用于制造塑料排水板的方法和塑料排水板

文档序号:913740 发布日期:2021-02-26 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 用于制造塑料排水板的方法和塑料排水板 (Method for manufacturing plastic drain board and plastic drain board ) 是由 赫尔穆特·赞辛格 于 2019-07-10 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种用于制造塑料排水板的方法以及塑料排水板。出于制造的目的,提供了具有第一表面(5)和第二表面(6)的板状主体(2),所述第二表面(6)与所述第一表面(5)间隔开了基板厚度。沟槽(7)被引入到所述主体(2)的第一表面(5)中,并且配套沟槽(8)被引入到所述主体(2)的所述第二表面(6)中。所述配套沟槽(8)和所述沟槽(7)在交叉点(9)处彼此交叉。位于所述沟槽(7)和所述配套沟槽(8)之间的通孔(10)形成在所述交叉点(9)处。(The invention discloses a method for manufacturing a plastic drainage plate and the plastic drainage plate. For manufacturing purposes, a plate-like body (2) having a first surface (5) and a second surface (6) is provided, the second surface (6) being spaced apart from the first surface (5) by a substrate thickness. A groove (7) is introduced into the first surface (5) of the body (2) and a mating groove (8) is introduced into the second surface (6) of the body (2). The mating grooves (8) and the grooves (7) cross each other at a crossing point (9). A via (10) between the trench (7) and the mating trench (8) is formed at the intersection (9).)

用于制造塑料排水板的方法和塑料排水板

相关申请的交叉引用

本专利申请要求德国专利申请DE102018211667.9的优先权,其内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种用于制造塑料排水板的方法。另外,本发明涉及一种塑料排水板。

背景技术

塑料排水板也可以称为复合土工排水板(GDS)。它们用于采矿、垃圾填埋场建设、隧道建设、道路建设或其他岩土工程应用。在这方面,期望借助塑料排水板确保足够高的排水能力。土工网(GNT)通常用作塑料排水板,特别是在压力负载很高的情况下。土工网是在专门为此目的设计的装置中生产的。US2009/0041544A1公开了土工网及其制造方法。

DE2400941C2公开了一种生产塑料网的方法。在将沟槽引入塑料膜的两个表面中之后,将塑料膜拉伸和/或延伸为其长度的数倍,例如为其长度的七倍。所生成的塑料网的尺寸不适用于塑料排水板,特别是例如0.38mm的最大膜厚度。另外,由于拉伸,塑料网以其长度的倍数变形,以致不能沿着塑料网形成流路。根据DE2400941C2中的方法所能生产的塑料网不能用作塑料排水板。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于制造塑料排水板的改进方法。该方法尤其应该是灵活的,并且能够制造能够承受高压负载的塑料排水板。

所述目的通过具有权利要求1中规定的步骤的方法来实现。提供了一种板状主体,该板状主体具有第一表面和第二表面,所述第二表面与所述第一表面间隔开了所述主体的基板厚度。沟槽被引入到所述主体的第一表面中,并且配套沟槽被引入到所述主体的所述第二表面中。所述配套沟槽和所述沟槽在交叉点处彼此交叉。出于制造所述塑料排水板的目的,位于所述沟槽和所述配套沟槽之间的通孔形成在所述交叉点的区域中。

根据本发明,已经认识到由板状主体制造塑料排水板增加了塑料排水板的稳定性。塑料排水板是整体制造的。压力负载经由固体支撑点被承受并吸收到以这种方式生产的塑料排水板中。在以这种方式制造的塑料排水板中避免了例如由于单独制造的线的折叠或展开而会在土工网中发生的稳定性失效。该塑料排水板具有高稳定性,特别是高抗压强度、高剪切强度、高接触剪切强度和高尺寸稳定性。即使在高压力负载的情况下,也可以在塑料排水板的整个使用寿命中确保足够的排水能力。

垂直于基板厚度,所提供的板状主体具有纵向方向和横向方向。纵向方向和横向方向横跨板平面。纵向方向也称为生产方向(纵向方向(MD))。横向方向相应地被称为横向于生产方向(跨机器方向(CMD))。在板状主体中,主体的长度,即其在纵向方向上的延伸,以及主体的宽度,即在横向方向上的延伸,显着大于基板厚度。主体具有平面形式。主体的宽度和基板厚度可以在所述主体的长度上变化。然而,优选地,宽度和/或基板厚度是恒定的。在恒定的基板厚度的情况下,第一表面和第二表面彼此平行并且平行于板平面地沿伸。

通孔构成主体中的穿孔。以此方式确保了塑料排水板的垂直于板平面的水渗透性。水可以流入板平面内的沟槽和配套沟槽,并经由垂直于板平面的通孔穿透塑料排水板。

可以以多种方式引入沟槽和/或配套沟槽,例如通过去除主体的在要引入的沟槽和/或配套沟槽的区域中的材料。沟槽和/或配套沟槽优选地形成在主体中。沟槽和/或配套沟槽可基本上不去除材料地形成。沟槽和/或配套沟槽可以与主体一起形成或在提供主体之后形成。例如,通过压花辊,特别是一个或多个平滑压延机,将沟槽和/或配套沟槽压印到板状主体的表面中。

通过引入沟槽和配套沟槽并形成通孔,可以从主体一体地制造塑料排水板。因此,成品塑料排水板的尺寸基本上对应于所提供的主体的上述初始尺寸。然而,由于引入沟槽和/或配套沟槽,主体的垂直于板平面的厚度会发生变化。当在没有材料去除的情况下形成沟槽和/或配套沟槽时,特别是在压印的情况下,主体的原先位于沟槽和/或配套沟槽的区域中的材料被移位。由于这种材料移位,与以基板厚度提供主体相比,增加了主体的厚度,并因此增加了塑料排水板的厚度。为了清楚地区分可能变化的厚度,术语“基板厚度”用于指在引入沟槽和/或配套沟槽之前提供的主体的厚度。相反,术语“板厚”是指在形成沟槽和配套沟槽之后的主体的厚度。因此,术语“板厚”是指成品塑料排水板的主体的厚度。

板厚可以例如介于4mm和20mm之间,特别是介于4mm和10mm之间。如果是形成,特别是压印形成沟槽和/或配套沟槽,则主体必须具有相应较低的基板厚度,例如介于2mm和10mm之间,特别是介于2mm和5mm之间。在一些情况下,由于材料移位,沟槽和/或配套沟槽的形成会导致基板厚度增加一倍,特别是三倍。相反,如果通过材料去除将沟槽和/或配套沟槽引入到主体中,则成品塑料排水板的主体的板厚基本上对应于基板厚度。

塑料排水板的宽度基本上对应于所提供的主体的宽度。在该方法的一些实施例中,塑料排水板的宽度可以相对于最初提供的主体以针对性的方式变化。因此,主体例如可以在生产方向上被纵向地牵出,于是塑料排水板的宽度减小。这也称为主体的拉伸。拉伸尤其可以借助于相对于主体的输送速度而提升了的平滑压延机的牵出速度来进行。替代地,主体也可以在平行于纵向方向沿伸的纵向边缘处抓紧并被横向拉出,由此增加了塑料排水板的宽度。此操作也被称为扩展。因此,可以有针对性地影响塑料排水板的宽度,并使其适应各自的使用情况。

第一表面和在其中引入的沟槽构成塑料排水板的第一功能层。第二表面和在其中引入的配套沟槽构成塑料排水板的第二功能层。功能层允许水经由沟槽和/或配套沟槽沿着主体的板平面排出。塑料排水板的功能层经由通孔彼此流体连接。

该方法可以灵活地适应于要制造的塑料排水板的要求。特别地,该方法为沟槽和配套沟槽的布置、结构和横截面提供了很大的设计自由度。以此方式,特别是可以以特定于该应用的方式灵活地影响和优化沟槽和/或配套沟槽的水流动性。举例来说,沟槽的横截面可以是矩形的,具有或不具有拐角加强件(拱腋),隧道形的或梯形的。沟槽和配套沟槽的横截面可以相同或不同。另外,沟槽和/或配套沟槽可以以不同的宽度和间距被引入到主体的相应表面中。举例来说,可以制造出比其各自的间隔宽的沟槽,以便因此确保高的水移动性以及塑料排水板材的每单位面积的低重量。

沟槽和配套沟槽彼此交叉。换句话说,沟槽在板平面中以与配套沟槽成有限角度的方式延伸。举例来说,该角度可以介于20°和160°之间,特别是介于45°和135°之间,特别是介于80°和100°之间,优选为大约90°。在交叉点处,沟槽和配套沟槽在主体的板平面的方向上重叠。

然而,提供交叉点并不意味着,沟槽和配套沟槽在垂直于板平面的交叉点处,也就是说在板厚度的方向上,也具有重叠,即,沟槽和配套沟槽的深度的总和大于主体的板厚。实际上,沟槽和/或配套沟槽的深度,即其垂直于板平面的尺寸,也可以具有柔性构造。举例来说,每个沟槽和/或配套沟槽可以具有介于板厚的10%和90%之间的深度。沟槽和/或配套沟槽的深度可以选择为恒定的。作为替代,沟槽和/或配套沟槽的深度可以周期性地交替。举例来说,每个第二沟槽和每个第三配套沟槽可以具有分别为板厚的50%的深度,而其余的沟槽和/或配套沟槽可以具有较小的深度。

除了形成交叉点之外,沟槽和/或配套沟槽可以在板平面内沿任何期望的方向延伸。沟槽优选地彼此平行地延伸。配套沟槽也优选彼此平行地延伸。

根据权利要求2的方法是灵活的和具有经济效益的。主体可以以可变的可调节的基板厚度进行挤出。主体的挤出还具有如下优势:可以以任何期望的长度制造主体以及因此塑料排水板。举例来说,可以制造出长度大于10m,特别是大于50m,特别是大于100m,特别是大于200m的塑料排水板。

狭缝模具挤出机的优选使用允许制造例如具有介于2m和8m之间的宽度的较宽的塑料排水板。塑料排水板的宽度尤其是至少4m,特别是至少6m,特别是至多8m。塑料排水板的宽度仅由狭缝模具挤出机的宽度限定。另外,可以通过更多的制造步骤有针对性地改变挤出的塑料排水板的宽度。因此,可以通过例如通过平滑压延机拉伸主体来减小塑料排水板的宽度。可选地,使主体延伸以增加宽度也是可能的。

挤出还允许要被提供的主体具有一致的质量。特别地,挤出提供了增加用于主体的材料的选择的灵活性的可能性。因此可以使用各种各样的塑料和塑料混合物。多种材料也可以通过共挤出粘合到主体上。

主体的挤压还具有可以与主体一起提供塑料排水板的其他部件的优势。特别优选地,主体与加强结构一起提供。为此目的,可以提供连续的纱线并将其在挤出时引入主体中。以此方式,可以在所述主体的整个长度上在纵向方向上将连续纱线嵌入主体中。连续的纱线允许主体的单轴增强。可用于该目的的纱线特别是复丝纱线,例如由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚乙烯醇(PVAL)构成的复丝纱线。替代地,也可以在挤出过程中将其他纱线,例如玻璃纤维、玄武岩纤维和/或钢纤维嵌入主体中。

根据权利要求3的方法在材料选择上是灵活的。聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)、木塑复合材料(WPC)、生物聚合物、聚氯乙烯(PVC)和/或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)已被证明特别适用于生产塑料排水板。这些材料是可回收的、耐老化、耐候和耐化学腐蚀,并且蠕变性能低。另外,所有这些材料都适合挤出。特别优选使用聚乙烯,特别是以PE-LLD、PE 80、PE 100、PE 100-RC、PE-EL、PE-MD和/或PE-HD的形式。此外,该方法还可以将所有上述材料作为新材料和回收利用材料(返工材料)、从废料中回收材料(工业后材料)和/或回收物(消费后材料)进行处理。消费材料(PCM))。这使得塑料排水板能够以具有经济效益和节省资源的方式来制造。

可以根据对塑料排水板的要求来选择合适的材料或这些材料的合适的混合物。此外,可以将填料,特别是惰性填料添加到所使用的材料中。合适的填料的例子是岩粉、木粉、生物聚合物和/或短纤维。

当使用这些优选材料时,塑料排水板可具有介于1500g/m2和18000g/m2之间的单位面积重量。这样具有的优势在于,塑料排水板相对于其尺寸而言重量轻并且易于运输。单位面积重量根据DIN EN ISO 9864确定。

根据权利要求4的方法是高效的并且易于实施。举例来说,沟槽可以经由平滑压延机的合适的压花辊在纵向方向或垂直于其上进行压印。对于主体被挤出的情况,纵向方向对应于机器方向(MD)。在这种情况下,特别优选在与纵向方向平行的主体的第一表面上形成沟槽,因为所述沟槽随后覆盖了塑料排水板的整个长度。可以在主体的挤出过程中直接形成沟槽,因为挤出机具有相应形成的分配槽或挤出机槽。然后可以在提供主体的同时形成沟槽。

配套沟槽优选地形成为平行于横向方向的主体的第二表面。沟槽和配套沟槽特别优选相对于彼此垂直地,即成大约90°的角度,延伸。

根据权利要求5的方法是高效的。特别地,在垂直于第一表面的方向上以深度d1形成,特别是压印,沟槽,并且在垂直于第二表面的方向上以深度d2形成,特别是压印,配套沟槽。当沟槽的深度d1和配套沟槽的深度d2一起大于或等于主体的板厚度时,可以仅通过引入,特别是形成沟槽和配套沟槽,来形成通孔。有利地,在被引入之后,沟槽和配套沟槽具有形成通孔所需的深度d1和/或d2。不需要用于形成通孔的其他方法步骤。另外,以这种方式制造的塑料排水板具有高排水能力的优势。d1和d2的总和特别优选大于主体的板厚度。在这种情况下,塑料排水板具有高稳定性以及高排水能力。

根据权利要求6的方法确保垂直于板平面的高水渗透性。通孔的气动、液压和/或机械引入确保了主体被穿孔,而不管沟槽的深度d1和配套沟槽的深度d2如何。可以例如通过压缩空气、喷水和/或通过在主体的材料中刺穿和/或打孔而引入通孔,其保留在沟槽和配套沟槽的交叉点的区域中。事实证明,使用压缩空气是特别合适的,特别是在引入,特别是在形成,沟槽和/或配套沟槽之后仅存在一层不透水的薄材料层时。

根据权利要求7的方法使得所生产的塑料排水板可以具有特别高的接触剪切强度。优选在沟槽和/或配套沟槽之间的区域中的两个表面上形成表面轮廓。当将沟槽和/或配套沟槽压印到主体的表面中时,使用相应轮廓的沟槽和/或配套沟槽的压花辊可以特别轻松地对表面轮廓进行压印。可选地,也可以提供形成用于压印表面轮廓的特定轮廓的压花辊。

表面轮廓特别是微轮廓。微轮廓可以具有介于0.1mm和1.1mm之间的高度。可以将微轮廓的高度测量为所谓的根据ASTM D7466的粗糙高度。微轮廓可以具有任何期望的形状。已经证明所谓的尖峰和/或直线高程是特别合适的。

根据权利要求8的方法确保了可以特别容易地存储和运输的塑料排水板的制造。由于开槽,塑料排水板可以特别容易地卷成辊,特别是直径小的辊。减少了存储和运输所需的积载空间。

可以在不去除材料的情况下进行开槽,例如借助于切入主体的切口。缺口特别优选地在沟槽和/或配套沟槽之间的区域中发生。平行于或垂直于纵向方向的开槽特别合适。例如,开槽平行于相应另一表面上的沟槽和/或配套沟槽延伸。开槽特别优选地在两个表面之一上平行于塑料排水板的横向方向延伸,该两个表面之一在卷绕塑料排水板时位于绕组的外侧。借助于开槽减小了沿卷绕方向的横截面的截面模量。因此,要施加的弯矩较小,并且可以以较小的缠绕半径将塑料排水板缠卷起来。由于在横向方向上开槽,塑料排水板在纵向方向上更具挠性。

除了沟槽和配套沟槽之外,开槽尤其被引入到主体中。可选地,开槽可以用于引入沟槽和/或配套沟槽。例如,第二表面可以被开槽来用于引入配套沟槽。为了形成配套沟槽,特别是在垂直于开槽的方向上拉伸被开槽主体。这种拉伸使得可以打开开槽口并形成配套沟槽。沟槽和开口的配套沟槽之间的通孔也优选地通过拉伸来形成。开槽优选地在主体的横向方向上延伸。该拉伸特别是在纵向方向上进行,例如借助于下游的平滑压延机的提高的牵出速度。

在优选的变型中,沟槽在主体的纵向方向上以深度d1引入,特别是形成,特别是压印。第二表面可以在横向方向上被开槽。开槽优选地具有深度d2,该深度d2至少对应于主体的板厚和沟槽的深度d1之间的差。由于开槽和随后的轻微拉伸的结果,因此可以容易地在预先设置有沿纵向方向的沟槽的板材中形成开口。特别地,塑料排水板在由于拉伸而形成的、垂直于所述塑料排水板的平面的通孔处是可渗透的。由于开口的配套沟槽,优选地在第二表面的平面中在横向方向上产生了渗透性。

根据权利要求9的方法允许制造具有特别高的水流动性的塑料排水板。在沟槽和/或配套沟槽的区域中的相应的平均表面粗糙度使得可以产生连续的流道。微小范围内的沟槽和/或配套沟槽尤其不具有任何不平整度,例如开槽口。具有相应的平均表面粗糙度的区域具有基本上光滑的表面。例如通过使用相应的压花辊,即具有该表面粗糙度的压花辊来,以将沟槽和/或配套沟槽压印到主体的配套沟槽的相应表面中,可实现沟槽和/或配套沟槽的有利的表面粗糙度。

根据权利要求10的方法拓宽了要生产的塑料排水板的应用范围。塑料排水板可以用作土工复合材料。优选将相应的覆盖层应用到主体的两个表面上。事实证明,土工布,特别是过滤层形式的PP非织造材料、PET非织造材料和/或PE非织造材料特别适合作为覆盖层。覆盖层可以热粘合或借助粘合剂,特别是热熔粘合剂,粘合到主体的相应表面上。

本发明的另一个目的是提供一种改善的塑料排水板。所提供的塑料排水板尤其旨在具有高稳定性以及高排水能力。

所述目的通过根据权利要求11的塑料排水板来实现。塑料排水板的优点从用于制造它的上述方法中变得显而易见。

所述目的还通过具有权利要求12中提及的特征的塑料排水板来实现。该塑料排水板具有板状主体,该板状主体具有第一表面和第二表面,该第二表面与第一表面间隔开了主体的板厚。另外,塑料排水板包括引入到主体的第一表面中的沟槽和引入到主体的第二表面中的配套沟槽,其中,配套沟槽和沟槽在交叉点处彼此交叉。沟槽和/或配套沟槽优选地形成到,特别是压印到相应的表面中。另外,在沟槽和配套沟槽之间的通孔存在于交叉点处。由于单件的板状主体,塑料排水板具有高稳定性,正如上面已经关于该方法所描述的。该塑料排水板可以容易且具有经济效益地进行制造。它具有柔性结构,尤其是可变的、可自由选择的在宽度上是恒定的板厚。沟槽和/或配套沟槽的形式、深度和/或布置也可以自由选择。

根据权利要求13的塑料排水板,具有高稳定性和高且适应性强的排水能力。沟槽和/或配套沟槽的横截面形式使得作用在塑料排水板上的压缩力和/或剪切力的目标分布成为可能。另外,沟槽和/或配套沟槽的水流动性可以借助于它们的横截面形式来调整。

权利要求14的塑料排水板适用于大面积应用。塑料排水板优选具有大于4m,特别是大于6m,特别是至多8m的宽度。

根据权利要求15的塑料排水板具有特别高的排水能力。在沟槽和/或配套沟槽的区域中的低的平均表面粗糙度具有效果:在微米范围内在沟槽和/或配套沟槽中不存在不均匀性。这样,确保了连续的流道。

根据权利要求16的塑料排水板具有高的接触剪切强度。表面轮廓特别地是以微轮廓的形式。微轮廓的高度可以例如根据ASTM D7466测量为所谓的粗糙高度。微轮廓优选具有介于0.1mm和1.1mm之间的高度。微轮廓可以特别优选地具有所谓的尖峰和/或直线高程。

根据权利要求17所述的塑料排水板具有低重量以及高内部剪切强度。因此,塑料排水板尤其易于运输且安装简单。

根据权利要求18的塑料排水板可以灵活使用并且坚固。可以根据需要选择合适的材料和/或合适的材料混合物(任选地与混合的填料)。塑料排水板耐化学腐蚀、耐老化和耐候。另外,塑料排水板是可回收的。

该塑料排水板特别优选地由回收利用材料(返工材料)、从废料中回收材料(工业后材料)和/或回收物(消费后材料)制成。由这些类型的材料构成的塑料排水板成本效益好并节省了资源。

根据权利要求19的塑料排水板具有广泛的应用范围。通过选择合适的覆盖层,可以使塑料排水板的性能甚至更有效地适应各自的使用情况。合适的覆盖层特别是土工织物,特别优选PP非织造材料、PET非织造材料和/或PE非织造材料,其例如已经热粘合或通过粘合剂(特别是热熔粘合剂)粘合到主体上。塑料排水板特别优选在主体的每个表面上具有相应的覆盖层。

根据权利要求20的塑料排水板特别稳定并且具有广泛的应用范围。加强结构使得塑料排水板可以吸收特别大的力而不会损害塑料排水板的水移动性。另外,塑料排水板可以用于加固目的而无需例如土工格栅的外部加固元件。

至少一个加强结构优选地在纵向方向上在主体的整个长度上并且因此在塑料排水板的整个长度上延伸。特别优选地,分别在沿纵向方向延伸的两个沟槽之间布置相应的加强结构。以这种方式,实现了塑料排水板的特别稳定的单轴增强。原则上,纵向沟槽之间的主体的整个体积可用于加强结构。

加强结构可以包括纱线,特别是塑料纱线,优选地复丝纱线,例如由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和/或聚乙烯醇(PVAL)构成。替代地和/或附加地,至少一个加强结构也可以包括玻璃纤维、玄武岩纤维和/或钢纤维。

加强结构优选完全嵌入主体的材料中。结果,保护了加强结构不受环境影响。

为了制造至少一个加强结构,可以提供由形成加强结构的材料构成的连续纱线并将其嵌入在形成主体的模塑料中。这特别优选地在主体的挤出过程中进行。在这方面,纱线可以在合适的位置容易地引入到挤出的主体中。至少一个加强结构和主体一体地制造。

附图说明

通过以下示例性实施例和相关附图,本发明的其他特征、优势和细节将变得显而易见,其中:

图1示出了塑料排水板的立体图,

图2示出了沿着切削边缘II-II穿过根据图1的塑料排水板的纵向截面,

图3示出了沿着切削边缘III-III穿过根据图1的塑料排水板的横截面,

图4示出了用于制造塑料排水板的示意性方法顺序,

图5示出了用于制造塑料排水板的制造设备的示意图,

图6示出了用于制造塑料排水板的另一制造设备的示意图,

图7示出了塑料排水板的沟槽的替代横截面的示意图,并且

图8示出了穿过塑料排水板的另一示例性实施例的横截面。

具体实施方式

图1至图3示出了塑料排水板的示例性实施例。塑料排水板1具有板状主体2。板状主体2在纵向方向3和垂直于其延伸的横向方向4上延伸。图1仅示出了塑料排水板1的一部分。塑料排水板1在纵向方向3上延伸超过图1中所示的部分。图2示出了在纵向方向3上沿着切削边缘II-II穿过塑料排水板1的纵向截面。图3示出了在横向方向4上沿着切削边缘III-III穿过塑料排水板1的横截面。

塑料排水板1在纵向方向3上具有长度并且在横向方向4上具有宽度B。纵向方向3和横向方向4横跨板平面。垂直于板平面,即在垂直于纵向方向3和横向方向4的方向上,塑料排水板1的主体2具有恒定的板厚d。长度和宽度B大于板厚d数倍。塑料排水板1的宽度B为2m。高达8m以上的更大宽度B也是可的。原则上,长度不受限制并且能超过宽度B。例如,长度可以超过10m,特别是超过50m,特别是超过100m,特别是超过200m。板厚d通常在4mm至10mm之间。

主体2具有构成图1至图3中的塑料排水板1的底侧的第一表面5。此外,主体2具有第二表面6,第二表面6与第一表面5间隔开了板厚d并且在图中示出为塑料排水板1的顶侧。在第一表面5中形成了沟槽7。沟槽7在塑料排水板的纵向方向3上彼此平行地延伸。在主体2的第二表面6中形成了在横向方向4上彼此平行地延伸的配套沟槽8。因此,沟槽7和配套沟槽8彼此垂直地延伸并且在交叉点9处彼此交叉。在交叉点9的区域中形成了位于沟槽7和配套沟槽8之间的通孔10。

沟槽7和配套沟槽8构成了通过塑料排水板1排放的水的流道。通孔10确保了塑料排水板1垂直于其板平面的水渗透性。塑料排水板1的作为其中已形成了沟槽7和配套沟槽8的板状主体2的结构确保了良好的水流动性以及高稳定性,特别是高抗压强度、高内部剪切强度、高接触剪切强度和高尺寸稳定性。塑料排水板在其整个使用寿命中具有高排水能力。

沟槽7和配套沟槽8具有横截面Q。横截面Q在每种情况下均为矩形。沟槽7在横向方向4上具有规则间隔B2和宽度B1。配套沟槽8在纵向方向3上具有宽度L1和规则间隔L2。间隔B2和L2可以在2mm和16mm之间,特别是在3mm和10mm之间。宽度B1和L1例如在2mm和12mm之间,特别是在3mm和10mm之间。

沟槽7和配套沟槽8的矩形横截面Q确保高排水能力。同时,主体2具有高稳定性。

沟槽7以垂直于主体2的板平面的深度d1形成在第一表面5中。配套沟槽8以垂直于板平面的深度d2形成在第二表面6中。

深度d1和d2的尺寸确定为它们的总和等于板厚d:d1+d2=d。这具有这样的效果,即,沟槽7在交叉点9的垂直于板平面的区域中与配套沟槽8重叠,从而获得通孔10。

为了进一步提高沟槽7和配套沟槽8的水移动性,由主体2形成的其边缘面具有介于0.2μm和0.7μm之间的根据DIN 4768第1部分的平均表面粗糙度。这确保了沟槽7和配套沟槽8中的连续流道。避免了微观范围内的不均匀性。

在沟槽7和/或配套沟槽8之间的区域中,第一表面5和第二表面6具有以微轮廓11的形式的表面轮廓。微轮廓11具有高度介于0.1mm和1.1mm之间的所谓的尖峰和/或直线海拔。微轮廓11的高度根据ASTM D7466测量为表面粗糙高度。微轮廓11的作用是提高了塑料排水板1的接触剪切强度。

塑料排水板1的主体2包括聚乙烯(PE)。PE-LLD、PE 80、PE 100、PE 100-RC、PE-EL、PE-MD或PE-HD特别适用。用于塑料排水板1的主体2的替代材料是聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)、木塑复合材料(WPC)、生物聚合物、聚氯乙烯(PVC)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在一些示例性实施例中,主体2由回收利用材料(返工材料)、从废料中回收材料(工业后材料)和/或回收物(消费后材料)制成。在其他示例性实施例中,填料,特别是惰性填料,也与主体2混合。其实例是岩粉、木粉、生物聚合物和短纤维。填料的混合使塑料排水板1的主体2的材料性能更好地适应要满足的要求。

塑料排水板1具有介于1500g/m2和18000g/m2之间的单位面积重量。塑料排水板1的单位面积重量根据DIN EN ISO 9864来确定。塑料排水板1相对于其尺寸而言重量轻,因此易于运输。

由于第一表面5被切槽,因此可运输性进一步提高。开槽口12在横向方向4上彼此平行地延伸。开槽口12平行于配套沟槽8延伸。开槽口12是在主体2中的切口。

开槽口12具有垂直于板平面的深度d3,该深度d3小于板厚d减去配套沟槽8的深度d2:d–d2>d3。主体2借助于开槽口12的开槽改善了塑料排水板在运输辊上的卷翘。

塑料排水板1可以以图1至图3中所示的形式使用。此外,塑料排水板1可以通过覆盖层补充在表面5、6上。合适的覆盖层是土工织物,特别是由PP非织造材料构成,其被热粘合到塑料排水板1上。

下面将参照图4至图6说明塑料排水板1的制造。图4示出了合适的制造方法13的示意性方法顺序。该制造方法13分为功能性制造步骤。因此,各个制造步骤并不构成严格的时间顺序。而是,制造步骤随时间的顺序由用于实施制造方法13的制造设备确定。

图5示意性地示出了可用于实施制造方法13的制造设备14的示例性实施例。制造设备14基本上包括在机器方向上彼此跟随的狭缝模具挤出机15和两个平滑压延机17、18。

在制备步骤19中,使用狭缝模具挤出机15挤出板状主体2。因此,主体2的宽度B以及由此塑料排水板1的宽度B由狭缝模具挤出机15的宽度确定。主体2和塑料排水板1可以使用狭缝模具挤出机15以任何期望的长度制成,特别是可以连续地制成。狭缝模具挤出机15因此也预定义了对应于机器方向16的纵向方向3,以及塑料排水板1的横向方向4。使用狭缝模具挤出机15,可如上文所述用于主体2的所有材料可以单独地或组合地以共挤法进行加工。

在准备步骤19中,板状主体2以基板厚度进行挤出。

在沟槽形成步骤20中,沟槽7形成在主体2的第一表面5中。为此,第一平滑压延机17具有沟槽压花辊21,该沟槽压花辊21具有适合于沟槽7的横截面Q的开槽工具22。使用沟槽压花辊21的开槽工具22将沟槽7压印到主体2中。开槽工具22具有与沟槽7的边缘面的平均表面粗糙度对应的平均表面粗糙度。

在配套沟槽形成步骤23中,配套沟槽8形成在主体2的第二表面6中。在制造设备14中,这是使用第二平滑压延机18的配套沟槽压花辊24来进行的。配套沟槽压花辊24具有配套沟槽工具25,其横截面对应于配套沟槽8的横截面Q。配套沟槽工具25具有与配套沟槽8的平均表面粗糙度对应的平均表面粗糙度。

在分别在沟槽形成步骤20和配套沟槽形成步骤23中对沟槽7和配套沟槽8压印期间,主体2的最初分别位于沟槽7和配套沟槽8的区域中的材料发生位移。由于这种材料位移,主体2的厚度增加超过了在制备步骤19中挤压主体2所具有的基板厚度。在已对沟槽7和配套沟槽8进行压印之后,主体2具有板厚d,正如上面参考图1至图3所描述的。

在压型步骤26中产生微轮廓11。在制造设备14中,使用轮廓压花辊27实施压型步骤。为此,轮廓压花辊27具有与微轮廓11对应的表面轮廓28。第二表面6的微轮廓11是使用作为第一平滑压延机17的一部分的轮廓压花辊27产生的。第一表面5的微轮廓11是使用作为第二平滑压延机18的一部分的轮廓压花辊27产生的。

只要形成主体2的材料仍然是热的并且相应地可模制的,就能实施沟槽形成步骤20、配套沟槽形成步骤23和压型步骤26。在材料已经冷却之后,也可以执行更多的制造步骤。

对于不仅仅通过分别在沟槽形成步骤20和配套沟槽形成步骤23中进行沟槽7和配套沟槽8的压印而形成通孔10的情况,制造方法13可以包括可选的打孔步骤29。然后可以在打孔步骤29中切断和/或去除残留在交叉点9区域中的材料残留物。这可例如通过制孔或穿孔的方式机械地进行,或者通过压缩空气气动地进行。替代地,通孔10也可以通过喷水来液压地引入。相应设计的打孔设备30在制造设备14中沿机器方向16邻接平滑压延机17、18。

在开槽步骤31中,对主体2的第一表面5进行开槽。开槽口12是使用开槽设备32引入的。作为提供额外的开槽设备32的替代,还可以在轮廓压花辊27处设置相应的开槽工具。

在上述制造步骤之后是可选的补充步骤33。在补充步骤33中,可以将例如以PP非织造材料的形式的覆盖层应用到主体2的表面5、6上。为了清楚起见,在制造设备14的情况下未示出可用于补充步骤33的层压设备。

除了制造设备14之外,还可以使用用于实施制造方法13的其他制造设备。在用于塑料排水板1的制造设备的未示出的其他示例性实施例中,可以不同地布置压花辊。举例来说,可以在第一平滑压延机中组合沟槽压花辊和配套沟槽压花辊。然后两个轮廓压花辊可以在第二下游平滑压延机中叠置。在未示出的其他示例性实施例中,沟槽压花辊和配套沟槽压花辊在每种情况下在相应的(配套)开槽工具之间包括表面轮廓。这些沟槽压花辊和配套沟槽压花辊在每种情况下被组合成单个平滑压延机,这确保了沟槽7、配套沟槽8和微轮廓11的压印。相应地,第二平滑压延机是不必要的。

图6示出了用于制造塑料排水板1的制造设备14a的另一示例性实施例。已经结合根据图5的制造设备14描述的部件具有相同的附图标记。结构上不同但功能上相似的零件被给予带有a的相同附图标记。

在制造设备14a的图示中,待制造的塑料排水板1的第一表面5指向上,而第二表面6面向下。制造设备14a具有狭缝模具挤出机15a。狭缝模具挤出机15a具有带有突起35的挤出机狭槽34。单个突起35的形式对应于第一表面5中的沟槽7的横截面Q。在使用狭缝模具挤出机15a挤出主体2期间,沟槽7形成在主体2的第一表面5中。在这种情况下,沟槽形成步骤20与制备步骤19同时进行。主体2中的沟槽7的后续压印是不必要的。因此,制造设备14a不具有第一平滑压延机17。

制造设备14a的单个平滑压延机18a具有轮廓压花辊27和配套沟槽压花辊24a。使用轮廓压花辊27在第一表面5上在沟槽7之间的区域中产生微轮廓11。配套沟槽压花辊24a包括配套沟槽工具25,借助该工具将配套沟槽8压印到主体2的第二表面6中。在配套沟槽工具25之间,配套沟槽压花辊24a具有表面轮廓28,借助于该表面轮廓28,在第二表面6上在配套沟槽8之间的区域中产生微轮廓11。

制造设备14a的其他部件,例如打孔设备或开槽设备,类似于制造设备14的对应部件。为了清楚起见,在图6中未示出这些部件和可选地提供的层压设备。

在此描述的制造方法13使得可以以限定的和统一的质量制造塑料排水板1。另外,塑料排水板1的特性可以灵活地适应各自的要求。举例来说,所使用的材料可以改变。横截面Q、深度d1、d2以及沟槽7和/或配套沟槽8之间的间隔B2、L2可类似地自由选择。

在上述制造方法13中,塑料排水板1的宽度B基本上对应于挤压主体2的宽度。然而,在该方法的其他实施例中,也可以有针对性地改变塑料排水板1的宽度B。在制造方法的示例性实施例中,挤压的主体2可以在沿其沿纵向方向3延伸的纵向边缘处被抓握,并且在横向方向4上被横向方向地拉出。因此,可以增加主体2的宽度B,并因此增加塑料排水板1的宽度。塑料排水板1可以特别地具有如下宽度B:其超过用于挤出主体2的狭缝模具挤出机的宽度。

在制造方法的另一示例性实施例中,塑料排水板1在机器方向16上,即在纵向方向3上被拉伸。例如,这可以通过如下方式进行:挤出机下游的平滑压延机具有相对于主体的输送速度提高的牵出速度。该牵出速度由平滑压延机的压花辊的表面和/或压花工具沿着压花辊的圆周移动的速度来确定。该输送速度对应于挤出主体2的挤出速度。提高的牵出速度导致塑料排水板1在机器方向16上拉伸。结果,塑料排水板1的宽度B减小为有利于其长度。

在用于制造塑料排水板1的制造方法的其他示例性实施例在将配套沟槽8引入第二表面6的方法方面上不同。在示例性实施例中,首先将沟槽7以深度d1压印到第一表面5中。此后,对第二表面6进行开槽。切槽优选地在横向方向4上延伸。该切槽具有深度d2,其至少对应于板厚d和沟槽7的深度d1之间的差:d2≥d-d1。在引入开槽之后,主体2在机器方向16,即在纵向方向3上被拉伸。由于下游平滑压延机的牵出速度提高,依次进行拉伸。作为拉伸的结果,这些开槽被打开并形成配套沟槽8。同时,沟槽7和配套沟槽8之间的通孔10被打开。

图7示出了沟槽7的替代横截面形式。除了如上所述的具有矩形横截面Q的沟槽7之外,也可以提供具有矩形横截面Q3的带有拐角加强件的沟槽,称为拱腋。其他可能的横截面具有隧道形式(Q2)、平坦梯形形式(Q4)、陡梯形形式(Q5)或底切梯形形式(Q6)。当然也可以为配套沟槽8提供相应的横截面形式。

从图7也可以清楚地看出,在第二表面6上还可以设置沿纵向方向3延伸的开槽36。开槽36的深度d4小于板厚d减去沟槽7的深度d1:d–d1>d4

在未示出的其他示例性实施例中,沟槽7和配套沟槽8具有改变的布置。举例来说,配套沟槽8可以不垂直于纵向方向3,也就是说在横向方向4上,而是相对于纵向方向3倾斜地延伸。通常,沟槽7和配套沟槽8可围成介于20°和160°之间的角度。

在另外的示例性实施例中,沟槽7的深度d1和配套沟槽8的深度d2的总和并不等同于板厚d。通常,深度d1、d2均可以为板厚d的10%和90%之间。对于深度d1和d2的总和小于薄板厚d的情况,必须通过打孔步骤29,例如通过使用心轴刺穿剩余材料,引入交叉点9的区域中的通孔10。

图8示出了穿过塑料排水板100的另一示例性实施例的横截面。已经结合根据图1至图7的塑料排水板1说明的部件具有相同的附图标记。

塑料排水板100与塑料排水板1的不同之处在于,加强结构37在纵向方向3上延伸的沟槽7之间被嵌入到主体2中。加强结构37围绕整个周边嵌入到塑料排水板100的主体2中。加强结构37沿纵向方向3在塑料排水板100的整个长度上延伸。结果,实现了塑料排水板100的单轴加强。塑料排水板100可以在纵向方向3上承受相当大的力。结果,增加了塑料排水板100的功能性和可能的用途。塑料排水板100可以用作加强件,而为此不需要另外的外部加强件,例如土工网。

加强结构37包括由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或聚乙烯醇(PVAL)构成的复丝形式的塑料纱线。在其他示例性实施例中,加强结构37包括由玻璃纤维、玄武岩纤维和/或钢纤维构成的纱线。

在塑料排水板100的另外的示例性实施例中,多个加强结构37分别嵌入在两个纵向方向沟槽7之间。

上述制造方法中塑料排水板100的加强结构37能够引入主体2中。为此目的,当在准备步骤19中挤压主体2时,提供形成加强结构37的材料的连续纱线并将其插入并嵌入到主体2的模塑料中。

20页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:聚内酯发泡体及其制造方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!