DE102021129396B3

DE102021129396B3 - protective device

Info

Publication number: DE102021129396B3
Application number: DE102021129396.0A
Authority: DE
Inventors: Adrian Ehrenhofer; Daniela Weiss; Thomas Wallmersperger
Original assignee: Technische Universitaet Dresden
Current assignee: Technische Universitaet Dresden
Priority date: 2021-11-11
Filing date: 2021-11-11
Publication date: 2023-03-16
Anticipated expiration: 2041-11-12
Also published as: WO2023083861A1

Abstract

Schutzvorrichtung, eine Schutzvorrichtung (100) zum Schützen eines Objekts vor mechanischer Belastung, die Schutzvorrichtung (100) kann aufweisen: ein Hydrogel-Element (110) zum zumindest teilweisen Abdecken einer Fläche (120) eines Gehäuses (610) zum Aufnehmen des Objektes (510) oder zum zumindest teilweisen Abdecken einer Fläche (120) des Objektes (510); wobei das Hydrogel-Element (110) eingerichtet ist, dass sich eine Form und/oder ein Volumen des Hydrogel-Elements (110) als Reaktion auf einen Stimulus selbstständig verändert.

Protective device, a protective device (100) for protecting an object from mechanical stress, the protective device (100) can have: a hydrogel element (110) for at least partially covering a surface (120) of a housing (610) for accommodating the object (510 ) or for at least partially covering an area (120) of the object (510); wherein the hydrogel element (110) is set up such that a shape and/or a volume of the hydrogel element (110) changes independently in response to a stimulus.

Description

Verschiedene Ausführungsformen betreffen eine Schutzvorrichtung zum Schützen eines Objekts vor mechanischen Belastungen.Various embodiments relate to a protection device for protecting an object from mechanical loads.

Im Allgemeinen können mechanisch sensible Waren bzw. Objekte während eines Transportes beschädigt werden. Zum Beispiel können die Objekte mit einer Wand eines Transportbehältnisses oder anderen Objekten innerhalb des gleichen Transportbehälters zusammenstoßen. Das kann zu Beschädigungen führen. Demzufolge kann es notwendig sein, insbesondere mechanisch sensible Objekte geeignet zu verpacken, so dass beispielsweise eine Bewegung der Objekte innerhalb eines Transportbehältnisses minimiert wird und eine Beschädigung durch andere Objekte minimiert oder ausgeschlossen werden kann.In general, mechanically sensitive goods or objects can be damaged during transport. For example, the objects may collide with a wall of a shipping container or other objects within the same shipping container. This can lead to damage. As a result, it may be necessary to pack mechanically sensitive objects in a suitable manner, so that, for example, movement of the objects within a transport container is minimized and damage by other objects can be minimized or ruled out.

Herkömmlicherweise können dazu Verpackungsmaterialien manuell oder teilautomatisiert mit dem jeweiligen Objekt zusammengebracht werden, um somit die Waren beispielsweise individuell zu verpacken. Das kann insbesondere bei einer Vielzahl einzelner Waren sehr aufwendig und kostenintensiv sein. Beispielsweise können die üblicherweise starren Wände des jeweiligen Transportbehältnisses abgepolstert werden. Jedoch sollte eine derartige Polsterung auf die zu transportierenden Waren angepasst sein, um eine optimale Transportsicherheit zu gewährleisten. Dies kann kostenintensiv und aufwendig sein. Gleichzeitig sollte, um einen effizienten Transportvorgang gewährleisten zu können, die Größe des verwendeten Transportbehälters möglichst gering sein und an Standardmaße der Logistikunternehmen angepasst sein. Insbesondere der letztere Aspekt kann in der Praxis dazu führen, dass zusätzliches Füllmaterial verwendet wird. Herkömmlicherweise kann das Füllmaterial nicht beliebig oft wiederverwendet werden und somit enorme Mengen an Müll verursachen. Dies kann im Hinblick auf die Umwelt nachteilig sein. Darüber hinaus können herkömmliche Füllmaterialien ungeeignet für eine Halterung/Fixierung von mechanisch sensiblen Objekten sein, beispielsweise weil sich diese nicht ausreichend an die Form des mechanisch sensiblen Objekts anpassen können.Conventionally, packaging materials can be brought together with the respective object manually or partially automatically in order to pack the goods individually, for example. This can be very time-consuming and cost-intensive, especially with a large number of individual goods. For example, the usually rigid walls of the respective transport container can be padded. However, such padding should be adapted to the goods to be transported in order to ensure optimal transport safety. This can be expensive and time-consuming. At the same time, in order to be able to guarantee an efficient transport process, the size of the transport container used should be as small as possible and adapted to the standard dimensions of the logistics company. In practice, the latter aspect in particular can lead to the use of additional filling material. Traditionally, the filling material cannot be reused as often as required and thus creates enormous amounts of waste. This can be disadvantageous from an environmental point of view. In addition, conventional filling materials can be unsuitable for holding/fixing mechanically sensitive objects, for example because they cannot adapt sufficiently to the shape of the mechanically sensitive object.

US 2009 / 0 117 236 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schutz von Obst und Gemüse.
US 2019 / 0 390 902 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Verhindern einer Beschädigung eines elektronischen Geräts.
DE 10 2017 000 480 B4 beschreibt eine Nestpackeinlage zum Lagern und/oder zum Transport von einem Objekt. US 6 072 154 A beschreibt eine räumlich adressierbare Formgedächtnisvorrichtung. CN 1 06 628 618 A beschreibt ein Hydrierungsreaktionsverfahren, ein Trennverfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Wasserstoffperoxid. CN 1 12 424 086 A beschreibt eine Verpackung. US 5 738 216 A beschreibt eine wiederverwendbare Versandbehälteranordnung. U.S. 2009/0 117 236 A1 describes a method and apparatus for protecting fruit and vegetables.
U.S. 2019/0 390 902 A1 describes an apparatus for preventing damage to an electronic device.
DE 10 2017 000 480 B4 describes a nest pack insert for storing and/or transporting an object. U.S. 6,072,154 A describes a spatially addressable shape memory device. CN 1 06 628 618 A describes a hydrogenation reaction process, separation process and apparatus for producing hydrogen peroxide. CN 1 12 424 086 A describes a packaging. U.S. 5,738,216 A describes a reusable shipping container assembly.

Gemäß verschiedenen Aspekten wird eine Lagervorrichtung zum Lagern eines Objekts bereitgestellt. Die Lagervorrichtung kann ein aktives Element aufweisen, das selbstständig seine Form verändern kann. Die Formveränderung kann beispielsweise durch einen Reiz bzw. einen Stimulus ausgelöst werden. Beispielsweise kann die Formänderung ein Ausdehnen und/oder ein Zusammenziehen des aktiven Elements sein. Beispielsweise kann die geänderte Form zu einer Kompensation von Kraftstößen und/oder zu einem stoßgedämpften Halten des Objekts geeignet sein.According to various aspects, a storage device for storing an object is provided. The bearing device can have an active element that can change its shape independently. The change in shape can be triggered, for example, by a stimulus. For example, the change in shape can be an expansion and/or a contraction of the active element. For example, the changed shape can be suitable for compensating for force impacts and/or for holding the object in a shock-absorbing manner.

Gemäß verschiedenen Aspekten wird eine wiederverwendbare Schutzvorrichtung bereitgestellt. Beispielsweise kann die Schutzvorrichtung mehr als 10 000 Mal wiederverwendet werden.According to various aspects, a reusable protection device is provided. For example, the protector can be reused more than 10,000 times.

Gemäß verschiedenen Aspekten wird eine Schutzvorrichtung bereitgestellt, bei der eine Schutz-Funktion aktiviert und deaktiviert werden kann. Beispielsweise kann die Schutzvorrichtung mit einer aktivierten Schutz-Funktion verwendet werden, um ein Objekt, z.B. eine Oberfläche, eine Kante und/oder eine Ecke des Objekts, gegen mechanische Einwirkungen (z.B. Stöße, Wechselwirkungen mit anderen Objekten) zu schützen.According to various aspects, a protection device is provided in which a protection function can be activated and deactivated. For example, the protection device can be used with an activated protection function to protect an object, e.g., a surface, an edge, and/or a corner of the object, against mechanical impacts (e.g., impacts, interactions with other objects).

Gemäß verschiedenen Aspekten wird eine Schutzvorrichtung bereitgestellt, die eine Positionierung und eine Fixierung von beliebigen zu transportierenden Objekten innerhalb eines Gehäuses ermöglicht. Beispielsweise können ein oder mehrere der Schutzvorrichtungen verwendet werden, um ein Objekt zwischen ein oder mehreren Oberflächen zu fixieren. Beispielsweise können die mehreren Schutzvorrichtungen dazu miteinander gekoppelt werden. Beispielsweise können die ein oder mehreren Oberflächen dazu jeweils mit einer oder mehreren der Schutzvorrichtungen versehen sein. Beispielsweise können ein oder mehrere der Schutzvorrichtungen verwendet werden, um einen körperlichen Kontakt von Objekten (z.B. mechanisch sensiblen Waren oder Bauteilen) in einem Gehäuse zu reduzieren oder zu verhindern, z.B. während eines Transports des Gehäuses.According to various aspects, a protective device is provided which enables any objects to be transported to be positioned and fixed within a housing. For example, one or more of the protection devices can be used to fix an object between one or more surfaces. For example, the multiple protective devices can be coupled to one another for this purpose. For example, the one or more surfaces can each be provided with one or more of the protective devices. For example, one or more of the protection devices may be used to reduce or prevent physical contact of objects (e.g., mechanically sensitive goods or components) within an enclosure, e.g., during shipment of the enclosure.

Gemäß verschiedenen Aspekten weist die Schutzvorrichtung ein aktives Element auf. Beispielsweise kann das aktive Element ein Formgedächtnismaterial oder ein Hydrogel aufweisen oder daraus bestehen. Beispielsweise kann das aktive Element mit einem Flüssigkeitsreservoir gekoppelt sein. Beispielsweise kann eine Weichheit einer Kontaktfläche des aktiven Elements auf ein zu fixierendes, zu schützendes und/oder zu positionierendes Objekt (z.B. individuell) angepasst werden. Zum Beispiel kann zur (individuellen) Anpassung an das Objekt die stimulusbedingte Änderung der Oberflächenweichheit oder die Stabilitätseigenschaften von (Mikro-)Strukturen verwendet werden.In various aspects, the protection device includes an active element. For example, the active element may include or consist of a shape memory material or a hydrogel. For example, the active element can be coupled to a liquid reservoir. For example, a softness of a Kon Contact surface of the active element can be adapted to an object to be fixed, protected and/or positioned (e.g. individually). For example, the stimulus-related change in surface softness or the stability properties of (micro)structures can be used for (individual) adaptation to the object.

Gemäß verschiedenen Aspekten wird eine Schutzvorrichtung zum Schützen eines Objekts vor mechanischer Belastung (z.B. einem Stoß) bereitgestellt, die Schutzvorrichtung aufweisend: ein Hydrogel-Element zum zumindest teilweisen Abdecken einer Fläche eines Gehäuses zum Aufnehmen des Objektes oder zum zumindest teilweisen Abdecken einer Fläche des Objektes; wobei das Hydrogel-Element eingerichtet ist, dass sich eine Form und/oder ein Volumen des Hydrogel-Elements als Reaktion auf einen Stimulus aufgrund eines Aufquellens und/oder eines Entquellens des Hydrogel-Elements selbstständig verändert.According to various aspects, a protective device for protecting an object from mechanical stress (e.g., an impact) is provided, the protective device comprising: a hydrogel element for at least partially covering a surface of a housing for receiving the object or for at least partially covering a surface of the object; wherein the hydrogel element is set up such that a shape and/or a volume of the hydrogel element changes independently in response to a stimulus due to swelling and/or deswelling of the hydrogel element.

Dies ermöglicht beispielsweise, dass durch den Effekt der Formänderung sich eine Weichheit bzw. eine Nachgiebigkeit der Oberfläche verändern kann. Der Effekt der Formänderung kann durch eine gezielte Aktuation des aktiven Materials aufgrund eines Stimulus erreicht werden. Dabei kann außerdem der Effekt eines Knickens und/oder Ausbeulens aufgrund einer Instabilität und/oder einer Bistabilität genutzt werden, um die Aktuation zu verstärken und/oder zu beschleunigen.This makes it possible, for example, for the softness or resilience of the surface to change as a result of the effect of the change in shape. The shape change effect can be achieved by a targeted actuation of the active material in response to a stimulus. In this case, the effect of buckling and/or bulging due to instability and/or bistability can also be used to intensify and/or accelerate the actuation.

Beispielsweise kann somit durch die gezielte Ansteuerbarkeit der aktiven Oberfläche eine wiederverwendbare Versandverpackung für eine Ware auf ein zu transportierendes Objekt individuell angepasst werden. Beispielsweise kann somit durch die Nutzung eines Knickeffekts einer flächenförmigen Struktur (z.B. des Hydrogel-Elements) eine deutlich stärkere Aktuation erreicht, als bei einer Nutzung eines sogenannten Voll-Materials. Als Voll-Material kann eine Struktur bezeichnet werden, die nur aus einem einzigen Material besteht, im Gegensatz zu einem Hydrogel, dass zumindest aus einem Polymer und mindestens einer Flüssigkeit (z.B. Wasser, ein oder mehreren polaren Flüssigkeiten (wie z.B. Alkohol-Wasser) und/oder unpolaren Flüssigkeiten und/oder Mischungen (z.B. Suspensionen oder Emulsionen)) besteht. Das Hydrogel, das zumindest eine von Wasser verschiedene Flüssigkeit aufweist, kann auch als „Polymergel“ bezeichnet werden.For example, a reusable shipping packaging for a product can be individually adapted to an object to be transported due to the targeted controllability of the active surface. For example, by using a buckling effect of a planar structure (e.g. the hydrogel element), a significantly stronger actuation can be achieved than when using a so-called solid material. A solid material can be defined as a structure that consists of only a single material, in contrast to a hydrogel that consists of at least one polymer and at least one liquid (e.g. water, one or more polar liquids (e.g. alcohol-water) and /or non-polar liquids and/or mixtures (e.g. suspensions or emulsions)). The hydrogel, which has at least one liquid different from water, can also be referred to as a “polymer gel”.

Gemäß verschiedenen Aspekten kann eine Schutzvorrichtung zum Schützen eines Objekts vor mechanischer Belastung (z.B. einem Stoß) bereitgestellt werden, die Schutzvorrichtung aufweisend: mindestens ein aktives Schutzelement; und zwei Befestigungsstrukturen, welche das aktive Schutzelement über einer Oberfläche halten, wobei sich das mindestens eine aktive Schutzelement zumindest abschnittsweise zwischen den zwei Befestigungsstrukturen erstreckt und mit den zwei Befestigungsstrukturen verbunden ist; wobei das mindestens eine Schutzelement eingerichtet ist, sich selbsttätig auszudehnen oder zusammenzuziehen in Abhängigkeit von einem Stimulus derart, dass sich eine Form des mindestens einen aktiven Schutzelements so verändert, dass sich zumindest ein Abschnitt des mindestens einen aktiven Schutzelements, der sich zwischen den zwei Befestigungsstrukturen erstreckt, seinen Abstand zu der Oberfläche verändert.According to various aspects, a protection device for protecting an object from mechanical stress (e.g. an impact) can be provided, the protection device comprising: at least one active protection element; and two attachment structures holding the active protection element over a surface, wherein the at least one active protection element extends at least in sections between the two attachment structures and is connected to the two attachment structures; wherein the at least one protective element is configured to automatically expand or contract in response to a stimulus such that a shape of the at least one active protective element changes such that at least a portion of the at least one active protective element extending between the two attachment structures extends , changing its distance from the surface.

Beispielsweise kann das aktive Material nach der Nutzung deaktiviert werden. Somit kann das Schutzelement platzsparend gelagert werden.For example, the active material can be deactivated after use. The protective element can thus be stored in a space-saving manner.

Gemäß verschiedenen Aspekten wird eine Schutzvorrichtung zum Schützen eines Objekts innerhalb eines Gehäuses vor mechanischer Belastung, die Schutzvorrichtung aufweisend: ein Verbindungsstrukturelement; und ein oder mehrere Hydrogel-Elemente die an dem Verbindungsstrukturelement befestigt sind und zumindest eine Fläche des Verbindungsstrukturelements teilweise abdecken; wobei jedes der ein oder mehrere Hydrogel-Elemente derart eingerichtet ist, dass sich eine Form des jeweiligen Hydrogel-Elements als Reaktion auf einen Stimulus selbstständig verändert, und wobei das Verbindungsstrukturelement derart eingerichtet ist, dass eine Form des Verbindungsstrukturelements nicht von der Formänderung der ein oder mehrere Hydrogel-Elemente beeinflusst wird.According to various aspects, a protection device for protecting an object within a housing from mechanical stress, the protection device comprising: a connection structure element; and one or more hydrogel members attached to the interconnecting structural member and partially covering at least a surface of the interconnecting structural member; wherein each of the one or more hydrogel elements is set up in such a way that a shape of the respective hydrogel element changes independently in response to a stimulus, and wherein the connection structure element is set up in such a way that a shape of the connection structure element is not affected by the change in shape of the one or multiple hydrogel elements is affected.

Beispielsweise kann die Schutzvorrichtung auf ein oder mehrerer Flächen (z.B. ein oder mehrerer Außenflächen und/oder ein oder mehrerer Innenflächen) eines Gehäuses (z.B. einer Verpackung, eines Containers etc.) verwendet werden. Somit können beispielsweise Verletzungen von Menschen oder Tieren und/oder Beschädigungen von Gegenständen (z.B. des Gehäuses, eines Objekts innerhalb oder außerhalb des Gehäuses etc.) vermieden oder reduziert werden.For example, the protection device can be used on one or more surfaces (e.g., one or more exterior surfaces and/or one or more interior surfaces) of an enclosure (e.g., a package, container, etc.). Thus, for example, injuries to people or animals and/or damage to objects (e.g. the housing, an object inside or outside the housing, etc.) can be avoided or reduced.

Beispielsweise kann das Objekt zwischen den ein oder mehreren deaktivierten Schutzvorrichtungen positioniert werden. Beispielsweise kann das Objekt zusammen mit ein oder mehreren deaktivierten Schutzvorrichtungen zwischen den ein oder mehreren Oberflächen positioniert werden. Anschließend können die ein oder mehreren Schutzvorrichtungen aktiviert werden, wodurch das Objekt mittels der Schutzvorrichtung sicher und zerstörungsfrei zwischen den Oberflächen fixiert werden kann. Anschaulich können die ein oder mehreren Schutzvorrichtungen Hohlräume zwischen dem Objekt und den ein oder mehreren Oberflächen ausfüllen und das Objekt somit verkeilen, dass es fixiert ist. Beispielsweise kann das Objekt wieder freigegeben werden, indem die ein oder mehreren Schutzvorrichtungen deaktiviert werden.For example, the object may be positioned between the one or more disabled protection devices. For example, the object may be positioned between the one or more surfaces along with one or more disabled protection devices. The one or more protective devices can then be activated, as a result of which the object can be fixed securely and non-destructively between the surfaces by means of the protective device. Clearly, the one or more protection devices can fill voids between the object and the one or more surfaces wedge the object so that it is fixed. For example, the object can be released again by disabling the one or more protection devices.

Gemäß verschiedenen Aspekten wird ein Verwenden von ein oder mehreren Hydrogel-Elementen in einer Transportvorrichtung bereitgestellt, wobei jedes der ein oder mehreren Hydrogel-Elemente eingerichtet ist, dass sich eine Form und/oder ein Volumen des Hydrogel-Elements als Reaktion auf einen Stimulus aufgrund eines Aufquellens und/oder eines Entquellens des Hydrogel-Elements selbstständig verändert, und wobei die ein oder mehreren Hydrogel-Elemente derart innerhalb der Transportvorrichtung angeordnet sind, dass ein in der Transportvorrichtung transportiertes Objekt während eines Transportes vor mechanischen Beschädigungen geschützt ist.According to various aspects, there is provided using one or more hydrogel elements in a delivery device, wherein each of the one or more hydrogel elements is configured such that a shape and/or a volume of the hydrogel element changes in response to a stimulus due to a Swelling and/or deswelling of the hydrogel element changes automatically, and wherein the one or more hydrogel elements are arranged within the transport device in such a way that an object transported in the transport device is protected against mechanical damage during transport.

Ausführungsformen sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.Embodiments are shown in the figures and are explained in more detail below.

Es zeigen

1A bis 4B eine Schutzvorrichtung, gemäß verschiedenen Aspekten;
5 eine schematische Darstellung der Funktionsweise einer Schutzvorrichtung, gemäß verschiedenen Aspekten;
6 und 7 eine Transportvorrichtung, gemäß verschiedenen Aspekten;
8A bis 9C eine Schutzvorrichtung, gemäß verschiedenen Aspekten.

Show it

1A until 4B a protection device, according to various aspects;
5 a schematic representation of the functioning of a protective device, according to various aspects;
6 and 7 a transport device, according to various aspects;
8A until 9C a protection device, according to various aspects.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings that form a part hereof, and in which is shown by way of illustration specific embodiments in which the invention may be practiced. In this regard, directional terminology such as "top", "bottom", "front", "back", "front", "rear", etc. is used with reference to the orientation of the figure(s) being described. Because components of embodiments can be positioned in a number of different orientations, the directional terminology is used for purposes of illustration and is in no way limiting. It is understood that other embodiments may be utilized and structural or logical changes may be made without departing from the scope of the present invention. It is understood that the features of the various exemplary embodiments described herein can be combined with one another unless specifically stated otherwise. The following description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined by the appended claims.

Gemäß verschiedenen Aspekten kann ein Bauteil als aktives Element bezeichnet werden. Als aktive Elemente können Bauteile bezeichnet werden, die ihre Form (z.B. Größe, Dimensionen (z.B. Länge, Tiefe, Breite, Radius, Abmaße), Volumen etc.) als Reaktion auf einen Stimulus (z.B. einen externen oder internen Reiz) selbstständig verändern können. Beispielsweise kann durch einen ersten Stimulus eine Formveränderung ausgelöst werden. Beispielsweise kann durch einen zweiten Stimulus, der vom ersten verschieden sein kann, die Formveränderung ganz oder teilweise rückgängig gemacht werden. Beispielsweise kann ein aktives Element ein Hydrogel und/oder eine Formgedächtnislegierung aufweisen oder sein. Beispielsweise kann ein aktives Element eine Kombination aus ein oder mehreren aktiven Materialien (z.B. ein oder mehreren Hydrogelen und/oder Formgedächtnislegierungen) und passiven Materialien aufweisen. Beispielsweise kann ein passives Material ein Material sein, das seine Form nicht selbsttätig als Reaktion auf einen Stimulus verändern kann. Beispielsweise kann ein passives Material formstabil bleiben, obwohl und/oder während ein aktives Material seine Form als Reaktion auf einen Stimulus verändert bzw. verändert hat. Bei der Kombination von ein oder mehreren zusätzlichen Bauteilen mit dem aktiven Element (z.B. um eine Schutzvorrichtung herzustellen), können mechanische Eigenschaften der ein oder mehreren zusätzlichen Bauteile, wie beispielsweise eine Zugfestigkeit und/oder eine Biegesteifigkeit relevant sein.In various aspects, a device may be referred to as an active element. Active elements can be described as components that can independently change their shape (e.g. size, dimensions (e.g. length, depth, width, radius, dimensions), volume etc.) in response to a stimulus (e.g. an external or internal stimulus). For example, a shape change can be triggered by a first stimulus. For example, a second stimulus, which can be different from the first, can completely or partially reverse the shape change. For example, an active element may include or be a hydrogel and/or a shape memory alloy. For example, an active element may include a combination of one or more active materials (e.g., one or more hydrogels and/or shape memory alloys) and passive materials. For example, a passive material can be a material that cannot change its shape on its own in response to a stimulus. For example, a passive material may remain dimensionally stable even though and/or while an active material has changed shape in response to a stimulus. When combining one or more additional components with the active element (e.g. to produce a protective device), mechanical properties of the one or more additional components, such as tensile strength and/or bending stiffness, may be relevant.

Beispielsweise kann ein aktives Element als Aktor bezeichnet werden. Als Aktor bzw. als Aktuator können Bauteile bezeichnet werden, die ein Signal in mechanische Bewegungen bzw. Veränderungen physikalischer Größen umwandeln können. Beispielsweise kann ein Aktor in einem ersten Zustand eine erste Form und in einem zweiten Zustand eine von der ersten Form verschiedene zweite Form haben. Beispielsweise kann der erste Zustand hierin als Grundzustand bzw. deaktivierter Zustand bezeichnet werden. Beispielsweise kann der zweite Zustand hierin als aktivierter Zustand bzw. aktuierter Zustand bezeichnet werden.For example, an active element can be referred to as an actuator. Components that can convert a signal into mechanical movements or changes in physical variables can be referred to as actuators. For example, an actuator can have a first shape in a first state and a second shape different from the first shape in a second state. For example, the first state may be referred to herein as the default or disabled state. For example, the second state may be referred to herein as an activated state or actuated state.

Beispielsweise kann ein Aktor, auf eine Veränderung bestimmter Umgebungsgrößen (z.B. einem externen Stimulus) und/oder interner Größen (z.B. einem internen Stimulus) mit einer definierten Aktorwirkung (z.B. einer Formveränderung) reagieren. Beispielsweise kann ein interner Stimulus in einem verkapselten Bauteil vorteilhaft sein. Beispielsweise kann das verkapselte Bauteil aufgrund der Verkapselung von Umgebungsgrößen abgeschirmt sein. Ein verkapseltes Bauteil kann beispielsweise einen eingehausten Schaltkreis (z.B. sogenannte Encapsulated Electronics) aufweisen oder sein. Eine interne Größe kann sich beispielsweise in Folge der Veränderung einer externen Größe ändern, z.B. über eine kabellose Kopplung (z.B. eine magnetische, induktive, NFC, Bluetooth und/oder WLAN-Kopplung). Beispielsweise kann die Änderung der internen Größe ein interner Stimulus sein. Beispielsweise kann ein Aktor ein Hydrogel-Element und/oder ein Formgedächtnislegierungs-Element sein. Aktoren können herkömmliche Bauteile ersetzen, um eine Gewichtsreduktion und/oder eine Größenreduktion einer Vorrichtung zu ermöglichen.For example, an actor can react to a change in certain environmental variables (eg an external stimulus) and/or internal variables (eg an internal stimulus) with a defined actor effect (eg a change in shape). For example, an internal stimulus in an encapsulated device may be beneficial. For example, the encapsulated component can be shielded from environmental variables due to the encapsulation. An encapsulated component can, for example wise have or be a housed circuit (eg so-called encapsulated electronics). An internal variable can change, for example, as a result of changing an external variable, eg via a wireless coupling (eg a magnetic, inductive, NFC, Bluetooth and/or WLAN coupling). For example, the change in internal size can be an internal stimulus. For example, an actuator can be a hydrogel element and/or a shape memory alloy element. Actuators may replace conventional components to enable weight reduction and/or size reduction of a device.

Als Hydrogel kann ein Gel bezeichnet werden, das ein wasserunlösliches Polymer, das Wasser binden kann, aufweist. Beispielsweise kann das wasserunlösliche Polymer hydrophile Polymerkomponenten aufweisen, wodurch das Polymer in Wasser unter Volumenzunahme aufquellen kann, ohne seinen stofflichen Zusammenhalt zu verlieren. Aufgrund des Aufquellens des Polymers kann das Volumen des Hydrogels zunehmen.A gel that has a water-insoluble polymer that can bind water can be referred to as a hydrogel. For example, the water-insoluble polymer can have hydrophilic polymer components, as a result of which the polymer can swell in water with an increase in volume without losing its material cohesion. Due to the swelling of the polymer, the volume of the hydrogel can increase.

Ein Objekt, das im Wesentlichen aus Hydrogel besteht und/oder dessen Funktion durch das Hydrogel definiert ist, kann als Hydrogel-Element bezeichnet werden. Es versteht sich, dass ein Hydrogel-Element zusätzlich zu dem Hydrogel (als aktiver Komponente) auch ein oder mehrere passive Komponenten aufweisen kann, sofern die Funktion des Hydrogel-Elements dennoch durch das Hydrogel definiert ist.An object that consists essentially of hydrogel and/or whose function is defined by the hydrogel can be referred to as a hydrogel element. It goes without saying that a hydrogel element can also have one or more passive components in addition to the hydrogel (as the active component), provided that the function of the hydrogel element is nevertheless defined by the hydrogel.

Beispielsweise kann ein Hydrogel-Element aufgrund des Aufquellens des Polymers seine Form und/oder sein Volumen verändern. Hierbei soll unter Form neben der geometrischen Form (z.B. Kugel, Zylinder, Quader, Querschnittsformen etc.) auch die Größe des Hydrogel-Elements (z.B. eine Länge, eine Breite, eine Tiefe, ein Radius, und/oder sonstige Abmessungen) verstanden werden. Beispielsweise kann sich aufgrund des Aufquellens die geometrische Form nicht ändern, aber seine Größe. Beispielsweise kann durch das Aufquellen ein kugelförmiges Hydrogel-Element ein kugelförmiges Hydrogel-Element bleiben, jedoch seinen Radius vergrößern. Beispielsweise kann ein Hydrogel-Element anisotrop seine Form verändern.For example, a hydrogel element may change shape and/or volume due to swelling of the polymer. In this context, shape should be understood to mean not only the geometric shape (e.g. sphere, cylinder, cuboid, cross-sectional shape, etc.) but also the size of the hydrogel element (e.g. length, width, depth, radius and/or other dimensions). For example, due to swelling, the geometric shape may not change, but its size. For example, swelling allows a spherical hydrogel member to remain a spherical hydrogel member but increase in radius. For example, a hydrogel element can change its shape anisotropically.

Beispielsweise kann ein Hydrogel-Element aufgrund der reversiblen und steuerbaren Aufquell-Eigenschaft ein Aktor sein.For example, a hydrogel element can be an actuator because of its reversible and controllable swelling property.

Das Aufquellen des Hydrogel-Elements kann hierin auch als ein Aktivieren des Hydrogel-Elements bezeichnet werden. Das Aufquellen des Hydrogel-Elements kann durch einen Stimulus, z.B. einen externen Stimulus, verursacht werden. Ein möglicher Stimulus für das Aufquellen ist beispielsweise ein Abschatten des Hydrogels. Als Abschatten kann ein Reduzieren der auf das Hydrogel einfallenden Lichtintensität bezeichnet werden (z.B. um mehr als 50%, 60%, 70%, 80%, 90% oder um mehr als 95%). Das Abschatten kann beispielsweise mittels eines Entfernens und/oder Abschalten und/oder Abdecken einer Lichtquelle und/oder mittels eines Abdeckens des Hydrogel durchgeführt werden. Zum Aufquellen kann Flüssigkeit notwendig sein. Beispielsweise kann die Flüssigkeit aus der Luftfeuchtigkeit zum Aufquellen ausreichend sein.Swelling of the hydrogel element may also be referred to herein as activating the hydrogel element. Swelling of the hydrogel element can be caused by a stimulus, such as an external stimulus. A possible stimulus for swelling is, for example, shading of the hydrogel. Shadowing can be defined as reducing the intensity of light incident on the hydrogel (e.g., by more than 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, or by more than 95%). Shading can be carried out, for example, by removing and/or switching off and/or covering a light source and/or by covering the hydrogel. Liquid may be needed to swell. For example, the liquid from the humidity in the air can be sufficient for swelling.

Das Aufquellen des Hydrogel-Elements kann reversibel sein. Beispielsweise kann dadurch die Formänderung, die durch das Aufquellen ausgelöst wurde, vollständig oder teilweise rückgängig gemacht werden. Im Folgenden kann dieser Prozess, mit dem das Aufquellen rückgängig gemacht wird, als entquellen, entwirren oder deaktivieren des Hydrogel-Elements bezeichnet werden. Das Hydrogel-Element kann eingerichtet sein, selbstständig zu entquellen. Beispielsweise kann das Entquellen mittels eines zusätzlichen Stimulus, z.B. eines zusätzlichen externen Reizes, ausgelöst werden. Beispielsweise kann der zusätzliche Stimulus ein Beleuchten des Hydrogels sein. Beispielsweise kann das Beleuchten ein Erhöhen der auf das Hydrogel einfallenden Lichtintensität sein (z.B. um mehr als 50%, 100%, 200%, 500%, 1000% oder um mehr als 10 000%). Aufgrund des Entquellens, kann sich das Volumen des Hydrogel-Elements verringern. Beispielsweise kann das Wasser beim Entquellen des Hydrogel-Elements in ein Flüssigkeitsreservoir zurückgeführt werden. Beispielsweise kann das Hydrogel während des Entquellens trocknen.The swelling of the hydrogel element can be reversible. For example, the change in shape that was triggered by the swelling can be completely or partially reversed in this way. Hereinafter, this process of reversing the swelling may be referred to as deswelling, untangling, or deactivating the hydrogel element. The hydrogel element can be set up to de-swell on its own. For example, deswelling can be triggered by an additional stimulus, e.g. an additional external stimulus. For example, the additional stimulus can be illuminating the hydrogel. For example, the illuminating can be an increase in the light intensity incident on the hydrogel (e.g., by more than 50%, 100%, 200%, 500%, 1000%, or by more than 10,000%). Due to deswelling, the volume of the hydrogel element may decrease. For example, when the hydrogel element swells, the water can be returned to a liquid reservoir. For example, the hydrogel can dry during deswelling.

Formgedächtnislegierungen können dazu verwendet werden, thermisch stimulierte mechanische Bewegungen/Verformungen zu realisieren. Dabei kann eine Grundform eines Bauelements vorgegeben sein, und ein Formgedächtnislegierungsaktor kann in das Bauelement integriert sein und/oder mit dem Bauelement verbunden sein, so dass das Bauelement ausgehend von seiner Grundform mittels Erwärmens des Formgedächtnislegierungsaktors verformt werden kann. Das Bauelement kann dabei eine rückstellende Kraft bereitstellen, so dass, wenn der Formgedächtnislegierungsaktor wieder abkühlt, das Bauelement in seine Grundform zurückkehrt. In der hierin beschriebenen Anwendung kann die Grundform beispielsweise eine gekrümmte Form sein (so dass das Bauelement eine Haltefunktion haben kann), die mittels des Formgedächtnislegierungsaktors verändert werden kann (z.B. weniger gekrümmt bzw. gerade gestreckt werden kann).Shape memory alloys can be used to realize thermally stimulated mechanical movements/deformations. A basic shape of a component can be predetermined, and a shape memory alloy actuator can be integrated into the component and/or connected to the component, so that the component can be deformed starting from its basic shape by heating the shape memory alloy actuator. In this case, the component can provide a restoring force, so that when the shape memory alloy actuator cools down again, the component returns to its basic shape. In the application described herein, the basic shape can be, for example, a curved shape (so that the device can have a holding function), which can be changed (e.g. can be bent less or straightened) by means of the shape memory alloy actuator.

Es versteht sich, dass Formgedächtnislegierungen und Hydrogele (bzw. Polymergele) nur Beispiele für die hierin beschriebenen Ausgestaltungen sind. Es können darüber hinaus auch andere Materialien verwendet werden, um ein aktives Element zu realisieren. Beispielsweise kann ein aktives Element auch ein oder mehrere Formgedächtnispolymere und/oder ein oder mehrere Ionische Polymer-Metall Verbundwerkstoffe und/oder ein oder mehrere Piezo-Polymere und/oder ein oder mehrere Piezo-Keramiken und/oder ein oder mehrere Metamaterialien aufweisen oder daraus bestehen.It goes without saying that shape memory alloys and hydrogels (or polymer gels) are only examples of the configurations described herein are. In addition, other materials can also be used to realize an active element. For example, an active element can also have or consist of one or more shape memory polymers and/or one or more ionic polymer-metal composites and/or one or more piezo polymers and/or one or more piezo ceramics and/or one or more metamaterials .

Gemäß verschiedenen Aspekten kann ein Bauteil flexibel sein. Unter flexibel wird hierin verstanden, dass das Bauteil biegbar, biegsam, elastisch, beweglich und/oder gelenkig ist. Ein Biegen des Bauteils kann ohne Beschädigung einer Struktur erfolgen. Beispielsweise kann ein flexibles Bauteil verdrillt und/oder zusammengewickelt werden. Ein flexibles Bauteil kann beispielsweise eins der Folgenden sein: ein (Textil-)Faden, ein Draht, eine dünne Platte (z.B. ein Blech mit einer Dicke von weniger als 5 mm, eine Kunststoffplatte mit weniger als 5 mm Dicke), eine Folie, ein Gummi-Band, oder Papier.According to various aspects, a component can be flexible. Flexible is understood here to mean that the component is bendable, pliable, elastic, movable and/or articulated. The component can be bent without damaging a structure. For example, a flexible member may be twisted and/or wrapped together. A flexible component can be, for example, one of the following: a (textile) thread, a wire, a thin plate (e.g. a metal sheet with a thickness of less than 5 mm, a plastic plate with a thickness of less than 5 mm), a foil, a rubber band, or paper.

Gemäß verschiedenen Aspekten kann ein Objekt in einem Gehäuse positioniert und/oder transportiert werden. Als Gehäuse werden hierin jedwede Hohlkörper verstanden, in deren Inneren ein Objekt positioniert und/oder transportiert werden kann. Ein Gehäuse kann beispielsweise eines der folgenden Objekte sein: eine Transportvorrichtung, ein Container, einer Kiste, ein Karton, eine Truhe, oder ein Briefumschlag.According to various aspects, an object can be positioned and/or transported within a housing. Any hollow body, inside which an object can be positioned and/or transported, is understood here as a housing. An enclosure can be, for example, one of the following objects: a transport device, a container, a box, a box, a chest, or an envelope.

Eine Schutzvorrichtung gemäß verschiedenen Aspekten kann auf einer Oberfläche befestigt werden oder sein.A protection device according to various aspects can be or can be attached to a surface.

1A veranschaulicht schematisch eine Schutzvorrichtung 100 gemäß verschiedenen Aspekten, die auf einer Oberfläche 120 befestigt ist. Die Schutzvorrichtung kann ein aktives Element 110 (z.B. ein Hydrogel-Element, ein Formgedächtnislegierungs-Element oder ein Formgedächtnispolymer) bzw. eine aktive Struktur aufweisen. Das aktive Element 110 kann in mindestens 3 Abschnitte unterteilt werden: zwei Befestigungsabschnitte 111 sowie einen Abdeckabschnitt 112, der zwischen den zwei Befestigungsabschnitten 111 angeordnet ist. 1A 12 schematically illustrates a protection device 100 mounted on a surface 120 according to various aspects. The protection device may include an active element 110 (eg, a hydrogel element, a shape memory alloy element, or a shape memory polymer) or an active structure. The active element 110 can be divided into at least 3 sections: two attachment sections 111 and a cover section 112 which is arranged between the two attachment sections 111 .

Die zwei Befestigungsabschnitte 111 können geeignet sein, das aktive Element 110 an der Oberfläche 120 zu befestigen. Beispielsweise können die zwei Befestigungsabschnitte 111 jeweils mittels ein oder mehrerer Befestigungsstrukturen an der Oberfläche 120 befestigt sein/werden. Die ein oder mehreren Befestigungsstrukturen können ein oder mehrere der folgenden Befestigungsstrukturen aufweisen oder sein: ein oder mehrere Haftmittel (z.B. ein Klebstoff), ein oder mehrere Klettverschlüsse, ein oder mehrere Nägel, ein oder mehrere Klammern, ein oder mehrere Magnete, und/oder ein oder mehrere Klemmen. Die Befestigungsstruktur kann an der Oberfläche 120 und/oder an dem aktiven Element 110, vorzugsweise den zwei Befestigungsabschnitten 111, befestigt sein.The two attachment sections 111 may be suitable to attach the active element 110 to the surface 120 . For example, the two attachment sections 111 can each be attached to the surface 120 by means of one or more attachment structures. The one or more attachment structures may include or be one or more of the following attachment structures: one or more adhesives (e.g., an adhesive), one or more hook and loop fasteners, one or more nails, one or more staples, one or more magnets, and/or a or more clamps. The attachment structure may be attached to the surface 120 and/or to the active element 110, preferably the two attachment sections 111.

Das aktive Element 110 kann eingerichtet sein, seine Form selbstständig (bzw. selbsttätig) zu verändern. Beispielsweise kann das aktive Element ein oder mehrere aktive Materialien (z.B. ein Hydrogel, eine Formgedächtnislegierung) aufweisen oder daraus bestehen. Beispielsweise kann mittels der ein oder mehreren aktiven Materialien eine geometrische Änderung von ein oder mehreren Oberflächen (z.B. von jeweiligen geometrischen Flächeninhalten der ein oder mehreren Oberflächen) des aktiven Elements erzeugt werden. Im Folgenden kann dieser Prozess auch als Aktivieren der Schutzvorrichtung 100 und/oder des aktiven Elements 110 bezeichnet werden.The active element 110 can be set up to change its shape independently (or automatically). For example, the active element may include or consist of one or more active materials (e.g., a hydrogel, a shape memory alloy). For example, a geometric change of one or more surfaces (e.g. of respective geometric areas of the one or more surfaces) of the active element can be generated by means of the one or more active materials. In the following, this process can also be referred to as activating the protection device 100 and/or the active element 110 .

Eine Schutzvorrichtung, bei der das aktive Element beispielhaft seine Form verändert hat (d.h. aktiviert ist), ist in 1B dargestellt. Im Gegensatz zu den zwei Befestigungsabschnitten 111, die an der Oberfläche 120 befestigt sind, ist der Abdeckabschnitt 112 nicht direkt mit der Oberfläche 120 körperlich fest verbunden. Wenn das aktive Element 110 seine Form verändert, z.B. seine Länge vergrößert, verbleiben die beiden Befestigungsabschnitte an ihrer jeweiligen Position bezüglich der Oberfläche 120. Aufgrund der fehlenden körperlichen festen Verbindung des Abdeckabschnitts 112 mit der Oberfläche 120 kann sich ein Spalt 130 zwischen dem Abdeckabschnitt 112 und der Oberfläche 120 ausbilden und/oder vergrößern. Als Breite bzw. Größe des Spalts 130 kann eine maximale Entfernung zwischen der Oberfläche 120 und dem Abdeckabschnitt 112 verstanden werden (z.B. gemessen entlang eines Lots auf der Oberfläche 120). Die Formveränderung kann somit im Wesentlichen den Abdeckabschnitt 112 betreffen. Beispielsweise kann sich bei der Formveränderung eine Strecke, die auf kürzestem Weg entlang des aktiven Elements 110 die beiden Befestigungsabschnitte 111 miteinander verbindet, vergrößern.A protective device in which the active element has changed shape (i.e. is activated) by way of example is in 1B shown. In contrast to the two attachment sections 111 which are attached to the surface 120, the cover section 112 is not directly connected to the surface 120 physically fixed. When the active element 110 changes shape, e.g. increases its length, the two attachment sections remain in their respective positions with respect to the surface 120. Due to the lack of a physical fixed connection of the cover section 112 to the surface 120, a gap 130 can develop between the cover section 112 and form and/or enlarge the surface 120 . The width or size of the gap 130 can be understood as a maximum distance between the surface 120 and the cover section 112 (eg measured along a perpendicular on the surface 120). The change in shape can thus essentially relate to the cover section 112 . For example, during the change in shape, a distance that connects the two fastening sections 111 to one another along the shortest path along the active element 110 can increase.

Das aktive Element 110 kann eingerichtet sein, die Formveränderung selbstständig teilweise oder vollständig rückgängig machen zu können. Somit kann die Formveränderung des aktiven Elements 110 teilweise oder vollständig reversibel sein. Beispielsweise kann der Abdeckabschnitt 112 eingerichtet sein, wieder in die ursprüngliche (d.h. deaktivierte) Form, die beispielsweise in 1A dargestellt ist, zurückzukehren. Beispielsweise kann somit die Größe des Spalts 130 reduziert werden oder der Spalt 130 kann vollständig geschlossen werden. Im Folgenden kann dieser Prozess auch als Deaktivieren der Schutzvorrichtung 100 und/oder des aktiven Elements 110 bezeichnet werden.The active element 110 can be set up to be able to independently partially or completely reverse the change in shape. Thus, the change in shape of the active element 110 may be partially or fully reversible. For example, the cover portion 112 may be configured to return to its original (ie, deactivated) shape, as shown, for example, in 1A shown to return. For example, the size of the gap 130 can thus be reduced or the gap 130 can be closed completely. In the following, this process can also be referred to as deactivation Ren of the protection device 100 and / or the active element 110 are referred to.

Beispielsweise kann die Schutzvorrichtung 100, z.B. mittels eines aktivierten aktiven Elements 110, verwendet werden um ein Objekt vor mechanischen Einwirkungen zu schützen. Das Objekt kann im Folgenden als zu schützendes Objekt bezeichnet werden. Als mechanische Einwirkungen bzw. mechanischen Belastungen können hierin Stöße, Impulse, Kräfte und/oder andere körperliche Einflüsse auf ein Objekt verstanden werden, die geeignet sind, das zu schützende Objekt zu schädigen oder zu zerstören. Beispielsweise kann die Schutzvorrichtung 100, z.B. mittels eines aktivierten aktiven Elements 110, verwendet werden, um ein Objekt vor nicht-körperlichen Einwirkungen (z.B. Feuchtigkeit und/oder Strahlung (z.B. ionisierender Strahlung und/oder elektromagnetischer Strahlung) zu schützen. Beispielsweise kann durch ein Aktivieren des aktiven Elements 110 eine Strahlungsdosis und/oder eine Strahlungsintensität reduziert werden, die von dem zu schützenden Objekt absorbiert wird. Beispielsweise kann das aktive Element 110 verwendet werden, um Feuchtigkeit zu absorbieren, die das zu schützende Objekt schädigen kann.For example, the protective device 100 can be used, e.g., by means of an activated active element 110, to protect an object from mechanical impacts. The object can be referred to below as the object to be protected. Mechanical effects or mechanical loads can be understood here as impacts, impulses, forces and/or other physical influences on an object that are suitable for damaging or destroying the object to be protected. For example, the protective device 100 can be used, e.g. by means of an activated active element 110, to protect an object from non-physical effects (e.g. moisture and/or radiation (e.g. ionizing radiation and/or electromagnetic radiation). For example, by activating a radiation dose and/or a radiation intensity absorbed by the object to be protected can be reduced by the active element 110. For example, the active element 110 can be used to absorb moisture that can damage the object to be protected.

Beispielsweise kann das zu schützende Objekt ein Objekt sein, das mit der Schutzvorrichtung 100 in körperlichen Kontakt steht. Beispielsweise kann die Schutzvorrichtung verwendet werden, um das zu schützende Objekt über der Oberfläche 120 zu lagern. Dazu kann das zu schützende Objekt auf der Schutzvorrichtung 100, vorzugsweise dem aktiven Element 110 positioniert werden. Wird das aktive Element 110 aktiviert, kann das zu schützende Objekt nur noch einen körperlichen Kontakt zu dem Abdeckabschnitt 112 haben. Vorzugsweise können ein oder mehrere Schutzvorrichtungen 100 an einer oder mehreren Innenwänden eines Gehäuses angebracht sein, in dem das zu schützende Objekt positioniert werden kann. Während die ein oder mehreren Schutzvorrichtungen 100 deaktiviert sind, kann das zu schützende Objekt in dem Gehäuse positioniert werden. Im Anschluss können die ein oder mehreren Schutzvorrichtungen 100 aktiviert werden. Aufgrund der Aktivierung verändert sich die Form der Abdeckabschnitte 112 der ein oder mehreren Schutzvorrichtungen 100. Infolge dessen, können sich zwischen den aktiven Elementen 110 der ein oder mehreren Schutzvorrichtungen 100 und den jeweiligen darunterliegenden Oberflächen 120 des Gehäuses jeweils ein Spalt 130 ausbilden. Ferner können die Abdeckabschnitte 112 der ein oder mehreren Schutzvorrichtungen 100 das zu schützende Objekt fixieren. Somit kann beispielsweise eine Bewegung des zu schützenden Objekts innerhalb des Gehäuses reduziert oder vorzugsweise verhindert werden. Beispielsweise kann das aktive Element 110 eine Dämpfung von mechanischen Einwirkungen auf das zu schützende Objekt aufgrund eines viskoelastischen Verhaltens des aktivierten aktiven Elements 110 ermöglichen. Somit können beispielsweise erschütterungssichere (z.B. erdbebensichere) Strukturen bereitgestellt werden. Es versteht sich, dass das Objekt mittels dieses Prozesses auch mit anderen Objekten und/oder Gehäusewänden, die nicht mit einer Schutzvorrichtung 100 gemäß verschiedenen Aspekten versehen ist, fixiert (z.B. verkeilt) werden kann. Für die derartige Fixierung ist lediglich mindestens eine Schutzvorrichtung 100 gemäß verschiedenen Aspekten notwendig.For example, the object to be protected can be an object that is in physical contact with the protection device 100 . For example, the protection device can be used to store the object to be protected above the surface 120 . For this purpose, the object to be protected can be positioned on the protective device 100, preferably the active element 110. If the active element 110 is activated, the object to be protected can only have physical contact with the covering section 112 . Preferably, one or more protection devices 100 can be attached to one or more inner walls of an enclosure in which the object to be protected can be positioned. While the one or more protection devices 100 are deactivated, the object to be protected can be positioned in the housing. Subsequently, the one or more protection devices 100 can be activated. Due to the activation, the shape of the cover portions 112 of the one or more protection devices 100 changes. As a result, a gap 130 can form between the active elements 110 of the one or more protection devices 100 and the respective underlying surfaces 120 of the housing. Furthermore, the cover portions 112 of the one or more protection devices 100 can fix the object to be protected. Thus, for example, a movement of the object to be protected within the housing can be reduced or preferably prevented. For example, the active element 110 can allow mechanical effects on the object to be protected to be damped due to a viscoelastic behavior of the activated active element 110 . Thus, for example, vibration-proof (e.g. earthquake-proof) structures can be provided. It should be understood that the object can also be fixed (e.g. keyed) by this process to other objects and/or housing walls that are not provided with a protection device 100 according to various aspects. Only at least one protective device 100 according to various aspects is necessary for such a fixation.

Beispielsweise kann die selbstständige Veränderung der Form des aktiven Elements und/oder das Rückgängig machen eine Reaktion auf einen jeweiligen bestimmten Reiz sein.For example, the autonomous change in shape of the active element and/or the reversal can be a reaction to a particular stimulus.

Beispielsweise kann sich die Form des aktiven Elements 110, vorzugsweise des Abdeckabschnitts 112, als Reaktion auf einen ersten Reiz vergrößern. Beispielsweise kann sich die Form als Reaktion auf einen zweiten Reiz verringern.For example, the active element 110, preferably the cover portion 112, may increase in shape in response to a first stimulus. For example, shape may decrease in response to a second stimulus.

Gemäß verschiedenen Aspekten kann das aktive Element ein Hydrogel-Element sein. Die Form des Hydrogel-Elements kann sich aufgrund eines Aufquellens des Hydrogel-Elements verändern, z.B. vergrößern. Die Form des Hydrogel-Elements kann sich aufgrund eines Entquellens des Hydrogel-Elements verändern, z.B. verringern. Beispielsweise kann ein Bereich des Hydrogel-Elements in Kontakt mit einer Flüssigkeit sein. Die Flüssigkeit kann von dem Hydrogel-Element absorbiert oder abgegeben werden, wodurch das Hydrogel-Element aufquellen bzw. entquellen kann.In various aspects, the active element can be a hydrogel element. The shape of the hydrogel element may change, e.g. enlarge, due to swelling of the hydrogel element. The shape of the hydrogel element may change, e.g., decrease, due to deswelling of the hydrogel element. For example, a portion of the hydrogel element can be in contact with a liquid. The liquid can be absorbed or released from the hydrogel element, which can cause the hydrogel element to swell or de-swell.

Beispielsweise kann das Aufquellen des Hydrogel-Elements durch einen ersten Reiz ausgelöst werden. Beispielsweise kann der Reiz ein Abschatten des Hydrogel-Elements sein. Hierunter kann beispielsweise verstanden werden, dass eine auf das Hydrogel-Element eingestrahlte Lichtmenge (z.B. eine Strahlungsintensität von Licht) reduziert wird, z.B. um mehr als 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, um mehr als 99%, oder um 100%). Unter Licht wird hierbei das Licht im sichtbaren Spektrum (z.B. Strahlung mit Wellenlängen zwischen 300 nm und 800 nm), im UV-Bereich (z.B. Strahlung mit Wellenlängen zwischen 100 nm und 380 nm), und/oder im Infrarot-Bereich (z.B. Strahlung mit Wellenlängen zwischen 800 nm und 1 mm) verstanden.For example, the swelling of the hydrogel element can be triggered by a first stimulus. For example, the stimulus can be shadowing of the hydrogel element. This can be understood to mean, for example, that an amount of light radiated onto the hydrogel element (e.g. a radiation intensity of light) is reduced, e.g. by more than 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, by more than 99%, or by 100%). Light is defined as light in the visible spectrum (e.g. radiation with wavelengths between 300 nm and 800 nm), in the UV range (e.g. radiation with wavelengths between 100 nm and 380 nm), and/or in the infrared range (e.g. radiation with Wavelengths between 800 nm and 1 mm) understood.

Beispielsweise kann das Entquellen durch einen zweiten Reiz ausgelöst werden. Der zweite Reiz kann vom ersten Reiz verschieden sein. Der zweite Reiz kann das Gegenteil vom ersten Reiz sein. Beispielsweise kann der zweite Reiz ein Beleuchten des Hydrogel-Elements mit sichtbarem Licht sein. Beispielsweise kann der zweite Reiz ein Erhöhen einer Strahlungsintensität sein, mit der das Hydrogel-Element beleuchtet wird (z.B. über einen bestimmten Schwellwert). Aufgrund des Entquellens, kann das Hydrogel-Element angeregt werden, Flüssigkeit abzugeben.For example, swelling can be triggered by a second stimulus. The second stimulus can be different from the first stimulus. The second stimulus can be the opposite of the first stimulus. For example, the second stimulus can be illuminating the hydrogel element with visible light be light. For example, the second stimulus can be an increase in a radiation intensity with which the hydrogel element is illuminated (eg above a specific threshold value). Due to deswelling, the hydrogel element can be stimulated to release liquid.

Gemäß verschiedenen Aspekten, kann die Schutzvorrichtung ein Flüssigkeitsreservoir zum Speichern von Flüssigkeiten aufweisen. Beispielsweise kann Flüssigkeit, die vom Hydrogel absorbiert und/oder abgegeben wird, in dem Flüssigkeitsreservoir gespeichert werden. Das Flüssigkeitsreservoir kann eingerichtet sein, dass sich die darin befindliche Flüssigkeit in körperlichen Kontakt mit dem Hydrogel-Element befindet.According to various aspects, the protection device can have a liquid reservoir for storing liquids. For example, liquid absorbed and/or released from the hydrogel can be stored in the liquid reservoir. The liquid reservoir can be set up such that the liquid contained therein is in physical contact with the hydrogel element.

Beispielsweise kann ein Flüssigkeitsreservoir 210 am Abdeckabschnitt 112 angeordnet sein, wie beispielsweise in 2A (entquollener Zustand des Hydrogel-Elements) und 2B (aufgequollener Zustand des Hydrogel-Elements) dargestellt. Wenn die Schutzvorrichtung 100 aktiviert wird, kann sich das Flüssigkeitsreservoir 210 zusammen mit dem Abdeckabschnitt 112 bewegen. Somit kann sichergestellt werden, dass das Hydrogel-Element stets einen Zugang bzw. einen körperlichen Kontakt zur Flüssigkeit hat. Beispielsweise kann das Flüssigkeitsreservoir 210 eingerichtet sein, sich zusammen mit dem Hydrogel-Element auszudehnen bzw. zusammenzuziehen. Somit kann beispielsweise eine Stabilität und/oder eine Elastizität des Hydrogel-Elements gewährleitstet werden. Es versteht sich, dass auch mehrere Flüssigkeitsreservoire 210 über das Hydrogel-Element, z.B. über den Abdeckabschnitt 112, verteilt angeordnet sein können.For example, a liquid reservoir 210 can be arranged on the cover portion 112, such as in FIG 2A (de-swollen state of the hydrogel element) and 2 B (swollen state of the hydrogel element) shown. When the protection device 100 is activated, the liquid reservoir 210 can move together with the cover portion 112 . It can thus be ensured that the hydrogel element always has access to or physical contact with the liquid. For example, the liquid reservoir 210 can be configured to expand or contract together with the hydrogel element. Thus, for example, stability and/or elasticity of the hydrogel element can be guaranteed. It goes without saying that several liquid reservoirs 210 can also be distributed over the hydrogel element, eg over the cover section 112 .

In 2C ist eine Schutzvorrichtung 100 dargestellt, die ein oder mehrere Flüssigkeitsreservoire 210 aufweist, die an den Befestigungsabschnitten 111 angeordnet sind. Beispielsweise können derartig angeordnete Flüssigkeitsreservoire 210 unbeweglich sein. Beispielsweise können die ein oder mehreren Flüssigkeitsreservoire 210 in die jeweiligen Befestigungsabschnitte 111 integriert sein. Beispielsweise können die ein oder mehreren, derartig angeordneten Flüssigkeitsreservoire 210 jeweils mittels einer jeweiligen Befestigungsstruktur zum Befestigen des jeweiligen Befestigungsabschnitts zusätzlich befestigt und/oder geschützt werden. Somit kann eine erhöhte Robustheit der Flüssigkeitsreservoire 210 gewährleistet werden (z.B. gegen mechanische Schäden oder gegen ein Auslaufen der Flüssigkeit aus den ein oder mehreren Flüssigkeitsreservoiren 210).In 2C a protective device 100 is shown which has one or more liquid reservoirs 210 which are arranged on the fastening sections 111 . For example, liquid reservoirs 210 arranged in this way can be immobile. For example, the one or more liquid reservoirs 210 can be integrated into the respective fastening sections 111 . For example, the one or more liquid reservoirs 210 arranged in this way can each be additionally fastened and/or protected by means of a respective fastening structure for fastening the respective fastening section. Increased robustness of the liquid reservoirs 210 can thus be ensured (eg against mechanical damage or against liquid escaping from the one or more liquid reservoirs 210).

Ein Vorteil des Hydrogel-Elements kann sein, dass es eine weiche (z.B. eine elastische) Oberfläche haben kann. Beispielsweise kann das Objekt die weiche Oberfläche an einer körperlichen Kontaktstelle reversibel eindellen. Beispielsweise kann sich die weiche Oberfläche (zumindest teilweise) an eine Oberflächenstruktur (z.B. eine Form, ein Relief etc.) eines Objekts aufgrund eines körperlichen Kontakts der weichen Oberfläche mit dem Objekt anpassen, z.B. derart dass kein Spalt zwischen der weichen Oberfläche und dem Objekt gebildet wird. Ein weiterer Vorteil des Hydrogel-Elements kann sein, dass eine Formveränderung des Hydrogel-Elements ohne eine Temperaturveränderung durchgeführt werden kann.An advantage of the hydrogel element can be that it can have a soft (e.g. elastic) surface. For example, the object can reversibly dent the soft surface at a physical contact point. For example, the soft surface may (at least partially) conform to a surface texture (e.g., a shape, relief, etc.) of an object due to physical contact of the soft surface with the object, e.g. such that no gap is formed between the soft surface and the object becomes. A further advantage of the hydrogel element can be that a change in shape of the hydrogel element can be carried out without a change in temperature.

Gemäß verschiedenen Aspekten kann das aktive Element ein Formgedächtnislegierungs-Element sein. Beispielsweise kann ein erster Reiz durch den eine Formveränderung ausgelöst wird, ein Erwärmen des Formgedächtnislegierungs-Elements auf eine vorbestimmte erste Temperatur sein. Beispielsweise kann das Formgedächtnislegierungs-Element eingerichtet sein, in Folge des ersten Reizes, eine zuvor vorbestimmte (sogenannte trainierte) Form anzunehmen. Beispielsweise kann sich somit eine Länge des Formgedächtnislegierungs-Elements vergrößern. Beispielsweise kann sich dadurch ein Spalt 130 zwischen dem Formgedächtnislegierungs-Element und der Oberfläche 120 bilden und/oder vergrößern. Beispielsweise kann das Formgedächtnislegierungs-Element eingerichtet sein, die Formveränderung infolge eines zweiten Reizes rückgängig zu machen. Beispielsweise kann ein zweiter Reiz ein Abkühlen auf eine zweite Temperatur sein. Beispielsweise kann die erste Temperatur gleich der zweiten Temperatur sein, wodurch sich der erste Reiz (ein Aufheizen) vom zweiten Reiz (einem Abkühlen) in einem Temperaturverlauf unterscheidet, mittels dem die jeweilige Temperatur erreicht wird. Beispielsweise kann die erste Temperatur von der zweiten Temperatur verschieden sein.In various aspects, the active element may be a shape memory alloy element. For example, a first stimulus that triggers a change in shape can be heating of the shape memory alloy element to a predetermined first temperature. For example, the shape memory alloy element can be set up to assume a previously predetermined (so-called trained) shape as a result of the first stimulus. For example, a length of the shape memory alloy element can thus increase. For example, a gap 130 can thereby form and/or enlarge between the shape memory alloy element and the surface 120 . For example, the shape memory alloy element can be set up to reverse the change in shape as a result of a second stimulus. For example, a second stimulus can be cooling to a second temperature. For example, the first temperature can be the same as the second temperature, as a result of which the first stimulus (heating up) differs from the second stimulus (cooling down) in a temperature profile by means of which the respective temperature is reached. For example, the first temperature can be different from the second temperature.

Beispielsweise können der erste Reiz und der zweite Reiz im Wesentlichen gleichzeitig aber in voneinander verschiedenen Abschnitten des aktiven Elements 110 auf das aktive Element 110 wirken. Somit kann beispielsweise eine anisotrope Volumen- und/oder Formveränderung verursacht werden. Beispielsweise kann somit eine örtlich abhängige Aktivierung bzw. Deaktivierung erzeugt werden. Beispielsweise kann das aktive Element 110 so aufgebaut sein, dass es sich räumlich ändernde Materialeigenschaften (z.B. functionally graded) aufweist und damit auf verteilten Stimulus an verschiedenen Stellen unterschiedlich reagiert.For example, the first stimulus and the second stimulus can act on the active element 110 essentially simultaneously but in different sections of the active element 110 . Thus, for example, an anisotropic change in volume and/or shape can be caused. For example, a location-dependent activation or deactivation can thus be generated. For example, the active element 110 can be constructed so that it has spatially changing material properties (e.g. functionally graded) and thus reacts differently to distributed stimulus at different locations.

Ein Vorteil eines Formgedächtnislegierungs-Elements kann sein, dass das Formgedächtnislegierungs-Element Eigenschaften einer metallischen Struktur aufweist, wie z.B. eine mechanische Stabilität, eine elektrische Leitfähigkeit etc. Beispielsweise kann ein Formgedächtnislegierungs-Element zum Erzeugen einer elektromagnetischen Abschirmung (d.h. anschaulich eines Faraday'schen Käfigs) verwendet werden.
Gemäß verschiedenen Aspekten kann das aktive Element von einer Schutzschicht umhüllt sein. Diese kann elastisch sein, so dass die Schutzschicht das aktive Element vor, während und nach einer Formveränderung umhüllen kann.An advantage of a shape memory alloy element can be that the shape memory alloy element has properties of a metallic structure, such as mechanical stability, electrical conductivity, etc. For example, a shape memory alloy element can be used to produce electromagnetic shielding (ie clearly a Faraday cage) can be used.
According to various aspects, the active element can be covered by a protective layer. This can be elastic so that the protective layer can envelop the active element before, during and after a change in shape.

Wenn das aktive Element ein Hydrogel-Element ist, kann die Schutzschicht beispielsweise eine Hydrogel-Schutzschicht sein. Die Hydrogel-Schutzschicht, kann eingerichtet sein, ein Austrocknen des Hydrogels zu verhindern. Die Hydrogel-Schutzschicht kann eingerichtet sein, ein Abgeben der Flüssigkeit an die Umgebung (z.B. ein zu schützendes Objekt, die Oberfläche etc.) zu verhindern oder zumindest zu reduzieren. Beispielsweise kann die Hydrogel-Schutzschicht die Funktion des Flüssigkeitsreservoirs 210 übernehmen. Anschaulich befindet sich in einem solchen Beispiel zwischen dem Hydrogel-Element und der Schutzschicht eine Flüssigkeitsschicht, die während eines Aufquellens von dem Hydrogel zumindest teilweise absorbiert werden kann. Eine solche Flüssigkeitsschicht kann beispielsweise ein Gleiten der Hydrogel-Schutzschicht entlang des Hydrogel-Elements ermöglichen, wenn dieses seine Form verändert. Beispielsweise kann die Hydrogel-Schutzschicht eine Folie oder dergleichen sein.For example, when the active element is a hydrogel element, the protective layer may be a hydrogel protective layer. The hydrogel protective layer can be designed to prevent the hydrogel from drying out. The hydrogel protective layer can be set up to prevent or at least reduce the liquid being released into the environment (e.g. an object to be protected, the surface, etc.). For example, the hydrogel protective layer can take over the function of the liquid reservoir 210 . In such an example, there is clearly a liquid layer between the hydrogel element and the protective layer, which liquid layer can be at least partially absorbed by the hydrogel during swelling. Such a liquid layer can, for example, allow the hydrogel protective layer to slide along the hydrogel element as it changes shape. For example, the hydrogel protective layer can be a film or the like.

Gemäß verschiedenen Aspekten kann das zu schützende Objekt die unter einer Schutzvorrichtung 100 liegende Oberfläche 120 sein. Trifft eine mechanische Einwirkung auf das aktivierte aktive Element 110, wird die einwirkende Belastung zumindest teilweise durch das aktive Element absorbiert und/oder zumindest teilweise über die Befestigungsabschnitte 111 gleichmäßig auf die Oberfläche 120 des zu schützenden Objekts verteilt. Somit kann eine Beschädigung oder eine Zerstörung des Objekts verhindert werden. Anschaulich kann das aktive Element 110 im aktivierten Zustand einen Abstandshalter zwischen einem Objekt, das die Oberfläche 120 mittels der mechanischen Einwirkung schädigen kann, und der Oberfläche 120 bilden.In various aspects, the object to be protected may be the surface 120 underlying a protection device 100 . If a mechanical impact hits the activated active element 110, the applied load is at least partially absorbed by the active element and/or at least partially distributed evenly over the fastening sections 111 on the surface 120 of the object to be protected. Thus, damage or destruction of the object can be prevented. In the activated state, the active element 110 can clearly form a spacer between an object that can damage the surface 120 by means of the mechanical action and the surface 120 .

Beispielsweise kann die Schutzvorrichtung 100, vorzugsweise die beiden Befestigungsabschnitte 111, eingerichtet sein, auf der Oberfläche 120 des zu schützenden Objekts befestigt zu werden. Beispielsweise kann die Oberfläche 120 und/oder die Schutzvorrichtung 100, wie zuvor beschrieben, mit Befestigungsstrukturen versehen und befestigt werden/sein. Beispielsweise kann die Schutzvorrichtung 100 eingerichtet sein, reversibel mit der Oberfläche 120 verbunden zu werden.For example, the protection device 100, preferably the two attachment sections 111, can be set up to be attached to the surface 120 of the object to be protected. For example, surface 120 and/or protection device 100 may be provided with attachment structures and attached as previously described. For example, the protective device 100 can be set up to be reversibly connected to the surface 120 .

Bei einer Positionierung von einem zu schützenden Objekt in einem Gehäuse kann ein Hohlraum zwischen dem zu schützenden Objekt und Wänden des jeweiligen Gehäuses entstehen, die nicht oder nur unzureichend geschlossen werden können. Somit kann sich das zu schützende Objekt bei einem Transport des Gehäuses innerhalb des Gehäuses frei bewegen und beschädigt werden. Es versteht sich, dass der Hohlraum und die damit verbundene Möglichkeit der Beschädigung ebenso bei der Positionierung mehrerer Objekte zwischen den Objekten und/oder zwischen mehreren Objekten und dem Gehäuse entstehen können. Beispielsweise kann eine Schutzvorrichtung 100 gemäß verschiedenen Aspekten eingerichtet sein, den Hohlraum auszufüllen. Somit kann ein zu schützendes Objekt fixiert werden, um dieses vor mechanischen Einflüssen zu schützen. Beispielsweise kann eine derartige Schutzvorrichtung 100 mit einem Gehäuse, in dem das zu schützende Objekt positioniert ist, nicht fest verbunden sein.When an object to be protected is positioned in a housing, a cavity can arise between the object to be protected and the walls of the respective housing, which cavity cannot be closed or can only be closed insufficiently. The object to be protected can thus move freely within the housing and be damaged when the housing is being transported. It goes without saying that the cavity and the possibility of damage associated therewith can also arise when a plurality of objects are positioned between the objects and/or between a plurality of objects and the housing. For example, according to various aspects, a protective device 100 can be configured to fill the cavity. An object to be protected can thus be fixed in order to protect it from mechanical influences. For example, such a protective device 100 cannot be permanently connected to a housing in which the object to be protected is positioned.

Gemäß verschiedenen Aspekten kann eine Schutzvorrichtung 100 ein Strukturelement aufweisen. Als Strukturelement kann allgemein ein Element (z.B. eine Schicht, eine Lage, ein Bauteil oder ähnliches) bezeichnet werden, das aufgrund seiner körperlichen Beschaffenheit zu der Formveränderung des aktiven Elements 110 beitragen kann, wenn dieses aktiviert wird. In various aspects, a protection device 100 may include a structural element. A structural element can generally be referred to as an element (e.g. a layer, a layer, a component or the like) which, due to its physical nature, can contribute to the change in shape of the active element 110 when it is activated.

Gemäß verschiedenen Aspekten können das Strukturelement und das aktive Element 110 so eingerichtet sein, dass sich ein Spalt 130 zwischen dem Strukturelement 110 und dem aktiven Element 110 bilden kann, wenn das aktive Element 110 aktiviert wird. Ein derartiges Strukturelement kann hierin auch als Verbindungsstrukturelement bezeichnet werden. Beispielsweise kann ein Verbindungsstrukturelement eingerichtet sein, seine geometrische Form und seine Länge (z.B. die Länge in einer Richtung, in der das aktive Element seine Länge würde, wenn es nicht mit dem Verbindungsstrukturelement verbunden wäre) nicht zu verändern, wenn das aktive Element 110 aktiviert wird.According to various aspects, the structure element and the active element 110 can be configured such that a gap 130 can form between the structure element 110 and the active element 110 when the active element 110 is activated. Such a structure element can also be referred to herein as a connection structure element. For example, a linking structure element may be configured not to change its geometric shape and its length (e.g., the length in a direction in which the active element would have its length if it were not connected to the linking structure element) when the active element 110 is activated .

In 3A ist eine deaktivierte Schutzvorrichtung 100 gemäß verschiedenen Aspekten dargestellt. Die Schutzvorrichtung 100 weist ein aktives Element 110, analog zu den vorhergehenden Beschreibungen, und ein Verbindungsstrukturelement 310 auf. Das Verbindungsstrukturelement 310 kann beispielsweise eine erste und eine zweite Kontaktfläche 311 sowie eine kontaktfreie Fläche 312 aufweisen. Die erste und zweite Kontaktfläche 311 können durch die kontaktfreie Fläche 312 voneinander beabstandet sein. Beispielsweise können die erste und zweite Kontaktfläche 311 sowie die kontaktfreie Fläche 312 jeweils ein Teil der Oberfläche des Verbindungsstrukturelements 310 sein. Beispielsweise können die erste und zweite Kontaktfläche 311 eingerichtet sein, um einen dauerhaften körperlichen Kontakt mit ein oder mehreren aktiven Elementen 110 herzustellen. Beispielsweise kann die kontaktfreie Fläche 312 dazu eingerichtet sein, keinen dauerhaften körperlichen Kontakt mit einem aktiven Element 110 herzustellen. Beispielsweise kann die kontaktfreie Fläche 312 dazu eingerichtet sein, dass sich ein aktives Element 110 von ihr zumindest teilweise ablösen kann (und somit einen Spalt bilden kann), wenn das aktive Element 110 aktuiert wird.In 3A 1 illustrates a disabled protection device 100 according to various aspects. The protection device 100 comprises an active element 110, analogous to the previous descriptions, and a connection structural element 310. FIG. The connection structure element 310 can have, for example, a first and a second contact surface 311 and a contact-free surface 312 . The first and second contact areas 311 may be spaced apart from each other by the non-contact area 312 . For example, the first and second contact areas 311 and the contact-free area 312 can each be a part of the surface of the connection structure element 310 . For example, the first and second contact surface 311 can be set up to provide a permanent body to make physical contact with one or more active elements 110 . For example, the contact-free area 312 can be set up not to make permanent physical contact with an active element 110 . For example, the non-contact surface 312 may be configured such that an active element 110 may at least partially detach from it (and thus form a gap) when the active element 110 is actuated.

Ein erster der zwei Befestigungsabschnitte 111 des aktiven Elements 110 kann mit dem Verbindungsstrukturelement 310 körperlich fest verbunden sein. Beispielsweise kann das aktive Element 110 an der ersten Kontaktfläche 311 mit dem Verbindungsstrukturelement 310 körperlich fest verbunden sein. Ein zweiter der zwei Befestigungsabschnitte 111 des aktiven Elements 110 kann mit dem Verbindungsstrukturelement 310 körperlich fest verbunden sein. Beispielsweise kann das aktive Element 110 an der zweiten Kontaktfläche 311 mit dem Verbindungsstrukturelement 310 körperlich fest verbunden sein. Die Befestigungsabschnitte 111 und das Verbindungsstrukturelement 310 können mittels Haftmaterialien körperlich aneinander befestigt sein, analog zu den vorhergehenden Beschreibungen zur Befestigung der Befestigungsabschnitte 111 mit einer darunterliegenden Oberfläche 120.A first of the two attachment portions 111 of the active element 110 may be physically fixed to the connection structure element 310 . For example, the active element 110 can be physically firmly connected to the connection structure element 310 at the first contact surface 311 . A second of the two attachment sections 111 of the active element 110 can be physically fixed to the connection structure element 310 . For example, the active element 110 can be physically firmly connected to the connection structure element 310 at the second contact area 311 . The attachment sections 111 and the connecting structural element 310 can be physically attached to one another by means of adhesive materials, analogous to the previous descriptions for attaching the attachment sections 111 to an underlying surface 120.

Das Verbindungsstrukturelement 310 kann zumindest abschnittsweise flexibel sein. Vorzugsweise kann das aktive Element im deaktivierten Zustand flexibel sein. Somit kann beispielsweise eine platzsparende Lagerung der Schutzvorrichtung 100 ermöglicht werden. Beispielsweise kann die Schutzvorrichtung 100 im deaktivierten Zustand innerhalb verschiedener Hohlräume positioniert werden. Die Schutzvorrichtung kann beispielsweise im deaktivierten Zustand an eine Geometrie eines Hohlraums individuell angepasst werden. Durch eine Aktivierung der Schutzvorrichtung 100, kann sich eine Form des aktiven Elements 110 verändern, vorzugsweise dessen Volumen vergrößern. Somit kann der jeweilige Hohlraum ausgefüllt werden und das zu schützende Objekt kann fixiert werden. Es versteht sich, dass auch mehrere Schutzvorrichtungen 100 verwendet werden können um einen Hohlraum auszufüllen.The connection structure element 310 can be flexible at least in sections. Preferably, the active element can be flexible in the deactivated state. Thus, for example, a space-saving storage of the protection device 100 can be made possible. For example, the protection device 100 can be positioned within different cavities in the deactivated state. In the deactivated state, for example, the protective device can be individually adapted to a geometry of a cavity. Activating the protective device 100 can change the shape of the active element 110, preferably increasing its volume. Thus, the respective cavity can be filled and the object to be protected can be fixed. It goes without saying that a plurality of protective devices 100 can also be used in order to fill up a cavity.

Beispielsweise kann das Verbindungsstrukturelement 310 eingerichtet sein, eine maximale Länge zu erreichen, wenn die Schutzvorrichtung aktiviert wird. Als Länge wird hierbei ein Abstand zwischen den und inklusive der ersten und zweiten Kontaktfläche 311 verstanden. Hierbei kann der Abstand der kürzeste Abstand entlang des Verbindungsstrukturelements 310 sein. Somit kann sichergestellt werden, dass sich ein Spalt 130 zwischen dem aktiven Element 110 und dem Verbindungsstrukturelement 310 ausbilden und/oder vergrößern kann, wenn das aktive Element 110 seine Form verändert. Beispielhaft ist eine aktivierte Schutzvorrichtung 100 mit einem Verbindungsstrukturelement 310, das die maximale Länge erreicht hat, in 3B dargestellt. Es versteht sich, dass das Verbindungsstrukturelement zusätzlich flexibel sein kann.For example, the connection structure element 310 may be configured to reach a maximum length when the protection device is activated. A distance between and including the first and second contact surfaces 311 is understood here as a length. Here, the distance can be the shortest distance along the connection structure element 310 . It can thus be ensured that a gap 130 can form and/or enlarge between the active element 110 and the connection structure element 310 when the active element 110 changes its shape. An example is an activated protection device 100 with a connection structure element 310 that has reached the maximum length, in 3B shown. It goes without saying that the connection structure element can additionally be flexible.

Beispielsweise kann das Verbindungsstrukturelement 310 eingerichtet sein, auf einer Oberfläche 120 befestigt zu werden, wie beispielsweise in 3C dargestellt ist. Im oberen Bereich der 3C ist die Schutzvorrichtung 100 im deaktivierten und im unteren Bereich der 3C im aktivierten Zustand dargestellt. Beispielsweise können ein oder mehrere Haftabschnitte 320 des Verbindungsstrukturelements 310 eingerichtet sein, auf einer Oberfläche 120 befestigt zu werden. Beispielsweise kann das Verbindungsstrukturelement 310 ein oder mehrere Befestigungsstrukturen 520 zum Befestigen des aktiven Elements 110 am Verbindungsstrukturelement 310 aufweisen.For example, the connection structure element 310 can be configured to be attached to a surface 120, such as in FIG 3C is shown. In the upper area of the 3C is the protection device 100 in the deactivated and in the lower range of the 3C shown in the activated state. For example, one or more adhesion portions 320 of the connection structure element 310 can be configured to be attached to a surface 120 . For example, the connection structure element 310 may include one or more attachment structures 520 for attaching the active element 110 to the connection structure element 310 .

Gemäß verschiedenen Aspekten können das Strukturelement und das aktive Element 110 so eingerichtet sein, dass sich kein Spalt 130 zwischen dem Strukturelement und dem aktiven Element 110 bilden kann, wenn das aktive Element 110 aktiviert wird. Ein derartiges Strukturelement kann hierin auch als Formstrukturelement bezeichnet werden. Beispielsweise kann ein Formstrukturelement so eingerichtet sein, dass es seine Form (z.B. zusammen mit dem aktiven Element 110) verändert, wenn das aktive Element 110 aktiviert wird, aber eine Länge (z.B. die Länge in einer Richtung, in der das aktive Element seine Länge ändern würde, wenn es nicht mit dem Verbindungsstrukturelement verbunden wäre) gleich bleibt.According to various aspects, the structure element and the active element 110 can be configured such that a gap 130 cannot form between the structure element and the active element 110 when the active element 110 is activated. Such a structural element can also be referred to herein as a molded structural element. For example, a shape structure element may be configured to change shape (e.g., along with active element 110) when active element 110 is activated, but change a length (e.g., the length in a direction in which the active element changes length would if it were not connected to the connection structure element) remains the same.

Beispielsweise können ein oder mehrere Oberflächen und/oder ein oder mehrere Abschnitte des aktiven Elements 110 mit dem Formstrukturelement verbunden sein. Beispielsweise können mehrere aktive Elemente mit einem Formstrukturelement verbunden sein. Beispielsweise kann das aktive Element 110 auf einer ausgewählten Fläche des aktiven Elements 110 (z.B. einer gesamten Oberfläche oder einer Teilfläche des aktiven Elements) mit dem Formstrukturelement körperlich bzw. stofflich in Kontakt sein. Beispielsweise kann die ausgewählte Fläche des aktiven Elements sowohl im aktivierten als auch im deaktivierten Zustand des aktiven Elements in körperlichen Kontakt mit dem Formstrukturelement sein. Anschaulich wird durch den körperlichen Kontakt zwischen aktiven Element 110 und dem Formstrukturelement bei der Aktivierung des aktiven Elements 110 eine Kraft auf das Formstrukturelement übertragen, aufgrund der das Formstrukturelement seine Form mit ändert. Das Formstrukturelement ist jedoch so eingerichtet, dass es seine Länge im Wesentlichen beibehält. Dadurch biegt sich das Formstrukturelement zusammen mit dem aktiven Element, wenn dieses aktiviert wird. Es versteht sich, dass das Formstrukturelement eingerichtet ist, wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurückzukehren, wenn das aktive Element 110 deaktiviert wird. Beispielsweise kann der körperliche Kontakt zwischen aktivem Element 110 und dem Formstrukturelement durch Haftmittel hergestellt werden. Die Haftmittel können beispielsweise über das gesamte aktive Element 110 verteilt sein. Beispielsweise kann ein Klebstoff direkt zum Verbinden der ausgewählten Fläche des aktiven Elements 110 und des Formstrukturelements verwendet werden. Beispielsweise kann der Kontakt zwischen aktivem Element 110 und dem Formstrukturelement auf stofflicher Ebene (stoffschlüssig), z.B. über kovalente Bindungen, hergestellt werden.For example, one or more surfaces and/or one or more portions of the active element 110 may be bonded to the molded structure element. For example, multiple active elements may be associated with a shape structure element. For example, the active element 110 may be in physical contact with the molded structure element on a selected area of the active element 110 (eg, an entire surface or a sub-area of the active element). For example, the selected surface of the active element may be in physical contact with the molded structure element in both the activated and deactivated states of the active element. As a result of the physical contact between the active element 110 and the shaped structure element when the active element 110 is activated, a force is clearly transmitted to the shaped structure element, as a result of which the shaped structure element also changes its shape. However, the shaped structure member is configured to substantially maintain its length. This makes it bend Shape structure element along with the active element when activated. It will be understood that the shape structure element is arranged to return to its original state when the active element 110 is deactivated. For example, physical contact between active element 110 and the molded structure element may be made by adhesives. The adhesives may be distributed throughout the active element 110, for example. For example, an adhesive may be used directly to bond the selected area of active element 110 and the molded structure element. For example, the contact between the active element 110 and the shaped structure element can be produced at the material level (material bond), eg via covalent bonds.

Eine beispielhafte Ausgestaltung einer Schutzvorrichtung 100, die ein Formstrukturelement 330 aufweist, ist in 3D dargestellt. Das Formstrukturelement 330 kann ein passives Material aufweisen oder daraus bestehen. Im oberen Bereich der 3D ist die Schutzvorrichtung 100 im deaktivierten und im unteren Bereich der 3D im aktivierten Zustand dargestellt. Beispielsweise kann eine Zugsteifigkeit des Formstrukturelements 330 größer sein als eine Biegesteifigkeit des Formstrukturelements 330. Beispielsweise können ein oder mehrere Haftabschnitte 320 des Formstrukturelements 330 eingerichtet sein, auf einer Oberfläche 120 befestigt zu werden. Beispielsweise kann das Formstrukturelement 330 mittels einer Loslagerung 321, einem über die Oberfläche 120 Beweglichen Abschnitt auf der Oberfläche aufliegen. Beispielsweise können die Haftabschnitte auf einer anderen Seite des Formstrukturelements 330 angebracht sein als das aktive Element 110. Beispielsweise kann das Formstrukturelement 330 eingerichtet sein, sich, wenn das aktive Element 110 aktiviert wird, zusammen mit dem aktivierten Element zu verformen. Beispielsweise kann das Formstrukturelement 330 sich aufgrund der Aktivierung des aktiven Elements verformen. Beispielsweise kann die Biegesteifigkeit so gering sein, dass eine Kraft, die das aktive Element auf das Formstrukturelement 330 ausübt, ausreicht, um einen Spalt 130 zwischen der Oberfläche und dem Formstrukturelement 330 aufgrund einer Verformung des Formstrukturelement 330 zu bilden. Beispielsweise kann die Zugfestigkeit des Formstrukturelement 330 so groß sein, dass eine Kraft, die durch das aktivierte Element 110 auf das Formstrukturelement 330 ausgeübt wird, nicht ausreicht um dieses in einer Richtung entlang der Oberfläche 120 zu verlängern. Anschaulich übernimmt das Element aufgrund der hohen Zugsteifigkeit und aufgrund der Anbindung die Aufgabe eines zweiten Fixierungspunktes, so dass sich das aktive Element 110 zusammen mit dem Formstrukturelement 330 biegen kann.An exemplary configuration of a protection device 100 having a molded structural element 330 is shown in FIG 3D shown. The molded structure element 330 may include or consist of a passive material. In the upper area of the 3D is the protection device 100 in the deactivated and in the lower range of the 3D shown in the activated state. For example, a tensile stiffness of the molded structure element 330 can be greater than a bending stiffness of the molded structure element 330. For example, one or more adhesion sections 320 of the molded structure element 330 can be configured to be attached to a surface 120. For example, the shaped structure element 330 can rest on the surface by means of a loose bearing 321, a section that can be moved over the surface 120. For example, the adhesive portions may be attached to a different side of the form structure element 330 than the active element 110. For example, when the active element 110 is activated, the form structure element 330 may be configured to deform along with the activated element. For example, the shape structure element 330 may deform due to activation of the active element. For example, the bending stiffness may be so low that a force that the active element exerts on the mold structure member 330 is sufficient to form a gap 130 between the surface and the mold structure member 330 due to deformation of the mold structure member 330 . For example, the tensile strength of the molded structure member 330 may be so great that a force exerted by the activated member 110 on the molded structure member 330 is insufficient to elongate it in a direction along the surface 120 . Clearly, due to the high tensile strength and due to the connection, the element assumes the task of a second fixation point, so that the active element 110 can bend together with the shaped structure element 330 .

Es versteht sich, dass mehrere Formstrukturelemente 330 miteinander verbunden sein können. Beispielsweise können ein jeweiliges erstes Ende der mehreren Formstrukturelemente 330 miteinander verbunden sein. Beispielsweise können ein jeweiliges zweites Ende der mehreren Formstrukturelemente 330 miteinander verbunden sein. Beispielsweise können mehrere Formstrukturelemente 330 so miteinander verbunden sein, dass sich zwischen ihnen ein Hohlraum ausbildet, wenn die auf ihnen angeordneten aktiven Elemente 110 aktiviert werden.It is understood that a plurality of mold structure elements 330 can be connected to one another. For example, a respective first end of the plurality of molded structure members 330 may be connected to one another. For example, a respective second end of the plurality of molded structure members 330 may be connected to one another. For example, a plurality of molded structure elements 330 can be connected to one another such that a cavity is formed between them when the active elements 110 arranged thereon are activated.

Es versteht sich, dass ein Strukturelement sowohl ein Formstruktur als auch ein Verbindungsstrukturelement sein kann. Beispielsweise kann eine Schutzvorrichtung 100 ein Strukturelement und mehrere aktive Elemente 110 aufweisen. It is understood that a structural element can be both a mold structure and a connection structural element. For example, a protection device 100 may include a structural element and multiple active elements 110 .

Beispielsweise das Strukturelement für ein erstes der mehreren aktiven Elemente ein Verbindungsstrukturelement sein. Für ein zweites der mehreren aktiven Elemente kann das Strukturelement ein Formstrukturelement sein. Anschaulich ist in einem solchen Beispiel eine Fläche des zweiten aktiven Elements mit einer Fläche des Strukturelements verbunden. Das erste aktive Element ist hingegen nur an einem ersten und zweiten Befestigungsabschnitt mit dem Strukturelement verbunden.For example, the structure element for a first of the plurality of active elements may be a connection structure element. For a second of the plurality of active elements, the structure element may be a shape structure element. In such an example, an area of the second active element is clearly connected to an area of the structure element. The first active element, on the other hand, is only connected to the structural element at a first and second fastening section.

Gemäß verschiedenen Aspekten kann eine Schutzvorrichtung 100 ein oder mehrere aktive Elemente 110 aufweisen. Eine Schutzvorrichtung 100, die mehrere aktive Elemente 110 aufweist, ist beispielsweise in 4A im deaktivierten und in 4B im aktivierten Zustand dargestellt.In various aspects, a protection device 100 may include one or more active elements 110 . A protection device 100, which has a plurality of active elements 110, is for example in 4A in the disabled and in 4B shown in the activated state.

Analog zu 3A und 3B, können die aktiven Elemente 110 mit einem Verbindungsstrukturelement 310 verbunden sein. Beispielsweise kann jeweils ein Befestigungsabschnitt 111 der zwei Befestigungsabschnitte 111 von jedem der mehreren aktiven Elemente 110 mit der ersten Kontaktfläche 311 der Befestigungsstruktur körperlich verbunden sein. Beispielsweise kann jeweils der andere Befestigungsabschnitt 111 der zwei Befestigungsabschnitte 111 von jedem der mehreren aktiven Elemente 110 mit der zweiten Kontaktfläche 311 der Befestigungsstruktur körperlich verbunden sein. Vorzugsweise können die mehreren aktiven Elemente 110 gleichmäßig um eine Rotationsachse der Schutzvorrichtung 100 verteilt sein. Die Rotationsachse kann eine Strecke entlang einer direkten Verbindungslinie zwischen der ersten und zweiten Kontaktfläche 311 sein.Analogous to 3A and 3B , the active elements 110 may be connected to an interconnection structure element 310 . For example, one attachment portion 111 of the two attachment portions 111 of each of the plurality of active elements 110 may be physically connected to the first contact surface 311 of the attachment structure. For example, the other attachment portion 111 of the two attachment portions 111 of each of the plurality of active elements 110 may be physically connected to the second contact surface 311 of the attachment structure. Preferably, the plurality of active elements 110 can be evenly distributed around an axis of rotation of the protection device 100 . The axis of rotation may be a distance along a direct line connecting the first and second contact surfaces 311 .

Wird die Schutzvorrichtung 100 aktiviert, kann sich zwischen jedem Abdeckabschnitt 112 der mehreren aktiven Elemente 110 und dem Verbindungsstrukturelement 310 jeweils ein Spalt 130 ausbilden. Die aktivierte Schutzvorrichtung 100 kann dann verwendet werden um einen Hohlraum auszufüllen und/oder ein oder mehrere zu schützende Objekte zu fixieren.If the protective device 100 is activated, a gap 130 can form between each cover section 112 of the plurality of active elements 110 and the connection structure element 310 form. The activated protection device 100 can then be used to fill a cavity and/or to fix one or more objects to be protected.

Mittels einer derartigen Ausgestaltung der Schutzvorrichtung 100 können Hohlräume zwischen zwei oder mehr zu schützenden Objekten gefüllt werden. Mittels einer derartigen Ausgestaltung der Schutzvorrichtung 100 können größere Hohlräume ausgefüllt werden, für die sonst mehrere Schutzvorrichtungen 100 benötigt werden würden.By means of such a configuration of the protective device 100, cavities between two or more objects to be protected can be filled. Such a configuration of the protective device 100 allows larger cavities to be filled, for which several protective devices 100 would otherwise be required.

In 5 ist beispielhaft die Funktionsweise einer Schutzvorrichtung 100 dargestellt, die ein aktives Element 110 aufweist. Beispielsweise kann das aktive Element 110 ein Hydrogel-Element sein.In 5 the mode of operation of a protective device 100 which has an active element 110 is shown by way of example. For example, the active element 110 can be a hydrogel element.

Die 5 zeigt die Schutzvorrichtung 100 in einem deaktivierten Zustand (linke Seite) und in einem aktivierten Zustand (rechte Seite). Durch einen Pfeil wird der Übergang vom deaktivierten zum aktvierten Zustand dargestellt. Dieser Übergang kann beispielsweise eine Formveränderung des aktiven Elements 110, vorzugsweise ein Aufquellen des Hydrogel-Elements, der Schutzvorrichtung 100 aufweisen. Aufgrund der Formveränderung, kann das aktive Element 110 unterhalb des Abdeckabschnitts 112 einen Spalt 130 ausbilden. Anschaulich kann sich das aktive Element 110, insbesondere der Abdeckbereich, beulen. Die zwei Befestigungsabschnitte 111 verbleiben an ihrer jeweiligen Position bezüglich der Oberfläche 120. Beispielsweise können die zwei Befestigungsabschnitte 111 jeweils mittels einer Befestigungsstruktur 520 an der Oberfläche 120 befestigt sein.The 5 12 shows the protection device 100 in a deactivated state (left side) and in an activated state (right side). The transition from the deactivated to the activated state is represented by an arrow. This transition can have, for example, a change in shape of the active element 110 , preferably a swelling of the hydrogel element of the protective device 100 . Due to the change in shape, the active element 110 may form a gap 130 underneath the cover portion 112 . Clearly, the active element 110, in particular the covering area, can buckle. The two attachment sections 111 remain in their respective positions with respect to the surface 120. For example, the two attachment sections 111 can each be attached to the surface 120 by means of an attachment structure 520.

Im Folgenden soll die Wirkung eines auftreffenden Objekts 510 auf die Schutzvorrichtung 100 und die darunterliegende Oberfläche 120 kurz beschrieben werden. Im linken Teil der 5 ist die Schutzvorrichtung 100 im deaktivierten Zustand dargestellt. Die Schutzvorrichtung ist über der Oberfläche 120 (z.B. einer Außenwand oder einer Innenwand) eines Gehäuses dargestellt. Das Objekt 510 (z.B. ein zu schützendes Objekt und/oder ein Objekt, vor dem die Oberfläche geschützt werden soll) kann mit einer mechanischen Einwirkung (z.B. einer Kraft, einem Impuls etc.), dargestellt durch einen Pfeil 511, auf die Schutzvorrichtung 100 treffen. Im deaktivierten Zustand der Schutzvorrichtung kann kein oder nur ein gering ausgeprägter Spalt 130 zwischen dem Abdeckabschnitt 112 der Schutzvorrichtung 100 ausgebildet sein. Die mechanische Einwirkung kann direkt auf die Oberfläche und/oder das Objekt wirken und Beschädigungen der Oberfläche und/oder des Objekts zur Folge haben, z.B. als ob kein aktives Element 110 (z.B. anschaulich keine Schutzvorrichtung) auf der Oberfläche 120 angebracht wäre.In the following, the effect of an impacting object 510 on the protective device 100 and the underlying surface 120 will be briefly described. In the left part of 5 the protection device 100 is shown in the deactivated state. The protection device is shown over the surface 120 (eg, an exterior wall or an interior wall) of an enclosure. The object 510 (eg an object to be protected and/or an object from which the surface is to be protected) can hit the protective device 100 with a mechanical effect (eg a force, an impulse etc.), represented by an arrow 511 . In the deactivated state of the protective device, no gap 130 or only a small gap 130 can be formed between the cover section 112 of the protective device 100 . The mechanical action can act directly on the surface and/or the object and result in damage to the surface and/or the object, eg as if no active element 110 (eg clearly no protective device) were attached to the surface 120 .

Im rechten Teil der 5 ist die Schutzvorrichtung im aktivierten Zustand dargestellt. Es ist ein deutlich sichtbarer Spalt 130 zwischen dem aktiven Element 110, insbesondere dem Abdeckabschnitt 112, und der Oberfläche 120 ausgebildet. Trifft das Objekt 510 nun mit der gleichen mechanischen Einwirkung wie im linken Teil der 5 auf die Schutzvorrichtung 100, kann zumindest ein Teil der mechanischen Einwirkung oder die gesamte mechanische Einwirkung durch die Schutzstruktur 100 absorbiert und/oder umgeleitet werden. Durch das Absorbieren bzw. das Umlenken können Schäden des Objekts und/oder der Oberfläche reduziert oder verhindert werden. Beispielsweise kann die mechanische Einwirkung auf einen größeren Bereich der Oberfläche verteilt werden. Somit kann eine punktuelle Belastung der Oberfläche in eine Flächenbelastung umgewandelt werden. Beispielsweise kann eine mechanische Spannung in Einwirkungsrichtung verringert werden, da sie in Richtungen senkrecht zur Einwirkungsrichtung umgeleitet werden kann.In the right part of 5 the protection device is shown in the activated state. A clearly visible gap 130 is formed between the active element 110, in particular the covering section 112, and the surface 120. FIG. Does the object 510 now with the same mechanical impact as in the left part of the 5 on the protective device 100, at least part or all of the mechanical impact can be absorbed and/or redirected by the protective structure 100. Damage to the object and/or the surface can be reduced or prevented by the absorption or the deflection. For example, the mechanical impact can be distributed over a larger area of the surface. Thus, a point load on the surface can be converted into a surface load. For example, mechanical stress in the direction of impact can be reduced because it can be redirected in directions perpendicular to the direction of impact.

Ein oder mehrere Schutzvorrichtungen 100 gemäß verschiedenen Aspekten können innerhalb eines Gehäuses angeordnet sein. In 6 ist beispielhaft eine Transportvorrichtung 600, aufweisend ein Gehäuse 610 und mehrere Schutzvorrichtungen 100 dargestellt. Die mehreren Schutzvorrichtungen 100 können in einer Matrixanordnung (z.B. einem Raster, einem Kreuzraster, einem Karomuster) an den Wänden (z.B. den Innenseiten) des Gehäuses 610 angeordnet sein. Beispielsweise können Befestigungsabschnitte 111 mehrerer aktiver Elemente 110 mittels einer gemeinsamen Befestigungsstruktur befestigt werden. Anschaulich können die Abdeckabschnitte 112 die Linien eines Kreuzmusters und die Befestigungsabschnitte 111 und/oder die Befestigungsstrukturen die Kreuzungspunkte der Linien des Kreuzmusters bilden. Somit kann beispielsweise ein gesamtes Gehäuse 610 ausgepolstert werden.One or more protection devices 100 according to various aspects may be arranged within a housing. In 6 a transport device 600 comprising a housing 610 and a plurality of protective devices 100 is shown as an example. The plurality of protection devices 100 may be arranged in a matrix arrangement (eg, a grid, a criss-cross grid, a checkered pattern) on the walls (eg, the insides) of the housing 610 . For example, attachment portions 111 of multiple active elements 110 may be attached using a common attachment structure. Clearly, the covering sections 112 can form the lines of a cross pattern and the fastening sections 111 and/or the fastening structures can form the crossing points of the lines of the cross pattern. Thus, for example, an entire housing 610 can be padded.

Beispielsweise kann die Schutzvorrichtung 100 verwendet werden um ein zu schützendes Objekt zu fixieren (z.B. festzuhalten). In 7 ist ein Gehäuse 600 in einer Draufsicht schematisch dargestellt. Das Gehäuse weist 4 Wände auf, auf deren Oberfläche 120 jeweils eine Schutzvorrichtung 100 angebracht ist. Beispielsweise können jeweils zwei Befestigungsabschnitte 111 von aktiven Elementen 110 verschiedener Schutzvorrichtungen 100 mittels einer Befestigungsstruktur 520 befestigt werden. Beispielsweise kann eine Befestigungsstruktur 520 in einer Ecke an ein oder zwei der vier Wände befestigt sein. Ein zu schützendes Objekt 710 kann innerhalb der deaktivierten Schutzvorrichtungen 100 positioniert werden (nicht dargestellt). Durch das Aktivieren der Schutzvorrichtung, können sich die Formen der aktiven Elemente 110 verändern. Infolgedessen kann sich jeweils ein Spalt 130 zwischen jeweils einem aktiven Element 110 und der jeweiligen darunterliegenden Oberfläche 120 des Gehäuses ausbilden. Aufgrund der Formänderung kann das zu schützende Objekt 710 innerhalb des Gehäuses 600 fixiert (z.B. gehalten) werden, wie in 7 dargestellt.For example, the protective device 100 can be used to fix (eg, hold) an object to be protected. In 7 a housing 600 is shown schematically in a plan view. The housing has 4 walls, on each surface 120 of which a protective device 100 is attached. For example, two attachment sections 111 of active elements 110 of different protective devices 100 can each be attached by means of an attachment structure 520 . For example, a mounting structure 520 may be attached to one or two of the four walls in a corner. An object 710 to be protected can be positioned within the deactivated protection devices 100 (not shown). By activating the protection device, the shapes of the active elements 110 can change. As a result, a gap 130 between each active element 110 and the respective underlying surface 120 of the housing. Due to the change in shape, the object to be protected 710 can be fixed (e.g. held) within the housing 600, as shown in FIG 7 shown.

Beispielsweise können ein oder mehrere aktive Elemente 110 in ein oder mehreren Lagen übereinander angeordnet sein. Die ein oder mehrere aktiven Elemente 110 der ein oder mehreren Lagen können hierarchisch angeordnet sein. Eine beispielhafte Ausgestaltung einer hierarchischen Anordnung ist in den 8A bis 8C dargestellt.For example, one or more active elements 110 may be stacked in one or more layers. The one or more active elements 110 of the one or more tiers may be arranged hierarchically. An exemplary embodiment of a hierarchical arrangement is in the 8A until 8C shown.

In 8A ist eine Schutzvorrichtung 100 gemäß verschiedenen Aspekten dargestellt. Die Schutzvorrichtung 100 weist beispielsweise mehrere übereinander angeordnete Lagen von aktiven Elementen 110 auf, beispielsweise eine nullte Lage 810 und eine erste Lage 811. Die nullte Lage 810 von aktiven Elementen 110 kann analog zu den aktiven Elementen 110 der bisher beschriebenen Schutzvorrichtungen 100 ausgestaltet sein. Die nullte Lage 810 von aktiven Elementen 110 kann zumindest ein erstes aktives Element 110 aufweisen.In 8A 1 shows a protection device 100 according to various aspects. The protective device 100 has, for example, a plurality of layers of active elements 110 arranged one above the other, for example a zeroth layer 810 and a first layer 811. The zeroth layer 810 of active elements 110 can be configured analogously to the active elements 110 of the protective devices 100 previously described. The zeroth layer 810 of active elements 110 may include at least a first active element 110 .

Über der nullten Lage 810 kann eine erste Lage 811 von aktiven Elementen 110 angeordnet sein. In der ersten Lage 811 können zumindest ein zweites und ein drittes aktives Element 110 angeordnet sein. Das zweite und das dritte aktive Element 110 können jeweils mittels Verbindungselementen 820 mit dem ersten aktiven Element 110 körperlich fest verbunden sein. Beispielsweise können das erste, zweite und dritte aktive Element 110 mittels eines gemeinsamen Verbindungselements 821 körperlich miteinander verbunden sein. Beispielsweise können die Verbindungselemente 820 starre Verbindungselemente 820 sein. Unter einem starren Verbindungselement 820 kann ein Verbindungselement 820 verstanden werden, dass seine Form nicht verändert, wenn die aktiven Elemente 110 ihre jeweilige Form verändern. Ein derartiger übereinander angeordneter Aufbau der aktiven Elemente 110 kann auch als hierarchischer Aufbau bezeichnet werden.A first layer 811 of active elements 110 can be arranged over the zeroth layer 810 . At least one second and one third active element 110 can be arranged in the first layer 811 . The second and the third active element 110 can each be physically firmly connected to the first active element 110 by means of connecting elements 820 . For example, the first, second and third active elements 110 can be physically connected to one another by means of a common connection element 821 . For example, the connectors 820 can be rigid connectors 820 . A rigid connecting element 820 can be understood to mean a connecting element 820 that does not change its shape when the active elements 110 change their respective shape. Such a structure of the active elements 110 arranged one above the other can also be referred to as a hierarchical structure.

Es versteht sich, dass der hierarchische Aufbau verallgemeinert werden kann. Beispielsweise können statt zwei Lagen, wie dargestellt, auch mehr als zwei Lagen von aktiven Elementen 110 verwendet werden, z.B. 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder mehr als 10 Lagen. Beispielsweise kann eine Lage ein oder mehrere aktive Elemente 110 aufweisen. Beispielsweise kann eine Lage mehr aktive Elemente 110 aufweisen, als eine darunterliegende Lage, die beispielsweise näher an der Oberfläche 120 angeordnet ist. Beispielsweise können über einem aktiven Element 110 zwei oder mehr zusätzliche aktive Elemente 110 angeordnet sein. Die Anordnung von zwei oder mehreren zusätzlichen aktiven Elementen 110 sowie der jeweiligen Verbindungselemente 820 kann dem jeweiligen zu schützenden Objekt und dem konkreten Einsatzgebiet angepasst werden. Beispielsweise können mehr als drei aktive Elemente 110, wie beispielhaft in 8A dargestellt ist, miteinander verbunden sein. Beispielsweise können das zweite und das dritte aktive Element 110 mit einem Abstand voneinander angeordnet sein und kein gemeinsames Verbindungselement 820 aufweisen.It goes without saying that the hierarchical structure can be generalized. For example, instead of two layers, as shown, more than two layers of active elements 110 can also be used, eg 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or more than 10 layers. For example, a tier may include one or more active elements 110 . For example, a tier may have more active elements 110 than an underlying tier that is closer to the surface 120, for example. For example, two or more additional active elements 110 can be arranged over an active element 110 . The arrangement of two or more additional active elements 110 and the respective connecting elements 820 can be adapted to the respective object to be protected and the specific area of use. For example, more than three active elements 110, as exemplified in 8A shown, be connected to each other. For example, the second and third active elements 110 may be spaced apart and may not have a common connection element 820 .

Beispielsweise können das zweite und das dritte aktive Element 110 im deaktivierten Zustand ein kleineres Volumen und/oder eine kleinere Oberfläche aufweisen als das erste aktive Element 110. Beispielsweise können das zweite und das dritte aktive Element 110 voneinander verschiedene Volumina oder gleiche Volumina im deaktivierten bzw. im aktivierten Zustand aufweisen.For example, the second and the third active element 110 can have a smaller volume and/or a smaller surface area in the deactivated state than the first active element 110. For example, the second and the third active element 110 can have different volumes or the same volumes in the deactivated or deactivated state. have in the activated state.

In 8B ist die Schutzvorrichtung 100 aus 8A in einem aktivierten Zustand dargestellt. Beispielsweise kann sich aufgrund eines Aktivierens (z.B. eines Aufquellens) eine Form und/oder ein Volumen der aktiven Elemente 110 verändern. Hierbei kann die Verformung lediglich durch die Befestigungsstrukturen 520 und/oder die Verbindungselemente 820 eingeschränkt werden. Anschaulich können sich hierbei alle aktiven Elemente 110 frei verformen.In 8B the protection device 100 is off 8A shown in an activated state. For example, a shape and/or a volume of the active elements 110 can change due to an activation (eg a swelling). In this case, the deformation can only be limited by the fastening structures 520 and/or the connecting elements 820 . Clearly, all active elements 110 can deform freely here.

In 8C ist die Schutzvorrichtung 100 aus 8A in einem aktivierten Zustand in einem körperlichen Kontakt zu einem Objekt 510 dargestellt. Beispielsweise kann sich hierbei die nullte Lage nicht frei verformen, z.B. nicht frei nach oben ausweichen. Die aktiven Elemente 110, die in der ersten Lage (oder darüber) angeordnet sind, können sich aufgrund des größeren relativen Längenunterschieds im Vergleich zur darunter liegenden Lage stärker verformen. Beispielsweise kann dadurch eine gute Anpassung an eine Oberfläche des Objekts 510 und somit auch eine hohe Schutzwirkung für das Objekt 510 und/oder die Oberfläche 120 erreicht werden. Das kann vorteilhaft gegenüber einer Anordnung sein, die nur eine Lage von aktiven Elementen 110 aufweist.In 8C the protection device 100 is off 8A shown in physical contact with an object 510 in an activated state. For example, the zeroth layer cannot deform freely here, for example it cannot move upwards freely. The active elements 110 placed in the first tier (or above) may deform more due to the larger relative length difference compared to the underlying tier. For example, a good adaptation to a surface of the object 510 and thus also a high protective effect for the object 510 and/or the surface 120 can be achieved as a result. This can be advantageous over an arrangement that only has one layer of active elements 110 .

In 9A ist eine aktivierte Schutzvorrichtung 100 dargestellt, die mittels mehrerer Haftstellen 910 mit der Oberfläche 120 verbunden sein kann. Eine Haftstelle 910 kann ein Abschnitt der Schutzvorrichtung sein, die mittels eines Haftmittels an der Oberfläche 120 befestigt ist, z.B. eine Klebestelle. Somit kann beispielsweise ein schneller Herstellungsprozess realisiert werden.In 9A An activated protection device 100 is shown, which may be connected to the surface 120 by means of a plurality of adhesion points 910 . An adhesion point 910 may be a portion of the protection device that is attached to the surface 120 by an adhesive, eg, a glue point. Thus, for example, a faster manufacturing process can be implemented.

In 9B ist eine deaktivierte Schutzvorrichtung 100 dargestellt. Die Schutzvorrichtung 110 kann mehrere Lagen 810, 811, 812 von aktiven Elementen 110 aufweisen. Das aktive Element 110 der nullten Lage 810 kann mittels mehrerer Haftstellen 910 mit der Oberfläche 120 verbunden sein. Die aktiven Elemente 110 der ersten und zweiten Lage können mittels ein oder mehrerer Haftstellen 910 mit den direkt benachbarten aktiven Elementen und mit dem jeweils darunterliegenden aktiven Element verbunden sein.In 9B a disabled protection device 100 is shown. The protective device 110 can have a plurality of layers 810 , 811 , 812 of active elements 110 . The active element 110 of the zeroth Layer 810 may be bonded to surface 120 by multiple adhesion sites 910 . The active elements 110 of the first and second layers can be connected to the directly adjacent active elements and to the respective underlying active element by means of one or more adhesion points 910 .

In 9C ist eine deaktivierte Schutzvorrichtung 100 dargestellt. Die Schutzvorrichtung 110 kann ein aktives Element 110 mit mehreren Löchern 920 aufweisen. Mittels eines jeweiligen Lochs kann beispielsweise ein jeweiliger Spalt 130 gebildet werden, wenn das aktive Element 110 aktiviert wird. Durch eine geeignete Positionierung der mehreren Löcher können ein oder mehrere Lagen 810 bis 813 innerhalb des aktiven Elements 110 realisiert werden.In 9C a disabled protection device 100 is shown. The protection device 110 may include an active element 110 with a plurality of holes 920 . For example, a respective gap 130 can be formed by means of a respective hole when the active element 110 is activated. One or more layers 810 - 813 can be realized within the active element 110 by suitable positioning of the plurality of holes.

Gemäß verschiedenen Aspekten wird eine Schutzvorrichtung zum Schützen eines Objekts vor mechanischen Beschädigungen bereitgestellt. Die Schutzvorrichtung kann auf einer Oberfläche angebracht werden. Beispielsweise kann das zu schützende Objekt in körperlichen Kontakt mit der Schutzvorrichtung stehen. Beispielsweise kann die Schutzvorrichtung auf der Oberfläche des Objektes angebracht sein oder auf einer Oberfläche angebracht sein, durch die das zu schützende Objekt beschädigt werden kann. Die Schutzvorrichtung kann ein aktives Element aufweisen, welches selbstständig seine Form verändern kann. Die selbstständige Veränderung der Form kann auch als Übergang in einen aktuierten (bzw. aktivierten) Zustand bezeichnet werden. Wenn die Schutzvorrichtung in einem aktivierten Zustand, bzw. das aktive Element in einem aktuierten Zustand ist, kann das zu schützende Objekt und/oder die Oberfläche bei der mechanischen Wechselwirkung mit der Schutzvorrichtung eine geringere maximale Kraft erfahren als ohne die Schutzvorrichtung. Anschaulich kann dies als eine Art Knautschzoneneffekt ohne eine typische plastische Verformung verstanden werden. Ein Ausbeulen des aktiven Elements infolge des Aktuierens kann als eine „Zunahme der Weichheit“ bezeichnet werden. Das Ausbeulen kann beispielsweise verwendet werden, um ein Objekt zentriert zu halten.According to various aspects, a protection device for protecting an object from mechanical damage is provided. The protection device can be mounted on a surface. For example, the object to be protected can be in physical contact with the protective device. For example, the protective device can be attached to the surface of the object or attached to a surface that can damage the object to be protected. The protective device can have an active element which can change its shape independently. The autonomous change in shape can also be referred to as a transition to an actuated (or activated) state. When the protective device is in an activated state, or the active element is in an actuated state, the object to be protected and/or the surface can experience a lower maximum force during the mechanical interaction with the protective device than without the protective device. This can be understood as a kind of crumple zone effect without a typical plastic deformation. Buckling of the active element as a result of the actuation can be referred to as an "increase in softness". Buckling can be used, for example, to keep an object centered.

Im Folgenden werden einige Beispiele beschrieben, die sich auf das hierin Beschriebene und in den Figuren Dargestellte beziehen.Some examples are described below that relate to what is described herein and shown in the figures.

Beispiel 1 ist eine Schutzvorrichtung zum Schützen eines Objekts vor mechanischer Belastung, z.B. einem Stoß, einer körperlichen Einwirkung auf das Objekt, die geeignet ist, das Objekt zu beschädigen. Die Schutzvorrichtung kann aufweisen: ein Gehäuse zum zumindest teilweisen aufnehmen des Objekts, und ein Hydrogel-Element , wobei mindestens zwei Befestigungsabschnitte des Hydrogel-Elements an einer Fläche des Gehäuses, welche in Richtung des Objekts gerichtet ist, befestigt sind, und wobei ein Abdeckabschnitt des Hydrogel-Elements die Fläche des Gehäuses zumindest teilweise abdeckt, wobei das Hydrogel-Element eingerichtet ist, dass sich eine Form und/oder ein Volumen des Hydrogel-Elements als Reaktion auf einen Stimulus bzw. einen Reiz selbstständig verändert.Example 1 is a protective device for protecting an object from mechanical stress, e.g., a shock, a physical impact on the object capable of damaging the object. The protective device may comprise: a housing for at least partially accommodating the object, and a hydrogel element, wherein at least two attachment sections of the hydrogel element are attached to a surface of the housing which is directed towards the object, and a cover section of the Hydrogel element at least partially covers the surface of the housing, the hydrogel element being set up such that a shape and/or a volume of the hydrogel element changes automatically in response to a stimulus or a stimulus.

Beispiel 2 ist eine Schutzvorrichtung gemäß Beispiel 1, wobei sich die Form und/oder das Volumen des Hydrogel-Elements als Reaktion auf den Stimulus aufgrund eines Aufquellens und/oder eines Entquellens des Hydrogel-Elements verändern kann.Example 2 is a protection device according to Example 1, wherein the shape and/or volume of the hydrogel element can change in response to the stimulus due to swelling and/or deswelling of the hydrogel element.

Beispiel 3 ist eine Schutzvorrichtung gemäß Beispiel 1 oder 2, wobei die Form und/oder das Volumen des Hydrogel-Elements derart verändert werden kann, dass ein Spalt zwischen dem Hydrogel-Element und der Fläche des Gehäuses aufgrund der Formänderung, gebildet, geschlossen, vergrößert und/oder verkleinert wird.Example 3 is a protection device according to Example 1 or 2, wherein the shape and/or the volume of the hydrogel element can be changed such that a gap between the hydrogel element and the surface of the housing due to the change in shape, formed, closed, increased and/or is reduced.

Beispiel 4 ist eine Schutzvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 3, wobei der Stimulus ein Beleuchten oder ein Abschatten des Hydrogel-Elements sein kann. Beispielsweise können das Beleuchten bzw. das Abschatten ein Aussetzen bzw. ein Verhindern des Aussetzens des Hydrogel-Elements gegenüber Licht sein. Beispielsweise kann das Abschatten durch ein Schließen des Gehäuses und ein Beleuchten durch ein Öffnen des Gehäuses erreicht werden.Example 4 is a protection device according to any of Examples 1 to 3, wherein the stimulus can be illuminating or shading of the hydrogel element. For example, the illuminating and shading may be exposing and preventing exposure of the hydrogel element to light, respectively. For example, shading can be achieved by closing the housing and lighting can be achieved by opening the housing.

Beispiel 5 ist eine Schutzvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 4, wobei das Hydrogel-Element eingerichtet sein kann, seine Form und/oder sein Volumen selbstständig als Reaktion auf ein Belichten und Verdunkeln reversibel zu verändern. Somit kann die Schutzvorrichtung, insbesondere das Hydrogel-Element, wiederverwendet werden.Example 5 is a protective device according to any of Examples 1 to 4, wherein the hydrogel element can be configured to reversibly change its shape and/or volume autonomously in response to exposure to light and darkening. The protective device, in particular the hydrogel element, can thus be reused.

Beispiel 6 ist eine Schutzvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 5, wobei das Hydrogel-Element eingerichtet sein kann, seine Oberfläche bzw. Ausdehnung selbstständig als Reaktion auf ein Belichten zu verringern und als Reaktion auf ein Verdunkeln zu vergrößern. Dies ermöglicht beispielsweise ein Halten des zu transportierenden Objekts, sobald das Transportbehältnis befüllt ist und geschlossen wird.Example 6 is a protective device according to any of Examples 1 to 5, wherein the hydrogel element can be configured to autonomously reduce its surface area or extent in response to exposure and to increase in response to darkening. This makes it possible, for example, to hold the object to be transported as soon as the transport container is filled and closed.

Beispiel 7 ist eine Schutzvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 6, optional ferner aufweisend: ein Flüssigkeitsreservoir zum Versorgen des Hydrogel-Elements mit einer Flüssigkeit. Somit kann beispielsweise gewährleistet werden, dass die Schutzvorrichtung an verschiedenen Orten verwendet werden kann, da das Hydrogel-Element überall aufquellen kann.Example 7 is a protection device according to any one of Examples 1 to 6, optionally further comprising: a liquid reservoir for supplying a liquid to the hydrogel element. It can thus be ensured, for example, that the protective device can be used at different locations, since the hydrogel element can swell anywhere.

Beispiel 8 ist eine Schutzvorrichtung gemäß Beispiel 7, wobei das Flüssigkeitsreservoir und das Hydrogel-Element derart miteinander verbunden sein können, dass eine Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsreservoir in körperlichem Kontakt zu dem Hydrogel-Element steht. Somit kann ein Flüssigkeitsübergang zwischen dem Hydrogel-Element und dem Flüssigkeitsreservoir gewährleistet werden.Example 8 is a protection device according to Example 7, wherein the liquid reservoir and the hydrogel element may be connected such that a liquid in the liquid reservoir is in physical contact with the hydrogel element. A liquid transfer between the hydrogel element and the liquid reservoir can thus be ensured.

Beispiel 9 ist eine Schutzvorrichtung gemäß Beispiel 7 oder 8, wobei das Flüssigkeitsreservoir auf einer Seite des Hydrogel-Elements angeordnet sein kann, welche der Fläche des Gehäuses zugewandt ist. Somit kann das Flüssigkeitsreservoir mittels des Hydrogel-Elements vor mechanischer Beschädigung geschützt sein. Insbesondere kann das Flüssigkeitsreservoir derart angeordnet sein, dass die Flüssigkeit in einem Bereich zur Verfügung steht, an dem eine möglichst große Formänderung (z.B. eine Expansion) erforderlich ist (z.B. zum Bilden des Spalts).Example 9 is a protection device according to example 7 or 8, wherein the liquid reservoir can be arranged on a side of the hydrogel element which faces the surface of the housing. The liquid reservoir can thus be protected from mechanical damage by means of the hydrogel element. In particular, the liquid reservoir can be arranged in such a way that the liquid is available in an area where the greatest possible change in shape (e.g. an expansion) is required (e.g. to form the gap).

Beispiel 10 ist eine Schutzvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 9, wobei das Hydrogel-Element mit einer Schutzschicht umhüllt sein kann zum Verhindern eines Austrocknens des Hydrogel-Elements und/oder zum Verhindern eines Austrocknens des Flüssigkeitsreservoirs. Beispielsweise kann somit eine Verwendungsbreite der Schutzvorrichtung erhöht werden. Beispielsweise kann somit die Schutzvorrichtung auch in Umgebungen mit geringer Luftfeuchtigkeit verwendet werden. Beispielsweise kann somit das Abgeben von Feuchtigkeit an das zu schützende Objekt bzw. ein befeuchten des zu schützenden Objekts verhindert werden. Beispielsweise kann dadurch ein Flüssigkeitsübertrag an ein zu haltendes Objekt vermindert oder gänzlich vermieden werden.Example 10 is a protective device according to any one of Examples 1 to 9, wherein the hydrogel element may be covered with a protective layer to prevent the hydrogel element from drying out and/or to prevent the liquid reservoir from drying out. For example, a range of use of the protective device can thus be increased. For example, the protective device can thus also be used in environments with low humidity. For example, the release of moisture to the object to be protected or wetting of the object to be protected can be prevented. For example, a transfer of liquid to an object to be held can be reduced or completely avoided.

Beispiel 11 ist eine Schutzvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 10, ferner aufweisend ein oder mehrere zusätzliche Hydrogel-Elemente. Die ein oder mehreren zusätzlichen Hydrogel-Elemente können in ein oder mehreren Lagen oberhalb des Hydrogel-Elements angeordnet sein. Beispielsweise können Hydrogel-Elemente mit benachbarten und/oder darunterliegenden (bzw. darüberliegenden) Hydrogel-Elementen jeweils mittels ein oder mehrerer Verbindungselemente verbunden sein. Beispielsweise können die ein oder mehreren Verbindungselemente jeweils starre Verbindungselemente sein.Example 11 is a protective device according to any one of Examples 1-10, further comprising one or more additional hydrogel elements. The one or more additional hydrogel elements can be arranged in one or more layers above the hydrogel element. For example, hydrogel elements can each be connected to adjacent and/or underlying (or overlying) hydrogel elements by means of one or more connecting elements. For example, the one or more connecting elements can each be rigid connecting elements.

Beispiel 12 ist eine Schutzvorrichtung gemäß dem Beispiel 11, wobei die mehreren zusätzlichen Hydrogel-Elemente in mehreren Lagen oberhalb des Hydrogel-Elements angeordnet sein können, wobei das Hydrogel-Element in einer nullten Lage der mehreren Lagen angeordnet ist, und wobei ein erstes und ein zweites der mehreren zusätzlichen Hydrogel-Elemente in einer ersten Lage der mehreren Lagen angeordnet sein können. Die erste Lage kann oberhalb der nullten Lage angeordnet sein. Beispielsweise können das erste und das zweite Hydrogel-Element der mehreren zusätzlichen Hydrogel-Elemente körperlich direkt und/oder mittels Verbindungselementen mit Hydrogel-Element verbunden sein.Example 12 is a protection device according to Example 11, wherein the plurality of additional hydrogel elements may be arranged in multiple layers above the hydrogel element, wherein the hydrogel element is arranged in a zeroth layer of the plurality of layers, and wherein a first and a second ones of the multiple additional hydrogel elements can be arranged in a first layer of the multiple layers. The first layer can be arranged above the zeroth layer. For example, the first and the second hydrogel element of the plurality of additional hydrogel elements can be physically connected to the hydrogel element directly and/or by means of connection elements.

Beispiel 13 ist eine Schutzvorrichtung gemäß einem der Beispiele 1 bis 12, wobei das Gehäuse eine Transportvorrichtung zum Transportieren des zu schützenden Objekts sein kann.Example 13 is a protection device according to any one of Examples 1 to 12, wherein the housing may be a transport device for transporting the object to be protected.

Beispiel 14 ist eine Schutzvorrichtung zum Schützen eines Objekts vor mechanischer Belastung, die geeignet ist, das Objekt zu beschädigen. Die Schutzvorrichtung kann aufweisen: ein aktives Schutzelement; und zwei Befestigungsstrukturen, welche das aktive Schutzelement über einer Oberfläche halten, wobei sich das aktive Schutzelement zumindest abschnittsweise zwischen den zwei Befestigungsstrukturen erstreckt und mit den zwei Befestigungsstrukturen verbunden ist; wobei das Schutzelement eingerichtet ist, sich selbsttätig auszudehnen oder zusammenzuziehen in Abhängigkeit von einem Stimulus derart, dass sich eine Form des Schutzelements so verändert, dass sich zumindest ein Abschnitt des aktiven Schutzelements, der sich zwischen den zwei Befestigungsstrukturen erstreckt, seinen Abstand zu der Oberfläche verändert.Example 14 is a protection device for protecting an object from mechanical stress capable of damaging the object. The protection device may include: an active protection element; and two attachment structures holding the active protection element over a surface, the active protection element extending at least partially between the two attachment structures and being connected to the two attachment structures; wherein the protective element is configured to automatically expand or contract in response to a stimulus such that a shape of the protective element changes such that at least a portion of the active protective element extending between the two attachment structures changes its distance from the surface .

Beispiel 15 ist eine Schutzvorrichtung gemäß Beispiel 14, wobei das aktive Schutzelement ein Hydrogel-Element sein kann. Beispielsweise kann somit das visko-elastische Dämpfungsverhalten des Hydrogels zu einem zusätzlichen Schutz gegen Vibrationen und Stößen sorgen.Example 15 is a protection device according to Example 14, wherein the active protection element can be a hydrogel element. For example, the visco-elastic damping behavior of the hydrogel can provide additional protection against vibrations and impacts.

Beispiel 16 ist eine Schutzvorrichtung gemäß Beispiel 14, wobei das aktive Schutzelement ein Formgedächtnislegierungs-Element sein kann. Beispielsweise kann somit eine besonders rigide (z.B. starre und/oder feste) Fixierung erreicht werden.Example 16 is a protection device according to Example 14, wherein the active protection element may be a shape memory alloy element. For example, a particularly rigid (e.g. rigid and/or firm) fixation can thus be achieved.

Beispiel 17 ist ein Verwenden von ein oder mehreren Hydrogel-Elementen in einer Transportvorrichtung, wobei jedes der ein oder mehreren Hydrogel-Elemente eingerichtet sein kann, dass sich eine Form und/oder ein Volumen des Hydrogel-Elements als Reaktion auf einen Stimulus selbstständig verändern kann, und wobei die ein oder mehreren Hydrogel-Elemente derart innerhalb der Transportvorrichtung angeordnet sein können, dass ein in der Transportvorrichtung transportiertes Objekt während eines Transportes vor mechanischen Beschädigungen geschützt ist.Example 17 is using one or more hydrogel elements in a delivery device, wherein each of the one or more hydrogel elements can be configured such that a shape and/or a volume of the hydrogel element can change independently in response to a stimulus , and wherein the one or more hydrogel elements can be arranged within the transport device in such a way that an object transported in the transport device is protected against mechanical damage during transport.

Beispiel 18 ist eine Schutzvorrichtung zum Schützen eines Objekts vor mechanischer Belastung. Die Schutzvorrichtung kann aufweisen: ein Hydrogel-Element, wobei mindestens zwei Befestigungsabschnitte des Hydrogel-Elements an einer Fläche des Objekts befestigt sind, wobei ein Abdeckabschnitt des Hydrogel-Elements die Fläche des Objekts zumindest teilweise abdeckt, und wobei das Hydrogel-Element eingerichtet ist, dass sich eine Form und/oder ein Volumen des Hydrogel-Elements als Reaktion auf einen Stimulus selbstständig verändert.Example 18 is a protective device for protecting an object from mechanical stress. The protection device may comprise: a hydrogel element, with at least two fasteners tion sections of the hydrogel element are attached to a surface of the object, with a covering section of the hydrogel element covering the surface of the object at least partially, and with the hydrogel element being set up such that a shape and/or a volume of the hydrogel element changes changed independently in response to a stimulus.

Anschaulich kann die Schutzvorrichtung direkt auf dem Objekt angebracht sein, das sie schützen soll. Beispielsweise können die Befestigungsabschnitte derart ausgestaltet sein, dass die Schutzvorrichtung auf verschiedenen Objekten angebracht werden kann. Beispielsweise kann die Schutzvorrichtung ermöglichen, das Objekt zu transportieren, ohne weitere Polsterungen in der Transportvorrichtung bereitzustellen. Beispielsweise kann somit eine Transportvorrichtung vor einer Beschädigung durch einen Zusammenstoß mit anderen Objekten (z.B. anderen Transportvorrichtungen, Menschen etc.) geschützt werden. Beispielsweise kann somit eine Transportvorrichtung gegen Vibrationen/NVH geschützt werden. Beispielsweise kann die Schutzvorrichtung für eine Verwendung im Weltraum geeignet sein.Clearly, the protective device can be attached directly to the object that it is intended to protect. For example, the attachment sections can be designed in such a way that the protective device can be attached to different objects. For example, the protective device can allow the object to be transported without providing further padding in the transport device. For example, a transport device can thus be protected from damage due to a collision with other objects (e.g. other transport devices, people, etc.). For example, a transport device can thus be protected against vibrations/NVH. For example, the protection device may be suitable for use in space.

Beispiel 19 ist eine Schutzvorrichtung zum Schützen eines Objekts vor mechanischer Belastung. Die Schutzvorrichtung kann aufweisen: mindestens ein Formstrukturelement, und ein oder mehrere Hydrogel-Elemente an dem mindestens ein Formstrukturelement befestigt ist, und wobei das Formstrukturelement und die ein oder mehreren Hydrogel-Elemente derart eingerichtet sind, dass sich aufgrund einer Formänderung der ein oder mehreren Hydrogel-Elemente in Reaktion auf einen Stimulus eine Form der Schutzvorrichtung verändert.Example 19 is a protective device for protecting an object from mechanical stress. The protective device can have: at least one molded structural element, and one or more hydrogel elements to which at least one molded structural element is attached, and wherein the molded structural element and the one or more hydrogel elements are configured such that due to a change in shape of the one or more hydrogel -Elements altered a form of protection in response to a stimulus.

Beispiel 20 ist eine Schutzvorrichtung zum Schützen eines Objekts vor mechanischer Belastung, die Schutzvorrichtung kann aufweisen: mindestens ein Verbindungsstrukturelement, und ein oder mehrere Hydrogel-Elemente, wobei jedes der ein oder mehreren Hydrogel-Elemente an dem mindestens einen Verbindungsstrukturelement befestigt ist, und wobei die ein oder mehreren Hydrogel-Elemente eingerichtet sind, dass sich ein Abstand von einem Abschnitt von jedem der ein oder mehreren Hydrogel-Elemente von dem Verbindungsstrukturelement als eine Reaktion auf einen Stimulus selbstständig verändert. Somit kann ein Spalt zwischen dem jeweiligen Hydrogel-Element der ein oder mehreren Hydrogel-Elemente und dem Verbindungsstrukturelement gebildet, vergrößert und/oder geschlossen werden.Example 20 is a protective device for protecting an object from mechanical stress, the protective device may comprise: at least one connection structural element, and one or more hydrogel elements, wherein each of the one or more hydrogel elements is attached to the at least one connection structure element, and wherein the one or more hydrogel elements are arranged such that a distance of a portion of each of the one or more hydrogel elements from the connecting structural element changes independently in response to a stimulus. A gap can thus be formed, enlarged and/or closed between the respective hydrogel element of the one or more hydrogel elements and the connection structure element.

Beispielsweise kann somit die Schutzvorrichtung als ein flexibles Polstermaterial in einer Verpackung verwendet werden. Die Schutzvorrichtung kann im deaktivierten Zustand platzsparend gelagert werden und für die Verwendung aktiviert werden, um Hohlräume (z.B. in einer Verpackung) auszufüllen.For example, the protective device can thus be used as a flexible cushioning material in a package. The protective device can be stored to save space when deactivated and activated for use in order to fill cavities (e.g. in packaging).

Beispiel 21 ist eine Schutzvorrichtung gemäß Beispiel 20, wobei das Verbindungsstrukturelement flexibel sein kann. Beispielsweise ist das Verbindungsstrukturelement eine Folie, ein Draht, ein Faden, ein Band oder dergleichen. Somit kann die Schutzvorrichtung, insbesondere im deaktivierten Zustand, beliebig verformt werden, um eine platzsparende Lagerung zu ermöglichen. In einem aktivierten Zustand kann die Schutzvorrichtung somit individuell an verschiedene Hohlraum-Geometrien angepasst werden.Example 21 is a protection device according to Example 20, wherein the connection structure element may be flexible. For example, the connection structure element is a foil, a wire, a thread, a band or the like. The protective device can thus be deformed as desired, in particular in the deactivated state, in order to enable space-saving storage. In an activated state, the protective device can thus be individually adapted to different cavity geometries.

Beispiel 22 ist eine Schutzvorrichtung gemäß Beispiel 20 oder 21, wobei das Verbindungsstrukturelement aufweisen kann: eine erste Kontaktfläche , an der der erste Befestigungsabschnitt von mindestens einem der ein oder mehreren Hydrogel-Elemente körperlich befestigt ist, eine zweite Kontaktfläche an der der zweite Befestigungsabschnitt von mindestens einem der ein oder mehreren Hydrogel-Elemente körperlich befestigt ist, und eine kontaktfreie Fläche, durch die die erste und die zweite Kontaktfläche des Verbindungsstrukturelements voneinander beabstandet sind und die durch die Abdeckabschnitte der ein oder mehreren Hydrogel-Elemente zumindest teilweise abgedeckt ist.Example 22 is a protection device according to example 20 or 21, wherein the connection structural element may comprise: a first contact surface to which the first attachment portion of at least one of the one or more hydrogel elements is physically attached, a second contact surface to which the second attachment portion of at least is physically attached to one of the one or more hydrogel members, and a non-contacting surface which spaced the first and second contact surfaces of the connecting structural member from each other and which is at least partially covered by the cover portions of the one or more hydrogel members.

Somit kann beispielsweise eine transportable und/oder mehrseitige Schutzvorrichtung realisiert werden. Beispielsweise können somit mehrere Objekte mittels einer Schutzvorrichtung geschützt werden.Thus, for example, a transportable and/or multi-sided protective device can be implemented. For example, several objects can thus be protected by means of a protective device.

Beispiel 23 ist eine Schutzvorrichtung gemäß einem der Beispiele 20 bis 22, wobei das Verbindungsstrukturelement und die ein oder mehrere Hydrogel-Elemente derart eingerichtet sein können, dass sich die Abdeckabschnitte der ein oder mehreren Hydrogel-Elemente von dem kontaktfreien Bereich des Verbindungsstrukturelements entfernen können, wenn sich die ein oder mehreren Hydrogel-Elemente verformen.Example 23 is a protective device according to any one of Examples 20 to 22, wherein the connection structure element and the one or more hydrogel elements can be configured such that the cover portions of the one or more hydrogel elements can be removed from the non-contact area of the connection structure element if the one or more hydrogel elements deform.

Beispiel 24 ist eine Schutzvorrichtung gemäß einem der Beispiele 20 bis 23, wobei das Verbindungsstrukturelement eingerichtet sein kann, dass ein maximaler Abstand zwischen der ersten und der zweiten Kontaktfläche vorgegeben ist. Anschaulich ist das Verbindungsstrukturelement unelastisch. Somit kann sich zwischen dem Hydrogel-Element und dem Verbindungsstrukturelement effektiver ein Spalt bilden. Example 24 is a protective device according to one of examples 20 to 23, wherein the connection structure element can be set up such that a maximum distance between the first and the second contact surface is specified. The connection structure element is clearly inelastic. Thus, a gap can form more effectively between the hydrogel member and the connection structure member.

Beispiel 25 ist eine Schutzvorrichtung gemäß einem der Beispiele 20 bis 24, wobei das Verbindungsstrukturelement zwischen einem ersten und einem zweiten der mehreren Hydrogel-Elemente angeordnet sein kann.Example 25 is a protection device according to any one of Examples 20 to 24, wherein the connection structure element between a first and a second of the plurality of hydrogel elements.

Beispiel 26 ist eine Schutzvorrichtung zum Schützen eines Objekts vor mechanischer Belastung, die Schutzvorrichtung kann aufweisen: ein Hydrogel-Element zum zumindest teilweisen Abdecken einer Fläche eines Gehäuses zum Aufnehmen des Objektes oder zum zumindest teilweisen Abdecken einer Fläche des Objektes; wobei das Hydrogel-Element eingerichtet ist, dass sich eine Form und/oder ein Volumen des Hydrogel-Elements als Reaktion auf einen Stimulus selbstständig verändert.Example 26 is a protection device for protecting an object from mechanical stress, the protection device may comprise: a hydrogel element for at least partially covering a surface of a housing for receiving the object or for at least partially covering a surface of the object; wherein the hydrogel element is set up such that a shape and/or a volume of the hydrogel element changes independently in response to a stimulus.

Beispiel 27 ist eine Schutzvorrichtung gemäß Beispiel 26, wobei mindestens zwei Befestigungsabschnitte des Hydrogel-Elements an der Fläche befestigt sein können und ein Abdeckabschnitt des Hydrogel-Elements die Fläche zumindest teilweise abdecken kann.Example 27 is a protection device according to Example 26, wherein at least two attachment portions of the hydrogel element can be attached to the surface and a cover portion of the hydrogel element can at least partially cover the surface.

Beispiel 28 ist eine Schutzvorrichtung gemäß Beispiel 26 oder 27, wobei die Form des Hydrogel-Elements derart verändert werden kann, dass ein Spalt zwischen dem Hydrogel-Element und der Fläche aufgrund der Formänderung, gebildet, geschlossen, vergrößert und/oder verkleinert werden kann.Example 28 is a protection device according to example 26 or 27, wherein the shape of the hydrogel element can be changed such that a gap between the hydrogel element and the surface can be formed, closed, enlarged and/or decreased due to the change in shape.

Beispiel 29 ist eine Schutzvorrichtung gemäß Beispiel 26, optional ferner aufweisend ein Formstrukturelement auf welchem das Hydrogel-Element befestigt ist, wobei das Formstrukturelement zwischen dem Hydrogel-Element und der Fläche angeordnet ist, und wobei das Formstrukturelement und das Hydrogel-Element derart eingerichtet sind, dass sich aufgrund einer Formänderung des Hydrogel-Elements in Reaktion auf einen Stimulus eine Form der Schutzvorrichtung verändert.Example 29 is a protection device according to Example 26, optionally further comprising a molded structural member on which the hydrogel member is attached, wherein the molded structural member is disposed between the hydrogel member and the surface, and wherein the molded structural member and the hydrogel member are configured such that a shape of the protection device changes due to a shape change of the hydrogel element in response to a stimulus.

Beispiel 30 ist eine Schutzvorrichtung gemäß Beispiel 26 oder 27, wobei die Form des Hydrogel-Elements derart verändert wird, dass ein Spalt zwischen der Schutzvorrichtung und der Fläche aufgrund der Formänderung, gebildet, geschlossen, vergrößert und/oder verkleinert werden kann.Example 30 is a protection device according to example 26 or 27, wherein the shape of the hydrogel element is changed such that a gap between the protection device and the surface can be formed, closed, enlarged and/or decreased due to the change in shape.

Beispiel 31 ist eine Schutzvorrichtung gemäß einem der Beispiele 26 bis 30, wobei sich die Form und/oder das Volumen des Hydrogel-Elements als Reaktion auf den Stimulus aufgrund eines Aufquellens und/oder eines Entquellens des Hydrogel-Elements verändern kann.Example 31 is a protective device according to any one of Examples 26-30, wherein the shape and/or volume of the hydrogel element can change in response to the stimulus due to swelling and/or deswelling of the hydrogel element.

Beispiel 32 ist eine Schutzvorrichtung gemäß einem der Beispiele 26 bis 31, wobei das Hydrogel-Element eingerichtet ist, seine Form und/oder sein Volumen selbstständig als Reaktion auf ein Belichten und Verdunkeln reversibel zu verändern kann.Example 32 is a protective device according to any of Examples 26 to 31, wherein the hydrogel element is configured to be capable of reversibly changing its shape and/or volume autonomously in response to exposure to light and darkening.

Beispiel 33 ist eine Schutzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 26 bis 32, optional ferner aufweisend: ein Flüssigkeitsreservoir zum Versorgen des Hydrogel-Elements mit einer Flüssigkeit.Example 33 is a protection device according to any one of claims 26 to 32, optionally further comprising: a liquid reservoir for supplying a liquid to the hydrogel element.

Beispiel 34 ist eine Schutzvorrichtung gemäß Beispiel 33, wobei das Flüssigkeitsreservoir und das Hydrogel-Element derart miteinander verbunden sein können, dass eine Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsreservoir in körperlichem Kontakt zu dem Hydrogel-Element stehen kann.Example 34 is a protection device according to Example 33, wherein the liquid reservoir and the hydrogel element can be connected together such that a liquid in the liquid reservoir can be in physical contact with the hydrogel element.

Beispiel 35 ist eine Schutzvorrichtung gemäß Beispiel 33 oder 34, wobei das Flüssigkeitsreservoir auf einer Seite des Hydrogel-Elements angeordnet sein kann, welche der Fläche zugewandt ist.Example 35 is a protection device according to example 33 or 34, wherein the liquid reservoir can be located on a side of the hydrogel element that faces the surface.

Beispiel 36 ist eine Schutzvorrichtung gemäß einem der Beispiele 26 bis 35, wobei das Hydrogel-Element mit einer Schutzschicht umhüllt sein kann zum Verhindern eines Austrocknens des Hydrogel-Elements und/oder zum Verhindern eines Austrocknens des Flüssigkeitsreservoirs.Example 36 is a protective device according to any one of Examples 26 to 35, wherein the hydrogel element may be covered with a protective layer to prevent the hydrogel element from drying out and/or to prevent the liquid reservoir from drying out.

Beispiel 37 ist eine Schutzvorrichtung gemäß einem der Beispiele 26 bis 37, optional ferner aufweisend: mehrere zusätzliche Hydrogel-Elemente, die in ein oder mehreren Lagen auf dem Hydrogel-Element angeordnet sein können, wobei die mehreren zusätzlichen Hydrogel-Elemente jeweils derart eingerichtet sein können, dass sich eine Form und/oder ein Volumen des jeweiligen Hydrogel-Elements als Reaktion auf einen Stimulus selbstständig verändern kann.Example 37 is a protective device according to any one of Examples 26 to 37, optionally further comprising: a plurality of additional hydrogel elements that can be arranged in one or more layers on the hydrogel element, wherein the plurality of additional hydrogel elements can each be so arranged that a shape and/or a volume of the respective hydrogel element can change independently in response to a stimulus.

Beispiel 38 ist eine Schutzvorrichtung gemäß Beispiel 27, wobei die mehreren zusätzlichen Hydrogel-Elemente jeweils mittels ein oder mehrerer Verbindungselemente mit den ein oder mehreren Hydrogel-Elementen körperlich verbunden sein können, die unterhalb des jeweiligen Hydrogel-Elements angeordnet sein können.Example 38 is a protection device according to Example 27, wherein the plurality of additional hydrogel elements can each be physically connected to the one or more hydrogel elements by means of one or more connecting elements, which can be disposed underneath the respective hydrogel element.

Beispiel 39 ist eine Schutzvorrichtung gemäß einem der Beispiele 26 bis 38, wobei das Gehäuse eine Transportvorrichtung zum Transportieren des Objekts sein kann.Example 39 is a protection device according to any one of Examples 26 to 38, wherein the case may be a transport device for transporting the object.

Beispiel 40 ist eine Schutzvorrichtung zum Schützen eines Objekts innerhalb eines Gehäuses vor mechanischer Belastung, die Schutzvorrichtung kann aufweisen: ein Verbindungsstrukturelement; und ein oder mehrere Hydrogel-Elemente, die an dem Verbindungsstrukturelement befestigt sind und zumindest eine Fläche des Verbindungsstrukturelements teilweise abdecken; wobei jedes der ein oder mehrere Hydrogel-Elemente derart eingerichtet ist, dass sich eine Form des jeweiligen Hydrogel-Elements als Reaktion auf einen Stimulus selbstständig verändert, und wobei das Verbindungsstrukturelement derart eingerichtet ist, dass diese bei einer Formänderung der ein oder mehrere Hydrogel-Elemente formstabil bleibt. Anschaulich bleibt die Form des Verbindungsstrukturelements gleich, obwohl das Hydrogel-Element seine Form verändert.Example 40 is a protection device for protecting an object within an enclosure from mechanical stress, the protection device may include: a connection structure member; and one or more hydrogel members attached to the interconnecting structural member and partially covering at least a surface of the interconnecting structural member; wherein each of the one or more hydrogel elements is set up in such a way that a shape of the respective hydrogel element changes independently in response to a stimulus, and wherein the connection structure element ment is set up in such a way that it remains dimensionally stable when the one or more hydrogel elements change shape. Clearly, the shape of the connecting structural element remains the same even though the hydrogel element changes shape.

Beispiel 41 ist eine Schutzvorrichtung zum Schützen eines Objekts vor mechanischer Belastung, die Schutzvorrichtung kann aufweisen: mindestens ein aktives Schutzelement; und zwei Befestigungsstrukturen, welche das aktive Schutzelement über einer Oberfläche halten, wobei sich das mindestens eine aktive Schutzelement zumindest abschnittsweise zwischen den zwei Befestigungsstrukturen erstreckt und mit den zwei Befestigungsstrukturen verbunden ist; wobei das mindestens eine Schutzelement eingerichtet ist, sich selbsttätig auszudehnen oder zusammenzuziehen in Abhängigkeit von einem Stimulus derart, dass sich eine Form des mindestens einen aktiven Schutzelements so verändert, dass sich zumindest ein Abschnitt des mindestens einen aktiven Schutzelements, der sich zwischen den zwei Befestigungsstrukturen erstreckt, seinen Abstand zu der Oberfläche verändert.Example 41 is a protection device for protecting an object from mechanical stress, the protection device may comprise: at least one active protection element; and two attachment structures holding the active protection element over a surface, wherein the at least one active protection element extends at least in sections between the two attachment structures and is connected to the two attachment structures; wherein the at least one protective element is configured to automatically expand or contract in response to a stimulus such that a shape of the at least one active protective element changes such that at least a portion of the at least one active protective element extending between the two attachment structures extends , changing its distance from the surface.

Beispiel 42 ist eine Schutzvorrichtung gemäß Beispiel 41, wobei das mindestens eine aktive Schutzelement ein Hydrogel-Element sein kann.Example 42 is a protection device according to Example 41, wherein the at least one active protection element can be a hydrogel element.

Beispiel 43 ist eine Schutzvorrichtung gemäß Beispiel 41, wobei das mindestens eine aktive Schutzelement ein Formgedächtnislegierungs-Element sein kann.Example 43 is a protection device according to Example 41, wherein the at least one active protection element may be a shape memory alloy element.

Beispiel 44 ist ein Verwenden von ein oder mehreren Hydrogel-Elementen in einer Transportvorrichtung, wobei jedes der ein oder mehreren Hydrogel-Elemente eingerichtet sein kann, dass sich eine Form und/oder ein Volumen des Hydrogel-Elements als Reaktion auf einen Stimulus selbstständig verändert, und wobei die ein oder mehreren Hydrogel-Elemente derart innerhalb der Transportvorrichtung angeordnet sein können, dass ein in der Transportvorrichtung transportiertes Objekt während eines Transportes vor mechanischen Beschädigungen geschützt sein kann.Example 44 is using one or more hydrogel elements in a transport device, wherein each of the one or more hydrogel elements can be set up so that a shape and/or a volume of the hydrogel element changes independently in response to a stimulus, and wherein the one or more hydrogel elements can be arranged within the transport device in such a way that an object transported in the transport device can be protected from mechanical damage during transport.

Beispiel 45 ist ein Verwenden von ein oder mehreren Hydrogel-Elementen in einer Transportvorrichtung gemäß Beispiel 44, wobei die ein oder mehreren Hydrogel-Elemente zum Beladen und/oder Entladen der Transportvorrichtung deaktiviert sein können; und wobei die ein oder mehreren Hydrogel-Elemente zum Transportieren der Transportvorrichtung aktiviert sein können.Example 45 is using one or more hydrogel elements in a transport device according to example 44, wherein the one or more hydrogel elements can be deactivated for loading and/or unloading the transport device; and wherein the one or more hydrogel elements may be activated to transport the transport device.

Claims

Schutzvorrichtung (100) zum Schützen eines Objekts vor mechanischer Belastung, die Schutzvorrichtung (100) aufweisend: ein Hydrogel-Element (110) zum zumindest teilweisen Abdecken einer Fläche (120) eines Gehäuses (610) zum Aufnehmen des Objektes (510) oder zum zumindest teilweisen Abdecken einer Fläche (120) des Objektes (510); wobei das Hydrogel-Element (110) eingerichtet ist, dass sich eine Form und/oder ein Volumen des Hydrogel-Elements (110) als Reaktion auf einen Stimulus aufgrund eines Aufquellens und/oder eines Entquellens des Hydrogel-Elements (110) selbstständig verändert.Protective device (100) for protecting an object from mechanical stress, the protective device (100) having: a hydrogel element (110) for at least partially covering a surface (120) of a housing (610) for receiving the object (510) or for at least partially covering a surface (120) of the object (510); wherein the hydrogel element (110) is set up such that a shape and/or a volume of the hydrogel element (110) changes automatically in response to a stimulus due to swelling and/or deswelling of the hydrogel element (110).

Schutzvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, wobei mindestens zwei Befestigungsabschnitte (111) des Hydrogel-Elements (110) an der Fläche (120) befestigt sind und ein Abdeckabschnitt (112) des Hydrogel-Elements (110) die Fläche (120) zumindest teilweise abdeckt.Protection device (100) according to claim 1 wherein at least two attachment sections (111) of the hydrogel element (110) are attached to the surface (120) and a cover section (112) of the hydrogel element (110) at least partially covers the surface (120).

Schutzvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Form des Hydrogel-Elements (110) derart verändert wird, dass ein Spalt (130) zwischen dem Hydrogel-Element (110) und der Fläche (120) aufgrund der Formänderung, gebildet, geschlossen, vergrößert und/oder verkleinert wird.Protection device (100) according to claim 1 or 2 , wherein the shape of the hydrogel element (110) is changed such that a gap (130) between the hydrogel element (110) and the surface (120) is formed, closed, enlarged and/or reduced due to the change in shape.

Schutzvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend ein Formstrukturelement (330) auf welchem das Hydrogel-Element (110) befestigt ist, wobei das Formstrukturelement (330) zwischen dem Hydrogel-Element (110) und der Fläche (120) angeordnet ist, und wobei das Formstrukturelement (330) und das Hydrogel-Element (110) derart eingerichtet sind, dass sich aufgrund einer Formänderung des Hydrogel-Elements (110) in Reaktion auf einen Stimulus eine Form der Schutzvorrichtung (100) verändertProtection device (100) according to claim 1 , further comprising a molded structure element (330) on which the hydrogel element (110) is attached, wherein the molded structure element (330) is arranged between the hydrogel element (110) and the surface (120), and wherein the molded structure element (330) and the hydrogel element (110) are set up in such a way that a shape of the protective device (100) changes due to a change in shape of the hydrogel element (110) in response to a stimulus

Schutzvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Form des Hydrogel-Elements (110) derart verändert wird, dass ein Spalt (130) zwischen der Schutzvorrichtung (100) und der Fläche (120) aufgrund der Formänderung, gebildet, geschlossen, vergrößert und/oder verkleinert wird.Protection device (100) according to claim 1 or 2 wherein the shape of the hydrogel element (110) is changed such that a gap (130) between the protection device (100) and the surface (120) is formed, closed, enlarged and/or reduced due to the change in shape.

Schutzvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Hydrogel-Element (110) eingerichtet ist, seine Form und/oder sein Volumen selbstständig als Reaktion auf ein Belichten und Verdunkeln reversibel zu verändern.Protection device (100) according to one of Claims 1 until 5 , wherein the hydrogel element (110) is set up to change its shape and/or its volume independently and reversibly in response to exposure to light and darkening.

Schutzvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend: ein Flüssigkeitsreservoir (210) zum Versorgen des Hydrogel-Elements (110) mit einer Flüssigkeit.Protection device (100) according to one of Claims 1 until 6 , further comprising: a liquid reservoir (210) for supplying the hydrogel element (110) with a liquid.

Schutzvorrichtung (100) gemäß Anspruch 7, wobei das Flüssigkeitsreservoir (210) und das Hydrogel-Element (110) derart miteinander verbunden sind, dass eine Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsreservoir (210) in körperlichem Kontakt zu dem Hydrogel-Element (110) steht.Protection device (100) according to claim 7 , wherein the liquid reservoir (210) and the hydrogel element (110) are connected to one another in this way are that a liquid in the liquid reservoir (210) is in physical contact with the hydrogel element (110).

Schutzvorrichtung (100) gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei das Flüssigkeitsreservoir (210) auf einer Seite des Hydrogel-Elements (110) angeordnet ist, welche der Fläche (120) zugewandt ist.Protection device (100) according to claim 7 or 8th , wherein the liquid reservoir (210) is arranged on a side of the hydrogel element (110) which faces the surface (120).

Schutzvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Hydrogel-Element (110) mit einer Schutzschicht umhüllt ist zum Verhindern eines Austrocknens des Hydrogel-Elements (110) und/oder zum Verhindern eines Austrocknens des Flüssigkeitsreservoirs (210).Protection device (100) according to one of Claims 1 until 9 , wherein the hydrogel element (110) is covered with a protective layer to prevent the hydrogel element (110) from drying out and/or to prevent the liquid reservoir (210) from drying out.

Schutzvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner aufweisend: mehrere zusätzliche Hydrogel-Elemente (110), die in ein oder mehreren Lagen auf dem Hydrogel-Element (110) angeordnet sind, wobei die mehreren zusätzlichen Hydrogel-Elemente (110) jeweils eingerichtet sind, dass sich eine Form und/oder ein Volumen des jeweiligen Hydrogel-Elements (110) als Reaktion auf einen Stimulus selbstständig verändert.Protection device (100) according to one of Claims 1 until 10 , further comprising: a plurality of additional hydrogel elements (110) which are arranged in one or more layers on the hydrogel element (110), wherein the plurality of additional hydrogel elements (110) are each set up so that a shape and/or or a volume of the respective hydrogel element (110) changes independently in response to a stimulus.

Schutzvorrichtung (100) gemäß Anspruch 11, wobei die mehreren zusätzlichen Hydrogel-Elemente (110) jeweils mittels ein oder mehrerer Verbindungselemente (820, 821) mit den ein oder mehreren Hydrogel-Elementen (110) körperlich verbunden sind, die unterhalb des jeweiligen Hydrogel-Elements (110) angeordnet sind.Protection device (100) according to claim 11 wherein the plurality of additional hydrogel elements (110) are each physically connected by means of one or more connecting elements (820, 821) to the one or more hydrogel elements (110) arranged underneath the respective hydrogel element (110).

Schutzvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Gehäuse (610) eine Transportvorrichtung zum Transportieren des Objekts (510) ist.Protection device (100) according to one of Claims 1 until 12 , wherein the housing (610) is a transport device for transporting the object (510).

Schutzvorrichtung (100) zum Schützen eines Objekts innerhalb eines Gehäuses (610) vor mechanischer Belastung, die Schutzvorrichtung (100) aufweisend: ein Verbindungsstrukturelement (310); und ein oder mehrere Hydrogel-Elemente (110), die an dem Verbindungsstrukturelement (310) befestigt sind und zumindest eine Fläche (120) des Verbindungsstrukturelements (310) teilweise abdecken; wobei jedes der ein oder mehrere Hydrogel-Elemente (110) derart eingerichtet ist, dass sich eine Form des jeweiligen Hydrogel-Elements (110) als Reaktion auf einen Stimulus selbstständig verändert, und wobei das Verbindungsstrukturelement (310) derart eingerichtet ist, dass diese bei einer Formänderung der ein oder mehrere Hydrogel-Elemente (110) formstabil bleibt.Protective device (100) for protecting an object within a housing (610) from mechanical stress, the protective device (100) having: an interconnect structure element (310); and one or more hydrogel elements (110) attached to the interconnecting structural element (310) and partially covering at least one surface (120) of the interconnecting structural element (310); wherein each of the one or more hydrogel elements (110) is configured such that a shape of the respective hydrogel element (110) changes independently in response to a stimulus, and wherein the connection structure element (310) is set up in such a way that it remains dimensionally stable when the one or more hydrogel elements (110) change shape.

Verwenden von ein oder mehreren Hydrogel-Elementen (110) in einer Transportvorrichtung (600), wobei jedes der ein oder mehreren Hydrogel-Elemente (110) eingerichtet ist, dass sich eine Form und/oder ein Volumen des Hydrogel-Elements (110) als Reaktion auf einen Stimulus aufgrund eines Aufquellens und/oder eines Entquellens des Hydrogel-Elements (110) selbstständig verändert, und wobei die ein oder mehreren Hydrogel-Elemente (110) derart innerhalb der Transportvorrichtung (600) angeordnet sind, dass ein in der Transportvorrichtung (600) transportiertes Objekt (710) während eines Transportes vor mechanischen Beschädigungen geschützt ist.Using one or more hydrogel elements (110) in a transport device (600), wherein each of the one or more hydrogel elements (110) is set up such that a shape and/or a volume of the hydrogel element (110) changes in response to a stimulus due to swelling and/or deswelling of the hydrogel element (110 ) changed independently, and wherein the one or more hydrogel elements (110) are arranged within the transport device (600) in such a way that an object (710) transported in the transport device (600) is protected against mechanical damage during transport.

Verwenden von ein oder mehreren Hydrogel-Elementen (110) in einer Transportvorrichtung (600) gemäß Anspruch 15, wobei die ein oder mehreren Hydrogel-Elemente (110) zum Beladen und/oder Entladen der Transportvorrichtung (600) deaktiviert sind; und wobei die ein oder mehreren Hydrogel-Elemente (110) zum Transportieren der Transportvorrichtung (600) aktiviert sind.Using one or more hydrogel elements (110) in a transport device (600) according to claim 15 , wherein the one or more hydrogel elements (110) are deactivated for loading and/or unloading the transport device (600); and wherein the one or more hydrogel elements (110) are activated to transport the transport device (600).