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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines Körpers mit einer ebenen Grundfläche auf einer Oberfläche mittels eines doppelseitig selbstklebenden Klebestreifens.
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Selbstklebend befestigbare Haltekörper zur Montage von Objekten an Wänden und anderen Oberflächen sind in vielfältigen Ausführungen bekannt. Im Handel sind solche Haltekörper beispielsweise als selbstklebende Haken oder Klebehaken erhältlich. Der doppelseitig selbstklebende Klebestreifen kann bereits herstellerseitig mit der Rückwand des Haltekörpers verklebt sein. Der Anwender zieht dann zur Befestigung eine Schutzfolie von der der Rückwand gegenüberliegenden Haftfläche ab und kann den Haltekörper klebend befestigen. Ebenso bekannt sind doppelseitig klebende Mittel, welche zu einem Haltekörper separat bereitgestellt werden. Bei diesen sind die beiden klebenden Hauptflächen jeweils von einer abziehbaren Schutzfolie bedeckt.
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Im Handel sind auch wiederablösbare, selbstklebende Mittel, die sich nach der Verklebung durch dehnendes Verstrecken in Richtung parallel zur Wand aus der Klebefuge zwischen Wand und Haltekörper lösen lassen, bekannt, so dass sich der Haltekörper ohne Beschädigung des Untergrunds wieder von diesem entfernen lässt. Selbstklebende Artikel diese Art sind beispielsweise aus der
DE 33 31 016 A1 oder
DE 42 22 849 C1 bekannt. Üblicherweise sind diese Klebestreifen hinter dem Haltekörper so verklebt, dass ein mit der Hand greifbarer und nicht klebend ausgerüsteter Bereich für das dehnende Entkleben erreichbar bleibt. Zur Verklebung des Hakens soll der Artikel zuerst auf einen gereinigten Untergrund, beispielsweise eine Fliese, verklebt und gut angedrückt werden. Anschließend soll die Basisplatte des Hakens oberhalb einer roten Linie des Artikel-Anfassers angebracht werden. Damit soll erreicht werden, dass die Verklebefläche des Artikels vollständig abgedeckt und damit vor Umwelteinflüssen geschützt ist.
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Aus der
WO 2008/073724 A1 ist ein Verfahren zur Befestigung eines zugentklebbaren, doppelseitig selbstklebenden Klebestreifens an einer Wand bekannt. Dabei wird ein Klebestreifen mittels einer Rakel angepresst.
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Aus der
DE 10 029 627 C2 ist ein Verfahren zum lösbaren Befestigen eines Gegenstands an einer Fläche bekannt, wobei man den Gegenstand mittels zweier auf der einen Seite mit einem Haftklebstoff einseitig beschichteten Flächengebilde befestigt, und die Flächengebilde auf der jeweils anderen Seite korrespondierende Verbindungselemente zum formschlüssigen Verbinden dieser anderen Seiten miteinander aufweisen.
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Eine Herausforderung beim Anbringen von Objekten, die mit Hilfe eines doppelseitig selbstklebenden Klebestreifens auf einer Oberfläche befestigt werden sollen, ist es, eine ausreichende Andruckkraft während der Verklebung bereitzustellen, die zusätzlich auf die Gesamtheit der haftklebrigen Hauptflächen des Klebestreifens wirksam sein sollte. Außerdem sind Lufteinschlüsse zwischen dem Objekt und der Hauptfläche des Klebestreifens zu vermeiden, da diese die Verklebeflächen reduzieren und damit auch das Verklebeergebnis und die maximale Belastbarkeit der Klebefläche reduzieren.
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Versuche haben gezeigt, dass Anwender rückseitig selbstklebend ausgerüstete Haltekörper meist durch einmaliges Andrücken mit der Fingerbeere des Daumens und einer Kraft von 30 N bis 80 N auf die Vorderseite des Haltekörpers anbringen. Die durchschnittliche Fläche der Fingerbeere des Daumens beträgt zwischen 2 cm2 und 3 cm2, womit sich bezogen auf die Kontaktfläche zwischen Haltekörper und Fingerbeere des Daumens ein Druck zwischen 100 kPa und 400 kPa ergibt. Das bedeutet in der Praxis, dass sich die nur einmal ausgeübte Andruckkraft in erster Näherung auf die Fläche des sich zwischen der Oberfläche und dem Haltekörper befindenden Klebestreifens verteilt. Wird eine geringe Andruckkraft von nur 30 N angenommen, resultiert daraus bei einem Klebestreifen mit einer Fläche von 10 cm2 ein Druck von 30 kPa. Bei einem so geringen Druck kann eine zuverlässige Benetzung des Untergrundes durch den Klebstoff des Klebestreifens, insbesondere auf rauen Untergründen, nicht mehr in jedem Fall gewährleistet sein. Bei gattungstypischen Haltevorrichtungen ist eine ungenügende Benetzung des Untergrundes durch den Klebstoff des Klebestreifens vor allem im lokalen Bereich in und über der lasteinleitenden Struktur kritisch. Dort wirken Zugspannungen, die ein Abschälen des Haftklebstoffs von der Oberfläche begünstigen, womit es zu einem Versagen der Haltevorrichtung kommen kann und ein daran gehaltener Gegenstand unerwünscht zu Boden fällt. Insbesondere im oberen Bereich des Haltekörpers ist es wichtig, dass die haftklebrigen Flächen des doppelseitig klebenden Streifens einerseits mit der Oberfläche und andererseits mit der Rückfläche des Haltekörpers möglichst vollflächig in Kontakt stehen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine maximale Kontaktfläche zwischen den Fügeflächen an der Wand, dem Haltekörper sowie dem Klebestreifen und somit ein bestmögliches Klebeergebnis zu erzielen.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst.
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Durch den erfindungsgemäßen Fügeprozess, bei dem der Körper mit einer Kante an der Oberfläche aufgesetzt und dann durch eine Kippbewegung fixiert wird, wird eine hohe Anpresskraft beim Fügeprozess erzielt und die Gefahr von Lufteinschlüssen, welche das Klebeergebnis beeinträchtigen können, reduziert, wie im Folgenden genauer erläutert wird. Die anzusetzende Kante des Körpers wird relativ zu der Oberfläche ausgerichtet und beispielsweise in Richtung einer Normalen zur Oberfläche gedrückt. Die Andruckkraft, die ein Anwender beim Applizieren aufbringt, liegt zwischen 30 N und 80 N. Der Druck auf die Klebefläche ergibt sich aus einem Quotienten aus Andruckkraft und Andruckfläche. Durch das Aufsetzen der Kante bzw. des Randbereichs des Körpers reduziert sich die Andruckfläche gegenüber einem flächigen Andrücken um ein Vielfaches. Daraus resultiert ein signifikant höherer Andruck im Bereich mit hoher Zugbelastung und gleichzeitiger Scherbelastung. Der Haltekörper wird abschließend mit einer Kippbewegung auf den doppelseitig selbstklebenden Klebestreifen gekippt und angedrückt. Dadurch wird im Vergleich zu einem flächigen Aufsetzen ein lufteinschlussärmeres Verkleben erzielt. Durch die Kippbewegung wird die Luft, gerichtet durch den Kippspalt, von der Ansetzkante ausgehend in die entgegengesetzte Richtung verdrängt.
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In einer Ausführungsform der Erfindung wird der doppelseitig selbstklebende Klebestreifen auf eine vorzugsweise vertikale Bauteil-Oberfläche, insbesondere eine Wand, verklebt. In einer alternativen Ausführungsform kann der Klebestreifen zuerst auf die ebene Grundfläche des zu verklebenden Körpers aufgeklebt werden. Alternativ dazu kann der Klebestreifen auch bereits herstellerseitig auf die ebene Grundfläche des zu verklebenden Körpers aufgeklebt sein.
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Bevorzugt handelt es sich bei der an die Oberfläche anzusetzende Kante um die Kante, die an dem der Hauptlastrichtung entgegenliegenden Randbereich des Klebebereichs liegt. Bei vertikaler Kraftrichtung, d.h. wenn die Hauptlastrichtung durch die Schwerkraft vorgegeben wird, ist dies vorteilhaft die Oberkante des Körpers. Durch die höhere Anpresskraft in dem besonders belasteten Bereich wird ein besonders gutes und dauerhaftes Klebeergebnis erreicht. Im Allgemeinen kann es sich jedoch um jede beliebige Kante des Körpers in beliebiger Orientierung handeln.
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Vorzugsweise wird der Klebestreifen erst auf die Fläche verklebt, welche eine höhere Oberflächenrauigkeit aufweist und auf dieser Fläche fest angedrückt. Die Daumenbeere eines Menschen weist die für das Verkleben günstige Kombination aus relativ hoher Druckübertragung und gleichzeitiger Flexibilität auf. Durch diese Eigenschaft können kleine Unebenheiten überwunden werden und so eine maximale Verklebungsfläche erreicht werden. In der Regel weist die Oberfläche, beispielsweise eine Wand, eine höhere Oberflächenrauigkeit als die ebene Grundfläche des zu verklebenden Körpers auf.
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Alternativ zu einer reinen Kippbewegung kann eine rollende Kippbewegung durchgeführt werden. Dazu ist der vorzugsweise biegesteife oder im Wesentlichen biegesteife Körper durch eine aufgebrachte Kraft geringfügig verformbar und wird dann entlang des Klebestreifens von der angesetzten Kante in Richtung zu einer gegenüberliegenden Kante des Körpers abgerollt. Die rollende Kippbewegung führt zu einer geringfügigen Durchbiegung des Haltekörpers, was ein gleichmäßiges Verdrängen der Luft nach sich zieht.
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Versuchsergebnisse belegen eine Verbesserung des Klebeverbundes bei einem erfindungsgemäßen Klebeverfahren gegenüber einem flächigen Verkleben. Außerdem haben Tests gezeigt, dass es bei einem erfindungsgemäßen Verfahren dem Anwender leichter fällt, die ebene Grundfläche des Körpers mit dem Klebestreifen zur Überdeckung zu bringen.
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Durch die bevorzugte Durchbiegung kann der Randbereich des Körpers, welcher zuerst mit der Wand in Kontakt tritt, eine weitestgehend ebene Kontaktfläche ausbilden, wobei zwischen dem restlichen Körper und der Wand ein Luftspalt verbleibt. Dies begünstigt zum einen das Klebeergebnis in dem Randbereich, und sorgt zudem dafür, dass bei dem nachfolgenden Abrollen die Luft aus dem Spalt zwischen dem Körper und der Wand sicher verdrängt wird.
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Vorzugsweise ist der Körper als Klebehaken ausgebildet und wird von seiner oberen Kante oder Randfläche zur seiner unteren Kante oder Randfläche an einer Wand abgerollt.
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Vorteilhaft beträgt die Länge der anzusetzenden Kante durch die Kippachse des Körpers mindestens 5 mm, weil sich die Position des Körpers beim Kippen um die Kante als Kippachse nicht mehr sauber steuern lässt, wenn die Kante zu kurz ist. Besonders vorteilhaft liegt die Länge der anzusetzenden Kante des Körpers im Bereich zwischen 15 mm und 30 mm. Aus demselben Grund beträgt das Verhältnis der Verklebungslänge in Kraftrichtung zur Länge der anzusetzenden Kante des Körpers vorzugsweise höchstens acht, weiter vorzugsweise höchstens fünf.
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Vorzugsweise weist der Klebestreifen einen klebstofffreien Bereich als Anfasser auf, wobei durch Ziehen an dem Anfasser der Klebestreifen parallel zur Verklebungsebene verstreckt und dadurch der Klebeverbund ohne großen Aufwand und insbesondere ohne Werkzeug wieder gelöst werden kann.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt
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1 eine Oberfläche, auf der ein Körper mit einem erfindungsgemäßen Verfahren verklebt wird;
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2 ein Ablaufschema mit den einzelnen Verfahrensschritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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3 ein alternatives Ablaufschema mit den einzelnen Verfahrensschritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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4 ein alternatives Ablaufschema mit den einzelnen Verfahrensschritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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5 eine Haltevorrichtung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren an einer Oberfläche angebracht werden kann;
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6 ein Ablaufschema zum Anbringen der Haltevorrichtung gemäß 5;
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7 ein Diagramm eines Belastungstests für einen Kunststoffhaken;
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8 ein weiteres Diagramm eines Belastungstests für einen Kunststoffhaken mit gegenüber 6 veränderter Position der Lasteintragung;
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9 eine Oberfläche, auf der ein Körper mit einem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer rollenden Kippbewegung verklebt wird;
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10 eine Rückansicht des Körpers aus 9, wobei die Pfeile die Luftbewegung bei der rollenden Kippbewegung verdeutlichen;
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11 ein alternatives Ablaufschema mit den einzelnen Verfahrensschritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens mit rollender Kippbewegung;
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12 einen Versuchsaufbau für Kippschertest an einem Haltekörpers auf Raufasertapete;
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13, 14 Versuchsergebnisse für Kippschertests mit dem Versuchsaufbau aus 12;
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15 einen Versuchsaufbau für Kippschertest an einem Haltekörpers auf Fliese; und
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16 Versuchsergebnisse für Kippschertests mit dem Versuchsaufbau aus 15.
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In 1 ist eine Oberfläche 6 dargestellt, auf die ein Körper 1 mit einer ebenen Grundfläche 2, insbesondere einer ebenen Rückseite, mittels eines doppelseitig selbstklebenden Klebestreifens 3 befestigbar ist. Der Klebestreifen 3 weist zwei sich gegenüberliegende, haftklebrige Hauptflächen 4, 5 auf, wobei die erste haftklebrige Fläche 4 der Oberfläche 6 zugewandt ist und die zweite haftklebrige Fläche 5 der ebenen Grundfläche 2 des Körpers 1 zugewandt ist. Zu Schutzzwecken sind die beiden haftklebrigen Hauptflächen 4, 5 vor der Montage jeweils durch nicht dargestellte Schutzfolien geschützt, welche vor der Montage abgezogen werden.
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Durch ein Aufsetzen eines der Hauptlastrichtung des vorgesehenen Klebebereichs gegenüberliegenden Randbereichs 7 des Körpers 1 auf einen korrespondierenden Randbereich 8 des Klebestreifen 3 und ein anschließendes Kippen des Körpers 1 in Richtung der Oberfläche 1 wird die Luft zwischen der ebenen Rückseite 2 des Körpers und der zweiten haftklebenden Hauptfläche 5 beim Kippen aus dem Spalt gedrückt und somit ein Lufteinschluss, welcher das Klebeergebnis verschlechtern kann, reduziert.
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In 2 ist ein Ablaufschema für ein erfindungsgemäßes Verfahren dargestellt.
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In einem ersten Verfahrensschritt <10> wird dazu die Oberfläche 6, an der der Körper 1 befestigt werden soll, und sofern erforderlich die Grundfläche 2 des Körpers 1 gereinigt. In einem darauffolgenden, zweiten Verfahrensschritt <20> wird die Schutzfolie von der ersten haftklebrigen Fläche 4 des Klebestreifens 3 abgezogen. In einem weiteren Verfahrensschritt <30> wird diese erste haftklebrige Fläche 4 des Klebestreifens 3 auf die Oberfläche 6 aufgeklebt. In einem darauffolgenden Verfahrensschritt <40> wird die Schutzfolie von der zweiten haftklebrigen Fläche 5 des Klebestreifens 3 abgezogen. In einem weiteren Verfahrensschritt <50> wird der Körper 1 zu dem Klebestreifen 3 ausgerichtet und ein der Hauptlastrichtung des vorgesehen Klebebereichs gegenüberliegender Randbereich 7 des Körpers 1 an einem korrespondierenden Randbereich 8 der zweiten haftklebrigen Hauptfläche 5 des Klebestreifens 3 aufgesetzt, wobei die ebene Grundfläche 2 des Körpers 1 mit der Oberfläche 6 einen von Null verschiedenen Winkel von vorzugsweise mindestens 1°, weiter vorzugsweise mindestens 5°, noch weiter vorzugsweise mindestens 10°, besonders vorzugsweise mindestens 20° einschließt. Vorzugsweise wird ein oberer Randbereich 7 des Körpers an einem oberen Randbereich 8 der zweiten haftklebrigen Fläche 5 des Klebestreifens 3 ausgerichtet und auf diesen aufgesetzt. In einem weiteren Verfahrensschritt <60> wird der Körper 1 in Richtung der zweiten haftklebrigen Hauptfläche 5, also in Richtung der Oberfläche 6, gekippt, wobei die Kontaktstelle an dem Randbereich 8 der zweiten haftklebrigen Hauptfläche 5 und dem Randbereich 7 des Körpers 1 eine Kippachse ausbildet, wobei der Winkel zwischen dem Körper 1 und der zweiten haftklebrigen Hauptfläche 5 bzw. zwischen dem Körper 1 und der Oberfläche 6 auf 0° reduziert wird, wobei infolge der Kippbewegung die ebene Grundfläche 2 des Körpers 1 über den doppelseitig selbstklebenden Klebestreifen 3 mit der Oberfläche 6 flächig klebend verbunden wird. In einem abschließenden Verfahrensschritt <70> wird der Körper 1 auf die zweite haftklebrige Hauptfläche 5 des Klebestreifens 3 angedrückt.
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In 3 ist ein Ablaufschema für ein alternatives erfindungsgemäßes Verfahren dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt <110> wird dazu die Oberfläche 6, an der der Körper 1 befestigt werden soll, und sofern erforderlich die Grundfläche 2 des Körpers 1 gereinigt. In einem darauffolgenden, zweiten Verfahrensschritt <120> wird die Schutzfolie von der zweiten haftklebrigen Fläche 5 des Klebestreifens 3 abgezogen. In einem weiteren Verfahrensschritt <130> wird diese zweite haftklebrige Fläche 5 des Klebestreifens 3 auf die ebene Grundfläche 2 des Körpers 1 aufgeklebt. In einem weiteren Verfahrensschritt <140> wird die Schutzfolie von der ersten haftklebrigen Seite 4 des Klebestreifens 3 abgezogen. In einem weiteren Verfahrensschritt <150> wird der Körper 1 zu der Oberfläche 6 ausgerichtet und der Randbereich 7 des Körpers 1 bzw. des auf den Körper geklebten Klebestreifes 3 an der Oberfläche 6 aufgesetzt, wobei die ebene Grundfläche 2 des Körpers 1 mit der Oberfläche 6 einen von Null verschiedenen Winkel von vorzugsweise mindestens 1°, weiter vorzugsweise mindestens 5°, noch weiter vorzugsweise mindestens 10°, besonders vorzugsweise mindestens 20° einschließt. In einem weiteren Verfahrensschritt <160> wird der Körper 1 in Richtung der Oberfläche 6 gekippt, wobei die Kontaktstelle an dem Randbereich 7 des Körpers 1 eine Kippachse ausbildet, und wobei der Winkel zwischen dem Körper 1 und der Oberfläche 6 auf 0° reduziert wird, wobei infolge der Kippbewegung die ebene Grundfläche 2 des Körpers 1 über den doppelseitig selbstklebenden Klebestreifen 3 mit der Oberfläche 6 flächig klebend verbunden wird. In einem abschließenden Verfahrensschritt <170> wird der Körper 1 auf die Oberfläche 6 angedrückt.
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Alternativ zu 3 kann der Klebestreifen 3 auch bereits herstellerseitig auf die Grundfläche 2 des Körpers 1 aufgebracht sein, wodurch die Schritte 120 und 130 beim Nutzer entfallen.
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In 4 ist ein weiteres Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt <210> wird dazu die Oberfläche 6, an der der Körper 1 befestigt werden soll, und sofern erforderlich die Grundfläche 2 des Körpers 1 gereinigt. In einem weiteren Verfahrensschritt <215> wird die Oberflächenrauigkeit der Oberfläche 6 mit der Oberflächenrauigkeit der ebenen Grundfläche 2 des Körpers 1 verglichen. Daraufhin wird in einem Verfahrensschritt <220> die Schutzfolie an der haftklebrigen Hauptfläche 4, 5 abgezogen, welche der Fläche 2, 6 mit der höheren Oberflächenrauigkeit zugewandt ist. In einem nächsten Verfahrensschritt <230> wird die ausgewählte haftklebrige Hauptfläche 4, 5 des Klebestreifens 3 mit der Fläche 2, 6 verklebt, welche die größere Oberflächenrauigkeit aufweist. In einem folgenden Verfahrensschritt <240> wird die Schutzfolie auf der gegenüberliegenden Hauptfläche 4, 5 abgezogen. In einem weiteren Verfahrensschritt <250> wird der Körper 1 mit seinem Randbereich 7 an der Oberfläche 6 aufgesetzt, wobei zwischen der ebenen Grundfläche 2 des Körpers 1 und der Oberfläche 6 ein von Null verschiedener Winkel von vorzugsweise mindestens 1°, weiter vorzugsweise mindestens 5°, noch weiter vorzugsweise mindestens 10°, besonders vorzugsweise mindestens 20° eingeschlossen wird. In einem weiteren Verfahrensschritt <260> wird der Körper 1 in Richtung der Oberfläche 6 gekippt, wobei der Randbereich 7 des Körpers 1 eine Kippachse ausbildet, und wobei der Winkel zwischen der ebenen Grundfläche 2 des Körpers 1 und der Oberfläche 6 auf 0° reduziert wird. In einem abschließenden Verfahrensschritt <270> wird der Körper 1 auf die Oberfläche 6 angedrückt.
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In den Verfahren gemäß den 2 bis 4 kann jeweils nach dem Schritt 10 bzw. 110 bzw. 210 ein nicht gezeigter, optionaler Verfahrensschritt vorgesehen sein, nämlich eine Vorbehandlung der Oberfläche 6. Zur Stabilisierung der Gel-Schicht beispielsweise auf Fliesen oder Glas kann ein Haftvermittler zum Einsatz kommen. Zur Reduzierung größerer Rauigkeiten beispielsweise bei sehr grobem Putz oder als Korrosionsschutz bei Metallen kann ein Primer eingesetzt werden. Zur Definition der Begriffe Haftvermittler und Primer wird Bezug genommen auf Gerd Habenicht, „Kleben“, Springer Verlag, 2. Auflage 1990.
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In 5 ist eine Haltevorrichtung 9 mit einem Körper 1 und einem doppelseitig selbstklebenden Klebestreifen 3 dargestellt, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren an einer Oberfläche 6 angebracht werden kann. Der Körper 1 weist drei Andruckflächen 11, 12, 13 auf, über welche der Körper 1 nach Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens an die Oberfläche 6 angedrückt werden kann, um die Flächenpressung auf den Klebestreifen 3 und somit das Klebeergebnis nochmals zu erhöhen. Der Körper 1 weist ferner ein Tragelement 14 auf, an dem ein Objekt an dem Körper 1 aufgehängt werden kann.
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Der Klebestreifen 3 weist vorteilhaft einen klebstofffreien Bereich als Anfasser 16 auf, der im Gebrauchszustand des Körpers, d.h. bei an der Bauteil-Oberfläche befestigtem Zustand, unter dem Körper ausreichend, d.h. vorzugsweise um mindestens 10 mm, übersteht, um mit zwei Fingern ergriffen werden zu können. Durch Ziehen an dem Anfasser 16 wird der Klebestreifen 3 parallel zur Verklebungsebene verstreckt, wodurch der Klebeverbund ohne großen Aufwand und insbesondere ohne Werkzeug wieder gelöst werden kann. Der Anfasser 16 ist vorzugsweise an der der Ansetzkante 7 entgegengesetzten Kante 15 des Körpers 1 angeordnet, kann aber beispielsweise auch vorteilhaft an der Kante 7 oder einer der anderen Kanten des Körpers 1 angeordnet sein.
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In 6 ist ein Montageprozess der Haltevorrichtung 9 nach einem erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt. Dabei wird der Klebestreifen 3 auf eine Oberfläche 6 aufgeklebt, der Körper 1 mit seinem oberen Randbereich 7 auf den Klebestreifen 3 aufgesetzt und anschließend in Richtung Oberfläche 6 gekippt. Dabei kann der Körper 1 leicht biegsam ausgebildet sein, so dass er sich während des Kippvorgangs leicht durchbiegt und mit der Grundfläche 2 auf der haftklebrigen Hauptfläche 5 oder der Oberfläche 6 abrollt. Dabei beginnt die Verklebung zunächst mit einer kleinen Anpressfläche und einer hohen flächenbezogenen Anpresskraft an dem oberen Randbereich 7, wodurch hier oberhalb des Tragelements 14 im Bereich der hohen Zugspannung eine besonders gute Verklebung erzielt wird. Während des Abrollvorgangs nimmt die Anpressfläche kontinuierlich zu und die flächenbezogene Anpresskraft kontinuierlich ab. Ferner wandert der untere Rand der Anpressfläche dabei ausgehend von dem oberen Randbereich 7 nach unten, wobei eventuell noch vorhandene Lufteinschlüsse zwischen den Kontaktflächen herausgedrückt werden. Abschließend wird der Körper 1 über die Andruckflächen 11, 12, 13 angedrückt, wobei zuerst mit den Fingerbeeren von zwei Fingern, insbesondere mit den beiden Daumenbeeren, jeweils eine der oberen Andruckflächen 11, 12 angedrückt werden, und abschließend mit den zwei Fingerbeeren die größere Andruckfläche 13 angedrückt wird.
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In 7 und 8 sind die auf den Klebestreifen 3 wirksamen Spannungsverläufe über die Höhe eines beispielsweise 76 mm langen Hakenkörpers 1 mit verschiedenen Positionen des Tragelements 14 dargestellt. Dabei ist die Kurve mit größerer Maximalamplitude jeweils die Schälspannung; Druckspannungen sind hier mit negativem Vorzeichen und Zugspannungen mit positivem Vorzeichen versehen. Die Kurve mit kleinerer Maximalamplitude ist die Schubspannung, wobei der Punkt der Lasteinleitung mit einem Pfeil markiert ist. Auf der Abszisse der beiden Diagramme ist die Vertikalkoordinate (allgemein die Koordinate der Hauptlastrichtung) z im mm aufgetragen. Dabei bezeichnet z = 0 mm die Hakenunterseite, z = 76 mm die Hakenoberseite und z = 38 mm die Hakenmitte. Auf der Ordinate sind die Spannungen in MPa auftragen. Die Lasteinleitung findet nahe der Oberkante 7 des Körpers 1 statt. Die höchsten Zugspannungen liegen im Bereich des Tragelements 14 bzw. zwischen dem Tragelement 14 und dem oberen Randbereich 7 des Körpers 1 vor.
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Wie sich aus einem Vergleich der 7 und 8 ergibt, verschiebt sich durch eine Verschiebung der Position der Lasteinleitung in Richtung des oberen Randbereichs 7 des Körpers 1, also in der Darstellung nach oben, nicht nur der Ort der höchsten Zugspannungsbelastung, sondern es erhöht sich auch das Maximum der Zugspannung selbst. Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher besonders für solche Körper 1 geeignet, bei denen der Lasteintrag nahe des oberen Randbereichs 7 des Körpers 1 erfolgt, da die Verklebung dadurch insbesondere in dem Bereich zwischen dem Tragelement 14 und der obere Randbereich 7 des Körpers 1 verbessert wird. In 8 ist zum Vergleich ein Spannungsverlauf eines Körpers 1 mit einem in Höhe einer Körpermitte des Körpers 1 angeordneten Tragelement 14 dargestellt.
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In 9 ist die Oberfläche 6 einer Wand dargestellt, auf die ein Körper 1 mit einer rollenden Kippbewegung aufgeklebt wird. Dazu wird zunächst der Klebestreifen 3 auf die Oberfläche 6 aufgeklebt. Dabei weist der Klebestreifen zwei sich gegenüberliegende, haftklebrige Hauptflächen 4, 5 auf, wobei die erste haftklebrige Fläche 4 der Oberfläche 6 zugewandt ist und die zweite haftklebrige Fläche 5 der Grundfläche 2 des Körpers 1 zugewandt ist. Der Körper 1 wird vor dem Verkleben entlang seiner Längsrichtung durchgebogen, so dass eine Sichelform des Körpers 1 ergibt. Durch ein Aufsetzen eines der Hauptlastrichtung des vorgesehenen Klebebereichs gegenüberliegenden Randbereichs 7 des Körpers 1 auf einen korrespondierenden Randbereich 8 des Klebestreifen 3 und ein anschließendes Kippen des Körpers 1 in Richtung der Oberfläche 1 wird die Luft zwischen der ebenen Rückseite 2 des Körpers und der zweiten haftklebenden Hauptfläche 5 beim Kippen aus dem Spalt gedrückt und somit ein Lufteinschluss, welcher das Klebeergebnis verschlechtern kann, reduziert. Dabei wird gleichzeitig die Kraft, welche zum Durchbiegen des Körpers 1 benötigt wird reduziert, so dass die Rückfläche 2 des Körpers 1 sich ausgehend von der Sichelform wieder in eine ebene Fläche rückverformt. Durch dieses „abrollende Kippverfahren“ kann die Kraft an dem oberen Randbereich 7 des Körpers 1 weitestgehend in Normalrichtung zur Wand 6 in den Klebestreifen 3 eingeleitet werden und durch das Abrollen wird die Luft im Spalt 17 zwischen dem Körper 1 und dem Klebestreifen 3 noch wirkungsvoller verdrängt, was das Klebeergebnis weiter verbessert. In 10 ist das Herausdrücken der Luft aus dem Spalt 17 entlang der Rückfläche 2 des Körpers 1 nochmal dargestellt, wobei die Pfeile die Verdrängungsrichtung der Luft symbolisieren.
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In 11 ist ein weiteres Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt <310> wird dazu die Oberfläche 6, an der der Körper 1 befestigt werden soll, und sofern erforderlich die Grundfläche 2 des Körpers 1 gereinigt. In einem darauffolgenden, zweiten Verfahrensschritt <320> wird die Schutzfolie von der ersten haftklebrigen Fläche 4 des Klebestreifens 3 abgezogen. In einem weiteren Verfahrensschritt <330> wird diese erste haftklebrige Fläche 4 des Klebestreifens 3 auf die Oberfläche 6 aufgeklebt. In einem darauffolgenden Verfahrensschritt <340> wird die Schutzfolie von der zweiten haftklebrigen Fläche 5 des Klebestreifens 3 abgezogen. Sodann wird der Körper 1 in einem weiteren Verfahrensschritt <350> zu dem Klebestreifen 3 ausgerichtet und ein der Hauptlastrichtung des vorgesehen Klebebereichs gegenüberliegender Randbereich 7 des Körpers 1 an einem korrespondierenden Randbereich 8 der zweiten haftklebrigen Hauptfläche 5 des Klebestreifens 3 aufgesetzt, wobei die Grundfläche 2 des Körpers 1 mit der Oberfläche 6 einen von Null verschiedenen Winkel von vorzugsweise mindestens 1°, weiter vorzugsweise mindestens 5°, noch weiter vorzugsweise mindestens 10°, besonders vorzugsweise mindestens 20° einschließt. Vorzugsweise wird ein oberer Randbereich 7 des Körpers an einem oberen Randbereich 8 der zweiten haftklebrigen Fläche 5 des Klebestreifens 3 ausgerichtet und auf diesen aufgesetzt. In einem weiteren Verfahrensschritt <355> wird der Körper 1 in Längsrichtung durch eine Kraft elastisch durchgebogen, so dass sich eine leichte Sichelform der Rückfläche 2 des Körpers 1 ergibt. In einem weiteren Verfahrensschritt <360> wird der Körper 1 in Richtung der zweiten haftklebrigen Hauptfläche 5, also in Richtung der Oberfläche 6, gekippt, wobei die Kontaktstelle an dem Randbereich 8 der zweiten haftklebrigen Hauptfläche 5 und dem Randbereich 7 des Körpers 1 eine Kippachse ausbildet. Gleichzeitig mit dem Kippen wird der Körper 1 entlang der gebogenen Grundfläche 2 abgerollt, wobei infolge der Roll-/Kippbewegung der Winkel zwischen dem Körper 1 und der zweiten haftklebrigen Hauptfläche 5 bzw. zwischen dem Körper 1 und der Oberfläche 6 auf 0° reduziert und die ebene Grundfläche 2 des Körpers 1 über den doppelseitig selbstklebenden Klebestreifen 3 mit der Oberfläche 6 flächig klebend verbunden wird. Dabei wird die Kraft, welche die elastische Durchbiegung des Körpers 1 bewirkt, soweit reduziert, bis der Körper 1 am Ende der Roll-/Kippbewegung wieder eine ebene Rückfläche 2 aufweist. In einem abschließenden Verfahrensschritt <370> wird der Körper 1 auf die zweite haftklebrige Hauptfläche 5 des Klebestreifens 3 angedrückt.
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Die geschilderte Roll-/Kippbewegung des Körpers 1 kann auch in dem Verfahren gemäß einer der 3 oder 4 angewendet werden.
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Abschließend werden Versuchsergebnisse von Kippschertests an einem Haltekörper auf einem rauen Untergrund und auf einem glatten Untergrund anhand der 12 bis 16 dargestellt. Bei dem rauen Untergrund handelt es sich um Raufasertapete vom Typ „Rauhfaser Classico“ der Firma Erfurt & Sohn KG, auf die mit einer Lammfellrolle die Farbe „Alpinaweiß“ der Firma DAW SE aufgetragen wurde, und bei dem glatten Untergrund handelt es sich um eine Fliese der Firma Villeroy & Boch mit der Artikelnummer 1106TW02.
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12 zeigt einen Versuchsaufbau für Kippschertests an einem Haltekörper auf einem relativ rauen Versuchsuntergrund 6, nämlich Raufasertapete.
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Zunächst wird eine Mehrzahl von Klebestreifen 3 auf dem Versuchsuntergrund 6 verklebt. Anschließend werden Testkörper 1 über die Klebestreifen 3 an dem Testuntergrund 6 befestigt, und zwar einerseits mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei der Körper 1 hier an seiner Oberkante angesetzt wird, andererseits mittels eines Vergleichsverfahrens, bei dem der Körper 1 etwa parallel zu der Oberfläche 6 ausgerichtet und die gesamte Fläche des Körpers 1 gleichzeitig auf den an der Oberfläche 6 befestigten Klebestreifen 3 gedrückt wird, wonach der Klebestreifen 3 gleichmäßig angedrückt wird.
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An dem Tragelement 14 jedes Testkörpers 1 wird ein Testgewicht 80 in der in 12 dargestellten Weise über eine Schnur 81 in einem Abstand a von 10 mm von dem Versuchsuntergrund 6 angehängt. Die Schnur 81 wird dabei ausgehend von dem Tragelement 14 unter einem Winkel von 8° gegen die Vertikale nach vorne geführt, beispielsweise durch einen in geeignetem Abstand unterhalb des Tragelements 14 angeordneten Abstandshalter 82 geeigneter Länge.
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Für sämtliche durchgeführte Tests wurden eine Probenanzahl von fünf und eine Versuchsdauer von 25 Tagen vorgesehen.
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Versuchsergebnisse für den Versuchsaufbau gemäß 12 sind in 13 für einen Klebestreifen 13 von einem ersten Typ mit einer Verklebungslänge von 41 mm und in 14 für einen Klebestreifen 13 vom selben Typ mit einer Verklebungslänge von 60 mm und deshalb mit einer höheren Halteleistung dargestellt. In beiden Diagrammen ist die durchschnittliche (d.h. über die fünf Proben gemittelte) Haltezeit in Tagen [d] angegeben, d.h. die Zeit in Tagen, bis sich der Tragkörper 1 von dem Versuchsuntergrund 6 unter Einwirkung des Gewichts 80 löste. Die jeweils linken, dunkleren Balken gehören zu Haltekörpern 1, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgebracht wurden, die jeweils rechten, helleren Balken gehören zu Haltekörpern 1, die mittels des Vergleichsverfahrens aufgebracht wurden. In 13 wurden die gezeigten fünf Versuche von links nach rechts mit folgenden Parametern durchgeführt: G = 1,5 kg, Raumtemperatur; G = 2,5 kg, Raumtemperatur; G = 1 kg, 35 °C; G = 2 kg, 35 °C; G = 1,5 kg, 35 °C. In 14 wurden die gezeigten zwei Versuche von links nach rechts mit folgenden Parametern durchgeführt: G = 3 kg, Raumtemperatur; G = 2 kg, 35 °C.
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Wie aus den 13 und 14 ersichtlich ist, konnte in jedem der Versuche durch die erfindungsgemäße Aufklebetechnik ein mindestens gleiches oder erheblich besseres, in einem Fall sogar ein um 60% besseres Ergebnis in der Haltezeit erzielt werden.
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15 zeigt einen Versuchsaufbau für einen Kippschertest an einem Haltekörper auf einem glatten Versuchsuntergrund 6, nämlich Fliese. Die Versuchsvorbereitung wurde in der gleichen Weise wie bezüglich 12 beschrieben durchgeführt. An dem Tragelement 14 jedes Testkörpers 1 wurde ein Testgewicht 80 in der in 15 dargestellten Weise über eine Schnur 81 in einem Abstand a (Hebelarmlänge) von 50 mm von dem Versuchsuntergrund 6 angehängt, in diesem Versuchsaufbau jedoch ohne Winkel gegen die Vertikale. Für sämtliche durchgeführte Tests wurden wiederum eine Probenanzahl von fünf und eine Versuchsdauer von 25 Tagen vorgesehen.
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In 16 wurden die gezeigten vier Versuche mit dem Versuchsaufbau von 15 für einen Klebestreifen von einem weiteren Typ mit einer Verklebungslänge von 38 mm und von links nach rechts folgenden Parametern durchgeführt: G = 6 kg, Raumtemperatur; G = 5 kg, Raumtemperatur; G = 4 kg, 35 °C; G = 3 kg, 35 °C. Hier konnte in jedem der Versuche durch die erfindungsgemäße Aufklebetechnik ein erheblich besseres, in einem Fall sogar ein um 66% besseres Ergebnis in der Haltezeit erzielt werden.
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Als Ergebnis der Versuche gemäß 12 bis 16 kann festgestellt werden, dass mit Hilfe der erfindungsgemäßen Aufklebetechnik die Haltezeit im Mittel signifikant verlängert werden konnte. Bei der Versuchsvorbereitung fiel weiterhin auf, dass das erfindungsgemäße Verfahren eine einfache Positionierung und exakte Verklebung ermöglichte, während das herkömmliche Vergleichsverfahren zwar eine intuitive Handhabung ermöglichte, jedoch die Positionierung in Bezug auf den Klebestreifen erheblich schwieriger war.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3331016 A1 [0003]
- DE 4222849 C1 [0003]
- WO 2008/073724 A1 [0004]
- DE 10029627 C2 [0005]
