可分离的粘合连接结构以及用于使粘合连接结构分离的方法与流程

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的可分离的粘合连接结构以及一种根据权利要求11所述的用于使粘合连接结构分离的方法。

背景技术：

在现有的车身上，在车身区域和安装区域中的构件和组件在结构上可以通过粘合进行接合。这些连接由于其机械性能在静态和动态方面都显著地有利于车辆车身的强度和刚度。此外，该强度和刚度还确保了这些连接的密封性，例如作为防腐蚀保护，以及用于避免水渗入到车辆内部空间中。该功能性在整个车辆使用寿命期间都应得到保证。越来越需要能够在不破坏相邻构件的情况下使这些粘合连接结构分离，例如为了维修目的或为了高效的材料循环利用而均匀地分离不同材料。一种常用的处理方法例如是借助于切割金属丝或振动刀来分离车辆玻璃。在此，无论如何都要确保工具对接合部位的可接近性，直至达到约2.5mm的最小间隙。在此，粘合宽度典型地在10mm处。这里所用的粘合剂相对较软，没有高强度，例如，在1mpa至4mpa的范围内的剪切模量是常见的。

在这期间，新的车辆结构意味着较大的组件，如电池盒应借助于粘合方法，例如通过较高模量的结构性粘合剂，例如基于聚氨酯、ms聚合物或硅树脂接合到车辆结构中。粘合面的宽度在此明显大于迄今为止常见的宽度、例如最高100mm的环形的宽度。剪切模量设置在10mpa至100mpa的范围内。这种粘合可以基于其粘合剂硬度和大的面积而不能再通过切割刀或切割金属丝机械地分离。

与这种粘合连接结构相区别地，由文献de3907261a1已知一种在两个接合配对件之间的此类可分离的粘合连接结构，所述两个接合配对件借助于粘合剂彼此材料结合地连接。粘合连接结构可以在分离过程中通过热量输入而分离。例如，这种能通过热量输入而分离的粘合剂可以是聚氨酯粘合剂，其中，在加热到220℃并且保持10秒钟的时间后，出现粘合连接结构的完全分离，其中，剩余强度等于零。这种效应是不可逆的，即使在冷却之后也不再具有强度。

特别是在非常大且复杂的组件的粘合中，例如在不损坏其它构件的情况下，必须在分离过程中局部地输送热量。此外，粘合的分离必须能够快速地进行，其中，必须能良好地控制出现的过程温度/保持时间。因此，粘合连接结构的传统分离方式与在制造技术上不利的、高的时间耗费以及高的能量耗费相关。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种粘合剂系统，利用该粘合剂系统能够以与现有技术相比更低的时间耗费和能量耗费来使粘合连接结构分离。

该目的通过权利要求1的特征实现。本发明的优选的改进方案在从属权利要求中公开。

根据权利要求1的特征部分，用于使粘合连接结构分离的热量输入通过被加热的热流体实现。根据本发明，热流体不直接与粘合剂接触。更确切地说，两个接合配对件中的第一接合配对件具有流体腔，该流体腔至少在分离过程期间被注入经加热的热流体。限定流体腔的腔壁在此间接地或直接地邻接于粘合剂。因此在分离过程中借助于从第一热流体经由腔壁到粘合剂中的传热/热传递向粘合剂中输入热量。

特别是在将本发明应用于车辆制造时，第一接合配对件可以优选地是多腔式挤压型材部件，该多腔式挤压型材部件示例性地由铝合金制成，其优异之处在于高导热性。在这种情况下，可以以简单的方式利用相应被调温的热流体注满和/或穿流这种挤压型材部件的邻接于粘合部的腔，直至借助于传热使粘合部这样加热，使得该粘合部可以容易地分离。与现有技术相比，本发明能容易地实现粘合连接结构的局部分离。

在一种技术的实施方案中，热流体可以是液体，该液体能够充分地加热，例如加热到220℃的所需温度。作为示例，热流体可以是矿物油。建议选择流体温度例如比所需的分离温度高出10％，以便实现足够快速地加热粘合部位，并且考虑到邻接于粘合部位的腔壁中的温度梯度。

在分离时的保持持续时间必须针对相应的应用情况单独地确定，这是因为由于传热而出现延迟。这基于以下情况，即，在常见的结构和型材壁厚中能够在几分钟(1分钟至2分钟)内实现分离。热流体的温度调节可以在车间设备的可加热的储箱中进行，也就是说在车辆外部进行。此外，车间设备可以具有热流体温度的调节装置和控制装置、循环泵以及软管接口和软管。同样要设置的是，对在分离过程之后仍位于软管和挤压型材部件的被注满的流体腔中的热流体残余部分进行主动抽吸。

在挤压型材部件的流体腔中，在结构上提供可拆卸的管接头、例如软管接头，从而能实现流入线路和回流线路的简单连接。例如软管接头可以实现为快装接头。

下面详细描述本发明的其它方面：如上面已经表明的那样，第一接合配对件可以设计为引导热流体的构件并且连接在优选闭合的加热线路中。在加热线路中，热流体可以通过流入连接件被引入到第一接合配对件的流体腔中，并通过回流连接件从接合配对件的流体腔中导出。这优选地在强制引导的情况下借助于流动单元、例如循环泵进行。在加热线路中，除了流动单元和接合配对件的流体腔之外，还可以附加地集成加热单元和热流体储存容器。热流体储存容器优选地是可加热的储箱，加热单元安装在该储箱中。

在一个优选的实施方式中，上述的加热线路可以被分成接合配对件侧的第一子线路和能与接合配对件脱开的第二子线路。优选的是，就流动技术而言，第二子线路能在流入连接件和回流连接件处与第一接合配对件简单地脱开。在能脱开的第二子线路中优选地可以集成流动单元、加热单元和热流体储存容器。因此，这些部件不必永久地在第一接合配对件上一起引导，而是在执行分离过程时才与第一接合配对件作用连接。

在正常的分离过程方面优选的是，流动单元、加热单元和流入温度传感器以及回流温度传感器是电子调节回路的组成部分，其中，调节单元在分离过程期间可以基于检测到的流入温度和/或回流温度自动地操控加热单元和/或流动单元。为此，可以为调节单元分配输入单元，借助于该输入单元能预先规定热流体的加热持续时间和/或加热温度。

在一个具体的实施方式中，第一接合配对件可以作为车身侧的框架结构安装在电动运行的车辆中。框架结构可以由纵梁和横梁构成并且包围车辆的动力电池。在此，纵梁和横梁可以通过其内壁与动力电池形成可分离的粘合连接结构。在本发明的应用中，纵梁和横梁可以分别构造成具有封闭的空心轮廓，这些空心轮廓可以围绕动力电池形成封闭的流动通道。在某些情况下，将流动通道分成不同的部段可能是有利的，其中，每个部段则必须具有自身的入口和出口。

动力电池从车身侧的框架结构中的拆卸可以借助于上述的分离过程来执行，在该分离过程中，被加热的热流体穿流框架结构的纵梁和横梁的空心型材，以便使在动力电池与框架结构之间的粘合连接结构分离。

附图说明

下面根据附图描述本发明的一个实施例。

图中示出：

图1在放大的透视性部分剖面图中示出在电动运行车辆的车身纵梁与车辆的动力电池之间的粘合连接结构以及与其脱开的热流体子线路；

图2是相应于图1的视图，具有在流动技术上耦合在车身纵梁上的热流体子线路；

图3在粗略的示意图中示出车身侧的框架结构，其中在俯视图中示出粘合在该框架结构中的动力电池；和

图4在对应于图3的视图中示出另一个实施例。

具体实施方式

在图1中示出一种可分离的粘合连接结构，其中，未详细示出的电动运行的车辆的车身纵梁1通过粘合剂4与电动运行的车辆的动力电池3粘合。车身纵梁1是在图3中示出的封闭的框架结构5的组成部分，其中，侧面的车身纵梁1沿车辆横向方向y借助于前部的和后部的横梁7相互连接。纵梁1和横梁7在内侧通过粘合剂4与动力电池3材料结合地粘合。

不仅纵梁1，而且横梁7都例如由多腔式挤压型材部件构成，像例如在图1和图2中根据车身纵梁1中的一个示出的那样。因此，在车身纵梁1的多腔式型材中，车辆内部的、朝向动力电池3的腔形成流体腔9，该流体腔向车辆内部通过内部的腔壁11界定。腔壁11在其沿车辆横向方向y的内侧上形成以粘合剂4润湿的接触面13。以同样的方式，也实现了具有这样的流体腔9的另一个纵梁1以及两个横梁7，其中，纵梁1和横梁7的所有流体腔9对外被流体密封地封闭以及相互在流动技术上连接。

在后面根据图2描述的分离过程中，被加热的热流体15流过纵梁1和横梁7的流体腔9，借助于该热流体通过传热经由内部的腔壁11将热量输入到粘合剂4中，以便使粘合剂4分离。

如在图2中示例性表明的那样，纵梁1和横梁7的流体腔9可以连接在闭合的加热线路h中。在加热线路h中，热流体15通过流入连接件17导入到框架结构5的流体腔9中并且通过回流连接件19从框架结构5的流体腔9中导出。如在图1或图2中所示，加热线路h具有循环泵21以及在其中集成有加热单元25的热流体储箱23。在流入管路27中布置有流入温度传感器29，而在回流管路31中布置有回流温度传感器33。流入连接件17和回流连接件19都实现为快装接头，在该快装接头上，流入管路27和回流管路31能容易地连接或断开。以这种方式，加热线路h可以被分成车辆侧的第一子线路h1和第二子线路h2，该第一子线路具有流体腔9，该第二子线路具有循环泵21、热流体储箱23以及温度控制器29、33并且能与车辆脱开。

循环泵21、安装在热流体储箱23中的加热单元25以及流入温度传感器29和回流温度传感器33二者在图1和图2中是电子调节回路r的组成部分，其中，调节单元35与流入温度传感器29和回流温度传感器33以及与加热单元25和循环泵21信号连接(以虚线示出)。此外在图1和图2中，为调节单元35分配有输入单元37，借助于该输入单元能预先规定热流体15的加热持续时间以及加热温度。

在图2中，第二子线路h2在流动技术上耦合到框架结构5，以便执行分离过程，在该分离过程中，在框架结构5与动力电池3之间的粘合连接结构分离。为此，操控循环泵21和加热单元25，以便以被加热的热流体15注满框架结构5的流体腔9。在此，热流体15可以具有例如220℃的温度并且在例如一分钟或两分钟的过程持续时间中穿流框架结构5。在分离过程中的过程参数这样设计，使得由热流体15引入到粘合连接结构中的热能足以将粘合剂4加热到以下程度，即，使得粘合连接结构发生完全分离。

在图4中示出本发明的另一个实施例，该实施例基本上与前述实施例结构相同地设计。与图3不同的是，设有两个在流动技术上彼此分离的流体腔9。这两个流体腔分别具有自身的入口17和出口19。