DE3105882A1 - Filtermatte zur verwendung im wasserbau - Google Patents

Description

• Filtermatte zur Verwendung im Wasserbau
• Es sind spezielle Ausführungen von Wasserbau-Filtermatten bekanntgeworden, welche durch entsprechende Gestaltung der Mattenoberfläche eine erhöhte Rutschfestigkeit gegenüber schrägen Böschungen bewirken sollen. Teilweise soll auch erreicht werden, daß das Erdreich in die Filtermatte eindringen kann und eine innige Verbindung der Matte mit dem Boden geschaffen wird.
• Das Konstruktionsprinzip besteht in einem 2-schichtigen Aufbau, wobei eine der beiden Schichten als sogenannte Krallschicht eine lockere, poröse Struktur aufweist, die mit einer zweiten, dichteren Vliesschicht verbunden ist, welche die eigentliche Filterschicht darstellt. Das Problem bei diesen Mattenausführungen besteht darin, die beiden Vlieslagen wirklich sicher und auf längere Zeit dauerhaft miteinander zu verbinden, so daß ein Lösen der beiden Schichten vor oder während der Mattenverlegung ausgeschlossen ist.
• In der DE-AS 19 28 014 wird eine Filtermatte beschrieben, die aus mehreren Schichten verschiedener Dichte aus unterschiedlich starken Chemiefasern besteht. Als Verbindungsarten der Einzelschichten werden Kleben, Verschmelzen und Vernadeln angegeben.
• Die DE-OS 23 21 362 beruht auf dem gleichen Prgip, wobei jedoch die beiden Schichten hinsichtlich ihrer Dikke unterschiedlich sind und die zur Herstellung vorgesehenen Faserrohstoffe noch durch Naturfasern, wie Kokos-und Sisalfasern, erweitert wurden. Die beiden Schichten sollen durch Kleben, Nähen'oder vorzugsweise Einnadeln fest verbunden werden.
• Die in beiden Fällen hauptsächlich vorgesehene Methode des Vernadelns durch eine Vielzahl auf- und abbewegter, mit Widerhaken versehener Nadeln hat jedoch zur Folge, daß die Vliesbahnen verdichtet werden und dadurch die ursprüngliche Dicke nicht erhalten bleibt. Voraussetzung für eine Wirksamkeit solcher Verbundmatten ist jedoch eine lockere Bescharfen-heit und Porosität einer der beiden Schichten, damit sich die Bodenteilchen mit der Matte verbinden können.
• Eine Verbindung durch Kleben ist hinsichtlich der Haltbarkeit nicht einfach zu lösen, da sich Wasserbau-Filtermatten jahrelang unter Wasser befinden und dabei unkontrollierbaren Einflüssen ausgesetzt sind. Auch ist kaum zu vermeiden daß sich dabei die Durchlässigkeit der Matte verändert, da zwischen den Einzelschichten eine beträchtliche Klebermenge aufgetragen werden muß.
• Es sind außerdem Verfahren bekanntgeworden, die Rutschfestigkeit von Filtermatten dadurch zu verbessern, daß auf die Matte eine Lage synthetischer Endlosfäden durch Extrusion anschmelzend aufgelagert wird, wie es in der DE-OS.24 46 345 beschrieben wird. Hierfür ist eine aufwendige Maschinenausrüstung erforderlich, ohne daß damit eine sichere Verbindung der Mattenlagen garantiert werden kann.
• Daher stellt sich der Erfindung die Aufgabe, eine filternde Schicht mit einer lockeren Faserschicht fest und dauerhaft zu verbinden, ohne daß dabei die poröse Faserschicht nachträglich wieder verdichtet oder die Durchlässigkeit der Filterschicht verringert wird, und gleichzeitig die Filtermatte eine verbesserte Antirutschwirkung erhält.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Filtermatte als nähgewirkte Matte ausgebildet ist und eine Faserschicht aus unvernadelten, groben Chemie-und/oder Naturfasern, welche eine lockere, poröse Struktur aufweisen, besitzt, an der eine filterwirksame Schicht, vorzugsweise Gewebe, durch das Nähgewirke fest verbunden sind, wobei durch Verwendung wärmeschrumpfenden Fadenmaterials die Fadenlagen Einschnürungen und Vertiefungen in den Mattenoberflächen bilden, was die Antirutschwirkung noch weiter verbessert.
• Eine zusätzliche Verbindung des Nähgewirkes mit dem Filtergewebe kann durch Versiegelung mit Ultraschall erreicht werden.
• Als Fadenmaterial für das Nähgewirke können auch metallische Fäden, z.B. Stahlcord, verwendet werden, wenn eine besondere Standfestigkeit erwünscht ist, wie es bei Easchinen im Grabenbau der Fall ist.
• Eine ähnliche Wirkung wird bei der Verarbeitung von monofilen Kunststoffäden oder -drähten erreicht; allerdings kann bei diesem Fadenmaterial die Strukturierung der Mattenoberfläche nach der Methode der Fadenkontraktion durch Schrumpfung nicht erfolgen, da sich metallische Fäden bei den im Textilbereich üblichen Schrumpftemperaturen indifferent verhalten. Es kann jedoch eine ähnliche Wirkung erzielt werden, indem Chemiefasern des Typs verwendet werden, welche bei Hitze- bzw. Dampfeinwirkung eine intensivere Kräuselung und größeres Volumen ergeben und dadurch in den Zwischenräumen der weiträumigen Maschen des Nähgewirkes bauschige Erhebungen bilden.
• Anstelle eines Gewebes kann auch ein unvernadeltes Spinnvlies oder ein sonstiger unvernadelter Vliesstoff als filterndes Medium eingewirkt werden.
• Die Herstellung der beschriebenen Filtermatte wird dadurch vorgenommen, daß auf einer Vlieslegemaschine der Bauart, wie sie in der Gummihaarindustrie Anwendung findet, zunächst ein lockeres Vlies aus groben, unvernadelten Chemie- oder Naturfasern, ggf. auch Faserabfällen dieser Art, gebildet wird, das im Anschluß an die Vlieslegung unter Zulauf eines Gewebes oder Spinnvlieses mit einem Nähgewirke durchwirkt und verfestigt wird. Danach folgt ein Schrumpfprozeß mittels Heißluft, Heißwasser oder Dampfeinwirkung und ggf. noch eine zusätzliche Verfestigung durch ein chemisches Bindemittel, welches durch Besprühen, Pflatschen, Imprägnieren aufgetragen wird, wobei beide Prozesse auch miteinander kombiniert werden können.
• Die Ultraschall-Verbindung des Nähgewirkes mit der Matte - sofern vorgesehen - erfolgt nach dem Prozeß der Wärme-Schrumpfung.
• Die auf diese Weise hergestellte Filtermatte kann sich aufgrund ihrer porösen Struktur mit dem Boden gut verbinden, weist die nötige Haltbarkeit auf und erfüllt die Anforderungen, welche im Wasserbau hinsichtlich Filterwirkung gestellt werden.
• Anhand der Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine perspektivische Ansicht einer Filtermatte.
• Die Filtermatte zur Verwendung im Wasserbau setzt sich aus einer unvernadelten, lockeren, porösen Faserschicht 5 und einer filterwirksamen Schicht 4 zusammen, wobei diese beiden Schichten 5,4 durch ein Nähgewirke 3 fest miteinander verbunden sind.
• Als Fasermaterial für die Faserschicht 5 werden grobe Chemiefasern und/oder verrottungsfeste Naturfasern bzw.
• Faserabfälle verwendet.
• Als Filterschicht 4 ist in bevorzugter Weise ein Gewebe mit definierter Durchlässigkeit gegenüber Feststoffen vorgesehen. Es kann aber auch als Filterschicht 4 ein unvernadeltes Spinnvlies oder ein sonstiger unvernadelter Vliesstoff verwendet werden.
• Das Fadenmaterial des Nähgewirkoes 3 besteht aus wärmeschrumpfenden Material,oder metallischen Fäden oder monofiler Kunststoffäden.
• Die sich aus diesen beiden Schichten 4,5 zusammensetzende Matte ist durch das Nähgewirke 3 verfestigt, dessen Fadensystem (Fadenverlauf) nach der Wärmeschrumpfung rapportmäßige Mattenvertiefungen auf beiden Seiten der Matte bildet, welche auf der Matten-Oberseite zick-zack-förmige (gezahnte) Einschnürungen 1 und auf der Matten-Unterseite quer zur Mattenbahn verlaufende, geradlinige Wülste 2 ergeben.
• Das Nähgewirke 3 kann zusätzlich durch eine Ultraschall-Versiegelung mit dem Gewebe/Spinnvlies 4 oder der Faser schicht 5 oder beiden Schichten 4, 5 verbunden sein.
• Die versteifende, standfeste Beschaffenheit des Nähgewirkes 3 wird durch die Verwendung der metallischen Fäden oder monofiler Kunststoffäden, ggf. in Verbindung mit hitzebauschenden Chemiefasern,erreicht.
• Durch die beidseitige Strukturierung ist eine Anpassung an die jeweiligen Bodenverhältnisse möglich. Die Matte kann in der gezeichneten Lage auf einer Böschung ausgerollt, mit Steinen beschüttet oder mit Deckwerks-Steinen bedeckt werden. Falls keine Decklage verwendet wird, kann die oben befindliche Zackenlage 1 die Ablagerung von Sand begünstigen und die Filtermatte somit eine Doppelfunktion ausüben. Man kann die Matte auch wenden, so daß die Mattenwülste 2 nach oben und die Zackenstruktur 1 zum Boden gerichtet wird. In diesem Fall werden die querlaufenden Mattenwülste 2 mit dem filternden Gewebe 4 abgedeckt.
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Claims (7)

1. Patentansprüche 1. Filtermatte zur Verwendung im Wasserbau mit einer Faserschicht, die durch ein Nähgewirke, dessen Fäden aus wärmeschrumpfendem Material bestehen, verstärkt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß die Faserkhicht (5) aus unvernadelten Chemie- und/oder Naturfasern in lockerer, poröser Struktur besteht und mit einer filterwirksamen Schicht (4) an einer Mattenseite durch das Nähgewirke (3) fest verbunden ist, wobei die Fadenlagen des Nähgewirkes (3) durch das Schrumpfen des Fadenmaterials Einschnürungen und Vertiefungen (1,2) als Antirutschstrukturen in den Matten-Oberflächen bilden.
2. 2. Filtermatte nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß dieselbe auf ihrer Matten-Oberseite vom Fadenverlauf gebildete zickzack-förmige (gezahnte) Einschnürungen (1) und auf der Matten-Unterseite quer zur Mattenbahn verlaufende, geradlinige Wülste (2) aufweist.
3. 3. Filtermatte nach den Ansprüchen 1 und 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Fasermaterial für die Faserschicht (5) grobe Chemiefasern, verrottungsfeste Naturfasern bzw. Faserabfälle vorgesehen sind.
4. 4. Filtermatte nach den Ansprüchen 1 und 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Filterschicht (4) von einem Gewebe mit definierter Durchlässigkeit gegenüber Feststoffen gebildet ist.
5. 5. Filtermatte nach den Ansprüchen 1 und 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Filterschicht (4) von einem unvernadelten Spinnvlies oder einem sonstigen unvernadelten Vliesstoff gebildet ist.
6. 6. Filtermatte nach den Ansprüchen 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Nähgewirke (3) unter Bildung einer standfesten, versteifenden Beschaffenheit aus metallischen Fäden oder monofilen Kunststoffäden, ggf. in Verbindung mit hitzebauschenden Chemiefasern, besteht.
7. 7. Filtermatte nach den Ansprüchen 1 bis 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Nähgewirke (3) zusätzlich durch eine Ultra-Versiegelung mit der Faser- und/oder Filterschicht (4,5) verbunden ist.