Verfahren zur effektiven Abdichtung von textilen Fluidbags
Ref-Nr: TA-14/036TLB
Kurzfassung
Diese effiziente Herstellungs- und Dichtungsmethode für gewebte, dreidimensionale Fluid-Behälter ermöglicht einen vielfältigen Einsatz in unterschiedlichsten Branchen.
Das Dichtungsverfahren lässt sich darüber hinaus in bestehende Verarbeitungsprozesse integrieren und eignet sich für Gase sowie Flüssigkeiten.
Hintergrund
Überall wo Fluide platzsparend gelagert oder transportiert werden müssen, bieten sich diese „Fluidbags“ an. Das Anwendungsspektrum ist äußerst breit. So könnten leichte Solarthermie-Module oder adaptive Fassadenelemente im Bauwesen ebenso einfach realisiert werden, wie Alternativen zu den üblichen Folienbeuteln für die Medizin. Hier könnten sie bei einer Medikation über einen längeren Zeitraum als kleidungsintegriertes Element dienen, die zudem ein hohes Maß an Dichtigkeit und damit Sicherheit aufweisen. Konfektionierte Westen oder Bandagen mit integrierten „Fluidbags“ ermöglichen mehr Mobilität für den Patienten oder auch ein Plus an Funktionalität und Beweglichkeit für Sicherheits- oder Sportbekleidung.
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Problemstellung
Flexible Behälter für Flüssigkeiten oder andere Fluide werden heute aus Folien hergestellt. Gewebe umgeben diese Folienbehälter, wenn sie beispielsweise vor Beanspruchung geschützt werden müssen. Aufwendige manuelle Herstellungsschritte und herstellungsbedingte Begrenzungen bei der Behältergeometrie sind wesentliche Einschränkungen dieser Ausführung.
Für „One-Piece-Woven-Gewebe“ stehen im Bereich der Fertigung von Seitenairbags in der Automobilindustrie hochgradig automatisierte Herstellungsprozesse für 2D und 3D ausgeformte Luftbehälter zur Verfügung. Eine langlebige Abdichtung dieser Behälter stellte bisher bei kostengünstiger Fertigung allerdings eine große Herausforderung dar.
Lösung
Wissenschaftlern des Institutes für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren (ILEK) der Universität Stuttgart ist es gelungen, für mehrlagige, gewebte Behälter wie beispielsweise Airbags, ein Verfahren zu entwickeln, derartige Systeme zuverlässig abzudichten. Mit Fluiden befüllbare, textile Taschengewebe können so in der benötigten zwei- und dreidimensionalen Ausformung in einem Herstellungsprozess gefertigt und ausgerüstet werden.
Die bisherige Herausforderung lag in der Abdichtung an der Nahtstelle zwischen den behälterausbildenden Gewebelagen. Mit der Erfindung ist es möglich, die bestehenden Mikroporen zu verschließen und gleichzeitig einen umlaufenden Abdichtungskanal auszuführen.
Vorteile
- Flexible & leichte 3D-geformte Behälter
- Exzellente Nahtabdichtung
- Dichte Behälter für Fluide wie Gase und Flüssigkeiten (niedrig- und hochviskose)
- Integrierte Geometrie-, Funktions- und Fertigungsoptimierung im Designprozess
- Fertigung, Abdichtung und Befüllung in hochgradig automatisierten und abgestimmten Fertigungsschritten
- Weiterverarbeitung in existierenden Fertigungsprozessen der Textilindustrie
(Nähen, Kleben, Konfektionieren)
Anwendungsbereiche
Die erfindungsgemäße Dichtungsmethode für mehrlagige, gewebte Behälter ermöglicht einen vielfältigen Einsatz dieser 3D-formoptimierbaren und flexiblen Bauteile im Bauwesen, der Medizintechnik oder der Bekleidungsindustrie.
Service
Die Technologie-Lizenz-Büro GmbH ist mit der Verwertung der Technologie beauftragt und bietet Unternehmen die Möglichkeit der Lizenznahme.
Entwicklungsstand
Demonstrationsexemplar
Patentsituation
- DE 102014015376 A1 anhängig
- EP 3206867 B1 erteilt
- AT (EP 3206867 B1) erteilt
- BE (EP 3206867 B1) erteilt
- CH (EP 3206867 B1) erteilt
- DE (EP 3206867 B1) erteilt
- FR (EP 3206867 B1) erteilt
- GB (EP 3206867 B1) erteilt
Stichworte
Nahtabdichtung, gewebte Behälter, Fluidbag, OPW-Gewebe, Befüllung, Textil, Kammerstruktur, Abdichtung