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Die Erfindung betrifft einen Spreizbügel für eine Atemschutzmaske, insbesondere für eine partikelfiltrierende, entlang einer Zentralnaht faltbare Halbmaske.
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Atemschutzmasken, insbesondere partikelfiltrierende Masken, die auch unter der Kennzeichnung FFP2- oder FFP3-Masken (oder entsprechende Kennzeichnungen wie KN95 oder dergleichen) bekannt sind, kommen neben arbeitsschutztechnischen Einsatzfeldern (Schutz vor anfallenden (Fein-) Stäuben und dergleichen) aktuell auch im Bereich Infektionsschutz, zunehmend auch im privaten Bereich, zum Einsatz. Erhältlich sind solche Masken üblicherweise als sogenannte Halbmasken, die bei bestimmungsgemäßer Anwendung nur Mund und Nase des Nutzers (geschlechtsunspezifische Verwendung, wird also neutral für weibliche, diverse oder männliche Personen verwendet) überdecken, die Augen aber freilassen. Weiterhin sind auch zwei grundsätzliche „Bauformen“ bekannt, nämlich becherartig vorgeformte, vergleichsweise eigenstabile Masken und gefaltete Masken. Letztere sind üblicherweise aus einem ebenen Vlies-Halbzeug gefertigt, das einen Einschnitt aufweist und entlang des Einschnitts mit einer Fügenaht, üblicherweise einer Schweißnaht verbunden wird, so dass eine Kaffeefilter-artige Form gebildet wird, die aufgefaltet grob einem Trichter entspricht, der über die Nasen- und Kinnpartie des Gesichts gestülpt wird.
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Insbesondere bei der letztgenannten Bauform kann es beim Ein- und Ausatmen zu einem „Pumpeffekt“ der Maske kommen, bei dem sich die beide Maskenteilflächen voneinander entfernen und beim Einatmen „zusammenfallen“. Auch kann die Schweißnaht sich hierbei (gegebenenfalls zusätzlich) in Richtung auf das Gesicht bewegen. Beim Einatmen kann es dabei dazu kommen, dass - insbesondere bei vergleichsweise großen Masken - die beiden Maskenteilflächen sich bereichsweise berühren, also aneinander anlegen, oder auch vergleichsweise großflächig an der Wange aufliegen. Dadurch wird die effektive Luftdurchtrittsfläche verringert und das Einatmen (oder „Durchatmen“ durch die Maske) erkanntermaßen erschwert. Dieser Effekt wird erkanntermaßen durch intensives Atmen, bspw. bei körperlicher Anstrengung verstärkt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Tragekomfort bei einer partikelfiltrierenden, faltbaren Halbmaske zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Spreizbügel die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
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Der erfindungsgemäße Spreizbügel dient zum Einsatz mit oder an einer partikelfiltrierenden, entlang einer Zentralnaht faltbaren Halbmaske (kurz: „Maske“), die vorzugsweise als Atemschutzmaske nach der europäischen Norm EN 149 (oder vergleichbaren Standards), bspw. als FFP2- oder FFP3-Maske, klassifiziert ist. Der Spreizbügel weist dabei zwei Bügelarme auf, die im bestimmungsgemäßen Einsatzzustand jeweils einer durch die Zentralnaht gegeneinander abgetrennten Maskenteilfläche zugeordnet sind. Des Weiteren weist der Spreizbügel eine (zumindest) im Endbereich eines jeden Bügelarms angeordnete oder anordenbare Befestigungsanordnung auf, mittels derer im bestimmungsgemäßen Einsatzzustand die entsprechende Maskenteilfläche an dem Endbereich des jeweiligen Bügelarms gehaltert ist.
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Unter „Endbereich“ wird hier und im Folgenden insbesondere ein Bereich verstanden, der sich vom Freiende des jeweiligen Bügelarms um wenigstens 5 bis etwa 20 oder 30 Millimeter in Richtung auf den anderen Bügelarm erstreckt.
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Vorzugsweise sind die beiden Bügelarme gegeneinander gespreizt, schließen also einen Winkel („Spreizwinkel“) zwischen sich ein.
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Dadurch, dass die jeweilige Maskenteilfläche (zumindest) am Endbereich des jeweiligen Bügelarms an diesem gehaltert (d. h. befestigt) wird, kann effektiv ein Pumpen (oder auch „Flattern“) der Maske verhindert oder verringert, insbesondere ein Aneinanderlegen der beiden Maskenteilflächen verhindert werden. Anders ausgedrückt werden die beiden Maskenteilflächen mittels des Spreizbügels in ihrer bestimmungsgemäßen Stellung zueinander gehalten oder sogar zeltartig aufgespannt. Dadurch wird die beim Einatmen zur Verfügung stehend Luftdurchtrittsfläche möglichst groß gehalten und damit die Anstrengung für den Nutzer der Maske beim Einatmen möglichst gering gehalten. Des Weiteren kann auch effektiv verhindert werden, dass sich die Maskenteilflächen vergleichsweise großflächig an das Gesicht anlegen können, was zu einer verstärkten Transpiration und/oder Befeuchtung der Haut führen, und/oder auch die Durchatmung durch die Maske weiter erschweren würde.
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In einer zweckmäßigen Ausführung ist die Befestigungsanordnung durch eine Durchgangsbohrung in dem jeweiligen Bügelarm sowie einen separaten Clip zum Einrasten in der Durchgangsbohrung gebildet. Im bestimmungsgemäßen Einsatzzustands ist die entsprechende Maskenteilfläche mittels des Clips durchstoßen und gegen den Bügelarm geklemmt. Vorzugsweise ist der Clip dazu dornartig ausgebildet, insbesondere mittels zweier gegenüberliegender dornartiger Schnapphaken, die bestimmungsgemäß die Mantelteilfläche durchstoßen und in der Durchgangsbohrung, konkret an deren gegenüberliegenden Rand verrasten. Dies stellt eine herstellungstechnisch vergleichsweise einfache und damit kostengünstige Ausführung dar.
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Vorzugsweise liegt ein Durchmesser der Durchgangsbohrung zwischen 1,5 und 3,5 Millimeter, insbesondere bei etwa 3 Millimeter. Der Begriff „etwa“ gibt in diesem Zusammenhang insbesondere wenigstens übliche Toleranzen, vorzugsweise aber Abweichungen von bis zu +/-10 Prozent an.
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Der „Nenn-Durchmesser“ des Clips entspricht dabei vorzugsweise dem Durchmesser der Durchgangsbohrung. Der Clip ist dabei zweckmäßigerweise derart gestaltet, bspw. mit einem vorgegebenen Übermaß der Schnapphaken, insbesondere deren Rastelemente, oder dergleichen, dass eine verliersichere, aber dennoch reversibel lösbare Verrastung des Clips in der Durchgangsbohrung ermöglicht ist.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung der vorstehend beschriebenen Ausführung der Befestigungsanordnung weist der Clip einen Haltekopf auf. Mit diesem Haltekopf liegt der Clip im bestimmungsgemäßen Einsatzzustand auf der dem Bügelarm abgewandten Seite auf der Maske auf. Konkret ist also die Maske zwischen dem Haltekopf und dem Bügelarm geklemmt. Der Haltekopf ist dabei vorzugsweise derart bemessen, dass ein beim Durchstoßen der Maskenteilfläche gebildetes Loch (in der Maskenteilfläche) durch den Haltekopf abgedeckt und vorzugsweise auch hinsichtlich dem Durchtritt von, der Filterwirkung nominell unterworfenen, Partikeln abgedichtet ist. Die Dichtwirkung wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass der Clip im bestimmungsgemäßen Einsatzzustand einen Klemmspalt zwischen dem Haltekopf und dem Bügelarm aufweist, dessen Maß die Dicke des Maskenmaterials nicht überschreitet, vorzugsweise stets unterschreitet. Dadurch wird die Maske an dieser Stelle also komprimiert und ein Durchtritt von eigentlich zu filternden Partikeln durch das von dem Clip verursachte Loch unterbunden.
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In einer alternativen, zweckmäßigen Ausführung weist die Befestigungsanordnung zwei Magnete auf, von denen einer in oder an dem Endbereich des Bügels angeordnet ist. Im bestimmungsgemäßen Einsatzzustand klemmen die beiden Magnete die Maskenteilfläche zwischen sich. Dazu ist der andere, also der zweite Magnet separat von dem entsprechenden Bügelarm, insbesondere separat von beiden Bügelarmen, vorzugsweise also als loses Teil ausgebildet. Dieses (lose Teil) wird von der Gegenseite der Maskenteilfläche an diese angesetzt, so dass beide Magnete sich aufgrund ihrer Haltekraft anziehen und die Maskenteilfläche zwischen sich halten. Der Vorteil dieser Ausführung liegt erkanntermaßen darin, dass keine Verletzung der jeweiligen Maskenteilfläche für den Einsatz des Spreizbügels erforderlich ist. Auch ist ein Lösen des Spreizbügels von der Maske besonders einfach.
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Grundsätzlich kann der jeweilige Bügelarm aus einem Metall, insbesondere einem magnetischen oder magnetisierbaren Metall, gebildet sein. Somit kann als der vorstehend beschriebene zweite Magnet insbesondere ein Dauermagnet zum Einsatz kommen, der an dem Bügelarm selbst haften bleibt. In diesem Fall bildet also der Bügelarm selbst einen der beiden Magnete.
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In einer bevorzugten Weiterbildung der vorstehend beschriebenen „magnetischen Befestigungsanordnung“ ist der andere, also der vom jeweiligen Bügelarm separate, Magnet in ein insbesondere aus Kunststoff gebildetes Klemmstück eingebettet. Bspw. ist der Magnet in das Klemmstück eingespritzt oder als kunststoffgebundener Dauermagnet in einem Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren mit diesem gefertigt.
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In einer zu den vorstehend beschriebenen Ausführungen der Befestigungsanordnung zusätzlichen oder alternativen Ausführung umfasst die Befestigungsanordnung (gegebenenfalls auch) ein Haftmittel, das zur vorzugsweise reversiblen Halterung der Maske dient und eingerichtet ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem Haftmittel um einen Kleber, bspw. eine verformbare Haftmasse oder einen doppelseitigen Klebestreifen, oder um ein Klettelement. Letzteres ist dazu ausgebildet, sich in dem üblicherweise faserigen Material der Maske zu verhaken.
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Grundsätzlich kann der Spreizbügel innenseitig in die Maske eingebracht werden und diese somit von innen aufspannen. Vorzugsweise liegt der Spreizbügel aber außenseitig auf der Maske auf und lediglich der jeweilige Clip oder der zweite Magnet sind auf der Maskeninnenseite angeordnet.
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In einer bevorzugten Ausführung sind die Bügelarme aus einem Kunststoff gedruckt oder spritzgegossen. Insbesondere handelt es sich bei dem Kunststoff um einen strahlenstabilisierten und/oder gegen Desinfektionsmittel stabilen oder stabilisierten Kunststoff. Durch derartige Stabilisierungen kann vorteilhafterweise die Beständigkeit gegen insbesondere UV-Strahlung bzw. gegen Reinigungsvorgänge erhöht werden. Vorzugsweise kommen thermoplastische Kunststoffe zum Einsatz, die bei Raumtemperatur einen Elastizitätsmodul, insbesondere einen Zug-Elastizitätmodul, insbesondere gleich dem von Polyethylen (PE) oder größer, vorzugsweise von wenigstens 820 MPa, aufweisen. Beispielsweise kommen PLA (Polylactide), ABS (Acrylnitrilbutadienstyrol), PP (Polypropylen), PE, PETG (ein Polyethylenterephtalat-Glycol-Copolyester) und dergleichen zum Einsatz.
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In einer zweckmäßigen Ausführung ist jeder Bügelarm an seiner im bestimmungsgemäßen Einsatzzustand zur entsprechenden Maskenteilfläche hin gerichteten Seite entlang einer flachen Ebene erstreckt. Vorzugsweise sind die Bügelarme zumindest abschnittsweise geradlinig.
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Vorzugsweise schließen beide Bügelarme einen Spreizwinkel von 60 bis 120 Grad, insbesondere von 80 bis 100 Grad, bevorzugt von 85 bis 95 Grad ein. Dieser Spreizwinkel entspricht etwa der üblichen Stellung der beiden Maskenteilflächen im bestimmungsgemäßen Tragezustand. In einer Variante sind die beiden Bügelarme dabei starr miteinander gekoppelt. In einer alternativen Variante sind die beiden Bügelarme mittels eines Gelenks gekoppelt, das insbesondere über den vorstehend beschriebenen Winkelbereich verstellbar ist. Beispielsweise ist das Gelenk dabei mit Rasten versehen, so dass diskrete Spreizwinkel einstellbar sind. Dieses Gelenk ist beispielsweise durch eine Öse und einen Gelenkzapfen gebildet, die jeweils an einem der beiden Bügelarme angeformt sind.
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In einer optionalen Ausführung weist jeder Bügelarm eine Verzweigung in zwei Zweige auf. In diesem Fall weist jeder Zweig in seinem jeweiligen Endbereich jeweils die Befestigungsanordnung der vorstehend beschriebenen Art auf. An der Verzweigung ist insbesondere eine weitere Befestigungsanordnung vorhanden. Dadurch kann die von dem Spreizbügel aufgespannte Fläche der Maske vergrößert und das Pumpen der Maske weiter verringert werden. In einer optionalen Variante können die Zweige auch in einer unterschiedlichen Ebene liegen, d. h. einen kleineren oder größeren Spreizwinkel als der andere Zweig mit dem korrespondierenden Zeig des anderen Bügelarms einschließen.
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Insbesondere für den Fall, dass die beiden Bügelarme starr miteinander gekoppelt sind, treffen diese in einer weiteren zweckmäßigen Ausführung an einer Nase aufeinander, die insbesondere entlang einer Winkelhalbierenden des vorstehend beschriebenen Spreizwinkels zwischen beiden Bügelarmen ausgerichtet und im bestimmungsgemäßen Einsatzzustand zur von der Maske wegweisenden Seite der Bügelarme gerichtet ist. In diese Nase ist auf der im bestimmungsgemäßen Einsatzzustand zur Maske hin weisenden Seite (insbesondere innenseitig) eine Nut zur Aufnahme einer Fügenaht, konkret der Zentralnaht, zwischen den beiden Maskenteilflächen eingeformt. Vorzugsweise ist diese Nut derart bemessen, dass die Fügenaht im bestimmungsgemäßen Einsatzzustand in der Nut „versenkt“ und vorzugsweise auch geklemmt ist. Optional kann die Fügenaht in der Nut auch verklebt werden. Zumindest aber bildet die Nut einen Ausweichraum für die Fügenaht, so dass die jeweiligen Maskenteilflächen möglichst flächig an dem zugeordneten und vorzugsweise geradlinig erstreckten Bügelarm anliegen können.
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Insbesondere um die Oberfläche der Maske zu schonen, sind in einer bevorzugten Ausführung Kanten, die im bestimmungsgemäßen Einsatzzustand der jeweiligen Maskenteilfläche zugewandt sind, zumindest an den Freienden des jeweiligen Bügelarms abgerundet. Insbesondere weist diese Rundung einen Radius größer 1 Millimeter, vorzugsweise von etwa 3 Millimeter, insbesondere mit Abweichungen von bis zu +/- 0,5 Millimeter, auf.
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In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung weist der jeweilige Bügelarm eine Länge von 30 bis 60 Millimeter, insbesondere zwischen 45 und 55 Millimeter, auf. Dies deckt bei handelsüblichen Masken grob die Hälfte der größten Breite einer Maskenteilfläche ab. Dadurch kann, insbesondere da das vorstehend beschriebene Pumpen oder Flattern meist vornehmlich in dieser (zur Fügenaht gerichteten) Hälfte der jeweiligen Maskenteilfläche auftritt, dieses Pumpen oder Flattern hinreichend unterbunden werden.
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Für den Fall der vorstehend beschriebenen Verzweigung des jeweiligen Bügelarms entspricht die Länge bis zur Verzweigung insbesondere der vorstehend beschriebenen Länge. Optional ist die Länge aber gegenüber einem unverzweigten Bügelarm verkürzt, beträgt also bspw. zwischen 30 und 45 Millimeter. Der jeweilige Zweig weist dabei wiederum eine Länge von insbesondere 30 bis 60, zweckmäßigerweise von 30 bis 45 Millimeter aufweist.
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Unabhängig von der Ausführung des jeweiligen Bügelarms (also unverzweigt oder verzweigt) ist die maximale Gesamtlänge des Bügelarms vorzugsweise auf unter 100 Millimeter begrenzt. Bevorzugt ist die maximale Gesamtlänge (d. h. die erlaubte Obergrenze) derart gewählt, dass das Freiende des Bügelarms bzw. des jeweiligen Zweigs im bestimmungsgemäßen Einsatzzustand wenigstens etwa 20 Millimeter Abstand zum Rand der Maske aufweist.
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Zweckmäßigerweise schließen die beiden Zweige eines Bügelarms einen Winkel von etwa 60 bis 120 Grad, insbesondere um etwa 90 Grad ein.
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Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden insbesondere derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
- 1 in einer schematischen Ansicht von oben einen Spreizbügel für eine Halbmaske,
- 2 in Ansicht gemäß 1 den Spreizbügel im bestimmungemäßen Einsatzzustand an der Halbmaske,
- 3 in einer schematischen Seitenansicht den Spreizbügel im bestimmungemäßen Einsatzzustand,
- 4 in Ansicht gemäß 3 ein alternatives Ausführungsbeispiel des Spreizbügels, und
- 5 in Ansicht gemäß 1 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel des Spreizbügels.
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Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist schematisch ein Spreizbügel 1 für eine partikelfiltrierende Halbmaske (kurz als „Maske 2“ bezeichnet; s. 2), die entlang einer zentralen Fügenaht 4 (s. 2 und 3, auch als „Zentralnaht“ bezeichnet) faltbar ist, dargestellt. Der Spreizbügel 1 weist zwei Bügelarme 6 auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Spreizwinkel α von 90 Grad einschließen. Die beiden Bügelarme 6 sind an ihren Binnenenden an einer Nase 8, die zur Außenseite 10 in Richtung der Winkelhalbierenden des Spreizwinkels α verläuft zusammengefügt.
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Der Spreizbügel 1 weist am dem Freiende des jeweiligen Bügelarms 6 zugeordneten Endbereich 12 jeweils eine Befestigungsanordnung 14 auf. Diese ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine Durchgangsbohrung 16 und einen Clip 18 gebildet. Der Clip 18 dient dazu, von einer Innenseite der Maske 2 durch diese hindurch gestochen zu werden und mittels seiner Schnapphaken 20 in der Durchgangsbohrung 16 zu verrasten. Dadurch wird eine Teilfläche 22 der Maske 2, auf der der jeweilige Bügelarm 6 im bestimmungsgemäßen Einsatzzustand außenseitig aufliegt, an diesem fixiert (s. 2). Ein flacher Abdeckkopf 24 des Clips 18 bewirkt dabei eine Abdichtung des Durchstich-Lochs in der Maske 2 sowie, dass die Maske 2 am jeweiligen Bügelarm 6 gehalten wird.
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In der Nase 8 des Spreizbügels 1 ist innenseitig ein Schlitz 26 eingeformt, in dem im bestimmungsgemäßen Einsatzzustand (s. 2) die Fügenaht 4 einliegt. Optional kann die Fügenaht 4 in dem Schlitz 26 verklebt werden.
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Die Bügelarme 6 weisen im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Länge I1 von 50 Millimeter auf. Die Durchgangsbohrung 16 weist einen Durchmesser D von 3 Millimeter auf. Der Abstand I2 der Durchgangsbohrung 16 vom Binnenende des jeweiligen Bügelarms 6 beträgt 45 Millimeter. Die Dicke d des jeweiligen Bügelarms 6 beträgt 4 Millimeter. Dies gilt auch für die Dicke d der Nase 8. Die Tiefe t des Schlitzes 26 beträgt 10 Millimeter, seine Breite s 0,3 Millimeter.
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Die Breite b des jeweiligen Bügelarms 6 beträgt 5 Millimeter (s. 3). Um die Maske 2 nicht zu beschädigen ist die innenseitige Kante des jeweiligen Bügelarms 6 außerdem mit einem Radius r von 3 Millimeter abgerundet.
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In 4 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel des Spreizbügels 1 dargestellt. Der jeweilige Bügelarm 6 ist hierbei in zwei Zweige 30 verzweigt. Die beiden Zweige 3 schließen wiederum einen Winkel von 90 Grad ein und sind im dargestellten Ausführungsbeispiel genauso lang wie der „Stammabschnitt 32“ des Bügelarms 6. Jeder Zweig 30 weist die Befestigungsanordnung 14 endseitig auf, ebenso der Stammabschnitt 32.
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In beiden Ausführungsbeispielen ist der Spreizbügel 1 spritzgegossen.
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In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Spreizbügels 1 dargestellt. Anstelle der Durchgangsbohrung 16 und des Clips 18 weist die Befestigungsanordnung 14 hier jeweils zwei Magnete 40 auf. Einer der beiden ist in den jeweiligen Bügelarm 6 eingespritzt, der andere in ein Klemmteil 42. Die Maske 2 wird somit im bestimmungsgemäßen Einsatzzustand magnetisch gegen den jeweiligen Bügelarm 6 geklemmt.
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Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden. Insbesondere können die anhand der verschiedenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Einzelmerkmale der Erfindung und deren Ausgestaltungsvarianten auch in anderer Weise miteinander kombiniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spreizbügel
- 2
- Maske
- 4
- Fügenaht
- 6
- Bügelarm
- 8
- Nase
- 10
- Außenseite
- 12
- Endbereich
- 14
- Befestigungsanordnung
- 16
- Durchgangsbohrung
- 18
- Clip
- 20
- Schnapphaken
- 22
- Teilfläche
- 24
- Abdeckkopf
- 26
- Schlitz
- 30
- Zweig
- 32
- Stammabschnitt
- 40
- Magnet
- 42
- Klemmteil
- α
- Spreizwinkel
- b
- Breite
- d
- Dicke
- D
- Durchmesser
- I1
- Länge
- I2
- Abstand
- r
- Radius
- s
- Breite
- t
- Tiefe
