DE1694049A1

DE1694049A1 - Cellular polymers and bodies made from them

Info

Publication number: DE1694049A1
Application number: DE19671694049
Authority: DE
Inventors: Tankred Menzel
Original assignee: ELASTOMER AG
Current assignee: ELASTOMER AG
Priority date: 1967-08-31
Filing date: 1967-08-31
Publication date: 1971-05-27

Description

"Zellige Polymere und daraus hergestellte Körper" Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ei zelligen Polymeren, gleichgilltig ob natürlichen oder synthetischen Ursprung, deren Kompressibilität zur Variation ihrer magnetischen und / oder elektrischen Eigenschaften auszunutzen. Die Erfindung besteht darin, daß magnetisch wirksame und/oder elektrisch leitende Substanzen in die Polymere eingebracht und/oder auf die Zellkörper aufgebracht sind. "Cellular Polymers and Bodies Made From Them" The invention has set itself the task of ei cellular polymers, regardless of whether natural or synthetic origin, their compressibility to vary their magnetic and / or to take advantage of electrical properties. The invention consists in that magnetically active and / or electrically conductive substances in the polymers introduced and / or applied to the cell body.

Der Zweck dieser Maßnahme ist, neuartige Bauelemente zu schaffen, die bei auf äußerlich auf sie einwirkenden, insbesondere variablen Zug- oder Druckkräften, magnetische und/oder elektrische Reaktionen auslösen. The purpose of this measure is to create new types of construction elements, the in the case of externally acting, in particular variable tensile or compressive forces, trigger magnetic and / or electrical reactions.

Als magnetisch wirksame Substanzen für die erfindungsgemäße Herstellung der Polymerkörper kommen hauptsächlich ferromagnetische, ferrimagnetische, antiferrornagnetische Materialien allein oder in Kombination miteinander in Betracht. As magnetically active substances for the production according to the invention the polymer bodies come mainly from ferromagnetic, ferrimagnetic, anti-ferromagnetic Materials alone or in combination with one another into consideration.

Elektlseh leitende Substanzen sind hingegen alle elektrisch leitfähigen Materialien, bevorzugt Kohlenstoffe und Halbleiter. Electrolytically conductive substances, on the other hand, are all electrically conductive Materials, preferably carbons and semiconductors.

Aus der Reihe der zelligen Polymere kommen formelastische, vorzugsweise auf Basis der Polyurethane, Polyvinylchloride oder der Äthylenoxide, in Betracht. From the series of the cellular polymers come shape-elastic, preferably based on polyurethanes, polyvinyl chlorides or ethylene oxides, into consideration.

Was nue die Herstellung derartiger Zellkörper mit besonderen magnetischen und/oder elektrischen Eigenschaften angeht, so kommen hier mehrere Arten von Verfahren in Betracht. Es ist möglich, die magnetischen und/oder elektrischen Substanzen im Herstellungsprozess der zelligen Polymere einem oder mehreren der Ausgangsstoffe der Polymere in fein verteiltem Zustand beizumischen oder aber auch die fraglichen Substanzen in Lösung oder in Form einer Dispersion eine oder aufzubringen. Ein weiteres Verfahren besteht darin, die Substanzen auf die Zellkörper adhäsiv aufzubringen. Die solcherart behandelten Zellpolymere weisen unter anderem auch eine bessere Wärmeleitfähigkeit auf, als vorher im unbehandelten Zustand. What nue the production of such cell bodies with special magnetic and / or electrical properties, several types of procedures come here into consideration. It is possible to use the magnetic and / or electrical substances in the Manufacturing process of cellular polymers one or more of the starting materials to mix in the polymers in a finely divided state or else the questionable ones Substances in solution or in the form of a dispersion or to apply. Another one The method consists in applying the substances to the cell body using adhesive. The cell polymers treated in this way also have, inter alia, better thermal conductivity than before in the untreated condition.

Auf der Zeichnung soll die Erfindung anhand von zwei Arten von Bauelementen näher erläutert werden. Bei den ersten Bauelement gemäß den Figuren 1 und 2 ist mit 1 ein zelliger Formkörper aus Polymeren und mit 2 ein diesem zugeordnete Elektromagnetspule bezeichnet, die an eine Energiequelle anschließbar ist. Der zellige Formkörper 1 enthält weichmagnetische Substanzen, die den vn der Spule 2 erzeugten Magnet fluß gut leiten. In the drawing, the invention is based on two types of components are explained in more detail. The first component according to FIGS. 1 and 2 is with 1 a cellular molded body made of polymers and with 2 an electromagnetic coil associated with this referred to, which can be connected to an energy source. The cellular shaped body 1 contains magnetically soft substances that flux the magnetic flux generated by the coil 2 conduct well.

Durch Einwirkung eines äußeren Druckes P auf den.zelligen-Formkörper 1 wird dieser in seiner Höhe reduziertj d. h. zusammengedrückt, mit der Folge, daß gegenüber der Ursprungsform gemäß Fig. 1 die magnetisch leitenden Partikel einander genähert werden, und dadurch der magnetische Widerstand reduziert wird. Die Widerstandsänderungen, die mit wechselnden Krafteinwirkungen differieren, stellen eine Meßgröße für die Stärke der jeweils einwirkenden Drücke dar. Als Verwendungsbeispiele für ein Bauelement seien beispielsweise Federelemente für Kraftfahrzeuge genannt, die genaue Lastanzeigen vermitteln0 Es versteht sich, daß dieses System natürloch auch für andere vergleichbare Vervendungszwecke, wie Kupplungen, Gelenk. sowie Meß- und Regeleinrichtungen verwendbar ist. By the action of an external pressure P on the cellular shaped body 1 this is reduced in height j d. H. compressed, with the result that compared to the original shape according to FIG. 1, the magnetically conductive particles each other can be approached, and thereby the magnetic resistance is reduced. The changes in resistance, which differ with changing forces, represent a measurable variable for the Strength of the respective acting pressures. As examples of use for a component are for example spring elements for motor vehicles, the exact load displays convey0 It goes without saying that this system naturally also applies to other comparable Uses such as couplings, joints. as well as measuring and control devices can be used is.

Die Kombination dieser Art Zellkorper mit einer Elektromagnetspule eröffnet überdies die Möglichkeit, die Federkennlinie der Zellkörper mittels eines Steuerstromes durch die Spule weitgehend zu beeinflussen, d. h. die Federkraft und -dämpfung der Zellkörper den Jeweiligen Arbeitsvoraussetzungen anzupassen. The combination of this type of cell body with an electromagnetic coil opens up the possibility of the spring characteristics of the cell body by means of a To largely influence the control current through the coil, d. H. the spring force and -Adapt the damping of the cell bodies to the respective working conditions.

Bei dem zweiten Bauelement der Erfindung gemäß den Figuren 3 und 4 ist mit 3 ein aus vier zelligen Formkörpern, die in den Kontaktebenen 4 gegeneinander elektrisch isoliert sind, und mit 5 und 6 zwei den äußeren Stirnseiten zugeordnete Elektromagnetspulen bezeichnet. Dieser Aufbau ist gewählt, um Jeden Formkörper 3a, 3b, 3c, 3d in einen getrennten Stromkreislauf 7a, 7b, 7c, 7d einschalten zu können. Die Formkörper sind erfindungsgemäß elektrisch leitend gemacht und enthalten außerdem magnetisch leitende Substanzen. In the second component of the invention according to Figures 3 and 4 is with 3 one of four cellular molded bodies, which in the contact planes 4 against each other are electrically isolated, and with 5 and 6 two associated with the outer end faces Electromagnetic coils called. This structure is chosen to make each molded body 3a, 3b, 3c, 3d to be able to switch on in a separate circuit 7a, 7b, 7c, 7d. According to the invention, the molded bodies are made electrically conductive and also contain magnetically conductive substances.

Bei Einwirkung einer äußeren Druckkraft P (gemäß Fig. 4) ändert sich zunächst der elektrische Widerstand der Formkörper 3a, 3b, 3c, 3d, welche Änderung sich in den zugeordneten Stromkreisen 7a, 7b, 7c, Td auswirkt. Zusätzlich können noch die Elektromagnetspulen 5 und 6 ein Magnetfeld erzeugen, wodurch eine Beeinflussung auch des Magnetflusses in den Formkörpern erfolgt. Die äußere Druckkraft kann somit auch durch die Spulen allein oder in Kombination mit einer äußeren Kraft P erzeugt werden. Der Stromfluß durch die Spulen 5, 6 vermag damit ebenfalls den Stromfluß in den Kreisen 7a, 7b, 7c, 7d zu beeinflussen. Durch Umpolen einer der Spulen können gegebenenfalls auch zusätzliche Zugspannungen auf die Formkörper zur Einwirkung gebracht werden. When an external compressive force P (according to FIG. 4) acts, changes first of all the electrical resistance of the molded bodies 3a, 3b, 3c, 3d, what change affects the associated circuits 7a, 7b, 7c, Td. In addition, you can nor the electromagnetic coils 5 and 6 generate a magnetic field, whereby an influence the magnetic flux also takes place in the shaped bodies. The external compressive force can thus also generated by the coils alone or in combination with an external force P. will. The current flow through the coils 5, 6 is thus also capable of the current flow to influence in the circles 7a, 7b, 7c, 7d. By reversing the polarity of one of the coils you can possibly also additional tensile stresses on the shaped body for action to be brought.

Die Unterteilung des Zellkörpers 3 in vier Einzelzellkörper ermöglicht Variationen in ihren mechanischen, elektrischen und magnetischen Kennwerten. The division of the cell body 3 into four individual cell bodies is made possible Variations in their mechanical, electrical and magnetic characteristics.

Diese Variationen lassen sich noch dadurch erweitern, daß a) die Zahl der Einzelzellkörper verändert wird, b) die Einzelzellkörper aus Polymeren der verschiedensten Herkunft bestehen, mit unterschiedlicher Dichte und unterschiedlichen magnetischen und/oder elektrischen Leiteigenschaften c) Jede Frequenz des Magnetfeldes in den Einzelkörpern induktiv eine bestimmte Aufheizung der Zellkörper bewirkt, die folglich durch Frequenzänderung beliebig gesteuert werden kann. Dadurch ist es möglich, die elektrische Leitfähigkeit der Körper frequenzabhängig zu beeinflussen. d) der Zellkörper als Ganzes oder in seinen Einzelelementen durch Wärme seine mechanischen und damit auch seine magnetischen und/oder elektrischen Eigenschaften ändert.These variations can be expanded by adding a) the number the single cell body is changed, b) the single cell body made of polymers of the most varied Origin exist, with different densities and different magnetic and / or electrical conductivity properties c) Any frequency of the magnetic field in the Individual bodies induce a certain heating of the cell bodies inductively, which consequently can be controlled as required by changing the frequency. This makes it possible to use the To influence the electrical conductivity of the body depending on the frequency. d) the cell body as a whole or in its individual elements through heat its mechanical and thus also changes its magnetic and / or electrical properties.

Die beiden Ausführungsbeispiele sollen veranschaulichen, daß es unter Zuhilfenahme von zelligen Polymeren möglich ist, Bauelemente zu schaffen, die Dank der Kompressibilität der Zellkörper für Änderungen des Strom- und Magnetflusses auswertbar sind, um daraus Stauer-oder Reaktionsströme herzuleiten. The two exemplary embodiments are intended to illustrate that under With the aid of cellular polymers it is possible to create components that are thanks the compressibility of the cell body for changes in the current and magnetic flux can be evaluated in order to derive storage or reaction currents therefrom.

(Patentansprüche)(Patent claims)

Claims

Claims (ü cellular polymers and cell bodies made from them, characterized in that magnetically active and / or electrically conductive substances are introduced into the polymers or applied to the cell bodies.

2) Cellular polymers according to claim 1, characterized in that as magnetically active substances ferromagnetic, ferrimagnetic and antiferromagnetic Materials are used.

3) Cellular polymers according to claims 1 and 2, characterized in that that carbons are used as electrically conductive substances.

4) Cellular polymers according to claims 1 and 2, characterized in that that semiconductors are used as electrically conductive substances.

5) Cellular polymers according to claims 1 to 4, characterized-characterized, that elastic polymers based on polyurethanes, polyvinyl chlorides or the ethylene oxides are used.

6) Process for the production of cell bodies according to claims 1 to 5, characterized in that the substances in question in the manufacturing process of the cellular polymers one or more of the starting materials of the polymers in fine be mixed in distributed form.

7) Process for the production of cell bodies according to claims 1 to 5, characterized in that the substances are applied adhesively to the cell body will.

8) Process for the production of cell bodies according to claims 1 to 5, characterized in that the substances in question in solution or in In the form of a dispersion or applied.

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