DE102010033113A1

DE102010033113A1 - Verfahren zur Herstellung einer strukturellen Klebeverbindung zwischen zwei Bauteilen

Info

Publication number: DE102010033113A1
Application number: DE201010033113
Authority: DE
Inventors: Mihail Calomfirescu; Tim Heumann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2010-08-02
Filing date: 2010-08-02
Publication date: 2012-02-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer strukturellen Klebeverbindung zwischen einem ersten Bauteil und einem im Bereich der Klebeverbindung zur flächigen Anlage an dem ersten Bauteil vorgesehenen zweiten Bauteil, mit den Schritten, a) Ausbilden einer Klebefuge an dem ersten Bauteil, b) Ausbilden von wenigstens zwei Löchern in dem zweiten Bauteil entsprechend der Lage der Klebefuge an dem ersten Bauteil, c) Positionieren der beiden Bauteile zueinander, derart, dass die wenigstens zwei Löcher im zweiten Bauteil jeweils einen Zugang zu der Klebefuge des ersten Bauteils ermöglichen, so dass von der Klebefuge ein nur durch die Löcher von Außen zugänglicher Hohlraum gebildet wird, d) Injizieren von Klebstoff durch eines der Löcher hindurch.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer strukturellen Klebeverbindung zwischen einem ersten Bauteil und einem im Bereich der Klebeverbindung zur flächigen Anlage an dem ersten Bauteil vorgesehenen zweiten Bauteil.
Solche strukturellen Klebeverbindungen sollen insbesondere bei geringen Klebefugendicken herstellbar sein. Dabei ergibt sich jedoch das Problem der exakten Positionierung insbesondere großer Bauteile zueinander innerhalb einer Verarbeitungszeit des Klebstoffes.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer strukturellen Klebeverbindung zwischen zwei, insbesondere großer Bauteile, anzugeben, bei denen eine geringe Klebefugendicke erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer strukturellen Klebeverbindung zwischen einem ersten Bauteil und im Bereich der Klebeverbindung einem zur flächigen Anlage an dem ersten Bauteil vorgesehenen zweiten Bauteil, mit den Schritten,

a) Ausbilden einer Klebefuge an dem ersten Bauteil,
b) Ausbilden von wenigstens zwei Löchern in dem zweiten Bauteil entsprechend der Lage der Klebefuge an dem ersten Bauteil,
c) Positionieren der beiden Bauteile zueinander, derart, dass die wenigstens zwei Löcher im zweiten Bauteil jeweils einen Zugang zu der Klebefuge des ersten Bauteils ermöglichen, so dass von der Klebefuge ein nur durch die Löcher von Außen zugänglicher Hohlraum gebildet wird,
d) Injizieren von Klebstoff durch eines der Löcher hindurch.

Bei diesem Verfahren erfolgt das Injizieren von Klebstoff erst nach dem Positionieren der beiden zu verbindenden Bauteile, so dass auch eine kurze Verarbeitungszeit des verwendeten Klebstoffs unkritisch wird. Das Injizieren von Klebstoff erfolgt dabei unter geeignetem Druck, so dass der Klebstoff von dem einen Zugangsloch aus in die Klebefuge bis gelangt. _Dabei vollzieht sich das Injizieren von Klebstoff bevorzugt durch Beaufschlagen der Klebefuge mit Unterdruck. Alternativ ist auch ein Injizieren des Klebstoffs mit Überdruck möglich, wobei dann Maßnahmen getroffen werden müssen, dass die beiden Bauteile nicht auseinander gedrückt werden. Auch eine Kombination von Unterdruck und Überdruck kann zum Injizieren des Klebstoffs in die Klebefuge genutzt werden.
Das Injizieren von Klebstoff kann dadurch unterstützt werden, dass in Schritt d) die wenigstens zwei Löcher im zweiten Bauteil jeweils mit Stutzen bestückt werden, die jeweils gegenüber einer Dichtfläche des ersten Bauteils abgedichtet werden, wobei der eine Stutzen als Ansaugstutzen für Klebstoff und der andere Stutzen als Vakuumstutzen zur Erzeugung eines Unterdrucks in der Klebefuge verwendet wird. Sofern der Vakuumstutzen dafür genutzt wird, eine Beibehaltung der relativen Lagen der beiden miteinander zu verklebenden Bauteile zu gewährleisten, sind zur Herstellung der Dichtigkeit zwischen den beiden Bauteilen grundsätzlich keine weiteren Maßnahmen nötig. In anderen Anwendungsfällen kann es erforderlich sein, dass Elemente zum Einstellen des Abstandes zwischen den beiden Bauteilen mit dichtender Funktion zum Einsatz kommen.
Der Ansaugstutzen ist dann beispielsweise mit einem Vorratsbehälter für Klebstoff verbunden, während der Vakuumstutzen durch den von ihm erzeugten Unterdruck sowohl eine Bewegung des Klebstoffs in Richtung auf den Vakuumstutzen als auch ein gegenseitiges Anpressen der beiden Bauteile bewirkt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden in Schritt b) in dem zweiten Bauteil zwei Löcher ausgebildet, die jeweils an einem der Enden der Klebefuge in dem ersten Bauteil liegen. Dann können entsprechend ein Ansaugstutzen und ein Vakuumstutzen verwendet werden, um in Schritt d) ein Injizieren des Klebstoffs unter vollständiger Befüllung der Klebefuge zu erwirken.
Insbesondere bei längeren Klebefugen ist es günstig, wenn mehrere Stutzen verwendet werden. In dieser Weise lassen sich auch beispielsweise langgestrecke Klebefugen, zu deren Befüllung ein Stutzenpaar nicht ausreichen würde, mit Klebstoff versehen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische, auseinandergezogene Ansicht von zwei für eine Klebeverbindung vorgesehenen Bauteilen,
2 eine Querschnittsansicht eines Längsabschnitts der beiden Bauteile von 1 in Zusammensicht mit einem Injektionsstutzen,
3 eine perspektivische, auseinandergezogene Ansicht der zwei Bauteile von 1 mit angedeuteten Fließrichtungen von Klebstoff.
Aus 1 gehen zwei langgestreckte ausgebildete, mittels Kleben zu verbindende Bauteile A, B hervor. Das in der Figur oben dargestellte Bauteil A ist mit fünf Stutzen S ausgestattet, die, wie später anhand von 2 erläutert wird, in zugehörige Löcher L in dem oberen Bauteil A eingesetzt sind.
Das in der 1 unten dargestellte Bauteil B ist mit einer Klebefuge K ausgestattet, die Klebefuge wird mit Hilfe einer auf das Bauteil B aufgebrachten, umlaufenden Folie F ausgebildet. Alternativ wäre es auch möglich, die Klebefuge durch geeignete Materialbearbeitung des Bauteils B, beispielsweise durch Fräsen, auszubilden.
Die Stutzen S sind über die gesamte Länge der Klebefuge K verteilt, wobei die beiden äußeren Stutzen S den Enden der Klebefuge K zugeordnet sind.
Aus 2 wird ersichtlich, dass einer der Stutzen S eine zentrale Bohrung B aufweist, die in einem Anschluss AN mündet. Auf seiner dem Bauteil A zugewandten Seite zeigt der Stutzen S einen Rohransatz R, der in ein Loch L in dem Bauteil A eingepasst ist. Radial weiter außen finden sich zwei konzentrische Dichtringe D, die eine luftdichte Anlage des Stutzens S an dem Bauteil A bewirken.
Wird an den Anschluss AN des Stutzens S an dessen freiem Ende nun eine Vakuumpumpe angeschlossen, werden die Bauteile A, B aneinander und der Stutzen S gegen seine Anlagefläche bezüglich des Bauteils A gepresst.
Aus 3 ergibt sich, dass die Stutzen S zwei verschiedene Funktionen ausüben können. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wirken die beiden äußeren sowie der mittleren Stutzen S als Ansaugstutzen, während die beiden übrigen Stutzen S als Vakuumstutzen fungieren. Dabei stehen die Anschlüsse AN bei den Ansaugstutzen in Verbindung mit einem Klebstoffvorrat, während die Vakuumstutzen an eine Vakuumpumpe angeschlossen sind. Ein Klebstofffluss ist durch Pfeile gekennzeichnet.
Ein Verfahren zum Herstellen einer strukturellen Klebeverbindung zwischen dem Bauteil A und dem Bauteil B, die auch groß dimensioniert sein können, vollzieht sich dann wie folgt:
Zunächst wird an dem Bauteil A die Klebefuge K ausgebildet, während an dem Bauteil B wenigstens zwei, im vorliegenden Ausführungsbeispiel fünf Löcher L ausgebildet werden, in die dann später die Stutzen S einzusetzen sind.
Nach geeigneter Herrichtung der beiden Bauteile A, B werden diese derart zueinander positioniert, dass die fünf Löcher L im Bauteil A jeweils einen Zugang zu der Klebefuge K des Bauteils B ermöglichen. In dieser Weise wird von der Klebefuge K ein nur durch die Löcher von außen zugänglicher Hohlraum gebildet.
Nach dem Positionieren der beiden Bauteile A, B werden die Stutzen S eingesetzt, wonach ein Injizieren von Klebstoff durch diejenigen Löcher L hindurch erfolgt, die mit Ansaugstutzen bestückt sind. Die Vakuumstutzen unterstützen dabei durch den erzeugten Unterdruck in der Klebefuge K nicht nur die Beibehaltung der relativen Lage der Bauteile A, B zueinander sondern auch die Fortbewegung des Klebstoffs innerhalb der Klebefuge K.
Da nach diesem Verfahren der Klebstoff erst nach Positionieren der Bauteile A, B injiziert wird, bestehen gegenüber dem Stand der Technik wesentlich geringere Einschränkungen hinsichtlich der Beachtung einer Aushärtezeit des eingesetzten Klebstoffs.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer strukturellen Klebeverbindung zwischen einem ersten Bauteil und einem im Bereich der Klebeverbindung zur flächigen Anlage an dem ersten Bauteil vorgesehenen zweiten Bauteil, mit den Schritten, a) Ausbilden einer Klebefuge an dem ersten Bauteil, b) Ausbilden von wenigstens zwei Löchern in dem zweiten Bauteil entsprechend der Lage der Klebefuge an dem ersten Bauteil, c) Positionieren der beiden Bauteile zueinander, derart, dass die wenigstens zwei Löcher im zweiten Bauteil jeweils einen Zugang zu der Klebefuge des ersten Bauteils ermöglichen, so dass von der Klebefuge ein nur durch die Löcher von Außen zugänglicher Hohlraum gebildet wird, d) Injizieren von Klebstoff durch eines der Löcher hindurch.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in Schritt d) die wenigstens zwei Löcher im zweiten Bauteil jeweils mit Stutzen bestückt werden, die jeweils gegenüber einer Dichtfläche des ersten Bauteils abgedichtet werden, wobei der eine Stutzen als Ansaugstutzen für Klebstoff und der andere Stutzen als Vakuumstutzen zur Erzeugung eines Unterdrucks in der Klebefuge verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem in Schritt b) in dem zweiten Bauteil zwei Löcher ausgebildet werden, die jeweils an einem der Enden der Klebefuge an dem ersten Bauteil liegen.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem mehrere Stutzen verwendet werden.