DE29717278U1 - Device for checking a defined minimum strength of an adhesive connection - Google Patents
Device for checking a defined minimum strength of an adhesive connectionInfo
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Vorrichtung zur Überprüfung einer definierten Mindestfestigkeit einer KlebverbindungDevice for checking a defined minimum strength of an adhesive bond
Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Überprüfung einer definierten Mindestfestigkeit einer Klebverbindung gemäss dem Anspruch 1.The innovation relates to a device for checking a defined minimum strength of an adhesive bond according to claim 1.
Wenn Teile mittels eines Klebstoffes miteinander verbunden werden, so besteht für den Anwender kaum eine Möglichkeit, zu erkennen, ob und wann die Klebverbindung die gewünschte Festigkeit erreicht hat. Dies wäre jedoch in vielen Anwendungsfälien erwünscht.When parts are joined together using an adhesive, there is hardly any way for the user to determine whether and when the adhesive bond has reached the desired strength. However, this would be desirable in many applications.
Beispielsweise sollte ein Motorfahrzeug, dessen Front- oder Heckscheibe ersetzt wurde, erst wieder in Betrieb genommen werden, wenn die Klebverbindung zwischen Scheibe und Karosserie eine bestimmte Mindestfestigkeit erreicht hat. Dies rührt daher, dass die Front- oder Heckscheibe als tragendes Element für die Festigkeit des gesamten Fahrzeugs wichtig ist. Für die Erfüllung von bestimmten Crashtest-Normen, beispielsweise der US-Norm FMVSS 212, ist es denn auch unerlässlich, dass die genannte Klebverbindung zwischen Scheibe und Karosserie eine definierte Mindestfestigkeit aufweist. Bis heute gibt es jedoch keine verlässliche Methode, welche dem Fahrzeugbesitzer oder dem Werkstattchef aufzeigt, ob nach einem Ersatz der Front- oder Heckscheibe die Verklebung die definierte Mindestfestigkeit aufweist, damit die Inbetriebnahme des Fahrzeugs wieder bedenkenlos möglich ist. Ausserdem kann eine zu frühe Belastung der Klebverbindung deren Qualität nachhaltig schädigen. Andererseits wäre es wünschenswert, wenn das Fahrzeug möglichst schnell wieder in Betrieb genommen werden könnte. Da jedoch die Klebverbindung bei günstigen Randbedingungen wesentlich schneller aushärtet als bei ungünstigen Randbedingungen, musste nach dem Einkleben der Scheibe immer solange mit der Inbetriebnahme des Fahrzeugs gewartet werden, wie nötig ist, damit die Klebverbindung auch im schlechtesten Fall die notwendige Festigkeit erreicht hatte. Es versteht sich, dass es jedoch wünschenswert ist, das Fahrzeug nach dem Einkleben der Scheibe so schnell wie möglich wieder in Betrieb zu nehmen. For example, a motor vehicle whose front or rear window has been replaced should not be put back into operation until the adhesive bond between the window and the body has reached a certain minimum strength. This is because the front or rear window is important as a load-bearing element for the strength of the entire vehicle. In order to meet certain crash test standards, such as the US standard FMVSS 212, it is essential that the adhesive bond between the window and the body has a defined minimum strength. To date, however, there is no reliable method that shows the vehicle owner or workshop manager whether the bond has the defined minimum strength after the front or rear window has been replaced so that the vehicle can be put back into operation without any problems. In addition, putting too much strain on the adhesive bond too early can permanently damage its quality. On the other hand, it would be desirable if the vehicle could be put back into operation as quickly as possible. However, since the adhesive bond hardens much faster under favorable conditions than under unfavorable conditions, after gluing the window in place, the vehicle always had to wait as long as necessary before being put into operation so that the adhesive bond had achieved the necessary strength even in the worst case scenario. It goes without saying, however, that it is desirable to put the vehicle back into operation as quickly as possible after gluing the window in place.
Es ist daher die Aufgabe der Neuerung, eine einfache, preisgünstige Vorrichtung zu schaffen, mittels welcher überprüft werden kann, ob eine Klebverbindung eine definierte Mindestfestigkeit erreicht hat.The aim of the innovation is therefore to create a simple, inexpensive device with which it can be checked whether an adhesive bond has reached a defined minimum strength.
Diese Aufgabe kann mit einer Vorrichtung gelöst werden, welche die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aufweist.This object can be achieved with a device having the features listed in claim 1.
Die Grundidee der Neuerung besteht darin, eine Vorrichtung schaffen, welche mit einer Sollbruchstelle versehen ist, die unter Belastung erst dann aufreisst bzw. aufgerissen werden kann, wenn die Klebverbindung eine definierte Mindestfestigkeit erreicht hat.The basic idea of the innovation is to create a device that is provided with a predetermined breaking point that only tears open under load or can only be torn open when the adhesive bond has reached a defined minimum strength.
Bevorzugte Ausführungsformen der Neuerung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 17 definiert.Preferred embodiments of the innovation are defined in the dependent claims 2 to 17.
So sind bei einer bevorzugten Ausführungsform optische Mittel vorgesehen, anhand derer der Benutzer erkennen kann, ob die Aushärtung genügend ist oder nicht.Thus, in a preferred embodiment, optical means are provided by which the user can recognize whether the curing is sufficient or not.
Bevorzugterweise eignen sich dafür insbesondere Mittel, welche dem Benutzer anhand einer Farbe und/oder eines Schriftzuges aufzeigen, dass die vorgeschriebene Mindestfestigkeit der Klebeverbindung erreicht ist und die Verklebung belastet werden kann.Preferably, means are particularly suitable for this purpose which show the user by means of a color and/or lettering that the prescribed minimum strength of the adhesive bond has been reached and that the bond can be loaded.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Neuerung anhand von Zeichnungen erläutert. In diesen Zeichnungen zeigt:An example of the innovation is explained below using drawings. These drawings show:
Fig. 1 die wesentlichen Einzelteile der Vorrichtung;
Fig. 2 die fertige Vorrichtung in einer Ansicht von oben;Fig. 1 the essential components of the device;
Fig. 2 the finished device in a view from above;
Fig. 3 die Vorrichtung gemäss Fig. 2 in einem Längsschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2;Fig. 3 the device according to Fig. 2 in a longitudinal section along the line A-A in Fig. 2;
Fig. 4 die Vorrichtung nach dem Applizieren des Klebstoffes in einer Momentaufnahme beim Zusammenfalten;Fig. 4 the device after application of the adhesive in a snapshot while folding;
Fig. 5 die Vorrichtung im zusammengefalteten Zustand;Fig. 5 the device in the folded state;
Fig. 6 die Vorrichtung nach dem Gebrauch bei ungenügend ausgehärtetem Klebstoff, undFig. 6 the device after use with insufficiently cured adhesive, and
Fig. 7 die Vorrichtung nach dem Gebrauch bei genügend ausgehärtetem Klebstoff.Fig. 7 the device after use when the adhesive has sufficiently cured.
Die Fig. 1 zeigt die vier wesentlichen, vorzugsweise aus Karton gefertigten Einzelteile 1, 2, 3, 4, aus denen die Vorrichtung aufgebaut wird. Die mit 1 und 2 bezeichneten Teile sind zur Bildung der Oberseite und die mit 3 und 4 bezeichneten Teile zur Bildung der Unterseite der Vorrichtung vorgesehen.Fig. 1 shows the four main individual parts, preferably made of cardboard, 1, 2, 3, 4, from which the device is constructed. The parts marked 1 and 2 are intended to form the top side and the parts marked 3 and 4 are intended to form the bottom side of the device.
Die Einzelteile weisen alle eine rechteckige Form auf, wobei jeweils das obere iinke 1 und das untere rechte Teil 4 sowie das obere rechte 2 und das untere linke Teil 3 gleiche Dimensionen besitzen. Die vier Einzelteile 1, 2, 3, 4, werden durch Verkleben zu der Vorrichtung zusammengefügt.The individual parts all have a rectangular shape, with the upper left 1 and the lower right part 4 as well as the upper right 2 and the lower left part 3 having the same dimensions. The four individual parts 1, 2, 3, 4 are joined together to form the device by gluing.
Die beiden oberen Teile 1, 2 sind mit je einer kreisrunden Öffnung 6, 7 versehen, wobei das obere rechte Teil 2 zusätzlich noch mit einem kreisrunden Bereich 8 versehen ist, der durch Einschnitte 9a derart begrenzt wird, dass eine Solibruchstelle 9 in Form einer Perforation entsteht. Die Verklebung zwischen den beiden Teilen 2 und 4 ist innerhalb des zweiten Bereichs 8 ausgespart, so dass der Bereich 8 nach dem Aufbrechen der Solibruchstelle 9 entfernt werden kann.The two upper parts 1, 2 are each provided with a circular opening 6, 7, where the upper right part 2 is additionally provided with a circular area 8 which is delimited by incisions 9a in such a way that a soli breaking point 9 is created in the form of a perforation. The bond between the two parts 2 and 4 is recessed within the second area 8 so that the area 8 can be removed after the soli breaking point 9 has been broken open.
Auf der Rückseite des zweiten Bereichs 8 ist als optisches Mittel, welches dem Benutzer das Aufbrechen der Sollbruchstelle anzeigt, der Schriftzug 10 "GO" aufgedruckt. Von den beiden die Unterseite bildenden Teilen 3, 4 ist der linke Teil mit dem Aufdruck 11 "STOP" versehen. Der Aufdruck 11 "STOP" ist dabei so angebracht, dass er mit der Ausnehmung 6 des linken, oberen Teils 1 korrespondiert, wenn das obere Teil 1 linksbündig auf das untere Teil 3 aufgeklebt wird.On the back of the second area 8, the lettering 10 "GO" is printed as a visual means that indicates to the user that the predetermined breaking point has been broken. Of the two parts 3, 4 forming the underside, the left part is provided with the print 11 "STOP". The print 11 "STOP" is attached in such a way that it corresponds to the recess 6 of the left, upper part 1 when the upper part 1 is glued onto the lower part 3 flush to the left.
Fig. 2 zeigt die fertige Vorrichtung in einer Ansicht von oben und Fig. 3 in einem Längsschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2. Die Länge der als streifenförmiger Abschnitt ausgebildeten Vorrichtung entspricht einem Mehrfachen der Breite. Die beiden Teile 1, 2 bilden die obere Lage 20 und die beiden Teile 3, 4 die untere Lage 21 der Vorrichtung. Aus der Figur 2 ist ersichtlich, dass der Aufdruck 11 "STOP" derart mit der Öffnung 6 korrespondiert, dass der Aufdruck durch die Öffnung 6 hindurch ersichtlich ist. Dadurch, dass sowohl die Oberseite wie auch die Unterseite der Vorrichtung durch je zwei Teile 1, 2; 3, 4 gebildet werden, ist die Vorrichtung an zwei Stellen 13, 14 derart im Querschnitt geschwächt, dass zwischen den Stirnseiten von angrenzenden Teilen 1, 2; 3, 4 Faltachsen 13, 14 gebildet werden, um welche die Vorrichtung gefaltet werden kann. Die Faltachsen 13, 14 verlaufen quer zur Längs-Fig. 2 shows the finished device in a view from above and Fig. 3 in a longitudinal section along the line A-A in Fig. 2. The length of the device, which is designed as a strip-shaped section, corresponds to a multiple of the width. The two parts 1, 2 form the upper layer 20 and the two parts 3, 4 form the lower layer 21 of the device. From Figure 2 it can be seen that the imprint 11 "STOP" corresponds to the opening 6 in such a way that the imprint can be seen through the opening 6. Because both the top and the bottom of the device are formed by two parts 1, 2; 3, 4 each, the device is weakened in cross-section at two points 13, 14 in such a way that folding axes 13, 14 are formed between the end faces of adjacent parts 1, 2; 3, 4, around which the device can be folded. The folding axes 13, 14 run transversely to the longitudinal
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achse der Vorrichtung, wobei die zweite Faltachse 14 derart angeordnet ist, dass beim Zusammenfalten der Vorrichtung der Bereich 8 auf den Bereich 7 zu liegen kommt. Durch die Ausnehmung 7 im oberen, rechten Teil 2 weist die Vorrichtung eine Vertiefung 12 auf, welche der Aufnahme des zu überprüfenden Klebstoffes dient.axis of the device, the second folding axis 14 being arranged in such a way that when the device is folded up, the area 8 comes to lie on the area 7. Due to the recess 7 in the upper, right part 2, the device has a depression 12 which serves to hold the adhesive to be tested.
Anhand der Fig. 4 bis 7 soll die Wirkungsweise der Vorrichtung näher erläutert werden. Nachdem die Vertiefung 12 mit Klebstoff 16 aufgefüllt wurde, wird die Vorrichtung in der in Fig. 4 dargestellten Weise entlang den beiden Faltachsen 13, 14 Z-förmig zusammengefaltet und der perforierte Bereich 8 auf den Klebstoff 16 aufgedrückt, wodurch der zweite, perforierte Bereich 8 mit dem Klebstoff in Berührung kommt, und die Vorrichtung die in der Fig. 5 dargestellte Form annimmt. Somit besteht nun zwischen dem perforierten Bereich 8 und der Klebstelle 12 eine Klebverbindung. The operation of the device will be explained in more detail with reference to Fig. 4 to 7. After the recess 12 has been filled with adhesive 16, the device is folded in a Z shape along the two folding axes 13, 14 as shown in Fig. 4 and the perforated area 8 is pressed onto the adhesive 16, whereby the second, perforated area 8 comes into contact with the adhesive and the device takes on the shape shown in Fig. 5. Thus, there is now an adhesive connection between the perforated area 8 and the adhesive point 12.
Nun wird eine bestimmte Zeit abgewartet um den Klebstoff aushärten zu lassen. Um zu Überprüfen, ob der Klebstoff genügend ausgehärtet ist, damit die Sollbruchstelle unter Einwirkung der über den Klebstoff übertragenen Kraft aufgebrochen werden kann, wird an den beiden Enden der Vorrichtung in Richtung der Pfeile 19, 20 gezogen. Die aufgebrachte Zugkraft wirkt über die nunmehr als Drehgelenke wirkenden Faltachsen auf die Klebverbindung ein, indem letztere auf Zug beansprucht wird. Ist die Klebverbindung noch nicht genügend ausgehärtet, so gibt die Verklebung unter der einwirkenden Belastung nach und reisst auf, ohne die Sollbruchstelle aufzubrechen. Aus der Fig. 6 ist die Vorrichtung nach dem Gebrauch ersichtlich, wobei der applizierte Klebstoff 16 ungenügend ausgehärtet war um die Sollbruchstelle aufzubrechen. In diesem Fall bleibt der Klebstoff 16 sowohl an dem zweiten Bereich 8 wie auch an der Applikationsstelie 7 haften, so dass für den Benutzer erkenntlich ist, dass die Festigkeit des Klebstoffes 16 noch ungenügend ist.Now wait a certain amount of time to allow the adhesive to harden. To check whether the adhesive has hardened enough so that the predetermined breaking point can be broken open under the influence of the force transmitted via the adhesive, pull on both ends of the device in the direction of arrows 19, 20. The applied tensile force acts on the adhesive bond via the folding axes, which now act as swivel joints, by subjecting the latter to tension. If the adhesive bond has not yet hardened sufficiently, the bond gives way under the applied load and tears open without breaking open the predetermined breaking point. Fig. 6 shows the device after use, with the applied adhesive 16 not hardened enough to break open the predetermined breaking point. In this case, the adhesive 16 remains adhered to both the second area 8 and the application site 7, so that the user can see that the strength of the adhesive 16 is still insufficient.
Wenn die Klebverbindung genügend ausgehärtet ist, so reicht deren Festigkeit aus, die Sollbruchstelle derart aufzureissen, dass der zweite Bereich 8 am Klebstoff haften bleibt und der auf der Rückseite des zweiten Bereichs angebrachte Aufdruck "GO" für den Anwender sichtbar wird. Sobald der Aufdruck "GO" ersichtlich wird, weiss der Anwender, dass die Festigkeit der Klebverbindung die definierte Mindestfestigkeit erreicht hat und belastet werden kann.When the adhesive bond has hardened sufficiently, its strength is sufficient to tear open the predetermined breaking point so that the second area 8 remains stuck to the adhesive and the "GO" imprint on the back of the second area becomes visible to the user. As soon as the "GO" imprint becomes visible, the user knows that the strength of the adhesive bond has reached the defined minimum strength and can be loaded.
Zur zusätzlichen Betonung, dass die Festigkeit der Klebverbindung die definierte Mindestfestigkeit erreicht hat, können einzelne Bereiche -zusätzlich zu dem jeweili-To further emphasize that the strength of the adhesive bond has reached the defined minimum strength, individual areas can - in addition to the respective
gen Schriftzug oder anstelle desselben- mit Farben unterlegt werden. Vorzugsweise wird der mit dem Aufdruck "STOP" versehene Bereich rot eingefärbt, währenddem der unter dem abgetrennten Bereich liegende Bereich 8a der unteren Lage 21 (FiG. 3) gelb und die Rückseite des zweiten Bereichs 8 grün eingefärbt wird. Durch eine solche Farbgestaltung wird für den Benutzer mit einer Art Ampeleffekt visualisiert, dass die Festigkeit der Klebverbindung nach rot und gelb nunmehr im grünen Bereich liegt und demzufolge belastet werden kann. Fig. 7 zeigt die Vorrichtung nach dem Gebrauch bei genügend ausgehärtetem Klebstoff.lettering or instead of it. Preferably, the area marked with the imprint "STOP" is colored red, while the area 8a of the lower layer 21 (Fig. 3) lying under the separated area is colored yellow and the back of the second area 8 is colored green. Such a color design visualizes for the user with a kind of traffic light effect that the strength of the adhesive bond after red and yellow is now in the green area and can therefore be loaded. Fig. 7 shows the device after use when the adhesive has hardened sufficiently.
Wenn vom Beispiel des Einklebens einer Autoscheibe ausgegangen wird, so sollte zuerst die Autoscheibe eingeklebt und erst danach der Klebstoff auf die Vorrichtung aufgetragen werden. Durch diese Vorgehensweise kann sichergestellt werden, dass die Aushärtung des Klebstoffes zwischen Scheibe und Fahrzeug zumindest nicht weiter fortgeschritten ist, als bei dem auf die Vorrichtung aufgetragenen Klebstoff, wodurch zusätzlich eine gewisse Sicherheitsmarge eingebaut werden kann.If we take the example of gluing a car window, the window should be glued in first and only then the adhesive should be applied to the device. This procedure ensures that the curing of the adhesive between the window and the vehicle is at least no further advanced than the adhesive applied to the device, which also allows a certain safety margin to be built in.
Mit der beschriebenen Vorrichtung wurde ein einfaches Hilfsmittel geschaffen, mitteis welchem eine Klebverbindung im Hinblick auf eine definierte Mindestfestigkeit überprüft werden kann. Eine derartige Vorrichtung ermöglicht zudem, unterschiedlichen Randbedingungen Rechnung zu tragen, indem die Klebverbindung der Vorrichtung unter den gleichen Bedingungen -Temperatur, Luftfeuchtigkeit- aushärtet wie der Klebstoff mit dem die genannten Teile verbunden werden sollen. Ausserdem kann auf diese Weise auch überprüft werden, ob die Klebverbindung, beispielsweise aufgrund des Alters und/oder der Lagerbedingungen des Klebstoffes, überhaupt noch eine genügende Festigkeit erreichen kann.The device described is a simple tool that can be used to check an adhesive bond for a defined minimum strength. Such a device also makes it possible to take different boundary conditions into account by allowing the adhesive bond of the device to harden under the same conditions - temperature, humidity - as the adhesive used to connect the parts mentioned. In addition, this method can also be used to check whether the adhesive bond can still achieve sufficient strength, for example due to the age and/or storage conditions of the adhesive.
Denkbar wäre beispielsweise auch, dass pro Vorrichtung zwei Klebestellen vorgesehen werden. Wenn die Überprüfung der ersten Klebestelle ergeben würde, dass deren Festigkeit noch ungenügend ist, so könnte nach Verstreichen einer bestimmten Zeit die aktuelle Festigkeit anhand der zweiten Klebestelle noch einmal überprüft werden. Natürlich könnten zum gleichen Zweck auch zwei einzelne Vorrichtungen benutzt werden.It would also be conceivable, for example, to provide two adhesive points per device. If the inspection of the first adhesive point shows that its strength is still insufficient, the current strength could be checked again after a certain period of time using the second adhesive point. Of course, two individual devices could also be used for the same purpose.
Es versteht sich, dass die Sollbruchstelle den Anforderungen entsprechend dimensioniert werden kann. Möglichkeiten zur Beeinflussung der Aufbrechkraft der Solibruchstelle bestehen darin, dass verschiedene Materialien mit unterschiedlicher Dicke zur Herstellung des mit der Sollbruchstelle versehenen Teiles verwendet wer-It goes without saying that the predetermined breaking point can be dimensioned according to requirements. Possibilities for influencing the breaking force of the predetermined breaking point consist of using different materials with different thicknesses to manufacture the part provided with the predetermined breaking point.
den können. Ebenso kann durch die Anzahl und Grosse der Einschnitte 9a die Aufbrechkraft verändert werden. Natürlich kann bei der Dimensionierung der Sollbruchstelle ein gewünschter Sicherheitsfaktor miteinkalkuliert werden kann.The breaking force can also be changed by the number and size of the cuts 9a. Of course, a desired safety factor can be taken into account when dimensioning the predetermined breaking point.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 19980212 |
|
R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 20010601 |