Verfahren zur Abdichtung von textilen Fluidbags
Kurzfassung
Diese effiziente Dichtungsmethode für mehrlagige, 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.
Vorteile
- Flexible, leichte und 3D geformte Behälter
- Exzellente Nahtabdichtung bei gewebten Behältern
- Dichte Behälter für Gase und Flüssigkeiten
- 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.
Hintergrund
Überall wo Flüssigkeiten platzsparend gespeichert, oder transportiert werden müssen, bieten sich solche "Fluidbags" an. Denkbar sind leichte Solarkollektoren, fluiddurchströmte Wandheizelemente oder Schallreflektoren im Bauwesen. Für die Medizintechnik sind alternative Behälter zu den üblichen Folienbeuteln denkbar, die insbesondere bei langer Medikation als kleidungsintegriertes Element ausgeführt werden können. Konfektionierte Westen oder Bandagen mit integrierten Behälterbereichen ermöglichen mehr Mobilität für den Patienten. Für die Bekleidungsindustrie sind Westen denkbar, die für den Sport oder als Sicherheitsarbeitskleidung Funktionalität und Beweglichkeit sicherstellen.
Problemstellung
Flexible Behälter für Flüssigkeiten werden heute aus Folien hergestellt. Gewebe schützen diese Folienbehälter, wenn sie beispielsweise vor Beanspruchung geschützt werden müssen. Aufwendige manuelle Herstellungsschritte und herstellungsbedingte Begrenzungen bei der Behältergeometrie sind wesentliche Einschränkungen der bisherigen Techniken. Für One-Piece-Woven-Gewebe (OPW) stehen aus dem Bereich der Fertigung von Seitenairbags der Automobilindustrie hochgradig automatisierte Herstellungsprozesse für 2D und 3D ausgeformte Luftbehälter zur Verfügung. Eine langlebige Abdichtung dieser Behälter stellte bisher bei kostengünstiger Fertigung eine große Herausforderung dar.
Lösung
Wissenschaftlern des Institutes für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren der Universität Stuttgart ist es gelungen, für mehrlagige, gewebte Behälter wie beispielsweise Airbags ein Verfahren zu entwickeln, um solche Systeme abzudichten. Flüssigkeitsbefüllbare textile Taschengewebe in der benötigten zwei- und dreidimensionalen Ausformung können so 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.