DE102012019084B4

DE102012019084B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Klebeverbindung

Info

Publication number: DE102012019084B4
Application number: DE102012019084.0A
Authority: DE
Inventors: Götz Eckhoff
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: DE102012019084A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Klebeverbindung an zwei miteinander zu verbindenden Bauteilen (2, 3) mittels zumindest einer umlaufenden Kleberaupe (4) und einem parallel dazu angeordneten Schneidfaden (5) zum bedarfsweisen, späteren Lösen der Verbindung, wobei auf das eine Bauteil mittels einer Vorrichtung (6) mit einer Klebstoffapplikationsdüse (8) die Kleberaupe (4) aufgebracht und der Schneidfaden (5) parallel dazu verlegt wird und anschließend die beiden Bauteile (2, 3) zusammengefügt werden, wobei in der Vorrichtung (6) mit dem Aufbringen der Kleberaupe (4) zugleich der Schneidfaden (5) zugeführt, mit Klebstoff benetzt und an das Bauteil (2a) angepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidfaden (5) durch eine Klebstoffzuführeinrichtung (7) der Vorrichtung (6) oberhalb der Applikationsdüse (8) für die Kleberaupe (4) hindurchgeführt wird und dann seitlich der Applikationsdüse (8) nach unten zu einer den Schneidfaden (5) auf das Bauteil (2a) anpressenden Einrichtung (10) geführt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Klebeverbindung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und bevorzugte Anwendungen dazu.
Beispielsweise durch die EP 1 324 892 B1 ist eine Klebeverbindung zum Befestigen von Glasscheiben in Rahmenausschnitten von Kraftfahrzeugkarosserien bekannt, bei der auf die Randbereiche einer Scheibe eine Kleberaupe oder eine Kleberaupe kombiniert mit einer Profilschnur aufgebracht wird. Die Glasscheibe wird dann in den Rahmenausschnitt eingesetzt, wobei durch Aushärten des Klebstoffs eine feste Verbindung hergestellt ist. Um diese sehr feste Klebeverbindung zum Beispiel bei einem Glasbruch wieder lösen zu können, ist umlaufend und parallel zur Kleberaupe oder der Profilschnur ein Schneidfaden (zum Beispiel ein dünner Draht) vorgesehen, der an einer Stelle von Außen zugänglich ist und der die Klebeverbindung durch Herausziehen des Schneidfadens trennt.
Aus der DE 39 33 332 C2 ist ein Fahrzeugfenster mit einer eingeklebten Fensterscheibe bekannt. Die Fensterscheibe ist mittels einer umlaufenden Kleberaupe mit einem fahrzeugseitigen Auflagesteg verbunden. Parallel zur Kleberaupe läuft ein Schneidfaden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein prozesssicheres und einfaches Verfahren der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen. Ferner sollen eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und bevorzugte Anwendungen vorgeschlagen werden.
Die verfahrensgemäße Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Ferner beschreiben die Unteransprüche eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und besonders bevorzugte Anwendungen.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass in der Vorrichtung mit dem Aufbringen der Kleberaupe zugleich der Schneidfaden zugeführt, mit Klebstoff benetzt und an das Bauteil angepresst wird. Damit wird in einem einzigen, einfachen Arbeitsgang der Schneidfaden mit appliziert und parallel zur Kleberaupe mit dem Bauteil verbunden. Anschließend kann das Bauteil mit Kleberaupe und Schneidfaden prozesssicher auf das zweite Bauteil aufgesetzt bzw. mit diesem fest verbunden werden. Die Klebeverbindung des Schneidfadens ist beim Lösen der Verbindung bzw. beim Herausziehen des Schneidfadens nicht hinderlich, unterstützt aber eine feste Positionierung des Schneidfadens, wodurch ein nicht erwünschtes Verlagern des Schneidfadens in den Bauteilinnenraum hinein vermieden ist.
Erfindungsgemäß wird der Schneidfaden durch die Klebstoffzuführeinrichtung oberhalb der Applikationsdüse für die Kleberaupe hindurchgeführt und dann seitlich der Applikationsdüse nach unten zu einer den Schneidfaden auf das Bauteil anpressenden Einrichtung geführt. Demzufolge ist nur eine Klebstoffzuführeinrichtung erforderlich, die sowohl zur Generierung der Kleberaupe als auch zur Benetzung des Schneidfadens verwendet wird.
Des Weiteren kann das Anpressen des Schneidfadens besonders zweckmäßig mittels einer den Schneidfaden führenden, mit der Applikationsdüse gekoppelten Umlenkrolle bewirkt werden, über die der Schneidfaden zugeführt und zugleich an das Bauteil zu dessen prozesssicheren Halterung am Bauteil angepresst wird.
Eine besonders bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer über den mit einer Kleberaupe zu versehenden Bereich geführten Klebstoffzuführeinrichtung mit einer Applikationsdüse wird dadurch erzielt, dass in der Vorrichtung ferner eine Führungseinrichtung zum Benetzen des Schneidfadens mit Klebstoff und eine Anpresseinrichtung zum Anpressen des Schneidfadens auf das Bauteil im Bereich parallel zur Kleberaupe vorgesehen ist.
Dabei führt die Führungseinrichtung den Schneidfaden durch die Klebstoffzuführeinrichtung für die Applikationsdüse hindurch, so dass dieser gezielt und flächendeckend mit Klebstoff benetzt ist. Eine separate Klebstoffzuführung ist demzufolge nicht erforderlich.
Die Führungseinrichtung kann ferner den Schneidfaden seitlich entlang der Applikationsdüse zu einer Umlenkrolle als Anpresseinrichtung zum Bauteil führen. Die Umlenkrolle kann gegebenenfalls federnd vorgespannt sein und somit eine gleichmäßige Anpressung des Schneidfadens auf dem Bauteil sicherstellen.
Eine besonders bevorzugte Anwendung des Verfahrens und/oder der Vorrichtung dazu besteht darin, dass die zu verbindenden Bauteile Glasscheiben und Rahmenausschnitte von Karosserien von Kraftfahrzeugen oder alternativ Flanschabschnitte von zweiteiligen Batteriekästen von Traktionsbatterien für Kraftfahrzeuge sind. In beiden Fällen stellen die Klebeverbindungen hochfeste Verbindungen der Bauteile her, die im regulären Einsatz den auftretenden Betriebsbelastungen standhalten und sogar bei schwereren Fahrzeugkollisionen eine sichere Verbindung aufrechterhalten. Trotzdem ist bei Bedarf reparaturgünstig ein Lösen der Klebeverbindung bzw. ein Trennen der Bauteile relativ einfach möglich.
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1 einen Querschnitt durch ein Gehäuse einer Traktionsbatterie eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, wobei die beiden Gehäusehälften mittels einer Klebeverbindung fest miteinander verbunden sind und parallel zu der Kleberaupe ein Schneidfaden verlegt ist:
2 eine Ansicht gemäß Linie II - II der 1 auf den Flanschbereich der unteren Gehäusehälfte mit Kleberaupe und Schneidfaden;
3 einen Querschnitt gemäß Linie III - III der 2 durch den Flanschbereich mit aufgebrachter Kleberaupe und Schneidfaden;
4 einen beispielhaften Trennvorgang der Klebeverbindung zwischen den beiden Gehäusehälften mittels des Schneidfadens;
5 einen Schnitt durch die Vorrichtung zum Aufbringen der Kleberaupe und des Schneidfadens mit einer Klebstoffzuführeinrichtung, einer Applikationsdüse und einer Führungseinrichtung mit Anpresseinrichtung für den Schneidfaden; und
6 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach 5 beim gleichzeitigen Applizieren der Kleberaupe und des mit Klebstoff benetzten Schneidfadens.

Die 1 zeigt in vereinfachter Darstellung ein Gehäuse 1 für eine Traktionsbatterie (Hochvoltbatterie) für zumindest teilweise elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge, dessen wannenförmige Gehäusehälften 2, 3 aus Kunststoff oder in Hybridbauweise hergestellt durch eine umlaufende Klebeverbindung 4 an deren umlaufenden Flanschbereichen 2a, 3a fest miteinander verbunden sind.
Innerhalb und seitlich der Klebeverbindung bzw. der aus einem entsprechenden Klebstoff gebildeten Kleberaupe 4 ist ein ebenfalls umlaufender, an einer gut zugänglichen Stelle (nicht dargestellt) nach außen geführter Schneidfaden 5 verlegt, der an dem unteren Flanschbereich 2a angeklebt ist.
Der Schneidfaden 5 kann durch einen flexiblen Stahldraht oder eine hochzugfeste Kunststofffaser (zum Beispiel Aramidfaser) gebildet sein.
Die 2 zeigt einen Abschnitt des Flanschbereichs 2a der unteren Gehäusehälfte 2 mit der Kleberaupe 4 und dem Schneidfaden 5, die wie ersichtlich ist mehr oder minder parallel zueinander verlaufen.
Die Querschnittsform der Kleberaupe 4 (3) kann im applizierten Zustand dreieckförmig gestaltet sein, während sie nach dem Fügen der beiden Gehäusehälften 2, 3 wie die 1 zeigt elliptisch verformt ist. Der Querschnitt des Schneidfadens 5 ist bevorzugt rund und kleiner als der zwischen den Flanschbereichen 2a, 3a gebildete Spalt, so dass der Schneidfaden 5 nicht mit beiden Flanschen 2a, 3a verklebt oder zwischen diesen eingespannt ist.
Die 4 zeigt nur beispielsweise das Lösen der Klebeverbindung 4, bei der der Schneidfaden 5 gegebenenfalls mittels eines Werkzeugs (nicht dargestellt) und bevorzugt in einem spitzen Winkel zur Längsrichtung der Kleberaupe 4 nach außen herausgezogen wird und dabei die Kleberaupe 4 durchschneidet bzw. die Klebeverbindung 4 trennt.
Die 5 und 6 zeigen in nur skizzenhafter Darstellung die Vorrichtung 6 zum Applizieren der Kleberaupe 4 auf die untere Gehäusehälfte 2 bzw. deren Flansch 2a mit gleichzeitiger Benetzung des zum Beispiel von einer Spule (nicht dargestellt) endlos zugeführten Schneidfadens 5 und dessen gleichzeitiger Verlegung parallel zur Kleberaupe 4 und Anpressung am Flansch 2a.
Die Vorrichtung 6 (5) weist eine nicht näher dargestellte, rohrförmige Klebstoffzuführeinrichtung 7 mit einer am Ende ausgeführten Applikationsdüse 8 auf, die zum Beispiel mittels eines Roboterarms eines Industrieroboters an dem Flansch 2a entlanggeführt und bei gleichzeitiger Klebstoffzufuhr die Kleberaupe 4 gemäß 3 appliziert. Die gezielt gesteuerte Klebstoffzufuhr kann in bekannter Weise durchgeführt sein.
Der Schneidfaden 5 wird über eine Führungseinrichtung 9 zunächst durch die Klebstoffzuführeinrichtung 7 geführt, wobei er durch entsprechende Auslegung der Durchführöffnungen (Abstreifwirkung) gezielt mit Klebstoff benetzt wird.
Sodann verläuft der Schneidfaden 5 über eine Umlenkung 9a etwa parallel zur Applikationsdüse 8 nach unten dem Flansch 2a zu und schließlich über die Umlenkrolle 10a einer Anpresseinrichtung 10, über die der Schneidfaden 5 gezielt in die Flanschebene 2a umgelenkt und an diese angepresst wird.
Die Umlenkrolle 10a oder ein anderes Anpresselement der Vorrichtung 6 kann bevorzugt federnd vorgespannt sein (nicht dargestellt).
Die Vorrichtung 6 wird beim Aufbringen der Kleberaupe 4 und des Schneidfadens 5 mittels des Roboters (oder anderweitig) an dem Flansch 2a der Gehäusehälfte 2 vorbeigeführt ( 6). Nach dem vollständigen Aufbringen der umlaufenden Kleberaupe 4 und des Schneidfadens 5 können gegebenenfalls die überstehenden Enden des Schneidfadens 5 zur späteren Zugänglichkeit nach außen geführt und abgelängt werden. Der Schneidfaden 5 muss nicht undbedingt nach außen geführt werden. Beispielsweise kann der Schneidfaden 5 im Inneren verweilen und erst vor dem Einsatz durch eine Aale nach außen geführt werden. Hierzu ist es jedoch Voraussetzung, dass eine Öffnung vorgesehen ist, um den Scheidfaden 5 im Inneren des Gehäuses 1 zu erreichen.
Schließlich wird die obere Gehäusehälfte 3 mit den Flanschen 3a auf den Flansch 2a aufgesetzt, gegebenenfalls angepresst und die Klebeverbindung 4 ist nach dem Aushärten des Klebstoffs fertiggestellt.
Das beschriebene Verfahren und/oder die Vorrichtung 6 kann anstelle der dargestellten Verbindung der Gehäusehälften 2, 3 des Gehäuses 1 einer Traktionsbatterie bevorzugt auch zum Befestigen von Scheiben von Kraftfahrzeugen in Rahmenausschnitten deren Karosserien oder auch anderweitig eingesetzt sein, bei welchen Verbindungen ferner ein Schneidfaden 5 zum bedarfsweisen Lösen der Klebeverbindung 4 vorteilhaft ist.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: untere Gehäusehälfte
2a: Flansche
3: obere Gehäusehälfte
3a: Flansche
4: Kleberaupe
5: Schneidfaden
6: Vorrichtung
7: Zuführeinrichtung
8: Applikationsdüse
9: Führungseinrichtung
9a: Umlenkung
10: Anpresseinrichtung
10a: Umlenkrolle

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Klebeverbindung an zwei miteinander zu verbindenden Bauteilen (2, 3) mittels zumindest einer umlaufenden Kleberaupe (4) und einem parallel dazu angeordneten Schneidfaden (5) zum bedarfsweisen, späteren Lösen der Verbindung, wobei auf das eine Bauteil mittels einer Vorrichtung (6) mit einer Klebstoffapplikationsdüse (8) die Kleberaupe (4) aufgebracht und der Schneidfaden (5) parallel dazu verlegt wird und anschließend die beiden Bauteile (2, 3) zusammengefügt werden, wobei in der Vorrichtung (6) mit dem Aufbringen der Kleberaupe (4) zugleich der Schneidfaden (5) zugeführt, mit Klebstoff benetzt und an das Bauteil (2a) angepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidfaden (5) durch eine Klebstoffzuführeinrichtung (7) der Vorrichtung (6) oberhalb der Applikationsdüse (8) für die Kleberaupe (4) hindurchgeführt wird und dann seitlich der Applikationsdüse (8) nach unten zu einer den Schneidfaden (5) auf das Bauteil (2a) anpressenden Einrichtung (10) geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpressen des Schneidfadens (5) mittels eines Anpressapplikators, insbesondere einer den Schneidfaden (5) führenden, mit der Applikationsdüse (8) gekoppelten Umlenkrolle (10a), bewirkt wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer über den mit einer Kleberaupe (4) zu versehenden Bereich (2a) geführten Klebstoffzuführeinrichtung (7) mit einer Applikationsdüse (8), dadurch gekennzeichnet, dass in der Vorrichtung (6) ferner eine Führungseinrichtung (9) zum Benetzen des Schneidfadens (5) mit Klebstoff und eine Anpresseinrichtung (10) zum Anpressen des Schneidfadens (5) auf das Bauteil (2a) im Bereich parallel zur Kleberaupe (4) vorgesehen ist, und dass die Führungseinrichtung (9) den Schneidfaden (5) durch die Klebstoffzuführeinrichtung (7) für die Applikationsdüse (8) hindurchführt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (9) den Schneidfaden (5) seitlich entlang der Applikationsdüse (8) zu einer Umlenkrolle (10a) als Anpresseinrichtung (10) zum Bauteil (2a) führt.
Anwendung des Verfahrens und/oder Verwendung einer Vorrichtung (6) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu verbindenden Bauteile Glasscheiben und Rahmenausschnitte von Karosserien von Kraftfahrzeugen sind.
Anwendung des Verfahrens und/oder Verwendung einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zu verbindenden Bauteile (2, 3) Flanschabschnitte (2a, 3a) von zweiteiligen Batteriegehäusen (1) von Traktionsbatterien für Kraftfahrzeuge sind.