DE2058240A1 - Verfahren zum Herbeifuehren und Steuern eines Schaeumvorgangs unter der Einwirkung von Induktionswaerme - Google Patents
Verfahren zum Herbeifuehren und Steuern eines Schaeumvorgangs unter der Einwirkung von InduktionswaermeInfo
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Description
Verfahren zum Herbeiführen und Steuern eines Schäumvorgangs unter der Einwirkung von Induktionswärme.
Die Erfindung betrifft das weite Gebiet der Schaumstoffe
und schafft insbesondere ein neues und höchst leistungsfähiges Verfahren.zum Hervorrufen, Auslösen (triggering) und genauen
Steuern der Erwärmung sowie der sich ergebenden Schaumentwioklung
von unter Wärmeeinfluß schäumbaren Kunststoffen und anderen Massen.
Unter Wärmeeinwirkung schäurnbare Kunststoffe u.dgl. wurden
in letzter Zeit in weitem Umfang verwendet, und zwar für Zwecke der Isolation, der Akustik, der iJohwimmfUhigkeitründ ähnliches.
Dabei, erzeugte man den wärrneabhängigen Schäumvorgang sowie die
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volumetrischen Veränderungen der Materialien durch Wärmequellen, wie beispielsweise öfen, Brenner und offene
Flammeinwirkungen. In den letzten Jahren bestand eine erwähnenswerte Verbesserung darin, daß man in einigen
Fällen die elektrische Erwärmung sowie eine Behandlung des Materials mit Mikrowellen anwendete, um Wärme in polaren
Materialien mittels bekannter elektrischer Polarisationsmechanismen zu erzeugen.
Soweit bekannt, waren die Verfahren nach dem Stand der Technik, wenn sie auch in einigen wenigen Fällen zufriedenstellend
arbeiteten, im wesentlichen unbefriedigend, da sie es nicht gestatteten, den Schäumvorgang gleichförmig
zu steuern und in gleichförmiger Weise Endprodukte mit der erwünschten geschlossenen Zellstruktur zu erzeugen.
Die z.Zt. bei den bekannten Verfahren bestehenden Probleme
umfassen Fehlproduktionen der fertigen,Schaumstoffgegenstände,
die häufig als "bread molding", "skin effect", ungleichförmige Erhebungen und ungleichförmige Zellgrößen
im Endprodukt bezeichnet werden.
Versuche der letzten Jahre zur Verminderung eini£^v dieser
ins Auge fallenden Nachteile bestanden darin, die Verwendung von Dampf und Wasser während des Verfahrens zu vermeiden,
den Bedarf an Druckluft zu vermindern sowie die Kosten aufwendiger Formen und Pressen herabzusetzen.
Die Erfindung ist dementsprechend darauf gerichtet, ein wirtschaftliches und höchst zweckmäßiges neues Verfahren
zum sofortigen, unter Wärmeeinfluß erfolgenden Schäumen dieser Kunststoffe und anderer Materialien zu schaffen, um
gleichförmig gesteuerte Ergebnisse zu erzielen und die mit den bekannten Verfahren verbundenen Probleme auszuschalten.
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205Ö2A0 S
Weiterhin soll nach der Erfindimg ein Verfahren zur Schaumerzeugung geschaffen werden, bei dem es nicht erforderlich
ist, die Wärme durch die gesamte Masse des Gegenstandes bzw. eines Abschnitts des Gegenstandes, der
verschäumt werden soll, zu übertragen, sondern bei dem
vielmehr die Wärme lokal erzeugt wird, und zwar an den Stellen vieler tausende von empfindlichen Teilchen, die
im wesentlichen gleichförmig in das zu verschäumende Material eingestreut oder eingebettet sind. Auf diese V/eise
wird die Erzeugung kleiner Zellen hoher Anzahl gefördert, ohne daß die eigentliche Masse insgesamt einer Wärmeanwendung
unterworfen werden müßte.
Ein weiteres Merkmal der ErfindungOesteht in der Schaffung
eines Schäumverfahrens der oben beschriebenen Art, bei dem man eine Überhitzung des schäumbaren Materials
steuern und vermeiden kann und bei dem die Möglichkeit bestellt,
eine lokale Gaserzeugung in einem Einkomponentensyste;":i durchzuführen.
Die oben erwähnten sowie weitere besondere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnung. Darin zeigen:
Fig. 1 in vergrößertem Maßstab eine perspektivische Teilansicht eines vorgeformten Prüfkörpers aus unter Wärmeeinfluß
schäumbarem Kunststoffmaterial, in welchem eine
Dispersion ausgewählter empfindlicher Teilehen homogen eingebettet oder verteilt ist;
Fig. 2 eine schematische Ansicht der Masse aus mit empfindlichen Teilchen imprägniertem Material beim Durch-,
gang durch eine Heizspule in Form einer offenen Haarnadel;
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Fig. "j eine Ansicht ähnlich der nach Fig. 2, wobei
schematisch die bei dom vorliegenden speziellen Ausführungsbeispiel
erzielbare Verschäumung dargestellt ist.
Obwohl die wesentlichen Schritte des Verfahrens oder Vorgehens nach der Erfindung im weitesten Ginne eine
"elektronische Aufheizung des schäumbaren Materials" umfassen könnte, stellen die tatsächlichen Schritte dieses
Verfahrens sowie die erzielbaren neuen und verbesserten funktioneilen Ergebnisse eine im weiten Ginne neue Lösung
sowie ein entsprechendes Konzept dar, auf welches die gegenüber dem bekannten Verfahren neur-n und einmaligen
Vorteile und Ergebnisse zurückzuführen sind. Nach dem Konzept der vorliegenden Erfindung werden bevorzugte
empfindliche Teilchen, die im weiteren noch näher beschrieben werden und magnetische Hy^-orese-Vorlustoigenschpften
oder Wirbelstromverlusteigenschaften aufweisen, in diejenigen Materialien eingefügt, eingebettet, /erteilt
bzw. diesen Materialien zugemischt, welche Bestandteile bei der Herstellung unter Wärmeeinfluß schäumbarer Massen
oder Gegenstände bilden. Die unter Wärmeeinfluß schäumbaren Materialien können Kunststoffe oder ander», chemische
Produkte sein, welche unter den Einfluß von Wärme Gas frei setzen oder andere schaumbildende Prozesse durchführen.
Im Zuge des nächsten Schritts des vorliegenden Verfahrens
werden diese Materialien, in denen die empfindlichen Teilchen gleichförmig oder homogen verteilt sind, eine:n
intensiven magnetischen Induktionsfeld ausgesetzt. Die
durch eine derartige Induktion err.ougbare Wärme kann nach
Wunsch sehr genau gesteuert werden. Die empfindlichen
Teilchen werden nach dem Gesichtspunkt, Ihrer Zweckmäßigkeit und Wirtschaftlichkeit ausgewählt, wenn man sie r.ur
Energiebeaufschlagung der Einwirkung oinos Wechsclstrom-Induktionsfe]des
aussetzt.
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BAD
Die empfindlichen Teilchen können /on sehr geringer Größe sein und sich in einem Bereich bewegen, der von unter
einem Mikron bis zu 2o Mikron geht, sofern sie aus ferromagnetischem
Oxyd oder dessen chemischem Äquivalent bestehen. Empfindliche Teilchen, die aus Substanzen hergestellt
sind, welche Metalle und Metalllegierungen umfassen, können in zufriedenstellender Weise zur erfolgreichen
Durchführung des neuen und verbesserten Verfahrens Verwendung finden. Vorzugsweise liegt die Größe derartiger
Teilchen aus Metall oder Metallegierungen ihrer Hauptausdehnung nach in einem Bereich von 2o bis 215 Mikron. Die
empfindlichen Teile können natürlich Zumischungen der feinen ferromagnetischen Oxydteilchen darstellen, und zwar
mit Abmessungen der Metall- oder Metallegierungsteilchen.
Die ferromagnetischen empfindlichen Teilchen mit den oben erwähnten kleinen Abmaßen werden bevorzugt, um eine
Handhabung und Zumischung mittels vorhandener Einrichtungen zu erleichtern und dementsprechend zur Wirtschaftlichkeit
und Billigkeit des Verfahrens beizutragen.
Bei der alternativen Art von empfindlichen Teilchen, die zur Wirbelstrominduktion Verwendung finden, nimmt
man vorzugsweise Größen, die wesentlich über denen der pigmentartigen ferromagnetischen Teilchen liegen, da eine
Induktionserwärmung durch Wirbelstrom dabei wirtschaftlicher verläuft, sofern man die Betriebskosten und die
Intensität des angewendeten magnetischen Feldes betrachtet.
V/ird der Induktionserzeuger eingeschaltet, so durchdringt das von der Arbeitsspule erzeugte hochfrequente magnetische
Feld vollständig chemische Mischung und erzeugt Hysterese Verluste
und/oder Wirbelstromeffekte in den empfindlichen
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Teilchen. Jedes Teilchen wird einzeln erwärmt, und die so erzeugte Wärme wird sofort in die anliegende und umgebende
chemische Masse übertragen.
Das magnetische Feld übt im Normalfalle eine, wenn überhaupt
vorhandene, vernachlässigbar kleine Wirkung auf die zwischenliegende chemische Masse 6 aus, da kein wirksamer
Mechanismus vorhanden ist, über den Wärme in derartigem organischen Material unter der Einwirkung eines magnetischen
Feldes erzeugt werden könnte. Dementsprechend bleibt das Hauptvolumen der chemischen Masse kalt, während
eine ausreichende lokale Temperaturerhöhung in jedem Teilchen stattfindet, um eine lokale Freigabe von Gas in Gang
zu setzen. Wenn die Intensität des magnetischen Feldes groß genug ist, so kann in dieser Weise eine beachtliche
Schaumentwicklung stattfinden, während im Gesamtkörper des schäumenden chemischen Materials eine vergleichsweise
geringe Wärmeentwicklung auftritt. Es ergibt sich also, daß dieses einmalige Merkmal einen drastischen Unterschied
gegenüber dem Mikrowellenverfahren oder dem dielektrischen Verfahren sowie dem gebräuchlichen Ofenverfahren darstellt,
bei denen es keine andere Möglichkeit gibt, als Wärme in der gesamten Masse zu erzeugen.
Die nach der Erfindung geschaffene einmalige Möglichkeit zur lokalen Wärmeerzeugung bereitet den Weg zur Verwendung
völlig neuer Arten schäumbarer Materialien, welche aufgrund übermäßiger Wärmebeschädigung, welehe-aHfgFHHä bisher nicht
verwendet werden konnten. Tatsächlich ist es denkbar, daß der Fachmann eine Anzahl offensichtlich einzelner Bestandteile
oder Einkomponentensubstanzen auswählen kann, in welche Wärme erzeugende Teilchen eingemischt werden können,
um ein neues Produkt zu ergeben. Bei diesem neuen Produkt wird die lokale Wärmeerzeugung aufgrund der Teilchen derart
durchgeführt, daß lediglich lokale Dampftaschen aus
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verdampfter Substanz gebildet werden, die bestehen bleiben
-und bei diesem Einkomponentenschaum zu den Zellen werden, Alternatiy kann eine lokale Wärraezersetzung
Dampf- oder Gastasehen in einer Einkoraponentenmasse ausbilden, um die Hasse in Schaum umzuwandeln.'
Aus den einmaligen Merkmalen des Induktions-Schäumverfahrens
nach der Erfindung ergeben sich zusätzliche Verbesserungen und Vorteile, Versucht man, die bekannten
Dielektrik- und Mikrowellen-Schäumverfahren zum Verschäumen einer Mischung zu verwenden, die einen bestimmten Anteil
an Ionisierter Flüssigkeit enthält, so ergibt sich, daß die elektrische Leitfähigkeit der Flüssigkeit einen
Kurzschluß des angewendeten elektrischen Feldes hervorrufen kann, mit dem Erfolg, daß die Erwärmung der Flüssigkeit
ernsthaft reduziert wird. Andererseits bemerkt man bei dem Verfahren nach der Erfindung, daß die zu verschäumende
flüssige Masse tatsächlich elektrisch vollständig leitfähig werden kann, ohne daß dabei die Durchdringung des
magnetischen Feldes ernsthaft beeinträchtigt würde.
Unter Verwendung einer Induktionsarbeitsspule nach der Erfindung kann die Hitzeeinwirkung genau so gut auf lokale
Bereiche, wie auf ausgedehnte Bereiche des behandelnden Körpers gerichtet werden. Da das magnetische Feld der
Arbeitsspule bei einigen Spulenkonstruktionen in der Nähe der Leiter stark konzentriert ist, läßt sich eine lokale
Aufheizung in der Nahe der Leiter sehr viel stärker durchführen, als es beispielsweise in Mikrowellenkammern der
Fall ist.
Diese Möglichkeit zur lokalen Aufheizung kann von besonders großen Wert sein, wenn es darum geht, Hohlräume·
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in Schaumstoffplatten zu reparieren. Der beschädigte Bereich und die direkt angrenzenden Teile werden mittels
eines gleichförmigen Werkzeugs herausgeschnitten. Ein Schaumstoffeinsatz, der die gleiche Form wie das Werkzeug
aufweist, kann dann eingefügt werden, um den ausgeschnittenen Bereich auszufüllen. Wird ein gebräuchlicher
Klebstoff verwendet, um diesen Einsatz an seinem Platz festzuhalten, so erzielt man unzureichende Ergebnisse,
da die Zellen des Schaumstoffs die vorhandene Kontaktfläche zur Herstellung einer Verbindung vermindern. Wird
jedoch anstelle dessen der Einsatz vorher mit einem schaumerzeugenden Klebstoff gemäß der Erfindung an mindestens
einer der ineinander greifenden Flächen versehen
und darauf eingesetzt, so bringt eine nachfolgende Behandlung mittels einer Indiiktionsheizspule den Klebstoff zum
Schäumen und Expandieren, wobei sich eine viel dichtere Ausbesserungsverbindung ergibt, als es mit gebräuchlichen
Klebstoffen möglich wäre.
Die Erfindung wurde in die Praxis umgesetzt mittels eines einfachen Polysterensystems. Einige Platten aus
Polysterenmaterial (Monsanto's Folyflex^ ') wurden erweicht,
und zwar durch Berührung mit den erwärmten Rollen eines Mischvierkes. Wenn das Polysteren erweicht ist und
zu einer flexiblen Masse auf den Hollen verarbeitet werden könnte, werden magnetische Eisenoxydteilchen zugefügt
und gleichmäßig in das Polysteren eingewalzt. Zwar werden bei diesem Ausführungsbeispiel Eisenoxydpartikelchen
verwendet, jedoch sind, wie für den Fachmann klar ersichtlich, anstelle dessen auch andere Materialien ge-
- 8
eignet, die einen hohen Hysterese-Verlust aufweisen. Es sind dies bestimmte Ferrite, magnetische Kobaltstähle,
magnetische Chromoxyde u.dgl.
Bei dem Ausführungsbeispiel wurde schwarzes magnetisches Eisenoxyd zu dem Polysteren hinzugefügt, und zwar in einer
Menge von 5° Gewichtsanteilen Oxyd auf loo Anteile
Polysteren. Als Oxyd wurde ^M0-42J2 verwendet, und zwar
von der Minerals and Pigments Division of Chas. Pfizer & Co. Das Oxyd liegt in einer Partikelgröße vor, die
sich im Bereich des Pigments bewegt, wobei der Durchmesser kleiner als Mikron ist. Das Oxyd kann dementsprechend
in gebräuchlichen Mahlvorrichtungen einfach gehandhabt werden.
tlach gleichförmiger Verteilung des Eisenoxyds in dem
erweichten Polysteren wurde die Mischung zwischen die aufgeheizten Platten einer Presse eingebracht und in
einen blattförmigen, flachen Prüfkörper verwandelt, dessen mittlere Dicke etwa 0,18 mm (0,oo7 inch) betrug. Einige
Zeit nach der Abkühlung dieser Platte wurde eine Induktionserwärmung gemäß der Erfindung durchgeführt, um in
folgender Weise einen geschäumten Polysteren-Prüfkörper zu erzeugen. Das Verfahren bestand zum Ersten daraus,
daß man die Platte bei Raumtemperatur mit einem niedrig siedenden Kohlenwasserstoff ("Petroleum Ether") imprägnierte.
Eine Menge von Kohlenwasserstoff bis zu etwa Io Gewichts;» läßt sich auf diese Weise in die Polysterenplatte
einführen. Eine anschließende Wärmebehandlung läßt den eingeschlossenen Kohlenwasserstoff verdampfen.
Wenn das Polysteren so warm wird, daß es erweicht, expandieren die eingeschlossenen Dämpfe und erzeugen Schaum.
Das Verschäumen von Polysteren unter Verdampfen einge-
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schlossener Flüssigkeiten ist bekannt, und viele andere Arten von Schaumerzeugungsverfahren hätten zur Verwendung
im Zusammenhang mit diesem Beispiel ausgewählt werden können, ohne von der Erfindung abzuweichen.
Der spezielle Kohlenwasserstoff, der im Zusammenhang
mit dieser Polysterenprobe verwendet wurde, bestand aus Petroleum Ether#927J von der pirma J.T. Baker Chemical Co.
und wies einen Siedebereich zwischen 00 und HO0C auf. Die Polysterenplatte wurde in dem Kohlenwasserstoff einige
Halbdutzendmale gewaschen, und zwar, teilweise untergetaucht, mehrere Tage lang, wobei die Probe abwechselnd
befeuchtet und getrocknet wurde. (Kohlenwasserstoff hat
die Tendenz, sich festzusetzen, wenn er in Polysteren eintritt). Der Probekörper wurde flexibel und dehnte
sich in seiner Dicke auf etwa 0,j5 mm (0,012 inch) aus.
Zur Herstellung geschäumten Polysterens wurde der Probekörper 11 gemäß Fig. 1, der die Eisenoxydteilchen
12 enthielt, in den offenen Zwischenraum zwischen den Leitern I5 einer haarnadelförmlgen Induktionsheizspule
16 gemäß Fig. 2 eingebracht. Die Leiter bestanden aus einem j5/16" -Rohr und schlossen einen Abstand von 3/16"
zwischen sich ein. Die Spule stand mit einer Io kw-Heizung 18 in Verbindung, welche mit 3,5 MHz betrieben
wurde. Die Induktionsvorrichtung wurde für etwa eine Sekunde eingeschaltet. Der Polysteren-Probekörper wurde
sofort in eine unregelmäßig geschäumte Masse 2o gemäß Fig. 5 umgewandelt, deren Dicke etwa 1,5 mm (1/16")
betrug. Es wurde kein Versuch unternommen, das Polysteren in einer bestimmten Gestalt rmsr.uformen. Das Experiment
wurde mit gleichwertigen Ergebnissen wiederholt, indem man einen Probekörper einer Spulenschleife anstelle des
- Io -
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Zwischenraums zwischen den Leitern aussetzte. Auch wurde ein dickeres Stück aus Polysteren, welches in ähnlicher
Weise vorbereitet, jedoch ursprünglich nicht zu einer Platte verpreßt worden war, nach dem erfindungsgemaßen
Verfahren expandiert. Es dehnte sich von etwa 1,8 mm ■Ό,ο7 inch) auf etwa 4 mm (0,16 inch) aus, jedoch dürfte
in einem gesteuerten System auch ein größerer Grad von Ausdehnung möglich sein.
Zusätzlich zu den direkt vorstehend beschriebenen Materialien der empfindlichen Teilchen können zum Durchführen
eines Schaumvorgangs mit gutem Erfolg auch Teilchen
aus Metall oder Metallegierungen verwendet werden, und zwar u.a. auch aus Eisen, Kupfer und Aluminium, wobei
die mittlere Größe im wesentlichen zwischen 2o und 2oo Mikron liegt.
Eine genaue Untersuchung der Induktionshysteresetechnik hat einige Punkte von wesentlicher Bedeutung erbracht
. So ist es wünschenswert, daß das magnetische Feld der Induktionsheizspule loo oder 2oo Oersted übersteigt,
un eine möglichst schnelle Erwärmung zu erzielen. Eine dickere Masse, die die wärmeerzeugenden Teilchen
enthält, erwärmt sich schneller als eine dünnere Masse, und zwar wahrscheinlich einfach deshalb, weil in einer
dickeren Masse mehr wärmeerzeugendes Material vorhanden ist. Auch beschleunigt eine höhere Konzentration der
Teilchen in der Masse die Erwärmung. In der Praxis scheint die verwendbare Mindestfrequen2 bei etwa 2 MIIz
zu liegen, während.die verwendbare obere Frequenzgrenze von den physikalischen Einschränkungen der Spulenausbild.un/3
und -größe beim Betrieb geeigneter Einrichtungen bestimmt wird. Demnach mag eine obere Begrenzung bei etwa,
jo MHz liegen, wenn gebräuchliche schraubengangförmig
-H-.
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gewickelte Induktionsspulen verwendet werden. Dies stellt jedoch sicherlich keine theoretische Begrenzung
für den Hysteresevorgang dar, und es ergeben sich andere
Verluste bei höheren Frequenzen in und durch Mikrowellen.
Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß nach der1
Erfindung ein wirtschaftliches und zweckmäßiges neues Verfahren zum sofortigen und steuerbaren, unter Wärmeeinwirkung
erfolgenden Verschäumen verschiedener Materialien geschaffen wird, welches ohne eine Wärmeübertragung durch
die gesamte Masse oder durch Abschnitte des zu verschäumenden Gegenstandes auskommt, sondern bei dem vielmehr
die Wärme lokal erzeugt wird, und zwar an den Stellen vieler tausender von empfindlichen Teilchen, welche im
wesentlichen gleichförmig in dem zu ve j'schäumenden Materiel
bzw. lediglich'in den Bereichen und Abschnitten des Materials, welche verformt werden sollen, eingebettet
und verteilt sind.
- 12 -
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Claims (1)
- 205.J24GP a t e η t a η s ρ r ü oh eί l.j Verfahren zum Hervorrufen und Steuern eines Versonfiu.-Tiens von .warmeanregbaren, schäumer zeugenden Massen, dadurch g ek e η η ζ e 1 c h η e t, daß kleine empfindliche Teilchen, welche sich schnell erwärmen, wenn sie einem elektrischen Inciuktionsfeld unterworfen sind, im wesentlichen gleichförmig über mindestens einen volumetrischen Abschnitt eines derartigen Materials verteilt werden und daß das Material mit diesen Teilchen anschließend dem magnetischen Feld einer Induktionsheizspule atisgesetzt wird,2... Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die empfindlichen Teilchen im wesentlichen über die Gesamtheit der Masse verteilt werden,j). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t, daß die empfindlichen Teilchen die Masse Verdampfen in Form vieler kleiner Gastaschen bringen.4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schaumerzeugende Masse als Klebemittel verwendet wird, welches sich ausdehnt, um eine Verbindungslinie zwischen zwei zu verbindenden Teilen auszufüllen.1J. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die empfindlichen Teilchen aus ferroriiagneticchen Oxyden, Metallen, Legierungen und aus Mischungen dieser Bestandteile bestehen.2 O 5 c) 2 4 U6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Größe der Teilchen zwischen 2o und 2oo Mikron besteht,7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g ek e η η zeichnet, daß die empfindlichen Teilchen im wesentlichen aus ferromagnetischen Oxyden bestehen.8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch g ek e η η ζ e i ch η et, daß die mittlere Größe der Teilchen zwischen unter 1 Mikron und 2o Mikron beträgt.9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldstärke der Induktionsheizspule loo Oersted übersteigt und daß die Frequenz in einem Bereich zwischen MHz und Jjo MHz liegt.10. Gegenstand aus wärmeanregbarem, schaumerzeugendem Material, dadurch gekennzeichnet, daß der Schäumvorgang hervorgerufen und gesteuert werden kann unter Einwirkung eines magnetischen Feldes einer Induktionsheizspule und daß das Material kleine empfindliche Teilchen, welches sich schnell erwärmen, wenn sie einem elektrischen Induktionsfeld ausgesetzt sind, in im wesentlichen gleichmäßiger Verteilung in mindestens einem volumetrischen Abschnitt aufweist.11. Gegenstand nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß die empfindlichen Teilchen über im wesentlichen die gesamte Masse des Materials verteilt sind.- 14 -109824/2052205Ü240 AS-12. Gegenstand nach Anspruch lo, dadurch g e kennzeichnet, daß die Wärme der empfindlichen Teilchen das Material zum Verdampfen in Form vieler kleiner Gastaschen bringt.15. Gegenstand nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß das Material zwischen zwei Gegenstände eingelegt ist und beim Verschäumen einen Klebstoff bildet, welcher sich ausdehnt, u;n eine Verbindungslinie zwischen den Teilen auszufüllen und letztere zu verbinden.14. Gegenstand nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß die empfindlichen Teilchen aus ferromagnetischen Oxyden, Metallen, Legierungen und aus Mischungen dieser Bestandteile bestehen.15· Gegenstand nach Anspruch 14, dadurch g ek e η η-z e i ch η e t, daß die mittlere Größe der Teilchen zwischen 2o und 2oo Mikron liegt.16. Gegenstand nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß de empfindlichen Teilchen im wesentlichen aus ferromagnetischen Oxyden bestehen.17. Gegenstand nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen eine mittlere Größe zwischen unter einem Mikron und 2o Mikron aufweisen.Le Jbrs eite
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-
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015225362A1 (de) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Karosseriestruktur für ein Fahrzeug |
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