DE202021106124U1

DE202021106124U1 - Brandschutzverpackung

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Publication number: DE202021106124U1
Application number: DE202021106124.3U
Authority: DE
Original assignee: Kuetemeier GmbH
Current assignee: Kuetemeier GmbH
Priority date: 2021-11-09
Filing date: 2021-11-09
Publication date: 2021-11-19
Anticipated expiration: 2031-11-10

Abstract

Brandschutzverpackung (10) für elektronische Geräte (100), insbesondere elektrische Energiespeicher, mit einem faltbaren mehrschichtigen Textilverbund (12) umfassend übereinander angeordnet:- eine erste Textillage (14), wobei die erste Textillage (14) einen ersten organischen Werkstoff umfasst und zumindest teilweise dazu eingerichtet ist, als erster Teil einer Klettverbindung zu fungieren,- eine zweite Textillage (16), wobei die zweite Textillage (16) einen zweiten organischen Werkstoff umfasst, und- eine dritte Textillage (18), wobei die dritte Textillage (18) einen dritten organischen Werkstoff umfasst,wobei auf der der zweiten Textillage (16) abgewandten Seite der dritten Textillage (18) ein Verbindungselement (22) angeordnet ist, welches dazu eingerichtet ist, als zweiter Teil einer Klettverbindung zu fungieren,wobei die Brandschutzverpackung (10) dazu eingerichtet ist, dass diese durch Faltung des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes (12) und Verbinden des Verbindungselements (22) mit der ersten Textillage (14) reversibel und zerstörungsfrei lösbar und zumindest teilweise formschlüssig an die Form von elektronischen Geräten (100) verschiedener Abmessungen angepasst werden kann, um diese zumindest teilweise zu verpacken.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brandschutzverpackung für elektronische Geräte, insbesondere elektrische Energiespeicher und ein entsprechendes Verfahren zum Brandschutz von elektronischen Geräten, insbesondere elektrischen Energiespeichern, mit einer erfindungsgemäßen Brandschutzverpackung, beispielsweise beim Transport und/oder der Lagerung.
Brandschutzverpackungen für elektronische Geräte, insbesondere elektrische Energiespeicher wie beispielsweise Lithium-Ionen Akkumulatoren, werden regelmäßig für den Schutz der Umwelt vor davon ausgehenden Brandgefahren oder für den Schutz des elektronischen Gerätes vor externen Verbrennungsvorgängen, beispielsweise Bränden oder Schadfeuern, eingesetzt. Insbesondere elektronische Geräte, welche Lithium-Ionen Akkumulatoren umfassen, bergen regelmäßig Gefahren hinsichtlich eines thermischen Durchgehens des elektrischen Energiespeichers (teilweise auch als „thermal runaway“ bezeichnet).
Beim Vorgang des thermischen Durchgehens erfolgt eine exotherme chemische Reaktion innerhalb des elektrischen Energiespeichers, welche ein Überhitzen des elektrischen Energiespeichers zur Folge hat. Diese Überhitzung kann zu einem Überdruck innerhalb des elektrischen Energiespeichers führen und so eine Explosion desselben bewirken, wobei die hierbei entstehenden Gase und Zellbestandteile durchzünden können. Das thermische Durchgehen des elektronischen Geräts kann dabei sowohl durch externe Einflüsse, wie Stürze, Umgebungstemperaturschwankungen oder Punktion, wie auch durch interne Vorgänge, wie beispielsweise Tiefenentladungen, Überladungen oder Versagen des Batterie-Managementsystems des elektronischen Geräts initiiert werden.
Im letzten Jahrzehnt ist insbesondere in privaten Haushalten die Zahl der elektronischen Geräte stark gestiegen. Dies betrifft sowohl die Zahl mobiler Endgeräte, wie beispielsweise Smartphones, Tablets und Laptops, als auch die Zahl sonstiger im Haushalt präsenter elektrischer Energiespeicher, wie beispielsweise Batterien für E-Bikes oder andere elektronische Haushaltsgeräte.
Brandschutzverpackungen für elektronischen Geräte können helfen, diese Problematik zu umgehen und entsprechende Gefahrenquellen zu neutralisieren. Die besonderen Vorteile von Brandschutzverpackungen zeigen sich dabei insbesondere, wenn sich das Gerät in einer sensiblen Zone befindet. Befindet sich das elektronische Gerät zum Beispiel am Körper eines Benutzers, beispielsweise in der Hosentasche, kann die Brandschutzverpackung im Falle eines thermischen Durchgehens körperlichen Schaden am Benutzer verhindern. Weitere sensible Zonen können durch die Nutzungsumgebung des elektronischen Geräts bedingt sein. So ist der Innenraum eines Flugzeugs häufig ebenso eine sensible Zone, wie der Innenraum eines Holzhauses oder ein Schlafzimmer mit großen Mengen an brennbaren Stoffen.
Aus dem Stand der Technik, wie beispielsweise der AT 17063 U1 , sind Brandschutztaschen bekannt, welche eine äußere Schicht aus schwer entflammbarem Stoff aufweisen und mittels eines einzelnen Klettmechanismus verschlossen werden können. Aus der EP 3 821 950 A1 sind zudem Löschdecken bekannt, welche über eine spezifische Faltung und mehrere Klettverschlüsse zu einer Tasche mit vordefinierter Größe gefaltet werden können. Hierbei wird allerdings regelmäßig als nachteilig empfunden, dass entsprechende Brandschutzverpackungen nicht individuell an die Größe verschiedener elektronischer Geräte anpassbar sind. Insoweit entsteht bei der Verpackung des elektronischen Geräts, abhängig von dessen jeweiliger Größe, häufig ein Hohlraum innerhalb der Brandschutzverpackung sofern nicht separate Brandschutzverpackungen mit spezifischen Abmessungen für unterschiedliche elektronische Geräte eingesetzt werden.
Beim thermischen Durchgehen kann ein solcher Luft- bzw. Sauerstoffeinschluss innerhalb der Brandschutzverpackung allerdings problematisch sein, da ein Entzünden von Gasen und Zellstoffen innerhalb der Brandschutzverpackung durch den eingeschlossenen Sauerstoff gefördert wird. Insoweit kann ein großer Hohlraum mit einem entsprechenden Lufteinschluss eine besonders exotherme Reaktion und eine explosionsartige Freisetzung von Reaktionsprodukten in unerwünschter Weise befördern. Hierdurch wird häufig ein mechanisches Versagen des Verschlusses der Brandschutzverpackung, welche zumeist aus Kostengründen nur sehr einfach ausgebildet sind, wahrscheinlicher, sodass eine Brandausbreitung in diesem Fall nicht effektiv vermieden werden kann.
Insofern wäre es prinzipiell überaus wünschenswert, wenn eine Brandschutzverpackung für elektronische Geräte verfügbar wäre, die leicht an eine Vielzahl von verschiedenen Größen von elektronischen Geräten anpassbar ist, ohne dass dies die Schutzwirkung nachteilig beeinflusst. In diesem Fall könnte ein und dieselbe Brandschutzverpackung nämlich je nach Bedarf für verschiedene elektronische Geräte verwendet werden und würde so einen maximal möglichen Schutz für den Benutzer ermöglichen. Dabei wäre es besonders anstrebenswert, dass für alle Abmessungen auch ein zuverlässiger Verschluss der Brandschutzverpackung erreicht werden kann, der auch einer weitreichenden und sprunghaften Gasexpansion im Inneren widerstehen kann.
Zudem wird es ebenfalls regelmäßig als nachteilig empfunden, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Brandschutzverpackungen keine sichere Führung von elektrischen Leitern, insbesondere Ladekabeln, aus dem Innenraum der Verpackungen hinaus erlauben, zumindest nicht ohne die Schutzwirkung deutlich zu verringern. Benutzer von Brandschutzverpackungen für elektronische Geräte sind jedoch sowohl während des Transports als auch während der Lagerung der elektronischen Geräte, insbesondere mobiler Endgeräte wie Smartphones, regelmäßig auf eine elektrische Stromzufuhr von außen angewiesen.
Darüber hinaus wird es regelmäßig als nachteilig empfunden, dass bestehende Brandschutzverpackungen zumeist zeit- und/oder kostenintensiv in der Herstellung und damit für den Endkunden häufig teuer in der Anschaffung sind, insbesondere wenn der Endkunde für jedes elektronische Gerät eine separate Brandschutzverpackung mit der optimalen Größe benötigt.
Es war die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu beheben oder zumindest abzuschwächen.
Insbesondere war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brandschutzverpackung anzugeben, welche eine formschlüssige Umhüllung elektronischer Geräte verschiedener Abmessungen erlaubt, sodass der Lufteinschluss innerhalb der Brandschutzverpackung minimiert werden kann.
Zudem war es eine ergänzende Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Brandschutzverpackung mit Verschlussmitteln anzugeben, welche auch bei starken Druck- und Temperaturschwankungen im Inneren einer ungewollten Öffnung der Brandschutzverpackung entgegenwirken und dadurch einen besonders ausgeprägten Schutz ermöglichen.
Hierbei war es eine wünschenswerte Vorgabe, dass die anzugebende Brandschutzverpackung so ausgebildet sein sollte, dass ein unerwünschter Überdruckaufbau im Inneren vermieden und eine Gasentwicklung im Inneren mit der Zeit langsam abgebaut werden kann. Darüber hinaus sollte das unerwünschte Entweichen von Funken und/oder Festkörpern, insbesondere das Entweichen glühender Teilchen, aus der Brandschutzverpackung vermieden werden.
Darüber hinaus war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brandschutzverpackung anzugeben, welche eine ausgezeichnete thermische Isolierung bildet, so dass elektronische Geräte vor Umwelteinflüssen geschützt werden, und idealerweise auch ein Gasmanagement für durch ihn diffundierende Gase erlaubt.
Es war eine zusätzliche Aufgabe, dass die Produktion der anzugebenden Brandschutzverpackung besonders zeit- und kosteneffizient möglich sein sollte, wobei insbesondere auch eine Produktion in großen Stückzahlen umsetzbar sein sollte, so dass diese kostengünstig angeboten werden können.
Zudem war es eine ergänzende Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass die anzugebende Brandschutzverpackung die vorteilhafte Funktionalität über einen langen Zeitraum hinweg erlauben sollte und resistent gegen Beschädigungen, insbesondere durch mechanische Belastung in Folge von Sturz oder Kontakt mit scharfkantigen Gegenständen, sein sollte.
Insoweit war es wünschenswert, dass die anzugebende Brandschutzverpackung auch für Laien einfach in der Handhabung sein sollte, wobei vorzugsweise keine anderweitigen Verpackungsmaterialien und/oder Verschlussmechanismen benötigt werden sollten.
Zudem war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass die anzugebende Brandschutzverpackung auch ein sicheres Laden der elektronischen Geräte erlauben sollten.
Darüber hinaus war es eine sekundäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass die anzugebende Brandschutzverpackung besonders platzsparend zu lagern und flexibel zu transportieren sein sollte.
Ebenfalls war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass die anzugebende Brandschutzverpackung besonders leicht zu reinigen sein sollte, idealerweise unter Einsatz von üblichen Haushaltsgeräten.
Abschließend war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Brandschutz von elektronischen Geräten, insbesondere elektrischen Energiespeichern mit einer entsprechenden Brandschutzverpackung anzugeben.
Die vorstehend genannten Aufgaben werden durch eine Brandschutzverpackung gelöst, wie sie in den Ansprüchen definiert ist. Bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Ausführungen.
Solche Merkmale erfindungsgemäßer Brandschutzverpackungen, die nachfolgend als bevorzugt bezeichnet sind, werden in besonders bevorzugten Ausführungsformen mit anderen als bevorzugt bezeichneten Merkmalen kombiniert. Ganz besonders bevorzugt sind somit Kombinationen von zwei oder mehr der nachfolgend als besonders bevorzugt bezeichneten Ausführungsformen. Ebenfalls bevorzugt sind Ausführungsformen, in denen ein in irgendeinem Ausmaß als bevorzugt bezeichnetes Merkmal mit einem oder mehreren weiteren Merkmalen kombiniert wird, die in irgendeinem Ausmaß als bevorzugt bezeichnet werden. Merkmale bevorzugter Verfahren ergeben sich aus den Merkmalen bevorzugter Brandschutzverpackungen.
Die Erfindung betrifft eine Brandschutzverpackung für elektronische Geräte, insbesondere elektrische Energiespeicher, mit einem faltbaren mehrschichtigen Textilverbund umfassend übereinander angeordnet:

- eine erste Textillage, wobei die erste Textillage einen ersten organischen Werkstoff umfasst und zumindest teilweise dazu eingerichtet ist, als erster Teil einer Klettverbindung zu fungieren,
- eine zweite Textillage, wobei die zweite Textillage einen zweiten organischen Werkstoff umfasst, und
- eine dritte Textillage, wobei die dritte Textillage einen dritten organischen Werkstoff umfasst,

Die erfindungsgemäße Brandschutzverpackung ist für das Verpacken von elektronischen Geräten geeignet. Dies umfasst insbesondere das Verpacken von mobilen Endgeräten, elektrischen Energiespeichern sowie weiterer elektronischer Haushaltsgeräte. Vorteilhafterweise können mit der Brandschutzverpackung auch mehrere elektronische Geräte gleichzeitig verpackt werden. Dem Fachmann ist klar, dass die erfindungsgemäße Brandschutzverpackung sich zum Einsatz in vielen verschiedenen Situationen eignet, insbesondere bei Verwahrung des elektronischen Geräts in sensiblen Zonen.
Die erfindungsgemäße Brandschutzverpackung umfasst zumindest einen faltbaren mehrschichtigen Textilverbund, sodass zumindest grundsätzlich auch mehrere Textilverbünde vorliegen können. Der Textilverbund wird zumindest aus einer eine erste Textillage, einer zweiten Textillage und einer dritten Textillage gebildet, welche übereinander angeordnet sind. Es können jedoch auch weitere Textillagen vorgesehen sein, welche vorteilhafterweise der Verbesserung der Feuerfestigkeit und/oder der Verbesserung der Verschlusseigenschaften dienen.
Erfindungsgemäß umfasst die erste Textillage einen ersten organischen Werkstoff, die zweite Textillage umfasst einen zweiten organischen Werkstoff und die dritte Textillage umfasst einen dritten organischen Werkstoff. Vorteilhafterweise werden die jeweiligen Textillagen im Wesentlichen vollständig aus dem jeweiligen organischen Werkstoff gebildet. Die jeweiligen Textillagen können auch weitere organische Werkstoffe, insbesondere Kunststoffmaterialien, umfassen.
Erfindungsgemäß ist auf der der zweiten Textillage abgewandten Seite der dritten Textillage ein Verbindungselement angeordnet. Es können auch mehrere Verbindungselemente existieren. Erfindungsgemäß ist die erste Textillage zumindest teilweise dazu eingerichtet, als erster Teil einer Klettverbindung zu fungieren und das Verbindungselement ist dazu eingerichtet, als zweiter Teil einer Klettverbindung zu fungieren. Die erste Textillage fungiert dabei vorteilhafterweise inhärent als erster Teil der Klettverbindung.
Erfindungsgemäß ist die Brandschutzverpackung dazu eingerichtet, dass diese durch Faltung des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes und Verbinden des Verbindungselements mit der ersten Textillage reversibel und zerstörungsfrei lösbar und zumindest teilweise formschlüssig an die Form von elektronischen Geräten verschiedener Abmessungen angepasst werden kann, um diese zumindest teilweise zu verpacken. Vorteilhafterweise können dadurch auch mehrere elektronischen Geräte gleichzeitig verpackt werden.
Der Fachmann versteht, dass die elektronischen Geräte verschiedener Abmessungen selbst nicht Teil der vorstehend definierten erfindungsgemäßen Brandschutzverpackung sind, sondern lediglich der Definition der Einrichtung der erfindungsgemäßen Brandschutzverpackungen dienen. Trotzdem wird nachfolgend für sämtliche erfindungsgemäßen Brandschutzverpackungen auch ein elektronisches Gerät offenbart, welches in einer erfindungsgemäßen Brandschutzverpackung zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, verpackt ist.
Erfindungsgemäße Brandschutzverpackungen können grundsätzlich für elektronische Geräte jedweder Art eingesetzt werden. Es hat sich allerdings als besonders vorteilhaft erwiesen, die Brandschutzverpackung für mobile Endgeräte und/oder Batterien einzusetzen, da diese insbesondere vom vorstehend thematisierten thermischen Durchgehen betroffen sind. Zudem befinden sich derlei elektronische Geräte oftmals in direkter Nähe zum Benutzer und/oder werden in sensiblen Zonen verwendet, beispielsweise im Schlafzimmer oder im Flugzeug. Bevorzugt ist hinsichtlich der Eignung folglich eine Brandschutzverpackung, wobei die elektronischen Geräte ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus elektrischen Energiespeichern, insbesondere Lithium-Ionen-Akkumulatoren und elektronischen Geräten, die solche elektrischen Energiespeicher umfassen.
Mit Blick auf die Auslegung der Verschlussmittel in erfindungsgemäßen Brandschutzverpackungen, insbesondere das Verbindungselement, haben die Erfinder bestimmte Merkmale identifiziert, durch welche die Vorteile der vorliegenden Erfindung besonders zur Geltung kommen. Es hat sich hierbei gezeigt, dass sich die Handhabung der Brandschutzverpackung besonders einfach gestaltet, wenn das Verbindungselement in einem vorbestimmten Abstand zur Kante des Textilverbundes platziert wird. Die Erfinder haben erkannt, dass dies auch besonders vorteilhaft für die Optimierung der für hohe Druck- bzw. Temperaturschwankungen erforderlichen Verschlusskraft ist. Darüber hinaus konnten die Erfinder feststellen, dass rechteckige, insbesondere streifenförmige Verbindungselemente in besonders guten Verschluss- bzw. Haftungseigenschaften resultieren. Bevorzugt ist nämlich eine Brandschutzverpackung, wobei das Verbindungselement durch ein Hakenmaterial, bevorzugt einen Klettstreifen, gebildet wird. Bevorzugt ist ebenso eine Brandschutzverpackung, wobei das Verbindungselement streifenförmig ausgeführt ist, wobei das Verbindungselement bevorzugt im Wesentlichen parallel zu einer Längskante des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes angeordnet ist, wobei das Verbindungselement zu der nächsten Längskante bevorzugt einen Abstand aufweist, der im Bereich von 0,5 bis 10 %, bevorzugt 1 bis 5 %, der Breite des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes beträgt.
Wie vorstehend erläutert, ist es bei erfindungsgemäßen Brandschutzverpackungen vorteilhaft, wenn die Verschlussmittel hohen Druck- und Temperaturschwankungen standhalten können. Dieser Aspekt wird vor allem durch die Ausführung der Verschlussmittel aber auch durch deren Lage und Geometrie beeinflusst. Es ist den Erfindern insoweit gelungen, besonders geeignete Parameter für die erste Textillage zu identifizieren. Bevorzugt ist insoweit eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei die erste Textillage zumindest teilweise als Filzband oder Klettvelours, bevorzugt Klettvelours, ausgebildet ist. Es ist ebenfalls eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung bevorzugt, wobei die erste Textillage zu 20 % oder mehr, bevorzugt zu 30 % oder mehr, besonders bevorzugt zu 50 % oder mehr, ganz besonders bevorzugt zu 70 % oder mehr, darüber hinaus bevorzugt zu 90 % oder mehr, insbesondere besonders bevorzugt im Wesentlichen vollständig dazu eingerichtet ist, als erster Teil einer Klettverbindung zu fungieren.
Nach Einschätzung der Erfinder ist es zur Gewährleistung eines sicheren Schutzes, insbesondere bei Explosionen, zielführend, den Verschluss hinreichend stark auszubilden, wobei es mit Blick auf die Wiederverwertbarkeit günstig ist, den Verschluss so auszulegen, dass er auch nach einer großen Zahl von Zyklen noch einen ausreichenden Verschluss gewährleisten kann. Bevorzugt ist folglich eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei die erste Textillage und das Verbindungselement so ausgelegt sind, dass die reversibel und zerstörungsfrei lösbare Verbindung eine Schälfestigkeit im Bereich von 1,7 bis 2,3 N/cm², bevorzugt im Bereich von 1,9 bis 2,1 N/cm², aufweist, wobei die Schälfestigkeit nach 10000 Verschlusszyklen bevorzugt größer als 0,5 N/cm², besonders bevorzugt größer als 0,8 N/cm², ist. Bevorzugt ist zusätzlich oder alternativ eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei die erste Textillage und das Verbindungselement so ausgelegt sind, dass die reversibel und zerstörungsfrei lösbare Verbindung eine Scherfestigkeit im Bereich von 5 bis 9 N/cm², bevorzugt im Bereich von 6 bis 8 N/cm², aufweist, wobei die Scherfestigkeit nach 10000 Verschlusszyklen bevorzugt größer als 4 N/cm², besonders bevorzugt größer als 4,5 N/cm², ist.
Auch wenn es grundsätzlich möglich ist, die erfindungsgemäße Brandschutzverpackung in verschiedenen Varianten auszuführen, beispielsweise mit einer kreis- oder ellipsenförmigen Grundform, ist nach Einschätzung der Erfinder eine rechteckige Grundform der Brandschutzverpackung bzw. des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes die Ausgestaltung, bei der sich die vorstehend beschriebenen Vorteile besonders deutlich zeigen. Bevorzugt ist entsprechend eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei der faltbare mehrschichtige Textilverbund eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, wobei die Länge bevorzugt größer ist als die Breite. Bevorzugt ist auch eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei die Länge des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes im Bereich von 100 bis 2000 mm, bevorzugt im Bereich von 500 bis 1200 mm, liegt, und/oder wobei die Breite des Textilverbundes im Bereich von 50 bis 1500 mm, bevorzugt im Bereich von 250 bis 850 mm, liegt.
Bezüglich der konkreten Ausgestaltung des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes hat es sich grundsätzlich als Vorteil erwiesen, wenn die einzelnen Textillagen des Textilverbundes im Wesentlichen gleiche Abmessungen aufweisen, was insbesondere auch fertigungstechnische Vorteile hat. Zudem wird dadurch gewährleistet, dass die vorteilhaften Eigenschaften des Textilverbundes an allen Stellen der erfindungsgemäßen Brandschutzverpackung im Wesentlichen in gleicher Weise bestehen. Bevorzugt ist es dabei auch, wenn die einzelnen Textillagen des Textilverbundes miteinander verbunden sind, beispielsweise durch Versteppen, Vernähen oder Verkleben. Es kann sich prinzipiell auch um eine reversibel zerstörungsfrei lösbare Verbindung handeln. Bevorzugt ist allerdings eine Verbindung, die nicht zerstörungsfrei lösbar ist. Hierdurch wird nicht nur die Robustheit des Textilverbundes erhöht, sondern auch dessen Langlebigkeit gefördert. Insbesondere ist es hierdurch jedoch in besonders effizienter Weise möglich, durch die Fixierung der ersten Textillage am Verbindungselement sämtliche Textillagen zuverlässig zu fixieren. Bevorzugt ist insoweit eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei die Abmessungen der ersten Textillage und/oder der zweiten Textillage und/oder der dritten Textillage, bevorzugt sämtlicher Textillagen, zu 90 % oder mehr, bevorzugt zu 95 % oder mehr, besonders bevorzugt im Wesentlichen vollständig, den Abmessungen des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes entsprechen. Bevorzugt ist folglich ebenfalls eine Brandschutzverpackung, wobei die zweite Textillage die erste Textillage zu 50 % oder mehr, bevorzugt zu 70 % oder mehr, besonders bevorzugt zu 90 % oder mehr, ganz besonders bevorzugt im Wesentlichen vollständig überdeckt, wobei die erste Textillage und die zweite Textillage bevorzugt miteinander verbunden sind, besonders bevorzugt miteinander versteppt. Bevorzugt ist ebenso eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei die dritte Textillage die erste Textillage und die zweite Textillage zu 50 % oder mehr, bevorzugt zu 70 % oder mehr, besonders bevorzugt zu 90 % oder mehr, ganz besonders bevorzugt im Wesentlichen vollständig überdeckt, wobei die dritte Textillage bevorzugt mit der zweiten Textillage oder der zweiten Textillage und der ersten Textillage verbunden ist, besonders bevorzugt durch Versteppung.
Im Lichte der vorstehenden Ausführungen sind für den faltbaren mehrschichtigen Textilverbund verschiedene Ausgestaltungen denkbar. Es hat sich allerdings als vorteilhaft erwiesen, wenn diese so ausgelegt wird, dass beim Verpacken nur eine Textillage des Textilverbundes der Brandschutzverpackung in Kontakt mit dem elektronischen Gerät kommen kann. Dadurch kann nicht nur durch eine hinreichend weiche erste Textillage einer Beschädigung des durch den Textilverbund umschlossenen elektronischen Gerätes optimal vorgebeugt werden. Vielmehr wird auch die Flexibilität bei der Auswahl der Materialien der weiteren Textillagen erhöht, beispielsweise, weil für diese ein unmittelbarer Kontakt mit aus dem elektronischen Gerät austretenden Chemikalien ausgeschlossen werden kann. Bevorzugt ist folglich eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei die Brandschutzverpackung so ausgelegt ist, dass die zweite Textillage und/oder die dritte Textillage, bevorzugt die zweite Textillage und die dritte Textillage beim Verpacken von elektronischen Geräten keine Kontaktfläche mit den elektronischen Geräten aufweisen. Besonders bevorzugt ist zudem eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei die äußersten Schichten des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes durch die erste Textillage und die dritte Textillage gebildet werden.
Als großer Vorteil der vorliegenden Erfindung kann angesehen werden, dass die Textillagen aus Mischungen von mehreren unterschiedlichen Materialien ausgebildet werden können. Insoweit kann eine optimale Feuer- und Druckfestigkeit durch die Wahl und ggf. Kombination geeigneter Materialien erreicht werden. Es hat sich allerdings als vorteilhaft erwiesen, wenn die Textillagen im Wesentlichen vollständig aus einem einzigen organischen Werkstoff bestehen, insbesondere vor dem Hintergrund einer möglichst kosteneffizienten Fertigung und einer maßgeblichen Beeinflussung der Eigenschaften der jeweiligen Textillage durch das eingesetzte Material. Insofern ist eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung bevorzugt, wobei die erste Textillage zu mehr als 50 Gew.-%, bevorzugt zu mehr als 70 Gew.-%, besonders bevorzugt zu mehr als 90 %, ganz besonders bevorzugt zu mehr als 99 %, aus dem ersten organischen Werkstoff besteht, bezogen auf die Masse der ersten Textillage. Bevorzugt ist ebenfalls eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei die zweite Textillage zu mehr als 50 Gew.-%, bevorzugt zu mehr als 70 Gew.-%, besonders bevorzugt zu mehr als 90 %, ganz besonders bevorzugt zu mehr als 99 %, aus dem zweiten organischen Werkstoff besteht, bezogen auf die Masse der zweiten Textillage. Bevorzugt ist ebenso eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei die dritte Textillage zu mehr als 50 Gew.-%, bevorzugt zu mehr als 70 Gew.-%, besonders bevorzugt zu mehr als 90 %, ganz besonders bevorzugt zu mehr als 99 %, aus dem dritten organischen Werkstoff besteht, bezogen auf die Masse der dritten Textillage.
Mit Blick auf die spätere Anwendung ist es zudem bevorzugt, wenn die erfindungsgemäße Brandschutzverpackung zusätzlich zum Verbindungselement weitere Verschlussmittel umfasst. Diese weiteren Verschlussmittel können die Fixierung eines beim Verpacken erzeugten Formschlusses um das elektronische Gerät erlauben. Die weiteren Verschlussmittel können zudem, zusätzlich zum Verbindungselement, einer unkontrollierten Öffnung der Brandschutzverpackung entgegenwirken, welche beispielsweise durch eine Explosion des elektronischen Gerätes im Inneren der Brandschutzverpackung, beziehungsweise einer Druck- und/oder Temperaturänderung, verursacht werden könnte. Grundsätzlich können für die weiteren, insbesondere textilen, Verschlussmittel verschiedene reversibel und zerstörungsfrei lösbare form- und/oder kraftschlüssige Verschlüsse in Betracht gezogen werden. So können beispielsweise weitere Verbindungselemente, insbesondere Hakenverschlusselemente vorhanden sein. Vorzugsweise sind die Verschlussmittel jedoch als Gurte ausgebildet, mit denen nicht nur eine einfache und effiziente Fixierung erreicht werden kann, sondern die auch einer ungewollten Öffnung einen guten Widerstand entgegensetzen, insbesondere, wenn sie in geeigneter Weise platziert und um die Brandschutzverpackung herumgeführt werden. Bevorzugt ist also eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei auf der der zweiten Textillage abgewandten Seite der dritten Textillage ein oder mehrere Verschlusselemente angeordnet sind, wobei die Verschlusselemente bevorzugt Gurte, besonders bevorzugt Gurte mit einem Klettverschluss, sind, wobei die Verschlusselemente dazu eingerichtet sind, nach zumindest teilweise formschlüssiger, bevorzugt vollständig formschlüssiger, Anpassung der Brandschutzverpackung an die Form von elektronischen Geräten mittels Faltung, die erhaltene Faltung zu fixieren.
Die Verschlusselemente können grundsätzlich unterschiedlich auf der dritten Textillage des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes positioniert werden. Vorteilhafterweise sind die Verschlusselemente jedoch im Randbereich der dritten Textillage angeordnet, da dies beim Umschlagen und Fixieren die vorteilhafte Größenvariabilität am besten unterstützt. Bevorzugt ist demnach eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei das oder die Verschlusselemente im Randbereich der dritten Textillage, bevorzugt im mittleren Randbereich, angeordnet sind, bevorzugt auf gegenüberliegenden Seiten der dritten Textillage.
Mit Blick auf eine möglichst sichere Verwendung der Brandschutzverpackung durch den Benutzer hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen das eine oder die mehreren Verschlusselemente zur Fixierung der Faltung des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes zu verwenden. Die Erfinder haben dabei festgestellt, dass insbesondere das Vorsehen von zumindest zwei Verschlusselementen am faltbaren mehrschichtigen Textilverbund einen zuverlässigen und dauerhaften Verschluss der Brandschutzverpackung erlaubt, insbesondere im Falle einer Druck- und/oder Temperaturänderung im Inneren der Brandschutzverpackung. Vorzugsweise ist das erste Verschlusselement an einem ersten Umschlagbereich und das zweite Verschlusselement an einem zweiten Umschlagbereich angeordnet, sodass eine Umfaltung des ersten Umschlagbereichs um elektronische Geräte durch das erste Verschlusselement und eine Umfaltung des zweiten Umschlagbereichs um den ersten Umschlagbereich durch das zweite Verschlusselement fixiert wird. Bevorzugt ist folglich eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei die Brandschutzverpackung zwei oder mehr Verschlusselemente umfasst, die so auf gegenüberliegenden Seiten der dritten Textillage angeordnet sind, dass diese in den Umschlagbereichen der Brandschutzverpackung liegen, wobei die Umschlagbereiche dazu eingerichtet sind, zur Anpassung der Form der Brandschutzverpackung an elektronische Geräte umgefaltet zu werden, wobei die Verschlusselemente bevorzugt so an diesen Umschlagbereichen der Brandschutzverpackung angeordnet sind, dass sie nach der Umfaltung voneinander beabstandet sind oder zumindest teilweise aneinander angrenzen. Bevorzugt ist alternativ oder zusätzlich eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei die Verschlusselemente bevorzugt so an diesen Umschlagbereichen der Brandschutzverpackung angeordnet sind, dass zumindest ein Verschlusselement nach der Umfaltung sämtliche Umschlagbereiche fixiert.
Ganz besonders bevorzugt sind solche Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Brandschutzverpackung, welche einen verbesserten Schutz vor thermischen Durchbrüchen erlauben. Bei thermischen Durchbrüchen von elektrischen Energiespeichern werden nicht nur große Mengen an thermischer Energie, sondern auch große Mengen an Gasen innerhalb weniger Sekunden freigesetzt. Insofern haben die Erfinder erkannt, dass die Brandschutzverpackung nicht zu gasdicht ausgebildet sein darf, um insbesondere einem schleichenden Druckaufbau entgegenwirken zu können und auch bei einer Explosion zumindest einen gebremsten Druckaufbau zu erlauben. Bevorzugt ist entsprechend eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei der faltbare mehrschichtige Textilverbund gasdurchlässig ausgebildet ist, wobei der faltbare mehrschichtige Textilverbund gemessen durch sämtliche Textillagen hindurch bevorzugt eine Gasdurchlässigkeit gemäß DIN EN ISO 9237 bei einem Prüfdruck von 200 Pa von 140 L/dm²/min oder mehr, bevorzugt von 160 L/dm²/min oder mehr, besonders bevorzugt von 180 L/dm²/min oder mehr, ganz besonders bevorzugt von 200 L/dm²/min oder mehr, aufweist.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Brandschutzverpackung eine gute thermische Isolierung ermöglicht. Hierdurch kann in synergistischer Weise nicht nur das elektronische Gerät vor thermischen Belastungen geschützt werden, sondern im Falle eines thermischen Durchgehens auch die Umgebung vor einer ungewollten Hitzeentwicklung, sodass die Brandgefahr reduziert werden kann. Bevorzugt ist somit ebenfalls eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei der faltbare mehrschichtige Textilverbund gemessen durch sämtliche Textillagen hindurch eine Wärmeleitfähigkeit von 0,2 W/(m·K) oder weniger, bevorzugt von 0,1 W/(m. K) oder weniger, aufweist.
Als weiterer großer Vorteil der vorliegenden Erfindung kann angesehen werden, dass neben der ersten, der zweiten, und der dritten Textillage auch weitere Textillagen vorgesehen werden können. Diese können die vorstehend beschriebenen Vorteile in vorteilhafter Weise um zusätzliche Eigenschaften ergänzen oder bestehende Leistungscharakteristika verstärken. Beispielsweise kann durch weitere Textillagen das Risiko des Durchbrechens von Funken und/oder glühenden Teilchen durch den faltbaren mehrschichtigen Textilverbund weiter minimiert werden. Zudem kann die Feuerfestigkeit durch weitere Textillagen mit höheren Schmelztemperaturen und/oder Zersetzungstemperaturen erhöht werden. Als ganz besonders vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen, wenn die im Inneren des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes angeordneten Textillagen bei Temperaturzunahme eine Barriere, insbesondere eine feuerfeste Barriere, ausbilden können. In einer bevorzugten Ausführungsform bedingt die Erhitzung des Textilverbundes eine chemische Reaktion der sich im Inneren des Textilverbundes befindlichen Textillagen, besonders bevorzugt eine Verkohlung derselben. Bevorzugt ist insoweit eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, zusätzlich umfassend im faltbaren mehrschichtigen Textilverbund eine vierte Textillage sowie optional weitere Textillagen, wobei die vierte Textillage zwischen der ersten und der zweiten Textillage oder zwischen der zweiten und der dritten Textillage angeordnet ist, wobei die vierte Textillage bevorzugt einen vierten organischen Werkstoff umfasst. Prinzipiell ist es auch denkbar, dass weitere Lagen vorgesehen werden, die keine Textillage sind, beispielsweise perforierte Metallfolien, was für manche Anwendungen bevorzugt sein kann, insbesondere zum Zwecke einer verbesserten Strahlungsabschirmung.
Wie vorstehend erläutert, können die Textillagen des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes grundsätzlich aus mehreren Materialien gebildet werden, um eine optimale Feuer- und Druckfestigkeit zu erreichen. Es hat sich allerdings auch für die weiteren Textillagen als vorteilhaft erwiesen, diese Textillagen im Wesentlichen vollständig aus einem einzigen organischen Werkstoff zu bilden. Demnach ist eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung bevorzugt, wobei die vierte Textillage zu mehr als 50 Gew.-%, bevorzugt zu mehr als 70 Gew.-%, besonders bevorzugt zu mehr als 90 %, ganz besonders bevorzugt zu mehr als 99 %, aus dem vierten organischen Werkstoff besteht, bezogen auf die Masse der vierten Textillage.
Für die Inneren Lagen der erfindungsgemäßen Brandschutzverpackung sind wegen der thermischen Eigenschaften und der Gasdurchlässigkeit filzartige Materialien besonders günstig. Bevorzugt ist deshalb eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei die zweite Textillage und/oder die vierte Textillage, bevorzugt die zweite Textillage, ein Nadelfilz ist.
Die Resistenz erfindungsgemäßer Brandschutzverpackungen gegenüber hoher Druck- und Temperaturschwankungen ist ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung. Diese Resistenz kann vor allem durch die Wahl der Materialien des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes beeinflusst werden. Den Erfindern ist es gelungen, besonders geeignete Parameter für die verwendeten Werkstoffe zu identifizieren. Hierbei ist eine hohe Feuerfestigkeit, die sich in einem hohen Sauerstoffindex (LOI) ausdrückt, insbesondere für die zweite Textillage vorteilhaft, da diese vergleichsweise nah an dem verpackten elektronischen Gerät liegt, jedoch anders als die erste Textillage weder eine weiche Einpassung des elektronischen Geräts noch eine Klettfunktion erfüllen muss. In den Experimenten der Erfinder hat sich insoweit jedoch gezeigt, dass auch bei den weiteren Textillagen eine gewisse Feuerfestigkeit wünschenswert ist. Bevorzugt ist entsprechend eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei der zweite organische Werkstoff einen Sauerstoffindex (LOI) gemäß DIN EN ISO 4589 von 35 oder mehr, bevorzugt von 40 oder mehr, besonders bevorzugt von 45 oder mehr, aufweist. Bevorzugt ist gleichfalls eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei der dritte organische Werkstoff und/oder der vierte organische Werkstoff, bevorzugt der dritte organische Werkstoff, einen Sauerstoffindex (LOI) gemäß DIN EN ISO 4589 von 25 oder mehr, bevorzugt von 30 oder mehr, aufweist.
Die erste Textillage wird in vielen Fällen zielführenderweise vor allem nach der Funktionalität ausgewählt werden, was in synergistischer Weise dadurch möglich ist, da die äußeren Lagen auch etwaige Zersetzungsprodukte oder Schmelzen der ersten Textillage einschließen. Insbesondere bei den weiteren Lagen ist es jedoch besonders vorteilhaft, wenn die Materialien so ausgewählt werden, dass sie den im Falle eines Brandes auftretenden Temperaturen möglichst lange widerstehen können und möglichst wenig thermische Zersetzungsprodukte freisetzen. Bevorzugt ist deshalb ebenfalls eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei der erste organische Werkstoff und/oder der zweite organische Werkstoff und/oder der dritte organische Werkstoff und/oder der vierte organische Werkstoff, bevorzugt der zweite organische Werkstoff und/oder der dritte organische Werkstoff, eine Schmelztemperatur von 300 °C oder mehr, bevorzugt 400 °C oder mehr, aufweisen. Bevorzugt ist ebenso eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei der erste organische Werkstoff und/oder der zweite organische Werkstoff und/oder der dritte organische Werkstoff und/oder der vierte organische Werkstoff, bevorzugt der zweite organische Werkstoff und/oder der dritte organische Werkstoff, eine Zersetzungstemperatur von 300 °C oder mehr, bevorzugt 400 °C oder mehr, aufweisen.
Um eine optimale Temperatur- und Feuerbeständigkeit der Brandschutzverpackung zu erreichen, haben die Erfinder weitere Materialkenngrößen identifiziert, mithilfe derer besonders geeignete Materialien für die Textillagen ausgewählt werden können. Bevorzugt ist entsprechend eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei die erste Textillage und/oder die zweite Textillage und/oder die dritte Textillage eine Beschichtung, bevorzugt eine die Feuerfestigkeit erhöhende Beschichtung, aufweisen und/oder mit einem Füllstoff, bevorzugt Siliciumdioxid, gefüllt sind. Bevorzugt ist zudem eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei die zweite Textillage eine Brandschutzklasse gemäß DIN 4102 von B1, A2 oder A1, bevorzugt von A2 oder A1, aufweist.
Als großer Vorteil der vorliegenden Erfindung kann angesehen werden, dass elektronische Geräte verschiedener Abmessungen formschlüssig verpackt werden können. Insbesondere kann mit derselben Brandschutzverpackung zeitgleich oder nacheinander sowohl ein erstes elektronisches Gerät, beispielsweise ein Smartphone, als auch ein in den Abmessungen vom ersten elektronischen Gerät abweichendes zweites elektronisches Gerät, beispielsweise ein Tablet, vom Benutzer brandsicher verpackt werden. Besonders bevorzugt wird die erfindungsgemäße Brandschutzverpackung so ausgelegt, dass auch drei oder mehr in der Größe variierende elektronische Geräte verpackt werden können.
In vielen Fällen ist es nicht notwendig, alle im Haushalt vorhandenen elektronische Gerät jederzeit in eine Brandschutzverpackung zu verpacken. Um eine möglichst große Flexibilität zu gewährleisten ist es jedoch sinnvoll die erfindungsgemäße Brandschutzverpackung von den Dimensionen und der Positionierung der Verbindungselemente so auszulegen, dass sie auch an solche elektronischen Geräte anpassbar ist, die sich in ihren Abmessungen stark unterscheiden. Es ist hinsichtlich der Eignung demnach eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung bevorzugt, wobei die Brandschutzverpackung dazu eingerichtet ist, dass diese durch Faltung des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes und Verbinden des Verbindungselements mit der ersten Textillage reversibel und zerstörungsfrei lösbar und zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, formschlüssig an die Form von elektronischen Geräten verschiedener Abmessungen angepasst werden kann, deren Volumen sich um 50 % oder mehr, bevorzugt um 100 % oder mehr, besonders bevorzugt um 150 % oder mehr, unterscheidet, um diese zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, zu verpacken. Bevorzugt ist mit Blick auf die üblichen mobilen, elektronischen Geräte eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei die Brandschutzverpackung dazu eingerichtet ist, dass diese durch Faltung des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes und Verbinden des Verbindungselements mit der ersten Textillage reversibel und zerstörungsfrei lösbar und zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, formschlüssig an die Form von elektronischen Geräten verschiedener Abmessungen angepasst werden kann, deren Länge und/oder Breite und/oder Höhe sich um 2,5 cm oder mehr, bevorzugt um 5 cm oder mehr, besonders bevorzugt um 10 cm oder mehr, unterscheidet, um diese zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, zu verpacken.
Im Lichte der vorstehenden Ausführungen kommt dem Verbindungselement eine besondere Bedeutung zu, insbesondere bezüglich der Sicherung des Verschlusses der Brandschutzverpackung. Um bei hohen Druck- und/oder Temperaturänderungen einer ungewollten Öffnung der Brandschutzverpackung entgegenzuwirken, hat es sich dabei als vorteilhaft erwiesen, wenn sich das Verbindungselement im Wesentlichen vollständig entlang der Länge und/oder Breite des Textilverbundes erstreckt. Bevorzugt ist insoweit eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei sich das Verbindungselement über zumindest 30%, bevorzugt zumindest 50%, besonders bevorzugt zumindest 70%, ganz besonders bevorzugt im Wesentlichen 100%, der Länge des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes erstreckt.
Den Erfindern der vorliegenden Erfindung ist es gelungen, Materialien zu identifizieren, mit deren Einsatz sich der faltbare mehrschichtige Textilverbund der erfindungsgemäßen Brandschutzverpackung besonders zeit- und kosteneffizient herstellen lässt, und mit denen Brandschutzverpackungen erhalten werden können, die besonders robust und langlebig sind. Insbesondere erlaubt es die spezifische Materialauswahl jedoch, besonders leistungsfähige Brandschutzverpackungen zu konzipieren, die insbesondere auch eine hohe mechanische Belastbarkeit besitzen. Bevorzugt ist nämlich eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei der erste organische Werkstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Naturfasern und Kunststoffmaterialien, bevorzugt Kunststofffasern, besonders bevorzugt Polyamiden und Polyestern, ganz besonders bevorzugt Polyamiden. Bevorzugt ist insoweit ebenso eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei der zweite organische Werkstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Naturfasern und Kunststoffmaterialien, insbesondere Kunststoffmaterialien, bevorzugt Polyacrylnitrilen. Bevorzugt ist zudem eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei der dritte organische Werkstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Naturfasern und Kunststoffmaterialien, insbesondere Kunststoffmaterialien, bevorzugt Polyaramiden, besonders bevorzugt para Polyaramiden und meta Polyaramiden, wobei die dritte Textillage besonders bevorzugt weitere Materialien, bevorzugt Antistatikfasern, umfasst. Bevorzugt ist ebenfalls eine erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, wobei der vierte organische Werkstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Kunststoffmaterialien, bevorzugt Polyaramiden.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Brandschutz von elektronischen Geräten, insbesondere elektrischen Energiespeichern mit einer bevorzugten erfindungsgemäßen Brandschutzverpackung, beispielsweise beim Transport und/oder der Lagerung, umfassend die Verfahrensschritte:

a) Anordnen eines elektronischen Gerätes auf der ersten Textillage des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes,
b) Falten eines ersten Faltbereichs des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes um das elektronische Gerät und Falten eines zweiten Faltbereichs des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes, so dass der zweite Faltbereich auf dem ersten Faltbereich aufliegt und das am ersten Faltbereich angeordnete Verbindungselement mit der ersten Textillage des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes im zweiten Faltbereich eine reversibel und zerstörungsfrei lösbare Klettverbindung ausbildet, zum Erhalt eines teilweise formschlüssig verpackten elektronischen Geräts und seitlich überstehenden Umschlagbereichen des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes.
c) Umschlagen eines ersten Umschlagbereichs um das elektronische Gerät und Fixieren der erhaltenen Faltung mit einem am ersten Umschlagbereich angeordneten ersten Verschlusselement, und
d) Umschlagen eines zweiten Umschlagbereichs um das elektronische Gerät, sodass der zweite Umschlagbereich den ersten Umschlagbereich überlappt, und Fixieren der erhaltenen Faltung mit einem am zweiten Umschlagbereich angeordneten zweiten Verschlusselement.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist für den Brandschutz von elektronischen Geräten geeignet. Dies umfasst insbesondere den Transport und/oder die Lagerung von mobilen Endgeräten, elektrischen Energiespeichern sowie weiteren elektronischen Haushaltsgeräten. Dem Fachmann ist klar, dass das Verfahren in vielen verschiedenen Situationen Anwendung findet, insbesondere bei Verwahrung oder Transport des elektronischen Geräts in bzw. durch sensible Zonen, beispielsweise in Flugzeugen. Durch Ausbildung einer reversibel und zerstörungsfrei lösbaren Klettverbindung zwischen den Faltbereichen der Brandschutzverpackung, welche um das zu verpackende elektronische Gerät geschlagen wurden, wird ein teilweise formschlüssig verpacktes elektronisches Gerät erhalten, wobei an den Seiten noch die seitlich überstehenden Umschlagbereiche des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes verbleiben.
Das elektronische Gerät wird vorzugsweise derart auf dem faltbaren mehrschichtigen Textilverbund positioniert, dass seine längste Kante parallel zur Längskante des Textilverbundes ausgerichtet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Teil-Formschluss durch das formschlüssige Falten des ersten und zweiten Faltbereichs des Textilverbundes entlang der Querkanten des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes.
Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren darüber hinaus das Umschlagen der beiden Umschlagbereiche um das elektronische Gerät und jeweils das Fixieren der erhaltenen Faltung mit den am jeweiligen Umschlagbereich angeordneten Verschlusselementen.
Die Fixierung der erhaltenen Faltung durch die Verschlusselemente erfolgt vorzugsweise derart, dass sich bei einer Druckerhöhung im Inneren der Brandschutzverpackung die Verschlusselemente gegenseitig gegen eine Öffnung absichern, insbesondere gegen ein Abrutschen und/oder Aufdrücken. Auch das vorstehende Verfahren bietet, ebenso wie die erfindungsgemäße Brandschutzverpackung, nach Verschluss der Brandschutzverpackung und unter Beibehaltung der zuvor beschriebenen Vorteile, insbesondere unter Beibehaltung der Brandschutzeigenschaften der Brandschutzverpackung, die Möglichkeit einer Führung eines elektrischen Leiters, insbesondere eines Ladekabels, aus dem Inneren der Brandschutzverpackung nach außen.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Brandschutzverpackung in einer bevorzugten Ausführungsform;
2 eine schematische Explosionszeichnung des faltbaren mehrschichtigen Textilverbunds der erfindungsgemäßen Brandschutzverpackung gemäß 1;
3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Brandschutzverpackung zu einem ersten Zeitpunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens;
4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Brandschutzverpackung zu einem zweiten Zeitpunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens;
5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Brandschutzverpackung zu einem dritten Zeitpunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens;
6 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Brandschutzverpackung zu einem vierten Zeitpunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens;
7 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Brandschutzverpackung zu einem fünften Zeitpunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens;
8 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Brandschutzverpackung zu einem sechsten Zeitpunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Brandschutzverpackung 10. Die Brandschutzverpackung 10 ist für elektronische Geräte 100, insbesondere elektrische Energiespeicher wie Lithium-Ionen Akkumulatoren, geeignet. Die Brandschutzverpackung 10 umfasst eine faltbaren mehrschichtigen Textilverbund 12, welcher im gezeigten Beispiel aus einer ersten Textillage 14, einer zweiten Textillage 16, einer dritten Textillage 18 und einer vierten Textillage 20 gebildet wird, was in 2 schematisch dargestellt ist. Die Brandschutzverpackung 10 umfasst zudem ein Verbindungselement 22 sowie ein erstes Verschlusselement 24a und ein zweites Verschlusselement 24b, welche auf der dritten Textillage 18 angeordnet sind.
Die Brandschutzverpackung 10 ist dazu eingerichtet durch Faltung des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes 12 und Verbinden des Verbindungselements 22 mit der ersten Textillage 14 reversibel und zerstörungsfrei formschlüssig an die Form von elektronischen Geräten 100 verschiedener Abmessungen angepasst zu werden, um diese zumindest teilweise zu verpacken.
Der faltbare mehrschichtige Textilverbund 12 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf mit einer Breite B im Bereich von 250 bis 850 mm und einer Länge L von 500 bis 1200 mm, wobei das Verhältnis von Länge L zu Breite B des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes 12 im Bereich von 1,3 bis 2,0 liegt, wobei dieses Verhältnis gemäß dem angedachten Einsatz angepasst werden kann, bspw. auf etwa 4,7 für beispielsweise Energiespeicher von Elektrofahrädern. Die Abmessungen sämtlicher Textillagen entsprechen im Wesentlichen denen des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes 12. Der faltbare mehrschichtige Textilverbund 12 ist gasdurchlässig ausgebildet mit einer Gasdurchlässigkeit gemäß DIN EN ISO 9237 bei einem Prüfdruck von 200 Pa von 180 L/dm²/min und kann eine Wärmeleitfähigkeit, gemessen durch sämtliche Textillagen, von weniger als 0,1 W/(m. K) aufweisen. Die äußersten Schichten des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes 12 werden durch die erste Textillage 14 und die dritte Textillage 18 gebildet, sodass die zweite Textillage 16, die dritte Textillage 18 und die vierte Textillage 20 beim Verpacken von elektronischen Geräten 100 keine Kontaktfläche mit den elektronischen Geräten 100 aufweisen.
Die erste Textillage 14 ist im gezeigten Beispiel im Wesentlichen vollständig aus Klettvelours ausgebildet und dazu eingerichtet, als erster Teil einer Klettverbindung zu fungieren. Das Verbindungselement 22 wird durch einen Klettstreifen gebildet und ist parallel zur Längskante des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes 12 in dessen Randbereich angeordnet. Es erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes12 und ist dazu eingerichtet, als zweiter Teil der Klettverbindung zu fungieren.
Gemeinsam sind die erste Textillage 14 und das Verbindungselement 22 beispielsweise so ausgelegt, dass die zwischen ihnen bestehende reversibel und zerstörungsfrei lösbare Klettverbindung eine Schälfestigkeit im Bereich von 1,9 bis 2,1 N/cm² aufweist, wobei die Schälfestigkeit auch nach 10000 Verschlusszyklen größer als 0,8 N/cm² ist. Darüber hinaus ist die Klettverbindung beispielsweise so ausgelegt, dass sie eine Scherfestigkeit im Bereich von 6 bis 8 N/cm² aufweist, wobei die Scherfestigkeit nach 10000 bevorzugt noch größer als 4,5 N/cm² ist.
Die zweite Textillage 16 wird im Wesentlichen vollständig durch einen Nadelfilz aus präoxidierten Polyacrylnitril (PAN) gebildet, sodass die zweite Textillage eine Brandschutzklasse gemäß DIN 4102 von B1 aufweist. Dieser organische Werkstoff weist eine Zersetzungstemperatur von mehr als 400 °C, sowie einen Sauerstoffindex (LOI) gemäß DIN EN ISO von 45 oder mehr auf.
Die dritte Textillage 18 wird im Wesentlichen vollständig aus einem Mischgewebe aus Para- und Meta-Aramiden gebildet, wobei das Gewebe zusätzlich zumindest 1 % Antistatikfasern umfasst. Die dritte Textillage weist einen Sauerstoffindex (LOI) gemäß DIN EN ISO 4589 von etwa 30 auf sowie eine Zersetzungstemperatur von mehr als 400 °C.
Die vierte Textilllage 20 wird im Wesentlichen vollständig durch einen Nadelfilz aus Para-Aramiden gebildet.
In 1 ist zu erkennen, dass auf der dritten Textillage 18 ein erstes Verschlusselement 24a und ein zweites Verschlusselement 24b im mittleren Randbereich des Textilverbundes 12 auf gegenüberliegenden und an das Verbindungselement 22 angrenzenden Seiten angeordnet sind. Die Verschlusselemente sind als Gurte mit einem Klettverschluss ausgebildet und dazu eingerichtet, nach vollständig formschlüssiger Anpassung der Brandschutzverpackung 10 an die Form von elektronischen Geräten 100 mittels Faltung, die erhaltene Faltung zu fixieren. Im gezeigten Beispiel umfasst der Klettverschluss jeweils ein Material mit Kletthaken und ein Klettflausch. Nach besagter Faltung sind die Verschlusselemente voneinander beabstandet angeordnet und fixieren jeweils zumindest denjenigen Randbereich des Textilverbundes, an welchem sie angeordnet sind.
Die 3 bis 8 illustrieren eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verschiedenen Zeitpunkten. Zunächst wird die Brandschutzverpackung 10 gemäß 3 mit der ersten Textillage 14 nach oben zeigend auf einer Oberfläche ausgebreitet. Im Anschluss erfolgt das Anordnen des elektronischen Gerätes 100, in diesem Beispiel ein Tablet, auf der ersten Textillage 14 des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes, wie es in 4 gezeigt ist.
In 5 wird - ausgehend vom Zustand der 4 - die Faltung eines ersten Faltbereichs 28a des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes 12 um das elektronische Gerät 100 illustriert. Die Faltung erfolgt so, dass derjenige Abschnitt der dritten Textillage 18 nach oben zeigt, an dessen Längskante das Verbindungselement 22 angeordnet ist.
In 6 ist hiervon ausgehend das Falten eines zweiten Faltbereichs 28b des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes 12 illustriert. Die Faltung erfolgt so, dass der zweite Faltbereich 28b auf dem ersten Faltbereich 28a aufliegt und das am ersten Faltbereich 28a angeordnete Verbindungselement 22 mit der ersten Textillage 14 des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes 12 im zweiten Faltbereich 28b eine reversibel und zerstörungsfrei lösbare Klettverbindung ausbildet, sodass ein teilweise formschlüssig verpacktes elektronisches Gerät 100 erhalten wird, von dem sich seitlich überstehende Umschlagbereiche des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes 12 erstrecken.
7 zeigt die Brandschutzverpackung 10 nach erfolgtem Umschlagen eines ersten Umschlagbereichs 26a um das aus 6 erhaltene teilweise formschlüssig verpackte elektronische Gerät 100 sowie das Fixieren der erhaltenen Faltung mit einem am ersten Umschlagbereich 26a angeordneten ersten Verschlusselement 24a. Hierbei wird das erste Verschlusselement 24a geschlossen, indem der das Verschlusselement 24a bildende Gurt um die das elektronische Gerät 100 umschließenden Faltbereiche gelegt und mittels des am Gurt angebrachten Klettverschlusses verschlossen wird.
8 zeigt das durch die Brandschutzverpackung 10 vollständig formschlüssig verpackte elektronische Gerät 100. Um von 7 ausgehend den vollständigen Formschluss zu erreichen, erfolgt das Umschlagen des zweiten Umschlagbereichs 26b um das elektronische Gerät 100 so, dass der zweite Umschlagbereich 26b den ersten Umschlagbereich 26a überlappt. Die Fixierung der erhaltenen Faltung erfolgt mit dem am zweiten Umschlagbereich 26b angeordneten zweiten Verschlusselement 24b, indem der das Verschlusselement 24b bildende Gurt um den das elektronische Gerät 100 umschließenden ersten Umschlagbereich 26a gelegt und mittels des am Gurt angebrachten Klettverschlusses verschlossen wird.
Bezugszeichenliste

10: Brandschutzverpackung
12: faltbarer mehrschichtiger Textilverbund
14: erste Textillage
16: zweite Textillage
18: dritte Textillage
20: vierte Textillage
22: Verbindungselement
24a, 24b: Verschlusselement
26a, 26b: Umschlagbereich
28a, 28b: Faltbereich
100: elektronisches Gerät
B: Breite des Textilverbundes
L: Länge des Textilverbundes

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

AT 17063 U1 [0006]
EP 3821950 A1 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 9237 [0043, 0063]
DIN EN ISO 4589 [0048, 0067]
DIN 4102 [0066]

Claims

Brandschutzverpackung (10) für elektronische Geräte (100), insbesondere elektrische Energiespeicher, mit einem faltbaren mehrschichtigen Textilverbund (12) umfassend übereinander angeordnet: - eine erste Textillage (14), wobei die erste Textillage (14) einen ersten organischen Werkstoff umfasst und zumindest teilweise dazu eingerichtet ist, als erster Teil einer Klettverbindung zu fungieren, - eine zweite Textillage (16), wobei die zweite Textillage (16) einen zweiten organischen Werkstoff umfasst, und - eine dritte Textillage (18), wobei die dritte Textillage (18) einen dritten organischen Werkstoff umfasst, wobei auf der der zweiten Textillage (16) abgewandten Seite der dritten Textillage (18) ein Verbindungselement (22) angeordnet ist, welches dazu eingerichtet ist, als zweiter Teil einer Klettverbindung zu fungieren, wobei die Brandschutzverpackung (10) dazu eingerichtet ist, dass diese durch Faltung des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes (12) und Verbinden des Verbindungselements (22) mit der ersten Textillage (14) reversibel und zerstörungsfrei lösbar und zumindest teilweise formschlüssig an die Form von elektronischen Geräten (100) verschiedener Abmessungen angepasst werden kann, um diese zumindest teilweise zu verpacken.
Brandschutzverpackung (10) nach Anspruch 1, wobei auf der der zweiten Textillage (16) abgewandten Seite der dritten Textillage (18) ein oder mehrere Verschlusselemente (24a,24b) angeordnet sind, wobei die Verschlusselemente (24a,24b) bevorzugt Gurte, besonders bevorzugt Gurte mit einem Klettverschluss, sind, wobei die Verschlusselemente (24a,24b) dazu eingerichtet sind, nach zumindest teilweise formschlüssiger, bevorzugt vollständig formschlüssiger, Anpassung der Brandschutzverpackung (10) an die Form von elektronischen Geräten (100) mittels Faltung, die erhaltene Faltung zu fixieren.
Brandschutzverpackung (10) nach Anspruch 2, wobei das oder die Verschlusselemente (24a,24b) im Randbereich der dritten Textillage (18), bevorzugt im mittleren Randbereich, angeordnet sind, bevorzugt auf gegenüberliegenden Seiten der dritten Textillage (18).
Brandschutzverpackung (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Brandschutzverpackung (10) zwei oder mehr Verschlusselemente (24a,24b) umfasst, die so auf gegenüberliegenden Seiten der dritten Textillage (18) angeordnet sind, dass diese in den Umschlagbereichen (26a,26b) der Brandschutzverpackung (10) liegen, wobei die Umschlagbereiche (26a,26b) dazu eingerichtet sind, zur Anpassung der Form der Brandschutzverpackung (10) an elektronische Geräte (100) umgefaltet zu werden, wobei die Verschlusselemente (24a,24b) bevorzugt so an diesen Umschlagbereichen (26a,26b) der Brandschutzverpackung (10) angeordnet sind, dass sie nach der Umfaltung voneinander beabstandet sind oder zumindest teilweise aneinander angrenzen, und/oder wobei die Verschlusselemente (24a,24b) bevorzugt so an diesen Umschlagbereichen (26a,26b) der Brandschutzverpackung (10) angeordnet sind, dass zumindest ein Verschlusselement (24a,24b) nach der Umfaltung sämtliche Umschlagbereiche (26a,26b) fixiert.
Brandschutzverpackung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der faltbare mehrschichtige Textilverbund (12) gasdurchlässig ausgebildet ist, wobei der faltbare mehrschichtige Textilverbund (12) gemessen durch sämtliche Textillagen hindurch bevorzugt eine Gasdurchlässigkeit gemäß DIN EN ISO 9237 bei einem Prüfdruck von 200 Pa von 140 L/dm²/min oder mehr, bevorzugt von 160 L/dm²/min oder mehr, besonders bevorzugt von 180 L/dm²/min oder mehr, ganz besonders bevorzugt von 200 L/dm²/min oder mehr, aufweist.
Brandschutzverpackung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, zusätzlich umfassend im faltbaren mehrschichtigen Textilverbund (12) eine vierte Textillage (20) sowie optional weitere Textillagen, wobei die vierte Textillage (20) zwischen der ersten und der zweiten Textillage (16) oder zwischen der zweiten und der dritten Textillage (18) angeordnet ist, wobei die vierte Textillage (20) bevorzugt einen vierten organischen Werkstoff umfasst.
Brandschutzverpackung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Brandschutzverpackung (10) dazu eingerichtet ist, dass diese durch Faltung des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes (12) und Verbinden des Verbindungselements (22) mit der ersten Textillage (14) reversibel und zerstörungsfrei lösbar und zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, formschlüssig an die Form von elektronischen Geräten (100) verschiedener Abmessungen angepasst werden kann, deren Volumen sich um 50 % oder mehr, bevorzugt um 100 % oder mehr, besonders bevorzugt um 150 % oder mehr, unterscheidet, um diese zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, zu verpacken.
Brandschutzverpackung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei sich das Verbindungselement (22) über zumindest 30%, bevorzugt zumindest 50%, besonders bevorzugt zumindest 70%, ganz besonders bevorzugt im Wesentlichen 100%, der Länge L des faltbaren mehrschichtigen Textilverbundes (12) erstreckt.
Brandschutzverpackung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der erste organische Werkstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Naturfasern und Kunststoffmaterialien, bevorzugt Kunststofffasern, besonders bevorzugt Polyamiden und Polyestern, ganz besonders bevorzugt Polyamiden, und/oder wobei der zweite organische Werkstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Naturfasern und Kunststoffmaterialien, insbesondere Kunststoffmaterialien, bevorzugt Polyacrylnitrilen, und/oder wobei der dritte organische Werkstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Naturfasern und Kunststoffmaterialien, insbesondere Kunststoffmaterialien, bevorzugt Polyaramiden, besonders bevorzugt para Polyaramiden und meta Polyaramiden, wobei die dritte Textillage (18) besonders bevorzugt weitere Materialien, bevorzugt Antistatikfasern, umfasst.