DE102020003736A1

DE102020003736A1 - Device and method for separating adhesive joints in a way that is gentle on components

Info

Publication number: DE102020003736A1
Application number: DE102020003736.4A
Authority: DE
Inventors: Jan Ditter; Marc Wünsche; Michael Wibbeke; Gerson Meschut
Original assignee: Mycon GmbH
Current assignee: MYCON GMBH, DE
Priority date: 2020-06-22
Filing date: 2020-06-22
Publication date: 2021-12-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum bauteilschonenden Trennen von Klebverbindungen, die ein Kühlmittel in den Bereich von zu trennenden Klebverbindungen zwischen geklebten Fügepartnern (6) bringt, wodurch der Klebstoff der Klebverbindung eine Temperatur annimmt, die eine Trennung der Klebverbindung mit geringen mechanischen Kräften ermöglicht. Hierbei wird ein Kühlkopf (1), insbesondere angepasst an die Geometrie der geklebten Fügepartner (6) im Bereich der jeweils zu trennenden Klebverbindung ausgebildet und überdeckt zumindest einen Abschnitt der jeweils zu trennenden Klebverbindung überdeckt, wobei ein fluidisches, vorzugsweise gasförmiges, Kühlmittel zwischen den Kühlkopf (1) und den vom Kühlkopf (1) überdeckten Abschnitt der Klebverbindung einbringbar ist. Der Kühlkopf (1) kann ein Material aufweisen, das bei normaler Umgebungstemperatur elastisch verformbar an die Form der geklebten Fügepartner (6) im Bereich der jeweils überdeckten Klebverbindung anpassbar ist, wobei das Material des Kühlkopfs (1) beim Abkühlen der Klebverbindung seine jeweilige Form beibehält, vorzugsweise unelastisch erstarrt.The invention relates to a device for the gentle separation of adhesive joints, which brings a coolant into the area of the adhesive joints to be separated between glued joining partners (6), whereby the adhesive of the adhesive joint assumes a temperature that enables the adhesive joint to be separated with low mechanical forces. Here, a cooling head (1), in particular adapted to the geometry of the bonded joint partners (6), is formed in the area of the adhesive connection to be separated and covers at least a section of the adhesive connection to be separated, with a fluidic, preferably gaseous, coolant between the cooling head (1) and the section of the adhesive bond covered by the cooling head (1) can be introduced. The cooling head (1) can have a material which, at normal ambient temperature, can be elastically deformed to the shape of the bonded joint partners (6) in the area of the respective covered adhesive connection, the material of the cooling head (1) maintaining its respective shape when the adhesive connection cools , preferably solidified inelastic.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum bauteilschonenden Trennen von Klebverbindungen gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 und ein entsprechendes Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruches 15.The invention relates to a device for separating adhesive connections in a way that is gentle on components, according to the preamble of claim 1, and a corresponding method according to the preamble of claim 15.

Klebverbindungen sind immer häufiger benutzte, stoffschlüssige Fügeverbindungen zwischen Fügepartnern, die etwa im Kraftfahrzeugbereich z.B. bei Wartungsarbeiten oder im Zuge einer Karosserieinstandsetzung, aber auch bei Bedarf wieder zu trennen sind. Bestehende Verbindungen und Fügestellen müssen hierfür ökonomisch und effizient geöffnet bzw. entfügt werden. Vor allem das Entfügen von strukturellen Klebverbindungen stellt eine große Herausforderung dar. Da immer mehr nicht nur untergeordnete Bauteile, sondern auch tragende oder die Gesamtstruktur belastungsmäßig bestimmende Bauteile miteinander verklebt werden, ergeben sich flächenmäßig immer mehr und auch größere Klebeflächen, die bei Bedarf wieder voneinander getrennt werden müssen. Auch werden die Klebstoffe immer belastbarer, was naturgemäß beim Trennen zusätzliche Probleme hervorruft.Adhesive joints are increasingly used, material-to-material joints between joining partners that have to be separated again, for example in the automotive sector, e.g. during maintenance work or in the course of bodywork repairs, but also when necessary. Existing connections and joints have to be opened or removed economically and efficiently. Above all, the removal of structural adhesive joints is a major challenge. Since more and more not only subordinate components, but also load-bearing components or components that determine the overall structure of the structure are being bonded to one another, there are more and more areas of adhesive surfaces that are separated from one another if necessary Need to become. The adhesives are also becoming more and more resilient, which naturally causes additional problems when separating.

Häufig werden für die Verklebung sog. schlagzähmodifizierte Klebstoffe verwendet, die durch elastische Partikel ertüchtigte Epoxidharze aufweisen, die sowohl hohe Festigkeiten haben als auch eine hohe Energieaufnahme ermöglichen. Ein Entfügeprozess erfordert somit bei Raumtemperatur einen erhöhten Kraftaufwand.So-called impact-modified adhesives are often used for the bonding, which have epoxy resins strengthened by elastic particles, which have both high strengths and enable high energy absorption. A removal process therefore requires increased effort at room temperature.

Heute übliche Vorgehensweise zum Trennen von Klebverbindungen ist die lokale Erwärmung der verklebten Bereiche mit unterschiedlichen Verfahren (Heißluftgebläse, Infrarotstrahler, etc.), um die Klebschicht zu entfestigen. Die Erwärmung geschieht dabei jedoch häufig undefiniert und es besteht die Gefahr der thermischen Schädigung angrenzender, verbleibender Strukturen, Bauteile und Oberflächen. Die erneute Verklebung kann dadurch erschwert werden. So kann etwa bei der Erwärmung einer Klebstelle z.B. an einem Kraftfahrzeug mittels Heißluft zwar die Klebung erweicht und damit einfacher gelöst werden, doch können auch angrenzende, z.B. lackierte Karosseriebereiche, die am Fahrzeug verbleiben, unzulässig erhitzt werden und dadurch ihre Farbe oder auch Festigkeit verändern oder sogar etwa durch Blasenbildung irreparabel geschädigt werden.The usual procedure today for separating adhesive bonds is local heating of the bonded areas using various methods (hot air blower, infrared heater, etc.) in order to loosen the adhesive layer. However, the heating often occurs in an undefined manner and there is a risk of thermal damage to adjacent, remaining structures, components and surfaces. This can make re-gluing more difficult. For example, when heating an adhesive point on a motor vehicle using hot air, the bond can be softened and thus loosened more easily, but adjacent, e.g. painted body areas that remain on the vehicle can also be impermissibly heated and thereby change their color or strength or can even be irreparably damaged by the formation of bubbles.

Es ist daher schon bekannt geworden, durch eine insbesondere lokale Tiefkühlung Klebverbindungen auf einen Temperaturbereich zwischen -80 °C und -40 °C abzukühlen, z.B. um die in der Klebstoffsubstanz enthaltenen Elastomere unterhalb ihrer Glasübergangstemperatur zu verspröden und somit ein Entfügen der Klebverbindung mit deutlich geringerem Kraftaufwand zu ermöglichen. Das Energieaufnahmevermögen der Klebstoffe wird durch die Unterkühlung herabgesetzt, sodass für ein Entfügen der Klebverbindung nur ein kurzer, starker Impuls benötigt wird. Die Klebverbindung bricht dadurch spröde.It is therefore already known to cool adhesive joints to a temperature range between -80 ° C and -40 ° C by means of local freezing in particular, e.g. to embrittle the elastomers contained in the adhesive substance below their glass transition temperature and thus remove the adhesive joint at a significantly lower rate To allow effort. The energy absorption capacity of the adhesives is reduced by the supercooling, so that only a short, strong impulse is required to remove the adhesive bond. As a result, the adhesive bond breaks in a brittle manner.

So ist etwa aus der DE 101 28 413 C1 bekannt, ein Lösen einer Klebverbindung von Karosseriebauteilen durch Kaltversprödung des Klebstoffs mit Hilfe eines auf den Verbindungsbereich aufgebrachten Kühlmittels und anschließendes mechanisches Trennen vorzunehmen. Das Aufbringen des Kühlmittels, hier bevorzugt flüssiger Stickstoff, auf die zu trennenden Klebstellen erfolgt dabei entweder mittels Eintauchen dieser Klebstellen in ein Kühlmittelbad oder mittels Aufsprühen des Kühlmittels auf die Klebstelle. Alternativ kann auch eine sog. Kältepackung aus einem verformbaren Material auf die zu trennenden Klebstellen aufgelegt werden, durch die das eigentliche Kühlmittel zirkuliert. Nachteilig an dieser Lösung ist die aufwändige Aufbringung des Kühlmittels auf die Klebstelle, die entweder umfangreiche Vorbereitungen oder viel Kühlmittel in Form eines Kühlmittelbades zum Eintauchen der Klebstelten erfordert. Diese Vorgehensweise ist insbesondere für eine nur gelegentliche Trennung von Klebstellen nicht geeignet, auch der Verbrauch bzw. der notwendige Vorrat an Kühlmittel ist beträchtlich und das Trennen der Klebstellen daher teuer. Zudem ist die Verwendung von flüssigem Stickstoff aus arbeitssicherheitsrechtlichen Gründen problematisch, auch erfolgt die Kühlung durch den flüssigen Stickstoff ggf. zu stark.So is from the DE 101 28 413 C1 known to detach an adhesive connection of body parts by cold embrittlement of the adhesive with the aid of a coolant applied to the connection area and subsequent mechanical separation. The application of the coolant, here preferably liquid nitrogen, to the adhesive points to be separated takes place either by dipping these adhesive points into a coolant bath or by spraying the coolant onto the adhesive point. Alternatively, a so-called cold pack made of a deformable material can also be placed on the adhesive points to be separated, through which the actual coolant circulates. The disadvantage of this solution is the complex application of the coolant to the adhesive joint, which requires either extensive preparation or a large amount of coolant in the form of a coolant bath for immersing the adhesive joint. This procedure is particularly unsuitable for only occasional separation of adhesive points, the consumption or the necessary supply of coolant is also considerable and the separation of the adhesive points is therefore expensive. In addition, the use of liquid nitrogen is problematic for reasons of safety at work, and the cooling by the liquid nitrogen may be too strong.

Aus der DE 41 28 751 A1 ist für die Trennung von zu recyclenden Materialien wie etwa Edelstahl und Bitumendämmungen an Haushaltsgeräten bekannt geworden, zur Kälteerzeugung in der Kleberschicht flüssiges Kohlenstoffdioxid zu verwenden, um die in einen Froster einzubringenden geklebten Fügepartner auf eine Klebstofftemperatur von bis zu - 30° C abzukühlen und den Klebstoff dadurch zu verspröden. Auch hier handelt es sich um spezielle Anlagen, die sich nur für Trennvorgänge bei entsprechenden Mengen zu trennender Bauteile eignen.From the DE 41 28 751 A1 has become known for the separation of materials to be recycled such as stainless steel and bitumen insulation on household appliances, to use liquid carbon dioxide to generate cold in the adhesive layer in order to cool the bonded parts to be introduced into a freezer to an adhesive temperature of down to - 30 ° C and to cool the adhesive thereby becoming brittle. Here, too, we are dealing with special systems that are only suitable for cutting processes with corresponding quantities of components to be cut.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Trennen bestehender Klebverbindung mittels Kaltversprödung des Klebstoffs dadurch zu verbessern, dass die Aufbringung des Kühlmittels vereinfacht und dessen Handhabung verbessert wird.The object of the present invention is therefore to improve the separation of existing adhesive connections by means of cold embrittlement of the adhesive by simplifying the application of the coolant and improving its handling.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich hinsichtlich der Vorrichtung aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und hinsichtlich des Verfahrens aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 15 in Zusammenwirken mit den Merkmalen des zugehörigen Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution to the problem according to the invention arises with regard to the device from the characterizing features of claim 1 and with regard to the method from the characterizing features of claim 15 in cooperation with the features of the associated preamble. Further advantageous refinements of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum bauteilschonenden Trennen von Klebverbindungen, die ein Kühlmittel in den Bereich von zu trennenden Klebverbindungen zwischen geklebten Fügepartnern bringt, wodurch der Klebstoff der Klebverbindung eine Temperatur annimmt, die eine Trennung der Klebverbindung mit geringen mechanischen Kräften ermöglicht. Eine derartige gattungsgemäße Vorrichtung wird dadurch in erfindungsgemäßer Weise weiter entwickelt, dass ein Kühlkopf zumindest einen Abschnitt der jeweils zu trennenden Klebverbindung überdeckt, wobei ein fluidisches, vorzugsweise gasförmiges, Kühlmittel zwischen den Kühlkopf und den vom Kühlkopf überdeckten Abschnitt der Klebverbindung einbringbar ist. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Begrenzung des benötigten Kühlmittelvolumens und die gezielte Aufbringung des Kühlmittels nur auf die Bereiche der Klebverbindung, die jeweils voneinander getrennt werden sollen. Der Kühlkopf kann in vorteilhafter Ausgestaltung dabei an die jeweils vorliegende Form der vom Kühlkopf überdeckten Abschnitte der Klebverbindung angepasst und dimensioniert werden und überdeckt jeweils mindestens den Bereich der Klebverbindung, der voneinander getrennt werden soll. Dadurch wird das einzubringende Kühlmittelvolumen weitgehend auf das Volumen des Kühlkopfs reduziert und der Kühlkopf kann zudem das einzubringende Kühlmittel weitgehend gegenüber unerwünschtem Austritt und damit Verlust von Kühlmittel abdichten. Zudem kann der Kühlkopf benachbarte, nicht abzukühlende Bereiche der Bauteile gegenüber unerwünschter Kälteeinwirkung abschotten. Der Kühlkopf kann zum Beispiel manuell an der Klebverbindung positioniert werden und verbraucht - anders als bei den bekannten Kühlmittelbädern zum Eintauchen der Bauteile - deutlich weniger Kühlmittel. Außerdem ist die Handhabung wesentlich einfacher und sicherer.The invention is based on a device for the gentle separation of adhesive bonds, which brings a coolant into the area of adhesive bonds to be separated between bonded joint partners, whereby the adhesive of the adhesive bond assumes a temperature that enables the adhesive bond to be separated with low mechanical forces. Such a generic device is further developed according to the invention in that a cooling head covers at least a section of the adhesive connection to be separated, a fluid, preferably gaseous, coolant being able to be introduced between the cooling head and the section of the adhesive connection covered by the cooling head. The advantage of this embodiment of the device according to the invention is the limitation of the required coolant volume and the targeted application of the coolant only to the areas of the adhesive connection that are to be separated from one another. In an advantageous embodiment, the cooling head can be adapted and dimensioned to the respective present shape of the sections of the adhesive connection covered by the cooling head and each covers at least the area of the adhesive connection that is to be separated from one another. As a result, the coolant volume to be introduced is largely reduced to the volume of the cooling head and the cooling head can also largely seal off the coolant to be introduced against undesired leakage and thus loss of coolant. In addition, the cooling head can seal off neighboring areas of the components that are not to be cooled down from undesired exposure to cold. The cooling head can, for example, be positioned manually on the adhesive joint and, unlike the known coolant baths for immersing the components, consumes significantly less coolant. In addition, handling is much easier and safer.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Grundform des Kühlkopfs, vorzugsweise mittels additiver Herstellungsverfahren, an die jeweilige Form und/oder Geometrie der geklebten Fügepartner im Bereich der jeweils zu trennenden Klebverbindung angepasst wird. Hierdurch kann einfach und kostengünstig, insbesondere bei Verwendung additiver Herstellungsverfahren, eine Anpassung der Grundform des Kühlkopfs auch an unterschiedlichste Formen und ggf. Teilgeometrien sowie die Abmessungen zu trennender Klebverbindungen der geklebten Fügepartner gesorgt werden, so dass die Vorteile des begrenzt benötigten Kühlmittelvolumens und der guten Handhabbarkeit des Kühlkopfs auch bei komplexen geometrischen Verhältnissen der jeweils zu trennenden Klebverbindung gewährleistet werden kann.It is particularly advantageous if the basic shape of the cooling head is adapted, preferably by means of additive manufacturing processes, to the respective shape and / or geometry of the bonded joint partners in the area of the respective adhesive connection to be separated. This makes it easy and inexpensive to adapt the basic shape of the cooling head to a wide variety of shapes and, if necessary, partial geometries as well as the dimensions of the adhesive joints of the bonded joint partners to be separated, especially when using additive manufacturing processes, so that the advantages of the limited coolant volume required and the ease of use of the cooling head can be guaranteed even with complex geometrical relationships of the adhesive joint to be separated.

Hierbei ist es von Vorteil, wenn der Kühlkopf eine haubenförmige, vorzugsweise faltenbalgartige, Grundform aufweist, da eine solche haubenförmige Ausgestaltung des Kühlkopfs eine gute Handhabbarkeit des Kühlkopfs bei definiertem Volumen für das Kühlmittel im Inneren des Kühlkopfs verbindet. Der haubenförmige Kühlkopf wird dann passend zu der jeweiligen Form der geklebten Fügepartner im Bereich der jeweils zu trennenden Klebverbindung ausgebildet und kann an den jeweils zu kühlenden Bereich der Klebverbindung angepresst werden, so dass der Kühlkopf den jeweils zu kühlenden Bereich der Klebverbindung übergreift und gegenüber der Umgebung weitgehend abschließt. Das eingeleitete Kühlmittel wird dadurch weitgehend umschlossen und kann lokal seine Kühlwirkung entfalten, ohne dass Kühlmittel unzulässig entweichen kann. Unter haubenartigem Umgreifen soll hier jede Form der Umgrenzung eines weitgehend abgeschlossenen Volumens zwischen Kühlkopf und geklebten Fügepartnern gemeint sein, die naturgemäß von der Form der zu trennenden, geklebten Fügepartner und dem notwendigen Kühlmittelvolumen abhängig ist und im Rahmen dieser Erfindung vom Fachmann weitgehend an die jeweiligen Verhältnisse angepasst werden kann.It is advantageous here if the cooling head has a hood-shaped, preferably bellows-like, basic shape, since such a hood-shaped configuration of the cooling head combines good manageability of the cooling head with a defined volume for the coolant inside the cooling head. The hood-shaped cooling head is then designed to match the respective shape of the bonded joint partners in the area of the adhesive connection to be separated and can be pressed against the area of the adhesive connection to be cooled so that the cooling head overlaps the area of the adhesive connection to be cooled and in relation to the environment largely concludes. The introduced coolant is thereby largely enclosed and can develop its cooling effect locally without the coolant being able to escape impermissibly. Dome-like encompassing should mean here any form of delimitation of a largely closed volume between the cooling head and bonded joint partners, which naturally depends on the shape of the bonded joint partners to be separated and the necessary coolant volume and, within the scope of this invention, largely depends on the respective conditions by the person skilled in the art can be customized.

In weiterer Ausgestaltung kann der Kühlkopf ein Material aufweisen, das bei normaler Umgebungstemperatur elastisch verformbar an die Form der geklebten Fügekontur im Bereich der jeweils überdeckten Klebverbindung anpassbar ist, wobei das Material des Kühlkopfs beim Abkühlen der Klebverbindung seine jeweilige Form beibehält, vorzugsweise unelastisch erstarrt. Neben oder zusätzlich zu einer konstruktiven Anpassung der Grundform des Kühlkopfs an die Form des jeweils zu kühlenden Bereichs der Klebverbindung kann das Material des Kühlkopfs auch zumindest abschnittsweise so gestaltet werden, dass der Kühlkopf ganz oder teilweise elastisch verformbar ist und sich dadurch zusätzlich an die Form des jeweils zu kühlenden Bereichs der Klebverbindung anpassen kann. Diese elastische Verformbarkeit ist beim Aufbau der Kältewirkung von Vorteil, da dadurch eine verbesserte Abdichtung des Kühlmittelvolumens in dem Kühlkopf erreicht wird. Soll die Kühlwirkung jedoch länger aufrechterhalten werden, so vereinfacht sich die Handhabung des Kühlkopfs, wenn die elastisch verformbaren Teile des Kühlkopfs aufgrund der Kälte des Kühlmittels innerhalb des Kühlkopfs, von denen die elastisch verformbaren Teile ebenfalls beaufschlagt werden, zumindest einen Teil ihrer Elastizität verlieren und weitgehend erstarren und dadurch die erreichte Form beibehalten. Dadurch können zum Beispiel zur Abdichtung erforderliche Anpresskräfte auf den Kühlkopf reduziert werden.In a further embodiment, the cooling head can have a material that can be elastically deformed at normal ambient temperature to the shape of the bonded joint contour in the area of the respective covered adhesive connection, the material of the cooling head maintaining its respective shape when the adhesive connection cools, preferably solidifying inelastically. In addition to or in addition to a structural adaptation of the basic shape of the cooling head to the shape of the respective area of the adhesive connection to be cooled, the material of the cooling head can also be designed at least in sections so that the cooling head is wholly or partially elastically deformable and thus also adapts to the shape of the can adapt each area to be cooled of the adhesive bond. This elastic deformability is advantageous when building up the cooling effect, since it achieves an improved sealing of the coolant volume in the cooling head. However, if the cooling effect is to be maintained for a longer period of time, the handling of the cooling head is simplified if the elastically deformable parts of the cooling head lose at least part of their elasticity and largely because of the coldness of the coolant inside the cooling head, by which the elastically deformable parts are also acted upon solidify and thereby retain the shape achieved. In this way, for example, the contact pressure on the cooling head required for sealing can be reduced.

Eine weitere Verbesserung des Verlustes an Kühlmittel lässt sich dadurch erreichen, dass der Kühlkopf an seinen an den geklebten Fügepartnern jeweils anliegenden Fügebereich Dichtelemente oder dgl., vorzugsweise Dichtlippen, aufweist. Hierdurch ist eine ggf. unabhängig von den vorliegenden elastischen Eigenschaften des Kühlkopfs selbst einstellbare Elastizität an den Kontaktbereichen zwischen Kühlkopf und den jeweils überdeckten Bereichen der Klebverbindung möglich, wodurch die Dichtwirkung zusätzlich verbessert werden kann. Verbleibende Fugen zwischen den Kontaktbereichen des Kühlkopfs und den geklebten Fügepartnern dichten zudem durch die Wirkung des dort ggf. austretenden Kühlmittels ab, indem dort mit der Umgebungsluft vereiste Bereiche gebildet werden, die die Fugen zusätzlich verschließen. So bildet sich z.B. bei der Verwendung von flüssigem Kohlenstoffdioxid, das im Bereich des Kühlkopfs in den gasförmigen Zustand übergeht, durch Resublimation, auf der zu trennenden Klebverbindung Trockeneis, das zusätzlich auch die verbleibenden Fügen dichtet.A further improvement in the loss of coolant can be achieved in that the cooling head has sealing elements or the like, preferably sealing lips, on its joint area resting on the bonded joint partners. Through this If necessary, an elasticity that can be adjusted independently of the existing elastic properties of the cooling head itself is possible at the contact areas between the cooling head and the respective covered areas of the adhesive connection, whereby the sealing effect can be additionally improved. Any remaining joints between the contact areas of the cooling head and the bonded joint partners also seal off due to the effect of the coolant that may escape there, in that areas that are frozen with the ambient air are formed there, which additionally seal the joints. For example, when using liquid carbon dioxide, which turns into a gaseous state in the area of the cooling head, dry ice forms on the adhesive bond to be separated by resublimation, which also seals the remaining joints.

Von besonderem Vorteil ist es für die Handhabung der Vorrichtung, dass der Kühlkopf die insgesamt zu trennende Klebverbindung durch sukzessives Verschieben relativ zu den geklebten Fügepartnern jeweils partiell abkühlen und die Klebverbindung nacheinander jeweils partiell getrennt werden kann. Hierdurch können einfach auch grössere Klebverbindungsflächen nacheinander abgearbeitet werden, ohne dass große Kühlmittelmengen dazu benötigt werden. Der Kühlkopf wird hierbei z.B. von Hand sukzessive oder schrittweise über die zu trennenden Klebflächen bewegt und jeweils abgekühlt, wonach der jeweils gekühlte Bereich mechanisch getrennt wird.It is particularly advantageous for the handling of the device that the cooling head can partially cool the adhesive connection to be separated by successive displacement relative to the bonded joint partners and the adhesive connection can be partially separated one after the other. In this way, even larger adhesive connection areas can easily be processed one after the other without the need for large amounts of coolant. The cooling head is moved, e.g. by hand, successively or step-by-step over the adhesive surfaces to be separated and each time cooled, after which the respective cooled area is mechanically separated.

Für die insbesondere manuelle Handhabung der Vorrichtung ist es von Vorteil, wenn der Kühlkopf, vorzugsweise kältetechnisch gegenüber anderen Bereichen des Kühlkopfs isolierte, Handhabungselemente, vorzugsweise mindestens einen Griff oder dgl. aufweist, mit denen der Kühlkopf an die geklebten Fügepartner anpressbar ist. Dadurch kann z.B. ein Werker den Kühlkopf manuell passend zu der zu trennenden Klebverbindung positionieren und diese lokal abkühlen und anschließend trennen, wonach der Werker den Kühlkopf an der nächsten Stelle der zu trennenden Klebverbindung positioniert und so sukzessive auch größere zu trennende Klebverbindung abarbeiten kann. Derartige Handhabungselemente erleichtern auch das Anpressen und Abdichten des Kühlkopfs ggf. bis zur Erstarrung des Materials des Kühlkopfs. Selbstverständlich ist es auch denkbar, den Kühlkopf automatisch oder geführt zu positionieren.For particularly manual handling of the device, it is advantageous if the cooling head, preferably insulated from other areas of the cooling head in terms of cooling technology, has handling elements, preferably at least one handle or the like, with which the cooling head can be pressed against the bonded joint partners. In this way, for example, a worker can manually position the cooling head to match the adhesive bond to be separated and cool it down locally and then separate it, after which the worker positions the cooling head at the next point of the adhesive bond to be separated and can thus successively process larger adhesive bonds to be separated. Such handling elements also facilitate the pressing and sealing of the cooling head, if necessary until the material of the cooling head solidifies. It is of course also conceivable to position the cooling head automatically or in a guided manner.

Weiterhin ist es denkbar, dass der Kühlkopf eine Trennvorrichtung aufweist, mit der die geklebten Fügepartner durch Aufbringen einer mechanischen Kraft, vorzugsweise einer impulsartig eingeleiteten Kraft, im Bereich der gekühlten Klebefläche trennbar sind. Eine derartige am Kühlkopf angeordnete Trennvorrichtung kann z.B. durch mechanische Schläge auf die geklebten Fügepartner eine zumindest lokale Trennung der geklebten Fügepartner herbeiführen und dadurch die Trennung der geklebten Fügepartner beschleunigen.Furthermore, it is conceivable that the cooling head has a separating device with which the bonded joining partners can be separated by applying a mechanical force, preferably a force introduced in the form of a pulse, in the area of the cooled adhesive surface. Such a separating device arranged on the cooling head can, for example, bring about an at least local separation of the bonded components through mechanical impacts on the bonded components and thereby accelerate the separation of the bonded components.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Vorrichtung Mittel zur Einbringung eines gasförmigen oder in den gasförmigen Zustand übergehenden Kühlmittels zwischen den Kühlkopf und den vom Kühlkopf überdeckten Abschnitt der Klebverbindung aufweist. Hierzu können entsprechende Ventile und Zuleitungen an dem Kühlkopf angeordnet werden, die z.B. den Kühlkopf mit einem Kühlmittelvorrat verbinden, durch die das Kühlmittel aus dem Kühlmittelvorrat in das Innere des Kühlkopfs eintreten kann. Auch ist es denkbar, diese Anschlüsse so auszugestalten, dass der Kühlkopf derart fluiddicht mit dem Kühlmittelvorrat verbunden ist, dass das Kühlmittel zwischen Kühlkopf und Kühlmittelvorrat zirkulieren kann. Hierdurch ist auch eine Rückgewinnung des Kühlmittels möglich, nachdem der jeweilige Kühlzyklus pro zu trennendem Bereich der Klebverbindung beendet ist.Furthermore, it is advantageous if the device has means for introducing a gaseous coolant or coolant that changes into the gaseous state between the cooling head and the section of the adhesive connection covered by the cooling head. For this purpose, appropriate valves and supply lines can be arranged on the cooling head, which e.g. connect the cooling head to a coolant supply, through which the coolant can enter the interior of the cooling head from the coolant supply. It is also conceivable to design these connections in such a way that the cooling head is connected to the coolant supply in a fluid-tight manner in such a way that the coolant can circulate between the cooling head and the coolant supply. This also enables the coolant to be recovered after the respective cooling cycle has ended for each area of the adhesive bond to be separated.

Weiterhin ist es zur Überwachung des Kühlprozesses denkbar, dass im Bereich des Kühlkopfs eine Überwachungseinrichtung für die in dem Kühlkopf und/oder an den geklebten Fügepartnern erreichten Temperaturen vorgesehen ist. So kann z.B. das Volumen innerhalb des Kühlkopfs durch einen Temperatursensor überwacht oder die Oberflächentemperatur der zu kühlenden geklebten Fügepartner innerhalb des Kühlkopfs gemessen werden.Furthermore, for monitoring the cooling process, it is conceivable that a monitoring device for the temperatures reached in the cooling head and / or on the bonded joining partners is provided in the area of the cooling head. For example, the volume inside the cooling head can be monitored by a temperature sensor or the surface temperature of the bonded parts to be cooled within the cooling head can be measured.

In einer denkbaren Ausgestaltung kann das Material des Kühlkopfs zumindest abschnittsweise z.B. elastomere Kunststoffmaterialien mit einem Glasübergangsbereich zwischen -50° C und -78° C, vorzugsweise Silikonkautschuk und/oder Styrol-Butadien-Kautschuk und/oder Polybutadien, aufweisen. Derartige Materialien sind einerseits bei Raumtemperatur gut elastisch verformbar und können einfach in die jeweils benötigte Form des Kühlkopfs gebracht werden, zum anderen weisen sie unterhalb ihrer jeweiligen Glasübergangstemperatur eher spröde Eigenschaften auf. Dabei ist die Glasübergangstemperatur derartiger Materialien vorteilhaft im Bereich der Temperaturen angesiedelt, die das Kühlmittel innerhalb des Kühlkopfs erzeugt, so dass durch das Kühlmittel neben der Versprödung der Klebverbindung auch die Erstarrung derartiger Materialien des Kühlkopfs hervorgerufen werden kann.In a conceivable embodiment, the material of the cooling head can at least partially comprise, for example, elastomeric plastic materials with a glass transition range between -50 ° C and -78 ° C, preferably silicone rubber and / or styrene-butadiene rubber and / or polybutadiene. Such materials are, on the one hand, easily elastically deformable at room temperature and can easily be brought into the required shape of the cooling head; on the other hand, they have rather brittle properties below their respective glass transition temperature. The glass transition temperature of such materials is advantageously in the range of the temperatures that the coolant generates within the cooling head, so that the coolant can cause not only the embrittlement of the adhesive connection but also the solidification of such materials of the cooling head.

Alternativ ist es auch denkbar, dass das Material des Kühlkopfs zumindest abschnittsweise metallische Materialien aufweist, die in Form eines Faltenbalges oder ähnlich zu Wellrohren oder flexiblen Schläuchen geformt sind. Derartige metallische Materialien verfestigen sich bei üblichen Kühlmitteltemperaturen zwar nicht so stark wie Kunststoffmaterialien, sind jedoch ausreichend flexibel und verschleißen mechanisch weniger als Kunststoffmaterialien.Alternatively, it is also conceivable that the material of the cooling head has, at least in sections, metallic materials that are shaped in the form of bellows or similar to corrugated pipes or flexible hoses. Such metallic materials do not solidify as much at normal coolant temperatures as Plastic materials, however, are sufficiently flexible and mechanically wear less than plastic materials.

Weiterhin ist es denkbar, als Kühlmittel tiefgekühlte flüssige Gase, vorzugsweise flüssiges Kohlenstoffdioxid CO₂ oder flüssigen Stickstoff zu verwenden, die in dem Kühlkopf verdampfen und eine starke Kühlwirkung erzeugen. Dabei ist das flüssige Kohlenstoffdioxid einfacher und ungefährlicher zu handhaben. Selbstverständlich sind auch andere kühlende Gase mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbar.It is also conceivable to use deep-frozen liquid gases, preferably liquid carbon dioxide CO ₂ or liquid nitrogen, as the coolant, which evaporate in the cooling head and produce a strong cooling effect. The liquid carbon dioxide is easier and safer to handle. Of course, other cooling gases can also be used with the device according to the invention.

Alternativ können bei Verwendung eines Kühlaggregates oder eines Peltierelementes als Kühlmittel auch Kohlenwasserstoffe, insbesondere Propan und/oder Butan und/oder Cyclopentan, oder Ammoniak verwendet werden.Alternatively, when using a cooling unit or a Peltier element as the coolant, hydrocarbons, in particular propane and / or butane and / or cyclopentane, or ammonia can also be used.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum bauteilschonenden Trennen von Klebverbindungen, bei dem ein Kühlmittel in den Bereich von zu trennenden Klebverbindungen zwischen geklebten Fügepartnern gebracht wird, wodurch der Klebstoff der Klebverbindung eine Temperatur annimmt, die eine Trennung der Klebverbindung mit geringeren mechanischen Kräften ermöglicht, insbesondere unter Nutzung der Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Hierbei wird vorteilhaft ein Kühlkopf an die Geometrie der geklebten Fügepartner im Bereich der jeweils zu trennenden Klebverbindung angepasst und überdeckt zumindest einen Abschnitt der jeweils zu trennenden Klebverbindung, wobei ein fluidisches, vorzugsweise gasförmiges, Kühlmittel zwischen den Kühlkopf und den vom Kühlkopf überdeckten Abschnitt der Klebverbindung eingebracht wird.The invention further relates to a method for the component-friendly separation of adhesive connections, in which a coolant is brought into the area of adhesive connections to be separated between glued joining partners, whereby the adhesive of the adhesive connection assumes a temperature that enables the adhesive connection to be separated with lower mechanical forces, in particular using the device according to claim 1. Here, a cooling head is advantageously adapted to the geometry of the bonded joint partners in the area of the adhesive connection to be separated and covers at least a portion of the adhesive connection to be separated, with a fluidic, preferably gaseous, coolant between the cooling head and the section of the adhesive bond covered by the cooling head is introduced.

Die Vorteile und Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden vorstehend schon weitgehend bei der Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben und gelten im vollen Umfang auch für das erfindungsgemäße Verfahren.The advantages and properties of the method according to the invention have already been largely described above in the description of the device according to the invention and also apply to the full extent to the method according to the invention.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt die Zeichnung.A particularly preferred embodiment of the device according to the invention is shown in the drawing.

Es zeigen:

1 - eine schematische Darstellung eines denkbaren Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Kühlkopf mit einem elastischen, faltenbalgartigen Grundaufbau und Anschlüssen für die Zuleitung eines Kühlmittels in das Innere des Kühlkopfs in einer isometrischen Ansicht,
2 - der Kühlkopf gemäß 1 in drei ebenen Ansichten,
3 - eine erste Anwendung des Kühlkopfs gemäß 1 auf einer ebenen Klebefläche zur Kühlung des Klebstoffs im Rahmen einer Trennung der geklebten Fügepartner vor und nach dem Aufsetzen des Kühlkopfs auf die geklebten Fügepartner im unverformten Zustand und im komprimierten Zustand,
4 - eine weitere Anwendung des Kühlkopfs gemäß 1 mit an den faltenbalgartigen Lamellen angeordneten Ausblasöffnungen und einer gekrümmten Anlagefläche an den geklebten Fügepartnern,
5 bis 7 - Anwendungen eines gerade geformten Kühlkopfs gemäß 1 auf einer ebenen Klebfläche (5), eines schräg geformten Kühlkopfs auf einer schrägen Klebfläche (6) und eines abgerundet geformten Kühlkopfs auf einer gerundeten Klebfläche (7),

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1 - A schematic representation of a conceivable structure of the device according to the invention with a cooling head with an elastic, bellows-like basic structure and connections for the supply of a coolant into the interior of the cooling head in an isometric view,
2 - the cooling head according to 1 in three plane views,
3 - a first application of the cooling head according to 1 on a flat adhesive surface for cooling the adhesive as part of a separation of the bonded joint partners before and after the cooling head is placed on the bonded joint partners in the undeformed state and in the compressed state,
4th - Another application of the cooling head according to 1 with blow-out openings arranged on the bellows-like lamellas and a curved contact surface on the bonded joint partners,
5 until 7th - Applications of a straight shaped cooling head according to 1 on a flat adhesive surface ( 5 ), an inclined cooling head on an inclined adhesive surface ( 6th ) and a rounded cooling head on a rounded adhesive surface ( 7th ),

In der 1 ist eine schematische Darstellung eines denkbaren Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem hier beispielhaft aus faltenbalgartigen Segmenten 2 gebildeten Kühlkopf 1 zu erkennen, der zur lokalen Kühlung von zumindest Abschnitten 8 der zu trennenden geklebten Fügepartner 6 dient, damit diese geklebten Fügepartner 6 mit geringeren mechanischen Kräften voneinander getrennt werden können. Hierzu werden durch die Wirkung des Kühlmittels, das aus einem nicht dargestellten Kühlmittelreservoir mittels fluiddichter Verbindungen zu Anschlüssen 5 in Anschlussstutzen 4 an dem Kühlkopf 1 und von dort in das haubenförmig von dem Kühlkopf 1 umgrenzte Innere des Kühlkopfs 1 geleitet wird, die geklebten Fügepartner 6 und damit der Klebstoff zwischen den Klebflächen derart gekühlt, dass die Glasübergangstemperatur des Klebstoffs unterschritten wird. In diesem gekühlten Zustand verringert sich die Festigkeit der Klebverbindung unterhalb des Kühlkopfs 1 entscheidend auf ein Maß, dass schon durch geringe, z.B. schlagartige Belastung der geklebten Fügepartner 6 die Klebung zerstört wird und die geklebten Fügepartner 6 zumindest lokal voneinander gelöst werden können.In the 1 is a schematic representation of a conceivable structure of the device according to the invention with an example here of bellows-like segments 2 formed cooling head 1 to recognize the local cooling of at least sections 8th the bonded joint partners to be separated 6th serves so that these glued joining partners 6th can be separated from one another with lower mechanical forces. For this purpose, through the action of the coolant, which is drawn from a coolant reservoir (not shown) by means of fluid-tight connections to connections 5 in connecting piece 4th on the cooling head 1 and from there into the hood-shaped part of the cooling head 1 delimited interior of the cooling head 1 is directed, the glued joining partners 6th and thus the adhesive between the adhesive surfaces is cooled in such a way that it falls below the glass transition temperature of the adhesive. In this cooled state, the strength of the adhesive bond below the cooling head is reduced 1 crucially to a level that even through slight, for example sudden, load on the bonded joint partners 6th the bond is destroyed and the bonded partners 6th can be separated from each other at least locally.

Um diese Abkühlung mit möglichst geringem Verlust an Kühlmittel, hier vorzugsweise in dem Kühlmittelreservoir flüssig gelagerten Kohlenstoffdioxid CO₂ oder anderen Kühlflüssigkeiten oder Kühlgasen, vornehmen zu können, wird das Kühlmittel in das Innere des Kühlkopfs 1 geleitet und geht dabei typischerweise in den gasförmigen Zustand über, woraufhin eine große Kältemenge im Inneren des Kühlkopfs 1 freigesetzt wird und auf die an dem Kühlkopf 1 angeordneten geklebten Fügepartner 6 und den Abschnitt 8 der Klebstoffschicht einwirkt. Der Klebstoff zwischen den geklebten Fügepartnern 6 versprödet dadurch und die geklebten Fügepartner 6 können z.B. mittels Hammerschlägen oder sonstigen mechanischen Einwirkungen wesentlich einfacher voneinander getrennt werden. Sind die verklebten Bereich der geklebten Fügepartner 6 größer als die Abmessungen der Kontaktflächen 3 des Kühlkopfs 1, so kann der Kühlkopf 1 relativ zu den geklebten Fügepartnern 6 verschoben oder neu positioniert und der Vorgang von Abkühlen und Trennen wiederholt und so die gesamte Klebverbindung zwischen den geklebten Fügepartnern 6 nach und nach getrennt werden. Durch das spröde Bruchverhalten des Klebstoffs im gekühlten Zustand wird ein materialschonendes Entfügen ermöglicht, da die Fügepartner 6 nicht geschädigt werden. Eine Reparaturklebung bzw. Wiederverklebung wird somit ermöglicht.In order to be able to carry out this cooling with the least possible loss of coolant, here preferably carbon dioxide CO ₂ stored in liquid form in the coolant reservoir or other cooling liquids or cooling gases, the coolant is introduced into the interior of the cooling head 1 conducted and typically goes into the gaseous state, whereupon a large amount of cold inside the cooling head 1 is released and on to the cooling head 1 arranged glued joining partners 6th and the section 8th the adhesive layer acts. The adhesive between the bonded joint partners 6th embrittles as a result and the bonded joint partners 6th can be much easier, for example, by means of hammer blows or other mechanical influences separated from each other. Are the glued areas of the glued joint partners 6th larger than the dimensions of the contact surfaces 3 of the cooling head 1 so can the cooling head 1 relative to the bonded joint partners 6th moved or repositioned and the process of cooling and separating repeated and thus the entire bond between the bonded joint partners 6th are gradually separated. The brittle fracture behavior of the adhesive in the cooled state enables a gentle removal of the material, since the joint partners 6th not be harmed. Repair bonding or re-bonding is thus made possible.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, Klebverbindungen partiell innerhalb von wenigen Sekunden auf eine Temperatur kleiner -70 °C abzukühlen und manuell mit geringem Kraftaufwand zu trennen. Hierzu wird ein vorteilhaft flexibler Kühlkopf 1 in Grundform eines Faltenbalges 2 verwendet, der z.B. aus elastomeren Werkstoffen, die unterhalb ihrer Glasübergangstemperatur spröde Eigenschaften aufweisen, und z.B. aus Silikonkautschuk und/oder Styrol-Butadien-Kautschuk und/oder Polybutadien oder auch den Werkstoffen TPU oder TPE bestehen kann. Dadurch ist auch die Tiefkühlung von gekrümmten Geometrien möglich. Der Kühlkopf 1 kann z.B. mittels angebrachter Magnete an ferromagnetischen geklebten Fügepartnern 6 befestigt oder durch den Werker anhand eines thermisch entkoppelten, hier nicht weiter dargestellten Handgriffs an den zu kühlenden Bereich 8 der geklebten Fügepartner 6 gedrückt werden. Das aus dem Kühlmittelreservoir austretende Kohlenstoffdioxid CO₂ füllt den Kühlkopf 1 und führt somit eine Kühlung der Anlagefläche 8 unter dem Kühlkopf 1 herbei. Über ein nicht dargestelltes Thermoelement kann die Temperatur im Kühlkopf 1 integriert überwacht werden. Eine oder mehrere Entlüftungsöffnungen 7 können für den Druckausgleich am Kühlkopf 1 vorgesehen werden.With the device according to the invention it is possible to partially cool adhesive connections within a few seconds to a temperature of less than -70 ° C. and to separate them manually with little effort. An advantageously flexible cooling head is used for this purpose 1 in the basic form of a bellows 2 used, which can for example consist of elastomeric materials that have brittle properties below their glass transition temperature, and for example of silicone rubber and / or styrene-butadiene rubber and / or polybutadiene or the materials TPU or TPE. This also makes it possible to deep-freeze curved geometries. The cooling head 1 can, for example, by means of magnets attached to ferromagnetic glued joining partners 6th attached or by the worker using a thermally decoupled handle, not shown here, to the area to be cooled 8th of the glued joining partners 6th be pressed. The carbon dioxide CO ₂ emerging from the coolant reservoir fills the cooling head 1 and thus leads to a cooling of the contact surface 8th under the cooling head 1 come here. The temperature in the cooling head can be measured via a thermocouple (not shown) 1 can be monitored in an integrated manner. One or more vents 7th can for pressure equalization on the cooling head 1 are provided.

Die Kühlleistung für das Kühlmittel könnte ferner über eine Kältemaschine oder durch Peltier-Elemente erreicht werden.The cooling capacity for the coolant could also be achieved using a refrigeration machine or Peltier elements.

Als Ergänzung ist weiterhin möglich, über einen Scanvorgang den zu entfügenden Bereich 8 der geklebten Fügepartner 6 digital zu erfassen und aus dem entstehenden 3D-Modell anhand z.B. eines additiven Fertigungsverfahrens einen oder auch mehrere individuelle Kühlköpfe 1 zu generieren. Ebenso kann durch einen geeigneten mechanischen oder motorischen Mechanismus (Meißel o.ä.) die zum Trennen notwendige Kraft aufgebracht werden.As a supplement, it is still possible to scan the area to be removed 8th of the glued joining partners 6th digitally and from the resulting 3D model using, for example, an additive manufacturing process, one or more individual cooling heads 1 to generate. A suitable mechanical or motorized mechanism (chisel or similar) can also be used to apply the force required for cutting.

Eine weitere Möglichkeit zur Gestaltung des Kühlkopfs 1 wäre noch die Verwendung von metallischen Werkstoffen, die in Form eines Faltenbalges 2 oder analog zu Wellrohren oder flexiblen Schläuchen auskonstruiert sind.Another option for designing the cooling head 1 would still be the use of metallic materials in the form of a bellows 2 or are constructed in the same way as corrugated pipes or flexible hoses.

Mit der Erfindung können Industrie- als auch Reparaturbetriebe Klebverbindungen bedarfsgerecht mit sehr geringem Kraftaufwand entfügen. Dadurch entstehen sowohl monetäre (Reduktion der Arbeitszeit) als auch ergonomische (geringere physische Belastung des Werkers) Vorteile. Eine Übertragbarkeit auf beliebige Industriezweige ist sehr wahrscheinlich. Die Erfindung kann überall dort eingesetzt werden, wo Klebverbindungen entfügt werden müssen.With the invention, industrial and repair companies can remove adhesive joints as required with very little effort. This results in both monetary (reduced working hours) and ergonomic (less physical stress on the worker) advantages. A transferability to any branches of industry is very likely. The invention can be used wherever adhesive connections have to be removed.

Weiter ist eine einfache Anpassung der Formgebung des Kühlkopfs 1 von Vorteil, bei der z.B. die faltenbalgartigen Abschnitte 2 des Kühlkopfs 1 und/oder die Anlagefläche 3 des Kühlkopfs 1 an den geklebten Fügepartnern 6 und dort vorhandene Dichtelemente aus einem elastischen Material hergestellt werden, das sich elastisch an die Form der zu trennenden Abschnitte 8 der geklebten Fügepartner 6 anpasst. Hierfür können z.B. elastisch verformbare Materialien wie TPU, TPE oder sonstige elastomere Materialien eingesetzt werden. Von Vorteil ist es hierbei, wenn diese Materialien selbst wiederum Glasübergangstemperaturen aufweisen, unterhalb derer sie ihre Elastizität reversibel verlieren und spröde Eigenschaften aufweisen. Dies kann dazu ausgenutzt werden, dass diese Materialien unter dem Einfluss des Kühlmittels, das ohnehin in den Kühlkopf 1 zur Versprödung der Klebstoffe der Klebverbindung eingeleitet wird, ebenfalls temporär aushärten und damit ihre durch Anpressung an die Form der geklebten Fügepartner 6 erreichte Geometrie beibehalten. Dadurch wird der verformte Zustand der faltenbalgartigen Abschnitte 2 des Kühlkopfs 1, wie z.B. in 4 unten zu erkennen, beibehalten und der Kühlkopf 1 muss nicht mehr gegen die Elastizität der faltenbalgartigen Abschnitte 2 des Kühlkopfs 1 an die geklebten Fügepartner 6 angedrückt werden. Hierdurch wird zum einen der Werker bei der Bedienung des Kühlkopfs 1 entlastet und die Dichtwirkung zwischen Kühlkopf 1 und geklebten Fügepartner 6 verbessert.Next is a simple adaptation of the shape of the cooling head 1 advantageous in the case of, for example, the bellows-like sections 2 of the cooling head 1 and / or the contact surface 3 of the cooling head 1 on the glued joining partners 6th and there existing sealing elements are made of an elastic material that resiliently adapts to the shape of the sections to be separated 8th of the glued joining partners 6th adapts. For example, elastically deformable materials such as TPU, TPE or other elastomeric materials can be used for this purpose. It is advantageous here if these materials themselves again have glass transition temperatures below which they reversibly lose their elasticity and have brittle properties. This can be used to ensure that these materials are under the influence of the coolant that is already in the cooling head 1 for the embrittlement of the adhesives of the bonded joint is initiated, also temporarily harden and thus their by pressing against the shape of the bonded joint partners 6th Maintain achieved geometry. This becomes the deformed state of the bellows-like portions 2 of the cooling head 1 , such as in 4th to see below, retained and the cooling head 1 no longer has to work against the elasticity of the bellows-like sections 2 of the cooling head 1 to the glued joining partners 6th be pressed. On the one hand, this helps the worker to operate the cooling head 1 relieved and the sealing effect between the cooling head 1 and glued joining partners 6th improved.

Weiter kann, wie in den 5 bis 7 zu erkennen, die Grundform des Kühlkopfs 1 an die Form der geklebten Fügepartner 6 im Bereich 8 der zu trennenden Klebflächen angepasst werden, indem z.B. ein schräg geformter Kühlkopf 1 auf eine schräge Klebfläche 6 (6) oder ein abgerundet geformter Kühlkopf 1 auf eine gerundete Klebfläche 6 (7) angepasst wird. Hierdurch können ggf. zusätzlich zu den elastischen Eigenschaften des Kühlkopfs 1 auch komplex geformte Klebflächen sicher von dem entsprechend geformten Kühlkopf 1 abgedeckt und durch Abkühlung leichter getrennt werden. Durch die faltenbalgartige Gestaltung 2 des Kühlkopfs 1 wird, wie aus dem Vorher- und Nachher-Vergleich der 3 bis 7 erkennbar, der Kühlkopf 1 beim Aufsetzen auf die geklebten Fügepartner 6 zusammen gedrückt und die elastische Abdichtungswirkung auf das Kühlmittel verbessert. Auch wird dadurch das benötigte Kühlmittelvolumen innerhalb des Kühlkopfs 1 reduziert, also insgesamt weniger Kühlmittel benötigt.As in the 5 until 7th to recognize the basic shape of the cooling head 1 to the shape of the bonded partners 6th in the area 8th can be adapted to the adhesive surfaces to be separated, for example by using an inclined cooling head 1 on an inclined adhesive surface 6th ( 6th ) or a rounded cooling head 1 on a rounded adhesive surface 6th ( 7th ) is adjusted. In this way, in addition to the elastic properties of the cooling head, if necessary 1 Even complex-shaped adhesive surfaces are safe from the correspondingly shaped cooling head 1 can be covered and separated more easily by cooling. Due to the bellows-like design 2 of the cooling head 1 becomes, as from the before and after comparison of the 3 until 7th recognizable, the cooling head 1 when placing on the glued joint partners 6th pressed together and the elastic sealing effect on the coolant improved. Also will thus the required coolant volume within the cooling head 1 reduced, so overall less coolant is required.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: KühlkopfCooling head
22: elastisch verformbare Abschnitte/Faltenbalgelastically deformable sections / bellows
33: Anlagefläche an geklebte FügeverbindungContact surface on glued joint
44th: AnschlussstutzenConnection piece
55: VentilValve
66th: geklebte Fügeverbindungglued joint
77th: Öffnungopening
88th: vom Kühlkopf überdeckter Bereich der KlebverbindungArea of the adhesive bond covered by the cooling head

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 10128413 C1 [0006]
DE 4128751 A1 [0007]

Claims

Device to the component (6) gentle separation of bonded joints, which brings a coolant in the range of to be separated adhesive bonds between the bonded join partners (6), whereby the adhesive of the adhesive bond assumes a temperature, which allows separation of the bonded joint with low mechanical forces, characterized characterized in that a cooling head (1) covers at least a section of the adhesive connection to be separated, wherein a fluidic, preferably gaseous, coolant can be introduced between the cooling head (1) and the section of the adhesive connection covered by the cooling head (1).

Device according to Claim 1 , characterized in that the basic shape of the cooling head (1), preferably by means of additive manufacturing processes, can be adapted to the respective shape and / or geometry of the bonded joint partners (6) in the area of the respective adhesive connection to be separated.

Device according to Claim 3 , characterized in that the cooling head (1) has a hood-shaped, preferably bellows-like, basic shape (2).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling head (1) has a material which, at normal ambient temperature, can be elastically deformed to the shape of the bonded joint partners (6) in the area of the respectively covered adhesive connection, the material of the cooling head ( 1) when the adhesive bond cools down, it retains its shape, preferably solidified in an inelastic manner.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling head (1) has sealing elements or the like, preferably sealing lips, on its respective contact areas (3) adjacent to the bonded joint partners (6).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling head (1) partially cools the total adhesive connection to be separated by successive displacement relative to the bonded joint partners (6) and the adhesive connection can be partially separated one after the other.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling head (1), preferably insulated from other areas of the cooling head (1) in terms of cooling technology, has handling elements, preferably at least one handle or the like, with which the cooling head (1) is glued to the Joining partner (6) can be pressed.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling head (1) has a separating device with which the bonded joining partners (6) can be separated by applying a mechanical force, preferably a pulse-like force introduced in the area of the cooled adhesive surface.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device has means (4, 5) for introducing a gaseous coolant between the cooling head (1) and the section (8) of the adhesive connection (6) covered by the cooling head (1).

Device according to Claim 9 , characterized in that the cooling head (1) has at least one inlet (5) which can be connected to a coolant supply in a fluid-tight manner and through which the coolant can enter the interior of the cooling head (1) from the coolant supply, or the cooling head (1) is fluid-tight with it the coolant supply is connected so that the coolant can circulate between the cooling head (1) and the coolant supply.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the cooling head (1) is at least partially plastic materials with a glass transition range between -50 ° C and -78 ° C, preferably silicone rubber and / or styrene-butadiene rubber and / or polybutadiene, having.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the cooling head (1) has at least in sections metallic materials which are shaped in the form of a bellows (2) or similar to corrugated pipes or flexible hoses.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that deep-frozen liquid gases, preferably liquid carbon dioxide or liquid nitrogen, can be used as the coolant.

Device according to one of the Claims 1 until 12th , characterized in that by using a cooling unit or a Peltier element as a coolant, hydrocarbons, in particular propane and / or butane and / or cyclopentane, or ammonia can be used.

Method for the gentle separation of adhesive connections, in which a coolant is brought into the area of the adhesive connections to be separated between glued joining partners (6), whereby the adhesive of the adhesive connection assumes a temperature that separates the adhesive connection with lower mechanical forces enables, in particular using the device according to Claim 1 , characterized in that a cooling head (1) covers at least a section of the adhesive connection to be separated, a fluidic, preferably gaseous, coolant being introduced between the cooling head (1) and the section (8) of the adhesive connection covered by the cooling head (1) .

Procedure according to Claim 15 , characterized in that the cooling head (1) is pressed against the respective area (8) of the adhesive connection to be separated and largely seals the volume of coolant enclosed by the cooling head (1), the material of the cooling head (1) adhering to the respective The shape of the bonded joint partners (6) adapts elastically and becomes more inelastic by introducing the coolant into the area between the cooling head (1) and the bonded joint partners (6) to be separated.

Method according to one of the preceding Claims 15 or 16 , characterized in that the adhesive joint to be separated as a whole is partially cooled by successive displacement of the cooling head (1) relative to the bonded joint partners (6) and the adhesive joint is partially separated one after the other.

Method according to one of the preceding Claims 15 until 17th , characterized in that remaining joints between the contact areas (3) of the cooling head (1) and the bonded joint partners (6) seal by the action of the escaping coolant.