Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2008.

Zugl.: Dresden, Techn. Univ., Diss., 2007

Die Arbeit behandelt das Formänderungsverhalten von Abstandsgewirken und Möglichkeiten zu deren Fertigung als neuartige, reguläre, druckelastische 3D-Gewirkepolster. Ausgehend vom Stand der Technik diverser Polsterkonstruktionen erfolgt die Analyse der druckelastischen Eigenschaften herkömmlicher Abstandsgewirke. Aufbauend darauf wird der spezifische Erzeugnischarakter der 3D-Gewirke hergeleitet. Ein auf Biegeknicken basierendes Verformungmodell wird zur theoretischen Beschreibung des Formänderungsverhaltens der 3D-Gewirke entwickelt. Hierbei steht der strukturelle und funktionale Einfluss der 3D-Elemente im Vordergrund der Betrachtungen. In Ableitung daraus entsteht eine Berechnungsgrundlage zur theoretischen Bestimmung des Druckverformungsverhaltens. Zur Bestimmung darin enthaltener geometrischer Kenngrößen der 3D-Gewirke werden die Einflüsse des Wirkverfahrens und der Thermofixierung berücksichtigt. Auf Basis einer technisch modifizierten Rechts/Rechts-Raschelmaschine werden Musterserien zu regulären 3D-Gewirken unter Variation der maßgeblichen strukturellen Parameter gefertigt und bezüglich ihrer Druckspannungs-Verformungseigenschaften untersucht. Auf Grundlage der praktischen Ergebnisse erfolgt eine Korrektur der theoretischen Berechnungsmethode, wodurch die praxisnahe Vorherbestimmung zu erwartender Druckspannungs-Verformungseigenschaften entsprechend strukturierter 3D-Gewirkepolster möglich wird.

Die Arbeit behandelt das Formänderungsverhalten von Abstandsgewirken und Möglichkeiten zu deren Fertigung als neuartige, reguläre, druckelastische 3D-Gewirkepolster. Ausgehend vom Stand der Technik diverser Polsterkonstruktionen erfolgt die Analyse der druckelastischen Eigenschaften herkömmlicher Abstandsgewirke. Aufbauend darauf wird der spezifische Erzeugnischarakter der 3D-Gewirke hergeleitet. Ein auf Biegeknicken basierendes Verformungmodell wird zur theoretischen Beschreibung des Formänderungsverhaltens der 3D-Gewirke entwickelt. Hierbei steht der strukturelle und funktionale Einfluss der 3D-Elemente im Vordergrund der Betrachtungen. In Ableitung daraus entsteht eine Berechnungsgrundlage zur theoretischen Bestimmung des Druckverformungsverhaltens. Zur Bestimmung darin enthaltener geometrischer Kenngrößen der 3D-Gewirke werden die Einflüsse des Wirkverfahrens und der Thermofixierung berücksichtigt. Auf Basis einer technisch modifizierten Rechts/Rechts-Raschelmaschine werden Musterserien zu regulären 3D-Gewirken unter Variation der maßgeblichen strukturellen Parameter gefertigt und bezüglich ihrer Druckspannungs-Verformungseigenschaften untersucht. Auf Grundlage der praktischen Ergebnisse erfolgt eine Korrektur der theoretischen Berechnungsmethode, wodurch die praxisnahe Vorherbestimmung zu erwartender Druckspannungs-Verformungseigenschaften entsprechend strukturierter 3D-Gewirkepolster möglich wird.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Herstellung von porösen Membranen mit integrierter Stützstruktur, wobei ihre Membrandicke geringer als ihr Porendurchmesser ist. Derartige Membranen können unter dem Begriff Mikrosiebe zusammengefasst werden und versprechen ein hohes Anwendungspotential als Filtermedien in industriellen und medizinischen Bereichen. Für die Membranstabilisierung werden Gewebe, extrudierte Gitter und Gewirke eingesetzt und erforscht. Gleichzeitig erfolgt die Weiterentwicklung eines bestehenden Herstellungsverfahrens von Membranen, welche nach dem Prinzip der partikelassistierten Benetzung (PAB) hergestellt werden. Die verschiedenen Stützstrukturen werden direkt bei der Membranherstellung fest in diese integriert. Weiterhin werden verschiedene Herstellungsparameter, wie zum Beispiel das Membranmaterial, die Funktionalisierung der Porenbildner und die leichtflüchtige Komponente gezielt untersucht und optimiert. Somit können mechanisch stabilisierte Membranen hergestellt werden, welche einen Durchmesser von bis zu 10 cm aufweisen. Für die abschließende Charakterisierung werden Filtrationsversuche und Stabilitätsmessungen durchgeführt.

Die Arbeit befasst sich mit einem neuen textilverstärkten Zugmittel mit formschlüssiger Krafteinleitung. Im Grundlagenteil werden Aufbau, Eigenschaften und Dimensionierungsgrundlagen von Rollenketten und Zahnriemenantrieben erörtert, sowie textile und elastomere Werkstoffe betrachtet. Aus den Betrachtungen zum Stand der Technik, der Maschenware mit hochfesten Filamentgarnen und deren polymeren Beschichtungen wird der Entwicklungsansatz abgeleitet. Mit Hilfe eines Spezialkettenwirkverfahrens werden die textilen Zugträger als Recht/Links-Maschenware hergestellt. Das besondere daran ist die teilungsgenaue Einbindung der Bolzen in die Maschenstruktur bei der Fertigung. Eine anschließende elastomere Beschichtung verbessert die mechanischen Eigenschaften erheblich und fixiert die Bolzen axial. Dabei werden reaktive Polyurethane im Gießverfahren und thermoplastische Elastomere im Spritzgießverfahren eingesetzt. Drei ausgewählte textile Bindungen mit verschiedenen Beschichtungen wurden statisch und dynamisch, anhand von Proben und endlos verbundenen Zugmitteln, ausführlich untersucht. Die daraus abgeleiteten Bauteil-Wöhlerlinien und Leistungsdiagramme bilden die Grundlage zur Auslegung der textilverstärkten Zugmittel für Anwendungen im Maschinenbau. / The dissertation deals with a new textile reinforced with form-closed force application. The basis of structure, properties and sizing basics of roller chain drives and belt drives are discussed and considered textile and elastomeric materials. From consideration of the prior art, the knitted fabric with high tenacity filament of polymeric coatings and their development approach is derived. Using a special knitting process, the textile chain tension members are produced as a right / left-knit fabric. The special thing about it is the exact distribution of involvement of the pins in the mesh structure during manufacturing. Subsequent elastomeric coating significantly improves the mechanical properties and fixes the bolt axially. These reactive polyurethanes by casting and thermoplastic elastomers are used in injection molding. Three selected textile bonds with different coatings were statically and dynamically examine in detail the basis of samples and associated endless traction means. The derived component S/N curves and performance charts are the basis for the design of textile-reinforced tension means for applications in mechanical engineering.

Die meisten Studien zu thermoregulatorischen Aspekten im Schlaf nähern sich dem Thema aus medizinischer Sicht und untersuchen in der Regel unbedeckte Versuchspersonen bei Änderung von relativer Luftfeuchte, Luftgeschwindigkeit und Temperatur des Schlafraumes. Nur wenige Studien haben sich mit diesen Prozessen unter natürlichen Bedingungen und passiver Veränderung des Klimas in der Betthöhle befasst. Bei einer bedarfsgerechten Konstruktion des Oberbettes in Bezug auf Wärme- und Feuchtigkeitstransport kann sich das Betthöhlenklima auf Grund thermodynamischer Austauschprozesse zwischen Betthöhle und Schlafraum zeitnah auf optimale Schlafbedingungen einpegeln. Darauf verweisen neuere Untersuchungen, die eine tendenzielle Verbesserung der Schlafqualität im Zusammenhang mit einem trockeneren Betthöhlenklima, sowohl im Hinblick auf Schlafdauer als auch auf Schlafqualität, dokumentieren. Sie belegen den Einfluss der Bettdeckenfüllung als wichtige Stellgröße für einen erholsamen Schlaf. Bezugnehmend auf diese Erkenntnisse sollten im Rahmen der vorliegenden Arbeit ausgewählte textilphysikalische und thermophysiologische Eigenschaften von Abstandsgewirken untersucht und analysiert werden, um so die Eignung von Abstandsgewirken zur Verbesserung des Klimakomforts von Bettwaren darzustellen. Ziel war die Klassifizierung charakteristischer Konstruktionsparameter für Abstandsgewirke und die Darstellung ihres Einflusses auf den Klimakomfort speziell für deren Einsatz in Bettwaren. Dabei waren die entscheidenden Ausgangsparameter, wie Körpertemperaturänderung und Feuchteabgabe in Abhängigkeit von deren Geschwindigkeit, Temperatur und Luftfeuchte in der Betthöhle, Temperatur und Luftfeuchte des Schlafraumes sowie die spezifischen textilen Kenngrößen der Abstandsgewirke in Bezug zu bringen. So soll die Einhaltung der thermophysiologischen Neutralitätszone des Menschen über den gesamten Schlafzeitraum gewährleistet werden können. Es wurden Abstandsgewirke untersucht und bewertet, die sich auf Grund ihrer textilen Konstruktion völlig von derzeit üblichen Bettwarenfüllungen unterscheiden. Damit verbunden war eine grundsätzliche Quantifizierung der Wärme- und Stofftransportvorgänge. Mit Hilfe der Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, das bedarfsgerecht konstruierte Abstandsgewirke einen optimalen Wärme- und Feuchtetransport und damit ein trockenes Klima in der Betthöhle unterstützen können.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Herstellung von porösen Membranen mit integrierter Stützstruktur, wobei ihre Membrandicke geringer als ihr Porendurchmesser ist. Derartige Membranen können unter dem Begriff Mikrosiebe zusammengefasst werden und versprechen ein hohes Anwendungspotential als Filtermedien in industriellen und medizinischen Bereichen. Für die Membranstabilisierung werden Gewebe, extrudierte Gitter und Gewirke eingesetzt und erforscht. Gleichzeitig erfolgt die Weiterentwicklung eines bestehenden Herstellungsverfahrens von Membranen, welche nach dem Prinzip der partikelassistierten Benetzung (PAB) hergestellt werden. Die verschiedenen Stützstrukturen werden direkt bei der Membranherstellung fest in diese integriert. Weiterhin werden verschiedene Herstellungsparameter, wie zum Beispiel das Membranmaterial, die Funktionalisierung der Porenbildner und die leichtflüchtige Komponente gezielt untersucht und optimiert. Somit können mechanisch stabilisierte Membranen hergestellt werden, welche einen Durchmesser von bis zu 10 cm aufweisen. Für die abschließende Charakterisierung werden Filtrationsversuche und Stabilitätsmessungen durchgeführt.

Die Arbeit befasst sich mit einem neuen textilverstärkten Zugmittel mit formschlüssiger Krafteinleitung. Im Grundlagenteil werden Aufbau, Eigenschaften und Dimensionierungsgrundlagen von Rollenketten und Zahnriemenantrieben erörtert, sowie textile und elastomere Werkstoffe betrachtet. Aus den Betrachtungen zum Stand der Technik, der Maschenware mit hochfesten Filamentgarnen und deren polymeren Beschichtungen wird der Entwicklungsansatz abgeleitet. Mit Hilfe eines Spezialkettenwirkverfahrens werden die textilen Zugträger als Recht/Links-Maschenware hergestellt. Das besondere daran ist die teilungsgenaue Einbindung der Bolzen in die Maschenstruktur bei der Fertigung. Eine anschließende elastomere Beschichtung verbessert die mechanischen Eigenschaften erheblich und fixiert die Bolzen axial. Dabei werden reaktive Polyurethane im Gießverfahren und thermoplastische Elastomere im Spritzgießverfahren eingesetzt. Drei ausgewählte textile Bindungen mit verschiedenen Beschichtungen wurden statisch und dynamisch, anhand von Proben und endlos verbundenen Zugmitteln, ausführlich untersucht. Die daraus abgeleiteten Bauteil-Wöhlerlinien und Leistungsdiagramme bilden die Grundlage zur Auslegung der textilverstärkten Zugmittel für Anwendungen im Maschinenbau. / The dissertation deals with a new textile reinforced with form-closed force application. The basis of structure, properties and sizing basics of roller chain drives and belt drives are discussed and considered textile and elastomeric materials. From consideration of the prior art, the knitted fabric with high tenacity filament of polymeric coatings and their development approach is derived. Using a special knitting process, the textile chain tension members are produced as a right / left-knit fabric. The special thing about it is the exact distribution of involvement of the pins in the mesh structure during manufacturing. Subsequent elastomeric coating significantly improves the mechanical properties and fixes the bolt axially. These reactive polyurethanes by casting and thermoplastic elastomers are used in injection molding. Three selected textile bonds with different coatings were statically and dynamically examine in detail the basis of samples and associated endless traction means. The derived component S/N curves and performance charts are the basis for the design of textile-reinforced tension means for applications in mechanical engineering.