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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine neue Art Gittervlies, das als Bewehrung verwendbar
ist und aus Schichten von Längs-
und Querfäden
gebildet ist, wobei die Fäden
untereinander Öffnungen
bilden und die Bindung an ihrem Kreuzungspunkt durch Verkleben hergestellt
ist.
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Insbesondere bezieht sie sich auf
eine neue Art durchbrochenes Gittervlies, das nicht nur einfach gelagert,
transportiert und eingesetzt werden kann, sonder auch eine solche
Struktur aufweist, dass die Längs-
und Querfäden
fest miteinander verbunden sind, ohne sich verschieben zu können. Das
Gitter hat zudem eine Struktur, die es gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
erlaubt, bei der Errichtung oder Erneuerung unterschiedlicher Bauwerke
im Bereich Tiefbau (z. B. Festigung von Straßenbelägen, risshemmende Strukturen,
Geotextil-Strukturen
oder Geotextil-Träger
usw.) und/oder Hochbau bei der Herstellung von Mauern, Tunnels,
Kanalisationen, Asphaltdecken, Zwischenwänden, Brücken, Ingenieurbauten usw.
als Bewehrung verwendet zu werden, bei denen die innen in einer
Betonzusammensetzung eingebettete Bewehrung folglich eine sehr gute
Beständigkeit
in alkalischer Umgebung aufweisen muss.
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Stand der Technik
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Textile Gittervliese sind durchaus
bekannte Produkte, die im Wesentlichen von Längs- und Querfäden gebildet
sind, gewöhnlich
als Kett- und Schussfäden
bezeichnet, wobei die Schussfäden
entweder quer zu den Kettfäden
oder schräg
zu diesen angeordnet sind und der Zusammenhalt des Ganzen durch
Verkleben der Fäden
miteinander an ihrem Kreuzungspunkt erzielt wird und nicht durch Überkreuzen
wie bei herkömmlichen
Geweben.
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Derartige durchbrochene Strukturen
werden gewöhnlich
als Bewehrungen in zahlreichen technischen Bereichen verwendet,
zum Beispiel im Papierbereich zur Festigung von Kunststoffbögen, bei
der Herstellung von Schichtwerkstoffen oder gegossenen Werkstoffen
sowie im Baubereich zur Herstellung von Gebilden zur Ausführung von
dichten Belägen
insbesondere aus Asphalt.
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Seit Jahrzehnten wurden zahlreiche
Vorschläge
zur Herstellung derartige Produkte gemacht, wie dies insbesondere
auch aus der französischen Patentschrift
1 537 811 sowie den Patentschriften
US 3
422 511 ,
3 643 300 oder
4 369 554 hervorgeht.
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Die bei der Bildung derartiger Strukturen
mitwirkenden Fasern sind in Abhängigkeit
ihrer jeweiligen Verwendungen gewählt; sie können unterschiedlichster Art
sein und können
aus Natur- oder Chemiefasern bestehen. Werden derartige Gitterstrukturen als
Bewehrung verwendet, werden häufig
Chemiefasern, so genannte Synthesefasern verwendet, die entweder
organischer Herkunft, wie Polyester, Polyethylen, Polypropylen,
Aramid usw., oder anorganischen Herkunft, wie Textilglas, Kohlenstoff
oder auch Metall, sein können.
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Das bei der Herstellung derartiger
durchbrochener Gitterstrukturen auftretende Problem besteht u. a.
darin, die längs-
und quergerichteten Einzelfäden
so zusammenzuhalten, dass diese gegenseitig nicht verrutschen können.
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Ferner stellt auch die Kompatibilität zwischen
der Bewehrung und dem damit zu bewehrenden Material ein Problem
dar, wobei die mechanischen Eigenschaften der Bewehrung durch die
Zusammensetzung des Materials nicht beeinträchtigt werden dürfen.
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Um diese Probleme zu lösen, wurde
vorgeschlagen, einerseits auf die Struktur des Gitters und andererseits
auf die Art der Zusammensetzung der Einzelfaserimprägnierung
einzuwirken, durch die diese miteinander verklebt werden; diese
Zusammensetzung kann entweder aus Thermoplasten oder aus Duroplasten
bestehen, deren Eigenschaften auch die Verbindung mit den zu bewehrenden
Materialien begünstigen
und die Bewehrung schützen,
die durch die Zusammensetzung dieser Materialien nicht beeinträchtigt werden
darf.
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Dies geht insbesondere aus dem Oberbegriff der
GB-A-2 120 294 hervor, in der eindeutig vermerkt ist, dass bei Gittervliesen,
die durch wenigstens eine Schicht Kettfäden und eine Schicht Schussfäden erzielt
werden, die übereinander
liegend angeordnet sind, die Gitterstruktur dadurch gefestigt wird,
dass sie in einen Klebstoff oder eine geeignete Beschichtung eingelegt
werden, die dazu bestimmt ist die Fäden miteinander zu verkleben.
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Besteht das Gitter aus einer Schicht
Schussfäden,
die zwischen zwei Schichten Kettfäden eingelegt ist, so wird
vermerkt, dass die Fäden
beider Schichten übereinander
angeordnet sein können
und miteinander in der Länge
verklebt sind und am Kreuzungspunkt auch fest mit den Schussfäden verbunden
sind.
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Mit einer derartigen Lösung ist
es möglich, durchbrochene
Gitter zu erzielen, bei denen die Fäden untereinander vollkommen
zusammengehalten werden, ohne dass die längs- und quergerichteten Einzelfäden gegenseitig
verrutschen können.
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Bei dieser Art Gitter sind die drei
Fadenreihen folglich im Wesentlichen in drei verschiedenen Niveaus
angeordnet und bilden in Höhe
der Bereiche, in denen sich die Längs- und Querfäden kreuzen,
erhabene Bereiche, wobei diese Bereiche voneinander durch leicht
vertiefte Bereiche getrennt sind, die durch die übereinanderliegenden Abschnitte Schussfäden und
Kettfäden
gebildet sind.
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Bei bestimmten Anwendungen, bei denen die
Struktur in der Nähe
der sichtbaren Oberfläche angeordnet
ist, können
sich mit einer derartigen Struktur Produkten ergeben, die nach dem
Imprägnieren
mit Harzen Unregelmäßigkeiten
aufweisen.
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Darstellung der Erfindung
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Es wurde eine neue Art Gitterstruktur
gefunden, die besonders geeignet ist, all diese Probleme zu lösen; diese
ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Allgemein betrifft die Erfindung
eine neue Art Gittervlies, das von übereinander liegenden Längs- und
Querfäden
gebildet ist, die miteinander durch Verkleben verbunden sind und Öffnungen
bilden, die es erlauben, das Gitter in das zu bewehrende Material
einzubetten, und bei dem
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- – die
bei der Bildung des Gitters mitwirkenden Fäden von Multifil-Chemiefasern
gebildet sind, deren mechanische Eigenschaften durch die Art der
zu bewehrenden Struktur nicht beeinträchtigt werden;
- – die
Querfäden
zwischen zwei Reihen übereinander liegender
Längsfäden eingeschlossen
sind;
- – der
Klebstoff, der die Bindung der Fäden
untereinander gewährleistet,
diese in ihrer ganzen Länge
umgibt und die Längsfaden-Paare
in den Bereichen miteinander verbindet, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Querfäden
liegen, wodurch somit ein vollkommener Zusammenhalt zwischen den
Fäden untereinander
gewährleistet
ist.
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Das erfindungsgemäße Gitter zeichnet sich dadurch
aus, dass wenigstens die Querschicht aus nicht gedrehten Multifil-Fasern
gebildet ist, deren Filamente parallel und flachliegend angeordnet
sind und hierbei, bezogen auf die Dicke, ein Band großer Breite
bilden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind
die Längsfäden ferner
ebenfalls aus nicht gedrehten Multifil-Fasern gebildet, deren Filamente
in dem fertigen Gitter parallel und flachliegend angeordnet sind
und hierbei, bezogen auf die Dicke, ein Band großer Breite bilden.
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Mit Hilfe einer derartigen Struktur
erhält
man ein sehr feines Gitter, dessen Öffnungen genau ausgebildet
sind, dessen Dicke zwischen 0,3 mm und 2 mm liegen kann und dessen
Bestandteile (längs-
und Querfäden)
praktisch in ein und derselben Ebene angeordnet sind.
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Allgemein liegt die Breite der durch
die Filamente sowohl in längs-
als auch in Querrichtung gebildeten Bänder vorteilhafterweise zwischen
2 und 5 mm.
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Die zwischen den längs- und
Querbändern gebildeten Öffnungen
sind quadratisch oder rechteckig, wobei die Länge jeder Seite zwischen 5
und 20 mm oder mehr betragen kann.
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Auch wenn die Längsfäden gemäß einer Ausführungsform
leicht gedreht sein können,
beruhen sie im Übrigen
auf nicht gedrehten Multifil-Fasern.
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Die Art der bei der Bildung eines
erfindungsgemäßen Gitters
mitwirkenden Fasern hängt,
wie vorstehend ausgeführt,
von der beabsichtigten Anwendung ab.
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Bei einer Bewehrungsstruktur, die
zur Herstellung einer Asphaltdecke verwendet wird, kann es sich
bei diesen Fasern um Glasfasern handeln.
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Eine derartige Struktur eignet sich
insbesondere auch zur Verwendung im Bereich des Tiefbaus und/oder
Hochbaus zur Ausführung
von Mauern, Tunnels, Kanalisationen usw., um eine innen in eine Betonzusammensetzung
eingebettete Bewehrung zu bilden.
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In einem solchen Fall werden die
verwendeten Fasern aus Fasern gewählt, die in alkalischer Umgebung
eine gute Beständigkeit
aufweisen, zum Beispiel Synthetikfasern aus Polyvinylalkohol, wie
in den europäischen
Patentschriften 150503, 286112, 438780 beschrieben, die eine solche
Eigenschaft aufweisen und die bis heute entweder in Form von direkt
in der Zementzusammensetzung verteilten Spinnfasern direkt eingelegt
werden, insbesondere wenn Platten hergestellt werden sollen, oder
gegebenenfalls in Form von Vliesen oder Geweben, wie in der
EP 520297 angegeben.
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Bei einer derartigen Verwendung wird
durch die durchbrochene Struktur eines erfindungsgemäßen Gitters
das Eindringen der Betonzusammensetzung begünstigt.
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Zum Verkleben der Fäden untereinander
sowie zu ihrer Ummantelung wird als Bindemittel jede Art von Zusammensetzung
auf der Grundlage von Harzen verwendet, bei denen es sich um Thermoplaste
oder Duroplaste handeln kann und die abhängig von den Materialien gewählt werden,
die die Matrix bilden und die Haftung an dieser begünstigen.
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Es kann beispielsweise eine Zusammensetzung
auf der Grundlage von Polyvinylchlorid, Styrol-Butadien, Epoxydharz
usw. verwendet werden. Die Viskosität dieser Zusammensetzung wird
vorab festgelegt, um ein vollständiges
Imprägnieren
der Fasern zu erleichtern; die Vernetzungstemperatur wird optimiert,
damit die Kreuzungspunkte der Fasern vollkommen verschweißt sind
und mechanischen Belastungen (Zug, Biegung, Druck) widerstehen.
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Das Verkleben der Fasern untereinander und
ihre Ummantelung wird fortlaufend zusammend mit der Herstellung
des Gitters dadurch erreicht, dass die übereinander liegenden Schichten
in ein Klebstoffbad eingelegt werden, mit dem das Imprägnieren der
Fasern durch Eintauchen ermöglicht
wird, und dass das auf diese Weise imprägnierte Gitter anschließend so
foulardiert wird, dass die gesamte in den Fasern eingeschlossene
Luft entweicht und durch den Klebstoff ersetzt wird, nicht nur um überschüssigen Klebstoff
zu entfernen, sondern auch um die Ummantelung und das Verkleben
der Kettfäden untereinander
in den zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schussfäden gelegenen
Bereichen sowie das Flachdrücken
sowohl der Filamente der Querfäden
als auch der Längsfäden, sofern
diese nicht gedreht sind, zu gewährleisten,
und dass das auf diese Weise imprägnierte Gitter schließlich durch
Einlegen in einen Ofen getrocknet wird.
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Mit einer derartigen Verfahrensweise
werden die Querfäden
beim Verlassen der Fertigungslinie vollständige zwischen den Längsfäden gehalten,
die paarweise zu beiden Seiten der Querfäden übereinanderliegen und durch
Verkleben miteinander verbunden sind. Die Ummantelung des Fadens
mit dem Klebstoff gewährt
ferner auch einen Schutz des Fadens und verbessert die Beständigkeit
gegenüber den
Materialien, in die das Gitter eingelegt wird, zum Beispiel die
Beständigkeit
in alkalischer Umgebung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung und die sich dadurch
ergebenden Vorteile werden durch Beispiele erfindungsgemäß ausgeführter Produkte
verdeutlicht. Die nachfolgenden Beispiele haben rein informativen
und keinen einschränkenden
Charakter; die jeweilige Struktur ist in den beigefügten Figuren
dargestellt. Es zeigen:
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1, 2 und 3 Ansichten eines erfindungsgemäß ausgeführten Gitters
mit quadratischen Öffnungen
im Aufriss und im Schnitt entlang XY;
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4, 5 und 6 Ansichten einer anderen Ausführungsform
ebenfalls im Aufriss und im Schnitt entlang XX und YY, bei der die Öffnung rechteckig
sind.
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Ausführung der Erfindung
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Mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen sind
die als Bewehrung verwendbaren, erfindungsgemäßen Gitter aus Schichten Längsfäden (1a, 1b) und
Querfäden
(2) gebildet, wobei die Fäden untereinander Öffnungen
(3) bilden und die Bindung an ihrem Kreuzungspunkt durch
Verkleben hergestellt ist.
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Die Längs- und Querfäden sind
in Abhängigkeit
der Anwendungen gewählt
und können
Natur- oder Chemiefasern sein.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung
sind die bei der Bildung des Gitters mitwirkenden Fäden aus
Multifil-Chemiefasern mit Endlosfasern gebildet, deren mechanische
Eigenschaften durch die Art der zu bewehrenden Struktur nicht verändert werden.
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Bei dem Gitter bleiben die Querfäden (2)
ferner zwischen den Längsfäden (1a, 1b)
eingeschlossen, die bei der Herstellung des Gitters zudem so angeordnet
sind, dass sie zu beiden Seiten der Querfäden (2) paarweise übereinander
liegen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Gitter
sind wenigstens die Querfäden
(2) nicht gedrehte Multifil-Fasern; bei der Herstellung des Gitters
wird das Gebilde so bearbeitet, dass die einzelnen Filamente im
Wesentlichen parallel zueinander und flachliegend in der Struktur
angeordnet sind, wobei, bezogen auf die Dicke, ein Band mit großer Breite
gebildet wird.
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Die Längsfäden (1a) sind vorzugsweise
nicht gedreht, sie können
jedoch gegebenenfalls eine leichte Drehung aufweisen, die 60 T/m
erreichen kann, vorteilhafterweise jedoch bei etwa 20 T/m liegt. Wie
das in 1, 2 und 3 dargestellte Beispiel zeigt, ist somit
der Querschnitt der Längsfäden (1a),
wenn diese leicht gedreht sind, weniger flachgedrückt als der
der Querfäden
(2).
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Schließlich bildet insbesondere der
die Bindung zwischen den Fäden
untereinander herstellende Klebstoff in dem erfindungsgemäßen Gitter
eine Hülle
um die Fäden
und über
deren gesamte Länge und
verbindet die Längsfaden-Paare
(1a, 1b) untereinander in den Bereichen (4),
die zwischen zwei aufeinanderfolgende Querfäden (2) liegen, wodurch
somit ein ausgezeichneter Halt der Fäden untereinander gewährleistet
ist.
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Die nachfolgenden Beispiele zeigen
konkret verschiedene Arten erfindungsgemäßer Gitter.
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In allen Beispielen wird die Gitterstruktur
in herkömmlicher
Weise auf einer Maschine hergestellt, wie in der französischen
Patentschrift 2 397 439 beschrieben, die zum Teil der US-A-4 242
779 entspricht; diese ist so eingestellt, dass einerseits die Querfäden vollkommen
parallel zueinander gehalten werden und andererseits die Längsfäden zu beiden Seiten
der gebildeten Querschicht angeordnet werden, indem sie an beiden
Seiten dieser Schicht positioniert werden und hierbei paarweise übereinander liegen
bleiben und nicht seitlich versetzt sind.
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Vor dem Bereich, in dem das Gitter
gebildet wird, ist ein Behälter
zum Imprägnieren
mit einer Klebstoffmischung angeordnet, auf den eine Foulardier-Einheit
folgt, die aus zwei Walzen – einer
Stahlwalze und einer Gummiwalze – gebildet ist, die einen Durchmessern
von 200 bis 300 mm haben, wobei der Abstand zwischen den Walzen
etwa einen Zehntelmillimeter bis einen Millimeter beträgt. Diese
Foulardier-Einheit erlaubt es, überschüssigen Klebstoff
zu entfernen, und gewährleistet
die vollständige
Ummantelung sowohl der Längs-
als auch der Querfäden
sowie ein Flachdrücken
der im Wesentlichen zueinander parallelen Filamente, wenn sie aus
nicht gedrehten Multifil-Fasern bestehen.
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Nach dem Imprägnieren wird das Gitter in
einen Ofen eingelegt, in dem die Trocknung erfolgt.
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Beispiel 1
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Auf einer Maschine, die die Herstellung
eines Gittervlieses ermöglicht,
wird ein erfindungsgemäßes Produkt
mit den folgenden Eigenschaften hergestellt.
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- – Längsfäden (1a, 1b):
Fasern aus Polyvinylalkohol, hergestellt von der Firma KURARAY unter
dem Namen "KURALON", mit einer Gesamt-Feinheit von 2000 dtex und
1.000 Filamenten, wobei diese Fäden eine
leichte Drehung von etwa 20 T/m erhalten;
- – Querfäden (2):
Fasern aus Polyvinylalkohol in der gleichen Art wie die Längsfäden, jedoch
nicht gedreht.
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Die Kettfadenschichten umfassen jeweils
90 Filamente, die auf einer Breite von 100 cm angeordnet und 0,8
cm voneinander beabstandet sind.
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Die Querfäden sind ihrerseits so angeordnet, dass
sie eine Schicht paralleler Fäden
bilden, die voneinander 0,8 cm beabstandet sind.
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Die auf diese Weise gebildete Gitterstruktur gelangt
am Ende der Gitter-Maschine in einen Imprägnierbehälter mit einer Klebstoffmischung,
die als gegebene Formulierung folgende Gewichtsteile hat:
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- – PVC:
100
- – Weichmacher:
50
- – Lösungsmittel:
20
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Nach dem Imprägnieren läuft das Gebilde zwischen den
Walzen eines herkömmlichen
Foulard hindurch, der überschüssigen Klebstoff
entfernt und insbesondere die Längsfäden um die
Querfäden
zusammendrückt,
wobei letztere flachgedrückt
und zwischen den Längsfäden vollkommen
eingeschlossen werden.
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Das Ganze wird anschließend in
einem Ofen bei einer Temperatur von 170°C getrocknet.
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Das auf diese Weise erzielte Gitter
wiegt 200 g/m2 und umfasst Fäden von
130 g/m2 auf 70 g/m2 Bindemittel.
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Die zwischen den Längs- und
Querfäden
gebildeten Öffnungen
sind im Wesentlichen quadratisch mit einer Seitenlänge von
8 mm.
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Die Querfäden haben die Form von flachgedrückten Bändern, die
eine Breite von etwa 3 mm und eine Dicke von 0,2 mm haben, wogegen
die Längsfäden, in
Anbetracht ihrer geringen Drehung, etwas weniger stark ausgebreitet
sind (vgl. 3).
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Infolgedessen, dass die Fäden die
Form von flachgedrückten
Bändern
haben, erhält
man eine Struktur, bei der sämtliche
Elemente praktisch in ein und derselben Ebene angeordnet sind, die
praktisch keine Oberflächenunregelmäßigkeiten
aufweist.
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Eine derartige Gitterart ist insbesondere dazu
geeignet, aufgrund ihrer die Beständigkeit der Bauwerke garantierenden,
sowohl elastischen als auch plastischen Verformungslinie an Stelle
der bis heute in diesem Bereich zur Bewehrung von Zementbauwerken
verwendeten Metallgitter verwendet zu werden.
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Beispiel 2
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Wie Beispiel 1, mit Ausnahme der
Längsfäden, die
wie die Querfäden
ebenfalls nicht gedrehte Fäden
sind.
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Die erzielten Produkte habe eine
Struktur wie in 4, 5 und 6 dargestellt, wobei die Längsfäden ebenso
wie die Querfäden
die Form von Bändern
haben, die, bezogen auf ihre Dicke, eine große Breite haben.
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Bei einer derartigen Gitterart sind
die Öffnungen
rechteckig mit einer Längsseite
von 7 bis 8 mm und einer Schmalseite von 6 bis 6 mm.
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Wie bei dem vorstehend angeführten Beispiel
werden die Längs-
und Querfäden
untereinander vollkommen zusammengehalten, da das Bindemittel die
Fäden über ihre
gesamte Länge
umhüllt. Die
die Längs-
und Querfäden
bildenden Bänder
sind zudem praktisch alle in ein und derselben Ebene angeordnet.
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Ein derartiges Produkt kann auch
zur Bewehrung von Beton oder anderen Nebenerzeugnissen verwendet
werden.
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Beispiel 3
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Ähnlich
wie bei den vorstehend genannten Beispielen wird ein erfindungsgemäßes Gitter
aus Glasfasern hergestellt.
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In diesem Beispiel sind die Längs- und
Querfäden
aus nicht gedrehten Rovings gebildet, die entweder aus einem einzigen
Elementarstück
oder aus mehreren nebeneinander liegenden Stücken bestehen.
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Bei einer Breite von 2 Metern umfasst
das Gitter in Querrichtung Rovings (2) mit einer Gesamt-Feinheit
von 600 tex, die bei der Bildung der Querschicht mit einem Abstand
von 1 cm verteilt werden, wobei diese Schicht zwischen zwei Reihen
von Längsfäden (1a, 1b)
eingeschlossen ist, die aus Rovings mit einer Gesamt-Feinheit von
300 tex bestehen, die voneinander 0,9 cm beabstandet sind.
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Die gebildete Gitterstruktur wird
in einem Klebstoffbad imprägniert,
das als gegebene Formulierung folgende Gewichtsteile hat:
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- – PVC:
100
- – Weichmacher:
50
- – Lösungsmittel:
20
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Nach dem Imprägnieren und Foulardieren erhält man eine
Struktur ähnlich
der in 4 bis 6 dargestellten Strukturen,
bei denen die Längs-
und Querfäden
die Form von flachgedrückten
Bändern haben,
wobei die Längsfäden paarweise übereinander
liegen und der Klebstoff nicht nur in Höhe der Kreuzungsbereiche eine
Ummantelung bildet, sondern auch über die gesamte Länge eines
jeden Fadens.
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Ein derartiges Gitter kann an Stelle
herkömmlicher
Gitter verwendet werden, die zur Herstellung von Dichtungsgebilden
oder als Bewehrungsmittel aus Harz Verwendung finden.
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Was nun die bis heute für derartige
Anwendungen angebotenen Gitter anbelangt, so kann dem Ganzen eine
gewisse Steifigkeit gegeben werden, da die Längs- und Querfäden die
Form von Bändern
aufweisen, deren Filamente parallel und flachliegend angeordnet
und über
ihre gesamte Länge
von dem Bindemittel ummantelt sind, wodurch sie bei Anwendungen
(Tiefbau, Ingenieurbau, Straßen,
Gebäude usw.)
Verwendung finden, bei denen eine derartige Eigenschaft erwünscht ist.