ITMI940682A1 - Struttura di rete stirata particolarmente per uso geotecnico - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato si riferisce ad una struttura di rete stirata particolarmente per uso geotecnico, nonché al procedimento per la sua realizzazione.

Sono attualmente già note delle reti che vengono ottenute partendo da manufatti iniziali di rilevante spessore, che sono costituiti da lastre piane sia simmetriche che asimmetriche le quali hanno fori o depressioni e che vengono quindi stirate, per ottenere una rete, in una o due direzioni, a secondo che la rete sia monostirata o bistirata.

Reti di questo tipo sono, ad esempio, descritte nei brevetti GB 2.073.090 e GB 2.035.191, che prevedono di realizzare una lastra piana con una configurazione quadrata o rettangolare di fori, la lastra viene poi stirata in una o due direzioni.

Un problema che tali brevetti vogliono risolvere è quello relativo alla resistenza delle giunzioni che debbono essere sufficientemente robuste senza contenere troppa materia plastica; per risolvere questo problema si parte da un manufatto iniziale in lastra in cui le successive lavorazioni prevedono di ottenere delle giunzioni poco stirate, in quanto, qualora venissero stirate in misura rilevante, tali giunzioni risulterebbero particolarmente fragili se sottoposte a flessione della direzione trasversale alla direzione di stiro monoassiale.

Nel caso di giunzioni bistirate le molecole che si trovano al centro della giunzione o non sono stirate e non contribuiscono quindi efficacemente alla resistenza dell'intera struttura, o sono stirate radialmente rispetto al centro della giunzione, con la conseguenza che le molecole stirate non sono allineate con la direzione dello sforzo applicato a fili allineati.

In questo caso è infatti molto facile che la rete sottoposta a trazione si rompa nella giunzione con non ottimale utilizzo della resistenza dei fili.

Ad esempio, le reti raonostirate ottenute stirando una lastra forata, secondo il procedimento descritto nel brevetto US 4.374.798, quando vengono stirate sostanzialmente attraverso l'intera giunzione, sono soggette a facili rotture della giunzione stessa per applicazione di flessione trasversale o per applicazione di un carico concentrato quale quello provocato da una pietra nel terreno.

Infatti si ha che i prodotti ottenuti da una lastra piana forata, in caso di fessurazione che si produca su una giunzione ad opera di una pietra, non oppongono alcuna resistenza alla sua trasmissione attraverso tutta la giunzione, in quanto la giunzione stessa è orientata simmetricamente.

Altre soluzioni note in cui il prodotto iniziale di partenza era costituito da due pluralità di fili tra loro sovrapposti e trasversali, presentavano generalmente uno spessore molto limitato e, nel caso di stiro relativamente alto, si aveva un distacco nella zona della giunzione tra i fili di una pluralità e i fili dell'altra pluralità.

L'alternativa era dunque quella di stirare i fili sin dentro le giunzione, ma non attraverso le giunzioni stesse, in modo tale da non causare il distacco dei fili delle zone di giunzione.

Il compito che si propone il trovato è appunto quello di risolvere i problemi sopra esposti realizzando una struttura di rete stirata particolarmente per uso geotecnico, in cui si abbia la possibilità di avere una elevata resistenza anche della zona di giunzione, senza il rischio che si vengano a creare delle forze non sopportabili dall'orientamento delle molecole stirate, ma anzi incrementando sensibilmente le caratteristiche di resistenza.

Nell'ambito del compito sopra esposto uno scopo particolare del trovato è quello di realizzare una struttura dì rete stirata in una o due direzioni, in cui si abbia una giunzione che risulta stirata nella direzione del filo, senza provocare il distacco in corrispondenza della giunzione.

Un ulteriore scopo del trovato è costituito dal fatto che i fili stirati, presentando una continuità di orientamento nella giunzione, diano luogo ad un basso scorrimento viscoso, quando sono sottoposti a carichi costanti, raggiungendo così una delle caratteristiche più importanti che vengono richieste ai prodotti di elevato spessore che vengono utilizzati, per esempio, in impieghi geotecnici, quali il rinforzo del terreno, in cui una rete stirata viene sottoposta a carico costante per periodi fino a cento anni.

Ancora uno scopo del presente trovato è quello di realizzare una struttura di rete ottenuta da due pluralità di fili tra loro trasversali in cui, in corrispondenza delle giunzioni, si abbia che una forza che tenda ad aprire una fessura da una parte della giunzione, viene efficacemente contrastata dal materiale orientato esistente dall'altra parte della giunzione, la cui direzione di orientamento sarà sostanzialmente parallela alla direzione assiale della forza.

Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da una struttura di rete stirata particolarmente per uso geotecnico, caratterizzata dal fatto di comprendere un manufatto iniziale presentante un primo ed un secondo strato costituiti, rispettivamente, da una prima pluralità di fili tra laro sostanzialmente paralleli e da una seconda pluralità di fili tra loro sostanzialmente paralleli e trasversali rispetto ai fili di detta prima pluralità per definire una pluralità di giunzioni reciproche, detti fili di dette pluralità compenetrandosi tra loro in dette giunzioni per uno spessore inferiore al 50% dello spessore di uno qualsiasi di detti strati, detto manufatto iniziale presentando uno spessore maggiore di 8 mm, almeno i fili di una di dette pluralità essendo stirati nella direzione definita dalla rispettiva pluralità di fili con stiramento attraversante dette giunzioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di un forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di una struttura di rete stirata particolarmente per uso geotecnico, illustrata a titolo indicativo e non limitativo con l'ausilio degli uniti disegni in cui:

la figura 1 rappresenta schematicamente in vista prospettica il manufatto iniziale, visto da una faccia;

la figura 2 rappresenta il manufatto iniziale, in vista prospettica, visto dall'altra faccia;

la figura 3 rappresenta schematicamente la rete stirata in una direzione, vista da una faccia;

la figura 4 rappresenta la rete stirata in una direzione vista dall'altra faccia;

la figura 5 rappresenta una sezione in corrispondenza a delle giunzioni del manufatto iniziale;

la figura 6 rappresenta schematicamente in sezione una zona di giunzione dopo la fase di stiro.

Con riferimento alle citate figure, la struttura di rete stirata particolarmente per uso geotecnico, secondo il trovato, comprende un manufatto iniziale, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, il quale è preferibilmente, ma non necessariamente, ottenuto dall'estrusione di due ordini di fili a mezzo di filiere circolari coassiali controrotanti e successivamente tagliati elicoidalmente lungo la direzione di uno dei due ordini di fili, in modo tale che il manufatto iniziale presenti praticamente un primo ed un secondo strato che risultano costituiti da una prima pluralità di fili 2 tra loro sostanzialmente paralleli e da una seconda pluralità di fili 3 tra loro sostanzialmente paralleli e trasversali rispetto ai fili della prima pluralità, in modo tale da realizzare una pluralità di giunzioni 4 che in pratica riuniscono tra loro i fili delle due pluralità.

In pratica il manufatto iniziale è ottenuto da un materiale di partenza di spessore elevato, non piatto ed asimmetrico, in cui i singoli fili di una pluralità si connettono con i singoli fili dell'altra pluralità mediante una compenetrazione in corrispondenza delle zone di giunzione che risulta inferiore al 50% dello spessore di uno qualsiasi dei due strati.

Lo spessore globale del manufatto iniziale è maggiore di 8 mm e conseguentemente i singoli fili di ciascuno strato presentano delle dimensioni notevoli.

Da prove sperimentali si è riscontrato che un materiale di partenza avente le caratteristiche sopra descritte permette di ottenere giunzioni stirate in maniera ottimale, in cui le porzioni centrali delle stesse sono sostanzialmente stirate nella direzione dei fili, consentendo perciò di avere tutti i vantaggi derivanti dall'orientamento molecolare, mentre non si ha lo svantaggio tipico delle soluzioni della tecnica nota di avere i fili dei diversi ordini di fili facilmente distaccabili fra di loro nelle giunzioni.

In pratica i fili estrusi da una delle filiere, quando vengono in contatto con i fili estrusi dall'altra filiera, hanno sì subito un raffreddamento, ma tale raffreddamento non è così rilevante come nel caso di fili di dimensioni ridotte, per cui il contatto che si realizza fra i due ordini di fili dà luogo ad una sufficiente adesione tra i fili stessi della giunzione, tale comunque da permettere un alto orientamento della giunzione nelle direzioni di fili fra loro perpendicolari, senza per questo rendere i fili stessi distaccabili tra di loro a causa del sostanziale orientamento dei fili nella giunzione stessa.

Il manufatto iniziale così realizzato viene sottoposto ad operazione di stiro della direzione definita dai fili di una delle dette pluralità ad una temperatura inferiore alla sua temperatura di fusione, ottenendo così una rete monostirata.

Come illustrato in figura 3 e 4 i fili che appartengono ad una delle pluralità di fili sono stirati fino ad ottenere una sostanziale diminuzione del loro spessore nella giunzione, ottenendo quindi un orientamento della porzione di materia plastica della giunzione che appartiene al piano di giacitura dei fili stirati, mentre la porzione di materia plastica della giunzione che appartiene al piano di giacitura dell'altra pluralità di fili non viene sostanzialmente orientata o viene orientata solo per la parte in contatto con i fili stirati.

In questo modo si ottiene un prodotto di eccezionali caratteristiche in cui la giunzione è stirata nella direzione del filo stirato ed il filo stirato non è staccabile dalla giunzione stessa.

Un altro notevole vantaggio è costituito dal fatto che, grazie alla continuità di orientamento della giunzione, i fili stirati danno luogo ad un basso scorrimento viscoso quando sono sottoposti a carichi costanti.

Nel caso di cui si voglia ottenere una rete bistirata la rete monostirata viene sottoposta ad uno stiramento della direzione trasversale alla direzione del primo stiro.

Anche in questo caso le operazioni di stiro vengono condotte in modo da ottenere un sostanziale orientamento delle molecole nella giunzione attraverso l'intera giunzione stessa.

Come nel caso del primo stiro, per quanto riguarda le zone di giunzione, il processo di allineamento molecolare interesserà sostanzialmente la porzione di materia plastica che fa parte del piano a cui appartengono i fili che vengono sottoposti al procedimento di stiro, mentre non interesserà sostanzialmente la materia plastica che era già stata orientata nella fase precedente.

Il prodotto finito biorientato che si ottiene presenta i fili sostanzialmente orientati lungo la loro direzione, anche nella giunzione, in cui non si realizza una sostanziale discontinuità di direzioni di orientamento, in quanto la porzione di materia plastica che forma la giunzione, derivante da un contributo di ciascuno dei fili, è sostanzialmente orientata nella direzione dei fili da cui è contribuita.

In questo modo il prodotto ottenuto è in grado di trasferire il carico da un filo all'altro ad esso allineato nel modo più efficiente, ma ciò non è ottenuto a scapito dell'adesione dei due ordini di fili delle giunzioni, infatti i fili ottenuti dal manufatto iniziale di partenza sopra descritto, stirato nelle due direzioni, mostrano una particolare resistenza al distacco che permette il trasferimento di carichi elevati attraverso le giunzioni, anche fra fili perpendicolari.

Inoltre la rete bistirata ottenuta, secondo quanto sopra segnalato, supera i problemi rimasti irrisolti nei processi noti atti all'ottenimento di prodotti bistirati aventi elevati spessori da utilizzare per impieghi critici, quali ad esempio, quelli della geotecnica, dove una delle più importanti caratteristiche dei prodotti è la resistenza al danneggiamento derivante dal loro impiego nel suolo.

Infatti con la forma di realizzazione descritta si ha che una forza che tende ad aprire una fessura, da una parte della giunzione, sarà efficacemente contrastata dal materiale orientato esistente dall'altra parte della giunzione, la cui direzione di orientamento sarà parallela alla direzione di azione della forza.

In una particolare configurazione, a quanto detto va anche aggiunto che, in corrispondenza delle giunzioni, nella zona di accoppiamento reciproco dei fili di una pluralità con i fili dell'altra pluralità, si viene ad avere una cavità 10, posizionata sostanzialmente al centro della giunzione, in tale cavità sarà presente aria o altro gas.

La cavità risulta completamente circondata da materia plastica e non ha in pratica aperture verso l'esterno.

Sottoponendo a stiro il materiale di partenza, la bolla di aeriforme che è prevista nella cavità agisce da separatore tra il materiale apportato nella giunzione dai due fili ortogonali, contribuendo a far sì che l'orientamento di ciascuno di loro sia poco influenzato dalla presenza dell'altro, permettendo così di ottenere prodotti monostirati e bistirati, in cui il grado di orientamento molecolare del materiale dei fili che formano la giunzione e che si trova al centro della giunzione, sia elevato, e che la direzione di tale orientamento sia maggiormente paragonabile alla direzione dell'orientamento dei fili che compongono la giunzione stessa.

Il fatto che la bolla di aeriforme prevista nella cavità nel manufatto iniziale, non abbia aperture verso l'esterno, permette di ottenere un prodotto finito in cui la giunzione ha, al suo interno, un elemento di parziale separazione che è continuamente circondato da materia plastica.

Da quanto sopra descritto si vede quindi come il trovato raggiunga gli scopi proposti ed in particolare si sottolinea il fatto che viene realizzata una rete stirata partendo da un manufatto iniziale ottenuto da due pluralità di fili giacenti su piani tra loro paralleli e distanziati che si compenetrano almeno parzialmente e che danno la possibilità, grazie allo spessore elevato che viene utilizzato, di avere delle giunzioni stabili con possibilità di eseguire lo stiro interessando completamente anche le giunzioni.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti dell'ambito del concetto inventivo.

Inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contigenti potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims (8)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Rete stirata particolarmente per uso geotecnico, caratterizzata dal fatto di comprendere un manufatto iniziale presentante un primo ed un secondo strato costituiti, rispettivamente, da una prima pluralità di fili tra loro sostanzialmente paralleli e da una seconda pluralità di fili tra loro sostanzialmente paralleli e trasversali rispetto ai fili di detta prima pluralità per definire una pluralità di giunzioni reciproche, detti fili di dette pluralità compenetrandosi tra loro in dette giunzione per uno spessore inferiore al 50% dello spessore di uno qualsiasi di detti strati, detto manufatto iniziale presentando uno spessore maggiore di 8 mm, almeno i fili di una di detta pluralità essendo stirati nella direzione definita dalla rispettiva pluralità di fili con stiramento attraversante dette giunzioni nella direzione dell'azione di stiro, lasciando non orientata una parte sostanziale del materiale della giunzione ad essa apportato dai fili dell'altra di dette pluralità.
2. 2. Struttura di rete, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che i fili di detta altra pluralità sono stirati lungo la direzione definita dai fili di detta altra pluralità, in corrispondenza di dette giunzioni ciascuno di detti fili presentando uno stiramento nella direzione definita dal filo.
3. 3. Struttura di rete, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere, in corrispondenza di dette giunzioni, una cavità contenente un aeriforme e completamente circondata dalla materia plastica definente detti fili.
4. 4. Struttura di rete, secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la bolla di aeriforme contenuta in detta cavità è atta a fungere da elemento separatore tra il materiale realizzante la giunzione di fili tra loro trasversali, la giunzione tra detti fili presentando al suo interno un elemento di separazione completamente circondato da materia plastica.
5. 5. Procedimento per la realizzazione di una rete stirata particolarmente per uso geotecnico caratterizzato dal fatto di consistere nell'estrudere a mezzo di filiere circolari coassiali controrotanti un manufatto iniziale costituito da due pluralità di fili con i fili delle rispettive pluralità tra loro paralleli e trasversali rispetto ai fili dell'altra pluralità, detto manufatto successivamente all'estrusione essendo tagliato in direzione elicoidale per ottenere un elemento stratiforme, i fili delle rispettive pluralità, nelle zone di reciproca giunzione si compenetrano per una quantità inferiore al 50% dello spessore definito da una delle pluralità di fili, lo spessore totale del manufatto iniziale è superiore a 8 mm.
6. 6. Procedimento, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di consistere nell'eseguire uno stiramento dei fili di una prima pluralità di fili con uno stiramento del materiale attraversante le zone di giunzione ed appartenente al materiale apportato alla giunzione dei fili di detta prima pluralità.
7. 7. Procedimento, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di consistere nel realizzare uno stiramento dell'altra pluralità di fili, nelle zone di giunzione lo stiramento dei fili di una pluralità non interessando sostanzialmente lo stiramento dei fili dell'altra pluralità
8. 8. Struttura di rete stirata particolarmente per uso geotecnico e procedimento per la sua realizzazione, caratterizzati dal fatto di comprendere una o più delle caratteristiche descritte e/o illustrate.