Klebstoff Stoßfester Rundumblick in der Baumaschine

Autor / Redakteur: Frank Haug* / Juliana Pfeiffer

Kunststoffscheiben aus Polycarbonat sind für die Fahrerkabinen moderner Baumaschinen eine stoßfeste Alternative zu herkömmlichen Glasscheiben. Für die Scheibenmontage hat die Bodo Möller Chemie Group einen speziellen Klebeprozess entwickelt.

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Eine stoßfeste Alternative zu herkömmlichen Glasscheiben für die Fahrerkabinen von Baumaschinen sind Kunststoffscheiben aus Polycarbonat.
Eine stoßfeste Alternative zu herkömmlichen Glasscheiben für die Fahrerkabinen von Baumaschinen sind Kunststoffscheiben aus Polycarbonat.
(Bild: Bodo Möller Chemie)

Ergonomisch und komfortabel – das sind die Ansprüche an mobile Maschinen in Hoch- und Tiefbau. Die Produktivität und die Sicherheit stehen dabei im Vordergrund, und trotz aller Sensorik und Warnelektronik kommt einer Stellgröße entscheidende Bedeutung zu: der menschlichen Wahrnehmung. Die konstruktiven Gegebenheiten müssen dabei vor allem den optischen Sinneskanal unterstützen. Tatsächlich werden von einem Fahrzeugführer bis zu 90 Prozent aller relevanten Informationen über die Augen aufgenommen. Für eine gute Direktsicht sind die Fahrerkabinen heute großflächig verglast, weitreichend verstellbare Sitze und Bedienkonsolen erleichtern die Sicht weiterhin. Die Kabinen sollen jedoch auch kompakt sein, effizient zu fertigen und vor allem langzeitstabil. Die Norm ISO 5006:2006 beschreibt dabei die Anforderungen an die Sicht aus der Kabine einer Erdbaumaschine. Neben der Sicht ist die Sicherheit entscheidend – Steinschlag durch Erdaushub oder mechanische Stöße durch Kollisionen sind eine besonders große Gefahr für Baumaschinen und können zur sichtbeeinträchtigenden Zerstörung der Kabinenverglasung führen. Moderne Baumaschinen sind großflächig und oft mit geometrischen Formen wie Bögen verglast. Das gibt dem Fahrer die notwendige Rundumsicht, erhöht allerdings auch das Risiko eines Aufschlags. Während herkömmliche Glasscheiben meist durch Metallgitter geschützt werden, stellen Kunststoffscheiben aus schlagfestem Polycarbonat eine stoßfeste Alternative ohne Einschränkung der Sichtverhältnisse dar. Der Grund hierfür: Die thermoplastischen Kunststoffe zeichnen sich durch hohe Festigkeit, Schlagzähigkeit und Härte aus.

Verglasung mit Polycarbonat bedarf eines speziellen Klebeprozesses

Die Firmengruppe Liebherr hat eine stabile Kabinenkonfiguration mit kratzfest beschichteten Polycarbonatscheiben entwickelt. Vor allem bei Baumaschinen kann bereits Sand, Staub und kleine Steine in Kombination mit dem Scheibenwischer für sichtbeeinträchtigende Kratzspuren sorgen. Neben der deutlich erhöhten Betriebssicherheit sind die Scheiben auch gegen Vandalismus geschützt – nicht selten werden auf Baustellen Scheiben eingeschlagen. Polycarbonat ist zudem nur halb so schwer wie Glas. Um eine dauerhaft zuverlässige Verbindung garantieren zu können, bedarf die Verklebung des Kunststoffglases jedoch eines speziellen Vorbehandlungs- und Klebeprozesses. Hierbei ist es notwendig, mit Produkten und Prozessen zu arbeiten, die auf die vorliegende Materialpaarung zwischen Scheibe und Kabine abgestimmt sind. Für Liebherr stand die Auswahl eines hochelastischen Klebstoffes im Vordergrund. Anfallende Stöße würden somit nicht nur durch die Scheibe, sondern auch durch den Kleber gedämpft. Das Klebematerial sollte zudem besonders abriebfest und UV-beständig sein. Die Gebindegrößen sollten darüber hinaus so ausgewählt werden, dass auf die bestehende Maschinen-Infrastruktur des Verarbeiters zurückgegriffen werden kann, ohne aufwendige Umrüstungen vornehmen zu müssen.

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Bodo Möller Chemie Group optimiert Klebeprozess

Zur Erarbeitung eines passenden Klebeverfahrens wurde die Bodo Möller Chemie Group hinzugezogen. Das Spezialchemikalienunternehmen hat sich aufgrund seiner jahrelangen Erfahrung mit Produkten des Zulieferers und Klebeherstellers Dow Automotive Systems als kompetenter Partner bei komplexen Fragestellungen im Bereich der Verklebungen bewährt. Mit den Vorgaben von Liebherr wurde gemeinsam eine Testreihe definiert, die im Labor von Dow Automotive durchgeführt wurde.

Das Ergebnis war eine geeignete Produktkombination bestehend aus Reiniger, Primer und Klebstoff auf Basis bestehender Produkte. Der Gesamtprozess wurde zudem so optimiert, dass einzelne Schritte bereits beim Scheibenhersteller selbst durchgeführt werden können. Im Anlieferzustand sind die Klebeflächen an den Scheiben mit speziellen Produkten bereits gereinigt und zur Steigerung der Haftkraft mit einem so genannten „long open time“-Primer versehen. Die Arbeitsschritte bei der Scheibenmontage beschränken sich dadurch auf eine Reaktivierung des Primers sowie auf die Verklebung selbst. Damit ist der Einbau der Polycarbonatscheiben einfach in den Fertigungsprozess integrierbar, gleichzeitig wird die Qualität auf einem hohen Standard gehalten. Kraftschlüssig verklebte Scheiben ermöglichen dabei, ebenso wie beim Automobilbau, die Integration der Scheibe in die tragende Konstruktion der Kabine. Damit kann auch die Kabinenstruktur leichter und wesentlich auf den Fahrzeugführer orientiert werden.

Fazit: Neues Verfahren bringt zahlreiche Vorteile

Mit dem neuen Klebeprozess kann Liebherr für seine Baumaschinen die Polycarbonatverglasung effizient einsetzen und damit auf unvorteilhafte Schutzgitter für konventionelle Verglasung verzichten. Durch die Verwendung hochwertiger Materialien bei der Verklebung ist darüber hinaus die UV-Beständigkeit gegeben – zudem wurden die mechanischen Eigenschaften gemäß den Vorgaben von Liebherr erreicht. Im Gegensatz zu Glas und Verbundglas splittern und brechen die Polycarbonat-Scheiben im Belastungsfall in der Regel nicht. Dies führt neben einem Mehr an Sicherheit auch zu einer längeren Lebensdauer der Scheiben, wodurch es seltener zu Arbeitsunterbrechungen im Falle ihres Austauschs kommt. Durch die Umfüllung in passende Gebindegrößen bietet Bodo Möller Chemie weitere Vorteile: Dadurch können die Bedarfsmengen und die Infrastruktur der Verarbeiter berücksichtigt und im Zuge dessen Kosten eingespart werden. (jup)

* *Frank Haug ist CEO der Bodo Möller Chemie Group.

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