DE19941278A1 - Structure dissipating and absorbing mechanical energy for protection in e.g. vehicle crash comprises casing supported by bound, tightly-packed porous granules which both absorbs and dissipates impact - Google Patents

Structure dissipating and absorbing mechanical energy for protection in e.g. vehicle crash comprises casing supported by bound, tightly-packed porous granules which both absorbs and dissipates impact

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Abstract

The casing (1) is packed densely with porus, blown glass grains (2). These are attached together locally at their contact points using a binder. They support the casing. When an external load (5) acts on the assembly, the casing is stressed as uniformly as possible in all zones. At the same time, individual grains are broken down, absorbing some of the incident energy.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Zum Schutz von Personen und Sachwerten gegen die schädigende Wirkung mechanischer Beanspruchungen, z. B. Schlag oder Stoß, ist es üblich, Schutzeinrichtungen anzuwenden, die die auftretenden Belastungen ableiten oder absorbieren. Insbesondere sind Vorrichtungen bekannt, die zur Absorption mechanischer Belastungen eine gezielte Verformung oder auch Zerstörung erleiden, dabei mechanische Energie verbrauchen und somit einen Teil der schädigenden Einwirkungen von dem zu schützenden Objekt fernhalten. Je nach Größe und Art der auftretenden Belastungen sowie in Abhängigkeit von dem zu schützenden Objekt werden angepaßte Strukturen verwendet. Typische Fälle sind dabei Blechbauteile oder auch Kunststoff-Formteile, die durch spezielle Gestaltung der Einzelkomponenten (z. B. Versteifung durch Sicken bzw. Verwölbungen) aber auch durch die Anordnung der verschiedenen Strukturelemente in definierter Weise auf mechanische Beanspruchungen reagieren. Bekannt sind auch Sandwich-Aufbauten, bei denen zwischen relativ dünnwandigen, umhüllenden Schalen bzw. Platten aufgeschäumte Kunststoff- oder Metallschichten eine versteifende Wirkung übernehmen. Die Zwischenschichten können ebenfalls aus Bauteilen mit definierter Form bestehen, z. B. Gitter- oder Wabenstrukturen.To protect people and property against the damaging effects of mechanical stress, e.g. B. impact or shock, it is common to use protective devices that derive the loads that occur or absorb. In particular, devices are known which are used to absorb mechanical loads suffer targeted deformation or destruction, thereby consuming mechanical energy and thus one Keep part of the damaging effects away from the object to be protected. Depending on the size and type of Occurring loads and depending on the object to be protected are adapted structures used. Typical cases are sheet metal components or plastic molded parts, which are characterized by special Design of the individual components (e.g. stiffening by beads or warping) but also by the Arrangement of the various structural elements in a defined manner to withstand mechanical loads react. Sandwich structures are also known, in which between relatively thin-walled, enveloping Foam plastic or metal layers or foams have a stiffening effect. The intermediate layers can also consist of components with a defined shape, for. B. grid or Honeycomb structures.

BeispieleExamples Verformungszonen bei Automobilen, Schutzhelme, SpezialverpackungenDeformation zones in automobiles, protective helmets, special packaging

Wesentliche Nachteile beim Aufbau von Blech- oder Kunststoff-Strukturen aus Einzelteilen mit definierter Form sind der hohe fertigungstechnische Aufwand durch Herstellung der Einzelteile und deren Verbindung zum Gesamtsystem. Bei Strukturelementen aus Stahlblech können abgeschlossene Hohlräume entstehen, die einen aufwendigen Korrosionsschutz erfordern. Auch das häufig verwendete Punktschweißen als Verbindungsverfahren für die Blechteile stellt besondere Ansprüche an den Korrosionsschutz.Significant disadvantages when building sheet metal or plastic structures from individual parts with defined Form are the high manufacturing expenditure by manufacturing the individual parts and their connection to Overall system. In the case of structural elements made of sheet steel, closed cavities can arise, which can lead to require extensive corrosion protection. Also the frequently used spot welding as The joining process for sheet metal parts places special demands on corrosion protection.

Kunststoffstrukturen sind aufgrund der geringeren Materialfestigkeit in ihrem Einsatzgebiet begrenzt. Maßnahmen zur Festigkeitssteigerung, z. B. Verstärkung durch Glasfaser- oder Metalleinlagen, schränken die Zahl der möglichen Herstellungsverfahren deutlich ein und erhöhen den Fertigungsaufwand beträchtlich.Plastic structures are limited in their area of application due to the lower material strength. Measures to increase strength, e.g. B. reinforcement by glass fiber or metal inserts, limit the Number of possible manufacturing processes significantly and increase the manufacturing costs considerably.

Werden Sandwich-Strukturen durch das Ausschäumen von Hohlräumen durch Kunststoffe oder auch spezielle Metalle erzeugt, wird der Fertigungsaufwand für Einzelteile und Verbindungsaufbau reduziert. Nachteilig ist jedoch bei Mehrstoff-Strukturen der erhöhte Aufwand für das spätere Recycling. Metallische Porenstrukturen, wie z. B. in US 4 973 358, DE 40 18 360 oder auch DE 43 25 538 beschrieben, weisen eine hohe Belastbarkeit auf, benötigen aber zu ihrer Herstellung aufgrund der höheren Schmelztemperaturen einen hohen Energieaufwand und damit aufwendige Fertigungsmittel. Aufgrund der guten Wärmeleitung metallischer Werkstoffe sind derartige Sandwichteile wenig geeignet, neben ihrer mechanischen Schutzfunktion gleichzeitig eine thermische Isolationswirkung zu übernehmen.Are sandwich structures by foaming voids through plastics or even special ones Generates metals, the manufacturing effort for individual parts and connection setup is reduced. The disadvantage is however, in the case of multi-component structures, the increased effort for later recycling. Metallic pore structures, such as B. described in US 4 973 358, DE 40 18 360 or also DE 43 25 538, have a high load capacity on, but require a high one to manufacture them due to the higher melting temperatures Energy expenditure and thus complex means of production. Metallic due to the good heat conduction Such sandwich parts are not very suitable for materials, in addition to their mechanical protective function at the same time to take over a thermal insulation effect.

Einlagige Strukturen, wie sie beispielsweise bei Schutzhelmen oder Karrosserieteilen angewendet werden, bieten nur so lange Schutz, bis die Wirkung ihrer Form (Glockenform, Sicken, Wölbungen) verlorengeht. Dies kann insbesondere bei örtlicher, konzentrierter Belastung relativ leichte Zerstörung zur Folge haben (Einbeulen, Durchbrechen, Aufreißen). Häufig werden solche Strukturen durch zusätzliche Maßnahmen, z. B. Verstrebungen, verstärkt, was wiederum den Herstellungsaufwand steigert.Offer single-layer structures, such as those used for protective helmets or body parts protection only until the effect of its shape (bell shape, beads, bulges) is lost. This can result in relatively easy destruction, especially in the case of local, concentrated loads (denting, Breaking through, tearing open). Such structures are often implemented through additional measures, e.g. B. Struts, reinforced, which in turn increases the manufacturing effort.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung für eine Sandwich-Struktur zu schaffen, die durch Verwendung vorgeformter poröser Körper den Aufwand für die Herstellung der Struktur gering hält, die Anpassung an vielfältige Strukturformen ermöglicht, eine hohe Belastbarkeit sichert und gleichzeitig eine thermische Isolationswirkung aufweist.The object of the invention is to provide a solution for a sandwich structure by using preformed porous body keeps the effort for the production of the structure low, the adaptation to diverse structure forms possible, ensures a high resilience and at the same time a thermal Has insulation effect.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a device with the features of claim 1.

An sich bekannte kornförmige Blähglasprodukte eignen sich sehr gut für die Herstellung der Zwischenschicht einer Sandwich-Struktur, wenn sie unter Ausnutzung ihrer Rieselfähigkeit in den entsprechenden Hohlraum eingefüllt, verdichtet und durch ein geeignetes Bindemittel untereinander und mit den Hüllelementen verbunden werden.Known granular expanded glass products are very well suited for the production of the intermediate layer a sandwich structure if it takes advantage of its pourability in the corresponding cavity filled, compressed and connected to each other and to the envelope elements by a suitable binder become.

Blähglasgranulate können in den unterschiedlichsten Körnungen, mit vorbestimmtem Porenanteil und definierter Einzelkornfestigkeit als Massengut produziert werden. Als Ausgangsmaterial dient Altglas, das in ausreichender Menge zur Verfügung steht.Expanded glass granules can be in a wide variety of grain sizes, with a predetermined pore content and more defined Single grain strength can be produced in bulk. Used glass is used as the starting material Amount is available.

Korngröße und Einzelkornfestigkeit können dem jeweiligen Belastungsfall angepaßt werden.Grain size and individual grain strength can be adapted to the respective load.

Bei mechanischer Belastung eines einzelnen Kornes, z. B. durch Druck, erfolgt eine stufenweise Zerstörung, da Außenhaut und Porenwände nacheinander brechen. Dabei entstehen feinkörnige Zerstörungsprodukte, die geeignet sind, die wirkende Last auf einen größeren Bereich der Umgebung zu übertragen. Dieser Mechanismus vollzieht sich sowohl innerhalb eines Kornes als auch zwischen den Körnern. Er hat zur Folge, daß insbesondere bei Druckbelastung, die auch stoßartig auftreten kann, nur eine geringe Gesamtverformung der Sandwich- Struktur eintritt. Dabei wird eine optimale Verteilung der auftretenden Lasten auf die Struktur erreicht, so daß Spannungsspitzen außerhalb der Lastangriffspunkte vermieden werden und eine außerordentlich gleichmäßige Beanspruchung der Hüllstruktur erfolgt. Der Materialeinsatz der Hüllstruktur kann dadurch in geeigneten Fällen reduziert werden, ohne daß die Belastbarkeit des Bauteils gemindert wird.With mechanical stress on a single grain, e.g. B. by pressure, there is a gradual destruction, since Break the outer skin and pore walls one after the other. This creates fine-grained destruction products that are suitable to transfer the acting load to a larger area of the environment. That mechanism takes place both within a grain and between the grains. It has the consequence that in particular with a pressure load, which can also occur suddenly, only a small total deformation of the sandwich Structure occurs. An optimal distribution of the occurring loads on the structure is achieved so that Voltage peaks outside the load application points can be avoided and an extremely uniform The envelope structure is stressed. The material used for the envelope structure can be used in suitable cases can be reduced without reducing the load capacity of the component.

Bei einheitlicher Korngröße ist das Granulat sehr gut rieselfähig und kann auf diese Weise in vorgefertigte Hohlräume technischer Strukturen eingefüllt werden. Durch geeignete Behandlung, z. B. Rütteln, ist eine dichte Packung der Einzelkörner im Hohlraum zu erreichen.With a uniform grain size, the granulate is very free-flowing and can be prepared in this way Cavities of technical structures are filled. By appropriate treatment, e.g. B. shaking is dense To achieve packing of the individual grains in the cavity.

Die Verbindung der Körner untereinander sowie mit der Hüllstruktur kann durch gleichzeitig oder nachträglich eingeführte Bindemittel ohne großen technischen Aufwand erfolgen. Das Bindemittel kann bei Bedarf gleichzeitig eine Schutzfunktion gegen Korrosion erfüllen. Das Bindemittel soll dabei nicht die Hohlräume zwischen den Einzelkörnern ausfüllen, sondern nur quasi punktförmige Verbindungsstellen schaffen, so daß eine Verlagerung der Einzelkörner weitgehend unterbunden wird. Bei Strukturen, die einer stationären Anwendung unterliegen, oder bei kleinvolumigen Hohlräumen, kann u. U. auf ein Bindemittel verzichtet werden.The connection of the grains to one another and to the shell structure can be carried out simultaneously or subsequently Introduced binders take place without great technical effort. The binder can be used if necessary at the same time perform a protective function against corrosion. The binder should not be the cavities Fill in between the individual grains, but only create quasi punctiform connection points, so that a Relocation of the individual grains is largely prevented. For structures that have a stationary application subject, or in the case of small-volume cavities, can u. U. be dispensed with a binder.

Die Herstellung einer erfindungsgemäßen Sandwich-Struktur kann problemlos auch dann erfolgen, wenn gleichzeitig herkömmliche Mittel zur Stabilisierung, z. B. Verstrebungen, eingesetzt werden. Die Möglichkeit zum Ausfüllen der verbleibenden Hohlräume ist dabei vorausgesetzt.A sandwich structure according to the invention can also be produced without any problems if at the same time conventional means of stabilization, e.g. B. struts can be used. The possibility filling the remaining cavities is required.

Neben seiner versteifenden Funktion innerhalb einer Sandwich-Struktur liefert ein Blähglasgranulat aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Ausgangsmaterials gleichzeitig eine thermisch isolierende Wirkung. Auch diese kann durch Einstellung der Eigenschaften des Granulates (Porosität, Porenform, Porenwandstärke) den speziellen Erfordernissen angepaßt werden.In addition to its stiffening function within a sandwich structure, expanded glass granules also deliver the poor thermal conductivity of the starting material also has a thermally insulating effect. This can also be done by adjusting the properties of the granulate (porosity, pore shape, pore wall thickness) be adapted to the special requirements.

Das Blähglasgranulat hat eine gegenüber Kunststoffen wesentlich höhere thermische Beständigkeit und ist nicht brennbar. Es unterliegt im Rahmen einer üblichen Nutzungsdauer für technische Objekte keiner Alterung und ist gegenüber Lösungsmitteln beständig.The expanded glass granulate has a significantly higher thermal resistance than plastics and is not flammable. It is not subject to aging within the scope of a normal useful life for technical objects resistant to solvents.

Die aus Blähglasgranulat aufgebaute Stützschicht einer Sandwich-Struktur kann nach Ende der Einsatzperiode recycelt werden, insbesondere wenn kein Bindemittel verwendet wurde. Bei Verwendung geeigneter Bindemittel kann z. B. eine thermische Zersetzung vor der Rückgewinnung des Granulates erfolgen.The support layer of a sandwich structure made of expanded glass granulate can be used after the end of the period of use be recycled, especially if no binder has been used. When using more suitable Binder can e.g. B. thermal decomposition before recovery of the granules.

Geschlossenporiges Blähglasgranulat ist auf Wasser schwimmfähig. Bei geeignetem Verhältnis von Volumen, Dichte und Größe der Hüllstruktur ist dadurch auch die Schwimmfähigkeit des Gesamtbauteils gegeben.Closed-pore expanded glass granulate is floatable on water. With a suitable ratio of volume, The density and size of the shell structure also give the floatability of the overall component.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below described.

Es zeigenShow it

Fig. 1 Eine Schnittdarstellung einer Sandwich-Struktur unter Anwendung von Blähglasgranulat als versteifendes Element Fig. 1 is a sectional view of a sandwich structure using expanded glass granules as a stiffening element

Fig. 2 Eine Schnittdarstellung vom Teil einer Sandwich-Struktur mit Kennzeichnung der Verbindungsstellen Fig. 2 is a sectional view of part of a sandwich structure with identification of the connection points

Fig. 3 Eine Schnittdarstellung einer Sandwich-Struktur, bei der Einzelkörner unterschiedlicher Größe eingesetzt sind Fig. 3 is a sectional view of a sandwich structure in which individual grains of different sizes are used

Fig. 4 Ausschnitt der Kontaktzone Hüllstruktur-Einzelkörner im Bereich des Angriffs einer punktförmigen Last Fig. 4 detail of the contact zone envelope structure single grains in the area of attack of a punctiform load

Alle Figuren wurden schematisiert als ebene Anordnungen dargestellt.All figures were shown schematically as flat arrangements.

Ein Bauteil X sei beispielsweise von zylindrischer Form und soll als geschlossene Blechkonstruktion ausgeführt sein. Die äußere Form des Bauteils X wird durch entsprechend vorgeformte Blechteile vorgegeben. Sie sind in Fig. 1 mit der Hüllstruktur 1 vergleichbar. Innerhalb der Hüllstruktur 1 wird eine dichte Packung von porösen Einzelkörnern 2 eingebracht, die gegenüber der Hüllstruktur eine stützende Funktion übernehmen. Sie können an ihren Berührungspunkten (untereinander sowie mit der Hüllstruktur) durch ein Bindemittel 3 fixiert sein.A component X is, for example, of cylindrical shape and should be designed as a closed sheet metal construction. The external shape of component X is predetermined by correspondingly preformed sheet metal parts. They are comparable to the envelope structure 1 in FIG. 1. A dense packing of porous individual grains 2 is introduced within the envelope structure 1 , which have a supporting function in relation to the envelope structure. They can be fixed at their points of contact (with one another and with the envelope structure) by a binder 3 .

Die Größe der porösen Einzelkörner kann annähernd gleich oder aber auch, wie in Fig. 3 dargestellt, verschieden sein.The size of the porous individual grains can be approximately the same or different, as shown in FIG. 3.

Eine von außen angreifende Kraft 5 (Druck, Stoßbelastung) wird zunächst über die Kontaktstellen der Einzelkörner, ggf unter Mitwirkung des Bindemittels, verteilt und an die Auflagerpunkte übertragen. Durch die vollständige Ausfüllung der Hüllstruktur 1 mit Einzelkörnern 2 erfolgt dabei eine besonders gleichmäßige Kraftverteilung und damit optimale Beteiligung aller Zonen der Hüllstruktur 1 an der Kraftaufnahme. Diese Verteilungswirkung kann bei Bedarf durch gezieltes, zonenweises Einbringen verschieden großer und/ oder verschieden fester und/oder verschieden poröser Einzelkörner 2 gesteuert werden.A force 5 acting on the outside (pressure, impact load) is first distributed over the contact points of the individual grains, possibly with the help of the binder, and transmitted to the support points. Due to the complete filling of the envelope structure 1 with individual grains 2 , a particularly uniform force distribution takes place and thus optimal participation of all zones of the envelope structure 1 in the force absorption. If necessary, this distribution effect can be controlled by targeted, zone-wise introduction of differently sized and / or differently solid and / or differently porous individual grains 2 .

Wird unter der Wirkung der äußeren Kraft an der Kontaktstelle von Hüllstruktur 1 und Einzelkörnern 2 im Bereich der Kraftangriffsstelle die Hüllstruktur verformt und die Haltbarkeit der Einzelkörner 2 überschritten, kommt es nach Fig. 4 bei einer partiellen Zerstörung von Einzelkörnern 2 mit gleichzeitiger Verdichtung der Struktur durch die entstehenden Bruchstücke zur Entstehung der Deformationszonen 4. Die konzentriert angreifende äußere Kraft 5 wird dadurch so lange auf eine immer größer werdende Fläche verteilt, bis die Grenze der Belastbarkeit der Einzelkörner 2 wieder unterschritten ist. Die partielle Zerstörung der Einzelkörner bewirkt gleichzeitig einen Abbau von Energie.If, under the action of the external force at the contact point of the casing structure 1 and individual grains 2 in the area of the force application point, the casing structure is deformed and the durability of the individual grains 2 is exceeded, FIG. 4 results in partial destruction of individual grains 2 with simultaneous compression of the structure the resulting fragments to create the deformation zones 4 . The concentrated external force 5 is thereby distributed over an ever increasing area until the load limit of the individual grains 2 is again undershot. The partial destruction of the individual grains causes a breakdown of energy at the same time.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Ableitung und Absorption mechanischer Energie, die im Zusammenhang mit unerwünschter statischer oder dynamischer Krafteinwirkung auf technische Einrichtungen auftritt und diese in einem Maße schädigen würde, daß ihre Funktion nicht mehr gesichert ist oder daß das Leben oder die Gesundheit der Personen, die diese Einrichtungen benutzen, gefährdet wäre, dadurch gekennzeichnet, daß geeignete Formteile dieser Einrichtungen als Hüllstruktur 1 ausgebildet sind, die mit kornförmigen, porösen Blähglaskörpern (poröse Einzelkörner 2) dicht gefüllt ist, so daß die Masse der porösen Einzelkörner 2, die an ihren Kontaktstellen durch ein Bindemittel 3 lokal fixiert sind, gegenüber der Hüllstruktur 1 eine Stützfunktion übernimmt, bei Einwirkung äußerer Lasten 5 eine möglichst gleichmäßige Beanspruchung aller Zonen der Hüllstruktur 1 gewährleistet und gleichzeitig durch partielle Zerstörung der Einzelkörner einen Teil der auftretenden Energie absorbiert.1. Device for deriving and absorbing mechanical energy, which occurs in connection with undesirable static or dynamic force on technical equipment and would damage it to an extent that its function is no longer ensured or that the life or health of the people who use it Use facilities would be at risk, characterized in that suitable molded parts of these devices are designed as an envelope structure 1 , which is filled with granular, porous expanded glass bodies (porous single grains 2 ) so that the mass of the porous single grains 2 , which at their contact points by a Binders 3 are fixed locally, with respect to the envelope structure 1 assumes a supporting function, when exposed to external loads 5 ensures that the zones of the envelope structure 1 are stressed as uniformly as possible and at the same time abso part of the energy occurring due to partial destruction of the individual grains rbiert. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der zu erwartenden Belastung Einzelkörner 2 mit unterschiedlicher Größe und/oder Porosität und/oder Einzelkornfestigkeit gezielt, z. B. schichtweise, in die Hüllstruktur 1 eingebracht werden, so daß sie in angepaßter Weise auf die zu erwartende Belastung reagieren, d. h. insbesondere, daß hoch beanspruchte Teile der Hüllstruktur stärker unterstützt werden und Kraftwirkungen bevorzugt auf die dafür ausgelegten Auflagerstellen der Vorrichtung abgeleitet werden.2. Device according to claim 1, characterized in that, depending on the expected load, individual grains 2 with different sizes and / or porosity and / or single grain strength specifically, for. B. in layers, are introduced into the envelope structure 1 so that they react in an adapted manner to the expected load, ie in particular that highly stressed parts of the envelope structure are more strongly supported and force effects are preferably derived from the bearing points of the device designed for this purpose. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwirkung der Einzelkörner 2 auf die Hüllstruktur 1 im Zusammenwirken mit herkömmlichen Maßnahmen zur Verstärkung der Hüllstruktur 1 erfolgt, z. B. Sicken, Streben usw.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the supporting effect of the individual grains 2 is carried on the shell structure 1 in combination with conventional means for reinforcing the shell structure 1, for example. B. beads, struts, etc. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Hüllstruktur hochbelastbares Fasermaterial bzw. faserverstärktes Material eingesetzt wird.4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that highly resilient for the envelope structure Fiber material or fiber-reinforced material is used. 5. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Bindemittel hochbelastbare faserförmige Stoffe, geordnet oder ungeordnet, in die Verbundstruktur eingebracht werden.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that with the binder highly resilient fibrous materials, ordered or unordered, can be introduced into the composite structure. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelkörner 2 an ihren Berührungspunkten untereinander sowie mit der Hüllstruktur 1 nur dicht anliegen und nicht durch ein Bindemittel 3 verbunden sind.6. The device according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the individual grains 2 only lie tightly at their points of contact with one another and with the envelope structure 1 and are not connected by a binder 3 . 7. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die thermisch isolierende Wirkung der Schicht der Einzelkörner 2 genutzt wird.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the thermally insulating effect of the layer of the individual grains 2 is used. 8. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch geeignete Gestaltung von Hüllstruktur 1, Einzelkörnern 2 und ggf. Bindemittel 3 ein spezifisches Gewicht der Gesamtvorrichtung (ggf. inkl, der damit verbundenen Bauteile) < 1 kg/dm2 entsteht, so daß eine dauerhafte Schwimmfähigkeit auf Wasser gegeben ist.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a specific weight of the overall device (possibly including the associated components) <1 kg / dm 2 is produced by suitable design of the enveloping structure 1 , individual grains 2 and possibly binder 3 , so that there is permanent buoyancy on water. 9. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von Einzelkörnern 2 auf der Basis von Blähglas Einzelkörner 2 auf der Grundlage anderer, hochporöser anorganischer Materialien eingesetzt werden.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that instead of individual grains 2 on the basis of expanded glass, individual grains 2 are used on the basis of other, highly porous inorganic materials. 10. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein eventuell eingebrachtes Bindemittel 3 gegenüber der Hüllstruktur 1 gleichzeitig eine Schutzfunktion gegenüber Korrosion ausübt.10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a possibly introduced binder 3 with respect to the envelope structure 1 simultaneously exerts a protective function against corrosion.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004045130A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Wolter, Dietmar, Prof. Dr.Med. Power transmission unit, has deformable tubular bodies that are movable relative to each other and includes flexible wall and space between tubular bodies, which is filled with fluid or another fluidity medium
WO2006072417A1 (en) * 2004-12-30 2006-07-13 Michael Polus Damping material, method for the production thereof, and device for damping mechanical movements
DE10046298B4 (en) * 2000-09-19 2008-11-20 Technum Gmbh Use of a lightweight material for crash protection

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE644897A (en) * 1963-03-09 1964-07-01
DE2222045A1 (en) * 1972-05-05 1973-11-15 Volkswagenwerk Ag DEVICE FOR THE DESTRUCTION OF IMPACT ENERGY
DE2313483A1 (en) * 1973-03-19 1974-10-03 Interatom VIBRATION DAMPERS, IN PARTICULAR FOR SECURING PIPELINES AGAINST EARTHQUAKES
DE2533088A1 (en) * 1975-07-24 1977-02-03 Volkswagenwerk Ag Energy absorbing housing for machining glass - has elastically deformable housing arranged to leave small protrusion of work for grinding
DE2701181A1 (en) * 1977-01-13 1978-07-20 Picker Resilient filling material for suspension unit - comprising suspension of fluid and hollow polymer particles with closed elastic casings (NL 17.7.78)
US4973358A (en) * 1989-09-06 1990-11-27 Alcan International Limited Method of producing lightweight foamed metal
DE4101630A1 (en) * 1990-06-08 1991-12-12 Fraunhofer Ges Forschung METHOD FOR PRODUCING FOAMABLE METAL BODIES AND USE THEREOF
DE4128126A1 (en) * 1991-08-24 1993-02-25 Continental Ag AIR SPRING WITH INCREASED STIFFNESS
DE4323476A1 (en) * 1993-07-14 1995-01-19 Steag Kernenergie Gmbh Shock absorbing arrangement and method for its manufacture
DE69207222T2 (en) * 1991-02-12 1996-06-27 Lacroix Soc E Damping system, especially for weapon systems

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE644897A (en) * 1963-03-09 1964-07-01
DE2222045A1 (en) * 1972-05-05 1973-11-15 Volkswagenwerk Ag DEVICE FOR THE DESTRUCTION OF IMPACT ENERGY
DE2313483A1 (en) * 1973-03-19 1974-10-03 Interatom VIBRATION DAMPERS, IN PARTICULAR FOR SECURING PIPELINES AGAINST EARTHQUAKES
DE2533088A1 (en) * 1975-07-24 1977-02-03 Volkswagenwerk Ag Energy absorbing housing for machining glass - has elastically deformable housing arranged to leave small protrusion of work for grinding
DE2701181A1 (en) * 1977-01-13 1978-07-20 Picker Resilient filling material for suspension unit - comprising suspension of fluid and hollow polymer particles with closed elastic casings (NL 17.7.78)
US4973358A (en) * 1989-09-06 1990-11-27 Alcan International Limited Method of producing lightweight foamed metal
DE4101630A1 (en) * 1990-06-08 1991-12-12 Fraunhofer Ges Forschung METHOD FOR PRODUCING FOAMABLE METAL BODIES AND USE THEREOF
DE69207222T2 (en) * 1991-02-12 1996-06-27 Lacroix Soc E Damping system, especially for weapon systems
DE4128126A1 (en) * 1991-08-24 1993-02-25 Continental Ag AIR SPRING WITH INCREASED STIFFNESS
DE4323476A1 (en) * 1993-07-14 1995-01-19 Steag Kernenergie Gmbh Shock absorbing arrangement and method for its manufacture

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10046298B4 (en) * 2000-09-19 2008-11-20 Technum Gmbh Use of a lightweight material for crash protection
DE102004045130A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Wolter, Dietmar, Prof. Dr.Med. Power transmission unit, has deformable tubular bodies that are movable relative to each other and includes flexible wall and space between tubular bodies, which is filled with fluid or another fluidity medium
WO2006072417A1 (en) * 2004-12-30 2006-07-13 Michael Polus Damping material, method for the production thereof, and device for damping mechanical movements

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