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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen eines Verpackungsmaterials
auf Entzündlichkeit oder
Feuerfestigkeit und eine entsprechende Anordnung zur Durchführung eines
Entzündlichkeitstests.
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Pyrotechnische
Gegenstände
stellen in Verkaufsräumen
ein erhöhtes
Gefahren- und Brandrisiko dar. Verpackungen mit pyrotechnischem
Inhalt werden daher auf ihre Entzündlichkeit geprüft, und
zwar bislang durch ein praxisnahes Verfahren, bei dem brennende
Zündhölzer oder
glühende
Zigaretten auf die geschlossenen Verpackungen gelegt werden und beobachtet
wird, ob darin verpackte pyrotechnische Gegenstände gezündet werden.
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Liegen
die Zündschnüre der pyrotechnischen
Gegenstände
dabei ausschließlich
in der Mitte einer Verpackung oder zwischen zwei nebeneinander angeordneten
Feuerwerksartikeln, können
diese sich auch dann nicht entzünden,
wenn die Verpackung gravierend geschädigt wird. Obwohl die Verpackung
in diesem Fall nicht sicher genug ist, fällt der Test dann positiv aus,
so dass die Verpackung als unbedenklich eingestuft wird. Ein anderer
Nachteil ist darin zu sehen, dass der für ein bestimmtes Produkt durchgeführte Test
wiederholt werden muss, wenn die pyrotechnischen Gegenstände bei
gleich bleibender Verpackung ausgetauscht oder in ihrer Anzahl verändert werden.
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Die
Druckschriften
US 7
329 043 B2 und
US 6
536 943 B1 beschreiben Anordnungen zum Testen thermischer
Eigenschaften von Materialien, die zusätzlich zu einer Heizvorrichtung
zum Beheizen einer Probe verschiedene Temperatursensoren zum Messen
von Temperaturen an verschiedenen Seiten der Probe umfassen. Die
Wahrscheinlichkeit der Zündung
einer von dem Material der Probe verdeckten Zündschnur lässt sich damit nur indirekt
erschließen.
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Es
ergibt sich die Aufgabe, ein Verfahren und eine Anordnung zum Testen
von Verpackungen für insbesondere
pyrotechnische Gegenstände
zu entwickeln, mit denen eine Entzündlichkeit oder Feuerfestigkeit
der Verpackungen unabhängig
von Art und Anzahl der pyrotechnischen Gegenstände zuverlässig und mit reproduzierbaren
Testergebnissen festgestellt werden kann, wobei die Anordnung eine
einfache Bauweise haben soll und das Verfahren gefahrlos durchführbar und
mit geringem Aufwand verbunden sein soll.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Anordnung
mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich mit den Merkmalen
der Unteransprüche.
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Es
wird also ein Verfahren zum Testen eines Verpackungsmaterials auf
Entzündlichkeit
oder Feuerfestigkeit vorgeschlagen, bei dem ein Kontakt zwischen
dem Verpackungsmaterial und einem brennenden oder glühenden Zündgegenstand
hergestellt wird und geprüft
wird, ob eine auf einer dem Zündgegenstand
abgewandten Seite des Verpackungsmaterials befindliche Zündschnur
entzündet
wird, wobei die Zündschnur
an einem Gitter angeordnet wird, das Verpackungsmaterial an demselben
Gitter angeordnet und derart befestigt wird, dass die Zündschnur zwischen
dem Gitter und dem Verpackungsmaterial zu liegen kommt, und der
Kontakt zwischen dem Zündgegenstand
und dem Verpackungsmaterial an einer Stelle hergestellt wird, an
der die Zündschnur an
dem Verpackungsmaterial anliegt. Gegenüber dem zuvor beschriebenen
Verfahren aus dem Stand der Technik, bei dem die Zündschnur
eines bereits verpackten, pyrotechnischen Gegenstandes bei einem
Test auf Entzündlichkeit
auch zwischen zwei Feuerwerkskörpern
liegen kann, also unter Umständen
gar nicht mit dem Verpackungsmaterial in Kontakt kommt, so dass
ein Entzünden überhaupt
nicht möglich
ist, wird die Zündschnur
bei dem beschriebenen Verfahren erfindungsgemäß so angeordnet, dass nur das
zu testende Verpackungsmaterial den brennenden oder glühenden Zündgegenstand
von der Zündschnur
trennt. Das macht das vorgeschlagene Verfahren zuverlässiger.
Auch kann das Verpackungsmaterial nach bestandenem Test zur Verpackung
von pyrotechnischen Gegenständen
unterschiedlicher Art und Anzahl verwendet werden. So können verschiedene
Sortimente von Feuerwerkskörpern
unter Verwendung des gleichen Verpackungsmaterials zusammengestellt
werden, ohne dass weitere Tests erforderlich sind. Ein weiter Vorteil ist
darin zu sehen, dass im Fall eines negativen Ausgangs des vorgeschlagenen
Tests keine Feuerwerkskörper,
sondern lediglich Zündschnüre abbrennen,
was das Verfahren vergleichsweise ungefährlich macht.
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Zwischen
Gitter und Verpackungsmaterial können
auch mehrere Zündschnüre an unterschiedlichen
Stellen angeordnet werden und mehrere Zündgegenstände an Stellen, an denen jeweils
eine der Zündschnüre an dem
Verpackungsmaterial anliegt, mit dem Verpackungsmaterial in Kontakt
gebracht und entzündet
werden. Mit dem Verfahren können dadurch
auch mehrere Tests hintereinander oder gleichzeitig durchgeführt werden,
wodurch Zeit, Aufwand und Kosten zusätzlich verringert werden.
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Vorzugweise
kann das erfindungsgemäße Verfahren
zum Testen von Verpackungsmaterial für pyrotechnische Gegenstände verwendet
werden. Es ist jedoch auch denkbar andere Materialien, wie beispielsweise
feuerfeste Textilien oder Hüllen
für Ballons
oder Luftschiffe, in beschriebener Weise auf Entzündlichkeit
zu testen.
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Zur
Realisierung einer realistischen Belastungssituation kann zum Beispiel
ein brennendes Zündholz
oder eine glühende
Zigarette als Zündgegenstand
verwendet werden. Selbstverständlich kann
anstelle einer Zigarette auch eine Zigarre oder ein Zigarillo eingesetzt
werden.
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Das
Gitter kann für
einen Test beschriebener Art auf verschiedene Weise orientiert und
insbesondere vertikal oder horizontal angeordnet werden.
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Insbesondere
bei einer vertikalen Anordnung des Gitters kann der zum Beispiel
durch ein Zündholz gegebene
Zündgegenstand
vorzugsweise an das Verpackungsmaterial angelehnt werden. Dazu kann zum
Beispiel ein Zündkopf
des Zündgegenstandes von
dem Verpackungsmaterial beabstandet auf einer Grundfläche angeordnet
und ein dem Zündkopf
abgewandtes Ende des Zündgegenstandes
an das Verpackungsmaterial angelehnt werden. Dadurch wird verhindert,
dass das Verpackungsmaterial bereits beschädigt wird, wenn der Zündkopf angezündet wird
und dabei sehr hohe Temperaturen entstehen, so dass nur eine vergleichsweise
kühle Flamme,
die an dem Zündgegenstand
entlang hoch brennt, mit dem Verpackungsmaterial in Kontakt kommt.
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Um
sicherzustellen, dass an der Stelle, an der das Verpackungsmaterial
durch den Zündgegenstand
erhitzt wird, auch auf der gegenüberliegenden Seite
de Verpackungsmaterials eine Zündschnur liegt,
wird die Zündschnur
vorzugsweise längs
einer senkrechten Projektion des Zündgegenstandes auf das Gitter
angeordnet.
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Bei
anderen Ausgestaltungen des Verfahrens kann der Zündgegenstand,
insbesondere bei horizontaler Orientierung, auch auf dem Verpackungsmaterial
liegend angeordnet werden. Bevorzugt wird der Zündgegenstand liegend angeordnet, wenn
der Test mit einer glühenden
Zigarette durchgeführt
wird. Die Zündschnur
wird dabei vorzugsweise senkrecht zu einer Längsrichtung des Zündgegenstandes
orientiert, damit beim Abbrennen der Zigarette deren glühendes Ende über die
Zündschnur wandert.
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Damit
das Verpackungsmaterial nicht für
jeden einzelnen Test zur Anordnung einer Zündschnur von dem Gitter entfernt
werden muss, können
auch vor der Anordnung und Befestigung des Verpackungsmaterials
mehrere Zündschnüre – vorzugsweise
senkrecht zu einer Längsrichtung
des Zündgegenstandes
verlaufend – am
Gitter angeordnet werden. So können
entweder mehrere Tests in beschriebener Weise nacheinander durchgeführt werden oder
mit einer einzigen Zigarette ein Test, bei dem die Glut über mehrere
Zündschnüre wandert.
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Vorgeschlagen
wird auch eine Anordnung zur Durchführung eines Entzündlichkeitstests,
mit einem zu testenden Verpackungsmaterial, einem brennbaren oder
glühfähigen Zündgegenstand
und mindestens einer Zündschnur,
die durch das Verpackungsmaterial vom Zündgegenstand getrennt ist, wobei
der Zündgegenstand
mit dem Verpackungsmaterial in Kontakt ist zur Prüfung, ob
die mindestens eine Zündschnur
durch den Zündgegenstand
entzündbar
ist, wobei die Anordnung ein Gitter aufweist, an dem anliegend das
Verpackungsmaterial befestigt ist, und die mindestens eine Zündschnur
zwischen dem Gitter und dem Verpackungsmaterial angeordnet ist und
der Zündgegenstand
das Verpackungsmaterial an einer Stelle berührt, an der die Zündschnur
am Verpackungsmaterial anliegt. Diese Anordnung, die in einfacher
Weise aus preisgünstigen Komponenten
hergestellt werden kann, eignet sich in vorteilhafter Weise zur
Durchführung
des zuvor beschriebenen Verfahrens.
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Zur
Befestigung des Gitters kann die Anordnung ein Stützblech
aufweisen, an dem anliegend das Gitter befestigt ist. Ferner ist
vorzugsweise eine Grundfläche
vorhanden, auf der das Stützblech senkrecht
stehend angeordnet ist, wobei das Stützblech bei vertikaler Orientierung
des Gitters als Fuß dient.
Für die
horizontale Orientierung des Gitters kann ein der Grundfläche abgewandtes
Ende des Gitters oder des Stützbleches
auf ein Stützelement aufgelegt
werden.
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Das
Gitter kann horizontal und vertikal orientierte Drähte oder
Stäbe aufweisen,
wobei das Stützblech
vorzugsweise an den horizontalen Drähten oder Stäben und
das Verpackungsmaterial an den vertikalen Stäben oder Drähten anliegt. Wenn die vertikalen
Stäbe oder
Drähte
des Gitters an dem Verpackungsmaterial anliegen, kann die zwischen
dem Verpackungsmaterial und dem Gitter liegende Zündschnur
parallel zu den vertikalen Stäben,
zwischen zwei benachbarten vertikalen Stäben oder Drähten verlaufend angeordnet
werden und dadurch bei vertikaler Orientierung des Gitters längs einer
senkrechten Projektion des an das Verpackungsmaterial und an das
Gitter angelehnten Zündgegenstandes
auf das Gitter zu liegen kommen. Die dann am Stützblech anliegenden horizontalen
Stäbe oder
Drähte verhindern
wiederum in vorteilhafter Weise zu starke Luftströmungen,
die sich andernfalls durch einen Kamineffekt am Stützblech
ausbilden und ein Testergebnis verfälschen könnten. Andererseits dient das am
Stützblech
anliegende Gitter als Abstandhalter zwischen Verpackungsmaterial
und Stützblech
und stellt sicher, dass dort genug Sauerstoff für ein Entzünden der Zündschnur zur Verfügung steht.
Es verhindert ein Ankleben des Prüfmaterials und das Ansammeln
von Weichmachern, die eine bestehende Flamme unter Umständen zusätzlich anfeuert.
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Die
Anordnung kann zusätzlich
eine Grundfläche
aufweisen, auf der das Stützblech
senkrecht stehend angeordnet ist und die in verschieden Abständen von
dem Gitter Aussparungen – zum
Beispiel Löcher
oder Vertiefungen – zum
Positionieren eines unteren Endes des Zündgegenstandes aufweist. Damit
kann der Zündgegenstand
in unterschiedlichen Winkeln an das Verpackungsmaterial angelehnt
oder abhängig
von einer Dicke verschiedener Verpackungsmaterialien näher an das
Gitter oder weiter von dem Gitter entfernt auf der Grundfläche abgestützt werden.
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Um
einen sicheren Einsatz des Teststandes zu gewährleisten, sind das Gitter,
das Stützblech
und die Grundfläche
vorzugsweise jeweils aus einem feuerfesten Werkstoff hergestellt.
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In
vorteilhaft einfacher Weise kann das Verpackungsmaterial mit einem
Draht an dem Gitter befestigt sein, wobei der Draht dazu vorzugsweise
um das Verpackungsmaterial, das Gitter und das Stützblech
gewickelt ist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der 1 bis 5 erläutert.
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Es
zeigen
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1 eine
Seitenansicht einer Anordnung zur Durchführung eines Entzündlichkeitstests
mit einem senkrecht orientierten Gitter, an dem ein Zündgegenstand
angelehnt ist,
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2 einen
vergrößerten Ausschnitt
der Seitenansicht aus 1 ohne den Zündgegenstand,
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3 eine
Aufsicht auf die Anordnung aus 1 mit drei
Zündgegenständen,
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4 eine
Seitenansicht einer alternativen Anordnung für einen anderen Entzündlichkeitstest, bei
der dasselbe Gitter horizontal orientiert und ein anderer Zündgegenstand
darauf liegend angeordnet ist und
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5 eine
Aufsicht auf die Anordnung mit dem liegenden Zündgegenstand aus 4.
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In 1 ist
eine Seitenansicht einer Anordnung zur Durchführung eines Entzündlichkeitstests gezeigt,
mit der in nachfolgend beschriebener Weise Verpackungsmaterialien
für pyrotechnische
Erzeugnisse auf Entzündlichkeit
oder Feuerfestigkeit geprüft werden
können.
Die Anordnung weist ein im vorliegenden Fall vertikal orientiertes
Gitter 1 auf, das an einen dazu parallelen, längeren Abschnitt 3 eines Stützbleches
anliegend befestigt ist, wobei das Stützblech einen um einen rechten
Winkel gegenüber
dem längeren
Abschnitt 3 abgewinkelten kürzeren Abschnitt 2 aufweist,
der mit zwei Schraubenverbindungen 5 auf einer Grundfläche 4 befestigt
ist. Außerdem weist
der kürzere
Abschnitt 2 des Stützbleches
mehrere in einer Reihe angeordnete Aussparungen 6 in Form
von Bohrungen auf, von denen in 1 nur eine
Aussparung 6 sichtbar ist. Mit dem Gitter 1, dem Stützblech
und der Grundfläche 4,
die alle aus Metall gefertigt sind, wird so eine einfache Testvorrichtung gebildet. Über das
Gitter 1 ist ein auf seine Feuerfestigkeit zu testendes
Verpackungsmaterial 9 für
Feuerwerkskörper
gespannt, vor das ein als Zündgegenstand
dienendes Zündholz 11 mit
einem nach unten zeigenden Zündkopf
angelehnt ist. In dieser Darstellung nicht sichtbar ist zudem zwischen
dem Gitter 1 und dem Verpackungsmaterial 9 eine
in 3 erkennbare Zündschnur 12 angeordnet,
die vertikal verläuft,
und zwar an einer Stelle, an der das Zündholz 11 am Verpackungsmaterial 9 angelehnt
ist, so dass die Zündschnur 12 längs einer
senkrechten Projektion des Zündholzes 11 auf
das Gitter 1 verläuft.
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Das
zur Durchführung
des Entzündlichkeitstests
angezündete
Zündholz 11 ist
mit einem dem Zündkopf
abgewandten Ende an das Verpackungsmaterial 9 angelehnt,
wobei der Zündkopf
des Zündholzes 11 in
der Aussparung 6 ruht und dadurch fixiert ist. Das Zündholz 11 brennt
nach oben hin ab, und nach einem vollständigen Abbrand wird geprüft, ob die
zwischen dem Verpackungsmaterial 9 und dem Gitter 1 angeordnete
Zündschnur 12 gezündet wurde.
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Nur
wenn die Zündschnur 12 nach
einem vollständigen
Abbrand des Zündholzes 11 nicht
gezündet
wurde, gilt der so durchgeführte
Test auf Feuerfestigkeit des Verpackungsmaterials 9 als
bestanden. Seitlich versetzt und in 1 durch
das abgebildete Zündholz 11 verdeckt
sind zwei weitere Zündhölzer 11 – und dementsprechend
zwei weitere Zündschnüre 12 – angeordnet,
so dass der Test wiederholt und ein statistisch zuverlässiges Ergebnis
erzielt werden kann.
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2 zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt der
Seitenansicht der Anordnung aus 1, wobei das
Zündholz 11 hier
nicht abgebildet ist. Das an dem längeren Abschnitt 3 des
Stützbleches
anliegende Gitter 1 weist horizontal orientierte Stäbe 7 und
vertikal orientierte Stäbe 8 auf,
die jeweils aus Metalldrähten
gebildet sind, wobei die horizontal orientierten Stäbe 7 an
dem längeren
Abschnitt 3 des Stützbleches
anliegen, während
das Verpackungsmaterial 9 über die vertikal angeordneten
Stäbe 8 gespannt
ist. Das Verpackungsmaterial 9 ist dabei mit einem Draht 10 an
dem Gitter 1 befestigt, indem der Draht 10 um den
längeren
Abschnitt 3 des Stützbleches,
das an dem längeren
Abschnitt 3 anliegende Gitter 1 und das vor das
Gitter 1 gespannte Verpackungsmaterial 9 gewickelt
ist. Die auch in dieser Darstellung nicht sichtbare Zündschnur 12 ist
zwischen zwei benachbarten vertikalen Stäben 8 des Gitters 1 angeordnet und
liegt an den horizontalen Stäben 7 an.
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Um
eine ausreichende Sauerstoffzufuhr für ein eventuelles Zünden der
Zündschnur 12 zu
sichern, dient das Gitter 1 als Abstandshalter zwischen dem
Verpackungsmaterial 9 und dem längeren Abschnitt 3 des
Stützbleches.
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In 3 ist
eine Aufsicht auf die Anordnung aus den 1 und 2 dargestellt.
Auf der Grundfläche 4 ist
mit den Schraubverbindungen 5 der kürzere Abschnitt des Stützbleches 2 befestigt,
der in verschieden Abständen
von dem Gitter 1 mehrere der Aussparungen 6 zum
Positionieren von Zündholzköpfen aufweist.
Das Gitter 1 liegt an dem längeren Abschnitt 3 des
Stützbleches
an und ist mit einer Klemmverbindung 13 daran befestigt.
Deutlich erkennbar sind in dieser Darstellung die vertikal angeordneten
Stäbe 8 des
Gitters 1 sowie jeweils zwischen zwei benachbarten Stäben 8 die
jeweils längs senkrechter
Projektionen der Zündhölzer 11 auf
das Gitter 1 verlaufend angeordneten Zündschnüre 12, die durch das
mit dem Draht 10 vor das Gitter 1 gespannte Verpackungsmaterial 9 dort
gehalten werden.
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Die
dargestellte Testanordnung zeigt drei Zündhölzer 11 und drei Zündschnüre 12.
Dadurch ermöglicht
diese Testanordnung mehrere Zündholztests
an unterschiedlichen Stellen des Verpackungsmaterials 9.
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4 zeigt
eine Seitenansicht einer unter Verwendung derselben Testeinrichtung
mit dem Gitter 1, dem Stützblech und der Grundfläche 4 realisierten
Anordnung, in der das Gitter 1 horizontal orientiert ist,
wobei ein Zündgegenstand,
bei dem es sich hier um eine Zigarette 14 handelt, auf
dem Gitter 1 liegt. Um eine stabile horizontale Anordnung
des Gitters 1 zu realisieren, ist unterhalb eines der Grundfläche 4 abgewandten
Endes des längeren
Abschnittes 3 des Stützbleches
ein Stützelement 16 angeordnet. Auf
dem über
das Gitter 1 gespannten Verpackungsmaterial 9ist
die dort liegende glühende
Zigarette 14 parallel zu den horizontalen Stäben 7 des
Gitters 1 angeordnet.
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5 zeigt
eine Aufsicht das Gitters 1 mit der Zigarette 14.
Auf dem horizontal angeordneten Gitter 1 sind für einen
mit der glühenden
Zigarette 14 durchgeführten
Test des Verpackungsmaterials 9 zwei nebeneinander liegende
Zündschnüre 12 parallel
zu den vertikalen Stäben 8 des
Gitters 1, die jetzt natürlich auch liegend orientiert
sind, angeordnet. Das über
das Gitter 1 gespannte Verpackungsmaterial 9 ist
für eine
bessere Erkennbarkeit der darunter liegenden Zündschnüre 12 transparent
dargestellt.
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Auf
dem Verpackungsmaterial 9 aufliegend ist die glühende Zigarette 14 nun
derart angeordnet, dass bei einem fortschreitenden Verglühen der
Zigarette 14 ein glühender
Abschnitt 15 der Zigarette 14 über die nebeneinander liegenden
und nur durch das Verpackungsmaterial 9 von dem glühenden Abschnitt 15 der
Zigarette 14 getrennten Zündschnüre 12 wandert. Der
Test dauert an bis die Zigarette 14 vollständig verglüht ist.
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Nur
wenn die Zündschnur 12 nach
einem vollständigen
Verglühen
der Zigarette 14 nicht gezündet ist, gilt der Test auf
Feuerfestigkeit des Verpackungsmaterials 9 als bestanden,
während
das Verpackungsmaterial 9 als nicht hinreichend sicher
gilt, wenn auch nur eine der Zündschnüre entzündet wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gitter
- 2
- Kürzerer Abschnitt
des Stützblechs
- 3
- Längerer Abschnitt
des Stützblechs
- 4
- Grundfläche
- 5
- Schraubenverbindung
- 6
- Aussparungen
- 7
- Horizontale
Stäbe
- 8
- Vertikale
Stäbe
- 9
- Verpackungsmaterial
- 10
- Draht
- 11
- Zündholz
- 12
- Zündschnur
- 13
- Klemmverbindung
- 14
- Zigarette
- 15
- glühender Abschnitt
- 16
- Stützelement
