DE2932027A1

DE2932027A1 - Verstaerktes blech und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2932027A1
Application number: DE19792932027
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Fruehauf Corp
Current assignee: Fruehauf Corp
Priority date: 1978-08-09
Filing date: 1979-08-07
Publication date: 1980-02-21
Also published as: FR2433153A1; BR7905058A; AU4987979A; NL7906048A; JPS5555062A; GB2028960A

Description

Verstärktes Blech und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung betrifft ein verstärktes Blech, insbesondere für die Dach- oder Wandkonstruktion von Anhängern, mit einem Metallblech und mindestens einem Verstärkungsbtigel, der am Metallblech mit Klebstoff befestigt ist, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Bei der Konstruktion von Lastwagen- und Anhängeraufbauten ist es üblich, metallische Bauelemente an Metallblechen mittels eines Klebstoffes, typischerweise eines in Wärme aushärtbaren Klebstoffes, zu befestigen. Beispielsweise kann das Dachblech eines Anhängeraufbaus mit dem Dachbügel dadurch verbunden werden, daß die Dachbügel in richtiger Relation zueinander fixiert werden, daß danach ein katalysierter, in Wärme abbindender Klebstoff auf die Bindungsflächen der Dachbügel aufgebracht wird, daß das Dachblech in richtiger Position auf den Dachbügeln angebracht und die gesamte Anordnung miteinander verklebt wird, und daß danach die Anordnung einem Wärme-AbbindungsZyklus ausgesetzt wird, der beispielsweise 20 Minuten lang bei einer Temperatur von 180° F stattfindet.

Die Bindungsfestigkeit eines derartigen in Wärme aushärtenden Klebstoffes reicht aus, den notwendigen baulichen Zusammenhalt zu ergeben. Das Verfahren ist aufgrund des Wärme-Aushärtzyklus offensichtlich jedoch zeitraubend und erfordert ein verhältnismäßig komplexes Klemmsystem, mit dem die Teile zusammengehalten werden, bis die Aushärtung stattgefunden hat.

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Es ist deshalb empfehlenswert, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen baulichen Anordnung zu verwenden, bei dem zwei ungleiche Arten von Klebstoff nebeneinander eingesetzt werden. Ein Klebstoff ist ein Heißschmelzkleber, der innerhalb von Sekunden eine anfängliche Bindung liefert, so daß die Anordnung ohne Furcht vor Beschädigung gehandhabt werden kann. Der andere Klebstoff ist ein bei Zimmertemperatur aushärtender Klebstoff, der eine Bindungsfestigkeit liefert, wie dies für den baulichen Zusammenhalt erforderlich ist.

Ein Problem, welches sich aus der Klebstoffbefestigung des Verstärkungsteils ergibt, besteht darin, daß die Klebstoffschichten nicht über die vollständige Bindungsflächen ausgebreitet werden, wenn das Verstärkungsteil gegen das Metallblech gedrückt wird und kein ausreichender Druck angelegt wird. Demzufolge wird das maximale Bindungspotential nicht genutzt. Wenn andererseits zu viel Druck angelegt wird, werden die Klebstoffschichten zwischen den Bindungsflächen herausgedrückt, wodurch Klebstoff verschwendet wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verstärktes Blech der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, bei dem das volle Bindungspotential des Klebstoffes ohne KlebstoffVerschwendung genutzt wird.

Diese Aufgabe wird, was das Blech selbst angeht, durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen dieses Bleches sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.

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Was das Verfahren angeht, so wird die skizzierte Aufgabe mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 6 gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Fig. 1 die perspektivische Ansicht des Metallbleches und des Verstärkungsteiles, bevor sie zusammengebracht werden; Fig. 2 einen Querschnitt durch die fertige Anordnung.

In Fig. 2 ist ein Metallblech 2 gezeigt, wie es herkömmlicherweise als Dach- oder Wandteil eines Lastwagen- oder Anhängeraufbaues verwendet wird. Dieses Blech wird, wie ebenfalls üblich, durch Bügel, beispielsweise den in Fig. 1 gezeigten Bügel 4, verstärkt. Jeder Verstärkungsbügel 4 besitzt einen länglichen, kanalförmigen Körper 6 und zwei Flansche 8,10, die sich einstückig entlang des Körpers 6 des Bügels 4 erstrecken. Jeder Flansch 8,10 ist entlang seiner Außenfläche mit einer hervorstehenden Rippe 12,14 bestimmter Höhe versehen, wodurch zwei Bindungsflächen 16 und 18 auf dem Flansch 8 und zwei Bindungsflächen 20 und 22 auf dem Flansch 10 gebildet werden. Auf jede Bindungsfläche 16,18,20,22 ist ein entsprechender Klebstoffwulst 24,26,28,30 aufgebracht. Alle Klebstoffwulste 24, 26,28,30 besitzen im wesentlichen denselben Querschnitt und sind über die gesamte Längsabmessung der Bindungsflächen 16,18,20,22 aufgebracht.

Die Klebstoffwulste 24 und 28, die auf die entsprechenden Bindungsflächen 16 und 20 aufgebracht sind, bestehen aus Heißschmelzkleber. Sie sollten auf Elastomeren basieren, die so formuliert sind, daß verhältnismäßig lange Offenzeiten von mindestens 15 see resultieren.

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Klebrigmacher können zugegeben werden, damit gute Druckempfindlichkeit erhalten wird. Diese Klebstoffe werden bei einer Temperatur von 300 bis 400⁰F aufgebracht; es handelt sich dabei typischerweise um Polybutadien-Elastomere, Polyisopropen-Styrol-Copolymerelastomere, Polyester-Elastomere u.dgl. Während die Klebstoffwulste 24 und 28 auf ihren Bindungsflächen 16 und 20 aufgebracht werden, werden gleichzeitig die Klebstoffwulste 26 und 30 auf ihren entsprechenden Bindungsflächen 18 und 22 aufgebracht. Die Klebstoffwulste 26 und 30 bestehen aus einem katalysierten, bei Zimmertemperatur aushärtenden Klebstoff; sie sollten Niedrigtemperatur-Flexibilität und -Festigkeit, hohe Abschälfestigkeit (minimal 30 psi), hohe Scherungsfestigkeit (minimal 150 psi) aufweisen; sie sollten bei niedrigen Temperaturen (unter 100⁰F) aushärten; sie sollten über 80 %, vorzugsweise 100% Feststoffe enthalten. Es kann sich um Einkomponenten- oder Zweikomponenten-Klebstoffe handeln, beispielsweise auf der Basis von Thiokol (Polysulfid), silicon-modifizierte Epoxyd- und ürethan-Kleber.

Der Bügel 4 und das Metallblech 2 werden dann zusammengedrückt und die Anordnung von Fig. 2 wird hergestellt. Die Klebstoffwulste 24, 26,28 und 30 werden komprimiert und dabei zu Klebstoffschichten 32,34,36 und 38 ausgebreitet. Die Bindungsflächen 16,18,20 und 22 der Flansche 8,10 besitzen einen kleinen Abstand von der gegenüberliegenden Bindungsfläche 40,42,44 bzw. 46 des Metallbleches 2. Dies beruht auf den Rippen 12,14, wodurch Hohlräume bestimmten Volumens gebildet werden. Das Volumen von jedem Hohlraum entspricht im wesentlichen demjenigen der entsprechenden Klebstoffschicht 32,34,36 bzw. 38, so daß die Hohlräume vollständig, ohne Überschuß, gefüllt sind. Auf diese Weise wird die maximal verfügbare Bindungsfläche ge-

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nutzt; es gibt keine KlebstoffVerschwendung.

In Fig. 2 ist die fertige bauliche Anordnung aus Bügel 4 und Blech 2 gezeigt. Diese werden anfänglich durch die Heißschmelzkleberschichten 32,36 miteinander verbunden und auch auf Dauer zusammengehalten. Diese anfängliche Bindung macht es möglich, daß die Anordnung schon gehandhabt wird, bevor der hochstabile, bei Zimmertemperatur aushärtende Klebstoff abgebunden hat, ohne daß befürchtet werden müßte, daß die Anordnung zerstört wird. Auf diese Weise werden Zeit und Kosten gespart, die sonst aufgewandt werden müßten, wenn herkömmliche Mittel verwendet würden.

Die Höhe der vorstehenden Rippen 12,14 auf den entsprechenden Flanschen 8,10 ist derart, daß sichergestellt ist, daß nach dem Zusammenbau, wie in Fig. 2, die Dicke der Klebstoffschichten 32,34,36, 38 derart ist, daß die Klebstoffschichten 32,34,36,38 optimale Bindungsstärke zeigen. Die Beziehung zwischen der Höhe der Rippen 12, 14 und der Breite jeder Bindungsfläche 16,18,20 und 22 ist derart, daß ein volumetrischer Hohlraum gebildet wird, welcher jeder Bindungsfläche entspricht, und daß jeder Hohlraum mit einer Klebstoffmenge gefüllt wird, welcher im wesentlichen dieses Volumen besitzt. Das Volumen des verwendeten Klebstoffes wird von der Größe bzw. dem Querschnitt der Klebstoffwulste 24,26,28 und 30 bestimmt. Damit Klebstoffwulste vernünftiger Größe verwendet werden können, muß das Volumen der Hohlräume ausreichend groß sein. Sie müssen Wulste mit einem Querschnitt aufnehmen können, die praktisch erhältlich sind. Das Volumen dieser Hohlräume wird durch die Breite der zugeordneten Bindungsflächen 16,18,20 und 22 geregelt. Der Einfachheit halber besitzen alle Bindungsflächen 16,18,20,22 gleiche Breite, so daß

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alle hierauf aufgebrachten Klebstoffwulste 24,26,28,30 gleichen Querschnitt besitzen können.

Vorzugsweise besitzen die Rippen 12 und 14 eine Höhe von größenordnungsmaßig 0,020 Zoll; die Größe der Klebstoffwulste 24,26,28, 30 liegt dann bei einem Durchmesser von größenordnungsmaßig 1/4 Zoll. Auf diese Weise können Klebstoffwulste mit einer Größe, die leicht zu erhalten ist, verwendet werden. Wenn die Wulste dann zu den Klebstoffschichten komprimiert werden, liegt' ihre Dicke innerhalb eines Bereiches, welcher optimale Bindungsfestigkeit ergibt.

Wenn die Rippen 12,14 größenordnungsmaßig 0,020 Zoll und die Klebstoffwulste 24,26,28 und 30 größenordnungsmäßig 1/4 Zoll betragen, dann muß die Breite der Bindungsflächen 16,18,20,22 größenordnungsmaßig 0,531 Zoll betragen, damit das Volumen der Hohlräume im wesentlichen gleich demjenigen des hierauf aufgebrachten Klebstoffes ist.

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Claims

Dip».

^P',T.^aH*Hauck ■ W. Schmitz

Seliner Carstens

Döring

Fruehauf Corporation Mozartstraße²³

80OO München 2

38481 Huron River Drive 7. August 1979

Romulus, Mich.48174, USA Anwaltsakte M-5019

Patentansprüche

f !.Verstärktes Blech, insbesondere für die Dach- oder Wandkonstruktion von Anhängern, mit einem Metallblech und mit mindestens einem Verstärkungsbügel, der am Metallblech mit Klebstoff befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsbügel (4) einen länglichen Hauptkörper (6) besitzt, der mit gegenüberliegenden Seitenflanschen (8,10) versehen ist, die sich entlang des Körpers erstrecken, wobei jeder Flansch (8,10) eine längsverlaufende, parallel zum Blech (2) liegende Fläche und eine längsverlaufende Rippe (12,14), welche diese Fläche in zwei nebeneinanderliegenden Bindungsflächen (16,18,20,22) unterteilt, aufweist, wobei jede Rippe (12,14) so in Berührung mit dem Blech (2) ist, daß die Bindungsflächen (16,18,20,22) parallel in Abstand von den gegenüberliegenden Oberflächenzonen des Bleches (2) sind und jede Bindungsfläche (16,18,20,22) mit der gegenüberliegenden Oberfläche des Bleches (2) ein bestimmtes Volumen einschließt; daß eine Klebstoffschicht (32,34,36,38) zwischen jeder Bindungsfläche (16,18,20,22) und der gegenüberliegenden Oberfläche des Bleches (2) angeordnet ist, von denen jede ein Volumen besitzt, welches im wesentlichen dasselbe wie das erwähnte Volumen ist, welches von der zugeordneten Bin-

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ORIGINAL INSPECTED

dungsflache (16,18,20,22) und der gegenüberliegenden Oberfläche des Bleches (2) eingeschlossen ist, wodurch die Klebstoffschicht dieses Volumen im wesentlichen ohne Überschuß vollständig ausfüllt.
2. Blech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindungsflächen (16,18,20,22) von jedem Flansch (8,10) Klebstoffschichten (32,34,36,38) unterschiedlichen Typs tragen.
3. Blech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörper (6) kanalförmige Konfiguration aufweist.
4. Blech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klebstoff schicht (32,36) aus einem Heißschmelzkleber besteht, der eine anfängliche Bindung mäßiger Stärke erzeugt, und die andere Klebstoffschicht (34,38) aus einem katalysierten, bei Zimmertemperatur aushärtenden Klebstoff besteht, der eine hohe Bindungsstärke entwickelt, nachdem der Heißschmelzkleber abgebunden hat.
5. Blech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (12,14) eine derartige Höhe besitzt, daß dann, wenn sie sich in Berührung mit dem Metallblech (2) befindet, der Raum zwischen der Bindungsfläche (16,18,20,22) und der gegenüberliegenden Oberfläche des Bleches (2) eine Dicke besitzt, bei welcher die dazwischenliegenden Klebstoffschichten (32,34,36,38) eine optimale Bindungs- und Scherungsfestigkeit besitzen.
6. Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Bleches, welches

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als Wand- oder Dachbauelement von Anhängern verwendet wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte!

a) Herstellen des zu verstärkenden Bleches;

b) Herstellen des Bügels, welcher das Blech verstärkt, wobei der Bügel (4) einen Hauptkörper (6) besitzt, der mit koplanaren, einander gegenüberliegenden Seitenflanschen (8,10) versehen ist, von denen jeder eine längsverlaufende Fläche aufweist, die eine längsverlaufende Rippe (12,14) trägt, welche ihrerseits die Fläche in nebeneinanderliegende Bindungsflächen (16,18,20,22) unterteilt, wobei jede Rippe (12,14) eine derartige Höhe besitzt, daß jede Bindungsfläche (16,18,20,22) von der gegenüberliegenden Fläche des Bleches (2) einen bestimmten Abstand besitzt, wenn die Rippen (12,14) in Berührung mit dem Blech sind;

c) Aufbringen eines Streifens bzw. WuIsts aus Klebstoff auf jede Bindungsfläche (16,18,20,22) in einer gleichmäßigen Menge, die ausreicht, im wesentlichen das Volumen zwischen jeder Bindungsfläche (16,18,20,22) und der gegenüberliegenden Fläche des Bleches (2) ohne Überschuß auszufüllen;

d) Anpressen des Bügels (4) gegen das Blech (2), wodurch die Rippen (12,14) gegen das Blech angelegt und die Wülste (24, 26,28,30) ausgebreitet werden, so daß sie das Volumen zwischen der jeweiligen Bindungsfläche und der gegenüberliegenden Oberfläche des Bleches (2) ausfüllen.

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