DE29810014U1 - Rückhaltenetz zur Befestigung in Innenräumen von Pkw - Google Patents

Description

Rückhaltenetz zur Befestigung in Innenräumen von Pkw Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Rückhaltenetz zur Befestigung in Innenräumen von Pkw gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.

Derartige Rückhaltenetze sind seit langem bekannt. Insbesondere bei Pkw-Kombis werden sie als "Sicherheitsabtrennung" zwischen dem Insassenbereich des Pkw-Innenraums und dem Ladebereich verwendet und sind üblicherweise unmittelbar hinter der Rucksitzlehne befestigt. Diese Netze sind vor allem dazu vorgesehen, um bei Auffahrunfällen oder starken Bremsungen Gegenstände abzufangen, die sonst "geschoßartig" aus dem Ladebereich in den Insassenbereich geschleudert würden. Um auch schwere Gegenstände sicher abzufangen, muß ein Rückhaltenetz zur Aufnahme relativ großer Kräfte ausgelegt sein, wobei sich das Netz nur relativ wenig deformieren darf, um sicher zu stellen, daß im Fond sitzende Passagiere insbesondere im Kopfbereich ausreichend geschützt sind. Gleichzeitig soll ein Rückhaltenetz aber

eine gewisse Flexibilität bzw. Nachgiebigkeit haben, um die Bewegungsenergie nach vorne geschleuderter Gegenstände zu abfangen und diese möglichst sanft und gefahrlos abzubremsen.
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Typischerweise bestehen solche Rückhaltenetze aus vertikalen und horizontalen Netzsträngen. Die vertikalen Netzstränge werden häufig aus einem textlien Gewirk hergestellt und dienen primär zur Aufnahme von Kräften bzw. zur Energieabsorbierung. Die horizontalen Netzstränge durchsetzen an den Netzknoten die vertikalen Netzstränge und halten diese in einem gleichbleibenden Abstand.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rückhaltenetz mit verbesserten Rückhalte- und Energieabsorbtionseigenschaften zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Bewegungsenergie eines in das Rückhaltenetz geschleuderten 5 Gegenstandes "stufenweise" zu absorbieren bzw. stufenweise abzubauen und hierfür ein Rückhaltenetz zu verwenden, das zumindest teilweise aus gewirkten Netzsträngen besteht. Unter "stufenweiser" Energieabsorbierung ist zu verstehen, daß die in den einzelnen gewirkten Netzsträngen auftretende

0 mechanische Zugspannung mit zunehmender Dehnung abwechselnd

zu- und abnimmt, d. h. daß eine das Spannungs-Dehnungsverhalten des Rückhaltenetzes beschreibende Spannungs-Dehnungskennlinie mehrere lokale Extrema aufweist. Die Spannungs-Dehnungskennlinie des erfindungsgemäßen Rückhaltenetzes ist somit "Zick-Zack-förmig" und weist zwischen einem ungedehnten Zustand und einer Dehnung, bei der das Rückhaltenetz reißt und die im folgenden als Reißdehnung bezeichnet wird, mehrere Spannungsextrema auf.

Ein derartiges Reiß-Dehnungsverhalten des Rückhaltenetzes ermöglicht eine Energievernichtung bzw. ein Abbremsen eines aufzufangenden Gegenstandes in mehreren Abbremsstufen, wobei bereits bei geringer Dehnung ein Großteil der zu absorbierenden Energie aufnehmbar ist. Wird eine bestimmte lokale oder absolute Maximalzugspannung erreicht, so fällt die Zugspannung bei weiterer Dehnung unter weiterer Energieabsorbierung ab und steigt anschließend erneut an. Eine derartige "Spannungsbegrenzung" ist insbesondere dann sinnvoll, wenn im Laderaum Tiere transportiert werden, da sie hierdurch bei einem Unfall relativ schonend aufgefangen werden.

Ein derartiges Rückhaltenetz ist realisierbar, indem die gewirkten Netz stränge aus Maschenstäbchen mit unterschiedlichem Reißdehnungsverhalten hergestellt werden. Bei der Dehnung eines gewirkten Netzstranges überlagern sich die zugeordneten Spannungs-Dehnungskennlinien der einzelnen Maschenstäbchen. Dies ermöglicht es, ein gewünschtes Spannung-Dehnungsverhalten des Rückhaltenetzes gezielt zu "konstruieren".

Beispielsweise ist es möglich, einzelne Maschenstäbchen aus Garnen mit unterschiedlichen Legungen bzw. mit unterschiedlichen Garneinläufen herzustellen, um so unterschiedliche Spannungs-Dehnungskennlinien zu erhalten. Unterschiedliche Spannungs-Dehnungskennlinien lassen sich somit allein durch die konstruktive Anordnung einzelner Garne des Gewirks erreichen, was im folgenden als "Kon-

0 struktionsdehnung" bezeichnet wird.

Alternativ oder ergänzend dazu ist es auch möglich, einzelne Maschenstäbchen aus Garnen mit unterschiedlichem Spannungs-Dehnungsverhalten herzustellen, wobei die Maschenstäbchen 5 in Kettrichtung mit Verstärkungsfaden versehen sind. Die Verstärkungsfäden können Einzelfäden oder Bündel von Einzelfasern sein. Insbesondere läßt sich das Spannung-Dehnungsverhalten gezielt durch die Verwendung unter-

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schiedlicher Garnmaterialien beeinflussen, beispielsweise durch Verwendung von UV-beständigen Polyester-, Kohle- und/oder Aramidfasern oder durch Verwendung von Metalldrähten.
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Vorzugsweise ist das Rückhaltenetz so aufgebaut, daß dessen Spannungs-Dehnungskennlinie einen ersten Dehnungswert bzw. einen ersten Dehnungsbereich mit einem absoluten Zugspannungsmaximum aufweist und einen sich daran anschließenden Bereich größerer Dehnung, in dem die Zugspannung auf ein lokales Zugspannungsminimum abfällt, woran sich ein weiterer Anstieg der Zugspannung anschließt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Teils eines Rückhaltenetzes gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung einer Masche des

Rückhaltenetzes der Fig. 1 in Vorderansicht;
Fig. 3 eine Rückansicht der Masche der Fig. 2;
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung einer Masche mit

Konstruktionsdehnung; und

5 Fig. 5 ein Spannung-Dehnungsdiagramm eines gewirkten

Netzstranges.

Fig. 1 zeigt einen Teilbereich eines Rückhaltenetzes gemäß der Erfindung. Das Rückhaltenetz besteht aus Vertikalsträngen V1-V7 und aus quer dazu angeordneten Horizontalsträngen H1-H5. Die hier als Horizontalstränge bezeichneten Stränge H1-H7 bestehen jeweils aus zwei in geringem Abstand nebeneinander angeordneten Einzelsträngen 1 bzw. 2. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel kreuzen sich die Vertikalstränge V1-V7 und die Horizontalstränge H1-H5 senkrecht, wobei die Vertikalstränge V1-V7 einen mittleren Abstand &khgr; und die Horizontalstränge H1-H5 einen mittleren Abstand y voneinander haben. Hier sind die Abstände &khgr; und

y gleich groß, so daß sich quadratische Netzmaschen 3 ergeben. Haben die Abstände &khgr; und y beispielsweise einen Wert von ca. 2,5 cm, so ergibt sich ein Rückhaltenetz, daß engmaschig genug ist, um auch kleinere Gegenstände abzufangen und das weitmaschig genug ist, um eine gute Sicht des Fahrers nach hinten zu ermöglichen.

Die Vertikalstränge V1-V7 des in Fig. 1 gezeigten Rückhaltenetzes bestehen aus einem textlien Gewirk. Sie sind so ausgelegt, daß sie einen Großteil der vom Rückhaltenetz abzufangenden Kräfte aufnehmen. An den Enden der Vertikalstränge Vl, V4 und V7 sind jeweils Ösen 4, 5, 6, 7, 8 bzw. 9 angebracht, die eine Befestigung in einem Fahrzeug ermöglichen. Beispielsweise ist es möglich, an Dachholmen und an der Ladefläche oder der Rücklehne eines Pkw-Kombis Haken anzubringen, in welche die Ösen 4-9 des Rückhaltenetzes einhängbar sind. Ist zusätzlich eine seitliche Befestigung des Rückhaltenetzes im Fahrzeug möglich, so können auch an den Horizontalsträngen H1-H5 0 Ösen oder sonstige geeignete Befestigungsmittel angebracht sein.

Die Horizontalstränge H1-H5 des Rückhaltenetzes sind an Kreuzungsstellen - wovon hier lediglich eine Kreuzungsstelle mit 10 bezeichnet ist - mit den Vertikalsträngen V1-V7 fest verbunden, wodurch diese in konstanten Abständen &khgr; voneinander gehalten werden.

Alternativ zu dem gezeigten Ausfühungsbeispiel, bei dem lediglich die Vertikalstränge V1-V7 aus einem textlien

Gewirk hergestellt sind, können auch die Horizontalstränge H1-H5 aus einem textlien Gewirk hergestellt sein. Ferner können die Netzmaschen anstatt rechteckig auch anders gestaltet sein.
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Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Netzmasche 3, die durch die beiden Vertikalstränge Vl und V2 sowie durch die beiden Horizontalstränge Hl und

H2 gebildet ist. Die gewirkten Vertikalstränge Vl und V2 bestehen jeweils aus vier parallel nebeneinander liegenden Gewirkabschnitten, die als Maschenstäbchen Ml, M2, M3 und M4 bezeichnet werden. Jedes der Maschenstäbchen weist hier einen Zick-Zack-artig in Kettrichtung, d. h. in Längsrichtung des Vertikalstranges Vl bzw. V2 gewirkten Garn 11 auf, der hier als Haltegarn bezeichnet wird. Die Haltegarne 11 der einzelnen Maschenstäbchen M1-M4 sind mit einem weiteren Garn (vgl. Fig. 3) - der hier als Legegarn bezeichnet wird - zum Vertikalstrang Vl bzw. V2 gewirkt. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß für die Vertikalstränge V1-V7 bzw. deren Maschenstäbchen M1-M4 auch andere Gewirkbindungsarten möglich sind, auf die hier nicht näher eingegangen wird.

Jedes der Maschenstäbchen M1-M4 weist einen in Kettrichtung verlaufenden Verstärkungsfaden 13, 14, 15 bzw. 16 auf, der jeweils aus einer Vielzahl von Einzelfasern besteht. Die Verstärkungsfäden 13-16 der Vertikalstränge Vl bzw. 0 V2 sind somit integraler Bestandteil des zugeordneten Maschenstäbchens M1-M4 bzw. der Vertikalstränge Vl und V2. Diese Verstärkungsfasern 13-16 nehmen den Großteil der vom Rückhaltenetz abzufangenden Kräfte auf und können aus unterschiedlichen Fasermaterialien wie z.B. Polyester-,

5 Kohle- oder Aramidfasern bestehen. Durch die Wahl

unterschiedlicher Materialien für die Verstärkungsfaden 13-16 lassen sich für die zugeordneten Maschenstäbchen M1-M4 unterschiedliche Spannung-Dehnungskennlinien erreichen, die sich zu einer daraus resultierenden Spannungs-

0 Dehnungskennlinie des Vertikalstranges Vl bzw. V2 überlagern.

Alternativ oder ergänzend dazu ist es auch möglich, die Spannungs-Dehnungskennlinie des Vertikalstranges Vl bzw. V2 durch verschiedene Garnlegungen bzw. durch verschiedene Garneinläufe, wie aus der Gewirktechnik allgemein bekannt, gezielt zu beeinflussen.

Ferner ist aus Fig. 2 zu erkennen, daß die durch die Einzelstränge 1 bzw. 2 gebildeten Horizontalstränge Hl

und H2 jeweils aus einer Vielzahl von Einzelfasern bestehen, welche die Gewirke der Vertikalstränge Vl und V2 durchsetzen und somit fest mit den Vertikalsträngen Vl und V2 verbunden sind. Die Horizontalstränge Hl und H2 dienen primär der Fixierung bzw. der Positionierung der Vertikalstränge Vl und V2. Ihre aus Einzelfasern bestehenden Einzelstränge

1 und 2 können durch eine Beschichtung verklebt sein. Alternativ dazu ist es auch möglich, für die als Einzelstränge 1 und 2 bezeichneten Stränge Monofilamente einzusetzen. Durch die jeweils paarweise in einem geringen Abstand nebeneinander angeordenten Einzelstränge 1 und

2 ergibt sich im Vergleich zu nur einem Einzelstrang eine bessere Querstabilität des Rückhaltenetzes und ein ansprechendes Design.

Fig. 3 zeigt eine Rückansicht der in Fig. 2 gezeigten Netzmasche 3. Deutlich zu erkennen ist der Legegarn 12, mäanderförmig angeordnet ist und mit den Haltegarnen 11 (Fig. 2) und den Verstärkungsfaden 13-16 die Maschenstäbchen M1-M4 bildet.

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung einer Masche 3 des Rückhaltenetzes gemäß einer Variante der Erfindung, bei der die "stufenweise Energieabsorbtion" durch

5 Konstruktionsdehnung erreicht wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die äußeren beiden Verstärkungsfaden 13 und 16 der gewirkten Vertikalstränge Vl und V2 im unbelasteten Zustand gestreckt, während die inneren Verstärkungsfaden 14 und 15 zick-zack-artig verlaufen und somit eine gewissen

0 Fadenreserve aufweisen.

Werden die Vertikalstränge Vl und V2 auf Zug belastet, so nehmen zunächst primär die gestreckten äußeren Verstärkungsfäden 13 und 16 Kräfte auf und werden 5 entsprechend gedehnt. Aufgrund ihrer zick-zack-artigen Anordnung nehmen die Verstärkungsfäden 14 und 15 zunächst nur geringe bzw. gar keine Zugkräfte auf. Überschreiten die auf die Vertikalstränge Vl und V2 ausgeübten Zugkräfte

einen bestimmten Wert, so reißen unter weiterer Dehnung der Vertikalstränge Vl und V2 die äußeren gestreckten Verstärkungsfaden 13 und 16. Durch die weitere Dehnung werden die bislang kaum belasteten zick-zack-artig verlaufenden inneren Verstärkungsfäden 14 und 15 gestreckt und nehmen dann den Großteil bzw. nahezu die gesamten Zugkräfte der Vertikalstränge Vl und V2 auf.

Alternativ oder ergänzend zu dem in den Figuren 2 und 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem die Verstärkungsfaden 13-16 aus unterschiedlichen Materialien bestehen, ist es somit auch möglich, konstruktiv - durch Vorsehen einer Konstruktionsdehnung - mehrere "Energieabsorbtionsstufen" zu erreichen, d. h. dadurch, daß die einzelnen Fäden der Netzstränge Vl bzw. V2 unterschiedlich gelegt werden bzw. unterschiedliche Einlaufe haben. Die Anzahl der Energieabsorbtionsstufen ist durch die Anzahl der mit verschiedenen Legungen versehenen Verstärkungsfäden 13-16 gezielt "konstruierbar". Konkrete Gestaltungen solcher 0 Legungen sind aus der Gewirktechnik in großer Anzahl bekannt und werden hier nicht näher erläutert.

Fig. 5 zeigt ein Spannungs-Dehnungsdiagramm, bei dem auf der Ordinate eine Zugspannung &sgr; und auf der Abszisse eine 5 Dehnung e aufgetragen ist. In das Spannungs-Dehnungsdiagramm sind eine Spannungs-Dehnungskennlinie 17 eines Vertikalstranges V1-V7 des Rückhaltenetzes gemäß der Erfindung und eine Spannungs-Dehnungskennlinie eines gewirkten Netzstranges nach dem Stand der Technik eingezeichnet.

Die Spannungs-Dehnungskennlinie 18 gemäß dem Stand der Technik weist einen Zugspannungsverlauf auf, der bis zu einer Dehnung Sl stetig ansteigt und der bei weiterer Dehnung bis auf eine Reißdehnung SR geringfügig abfällt.

Im Gegensatz dazu weist die Spannungs-Dehnungskennlinie der gewirkten Vertikalstränge V1-V7 des Rückhaltenetzes gemäß der Erfindung einen Zick-Zack-artigen Verlauf auf, der sich in Dehnungsbereiche I bis IX unterteilen läßt.

Im Dehnungsbereich I steigt die Spannungs-Dehnungskennlinie steil bis zu einem Zugspannungsmaximum MAXI an, das hier ein absolutes Maximum ist. Durch weitere Dehnung erfolgt in dem Dehnungsbereich II zunächst ein geringfügiger Abfall und ein erneuter Anstieg der Zugspannung &sgr; auf einen Wert, der annähernd dem Zugspannungsmaximum MAXI entspricht. Diese Schwankung der Zugspannung im Dehnungsbereich 2 ist beispielsweise darauf zurückzuführen, daß der gewirkte Vertikalstrang Vl aus mehreren Einzelfäden bzw. Einzelfasern besteht, die sich verschieben oder teilweise zu reißen beginnen. Solche relativ kleinen Schwankungen der Zugspannung &sgr; können auch in anderen Dehnungsbereichen eines gewirkten Netzstranges auftreten und sind für die Erfindung von untergeordneter Bedeutung.

Charakteristisch für die gewirkten Netzstränge V1-V7 gemäß der Erfindung sind jedoch die in den Dehnungsbereichen

III bis IV folgenden betragsmäßig größeren Abfälle bzw. Anstiege der Zugspannung &sgr;. Im Dehnungsbereich III fällt 0 die Zugspannung &sgr; vom Zugspannungsmaximum MAXI steil auf ein lokales Zugspannungsminimum MINI ab, dessen Wert etwa einem Viertel des Wertes des Zugspannungsmaximums MAXI entspricht. In dem sich daran anschließenden Dehnungsbereich

IV erfolgt ein erneuter Anstieg der Zugspannung auf ein lokales Maximum MAX2, dessen Wert etwa halb so groß ist wie der des absoluten Zugspannungsmaximums MAXI. Im Dehnungsbereich 5 erfolgt ein Abfall auf ein weiteres lokales Minimum MIN2, im Dehnungsbereich VI ein erneuter Anstieg auf ein lokales Maximum MAX3, im Dehnungsbereich VII ein Abfall

0 auf ein lokales Minimum MIN3 und ira Dehnungsbereich 8 erfolgt

ein Anstieg auf ein lokales Maximum MAX4. Eine weitere Vergößerung der Dehnung e auf einen Wert D_Rril) bewirkt einen Abfall der Zugspannung &sgr; und ein Reißen des gewirkten Netzstranges bei einer Zugspannung a_Rciß.
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Im Unterschied zum Stand der Technik zeichnet sich die Spannungs-Dehnungskennlinie 17 durch eine sich über die Dehnungsbereiche I bis III erstreckende "große Spannungs-

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spitze" aus. Diese Spitze ist auf das Reißen eines oder mehrerer der Verstärkungsfäden 13-16 und/oder auf die Deformierung bzw. das Reißen von Garnen des Gewirks zurückzuführen, die unterschiedliche Garneinläufe aufweisen. Werden beispielsweise wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, vier Verstärkungsfäden 13-16 verwendet, die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind, so läßt sich damit eine Spannungs-Dehnungskennlinie ähnlich der in Fig. 4 gezeigten realisieren, wobei die vier "Spitzen" MAXI, MAX2, MAX3 und MAX4 auf das Reißen der 4 Verstärkungsfäden 13-16 bei unterschiedlichen Spannungen &sgr; bzw. unterschiedlichen Dehnungen e zurückzuführen sind. Durch die sich über die Dehnungsbereiche I-III erstreckende "große Spannungspitze" ist es möglich, einen Großteil einer zu absorbierenden Energie bereits bei geringen Dehnungen bzw. bei geringen Deformationen des Rückhaltenetzes aufzunehmen. Die verbleibende Energie wird durch die Dehnung bzw. durch das Reißen weiterer Garne der gewirkten Netzstänge V1-V7 abgebaut.

Claims (7)

Schutzansprüche

1. Rückhaltenetz zur Befestigung in Innenräumen von Pkw, das aus einer Vielzahl von Netzsträngen besteht, die

zu Netzmaschen miteinander verbunden sind, wobei mindestens ein Teil der Netzstränge des Rückhaltenetzes aus einem textlien Gewirk besteht,
dadurch gekennzeichnet,

daß die gewirkten Netzstränge (V1-V7) aus Fäden (11-16)

mit unterschiedlichem Spannungs-Dehnungsverhalten bestehen und/oder daß diese Fäden (11-16) unterschiedliche Legungen bzw. unterschiedliche Fadeneinläufe haben, so daß die daraus gewirkten Netzstränge (V1-V7) ein Spannungs-Dehnungsverhalten aufweisen,

das durch eine Spannungs-Dehnungskennlinie (17) beschreibbar ist, die zwischen einem ungedehnten Zustand (0) und einer Dehnung (D_Reiß) , bei der diese Netzstränge (V1-V7) abreißen, mehrere Zugspannungs-

0 extrema (MAXI-MAX4; MIN1-MIN3) aufweist.

2. Rückhaltenetz nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet/

daß die gewirkten Netzstränge (V1-V7) derart aufgebaut

5 sind, daß Spannungs-Dehnungskennlinie (17) einen ersten

Dehnungsbereich (I) ansteigender Zugspannung aufweist, einen sich daran anschließenden Dehnungswert bzw. einen sich daran anschließenden zweiten Dehnungsbereich (II) mit einem Zugspannungsmaximum (MAXI) und einen

0 dritten Bereich (III) größerer Dehnung in dem die

Zugspannung (&sgr;) auf ein Zugspannungsminimum (MINI) abfällt, das im Vergleich zum Zugspannungsmaximum (MAXI) klein ist und daß die Zugspannung (&sgr;) in einem vierten Bereich (IV) noch größerer Dehnung erneut ansteigt.

3. Rückhaltenetz nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet/

daß die aus einem textlien Gewirk bestehenden Netzstränge (V1-V7) Maschenstäbchen (M1-M4) mit in Kettrichtung eingelegten Verstärkungsfäden (13-16) aufweisen.
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4. Rückhaltenetz nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Verstärkungsfaden (13-16) jeweils aus einem Bündel von Einzelfasern bestehen.
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5. Rückhaltenetz nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Fäden (11-16), aus denen die gewirkten Netzstränge hergestellt sind, aus unterschiedlichen Materialien bestehen.

6. Rückhaltenetz nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Fäden (11-16), aus denen die gewirkten Netzstränge hergestellt sind, aus Polyester-, Kohle-

und/oder Aramidfasern bestehen oder Metalldrähte sind.

7. Rückhaltenetz nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß die aus einem textlien Gewirk bestehenden

Netzstränge (V1-V7) Längsstränge sind, die durch quer dazu angeordnete Querstränge (H1-H5) miteinander verbunden sind.

0 8. Rückhaltenetz nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Querstränge (H1-H5) aus beschichteten Faserbündeln oder aus Monofilamenten bestehen.