DE1694049A1

DE1694049A1 - Zellige Polymere und daraus hergestellte Koerper

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.
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.
Als magnetisch wirksame Substanzen für die erfindungsgemäße Herstellung der Polymerkörper kommen hauptsächlich ferromagnetische, ferrimagnetische, antiferrornagnetische Materialien allein oder in Kombination miteinander in Betracht.
Elektlseh leitende Substanzen sind hingegen alle elektrisch leitfähigen Materialien, bevorzugt Kohlenstoffe und Halbleiter.
Aus der Reihe der zelligen Polymere kommen formelastische, vorzugsweise auf Basis der Polyurethane, Polyvinylchloride oder der Äthylenoxide, in Betracht.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Unterteilung des Zellkörpers 3 in vier Einzelzellkörper ermöglicht Variationen in ihren mechanischen, elektrischen und magnetischen Kennwerten.
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.
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.
(Patentansprüche)

Claims

Patentansprüche (ü Zellige Polymere und daraus hergestellte Zellkörper, dadurch gekennzeichnet, daß magnetisch wirksame und/oder elektrisch leitende Substanzen in die Polymere eingebracht oder auf die Zellkörper aufgebracht sind.
2) Zellige Polymere nach den Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als magnetisch wirksame Substanzen ferromagnetische, ferrimagnetische und antiferromagnetische Werkstoffe verwandt werden.
3) Zellige Polymere nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch leitende Substanzen Kohlenstoffe verwandt werden.
4) Zellige Polymere nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch leitende Substanzen Halbleiter verwandt werden.
5) Zellige Polymere nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch-gekennzeichnet, daß formelastische Polymere auf der Basis der Polyurethane, Polyvinylchloride oder der Athylenoxide verwandt werden.
6) Verfahren zur Herstellung von Zellkörpern nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffenden Substanzen im Herstellungsprozess der zelligen Polymere einem oder mehreren der Ausgangsstoffe der Polymere in fein verteilter Form beigemischt werden.
7) Verfahren zur Herstellung von Zellkörpern nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanzen auf die Zellkörper adhäsiv aufgebracht werden.
8) Verfahren zur Herstellung von Zellkörpern nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffenden Substanzen in Lösung oder in Form einer Dispersion ein- oder aufgebracht werden.

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