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Die vorgestellte Erfindung betrifft eine Blende für eine Abgasanlage und ein Herstellungsverfahren für die erfindungsgemäße Blende.
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Traditionellerweise werden Blenden für Auspuffanlagen aus einem starren Material, wie bspw. einem Stahlblech gefertigt. Durch eine designbedingt tief in einem Stoßfänger vorgesehene Anordnung einer Blende einer Auspuffanlage eines Fahrzeugs kann es zu Situationen kommen, in denen bei einem Aufprall eines Gegenstands auf bspw. ein Heck des Fahrzeugs die Blende auf Bauteile des Fahrzeugs, wie bspw. einen Harnstofftank, geschoben wird. Durch eine materialbedingt starre Struktur der Blende kommt es häufig zu Beschädigungen der Bauteile des Fahrzeugs durch die Blende, indem die Blende bspw. in die Bauteile eindringt und schwere Schäden an dem Fahrzeug verursacht.
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In der deutschen Druckschrift
DE 30 26 730 A1 wird eine Auspuffanlage mit einem Wellrohr zur Aufnahme von durch einen Antrieb erzeugten Schwingungen offenbart.
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Die japanische Druckschrift
JP 4 15 61 72 B2 offenbart eine Auspuffanlage mit einer Vielzahl Rohre, die sich in Extensionskammern der Auspuffanlage erstrecken und die sich unter Einwirkung einer Kraft verformen.
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Ein Endstück für eine Auspuffanlage mit einer aus Kunststoff gebildeten Aufnahme für das Endstück ist in der Druckschrift
US 9 157 556 B2 offenbart.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorgestellten Erfindung, eine kostengünstige Möglichkeit zum Schützen von Bauteilen eines Fahrzeugs vor einer Beschädigung durch eine Blende einer Auspuffanlage bereitzustellen.
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Zur Lösung der voranstehend genannten Aufgabe wird eine Blende für eine Abgasanlage vorgestellt. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Blende einen ersten Bereich aus einem ersten Material und mindestens einen zweiten Bereich aus mindestens einem gegenüber dem ersten Material weicheren zweiten Material umfasst. Es ist weiterhin vorgesehen, dass der erste Bereich einen Abschluss der Abgasanlage bildet und der mindestens eine zweite Bereich in Strömungsrichtung eines die Abgasanlage durchströmenden Abgases vor dem ersten Bereich liegt. Dabei ist ferner vorgesehen, dass der mindestens eine zweite Bereich aufgrund des mindestens einen gegenüber dem ersten Material weicheren zweiten Materials dazu konfiguriert ist, durch eine auf die Abgasanlage entgegen der Strömungsrichtung des die Abgasanlage durchströmenden Abgases einwirkende Kraft in mindestens einem vorgegebenen Bereich verformt zu werden und, dadurch bedingt, als Knautschzone für jeweilige an den mindestens einen zweiten Bereich angrenzende Bauteile zu wirken und die an den mindestens einen zweiten Bereich angrenzenden Bauteile vor einer Beschädigung durch die Blende zu schützen.
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Ausgestaltungen der vorgestellten Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den abhängigen Ansprüchen.
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Die vorgestellte Blende dient insbesondere zum Schützen von Bauteilen einer die Blende umfassenden Struktur, wie bspw. Bauteilen eines Fahrzeugs. Dazu ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Blende mindestens zwei Bereiche umfasst, die aus unterschiedlichen Materialien, d. h. insbesondere aus Materialien unterschiedlicher Härte bzw. unterschiedlicher Steifigkeit gebildet sind. Dabei ist ein erster Bereich der zwei Bereiche, der einen äußeren Abschluss der Blende bildet und entsprechend von außen bzw. von einer Position außerhalb des Fahrzeugs sichtbar ist, aus einem ersten, harten bzw. steifen Material gebildet, wie es traditionellerweise beim Bau von Auspuffblenden verwendet wird. Entsprechend kann der erste Bereich der erfindungsgemäßen Blende bspw. aus Stahlblech, Carbon oder einem Verbundwerkstoff gebildet sein.
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Unter einem an den erfindungsgemäß vorgesehenen mindestens einen zweiten Bereich angrenzenden Bauteil ist im Kontext der vorgestellten Erfindung ein Bauteil zu verstehen, das nahe zu dem mindestens einen zweiten Bereich, insbesondere in unmittelbarer Nähe bzw. direkt angrenzend an den zweiten Bereich positioniert ist.
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Um auch bei einer Integration der erfindungsgemäßen Blende in einen Stoßfänger und einem entsprechend kurzen Abstand der Blende zu Bauteilen eines entsprechenden Fahrzeugs, wie bspw. einem Harnstofftank oder einem Aktivkohlebehälter eine Beschädigung der Bauteile des Fahrzeugs durch die Blende zu vermeiden, ist vorgesehen, dass die Blende mindestens einen zweiten Bereich umfasst, der aus mindestens einem zweiten Material gebildet ist. Es ist vorgesehen, dass das mindestens eine zweite Material gegenüber einem den ersten Bereich bildenden ersten Material weicher bzw. flexibler ist, so dass sich der zweite Bereich gegenüber dem ersten Bereich besonders leicht verformt und für den Fall, dass die Blende bei einem Unfall auf die Bauteile bzw. jeweilige Komponenten des Fahrzeugs geschoben wird, selbst verformt wird und eine Beschädigung der Bauteile durch die Verformung vermeidet. Entsprechend bildet der zweite Bereich eine Knautschzone innerhalb der erfindungsgemäßen Blende.
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Die vorgestellte Blende verringert ein Risiko einer Beschädigung von Bauteilen bzw. Komponenten eines Fahrzeugs durch die Blende bei einem Unfall. Durch die schützende Wirkung der vorgestellten Blende kann die Blende dazu beitragen, eine Homologationstauglichkeit eines Fahrzeugs zu jeweiligen Anforderungen, insbesondere zur Unfallsicherheit, nachzuweisen. So kann bspw. ein Auslaufen von Flüssigkeiten bei einem Unfall durch die vorgestellte Blende gegenüber einem Fahrzeug mit starrer bzw. einteiliger Blende reduziert bzw. verhindert werden. Während durch ein Eindringen einer einteiligen und starren Blende in ein Bauteil, wie bspw. einen Harnstofftank eine Undichtigkeit des Harnstofftanks riskiert wird, wird durch die erfindungsgemäß vorgesehene Blende eine Beschädigung des Bauteils, insbesondere ein Aufbrechen einer Hüllstruktur von Bauteilen vermieden.
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Durch die besonders unfallsichere erfindungsgemäße Blende kann ein Einbauort der Blende in einem Fahrzeug besonders tief bzw. besonders nah an jeweiligen zu schützenden Bauteilen gewählt werden, ohne die Bauteile einem erhöhten Risiko vor Beschädigungen durch die Blende auszusetzen. Entsprechend ermöglicht die vorgestellte Blende eine besonders freie Konstruktion von Abgasanlagen bzw. Stoßfängern und Heckelementen für insbesondere Fahrzeuge.
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In einer möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Blende ist vorgesehen, dass der mindestens eine zweite Bereich direkt an den ersten Bereich angrenzt.
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Der erfindungsgemäß vorgesehene mindestens eine zweite Bereich kann beabstandet zu dem erfindungsgemäß vorgesehenen ersten Bereich vorliegen oder direkt an den ersten Bereich angrenzen. Insbesondere ist vorgesehen, dass der mindestens eine zweite Bereich zwischen dem ersten Bereich und jeweiligen zu schützenden Bauteilen eines Fahrzeugs angeordnet ist. Vorteilhafterweise grenzt der mindestens eine zweite Bereich direkt an die zu schützenden Bauteile an, so dass die zu schützenden Bauteile bei einem Unfall lediglich mit dem mindestens einen zweiten Bereich in Kontakt treten.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Blende ist vorgesehen, dass der mindestens eine zweite Bereich aus einem Kunststoff hergestellt ist.
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Als das erfindungsgemäß vorgesehene mindestens eine zweite Material, das den erfindungsgemäß vorgesehenen mindestens einen zweiten Bereich der vorgestellten Blende bildet, kann sich ein Kunststoff, insbesondere ein temperaturbeständiger Kunststoff, der vorteilhafterweise für Temperaturen bis zu 450 °C geeignet ist, eignen.
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Es ist denkbar, dass ein zum Bilden des erfindungsgemäß vorgesehenen mindestens einen zweiten Bereichs eingesetzter Kunststoff bspw. durch in den Kunststoff eingebrachte Fasern selektiv in eine Richtung verstärkt wird, die orthogonal zu einer Richtung liegt, in die die vorgestellte Blende geschoben wird, wenn sich die Blende auf jeweilige zu schützende Bauteile zu bewegt.
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Weiterhin ist es denkbar, dass ein zum Bilden des erfindungsgemäß vorgesehenen mindestens einen zweiten Bereichs eingesetzter Kunststoff durch ein weiteres Material, wie bspw. Gummi und/oder Kautschuk oder jedem weiteren flexiblen und temperaturbeständigen Material unterbrochen wird, so dass durch das weitere Material Dehnungsfugen bzw. besonders bewegliche Bereiche in dem mindestens einen zweiten Bereich geschaffen werden. Durch derartige Dehnungsfugen bzw. besonders bewegliche Bereiche kann der mindestens eine zweite Bereich selektiv in ausgewählten Bereichen besonders beweglich und, dadurch bedingt, besonders schützend gegenüber jeweiligen zu schützenden Bauteilen ausgestaltet werden.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Blende ist vorgesehen, dass der mindestens eine zweite Bereich aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk hergestellt ist.
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Da Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) sowohl temperaturbeständig als auch bei gleicher Materialstärke flexibler als bspw. Stahlblech ist, eignet sich EPDM in besonders vorteilhafter Weise als Material zum Bilden des erfindungsgemäß vorgesehenen mindestens einen zweiten Bereichs der vorgestellten Blende.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Blende ist vorgesehen, dass der erste Bereich gegenüber dem mindestens einen zweiten Bereich in Strömungsrichtung des durch die Abgasanlage strömenden Abgases kürzer ausgestaltet ist.
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Durch einen besonders kurz ausgestalteten ersten Bereich, der bspw. lediglich einen von außerhalb eines entsprechenden Fahrzeugs sichtbaren Bereich bildet, kann ein besonders langer zweiter Bereich, der entsprechend weit verformt werden kann, bereitgestellt werden. Entsprechend vergrößert sich eine durch den mindestens einen zweiten Bereich bereitgestellte Knautschzone unter Verwendung eines besonders kurzen ersten Bereichs. Insbesondere kann eine große Knautschzone bzw. ein großer Bereich, in dem sich der zweite Bereich verformen kann, dadurch realisiert werden, dass der erste Bereich axial in Strömungsrichtung von durch eine entsprechende Abgasanlage zu leitendem Abgas besonders kurz ausgestaltet wird. Dabei kann es vorgesehen sein, dass sich der erste Bereich lediglich in Bereiche erstreckt, die von außerhalb des Fahrzeugs optisch wahrgenommen werden können und alle weiteren Bereiche der vorgestellten Blende durch den mindestens einen zweiten Bereich gebildet werden.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Blende ist vorgesehen, dass der erste Bereich einen gegenüber dem mindestens einen zweiten Bereich größeren Querschnitt aufweist.
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Durch einen ersten Bereich, der einen gegenüber dem mindestens einen zweiten Bereich größeren Querschnitt aufweist, kann der mindestens eine zweite Bereich optisch durch den ersten Bereich verdeckt bzw. überdeckt werden, so dass der mindestens eine zweite Bereich hinter dem ersten Bereich nicht zu erkennen ist. Weiterhin ermöglicht ein in seinem Querschnitt gegenüber dem mindestens einen zweiten Bereich vergrößerter erster Bereich eine Verbindung des ersten und des mindestens einen zweiten Bereichs durch bspw. einen teilweisen Einschub des mindestens einen zweiten Bereichs in den ersten Bereich.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Blende ist vorgesehen, dass der mindestens eine zweite Bereich mindestens eine verformbare Stützstruktur umfasst.
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Mittels einer vorformbaren Stützstruktur, wie bspw. einem Netz aus bspw. einem Metall, kann ein besonders verformbares Material, wie bspw. EPDM zur Bildung des mindestens einen zweiten Bereichs verwendet werden, ohne dass das Risiko einer ungewollten Verformung bzw. einer Beschädigung der Blende durch bspw. während eines regulären Betriebs eines mit der Blende verbundenen Antriebs besteht. Dabei kann die Stützstruktur insbesondere an jeweiligen Enden oder in jedem weiteren Bereich sowohl mit dem ersten Bereich als auch mit einer Aufnahme an einer die Blende umgebenden Struktur, wie bspw. einem Endtopf oder einem Rahmen verbunden sein.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Blende ist vorgesehen, dass die durch den mindestens einen zweiten Bereich gebildete Knautschzone über eine Strecke hinweg verformbar ist, in der eine durch einen den ersten Bereich umgebenden Stoßfänger gebildete Knautschzone verformbar ist.
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Um eine Beschädigung teurer Bauteile bei insbesondere leichten Unfällen, wie bspw. Parkrämplern, durch eine Blende einer Auspuffanlage zu vermeiden, kann es vorgesehen sein, dass zwischen einem Heckbereich bzw. einem Stoßfänger eines jeweiligen Fahrzeugs und den teuren Bauteilen ein Sicherheitsbereich vorgesehen wird, in dem sich der Stoßfänger bzw. jeweilige zwischen den teuren Bauteilen und dem Stoßfänger angeordnete Vorrichtungen, wie bspw. die erfindungsgemäße Blende verformen können, ohne die teuren Bauteile zu beschädigen. Entsprechend ist vorgesehen, dass der erfindungsgemäß vorgesehene mindestens eine zweite Bereich innerhalb des Sicherheitsbereichs verformbar ist, um eine Bewegung des Stoßfängers in dem Sicherheitsbereich ohne Beschädigung der teuren Bauteile zu ermöglichen.
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Die erfindungsgemäße Blende kann sowohl als sogenannte „heiße Blende“, d. h. als eine von Abgas durchströmte Blende als auch als „Fake Blende“ bzw. „kalte Blende“, die als Designelement dient und nicht von Abgas durchströmt wird bzw. dicht gegenüber Abgas ist, ausgestaltet sein.
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Ferner betrifft die vorgestellte Erfindung ein Fertigungsverfahren zur Herstellung einer Blende, bei dem ein erster Bereich der Blende aus einem ersten Material gebildet wird, und bei dem mindestens ein zweiter Bereich der Blende aus mindestens einem gegenüber dem ersten Bereich weicheren Material gebildet wird. Bei dem vorgestellten Verfahren ist vorgesehen, dass der erste Bereich mit dem mindestens einen zweiten Bereich mittels mindestens eines Verbindungsmittels verbunden wird.
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Das vorgestellte Fertigungsverfahren dient insbesondere zur Fertigung bzw. Herstellung der erfindungsgemäßen Blende.
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Als Verbindungsmittel zum Verbinden des ersten Bereichs mit dem zweiten Bereich der erfindungsgemäßen Blende eignet sich bspw. eine Schraube oder ein Niet sowie ein an bzw. zwischen dem ersten Bereich und/oder dem zweiten Bereich gebildetes Rastelement.
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Es kann vorgesehen sein, dass der erste Bereich den zweiten Bereich zumindest bereichsweise umgibt, so dass der erste Bereich den zweiten Bereich zumindest bereichsweise von außen, insbesondere in einem von außerhalb eines jeweiligen Fahrzeugs sichtbaren Bereich der erfindungsgemäßen Blende, umschließt.
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Es kann ferner vorgesehen sein, dass der zweite Bereich den ersten Bereich zumindest teilweise umgibt, so dass der zweite Bereich den ersten Bereich von außen, insbesondere in einem von außerhalb eines jeweiligen Fahrzeugs nicht sichtbaren Bereich der erfindungsgemäßen Blende, umschließt.
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In einer möglichen Ausgestaltung des Herstellungsverfahrens ist vorgesehen, dass der erste Bereich mit dem mindestens einen zweiten Bereich mittels eines Verbindungsverfahrens der folgenden Liste an Verbindungsverfahren oder einer Kombination daraus verbunden wird: Schrauben, Nieten, Rasten und Formschließen.
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Durch Formschließen bzw. eine Herstellung eines formschlüssigen Bereichs zwischen einem ersten Bereich und mindestens einem zweiten Bereich einer jeweiligen Blende bspw. mittels eines Press- und/oder Biegevorgangs, kann ein besonders für Abgase dichter Übergang zwischen dem ersten Bereich und dem mindestens einen zweiten Bereich geschaffen werden. Dabei kann der mindestens eine zweite Bereich bspw. in einer an dem ersten Bereich vorgesehenen Aufnahme angeordnet und dort bspw. unter Verwendung eines Klebstoffs und/oder eines Befestigungsmittels fixiert werden.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.
- 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Blende.
- 2a und 2b zeigen eine Verformung der Blende aus 1 bei einem Unfall.
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In 1 ist eine Blende 1 eines Abgassystems einer Brennkraftmaschine dargestellt. Die Blende 1 umfasst einen ersten Bereich 2 und einen zweiten Bereich 3 sowie einen Halter 4 zum Fixieren der Blende 1 an bspw. einem Träger.
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Da der zweite Bereich 3 aus einem zweiten Material, wie bspw. Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk hergestellt ist, das gegenüber einem den ersten Bereich 2 bildenden ersten Material, wie bspw. Stahlblech, verformbarer bzw. flexibler ist, verformt sich der zweite Bereich 3 bei einem unfallbedingten Aufprall auf ein Hindernis, wie bspw. ein Bauteil eines die Brennkraftmaschine umfassenden Fahrzeugs, schneller bzw. bereits bei einer geringeren Krafteinwirkung als es bei einem Aufprall des ersten Bereichs 2 auf das Bauteil erfolgen würde. Entsprechend erfolgt durch einen Aufprall des zweiten Bereichs 3 auf das Bauteil ein geringerer Krafteintrag in das Bauteil als bei einem Aufprall des ersten Bereichs 2 auf das Bauteil, so dass das Bauteil bei dem Aufprall des zweiten Bereichs 2 auf das Bauteil nicht oder nur in geringem Maße beschädigt wird.
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Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Blende 1 auch an einer Auspuffanlage eines alternativen Antriebs, wie bspw. einer Brennstoffzelle, einem Gasmotor oder einem Elektroantrieb angeordnet sein und Bauteile des alternativen Antriebs, wie bspw. einen Energiespeicher oder elektrische Bauteile bei einem Unfall vor einer Beschädigung durch die Blende 1 schützen. Insbesondere wird aufgrund des aus dem besonders flexiblen zweiten Material gebildeten zweiten Bereichs 3 ein Eindringen des zweiten Bereichs 3 in das Bauteil bei einem Aufprall des zweiten Bereichs 3 auf das Bauteil vermieden.
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In 2a ist die Blende 1 in einem Querschnitt dargestellt. Deutlich erkennbar ist hier die Verbindung des ersten Bereichs 2 mit dem zweiten Bereich 3 mittels eines Verbindungselements 5 in Form einer durch den ersten Bereich 2 und den zweiten Bereich 3 geführten Schraube.
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Zum Verbinden des ersten Bereichs 2 und des zweiten Bereichs 3 wird der zweite Bereich 3 in den ersten Bereich 2 eingeführt, so dass der erste Bereich 2 den zweiten Bereich 3 bereichsweise von außen umgibt, und dort mittels des Verbindungselements 5 fixiert.
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In 2a sind eine Höhe der Blende 1 durch eine Linie 6 und eine Tiefe der Blende 1 durch eine Linie 7 angegeben.
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In 2b ist eine unfallbedingte Verformung der Blende 1 dargestellt. Hier wurde der zweite Bereich 3, der aus einem gegenüber dem den ersten Bereich 2 bildenden ersten Material flexibleren zweiten Material besteht, verformt, wie durch die Struktur 8 angedeutet. Im Vergleich zwischen der verformten Struktur 8 und der Struktur 10, die einer ursprünglichen Form entspricht, ist erkennbar, das sich der zweite Bereich 3 insbesondere bei einem leichten Aufprall auf bspw. das in 1 beschriebene Bauteil insbesondere entlang seiner Tiefenachse stark, wie durch eine gegenüber der Linie 7 aus 2a verkürzte Linie 9 angedeutet, verformt. Durch die starke Verformung des zweiten Bereichs 3 wird ein Energieeintrag in ein an die Struktur 8 angrenzendes Bauteil während einer Bewegung der Struktur 8 auf das Bauteil minimiert und besonders viel Bewegungsenergie in Energie zum Verformen des zweiten Bereichs 3 bzw. der Struktur 8 des zweiten Bereichs 3 umgewandelt.
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Entsprechend wirkt der zweite Bereich 3 als Knautschzone, die sowohl bei einem Unfall auftretende Energie abbaut als auch einen Bereich für eine Bewegung der Blende 1 bereitstellt, in dem ein in unmittelbarer Nähe zu der Blende 1 angeordnetes Bauteil nicht oder nur in geringem Maße beschädigt wird, wenn sich die Blende 1 auf das Bauteil schiebt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3026730 A1 [0003]
- JP 4156172 B2 [0004]
- US 9157556 B2 [0005]
