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Vorrichtung zum Kleben von Duro-Plaststoffteilen, insbesondere für Kraftfahrzeugtüren
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum verzugsfreien randseitigen Kleben von grossflächigen, gekrümmten Duro-Plaststoffteilen mit einem Blechversteifungsgerippe mittels heisshärtbaren Klebstoffes, insbesondere für Kraftfahrzeugtüren.
Es ist bekannt, Duro-Plaststoffteile mit Blechversteifungsgerippen durch Kleben zu verbinden. Dabei können heiss-oder kalthärtbare Klebestoffe angewendet werden. Die heisshärtbaren Klebestoffe sind vor allem für die kurzen Taktzeiten bei grossen Stückzahlen vorteilhaft, können aber einen Verzug durch die Erwärmung des Plastteiles zur Folge haben, während die kalthärtbaren Klebestoffe in der Regel eine Verbindung der Formteile mit geringerem Verzug gestatten, aber längere Aushärtungszeit benötigen. Im Automobilbau werden wegen der hohen Stückzahlen und der kurzen Taktzeiten heisshärtbare Klebestoffe verwendet, wobei die Verklebung durch Hochfrequenz-oder Kontakterwärmung mittels Heizschienen oder auch durch Infraroterwärmung vorgenommen wird.
Ferner ist bekannt, dass bei der Verwendung von heisshärtbaren Klebestoffen und allen genannten Erwärmungsverfahren eine unterschiedliche Wärmedehnung des Duro-Plaststoffes zu dem Blechversteifungsgerippe entsteht, die auch bei örtlicher Erwärmung nicht genügend beherrscht wird. Bei der Verklebung vonverhältnismässig flachenDuro-Plaststoffteilen, z. B. Kraftfahrzeugtüren, tritt nach dem Abkühlen ein Einfallen der leicht verformten Plaststoff-Fläche auf, das auf den natürlichen Schrumpf des Plaststoffes gegenüber dem Blechversteifungsgerippe zurückzuführen ist.
Zweck der Erfindung ist die Beseitigung der angeführten Mängel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die entstehende Ausdehnung des Duro-Plaststoffes bei zulässiger Höchsterwärmung für die schnelle Aushärtung des Klebers zu beherrschen, ohne den Duro-Plaststoff zu verbrennen und keine sichtliche Verformung des Duro-Plaststoffes durch den beim Abkühlen entstehenden Schrumpf auftreten zu lassen.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Vorrichtung über den Klebestellen Spann- brücken aufweist, die gleichzeitig zur Wärmeabfuhr dienen, und mit Spanneinrichtungen für das Krümmen des aus aushärtbarem Kunststoff bestehenden Duro-Plaststoffteiles versehen ist.
Gemäss einem weiteren Kennzeichnen der Erfindung sind die Klebestellen zwischen den Spannbrücken und den als Spannauflage dienenden Heizschienen vorgesehen.
In vorteilhafter Weise weist die Spanneinrichtung für das Krümmen der Duro-Plaststoffteile Druckpolster auf, die mittels durch Schrauben nachstellbarer Federn gegen das Werkstück gedrückt werden.
Durch die erfindungsgemässe Lösung der Aufgabe wird eine schnelle Aushärtung des Klebestoffes erreicht, wobei die von der Heizschiene auf den Duro-Plaststoffteil übertragene Wärme durch die kilhlende Wirkung der wärmeleitenden Spannbrücken abgeschwächt und dadurch auch eine eventuelle Verbrennung des Plastmaterials vermieden wird. Ausserdem wird die Ausdehnung des Plastmaterials durch eine Vorspanneinrichtung beherrscht, womit gleichzeitig eine Verformung des Duro-Plaststoffteiles bei der Er-
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wärmung sowie bei dem durch die AbkUhlung entstehenden Schrumpfen verhindert wird.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen Fig. 1 eine Perspektivansicht der Kraftfahrzeugtür und Fig. 2 die Vorderansicht der Vorrichtung.
Die dargestellte Kraftfahrzeugtür besteht aus dem Blechversteifungsgerippe 1 und dem leicht gekrümmten Duro-Plaststoffteil 2. Beide Teile werden in einem markierten Bereich mit Klebstoff versehen.
Nach Fig. 2 wird in der Vorrichtung das Blechversteifungsgerippe 1 mit dem Duro-Plaststoffteil 2 in der zu verklebenden Lage fixiert, mit den Spannbrücken 9 zusammengedrückt und verschraubt oder/und vernietet. Danach erfolgt die Aushärtung des Klebers 3 mit den Heizschienen 4, die von einem elektrischen Heizband 5 angewärmt werden und unter Zwischenlage einer Isolationsschicht 6 mit der Klemmschiene 7 durch Schrauben 8 verbunden sind. An der Klemmschiene 7 sind die Befestigungselemente zur Montage der Heizschienen 4 an einem in den Zeichnungen nicht dargestellten Vorrichtungsträger angebracht. Die Heizschienen 4 dienen dabei als Auflage für die zu verklebenden Teile 1 und 2.
Als Spannelemente sind gegenüber den Heizschienen 4 bewegliche Spannbrücken 9 angebracht, die aus einem gut wärmeleitbaren Material hergestellt sind, um die Wärme abzuleiten und Verbrennungen des Duro- Plaststoffteiles an der Oberfläche bei sehr schneller Aushärtung zu vermeiden.
Um die im Duro-Plaststoffteil 2 entstehende Ausdehnung durch die Erwärmung der Klebestellen in ihrer Richtung zu bestimmen, erhält die Krümmung des Plaststoffteiles 2 durch das Vorspannelement 10 eine Überspannung, womit auch bei dem durch die Abkühlung entstehenden Schrumpfen eine Verformung, z. B. durch Einfallen der sonst üblichen nach Fig. 1 gekennzeichneten Einfallstellen 15, vermieden wird.
Das Vorspannelement 10 ist über einen Bolzen 11 und eine Druckfeder 12 verstellbar im Winkel 13 mit der Vorrichtung verbunden. Durch die einstellbaren Schrauben 14 lassen sich die Grösse der Vorspannung und die Tiefe der möglichen Spannung regulieren.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum verzugsfreien randseitigen Kleben von grossflächigen, gekrümmten Duro-Plaststoffteilen mit einem Blechversteifungsgerippe mittels heisshärtbaren Klebstoffes, insbesondere für Kraftfahrzeugtüren, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung über den Klebestellen Spannbrücken (9) aufweist, die gleichzeitig zur Wärmeabfuhr dienen und mit Spanneinrichtungen (10-14) für das Krümmen des aus aushärtbarem Kunststoff bestehenden Duro-Plaststoffteiles (12) versehen ist.
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Device for gluing thermoset plastic parts, in particular for motor vehicle doors
The invention relates to a device for the distortion-free edge-side gluing of large-area, curved thermoset plastic parts with a sheet metal stiffening frame by means of heat-curing adhesive, in particular for motor vehicle doors.
It is known to connect thermoset plastic parts to sheet metal stiffening ribs by gluing. Hot-curable or cold-curing adhesives can be used here. The hot-curable adhesives are particularly advantageous for the short cycle times for large quantities, but can result in warping due to the heating of the plastic part, while the cold-curable adhesives usually allow the molded parts to be connected with less warpage, but require longer curing times. In automobile construction, because of the high number of pieces and the short cycle times, heat-curable adhesives are used, the bonding being carried out by high-frequency or contact heating by means of heating rails or also by infrared heating.
It is also known that when using hot-curable adhesives and all of the heating processes mentioned, a different thermal expansion of the thermosetting plastic to the sheet metal stiffening framework occurs, which is not sufficiently controlled even with local heating. When gluing relatively flat Duro plastic parts, e.g. B. motor vehicle doors, a collapse of the slightly deformed plastic surface occurs after cooling, which is due to the natural shrinkage of the plastic against the sheet metal reinforcement framework.
The purpose of the invention is to eliminate the deficiencies mentioned.
The invention is based on the object of controlling the resulting expansion of the thermosetting plastic with maximum permissible heating for the rapid hardening of the adhesive, without burning the thermosetting plastic and not allowing any visible deformation of the thermosetting plastic to occur due to the shrinkage that occurs during cooling .
According to the invention, the object is achieved in that the device has tensioning bridges over the adhesive points, which simultaneously serve to dissipate heat, and is provided with tensioning devices for the bending of the thermoset plastic part made of curable plastic.
According to a further characteristic of the invention, the adhesive points are provided between the clamping bridges and the heating rails serving as a clamping support.
Advantageously, the clamping device for the bending of the duroplastic parts has pressure pads which are pressed against the workpiece by means of springs that can be adjusted by screws.
The inventive solution to the problem achieves rapid curing of the adhesive, with the heat transferred from the heating rail to the duroplastic part being weakened by the cooling effect of the heat-conducting tensioning bridges, thereby avoiding any burning of the plastic material. In addition, the expansion of the plastic material is controlled by a pretensioning device, which simultaneously causes a deformation of the thermoset plastic part during manufacture.
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warming and the shrinkage caused by cooling is prevented.
The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings, FIG. 1 shows a perspective view of the motor vehicle door and FIG. 2 shows the front view of the device.
The motor vehicle door shown consists of the sheet metal reinforcement frame 1 and the slightly curved Duro-plastic part 2. Both parts are provided with adhesive in a marked area.
According to FIG. 2, the sheet metal reinforcement frame 1 with the duroplastic part 2 is fixed in the position to be glued in the device, pressed together with the clamping bridges 9 and screwed or / and riveted. The adhesive 3 then cures with the heating rails 4, which are heated by an electrical heating tape 5 and are connected to the clamping rail 7 by screws 8 with an insulating layer 6 in between. The fastening elements for mounting the heating rails 4 on a device carrier (not shown in the drawings) are attached to the clamping rail 7. The heating rails 4 serve as a support for the parts 1 and 2 to be glued.
Movable tension bridges 9 are attached as tensioning elements opposite the heating rails 4 and are made of a highly thermally conductive material in order to dissipate the heat and avoid burns of the thermoset plastic part on the surface with very rapid hardening.
In order to determine the expansion arising in the thermoset plastic part 2 as a result of the heating of the adhesive points in their direction, the curvature of the plastic part 2 is over-tensioned by the pretensioning element 10, which means that the shrinkage caused by the cooling causes deformation, e.g. B. by incidence of the otherwise customary sink marks 15 identified in FIG. 1, is avoided.
The pretensioning element 10 is connected to the device via a bolt 11 and a compression spring 12 so as to be adjustable at an angle 13. The adjustable screws 14 can be used to regulate the size of the pretension and the depth of the possible tension.
PATENT CLAIMS:
1. Device for the distortion-free edge-side gluing of large, curved Duro-plastic parts with a sheet metal stiffening frame by means of heat-curing adhesive, in particular for motor vehicle doors, characterized in that the device has tensioning bridges (9) over the adhesive points, which simultaneously serve to dissipate heat and with tensioning devices (10 -14) is provided for the curving of the thermosetting plastic part (12) made of curable plastic.