DE102009018171A1 - System for event-induced unfolding and stiffening of textile surface- and body structure for their controllable volume- and shape changeability, where the textile structures completely or partially consist of hollow connection structures - Google Patents
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- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/145—Ultrafiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
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-
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Abstract
Description
Die Erfindung und Neuheit betrifft ein System und Verfahren zur ereignisausgelösten Entfaltung und Versteifung komprimierter und raumsparend gepackter textiler Flächen- und Körpergebilde und deren kontrollier- und regelbaren Veränderung ihres Volumens, wobei deren Faden- oder in ihrer Funktion fadenähnlichen Verbindungsstrukturen wie beispielsweise Stege und Polfäden in schlauch- oder rohrähnlicher Weise mit Hohlprofil-Querschnitt ausgefertigt sind und als zusammenhängende Gebilde von flexiblen Außenhüllen umschlossen sind, die ganz oder teilweise aus Membranfiltermaterialien bestehen können.The Invention and novelty relates to a system and method for event-triggered Unfolding and stiffening compressed and space-saving packed textile surface and body structures and their controllable and controllable change of their volume, wherein the thread or thread-like in their function Connecting structures such as webs and pile threads in tubular or tube-like manner with hollow profile cross-section are made out and as coherent structures of flexible outer shells are enclosed, the whole or may consist in part of membrane filter materials.
Hauptanwendungsgebiete der Erfindung, gekennzeichnet durch ihre „Just in Time”-Funktionalität im Bedarfsfall, durch ihre ereignisgesteuerte Auslösung und durch regelbare Funktionalität, sind:
- • die Erweiterung der Anwendbarkeit von Technischen Textilien im Sicherheitsbereich und bei Automotive-Anwendungen und Airbag-Anwendbarkeiten
- • die Anwendbarkeit und Auslegung für die Filterung oder Trennung von vermischten oder verunreinigten gasförmigen- oder liquiden Medien und deren Lagerung und/oder Förderung, wie beispielsweise die Filterung von verunreinigtem Wasser und/oder dessen Entsalzung zur Gewinnung, Bevorratung und/oder Förderung für die Gewinnung von Trinkwasser in der Erst- und Notversorgung im Bedarfsfall.
- • The extension of the applicability of technical textiles in the security sector and in automotive applications and airbag applicability
- The applicability and design for the filtration or separation of mixed or contaminated gaseous or liquid media and their storage and / or production, such as the filtration of contaminated water and / or its desalting for recovery, storage and / or extraction for recovery Drinking water in the emergency and emergency supply in case of need.
Die
unter den Fachausdrücken „Spacer Textiles” oder „Three
Dimensional Multilayer Fabrics”, bekannten dreidimensionalen
Textilstrukturen aus Geweben, Gewirken oder Geflechten sind in einer Übersichtsarbeit
von
Der Stand der Technik bei der Herstellung und Entwicklung von „Spacer Textiles” wird repräsentativ beispielsweise an dem Institut für Textil- und Bekleidungstechnik an der Technischen Universität Dresden gelehrt.Of the State of the art in the production and development of "Spacer Textiles "is representative, for example the Institute of Textile and Clothing Technology at the Technical University of Dresden taught.
In
dem Artikel
(Siehe
hier folgendes Forschungsvorhaben, gefordert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft
im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 639:
„Textilverstärkte
Verbundkomponenten für funktionsintegrierende Mischbauweisen
bei komplexen Leichtbauanwendungen”).(See here the following research project, requested by the Deutsche Forschungsgemeinschaft within the scope of the Collaborative Research Center 639:
"Textile reinforced composite components for functionally integrated mixed construction in complex lightweight applications").
In
einem Artikel in der
Hier wird auch die Verwendung von Hochleistungs- und Spezialgarnen, wie z. B. aus Glas-, Carbon- und Hybridgarne zur Herstellung von Bandgewebe beispielsweise für die Erstellung von Stegen zwischen biege- und druckstabile Flächen für Spezialartikel mit neuen Produkteigenschaften erwähnt.Here is also the use of high performance and specialty yarns, such as z. Example of glass, carbon and hybrid yarns for the production of tape fabric For example, for the creation of webs between bending and pressure-stable surfaces for special items with mentioned new product features.
Eine Verwendung oder Verwendungsmöglichkeit von beispielsweise schlauchartigen Fasern, die sich aktiv im Volumen und/oder Ausdehnungen hinsichtlich ihrer Länge als auch ihres Querschnittes ereignisausgelöst verändern lassen können, wird hier nicht erwogen und erwähnt.A Use or use of, for example Tubular fibers that are active in volume and / or expansions in terms their length as well as their cross-section event-triggered change can not be considered here and mentioned.
Aus wissenschaftlichen Veröffentlichungen ist bekannt, dass geflochtene Schlauchfilter mit veränderbaren Porengrößen entwickelt werden bzw. schon entwickelt worden sind und ihr Einsatz für die Bereiche Abwasserreinigung, Lebensmittel und chemische Technologie geprüft wird.Out scientific publications is known that braided bag filters with variable pore sizes be developed or have already been developed and their use for the areas of wastewater treatment, food and chemical Technology is tested.
Hier
ist insbesondere die Patentschrift
Im Gegensatz hierzu findet in bevorzugten erfindungsgemäßen Systemanwendungen und Auslegungen eine gewollte Filtration über die erfindungsgemäße Hüllenauslegung mit den entsprechenden Vorfilter- und Membranefilter-Sektionen statt.in the Contrast thereto finds in preferred invention System applications and designs a wanted filtration over the envelope design according to the invention with the corresponding prefilter and membrane filter sections instead.
Hierbei sind die Wandungen der Hohlprofilverbindungen selbst für die innerhalb des erfindungsgemäßen Aufbaues des Textilen Systems zu trennenden und/oder aufzunehmenden und/oder zu bevorratenden gas- und flüssige Medien undurchlässig ausgebildet.in this connection are the walls of the hollow profile joints themselves for within the structure of the invention Textile system to be separated and / or recorded and / or formed impermeable to stocking gas and liquid media.
Die erfindungsgemäßen Verbindungsstrukturen mit Hohlprofil zeichnen sich im Gegensatz zu den Schlauchleitungsgeweben, die zur Nutzung als Filtrationssysteme gemäß der bisherigen Forschung und dem Stand der Technik gemäß eingesetzt werden, durch Dichtheit Ihrer Wandungen aus.The Connecting structures according to the invention with hollow profile are characterized in contrast to the tubing fabrics, the Use as filtration systems according to the previous Research and the prior art used Be, by tightness of your walls.
Die Erfindung unterscheidet sich zu den Entwicklungsarbeiten und dem Stand der Technik wie beispielsweise an den Schlauchgeweben zur Filtration auch wesentlich in der neuartigen „Just in Time” Funktionalität durch Ereignisauslösbarkeit, der Kombination von Erzeugung regelbaren statischen Eigenschaften der erfindungsgemäß segmentierbaren Textilen Strukturen (Spacer Textiles) unter der einhergehenden gewünschten ereignisauslösbaren steuerbaren und/oder sensorüberwachbaren Formgebung der Gesamtgebilde und ihrer Teilsektionen und der dabei sich bietenden Nutzbarkeit der freiwerdenden, sich entfaltenden erfindungsgemäßen Zwischenräume und/oder vorgesehenen Hohlräume als Durchfluß- oder Auffangvolumen für flüssige, gasförmige oder als Stäube auftretende Medien mit Hilfe des innerhalb der umhüllten vorgesehenen Bereiche erzeugbaren Unterdruckes, der eine Ansaugwirkung auf sich in der ausserhalb der textilen Systeme befindlichen Medien über die in die Umhüllungen integrierten Membranen, die in bevorzugten Systemausführungen different auf die speziellen Anforderungen zur Trenn- und Filtrierbarkeit auszulegen sind.The Invention differs from the development work and the State of the art, such as on the tubular fabric for Filtration also essential in the novel "just in time" functionality by event triggerability, the combination of generation controllable static properties of the segmentable according to the invention Textile structures (Spacer Textiles) under the accompanying desired event-triggerable controllable and / or sensor-controllable Shaping the overall structure and its subsections and thereby becoming one offering usability of the released, unfolding invention Interspaces and / or provided cavities as a flow or collection volume for liquid, gaseous or as dusts occurring media with the help of the provided within the enveloped areas producible negative pressure, the suction effect on in the outside of the textile systems located media over in the envelopes integrated membranes, in the preferred System versions different to the special requirements be designed for separation and filterability.
Die erfindungsgemäßen „Spacer-Textile”-Systeme kennzeichnen sich als aktive Systeme dadurch aus, daß sie durch die mögliche sektionale reversible/irreversible, auslös-, regel-, und/oder überwachbare Befüllung des Inneren der durch Hohlprofilquerschnitte charakterisierten Verbindungsstrukturen eine zeitlich bedarfsgerechte, regel- und überwachbare Funktionsauslösung und Kontroll- und Regelbarkeit der einzelnen Prozessabläufe bei Befüllung der Strukturen und der erfolgenden technischen Wirkweisen ermöglichen.The inventive "spacer textile" systems characterized as active systems in that they through the possible sectional reversible / irreversible, triggerable, regular, and / or monitorable filling the interior of the connecting structures characterized by hollow profile cross sections a time-appropriate, regular and monitorable Function triggering and controllability and controllability of the individual Process flows when filling the structures and allow the successful technical effects.
Die separate Befüllung, Druckregulierung und Sicherung gegen Druckverlust von einzelnen und/oder in Strängen gebündelten und/oder gebündelt zusammenlaufenden Verbindungsstrukturen, erfolgt sektional über einzelne Ventilmechanismen, wie beispielsweise als dem Stand der Technik entsprechend bekannte „Venenklappensysteme”, die sensorisch und/oder mikroelektronisch ansteuerbar sein können. Die Beeinflussung der Ventilmechanismen kann in bevorzugten Anwendungen sowohl über mechanische Wirkweisen als auch mikroelektronisch regelbar ausgelegt werden. Die Ventilmechanismen befinden sich in vorzugsweisen Ausführungen in den Decklagen der erfindungsgemäßen Textilen Systeme wie Spacer-Textiles.The separate filling, pressure regulation and protection against Pressure loss from single and / or bundled in strands and / or bundled converging connection structures, takes place sectionally via individual valve mechanisms, such as as known in the art according to known "venous valve systems", which can be controlled by sensors and / or microelectronics. Influencing the valve mechanisms may be in preferred applications both via mechanical effects as well as microelectronic be designed adjustable. The valve mechanisms are located in preferred embodiments in the cover layers of the invention Textile systems such as spacer textiles.
Bevorzugte Systemauslegungen können sowohl als irreversibel zusammenfügbare als auch wieder einzeln lösbare Modulkomponenten für den anwendungsorientierten Aufbau zusammenhängender erfindungsgemäßer technischer Vorrichtungen oder Anwendungsauslegungen konzipiert sein. Diese zusammenfügbaren modularen einzelnen Systemkomponenten können in bevorzugten Auslegungen koppelbare Befüllungs- und Regel- und Kontrollmechanismen aufweisen oder auch diese als eigene separate Modul-Auslegungungen gesondert aufweisen. Dies gilt auch für die Erzeugung Bevorratung der Füllmedien und ihrer Ausgangsmaterialien und Reagenzien sowie der Erzeugung und Speicherung der Kraftquelle wie beispielsweise bei Erzeugung von Gasen und dem einhergehenden Druckaufbau in vorgesehenen Bevorratungsvorrichtungen.preferred System interpretations can be combined as both irreversibly as well as again individually detachable module components for the application-oriented structure of coherent inventive technical devices or application designs be. These joinable modular single system components In preferred embodiments, couplable filling and have control and monitoring mechanisms or these as have their own separate module designs separately. this applies also for the production storage of the filling media and their starting materials and reagents as well as the generation and storage of the power source such as in production of gases and concomitant pressure build-up in dedicated storage devices.
Durch erfindungsgemäße sektionale Druck- und/oder Füllstandregelbarkeit einzelner und/oder gebündelter Verbindungsstrukturen mit Hohlprofil, sind in bevorzugten Ausführungen für die Gewährleistung von Redundanzen für die Funktionalität und Integrität der Gesamtsysteme, spezielle Bereiche und/oder mehrzahlige Auslegung der Verbindungsstrukturen, beispielsweise in Strängen, innerhalb ihres in textiler Weise erstellten Verbundes, als Reserve- oder Ersatzstrukturen technisch auslegbar.By Sectional pressure and / or level control according to the invention single and / or bundled connection structures with Hollow profile, are in preferred embodiments for Ensuring redundancies for functionality and integrity of the overall systems, special areas and / or multiple design of the connection structures, for example in strands, within their textile created Composite, technically interpretable as reserve or replacement structures.
Diese können ereignisbedingt, wie beispielsweise nach Beschädigung einzelner Teilstrukturen, erst dann redundant und/oder auf Anforderung aktiviert und wirksam werden.These may be eventual, such as after damage individual substructures, only then redundant and / or on request be activated and effective.
Beispielsweise kann der Ausfall einzelner Partien oder Teilbereiche der erfindungsgemäßen textilen Systemauslegung, bei Beschädigungen infolge von Unfällen, militärischen Handlungen oder auftretenden Überlastungen, erfolgen und das Greifen von redundanten Mechanismen erforderlich werden, wie sie durch die Erfindung geboten werden.For example can the failure of individual lots or subregions of the textile according to the invention System design, in case of damage due to accidents, military actions or occurring overloads, take place and the gripping of redundant mechanisms required be as offered by the invention.
Durch die mögliche modulare Auslegbarkeit des Systems in bevorzugten Anwendungen und der hier möglichen Auslegung hinsichtlich redundanter Gesichtspunkten betreffend Befüllung, Druckaufbau und -regelung als auch der Regel- und Kontrollierbarkeit einzelner Module als auch des Gesamtsystems im technischen Einsatz lassen sich deren Größe und Formgebung nach den Erforderlichkeiten variieren und sich entsprechenden variierenden Belastungswerten und relevanten Umgebungsbedingungen und -anforderungen anpassen.Due to the possible modular layout of the system in preferred applications and the possible design with regard to redundant ones In terms of filling, pressure build-up and control as well as the controllability of individual modules and the overall system in technical applications, their size and shape can be varied according to the requirements and adapted to corresponding varying load values and relevant environmental conditions and requirements.
In besonderen Ausführungen können die modularen zusammenfügbaren Einzelkomponenten aus belastbaren vorgesehenen Werkstoffen gefertigt sein, die erfindungsgemäß eine zyklische Befüll-(Ausdehnung)- und Entleerbarkeit (Zusammenziehung) der Hohlprofilverbindungen und der aus diesen in textiler Weise gefertigten System-Segmenten ermöglichen.In special designs may be the modular joinable Individual components made of resilient materials provided, according to the invention a cyclic filling (expansion) and drainability (contraction) of the hollow profile joints and enable them to be made of these fabricated system segments.
Diese technische Wirkweise ist bisher beispielsweise von peristaltischen Pumpen her bekannt.These technical effect is so far, for example, of peristaltic Pumps forth known.
Neu ist hier die Wirkweise als textil gefertigte und modular auslegbare Ausfertigung.New Here is the mode of action as a textile-made and modular interpretable Copy.
Dies ermöglicht Wirkweisen bei Gesamtgebilden mit größenvariierbaren anforderungsanpassbaren Oberflächen und veränderbarer Formgebung, beispielsweise für neuartigen Pumpsysteme in peristaltischer Wirkweise.This allows effects on aggregates with variable sizes customizable surfaces and changeable Shaping, for example for novel pumping systems in peristaltic mode of action.
Eine
Erwähnung der Arbeit an geflochtenen Schlauchfiltern ist
in der Kurz-Veröffentlichung
Im
Bezug hierzu ist die bereits genannte
In der Textiltechnik sind unter dem Fachbegriff „Hohlstoffbindungen” Verfahren zur Erstellung Von Textilen Strukturen bekannt, bei denen unter Verwendung von mehrzahligen Fadensystemen textile Strukturen erstellt werden können, bei denen umschlossene Hohlräume innerhalb dieser Textilen Strukturen gewollt entstehen.In The textile technology are under the technical term "hollow material bonds" method known for creating Textile Structures in which Use of multi-filament thread systems created textile structures can be where enclosed cavities within these textiles structures are intentionally created.
Als
Quelle ist hier beispielsweise das
Hier werden Cordbindungen den Hohlstoffbindungen zugerechnet.Here Cord bindings are attributed to the hollow-material bonds.
Eine zugeordnete Abbildung erläutert den grundsätzlichen strukturellen Aufbau und zeigt die bei der Erstellung der Struktur entstehenden Hohlräume.A associated figure explains the basic structural design and shows when creating the structure resulting cavities.
Ereignisauslösbare Veränderbarkeiten wie aktiv erzeugbare Ausdehnungen mit der einhergehenden Erzeugung und Bereitstellung kinetischer Energien infolge von irreversiblen/reversiblen Verformung von textilen Körpergebilden infolge der Befüllung hohler schlauchartiger Fasern oder Schläuche, die in textiler Ausfertigung beispielsweise als Gewebe, Gelege, Gestrick, diese textilen zusammenhängende Strukturen bilden können, sind nicht bekannt und veröffentlicht worden.Ereignisauslösbare Variabilities such as actively generated expansions with the concomitant generation and provision of kinetic energies due to irreversible / reversible deformation of textile body structures due to the filling of hollow tubular fibers or Hoses, for example, in textile production as fabric, scrim, knit, these textile coherent Structures are not known and published Service.
Zum Stand der Technik und den Veröffentlichungen in der Patentliteratur ist zu bemerken, dass lediglich die Befüllung von Kammern oder kammerartigen Sektionen bei ereignisbedingter Auslösung bekannt ist.To the Prior art and publications in the patent literature It should be noted that only the filling of chambers or chamber-like sections on event-related triggering is known.
Hier
ist beispielsweise die Patentschrift
Der hierüber hinausgehende Neuheitsanspruch dieser Erfindung beruht auf der ereignisausgelösten, reversiblen/irreversiblen, steuer- und regelbaren Befüllung der Fadenhohlprofile und/oder gepackten und komprimierten Hohlräume innerhalb des Systems bei gleichzeitig regelbarer, irreversibler/reversibler Volumenvergrößerung und Formveränderung des Gesamtgebildes aus „Spacer Textiles” und der zugehörigen separaten Sektionen, ganz oder teilweise in flexiblen Umhüllungen, die ganz oder teilweise aus Membranefiltermaterialien bestehend, gepackt sind oder von diesen umgeben sind. Die Verfahrensabläufe können darüber hinaus selbst auch zeitlich regulierbar sein.Of the This novelty claim of this invention beyond based on the event-triggered, reversible / irreversible, controllable and controllable filling of the hollow thread profiles and / or packed and compressed cavities within the system with simultaneously controllable, irreversible / reversible volume increase and shape change of the overall structure of "Spacer Textiles "and the associated separate sections, in whole or in part in flexible sheaths, all the way or partially made of membrane filter materials are or are surrounded by these. The procedures In addition, they can also be time-regulated be.
Die Abgrenzung der Erfindung besteht hier gegenüber dem Stand der Technik, Forschung und Lehre auch darin, dass sich diese hier auf passive textile Systeme wie im Leichtbau beziehen, deren statische Gebildeeigenschaften von Beginn ihrer Herstellung/Erstellung an festgelegt sind und sich nur im vorgegebenen Rahmen in der Reaktion der Materialien auf die Umgebungs- und Belastungsvariablen ändern, während gemäß der Erfindung diese statischen Eigenschaften der textilen Gebilde wie „Spacer Textiles” erst nach ereignisgesteuerter Auslösung hergestellt und erreicht werden, wobei diese in besonderen Anwendungen ereignisgesteuert und regelbar nachträglich zu definierten Ereignissen und/oder Zeitpunkten und -abläufen veränderbar sein können.The Delimitation of the invention is here compared to the state Technology, research and teaching also in the fact that this here refer to passive textile systems such as lightweight, whose static Structure properties from the beginning of their production / creation are fixed and only within the given framework in the reaction change the materials to the environmental and load variables, while according to the invention, these static Properties of textile structures such as "Spacer Textiles" only produced and achieved after event-triggered tripping which are event-driven in special applications and controllable subsequently to defined events and / or Times and procedures can be changed.
Die Veränderung der Eigenschaften der Hohlprofilstrukturen ist durch die Entstehung von Expansionskräften gekennzeichnet, die bei der Befüllung der Hohlprofil-Fadenstrukturen entstehen.The change in the properties of the hollow profile structures is characterized by the emergence of expansion forces, which in the Befül Development of the hollow profile thread structures arise.
Die ereignisauslösbare und in besonderen Ausführungen regelbare Expansion kann sich sowohl auf ihre längliche Ausdehnung als auch in der Veränderbarkeit des Durchmessers der einzelnen Fadenstrukturen/Verbindungsstrukturen mit Hohlprofil beziehen und vergrößert den durch die textilen Strukturen in Anspruch genommenen Rauminhalt im auch zeitlich möglichen steuerbaren Prozeßverlauf erheblich, ohne dass dieser in seiner Gesamtheit zu befüllen wäre und somit als solcher für technische Zwecke, wie sie bereits beispielsweise aus der Airbagtechnik bekannt sind, nutzbar gemacht werden kann. Dem technischen Stand in der Airbagentwicklung entspricht auch die sektionelle Befüllung von als Stützstrukturen fungierenden Kammern.The event-triggerable and in special designs Adjustable expansion can affect both its elongated Expansion as well as the variability of the diameter the individual thread structures / connecting structures with hollow profile relate and enlarge the through the textile Structures used space in time also possible controllable process flow considerably, without this in to fill its entirety and thus as such for technical purposes, as they already for example are known from the airbag technology, can be used. the technical status in the development of the airbag also corresponds to the sectional Filling of supporting structures Chambers.
In textiler Weise als textil zu definierende Körpergebilde gefertigte Strukturen aus befüllbaren in Form von hohlen faser-, faden-, schlauch- oder borstenähnlichen Verbindungsstrukturen ausgebildeten Werkstoffen sind aus Fachveröffentlichungen und aus der Patentliteratur nicht bekannt.In Textile way as body textiles to be defined fabricated structures made of fillable in the form of hollow fiber, thread, tube or bristle-like connecting structures trained materials are from specialist publications and not known from the patent literature.
Die Erfindung ist vor allem auch dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstrukturen der textilen Strukturen, vormals auch Spacer Textiles genannt, aus faden- und/oder hohlfaserähnlichen und/oder Hohlborstenähnlichen und/oder schlauchähnlichen Vorprodukten in textiler Weise als Gewebe und/oder Gestrick und/oder Gewirke oder anderen textilen Verfahren als Bestandteile der bevorzugten Systemauslegungen gefertigt werden können, wobei die einzelnen Verbindungsstrukturen unterschiedliche variierende Auslegungen sowohl hinsichtlich ihres Innen- und Außendurchmesser als auch in ihrer technischen Auslegung und Ausfertigung und nach eingesetztem Fertigungsmaterialart aufweisen können und damit in bevorzugten Systemvarianten in definierten Sektionen in unterschiedliche Formgebungen und Funktionszuweisungen zusammengefügt werden können, die geregelte und kontrollierbare Funktionsauslösung, -überwachung und Regelung der Prozesse der Befüllung und Ausdehnung und deren Reversibilität erlauben.The Above all, the invention is characterized in that the connection structures the textile structures, formerly also called Spacer Textiles thread and / or hollow fiber-like and / or hollow bristle-like and / or hose-like precursors in a textile manner as a woven and / or knitted fabric and / or knitted fabric or other textile Process manufactured as components of the preferred system designs can be, with the individual connection structures different varying interpretations both in terms of their Inside and outside diameter as well as in their technical Design and completion and according to the type of material used can and therefore in preferred system variants in defined Sections in different shapes and function assignments can be put together, the regulated and controllable function release, monitoring and control of the processes of filling and expansion and allow their reversibility.
In bevorzugten Systemauslegungen können die Verbindungsstrukturen in den Übergangsbereichen zu den Decklagen der „Spacer Textiles” erfindungsgemäß in Sektionen zusammengeführt, gebündelt und mit regelbaren, in bevorzugten Ausführungen elektronisch ansteuerbar und durch Sensoren überwachbaren Ein- und Auslassmechanismen wie Ventilen, versehen werden.In preferred system designs may be the interconnect structures in the transition areas to the cover layers of the "Spacer Textiles "according to the invention in sections merged, bundled and with adjustable, electronically controlled in preferred embodiments and sensor-controlled inlet and outlet mechanisms, such as Valves, be provided.
Diese Übergangsbereiche sind in der Art ausgebildet, dass eine gewünschte Dichtigkeit in der Art gewährleistet ist, dass die in die Hohlprofil-Verbindungsstrukturen einzuleitenden gasförmigen und/oder flüssigen Medien nur in diese selbst und/oder in die vorgesehenen Leitungen und/oder Kammern eingeleitet werden und ein Eindringen in die Maschenzwischenräume, d. h. in die erfindungsgemäß vorgesehenen Zwischenräume und Hohlräume zwischen den Verbindungsstrukturen als auch den in bevorzugten Ausführung vorgesehenen separaten Hohlräumen, verhindert und vermieden oder beeinflussbar zeitlich verzögerbar wird. Die Zuleitung der Medien kann über separate Abteilungen wie Speicherkammern und Zuführungen wie Leitungen innerhalb und ausserhalb der Decklagen der Spacer-Textile-Systemauslegungen erfolgen und richtet sich nach den Erfordernissen an die Produkte und nach der gewünschten Form und Funktionaltiät.These transition areas are designed in the way that a desired tightness is guaranteed in the way that in the hollow profile connecting structures to be introduced gaseous and / or liquid Media only in these and / or in the designated lines and / or chambers are introduced and an intrusion into the intermeshing spaces, d. H. in the inventively provided spaces and voids between the interconnect structures as well provided in preferred embodiments separate cavities, prevented and avoided or influenced delayable becomes. The supply of the media can be via separate departments like storage chambers and feeders like pipes inside and outside the cover layers of Spacer Textile system designs and depends on the requirements of the products and according to the desired form and Funktionaltiät.
Die Decklagen selbst können auch aus Multilager-Fabrics oder „Spacer-Textiles” in differierenden Auslegungen hinsichtlich Materialauswahl, Stärke der eingesetzten Werkstoffe Maschengrößen und sowie der weiteren textilen Fertigungsparameter gefertigt werden und die Merkmale der Umhüllungen, die ganz oder teilweise aus Membranfiltermaterialien gefertigt sind, aufweisen.The Cover layers themselves can also be made from multilayer fabrics or "spacer textiles" in differing interpretations regarding material selection, strength the materials used mesh sizes and as well the other textile manufacturing parameters are manufactured and the Characteristics of the sheaths made wholly or partly from membrane filter materials are, have.
Die Erfindung nimmt auch in Anspruch, dass die Textilen Strukturen aus schlauchähnlichen, für die Durchleitung von Flüssigkeiten oder Gasen geeigneten Leitungen gefertigt werden, deren Hohlprofilinnendurchmesser größer sein können, als bei den Produktionsverfahren nach Stand der heutigen Technik und aus der Patentliteratur bekannt.The Invention also claims that the textiles structures hose-like, for the passage of liquids or gases are made suitable lines whose hollow profile inside diameter can be larger than in the production process according to the state of the art and known from the patent literature.
Zum Stand der Technik gehört bereits der Einsatz von in Textile Strukturen eingebetteten Schlauchleitungssystemen zur Durchleitung von Flüssigkeiten für verschiedene technische Zwecke wie Kühlung, Drainage, Bewässerung in verschiedenen Einsatzgebieten wie beispielsweise in der Medizintechnik, der Landwirtschaft, dem Landschaftsbau und weiteren.To the The state of the art already includes the use of textile Structures embedded tubing systems for passage of liquids for various technical Purposes such as cooling, drainage, irrigation in various Applications such as in medical technology, agriculture, landscaping and more.
Räumliche Textile Strukturen ohne separate schlauchähnliche Durchleitungssysteme sind in der Patentliteratur und Fachliteratur auch zur Lagerung und Durchleitung von Medien als auch aus medizinischen Hilfsprodukten wie orthopädischen Produkten, beispielsweise Stützmanschetten und Bandagen, bekannt.spatial Textile structures without separate hose-like passage systems are in the patent literature and technical literature for storage and Transmission of media as well as medical auxiliary products such as orthopedic products, such as support cuffs and bandages, known.
Ebenso ist der Einsatz von Spacer Textiles in Produkten wie Drainageelementen bekannt.As well is the use of Spacer Textiles in products such as drainage elements known.
Diese zeichnen sich dadurch aus, dass in die Wandungen dieser zwar funktional Filtermembranen integriert sind, jedoch stellen diese Spacer Textile-Produkte wie diese genannten Drainageelemente selbst aber passive Systeme dar, bei denen die Verbindungen und Fadensysteme nicht als befüllbar beschrieben werden und somit keine Merkmale aktiver Systeme aufweisen.These are characterized by the fact that in the walls of these functional filter membranes are integrated, but these Spacer textile products such as these drainage elements themselves but passive systems represent in which the compounds and thread systems are not described as being filled and thus no more active features Have systems.
Dem Stand der Technik entsprechend sind mit gasförmigen oder flüssigen Medien befüllbare Multilager-Fabrics-Systeme und -Produkte bekannterweise auf dem Markt, deren Decklagen durch die verbindenden Hohlfäden in bis zu 450 mm Abstand gehalten werden. Hier sind die Polfäden selbst nicht aktiv an der Befüllung der Zwischenräume oder Volumen beteiligt, sondern gewährleisten durch die Begrenzung der Ausdehnung bei Befüllung unter Druck die entsprechende Stabiltiät der zu befüllenden Textilen Hohlstruktur.the According to the prior art are with gaseous or liquid media fillable multi-layer fabric systems and products known to be on the market, their top layers by the connecting hollow fibers held in up to 450 mm distance become. Here are the pile threads themselves not active at the Filling the spaces or volumes involved, but ensure by limiting the extent when filled under pressure the appropriate Stabiltiät the textile hollow structure to be filled.
Diese
Multilager-Fabrics sind laut Hersteller für die Befüllung
mit Fluiden, Gasen, Flüssigkeiten, Pulvern, Pasten oder
Sänden auslegbar.
(Hersteller: TISSAVEL, Zone industrielle – 33,
rue de Reckem – B. P. 33 59531 Neuville-en-Ferrain Frankreich)According to the manufacturer, these multi-layer fabrics are suitable for filling with fluids, gases, liquids, powders, pastes or sands.
(Manufacturer: TISSAVEL, Industrial Zone - 33, rue de Reckem - BP 33 59531 Neuville-en-Ferrain France)
Hier sind zusammengefasst und beispielsweise folgende Quellen aus der Patentliteratur zu nennen, die im Zusammenhang mit der Erfindung zu nennen sind.Here are summarized and, for example, the following sources from the To call patent literature, in connection with the invention to call.
(Eine Abgrenzung bezüglich Neuheit bzw. der Andersartigkeit von Wirkungsweisen gegenüber den nachfolgenden Patenten erfolgt noch.)
- 1.
DE 101 18 643 B4 - 2. A41 D 31/02 20060101AFI20071026BHKR
- 3.
DE 10 2005 046 675 A1 - 4.
DE 20 2004 015 240 U1 - 5.
WO 2006/015599 A1 - 6.
DE 102 59 661 A1 - 7.
DE 10 2006 009 262 B4 - 8. US 5 820 431 Anmeldung 26.11.1996
- 9. US 5 603 647 Anmeldung 18.02.1997
- 10.
WO 2006/069689 A1 - 11. A45B 19/02 (2006.01)
- 12.
US 7,343,632B2 - 13.
DE19635170C1 - 14.
EP 1153642B1 - 15.
US5,820,431 - 16.
DE 20 2005 001 913 U1 - 17.
DE 19962131A1 - 18.
US 4443336
- 1.
DE 101 18 643 B4 - 2. A41 D 31/02 20060101AFI20071026BHKR
- Third
DE 10 2005 046 675 A1 - 4th
DE 20 2004 015 240 U1 - 5th
WO 2006/015599 A1 - 6th
DE 102 59 661 A1 - 7th
DE 10 2006 009 262 B4 - 8. US 5,820,431 application 26.11.1996
- 9. US 5 603 647 Application 18.02.1997
- 10th
WO 2006/069689 A1 - 11. A45B 19/02 (2006.01)
- 12th
US 7,343,632B2 - 13th
DE19635170C1 - 14th
EP 1153642B1 - 15th
US5,820,431 - 16th
DE 20 2005 001 913 U1 - 17th
DE 19962131A1 - 18th
US 4443336
Zur Forschung und Entwicklung bezüglich Bau- und Geotextilien ist Fachveröffentlichungen zu entnehmen, dass zur Erstellung von groben Strukturen unter Einsatz von biologischen und synthetischen Fasersträngen eine neuartige Generation von Textilmaschinen wie Kettenwirkmaschinen zum Einsatz kommen können.to Research and development in construction and geotextiles is to refer to technical publications that for the creation of coarse structures using biological and synthetic fiber strands a new generation of textile machines such as warp knitting machines can be used.
Hier
ist beispielsweise der
Hier wurde die grundsätzliche Verwendbarkeit, Erprobung und Verwendbarkeit von groben bis supergroben Schusssträngen und seilartigen Grund”fäden” für neuartige Gewirkekonstruktionen mit Hinweis auf die Verwendbarkeit als Grundlage für weitere Forschung auf dem Gebiet „Grobe textile Strukturen”, nachgewiesen.Here became the basic availability, testing and Usability of coarse to super-clean weft strands and rope-like reason "threads" for new knitted constructions with reference to the usability as a basis for further research in the area "Rough textile structures ", proved.
Auch hier gibt es keine Veröffentlichung betreffend der Möglichkeit der Erforschung und Entwicklung von groben bis supergroben Strukturen als Spacer-Fabrics grundsätzlich als auch speziell zu „Spacer-Fabrics”, erstellt aus Hohlprofil-Verbindungsfasern oder Hohlprofil-Verbindungsstrukturen bzw. der erfindungsgemäßen aktiven, steuer- und/oder überwachbaren Formveränderbarkeit infolge der reversiblen/nichtrevesiblen Befüllung und Ausdehnung der Verbindungsstrukturen.Also here there is no publication regarding the possibility the research and development of coarse to super-rough structures basically as spacer-fabrics as well as especially to "spacer-fabrics", created from hollow profile connecting fibers or hollow profile connecting structures or the active, controllable and / or monitorable according to the invention Shape changeability as a result of the reversible / non-reversible Filling and expansion of the connection structures.
Einen Überblick über
verschiedenartige Filter für die Wasseraufbereitung gibt
eine Veröffentlichung von
Ein
Notwasserschrägschlauchverfahren, welches sich einer manuellen
Pumpvorrichtung und Aufbereitungschemikalien bedient, wird durch
die
Hier wird die stromlose Aufbereitung von verunreinigtem Wasser zu Trinkwasser beansprucht.Here the electroless treatment of contaminated water becomes drinking water claimed.
Dies soll hauptsächlich unter Einsatz von Desinfektionschemikalien innerhalb von manuell zu befüllenden Auffangbehältern in Form von Folienschläuchen erfolgen, wobei eine Ausreichende Durchmischung des verunreinigten Wassers mit Hilfe eines Magnetsystems Und die Entnahme/Entleerung des filtrierten Wassers mit Hilfe von manuellen Luftpumpen erfolgen soll.This should be mainly using disinfectant chemicals within manually to be filled collecting containers in the form of film tubes, with a sufficient mixing of contaminated water by means of a magnet system And the Removing / draining the filtered water with the help of manual Air pumps should be done.
Die Erfindung geht hier über die in Anspruch genommene Verwendbarkeit als Erstversorgung für die Versorgung von Trinkwasser hinaus, da sich nach diesem Verfahren weder ausreichend Schadstoffe und Krankheitskeime zuverlässig ausfiltern lassen bzw. dieses hier gar nicht vorgesehen ist. Eine Entsalzung zur Trinkwassergewinnung ist hier nach diesem Verfahren unmöglich und ebenfalls nicht vorgesehen.The Invention here goes beyond the claimed usability as first aid for the supply of drinking water, because after this process neither sufficient pollutants and Disinfect germs reliably or this not provided here. A desalination for drinking water is here by this method impossible and also not provided.
Ein selbsttätiges Ansaugen, Filtern, Bevorraten und Beibehaltung von Qualitätskriterien an das Filtrat zur Verwendung als Trinkwasser ist hier durch die Offenheit des Systems nicht gewährleistet.One self-priming, filtering, storing and maintaining from quality criteria to the filtrate for use as Drinking water is not guaranteed here by the openness of the system.
Der Einsatz von Membranen in textilen Systemen, gekennzeichnet mit der Möglichkeit der Unterdruckerzeugung mit Hilfe von Volumenvergrößerung von „Sparer Textiles” ist bisher nicht bekannt.Of the Use of membranes in textile systems, characterized by the Possibility of generating negative pressure by means of volume increase "Sparer Textiles" is not known yet.
Aus
einer Publikation von
Den Stand von Technik, Forschung und Lehre in Zusammenhang mit Membranefiltration Ist insbesondere den Fachveröffentlichungen zu entnehmen.The State of the art, research and teaching in connection with membrane filtration Can be found in particular in the technical publications.
Hier
ist als bezugsfähige Quelle insbesondere das „Institut
für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft” an
der Technischen Universität Dresden zu nennen. Hier wurde
beispielsweise von der
Hier sind auf den Seiten 29–37 sowohl eine auch derzeit aktuelle Übersicht über druckgetriebene Membranverfahren, eine Übersicht der Einsatzbereiche, über Druckdifferenzen und Rückhaltevermögen, „Comparative rejection values”, eine allgemeine Darstellung des Membranprozesses und der Nennung von Anforderungen an eine Membran als auch relevante Kenngrößen für die Membranefiltration zu entnehmen.Here are on pages 29-37 both a current synonymous overview of pressure-driven membrane processes, an overview of the application areas, about Pressure differences and retention, "Comparative rejection values ", a general description of the membrane process and the mention of requirements for a membrane as well as relevant Characteristics for membrane filtration refer to.
Stand der derzeitigen Entwicklung und Forschung sind Membranen zur Wasserentsalzung aus sulfonierten Copolymeren, die den kombinierten Einsatz von Membranfiltration und Chlor als Desinfektionsmittel zulassen, da dieses Material im Gegensatz zu den bisher üblicherweise aus Polyamiden hergestellten Membranen chlorbeständig sind. Es lassen sich hierbei gezielt chlorbeständige Membrane für gewünschte Anwendungen Nanofiltraltion, Umkehrosmose) herstellen.
- Artikel:
Für sauberes Wasser: Chlorbeständige Membranen für die Wasserentsalzung Chemie.DE Informationsservice GmbH Seydelstrasse 28, 101117 Berlin http://www.chemie.de/news/d/85072 - Originalveröffentlichung:
Benny D. Freemann (University of Texas at Austin, USA) et al.; ”Highly Chlorine-Tolerant Polymers for Desalination”; Angewandte Chemie 2007, 119, No. 32, 6108–6113
- Items:
For clean water: Chlorine-resistant membranes for water desalination Chemie.DE Information Service GmbH Seydelstrasse 28, 101117 Berlin http://www.chemie.de/news/d/85072 - Original work:
Benny D. Freemann (University of Texas at Austin, USA) et al .; "Highly Chlorine-Tolerant Polymers for Desalination"; Angewandte Chemie 2007, 119, no. 32, 6108-6113
Stand
der Technik sind derzeit als Erstversorgungssysteme für
die Aufbereitung von Verschmutztem und/oder versalzenem Wasser zu
Trinkwasser nach den Standards Der WHO nur lokal aufzubauende größere
Anlagen, die die Lücke der Erstversorgung nach Eintreten
eines Notfalles nicht schließen können.
(Siehe
Text und Beschreibung Patent Schrägschlauchverfahren).The state of the art is currently available as primary care systems for the treatment of contaminated and / or saline water to drinking water according to the standards. WHO can only build larger facilities locally, which can not close the gap of primary care after an emergency.
(See text and description Patent Schrägschlauchverfahren).
Notfallsysteme für den Einsatz als Erstversorgung mit Trinkwasser, die vor dem Aufbau von Wasseraufbereitungsanlagen durch entsprechende Hilfskräfte und -organisationen in größeren Stückzahlen zum Einsatz kommen können, bei denen Membranetechnik ohne mechanische Pumpen zum Einsatz kommt, sind in der Patent- und Nichtpatentliteratur derzeit nicht bekannt.emergency systems for use as first aid with drinking water, the before the construction of water treatment plants by appropriate auxiliary staff and organizations in larger numbers can be used, in which membrane technology without mechanical pumps are used in the patent and non-patent literature currently unknown.
Stationär aufzubauende Anlagen, die mit Hilfe von Membranefiltertechnik arbeiten, werden bereits in beschränktem Umfang international eingesetzt.Stationary plants to be built using membrane filtration technology, are already being used internationally to a limited extent.
Hier
ist beispielsweise die Veröffentlichung für die
Fachpresse der Siemens AG
In diesem Artikel wird der Einsatz von tragbaren, auf Niederdruck-Membrantechnik (Memcor-Membrane von Siemens) basierenden Wasserfiltrationssystemen beschrieben.In This article will discuss the use of portable, low-pressure membrane technology (Memcor membrane from Siemens) based water filtration systems described.
Die in diesen stationär aufzubauenden Anlagen verwendete Membrantechnik arbeitet nach Angaben von Siemens mit minimalem Einspeisedruck.The Membrane technology used in these stationary plants works according to Siemens with minimal feed pressure.
Nachteil der Anlagen sind die Notwendigkeit des stationären Aufbaues und der entsprechenden Anforderungen hinsichtlich des Verbringens, der Aufbaubedingungen wie notwendige Untergrundbeschaffenheiten und ihr Gewicht, das ein ständiges Mitsichführen der Filtrationsanlage durch einzelne Personen oder kleinere Gruppen nicht erlaubt.Disadvantages of the plants are the necessity of the stationary construction and the corresponding requirements with regard to the introduction, the Auf Construction conditions such as necessary substrate properties and their weight, which does not allow a constant entrainment of the filtration plant by individuals or smaller groups.
Somit sind diese Anlagen beispielsweise als präventive Erstausrüstung für Notfälle wie beispielsweise bei Überflutungen/Überschwemmungen mit drohender Verseuchung und/oder Versalzung von Trinkwasserressourcen nicht möglich, speziell bei einhergehenden Flucht- und Evakuierungsbewegungen von einzelnen Individuen oder Gruppen von Personen bei einhergehender Zerstreuung auf größere und im Notfall unzugänglich werdenden Gebieten.Consequently For example, these systems are used as preventive original equipment for emergencies such as flooding / flooding with imminent contamination and / or salinisation of drinking water resources not possible, especially with accompanying escape and Evacuation movements of individuals or groups of individuals Persons with concomitant dispersion on larger and in an emergency inaccessible areas.
Stationäre Anlage setzen immer eine zentrale Erreichbarkeit der Anlagen für Individuen innerhalb eines bestimmten Einzugsgebietes voraus, die in vielen Notfällen innerhalb der Phasen des Eintretens der Notfälle bis zum Erreichen der für das Überleben oder die Gesundheit havarierter Personen kritischen Zeitpunkte oft nicht gewährleistet werden kann, zumal diese Anlagen unter Kostenaspekten und logistischen Gesichtspunkten nicht von Einzelpersonen präventiv bevorratet werden können.Stationary Always set a central accessibility of the systems for Individuals within a particular catchment area ahead, the in many emergencies within the phases of entering the emergencies until reaching for survival or the health of damaged persons often does not meet critical times can be guaranteed, especially since these investments are cost-related and logistic aspects not preventive of individuals can be stored.
Sie müssen i. d. Regel von qualifizierten Mitarbeitern von entsprechenden Organsisationen wie Hilfsorganisationen vor Ort verbracht und eingerichtet werden.she must i. d. Rule of qualified employees of appropriate organizations such as relief organizations spent on the ground and set up.
Erst dann können diese auch von den Anwendern/Benutzern selbst bedient und gewartet werden.First then these can also be done by the users / users themselves be operated and maintained.
Sie sind für die wirkliche Erstversorgung, gerade bei erschwerten Bedingungen wie ungünstigen Wetterbedingungen, nicht ausreichender oder nicht vorhandener Untergrundbeschaffenheit für die Aufstellung der Anlagen (z. B. bei Überschwemmungen), logistische Unerreichbarkeit von Katastrophengebieten in der ersten Phase infolge von Unpassierbarkeit von Strassen und Ausfall von Transportmitteln wie sie bei Sturmschäden, Erdbeben, Erdrutschen i. d. R. zu erwarten sind, nicht geeignet.she are for the real first aid, especially at difficult Conditions such as adverse weather conditions, insufficient or nonexistent subsurface texture for the Installation of installations (eg flooding), logistic Inaccessibility of disaster areas in the first phase as a result of impassability of roads and failure of means of transport as in storm damage, earthquakes, landslides i. d. R. are not suitable.
Diesbezüglich
wurde in der bereits genannten
Der Erfindung gemäß werden Membranen mit geringem Einspeisedruck, wie sie heute bereits beispielsweise in den für stationäre Anlagen sehr preisgünstigen Systemen wie dem „Sky-Hydrant-System” von Siemens verwandt werden, als Bestandteil der erfindungsgemäßen Textilen Systeme ihrem Verwendungszweck entsprechend ausgewählt eingesetzt, konfiguriert und ausgelegt.Of the According to the invention are membranes with low Feed-in pressure, as it is already the case today, for example stationary systems very inexpensive systems similar to the "Sky Hydrant System" from Siemens be as part of the invention Textile systems selected according to their purpose used, configured and designed.
Verschiedenartige Membrantypen können einzeln oder in Kombination in bevorzugten Auslegungen des erfindungsgemäßen Textilen Gesamtsystem zum Einsatz gebracht werden.various Membrane types can be used individually or in combination in preferred Interpretations of the Textile Entire System According to the Invention be put to use.
Eine Schichtung der verschiedenartigen Membrantypen ist in bevorzugten Anwendungsbeispielen vorgesehen.A Stratification of the different types of membranes is preferred Application examples provided.
Durch die Konfektionierbarkeit des eingesetzten Membranefiltermaterials, der Herstellung der textilen Strukturen aus vorfertigbarer Bahnen- und Rollenware als Vorprodukte lässt sich bei weitgehender Automation in der Fertigung eine breite Palette unterschiedlicher Produkte und erfindungsgemäßer Produktvarianten generieren und kostengünstig herstellen.By the manufacturability of the membrane filter material used, the production of textile structures from prefabricated and roll goods as precursors can be more extensively Automation in manufacturing a wide range of different Products and product variants according to the invention generate and produce cost-effectively.
Erfindungsgemäß wird der Ansaugdruck durch die Membrane hindurch ohne mechanische Pumpen und sich bewegende/drehende Teile bei Volumenexpansion des „Spacer-Textile-Systems” erzielt. Eine Unterstützung durch mechanische Fördersysteme (Pumpen/Kompressoren) kann optional in bevorzugten Ausführungen adaptiv unterstützend und/oder redundant zum Einsatz kommen.According to the invention the suction pressure through the membrane without mechanical pumps and moving / rotating parts achieved with volume expansion of the "Spacer Textile System". A support by mechanical conveyor systems (Pumps / compressors) may be optional in preferred designs Adaptive supportive and / or redundant used.
In bevorzugten Systemauslösungen, die sich beispielsweise erfindungsgemäß auch durch die zyklische Befüllung und Entleerung der Hohlprofilstrukturen und der möglichen zyklischen Ausdehnung und Zusammenziehens der erfindungsgemäßen Spacer-Textile Strukturen kennzeichnen, kann die Zuführung der Füll- und/oder Reagenzmedien und dem dadurch erfolgenden Kraftaufbau (Druckaufbau) auch ausschließlich mithilfe von Vorrichtungen außerhalb der erfindungsgemäßen Spacer-Textile-Systeme über Zuführmechanismen wie Ventile erfolgen.In preferred system triggers, for example according to the invention by the cyclic filling and emptying the hollow profile structures and the possible cyclic expansion and contraction of the spacer textile according to the invention Characterize structures, the feeding of the filling and / or reagent media and the resulting buildup of power (pressure build-up) as well exclusively using devices outside the spacer textile systems of the invention over Feeding mechanisms such as valves take place.
Die Förderung des Filtrates, wie z. B. gewonnenes Trinkwassers, aus dem System erfolgt bevorzugt mit Hilfe des ereignisausgelöst, gesteuert und geregelt gewonnenen Druckgases und/oder Rückstellkraft der flexiblen Umhüllungen und/oder Rückstellkraft der dreidimensionalen Textilstrukturen bei kontrolliertem Druckablaß der Füllmedien aus den erfindungsgemäßen Verbindungsstrukturen mit Hohlprofil und/oder separaten befüllten Sektionen innerhalb der erfindungsgemäßen Textilen Gesamtsysteme.The Promotion of the filtrate, such. B. recovered drinking water, from the system is preferably carried out with the aid of the event-triggered, controlled and regulated recovered compressed gas and / or restoring force the flexible sheaths and / or restoring force the three - dimensional textile structures with controlled depressurization of Filling media from the invention Connecting structures with hollow profile and / or separate filled Sections within the textiles according to the invention Total systems.
Durch den hier möglichen Verzicht auf aufwändige mechanische Systeme wie Pumpen oder Kompressoren innerhalb des Systems mit sich drehenden, abzudichtenden Teilen sowie die Fertigung der textilen Flächen- und Körpergebilde als konfektionierbare Bahnware, kann die Herstellung größerer Stückzahlen zu wesentlich geringeren Stückkosten bewerkstelligt werden. Durch eine konzeptionelle Begrenzung der Anzahl von Gebrauchszyklen, bedingt durch den Charakter der Erstversorgung vor dem Aufbau stationärer Anlagen, wäre auch ein Wartungsaufwand hinsichtlich der Gewährleistung von Qualitäts- und Hygienestandards weitaus nicht in dem Maße wie bei stationären Wasseraufbereitungsanlagen erforderlich.Due to the here possible renouncement of complex mechanical systems such as pumps or compressors within the system with rotating parts to be sealed and the production of textile surface and body structures as ready-to-use, the production of larger quantities can be accomplished at much lower unit costs. By a conceptual limitation on the number of use cycles, conditional due to the nature of the initial supply prior to the construction of stationary facilities, a maintenance effort in terms of ensuring quality and hygiene standards would be far from the extent required in stationary water treatment plants.
Eine Vorabscheidung von im Filtrat unerwünschten Medien und Stoffen lässt sich vor der eigentlichen Reinst- bzw. Ultrafiltration durch die Membranefilter im Ansaugbereich des Systems nach Stand der Technik hinsichtlich des „Oneway-Charakters” für den einmaligen bzw. mehrmaligen begrenzten Einsatz innerhalb kürzerer Zeiträume bis zum Greifen der organisierten Versorgung mit stationären Wasseraufbereitungsanlagen oder der Sicherstellung entsprechender Bedingungen bzw. Evakuierung von betroffenen Personen für lediglich einen zu definierenden Zeitraum zu gewährleisten. Hier geht man in der Regel von derzeit maximal 3 Tagen aus. Die Systeme können so ausgelegt sein, dass sie auf Vorrat bereitgestellt werden können und nacheinander bei Bedarf über einen auch längeren Zeitraum zum Einsatz kommen können.A Pre-separation of undesirable in the filtrate media and Substances can be removed before the actual ultrapure or ultrafiltration through the membrane filter in the intake of the system according to state the technique of "one-way character" for the single or multiple limited use within shorter Periods until reaching the organized supply with stationary water treatment plants or ensuring appropriate conditions or evacuation of data subjects for only one period to be defined. Here one usually starts from a maximum of 3 days. The systems can be designed to be stocked can be and one after another as needed a longer period of time can be used.
In besonderen Ausführungen können die Systeme mit Notfallsystemen adaptiv kombiniert oder als eigenes Teilsystem integrierbar ausgelegt werden. Hierfür kommt speziell der Einsatz in Zusammenhang mit Überlebensausrüstungen für Seenotfälle und Überschwemmungskatastrophen wie beispielsweise Rettungsinseln, Überlebensanzüge (Immersion-suits), Schwimmwesten und Rettungsbooten (Lifeboats) in Frage. Spezielle Anwendungen sind hier die integrative statische Unterstützung oder Übernahme von statischen und stabilisierenden Funktionen von unter Druck, speziell Gasdruck stehenden Kammern, die dann im Falle von Druckverlust bei Beschädigungen von Druckhüllen durch aktivierte erfindungsgemäße „Spacer Fabrics” ausgeglichen oder ganz oder teilweise zeitlich definierbar übernommen werden können. (Siehe Anspruch 2)In special designs, the systems with Emergency systems adaptively combined or integrated as a separate subsystem be interpreted. This is especially the use in Related to survival equipment for Sea disasters and flood disasters like for example, life rafts, survival suits (Immersion suits), lifejackets and lifeboats (lifeboats) in question. Special applications here are the integrative static ones Support or assumption of static and stabilizing functions of under pressure, especially gas pressure Chambers, which then in case of pressure loss in case of damage of printing sleeves by activated "spacer according to the invention Fabrics "balanced or completely or partially in time can be taken definable. (See claim 2)
Nach dem Stand der Technik und der Patenliteratur ist hier auf die Beschreibung und den Einsatz von Airbagtechnik bei Schutzanzügen für Motorradfahrer, der Stand der Technik bei der Konstruktion und Herstellung von Rettungsmitteln wie Schlauchbooten, Überlebensinseln, Überlebensanzügen, Rettungswesten und die dahingehenden Patentanmeldungen zu nennen.To The prior art and the patent literature is here to the description and the use of airbag technology in protective suits for Motorcyclists, the state of the art in the design and manufacture rescue equipment such as dinghies, survival islands, survival suits, Lifejackets and to name the pending patent applications.
Spezielle Ausführungen sind Survival-Kits, speziell für die Verteilung in Katastrophengebieten als Erstversorgung durch Einsatzkräfte oder als „Nothilfe”-Vorsorgepacks, vergleichbar den heutigen Kfz-Verbandkästen für gefährdete und mögliche Einsatzgebiete wie potentielle Überschwemmungsgebiete.Specific Versions are survival kits, especially for the distribution in disaster areas as a primary care by Emergency services or as "emergency assistance" precautionary packs, comparable to today's automotive first aid kits for endangered and possible areas of application such as potential floodplains.
Eine
zur Trinkwassergewinnung nutzbare Flasche ist in der
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Vielzahl von technischen Anwendungen ein System und ein Verfahren zur ereignisausgelösten Entfaltung und Versteifung textiler Körpergebilde zu schaffen und dabei das in Anspruch genommene Volumen dieser von ganz oder teilweise aus Membranfiltermaterialien bestehenden flexiblen Umhüllungen umschlossenen Texturen erheblich zu vergrößern, ohne dass mechanische und/oder elektromechanische Antriebe und entsprechende Vorrichtungen wie hand- oder elektro- oder durch einen Verbrennungsmotor angetriebene Pumpen oder Förderanlagen und deren Kraft- und Energieversorgung zum Einsatz kommen müssen oder die Bevorratung von Druckgasen im System selbst bis zum Einsatz durch ereignisgesteuerten Auslösung als Energiequelle notwendig wäre.Of the Invention is based on the task for a variety of technical applications, a system and method for event-triggered deployment and stiffening textile body structures to create and while the claimed volume of this whole or in part enclosed by membrane filter materials existing flexible sheaths Textures increase significantly without requiring mechanical and / or electromechanical drives and corresponding devices as hand or electric or powered by an internal combustion engine Pumps or conveyor systems and their power and energy supply must be used or the storage of compressed gases in the system itself until use by event-triggered tripping would be necessary as an energy source.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt vorrichtungsseitig mit der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1 und verfahrensseitig gemäß Definition des Patentanspruches 10, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.The Solution of the object of the invention is device side with the combination of features according to claim 1 and method side according to the definition of claim 10, wherein the dependent claims at least expedient Embodiments and developments include.
Erfindungsgemäß wird eine textile Hohlstruktur mit oder mit Hilfe gasförmigen Medien befüllt, die aus chemischen Freisetzungsreaktionen stammen, und dabei durch Ausdehnung in eine gewünschte geometrische Position bewegt und in dieser reversibel oder irreversibel ausgesteift. In einem sich hierbei ausbildenden Hohlraum, welcher mit einer Filtermembrane verschlossen ist, entsteht Unterdruck durch den das zu filternde Medium angesaugt wird, wodurch sich dieser Hohlraum bis zum Eintritt des Druckausgleiches füllt. Die Gasdichtheit wird durch eine flexible Umhüllung erreicht. Der Expansionsmechanismus wird ereignisbedingt, beispielsweise durch Kontakt mit Wasser, ausgelöst. Die chemische Freisetzungsreaktion der zur Expansion benötigten Gase kann steuerbar und/oder unterbrechbar sein. Die Erfindung ermöglicht die Vermeidung der Bevorratung von Gasen in Druckgasbehältern vor dem Einsatz und der Aktivierung des Systems und/oder seiner Komponenten innerhalb der erfindungsgemäßen textilen Strukturen und/oder in vorgesehenen zum System zugehörigen Sektionen. In einer besonderen Ausgestaltungsform befindet sich innerhalb der textilen Faserstruktur ein mit dem eindringenden Medium reagierendes Material zur Erzeugung einer Versteifung durch extrudierende Werkstoffe beispielsweise Schäume. Vorzugsweise wird die textile Hohlstruktur mit gasförmigen Medien befüllt, die aus chemischen Freisetzungsreaktionen stammen, die erfindungsgemäß in separaten Abteilungen stattfinden.According to the invention a textile hollow structure with or with the aid of gaseous Media filled, resulting from chemical release reactions come, and by extension into a desired moving geometric position and in this reversible or irreversible stiffened. In this case forming cavity, which is closed with a filter membrane, creates negative pressure by the sucked in the medium to be filtered, causing this Cavity fills until the pressure equalization occurs. The Gas tightness is achieved by a flexible enclosure. The expansion mechanism is event-related, for example by Contact with water, triggered. The chemical release reaction the gases required for expansion can be controlled and / or be interruptible. The invention enables avoidance the storage of gases in pressurized gas containers before Use and activation of the system and / or its components within the textile structures according to the invention and / or in provided to the system associated sections. In a particular embodiment is located within the textile fiber structure reacts with the penetrating medium Material for producing a stiffening by extruding materials for example foams. Preferably, the textile hollow structure with gaseous media filled from chemical release reactions come in accordance with the invention in separate departments occur.
Chemische Freisetzungsreaktionen von Gasen werden überfall dort eingesetzt, wo im Gegensatz zu Druckspeichern hohe Kapazitäten bei geringem Gewicht und geringer Wartung gefragt sind. Generell sind folgende Möglichkeiten gegeben, um aus einem Feststoff Gas unter vertretbaren Aufwand zu erzeugen:
- – Zusammenführen zweier Stoffe, die unter Gasfrei9setzung reagieren: Dies sind zum Beispiel Alkalimetalle, die mit Wasser Wasserstoff freisetzen. Dies ist auch für einige Metallhydride möglich. Die Speicherkapazitäten liegen in der Größenordnung von 10 Gewichtsprozenten (AlH3). Die Freisetzung kann durch Erwärmen unterstützt werden.
- – Erhitzen von Stoffen wie z. B. Karbonaten und Karbonsäuren, die CO2 abspalten, diese sind als Schaummittel in verschiedensten Industriebereichen wie auch der Lebensmittelherstellung im Gebrauch. Diese Verfahren können bis etwa 30–50%Gewichtsprozent an abspaltbarem Gas erzeugen.
- – Pyrotechnische Erzeugung von Gasen durch Verbrennung von festen Energieträgern wie Nitraten mit Kohlenwasserstoffen oder Stickstoffhaltigen (Guanidin) Verbindungen erzeugen Stickstoff und CO2. Die Methode ermöglicht die Speicherung von ca 500 l/kg.
- – Die heißen Gase der pyrotechnischen Erzeugung zur Erhitzung von Schäummitteln, die wie bereits erwähnt CO2 abspalten können. Hier wird mit dem Ablationsprozess auch die Kühlung der Gase erreicht.
- - Merging two substances that react under gas release: These are, for example, alkali metals that release hydrogen with water. This is also possible for some metal hydrides. The storage capacities are on the order of 10 percent by weight (AlH3). The release can be assisted by heating.
- - Heating of substances such. Carbonates and carbonic acids that split off CO2 are used as foaming agents in a wide range of industrial sectors as well as in food production. These processes can produce up to about 30-50% by weight of split-off gas.
- - Pyrotechnic generation of gases by combustion of solid fuels such as nitrates with hydrocarbons or nitrogen containing (guanidine) compounds produce nitrogen and CO2. The method allows the storage of about 500 l / kg.
- - The hot gases of the pyrotechnic generation for the heating of foaming agents, which can split off CO2 as already mentioned. Here, the cooling of the gases is achieved with the ablation process.
Dem derzeitigen Stand der Technik sind der Einsatz von wie hier genannt erzeugten Gasen in der Airbagtechnik für verschiedenste technische Anwendungen bekannt.the current state of the art are the use of as mentioned here generated gases in airbag technology for a variety of technical applications known.
Eine sektionale Befüllung von separaten Kammern mit Gasen istA Sectional filling of separate chambers with gases
Das Innere der Faden- und Verbindungsstrukturen mit Hohlprofil, aus denen die sich innerhalb der flexiblen Umhüllungen befindlichen Dreidimensionalen Textilstrukturen gefertigt sind, wird ereignisausgelöst von definierten Einleitungspunkten in der Umhüllung aus über einleitende Verbindungen, rückfluss- und rückschlaggesichert, von separierten Bevorratungs- und Reaktions-Abteilungen des Systems mit flüssigen oder gasförmigen Medien und/oder Reagenzmaterialien mit Hilfe von Überdruck, der innerhalb der von den textilen Gebilden separierten Sektionen/Abteilungen in chemischen Freisetzungsreaktionen gewonnen wird, befüllt. Reversibilität wird durch Mechanismen zur ereignisauslösbaren und steuerbaren Druckregulierung gewährleistet.The Interior of the thread and connection structures with hollow profile, off those who are inside the flexible sheaths Three-dimensional textile structures are made, is triggered event from defined initiation points in the enclosure over introductory connections, backflow and recoil-proof, of separate stocking and reaction sections of the system with liquid or gaseous media and / or Reagent materials by means of overpressure, within the sections / departments separated from the textile structures in chemical release reactions is filled. Reversibility is triggered by mechanisms for event-triggering and controllable pressure regulation guaranteed.
Der durch die dreidimensionalen Strukturen innerhalb der flexiblen Umhüllungen in Anspruch genommene Gesamtrauminhalt wird dabei durch die Ausdehnung und veränderte vorgesehene Positionierung der fadenähnlichen Verbindungsstrukturen mit Hohlprofil in gewünschter Weise reversibel/irreversibel ablaufgeschwindigkeitssteuer- und unterbrechbar bis zum Erreichen vorgesehener geometrischer Formen und Endpositionen und/oder gewünschter Füllstände vergrößert. Die fadenähnlichen Verbindungsstrukturen mit Hohlprofil können je nach Ausführung in ihrer Länglichen Ausdehnung veränderbar, d. h. verlängerbar sein als auch in ihrem Durchmesser durch Dehnung erweiterbar sein.Of the through the three-dimensional structures within the flexible claddings claimed total space content is thereby by the extent and changed intended positioning of the thread-like Connecting structures with hollow profile in the desired manner reversible / irreversible drain speed control and interruptible until reaching intended geometric shapes and end positions and / or desired levels increased. The thread-like connecting structures with hollow profile Depending on the version, they can be elongated Expansion variable, d. H. be renewable as well as expandable in diameter by stretching.
In besonderen Ausführungen sind nur Erweiterungen in der Längsausdehnung oder im Durchmesser der fadenfunktionsähnlichen Verbindungsstrukturen vorgesehen. Die Ausmaße der Fadenstrukturen und deren Art der textilen Ausarbeitung, Struktur und Anordnung richtet sich nach den spezifischen Erfordernissen und technischen Anwendungen. Dies betrifft auch die Wahl der Werkstoffe, der Ausformung der fadenähnlichen Strukturen und die Größe von Maschen, Abständen, Außen- und Innendurchmesser der fadenähnlichen Strukturen und die Ausmaße der Maschenstrukturen in komprimierten und aktivierten erwünschten ausgedehnten Position und den Vorrichtungen zur Befüllung, der Rückschlagsicherung und Sicherungen von Druckverlust und den Vorrichtungen für die Reversibilität der Befüllung. Hierbei kann die Befüllung der Hohlstrukturen auch sektional erfolgen, wobei Ventilmechanismen einen Druckverlust verhindern, falls in einer oder mehreren Sektionen Leckstellen vorhanden sind, so dass die Funktion des Systems in Grenzen auch bei auftretenden Fehlern aufrechterhalten werden kann.In special embodiments, only extensions in the longitudinal extent or in the diameter of the thread-function-like connection structures are provided. The dimensions of the thread structures and their type of textile preparation, structure and arrangement depends on the specific requirements and technical applications. This also applies to the choice of materials, the shape of the thread-like structures and the Size of meshes, pitches, outside and inside diameters of the thread-like structures and the dimensions of the mesh structures in compressed and activated desired extended position and the devices for filling, non-return and pressure loss and the devices for the reversibility of the filling. In this case, the filling of the hollow structures can also take place in sections, wherein valve mechanisms prevent a pressure loss if leaks are present in one or more sections, so that the function of the system can be maintained within limits even when errors occur.
Die Ausmaße der textilen Gesamtstrukturen können durch die Bündelung bzw. den kombinierten Einsatz von in ihrer Textur gleichartigen Strukturen vergrößert und in erwünschte geometrische Formgebungen und Teiltexturen gefertigt und separat nach Anforderung in bestimmten zeitlich und Füllstands kontrollier- und steuerbaren Einzelabschnitten gefertigt werden. Dies ermöglicht eine ereignisauslösbare und regelbare Funktion des gesamten dreidimensionalen textilen Systems, charakterisiert durch das System der Befüllung der Hohlräume innerhalb der fadenfunktionsähnlichen Verbindungsstrukturen.The The dimensions of textile structures can be determined by the bundling or the combined use of in their Texture similar structures enlarged and in desired geometrical shapes and partial textures manufactured and sold separately according to requirement in certain time and Level controllable and controllable individual sections be made. This enables an event-triggerable and controllable function of the entire three-dimensional textile system, characterized by the system of filling the cavities within the thread-function-like connection structures.
Das System ist auch dadurch charakterisiert, dass mit Hilfe der Volumenvergrößerung ein Unterdruck innerhalb der Texturzwischenräume (Maschenzwischenräume oder vorgesehene entstehende Zwischenräume innerhalb der oder angrenzend an die Dreidimensionalen Textilstrukturen) gegen die Außenhülle erzeugt werden kann, der für spezielle Anwendungen das Entstehen einer Sogwirkung durch die Membran-Teile der Umhüllungen auf Medien außerhalb der Umhüllungen erzeugt. (das hier vielleicht verändert in die Ansprüche ???)The System is also characterized by the fact that with the help of volume increase a negative pressure within the textual spaces (mesh spaces or provided intermediate spaces within the or adjacent to the three-dimensional textile structures) the outer shell can be produced for special applications the emergence of a suction effect through the membrane parts the servings on media outside the servings generated. (this may change in the claims here ???)
Diese
bevorzugten Anwendungen erfordern definierte Systemauslegungen und
Ausfertigungen und umfassen je nach Einsatzgebiet eine entsprechender
Auswahl der eingesetzten Membran-Typen nebst entsprechender Abscheide-
und Sicherungs- und Steuerungsmechanismen nach Stand der Technik
zur Förderung, Filterung oder Abscheidung von Stäuben
und/oder Flüssigkeiten und/oder Gasen und/oder zur Erzeugung
von belastbaren und tragfähigen Puffervolumen vorgesehen – (siehe
Stand Airbagtechnik
In der besonderen Anwendung zur Gewinnung von Trinkwasser für beispielsweise Erst- und Notversorgung lässt sich innerhalb des „Textilen Dreidimensionalen Strukturbefüllungssystems” und bei dessen Expansion infolge der Befüllung der Hohlprofile der fadenfunktionsähnlichen Verbindungen ein Unterdruck innerhalb der Räume zwischen diesen, wie Maschenzwischenräume, oder bereits vorgesehener, durch Entfaltung extra entstehender Hohlräume oder Zwischenraumsektionen erzeugen, durch den infolge der Ansaugwirkung durch die Membrane hindurch gasförmige oder flüssige Medien einströmen können, deren gleichzeitige Filterung über die Filtermembrane ermöglicht wird.In the special application for the production of drinking water for For example, first and emergency care can be within of the "Textile Three-dimensional Structural Fill System" and in its expansion due to the filling of the hollow sections the thread-function-like compounds a negative pressure within the spaces between them, like mesh spaces, or already provided by unfolding extra resulting cavities or create clearance sections, due to the suction effect through the membrane through gaseous or liquid Media can flow, their simultaneous Filtering over the filter membrane is made possible.
Die Erfindung soll im weiteren anhand von Ausführungsbeispielen erläutert werden.The Invention will be described below with reference to exemplary embodiments be explained.
Hierbei zeigen:in this connection demonstrate:
Gemäß
Membranefiltermaterial
Das
Verfahren zur ereignisausgelösten Entfaltung und Versteifung
textiler Flächen- und Körpergebilde basiert auf
der gesteuerten Freisetzung von Gasen infolge eines von außen
auf das System einwirkenden Ereignisses, beispielsweise des Kontaktes
der in der Reaktionskammer
- 11
- Abstandsgewirkespacer
- 22
- aufblasbare Hohlkörperinflatable hollow body
- 33
- Umhüllungwrapping
- 44
- Reaktionskammerreaction chamber
- 55
- MembranefiltermaterialMembranefiltermaterial
- 66
- flexible Außenhülleflexible outer shell
- 77
- VersteifungswerkstoffStiffening material
Nichtpatentliteratur:Non-patent literature:
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