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Die Erfindung betrifft eine Flammschutzvorrichtung mit einer Halterung aus Kunststoff und einem Flammschutzelement, welches einen Kern und eine diese umhüllende Folie aufweist.
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Bei einer Flammschutzvorrichtung der eingangs genannten Art besteht die Folie z.B. aus Aluminium, die zum Befestigen des Flammschutzelements an der Halterung mit der Halterung verklebt wird.
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Nachteilig ist, dass neben der Folie und der Halterung ein Klebstoff als zusätzliche Komponente erforderlich ist, was Kostennachteile mit sich bringt. Einerseits muss der Klebstoff beschafft werden. Andererseits ist im Rahmen der Fertigung ein Aufbringen des Klebstoffs auf zumindest einen der Fügepartner erforderlich. Ferner ist zum Gewährleisten einer ausreichenden Adhäsion des Klebstoffs eine Vorbehandlung der Fügepartner erforderlich, beispielsweise durch Einsatz von Plasma oder Primer. In der Serienfertigung ist zum Sicherstellen einer gleichbleibend guten Verbindung zwischen den Fügepartnern aufgrund der Kombination der zu beherrschenden Prozessparameter bei der Vorbehandlung und bei der Klebstoffapplikation ein aufwändiges und kostenintensives Qualitätsmanagement erforderlich. Darüber hinaus ist Klebstoff in der Regel als Gefahrstoff einzustufen und gesondert zu entsorgen.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung insbesondere die Aufgabe zugrunde bei einer Flammschutzvorrichtung der eingangs genannten Art das Fügen des Flammschutzelements mit der Halterung vereinfachen zu können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Flammschutzvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung gegeben.
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Eine Flammschutzvorrichtung mit einer Halterung aus Kunststoff und einem Flammschutzelement, welches einen Kern und eine diese umhüllende Folie aufweist, wird erfindungsgemäß insbesondere dadurch weitergebildet, dass die Folie aus Kunststoff besteht und mit der Halterung verschweißt ist.
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Anstelle einer stoffschlüssigen Klebstoffverbindung wird insbesondere eine stoffschlüssige Schweißverbindung verwendet, sodass ein Klebstoff als dritte Komponente nicht erforderlich ist. Bevorzugt erfolgt die Verbindung unmittelbar „In-Line“ nach Herstellung der Halterung, sodass eine aufwändige Vorbehandlung und/oder Reinigung derselben entfallen kann. Somit wird z.B. der Qualitätsprozess vereinfacht, die Zykluszeit in der Produktion gesenkt und eine Kostenersparnis erzielt.
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Das Flammschutzelement ist insbesondere dadurch mit der Halterung verbunden, dass die Folie mit der Halterung verschweißt ist. Die Halterung und die Folie und/oder die Halterung und das Flammschutzelement werden insbesondere als Fügepartner bezeichnet.
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Die Halterung bildet bevorzugt einen Festkörper. Insbesondere bildet die Halterung einen formstabilen Körper. Vorzugsweise besteht die Halterung aus einem thermoplastischen Kunststoff. Beispielsweise besteht die Halterung aus Polyamid (PA) oder Polyethylenterephthalat (PET). Die Halterung ist insbesondere ein Spritzgussteil. Bevorzugt ist die Halterung rahmenförmig. Insbesondere bildet die Halterung einen Rahmen. Vorteilhaft umfasst die Halterung wenigstens eine, insbesondere durchgehende und/oder fensterartige und/oder von der Halterung umrahmte, Öffnung, die insbesondere von dem Flammschutzelement abgedeckt ist.
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Der Kunststoff der Halterung ist beispielsweise mit Fasern versetzt, bei denen es sich vorzugsweise um Glasfasern handelt. Alternativ ist der Kunststoff der Halterung z.B. frei von Fasern.
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Der Kunststoff der Halterung ist beispielsweise mit einem Flammschutzmittel versetzt, welches z.B. Fasern umfasst, bei denen es sich vorzugsweise um Glasfasern handelt. Alternativ ist der Kunststoff der Halterung z.B. frei von Flammschutzmittel.
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Das Flammschutzelement bildet bevorzugt einen Festkörper. Vorzugsweise bildet das Flammschutzelement einen formstabilen Körper. Vorteilhaft bildet das Flammschutzelement ein flächiges Bauteil. Insbesondere ist das Flammschutzelement eben und/oder plattenförmig. Beispielsweise bildet das Flammschutzelement eine Platte.
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Der Kunststoff der Halterung und der Kunststoff der Folie sind insbesondere miteinander verschweißbar. Bevorzugt gehören der Kunststoff der Halterung und der Kunststoff der Folie derselben Stoffgruppe an. Insbesondere bestehen die Halterung und die Folie aus dem gleichen Kunststoff. Vorzugsweise besteht die Folie aus einem thermoplastischen Kunststoff. Beispielsweise besteht die Folie aus Polyamid (PA) oder Polyethylenterephthalat (PET).
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Die Folie bildet z.B. eine, insbesondere verschlossene, Umhüllung, in welcher der Kern angeordnet ist. Bevorzugt bildet die Folie einen, insbesondere verschlossenen, Schlauch oder Beutel, in dem der Kern angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Folie in wenigstens einem Bereich mit sich selbst stoffschlüssig verbunden und/oder verschweißt. Beispielsweise ist wenigstens ein Bereich der Folie mit wenigstens einem anderen Bereich der Folie stoffschlüssig verbunden und/oder verschweißt. Insbesondere ist dadurch die Umhüllung und/oder der Schlauch oder Beutel verschlossen. Somit kann z.B. sichergestellt werden, dass die Folie zusammenhält und/oder dass die Folie sich nicht von dem Kern löst.
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Der Kunststoff der Folie ist beispielsweise mit Fasern versetzt, bei welchen es sich vorzugsweise um Glasfasern handelt. Alternativ ist der Kunststoff der Folie z.B. frei von Fasern.
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Der Kunststoff der Folie ist beispielsweise mit einem Flammschutzmittel versetzt, welches z.B. Fasern umfasst, bei welchen es sich vorzugsweise um Glasfasern handelt. Alternativ ist der Kunststoff der Folie z.B. frei von Flammschutzmittel.
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Der Kern bildet bevorzugt einen Festkörper. Beispielsweise bildet der Kern einen formstabilen Körper. Vorzugweise besteht der Kern aus einem anderen Material als die Folie. Vorteilhaft besteht der Kern aus einem anderen Material als die Halterung. Insbesondere besteht der Kern aus einem flammwidrigen Material. Vorteilhaft umfasst der Kern Fasern, wie z.B. Glasfasern. Insbesondere umfasst der Kern ein Fasergelege, wie z.B. ein Glasfasergelege.
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Die Folie kann z.B. flächig mit der Halterung verschweißt sein. Bevorzugt ist die Folie aber punktuell und/oder an unterschiedlichen Befestigungsorten, vorzugsweise punktförmig, mit der Halterung verschweißt. Insbesondere weist die Halterung auf ihrer dem Flammschutzelement zugewandten Seite mehrere Vorsprünge auf, an denen die Folie mit der Halterung verschweißt ist. Die Vorsprünge sind bevorzugt an den Befestigungsorten vorgesehen. Insbesondere ist jeder Vorsprung an einem oder jeweils einem der Befestigungsorte vorgesehen. Vorteilhaft sind die Vorsprünge fest und/oder starr mit der Halterung verbunden und/oder einstückig und/oder materialhomogen mit der Halterung ausgebildet. Die Vorsprünge werden z.B. auch als Schweißzusätze bezeichnet. Im Zusammenhang mit Ultraschallschweißen und/oder mit einem Ultraschallschweißverfahren werden die Vorsprünge z.B. auch als Energierichtungsgeber bezeichnet. Beispielsweise verjüngen sich die Vorsprünge, insbesondere zumindest vor ihrem Verschweißen und/oder zumindest bereichsweise, zu ihren der Halterung abgewandten Enden hin. Die dem Flammschutzelement zugewandte Seite der Halterung wird z.B. auch als Vorderseite der Halterung bezeichnet. Ferner wird die dem Flammschutzelement abgewandte Seite der Halterung z.B. auch als Rückseite der Halterung bezeichnet.
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Bevorzugt sind die Vorsprünge und die Folie miteinander verschweißt. Insbesondere bestehen die Vorsprünge aus Kunstsoff. Der Kunststoff der Vorsprünge und der Kunststoff der Folie sind vorzugsweise miteinander verschweißbar. Bevorzugt gehören der Kunststoff der Vorsprünge und der Kunststoff der Folie derselben Stoffgruppe an. Insbesondere bestehen die Vorsprünge und die Folie aus dem gleichen Kunststoff. Vorzugsweise bestehen die Vorsprünge aus einem thermoplastischen Kunststoff. Beispielsweise bestehen die Vorsprünge aus Polyamid (PA) oder Polyethylenterephthalat (PET).
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Die Vorsprünge bestehen bevorzugt aus dem Material der Halterung und/oder die Vorsprünge bestehen vorzugsweise aus demselben Kunststoff wie die Halterung.
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Insbesondere bilden die Vorsprünge einen integralen Bestandteil der Halterung und/oder die Vorsprünge sind z.B. integral mit der Halterung ausgebildet.
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Gemäß einer ersten Alternative erstrecken sich die Vorsprünge nicht in das Flammschutzelement hinein und/oder nicht durch das Flammschutzelement hindurch.
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Gemäß einer zweiten Alternative sind in dem Flammschutzelement, vorzugsweise durchgehende, Löcher vorgesehen, in welche oder durch welche sich die Vorsprünge hineinerstrecken oder hindurcherstrecken. Bevorzugt sind die Vorsprünge an ihren der Halterung abgewandten, insbesondere freien, Enden, die vorzugsweise aus dem Flammschutzelement herausragen, insbesondere unter Ausbildung einer, vorzugsweise zusätzlichen, formschlüssigen Verbindung, wie z.B. eine Niet-Verbindung, vorteilhaft zu Köpfen oder Nietköpfen, umgeformt.
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Bevorzugt sind oder werden die Folie und die Halterung, insbesondere unter Druck, durch Ultraschallschweißen oder Infrarotschweißen miteinander verschweißt. Beispielsweise ist es auch möglich, zum Verschweißen der Folie und der Halterung die Halterung zumindest bereichsweise zu erwärmen und dadurch zu plastifizieren und dann mit der Folie des Flammschutzelements, insbesondere unter Druck, stoffschlüssig zu fügen.
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Gemäß einer möglichen Ausgestaltung sind die Fügepartner werkstofflich so aneinander angepasst, dass sie sich inhärent fügen lassen. Dies bedeutet beispielsweise, dass das Flammschutzelement in der Fügeebene eine durch die Folie gebildete Schicht aus gleichartigem Werkstoff (z.B. Polyamid) besitzt wie die Halterung. Ferner werden an der Halterung insbesondere Schweißzusätze vorgesehen, um eine Schweißverbindung zu ermöglichen, ohne die Form der Halterung grundlegend zu beeinflussen.
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Konstruktiv werden an der zu fügenden Seite der Halterung z.B. Schweißzusätze in Form von Vorsprüngen vorgesehen, die im Schweißprozess mit dem Flammschutzelement verschmolzen und verpresst und somit verschweißt werden. Das Material, das in den Schweißzusätzen steckt, dient folglich als verbindende Stoffmasse und ersetzt in gewisser Weise den Klebstoff. Die Schweißzusätze verändern die Grundgeometrie der Halterung selbst vorzugsweise nicht. Im Schweißprozess werden insbesondere die Oberflächen der Fügepartner plastifiziert. Dadurch entfällt das Problem einer möglicherweise unzureichenden Adhäsion. Durch die Plastifizierung wird die jeweilige Oberflächenstruktur der Fügepartner aufgebrochen und die Werkstoffe können sich homogen vermischen und somit eine Verbindung eingehen. Insbesondere wird eine Oberflächenvorbehandlung somit überflüssig.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine Draufsicht auf eine Flammschutzvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform,
- 2 eine Draufsicht auf eine Halterung der Flammschutzvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform,
- 3 eine Seitenansicht der Halterung nach 2,
- 4 eine Seitenansicht der Flammschutzvorrichtung nach 1,
- 5 eine Schnittansicht der Flammschutzvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform entlang der aus 1 ersichtlichen Schnittlinie A-A,
- 6 eine rückseitige Ansicht der Flammschutzvorrichtung nach 1 und
- 7 eine Seitenansicht einer Flammschutzvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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Aus 1 ist eine Draufsicht auf eine Flammschutzvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform ersichtlich, wobei die Flammschutzvorrichtung 1 ein Flammschutzelement 2 und eine mit diesem verbundene, rahmenförmige Halterung 3 aus thermoplastischem Kunststoff aufweist, die in 1 von dem Flammschutzelement 2 verdeckt und daher lediglich gestrichelt angedeutet ist.
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Eine Draufsicht auf die Halterung 3 vor ihrem Verbinden mit dem Flammschutzelement 2 ist aus 2 ersichtlich. Ferner zeigt 3 eine Seitenansicht der Halterung nach 2. Die Halterung 3 weist an ihrer mit dem Flammschutzelement 2 zu verbindenden Seite 4 mehrere Vorsprünge 5 auf, die aus dem Material der Halterung 3 bestehen und einen integralen Bestandteil derselben bilden. Die Seite 4 der Halterung wird z.B. auch als Vorderseite der Halterung 3 bezeichnet. Ferner wird die der Seite 4 gegenüberliegende Seite 6 der Halterung 3 z.B. als Rückseite der Halterung 3 bezeichnet. Die Vorsprünge 5 dienen zum Verbinden der Halterung 3 mit dem Flammschutzelement 2 und sind an unterschiedlichen Orten der Halterung 3 vorgesehen, die auch als Befestigungsorte bezeichnet werden.
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Aus 4 ist eine Seitenansicht der Flammschutzvorrichtung 1 und aus 5 eine Schnittansicht der Flammschutzvorrichtung 1 entlang der aus 1 ersichtlichen Schnittlinie A-A ersichtlich. Ferner zeigt 6 eine rückseitige Ansicht der Flammschutzvorrichtung 1. Das Flammschutzelement 2 besteht aus einem Kern 7 und einer diesen umhüllenden Folie 8 aus thermoplastischem Kunststoff, die an den Vorsprüngen 5 mit der Halterung 3 verschweißt ist. Das Verschweißen erfolgt z.B. durch Ultraschallschweißen. In 4 ist der Kern 7 durch die Folie 8 verdeckt und daher lediglich gestrichelt angedeutet. Die Vorsprünge 5 erstrecken sich insbesondere nicht in das Flammschutzelement 2 hinein oder durch dieses hindurch. Damit die Folie 8 zusammenhält und sich nicht von dem Kern 7 lösen kann, ist diese bevorzugt in wenigstens einem Bereich 9 mit sich selbst verschweißt.
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Aus 7 ist eine Seitenansicht einer Flammschutzvorrichtung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform identische oder ähnliche Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind gemäß der zweiten Ausführungsform in dem Flammschutzelement 2 durchgehende Löcher 10 vorgesehen, von denen lediglich eines schematisch angedeutet ist und durch welche sich die Vorsprünge 5 hindurcherstrecken. Die Vorsprünge 5 sind an ihren der Halterung 3 abgewandten und aus dem Flammschutzelement 2 herausragenden freien Enden 11 unter Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung zu Nietköpfen umgeformt. Gleichwohl sind auch hier die Vorsprünge 5 mit der Folie 8 verschweißt, sodass die formschlüssige Verbindung zusätzlich zu der stoffschlüssigen Schweißverbindung vorgesehen ist. Abgesehen von diesen Unterschieden stimmt die zweite Ausführungsform im Wesentlichen mit der ersten Ausführungsform überein, sodass zur weiteren Beschreibung der zweiten Ausführungsform auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Flammschutzvorrichtung
- 2
- Flammschutzelement
- 3
- Halterung
- 4
- Vorderseite der Halterung
- 5
- Vorsprung
- 6
- Rückseite der Halterung
- 7
- Kern des Flammschutzelements
- 8
- Folie des Flammschutzelements
- 9
- mit sich selbst verschweißter Bereich der Folie
- 10
- Loch
- 11
- freies Ende des Vorsprungs
