NL8302739A

NL8302739A - Openmazig weefsel.

Info

Publication number: NL8302739A
Application number: NL8302739A
Authority: NL
Original assignee: Bekaert Sa Nv
Priority date: 1983-08-02
Filing date: 1983-08-02
Publication date: 1985-03-01
Also published as: DE3473485D1; EP0134604B1; CA1235045A; JPS6075633A; EP0134604A1; US4623281A

Description

•ί - a

83.5079/Ti/MvC

Korte aanduiding: openmazig weefsel.

Door aanvraagster worden als uitvinders genoemd:

Germain Verbauwhede en Roger Vanassche

De uitvinding heeft betrekking op een openmazig, soepel en dimensioneel stabiel weefsel uit draadelementen, bijv. draadstrengen of koorden dat in het bijzonder bruikbaar is als onderwater-afdekmat.

5 Het is bekend in waterbouwkundige werken afdekmatten te gebruiken voor rivierbodems of oevers, voor dammen of dijken teneinde deze te beschermen tegen erosie door golfslag of stromingen. Deze matten kunnen een draagnet omvatten waarop ballastblokken, bijv. asfaltplaten, bevestigd zijn.

10 De uitvinding verschaft een dergelijk geweven net dat in het bijzonder als eigenschap heeft onder belasting met ballastelementen de dimensionele stabiliteit ervan te bewaren, ondanks het gering gewicht (openmazig) en de uitgesproken soepelheid. Deze soepelheid is nodig opdat het weefsel getrouw 15 het reliëf en de oneffenheden van de af te dekken bodem of flank kan volgen en daartegen aan kan sluiten. Het waarborgen van de dimensionele stabiliteit vergt dat de ketting- en inslagdraden in het weefsel onderling weinig of nauwelijks verschuiven onder invloed van de ballastgewichten die plaatse-20 lijk, bijv. met binddraden of touwen of haken aan het weefsel bevestigd zijn. De mazen mogen dus niet in de aanhechtings-zones van de ballastgewichten overdreven vervormen. Dit betekent dat men moet vermijden dat het weefsel plaatseljk in de aanhechtingszones samentrekt en aldaar uitstulpingen 25 vormt. Het zal dus nodig zijn ketting-en inslagelementen te gebruiken welke een hoge modulus voor wat betreft trekbe-lasting (en zo mogelijk ook op buigbelasting) bezitten.

Bij het te water laten van een met ballaststukken beladen afdekmat, bijv. op de zeebodem op een dertigtal meter diepte, 30 rolt men meestal de mat vanaf een schip af en laat ze (nagenoeg vertikaal) zakken boven de af te dekken zones op de 8302739 ~ $ - 2 - zeebodem om deze zones te stabiliseren, bijv. bij de bouw van pijlers voor bruggen, muren voor havengeulen, dokken, sluizen enz. Deze afhangende en beladen mat moet dus tijdens het neerlaten een grote trekkracht kunnen opnemen. De weefsel-5 ketting, die verloopt volgens de afrolrichting moet daar dus aan aangepast zijn. De weefselsterkte in de kettingrichting zal dan ook normaal hoger gekozen worden dan in de inslag-richting. Daar naast de hogere sterkte de soepelheid van het weefsel ook in de kettingrichting verzekerd moet blijven zal 10 men geen kettingelementen kunnen gebruiken die in orde van grootte dikker en dus stijver zijn dan de inslagelementen.

De draadelementen in ketting en inslag zullen dus een treksterkte, resp. stijfheid van dezelfde orde van grootte moeten bezitten.

15 Aan deze eisen van soepelheid, sterkte en maasstabiliteit (onder ballastbelasting) wordt volgens de uitvinding tegemoet gekomen door de kettingdraden groepsgewijs te rangschikken en de afstand a tussen elke twee opeenvolgende kettinggroepen, alsook de afstand b tussen elke twee opeen-20 volgende inslagelementen te kiezen'tussen 0,8 cm en 6 cm. Om verschuiving van ketting- en inslagelementen te voorkomen bij plaatselijke langs- of dwarsbelastingen dient bovendien de klemkracht van de kettingelementen per kettinggroep op de inslagelementen voldoende te zijn. Volgens de uitvinding is 25 deze klemkracht voldoende wanneer de inslagelementen axiaal gaan verschuiven in het weefsel wanneer men ze onderwerpt aan een axiale trekbelasting ter waarde van ten minste 1% van hun treksterkte (of breukbelasting bij trek). Voor een aantal toepassingen zal het nodig zijn dat genoemde klem-30 kracht zodanig is dat de inslagelementen pas axiaal gaan verschuiven wanneer men ze onder trek belast in het weefsel tot 2% of meer van hun sterkte. Tenslotte kan het in bepaalde gevallen vereist zijn een zodanige klemkracht te bereiken dat de inslagelementen pas axiaal mogen gaan verschuiven wanneer 35 men ze belast boven 10?ó van hun treksterkte.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de figuren.

Fig. 1 is een schets van een weefsel volgens de uitvinding;

Fig. 2 toont een doorsnede van verbindingszones van weefsellangsranden; 8302739 i -* - 3 -

Fig. 3 toont in doorsnede een eindverbinding voor de weefselbaan.

Het weefsel volgens figuur 1 omvat kettingelementen 1 die beurtelings onder en boven de inslagelementen 2 verlopen zodat 5 deze elementen 2 tussen de elementen 1 geklemd zijn. Om een voldoende klemming en dus maasstabiliteit te waarborgen is het voordelig gebleken elementen aan te wenden met een hoge trekmodulus en buigmodulus zoals bijv. staalkoorden. Kettingen inslagkoorden kunnen dezelfde konstruktie bezitten. De 10 kettingelementen 1 zijn gerangschikt in groepen 3 die bij voorkeur een even aantal gelijke elementen 1 bevatten, en wel tussen een en vijftien. Zodoende worden de elementen 1 in de groep het gelijkmatigst belast.

De klemkracht op de inslagkoorden zal stijgen naarmate 15 de stijfheid van de ketting- (en inslag)koorden toeneemt en naarmate de afstand b tussen opeenvolgende inslagkoorden kleiner wordt, daar zodoende de sinusoïdale vervorming van de kettingkoorden meer uitgesproken wordt. Een te grote sinusoïdale vervorming van de kettingkoorden vermindert echter 20 hun treksterkte in het weefsel. Derhalve zal hier naar een optimaal kompromis moeten worden gestreefd. Vanzelfsprekend zal ook deze klemkracht toenemen als de kettingelementen onder trekbelasting staan, bijv. onder invloed van aangebonden ballastgewichten als het weefsel in kettingrichting neerhangt.

25 Voorts kan men stellen dat een voldoende klemkracht aanwezig is van kettingstaalkoorden op inslagstaalkoorden in een onbelast weefsel indien voldaan is aan 15 D ^ —--- 60 D, £ n . d . 4 1 2 3 4 5 6 8302739 waarbij D is de dikte van de inslagkoorden (gemeten dwars op 2 het weefsel), d^ is de diameter voor van het filament i in 3 een kettingkoord en n. het aantal filamenten met diameter d.

i i 4 in dit koord. HetZ symbool slaat op het totaal der filamenten in één kettingboord.

5

De uitvinding heeft voorst betrekking op een weefselbaan 6 omvattende een aantal naast elkaar gerangschikte weefsels van het soort hierboven beschreven. De langsranden van deze I , - 4 - weefsels overlappen elkaar dan en worden onderling verbonden, bijv. met behulp van gevulkaniseerde rubberstroken 4 zoals in figuur 2 afgebeeld. Deze weefselbaan kan aansluitend daaraan beladen worden door er plaatselijk ballastgewichten of 5 vlotters aan te hechten.

De dwarse uiteinden van de weefselbaan worden, met het oog op het hanteren ervan voorzien van een plaatverbinding die aan het weefseleinde kan aangevulkaniseerd zijn.

Figuur 3 is een doorsnede van een geschikte eindverbinds-10 konstruktie voor een met ballastgewichten te beladen weefselbaan. Deze eindverbinding omvat een dikkte stalen plaat 8 die onder tussenvoeging van een rubberstrook 9 met het weefsel-uiteinde 7 is verbonden. Dit weefseluiteinde wordt in een lusvorm gebogen rond een buis 10 en onder tussenvoeging van 15 extra rubberstroken 11 geklemd tussen de plaat 8 en de tegen-plaat 12. De platen 8 en 12 worden op geregelde afstanden aan elkaar vastgebout met klembouten 13. Het weefseleinde kan nu gehanteerd worden door haken te laten grijpen in geschikte boringen 14 in plaat 8. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 8302739

Voorbeeld 2

Een staalkoordweefsel werd vervaardig met volgende para 3 meters: de verzinkte ketting- en inslagkoorden (uit hoog-kool- 4 stofstaal) hadden een konstruktie 3 x 0,60 (d.w.z. 3 samenge 5 slagen staalfilamenten met elk een diameter van 0,6 mm). De 6 koorddikte bedroeg 1.3 mm en de breukbelasting ongeveer 1950 7 N. De breedte van elke kettingroep van 6 koorden bedroeg 8 nagenoeg 12 mm terwijl de afstand b gelijk was aan ongeveer 9 18 mm en de afstand a gelijk aan ongeveer 28 mm. Uit dit 10 weefsel werd een stuk gesneden van 41 cm breed en 2 m lang.

11

De kettinguiteinden werden aan weerszijden vastgehouden 12 zonder een spanning aan te leggen in kettingrichting. Ver 13 volgens werd halverwegen het stuk nabij één weefsellangsrand 14 aan een inslagkoord getrokken terwijl de twee nabijgelegen 15 inslagkoorden (één links en één rechts) aan de tegenover- 16 liggende langsrand van het stuk werden vastgeklemd. Er was een axiale uittrekkracht nodig van 450 N. Per kettinggroep bedroeg de uittrekkracht dus gemiddeld 450 N : 10 = 45 N hetgeen nagenoeg 2% is van de breuksterkte van het inslagkoord.

2 -* - 5 -

Het aantal weefsels met een breedte van 1,8 m werden naast elkaar gerangschikt en nabij hun langsranden overlappend aan elkaar bevestigd zoals afgebeeld in figuur 2. Dit resulteerde in weefselbanen met een totale breedte van ongeveer 14 m.

5 Voor het onderling verbinden van de langranden kan men een niet gevulkaniseerde rubberstrook 4 van geschikte breedte en dikte (in dit voorbeeld 5 mm dik en 5 cm breed) tussen de samen te voegen randen leggen en deze randzone in een warme pers vulkaniseren; zie figuur 2. Hierbij worden de 10 koorden 1, 2 voldoend ingebed en verankerd in de rubberstrook 4* Boven- en/of onderkant van de verbindingszone kunnen eventueel tijdens het vulkaniseren met een beschermingsbandje 5 bekleed worden. Dit voorkomt, het onderling kleven van de rubberstroken bij het op- en afwikkelen van de baan.

15 De aldus vervaardigde weefselbaan bezat een trekkracht in kettingrichting van 200 kN per meter weefselbreedte. In de praktijk wordt aan de beide langsranden van de baan soms nog een extra weefselstrook bevestigd met een iets hogere trekkracht en de uiteindelijke buitenranden van deze stroken 20 worden afgeboord met een aangevulkaniseerde rubberstrook om uitrafeling van de buitenranden te voorkomen. Aan het dwarse aanzeteinde van de mat kunnen overigens dikke stalen platen worden aangevulkaniseerd om hanteren (met hijskranen e.d.) mogelijk te maken. Deze plaatverbindingen meoten vanzelf-25 sprekend een voldoend groot kontaktvlak vormen met het inge-rubberde weefseleinde om de totale last van neerhangende baan en ballastgewichten te kunnen dragen. De verbindings-sterkte moet dus ook tenminste 200 KN per strekkende meter van de plaatverbinding bedragen indien de weefseltrekkracht 30 in langsrichting 200 KN/m bedraagt. Een goede adhesie van rubber aan de plaat is dus noodzakelijk. Bij het toepassen van een eindverbinding volgens figuur 3 bedroeg de dikte van plaat 8 en tegenplaat 12 vijftien mm. De diameter van buis 10 bedroeg 25 mm. De klembouten 13 werden aangebracht 35 elke 20 cm over de breedte van de weefselbaan.

Aan de weefselbanen worden nu de ballastgewichten met behulp van touwen 6 geboden. Deze touwen worden op hun beurt vastgemaakt aan haken die door de weefselmazen om de ketting-groepen 3 grijpen. De klemkracht van ketting op inslag is 8302739 t - 6 - zo groot dat .elke bevestigingsplaats tenminste 250 kg kan dragen zonder dat de omliggende mazen merkbaar vervormen. Dit klemeffekt heeft overigens tot gevolg dat de plaatselijke belasting in een bevestigingspunt voor nagenoeg de helft over-5 gedragen wordt naar de nabijgelegen kettinggroepen hetgeen een gelijkmatige belastingverdeling over het gehele weefsel, resp. de gehele weefselbaan, bevordert.

De zinkdeklaag op de relatief dunne staalkoorden heeft tevens tot gevolg dat enerzijds de korrosieweerstand tegen 10 (zee)water verbetert waardoor de duurzaamheid van de baan voldoende blijft, en dat anderzijds een goede hechting van de· koorden in de rubberstroken verzekerd is.

Alhoewel het weefsel specifiek toepasbaar is als open-mazige afdekmat onder water zijn ook andere toepassingen denk-15 baar. Zo kunnen deze weefsels worden gebruikt als draagstruk-tuur of versterkingsstruktuur voor soepele banen of vellen.

Ook kan men houders of vlotters aan de weefsels bevestigen in plaats van ballastblokken dan wel een kombinatie van ballastgewichten of vlotters met soepele banen. Zodoende kan 20 men bijv. kunstmatige kultuurbodems vormen voor aquacultuur met een regelbare zinkdiepte onder water wanneer men min of meer opblaasbare vlotters aanbindt.

Men kan ook de weefsels met een kunststofdeklaag bekleden, bijv. door ze door een gefluidiseerd bed van kunststofpoeder 25 te leiden. Dit kan de corrosieweerstand verbeteren. Men kan overigens ook een anti-fouling-stof in de kunststof aanbrengen (bijv. Cu-Ni-poeder) of men kan op de weefsels een op zich bekende kalkachtige substantie afzetten die dient als voedingsbodem voor het kweken van schelpdieren.

- conclusies - 3302739

Claims

1. Dimensioneel stabiel, soepel en openmazig weefsel bestaande uit draadvormige elementen als ketting en inslag, met het kenmerk, dat de kettingelementen (1) groepsgewijs gerangschikt zijn en de afstand a tussen elke twee 5 opeenvolgende groepen (3) evenals tussen elke twee opeenvolgende inslagen (2) tussen 0.8 cm en 6 cm bedraagt terwijl de klemkracht van de kettingelementen (1) op de inslagelementen (2) in een groep (3) zodanig is dat de axiale verschuivingen van de inslagelementen slechts optreden bij langsbelastingen 10 waarop ter waarde van tenminste 1¾ van de breuksterkte van deze inslagelementen.

2. Weefsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat genoemde klemkracht zodanig is dat verschuivingen slechts optreden bij langsbelastingen op de inslagele- 15 menten ter waarde van ten minste 2% van de breuksterkte van deze inslagelementen.

3. Weefsel volgens conclusie 2, met 'het ken merk, dat de klemkracht zodanig is dat verschuivingen slechts optreden bij genoemde belastingen ter waarde van 20 10¾ of meer van de breuksterkte van de inslagelementen.

4. Weefsel volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de elementen (1,2) staalkoorden zijn.

5. Weefsel volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat elke groep ketting- 25 elementen (3) een even aantal van tussen één en vijftien gelijke elementen omvat.

6. Weefsel volgens conclusie 4, met het ken merk, dat de kettingkoorden (1) en inslagkoorden (2) dezelfde zijn.

7. Weefsel volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat voldaan is aan 1 8302739 D N< --- s< 60 D, X n . d . 4 *“11 waaarbij D is de dikte van de inslagelementen, d^ de diameter 35 van het filament "i" in een kettingkoord, en n^ is het aantal - 8 - filamenten met diameter in dit koord.

8. Weefselbaan omvattende een aantal naast elkaar gerang schikte weefsels volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de langsranden van 5 naast elkaar liggende weefsels elkaar overlappen en onderling door gevulkaniseerde rubberstroken (4) verenigd zijn.

9. Weefselbaan volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat deze beladen is met plaatselijk aangehechte ballastgewichten.

10. Weefselbaan volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat plaatselijk daaraan vlotters zijn bevestigd.

11. Weefselbaan volgens een of meer der conclusies 8-10, met het kenmerk, dat de dwarse uiteinden (7) via een aangevulkaniseerde rubberlaag (9) met een plaat 15 (8) zijn verbonden.

12. Eindverbinding voor een weefselbaan volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het weefseleinde * - / (7) in een lusvorm over een buis (10) omgebogen is en onder tussenvoeging van rubberstroken (11) opgenomen is tussen een 20 plaat (8) en een tegenplaat (12) die met behulp van klembouten (13) aan elkaar bevestigd zijn. 8302739