DE2513055C3 - Verfahren zum Verkleben eines Beschlagteiles mit einem Bauteil aus Glas - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verkleben eines Beschlagteiles, insbesondere aus Metall, mit einem Bauteil aus Glas, zum Beispiel einem Türflügel, einer Trennwand, Brüstung oder dergleichen, bei dem zwischen die Glasoberfläche und die Kontaktfläche des Beschlagteiles eine elastische Zwischenlage zwischengeschaltet und die Zwischenlage einerseits mit dem Beschlagteil und andererseits mit der Glasoberfläche verklebt wird.

Ein Verfahren dieser Art ist beispielsweise in dem DT-GM 70 03 888 beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren wird so vorgegangen, daß zwischen den Beschlagteil und die Glasoberfläche eine Schicht aus »Klingerit« (Warenzeichen) zwischengeschaltet wird, und der Beschlagteil außer durch die Klebeschichten noch durch eine oder mehrere Schrauben, die den Beschlagteil und die Glasscheibe durchdringen, mit der Glasscheibe verspannt vird. Die elastische Zwischenschicht hat hier die Aufgabe, für einen gleichmäßigen Andruck des Metallteiles an der Glasoberfläche zu sorgen und so die Entstehung von schädlichen Spannungsspitzen im Glas durch punktförmige Druckbeanspruchungen zu verhindern.

Es wurde gefunden, daß Bauteile aus Glas mit nach dem Stand der Technik versehenen Beschlägen anfälliger gegen mechanische Beanspruchungen, wie Stöße, Biegebeanspruchungen usw., sind als dieselben Bauteile ohne aufgeklebte Beschläge. In manchen Fällen werden aber besonders hohe Anforderungen an solche Bauteile aus Glas gestellt, beispielsweise im Falle von Ganzgias-Konstruktionen oder -Tür^n, die zur Erzielung einer besonders hohen mechanischen Festigkeit meistens sogar aus thermisch vorgespanntem Glas bestehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ursache für die festgestellte Festigkeitsverringerung zu finden und eine Lösung vorzuschlagen, mit der sich die gewünschte hohe mechanische Festigkeit der Glasbauteile sicher erreichen läßt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß für die elastische Zwischenlage ein Material mit einer Shcre-Härte (Skala a) von weniger als !00°. einer Zugfestigkeit von 100 bis 200 kp/cm² und einer Bruchdehnung von mehr als 200% verwendet wird.

Dabei wird von der Erkenntnis Gebrauch gemacht, daß beim Aufkleben von Beschlagteilen auf Glas in diesem zum Teil erhebliche Zugspannungen hervorgerufen werden, die zu der beobachteten Herabsetzung der Festigkeit führen. Diese Zugspannungen treten nicht nur dann auf, wenn der Klebevorgang bei erhöhter Temperatur vorgenommen wird, so daß sie auf die unterschiedliche Schrumpfung von Glas und Metall beim Abkühlen zurückgeführt werden könnten, sondern werden völlig überraschend auch dann beobachtet, wenn die Verklebung bei Raumtemperatur vorgenommen wird. Es ist also wider Erwarten zu vermuten, daß die Klebeschicht selbst im Glas zu Spannungen führt, indem aufgrund von Reaktionen zwischen dem Kleber und dem Glas und/oder der Metalloberfläche des Beschlagteiles Volumenänderungen oder Verspannungen in dem einen oder anderen Material auftreten, die die beobachteten Spannungen im Glas zur Folge haben.

Durch die Zwischenschaltung einer elastischen Schicht mit den oben definierten Eigenschaften läßt sich überraschenderweise eine erhebliche Verringerung der Spannungen im Glas bzw. deren vollständige Beseitigung und, Hand in Hand damit, eine ganz beträchtliche Verbesserung der Festigkeitseigenschaften erreichen.

Die Wirkungsweise der eriindungsgemäßen Maßnahmen beruht also darauf, daß die durch die Verklebung bzw. durch din Klebeschicht hervorgerufenen Spannungen sich nicht auf das Glas übertragen, sondern in der zwischengeschalteten elastischen Zwischenlage durch plastische Verformung dieses Materials abgebaut werden. Je geringer die Dehnfähigkeit des Materials ist um so größer muß die Dicke der Zwischenschicht sein. In der Praxis haben sich dabei Zwischenschichten von 0,5 bis 3 mm Dicke bewährt, wobei gute Ergebnisse mit 1 mm dicken Zwischenschichten erzielt werden. Die angegebene Mindestzugfestigkeit ist ebenfalls erforderlich, weil die Verbindung in der Regel ein nicht unbeträchtliches Gewicht zu tragen hat.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann als Zwischenlage ein Material verwendet werden, das eine Shore-Härte von 50 bis 80°, eine Zugfestigkeit von 150 bis 190 kp/cm² und eine Bruchdehnung von 300 bis 400% aufweist.

Da für das Vermögen der Zwischenlage, die Spannungen durch plastische Verformung abzubauen, auch die Dicke der verwendeten Folie eine Rolle spielt, ist je nach den tatsächlich gegebenen Werkstoffeigenschaften eine bestimmte Mindestdicke der Zwischenlage erforderlich. In der Regel sind Folien mit einer Dicke zwischen 0,5 und 3 mm brauchbar.

Als besonders geeignetes Material hat sich weichgemachtes Polyvinylchlorid mit einem Weichmacheranteil von etwa 50% erwiesen.

Anstelle von Weich-PVC können auch andere Kunststoffe, soweit ihre Werkstoffeigenschaften im Rahmen der obengenannten Werte liegen und sie sich mit für Glas geeigneten Klebern verarbeiten lassen,

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verwendet werden. Allerdings ist zu bemerken, daß die allermeisten der im Handel erhältlichen Kunststoffe diese Anforderungen nicht erfüllen, da ihre Dehnfähigkeit zu gering und ihre Festigkeit in alier Regel zu hoch ist. Gegebenenfalls müßten also andere Kunststoffe S durch Erhöhung des Weichmachergehaltes auf die oben umrissenen Werte gebracht werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel für das neue Verklebeverfahren beschrieben:

Auf eine Ganzglastür aus thermisch vorgespanntem, '° mit einer Glasurschicht versehenem Glas, die als Abschlußtür einer Umkleidekabine in einem Schwimmbad verwendet werden soll, sollen die Beschlagteile aufgeklebt werden. Bohrungen zum Befestigen der Beschlagteile sind nicht vorgesehen, vielmehr soll die >5 Befestigung ausschließlich durch einseitiges Aufklebe?! der Beschläge erfolgen.

Als Zwischenlage zwischen der Glasoberfläche und der Kontaktfläche des Beschlagteiles wird eine 1 mm dicke transparente Folie aus einem halbharten Polyvi- ^o nylchlorid mit etva 50% Weichmacheranteil verwendet. Dieses Material hat eine Zugfestigkeit von 150 bis 190 kp/cm², eine Bruchdehnung von 350 bis 400% und eine Shore-Härte von 60bis 70° (Skala a). Die Folie wird auf beiden Seiten leicht aufgerauht und mit Trichlor- ^5 äthan gereinigt. Desgleichen werden die Klebeflächen der Beschlagteile und der Glasscheibe mit Trichloräthan gereinigt.

Sodann werden sämtliche Klebeflächen mit dem Aktivator LT 10 SEK Aktiv 312 der Firma LOCTITE-Technik, München, besprüht.

Anschließend wird die PVC-Zwischenlage auf einer Seite dünn mit dem Kleber LOCTITE A-DH 312 der obengenannten Firma beschichtet. Nach spätestens 10 Minuten Wartezeit wird die Zwischenlage mit der beschichteten Seite auf die Beschlagteile aufgelegt und angedrückt. Sodann wird die andere Seite der aufgeklebten Zwischenlage mit demselben Kleber beschichtet und der Beschlagteil auf die Glasoberfiäche aufgepreßt. Nach 24 Stunden ist eine für den Einbau der Tür ausreichende Festigkeit erreicht.

Vergleichsversuche zwischen verschiedenen Mustern, bei denen die Verklebung teils mit der beschriebenen Zwischenlage und teils ohne Zwischenlage durchgeführt wurden, zeigen deutlich die Überlegenheil des beschriebenen Verfahrens. Betrachtet man mit Hilfe eines Polarisationsfilters die Kanten der Glasscheiben unter dem aufgeklebten Beschlag, dann sind im Falle der »ha/ten« Verklebung starke Spannungsfelder im Glas zu erkennen. Bei Verwendung einer 0,5 mm dicken Zwischenlage sind die Spannungsfelder bereits sehr stark abgeschwächt, und bei Verwendung einer 1 mm dicken Zwischenlage sind keine Spannungen mehr zu beobachten. Dementsprechend zeigen auch Biege- und Schlagversuche an den Vergleichsmustern erheblich bessere Ergebnisse bei Anwendung des neuen Verfahrens.

Bei Verwendung von Zwischenlagen mit Shore-Härten über 100° ist es schon bei geringen Unebenheiten zwischen den zu verbindenden Teilen nicht mehr möglich, eine Gesamtflächenverbindung herzustellen, da derartige Unterlagen nicht in ausreichendem Maße angedrückt werden können. Die verbleibenden Sauerstoffeinflüsse haben aber zur Folge, daß die Klebung nur teilweise wirksam wird.

Daß die Zugfestigkeit der Zwischenlage eine gewisse Größenordnung nicht unterschreiten darf, versteht sich von selbst, da man sonst ausreichende Klebungen nicht mehr erhält. Wie jedoch festgestellt wurde, wird bei der Verwendung von Zwischenlagen mit Zugfestigkeiten oberhalb 200 kp/cm² die Festigkeit der Verbindung so groß, daß sich im Falle starker Beanspruchungen die Oberflächerjlasur vom Glasträger abhebt. Durch die Begrenzung der Zugfestigkeit der Zwischenlage auf Werte zwischen 100 und 200 kp/cm² wird im Bruchfalle der Schaden von der Glasplatte auf die Zwischenlage übertragen.

Schließlich wurde gefunden, daß bei Verwendung von Zwischenlagen, deren Bruchdehnung unter 200% liegt, die Bewegungstoleranzen der beiden zusammengefügten Teile nicht abgefangen werden können. Da auch hier gilt, daß der Schaden im Falle stärkerer Belastung besser in der Zwischenlage als im Glas abgefangen wird, kommen Zwischenlagen mit einer Bruchdehnung von weniger als 200% für das erfindungsgemäße Verfahren nicht in Frage.

Claims (5)

Ü55 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verkleben eines Beschiagteiles. insbesondere aus Metall, mit einem Bauteil aus Glas, bei dem zwischen die Glasoberfläche und die Kontaktfläche des Beschlagteiles eine elastische Zwischenlage zwischengeschaltet und die Zwischenlage einerseits mit dem Beschlagteil und andererseits mit der Glasoberfläche verklebt wird, dadurch gekennzeichnet, daß für die elastische Zwischenlage ein Material mit einer Shore-Härte (Skala a) von weniger als 100°, einer Zugfestigkeit von 100 bis 200 kp/cm² und einer Bruchdehnung von mehr als 200% verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zwischenlage ein Material verwendet wird, das eine Shore-Härte von 50 bis 80°. eine Zugfestigkeit von 150 bis 190 kp/cm² und eine Bruchdehnung von 300 bis 400% aufweist.

i. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zwischenlage eine Folie mit einer Dicke von etwa 0,5 bis 3 mm verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenlage Polyvinyl-Chlorid mit einem Weichmacheranteil von etwa 50% als Folie mit einer Dicke zwischen 0,5 und 3 mm, vorzugsweise von 1 mm, verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage vorgängig beidseitig aufgerauht wird.