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Die Erfindung betrifft einen Klebstoffverbund für eine wiederlösbare Verbindung,
insbesondere im Fahrzeugbau zwischen zwei Fügepartnern, aus zwei Klebstoffschichten
mit einer dazwischen angeordneten Trennschicht aus elastischem Material.
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Aus dem Stand der Technik sind wieder
lösbare
Verklebungen mittels Schneiddraht oder ähnlichen Hilfsmitteln bekannt.
Diese werden häufig
zu Reparaturzwecken, beispielsweise einer Fahrzeugverscheibung,
eingesetzt. Ebenso sind Verfahren auf der Basis von Ultraschall
oder der Verwendung von Lasern, die den Klebstoff oder eine Primerschicht zerstören sollen,
bekannt. Außerdem
gibt es Klebstoffe, die aufgrund einer speziellen Modifikation bei Einwirkung
von Wärme
oder von elektrischem Strom auf dem Klebstoff eine Trennung ermöglichen.
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Diese Lösungen sind hauptsächlich in
Gefahrensituationen, beispielweise wenn Fahrzeugscheiben zerstört werden
müssen,
nicht schnell genug oder sie erfordern hohe mechanische Kräfte, insbesondere
bei Verwendung eines Schneiddrahtes, oder sie bedürfen Vorrichtungen
und/oder Energiequellen, die einer einfachen, kostengünstig und
gewichtsneutralen Lösung
entgegen stehen.
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Weitere aus dem Stand der Technik
bekannte Patentschriften befassen sich mit Notausstiegen auf Basis
von mechanischer Lösungen
oder. Notausstiegen unter Verwendungen von Explosivstoffen, Druckluft
oder ähnlicher
Energiequellen. All diese aufwändigen
Lösungen
für Notausstiege
werden meist im militärischen
oder Sonderschutzbereich eingesetzt. Die Verbindung dieser Lösungen mit
Scheibendichtungen sind aufgrund der zur Zeit eingesetzten Verklebungsarten
von Fahrzeugverscheibungen und dem damit verbundenen Beitrag zur
Struktursteifigkeit nicht für
einen Notausstieg, insbesondere einen Bus-Notausstieg, geeignet.
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Aus der
EP 0 988 964 A1 ist ein
derartiger Klebstoffverbund bekannt, wobei sich zwischen zwei Substraten
zwei Klebstoffschichten befinden und zwischen den Klebstoffschichten
eine Trennschicht aus elastischem Material vorgesehen ist. Eine
Trennung des Klebstoffverbundes erfolgt hier durch Einschnürung der
Trennschicht beim Strecken dieser. Die Trennung durch Einschnürung der
Trennschicht erzeugt eine hohe Spannungskonzentration in der Grenzfläche und
bewirkt somit eine Trennung des Klebstoffverbundes.
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Diese Trennlösung besitzt wesentliche Nachteile
für eine
sichere und vollständige
Trennung. Ein Lösen
des Klebstoffverbundes unter Druckbeanspruchung auf die Klebefläche ist
hier nicht möglich. Eine
Brückenbildung,
welche zwischen den zwei Klebstoffschichten über das Trennband hinweg erfolgen
kann, kann eine Trennung der Fügepartner,
beispielsweise der Fahrzeugscheibe und eines Anschlußteiles,
unmöglich
machen. Darüber
hinaus sind eine Reihe von kritischen Punkten vorhanden, die eine
sichere Trennung bei Anwendungen, wie einem Notausstieg, speziell
bei Busfahrzeugscheiben, verhindern können.
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Weiterhin ist aus der
DE 196 37 223 A1 eine wieder
lösbare
selbstklebende Vorrichtung mit einer Platte bekannt, wobei deren
Seiten Mittel zur Befestigung und deren Rückseite einen Streifen einer selbstklebenden
Folie aufweist, so dass ein Teil der Klebefolie als Anfasselement
die Platte überragt.
Die Klebefolie ist durch ein Strecken in Richtung der Verklebungsebene
wieder ablösbar.
Ebenfalls befinden sich auf der Rückseite der Platte seitlich
neben der Klebefolie Abstandshalter, deren Höhe geringer als die Dicke der
Klebefolie sein sollte. Diese Abstandhalter sind als Stege oder
Segmente einstückig
mit der Platte verbunden.
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Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung,
einen Klebstoffverbund zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile
beseitigt und der eine rasche Trennung der Fügepartner mit geringen Kräften ohne mechanische
oder andere Hilfsmittel ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch
gelöst,
dass die Trennschicht an wenigstens einer von beiden Längsseiten
mit einem Abschlussprofil versehen ist.
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Das Trennband, welches zwischen zwei Klebstoffschichten
angeordnet ist, wird an seinen Längsseiten
jeweils mit einem Abschlussprofil versehen bzw. kann durch das Abschlussprofil
gefasst werden. Dieses dient zur definierten Abstandshaltung zwischen
Fügepartnern,
welche beispielsweise aus einer Kunststoffscheibe und einem Anschlußteil gebildet
sind. Gleichzeitig verhindern die Abschlussprofile auch eine Klebstoffbrückenbildung,
welche durch Ineinanderfließen
der Klebstoffschichten um das Trennband entstehen kann. Die Abschlussprofile werden
unmittelbar nach Herstellung der Trennschicht an diese angebracht.
Somit kann die Trennschicht vor Beschädigungen geschützt und
gleichzeitig die Handhabung der Trennschicht erleichtert werden.
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In vorteilhafter Weise kann vorgesehen
sein, dass die Trennschicht aus einem Elastomer, insbesondere Ethylen-Propylen-Dien Kautschuk,
herstellbar ist.
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Die Trennschicht kann aus einem speziellen elastomeren
Material, wie EPDM, hergestellt werden. Dieses Material besitzt
ein hohes Dehnvermögen
bei ausreichender Festigkeit und Zähigkeit. Der Einsatz dieses
Elastomeres für
die Trennschicht bewirkt eine sehr lange Lebensdauer, ohne dass durch
Umwelteinflüsse
die Eigenschaften des Elastomeres beeinträchtigt werden.
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In vorteilhafter Weise kann ferner
vorgesehen sein, dass das Abschlussprofil in Kontaktbereichen mit
den Klebstoffschichten mit einem Trennmittel versehen ist.
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Bestehen die Abschlussprofile aus
Materialien, die mit den Klebstoffschichten eine besonders gute
Haftung eingehen, können
zwischen den Abschlussprofilen und den Klebstoffschichten jeweils eine
Trennfolie oder ein anderes Trennmittel eingebracht werden. Dies
gewährleistet,
dass keine dauerhafte Verbindung zwischen den Abschlussprofilen und
den Klebstoffschichten möglich
wird.
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Für
ein sicheres Funktionieren einer Klebstofftrennung muss ein möglichst
definierter Spannungszustand und damit eine möglichst definierte Verklebungsgeometrie
geschaffen werden. Diese Voraussetzungen können durch die Abschlussprofile gewährleistet
werden, da eine Überdimensionierung der
Verklebung einem Lösen
mit möglichst
geringer Kraft entgegen steht.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und
den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen.
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Es zeigt:
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1 einen
prinzipmäßigen Aufbau
eines Klebstoffverbundes aus zwei Fügepartnern, einer Trennschicht
und Abschlussprofilen;
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2 Darstellung
eines zu 1 alternativen
Klebstoffverbundes mit einer weiteren Ausführungsform der Abschlussprofile;
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3 Darstellung
einer Brückenbildung;
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4 prinzipmäßige Darstellung
einer Möglichkeit
zur Vermeidung der in 3 gezeigten
Brückenbildung;
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5 Darstellung
eines Klebstoffverbundes mit eingebrachten Dichtungen;
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6 prinzipmäßige Darstellung
eines Mehrfach-Klebstoffverbundes mit Verwendung von Dichtungen;
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7 prinzpmäßige Darstellung
eines Klebstoffverbundes, wobei Halteelemente mit einer Trennschicht
verbunden sind; und
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8 prinzipmäßige Darstellung
des Lösens der
Klebeverbindung.
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1 zeigt
jeweils einen Fügepartner 1,
welcher hier als Flansch, in diesem und in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen
als Vierkantprofil, dargestellt ist, einen Fügepartner 2, welcher
hier insbesondere als eine Fahrzeugscheibe ausgebildet ist, und
eine Trennschicht 3. Die Trennschicht 3 ist aus einem
Elastomer, speziell EPDM, hergestellt. Das Vierkantprofil 1 und
die Fahrzeugscheibe 2 sind über zwei Klebstoffschichten 4 und
die dazwischen angeordnete Trennschicht 3 miteinander verbunden.
Abschlussprofile 5 werden jeweils an den beiden Längsseiten
der Trennschicht 3 befestigt. Durch Verwendung der seitlichen
Abschlussprofile 5, welche direkt nach der Herstellung
der Trennschicht 3 seitlich aufgesteckt bzw. angeklemmt
werden, kann das Handling der Trennschicht 3 bis zur vollständigen Montage an
das Vierkantprofil 1 und an die Fahrzeugscheibe 2 vereinfacht
werden. Ein weiterer Vorteil dabei ist, dass die Trennschicht 3 an
den Seiten durch die Abschlussprofile 5 vor Beschädigungen,
beispielsweise vor Kerben oder Schnitten, geschützt werden kann. Beschädigungen
an der Trennschicht 3 können
sonst unmittelbar zum Versagen beim Trennen der Klebeverbindung
führen.
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Die Abschlussprofile 5 werden
an die Trennschicht 3 in einem definierten Abstand angebracht, so
dass eine definierte Verklebungsbreite sichergestellt werden kann.
Die Positionierung der Trennschicht 3 zu dem Vierkantprofil 1,
der Fahrzeugscheibe 2 und den Montageklebstoffschichten 4 wird
durch die Stabilisierung anhand der Abschlussprofile 5 wesentlich
vereinfacht.
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Die Abschlussprofile 5 stellen
beim Fügeprozess
in diesem Ausführungsbeispiel
eine Mindestklebedicke sicher. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die
Druckverformung des Klebstoffverbundes begrenzt werden kann.
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2 stellt
einen Klebstoffverbund mit einer anderen Ausführungsform der Abschlussprofile 5 dar.
Die Abschlussprofile 5 besitzen hier genau die Breite,
inwieweit das Vierkantprofil 1 von der Fahrzeugscheibe 2 entfernt
angeordnet ist. Dadurch kann eine genau definierte Klebedicke ausgeführt werden. Im
Vergleich zu 1 wird
hier die Druckverformung des Klebstoffbundes nicht nur begrenzt,
sondern direkt verhindert.
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Variierende Klebebreiten und Klebefugendicken 4 sowie
eine undefinierte Lage der Trennschicht 3 führen zu
schwankenden Zugkräften
beim Trennvorgang und in völlig
ungünstigen
Fällen
zu Kraft- bzw. Spannungsspitzen in der Trennschicht 3.
Aus diesem Grunde können
die Abschlussprofile 5 genaue Klebemengen, Klebedicken 4 und
ein genaues Positionieren der Trennschicht 3 ermöglichen.
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Eine Brückenbildung, wie sie in 3 dargestellt ist, kommt dadurch zustande,
dass die Klebstoffschichten 4 um die Trennschicht 3 herum
ineinanderverlaufen. Diese Klebstoff brückenbildung beeinträchtigt nicht
unbedingt die Funktion der Trennschicht 3, aber verhindert
eine völlige
Trennung der Trennschicht 3 von dem Vierkantprofil 1 und
der Fahrzeugscheibe 2. Die Brückenbildung kann durch, wie
in 4 dargestellte, Abschlussprofile 5 ausgeschlossen
werden. Bei Materialien der Abschlussprofile 5, welche
eine sehr gute Haftung zu den Klebstoffschichten 4 aufbauen,
können
diese mit einem Trennmittel oder einer Trennfolie versehen werden. Dadurch
ist ein vollständiges
Lösen der
Abschlussprofile 5 von den Klebstoffschichten 4 gewährleistet.
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In 5 ist
der Klebstoffverbund durch Dichtungen 6 erweitert. Die
Dichtungen 6 können
jeweils zwischen den Abschlussprofilen 5, dem Vierkantprofil 1 und
der Fahrzeugscheibe 2 angeordnet sein. Durch die Dichtfunktion
kann ein Schutz des Klebstoffverbundes vor äußeren Einflüssen gewährleistet werden.
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Der in 6 gezeigte
Klebstoffverbund besteht aus einem Vierkantprofil 1, zwei
Fahrzeugscheiben 2, zwei Trennschichten 3 und
vier Klebstoffschichten 4. Jeweils an der Außenseite
bzw. an der äußeren Längsseite
der Trennschicht 3 können
Abschlussprofile 5 mit Dichtelementen 6 versehen
werden. Die Verbindung der einen Trennschicht 3 zu der anderen
Trennschicht 3 wird durch ein weiteres, in einer anderen
Ausführungsform
dargestelltes Abschlussprofil 5 gewährleistet. Das mittig angeordnete Abschlussprofil 5 ist
ebenfalls durch Dichtelemente 6 und 6' mit dem
Vierkantprofil 1 und der Fahrzeugscheibe 2 verbunden,
wobei das Dichtelement 6' zwischen den beiden Fahrzeugscheiben 2 angeordnet ist.
Durch die Einführung
dieses in der Mitte angeordneten Abschlussprofiiles 5 kann
nun eine richtige Positionierung der Trennschichten 3 zu
dem Vierkantprofil 1 und den Fahrzeugscheiben 2 ermöglicht werden.
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7 stellt
eine Trennschicht 3, welche von zwei Klemmelementen 7 gehalten
wird, dar. Durch Einbringen des Klemm und/oder Schnappmechanismus 7 kann
ein einfaches Anklemmen der Abschlussprofile 5 nach der
Herstellung der Trennschicht 3 und vor dem Verkleben erreicht
werden.
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In 8 ist
die Begrenzung der Verformung der Trennschicht 3 beim Herausziehen
in der Verklebungsebene quer zur Verklebungsrichtung dargestellt.
Da die Abschlussprofile 5 um ihre Längsachse verformbar und in
einer Ebene der Verklebung elastisch ausgebildet sind, kann nun
die Trennschicht 3 mit einem Abschlussprofil 5 von
dem anderen Abschlussprofil 5 vollständig entfernt werden. Die Trennschicht 3 kann
sich dadurch bei einer Ziehbewegung in Dicken- und Breitenrichtung
einschnüren. Beim
Ablösen
liegt in der Grenzschicht zwischen der Trennschicht 3 und
den Klebstoffschichten 4 eine Überlagerung von Schub- und
Schälspannungen
vor. Die Schälspannungen
breiten sich in Dickenrichtung der Trennschicht 3 und die
Schubspannungen breiten sich in den Ebenen normal zu der Trennschicht 3 (Längs- und
Querrichtung) aus. Somit ist eine wieder lösbare und rückstandslose Trennung des Klebstoffverbundes
möglich.
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Außerdem kann dadurch eine sichere
Trennung unter Last gewährleistet
werden, da bei diesem Klebstoffverbund unter Druckbeanspruchung
normal zur Klebefläche
die Trennschicht 3 zwar fixiert wird, aber keine Einschnürung erfolgen
muss.
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Das Herausziehen der Trennschicht 3 erfolgt in
der Verklebungsebene und quer dazu. Bei sehr ungünstigen Belastungen, d.h. Herausziehen
unter sehr spitzem Winkel, kann hier durch die Anordnung der Abschlussprofile 5 die
Trennschicht 3 nicht zu hoch beansprucht werden. Das bedeutet,
dass ein Reißen
der Trennschicht 3 nicht erfolgen kann.