eines partikulären Materials, umfassend das Einbetten des Erdbaugitters nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder eines Erdbaugitters, das durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 39 hergestellt wird, in dem partikulären Material.
Geoengineering-Ausbildung, umfassend eine Masse von partikulärem Material, das durch das Einbetten dann eines Erdbaugitters nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder eines Erdbaugitters, das durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 39 hergestellt ist, verstärkt wird.