DE102020000159A1 - Dämmvorrichtung mit einem Dämmstoffelement aus geschäumtem Kunststoffmaterial - Google Patents

Dämmvorrichtung mit einem Dämmstoffelement aus geschäumtem Kunststoffmaterial Download PDF

Info

Publication number
DE102020000159A1
DE102020000159A1 DE102020000159.9A DE102020000159A DE102020000159A1 DE 102020000159 A1 DE102020000159 A1 DE 102020000159A1 DE 102020000159 A DE102020000159 A DE 102020000159A DE 102020000159 A1 DE102020000159 A1 DE 102020000159A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
foamed
shape memory
memory polymer
way shape
insulation element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020000159.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Thorsten Pretsch
Mario Walter
Fabian Frieß
Dennis Schönfeld
Benedikt Bitzer
Florian Wafzig
Gunnar Grün
Martin Krus
Maximilian Mügge
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE102020000159.9A priority Critical patent/DE102020000159A1/de
Publication of DE102020000159A1 publication Critical patent/DE102020000159A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C61/00—Shaping by liberation of internal stresses; Making preforms having internal stresses; Apparatus therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B2001/742—Use of special materials; Materials having special structures or shape

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

Es wird eine Dämmvorrichtung vorgeschlagen, welche ein Dämmstoffelement aus einem geschäumten Kunststoffmaterial umfasst. Die Erfindung sieht vor, dass das Dämmstoffelement ein geschäumtes Zweiwege-Formgedächtnispolymer enthält oder gänzlich hieraus gebildet ist, wobei das geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes zumindest zwischen einer ersten Form, in welcher das Dämmstoffelement einen ersten Wärmedurchlasskoeffizienten aufweist, und einer zweiten Form, in welcher das Dämmstoffelement einen von dem ersten Wärmedurchlasskoeffizienten verschiedenen, zweiten Wärmedurchlasskoeffizienten aufweist, reversibel hin und her schaltbar ist. Das geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes weist hierbei eine erste Schalttemperatur, bei welcher es aus seiner ersten Form in die zweite Form überführt wird, und eine gegenüber der ersten Schalttemperatur verschiedene, zweite Schalttemperatur auf, bei welcher es aus seiner zweiten Form in die erste Form überführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Dämmvorrichtung, umfassend wenigstens ein Dämmstoffelement aus einem geschäumten Kunststoffmaterial.
  • Zur Wärme- und/oder Schalldämmung von Gebäuden sind eine Vielzahl an Dämmstoffelementen bekannt, welche in der Regel aus einer Dämmstoffschicht aus einem Dämmmmaterial, wie Schaumstoff, insbesondere auf Polymerbasis, und einer schützenden Deckschicht gebildet sind. Sie sind zumeist zum Anbringen an der Außenseite des Gebäudes vorgesehen, wobei sie anschließend verputzt werden können. Ihre Aufgabe besteht vornehmlich darin, bei Kälte einen Wärmeabfluss vom Inneren des Gebäudes nach außen zu vermindern, während bei Wärme ein Wärmefluss von außen in das Gebäude hinein verringert werden soll. Um die Dämmeigenschaften solcher Dämmstoffelemente zu verändern, besteht einerseits die Möglichkeit, die Dämmschicht dicker auszubilden, andererseits für die Dämmschicht Materialien mit besseren Dämmeigenschaften einzusetzen. In beiden Fällen weist das Dämmstoffelement fest vorgegebene Dämmeigenschaften auf, welche unabhängig von den jeweils herrschenden Temperaturen sind.
  • Aufgrund der unveränderlichen Dämmeigenschaften herkömmlicher Dämmstoffelemente lassen sich unerwünschte Temperaturspitzen in den Innenräumen von Gebäuden infolge (sehr) heißer oder (sehr) kalter Außentemperaturen, wie sie z.B. im Sommer oder Winter vorherrschen oder auch über den Tag verteilt auftreten können, nur schwerlich verhindern. Andererseits besteht vor dem Hintergrund einer steigenden Weltbevölkerung und dem zunehmendem Zwang einer Einsparung an fossilen Brennstoffen ein wachsender Bedarf an adaptiven Klimatisierungstechniken, insbesondere von Gebäuden, um den aktuellen Lebensstandard dauerhaft zu sichern und weiter ausbauen zu können. Hierzu existieren gegenwärtig statische, mechanische und/oder elektronische Techniken, wie beispielsweise elektrisch betätigbare Roll- und Fensterläden, Klima- und Belüftungsanlagen, welche jedoch einer relativ aufwändigen und oft störungsanfälligen Sensorik und Elektronik bedürfen und zudem einen permanenten Stromverbrauch zeitigen.
  • Die DE 10 2006 024 067 B4 beschreibt eine Dämmvorrichtung zur Innen- oder Außendämmung von Gebäuden, deren Dämmstoffelement einen sich im Wesentlichen über seine Fläche erstreckenden Hohlraum aufweist, welcher mit einem Dämmstoff befüllt ist. Der fluidische und/oder feste Dämmstoff ist kompressibel und unter Druck komprimierbar bzw. unter Druckentlastung expandierbar, wobei der Hohlraum fluidisch oder mechanisch mit Druck beaufschlagbar bzw. entlastbar ist, um den in dem Hohlraum befindlichen Dämmstoff zu komprimieren bzw. zu expandieren, so dass der Dämmstoff im expandierten Zustand den Hohlraum zumindest größtenteils ausfüllt (das Dämmelement befindet sich dann in seinem dämmenden Zustand), während der Dämmstoff im komprimierten Zustand zumindest einen Teil des Hohlraumes freigibt, um die Dämmeigenschaften des Dämmelementes herabzusetzen. Im Falle eines festen Dämmstoffes kann z.B. ein komprimierbarer Dämmstoffschäum oder können komprimierbare Schaumpartikel auf Polymerbasis vorgesehen sein. Auf diese Weise lassen sich die Dämmeigenschaften der Dämmvorrichtung zwar an die jeweils herrschenden Umgebungstemperaturen anpassen, doch gestaltet sich die konstruktive Ausgestaltung der Dämmvorrichtung als relativ aufwändig und teuer, wobei die Dämmvorrichtung nach wie vor einen, insbesondere sensorgesteuerten, elektrischen Antrieb erfordert, um den Hohlraum mit dem Dämmstoff zu befüllen bzw. zu entleeren.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache und kostengünstige Dämmvorrichtung mit wenigstens einem Dämmstoffelement aus einem geschäumten Kunststoffmaterial vorzuschlagen, welche unter zumindest weitestgehender Vermeidung der vorgenannten Nachteile eine bedarfsweise Veränderung der Dämmeigenschaften ermöglicht und zu diesem Zweck insbesondere keiner Energiezufuhr bedarf.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Dämmvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Dämmstoffelement wenigstens ein geschäumtes Zweiwege-Formgedächtnispolymer enthält oder gänzlich hieraus gebildet ist, wobei das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes zumindest zwischen
    • - einer ersten Form, in welcher das Dämmstoffelement einen ersten Wärmedurchlasskoeffizienten aufweist, und
    • - einer zweiten Form, in welcher das Dämmstoffelement einen von dem ersten Wärmedurchlasskoeffizienten verschiedenen, zweiten Wärmedurchlasskoeffizienten aufweist, reversibel hin und her schaltbar ist, wobei das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer ferner zumindest
    • - eine erste Schalttemperatur, bei welcher es aus seiner ersten Form in die zweite Form überführt wird, und
    • - eine gegenüber der ersten Schalttemperatur verschiedene, zweite Schalttemperatur, bei welcher es aus seiner zweiten Form in die erste Form überführt wird, aufweist.
  • Bei Formgedächtnispolymeren handelt es sich um Polymere, welche üblicherweise aus wenigstens zwei Polymerkomponenten oder insbesondere aus einer Polymerkomponente mit verschiedenen Segmenten bestehen. Dabei handelt es sich einerseits um „harte“ Segmente, welche auch als Netzpunkte fungieren. Andererseits handelt es sich um „weiche“ Segmente, welche die Netzpunkte miteinander verbinden und auch als Schaltsegmente bezeichnet werden und bei erhöhten Temperaturen amorph bzw. elastisch sind, während sie bei niedrigeren Temperaturen starr sind (sie liegen in diesem Fall in teilkristalliner oder verglaster Form vor). Derartige Polymere lassen sich hinsichtlich ihrer Formgebung programmieren, indem sie auf eine Temperatur erwärmt werden, welche wenigstens der sogenannten Schalttemperatur entspricht, bei welcher der Phasenübergang (Glasübergang bzw. Schmelzübergang) der Weich- bzw. Schaltsegmente stattfindet. Bei einer solchen Temperatur kann das Polymer dann unter Einwirkung einer Verformungskraft mechanisch verformt werden, wonach es unter Aufrechterhaltung der Verformung auf seine sogenannte Formfixierungstemperatur abgekühlt werden kann, welche der Kristallisationstemperatur bzw. Glasübergangstemperatur der Weich- oder Schaltsegmente entspricht und im Bereich der Schalttemperatur liegen kann, aber demgegenüber üblicherweise zumindest etwas geringer ist. Die Weich- bzw. Schaltsegmente liegen dann wieder in teilkristalliner bzw. verglaster Form vor, so dass die Formgebung erhalten bleibt. Diese Formgebung ist indes insoweit nur temporär, als wenn ein solchermaßen „programmiert“ mechanisch verformtes Formgedächtnispolymer auf eine bestimmte Temperatur, nämlich auf seine Schalttemperatur, erwärmt wird, die weichen Segmente (Schaltsegmente) wieder in ihre amorphe Form überführt werden, so dass sie dem durch die harte Komponente (Netzpunkte) induzierte Rückstellkraft nicht mehr entgegenwirken können und das Formgedächtnispolymer wieder seine ursprüngliche Form einnimmt, die mechanische Verformung also „rückgängig“ gemacht wird, ohne dass hierzu eine neuerliche Krafteinwirkung erforderlich wäre. Ferner besteht oft auch die Möglichkeit einer Programmierung durch Kaltverformung, indem die Polymere bei einer Temperatur unterhalb ihrer Schalttemperatur, z.B. bei Umgebungstemperatur, verformt werden können und gegebenenfalls, sofern die Formfixierungstemperatur demgegenüber geringer ist, auf ihre Formfixierungstemperatur abgekühlt werden. Auch in diesem Fall findet insoweit eine nur temporäre Verformung statt, als bei einer abermaligen Erwärmung zumindest auf die Schalttemperatur, um die weichen Segmente (Schaltsegmente) in die amorphe Phase zu überführen und dabei die anlässlich der Kaltverformung induzierten mechanischen Spannungen zu relaxieren, eine Rückverformung stattfindet, ohne erneut eine Verformungskraft aufbringen zu müssen.
  • Neben einem solchen Formgedächtnis weisen thermoresponsive Polymere in der Regel auch ein Temperaturgedächtnis auf. Hierunter wird verstanden, dass bei einem Auslösen des Formgedächtniseffektes die Formrückstellung etwa bei derjenigen Temperatur einsetzt, bei welcher zuvor die mechanische Verformung in das Material eingebracht worden ist. Ein derartiges Materialverhalten weisen beispielsweise Polymere mit semikristallinen Netzwerkstrukturen auf, wie thermoplastische Polyurethan-Elastomere (N. Fritzsche, T. Pretsch in Macromolecules 47, 2014, 5952-5959; N. Mirtschin, T. Pretsch in RSC Advances 5, 2015, 46307-46315).
  • Darüber hinaus sind Polymere mit Formgedächtniseigenschaften bekannt, welche Zweiwege-Formgedächtniseigenschaften aufweisen und folglich thermoreversibel geschaltet werden können, wobei die Schaltsegmente solcher Zweiwege-Formgedächtnispolymere beim Übergang zwischen ihrem vornehmlich kristallinen Zustand und ihrem vornehmlich amorphem Zustand eine Formänderung derart erfahren, dass sie einerseits mittels Abkühlen des Polymers unter die Kristallisationstemperatur, welche im Rahmen der vorliegenden Offenbarung als „zweite“ oder „erste“ Schalttemperatur bezeichnet wird, andererseits mittels Erwärmen des Polymers in den Schalttemperaturbereich, welcher im Rahmen der vorliegenden Offenbarung als „erste“ oder „zweite“ Schalttemperatur bezeichnet wird, reversibel zwischen ihrer permanenten Form und ihrer temporären Form hin und her geschaltet werden können, d.h. das entsprechend programmierte Polymer verformt sich bei entsprechender Temperaturführung selbsttätig hin und her. Derartige Polymere sind z.B. aus T. Pretsch, M. Bothe: „Bidirectional actuation of a thermoplastic polyurethane elastomer", Journal of Materials Chemistry A, 20 (2013), 14.491-14.497 bekannt.
  • Die Hin- und Herverformung solcher Zweiwege-Formgedächtnispolymere kann einerseits mehr oder minder rein temperaturinduziert vonstatten gehen, ohne dass hierzu Verformungskräfte aufgebracht werden müssen. Wie weiter unten noch näher erläutert, sind darüber hinaus Zweiwege-Formgedächtnispolymere bekannt, welche ihre Zweiwege-Formgedächtniseigenschaften insbesondere unter Einwirkung einer permanenten mechanischen Vorbelastung, wie infolge eines permanenten Druckes, entfalten, so dass sie unter einer permanenten Spannung stehen, um die Kristallisation der Weichsegmente während der Abkühlung zu begünstigen, wie es beispielsweise aus dem Aufsatz von M. Bothe, T. Pretsch: „Two-Way Shape Changes of a Shape Memory Poly(ester urethane)" in Macromol. Chem. Phys. 213 (2012), 213, 2378-2385 bekannt ist.
  • Die Erfindung sieht nun vor, dass das wenigstens eine Dämmstoffelement der Dämmvorrichtung wenigstens ein solches Zweiwege-Formgedächtnispolymer in Form eines Schaumstoffes enthält oder im Wesentlichen gänzlich hieraus gebildet ist, wobei das geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes derart programmiert ist, dass es zumindest zwischen
    • - einer ersten Form, in welcher das Dämmstoffelement einen ersten Wärmedurchlass- bzw. Wärmedurchgangskoeffizienten aufweist, und
    • - einer zweiten Form, in welcher das Dämmstoffelement einen von dem ersten Wärmedurchlasskoeffizienten verschiedenen, zweiten Wärmedurchlass- bzw. Wärmedurchgangskoeffizienten aufweist, reversibel und insbesondere ohne Aufbringen äußerer Kräfte hin und her schaltbar ist. Das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes besitzt hierbei zumindest
    • - eine erste Schalttemperatur, bei welcher es aus seiner ersten Form, in welcher das Dämmstoffelement den ersten Wärmedurchlasskoeffizienten aufweist, in die zweite Form überführt wird, und
    • - eine gegenüber der ersten Schalttemperatur verschiedene, zweite Schalttemperatur, bei welcher es aus seiner zweiten Form, in welcher das Dämmstoffelement den zweiten Wärmedurchlasskoeffizienten aufweist, in die erste Form überführt wird.
  • Auf diese Weise ist in das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes der erfindungsgemäßen Dämmvorrichtung eine rein temperaturabhängige, reversible Formänderung zwischen seiner ersten Form und seiner zweiten Form mit jeweils unterschiedlichen Wärmedurchlasskoeffizienten einprogrammiert, welche ein energieautarkes Schalten des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers des Dämmstoffelementes zwischen zuvor festgelegten Zuständen bei unterschiedlichen Temperaturen bewirkt, so dass die gewünschte Dämmwirkung an die jeweils tatsächlich herrschenden Umgebungstemperaturen angepasst werden kann.
  • Überraschenderweise wurde hierbei festgestellt, dass Zweiwege-Formgedächtnispolymere, welche mittels als solcher bei herkömmlichen Polymeren bekannten Schäumverfahren geschäumt worden sind - sei es beispielsweise durch Zugabe von physikalischen Treibmitteln, wie z.B. Wasser, Alkoholen, Alkanen und dergleichen, oder sei es beispielsweise durch Zugabe von chemischen Treibmitteln, wie z.B. Hydrogencarbonaten und dergleichen, welche zu gasförmigen Bestandteilen, wie z.B. Stickstoff, Kohlenstoffdioxid, Wasser etc., zerfallen -, im Wesentlichen entsprechend kompakten Zweiwege-Formgedächtnispolymeren programmiert werden können, wobei die aufgrund des Vorliegens des Zweiwege-Formgedächtnispolymers als Schaumstoff vorhandenen Dämmeigenschaften für das erfindungsgemäße Dämmstoffelement genutzt und durch entsprechende Programmierung des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers zwischen Formen mit unterschiedlichen Wärmedurchlasskoeffizienten temperaturabhängig und ohne externe Energiezufuhr geschaltet werden können.
  • Die erfindungsgemäße Dämmvorrichtung kann somit insbesondere zur energieautarken Wärme- und/oder Schalldämmung von Gebäuden einschließlich industrieller Anlagen in Abhängigkeit der Umgebungstemperaturen, aber auch für andere Anwendungsgebiete, wie beispielsweise zur energieautarken Wärme- und/oder Schalldämmung von Gehäusen von technischen Geräten, Land-, Wasser-, Luft- und Raumfahrzeugen etc., eingesetzt werden.
  • Um für die verschiedenen Wärmedurchlasskoeffizienten des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers des Dämmstoffelementes zu sorgen, kann gemäß einer Ausführungsform beispielsweise das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes
    • - in seiner ersten Form eine erste Porenform und/oder Porenausrichtung, und
    • - in seiner zweiten Form eine von der ersten Porenform und/oder Porenausrichtung verschiedene, zweite Porenform und/oder Porenausrichtung aufweisen. In diesem Zusammenhang kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Porenform und/oder -ausrichtung sich in der ersten bzw. zweiten Form dahingehend unterscheidet, dass einerseits z.B. im Wesentlichen sphärische Poren mehr oder minder statistisch in dem Schaumstoff des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers, andererseits z.B. längliche Poren im Wesentlichen in oder auch im Wesentlichen senkrecht zur Dämmrichtung angeordnet sind. Ferner kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer einerseits ein mehr oder minder geschlossenes Porengefüge, welches einen Gasaustausch durch das Dämmstoffelement hindurch weitgehend verhindert, andererseits ein zusammenhängendes Porengefüge aufweist, welches einen Gasaustausch durch das Dämmstoffelement hindurch ermöglicht.
  • Um für die verschiedenen Wärmedurchlasskoeffizienten des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers des Dämmstoffelementes zu sorgen, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform alternativ oder zusätzlich beispielsweise vorgesehen sein, dass das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes
    • - in seiner ersten Form einen im Wesentlichen geschlossenen Querschnitt aufweist, welcher einen Gasaustausch durch das Dämmstoffelement hindurch weitgehend verhindert, und
    • - in seiner zweiten Form wenigstens einen Durchströmungskanal, welcher sich insbesondere von einer Seite des Dämmstoffelementes bis zu einer anderen Seite des Dämmstoffelementes erstreckt und einen Gasaustausch durch den Durchströmungskanal hindurch ermöglicht, aufweist.
  • In jedem Fall kann gemäß einer ersten Ausführungsvariante des Dämmstoffelementes der erfindungsgemäßen Dämmvorrichtung vorgesehen sein, dass das Dämmstoffelement in der ersten Form seines wenigstens einen geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers im Wesentlichen dieselben Außenabmessungen aufweist wie in der zweiten Form seines wenigstens einen geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers, d.h. die Außenabmessungen des Dämmstoffelementes bleiben beim Schalten des Zweiwege-Formgedächtnispolymers im Wesentlichen konstant, was beispielsweise eine einfache Montage sowie beispielsweise auch ein einfaches Tapezieren, Vergipsen, Streichen etc. des Dämmstoffelementes ermöglicht.
  • Stattdessen kann gemäß einer zweiten Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes
    • - in seiner ersten Form eine erste Dichte, und
    • - in seiner zweiten Form eine von der ersten Dichte verschiedene, zweite Dichte aufweist, so dass das Dämmstoffelement in der ersten Form seines wenigstens einen geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers andere Außenabmessungen aufweist als in der zweiten Form seines wenigstens einen geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers. Die Veränderung des Wärmedurchlasskoeffizienten des Dämmstoffelementes beim Schalten des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers erfolgt in diesem Fall beispielsweise allein durch die unterschiedliche Dichte, und/oder es wird aufgrund der Veränderung der Au-ßenabmessungen des Dämmstoffelementes einerseits ein Gasaustausch an dem Dämmstoffelement vorbei ermöglicht, wie beispielsweise infolge Konvektion und/oder Diffusion, andererseits ein solcher Gasaustausch weitgehend verhindert.
  • Um für eine einfache Montage eines solchen Dämmstoffelementes mit temperaurabhängig schaltbaren, verschiedenen Außenabmessungen zu sorgen, kann es sich z.B. als vorteilhaft erweisen, wenn das Dämmstoffelement in der ersten Form seines wenigstens einen geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers im Wesentlichen denselben Querschnitt, aber eine unterschiedliche Dicke aufweist als in der zweiten Form seines wenigstens einen geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers, d.h. die Veränderung der Außenabmessungen des Dämmstoffelementes erfolgt vornehmlich in nur einer Raumrichtung.
  • Wie bereits angedeutet, kann das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes im Wesentlichen nicht mechanisch vorbelastet sein, wobei in das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes eine rein temperaturabhängige und ohne Einwirkung von äußeren Kräften vonstatten gehende, reversible Formänderung zwischen seiner ersten Form und seiner zweiten Form einprogrammiert ist. Eine solche Ausgestaltung bietet sich insbesondere zur Wärmedämmung von mobilen Einrichtungen, wie beispielsweise Verkehrsmitteln, mit möglichst geringem Gewicht an. Stattdessen kann je nach Art des für das Dämmstoffelement eingesetzten geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers auch vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes mechanisch unter einer permanenten Spannung steht, wobei zur Erzeugung einer solchen permanenten Spannung insbesondere die Gravitation wenigstens einer auf das Dämmstoffelement einwirkenden Flächenlast dienen kann, so dass die permanente mechanische Vorbelastung zur Begünstigung des Zweiwege-Formgedächtniseffektes gleichfalls keinerlei äußere Energiezufuhr erfordert. Bei einer erfindungsgemäßen Dämmvorrichtung kann demnach vorgesehen sein, dass das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes
    • - im Wesentlichen nicht mechanisch vorbelastet ist; oder
    • - mechanisch unter einer permanenten Spannung steht, wobei zur Erzeugung der permanenten Spannung insbesondere die Gravitation wenigstens einer auf das Dämmstoffelement einwirkenden Flächenlast dient.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine geschäumte Dämmstoffelement einen Träger umfasst, welcher zur Montage des Dämmstoffelementes geeignet ist. Ein solcher Träger, welcher zweckmäßigerweise eine weitestgehend konstante Form bzw. Geometrie besitzt, bietet sich insbesondere - wenngleich nicht ausschließlich - für die oben beschriebene Ausführungsform eines Dämmstoffelementes mit veränderlichen Außenabmessungen an, wobei der Träger z.B. zur einfachen Montage, Tapezierbarkeit, Verputzbarkeit etc. des Dämmstoffelementes dienen kann und vorzugsweise die Formänderungen des Dämmstoffelementes aufzunehmen vermag.
  • Der Träger kann zu diesem Zweck beispielsweise im Wesentlichen in Form eines - gasdurchlässigen oder auch im Wesentlichen gasdichten - Käfigs ausgebildet sein, welcher das wenigstens eine Dämmstoffelement aufnimmt, welches sich folglich gegebenenfalls im Innern des Trägers zu verformen vermag einschließlich einer Veränderung seiner Außenabmessungen.
  • Die erste und zweite Schalttemperatur des wenigstens einen geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers des Dämmstoffelementes lässt sich insbesondere durch entsprechende Auswahl und Kettenlänge seiner Schaltsegmente an den jeweiligen Verwendungszweck anpassen, wobei insbesondere im Falle eines Einsatzes der erfindungsgemäßen Dämmvorrichtung zur Wärme- und/oder Schalldämmung von Gebäuden oder Verkehrsmitteln beispielsweise vorgesehen sein kann, dass die erste Schalttemperatur, in welcher das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes aus seiner ersten Form in die zweite Form überführt wird, und die zweite Schalttemperatur, in welcher das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes aus seiner zweiten Form in die erste Form überführt wird, zwischen etwa -20°C und etwa 90°C, insbesondere zwischen etwa -10°C und etwa 80°C, beispielsweise zwischen etwa 0°C und etwa 80°C, vorzugsweise zwischen etwa 17°C und etwa 65°C, betragen. Je nach Schmelztemperatur („erste“ oder „zweite“ Schalttemperatur) und Kristallisationstemperatur („zweite“ oder „erste“ Schalttemperatur) der Schaltsegmente des wenigstens einen geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers des Dämmstoffelementes, bei welchen der Übergang zwischen einem vornehmlich amorphen und einem vornehmlich kristallinen Zustand der Schaltsegmente stattfindet, können die erste und zweite Schalttemperatur sehr nahe, beispielsweise um etwa 1°C oder wenige °C, auseinanderliegen, oder die erste und zweite Schalttemperatur können auch um mehrere °C, z.B. bis zu etwa 30°C oder bis zu etwa 35°C, auseinanderliegen.
  • Während für das Dämmstoffelement grundsätzlich beliebige bekannte Zweiwege-Formgedächtnispolymere in geschäumter Form zum Einsatz gelangen können, deren Schalttemperaturen in einem für den jeweiligen Einsatzzweck der erfindungsgemäßen Dämmvorrichtung geeigneten Bereich liegen, Verwendung finden können, kann es sich bei dem wenigstens einen geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes z.B. vorzugsweise um ein solches aus der Gruppe der Polyester-Polyurethane, Polyether-Polyurethane, Polyester-Polyurethan-Harnstoffe oder Polyether-Polyurethan-Harnstoffe handeln.
  • Beispiele geeigneter Zweiwege-Formgedächtnispolymere sind beispielsweise aus dem Aufsatz von T. Pretsch, M. Bothe: „Bidirectional actuation of a thermoplastic polyurethane elastomer", Journal of Materials Chemistry A, 20 (2013), 14.491-14.497 bekannt, wobei exemplarisch ein thermoplastisches Polyurethanelastomer mit Hartsegmenten bzw. Netzpunkten auf der Basis von Methylendiphenylisocyanat (MDI) und 1,4-Butandiol (kristallin/amorph) und mit Schalt- bzw. Weichsegmenten auf der Basis von Poly(1,4-butylenadipat), welches durch Reaktion von 1,4-Butandiol mit Adipinsäure erhalten werden kann, erwähnt sei. Wird dieses Polymer erstmalig auf eine Verformungstemperatur von etwa 60°C erwärmt, so lässt es sich zwecks seiner Programmierung, vorzugsweise mit einer langsamen Verformungsrate von beispielsweise etwa 1%/s, z.B. mit einer Dehnung von insgesamt bis zu etwa 1000% verformen, woraufhin es auf etwa 0°C abgekühlt wird, um eine Längenausdehnung des Materials zu erzielen. Wird das Polymer sodann bis in den Schalttemperaturbereich („erste“ oder „zweite“ Schalttemperatur) von etwa 30°C bis 55°C erwärmt, so werden die Schaltsegmente aufgeschmolzen und von ihrem vornehmlich kristallinen Zustand in ihren vornehmlich amorphen Zustand überführt, so dass das Polymer wieder zurück geschaltet wird bzw. sich zusammenzieht, ohne dass hierzu abermals eine Verformungskraft aufgebracht werden muss. Wird es anschließend wieder auf seine Kristallisationstemperatur („zweite“ oder „erste“ Schalttemperatur) im Bereich von unterhalb etwa 20°C abgekühlt, so kristallisieren die Schaltsegmente erneut und das Polymer wird abermals geschaltet bzw. verformt, etc.
  • Beispiele für Zweiwege-Formgedächtnispolymere, deren Zweiwege-Formgedächtniseigenschaften insbesondere durch Einwirkung einer permanenten Druckbelastung begünstigt werden können, so dass das Zweiwege-Formgedächtnispolymer unter einer permanenten mechanischen Spannung steht, sind beispielsweise aus dem Aufsatz von M. Bothe, T. Pretsch: „Two-Way Shape Changes of a Shape Memory Poly(ester urethane)" in Macromol. Chem. Phys. 213 (2012), 213, 2378-2385 bekannt, wobei exemplarisch ein Polyesterurethan mit Weichsegmenten aus kristallisierbarem Poly(1,4-butylenadipat) (PBA) erwähnt sei, welches im entsprechend programmierten Zustand Zweiwege-Formgedächtniseigenschaften aufweist, um sich bei Abkühlung unter die Kristallisationstemperatur („zweite“ oder „erste“ Schalttemperatur) auszudehnen und sich bei Erwärmung über den Schalttemperaturbereich („erste“ oder „zweite“ Schalttemperatur) zusammenzuziehen. Um insbesondere den Übergang zwischen einem amorphen Zustand des PBA bei hohen Temperaturen in einen kristallinen Zustand des PBA bei tiefen Temperaturen zu begünstigen und einen sehr hohen Anteil an Kristallinität des PBA - einhergehend mit einer sehr starken Verformung - zu erzielen, kann ein solches Zweiwege-Formgedächtnispolymere mit einer mechanischen Spannung, z.B. im Bereich von etwa 1,5 MPa, beaufschlagt werden. Darüber hinaus sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass durch Variation einer solchen mechanischen Spannung insbesondere auch die Kristallisationstemperatur („zweite“ oder „erste“ Schalttemperatur) der Weichsegmente des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers und hiermit einhergehend deren Schmelztemperatur („erste“ oder „zweite“ Schalttemperatur) gezielt an den jeweiligen Verwendungszweck der Dämmstoffelemente der erfindungsgemäßen Dämmvorrichtung bzw. an die örtlichen Gegebenheiten ihres Einsatzortes angepasst werden kann. Ferner kann das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer der Dämmstoffelemente beispielsweise auch nur bereichsweise unter einer permanenten mechanischen Spannung stehen, wie z.B. infolge der Gravitation einer nur bereichsweise auf das Dämmstoffelement einwirkenden Flächenlast.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das Dämmstoffelement und/oder dessen Träger mit einem elektromagnetische Strahlung im infraroten und/oder ultravioletten Spektrum absorbierenden Medium versetzt und/oder beschichtet ist bzw. sind. Auf diese Weise kann beispielsweise dafür Sorge getragen werden, dass sich das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes insbesondere bei steigender Außentemperatur und/oder unter Sonneneinstrahlung schnell erwärmt und infolge Überschreitens der ersten (oder zweiten) Schalttemperatur des wenigstens einen Zweiwege-Formgedächtnispolymers zuverlässig aus seiner ersten (oder zweiten) Form in seine zweite (oder erste) Form überführt werden kann, um den Wärmedurchlasskoeffizienten zu verändern. Das Dämmstoffelement und/oder dessen Träger kann zu diesem Zweck im einfachsten Falle beispielsweise mit einer zumindest außenseitig aufgebrachten Beschichtung oder Lackierung mit dunkler, vorzugsweise schwarzer, Farbe versehen sein (vgl. hierzu auch die DE 10 2010 047 788 B4 ). Alternativ oder zusätzlich ist es vorzugsweise ebenfalls denkbar, dass dem wenigstens einen geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes wenigstens ein, insbesondere pulver- oder partikelförmiges, Additiv mit Infrarot- und/oder Ultraviolettstrahlung absorbierenden Eigenschaften zugesetzt ist, wie beispielsweise Füll- und/oder Verstärkungsstoffe auf der Basis von Kohlenstoff, z.B. in Form von Graphit oder expandiertem Graphit, Ruß, Kohlenstoffnanoröhrchen (carbon nano tubes, CNT), Graphen-Flocken oder dergleichen, Metallen und Metallverbindungen einschließlich deren Legierungen und Oxiden etc., wobei selbstverständlich auch Kombinationen mehrerer verschiedener Füllstoffmaterialien verwendet werden können. Darüber hinaus können dem wenigstens einen Zweiwege-Formgedächtnispolymer beispielsweise, insbesondere dunkle, Farbstoffe oder Pigmente oder grundsätzlich auch weitere, als solche weitgehend aus dem Stand der Technik bekannte Additive zugesetzt sein, wie Gleitmittel, Weichmacher, Antioxidantien, UV-Stabilisatoren, Verstärkungsstoffe, Flammschutzmittel, Antistatika, Hydrolysestabilisatoren, Schlagzähmodifikatoren, Biostatika etc.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Dabei zeigen:
    • 1 eine stark schematisierte perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Dämmstoffelementes einer erfindungsgemäßen Dämmvorrichtung aus einem geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymer im Ausgangszustand unmittelbar nach seiner Herstellung (links) sowie nach seiner Programmierung einerseits in einer ersten Form (Mitte), z.B. bei moderaten Temperaturen, andererseits in einer zweiten Form (rechts), z.B. bei hohen Temperaturen;
    • 2 eine der 1 entsprechende, stark schematisierte perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dämmvorrichtung mit einem Dämmstoffelement gemäß der 1, welches in einem im Wesentlichen käfigförmigen Träger aufgenommen ist, einerseits in einer ersten Form (unten), z.B. bei moderaten Temperaturen, andererseits in einer zweiten Form (oben), z.B. bei hohen Temperaturen;
    • 3 eine der 1 und 2 entsprechende, stark schematisierte perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dämmvorrichtung mit einer anderen Ausführungsform eines Dämmstoffelementes, welches beispielsweise in einem im Wesentlichen käfigförmigen Träger aufgenommen ist, einerseits in einer ersten Form (unten), z.B. bei moderaten Temperaturen, andererseits in einer zweiten Form (oben), z.B. bei hohen Temperaturen;
    • 4 eine der 1 bis 3 entsprechende, stark schematisierte perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dämmvorrichtung mit einer weiteren Ausführungsform eines Dämmstoffelementes, welches beispielsweise in einem im Wesentlichen käfigförmigen Träger aufgenommen ist, einerseits in einer ersten Form (links), z.B. bei moderaten Temperaturen, andererseits in einer zweiten Form (rechts), z.B. bei hohen Temperaturen;
    • 5 eine mit einem Dämmstoffelement gemäß der 4 versehene Dämmvorrichtung mit umgekehrter Programmierung des Dämmstoffelementes einerseits in einer ersten Form (rechts), z.B. bei hohen Temperaturen, andererseits in einer zweiten Form (links), z.B. bei moderaten Temperaturen;
    • 6 ein Schaubild des mittels dynamischer Differenzkalorimetrie (differential scanning calometry, DSC) ermittelten Wärmestroms über der Temperatur eines für das Dämmstoffelement der Dämmvorrichtung gemäß 1 bis 5 eingesetzten geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers auf der Basis von Poly(decamethylenadipat) (PDA) und Poly(butylen-adipat) (PBA) als Polyole sowie 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat (MDI) als Isocyanat, in einem Bereich von unterhalb der Kristallisationstemperatur („zweite“ oder „erste“ Schalttemperatur) der Schaltsegmente von etwa 42°C bis oberhalb der Schmelztemperatur („erste“ oder „zweite“ Schalttemperatur) der Schaltsegmente von etwa 62°C, wobei die in der 6 obere Kurve während der zweiten Erwärmung und die in 6 untere Kurve während der zweiten Abkühlung aufgenommen worden ist;
    • 7 ein Spannungs-Dehnungs-Diagramm des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers gemäß 6 einerseits bei einer Temperatur von 23°C unterhalb der Kristallisationstemperatur („zweite“ oder „erste“ Schalttemperatur), andererseits bei einer Temperatur von 90°C oberhalb der Schmelztemperatur („erste“ oder „zweite“ Schalttemperatur) der Schaltsegmente;
    • 8 ein Schaubild der Temperatur, der Druckspannung und der Dehnung des programmierten, geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers gemäß 6 und 7 über der Zeit während mehrmaliger Erwärmung über die Schmelztemperatur („erste“ oder „zweite“ Schalttemperatur) bzw. Abkühlung unter die Kristallisationstemperatur („zweite“ oder „erste“ Schalttemperatur) der Schaltsegmente zur Ermittlung der thermomechanischen Eigenschaften des programmierten, geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers; und
    • 9 ein Schaubild der durchschnittlichen Aktuation des programmierten, geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers gemäß 5 bis 7 über der Druckspannung zur quantitativen Ermittlung der Aktuation.
  • In der 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Dämmstoffelementes einer erfindungsgemäßen Dämmvorrichtung aus einem in den Zeichnungen mit „2W-FGE“ bezeichneten, geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymer einerseits im Ausgangszustand unmittelbar nach seiner Herstellung (links) wiedergegeben, wobei das Dämmstoffelement beispielsweise eine etwa quaderförmige Ausgestaltung besitzt. Das geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes kann ferner z.B. mit einem elektromagnetische Strahlung im infraroten und/oder ultravioletten Spektrum absorbierenden Medium versetzt und/oder beschichtet sein, wobei es beispielsweise, insbesondere dunkle, Farbstoffe, Pigmente oder Füllstoffpartikel, z.B. auf der Basis von Kohlenstoff oder Metallen, enthalten kann.
  • Andererseits zeigt die 1 schematische perspektivische Ansichten des Dämmstoffelementes nach Programmierung seines geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers einerseits in einer ersten Form (Mitte), z.B. bei moderaten Temperaturen, bei welchen es einen geringen Wärmedurchlasswiderstand (vgl. hierzu weiter unten unter Bezugnahme auf die 6 ff), d.h. einen hohen Wärmedurchlasskoeffizienten aufweist (die Dämmeigenschaften sind eher gering), andererseits in einer zweiten Form (rechts), z.B. bei hohen Temperaturen, bei welchen es einen hohen Wärmedurchlasswiderstand (vgl. hierzu wiederum weiter unten unter Bezugnahme auf die 6 ff), d.h. einen geringen Wärmedurchlasskoeffizienten aufweist (die Dämmeigenschaften sind gut), wie es durch die verschiedene Dicke der den Wärmestrom symbolisierenden, wellenförmigen Pfeile angedeutet ist. Im Falle des Ausführungsbeispiels der 1 weist das Dämmstoffelement in seiner ersten und zweiten Form verschieden große Außenabmessungen und folglich verschiedene Dichten auf, welche sich vornehmlich in der Dicke des etwa quaderförmigen Dämmstoffelementes unterscheiden, wohingegen seine Länge und seine Breite in der ersten und zweiten Form im Wesentlichen konstant ist. Das geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes ist zu diesem Zweck derart programmiert, dass es zwischen
    • - seiner ersten Form gemäß der 1 (Mitte), in welcher das Dämmstoffelement eine erste - hier geringere - Dicke aufweist, und
    • - seiner zweiten Form gemäß der 1 (rechts), in welcher das Dämmstoffelement eine zweite - hier größere - Dicke aufweist, reversibel und ohne Einwirkung von äußeren Kräften hin und her schaltbar ist, wobei die Hin- und Herschaltung des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers des Dämmstoffelementes zwischen seiner ersten und zweiten Form ausschließlich temperaturbedingt ist, weil das geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer
    • - eine erste Schalttemperatur (entsprechend der Schmelztemperatur der Schaltsegmente des Zweiwege-Formgedächtnispolymers), in welcher es aus seiner ersten Form gemäß 1 (Mitte) in die zweite Form gemäß 1 (rechts) überführt wird, und
    • - eine, z.B. gegenüber der ersten Schalttemperatur etwas geringere, zweite Schalttemperatur (entsprechend der Kristallisationstemperatur der Schaltsegmente des Zweiwege-Formgedächtnispolymers), in welcher es aus seiner zweiten Form gemäß 1 (rechts) in die erste Form gemäß 1 (Mitte) überführt wird,
    besitzt. Die erste bzw. zweite Schalttemperatur, welche
    • - wie weiter oben beschrieben - relativ nahe beieinander liegen können, können dabei je nach Anwendungszweck bzw.
    • -ort der Dämmvorrichtung beispielsweise zwischen etwa 17°C und etwa 65°C betragen.
  • Auf diese Weise lässt sich das Dämmstoffelement der Dämmvorrichtung, welche einen nur sehr geringen konstruktiven sowie apparatetechnischen Aufwand erfordert und von einfachem Aufbau ist, in einfacher Weise und ohne jedweden äußeren Energiebedarf zur an die Umgebungstemperatur angepassten Wärmedämmung, z.B. von Gebäuden, nutzen. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass das geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes selbstverständlich nicht notwendigerweise derart programmiert sein muss, dass es bei höheren Temperaturen einen niedrigeren Wärmedurchlasskoeffizienten (bzw. einen höheren Wärmedurchlasswiderstand) als bei tieferen Temperaturen aufweist, wie dies in der 1 dargestellt ist, sondern das geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes kann selbstverständlich auch „umgekehrt“ programmiert sein, so dass es bei höheren Temperaturen einen höheren Wärmedurchlasskoeffizienten (bzw. einen geringeren Wärmedurchlasswiderstand) als bei tieferen Temperaturen aufweist, je nachdem, in welchen Gebieten bzw. bei welchen vorherrschenden Außentemperaturen die Dämmvorrichtung eingesetzt werden soll.
  • In der 2 ist das Dämmstoffelement aus dem entsprechend der 1 programmierten, geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymer schematisch dargestellt, welches wiederum zwischen der ersten Form (2, unten), z.B. bei moderaten Temperaturen, und der zweiten Form (2, oben), z.B. bei hohen Temperaturen, schaltbar ist. Das Dämmstoffelement ist in diesem Fall in einem im Wesentlichen käfigförmigen Träger aufgenommen, wobei es in seiner ersten Form (oben) den Querschnitt des Trägers im Wesentlichen gänzlich ausfüllt, während es in seiner zweiten Form (unten) einen Durchlass zwischen sich und dem Träger freilässt, so dass ein, z.B. konvektiver, Wärme- bzw. Gasaustausch möglich ist und der Wärmedurchlasskoeffizient in der zweiten Form gegenüber der ersten Form noch weiter erhöht bzw. der Wärmedurchlasswiderstand noch weiter vermindert werden kann, wie dies in der 2 (unten) mit dem den Wärmestrom symbolisierenden, wellenförmigen Pfeil angedeutet ist.
  • Die in der 3 schematisch wiedergegebene Ausführungsform einer Dämmvorrichtung unterscheidet sich von jener der 2 insbesondere dadurch, dass das - im vorliegenden Fall beispielsweise wiederum in einem etwa käfigförmigen Träger aufgenommene - Dämmstoffelement aus geschäumtem Zweiwege-Formgedächtnispolymer derart programmiert ist, dass seine Außenabmessungen sowohl in der ersten Form als auch in der zweiten Form im Wesentlichen dieselben sind, aber stattdessen die Porenform und/oder -ausrichtung des Polymerschaums zwischen einer ersten Form (3, unten), z.B. bei moderaten Temperaturen, und einer zweiten Form (3, oben), z.B. bei hohen Temperaturen, schaltbar sind, so dass in der ersten Form (oben) beispielsweise die Porenform des Polymerschaumes weitgehend sphärisch ist und die Poren mehr oder minder statistisch in der Polymermatrix des Zweiwege-Formgedächtnispolymers angeordnet sind, um für einen relativ geringen Wärmedurchlasskoeffizienten bzw. für bessere Dämmeigenschaften zu sorgen, während in der zweiten Form (unten) die Porenform, z.B. infolge Kompression des Dämmelementes anlässlich seiner Programmierung, länglich ist und die länglichen Poren in der Ebene des Wärmeflusses an einen bzw. von einem zu dämmenden Gegenstand ausgerichtet sind, um für einen relativ hohen Wärmedurchlasskoeffizienten bzw. für schlechtere Dämmeigenschaften zu sorgen, wie dies in der 3 (unten) wiederum mit dem den Wärmestrom symbolisierenden, wellenförmigen Pfeil angedeutet ist.
  • Bei der in der 4 dargestellten Ausführungsform einer Dämmvorrichtung ist das Dämmstoffelement aus geschäumtem Zweiwege-Formgedächtnispolymer derart programmiert, dass es in einer ersten Form (4, links), z.B. bei moderaten Temperaturen, einen (oder auch mehrere), das Dämmstoffelement durchsetzenden Durchströmungskanal aufweist, welcher einen Gasdurchlass ermöglicht und folglich einen relativ hohen Wärmedurchlasskoeffizienten bzw. einen relativ geringen Wärmedurchlasswiderstand bietet, wohingegen es in einer zweiten Form (4, rechts), z.B. bei hohen Temperaturen, einen geschlossenen Querschnitt besitzt, so dass ein Gasdurchlass weitgehend unterbunden ist, um für einen relativ geringen Wärmedurchlasskoeffizienten bzw. für einen relativ hohen Wärmedurchlasswiderstand zu sorgen.
  • Das Dämmstoffelement der 5 unterscheidet sich hiervon lediglich dadurch, dass es „umgekehrt“ programmiert ist und in einer ersten Form (5, links), z.B. bei moderaten Temperaturen, einen geschlossenen Querschnitt besitzt, so dass ein Gasdurchlass weitgehend unterbunden ist, wohingegen es in einer zweiten Form (5, rechts), z.B. bei hohen Temperaturen, einen (oder auch mehrere), das Dämmstoffelement durchsetzenden Durchströmungskanal aufweist. Im Gegensatz zu dem Dämmstoffelement der 4, welches insbesondere bei hohen Temperaturen (im Bereich bzw. oberhalb der Schmelztemperatur der Schaltsegmente des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers; „zweite“ oder „erste“ Schalttemperatur) eine gute Dämmwirkung entfalten soll, vermag das Dämmstoffelement der 5 folglich insbesondere bei tiefen Temperaturen (im Bereich bzw. unterhalb der Kristallisationstemperatur der Schaltsegmente des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers; „erste“ oder „zweite“ Schalttemperatur) eine hohe Dämmwirkung zu entfalten.
  • Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel eines für das Dämmstoffelement der Dämmvorrichtung gemäß den 1 bis 5 geeigneten Zweiwege-Formgedächtnispolymers unter Bezugnahme auf die Schaubilder der 6 bis 9 im Einzelnen erläutert.
  • Ausführungsbeispiel:
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind experimentell ermittelte Ergebnisse erörtert, welche unter Verwendung eines aus den Ausgangskomponenten gemäß der nachstehenden Tabelle 1 synthetisierten, geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers in Form eines polyesterbasierten Polyurethan-Harnstoffes, wie es in einem Dämmstoffelement einer erfindungsgemäßen Dämmvorrichtung zur Anwendung gelangen kann, erhalten worden sind. Das geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer weist im vorliegenden Fall einen Anteil an Hartsegmenten auf, die durch Polyaddition von 4,4'- Methylendiphenyldiisocyanat (4,4'-MDI) mit einem Kettenverlängerer in Form von 1,4-Butandiol (1,4-BD) erhaltene Polyurethaneinheiten umfassen, sowie einen Anteil an Weichsegmenten bzw. Mischphasen aus Weich- und Hartsegmenten, die vornehmlich von Polyol-Einheiten aus Poly(decamethylenadipat) (PDA, „Polyol 1“) und/oder Poly(butylenadipat) (PBA, „Polyol 2“) gebildet sind. In der nachfolgenden Tabelle 1 ist die Zusammensetzung einer Ausgangsmischung wiedergegeben, aus welcher das Zweiwege-Formgedächtnispolymer synthetisiert worden ist. Tabelle 1: Zusammensetzung eines Zweiwege-Formgedächtnispolymers aus einem polyesterbasierten Polyurethan-Harnstoff.
    Komponente Substanz Anteil
    Polyol 1 PDA 260
    Polyol 2 PBA 40
    Diisocyanat 4,4'-MDI 110
    Kettenverlängerer 1,4-BD 3
    Vernetzungsmittel Diethanolamin (DEA) 6
    Treibmittel Deionisiertes Wasser (diH2O) 4
    Additiv (Stabilisator) Modifiziertes Polysiloxan 3
    V ernetzu ngskatalysator Metallorganische Verbindung 1
    Schäumungskatalysator Tertiäres Amin 0,3
  • Die Ausgangsstoffe der Zusammensetzung gemäß Tabelle 1 wurden bei mechanischer Durchmischung und gegenüber Raumtemperatur erhöhter Temperatur schrittweise zusammengeführt, wobei der verwendete Rührer nach homogener Durchmischung aller Ausgangsstoffe bei einsetzendem Schäumungsprozess entfernt wurde, so dass sich ein geschäumtes Zweiwege-Formgedächtnispolymer bildete und verfestigte. Zur Herstellung solcher programmierbarer Zweiwege-Formgedächtnispolymere können einzelne der obigen Ausgangsstoffe variiert bzw. ausgetauscht werden, was insbesondere die Additive, Katalysatoren und/oder Treibmittel betrifft, welche vornehmlich Einfluss auf den Schäumungsprozess nehmen. Darüber hinaus besitzen die übrigen Ausgangsstoffe als eigentliche Bestandteile des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers einen übergeordneten Einfluss auf die Zweiwege-Formgedächtniseigenschaften und können gleichfalls, insbesondere hinsichtlich ihres Anteils oder eines Austausches gegen andere geeignete Komponenten (siehe insbesondere weiter oben), angepasst werden, um das geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer in Bezug auf seine Einsatzzwecke zu optimieren, wie beispielsweise hinsichtlich seiner Schalttemperaturen. Wie oben erwähnt, bilden die Polyolkomponenten mit zwei oder mehr funktionalen endständigen Hydroxygruppen die Schalt- bzw. Weichsegmente des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers, wobei das Molekulargewicht, die Funktionalität und/oder die Art des Polyols bzw. der Polyole die Schalttemperaturen, also die Schmelz- bzw. Kristallisationstemperaturen der Weichsegmente, und somit die Schalteigenschaften des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers beeinflussen und entsprechend der gewünschten Schalttemperaturen gewählt werden können. Darüber hinaus können die Eigenschaften und die Art der Hartsegmente durch entsprechende Wahl der mehrfach funktionalen Isocyanatkomponente oder auch einer Mischung aus verschiedenen Isocyanatkomponenten sowie durch Art und Anteil der eingesetzten Vernetzungsmittel auf den jeweiligen Einsatzzweck des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers optimiert werden.
  • Wie oben bereits erwähnt, können zur Herstellung des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers praktisch beliebige bekannte Methoden zur Herstellung von Polymerschäumen Anwendung finden, wobei neben dem im vorliegenden Ausführungsbeispiel angewandten Reaktivschäumen unter Einsatz von deionisiertem Wasser als Treibmittel auch andere Methoden zum Einsatz gelangen können, um das programmierbare, geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer zu erzeugen, wie beispielsweise mittels mechanischen Schäumens, mittels physikalischen Schäumens unter Zugabe von Treibmitteln, wie z.B. Wasser, Alkoholen, Alkanen und dergleichen, oder mittels chemischen Schäumens, wie z.B. unter Zugabe chemischer Verbindungen (z.B. Hydrogencarbonaten etc.), welche bei erhöhter Temperatur in vornehmlich gasförmige Bestandteile (z.B. Kohlendioxid, Stickstoff, Wasser etc.) zerfallen.
  • Je nach Struktur und Vernetzungsgrad des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers kann dies in verschiedenartigen, als solchen bekannten Prozessen realisiert werden, wie beispielsweise in Batchverfahren, Leachingprozessen, temperaturinduzierter Phasenseparation, mittels Gefriertrocknung, in kontinuierlichen Synthesen, in Schaumextrusionsprozessen, Thermoplastschaum-Spritzgießprozessen (TSG) oder in Autoklavprozessen, Sprühverfahren, Becherglasversuchen etc.
  • In den 6 bis 9 sind nun zur Charakterisierung des synthetisierten geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers Schaubilder bezüglich dessen thermischer Eigenschaften (6), dessen thermomechanischer Eigenschaften (7) und dessen Zweiwege-Formgedächtniseigenschaften (8 und 9) zusammengestellt.
  • Wie insbesondere der 6 zu entnehmen ist, weist das in der 6 mit „PDA-basierter PU-Schaumstoff“ bezeichnete, geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer bei der Erwärmung eine Schmelztemperatur („erste“ oder „zweite“ Schalttemperatur) seiner Weichsegmente von etwa 62°C auf (vgl. die in 6 obere Kurve), während es bei der Abkühlung eine Kristallisationstemperatur („zweite“ oder „erste“ Schalttemperatur) seiner Weichsegmente von etwa 42°C aufweist (vgl. die in 6 untere Kurve). Dies entspricht einer Enthalpieänderung der Schmelzenthalpie ΔHSchmelz von etwa 33 J/g bei der Schmelztemperatur von 62°C bzw. einer Enthalpieänderung der Kristallisationsenthalpie ΔHKrist von etwa 32 J/g bei der Kristallisationstemperatur von 42°C.
  • Die 7 zeigt ein Spannungs-Dehnungs-Diagramm des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers gemäß 6 einerseits bei einer Temperatur von 23°C, also unterhalb der Kristallisationstemperatur der Weich- bzw. Schaltsegmente („zweite“ oder „erste“ Schalttemperatur) von etwa 42°C, andererseits bei einer Temperatur von 90°C, also oberhalb der Schmelztemperatur der Weich- bzw. Schaltsegmente („erste“ oder „zweite“ Schalttemperatur) von etwa 62°C. Dabei wird deutlich, dass das geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer bei 90°C unter einer vorgegebenen Druckspannung eine deutlich größere - temporäre - Verformung erfährt als bei 23°C unter Einwirkung derselben Druckspannung.
  • Untersuchungen zum Wärmedurchlasswiderstand und der Wärmeleitfähigkeit haben ergeben, dass der Wärmedurchlasswiderstand eines Probekörpers aus dem geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymer mit einer Dicke von 22,9 mm in seiner Ausgangsform (vor der Programmierung) etwa 0,5 m2K/W und dessen Wärmeleitfähigkeit etwa 0,045 W/mK beträgt. Wird der Probekörper aus dem geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymer mittels Kompression derart programmiert, dass seine Dicke nur noch 11,3 mm, also etwa der Hälfte seiner Ausgangsform, beträgt, so ergibt sich ein Wärmedurchlasswiderstand von nur noch etwa 0,25 m2K/W, also von etwa der Hälfte des Wärmedurchlasswiderstandes des Probekörpers in der Ausgangsform, wohingegen die Wärmeleitfähigkeit mit etwa 0,046 W/mK praktisch unverändert bleibt.
  • Wie sich aus den 8 und 9 ergibt, wurden ferner die thermomechanischen Eigenschaften des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers - wiederum bei 23°C und bei 90°C - untersucht, indem ein hieraus erzeugter Probekörper schrittweise komprimiert wurde und die Messpunkte jeweils nach einer angemessenen Equilibrierungszeit von jeweils 5 min nach jedem Kompressionsschritt bestimmt wurden. Als beispielhaft für den Einfluss der (Teil)kristallinität der Weich- bzw. Schaltsegmente des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers auf die extrapolierten mechanischen Eigenschaften fällt insbesondere auf, dass eine Kompression von 10% bei 23°C eine Druckspannung von 63 kPa erfordert, wohingegen dieselbe Kompression von 10% bei 90°C eine Druckspannung von nur 30 kPa erfordert. Andererseits konnte das „kalte“ geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer unter einer Druckspannung von 125 kPa um 21% komprimiert bzw. verformt werden, während das „warme“ geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer unter derselben Druckspannung um 59% komprimiert bzw. verformt werden konnte (vgl. die 8).
  • Wie in der 9 erkennbar, lag die, hier mit „Aktuation“ bezeichnete Rückstellung des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers im ersten Kompressionszyklus unter einer konstanten Druckspannung von 35 kPa bei 11,8%, d.h. das programmierte Zweiwege-Formgedächtnispolymer zog sich beim Abkühlen von 90° auf 0°C, also unterhalb der Kristallisationstemperatur der Weichsegmente („zweite“ oder „erste“ Schalttemperatur), um durchschnittlich 11,8% zusammen. Beim darauffolgenden Erwärmen von 0°C auf 90°C, also oberhalb der Schmelztemperatur der Weichsegmente („erste“ oder „zweite“ Schalttemperatur), richtete sich das programmierte Zweiwege-Formgedächtnispolymer wieder auf, d.h. es dehnte wieder sich um durchschnittlich 11,8% aus. Wie ebenfalls aus der 9 ersichtlich, führte ferner eine Erhöhung der einwirkenden Druckspannung dazu, dass Aktuationen des geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers von 13,1% bei einer einwirkenden Druckspannung von 69 kPa, von 13,0% bei einer einwirkenden Druckspannung von 104 kPa und von 12,4% bei einer einwirkenden Druckspannung von 139 kPa erreicht werden konnten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006024067 B4 [0004]
    • DE 102010047788 B4 [0027]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • N. Fritzsche, T. Pretsch in Macromolecules 47, 2014, 5952-5959; N. Mirtschin, T. Pretsch in RSC Advances 5, 2015, 46307-46315 [0008]
    • T. Pretsch, M. Bothe: „Bidirectional actuation of a thermoplastic polyurethane elastomer“, Journal of Materials Chemistry A, 20 (2013), 14.491-14.497 [0009, 0025]
    • M. Bothe, T. Pretsch: „Two-Way Shape Changes of a Shape Memory Poly(ester urethane)“ in Macromol. Chem. Phys. 213 (2012), 213, 2378-2385 [0010, 0026]

Claims (12)

  1. Dämmvorrichtung, umfassend wenigstens ein Dämmstoffelement aus einem geschäumten Kunststoffmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmstoffelement wenigstens ein geschäumtes Zweiwege-Formgedächtnispolymer enthält oder gänzlich hieraus gebildet ist, wobei das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes zumindest zwischen - einer ersten Form, in welcher das Dämmstoffelement einen ersten Wärmedurchlasskoeffizienten aufweist, und - einer zweiten Form, in welcher das Dämmstoffelement einen von dem ersten Wärmedurchlasskoeffizienten verschiedenen, zweiten Wärmedurchlasskoeffizienten aufweist, reversibel hin und her schaltbar ist, wobei das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer ferner zumindest - eine erste Schalttemperatur, bei welcher es aus seiner ersten Form in die zweite Form überführt wird, und - eine gegenüber der ersten Schalttemperatur verschiedene, zweite Schalttemperatur, bei welcher es aus seiner zweiten Form in die erste Form überführt wird, aufweist.
  2. Dämmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes - in seiner ersten Form eine erste Porenform und/oder Porenausrichtung, und - in seiner zweiten Form eine von der ersten Porenform und/oder Porenausrichtung verschiedene, zweite Porenform und/oder Porenausrichtung aufweist.
  3. Dämmvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes - in seiner ersten Form einen im Wesentlichen geschlossenen Querschnitt aufweist, und - in seiner zweiten Form wenigstens einen Durchströmungskanal, welcher sich insbesondere von einer Seite des Dämmstoffelementes bis zu einer anderen Seite des Dämmstoffelementes erstreckt, aufweist.
  4. Dämmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmstoffelement in der ersten Form seines wenigstens einen geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers im Wesentlichen dieselben Außenabmessungen aufweist wie in der zweiten Form seines wenigstens einen geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes - in seiner ersten Form eine erste Dichte, und - in seiner zweiten Form eine von der ersten Dichte verschiedene, zweite Dichte aufweist, so dass das Dämmstoffelement in der ersten Form seines wenigstens einen geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers andere Außenabmessungen aufweist als in der zweiten Form seines wenigstens einen geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers.
  6. Dämmvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmstoffelement in der ersten Form seines wenigstens einen geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers im Wesentlichen denselben Querschnitt, aber eine unterschiedliche Dicke aufweist als in der zweiten Form seines wenigstens einen geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymers.
  7. Dämmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes - im Wesentlichen nicht mechanisch vorbelastet ist; oder - mechanisch unter einer permanenten Spannung steht, wobei zur Erzeugung der permanenten Spannung insbesondere die Gravitation wenigstens einer auf das Dämmstoffelement einwirkenden Flächenlast dient.
  8. Dämmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Dämmstoffelement einen Träger umfasst, welcher zur Montage des Dämmstoffelementes geeignet ist.
  9. Dämmvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger im Wesentlichen in Form eines Käfigs ausgebildet ist, welcher das wenigstens eine Dämmstoffelement aufnimmt.
  10. Dämmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dass die erste Schalttemperatur, in welcher das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes aus seiner ersten Form in die zweite Form überführt wird, und die zweite Schalttemperatur, in welcher das wenigstens eine geschäumte Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes aus seiner zweiten Form in die erste Form überführt wird, zwischen -20°C und 90°C, insbesondere zwischen -10°C und 80°C, vorzugsweise zwischen 17°C und 65°C, betragen.
  11. Dämmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem wenigstens einen geschäumten Zweiwege-Formgedächtnispolymer des Dämmstoffelementes um ein Polyester-Polyurethan, Polyether-Polyurethan, Polyester-Polyurethan-Harnstoff oder Polyether-Polyurethan-Harnstoff handelt.
  12. Dämmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmstoffelement und/oder dessen Träger mit einem elektromagnetische Strahlung im infraroten und/oder ultravioletten Spektrum absorbierenden Medium versetzt und/oder beschichtet ist.
DE102020000159.9A 2020-01-14 2020-01-14 Dämmvorrichtung mit einem Dämmstoffelement aus geschäumtem Kunststoffmaterial Pending DE102020000159A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020000159.9A DE102020000159A1 (de) 2020-01-14 2020-01-14 Dämmvorrichtung mit einem Dämmstoffelement aus geschäumtem Kunststoffmaterial

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020000159.9A DE102020000159A1 (de) 2020-01-14 2020-01-14 Dämmvorrichtung mit einem Dämmstoffelement aus geschäumtem Kunststoffmaterial

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020000159A1 true DE102020000159A1 (de) 2021-07-15

Family

ID=76542695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020000159.9A Pending DE102020000159A1 (de) 2020-01-14 2020-01-14 Dämmvorrichtung mit einem Dämmstoffelement aus geschäumtem Kunststoffmaterial

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020000159A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020129489A1 (de) 2020-11-09 2022-05-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Thermoregulierendes Behältnis mit einem Latentwärmespeicher
DE102021131438A1 (de) 2021-11-30 2023-06-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Funktionselement mit einer Mehrzahl an Aktuatoren aus Zweiwege-Formgedächtnispolymeren
DE102022131589A1 (de) 2022-11-29 2024-05-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Verfahren zur Programmierung von Polymer-Formteilen aus geschäumten Formgedächtnispolymeren und solchermaßen programmiertes Polymer-Formteil

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012211304A1 (de) * 2011-07-01 2013-01-10 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verbundmaterialien enthaltendes Formgedächtnispolymer
DE102012021062A1 (de) * 2012-10-24 2014-04-24 Technische Universität Dresden Bauteil mit veränderbarer Steifigkeit
DE102006024067B4 (de) 2006-05-23 2016-10-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Dämmelement und Gebäude mit einem solchen Dämmelement
DE102010047788B4 (de) 2010-10-08 2017-04-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. System zur Wassergewinnung durch Aufnahme von Luftfeuchtigkeit aus der Umgebung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006024067B4 (de) 2006-05-23 2016-10-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Dämmelement und Gebäude mit einem solchen Dämmelement
DE102010047788B4 (de) 2010-10-08 2017-04-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. System zur Wassergewinnung durch Aufnahme von Luftfeuchtigkeit aus der Umgebung
DE102012211304A1 (de) * 2011-07-01 2013-01-10 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verbundmaterialien enthaltendes Formgedächtnispolymer
DE102012021062A1 (de) * 2012-10-24 2014-04-24 Technische Universität Dresden Bauteil mit veränderbarer Steifigkeit

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. Bothe, T. Pretsch: „Two-Way Shape Changes of a Shape Memory Poly(ester urethane)" in Macromol. Chem. Phys. 213 (2012), 213, 2378-2385
N. Fritzsche, T. Pretsch in Macromolecules 47, 2014, 5952-5959; N. Mirtschin, T. Pretsch in RSC Advances 5, 2015, 46307-46315
T. Pretsch, M. Bothe: „Bidirectional actuation of a thermoplastic polyurethane elastomer", Journal of Materials Chemistry A, 20 (2013), 14.491-14.497

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020129489A1 (de) 2020-11-09 2022-05-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Thermoregulierendes Behältnis mit einem Latentwärmespeicher
DE102020129489B4 (de) 2020-11-09 2023-10-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Thermoregulierendes Behältnis mit einem Latentwärmespeicher
DE102021131438A1 (de) 2021-11-30 2023-06-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Funktionselement mit einer Mehrzahl an Aktuatoren aus Zweiwege-Formgedächtnispolymeren
DE102022131589A1 (de) 2022-11-29 2024-05-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Verfahren zur Programmierung von Polymer-Formteilen aus geschäumten Formgedächtnispolymeren und solchermaßen programmiertes Polymer-Formteil

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102020000159A1 (de) Dämmvorrichtung mit einem Dämmstoffelement aus geschäumtem Kunststoffmaterial
DE68920247T2 (de) Kunststoffschaum mit Formgedächtnis.
DE102009052716B4 (de) Einsätze mit aktivem Material zur Verwendung mit hohlen Strukturen
DE102008010055B4 (de) Scharnier und Ausrichtverfahren auf Basis eines aktiven Materials
DE112007001053B4 (de) Reversibles Öffnen und Schließen eines Grills mithilfe von aktiven Materialien
DE102020001380B4 (de) Latentwärmespeicher
DE60300712T2 (de) Aktives Gewebe, Verbundmaterial, das das Gewebe umfasst, und Verfahren zum Erhalten des Gewebes und des Verbundmaterials
DE112006002960T5 (de) Kraftfahrzeughalterungen mit abstimmbarer Eigenschaft auf der Basis aktiven Materials
DE102018003274B4 (de) Polymer-Blend mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften auf der Basis von thermoplastischen Polyurethanen und Polyolefinen, Polymer-Formteil sowie Verfahren zur Programmierung des Polymer-Blends eines solchen Formteils
EP1853654B1 (de) Schaumstoffprodukt
DE2747579A1 (de) Waermeisolierung, von einer solchen isolierung umgebenes rohr und verfahren zur herstellung der isolierung
DE102016012554B4 (de) Wärmemotor mit mehreren Doppelschichtbauteilen
DE60218783T2 (de) Formgedächtnislegierung und Verfahren zum Entwerfen einer derartigen Legierung
DE102009056459A1 (de) Nachgiebige Mechanismen auf der Basis aktiver Materialien
DE102013224738A1 (de) Schutz von Batteriezellen vor einem Durchgehen
WO2006099912A2 (de) Dichtungselement
DE102010036120A1 (de) Bodenbelag
DE102018210933A1 (de) Batteriesystem sowie Verfahren zu dessen Herstellung sowie ein Kraftfahrzeug
DE102012209983A1 (de) Fahrzeug-Wischerblatt mit einem Enteiser aus aktivem Material
DE102019007939A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polymer-Formteilen aus thermoplastischen Polymeren mitFormgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften, insbesondere mittels 4D-Druck, sowie solchermaßen hergestelltes Polymer-Formteil
WO2015150111A1 (de) Verfahren zur anordnung einer batterie innerhalb eines fahrzeuges
DE10311245A1 (de) Akustikteil aus Verbundschaumstoff
DE102017102748A1 (de) Verdrängungskörper für einen Behälter und Behälteranordnung
DE102021131438A1 (de) Funktionselement mit einer Mehrzahl an Aktuatoren aus Zweiwege-Formgedächtnispolymeren
DE4117649C1 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication