Klebeverbindung

Die Erfindung betrifft eine Klebeverbindung zwischen einem ersten Teil und einem zweiten Teil, bei der das erste Teil durch einen Klebstoff an das zweite Teil angeschlossen ist, wobei der Klebstoff durch eine thermische Aktivierung lösbar ist.

In modernen Kraftfahrzeugen zählen Sicherheitssysteme bzw. Sicherheitsvorrichtungen zum Stand der Technik, mit denen zum Beispiel Klappen oder Türen verschlossen gehalten werden. Eine elektrische oder mechanische Betätigung solcher Sicherheitsvorrichtungen ermöglicht das öffnen dieser Klappen oder Türen. Die Sicherheitsfunktion beschränkt sich hierbei auf das Verhindern eines unbefugten oder unbeabsichtigten öffnens der Klappen bzw. Türen. Hierbei bestehen an die Schaltzeit beim Deaktivieren der Verriegelungsfunktion keine gesonderten Anforderungen.

Zu den kritischen Sicherheitsvorrichtungen zählen solche für den Insassen- und Passantenschutz, die zur Aktivierung in sehr kurzer Zeit eine mechanische Stellbewegung erfordern. Zu solchen Sicherheitsvorrichtungen gehören insbesondere Spannvorrichtungen für Sicherheitsgurte, überrollschutzbügel in Cabriolet-Fahrzeugen, Motorhaubenaufsteller für den Schutz von Fußgängern und Verstelleinrichtungen für Autositze und Kopfstützen. Bei Ausführung einer Stellbewegung solcher Sicherheitsvorrichtungen sind verschiedene Systeme bekannt. Zumeist werden Schraubenfedern verwendet, die über eine geeignete Haltevorrichtung vorgespannt werden. Eine solche Haltevorrichtung wird über ein System von Hebeln und Klinken in seiner Bewegung gehemmt. Hierbei kann ein Hebel über einen elektrisch aktivierbaren Aktor bewegt werden. Im deaktivierten Zustand, wenn die Sicherheitsvorrichtung unter Vorspannung gehalten ist, wird der Aktor durch den Hebel in einen definierten Endanschlag gedrückt und hemmt damit die Bewegung bzw. Betätigung des Sicherheitssystems. Zum Auslösen der Sicherheitsvorrichtung wird der Aktor elektrisch

aktiviert und führt hiernach eine kleine Stellbewegung mit kleiner Kraft und relativ großem Weg aus, um den Sperrhebel zu betätigen. Das Hebeisystem übersetzt die Kraft und untersetzt den Hub des Aktors und gibt dadurch die Schraubenfeder frei, so dass diese sich unter Abbau ihrer Vorspannung bewegen kann.

Als Aktoren für die vorstehend erläuterte Sicherheitsvorrichtung werden üblicherweise pyrotechnische Aktoren verwendet. Alternativ hierzu ist auch die Verwendung von Hubmagneten bekannt. Ungeachtet der Art eines Aktors unterliegt die vorstehend genannte Sicherheitsvorrichtung dem Nachteil, dass das Hebelsystem kompliziert aufgebaut ist. Um die sehr großen Haltekräfte der Schraubenfeder zu untersetzen, wird ein großes Hebelverhältnis benötigt. Da die bekannten Aktoren in der Länge ihrer Stellwege beschränkt sind, befindet sich der Sperrhebel mit der Schraubenfeder nur auf einer sehr kleinen Kontaktfläche in Eingriff. Zusätzlich ist eine große Steifigkeit für das Hebelsystem erforderlich, um eine Verbindung oder eine Spielmaß zu unterbinden. Die vorstehend genannten Aspekte führen zu einer aufwendigen Ausgestaltung des Hebelsystems, die mit Kostennachteilen und auch einer kritischen Betriebssicherheit verbunden sind.

Zur mechanischen Verbindung von zwei Bauteilen ist auf dem Markt ein sogenanntes pyrotechnisches Sicherungselement bekannt, das aus zwei mit einem Arretierungsring fest miteinander verbundenen Einzelteilen besteht. Bei Bedarf können durch einen elektrisch ausgelösten Druckimpuls die beiden Bauteile schnell voneinander gelöst werden. Durch den Arretierungsring können sowohl die Haltekraft als auch die Trennkraft anwendungsbezogen eingestellt werden. Der Einsatz eines solchen pyrotechnischen Sicherungselements ist z.B. bei Türscharnierbolzen, um nach einem Unfall verkeilte Türen auftrennen zu können, oder Motorhaubengelenken bekannt, um eine Motor- haube nach einem Unfall aufstellen zu können.

Aus der Praxis sind Klebeverbindungen bekannt, die zwei Teile verbinden, wobei der Klebstoff durch thermische Aktivierung in Folge einer Temperatur-

erhöhung lösbar ist. Schmelzende Klebstoffe lösen sich unter Wärmezufuhr auf, und geben die von ihnen verbundenen Teile frei. Dies ist z.B. auch der Fall bei einer Lötverbindung, bei der das Lot zwei Teile verbindet. Nachteilig ist bei solchen Klebeverbindungen, dass sie zum Halten von zu trennenden Teilen eines Sicherheitssystems nicht in Betracht kommen, da die Aktivierung lange dauert und schlecht zeitlich reproduzierbar ist.

US Re 34 238 zeigt eine Vorrichtung zum Halten eines unter Vorspannung gesetzten Sicherheitssystems, ausgestaltet als Tankdeckel. Der Tankdeckel besteht aus einem Hauptkörper, der auf einen mit Gewinde versehenen

Rohrstutzen aufschraubbar ist. In der Stirnseite des Tankdeckels ist eine einen Dichtkörper bildende Platte vorgesehen, die einen umlaufenden Flansch aufweist und die unter der Vorspannung einer Feder, die sich gegen einen Kragen des Hauptkörpers abstützt, in Schließstellung gehalten ist. Die Feder stützt sich auf zwei Schenkeln ab, die über eine Platte an dem Dichtkörper festgelegt sind und von diesem in das Rohr abstehen. Die Schenkel sind endseitig mit ihrem in das Rohr vorstehenden Bereich abgefaltet und bilden eine hakenförmige Aufnahme für das eine Ende der Feder. Die Schenkel sind aus zwei Hälften gebildet, die über ein schmelzbares Element miteinander verbunden sind. Bei einem gewöhnlichen überdruck kann der Dichtkörper unter Spannen der Feder ein kleines Stück von dem Hauptkörper gehoben werden und ermöglicht ein Entweichen des unter Druck stehenden Gases. übersteigt die Temperatur einen voreingestellten Wert, so schmilzt das schmelzbare Element ab, die unteren Hälften, die die Feder tragen, fallen ab und unter dem Gasdruck kann das Dichtglied ohne die Vorspannung der Feder überwinden zu müssen, abgehoben werden.

DE 77 12 696 LM zeigt ein Sicherheitsventil für eine Gasleitung, bei dem im Falle der überhitzung der normal offene Durchgangskanal durch ein Ausrücken des Ventiltellers gegen die einen Ventilsitz bildende Ringfläche verschlossen wird. Der Ventilteller wird durch die Feder vorgespannt, die sich gegen ein entsprechendes Widerlager abstützt. Die Feder wird von einem Ventilstößel durchsetzt, der an dem Ventilteller festgelegt ist. In eine Umfangsnut des

Ventilstößels greift ein Bimetallstreifen ein, der den Ventilteller gegen ein Ausrücken unter der Vorspannung der Feder sichert. Der Bimetallstreifen rückt bei überschreiten einer bestimmten Temperatur aus der Umfangsnut aus und gibt den Ventilteller frei.

US 5 788 212 A zeigt ein Durchgangsventil, welches unter der Vorspannung einer Feder ein Schließglied in öffnungsrichtung vorspannt, wobei ein Stößel in eine Umfangsnut des Dichtkörpers eingreift und am Ausrücken durch einen thermisch aktivierbaren Ausrückmechanismus gehindert ist. Der thermisch aktivierbare Ausrückmechanismus umfasst ein Element aus einer

Formgedächtnislegierung, welches bei Erhöhen der Temperatur derart schrumpft, dass der Stößel aus der Umfangsnut weggedrückt werden kann und unter der Vorspannung der Feder der Durchlass freigegeben wird.

US 4 176 718 A zeigt eine Vorrichtung zum Halten eines unter Vorspannung stehenden Sicherheitssystems, hier: einer Sprinkleranlage, bei der die öffnung einer Sprinklerdüse von einem Deckel verschlossen ist. Der Deckel wird hierbei formschlüssig von einem Teil in Position gehalten, indem das eine Ende des Teils gegen den Deckel und das andere Ende des Teils gegen ein Widerlager anliegt. Ein Bügel wird zwischen zwei Schenkeln gehalten, die über ein schmelzbares Element miteinander verbunden sind. Bei Abschmelzen des schmelzbaren Elements gelangt der Bügel außer Eingriff und ermöglicht dem Teil, aus seiner Schließposition auszurücken und damit die Freigabe des Deckels.

US 5 695 306 A beschreibt eine Verbindungseinrichtung, mit der zwei Bauteile miteinander verbunden sind. Die Trennung der beiden Bauteile erfolgt ohne die Verwendung von pyrotechnischen Mitteln und unter Aufschmelzen eines schmelzbaren Materials. Hierzu weist die Vorrichtung ein Gehäuse auf, in dem eine vorgespannte Druckfeder mittels eines in einer Hohlkammer verschieblich geführten Kolbens auf ein Verbindungselement drückt, das sich in Form eines Stempels durch das erste Bauteil verschieblich hindurch erstreckt und mit dem darunter befindlichen zweiten Bauteil verschraubt ist. In einem Ausgangs-

zustand befindet sich der Kolben in der Hohlkammer in einer oberen Anschlagsstellung, wobei die Hohlkammer unterhalb des Kolbens mit dem schmelzbaren Material gefüllt ist. Das schmelzbare Material befindet sich zunächst in einem festen Aggregatzustand, wodurch der Kolben in der oberne Anschlagsstellung zwangsweise gehalten wird. Bei einer gezielten Erwärmung des schmelzbaren Materials nimmt dessen Viskosität ab, so dass das Material durch Strömungskanäle an dem Kolben vorbei in einen oberen Bereich der Hohlkammer strömt. Hierdurch kann sich der Kolben innerhalb der Hohlkammer auf Grund der Vorspannung der Druckfeder nach unten bewegen und drückt dabei das Verbindungselement nach unten. Dabei wird dann das zweite Bauteil von dem ersten Bauteil getrennt. Die Vorrichtung weist einen komplizierten und kostspieligen Aufbau auf und eignet sich nicht für zeitkritische Sichereits- funktionen, da das Aufschmelzen des schmelzbaren Materials zu viel Zeit beansprucht.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Klebeverbindung anzugeben, die zwei Teile zuverlässig verbindet, und bei der die Verbindung zuverlässig lösbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Klebeverbindung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Die erfindungsgemäße Klebeverbindung ist durch Zufuhr von elektrischer Energie ähnlich einem pyrotechnischen Zünder lösbar, und gibt schnell und sicher die verbundenen Teile voneinander frei. Die Trennung der Teile erfordert nicht die Zerstörung eines der Teile, kann aus der Ferne ausgelöst werden, ist ähnlich einem gewöhnlichen Klebstoff einsetzbar und kann nicht zweckentfremdet werden.

Eine solche Klebeverbindung eignet sich insbesondere zum Einsatz in einer Vorrichtung zum Halten eines unter Vorspannung gesetzten Sicherheitssystems, bei dem ein erstes und ein zweites Teil das Sicherheitssystem gegen eine Vorspannung zurückhalten, und erstes und zweites Teil mit einer

erfindungsgemäßen Klebeverbindung lösbar gehalten sind. Die Lösung der Klebeverbindung erfolgt dann durch Zufuhr von elektrischer Energie. Geradezu explosionsartig erfolgt die Lösung, und damit die Freigabe des Sicherheitssystems. Ein selbstständiges Entriegeln des Sicherheitssystems wird zuverlässig verhindert, und mit einfachen Mitteln ein Betätigen des Sicherheitssystems in sehr kurzer Ansprechzeit ermöglicht.

Eine erfindungsgemäß ausgestattete bevorzugte Vorrichtung dient zum Halten eines unter Vorspannung gesetzten Sicherheitssystems und verhindert somit das selbstständige Entriegeln dieses Sicherheitssystems, und umfasst ein

Hakenelement als erstes Teil und ein mit dem Hakenelement durch eine Klebeverbindung verbundenes Basiselement als zweites Teil, das in einem Ausgangszustand mit einem Teil des Sicherheitssystems in Eingriff bringbar ist, so dass dadurch das Sicherheitssystem unter Vorspannung gehalten wird, wobei der Teil des Sicherheitssystems, mit dem das Hakenelement in seinem Ausgangszustand in Eingriff steht, durch eine thermische Aktivierung der Klebeverbindung bewegt bzw. betätigt werden kann.

Die erfindungsgemäß ausgestattete Vorrichtung dient dazu, ein Sicherheits- System, z.B. eine Schraubenfeder, zuverlässig unter Vorspannung zu halten.

Durch die thermische Aktivierung der Verbindung, die durch Zufuhr von Wärme und/oder von elektrischer Energie, die geeignet in Wärme umgewandelt wird, wird erreicht, dass entweder das Hakenelement außer Eingriff mit dem Teil des Sicherheitssystems gelangt oder zumindest eine Bewegung dieses Teils des Sicherheitssystems ermöglicht, so dass sich die Vorspannung des Sicherheitssystems zu dessen Aktivierung abbauen kann. Infolge der gespeicherten Energie des Sicherheitssystems bzw. dessen Vorspannung wird durch die Bewegung des Teils des Sicherheitssystems ein mechanisches System oder dergleichen betätigt und hierdurch die Sicherheitsfunktion ausgeführt. Die erfindungsgemäß ausgestattete Vorrichtung kann im Zusammenhang mit Sicherheitssystemen von aktiven Motorhauben für den Passantenschutz, überrollschutzbügeln in Cabriolet-Fahrzeugen, Kopfstützen für den

Insassenschutz, Gurtstraffer oder Schließsysteme für den proaktiven Insassenschutz von Fahrzeugen verwendet werden.

In vorteilhafter Weiterbildung ist das Hakenelement länglich ausgebildet und mit seiner Längsachse im Wesentlichen parallel zum Sicherheitssystem angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass das Hakenelement wenig Platz bzw. Einbauraum beansprucht. Zusätzlich genügt bereits eine geringe Bewegung des Hakenelements weg von dem Sicherheitssystem, um außer Eingriff mit dem Teil des Sicherheitssystems zu gelangen. Zweckmäßigerweise kann das Hakenelement mit einem einen Ende in Eingriff mit dem Teil des Sicherheitssystems stehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ein Basiselement, mit dem das Hakenelement in seiner Ausgangsstellung verbunden ist, wobei die Verbindung zwischen dem Hakenelement und dem Basiselement durch die thermische Aktivierung lösbar ist. Nachdem sich Hakenelement und Basiselement voneinander gelöst haben, kann sich der Teil des Sicherheitssystems zur Ausführung der Sicherheitsfunktion bewegen. Um ein geringes Einbaumaß zu gewährleisten, kann das Basiselement in gleicher Weise wie das Haken- element länglich ausgebildet sein, wobei die Längsachse des Basiselements zu der Längsachse des Hakenelements im Wesentlichen ausgerichtet ist.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung können das Hakenelement und das Basiselement jeweils einen gezahnten Abschnitt aufweisen, welche Abschnitte eine formschlüssige Verbindung von Hakenelement und Basiselement gewährleisten. Falls das Basiselement und/oder das Hakenelement zumindest teilweise aus einem Memorymetall oder aus einem Bimetall hergestellt sind, können sich diese Elemente bei einer thermischen Aktivierung voneinander weg bewegen, so dass sich dadurch die formschlüssige Verbindung der gezahnten Abschnitte aufhebt. Falls zum Beispiel das Basiselement auf der Seite des Hakenelements angeordnet ist, die dem Sicherheitssystem entgegengesetzt ist, kann es genügen, allein das Basiselement aus einem Memorymetall oder einem Bimetall herzustellen, so dass sich das Basiselement

durch die thermische Aktivierung nach außen weg von dem Hakenelement verformt und dadurch die formschlüssige Verbindung der gezahnten Abschnitte aufgehoben wird. Sobald die formschlüssige Verbindung zwischen Hakenelement und Basiselement aufgehoben ist, kann das Hakenelement der Kraft der Vorspannung des Sicherheitssystems keine Gegenkraft mehr entgegensetzen, so dass sich infolge dessen der Teil des Sicherheitssystems zur Ausführung der Sicherheitsfunktion bewegen kann. Somit ist es für die Bewegung dieses Teils des Sicherheitssystems nicht zwingend erforderlich, dass das Hakenelement außer Eingriff davon gelangt. Einzige Voraussetzung hierzu ist ein Lösen des Hakenelements von dem Basiselement.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das erste Teil und das zweite Teil miteinander verklebt sind. Zum Lösen des ersten Teils von dem zweiten Teil kann der Klebstoff gezielt geschwächt bzw. aufgeweicht werden. Hierzu kann an der Verbindungsstelle zwischen Hakenelement und Basiselement ein Metalldraht mit hohem spezifischen Widerstand vorgesehen sein, der zugeführte elektrische Energie in Joulsche Wärme umwandelt, so dass dadurch der Klebstoff aufschmilzt und entsprechend die Klebeverbindung zwischen Hakenelement und Basiselement gelöst wird.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann an der Kontaktfläche zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil eine Substanz vorgesehen sein, die sich unter Zugabe von Wärmeenergie zersetzt. Eine solche Substanz ist auch unter dem Namen "Sprengpulver" bzw. als Schwarzpulver bekannt. Die Zersetzung dieses Sprengpulvers ist hochgradig exotherm und zerstört die Klebeverbindung, wodurch das erste Teil und das zweite Teil voneinander getrennt werden. Die Verwendung eines solchen Sprengpulvers ermöglicht sehr kurze Ansprechzeiten, um das erste Teil von dem zweiten Teil zu trennen und damit das Sicherheitssystem innerhalb kürzester Zeit zu entriegeln, so dass eine entsprechende Ausführung der Sicherheitsfunktion gewährleistet ist. Zweckmäßigerweise kann ein solches Sprengpulver in den Klebstoff eingemischt sein, mit dem ersten Teil und zweiten Teil miteinander verklebt werden. Zum Erzeugen einer vorbestimmten Aktivierungswärme bzw. -energie

kann an der Kontaktfläche zwischen dem Hakenelement und dem Basiselement ein Metalldraht mit hohem spezifischen Widerstand vorgesehen sein, der zugeführte elektrische Energie in Joulsche Wärme umwandelt und dadurch eine Zersetzung des Sprengpulvers bewirkt, so dass das erste Teil und das zweite Teil durch diese exotherme Reaktion des Sprengpulvers voneinander getrennt werden. Die Verwendung eines solchen Sprengpulvers gestattet eine sehr kurze Ansprechzeit zum Freigeben des Sicherheitssystems. Die Verwendung des Sprengpulvers ist nicht nur bei einem Verkleben von erstem Teil und zweitem Teil möglich, sondern auch bei der Variante einer form- schlüssigen Verbindung, bei der an dem zweiten Teil und an dem ersten Teil jeweils gezahnte Abschnitte ausgebildet sind.

Es ist alternativ möglich, andere Substanzen in den Klebsstoff einzumischen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird als Substanz ein Agens ausgewählt, das mit einer die Klebung vermittelnden Komponente des

Klebstoffs bei Aktivierung durch Anlegen einer Spannung und/oder thermischer Aktivierung reagiert und damit den Klebstoff auflöst. Hierzu ist insbesondere eine exotherme, sich selbst unterhaltende Reaktion zweckmäßig, da diese nach Einleiten der Reaktion sich selbst unterhält und sich vorteilhaft explosionsartig propagiert, und auch die gewünschte thermische Aktivierung bewirkt. Hierdurch ist eine Auslösung auch in Atmosphären möglich, die freien Sauerstoff zur Verbrennung nicht ausreichend enthalten, z.B. unter Schutzgas wie Stickstoff oder in flüssigen Medien wie Wasser.

Bei entsprechender Auswahl von Klebstof und Substanz kann es ausreichen, für die Aktivierung eine Spannung anzulegen, die eine Zündung auslöst, ohne hierfür einen elektrischen Leiter in Gestalt eines Metalldrahts vorzusehen.

Vorzugsweise weisen das erste Teil und das zweite Teil Oberflächenbereiche auf, die gemeinsam eine Führung definieren, also zum Beispiel dahingehend, dass das erste Teil an dem zweiten Teil geführt ist. An diesen Oberflächenbereichen, oder an hiervon beabstandeten Oberflächenabschnitten, sind erstes und zweites Teil mit der Klebeverbindung ausgestattet, so dass nach Lösen der

Klebeverbindung die relative Beweglichkeit hergestellt ist. So kann gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung das erste Teil eine -Schiene sein, und das zweite Teil ein in der Schiene geführter Gleiter. Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung ist das erste Teil ein Zapfenteil, und das zweite Teil ein das Zapfenteil aufnehmendes Augenteil. Gemäß einer dritten bevorzugten Ausgestaltung ist das erste Teil ein Kugelteil eines Kugelgelenks, und das zweite Teil ein das Kugelteil aufnehmendes Pfannenteil. Gemäß einer vierten bevorzugten Ausgestaltung ist das erste Teil ein als vorgespannte Blattfeder ausgebildetes Federglied, und das zweite Teil ein Widerlager für das Feder- glied, wobei durch Aktivierung das Federglied die gespeicherte Vorspannung abgeben kann. Gemäß einer fünften bevorzugten Ausgestaltung ist das erste Teil ein Plattenkörper, beispielsweise eine Scheibe aus Glas, und das zweite Teil ein Rahmen, wobei durch Aktivierung der Plattenkörper aus dem Rahmen gelöst werden kann, beispielsweise als Notausstieg in Fahrzeugen. Gemäß einer sechsten bevorzugten Ausgestaltung sind das erste Teil und das zweite Teil Kerne einer Gussform, die aufgeteilt werden, um trotz Hinterschnitten aus der gegossenen Form entfernbar zu sein. Gemäß einer siebten bevorzugten Ausgestaltung sind das erste Teil und das zweite Teil Platten eines Kondensators, deren Dielektrikum der Klebstoff ist, und dessen Dielektrikum durch Aktivierung des Klebstoffs veränderbar ist. Gemäß einer achten bevorzugten Ausgestaltung ist das erste Teil ein Gefäß und das zweite Teil ein Verschlussteil des Gefäßes. Weitere vorteilhafte Anwendungen sind Spielzeuge oder Scherzartikel. Schließlich kann die Erfindung in allen Sicherheitssystemen, insbesondere pyrotechnischen, die elektrisch ausgelöst werden, wie aufstellbare überrollbügel und Fahrzeugklappen, oder für Airbags, angewendet werden, insbesondere wenn eine kurze Ansprechzeit gefordert ist.

Grundsätzlich kann jede Klebeverbindung aus dem Stand der Technik erfindungsgemäß ausgebildet werden, um bei späterer Entsorgung eine Demontage und Sortentrennung zu erleichtern. Die Zeit von der Aktivierung bis zur Lösung der Klebeverbindung beträgt zweckmäßigerweise weniger als 1 Sekunde, vorzugsweise weniger als 100 Millisekunden.

Die thermische Aktivierung kann durch Zufuhr von äußerer thermischer Energie unterstützt werden. Jedenfalls erfolgt die thermische Aktivierung auch durch Zufuhr von elektrischer Energie, zum Beispiel an dem vorstehend genannten Metalldraht mit hohem spezifischen Widerstand, welche elektrische Energie dann in diesem Metalldraht in Joulsche Wärme umgewandelt wird.

Zweckmäßigerweise zündet eine elektrische Spannung eine in die Klebeverbindung eingemischte Substanz, wobei die hieraus folgende Reaktion, die exotherm sein kann, die Klebeverbindung aufhebt. Hierdurch kann die

Klebeverbindung auch ohne äußere Temperaturerhöhung aufgehoben werden, beispielweise in Reaktion auf einen elektrischen Befehl oder ein Sensorsignal. Vorteilhaft erfolgt hierbei die Zündung nach Art einer Sprengung der Substanz, so dass die Klebeverbindung mit extrem kurzer Ansprechzeit aufhebbar ist.

Es kann neben der Klebeverbindung eine zusätzliche Verbindung des ersten mit dem zweiten Teil vorgesehen sein, beispielsweise eine Umschlingung mit einem Draht, der bei Zufuhr von elektrischer Energie schmilzt oder zertört wird, oder ein elektrisch betätigbares Riegelglied. Wenn zwei Verbindungen vorgesehen sind, können diese gleichzeitig mit demselben Steuerbefehl ausgelöst werden. Alternativ werden diese durch unterschiedliche Kriterien, zum Beispiel einmal Temperatur und einmal Anlegen einer elektrischen Spannung, ausgelöst, so dass die Gefahr einer versehentlichen Auslösung reduziert ist.

Ein Verfahren zum Herstellen einer aufhebbaren Verbindung bzw. zum schnellen Aufheben einer Verbindung zwischen zwei Halteteilen, insbesondere Basisteil und Hakenelement, bei der die beiden Halteteile von einer Klebeverbindung bleibend aneinandergefügt sind, zeichnet sich dadurch aus, dass das Anlegen einer elektrischen Spannung an die Klebeverbindung diese aufhebt. Können zwei verschiedene Verbindungsarten vorteilhaft durch eine angelegte Spannung aufgehoben werden, ist eine besonders gesicherte Verbindung geschaffen.

Vorteilhaft kann in einer Klebeverbindung, die mit elektrischen Kontakten zum Aufheben der Klebeverbindung versehen ist, auch jederzeit überprüft werden, ob die Verbindung Bestand hat, beispielsweise durch Messung des Widerstandes. Hierdurch kann bei einem sicherheitsrelevanten Bauteil jederzeit abgefragt werden, ob es betriebsbereit ist. Hierzu kann dieselbe Verkabelung genutzt werden, die auch für die Zufuhr elektrischer Energie vorgesehen ist.

Die vorstehend genannten Ausführungsformen der Vorrichtung führen zusammengefasst zu folgenden weiteren Vorteilen:

- Es werden keine besonderen Werkzeuge zum Wechsel des Sicherheitssystems benötigt, wenn dieses einmal ausgelöst wurde;

- Für die Aktivierung des Hakenelements ist nur ein minimaler thermischer bzw. elektrischer Energiebedarf erforderlich; - Die Ansteuerung des Hakenelements kann unter Verwendung von Airbag- Steuergeräten erfolgen;

- Eine Aktivierung des Hakenelements ist durch elektrostatische Ladungen nicht möglich;

- Es sind keine vibrationsempfindlichen Hebelsysteme zur Kraftuntersetzung erforderlich, um das Sicherheitssystem unter Vorspannung zu halten;

- Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist an vorhandene Bauräume einfach adaptierbar, da sie selbst nur einen geringen Einbauraum erfordert;

- Minimales Gewicht wegen geringer Anzahl von Bauteilen, geringstenfalls nur ein einziges Bauteil in Form des Hakenelements; - Keine giftigen oder umweltschädigenden Emissionen;

- Keine Explosionsgeräusche, minimale Brandgefahr, keine Explosionsgefahr; und

- Preisgünstige Ausführung möglich.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen einer lösbaren Klebeverbindung zwischen einem ersten Teil und einem zweiten Teil, bei dem die Klebeverbindung einen Klebstoff umfasst, zeichnet sich dadurch aus, dass in

den Klebstoff eine Substanz eingemischt wird, die bei Zufuhr von Energie den Klebstoff auflöst und die Verbindung aufhebt. Die Energie wird als elektrische Energie zugeführt, beispielsweise als Zündstrom, der zu einer Umsetzung der Substanz unter Auflösung des Klebstoffs führt.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.

Als Sprengkleber wird eine erfindungsgemäße Zusammensetzung definiert, die aus einem Klebstoff und einer Substanz gemischt ist, wobei der Klebstoff sowohl ein Ein-Komponenten-Klebstoff als auch ein Zwei-Komponenten- Klebstoff sein kann. Die Substanz ist ausgewählt, um bei Aktivierung, insbesondere durch Zufuhr von elektrischer Energie, im eingemischten Zustand, zumindest nach Aushärten oder Anbinden des Klebstoffs, diesen so mechanisch oder chemisch zu zersetzen, dass die klebende Eigenschaft so aufgehoben oder zumindest herabgesetzt ist, dass geklebte Teile sich leicht trennen lassen, oder der Verbund ganz aufgehoben ist. Die Zersetzung kann als Folge der Temperatur durch die Umsetzung der Substanz, zum Beispiel bei einem Schmelzkleber, oder durch mechanisches Aufbrechen der Strukturen des Klebstoffs erfolgen. Vorzugsweise wird jedoch eine die Verfestigung oder Kohäsion des Klebstoffs aufbauende Komponente bei der Umsetzung der Substanz verbraucht, und dadurch der Klebstoff in seiner chemischen Zusammensetzung zerstört.

Der Klebstoff ist zweckmäßigerweise ausgewählt aus der Gruppe der physikalisch abbindenden Klebstoffe oder der der chemisch härtenden Klebstoffe. Bei einem chemisch härtenden Zwei-Komponenten-Klebstoff aus

Binder und Härter kann die Substanz nach Aktivierung mit einer der beiden Komponenten reagieren und so den Klebeverbund aufheben. Besonders bevorzugt sind organische Klebstoffe wie Acrylat-Klebstoffe und Epoxidharz- Klebstoffe, ferner Silicone und Silanvernetzende Polymerklebstoffe.

Für die Zufuhr der elektrischen Energie ist zweckmäßigerweise eine Zündanordnung vorgesehen, die vorzugsweise einen Zündstrom durch Anlegen einer Gleichspannung an die Substanz bzw. an den metallischen Leiter einleitet. Die Zündanordnung ist mit einem Schalter versehen.

Fig. 1 zeigt eine prinzipiell vereinfachte Seitenansicht eines ersten

Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung in Verbindung mit einem Sicherheitssystem in Form einer unter Vorspannung gesetzten Schraubenfeder, in dem die erfindungsgemäße Klebeverbindung eingesetzt wird.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Perspektivansicht der Vorrichtung von Fig. 1 bzw. 2.

Fig. 4 zeigt eine teilweise freigeschnittene Vorderansicht der Vorrichtung von Fig. 3. Fig. 5 zeigt eine Vorderansicht der Vorrichtung von Fig. 3.

Fig. 6 zeigt eine Hinteransicht der Vorrichtung von Fig. 3.

Fig. 7 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht eines zweiten

Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung, in der die erfindungsgemäße Klebeverbindung eingesetzt ist. Fig. 8 zeigt eine Längsquerschnittansicht durch ein Hakenelement bzw. ein Basiselement aus Fig. 7.

Fig. 1 zeigt eine prinzipiell vereinfachte Seitenansicht einer Vorrichtung 1 in Verbindung mit einem Sicherheitssystem 2 in Form einer unter Vorspannung gesetzten Schraubenfeder. Die Schraubenfeder 2 ist in eine Buchse 3 eingesetzt und ragt mit ihrem oberen Ende aus der Buchse 3 heraus. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Hakenelement 4 und ein Basiselement 5, die über eine Verbindungsstelle 6 lösbar miteinander verbunden sind. Das Basiselement

5 weist an seinem der Verbindungsstelle 6 entgegengesetzten Ende einen Haken 7 auf. In gleicher Weise weist das Hakenelement 4 an seinem der Verbindungsstelle 6 entgegengesetzten Ende einen Haken 8 auf. In Fig. 2 ist die Vorrichtung 1 in einer Seitenansicht dargestellt. Das Basiselement 5 ist mit seinem Haken 7 in einen Halteflansch 9 eingehängt, der außen an der Buchse 3 in deren Bodenbereich vorgesehen ist. Das Hakenelement 4 ist mit seinem Haken 8 an einem oberen seitlichen Rand 2a der Schraubenfeder 2 eingehängt.

In einer Ausgangsstellung der Vorrichtung 1 bzw. des Hakenelements 4 ist das Hakenelement 4 mit dem Basiselement 5 verbunden. Die Länge der Vorrichtung 1 ist dabei auf eine Länge der Schraubenfeder 2, wenn diese zusammengedrückt unter Vorspannung gesetzt und in die Buchse 3 eingesetzt ist, angepasst, so dass die Vorrichtung 1 bei an dem oberen Ende der Schraubenfeder 2 eingehängtem Hakenelement 4 die Schraubenfeder 2 zuverlässig unter Vorspannung hält. In Fig. 1 ist mit einem Pfeil F die Kraft angedeutet, die durch die Vorspannung der Schraubenfeder 2 auf die Vorrichtung 1 und insbesondere die Verbindungsstelle 6 zwischen Hakenelement 4 und Basiselement 5 ausgeübt wird. Durch eine thermische Aktivierung der Verbindungsstelle 6 zwischen Hakenelement 4 und Basiselement 5 wird die Verbindung zwischen Hakenelement 4 und Basiselement 5 gelöst, so dass hiernach sich die Schraubenfeder 2 in Richtung der Kraft F nach oben entspannen kann. Die Schraubenfeder 2 betätigt bei dieser Bewegung nach oben ein (nicht gezeigtes) mechanisches System, mit dem eine Sicherheitsfunktion ausgeführt wird, zum Beispiel im Zusammenhang mit aktiven Motorhauben für den Passantenschutz, überrollschutzbügel in Cabriolet-Fahrzeugen, Kopfstützen für den Insassenschutz und/oder Gurtstraffer bzw. Schließsysteme für den proaktiven Insassenschutz von Fahrzeugen.

Die Vorrichtung 1 kann nicht nur bei einem Sicherheitssystem 2 in Form einer Schraubenfeder, sondern auch bei ähnlichen Sicherheitssystemen verwendet werden, die in einem deaktivierten Ausgangszustand unter Vorspannung

gesetzt sind. Hierzu zählen zum Beispie! Gaskolben, Magnetkolben oder dergleichen.

Nachfolgend ist unter Bezugnahme auf Fig. 3 bis 6 eine Klebeverbindung des Hakenelements 4 und des Basiselements 5 und deren Lösen voneinander durch eine thermische Aktivierung im Detail erläutert.

In Fig. 3 ist die Vorrichtung 1 in einer Perspektivansicht dargestellt. Im Bereich der Verbindungsstelle 6 weist das Basiselement 5 einen Verbindungsabschnitt 10 auf, der sich im Wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse des Basiselements 5 erstreckt. Das Basiselement 5 kann aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt sein, zum Beispiel ein Polyamid 66. Auf einer Oberfläche des Verbindungsabschnitts 10 sind zwei Leiterbahnen 11 in Form von Metallzungen aufgebracht, die zum Beispiel aus Messing oder beschichtetem Kupfer bestehen können. Diese Metallzungen 11 sind in dem Verbindungsabschnitt 10 eingebettet, so dass ihre Oberfläche im Wesentlichen bündig mit einer Oberfläche des Verbindungsabschnitts 10 abschließt. In der Draufsicht von Fig. 4 ist zu erkennen, dass die jeweiligen oberen Enden der Metallzungen durch einen Metalldraht 12 verbunden sind. Dieser Metalldraht 12 ist aus einem Metall mit hohem spezifischen Widerstand hergestellt, zum Beispiel aus Konstantan oder einem Metall mit ähnlichen Eigenschaften. Der Metalldraht 12 ist in einer mäanderförmigen Aussparung des Verbindungsabschnitts 10 eingebettet und schließt somit ebenfalls im Wesentlichen bündig mit der Oberfläche des Verbindungsabschnitts 10 ab. Zur Vereinfachung ist in Fig. 4 das Haken- element 4 transparent und nur in seinen Umrissen dargestellt, so dass der darunter liegende Metalldraht 12 und die oberen Enden der Metallzungen 11 erkennbar sind. Der Verbindungsabschnitt 10 des Basiselements 5 bildet somit für die Metallzungen 11 und den Metalldraht 12 ein Trägerelement, auf dem diese Elemente befestigt sind. In Fig. 5 ist die Vorrichtung 1 in einer Vorder- ansieht, und in Fig. 6 in einer Ansicht von hinten gezeigt.

Das Hakenelement 4 ist mit seinem dem Haken 8 entgegengesetzten Ende auf den Verbindungsabschnitt 10 aufgeklebt, nämlich genau im Bereich des Metall-

drahts 12 (Fig. 4). Somit sind das Hakenelement 4 und das Basiselement 5 kraftschlüssig miteinander verbunden. In dem Klebstoff, der das Hakeneiement 4 mit dem Basiselement 5 verklebt, ist eine Substanz eingemischt, die sich unter Zugabe von Wärmeenergie zersetzt. Eine solche Substanz ist auch unter dem Begriff "Sprengpulver" bzw. Schwarzpulver bekannt. Die Perspektivansicht gemäß Fig. 3 bzw. eine in Fig. 5 gezeigte Vorderansicht stellen die Vorrichtung 1 in einem Ausgangszustand dar, in dem das Hakenelement 4 auf den Verbindungsabschnitt 10 des Basiselements 5 verklebt ist. Diese Verklebung ist auf Zugkraft, die in Längsrichtung von Hakenelement bzw. Basiselement wirkt, beanspruchbar, so dass die Vorrichtung 1 in der Lage ist, die Schraubenfeder 2 in der vorgespannten Stellung gemäß der Darstellung von Fig. 1 zu halten.

Falls an die Metallzungen 11 eine Spannung angelegt wird, wird durch den Strom, der durch den Metalldraht 12 fließt, eine definierte Joulsche Wärme erzeugt, die den Verbindungsabschnitt 10 im Bereich des Metalldrahts 12 gezielt erhitzt. Mit dieser Erhitzung wird eine vorbestimmte Aktivierungsenergie für das Sprengpulver überschritten, so dass das Sprengpulver gezündet wird und hierdurch das Hakenelement 4 von dem Basiselement 5 "weggesprengt" wird. Nach diesem Lösen des Hakenelements 4 von dem Basiselement 5 ist das Hakenelement 4 nicht länger in der Lage, der von der Schraubenfeder 2 ausgeübten Kraft eine Gegenkraft entgegenzusetzen, so dass sich die Schraubenfeder 2 in Richtung der in Fig. 1 gezeigten Kraft F bewegen kann.

Nach einem Auslösen der Schraubenfeder 2 lässt diese sich ohne großen Aufwand und insbesondere ohne Spezialwerkzeuge in ihre vorgespannte Stellung rückbewegen, indem sie in die Buchse 3 zurück gedrückt wird und dann durch Einhaken einer neuen Vorrichtung in den Halteflansch 9 bzw. an den oberen Seitenrand der Schraubenfeder 2 unter Vorspannung gehalten wird. Es versteht sich, dass bei der neuen Vorrichtung 1 das Hakenelement 4 in seinem Ausgangszustand wie vorstehend erläutert mit dem Basiselement 5 verbunden ist, um die von der Schraubenfeder 2 ausgeübte Kraft nach unten in den Halteflansch 9 einzuleiten bzw. zu kompensieren.

In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 1 prinzipiell vereinfacht dargestellt. Hierbei weisen das Hakenelement und das Basiselement an der Verbindungsstelle 6 jeweils einen gezahnten Abschnitt 13 auf, die im Ausgangszustand miteinander in Eingriff sind. Der Ausgangszustand der Vorrichtung 1 ist in Fig. 7 mit durchgezogenen Volllinien gezeigt. Durch die formschlüssige Verbindung von Hakenelement 4 und Basiselement 5 ist es möglich, die Schraubenfeder 2 in der in Fig. 1 gezeigten Position unter Vorspannung zu halten, da ein Abgleiten von Hakenelement 4 und Basiselement 5 in Längsrichtung voneinander unterbunden ist.

Wenn zum Beispiel das Basiselement 5 aus einem Memorymetall oder aus einem Bimetall hergestellt ist, kann ein Lösen des Hakenelements 4 von dem Basiselement 5 durch ein thermisches Aktivieren der Verbindungsstelle 6 zwischen Hakenelement und Basiselement 5 erzielt werden. In Folge dieser thermischen Aktivierung verformt sich das Basiselement 5 in Richtung des Pfeils a nach außen und weg von dem Hakenelement 4, was in Fig. 7 durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Bei dieser Verformung nach außen gelangen die gezahnten Abschnitte 13 von Hakenelement 4 und Basiselement 5 außer Eingriff, so dass das Hakenelement 4 nach diesem Lösen der Kraft F, die von der Schraubenfeder 2 ausgeübt wird, keine Gegenkraft entgegensetzen kann. Somit kann sich die Schraubenfeder 2 in Richtung der Kraft F wie in Fig. 1 gezeigt nach oben bewegen, zum Auslösen der Sicherheitsfunktion.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 sind die gezahnten Abschnitte 13 des Hakenelements 4 und des Basiselements 5 miteinander verklebt, es liegt also eine Klebeverbindung vor. Durch Verwendung eines Sprengpulvers, das in den Klebstoff eingemischt ist, können Hakenelement 4 und Basiselement 5 sehr schnell voneinander gelöst werden, indem das Sprengpulver gezündet wird. Die für das Zünden erforderliche Aktivierungsenergie kann entweder durch eine ausreichende thermische Energie von außen zugeführt werden, oder alternativ durch Anlegen einer Spannung an einen Metalldraht, der zusätzlich im Bereich der gezahnten Bereiche vorgesehen ist. Die Funktionsweise eines solchen

Metalldrahts ist unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert und deshalb zur Vermeidung von Wiederholungen nicht nochmals beschrieben.

In Fig. 8 ist ein Ausschnitt des Basiselements 5 von der Ausführungsform von Fig. 7 in einer Längsquerschnittansicht dargestellt. Mit dem Bezugszeichen 5a ist die Seite des Basiselements 5 bezeichnet, die dem Hakenelement 4 zugewandt ist. Mit dem Bezugszeichen 5b ist eine Außenseite des Basiselements 5 bezeichnet, die dem Hakenelement 4 entgegengesetzt ist. Das Basiselement umfasst an seiner Außenseite 5b eine Plattierung 14, die mit einem Grundkörper 15 des Basiselements 5 fest verbunden ist. Der

Grundkörper kann wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1-6 aus einem Kunststoff hergestellt sein, oder aus einem Metall bestehen. Jedenfalls weist die Plattierung 14 einen kleineren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als der Grundkörper 15 des Basiselements 5 auf und wurde bei tiefen Temperaturen dressiert. Dies hat zur Folge, dass sich die Plattierung 14 bei einer Erwärmung infolge des Bimetalleffekts nach außen verformt und dabei den Grundkörper 15 zwangsweise mit verformt. Im Ergebnis verformt sich bei Erwärmung der Plattierung das Basiselement 5 als Ganzes in einer Richtung weg von dem Hakenelement 4, wie in Fig. 7 durch gestrichelte Linien angedeutet weg.

Das Basiselement 5 kann auch aus einem Metall hergestellt sein, das oberhalb einer Gebrauchstemperatur einen austenitisch/martensitischen Phasenübergang mit Zwillingskristallbildung zeigt und unter Anwendung einer Biege- Spannung unter die Phasenübergangstemperatur abgekühlt worden ist. Eine solche Behandlung ist als "Training" bekannt, wobei ein solches Metall dann als Memorymetall bezeichnet wird. Nach einem Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb der Phasenübergangstemperatur spreizt sich dann das Basiselement 5 in eine vorbestimmte Richtung, d.h. in die Richtung des Pfeils a von Fig. 7. Falls also das Basiselement 5 aus einem Bimetall bzw. einem Memorymetall hergestellt ist, ist durch dessen Erwärmung eine Verformung wie in Fig. 7 durch gestrichelte Linien gezeigt gewährleistet, so dass hierdurch das Hakenelement 4 von dem Basiselement 5 gelöst wird.

Das Hakenelement 4 kann in Bezug auf eine Plattierung bzw. eine Herstellung aus einem Bimetall den gleichen Aufbau aufweisen wie das Basiselement 5 gemäß Fig. 8, mit dem Unterschied, dass dann die Plattierung auf einer dem Basiselement 5 entgegengesetzten Seite des Hakenelements 4 vorgesehen ist. Dies hat dann zur Folge, dass sich das Hakenelement 4 infolge der thermischen Aktivierung verformt, nämlich weg von dem Basiselement 5. Die Wirkung in Bezug auf die Verbindungsstelle 6 ist dann die gleiche: die verzahnten Abschnitte 13 von Hakenelement 4 und Basiselement 5 gelangen außer Eingriff, so dass diese beiden Elemente 4, 5 voneinander gelöst sind. Dadurch ist die Schraubenfeder 2 mit ihrem oberen Seitenrand 2a in Richtung der Kraft F (Fig. 1 ) bewegbar.

Die Erfindung ist vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert worden, in dem das erste Teil als Hakenelement und das zweite Teil als

Basiselement ausgebildet ist, und die Klebeverbindung an flachen Abschnitten vorgesehen ist und eine axiale Bewegung unterbindet. Es versteht sich, dass die Klebeverbindung ebenso andere zueinander bewegliche Paarungen gegenseitig fixieren kann, beispielsweise einen Gelenkzapfen in dem zugehörigen Gelenkauge, einen Kolben in einem Zylinder, eine Tür an einen Rahmen, und andere mehr. Wird die Klebeverbindung aufgehoben, wird die Beweglichkeit oder die Trennung von erstem Teil und zweitem Teil erreicht.

Zweckmäßige Anwendungen für die erfindungsgemäße Klebeverbindung finden sich in allen Sicherheitssystemen, ferner dort, wo durch Fernauslösung Notausgänge freigegeben werden sollen, ferner als Transportsicherung von empfindlichen Teilen, oder zum lösbaren Anbinden von Teilen, die nicht durch Durchbrechungen geschwächt sein sollen. So kann beispielsweise eine Crashbox an ein Fahrzeug angeklebt werden und nach einem Crash einfach ersetzt werden. Auch könnten z.B. Keramikfliesen bei Bedarf schnell von einem Fahrzeug abgelöst werden. Auch andere Verwendungen eines solchen Verbunds sind möglich: So könnte ein Gerüst durch die Klebeverbindung an eine Fassade angeschlossen werden, ohne dass hierfür Löcher in die Fassade

gebohrt werden müssen, oder eine Ladung, z.B. Container, könnte durch die Klebeverbindung gegen Verrutschen, z.B. gegenseitig oder gegen ein Ladedeck, gesichert werden.