DE102021117238A1

DE102021117238A1 - Fabrics made from wires and use as reinforcement fabrics

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Publication number: DE102021117238A1
Application number: DE102021117238.1A
Authority: DE
Inventors: Martin Waldmann; Paul Penzel; Maximilian May
Original assignee: Technische Universitaet Dresden
Current assignee: Technische Universitaet Dresden
Priority date: 2021-07-05
Filing date: 2021-07-05
Publication date: 2023-01-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flächengebilde aus Drähten, die aus einem Faserverbundwerkstoff bestehen. Nach der Erfindung sind die Drähte (2, 12) in der Weise gekröpft, dass sie untereinander oder mit weiteren Drähten (2, 14) an Kreuzungspunkten (4) einen Formschluss ohne stofflichen Verbund und damit ein Formschlussflächengebilde (1) bzw. ein Formschlussflächengewebe (10) ausbilden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Verwendung eines Flächengebildes als Bewehrungsflächengebilde.The invention relates to a flat structure made from wires that consist of a fiber composite material. According to the invention, the wires (2, 12) are bent in such a way that they form a form fit with one another or with other wires (2, 14) at crossing points (4) without any material bond and thus form a form-fitting surface structure (1) or a form-fitting surface fabric (1). 10) train. The invention further relates to the use of a fabric as a reinforcement fabric.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flächengebilde das aus Drähten gebildet ist, die aus einem Faserverbundwerkstoff bestehen, sowie eine Verwendung als Bewehrungsflächengebilde.The invention relates to a flat structure formed from wires made of a fiber composite material and to its use as a reinforcement flat structure.

Flächengebilde aus Drähten sind bekannt und werden als Bewehrungsgitter oder Bewehrungsmatte, aber auch für viele andere Zwecke eingesetzt. Sie werden auch als Drahtgeflecht oder Drahtgewebe bezeichnet, da ein Metalldraht, zumeist ein Stahldraht, die Grundlage für die Ausbildung des Drahtgewebes bildet. Ein Stahldraht, der als Bewehrung für Beton eingesetzt wird, benötigt zur Vermeidung von Korrosion eine ausreichend starke Überdeckung mit Beton, soweit nicht deutlich teurerer rostfreier Stahl zum Einsatz kommt. Dadurch werden die Bauteile dicker als statisch nötig, was mit erhöhtem Gewicht und zusätzlichem Materialverbrauch verbunden ist.Flat structures made of wires are known and are used as reinforcement grids or reinforcement mats, but also for many other purposes. They are also referred to as wire mesh or wire mesh, since a metal wire, mostly steel wire, forms the basis for the wire mesh. A steel wire that is used as reinforcement for concrete requires a sufficiently thick covering of concrete to prevent corrosion, unless significantly more expensive stainless steel is used. As a result, the components are thicker than statically necessary, which is associated with increased weight and additional material consumption.

Bekannt sind weiterhin Flächengebilde, die aus einem Faserverbundwerkstoff bestehen. Ein solches Flächengebilde beschreibt beispielsweise die Druckschrift DE 10 2016 100 455 B4 . Das Flächengebilde, eine textile Bewehrung, benötigt zur Stabilisierung einen Rahmen, in dem es hergestellt wird und bis zur Betonage aufgespannt bleibt.Also known are fabrics that consist of a fiber composite material. Such a fabric is described, for example, in the publication DE 10 2016 100 455 B4 . The fabric, a textile reinforcement, requires a frame for stabilization in which it is manufactured and remains stretched until it is concreted.

Das Flächengebilde gemäß der Druckschrift DE 10 2015 100 438 B3 hingegen kann dank eines Bindemittels für den Transport und die Weiterverarbeitung versteift werden und benötigt nach dem Abbinden des Bindemittels keinen Spannrahmen. Allerdings sind auch die Kreuzungspunkte der Filamente oder Rovings miteinander verbunden. Für die optimale Kraftübertragung im Beton sind Verbindungen zwischen den Bewehrungen, die in den verschiedenen Richtungen verlaufen, jedoch von Nachteil. Da die durch die Bewehrung abzutragenden Kräfte richtungsabhängig sind, wird auch die Bewehrung richtungsabhängig bemessen. Die Einleitung von Kräften in die Bewehrung muss deshalb für jede Richtung optimiert werden. Es ist deshalb unerwünscht und nachteilig, wenn in den Kreuzungspunkten Kräfte von einer Richtung in die andere, quer dazu orientierte Richtung übertragen werden und dies zu undefinierten Spannungen und Querkräften in dem Flächengebilde bzw. der Bewehrung führt.The fabric according to the publication DE 10 2015 100 438 B3 on the other hand, thanks to a binder, it can be stiffened for transport and further processing and does not require a stenter frame after the binder has set. However, the crossing points of the filaments or rovings are also connected to one another. However, connections between the reinforcements that run in different directions are disadvantageous for the optimal transmission of forces in the concrete. Since the forces to be borne by the reinforcement depend on the direction, the reinforcement is also dimensioned depending on the direction. The introduction of forces into the reinforcement must therefore be optimized for each direction. It is therefore undesirable and disadvantageous if, at the crossing points, forces are transferred from one direction to the other direction, oriented transversely thereto, and this leads to undefined stresses and transverse forces in the fabric or the reinforcement.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Flächengebilde aus Drähten, die keiner Korrosionsgefahr unterliegen, anzubieten, bei dem einander kreuzende Drähte keine kraftübertragende, insbesondere keine stoffliche Verbindung untereinander aufweisen.It is therefore the object of the present invention to offer a flat structure made of wires which are not subject to any risk of corrosion, in which wires crossing one another have no force-transmitting, in particular no material connection with one another.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein Flächengebilde aus Drähten, die aus einem Faser-Matrix-Verbundwerkstoff, hier allgemein als Faserverbundwerkstoff bezeichnet, bestehen, gelöst. In dem Faserverbundwerkstoff sind alle Fasern, die hier als Filamente bezeichnet werden, weil es sich um Endlosfasern handelt, in gestreckter Länge weitestgehend parallel angeordnet. Die Fasern sind im Querschnitt des Drahtes gleichmäßig verteilt. Alle Filamente sind spannungslos oder zumindest spannungsarm von der Matrix umgeben.The object of the present invention is achieved by a flat structure made of wires that consist of a fiber-matrix composite material, generally referred to here as a fiber composite material. In the fiber composite material, all the fibers, which are referred to here as filaments because they are endless fibers, are arranged largely parallel in the stretched length. The fibers are evenly distributed in the cross-section of the wire. All filaments are stress-free or at least surrounded by the matrix with little stress.

Nach der Erfindung werden die Drähte in der Weise gekröpft, dass sie untereinander oder mit weiteren Drähten an Kreuzungspunkten einen Formschluss ohne stofflichen Verbund, insbesondere nicht untereinander durch die Matrix verbunden, ausbilden. Die Drähte bilden damit ein Formschlussflächengebilde aus. Eine Kröpfung ist eine bewusst hergestellte Abweichung vom linearen Verlauf des Drahtes, insbesondere zur Herstellung der erfindungsgemäßen Flächengebilde.According to the invention, the wires are offset in such a way that they form a form fit with one another or with other wires at crossing points without any material bond, in particular not connected with one another by the matrix. The wires thus form a form-fitting surface structure. A bend is a deliberately produced deviation from the linear course of the wire, in particular for the production of the fabric according to the invention.

Soweit die Drähte untereinander den Verbund ausbilden, werden gleichartige Drähte mit demselben Querschnitt und derselben Verformung bzw. Kröpfung miteinander verbunden. Alternativ dazu werden unterschiedliche bzw. unterschiedlich verformte Drähte verwendet, wie nachfolgend am Beispiel des Formschlussflächengewebes dargestellt.Insofar as the wires form the composite with one another, similar wires with the same cross section and the same deformation or offset are connected to one another. Alternatively, different or differently shaped wires are used, as shown below using the example of the interlocking surface fabric.

Ein Metalldraht könnte auf Grund der Werkstoffeigenschaften des Metallgefüges problemlos im kalten oder warmen Zustand mit Kröpfungen versehen werden, wenn die Weiterverarbeitung dies erforderlich macht. Für einen Faserverbundwerkstoff trifft dies in der Regel nicht zu. Wenn die Matrix zum Beispiel ein Duroplast oder ein erstarrtes Thermoplast ist, ist eine zerstörungsfreie nachträgliche Kröpfung praktisch nicht möglich, da dabei die Filamente im Querschnitt nicht optimal neu angeordnet werden können und die durch das Kröpfen bedingten Längenänderungen zu Überdehnungen oder Faltungen der Filamente führen. Überdehnung bedeutet Zerstörung; Faltung bedeutet, dass die Kraftübertragung in Längsrichtung der Filamente gestört wird. Auch wenn die Faser, wie üblich, kein Thermoplast ist, würden beim Biegen die Fasern gedehnt, gestaucht oder umgelagert.Due to the material properties of the metal structure, a metal wire could easily be provided with bends in the cold or warm state if further processing makes this necessary. As a rule, this does not apply to a fiber composite material. If the matrix is a duroplastic or a solidified thermoplastic, for example, non-destructive subsequent crimping is practically impossible, since the filaments cannot be optimally rearranged in the cross section and the changes in length caused by crimping lead to overstretching or folding of the filaments. overstretching means destruction; Folding means that the power transmission in the longitudinal direction of the filaments is disrupted. Even if the fibers are not thermoplastic, as is usual, the fibers would be stretched, compressed or rearranged when they were bent.

Bei dem bevorzugten Flächengebilde besteht der Faserverbundwerkstoff aus einer Vielzahl von mittels einer Matrix gebundenen Filamenten und die Drähte werden vor dem Erstarren der Matrix gekröpft. Es ist beispielsweise vorgesehen, die Filamente in Form eines Rovings durch ein flüssiges Matrixmaterial zu führen, wodurch die Filamente benetzt werden. Nach der Formgebung erstarrt das Matrixmaterial, es entsteht der Faserverbundwerkstoff, der die gekröpfte Form der Drähte und der darin eingebetteten Filamente fixiert. Durch die Formgebung vor dem Erstarren des Matrixmaterials werden auch erhöhte Belastungen der Filamente wie Zug, Druck oder durch Querkräfte bei der Verformung vermieden.In the preferred fabric, the fiber composite material consists of a multiplicity of filaments bonded by means of a matrix and the wires are crimped before the matrix solidifies. Provision is made, for example, for the filaments to be guided through a liquid matrix material in the form of a roving, as a result of which the filaments are wetted. After shaping, the matrix material solidifies, the fiber composite material is created, which is the cranked shape of the wires and the filaments embedded in it. Shaping before the matrix material solidifies also avoids increased loads on the filaments, such as tension, pressure or transverse forces during deformation.

Die Filamente können aus Carbon (nachfolgend auch als Kohlenstoff bezeichnet) oder Glas bestehen und die Matrix kann ein Duro- oder Thermoplast sein. Der Draht wird so hergestellt, dass der fertige Festköper, der Draht, mit der ganz konkreten Geometrie als ein gekröpfter Draht aus dem Faserverbundwerkstoff hergestellt wird. Nur so lässt sich ein optimaler Faserverlauf im Faserverbundwerkstoff herstellen. Die Erzeugung eines optimalen Faserverlaufs in der Matrix ist nur bei der Herstellung des Verbundwerkstoffs (also in der flüssigen Phase der Matrix) möglich.The filaments can be made of carbon (hereinafter also referred to as carbon) or glass and the matrix can be a duroplastic or thermoplastic. The wire is manufactured in such a way that the finished solid body, the wire, with the very specific geometry is produced as a cranked wire from the fiber composite material. This is the only way to achieve optimal fiber flow in the fiber composite material. The creation of an optimal fiber flow in the matrix is only possible during the production of the composite material (i.e. in the liquid phase of the matrix).

Eine punktuelle Krafteinleitung in Querrichtung, senkrecht zur Längsausdehnung, ist schädlich für die Filamente. Die Matrix schützt die Filamente vor Beschädigung durch Querkräfte. Auch das Schadenspotenzial einer punktuellen Krafteinleitung in Querrichtung für die Filamente spricht gegen die verbundenen Kreuzungspunkte, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Es hat sich nämlich überraschend gezeigt, dass infolge der erfindungsgemäß vorgesehenen, allein durch Formschluss erreichten Stabilisierung des Formschlussflächengebildes auch die Beschädigung der Filamente durch Querkräfte an den Kreuzungspunkten vermieden wird.A selective application of force in the transverse direction, perpendicular to the longitudinal extension, is harmful to the filaments. The matrix protects the filaments from being damaged by lateral forces. The damage potential of a selective introduction of force in the transverse direction for the filaments speaks against the connected crossing points, as they are known from the prior art. Surprisingly, it has been shown that as a result of the stabilization of the form-fitting surface structure provided according to the invention and achieved solely by form-fitting, damage to the filaments by transverse forces at the crossing points is also avoided.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Drähte wellenförmig mit Wellentälern zweidimensional gekröpft sind und Schussdrähte ausbilden. Als Schussdrähte sind sie zwischen senkrecht zu den Schussdrähten angeordneten Kettdrähten eingebracht. Die Schussdrähte verlaufen wechselweise oberhalb und unterhalb der Kettdrähte. Das Formschlussflächengebilde ist dann als ein Formschlussflächengewebe ausgebildet. Die entlang der Hauptbelastungsrichtung im späteren Bauteil ausgerichteten Kettdrähte sind nicht gekröpft. Die demnach im Kettdraht gestreckt vorliegenden Filamente können im Vergleich zu gekröpften oder anderweitig wellenförmigen Drähten höhere Lasten aufnehmen.It has proven to be advantageous if the wires are two-dimensionally crimped in the form of waves with troughs and form weft wires. As weft wires, they are inserted between warp wires arranged perpendicularly to the weft wires. The weft wires run alternately above and below the warp wires. The interlocking surface structure is then designed as an interlocking surface fabric. The warp wires aligned along the main load direction in the subsequent component are not cranked. The filaments that are stretched in the warp wire can absorb higher loads than wires that are crimped or otherwise wavy.

Nach einer alternativen Ausführungsform sind die Drähte als Strickmaschendrähte ausgeführt. Durch ihre Form können sie so miteinander verhakt werden, dass ein Gestrick entsteht. Sie sind dazu dreidimensional und maschenförmig in der Weise gekröpft, dass die miteinander im Bereich einer Verhakung verhakten Strickmaschendrähte ein Formschlussflächengebilde ausbilden, das in Form eines Gestricks hat.According to an alternative embodiment, the wires are designed as knitting mesh wires. Due to their shape, they can be hooked together to create a knitted fabric. For this purpose, they are three-dimensional and knitted in the form of a mesh in such a way that the knitting stitch wires hooked together in the area of a hook form a form-fitting surface structure that has the form of a knitted fabric.

Das Flächengebilde entsteht demnach durch das Ineinanderhängen der Strickmaschendrähte. Es entsteht ein klassisches Rechts-Links-Gestrick. Es wird also zur Bildung der Fläche nur eine Drahtform als Ausgangsmaterial benötigt. Die Richtung der Maschenreihe entspricht der Schussrichtung beim Gewebe. Die Maschenhenkel zeigen in Kettrichtung. Der so gekröpfte Draht muss nicht profiliert sein, da die 3-D-Kröpfung bereits eine gute Formschlussverankerung im Beton sicherstellt.The fabric is therefore created by the interlocking of the knitting stitch wires. The result is a classic right-left knit. Only a wire shape is required as the starting material to form the surface. The direction of the row of stitches corresponds to the weft direction of the fabric. The stitch loops point in the direction of the warp. The wire cranked in this way does not have to be profiled, as the 3D cranking already ensures good form-fitting anchoring in the concrete.

Im Ergebnis ist das Formschlussflächengebilde im Sinne der Erfindung ein Formschlussflächengestrick. Dieses Formschlussflächengestrick kann sehr gut, ohne elastische oder plastische Verformung der einzelnen Strickmaschendrähte, gewickelt werden. Dies stellt einen ganz wesentlichen Vorteil dieser Variante dar, weil das Formschlussflächengestrick für den Transport aufgewickelt werden kann. Es kann auch für gewölbte Bauteile als Bewehrung dienen und in dem Fall auf einfache Weise in die erforderliche gewölbte Form gebracht werden. Die Abmessungen und Proportionen (Breite und Höhe) der Maschen leiten sich aus der Bemessung der Bewehrung ab.As a result, the form-fitting surface structure is a form-fitting surface knit within the meaning of the invention. This form-fitting surface knit can be wound very well without elastic or plastic deformation of the individual knitting stitch wires. This represents a very significant advantage of this variant, because the form-fitting surface knitted fabric can be wound up for transport. It can also be used as reinforcement for curved components and in this case it can easily be brought into the required curved shape. The dimensions and proportions (width and height) of the mesh are derived from the design of the reinforcement.

Die Filamente bestehen vorzugsweise aus Carbon oder Glas. Die bevorzugten Filamente liegen als ein Roving vor. Weitere Vorteile ergeben sich, wenn als Matrix ein aushärtbares Kunstharz, insbesondere ein Thermo- oder Duroplast, vorgesehen ist. Das Aushärten kann chemisch, z. B. durch UV-Strahlung oder eine Härtekomponente, oder thermisch durch Erkalten des geschmolzenen Kunstharzes erfolgen.The filaments are preferably made of carbon or glass. The preferred filaments are in the form of a roving. Further advantages result if a hardenable synthetic resin, in particular a thermoplastic or duroplastic, is provided as the matrix. Curing can be chemical, e.g. B. by UV radiation or a hardening component, or thermally by cooling the molten synthetic resin.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass zumindest die Kettdrähte eine über die Länge variierende Querschnittsform oder Profilierung aufweisen. Die dafür bewusst hergestellte Querschnittsänderung des Drahtes dient vorrangig zur Herstellung einer formschlüssigen Verankerung des Drahtes im Beton. Die Profilierung aus Erhebungen und Einbuchtungen führt beim Einsatz als Bewehrung, z. B. in einem Betonbauteil, zu einer verbesserten Kraftübertragung zwischen Beton und Bewehrung. Die Kraftübertragung wird in dem Fall nicht allein durch Reibschluss zwischen Beton und Draht bestimmt, sondern es ergibt sich zusätzlich ein Formschluss.According to an advantageous embodiment, it is provided that at least the warp wires have a cross-sectional shape or profile that varies over the length. The cross-section change of the wire deliberately produced for this purpose serves primarily to create a form-fit anchoring of the wire in the concrete. When used as reinforcement, e.g. B. in a concrete component, to an improved power transmission between concrete and reinforcement. In this case, the power transmission is not only determined by the frictional connection between the concrete and the wire, but there is also a positive connection.

Diese Variationen oder Profilierungen können in Form von voneinander beabstandeten Erhebungen in einer Längserstreckung des Drahtes ausgeführt sein, wobei zwischen den Erhebungen angeordnete Einbuchtungen, z. B. in der Form von Tetraedern, vorgesehen sind.These variations or profiles can be designed in the form of spaced-apart elevations in a longitudinal extension of the wire, with indentations arranged between the elevations, e.g. B. in the form of tetrahedrons are provided.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Verwendung eines Flächengebildes, wie es zuvor beschrieben wurde, als Bewehrung, insbesondere als Bewehrungsflächengebilde, auch als Bewehrungsgitter oder Bewehrungsmatte bezeichnet, in einem Bauteil. Dort ist die Bewehrung bzw. das Bewehrungsflächengebilde von einem Matrixmaterial umgeben und an dieses kraftübertragend angebunden. In dem so verwendeten Flächengebilde, eingesetzt als Bewehrungsflächengebilde, sind die Kreuzungspunkte der Drähte im Gegensatz zu bekannten Bewehrungen nicht untereinander durch die Matrix verbunden.The object according to the invention is also achieved by using a surface area image, as described above, as reinforcement, in particular as a reinforcement surface structure, also referred to as a reinforcement grid or reinforcement mat, in a component. There, the reinforcement or the reinforcement surface structure is surrounded by a matrix material and connected to it in a force-transmitting manner. In the fabric used in this way, used as a reinforcement fabric, the crossing points of the wires are not connected to one another by the matrix, in contrast to known reinforcements.

Diese Eigenschaft ist von großer Bedeutung für die Hauptfunktion der Bewehrung, die Lastaufnahme im Beton oder in einem anderen Material. Die Einleitung von Kräften in die Bewehrung muss für jede Richtung optimiert werden. Da die Kräfte richtungsabhängig sind, wird die Bewehrung richtungsabhängig bemessen. In den Kreuzungspunkten sollen deshalb keine Kräfte von einer Richtung in die andere übertragen werden. Für die optimale Kraftübertragung im Beton bzw. dem jeweiligen Matrixmaterial des Bauteils sind Verbindungen zwischen den Bewehrungen in den verschiedenen Richtungen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, von Nachteil, wie zuvor bereits ausgeführt. Bei einer vorteilhaften Verwendung ist das Bauteil und mit diesem die Bewehrung um zumindest eine Achse gewölbt. Bevorzugt ist das Bauteil ein Betonbauteil.This property is of great importance for the main function of the reinforcement, load bearing in the concrete or in another material. The introduction of forces into the reinforcement must be optimized for each direction. Since the forces depend on the direction, the reinforcement is dimensioned depending on the direction. Therefore, no forces should be transferred from one direction to the other at the crossing points. Connections between the reinforcements in the different directions, as they are known from the prior art, are disadvantageous for the optimal transmission of forces in the concrete or the respective matrix material of the component, as already explained above. In an advantageous use, the component, and with it the reinforcement, is curved about at least one axis. The component is preferably a concrete component.

Anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und ihrer Darstellung in den zugehörigen Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

1: schematisch eine Ansicht von oben einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formschlussflächengebildes, hier ausgebildet als Formschlussflächengewebe;
2: schematisch eine Ansicht von der Seite einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formschlussflächengebildes, insbesondere eines Formschlussflächengewebes;
3: schematisch in drei Ansichten eine Ausführungsform eines Strickmaschendrahts zur Ausbildung eines erfindungsgemäßen Formschlussflächengebildes, insbesondere eines Formschlussflächengestricks und
4: schematisch eine Ansicht von oben einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formschlussflächengebildes, hier ausgebildet als Formschlussflächengestrick.

The invention is explained in more detail below on the basis of the description of exemplary embodiments and their representation in the associated drawings. Show it:

1 : a schematic view from above of an embodiment of a form-fitting surface structure according to the invention, designed here as a form-fitting surface fabric;
2 1: schematically a view from the side of an embodiment of a form-fitting surface structure according to the invention, in particular a form-fitting surface fabric;
3 : schematically in three views an embodiment of a knitted wire mesh for forming a form-fitting surface structure according to the invention, in particular a form-fitting surface knitted fabric and
4 1: a schematic view from above of an embodiment of a form-fitting surface structure according to the invention, designed here as a form-fitting surface knitted fabric.

1 zeigt schematisch eine Ansicht von oben einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formschlussflächengebildes 1, hier ausgebildet als Formschlussflächengewebe 10. Dabei verlaufen Kettdrähte 14 im Bild senkrecht, Querschnittsvariationen 8sind erkennbar, und Schussdrähte 12 verlaufen im Bild waagerecht. Die Querschnittsvariationen 8 sind in der dargestellten Ausführungsform als wechselweise um jeweils 90° gedrehte Tetraeder ausgeführt und ermöglichen einen Formschluss mit dem Matrixmaterial des späteren Bauteils, z. B. mit dem Beton in einem Betonbauteil. 1 shows a schematic view from above of an embodiment of a form-fitting surface structure 1 according to the invention, here designed as a form-fitting surface fabric 10. Warp wires 14 run vertically in the image, cross-sectional variations 8 can be seen, and weft wires 12 run horizontally in the image. In the illustrated embodiment, the cross-sectional variations 8 are designed as tetrahedrons rotated alternately by 90° and enable a positive fit with the matrix material of the subsequent component, e.g. B. with the concrete in a concrete component.

Die Tetraeder werden durch jeweils um 90° versetzte Werkzeugelemente, die auf den noch weichen Draht 2 vor dem Aushärten einwirken, erzeugt. Gemäß der dargestellten Ausführungsform verläuft der ganz oben und ganz unten dargestellte Schussdraht 12 direkt innerhalb der Deformationen der Querschnittsvariation 8, wobei sich ein zusätzlicher Halt der Schussdrähte 12 gegenüber den Kettdrähten 14 gegen ein Verschieben in Längsrichtung der Kettdrähte 14 ergibt. Die erfindungsgemäße Funktion eines formschlüssigen Halts der Kettdrähte 14, die beim Einsatz als Bewehrung die Hauptlast abzutragen haben, erfolgt jedoch durch die Wellentäler 16 des Schussdrahts 12, in die der Kettdraht 14 jeweils eingeleitet und dort gehalten wird. Es ist aber auch möglich, die Schussdrähte 12 an anderer Stelle verlaufen zu lassen, insbesondere wenn dies lastabhängig erforderlich ist.The tetrahedrons are produced by tool elements offset by 90°, which act on the still soft wire 2 before hardening. According to the illustrated embodiment, the weft wire 12 shown at the top and bottom runs directly within the deformations of the cross-sectional variation 8, with the weft wires 12 being additionally held in relation to the warp wires 14 against displacement in the longitudinal direction of the warp wires 14. The inventive function of a form-fitting hold of the warp wires 14, which have to bear the main load when used as reinforcement, takes place through the troughs 16 of the weft wire 12, into which the warp wire 14 is introduced and held there. However, it is also possible for the weft wires 12 to run at a different point, particularly if this is required depending on the load.

2 zeigt schematisch eine Ansicht von der Seite in Blickrichtung A (vergleiche 1) einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formschlussflächengewebes 10. 2 shows a schematic view from the side in viewing direction A (cf 1 ) of an embodiment of a form-fitting surface fabric 10 according to the invention.

Dabei sind die jeweiligen Wellentäler der Schussdrähte 12 erkennbar, die den Kettdrähten 14 Halt geben. Mit dem formschlüssigen Halt unterscheidet sich das Formschlussflächengewebe 10 von herkömmlichen Geweben nach dem Stand der Technik, das seine Eigenstabilität im Unterschied zur vorliegenden Erfindung allein aus einem Reibschluss gewinnt. Erkennbar sind auch die Querschnittsvariation 8 als jeweils um 90° versetzte lokale Abplattungen.The respective troughs of the weft wires 12 that give the warp wires 14 support can be seen. With the form-fitting hold, the form-fitting surface fabric 10 differs from conventional fabrics according to the prior art, which, in contrast to the present invention, gains its inherent stability solely from a friction fit. The cross-sectional variation 8 is also recognizable as local flattening offset by 90°.

3 zeigt schematisch in drei Ansichten eine Ausführungsform eines Strickmaschendrahts 22 zur Ausbildung eines erfindungsgemäßen Formschlussflächengebildes 1, hier eines Formschlussflächengestricks 20. Die obere Ansicht von der langen Schmalseite her verdeutlicht die dreidimensionale Ausbildung der Kröpfungen 6, die das Zusammenfügen der einzelnen Strickmaschendrähte 22 zu dem Formschlussflächengestrick 20 (vergleiche unten 3) ermöglicht. Die rechte, untere Darstellung zeigt ebenfalls eine Ansicht von der Schmalseite und verdeutlicht die dreidimensionale Ausbildung der Kröpfungen 6. Demgegenüber lässt die Ansicht von oben (die untere Darstellung) die Maschen 24 erkennen, die das Zusammenfügen mehrerer Strickmaschendrähte 22 zu dem Formschlussflächengestrick 20 ermöglichen. 3 shows schematically in three views an embodiment of a knitted wire mesh 22 for forming a form-fitting surface structure 1 according to the invention, here a form-fitting surface knitted fabric 20. The top view from the long narrow side illustrates the three-dimensional design of the cranks 6, which enable the individual knitting mesh wires 22 to be joined to form the form-fitting surface knitted fabric 20 ( compare below 3 ) enabled. The lower right illustration also shows a view from the narrow side and illustrates the three-dimensional formation of the cranks 6. In contrast, the view from above (the lower illustration) shows the stitches 24, which enable the joining of several knitting stitch wires 22 to form the form-fitting surface knit 20.

4 zeigt schematisch eine Ansicht von oben einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formschlussflächengebildes 1, hier ausgebildet als ein Formschlussflächengestrick 20, wie es aus den Strickmaschendrähten 22 zusammengefügt ist. Die dreidimensionale Ausbildung der Kröpfung in 6 der Strickmaschendrähte 22 ermöglicht das Zusammenfügen der Strickmaschendrähte 22, die sich zur Ausbildung des Formschlussflächengestricks 20 an den Verhakungen 26 formschlüssig verbinden. 4 shows schematically a view from above of an embodiment of a form-locking surface structure 1 according to the invention, here formed as a form-locking surface knitted fabric 20, as it is assembled from the knitting stitch wires 22. The three-dimensional design of the bend in FIG. 6 of the knitting stitch wires 22 enables the knitting stitch wires 22 to be joined together, which connect in a form-fitting manner at the hooks 26 to form the form-fitting surface knitted fabric 20 .

Zugleich bilden die Verhakungen 26 Gelenke aus, die eine beliebige Formung des Formschlussflächengestricks 20 um eine Achse parallel zur Längsausdehnung der gekröpften Strickmaschendrähte 22 ermöglicht. Beim Einsatz als Bewehrung können damit auch auf einfache Weise gewölbte bewehrte Bauteile hergestellt werden.At the same time, the hooking points 26 form joints, which enable the form-fitting surface knitted fabric 20 to be shaped as desired about an axis parallel to the longitudinal extent of the cranked knitting stitch wires 22 . When used as reinforcement, curved, reinforced components can also be produced in a simple manner.

BezugszeichenlisteReference List

11: Formschlussflächengebildeinterlocking surface structure
22: Drahtwire
44: Kreuzungspunktcrossing point
66: Kröpfungoffset
88th: Querschnittsvariationcross section variation
1010: Formschlussflächengewebeinterlocking fabric
1212: Schussdrahtweft wire
1414: Kettdrahtwarp wire
1616: Wellentaltrough
2020: FormschlussflächengestrickForm-fitting knitted fabric
2222: Strickmaschendrahtknitting wire mesh
2424: Maschemesh
2626: Verhakungentanglement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102016100455 B4 [0003]
DE 102015100438 B3 [0004]

Claims

Flat structure formed from wires consisting of a fiber composite material, characterized in that the wires (2, 12, 22) are cranked in such a way that they intersect with one another or with other wires (2, 14) at crossing points (4). form a form fit without a material bond and thus form a form fit surface structure (1, 10, 20).

fabric after claim 1 , wherein the fiber composite material consists of a multiplicity of filaments bound by means of a matrix and the wires (2, 12, 14, 22) are crimped before the matrix solidifies.

fabric after claim 1 or 2 , wherein the wires (2) are two-dimensionally bent in a wavy shape with wave troughs and form weft wires (12), as weft wires (12) are inserted between warp wires (14) arranged perpendicularly to the weft wires (12), the weft wires (12) alternating above and below the warp wires (14) and wherein the form-fitting surface structure (1) is designed as a form-fitting surface fabric (10).

fabric after claim 1 , wherein the wires (2) are designed as knitting stitches (22) and are bent three-dimensionally and in the form of a mesh in such a way that the knitting stitches (22) hooked together form a form-fitting surface knitted fabric (20).

Flat structure according to one of the preceding claims, wherein the filaments consist of carbon or glass and/or are present as a roving.

Flat structure according to one of the preceding claims, wherein a hardenable synthetic resin is provided as the matrix.

Flat structure according to one of the preceding claims, wherein the wires (2, 14) at least partially have a cross-sectional shape that varies over the length.

Use of a form-fitting surface structure (1, 10, 20) according to one of the preceding claims as a reinforcement surface structure, characterized in that the reinforcement surface structure is surrounded by a matrix material in one component.

use after claim 8 , wherein the component and the reinforcement sheet are curved about at least one axis.

use after claim 9 , where the matrix material is concrete and the member is a concrete member.