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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Material zur Dämpfung von hochfrequenten Vibrationen an vibrationsempfindlichen elektronischen Vorrichtungen und vibrationsempfindlichen elektronischen Bauteilen, insbesondere – aber nicht ausschließlich – zur Dämpfung von Vibrationen bei Foto- und Videoaufnahmen mittels einer Kamera an Fluggeräten, bspw. Flugdrohnen (Multicopter, Helikopter) aus dem Modellbaubereich, sowie zur Entkopplung von Flugelektronik.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Formteil zur Aufnahme/Lagerung einer vibrationsempfindlichen elektronischen Vorrichtung oder eines vibrationsempfindlichen elektronischen Bauteils aus diesem Material.
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Stand der Technik
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Die durch Rotoren bzw. Propeller an Fluggeräten entstehenden hochfrequenten Vibrationen erzeugen durchlaufende Wellen bei Foto- und Videoaufnahmen. Vibrationen haben dabei immer eine unterschiedliche Ausprägung in Frequenz und Stärke, wobei zahlreiche Einflussfaktoren maßgebend sind. Zum einen hat die Außentemperatur in Bezug auf das benutzte Material eine erhebliche Wirkung; je kälter, desto schlechter die absorbierende Wirkung. Entscheidend für den Einsatz des richtigen Absorbtionsmaterials sind ferner die eingesetzten Propeller, Rotoren, Lüfter und Motoren (Unwucht) sowie auch die Bauweise des zu dämpfenden Gegenstandes. Auch die Anzahl der Bildfrequenz, mit der ein Video aufgenommen wird, ist entscheidend für die Auswirkung der Vibrationen; je weniger, desto störanfälliger. Ein weiteres Problem besteht darin, dass sich diese Parameter stetig ändern.
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Es sind aus dem Stand der Technik zahlreiche Methoden im Bereich des Modellbaus bekannt, um diese Vibrationen zu reduzieren bzw. zu dämpfen. So kommen Gegenstände wie Schwämme, Schaumstoff, Styropor oder verwandte Stoffe, Ohrstöpsel, Kühlpads oder spezielle Gele zum Einsatz, wobei diese Stoffe teilweise auch kombiniert werden. Eine ausreichende Wirkung kann mittels dieser Methoden allerdings nicht oder nur eingeschränkt erreicht werden. Im Modellbau wird von den Anwendern stets empfohlen, die Rotoren, Propeller und Motoren auszuwuchten. Hier fehlt es den Hobbymodellbauern jedoch oft am entsprechenden Equipment. Professionelle Geräte – wie bspw. beim Auswuchten von Autoreifen – fehlen hier. Die gewünschte Wirkung, ein klares Videobild zu erzeugen, wird somit oft nur unzureichend erreicht oder ist Zufall.
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Darstellung der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Material zu schaffen, das geeignet ist, jegliche Art von Vibrationen, insbesondere im Foto- und Videobereich zu eliminieren bzw. stark zu reduzieren. Hierbei ist es ein wichtiges Ziel der Erfindung, ein klares Videobild beim Einsatz von Videodrohnen bzw. generell bei motorisierten Modellflugzeugen zu erhalten.
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Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Materials sind in Unteransprüchen angegeben.
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Danach ist ein Material der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass es im Wesentlichen aus einem Zwei-Komponenten-Silikon (Basis und Katalysator) besteht, welches 12 bis 30 Gew.-% Silikonöl beinhaltet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist aus dem Material ein Formteil zur Aufnahme/Lagerung einer vibrationsempfindlichen elektronischen Vorrichtung oder eines vibrationsempfindlichen elektronischen Bauteils gebildet.
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Das Silikon ist erfindungsgemäß ein Zwei-Komponenten-Silikon, da es von der Rezeptur bereits einen niedrigen Härtegrad besitzt. Um es noch weicher zu gestalten, werden 12% bis 30 % Silikonöl dazugegeben. Damit wird die Reißfestigkeit des Materials zwar herabgesetzt, jedoch wird erreicht, dass das erfindungsgemäße Material extrem weich wird (gelartig) und Vibrationen absorbieren kann. Ohnehin soll der Einsatz des Materials nicht darauf ausgelegt sein, eine hohe Reißfestigkeit zu besitzen.
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Die Auflagefläche einer vibrationsempfindlichen elektronischen Vorrichtung (bspw. einer Kamera) an dem Formteil sollte erfindungsgemäß mindestens 1 cm bzw. mindestens 0,5 cm bei der Verwendung von Flugelektronik betragen. Abhängig vom Gewicht sollte pro 500 g Gewicht einer Vorrichtung jeweils 0,5 cm bis 1 cm Schichtdicke aufgebaut werden. Die Schichtdicke bei der Verwendung eines Formteils bei Kameras hängt allerdings entscheidend von der Wertigkeit des Bildsensors ab. Hier ist es dann nicht zwingend erforderlich, die Schichtdicke des Formteils in Abhängigkeit vom Gewicht der Kamera stetig zu erhöhen.
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Der Vorteil des erfindungsgemäßen Materials besteht in erster Linie darin, dass Vibrationen gänzlich in diesem Material verlaufen und damit eliminiert oder jedenfalls stark reduziert werden. Des Weiteren kann der Einsatzbereich des Materials auch auf die Bereiche ausgedehnt werden, in denen es zu hochfrequenten Vibrationen kommt, um diese zu reduzieren bzw. zu eliminieren, um bspw. die Steuerungselektronik der Flugdrohnen zu entkoppeln, da die sehr empfindlichen Sensoren auf die störenden Vibrationseinflüsse empfindlich reagieren. Das Material kann so dazu genutzt werden, die Fluglelektronik von Flugdrohnen optimal zu entkoppeln und dadurch einen störungsfreien Flug zu gewährleisten.
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Die Sensoren, die bei diesen Fluggeräten zum Einsatz kommen, reagieren sehr empfindlich auf jede Art von Vibrationen. Durch den Einsatz von Formteilen in Form von Streifen, Stücken oder Pads werden diese in eine ruhige Lage versetzt. Diese Fluggeräte können mithilfe von GPS Modulen, Barometer und Kompass auch einprogrammierte Wegpunkte abfliegen, auf der Stelle stehen oder auch wieder zum Startpunkt autonom zurückkommen. Das wird nur gewährleistet, wenn die Elektronik optimal arbeiten kann und von äußeren Einflüssen, u. a. Vibrationen, geschützt wird.
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Auf der anderen Seite können mittels des erfindungsgemäßen Materials optimale Videoaufnahmen bei vibrationserzeugenden Fluggeräten erstellt werden, ohne diese per Software aufwendig nachzubearbeiten. Auch beim Einsatz von Modellhelikoptern oder sogar manntragenden Helikoptern kommt es zu Vibrationen (die Stärke ist immer unterschiedlich), die durch den Einsatz des Materials eliminiert werden können. Professionelle Filmaufnahmen werden dadurch optimal unterstützt.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Materials ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von der Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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In der Zeichnungen zeigen
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1 ein Formteil in einer bevorzugten Ausführungsform, welche eine Aufnahme für eine Kamera aufweist;
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2 ein Formteil, welches eine Kamera vollständig umfasst;
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3 mehrere Ausführungsformen eines Formteils;
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4 ein Formteil in Streifenform.
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Ausführung der Erfindung
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1 zeigt ein Formteil 1 in einer bevorzugten Ausführungsform, welches eine Aufnahme 2 für eine Kamera 3 aufweist. Bei Formteilen, die zur Aufnahme von Kameras eingesetzt werden, sollte auf der Unterseite das Material mindestens 1 cm stark sein. Die Maximalstärke variiert in Abhängigkeit der Größe bzw. des Gewichts der Kamera. Auch können unterschiedliche Härtegrade des Materialgemischs festlegen, wie „weich“ die Kamera gelagert werden kann.
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Aufgrund der großen Anzahl von Kameras im Markt sind hier empirische Daten von Nöten. Wichtig ist, dass sich das Silikonölgemisch zwischen 12 und 30 Gew.-% bewegt. Optimale Ergebnisse liegen bisher bei vorzugsweise 20 bis 29 Gew.-%. Exemplarisch ist das Gemisch für eine Outdoorkamera, welches bei 22 g Basis und 22 g Katalysator und 8,5 g Silikonöl liegt. Für eine andere Outdoorkamera, die eine 1/3 größere Fläche hat und einen schwächeren Bildsensor, sieht das Mischungsverhältnis wie folgt aus: 32 g Silikon Basis und 32 g Silikon Katalysator und 18,5 g Silikonöl. Wird diese Outdoorkamera auf einem passendem Block, wie in 1 dargestellt, gelagert und mit einem Gummi fixiert, können damit sehr gute Resultate für einen störungsfreien Flug erreicht werden.
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2 zeigt ein Formteil 1, welches eine Kamera 3 vollständig umfasst. Das Formteil 1 ist in dieser Ausführung dem Schutzgehäuse, den mechanischen Teilen sowie den Bedienungselementen der Kamera 3 weitestgehend angepasst.
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4 zeigt ein Formteil in Streifenform. Dieses Formteil aus dem erfindungsgemäßen Material kann insbesondere in der Flugelektronik Verwendung finden.
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Das erfindungsgemäße Material beschränkt sich in seiner Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsformen. Vielmehr sind eine Vielzahl von Ausgestaltungsvariationen denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung Gebrauch machen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Formteil
- 2
- Aufnahme
- 3
- Kamera
