DE19504482B4

DE19504482B4 - Verfahren und Einrichtung zum klebenden Verbinden unter Verwendung nicht komprimierbarer Teilchen

Info

Publication number: DE19504482B4
Application number: DE19504482A
Authority: DE
Inventors: James Morton Rochester Hills Herring jun.; Bruce Norman Davisburg Greve
Original assignee: Martinrea Industries Inc USA
Current assignee: Martinrea Industries Inc USA
Priority date: 1995-02-10
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 2010-04-01
Anticipated expiration: 2015-02-11
Also published as: DE19504482A1

Abstract

Verfahren zum Verbinden von zwei Matallblechen (11, 13), mit folgenden Schritten:
a) Mischen mehrerer nicht komprimierbarer Teilchen (24) mit einem Klebstoff zu einer Mischung (17),
b) Aufbringen der Mischung (17) aus Teilchen (24) und Klebstoff auf mindestens eines der Matallbleche (11, 13),
c) Zusammebringen der beiden Matallbleche (11, 13) und
d) Falzen eines Matallblechs (11) in überlappende Verbindung (16) mit dem anderen Matallblech (13) wodurch die Teilchen (24) einen Abstand zwischen den beiden Matallblechen (11, 13) erzeugen, der so vorbestimmt ist, daß ein Herausquetschen überschüssigen Klebstoffs aus der Verbindung (16) reduziert wird, wobei beim Falzen ein lokaler Druck von mindestens 7·10⁶ Pa erzeugt wird.

Description

Die Erfindung betrifft das klebende Verbinden mindestens zweier Teile, insbesondere das Verbinden mindestens zweier Teile mit einer Mischung aus einem Klebstoff und nicht komprimierbaren Teilchen.
In 1 bis 4 ist ein Verfahren zum Herstellen einer gesäumten Verbindung für innere und äußere Metallblech-Türtafeln dargestellt. 1 zeigt ein erstes Teil 10, ein zweites Teil 12 und eine Menge Klebstoff 14, die auf das zweite Teil 12 aufgebracht ist. In 2 ist das erste Teil 10 nahe dem zweiten Teil 12 angeordnet, und beide Teile 10, 12 sind zusammengedrückt. Der Bereich, wo die beiden Teile 10, 12 einander überlappen, definiert eine Klebeverbindung 15. Der Klebstoff 14 hat sich über den Bereich der Klebeverbindung 15 ausgebreitet. 2 zeigt ferner ein Säum- oder Falzwerkzeug 18, das abwärts gedrückt wird, um einen Abschnitt des zweiten Teils 12 überlappend mit dem ersten Teil 10 niederzudrücken. In 3 ist ein zweites Werkzeug 20 gezeigt, das die Säu mung oder Bördelung durch weiteres Abwärtsfalten eines Abschnitts des zweiten Teils 12 in Überlappung mit dem ersten Teil 10 vervollständigt, so daß ein gebördelter oder gefalzter Abschnitt 22 des zweiten Teils 12 parallel zu den Abschnitten des ersten und zweiten Teils 10, 12 im Bereich der Klebeverbindung 15 liegt. Oft wird Klebstoff 23 aus dem Bereich der Klebeverbindung 15 bei Abschluß der Bördelung herausgedrückt. Dieser Klebstoff 23 ist unansehlich und erfordert oft zum Entfernen einen zusätzlichen Bearbeitungsschritt, wenn die ästhetische Erscheinung wichtig ist, beispielsweise bei der Herstellung einer Automobiltür, deren innere und äußere Tafel mit einer solchen Bördelung verbunden sind.
Nach dem Erzeugen der Verbindung 15 neigen die beiden Teile 10 und 12 zum elastischen ”Rückfedern” in ihre Anfangsposition. 4 zeigt die Verbindung 15 nach dieser ”Rückfederungserscheinung”, die einen luftgefüllten Spalt 26 zwischen dem Klebstoff 14 und dem ersten Teil 10 erzeugt. Dieser bildet sich deshalb, weil der Klebstoff 14 aus der Verbindung 15 herausgedrückt wurde und eine unzureichende Menge verbleibt, um den Leerraum zu füllen, der durch das ”Rückfedern” des ersten und zweiten Teils 10, 12 erzeugt wird. Dieser luftgefüllte Spalt 26 verkleinert die Klebeverbindung 15, wodurch sie geschwächt wird.
Aus der JP 61135430 A ist ein Verfahren zum Verbinden von zwei Blechen bekannt, das offenbart, die beiden Bleche zusammenzubringen und ein erstes Blech in überlappende Verbindung mit dem zweiten Blech zu falzen.
Aus der US 4,971,859 geht eine mittels Klebstoff verbundene Struktur hervor, bei welcher eine einheitliche Dicke und Verteilung der Klebstoffschicht durch den Zusatz eines anorganischen Füllstoffs mit mikrosphärischer Struktur wie Glasperlen, Kohlenstoff- oder Keramikpartikel zum Klebstoff erzielt wird.
Aus der US 5,749,833 ist es bekannt, Metallpartikel in Klebstoff zwischen Metallblechen einzubetten und so eine Verminderung der Dicke beim Zusammenpressen zu verhindern.
Aus der GB 2 149 719 A ist die Verwendung von Glas als zuzusetzenden Teilchen bekannt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zum klebenden Verbinden von mindestens zwei Teilen anzugeben, wodurch das vorstehend beschriebene Entstehen eines luftgefüllten Spaltes verhindert wird.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der Erfindung wird eine Vielzahl nicht komprimierbarer Teilchen mit dem Klebstoff gemischt, und eines der Metallbleche wird mit dem anderen in einer Bördeloperation in überlappenden Eingriff gefalzt. Die Teilchen können dem Klebstoff in einer voreingestellten, weitgehend gleichmäßigen Konzentration beigefügt werden. Die Einrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens enthält einen Behälter für eine Mischung eines Klebstoffs mit einer Vielzahl nicht komprimierbarer Teilchen. Eine Beschickungsvorrichtung bringt diese Mischung auf mindestens eines der zu verbindenden Teile auf. Eine Pumpe pumpt die Mischung aus Teilchen und Klebstoff aus dem Behälter durch die Beschickungsvorrichtung auf mindestens eines der Teile. Eine Bördeleinrichtung falzt dann ein Teil in überlappende Lage mit dem anderen Teil.
Die Erfindung sieht ferner eine Einrichtung mit einer Bemessungseinrichtung mit einem verbesserten Ausgabestab vor, die eine Kühlvorrichtung zum Kühlen des Stabes enthält und ein Aushärten des Klebefluids verhindert. Dadurch wird das Einsetzen des Ausgabestabes in eine Bemessungskammer erleichtert.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
1 bis 4 Schnittdarstellungen der Schritte bei der Herstellung einer gefalzten Klebeverbindung zur Darstellung des der Erfindung zugrundeliegenden Problems,
5 bis 8 Schnittdarstellungen einer nach der Erfindung hergestellten gefalzten Klebeverbindung,
9 eine perspektivische und teilweise geschnittene Darstellung einer Einrichtung nach der Erfindung als Ausführungsbeispiel,
10 eine Schnittdarstellung einer Bemessungsvorrichtung nach der Erfindung,
11 eine Schnittdarstellung eines Ausgabestabes nach der Erfindung und
12 eine Schnittdarstellung einer Klebstoff-Beschickungsvorrichtung nach der Erfindung.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.
In den Figuren, in denen für gleichartige Teile übereinstimmende Bezugszeichen verwendet sind, zeigen 5 bis 8 ein Verfahren zum Verbinden eines ersten und eines zweiten Teils 11, 13. Die Teile 11, 13 können beispielsweise die Kanten einer inneren und einer äußeren Metallblechtafel für eine Automobiltür sein. 5 zeigt das erste Teil 11, das zweite Teil 13 und eine Menge Klebstoff 17, die mit einer Vielzahl nicht komprimierbarer Teilchen 24 gemischt ist, und diese Mischung ist auf das zweite Teil 13 aufgebracht. In 6 sind das erste und zweite Teil 11, 13 zum Erzeugen einer Verbindung 16 zusammengedrückt, wobei sich die Mischung aus Klebstoff 17 und Teilchen 24 über den Bereich der Verbindung 16 ausgebreitet hat. Die nicht komprimierbaren Teilchen 24 erzeugen einen bestimmten Abstand 28 zwischen den Abschnitten der Teile 11, 13 im Bereich der Klebeverbindung 16. Ein Falzwerkzeug 19 faltet einen Abschnitt des zweiten Teils 13 über einen Abschnitt des ersten Teils 11. 7 zeigt die Verbindung 16 nach Abschluß der Falzoperation mit einem zweiten Falzwerkzeug 21. Die nicht komprimierbaren Teilchen 24 verhindern, daß eine überschüssige Klebstoffmenge 17 aus dem Bereich der Verbindung 16 herausgedrückt wird, und halten den vorbestimmten Abstand 28 zwischen den beiden Teilen 11, 13 im gesamten Bereich der Verbindung 16 bei. Die Verbindung 16 erfordert keine zusätzliche Bearbeitung, um herausgedrückten Klebstoff zu entfernen, wie es bei bisheriger Technik erforderlich war.
8 zeigt die Verbindung 16 nach der plastischen Rückstellung der beiden Teile 11, 13 in Richtung auf ihre Anfangsposition. Da die Teilchen 24 gewährleisten, daß der größte Teil des Klebstoffs 17 im Bereich der Verbindung 16 bleibt, kann die Verbindung 16 auch ihre Gestalt beibehalten, und ein luftgefüllter Spalt im Bereich der Verbindung 16 wird verhindert, wodurch sich eine festere Bindung zwischen den beiden Teilen 11 und 13 ergibt.
Die Teilchen 24 müssen nicht kugelig sein, obwohl eine solche Form vorzugsweise eingesetzt wird. Die Teilchen 24 bestehen vorzugsweise aus Glas und sollten mit dem Klebstoff 17 in einer Konzentration gemischt sein, die ausreichend hoch ist, um ein teilweises Einbetten der Teilchen 24 in die Oberfläche der Teile 11, 13 während des Bördelns zu verhindern. Sie sollten also nicht bis zur äußeren Fläche 25 des Türblechs ”lesbar” sein. Dies ist als eine ungenaue, ungleichmäßige oder wellige Außenfläche 25 des zweiten Teils 13 definiert. Die Konzentration der Teilchen 24 im Klebstoff 14 sollte auch ausreichend gering sein, um eine feste Verbindung zu erzeugen und die Einrichtung zum Zuführen der Mischung aus Teilchen 24 und Klebstoff nicht zu beschädigen. Der Klebstoff innerhalb der Mischung 17 ist vorzugsweise ein Zweikomponentenkleber aus Acryl- und Epoxyharz wie beispielsweise Versilok 252 und Versilok 254 der Lord Corporation. Die Konzentration der Teilchen 24 in der Mischung 17 variiert von etwa 5% bis etwa 20% des Gesamtgewichtes der Mischung, vorzugsweise liegt sie bei etwa 10 Gew.-%, was eine Menge von etwa 155 Teilchen pro cm² der Klebstoffmischung bei der fertigen Klebeverbindung ergibt.
Die Teilchen 24 sollten vorzugsweise einen so geringen Durchmesser haben, daß eine feste Verbindung entsteht, die ausreichend hoch ist, so daß die Teilchen 24 als wirksame Abstandselemente dienen, ohne ein ”Hindurchlesen” zu verursachen. Annehmbare Durchmesser der Teilchen liegen zwischen 0,08 und 0,8 mm, vorzugsweise bei 0,25 mm.
9 zeigt eine Einrichtung 30 zum Erzeugen einer Klebeverbindung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Bei dem in 9 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der Klebstoff aus einer ersten und einer zweiten Komponente 32 und 34. Die Erfindung kann auch mit einem Einkomponentenklebstoff durchgeführt werden. Die richtige Menge der Teilchen 24 wird in einem Behälter 38 mit der ersten Komponente 32 gemischt, um die vorstehend genannte Konzentration zu realisieren. Die erste Komponente 32 ist in diesem Beispiel Versilok 252, das aus Acrylharz und einem Epoxy-Härter besteht (die zweite Komponente 34 enthält Epoxyharz und einen Acryl-Härter). Die Teilchen 24 werden mit der ersten Komponente 32 vermischt, da sie thixotroper als die zweite Komponente 34 ist, wodurch die Teilchen für längere Zeit in Suspension gehalten werden. Eine vorgemischte Mischung aus Teilchen und Klebstoff ist als Versilok 253 von Lord Corporation erhältlich. Ein zweiter Behälter 40, der weitgehend ähnlich dem ersten Behälter 38 ist, enthält die zweite Komponente 34. Der erste und der zweite Behälter 38 und 40 sind vorzugsweise 200 Liter-Tonnen bekannter Art. Eine erste und eine zweite Pumpe 42 und 44 pumpen die erste Mischung 36 der ersten Komponente 32 mit den Teilchen 24 sowie die zweite Komponente 34 aus dem ersten bzw. zweiten Behälter 38 bzw. 40. Die erste Mischung 36 wird durch eine erste Versorgungsleitung 46 und ein erstes Einlaßventil 52 in eine erste Bemessungskammer 56 einer Bemessungsvorrichtung 50 gepumpt. Die zweite Komponente 34 wird durch eine zweite Versorgungsleitung 48 und ein zweites Einlaßventil 54 in eine zweite Bemessungskammer 58 der Bemessungsvorrichtung 50 gepumpt.
Ein erstes und ein zweites Ventil 52 und 54 werden über Druckluftleitungen 60, 62 und 132, 134 betätigt. Diese Betätigung wird im folgenden erläutert. Die erste Mischung 36 und die zweite Komponente 34 werden dann aus der ersten und der zweiten Bemessungskammer 56 und 58 über Austrittsventile (nicht dargestellt) ausgegeben, die gleichartig wie die Ein laßventile 52, 54 ausgebildet sind, und gelangen dann über Beschickungsleitungen 114, 115 in eine Beschickungsvorrichtung 102, die in 12 deutlicher dargestellt ist. Sie hat eine linke und eine rechte Hälfte (nicht dargestellt), die jeweils ein Ventil (nicht dargestellt) enthalten, welches über Druckluftleitungen 136, 138 und 140, 142 betätigt wird. Die Klebstoffe treten aus der Beschickungsvorrichtung 102 aus und werden in einer länglichen Mischdüse 118 vermischt. Die erhaltene Mischung wird auf ein Teil 11, 13 aufgebracht, das für eine Klebeverbindung vorgesehen ist.
Die Klebstoffe, bestehend aus der ersten Mischung 36 und der zweiten Komponente 34, fließen über das erste und das zweite Ventil 52, 54 in die Bemessungsvorrichtung 50, die in 10 deutlicher dargestellt ist. Sie hat eine erste und eine zweite Bemessungskammer 56, 58. Die erste Mischung 36 wird in die erste Bemessungskammer 56 und die zweite Komponente 34 in die zweite Bemessungskammer 58 gepumpt, wobei die Austrittsventile geschlossen sind. Die Kraft der in die Bemessungskammern 56, 58 gepumpten Fluide bewirkt ein Aufwärtsdrücken von Ausgabestäben 78, 78'. Das erste und das zweite Ventil 52, 54 schließen dann, so daß ein Fließen der ersten Mischung 36 oder der zweiten Komponente 34 verhindert wird.
Das erste und das zweite Ventil 52, 54 sind übereinstimmend konstruiert und haben einen Ventilsitz 68, 68' sowie ein Ventilelement 70, 70', das aus einer Ventilkugel 72, 72' in Verbindung mit einem länglichen Ventilschaft 74, 74' besteht, welcher wiederum mit einem scheibenförmigen Kolben 76, 76' verbunden ist. Eintrittsleitungen 46, 48 sind mit dem ersten und dem zweiten Ventil 52, 54 verbunden und erlauben den Eintritt von Fluid in die Ventilkammern 116, 116'. Die Druckluftleitungen 60, 62 und 132, 134 sind gleichfalls mit dem ersten und dem zweiten Ventil 52, 54 verbunden.
Die Ventilelemente 70, 70' werden durch Erzeugen eines Druckunterschieds an den Kolben 76, 76' zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung bewegt. Um das Ventil zu schließen, wird der Druck in der Ventilöffnungskammer 64, 64' verringert, und Druckluft wird in die Schließkammer 66, 66' eingeführt, indem die Druckluftleitung 62, 134 geschlossen wird, um den Druck darin zu verstärken. Der erhaltene Druckunterschied an dem Kolben 76, 76' bewirkt eine axiale Bewegung des Ventilschaftes 74, 74' und ein Andrücken der Ventilkugel 72, 72' gegen den Ventilsitz 68, 68'. Zum öffnen des Ventils wird der Druck in der Öffnungs- und Schließkammer 64, 66 bzw. 64', 66' umgekehrt. Wenn das erste und das zweite Ventil 52, 54 geöffnet sind, treten die erste Mischung 36 und die zweite Komponente 34 unter der Druckwirkung der ersten und der zweiten Pumpe 42, 44 in die erste und die zweite Bemessungskammer 56, 58 über die Ventilkammern 116, 116' und die Eintrittsleitungen 46, 48 ein.
Der Ventilkugel 72, 72' muß eine vollständige kreisrunde Berührung mit dem Ventilsitz 68, 68' haben, um die Strömung vollständig abzuriegeln. Deshalb sind sie und der Ventilsitz 68, 68' aus einem stabilen Material, das durch die Teilchen 24 nicht beschädigt werden kann oder ausreichend stabil ist, um Glasteilchen 24 ohne Beschädigung wiederholt zu zerbrechen. Die Ventilkugel 72, 72' und der Ventilsitz 68, 68' sind vorzugsweise aus Wolframkarbid oder gehärtetem Stahl gefertigt. Dies gilt auch für das Austrittsventil (nicht dargestellt), das mit der Kammer 56 verbunden ist.
Die Bemessungsvorrichtung 50 hat ferner einen ersten und einen zweiten Ausgabestab 78, 78', die in einer Lagerung 79, 79' mit einander gegenüberliegenden Dichtungen 81, 81' mit o-Ringen 82, 82' geführt sind, um sie an ihrer Stelle zu halten. Der Ausgabestab 78, 78' besteht vorzugsweise aus gehärtetem Stahl, um eine Beschädigung durch die Teilchen zu vermeiden. Die Ausgabestäbe 78, 78' können in die erste und die zweite Kammer 56, 58 hineingedrückt werden und dadurch die erste Mischung 36 und die zweite Komponente 34 aus der jeweiligen Kammer 56, 58 herausbefördern. Dadurch werden die erste Mischung 36 und die zweite Komponente 34 durch die Austritte 83, 83' und die erste und die zweite Beschickungsleitung 114, 115 in die Beschickungsvorrichtung 102 und die Mischdüse 118 befördert, die die erste Mischung 36 mit der zweiten Komponente 34 in eine zweite Mischung aus der ersten Komponente 32, der zweiten Komponente 34 und den Teilchen 24 umwandelt. Die Beschickungsvorrichtung 102 dient zum Aufbringen der zweiten Mischung auf ein Teil 11, 13 zum Erzeugen einer Klebeverbindung 16 gemäß der Erfindung. Die Ausgabestäbe 78, 78' haben unterschiedliche, jedoch über ihre Länge konstante Durchmesser. Somit befördern sie ein vorbestimmtes Volumenverhältnis der ersten Mischung 36 und der zweiten Komponente 34 aus den Austritten 83, 83' in der richtigen Proportion, die weitgehend äquivalent dem Querschnittsverhältnis der Durchmesser der Ausgabestäbe 78, 78' ist, wenn sie mit einem Antriebskopf 77 abwärts bewegt werden.
11 zeigt einen Ausgabestab 78 mit einem Kühlsystem, das eine Teilpolymerisation oder ein Aushärten des Klebefluids nahe der Verbindung des Stabes 78 und des Gehäuses der Bemessungsvorrichtung 50 an der Dichtung 81 verhindert. Der Ausgabestab 78 hat einen oberen und einen unteren Kopfblock 80, 82, die eine vertikale Bohrung 84, 86 haben. Die Bohrung 84 im oberen Kopfblock 80 hat einen kleineren Durchmesser als die Bohrung 86 im unteren Kopfblock 82. Die Bohrung 84 im oberen Kopfblock 80 trägt das obere Ende eines Innenrohrs 88, das einen Eintritt 90 und einen Austritt 92 hat. Der obere Kopfblock 80 hat einen horizontalen Eintrittskanal 94, der sich zum Eintritt 90 des Innenrohrs 80 hin öffnet. Die Bohrung 86 im unteren Kopfblock 82 trägt das obere Ende eines Außenrohres 96, das einen Austritt 98 an einem Ende und eine Kappe 100 am anderen Ende hat, die einen Durchfluß verhindert. Das Innenrohr 88 verläuft über den größeren Teil der Länge des Ausgabestabes 78.
Im Betrieb des Kühlsystems des Ausgabestabes 78 tritt in diesen eine Kühlflüssigkeit wie Wasser ein und fließt durch den Eintrittskanal 94 zum Eintritt 90 des Innenrohres 88, wie es in 11 durch Pfeile dargestellt ist. Die Kühlflüssigkeit strömt durch das Innenrohr 88 und tritt am Austritt 92 aus. Sie erfährt dann eine Strömungsumkehr und steigt aufwärts durch den Spalt 101 zwischen der Außenfläche des Innenrohres 88 und der Innenfläche des Außenrohres 96, wonach sie aus dem Ausgabestab 78 durch den Austritt 98 austritt.
12 zeigt die Klebstoff-Beschickungsvorrichtung 102. Sie hat Seitenwände 104, 104', eine Rückwand 106, eine mittlere, in Längsrichtung verlaufende Teilwand 108 und einen vorderen Düsenteil 109. Die Teilwand 108 begrenzt eine linke und eine rechte symmetrische Hälfte 110, 112 der Beschickungsvorrichtung 102. Jede Hälfte 110, 112 hat ein gleichartiges Ventil 128, 130, das weitgehend übereinstimmend mit dem ersten und dem zweiten Eintrittsventil 52, 54 konstruiert ist und einen Ventilsitz 144, 144', eine Ventilkugel 143, 143', einen Ventilschaft 146, 146' und Eintrittsleitung 114, 115 enthält, die den Eintritt von Fluid in die Ventilkammern 148 bzw. 148' ermöglicht. Der Ventilsitz 144 und die Ventilkugel 143 bestehen aus Wolframkarbid oder anderem gehärteten Material, um eine Beschädigung durch Teilchen zu verringern. Druckluftleitungen 136, 138 und 140, 142 betätigen die Ventile 128, 130 wie oben bereits beschrieben. Wenn die Ventile 128 und 130 geöffnet sind, tritt Klebefluid unter der Druckwirkung der Ausgabestäbe 78, 78' in die Ventilkammern 148, 148' über die Eintrittsleitungen 114, 115 ein und läuft über die Beschickungsvorrichtung 102 sowie die Mischdüse 118.
Eine längliche Mischdüse 118 ist an dem Düsenteil 109 der Beschickungsvorrichtung 102 befestigt. Sie besteht aus einem länglichen Rohr 120 mit einem Eintritt 122 und einem Austritt 124 und enthält mehrere schraubenförmige Mischelemente 126. Die einander benachbarten Enden dieser Elemente 126 sollten nicht aufeinander ausgerichtet sein, so daß die in die linke und rechte Seite 110, 112 der Beschickungsvorrichtung 102 eintretenden Klebefluide eingehend vermischt werden. Die re sultierende Mischung tritt durch den Austritt 124 aus der Mischdüse 118 aus. Da die erste Komponente 32 und die zweite Komponente 34 innerhalb der Mischdüse 118 vermischt werden, sollte diese jeweils nach etwa 15 bis 20 Minuten abgeschraubt und gespült bzw. vom alten Klebstoff gereinigt werden, um eine Polymerisation zu verhindern.
Zum Falzen oder Bördeln eines Teils 10 überlappend mit einem zweiten Teil 12 sind Einrichtungen bekannt, die vorzugsweise örtliche Druckwerte im Bereich von 140 bis 700 kp/cm², mindestens jedoch von 70 kp/cm² erzeugen sollten. Eine typische Bördelmaschine wird von E. R. St. Dennis & Sons Ltd., Old Castle, Ontario, Canada, vertrieben.

Claims

Verfahren zum Verbinden von zwei Matallblechen (11, 13), mit folgenden Schritten: a) Mischen mehrerer nicht komprimierbarer Teilchen (24) mit einem Klebstoff zu einer Mischung (17), b) Aufbringen der Mischung (17) aus Teilchen (24) und Klebstoff auf mindestens eines der Matallbleche (11, 13), c) Zusammebringen der beiden Matallbleche (11, 13) und d) Falzen eines Matallblechs (11) in überlappende Verbindung (16) mit dem anderen Matallblech (13) wodurch die Teilchen (24) einen Abstand zwischen den beiden Matallblechen (11, 13) erzeugen, der so vorbestimmt ist, daß ein Herausquetschen überschüssigen Klebstoffs aus der Verbindung (16) reduziert wird, wobei beim Falzen ein lokaler Druck von mindestens 7·10⁶ Pa erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht komprimierbaren Teilchen (24) aus Glas bestehen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Matallbleche (11, 13) Automobil-Türtafeln sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen (24) mit dem Klebstoff in einer vorbestimmten Konzentration gemischt werden, die ausreichend hoch ist, um Ungleichmäßigkeiten der Außenfläche (25) eines der Matallbleche (11, 13) nach dem Falzen zu vermeiden, und daß die vorbestimmte Konzentration der Teilchen (24) in dem Klebstoff ausreichend gering ist, so daß eine starke Verbindung (16) entsteht und eine Beschädigung einer Einrichtung (30) zum Zuführen und Pumpen der Teilchen-Klebstoff-Mischung vermieden wird, wobei die vorbestimmte Konzentration der Teilchen (24) in dem Klebstoff im Bereich von 5 bis 20 Gew.-% der Mischung (17) liegt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Teilchen (24) einen vorbestimmten Durchmesser im Bereich von 0,08 bis 0,8 mm hat.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Matallbleche (11, 13) nach dem Falzen eine elastische Rückstellung erfährt, und daß die Teilchen-Klebstoff-Mischung (17) praktisch den gesamten Spalt (28) zwischen den beiden Matallblechen (11, 13) nach dieser Rückstellung ausfüllt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff aus mindestens zwei separaten Komponenten gemischt wird, und daß die Teilchen (24) mit einer dieser Komponenten vor deren Vermischung gemischt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klebstoff aus einer ersten und einer zweiten Komponente verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen (24) mit der ersten Komponente vermischt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Füllen einer ersten Bemessungskammer (56) mit einem ersten Fluid, das eine Mischung aus der ersten Komponente und den Teilchen (24) ist, b) Eindrücken eines ersten Ausgabeelements (78) mit konstantem Querschnitt in die erste Bemessungskammer (56) mit einer Einführrate, durch die das erste Fluid mit einer Rate proportional dem Querschnittsbereich des ersten Ausgabeelements (78) aus der ersten Bemessungskammer (56) herausgedrückt wird, und c) Kühlen des ersten Ausgabeelements (78), wodurch ein Aushärten des ersten Fluids weitgehend verhindert und das Einschieben des ersten Ausgabeelements (78) erleichtert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Füllen einer zweiten Bemessungskammer (58) mit einem zweiten Fluid, b) Eindrücken des ersten und eines zweiten Ausgabeelements (78, 78') in die erste (56) und die zweite Bemessungskammer (58) mit übereinstimmender Einschubrate, wodurch das erste und das zweite Fluid aus der ersten (56) und der zweiten Bemessungskammer (58) mit einer ersten und einer zweiten Volumenflußrate herausgedrückt werden, so daß das Verhältnis der ersten zur zweiten Volumenflußrate äquivalent dem Verhältnis der Querschnittsflächen des ersten und des zweiten Ausgabeelements (78, 78') ist, und c) Kühlen des ersten und des zweiten Ausgabeelements (78, 78'), wodurch ein Aushärten des ersten und des zweiten Fluids verhindert und das Einschieben des ersten und des zweiten Ausgabeelements (78, 78') erleichtert wird.
Einrichtung (30) zum Verbinden von zwei Teilen (11, 13), umfassend: einen ersten Behälter (38) für eine Mischung aus einem ersten Fluid (32) und einer Vielzahl nicht komprimierbarer Teilchen (24), einen zweiten Behälter (40) für ein zweites Fluid (34), eine Bemessungsvorrichtung (50) zum Ausgeben der Mischung und des zweiten Fluids (34) mit einer vorbestimmten Strömungsrate, eine erste Pumpe (42) zum Pumpen der Mischung aus dem ersten Behälter (38) in die Bemessungsvorrichtung (50), eine zweite Pumpe (44) zum Pumpen des zweiten Fluids (34) aus dem zweiten Behälter (40) in die Bemessungsvorrichtung (50), eine Beschickungsvorrichtung (102), die die von der Bemessungsvorrichtung (50) ausgegebene Mischung und das von der Bemessungsvorrichtung (50) ausgegebene zweite Fluid (34) zu einem Klebstoff kombiniert und den Klebstoff auf mindestens eines der Teile (11, 13) aufbringt, und eine Falzeinrichtung (21) zum Falzen eines Teils (11) in überlappende Verbindung (16) mit dem anderen Teil (13), wodurch die nicht komprimierbaren Teilchen (24) einen Abstand zwischen den beiden Teilen (11, 13) erzeugen, der so vorbestimmt ist, daß ein Herausquetschen überschüssigen Klebstoffs aus der Verbindung (16) reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bemessungsvorrichtung (50) folgende Einheiten enthält: ein erstes Gehäuse mit einem ersten Austritt (83) und einer ersten Bemessungskammer (56) für die Mischung, ein erstes Ausgabeelement (78), das in die erste Bemessungskammer (56) hineindrückbar ist und dadurch die Mischung aus der ersten Bemessungskammer (56) durch den ersten Austritt (83) herausdrückt, eine erste Wärmeübertragungsvorrichtung (80 bis 100) zum Kühlen des ersten Ausgabeelements (78), um eine Aushärtung des ersten Fluids (32) zu verhindern und das Eindrücken des ersten Ausgabeelements (78) in die erste Bemessungskammer (56) zu erleichtern, ein zweites Gehäuse mit einem zweiten Austritt (83') und einer zweiten Bemessungskammer (58) für das zweite Fluid (34), ein zweites Ausgabeelement (78'), das in die zweite Bemessungskammer (58) hineindrückbar ist und dadurch das zweite Fluid (34) aus der zweiten Bemessungskammer (58) durch den zweiten Austritt (83') herausdrückt, und eine zweite Wärmeübertragungsvorrichtung zum Kühlen des zweiten Ausgabeelements (78'), um eine Aushärtung des zweiten Fluids (34) zu verhindern und das Einsetzen des zweiten Ausgabeelements (78') in die zweite Bemessungskammer (58) zu erleichtern.
Einrichtung (30) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen (24) mit dem Klebstoff in vorbestimmter, weitgehend gleichmäßiger Konzentration gemischt sind.
Einrichtung (30) nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch mindestens ein Ventil (52, 54) aus einem Ventilelement (70, 70') und einem Ventilsitz (68, 68'), die aus einem Material bestehen, das gegen Beschädigung durch die Teilchen (24) ausreichend stabil ist.
Einrichtung (30) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Falzeinrichtung (21) einen lokalen Druck von mindestens 7·10⁶ Pa erzeugt.
Einrichtung (30) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung eine vorbestimmte, weitgehend gleichmäßige Konzentration der Teilchen (24) in einer Komponente eines Zweikomponentenklebstoffs enthält, und daß das zweite Fluid die zweite Komponente des Klebstoffs ist.
Einrichtung (30) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Ausgabeelement (78, 78') weitgehend äquivalente Einschubraten in die erste (56) und die zweite (58) Bemessungskammer sowie konstanten Querschnitt haben, so daß das Volumenflußverhältnis des ersten und des zweiten Fluids aus dem ersten und dem zweiten Austritt (83, 83') weitgehend äquivalent dem Querschnittsverhältnis der beiden Ausgabeelemente (78, 78') ist.
Einrichtung (30) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das erste (78) und das zweite Ausgabeelement (78') jeweils einen konstanten Querschnitt haben, so daß die Volumenrate der Fluidausgabe dem Querschnitt des jeweiligen Ausgabeelements, multipliziert mit seiner Eindrückrate in die jeweilige Bemessungskammer (56, 58), gleich ist.
Einrichtung (30) nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch einen Eintritt des jeweiligen Gehäuses, an den eine Ventilvorrichtung (66 bis 72; 66' bis 72') angeschlossen ist, welche den Eintritt des jeweiligen Fluids in die Bemes sungskammer (56, 58) ermöglicht und danach den Austritt des Fluids durch den Eintritt aus der Bemessungskammer (56, 58) während des Einführens des Ausgabeelements (78, 78') in die Bemessungskammer (56, 58) verhindert.
Einrichtung (30) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Gehäuse jeweils ein erstes und ein zweites Ende haben, daß an dem jeweils ersten Ende der jeweilige Eintritt vorgesehen ist und daß der jeweilige Austritt (83, 83') nahe dem jeweils zweiten Ende vorgesehen ist, so daß die erste und die zweite Bemessungskammer (56, 58) periodisch von dem ersten und dem zweiten Fluid zwischen Ausgabezyklen der Bemessungsvorrichtung (50) entleert werden.
Einrichtung (30) nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Ausgabeelement (78, 78') jeweils eine Hauptachse sowie eine Aussparung längs der Hauptachse hat, die die Strömung einer Kühlflüssigkeit innerhalb des Ausgabeelements ermöglicht, so daß das Ausgabeelement gekühlt wird.
Einrichtung (30) nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Ausgabeelement (78, 78') aus einem inneren Rohr (88) mit einem Eintritt (90) am ersten Ende und einem Austritt (92) am zweiten Ende sowie einer Hauptachse und aus einem äußeren Rohr (96) mit einem Austritt (98) am ersten Ende und einer Kappe (100) am zweiten Ende besteht, daß das äußere Rohr (96) das innere Rohr (88) umgibt und damit einen Spalt bildet, und daß durch den jeweiligen Spalt eine Kühlflüssigkeit führbar ist, die durch den Eintritt des inneren Rohres und den Austritt des inneren Rohres (90) ein- bzw. austritt und nachfolgend durch den Spalt und durch den Austritt (98) des äußeren Rohres (96) abgeführt wird.
Einrichtung (30) nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (11, 13) Automobil-Türtafeln sind.