Neues Gewebe für Verbundwerkstoffe zur Delokalisierung

Technology Offer: P1501567
Neues Gewebe für Verbundwerkstoffe zur
Delokalisierung der Belastungsenergie
Die neue Webtechnologie der „Hofstetter-Bindung“ bietet gegenüber den herkömmlichen Webbindungen (Köper, Leinwand, Atlas, Krepp) den Vorteil höherer Weiterreißfestigkeit und höherer Luftdurchlässigkeit bei gleichbleibender Höchstzugkraft und
führt zu einem Verbundwerkstoff mit dreidimensionalen Inhomogenitäten.
Hintergrund
Zahlreiche Weber haben sich darauf spezialisiert, komplexe technische Gewebe – wie sie beispielsweise für
Verbundwerkstoffe benötigt werden – zu konzipieren.
Dabei sind sie auf der Suche nach innovativen Technologien, die es erlauben, neue, bisher nie da gewesene
Gewebe herzustellen. Die Anwendungen z.B. bei der
Herstellung von textilen Verbundwerkstoffen sollen letztlich höhere mechanische Beanspruchungen erlauben
bzw. verbessertes Verhalten bei Fehlbelastungen aufweisen.
Technologie
Die Hofstetter-Bindung basiert auf einer neu entwickelten
und patentierten Methode, der sogenannten „Induktiven
Rotation“, welche es erlaubt, mit einem einzigen Element
(Prototile) unendliche aperiodische und asymmetrische
Muster (Tilings) zu generieren. Daraus können Webstrukturen mit aperiodisch auftretenden losen und dichten
Gewebestellen abgeleitet werden - siehe Abbildung 1.
durch diese wird die Belastungsenergie „delokalisiert“ in das
Material abgeleitet. Bei Fehlbelastungen wird davon ausgegangen, dass es zu einer vorteilhaften Delokalisierung des
Schadens und zu keinem vollständigen Bauteilversagen
kommt; dies führt zu Verbundwerkstoffen mit höherer Fehlertoleranz. Die höhere Weiterreißfestigkeit und die höhere
Luftdurchlässigkeit der Hofstetter-Bindung kann zu Einsparungen beim Herstellungsprozess (Einsparungen beim Gewebe, kürzere Zykluszeiten) führen.
Eigenschaft
Flächengewicht
g/m²
Höchstzugkraft Kettrichtung
[daN]
Höchstzugkraft Schussrichtung
[daN]
Weiterreißkraft Kettrichtung
[N]
Weiterreißkraft Schussrichtung
[N]
Luftdurchlässigkeit
[l/(min*dm²)]
Abb. 1: Beispiel einer Webstruktur mit Hofstetter-Bindung
Die Austria Wirtschaftsservice Gesellschaft mbH (“aws”) ist Österreichs Spezialbank für
wirtschaftsbezogene Unternehmensförderung.
Die Abteilung für Patentverwertung unterstützt und begleitet Forscher/innen, Erfinder/innen und Unternehmen bei der Vermarktung von aussichtsreichen Ideen.
180
174,1
77,8
67,4
75,9
102,5
197
191,9
77,4
86
85
162,5
Abweichung
Hofstetter-Köper
+9%
+10%
-1%
+28%
+12%
+59%
Vorteile
-
Bei einem Verbundwerkstoff mit mehreren Lagen eines
aperiodischen Gewebes kommt es durch die aperiodisch
auftretenden losen und dichten Gewebestellen zu dreidimensionalen Inhomogenitäten in der Materialstruktur,
Hofstetter
(Kette Tencel-Zwirn (10tex x 2) / Schuss Polyamid-Garn (17,5 tex))
-
Anwendungsbereiche
Köper K1/3
Tab.1: Vergleichsmessungen Gewebe
-
In einem Forschungsprojekt mit der Staatlichen Versuchsanstalt für Textil wurde erstmals diese weltweit
neue Webbindungsstruktur mittels Jaquard-Technik als
textiles Gewebe in die Praxis umgesetzt. Dabei wurden
Prototypen aus verschiedenen Materialien (Polyamid,
Polyester, Baumwolle etc.) hergestellt. Bei vergleichenden Messungen der Gewebefestigkeiten (Höchstzug- und
Weiterreißkraft) und der Luftdurchlässigkeit wurde festgestellt, dass die Hofstetter-Bindung gegenüber den herkömmlichen Bindungen (Köper, Krepp, Atlas, Leinwand)
bei gleichbleibenden Höchstzugkräften höhere Weiterreißkräfte und höhere Luftdurchlässigkeit aufweist (siehe
Tabelle 1).
Einheit
Verbundwerkstoff mit dreidimensionalen Inhomogenitäten  delokalisierte Ableitung der Belastungsenergie in
das Material
Im Falle einer Delokalisierung des Schadens bei Fehlbelastungen resultiert eine höhere Fehlertoleranz
Höhere Weiterreißfestigkeit und höhere Luftdurchlässigkeit der Hofstetter-Bindung  Einsparungen beim
Herstellungsprozess (Gewebe, Zykluszeit)
Patentstatus
-
Methode der Induktiven Rotation: AT Patent erteilt
Aperiodisches Gewebe: AT Patent vor Erteilung
Verbundwerkstoff mit aperiodischem Gewebe: AT Patent in Erteilung, PCT Anmeldung wurde durchgeführt
(WO2015123711A1)
Entwicklungsstand
-
Textile Gewebemuster vorhanden
Herstellung von Verbundwerkstoff-Prototypen läuft
Gewünschte Zusammenarbeit
-
Lizenzvereinbarung (exklusiv)
Kontakt DI Norbert Karner
T +43 1 501 75–281
F +43 1 501 75–903
E [email protected]
Unsere Referenz P1501567
Erfinder Kurt Hofstetter
Austria Wirtschaftsservice Gesellschaft mbH
A-1020 Wien, Walcherstraße 11A
T +43 (1) 501 75 – 0 F +43 (1) 501 75 - 900
www.awsg.at E [email protected]
Handelsgericht Wien, FN 227076k, DVR: 0036609

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