DE19823244A1 - Verfahren zur Herstellung von Elementen durch Verknüpfung geschlossener Ringe - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Elementen durch Verknüpfung geschlossener Ringe

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DE19823244A1
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Renate Streuer
Gerd Weiland
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STREUER, RENATE, 30519 HANNOVER, DE
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Description

Die Erfindung ist eine Weiterentwicklung zu der am 16. Januar 1998 unter dem Aktenzeichen DE 198 01 694.8 in Deutschland zum Patent angemeldeten Erfindung, die ein modulares System aus verschiedenen Bauelementen (Prisma, Würfel und Matte) darstellt, welche vielseitig bspw. in den Bereichen Hochwasserschutz, Lärmschutz und Aufprallschutz eingesetzt werden können. Die einzelnen Varianten können gemäß den jeweiligen Anforderungen beliebig miteinander kombiniert und verbunden werden. Alle Formen werden aus quadratischen Basiselementen hergestellt, welche mit Hilfe von Verbindungselementen aneinandergefügt werden.
Die Herstellung der Basiselemente basiert auf einer neuartigen Verknüpfungstechnik. Diese zeichnet sich dadurch aus, daß sie eine Verknüpfung von geschlossenen Ringen ermöglicht. Das Basiselement besteht aus waagerecht und senkrecht zueinander verlaufender, flach zusammen gedrückter Ringe. Als Ringe werden vorzugsweise die Laufflächen von Altreifen verwendet.
Inzwischen wurde die neuartige Verknüpfungstechnik weiterentwickelt, so daß durch die Verknüpfung von geschlossenen Ringen "Gewebe" bzw. Textilien - vorzugsweise Geotextilien - von beliebiger Größe, in beliebiger Form und mit verschiedenen Verknüpfungsarten und somit auch verschiedenen Eigenschaften hergestellt werden können. Hierbei werden im Gegensatz zu dem in der DE 198 01 694.8 beschriebenen System keine Verbindungselemente benötigt. Die "Gewebe" lassen sich in allen Bereichen verwenden, in denen robuste, belastbare und wetterbeständige Geotextilien benötigt werden.
Eine weitere Neuerung gegenüber dem in der DE 198 01 694.8 beschriebenen System besteht darin, daß für die Verknüpfung nicht nur zusammengedrückte Ringe, sondern auch u-förmig gebogene Ringe verwendet werden können. Hieraus lassen sich mehrwandige Basis-Kompaktelemente mit verschiedenen Ausprägungen herstellen. Diese bilden ein Baukasten-System, mit dem Bauelemente von beliebiger Größe und in vielfältigen Formen gebildet werden können. Darüber hinaus lassen sich aus den Basis-Kompaktelementen flexible, belastbare Bänder und Ringe wie auch Hohlkörper herstellen, die in vielen industriellen Bereichen zur Anwendung kommen können.
In den folgenden Ausführungen werden die weiterentwickelten Varianten der Verknüpfungstechnik detailliert beschrieben und die folgende Systematik eingeordnet:
  • I. Verfahren zur Herstellung von Matten durch Ringverknüpfung
    • A) Flächendeckende Matte mit geradliniger Ringanordnung
    • B) Flächendeckende Matte mit diagonaler Ringanordnung
    • C) Gelochte Matte mit diagonaler Ringanordnung
  • II. Verfahren zur Herstellung von Basis-Kompaktelementen durch Ringverknüpfung
    • A) Basis-Kompaktelement
    • B) Basis-Kompaktelement mit einer kurzen Doppellasche
    • C) Basis-Kompaktelement mit einer langen Doppellasche
    • D) Basis-Kompaktelement mit zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Doppellaschen
    • E) Basis-Kompaktelement mit zwei versetzt gegenüberliegenden Doppellaschen
    • F) Basis-Kompaktelement mit drei rechtwinklig zueinander angeordneten Doppellaschen
  • III. Produktvarianten aus der Verknüpfung von Basis-Kompaktelementen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 a-c Flächendeckende Matte mit geradliniger Ringanordnung
a) Grundelement
b) Fortsetzung der Verknüpfung
c) Matte
Fig. 2 a-c Flächendeckende Matte mit diagonaler Ringanordnung
a) Grundelement
b) Fortsetzung der Verknüpfung
c) Matte
Fig. 3 a-c Gelochte Matte mit diagonaler Ringanordnung
a) Grundelement
b) Fortsetzung der Verknüpfung
c) Matte
Fig. 4 a-c Basis-Kompaktelement und Montageablauf
Fig. 5 a-c Basis-Kompaktelement mit einer kurzen Doppellasche und Montageablauf
Fig. 6 a-e Basis-Kompaktelement mit einer langen Doppellasche und Montageablauf
Fig. 7 a-d Basis-Kompaktelement mit zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Doppellaschen und Montageablauf
Fig. 8 a-c Basis-Kompaktelement mit zwei versetzt gegenüberliegenden Doppellaschen und Montageablauf
Fig. 9 a-b Basis-Kompaktelement mit drei rechtwinklig zueinander angeordneten Doppellaschen und Montageablauf
Fig. 10 a-f Kompakte Bauelemente
Fig. 11 a-d Bänder und Ringe mit hoher Elastizität
Fig. 12 a-c Hohlkörper
1. Verfahren zur Herstellung von Matten durch Ringverknüpfung
Durch die Weiterentwicklung der Verknüpfungstechnik können großflächige Matten in beliebigen Ausmaßen hergestellt werden. Derartige Matten werden vorzugsweise aus Altreifen hergestellt. Sie sind unter anderem als Geotextilien - bspw. im Bereich des Küstenschutzes - einsetzbar.
Eine Matte besteht aus waagerecht und senkrecht zueinander verlaufender, flach zusammen gedrückter Ringe, welche zusammengedrückt in Breite und Länge idealerweise ein Verhältnis von 1 : 4 aufweisen. Die Ringe werden derart verknüpft, daß sie einander wechselseitig umschließen bzw. durchtunneln und somit gemeinsame Kreuzungspunkte aufweisen. Die Verflechtung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, so daß drei verschiedene Designs entstehen können.
Im folgenden wird die Herstellung der Matten im einzelnen beschrieben.
A. Flächendeckende Matte mit geradliniger Ringanordnung
Für das Grundelement (vgl. Fig. 1a) werden zunächst vier Ringe benötigt. Diese werden folgendermaßen verknüpft:
  • 1. Ring 2 wird senkrecht angeordnet.
  • 2. Ring 1 wird waagerecht durch den oberen Bereich von Ring 2 geschoben, so daß 1/4 der Länge von Ring 1 links von Ring 2 hervorragt, und 2/4 der Länge von Ring 1 rechts davon hervorragt.
  • 3. Ring 3 wird seitlich parallel zu Ring 1, direkt unter diesem angeordnet. Er umschließt Ring 2 mit seinem rechten Ende, so daß 3/4 der Länge von Ring 3 links von Ring 2 hervorragt. Ring 3 ist damit in Relation zu Ring 1 um 2/4 seiner Länge nach links versetzt.
  • 4. Ring 4 wird seitlich parallel zu Ring 2, links direkt neben diesem angeordnet. Er umschließt Ring 3 mit seinem unteren Ende und wird dann durch das linke Ende von Ring 1 hindurchgeführt. Ring 4 ist damit in Relation zu Ring 2 um 2/4 seiner Länge nach oben versetzt.
Die Verknüpfung wird durch Verwendung von drei weiteren Ringen folgendermaßen fortgesetzt (vgl. Fig. 1b):
  • 1. Ring 5 wird seitlich parallel zu Ring 3, direkt unter diesem angeordnet. Er umschließt Ring 2 mit seinem rechten Ende, so daß 3/4 der Länge von Ring 5 links von Ring 2 hervorragt.
  • 2. Ring 6 wird seitlich parallel zu Ring 5, direkt unter diesem angeordnet. Er wird durch das untere Ende von Ring 2 geführt, so daß 1/4 der Länge von Ring 6 links von Ring 2 hervorragt, und 2/4 der Länge von Ring 6 rechts von Ring 2 hervorragt. Ring 6 ist damit in Relation zu Ring 5 um 2/4 seiner Länge nach rechts versetzt.
  • 3. Ring 7 wird seitlich parallel zu Ring 2, links direkt neben diesem angeordnet. Er umschließt Ring 5 mit seinem oberen Ende, Er wird dann durch das linke Ende von Ring 6 hindurchgeführt, so daß 2/4 der Länge von Ring 7 unterhalb von Ring 6 nach unten ragt.
Die Verknüpfung kann nach dem beschriebenen Muster fortgesetzt werden, so daß eine beliebig große 4-wandige Matte (vgl. Fig. 1c) entsteht. Diese Matte zeichnet sich dadurch aus, daß sie eine hohe Festigkeit aufweist. Sie stellt ein flächendeckendes "Gewebe" dar.
B. Flächendeckende Matte mit diagonaler Ringanordnung
Für das Grundelement (vgl. Fig. 2a) werden zunächst fünf Ringe benötigt. Diese werden folgendermaßen verknüpft:
  • 1. Ring 2 wird senkrecht angeordnet.
  • 2. Ring 1 wird waagerecht durch den oberen Bereich von Ring 2 geschoben so daß 1/4 der Länge von Ring 1 links von Ring 2 hervorragt, und 2/4 der Länge von Ring 1 rechts davon hervorragt.
  • 3. Ring 3 wird seitlich parallel zu Ring 1 direkt unter diesem angeordnet. Er umschließt Ring 2 mit seinem linken Ende, so daß 3/4 der Länge von Ring 3 rechts von Ring 2 hervorragt. Ring 3 ist damit in Relation zu Ring 1 um 1/4 seiner Länge nach rechts versetzt.
  • 4. Ring 4 wird seitlich parallel zu Ring 3, direkt unter diesem angeordnet. Er umschließt Ring 2 mit seinem rechten Ende, so daß 3/4 der Länge von Ring 4 links von Ring 2 hervorragt. Ring 4 ist damit in Relation zu Ring 3 um 3/4 seiner Länge nach links versetzt.
  • 5. Ring 5 wird seitlich parallel zu Ring 4, direkt unter diesem angeordnet. Er wird durch das untere Ende von Ring 2 geführt, so daß 2/4 der Länge von Ring 5 links von Ring 2 hervorragt, und 1/4 der Länge von Ring 5 rechts von Ring 2 hervorragt. Ring 5 ist damit in Relation zu Ring 4 um 1/4 seiner Länge nach rechts versetzt.
Die Verknüpfung wird durch Verwendung von vier weiteren Ringen folgendermaßen fortgesetzt (vgl. Fig. 2b):
  • 1. Ring 6 wird seitlich parallel zu Ring 2, rechts direkt neben diesem angeordnet. Er umschließt mit seinem oberen Ende Ring 3, so daß 3/4 der Länge von Ring 6 unterhalb von Ring 3 nach unten hervorragt. Ring 6 ist damit in Relation zu Ring 2 um 1/4 seiner Länge nach unten versetzt.
  • 2. Ring 7 wird seitlich parallel zu Ring 3, direkt unter diesem angeordnet. Er umschließt mit seinem linken Ende Ring 6, so daß 3/4 der Länge von Ring 7 rechts von Ring 6 hervorragt. Ring 7 ist damit in Relation zu Ring 3 um 1/4 seiner Länge nach rechts versetzt.
  • 3. Der nach unten weisende Teil von Ring 6 wird durch Ring 5 geführt, so daß 1/4 der Länge von Ring 6 unterhalb von Ring 5 nach unten hervorragt.
  • 4. Ring 8 wird seitlich parallel neben Ring 2, links direkt neben diesem angeordnet. Er umschließt mit seinem unteren Ende Ring 4, so daß 3/4 der Länge von Ring 8 oberhalb von Ring 4 nach oben hervorragt. Ring 8 ist damit in Relation zu Ring 2 um 1/4 seiner Länge nach oben versetzt.
  • 5. Ring 9 wird seitlich parallel zu Ring 4, direkt über diesem angeordnet. Er umschließt mit seinem rechten Ende Ring 8, so daß 3/4 der Länge von Ring 9 links von Ring 8 hervorragt. Ring 9 ist damit in Relation zu Ring 4 um 1/4 seiner Länge nach links versetzt.
  • 6. Der nach oben weisende Teil von Ring 8 wird durch Ring 1 geführt, so daß 1/4 der Länge von Ring 8 oberhalb von Ring 1 hervorragt.
Die Verknüpfung kann nach dem beschriebenen Muster fortgesetzt werden, so daß eine beliebig große 4-wandige Matte (vgl. Fig. 2c) entsteht. Diese Matte zeichnet sich dadurch aus, daß sie eine hohe Flexibilität aufweist. Sie stellt ein flächendeckendes "Gewebe" dar.
C. Gelochte Matte mit diagonaler Ringanordnung
Für das Grundelement (vgl. Fig. 3a) werden zunächst vier Ringe benötigt. Diese werden folgendermaßen verknüpft:
  • 1. Ring 2 wird senkrecht angeordnet.
  • 2. Ring 1 wird waagerecht durch den oberen Bereich von Ring 2 hindurchgeführt, so daß 1/4 der Länge von Ring 1 links von Ring 2 hervorragt, und 2/4 der Länge von Ring 1 rechts davon hervorragt.
  • 3. Ring 3 wird seitlich parallel zu Ring 1 direkt unter diesem angeordnet. Er umschließt Ring 2 mit seinem rechten Ende, so daß 3/4 der Länge von Ring 3 links von Ring 2 hervorragt. Ring 3 ist damit in Relation zu Ring 1 um 2/4 seiner Länge nach links versetzt.
  • 4. Ring 4 wird seitlich parallel zu Ring 2, links direkt neben diesem angeordnet. Er umschließt Ring 3 mit seinem unteren Ende und wird durch das linke Ende von Ring 1 hindurchgeführt. Ring 4 ist damit in Relation zu Ring 2 um 2/4 seiner Länge nach oben versetzt.
    Die Verknüpfung wird durch Verwendung von drei weiteren Ringen folgendermaßen fortgesetzt (vgl. Fig. 3b):
  • 5. Ring 5 wird seitlich parallel zu Ring 3, direkt unter diesem angeordnet. Er umschließt Ring 2 mit seinem linken Ende. Ring 5 ist damit in Relation zu Ring 3 um 3/4 seiner Länge nach rechts versetzt.
  • 6. Ring 6 wird seitlich parallel zu Ring 5, direkt unter diesem angeordnet. Er wird durch das untere Ende von Ring 2 hindurchgeführt, so daß 2/4 der Länge von Ring 6 links von Ring 2 hervorragt, und 1/4 der Länge von Ring 6 rechts von Ring 2 hervorragt. Ring 6 ist damit in Relation zu Ring 5 um 2/4 seiner Länge nach links versetzt.
  • 7. Ring 7 wird seitlich parallel zu Ring 2, rechts direkt neben diesem angeordnet. Er umschließt Ring 5 mit seinem oberen Ende und wird durch das rechte Ende von Ring 6 hindurchgeführt, so daß 2/4 der Länge von Ring 7 unterhalb von Ring 6 nach unten hervorragt. Ring 7 ist damit in Relation zu Ring 2 um 2/4 seiner Länge nach unten versetzt.
Die Verknüpfung kann nach dem beschriebenen Muster fortgesetzt werden, so daß eine beliebig große 4-wandige Matte (vgl. Fig. 3c) entsteht. Diese Matte zeichnet sich dadurch aus, daß sie ein Lochmuster aufweist. Sie hat einen Flächendeckungsgrad von 80%.
II. Verfahren zur Herstellung von Basis-Kompaktelementen durch Ringverknüpfung
Durch Variationen der oben beschriebenen Verknüpfungstechniken ergeben sich kompakte 8-wandige Basiselemente, aus denen vielfältige kompakte Formen von beliebiger Größe, dehnbare Bänder und Ringe, und räumliche Konstruktionen gefertigt werden können, ohne daß hierfür weitere Materialien eingesetzt werden müssen.
Ein Basis-Kompaktelement besteht aus flach zusammen gedrückten Ringen wie auch aus U-förmig gebogenen Ringen. Diese Ringformen werden derart verknüpft, daß sie sich wechselseitig umschließen bzw. durchtunneln. Die Verknüpfung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, so daß verschiedene Basis- Kompaktelemente entstehen. Sie haben alle die gleichen Ausmaße unterscheiden sich jedoch hinsichtlich der Anordnung und der Anzahl der herausragenden Ösen bzw. Laschen, wodurch die Möglichkeiten zur weiteren Verknüpfung determiniert werden.
Im folgenden wird die Herstellung von sechs verschiedenen Basis- Kompaktelementen im einzelnen beschrieben.
Die skizzierten Verknüpfungsalternativen können je nach Bedarf weiter variiert werden, bspw. so, das Kompaktelemente mit einer Kombination von kurzen und langen Laschen in unterschiedlicher Anordnung entstehen. Die Verknüpfungsarten dieser Varianten lassen sich aus den Verfahrensbeschreibungen der hier beschriebenen Basis-Kompaktelemente herleiten und bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung.
A. Basis-Kompaktelement
Dieses Element besteht aus vier U-förmig gebogenen Ringen. Diese werden folgendermaßen verknüpft:
  • 1. U-Ring 2 wird so angeordnet, daß die offenen Enden des U's nach unten weisen.
  • 2. U-Ring 1 wird im rechten Winkel dazu angeordnet, so daß die offenen Enden des U's nach rechts weisen. Dabei werden die Enden von U-Ring 1 durch die Enden von U-Ring 2 hindurch geführt, so daß die Enden von U-Ring 1 rechts hervorragen und der Bogen von U-Ring 2 nach oben hervorragt (vgl. Fig. 4a). 3. U-Ring 3 wird seitlich parallel zu U-Ring 2 und rechts von diesem angeordnet, so daß die offenen Enden des U's nach oben weisen. Dabei werden die Enden von U-Ring 3 durch die Enden von U-Ring 1 hindurchgeführt, so daß die Enden von U-Ring 3 nach oben hervorragen (vgl. Fig. 4b).
  • 3. U-Ring 4 wird seitlich parallel zu U-Ring 1 und oberhalb von diesem angeordnet, so daß die offenen Enden des U's nach links weisen.
    Dabei werden die Enden von U-Ring 4 zunächst durch die Enden von U-Ring 3 und dann durch die Doppelwand von U-Ring 2 geführt.
    Durch die links von U-Ring 2 hervorragenden Laschenenden von U-Ring 4 wird ein Keil geführt, um die Verknüpfung zu fixieren (vgl. Fig. 4c).
B. Basis-Kompaktelement mit einer kurzen Doppellasche
Dieses Element besteht aus vier U-förmig gebogenen Ringen. Diese werden folgendermaßen verknüpft:
  • 1. U-Ring 2 wird so angeordnet, daß die offenen Enden des U's nach unten weisen.
  • 2. U-Ring 1 wird im rechten Winkel dazu angeordnet, so daß die offenen Enden des U's nach rechts weisen. Dabei werden die Enden von U-Ring 1 durch die Enden von U-Ring 2 hindurchgeführt, so daß die Enden von U-Ring 1 rechts hervorragen und der Bogen von U-Ring 2 nach oben hervorragt (vgl. Fig. 5a).
  • 3. U-Ring 3 wird seitlich parallel zu U-Ring 2 und rechts von diesem angeordnet, so daß die offenen Enden des U's nach oben weisen. Dabei werden die Enden von U-Ring 3 durch die Enden von U-Ring 1 hindurchgeführt, so daß die Enden von U-Ring 3 nach oben hervorragen (vgl. Fig. 5b).
  • 4. U Ring 4 wird seitlich parallel zu U-Ring 1, oberhalb von diesem angeordnet, so daß die offenen Enden des U's nach rechts weisen. Dabei werden die Enden von U-Ring 4 durch die Enden von U-Ring 3 hindurchgeführt, so daß die Enden von U-Ring 4 nach rechts hervorragen (vgl. Fig. 5c).
Die so entstandenen Laschen bzw. Doppellasche (U-Ring 4) ermöglicht eine weitere Verknüpfung dieses Kompaktelementes mit gleich- oder andersartigen Kompaktelementen und mit anderen ring-verknüpften Elementen.
C. Basis-Kompaktelement mit einer langen Doppellasche
Dieses Element besteht aus fünf zusammengedrückten Ringen. Diese werden folgendermaßen verknüpft:
  • 1. Ring 1 wird senkrecht angeordnet.
  • 2. Ring 2 wird waagerecht angeordnet. Er umschließt Ring 1 mit seinem linken Ende, so daß 3/4 der Länge von Ring 2 rechts von Ring 1 hervorragt, und 1/4 der Länge von Ring 1 oberhalb von Ring 2 hervorragt, und 2/4 der Länge von Ring 1 unterhalb von Ring 2 hervorragt.
  • 3. Ring 3 wird seitlich parallel zu Ring 2 direkt unter diesem angeordnet. Er umschließt Ring 1 mit seinem linken Ende, so daß 3/4 der Länge von Ring 3 rechts von Ring 1 hervorragt (vgl. Fig. 6a).
  • 4. Das Element wird dann so zusammengefaltet, daß Ring 1 eine U-Form bildet, wobei die U-Schenkel im unteren Bereich jeweils von Ring 2 und Ring 3 umschlossen werden, so daß die Enden von Ring 2 und Ring 3 nach rechts hervorragen (vgl. Fig. 6b).
  • 5. Durch die nach oben ragenden Enden des U-Ringes 1 wird von rechts nach links ein U-Ring 4 hindurch geführt, so daß die Enden von U-Ring 4 links hervorragen (vgl. Fig. 6c).
  • 6. Die Enden des U-Ringes 5 werden von oben durch die Enden von U-Ring 4 hindurchgeführt, so daß sie nach unten hervorragen (vgl. Fig. 6d).
  • 7. Ring 2 und Ring 3 werden jeweils von rechts nach links durch die unteren Enden von U-Ring 5 hindurchgeführt, so daß 2/4 der Länge von Ring 2 und Ring 3 nach links hervorragen (vgl. Fig. 6e).
Das entstandene Basis-Kompaktelement weist zwei lange Laschen bzw. eine lange Doppelfasche (Ring 2 und Ring 3) auf. Dies ermöglicht eine weitere Verknüpfung mit gleich- oder andersartigen Kompaktelementen und mit anderen ring-verknüpften Elementen.
D. Basis-Kompaktelement mit zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Doppellaschen
Dieses Element besteht aus sechs zusammengedrückten Ringen. Diese werden folgendermaßen verknüpft:
  • 1. Ring 1 wird senkrecht angeordnet.
  • 2. Ring 2 wird waagerecht angeordnet. Er umschließt Ring 1 mit seinem linken Ende, so daß 3/4 der Länge von Ring 2 rechts von Ring 1 hervorragt, und 1/4 der Länge von Ring 1 oberhalb von Ring 2 hervorragt, und 2/4 der Länge von Ring 1 unterhalb von Ring 2 hervorragt.
  • 3. Ring 3 wird seitlich parallel zu Ring 2 direkt unter diesem angeordnet. Er umschließt Ring 1 mit seinem linken Ende, so daß 3/4 der Länge von Ring 3 rechts von Ring 1 hervorragt (vgl. Fig. 7a).
  • 4. Das Element wird dann so zusammengefaltet, daß Ring 1 eine U-Form bildet, wobei die U-Schenkel im unteren Bereich jeweils von Ring 2 und Ring 3 umschlossen werden. Das Element wird so angeordnet, daß die Enden von Ring 2 und Ring 3 nach rechts hervorragen (vgl. Fig. 7b).
  • 5. Durch die nach oben ragenden Enden des U-Ringes 1 wird von links nach rechts ein U-Ring 4 hindurchgeführt, so daß die Enden von U-Ring 4 rechts hervorragen (vgl. Fig. 7 c).
  • 6. Ring 5 und Ring 6 werden parallel zu den Schenkeln von U-Ring 1, direkt rechts neben diesen angeordnet, sie umschließen mit ihrem unteren Ende jeweils Ring 2 und Ring 3 und werden dann durch die Enden von U-Ring 4 hindurchgeführt, so daß ihre Enden um 2/4 ihrer Länge nach oben hervorragen (vgl. Fig. 7d).
Das entstandene Basis-Kompaktelement weist vier Laschen bzw. zwei Doppellaschen auf (Ring 2, 3, 5, 6). Diese Laschen ermöglichen eine weitere Verknüpfung mit gleich- oder andersartigen Kompaktelementen und mit anderen ring-verknüpften Elementen.
E. Basis-Kompaktelement mit zwei versetzt gegenüberliegenden Doppellaschen
Das Element besteht aus sechs zusammengedrückten Ringen. Diese werden folgendermaßen verknüpft:
  • 1. Ring 1 wird senkrecht angeordnet.
  • 2. Ring 2 wird waagerecht angeordnet. Er wird durch Ring 1 hindurchgeführt, so daß 1/4 der Länge von Ring 2 rechts von Ring 1 hervorragt und 2/4 der Länge von Ring 2 links von Ring 1 hervorragt.
  • 3. Ring 3 wird seitlich parallel zu Ring 2, direkt unter diesem angeordnet. Er umschließt Ring 1 mit seinem linken Ende, so daß 3/4 der Länge von Ring 3 rechts von Ring 1 hervorragt.
  • 4. Ring 4 wird seitlich parallel zu Ring 3, direkt unter diesem angeordnet. Er umschließt Ring 1 mit seinem linken Ende, so daß 3/4 der Länge von Ring 4 rechts von Ring 1 hervorragt.
  • 5. Ring 5 wird seitlich parallel zu Ring 4, direkt unter diesem angeordnet. Er wird durch Ring 1 hindurchgeführt, so daß 1/4 der Länge von Ring 5 rechts von Ring 1 hervorragt und 2/4 der Länge von Ring 5 links von Ring 1 hervorragt (vgl. Fig. 8a).
  • 6. Das Element wird dann entlang der Achse zwischen Ring 3 und Ring 4 zusammengefaltet, so daß Ring 1 eine U-Form ( = U-Ring 1) bildet, deren Schenkel nach oben weisen (vgl. Fig. 8b).
  • 7. U-Ring 6 wird parallel zu U-Ring 1 angeordnet, aber so, daß die Schenkel nach unten weisen. Diese werden jeweils durch die Enden von Ring 2 und Ring 5 hindurchgeführt und umschließen mit ihrem unteren Ende jeweils Ring 3 und Ring 4, so daß die Enden von Ring 3 und Ring 4 rechts unten aus U- Ring 6 hervorragen und die Enden von Ring 2 und Ring 5 links oben aus U- Ring 1 hervorragen (vgl. Fig. 8c).
Das entstandene Basis-Kompaktelement weist vier Laschen bzw. zwei Doppellaschen auf (Ring 3, 4, 2, 5). Diese Laschen ermöglichen eine weitere Verknüpfung mit gleich- oder andersartigen Kompaktelementen und mit anderen ring-verknüpften Elementen.
F. Basis-Kompaktelement mit drei rechtwinklig zueinander angeordneten Doppellaschen
Dieses Element entsteht aus der Verflechtung von sieben Ringen nach der Verknüpfungstechnik der flächendeckenden Matte mit geradliniger Ringanordnung (Vgl. A. 1.-7.).
  • 1. Ring 2 wird senkrecht angeordnet.
  • 2. Ring 1 wird waagerecht durch den oberen Bereich von Ring 2 geschoben, so daß 1/4 der Länge von Ring 1 links von Ring 2 hervorragt, und 2/4 der Länge von Ring 1 rechts davon hervorragt.
  • 3. Ring 3 wird seitlich parallel zu Ring 1, direkt unter diesem angeordnet. Er umschließt Ring 2 mit seinem rechten Ende, so daß 3/4 der Länge von Ring 3 links von Ring 2 hervorragt. Ring 3 ist damit in Relation zu Ring 1 um 2/4 seiner Länge nach links versetzt.
  • 4. Ring 4 wird seitlich parallel zu Ring 2, links direkt neben diesem angeordnet. Er umschließt Ring 3 mit seinem unteren Ende und wird dann durch das linke Ende von Ring 1 hindurchgeführt. Ring 4 ist damit in Relation zu Ring 2 um 2/4 seiner Länge nach oben versetzt.
  • 5. Ring 5 wird seitlich parallel zu Ring 3, direkt unter diesem angeordnet. Er umschließt Ring 2 mit seinem rechten Ende, so daß 3/4 der Länge von Ring 5 links von Ring 2 hervorragt.
  • 6. Ring 6 wird seitlich parallel zu Ring 5, direkt unter diesem angeordnet. Er wird durch das untere Ende von Ring 2 geführt, so daß 1/4 der Länge von Ring 6 links von Ring 2 hervorragt, und 2/4 der Länge von Ring 6 rechts von Ring 2 hervorragt. Ring 6 ist damit in Relation zu Ring 5 um 2/4 seiner Länge nach rechts versetzt.
  • 7. Ring 7 wird seitlich parallel zu Ring 2, links direkt neben diesem angeordnet. Er umschließt Ring 5 mit seinem oberen Ende, er wird dann durch das linke Ende von Ring 6 hindurchgeführt, so daß 2/4 der Länge von Ring 7 unterhalb von Ring 6 nach unten ragt (vgl. Fig. 9a).
Das so entstandene Element wird entlang der Achse zwischen Ring 3 und Ring 5 zusammengefaltet und bildet somit das Basis-Kompaktelement mit drei rechtwinklig zueinander angeordneten Doppellaschen (vgl. Fig. 9b). Die Laschen ermöglichen eine weitere Verknüpfung mit gleich- oder andersartigen Kompaktelementen und anderen ring-verknüpften Elementen.
III. Produktvarianten aus der Verknüpfung von Basis-Kompaktelementen
Aus den Basis-Kompaktelementen lassen sich unendliche Variationen von Formen mit flächenhafter und räumlicher Ausdehnung herstellen. Sie lassen sich beliebig miteinander und mit anderen Ringverknüpfungen wie z. B. den Matten und dem bereits im Patent beschriebenen modularen System (Matte, Prisma, Würfel) verbinden, ohne daß hierfür weitere Materialien eingesetzt werden müssen.
Auf den anliegenden Zeichnungen werden beispielhaft einige Produkte vorgestellt, welche aus Basis-Kompaktelementen hergestellt werden können.
  • A) Kompakte Bauelemente (vgl. Fig. 10 a-f)
  • B) Bänder und Ringe mit hoher Elastizität (vgl. Fig. 11 a-d)
  • C) Hohlkörper (vgl. Fig. 12 a-c)
Die vorgestellten Basis-Kompaktelemente wie auch die dargestellten Matten ergänzen die bisherigen Entwicklungen aus ring-verknüpften Elementen in idealer Weise, so daß nun insgesamt ein Baukasten-System mit unbegrenzten Gestaltungsmöglichkeiten zur Verfügung steht.
Modul A
wird aus jeweils vier bis neun, zum Teil zerlegten, stahlverstärkten Altreifen zusammengesetzt. Die Verbindung der Reifen erfolgt ausschließlich durch die Verwendung von teilzerlegten Reifen. Mit dieser Montagetechnik werden unterschiedliche Modul - Varianten hergestellt.
Modul A1
Für Modul A1 werden insgesamt vier Altreifen verwendet. Davon werden zwei Reifen zerlegt, so daß zwei mit Stahlgewebe verstärkte Laufflächenringe und vier durch einen Stahlring verstärkte Seitenwände entstehen. Die verbleibenden zwei Reifen werden übereinander gelegt. Die Seitenwände werden in der Mitte einmal gefaltet. In jeden Reifen werden dann jeweils zwei gefaltete Seitenwände hereingespannt. Anschließend werden die beiden Laufflächenringe überkreuzend über die beiden unzerlegten Reifen gezogen und sorgen so für den Zusammenhalt der Gesamtkonstruktion.
Modul A2
Grundlage für dieses Modul ist das Modul A 1. Ergänzend wird von einem weiteren Reifen eine Seitenwand abgetrennt. Der verbleibende Laufflächenring mit einer Seitenwand wird umgestülpt (Inversion) und von oben über das Modul gezogen womit eine zusätzliche Formstabilität gewährleistet ist. Eine weitere Variante ergibt sich, wenn zusätzlich auch der untere Teil des Moduls mit einem Laufflächenring mit Seitenwand überzogen wird. Somit entsteht ein kompaktes vielseitig einsetzbares Grundelement.
Modul A3
Ausgangspunkt für diesen Modultyp ist das Modul A 2. Dieses hat wie auch alle anderen Varianten einen Hohlraum, der mit zerlegten Reifen gefüllt werden kann. Das daraus entstehende Modul hat ein größeres Gewicht (35-50 kg) und weist einen größeren Kompressionswiderstand auf.
Blockbildung mit den Modul A - Varianten
Die verschiedenen Module A können beliebig variiert und zu Blöcken zusammengefügt werden. Zu diesem Zweck werden sie mit Stahlbolzen zusammengeschraubt. Somit entstehen Blöcke unterschiedlicher Form und Größe.
Modul B
besteht aus stahlverstärkten Altreifen, die an den Laufflächen mit Stahlbolzen verbunden werden. Auf diese Weise können Module in beliebiger Größe und Konfiguration hergestellt werden.
Modul C
besteht aus teilzerlegten Altreifen. Dabei kommen entweder die Laufflächenringe oder die Laufflächenbänder (aufgeschnittenen Laufflächenringe) zum Einsatz. Die Verbindung erfolgt jeweils mit Stahlbolzen oder durch Verflechtung. So entstehen vier Modultypen.
Modul C1
Die Laufflächenringe sind durch Stahlbolzen oder durch Nieten verbunden und können so zu einer Kette zusammengefügt werden.
Modul C2
Die Laufflächenringe sind miteinander verflochten. Für ein Modul werden 8 Ringe verwendet. Somit ergibt sich ein vierwandiges Geflecht. Die Größe des Geflechtes hängt von der Größe der verwendeten Laufflächenringe ab.
Blockbildung mit den Modul C-Varianten Blockbildung aus Modul C1
Die Module C1 können übereinander angeordnet zu einem Block zusammengefügt werden. Zu diesem Zweck werden die Module jeweils am Ende der Kette über Stahlpfosten gestülpt. Dadurch erhalten die Module die nötige Spannung, so daß eine vertikale Anordnung möglich wird.
Blockbildung aus Modul C2
Die C2 - Module weisen an den Enden jeweils Laschen auf. Um zwei Module miteinander zu verbinden, wird eine Stahlstange, ein Stahlseil oder eine Stahlkette abwechselnd durch die Laschen der beiden aneinandergrenzenden Modulen geschoben. So kann ein stabiles Geflecht von beliebiger Fläche hergestellt werden.
Modul D
besteht aus einer ungeraden Anzahl von parallel zueinander aufgestellten Altreifen, so daß ein Hohlzylinder entsteht. Die Verbindung der Reifen kann unterschiedlich erfolgen, so daß sich hieraus verschiedene Modul - Varianten ergeben.
Modul D1
Modul D1 besteht aus einer ungeraden Anzahl parallel nebeneinander aufgestellten Reifen, die gegenüberliegend an der Außenseite mit zwei Laufflächenbändern verbunden werden. Die Laufflächenbänder werden dabei an jedem zweiten Reiten mit einem Stahlbolzen festgeschraubt. Bei dieser Verbindung wird nur die halbe Länge der Laufflächenbänder an den Reifen befestigt, so daß eine Restlänge verbleibt. Die Laufflächenlänge hängt vom Durchmesser des Ursprungsreifen ab, so daß hier unterschiedliche Längen zum Einsatz kommen können.
Blockbildung mit den Modul D - Varianten Blockbildung aus Modul D1
Die Module D1 können zu einem beliebig langen Rohr zusammengefügt werden. Zwei Module werden dabei so verbunden, daß die Laufflächenüberhänge des ersten Modules an den Reifen des zweiten Modules mit Stahlbolzen festgeschraubt werden. Die Module werden dabei jeweils um 900 versetzt aneinandergefügt. Bei der Gesamtkonstruktion sind dann alle Module durch vier in gleichmäßigen Abständen angebrachten Laufflächenbänder zusammengehalten.
Blockbildung aus Modul D2
Für die Blockbildung werden drei D2 Module in Form eines Dreiecks nebeneinander aufgestellt. Die Verbindung erfolgt durch mehrere Laufflächenbänder, die durch Stahlbolzen zusammengehalten werden.
Modul D2
Bei Modul D2 werden die parallel nebeneinander aufgestellten Reifen mit vier Laufflächenbändern verbunden. Dies erfolgt analog Modul D1. Die überhängigen Laufflächenbänder werden sich überkreuzend um das Ende gelegt. Dadurch entsteht ein abgeschlossener Hohlzylinder. Der Hohlraum kann je nach Verwendungszweck mit verschiedenen Materialien gefüllt werden.
Modul D3
Auch Modul D3 besteht aus einer Anzahl seitlich parallel zueinander aufgestellten Reifen. An den beiden Enden dieser Reihe von Altreifen wird jeweils ein auf Felgen gezogener Reifen plaziert.
Die Schraubenlöcher an den Felgen werden abgedichtet. Zusätzlich wird ein Luftventil mit Zugang zu dem inneren Hohlraum angebracht. Das zentrale Felgenloch wird durch Anbringung eines Verbindungselementes ebenfalls abgedichtet.
Durch die Ösen der Verbindungselemente an beiden Felgen ist eine Stahlkette gespannt, die die Felgen durch den inneren Hohlraum hindurch verbindet. Damit werden die Reifen-Karkassen fest aneinandergezogen, so daß ein abgedichteter Hohlzylinder entsteht. Dieser wird anschließend durch das zuvor angebrachte Ventil unter Luftdruck gestellt.
Blockbildung aus Modul D3
Die Module D3 können auf unterschiedliche Weise zu einem Block zusammengefügt werden. Bei der ersten Variante entsteht ein langes rohrförmiges Blockelement. Bei der zweiten Variante werden die Module parallel aneinandergefügt, so daß ein großflächiges Blockelement entsteht.
1. Variante
Zwei Module D3 werden Felge an Felge hintereinander aufgestellt. Dazwischen wird eine Reifenkarkasse eingefügt. In die Lauffläche dieser Karkasse wird eine Öffnung geschnitten, um den Zugang zu den Verbindungsringen an jeder der beiden Felgen zu ermöglichen. Beide Verbindungsringe werden mit einem Stahlseil oder einer Stahlkette miteinander verbunden. Dadurch werden die Module und die dazwischen befindliche Reifen-Karkasse zu einer Einheit verbunden. Dieser Prozeß kann wiederholt werden, so daß ein rohrförmiges Blockelement in beliebiger Länge hergestellt werden kann.
2. Variante
Modul D 3 Einheiten werden parallel zu einander aufgestellt. Die Verbindung erfolgt in beliebiger Konstellation durch Stahlketten, die durch die Verbindungsringe gezogen werden.
Analog können auch die Blockelemente der 1. Variante zu einem großflächigen Objekt zusammengefügt werden.
Blockbildung aus Modul C 4
Die C4 Module werden an den Rändern eine halbe Laufflächenbreite übereinandergelegt und mit Stahlbolzen oder Nieten verbunden. So wird eine beliebige Flächenerweiterung in jeder Richtung ermöglicht.
Innovative Recycling-Produkte
Aus den oben beschriebenen Modulen und Blöcken wurden zahlreiche Produkte entwickelt, zu deren Herstellung lediglich Altreifen und einige Verbindungselemente benötigt werden. Im folgenden eine Übersicht:
Es zeichnet sich bereits ab, daß es neben den genannten Produktentwicklungen zahlreiche weitere Anwendungsbereiche für die beschriebene Erfindung gibt, so daß sich das Produktprogramm ständig erweitern wird.
Vergleich mit dem Stand der Technik
Die hier beschriebene Innovation besteht in der Montagetechnik, die eine Weiterverwendung von Altreifen ermöglicht. In Hinblick auf die vom Gesetzgeber vorgegebene Prioritätensetzung einer Kreislaufwirtschaft (siehe Tabelle) wird auf diese Weise eine bedeutende Lücke in der kaskadenförmigen Nutzung von Altreifen geschlossen.
Prioritätensetzung einer umweltgerechten Abfallwirtschaft am Beispiel eines Reifens
1. Vermeidung:
Es gibt noch kein Ersatz für den Reifen.
Der Reifen hat eine beschränkte Lebensdauer.
Das Vermeidungspotential ist gering.
2. Wiederverwendung:
Runderneuerte Reifen, Export
3. Wiederverwendung:
bisher: keine Anwendung am Markt1
unzerkleinert
jetzt: Innovative Recycling Produkte
4. Wiederverwertung Zerkleinert
Warm- Kaltgranulierung und Gummimehl z. B. Asphaltzusatz, Isoliermaterial
5. Wiederverwertung chemische Behandlung
Pyrolyse, Hydrierung, thermische Depolymerisation zur Rückgewinnung der organischen Rohstoffe
6. Wiederverwertung thermisch
Verbrennung z. B. in der Zementindustrie und in Kraftwerken
Die aus Altreifen gefertigten Produkte weisen bedingt durch den Einsatz eines Abfallproduktes, durch die Materialeigenschaften von Reifen und wegen der modularen Vorfertigung gegenüber den marktüblichen Konkurrenzprodukten wesentliche Vorteile auf (s. Tabelle).
Durch Anwendung der oben beschriebenen Technologie wurden auch zwei völlig neue Produktideen zum Hochwasserschutz entwickelt. Für diesen Anwendungsbereich gibt es nach unserem Stand der Kenntnis noch keine vergleichbare Entwicklung am Markt. Es handelt sich um eine Flutmauer sowie um eine Flutmatte.
Vorteile der IRP-Produkte gegenüber den Konkurrenzprodukten am Markt
Schallschutzwand
  • - Prinzipien einer Kreislaufwirtschaft realisiert
  • - Geringe Gesamtkosten
  • - Schnelle und einfache Montage
  • - Lange Lebensdauer
  • - Wartungsfrei
  • - Flexible Anpassung an das Gelände
  • - Hervorrragende Lärmschutzeigenschaften
Flexi-Rohr
  • - Prinzipien einer Kreislaufwirtschaft realisiert
  • - Geringe Gesamtkosten
  • - Einfache Konstruktionstechnik
  • - Variable Anpassung an Gelände
  • - Unabhängigkeit von schweren Baumaschinen
  • - Material überall erhältlich
Schwimmplattform
  • - Prinzipien einer Kreislaufwirtschaft realisiert
  • - Geringe Gesamtkosten
  • - Lange Lebensdauer
  • - Wartungsfrei
  • - Variable Gestaltung und Umgestaltung möglich
  • - Witterungsbeständigkeit
  • - Stoffliche und konstruktionsbedingte Flexibilität
Sichtschutzwand
  • - Prinzipien einer Kreislaufwirtschaft realisiert
  • - Geringe Gesamtkosten
  • - Variable Gestaltung
  • - Einfache und schnelle Montage
Gummi-Rollbahn für Skateboard und Inlineskater
  • - Prinzipien einer Kreislaufwirtschaft realisiert
  • - Geringe Gesamtkosten
  • - Wartungsfrei
  • - Weiche Materialeigenschaften erhöhen Sicherheit
  • - Unbegrenzte Formgestaltung möglich
Gummi-Labyrinth
  • - Prinzipien einer Kreislaufwirtschaft realisiert
  • - Geringe Gesamtkosten
  • - Variable Gestaltung
  • - Veränderbarkeit im Grundriß
Kletterturm
  • - Prinzipien einer Kreislaufwirtschaft realisiert
Klettergerüst
  • - Geringe Gesamtkosten
  • - Sicherheit wegen der weichen Materialeigenschaften
  • - Gestaltungsvielfalt
Sitzelement für Freigelände
  • - Prinzipien einer Kreislaufwirtschaft realisiert
  • - Geringe Gesamtkosten
  • - Einfache Herstellung
  • - Witterungsbeständigkeit
  • - Wartungsfrei

Claims (1)

  1. Verfahren zur Herstellung von Elementen durch Verknüpfung geschlossener Ringe, dadurch gekennzeichnet, daß waagerecht und senkrecht zueinander verlaufende Ringe miteinander verknüpft werden, wobei keine Verbindungselemente vorhanden sind.
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