DE102017116798A1

DE102017116798A1 - Kleber mit pyrotechnischer Soll-Schwächungsoption, Befestigungseinrichtung zum kraftübertragenden Koppeln und planmäßigen Schwächen der kraftübertragenden Koppelung, Bausatz zum Erstellen einer pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse, Verfahren zum Bereitstellen einer pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse und Verfahren zum Herstellen einer Befestigungseinrichtung zum kraftübertragenden Koppeln sowie Befestigungssystem und Verwendung des pyrotechnischen Klebers

Info

Publication number: DE102017116798A1
Application number: DE102017116798.6A
Authority: DE
Inventors: Matthias Grimm
Original assignee: RUAG Ammotec GmbH
Current assignee: RWS GmbH
Priority date: 2017-07-25
Filing date: 2017-07-25
Publication date: 2019-01-31
Also published as: WO2019020700A1

Abstract

Kleber mit pyrotechnischer Soll-Schwächungsoption, umfassend eine Verbundmasse mit einer Flächenhaftung (Adhäsion) und einer inneren Festigkeit (Kohäsion), zum kraftübertragenden Befestigen wenigstens zweier separater Körper aneinander, wobei die Verbundmasse derart mit einem Oxidationsmittel versetzt ist, dass durch einen geplanten Energieeintrag, wie eine geplante Zündung oder Anzündung, eine pyrotechnische Umsetzung, wie eine Detonation, Deflagration oder ein Abbrand, des Oxidationsmittels und der Verbundmasse die Adhäsion und/oder Kohäsion des Klebers zumindest schwächt, vorzugsweise aufhebt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kleber mit pyrotechnischer Soll-Schwächungsoption, eine Befestigungseinrichtung zum kraftübertragenden Koppeln und/oder planmäßigen Schwächen der kraftübertragenden Kopplung, einen Bausatz zum Erstellen einer pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse, ein Verfahren zum Bereitstellen einer pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse, ein Verfahren zum Herstellen einer Befestigungseinrichtung zum kraftübertragenden Koppeln sowie ein Befestigungssystem und eine Verwendung des pyrotechnischen Klebers.
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Befestigung, wie eine Klebung, mit pyrotechnischem Freigabemechanismus. Die feste Kopplung, insbesondere das stoffschlüssige Fügen, wie Kleben, wenigstens zweier Körper, wird pyrotechnisch kontrolliert aufgehoben.
Beim erfindungsgemäßen festen Koppeln oder Fügen im Allgemeinen, Kleben im Besonderen, kommt es darauf an, zwei oder mehrere feste Körper, die vor dem Koppeln voneinander beweglich getrennt sind und durch das Koppeln aneinander befestigt sind, insbesondere haften, damit eine ausreichende Kopplungskraft von dem einen Körper in den anderen Körper übertragen werden kann. Als Übertragungsbrücke können ein Klebstoff oder mechanische Befestigungselemente dienen. Die wenigstens zwei Körper können starre und weiche Elemente sein, welche aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein können und von einem getrennten Zustand in einen Kopplungszustand zu bringen sind, indem die Kraftübertragungsbrücke in dessen finalen Kopplungszustand die Kopplungskräfte überträgt. Die wenigstens zwei Körper können eine vorgefertigte geometrische Gestaltung aufweisen, welche an eine Kopplungsstelle, wie eine Fügestelle, einen Kraftübertragungsanschluss zulassen, der durch die Kraftübertragungsbrücke realisiert wird. Dabei können die wenigstens zwei Körper geometrisch aufeinander abgestimmt sein.
Es kann eine vorgeformte oder formlose Kraftübertragungsbrücke, wie eine vorgeformte oder formlose Fügeschicht aus einem Verbund-Werkstoff, wie Klebstoff, zum Einsatz kommen, damit eine Grenzflächenschnittstelle in Form von aneinander liegenden Fügeflächen, wie Klebeflächen, der Fügeschicht einerseits und der Körperfläche andererseits gebildet sind. Über die Schnittstelle werden die Übertragungskräfte, wie Druckkräfte, Zugkräfte, Schubkräfte, Querkräfte, Torsionsmomente und/oder dergleichen, übertragen. Für ein besonders festes/bewegungsfreies Koppeln kann die Schnittstelle dreidimensional gestaltet sein, damit die zwei Körper aneinander möglichst unbeweglich, insbesondere in einer einzigen, vorbestimmten Montageposition zueinander, fest aneinander haften können. Durch das erfindungsgemäße Koppeln/Fügen, insbesondere durch Kleben, wird der feste Zusammenhalt zwischen den zuvor getrennten festen Körpern erreicht. An den Fügeoberflächen besteht eine physikalische und/oder chemische Wechselwirkung, die die Fügekräfte übertragen lässt.
Bei einem Klebstoff zur Bildung der erfindungsgemäßen Fügeschicht werden die wenigstens zwei Körper mittels Flächenadhäsionskräfte aneinander gekoppelt, um die Übertragung der Füge- und Verbindungskräfte zwischen den Schnittstellenflächen zu erreichen.
Bei herkömmlichen Klebestoffen ist nach Schaffung der Fügewirkung eine Aufhebung der Adhäsionskräfte und damit ein Trennen der wenigstens zwei Körper, welche über die Schnittstelle aneinander befestigt sind, schwer bewerkstelligbar. Umso schwieriger ist das Lösen einer Klebung bei einer dreidimensionalen Flächenschnittstelle zwischen dem Körper und der anliegenden Fügeschicht, weil profilierte Schnittstellenflächen aufgrund von Hinterschnitten nur schwer erreichbar sind. Selbst bei einer zweidimensionalen, flächigen Kopplungsschnittstelle ist ein Lösen der wenigstens zwei Körper insbesondere in einem zentralen Flächenbereich der Schnittstelle nur mit einem hohen Arbeitsaufwand verbunden, weil beispielsweise Spezialwerkzeuge, chemische Lösemittel und/oder Arbeitszeit von Spezialpersonal benötigt werden. Ein weiterer Nachteil besteht bei herkömmlichen Fügeverfahren, dass ein Trennen der Fügeteile schnell und möglichst ohne Gefährdung der Umgebung, wie der Gesundheit von in der Nähe befindlichen Personen, vollzogen werden soll. Beispielsweise bei Verkehrsunfällen besteht die Notwendigkeit, dass sich Rettungskräfte schnellen Zugang in die Fahrgastzellen verschaffen. Dabei ist es üblich, Kraftfahrzeugwindschutzscheiben aus Glas vorsichtig aufzuschneiden oder aufzusägen. Es ist darauf zu achten, dass die Unfallopfer dabei nicht mit durch das Trennverfahren entstehende Partikel belastet werden. Zum Öffnen von eigentlich zur Öffnung nicht vorgesehenen Fenster moderner Eisenbahnwaggons, wie von ICEs der Deutschen Bahn AG, ist zum Öffnen und Bereitstellen eines Zugangs in den Eisenbahnwaggon eine Sprengschnur entlang des Rahmens der Fensterscheibe lose eingefügt, welche durch den Schlag eines vorrätigen Hammers auf einen integrierten Zünder geplant gezündet werden. Durch die pyrotechnische Umsetzung der Sprengschnur kann anschließend ein Großteil des Fensters von dem Rahmen getrennt werden, wobei allerdings scharfe Bruchkanten entstehen, welche die Zugänglichkeit in den Fahrgastraum erschweren. Diese pyrotechnische Trenntechnik hat allerdings den Nachteil einer sehr aufwendigen Fertigung und Montage und eignet sich durch die aufgrund der Unterbringung der Zündschnur massive und voluminöse Bauweise nur bedingt in anderen Einsatzgebieten, insbesondere im Miniaturbereich.
Die Nachteile des Standes der Technik werden durch die Gegenstände der Ansprüche 1, 8, 9, 11 oder 13 überwunden. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung stellt unter anderem ein mit einer pyrotechnischen Zusatzfunktion versehenes Kleber-Konzept bzw. ein Einweg-Befestigungskonzept bereit, bei dem auf herkömmliche Weise erhaltene Kopplungs- und Verbindungshaftkräfte zur Kraftübertragung beispielsweise mittels einer Fügeschicht aus einem Verbund-Werkstoff, wie Klebstoff, und zusätzlich eine integrierte pyrotechnische Trennfunktion basierend auf Detonation, Deflagration und/oder Abbrand in der Kraftübertragungsbrücke bereitgestellt werden, insbesondere ohne dass es auf zusätzliche mechanische Lösungsmaßnahmen ankommt.
Gemäß dem Erfindungsgedanken nach Anspruch 1 ist ein erfindungsgemäßer Kleber mit einer planungsgemäß auszulösenden pyrotechnischen Sollschwächungsoption versehen. Der Kleber besteht aus einer Verbundmasse mit insbesondere herkömmlichem Flächenhaftungseigenschaft, die insbesondere auf dem Gebiet der Klebstofftechnik als Adhäsion bezeichnet wird, und einer inneren Kraftübertragungsfestigkeit, die Kohäsion genannt ist und Kräfte von einer Haftgrenzfläche der Verbundmasse zur gegenüberliegenden Haftgrenzfläche überträgt. Die Verbundmasse hat die übliche Bestimmung, zwei separate Körper kraftübertragend aneinander zu haften. Dabei bietet die Verbundmasse mit den jeweiligen zu befestigenden Körpern jeweils eine Haftfläche, welche zur Übertragung von Kräften von der Verbundmasse in den Körper einen unverrutschbaren Grenzflächenkontakt bildet. Die Verbundmasse selbst kann durch deren Verformung eine Beweglichkeit zwischen den beiden Haftflächen und somit den jeweiligen Körpern zulassen, beispielsweise durch eine elastische und/oder plastische Deformation der Verbundmassenschicht, ohne dass ein Lösen oder Rutschen an den Haftflächen zwischen den jeweiligen Körpern und Verbundmasse einhergeht. Die Verbundmasse gemäß der Erfindung ist zur Adhäsion fähig, sobald sich an den Übergangsgrenzflächen ein unveränderlicher Haftungskontakt eingestellt hat und anschließend ein Gleiteffekt zwischen der Grenzfläche des jeweiligen Körpers und der Grenzfläche der Verbundmasse ausgeschlossen ist. Erfindungsgemäß ist diese Verbundmasse derart mit einem Oxidationsmittel versetzt, dass durch/nach geplanten(m) Energieeintrag, insbesondere geplante(r) und/oder gesteuerte(r) Zündung oder Anzündung, eine pyrotechnische Umsetzung des Oxidationsmittels mit Verbundmasse einhergeht, welche die Adhäsion oder Kohäsion des pyrotechnischen Klebers zumindest schwächt, vorzugsweise insbesondere vollständig aufhebt, damit aufgrund der pyrotechnischen Umsetzung eine einfache Trennung der beiden unversehrten Körper voneinander möglich ist. Der Energieeintrag kann elektrisch, mechanisch oder pyrotechnisch sein. Die Art des Energieeintrags kann davon abhängen, welche pyrotechnische Umsetzung gewünscht ist. Bei einer Detonation ist eine Zündung als Energieeintrag relevant, während bei einer Deflagration oder einem Abbrand eine Anzündung einzusetzen ist. Die pyrotechnische Umsetzung zerstört zumindest teilweise die innere Kraftübertragungsfestigkeit der Verbundmasse und/oder gezielt die Grenzflächenkontakthaftung an den Schnittstellengrenzflächen der Verbundmasse und dem Körper. Vorzugsweise kann das Oxidationsmittel gezielt in die Verbundmasse lokal eingemischt werden, um gezielte Schwächungsstellen an der durch die Verbundmasse gebildeten Kraftübertragungsbrücke zu realisieren. Vorzugsweise ist das Versetzen bzw. Einmischen des Oxidationsmittels derart in die Verbundmasse eingestellt, dass nach der pyrotechnischen Umsetzung die Struktur der durch den Kleber aneinander befestigten Körper nicht in Mitleidenschaft gezogen ist. Das Schwächen bzw. die Aufhebung der Haftungseigenschaft oder der Kraftübertragungsbrücke mittels pyrotechnischer Umsetzung des eingemischten Oxidationsmittels und der Verbundmasse hat den besonderen Vorteil, dass sich keine scharfkantigen Trennränder bilden, weil die miteinander zu befestigenden Körper kaum durch die pyrotechnische Umsetzung in Mitleidenschaft gezogen werden. Insbesondere beim Einsatz eines pyrotechnisch zu schwächenden Klebers ist während dessen Abbrands (druckwellenfreie pyrotechnische Umsetzung) eine die Umgebung schonende Aufhebung der Kraftübertragungsfunktion realisiert.
Die planbare und/oder steuerbare Zündung oder Anzündung wird beispielsweise erreicht, indem eine vorbestimmte insbesondere elektrische oder mechanische Auslösungsaktion, wie das Versetzen der Verbundmasse mit einem definierten elektrischen Stromstoß, das Mitteilen einer vordefinierten Schlagenergie an einer vorbestimmten Stelle der Verbundmasse, insbesondere eines/einer in der Verbundmasse untergebrachten Energieeintragsmittels (Sprengkapsel) oder Auslösevorrichtung (Anzündpille), deren nach Initiierung abgegebener Energie dazu ausreicht, das kontinuierliche pyrotechnische Umsetzen der mit Oxidationsmittel vermischten Verbundmasse auszulösen. Um die pyrotechnische Umsetzung zu erreichen, wird das Anzünd- oder Zündmittel an, in oder neben der Verbundmasse derart positioniert, dass eine zuverlässige Übertragung der Anzünd- bzw. Zündenergie gewährleistet ist, um die pyrotechnische Umsetzung zu initiieren. Das Energieeintragsmittel kann mit einer Verstärkerladung ausgestattet sein, um eine genügend hohe Anfangsenergie zur sicheren Initiierung des pyrotechnischen Klebers bereitstellen zu können.
Vorzugsweise ist die pyrotechnische Umsetzung eine Deflagration oder ein Abbrand mit einer Abbrenngeschwindigkeit, die insbesondere deutlich unterhalb von Schallgeschwindigkeit abläuft, damit eine kontrollierte, schadfreie Umsetzung erreicht wird und insbesondere die zueinander gekoppelten Körper so weit als möglich unverletzt bleiben, allerdings die Verbundmasse durch den Abbrand vorzugsweise vollständig umgesetzt wird. Insofern ist insbesondere von einer möglichst gleichmäßigen Verteilung der entsprechenden Oxidationsmittelkonzentration innerhalb der gesamten Verbundmasse von Vorteil. Eine Schwächung der Verbundmasse kann schon erreicht werden, wenn zumindest bereichsweise die Flächenhaftung (Adhäsion) und/oder die innere Festigkeit (Kohäsion) durch die pyrotechnische Umsetzung geschwächt wird. Vorzugsweise ist die Verbundmasse derart von Oxidationsmittel durchsetzt, dass die Verbundmasse vollständig umgesetzt wird, dass ein zusätzliches mechanisches Ablösen nicht mehr notwendig ist, sondern dass nach der pyrotechnischen Umsetzung die Körperteile von sich aus, insbesondere im Einfluss derer Gewichtskräfte oder der herrschenden Betriebskräfte getrennt werden.
Der Kleber hält somit eine Soll-Schwächungsoption, die der Kleber von Anfang an nach seinem Einsatz besitzt und jederzeit abgerufen werden kann. Je nach Sicherheitsbestimmung kann die Abrufungsbedingung für die pyrotechnische Umsetzung angepasst sein. Die Soll-Schwächungsoption kann beispielsweise bei einer vordefinierten oder geplanten Betriebssituation ausgeführt werden. Die Art und Weise der Schwächung kann insbesondere durch Auswahl des Oxidationsmittels und/oder durch Einstellen der Konzentration des Oxidationsmittels innerhalb der Verbundmasse eingestellt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat ein für die Verbundmasse verwendeter Verbund-Werkstoff eine Kohäsion (innere Übertragungsfestigkeit) zum Übertragen einer Kopplungskraft insbesondere von wenigstens 0,5 N/mm², 1 N/mm², 10 N/mm², 50 N/mm² oder 90 N/mm². Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Verbundmasse insbesondere nach einer herkömmlichen Aushärtungsperiode einen Verbindungszustand aufweisen, in dem das Kraftübertragungsteil eine Eigenfestigkeit zum Übertragen einer Kopplungskraft von insbesondere wenigstens 0,5 N/mm², 1 N/mm², 10 N/mm², 50 N/mm² oder 90 N/mm² zwischen Kopplungsflächen der wenigstens zwei Körper aufweist. Des Weiteren hat die Verbundmasse einen insbesondere irreversiblen, durch die Anzündung ausgelösten Umsetzungszustand, in dem die innere Festigkeit und/oder die Adhäsion der Verbundmasse reduziert ist, insbesondere die Verbundmasse, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig, abgebrannt ist.
Für den Verbund-Werkstoff können jegliche herkömmliche Klebstoffe eingesetzt werden, die geeignet sind, um an dem jeweiligen Körper und Verbundmasse zu haften. Insbesondere kann eine Verbundmasse eingesetzt werden, wie sie in den Ansprüchen 3 und 4 angegeben sind.
Grundsätzlich sei klar, dass ein möglicher pyrotechnischer Kleber (Verbundmasse), in das erfindungsgemäß Oxidationsmittel zur Erreichung der pyrotechnischen Soll-Schwächungsoption einzumischen ist, im individuellen Anwendungsfall auszuwählen ist. Es zeigte sich, dass besonders geeignet Silikon als Material für die Verbundmasse geeignet ist.
Es können nichtmetallische Werkstoffe verwendet werden, die eine Flächenhaftung (Adhäsion) an den jeweiligen Körpern bewirken und insbesondere eine innere Festigkeit (Kohäsion) derart aufweisen, dass die gewünschten Kopplungskräfte von dem einen Körper auf den anderen übertragen werden können
Der Klebstoff, der gemäß der Erfindung verwendet werden soll, ist allgemein bekannt und als Prozesswerkstoff definiert, der zum Kleben/Aneinanderhaften verschiedener oder gleicher Werkstoffe verwendet wird. Nach ÖNORM und DIN EN 923 ist Klebstoff im Allgemeinen definiert.
Eine Einteilung des Klebstoffs gemäß chemischer Basis kann dadurch erfolgen, dass in organische Verbindung, Silikon oder anorganische Verbindung unterteilt wird kann. Selbstverständlich können Klebstoffe verwendet werden, bei denen alle drei Untergruppen miteinander kombiniert sind. Die organischen Verbindungen können auf natürlicher oder synthetischer Basis gebildet sein. Auf natürlicher Basis sind Proteine (Casein, Gluten), Kohlehydrate (Stärke oder Zellulose), Harze, Tannine, Lingnin, etc. zu nennen. Handelsübliche Klebstoffe auf der Basis nachwachsender Rohstoffe sind in erster Linie Kleister, Zelluloseether, Zelluloseester. Baumharze oder Öle in Dispersionsklebstoffen, Lösemittel-Klebstoffe und Polyurethan-Klebstoffe sind ebenfalls möglich. Eine Vielzahl von nachwachsenden Rohstoffen eignen sich für den Einsatz in Klebstoffen, wie z.B. Tannin, Dextrin, Casein, Stärke, Naturkautschuk.
Auf der synthetischen Basis der organischen Verbindungen sind Kohlenwasserstoff-Verbindungen insbesondere zusammen mit Sauerstoff, Stickstoff, Chlor, Schwefel. Neben dem Silikon können auch anorganische Verbindungen eingesetzt werden, bei welchen beispielsweise keramische Bestandteile, Metalloxide, Silikate, Phosphate, und/oder Borate fallen können. Selbstverständlich können Kombinationen der genannten Bestandteile eingesetzt werden.
Des Weiteren kann der Verbund-Werkstoff neben oben genannten Bestandteilen auch folgende Bestandteile aufweisen, die auch einzeln ausschließlich oder in Kombination vorgesehen sein können. Der Verbund-Werkstoff kann umfassen/bestehen aus: einem physikalisch abbindenden Klebstoff, wie ein Schmelzklebstoff, einem lösemittelhaltigen Nassklebstoff, einem Kompaktklebstoff, einem Dispersionsklebstoff, einem wasserbasierten Klebstoff, Pastisole oder dergleichen. Zusätzlich oder alternativ kann ein chemisch härtender Klebstoff, wie ein Zwei-Komponenten-Klebstoff oder ein Ein-Komponenten-Klebstoff herangezogen werden. Ein chemisch härtender Klebstoff kann beispielsweise ein Polymerisationsklebstoff, insbesondere ein Cyanacrylat-Klebstoff, Methylmethacrylat-Klebstoff, ein anaerob härtender Klebstoff, ein ungesättigter Polyester-Klebstoff (UP-Harz), ein strahlenhärtender Klebstoff oder dergleichen sein. Des Weiteren kann als chemisch härtender Klebstoff ein Polykondensationsklebstoff, beispielsweise Phenol-Formaldeyhdharz-Klebstoff, Silikon, silanvernetzende Polymerklebstoffe, Polyimidklebstoffe, Polysulfidklebstoff oder dergleichen eingesetzt werden. Schließlich könnte zusätzlich oder alternativ ein Polyadditionsklebstoff, beispielsweise Epoxidharz-Klebstoff, Polyurethan-Klebstoff (PUR), Silikon oder dergleichen herangezogen.
Es können Klebstoffe ohne Verfestigungsmechanismus, wie Haftklebstoff oder dergleichen, herangezogen werden.
Unter physikalisch abbindenden Klebstoffen sind solche Klebstoffe zu verstehen, bei denen bereits der fertige Klebstoff, d.h. das Polymer an sich, in eine Klebefuge eingebracht wird. Dazu wird ein physikalisches Verfahren angewendet, das den Klebstoff zunächst in eine verarbeitbare Form bringt, um ihn später in dem Klebespalt befestigen zu lassen.
Bei lösemittelhaltigen Nassklebstoffen liegt das Polymer in organischen Lösemitteln gelöst vor und wird so angewendet. Das Fügen findet zu einem Zeitpunkt statt, bei dem noch genügend Lösemittel in der Klebeschicht vorhanden ist, um eine Benetzung der zweiten Füge-Teiloberfläche zu gewährleisten. Durch Verdunsten der Lösemittel bindet der Klebstoff ab, d.h. es wird zunächst zäher und verfestigt sich schließlich durch die Ausbildung physikalischer Wechselwirkungen zwischen den Polymerketten. Als Lösemittel können u.a. Ester (z.B. Ethylacetat), Ketone (z.B. 2-Butanon) oder auch Tetrahydrofuran zum Einsatz kommen. Die lösemittelhaltigen Nassklebstoffe sind insofern erfindungsgemäß von Vorteil, als sie eine vor dem Verdunsten des Lösemittels niederviskos ist und damit das erfindungsgemäße Beimengen von pyrotechnischem Oxidationsmittel leicht, insbesondere für eine gleichmäßige Verteilung innerhalb des Klebstoffs.
Dispersionsklebstoffe nutzen in der Regel Wasser als mobile Phase (Dispersionsmittel), in der die Klebstoffbestandteile (z.B. Casein, thermoplastische oder elastomere Polymerpartikel) als Dispersion vorliegen. Der Wasseranteil liegt in der Regel zwischen 40 Gew.-% und 70 Gew.-%. Nach Aufbringen auf die zu verklebende Fläche bricht die Dispersion durch Entweichen des Dispersionsmittels in die Fügeteile, durch dessen Verdunstung in die Umgebung oder durch Veränderung des pH-Werts. Die Klebstoffbestandteile nähern sich dabei an und bilden einen Film, der die beiden Fügeteile verbinden kann. Durch Zusatz eines Vernetzers (Isocyanat) kann die Adhäsion und Kohäsion deutlich verbessert werden.
Wässrige Dispersionsklebstoffe werden heute vielfältig als Ersatz der Lösemittelklebstoffe verwendet, da sie nicht wie diese brand- und explosionsgefährlich sind und auch keine gesundheitsbeeinträchtigenden Lösemittel freisetzen. Nachteil ist allerdings, dass wasserbasierte Klebstoffe zum Abbinden längere Zeit oder mehr Energie benötigen. Außerdem sind Dispersionsklebstoffe frostempfindlich. Ebenfalls ist die Lagerung ein Problem, da Dispersionsklebstoffe meist mit normalem Leitungswasser hergestellt werden. Somit kann es bei längerer Lagerung unter bestimmten Bedingungen (hohe Luftfeuchte und Raumtemperatur) zu Schimmelbefall kommen, und der Klebstoff ist dann nicht mehr zu verwenden.
Dispersionsklebstoffe können insbesondere von Vorteil sein, als sie nicht explosionsgefährlich sind, so dass ein kontrollierter Abbrand anhand des Oxidationsmittels vonstattengehen kann.
Des Weiteren können Schmelzklebstoffe herangezogen werden, die bei Raumtemperatur fest werden und durch Aufschmelzen verarbeitbar sind. Im aufgeschmolzenen Zustand kann eine Beimengung des pyrotechnischen Oxidationsmittels durchgeführt werden. Die heiße Klebstoffschmelze wird auf das zu verklebende Teil aufgebracht und sofort mit dem zweiten Teil innerhalb der Ofenzeit gefügt. Unmittelbar nach dem Abkühlen und Erstarren des Klebstoffs ist die Verbindung fest und funktionsfähig.
Zudem kann ein Kontaktklebstoff oder Kraftkleber eingesetzt werden, der sowohl Lösemittelklebstoff als auch Dispersionsklebstoff sein kann, die im Kontaktklebeverfahren verarbeitet werden. Als Bindemittel für diesen Klebstofftyp werden Polymere (vor allem Polychloropren und Polyurethane) verwendet, die nach Verdunsten des Lösemittels nach einer gewissen Zeit vom amorphen in den kristallinen Zustand übergehen, wobei sich ihre Festigkeit stark erhöht. Auch Plastisolen können eingesetzt werden.
Bei Plastisolen sind in der Verarbeitungsform kleine feste Polymerkügelchen in einer flüssigen Phase verteilt. Nach dem Applizieren wird das Plastisol durch Wärmezufuhr geliert. Bei diesem Vorgang nehmen die Polymerkügelchen die Flüssigkeit (meist ein Weichmacher) auf, quellen und verwachsen so zu einer homogenen Schicht. Das PVC-Plastisol bekommt eine Handlingsfestigkeit für nachfolgende Prozesse. Zur vollständigen Aushärtung nach dem Gelieren muss eine nochmalige höhere Wärmezufuhr erfolgen. Häufig verwendet werden beispielsweise PVC-Plastisole im Automobilbau als Nahtabdichtung oder Unterbodenschutz.
Des Weiteren sind chemisch härtende Klebstoffe, wie oben angegeben, einsetzbar. Bei chemisch härtenden Klebstoffen, oft auch Reaktionsklebstoffe genannt, werden die einzelnen chemischen Bausteine für den Klebstoff im richtigen Verhältnis in die Klebefuge eingebracht. Die Verfestigung wird durch chemische Reaktion der Bausteine miteinander erreicht.
Für Reaktionsklebstoffe können zwei- oder mehr-komponentige Systeme, aber auch ein-komponentige Klebstoffsysteme in Betracht kommen.
Bei Zwei-Komponenten-Klebstoffen (kurz: 2K-Klebstoffe) werden zwei räumlich getrennte Zubereitungen eingesetzt. In diesen befinden sich die Monomere, Grundbausteine des bei der Reaktion entstehenden Polymers. Eine der beiden Zubereitungen enthält Harzmonomere (oder auch Binder), während die andere Härter enthält. Als weitere Inhaltsstoffe der Zubereitungen können Stabilisatoren, Thixotropiermittel, Beschleuniger, weitere Additive sowie Farb- oder Füllstoffe zum Einsatz kommen. In den meisten Fällen müssen die beiden Komponenten vor der Applikation im korrekten Verhältnis intensiv vermischt werden. In diesem Mischzustand kann zusätzlich das pyrotechnische Oxidationsmittel beigemengt werden, das die Deflagration der Klebstoff-Fügeschicht herbeiführen soll. Mit dem Kontakt von Harz und Härter startet die chemische Reaktion zum Klebstoffpolymer. Dies bedingt, dass 2K-Klebstoffe nur innerhalb der sog. Topfzeit verarbeitbar sind. Durch die fortschreitende Reaktion nimmt die Viskosität der Mischung stetig zu und kann schließlich nach Überschreiten der Topfzeit die zu verbindenden Oberflächen nicht mehr benetzen. Nach dem Einbringen des Klebstoffs in die Fuge folgt die Aushärtezeit, in der sich die Endfestigkeit der Verklebung aufbaut. Diese Aushärtezeit wird stark von äußeren Einflüssen, besonders der Temperatur, beeinflusst. Temperaturerhöhung führt zu einer beschleunigten Aushärtung und oft auch zu einer höheren Festigkeit, während niedrigere Temperaturen die Aushärtezeit verlängern. Für besondere Anwendungsfälle werden auch Drei- oder Mehrkomponentenklebstoffe hergestellt.
Bei Ein-Komponenten-Klebstoffen (kurz 1K-Klebstoffen) wird der gebrauchsfertig verkaufte Klebstoff direkt in die Klebfuge gebracht. Der Klebstoff härtet dann durch Veränderung der Umgebungsbedingungen aus. Dies kann beispielsweise durch Temperaturerhöhung, Zutritt von Luftfeuchtigkeit, Ausschluss von Luftsauerstoff oder Kontakt mit der Substratoberfläche geschehen. Auch bei den chemisch härtenden 1-Komponentenklebstoffen sind chemische Reaktionen zwischen Harzmonomeren und Härter für den Aufbau des Polymers verantwortlich. Im Unterschied zu den 2-Komponenten-Klebstoffen können sie aber bei den vom Hersteller empfohlenen Lagerungsbedingungen nicht bzw. nur extrem langsam miteinander reagieren.
Cyanacrylat-Klebstoffe sind im Allgemeinen besser bekannt unter dem Begriff Sekunden- oder auch Superkleber. Es handelt sich dabei um dünnflüssige oder bewusst eingedickte Ester der Cyanoacrylsäure, die in 1K-Form als Monomere in den Handel kommen und durch Polymerisationsreaktion im Fügespalt zum eigentlichen Klebstoffpolymer reagieren. Voraussetzung für den Start der Polymerisation, die zur Aushärtung führt, ist das Vorhandensein polarer Gruppen oder Teilchen, beispielsweise die OH-Ionen in der Feuchtigkeitsschicht an der Fügeteiloberfläche. Es handelt sich dabei um eine anionische Polymerisation, d.h. Nukleophile, wie organische Stickstoffverbindungen, Schwefelverbindungen oder Alkohole und Wasser, greifen die durch die beiden stark elektronenziehenden Substituenten polarisierte Doppelbindung am Kohlenstoffatom an. Dabei entsteht ein mesomeriestabilisiertes Anion, das im weiteren Reaktionsverlauf das nächste Monomermolekül angreift. Die Polymerisation läuft sehr schnell ab, so dass in Sekunden eine feste Verbindung hergestellt ist. Bevorzugte Substrate sind Metalle, Glas oder Keramik, die einen extrem dünnen Klebespalt ermöglichen. Um etwas breitere Spalten zu füllen, wird durch Zusatzmittel die Viskosität angehoben oder durch Thixotropiermittel ein Gelzustand erzeugt. Solche Typen werden bevorzugt zum Verkleben von EPDM-Gummidichtungen eingesetzt.
Methylmethacrylat-Klebstoffe sind zwei-komponentige Reaktionsklebstoffe, bei denen das eingesetzte Monomer (der Methylester der Methacrylsäure) durch radikalische Kettenreaktion polymerisiert wird. Zum Start der Polymerisationsreaktion wird ein reaktives Radikal benötigt, das meist aus einem Peroxid entsteht, wenn man diesem einen Beschleuniger zusetzt. Das heißt, letztendlich benötigt man nur für das Starten der Radikalreaktion das 2K-System, bei dem Peroxid und Beschleuniger zusammenkommen und die Startradikale bilden.
Eine andere Variante bringt das gesamte Monomer und das Peroxid in eine Komponente und verwendet als zweite Komponente nur noch den Beschleuniger. Hierdurch kann das vorangehende Mischen der beiden Komponenten (und die damit verbundene Topfzeit) entfallen, wenn auf ein Fügeteil die Hauptkomponente und auf das andere Fügeteil der Beschleuniger aufgetragen werden. Durch Zusammenfügen der Flächen kommen die beiden Komponenten in Kontakt und die Radikalreaktion startet.
Anaerob härtende Klebstoffe werden als Ein-Komponenten-System angewendet. Die eingesetzten Monomere von (modifizierten) Acrylsäure-Estern härten ebenfalls nach einem Radikalketten-Mechanismus ähnlich den Methylmethacrylaten aus. Das Besondere dabei ist, dass die Härtereaktion nur unter Ausschluss von Sauerstoff (anaerob) und in Anwesenheit von Metallionen stattfindet, etwa wenn der Klebstoff in einer engen metallischen Fuge von der Umgebungsluft abgeschlossen wird.
Auch strahlenhärtende Klebstoffe sind heranzuziehen. Sie härten durch radikalische Polymerisation zu festen Polymeren aus, wobei die Bildung der Startradikale durch Bestrahlung mit UV-Licht (oder anderen Strahlenquellen wie Elektronen) hervorgerufen wird. Die Wellenlängen des durch den Strahler emittierten UV-Lichtes müssen dabei mit den Absorptionswellenlängen des eingesetzten Initiators übereinstimmen. Bekannte Beispiele sind etwa das Ankleben künstlicher Fingernägel oder das Einkleben von Kunststoff-Zahnfüllungen.
Die wesentlichen Vorteile von UV-Klebstoffen sind: Einkomponentig, lösungsmittelfrei, gezieltes Aushärten unter UV-Licht (Curing on Demand), dabei sehr schnelle Aushärtung.
UV-Acrylate sind ideal zum Verkleben transparenter Substrate. Im flüssigen Zustand besteht ein radikalisch vernetzender UV-Klebstoff überwiegend aus Monomeren und Photoinitiatoren. In diesem niederviskosen Zustand lässt sich der Klebstoff leicht dosieren. Durch die Einwirkung von UV-Strahlung werden die Photoinitiatoren in freie Radikale gespalten (homolytische Spaltung) oder abstrahieren Wasserstoffatome aus Kohlenwasserstoffen und erzeugen so Radikale (Norrish-Reaktion Typ II). Diese Radikale leiten die Bildung von Polymerketten ein. Im ausgehärteten Zustand besteht der UV-Klebstoff, je nach Funktionalität der eingesetzten Monomere, aus vernetzten oder thermoplastischen Polymerketten. Acrylate reagieren über radikalische Polymerisation, welche empfindlich gegenüber Sauerstoff ist. Die Reaktion muss daher entweder durch Verwendung transparenter Substrate unter Sauerstoffabschluss oder durch Verwendung einer inerten Atmosphäre erfolgen.
Kationische Epoxid-Klebstoffe können auch zum Kleben von nicht transparenten Substraten eingesetzt werden. Im Unterschied zu den radikalisch härtenden Acrylatldebstoffen können die kationisch härtenden Klebstoffsysteme nach einer ausreichenden Aktivierung mit UV-Strahlung auch im Dunklen weiterhärten. Sie sind überdies nicht durch Sauerstoff inhibiert. Kationisch vernetzende Epoxide können daher für Anwendungen mit einem UV-durchlässigen Bauteil ebenso eingesetzt werden wie für Anwendungen bei nicht UV-durchlässigen Werkstoffen. Bei Letztgenannten muss der Klebstoff nach dem Dosieren, jedoch vor dem Fügen mit UV-Strahlung aktiviert werden. Nach der Aktivierung besitzt der Klebstoff eine begrenzte offene Zeit, in der die Bauteile zu fügen sind. Nachteile bei Verwendung der kationischen Polymerisation zur Vernetzung von Klebstoffen sind in einer Empfindlichkeit gegenüber Nucleophilen, auch Wasser, sowie im Vergleich zu Acrylaten deutlich höheren Preisen zu sehen.
Dual härtende Produkte mit mehr als einem Härtungsmechanismus sind geeignet für Anwendungen in echten Schattenbereichen, die keiner Strahlungsquelle zugänglich sind. Die Aushärtung im Schattenbereich kann entweder unter Luftabschluss in Gegenwart von Metallen, durch Luftfeuchtigkeit oder durch Wärmezufuhr eintreten.
Phenol-Formaldehydharz-Klebstoffe können herangezogen werden. Die Basisbausteine sind Phenol (oder Phenol-Derivate) und Formaldehyd, die zu einem Polymer kondensiert werden. Dies war eine der ersten Reaktionen, die zu einem Kunststoff führte. In der Klebetechnik setzt man eine Mischung aus Phenol-Formaldehyd-Harz, das noch nicht hochmolekular polymerisiert ist, und einem Formaldehyd-Lieferanten ein. Dieses Gemisch bringt man als Lösung oder auch als Pulver in die Klebefuge ein und setzt die quasi unterbrochene Kondensationsreaktion durch Temperaturerhöhung auf ca. 160 °C bis 180 °C fort. Da hierbei als Abspaltprodukt Wasser entsteht und dadurch die Klebefuge schrumpft, müssen die Fügeteile gut zusammengepresst werden.
Auch Silikone sollen betrachtet werden. Silikon-Polymere unterscheiden sich grundsätzlich von den anderen hier behandelten Polymertypen, da das Rückgrat der Silikone nicht wie bei den üblichen organischen Polymeren aus Kohlenstoffketten aufgebaut ist. Vielmehr wechseln sich in der Hauptkette Silicium-Atome und Sauerstoff-Atome ab. Nur in den Seitenketten tragen diese Polymere organische Strukturen.
Für die Kleb- und Dichtsysteme werden sogenannte Prepolymere (Polymere, die sich noch in einem Vorstadium zu einem richtigen Polymer befinden) eingesetzt, deren Kettenenden durch funktionelle Gruppen so gestaltet sind, dass sie unter Einwirkung von Luftfeuchtigkeit (bei 1-komponentigen Silikonen) oder nach Zugabe eines Härters (2K-Systeme) zu einem hochmolekularen Polymer vernetzen.
Bei silanvernetzenden Polymerklebstoffen handelt es sich um relativ neue Klebstoffarten. Die Vernetzung entsteht wie bei Silikonen durch die Reaktion mit Luftfeuchtigkeit. Silanvernetzende Polymerklebstoffe sind meistens zähelastisch mit einer hohen Klebkraft. Mitunter werden sie auch Hybridklebstoffe genannt, weil Polymere und Silane ein Hybrid ergeben. Die Silan-Bausteine können durch chemische Reaktion mit benachbarten Polymermolekülen Brücken ausbilden und sich so dreidimensional vernetzen. Bei der Vernetzung werden niedermolekulare Substanzen wie Methanol oder Ethanol freigesetzt.
Epoxidharz-Klebstoffe (kurz Epoxi-Kleber) sind zweikomponentig aus Harz und Härter aufgebaut. Als Epoxidharz werden Polymerbausteine verwendet, die am Ende sogenannte Epoxidgruppen tragen. Meist werden dazu die Reaktionsprodukte aus Bisphenol-A und Epichlorhydrin eingesetzt, die nach dem Vermischen mit dem Härter, der Amino- oder Mercaptogruppen enthält, einen stabilen Duroplasten bilden. Die Aushärtereaktion kann sowohl bei Raumtemperatur als auch bei höherer Temperatur vorgenommen werden. Im letzteren Fall werden üblicherweise höhere Festigkeiten der Klebung erzielt. Da der ausgehärtete Klebstoff eine sehr hohe Festigkeit besitzt, wendet man diese Klebstoff-Klasse häufig für strukturelle Verllebungen zum Beispiel im Fahrzeug- und Flugzeugbau an. Eine Besonderheit sind einkomponentige Epoxidharzklebstoffe, bei denen schon in der Herstellung Harz- und Härterkomponente im korrekten Verhältnis miteinander vermischt wurden. Bei diesen Klebstoffen werden Härter eingesetzt, die bei Raumtemperatur nur sehr langsam reagieren (wie z.B. Dicyandiamid), so dass diese Klebstoffe heiß gehärtet werden müssen. Um die begrenzte Lagerfähigkeit zu erhöhen, können einige dieser Klebstoffe auch tiefgefroren werden.
Epoxidharz-Klebstoffe können im Automobilbau eingesetzt werden und können sogar Punktverschweißung ersetzen. Die großflächige Anbindung durch Verklebung kann gelöst werden, da erfindungsgemäß in dem Epoxidharz-Klebstoff pyrotechnische Oxidationsmittel beigemengt sind, wodurch ein Abbrand möglich ist, der kontrolliert initiiert werden kann.
Polyurethan-Klebstoffe sind als 1- oder 2-Komponenten-Klebstoffe erhältlich, welche durch Polyaddition aushärten können. Die Ein-Komponenten-PUR-Klebstoffe härten unter Zugabe von Luftfeuchtigkeit und/oder Wärme aus. Es besteht die Möglichkeit, beide Aushärtemechanismen zu verbinden, so dass eine erste Handlingsfestigkeit durch die Luftfeuchtigkeitshärtung, die Endfestigkeit der Verklebung aber erst unter Wärmeeinwirkung eintritt. In den Verkehrsmitteln für Straße, Schiene, Luft und Wasser spielen sie eine Rolle, ebenso in Schuhindustrie, Glasverarbeitung, Buchbinderei etc. Eine besondere Form von Polyurethan-Klebstoffen stellen die reaktiven Schmelzklebstoffe dar, die ähnlich wie die normalen (nichtreaktiven) Schmelzklebstoffe vor der Verarbeitung erwärmt werden müssen, später aber durch Reaktion mit Wassermolekülen chemisch vernetzen.
Auch Haftklebstoffe können herangezogen werden, welche Klebstoffe ohne Verfestigungsmechanismus sind. Hierunter können Sprühklebstoff, Transferklebstoff und Beschichtung von Klebebändern und Selbstklebeetiketten verstanden werden. Auch Haftkitt, Klebstoffstreifen an rückstandsfrei abziehbaren Klebezetteln sind andenkbar.
Um die Zugfestigkeit einer Verbundmasse-Fügeschicht insbesondere aus dem Klebstoff zu überprüfen, können physikalische Prüfungen herangezogen werden, wie der Zug-Scherversuch gemäß Norm DIN EN 1465. Andere physikalische Prüfvorgänge, wie sie allgemein bekannt sind, können herangezogen werden, um die Haftungs- und Klebstoffwirkung der Verbundmasse gemäß der Erfindung nachzuweisen.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist ein vordefiniertes insbesondere gleichmäßig verteiltes Mengenverhältnis von Oxidationsmittel zu Verbundmasse (ohne Oxidationsmittelmasse) in Betracht zu ziehen. Vorzugsweise ist das Mengenverhältnis in einem Bereich von 1:2 zugunsten der Verbundmasse bis 100:1 zugunsten des Oxidationsmittels vorzusehen. Vorzugsweise ist ein Mengenverhältnisbereich von Oxidationsmittel zu Verbundmasse (ohne Oxidationsmittelmasse) von 1:1 bis 20:1, insbesondere von 1:1 bis 10:1 oder 1:1 bis 5:1, vorzusehen. Alternativ und zusätzlich kann eine Verteilung des Oxidationsmittels in der Verbundmasse derart eingestellt sein, dass die pyrotechnische Umsetzung der Verbundmasse mittels des Oxidationsmittels mit einer vordefinierten Umsetzgeschwindigkeit vorzugsweise von unter 500 m/s, 400 m/s, 250 m/s, 50 m/s, 20 m/s oder 10 m/s einhergeht. Vorzugsweise schwächt die durch die pyrotechnische Umsetzung erzeugte Wärme zumindest einen Materialabschnitt der Kraftübertragungsbrücke zwischen den wenigstens zwei Körpern insbesondere an dessen Kraftübertragungsgrenzfläche. Vorzugsweise bringt die Wärme das Material zum Schmelzen, wodurch es zum einfachen Lösen der Körper kommt, was durch die Betriebskräfte, insbesondere Zug-Scher- und Torsionskräfte, veranlasst sein kann. Es sei klar, dass vorzugsweise die wenigstens zwei Körper insbesondere auf den dem Kleber zugewandten Seiten unversehrt bleiben. Das Schwächen der Kopplung des pyrotechnischen Klebers steht im Vordergrund, um die Verbindung zu lösen. Ein Schmelzen der Klebeflächen ist in vielen Einsatzbereichen nicht gewünscht, kann allerdings in spezifischen Fällen möglich und notwendig sein. Beim pyrotechnischen Umsetzen werden strukturell inerte Elemente verbrannt, bis Asche übrig bleibt. Es ist die thermische Belastung, welche Kopplungselemente neben dem pyrotechnischen Kleber schwächt, insbesondere brechen, schmelzen, verbrennen und/oder zerreißen lässt.
Die geringe pyrotechnische Umsetzgeschwindigkeit führt zu einem (aus pyrotechnischer Sicht relativ langen) Lösezeitraum von wenigen Sekunden. Es entsteht keine Druckwelle oder nur vernachlässigbare kleine Druckwellen, welche die Umgebung in Mitleidenschaft ziehen könnte. Das eingemischte Oxidationsmittel soll wenig temperaturreaktiv sein, so dass das Einsatzgebiet des pyrotechnischen Klebers in einer Vielzahl von Einsatzgebieten mit hohem Druck, hohen Temperaturen, etc. möglich sein soll. Durch den Abbrandvorgang, der ausschließlich auf die Verbundmasse begrenzt ist, ist ein chaotisches Beschleunigen von Bestandteilen einer Befestigungseinrichtung weitestgehend ausgeschlossen.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Oxidationsmittel in Pulverform der Verbundmasse beigemengt. Dabei kann eine Korngröße von kleiner als 300 µm, vorzugsweise kleiner als 250 µm oder 200 µm oder 100 µm eingesetzt werden. Vorzugsweise liegt die durchschnittliche Korngröße zwischen 10 µm und 500 µm oder 50 µm und 300 µm.
Alternativ und zusätzlich dazu kann das Oxidationsmittel in der Verbundmasse gleichmäßig verteilt werden, was besonders bei Einsetzen eines Pulvers besonders leicht erzielt werden kann.
Vorzugsweise sind folgende Oxidationsmittel für die Beimischung in die Verbundmasse insbesondere in Pulverform geeignet, wobei die angegebenen Oxidationsmittel einzeln oder in Kombination in verschiedenen Mischungsverhältnissen beigemengt werden können.

- Nitrate (NO₃ ^-), Chlorate (ClO₃ ^-), Perchlorate (ClO₄ ^-), Peroxide (O₂ ^2-), Dinitramide (N(NO₂)₂ ^-), Chromate (CrO₄ ^2-) und Permanganate (MnO₄ ^-) der Alkali- und Erdalkalimetalle; und/oder
- Oxide der Metalle Wolfram (WO₃), Molybdän (MoO₃), Mangan (MnO₂), Eisen (Fe₃O₄), Kupfer (Cu₂O), Zink (ZnO₂), Bismut (Bi₂O₃), und Zinn (SnO₂); und/oder
- Halogenkohlenwasserstoffe wie z. B. Hexachlorethan (C₂Cl₆), Hexachlorbenzol (C₆Cl₆), Polytetrafluorethylen ((C₂F₄)_n), Graphitfluorid ((CF)_n).

Insbesondere sind die genannten Nitrate (NO₃ ^-), Chlorate (ClO₃ ^-), Perchlorate (ClO₄ ^-) die wahrscheinlichsten Stoffvertreter insbesondere mit Kationen aus der Alkali- oder Erdalkaligruppe.
Voraussetzung für einen Elektronenakzeptor ist lediglich, dass der betreffende Brennstoff als Donor eine niedrigere Elektronegativität aufweist als der zur Wahl stehende Oxidator. Neben Sauerstoff-, Chlor- und Fluorabspaltenden Stoffen können auch Stoffe wie Bor, Kohlenstoff, Schwefel oder Phosphor in Kombination mit elektropositiveren Metallen als Oxidationsmittel fungieren, obschon sie alle selbst nach thermischer Anregung bereitwillig durch den elektronegativeren Sauerstoff lebhaft und unter Flammenerscheinung oxidiert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist neben dem pyrotechnischen Oxidationsmittel auch wenigstens ein Hilfsstoff und/oder ein Additiv der Verbundmasse hinzugefügt. Dabei können ein Abbrandmodifizierer und/oder andere Zuschlagstoffe ergänzt werden.
Diese Zuschlagstoffe können derart ausgelegt sein, dass sie zur Feinabstimmung des Abbrands dienen, insbesondere zum Verringern der Schadgase, wie CO oder NO_x, in den Abbrandgasen oder als Verarbeitungshilfe bei der Herstellung.
Weiterhin können als zusätzlich zum pyrotechnischen Oxidationsmittel je nach ihrem Einsatzzweck folgende Zusatzkomponenten zugemengt sein:

- Abbrandmoderatoren, wie Oxide der Übergangsmetalle; und/oder
- Bindemittel, wie natürliche Harze oder Gummi, Zucker, synthetische Polymere wie z. B. Polyacrylate, Polyolefine, Polyurethane usw.; und/oder
- Phlegmatisierungsmittel, wie Graphit, Wachse, Zinkstearat usw.; und/oder
- Friktionsmittel, wie Seesand, Calciumsilicid, Glasmehl; und/oder
- Aerosolbildner, organische Farbstoffe, roter Phosphor.

Vorzugsweise können der Verbundmasse auch weitere Zuschlagstoffe, wie Verarbeitungshilfsmittel, Farbstoffe, Abbrandmoderatoren zur Steuerung der Umsetzgeschwindigkeit, Zuschläge zur Verringerung von Rauch oder Schadstoffen im Verbrennungsgas oder Zuschläge zur Erzielung einer elektrischen Leitfähigkeit des pyrotechnischen Klebers zugegeben werden.
Ein Verarbeitungshilfsmittel als Zusatzstoff kann zum Beispiel ein Trennmittel, wie SiO₂ (Aerosil) sein.
Die Funktion derartiger Zuschlagstoffe oder Additive kann insbesondere abhängig von der konkreten Anwendung eingestellt werden. Beispielsweise kann je nach Abbrandgeschwindigkeit, Sauerstoffbilanz und Verbrennungsproduktionszusammensetzung unterschiedliche Stoffe bzw. Stoffgemische als Additive/Zusatzstoffe zum Einsatz kommen.
Vorzugsweise können Farbstoffe zur visuellen Unterscheidung mehrerer pyrotechnischer Kleber beispielsweise von „normalen“ Klebeverbindungen ohne pyrotechnische Soll-Schwächungsoption gestaltet sein.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Befestigungseinrichtung zum kraftübertragenden Koppeln und planmäßigen Schwächen der kraftübertragenden Kopplung der Befestigungseinrichtung. Im Allgemeinen benötigt die erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung nicht notwendigerweise eine Klebstoffhaftung. Im Besonderen betrifft die Erfindung eine Befestigungseinrichtung mit Klebwirkung und pyrotechnischer Soll-Schwächungsoption. Im Allgemeinen soll die Befestigungseinrichtung zwei separate Körper aneinander starr befestigen, wobei entweder Klebstoff und/oder andere klebstofffreie Befestigungsmechanismen zum Einsatz kommen. Erfindungsgemäß umfasst die Befestigungseinrichtung eine pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse, wie einen oben beschriebenen pyrotechnischen Kleber, die eine Verbundmasse und das darin verteilte Oxidationsmittel aufweist, insbesondere daraus besteht. Im Allgemeinen hat die pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse darin verteiltes Oxidationsmittel und kann eine pastenartige Grundmasse aufweisen, die im Besonderen ein Klebstoff ist.
Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung ein Energieeintragsmittel, wie ein vorzugsweise pyrotechnisches Zünd- oder Anzündmittel, das eine pyrotechnische Umsetzung, wie eine Deflagration oder ein Abbrand oder Detonation, der Soll-Schwächungsmasse mit einer Umsetzgeschwindigkeit vorzugsweise kleiner als Schallgeschwindigkeit, insbesondere mit oben angegebenen Umsetzgeschwindigkeiten, derart auslöst, dass durch die pyrotechnische Umsetzung die kraftübertragende Kupplungsfunktion der Befestigungseinrichtung zumindest geschwächt, insbesondere aufgehoben, wird.
Das Energieeintragsmittel dient dazu, die pyrotechnische Soll-Schwächungsoption zu aktivieren oder triggern, welche ohne das Energieeintragsmittel keine eigenständige Umsetzung veranlasst. Das Energieeintragsmittel soll insbesondere ausgelegt sein, dass ein zufälliges Auslösen nicht vorgesehen ist, aber ein planmäßiges Auslösen beispielsweise bei Eintrag eines vorbestimmten mechanischen, elektrischen oder chemischen Energieeintrags.
Vorzugsweise wird die Kopplungsfunktion der Befestigungseinrichtung durch eine insbesondere von der Soll-Schwächungsmasse separate Kraftübertragungsbrücke realisiert, welche dazu dient, die Kräfte zwischen den wenigstens zwei Körpern zu übertragen. Bei einer besonderen Ausführungsform kann die Kraftübertragungsbrücke und die Soll-Schwächungsmasse ein und dasselbe Bauelement der Befestigungseinrichtung sein. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn als Kraftübertragungsbrücke eine klebende Soll-Schwächungsmasse, wie der oben beschriebene pyrotechnische Kleber, eingesetzt wird.
Die Kraftübertragungsbrücke liegt zwischen den beiden fest aneinander zu koppelnden Körpern und bildet direkt und/oder indirekt mit den Körpern einen Flächenkontakt, über den die Kräfte zwischen den Körpern übertragen werden. Die zu übertragenden Kräfte können Druckkräfte, Zugkräfte sowie Schubkräfte, Querkräfte und/oder Torsionsmomente sein. Eine Fügeschicht stellt u.a. sicher, dass eine möglichst starre, insbesondere unbewegliche Kopplung der Körper aneinander realisiert ist, wobei durchaus eine mehr oder weniger geringfügig elastische Verformung des Kraftübertragungsteils zugelassen werden darf. Die Kraftübertragungsbrücke, wie die Fügeschicht, ist vorzugsweise relativ dünn und kann in einem Stärkebereich von 0,5 mm, 1 mm oder mehreren Millimetern bis zu 1 cm und mehreren Zentimetern, insbesondere je nach Einsatzgebiet bis zu 10 cm, 20 cm, 30 cm, 50 cm, liegen. Auch Fügeschichten bei großen und hochgewichtigen Körpern können Fügeschichten mit einer Stärke von bis zu 1 dm und darüber dimensioniert sein. Die Fügeschicht lässt an ihren Kopplungsschnittstellenflächen einen Schlupf oder eine Gleitbewegung zwischen den Körpern nicht zu, vielmehr überträgt die Fügeschicht die Fügekräfte schlupffrei zwischen den Körpern, wobei insbesondere eine elastische Verformung der Fügeschicht zugelassen werden darf.
Die Kraftübertragungsbrücke kann auch als Stab oder Säule ausgeführt sein, die einen Kopplungsabstand überbrücken soll. Dabei kann eine Beweglichkeit der miteinander zu verbinden Körper aufgrund elastischer Verformung oder gelenkiger Anordnung des Stabs oder der Säule erreicht werden.
Das Kraftübertragungsteil, wie die Fügeschicht, insbesondere eine Klebstoffschicht, ist erfindungsgemäß funktionell dahingehend erweitert, eine schonende Trennung der aneinander zu koppelnden Körper zugelassen wird. Erfindungsgemäß wird die Funktionserweiterung der für das feste Aneinanderfügen verantwortliche Befestigungseinrichtung dahingehend erweitert, dass die wenigstens eine Kraftübertragungsbrücke, wie eine Fügeschicht oder ein Kopplungsstab, aus einem Werkstoff, wie einem Klebstoff oder Kunststoff, realisiert wird, dem ein pyrotechnisches Oxidationsmittel in einer vorbestimmten Konzentration beigemengt ist. Der Verbund-Werkstoff ist also mit pyrotechnischem Oxidationsmittel versetzt, das ungezündet die Kopplungs-Kraftübertragungs-Eigenschaft, insbesondere die Klebeigenschaft, des Verbund-Werkstoffs nicht beeinträchtigt. Erst bei einem gesteuerten Anzünden wird die pyrotechnische Deflagration oder Detonation oder Abbrand der mit Oxidationsmittel versetzten Kraftübertragungsbrücke ausgelöst. Auf diese Weise wird die Kraftübertragungsfähigkeit der Kraftübertragungsbrücke, und damit der erfindungsgemäßen Einrichtung zum stoffschlüssigen Koppeln deutlich reduziert, so dass ein Trennen der Körperteile automatisch oder selbst mit geringfügiger Handkraft erreichbar ist, ohne dass eine Verletzungsgefahr der Umgebung, was Menschen oder empfindliche Materialien angeht, besteht.
Bei der exothermen Umsetzung, nämlich der Deflagration oder Abbrand, des Kraftübertragungsteils, kommt es nicht auf die Anwesenheit von Umgebungssauerstoff an. Die Beimengung innerhalb des Verbund-Materials ist derart realisiert, dass die Deflagration spontan, selbst unterhaltend und pyrotechnisch langsam abläuft. Die Geschwindigkeit des exothermen Umsetzens nach Deflagration oder Abbrand soll langsamer als die Schallgeschwindigkeit im Material sein.
Dabei ist die Kraftübertragungsbrücke vorzugsweise an einer vorbestimmten Stelle derart mit pyrotechnischem Oxidationsmittel versehen, vorzugsweise mit einer vorbestimmten Konzentration von Oxidationsmittel, dass ausschließlich das kontrollierte Anzünden die pyrotechnische Deflagration oder Abbrand auslöst.
Vorzugsweise wird das Beimengen des pyrotechnischen Oxidationsmittels derart realisiert, dass eine homogene Verteilung des Oxidationsmittels innerhalb des Verbund-Werkstoffs erreicht ist. Das erfindungsgemäße Koppeln soll im Allgemeinen dazu geeignet sein, Kräfte zu übertragen. Es sei Idar, dass das erfindungsgemäße Koppeln auch durch zusätzliche Befestigungsmittel, wie Schrauben, Niete, Einstückigkeitsabschnitte, kombiniert sein können, wobei diese zusätzlichen mechanischen Verbindungselemente bei der pyrotechnischen Deflagration oder Abbrand der Fügeschicht unbeeinträchtigt bleiben können. Vorzugsweise ist allerdings die erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung derart ausgelegt, dass keine zusätzlichen mechanischen Befestigungsmittel, wie abschnittsweise Einstückigkeit, Verschraubung, Vernietung oder sonstige Verklemmung, notwendig sind und/oder derart der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung zugeordnet ist, dass die zusätzlichen mechanischen Befestigungsmittel deren Befestigungsfunktion nach der Deflagration oder Abbrand verlieren.
Der Verbund-Werkstoff, wie Klebstoff, Kunststoff oder dergleichen, dient als Matrix für die Kopplungseinrichtung, insbesondere des Kraftübertragungsteils, indem das pyrotechnische Oxidationsmittel eingemischt wird, um insbesondere eine homogene Verteilung innerhalb der Kraftübertragungsbrücke zu erreichen.
Bei dem erfindungsgemäßen Koppeln zum Befestigen der wenigstens zwei Körper ist ein fertigungstechnisches Aneinanderbefestigen von Körpern insbesondere von geometrisch bestimmter Gestalt gemeint, die miteinander verbunden, also aneinandergefügt werden sollen. Die dabei vorgesehene Kopplungsschnittstelle hat vorzugsweise eine Schnittstellenflächenprofilierung, so dass die wenigstens zwei Körper nur in einer einzigen Montageposition aneinander flächig anliegen, so dass zwischen den Kopplungsschnittstellenflächen die erfindungsgemäße Fügeschicht dazwischen gelegt werden kann, über die die Fügekräfte zwischen den wenigstens zwei Körpern übertragen werden soll. Dabei wird für die Fügeschicht ein noch formloser Verbund-Werkstoff oder ein vorgeformter Verbund-Werkstoff eingesetzt, der als Brückenteil die Kopplungskräfte von dem einen Körper auf den anderen Körper überträgt. Dieses Brückenteil ist insbesondere zumindest zum Teil, vorzugsweise ausschließlich, die Fügeschicht, insbesondere die Klebstoffschicht, welche die Schnittstelle der Kopplungseinrichtung bildet. Die Kopplungsschnittstelle hat gegenüberliegende körperseitige Schnittstellenflächen, welche die Adhäsionskräfte bereitstellen, um den Körper an die Fügeschicht zu befestigen.
Die pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse, insbesondere dann, wenn sie nicht dazu ausgelegt sein soll, die Kraftübertragungsbrücke für die Befestigungseinrichtung zu bilden, dient dazu, die betreffende mechanische Kraftübertragungsbrücke zu schwächen. Hierfür ist insbesondere die Soll-Schwächungsmasse in der Nähe der Kraftübertragungsbrücke anzuordnen, um mittels der pyrotechnischen Umsetzung die thermische Schwächung und Beseitigung der Kraftübertragungsbrücke zu realisieren.
Die erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung kann insbesondere zum Trennen von laminierten Gläsern, beispielsweise bei Fensterscheiben, herangezogen werden. Auch der Einsatz in Luft- und Raumfahrttechnik kann in Betracht gezogen werden, um Strukturelemente, wie Kraftstofftanks, Raketenantriebselemente, möglichst schnell und sicher abzutrennen. Dabei dient die Befestigungseinrichtung mit Soll-Schwächungsfunktion dazu, ausschließlich im Betrieb eine sichere Befestigung zu garantieren, während in dem zweiten Betriebszustand das sichere vollständige und gegebenenfalls schlagartige Lösen und unwiderrufliche Trennen der Bauelemente sicherzustellen.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Befestigungseinrichtung mit wenigstens einer Kraftübertragungsbrücke, wie einer Klebstoffschicht, wie beispielsweise der oben genannte pyrotechnische Kleber, einem Druck-, Zug-, Scher- und/oder Torsionselement oder dergleichen, zum Übertragen von Kräften zwischen den wenigstens zwei aneinander zu befestigenden Körper versehen. Das jeweilige Kraftübertragungselement soll aus einem Material gebildet sein, das bei der Umsetzung der pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse ebenfalls abbrennend reagiert, damit es seine Kraftübertragungsfunktion verliert. Vorzugsweise bildet die pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse zumindest einen Teil der Kraftübertragungsbrücke, wobei sie diese auch vollständig bilden kann. Alternativ und zusätzlich kann die Soll-Schwächungsmasse der Kraftübertragungsbrücke, die dann getrennt strukturiert ist, zugeordnet sein, insbesondere so dass bei pyrotechnischer Umsetzung des Oxidationsmittels bzw. der Soll-Schwächungsmasse die Kraftübertragungsbrücke zumindest geschwächt, insbesondere zumindest thermisch umgesetzt wird.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die wenigstens eine Kraftübertragungsbrücke wenigstens ein Druck-, Zug-, Scher- und/oder Torsionselement. Das Kraftübertragungsbrückenelement ist dazu ausgelegt, insbesondere ausschließlich die wenigstens zwei Körper kraftübertragend aneinander zu befestigen. Vorzugsweise ist eine Längserstreckung des wenigstens einen Kupplungselements größer als dessen Breite. Alternativ und zusätzlich kann das jeweilige Kraftübertragungselement aus der Soll-Schwächungsmasse per se bestehen. Dabei kann die Soll-Schwächungsmasse, nachdem in einer Grundmasse das Oxidationsmittel eingemischt ist, in einem Aushärteprozess starr gemacht werden, um die innere Festigkeit zu erlangen. Anschließend wird das starre Kraftübertragungsbrückenelement beispielsweise mit herkömmlichen Befestigungselementen, wie Schrauben, Nieten, an die wenigstens beiden aneinander zu befestigenden Körper fest angebracht.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die wenigstens eine Kraftübertragungsbrücke insbesondere in Form einer vorzugsweise zylindrischen Hülse oder als Befestigungsstift, wie einer Schraube, ausgebildet. Die Soll-Schwächungsmasse ist derart zur Kraftübertragungsbrücke angeordnet, dass diese die Kraftübertragungsbrücke berührt, insbesondere zumindest teilweise umgibt, insbesondere einschließt. Dabei soll der Soll-Schwächungsmasse ein betriebsgemäßer Zugang für das pyrotechnische Zünd- oder Anzündmittel bereitgestellt werden. Vorzugsweise ist die Kraftübertragungsbrücke aus einem Material gebildet, das bei der durch die Deflagration oder dem Abbrand entstehende Wärme thermisch umgesetzt wird, damit das Loslösen der aneinander zu befestigenden Körper einhergeht.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist für die Befestigungseinrichtung zum stoffschlüssigen Fügen eine Mehrschicht-Struktur, insbesondere Sandwich-Struktur, mit wenigstens zwei Schichten vorgesehen, von denen wenigstens eine die mit pyrotechnischem Oxidationsmittel versehene Verbundmassenschicht ist, um eine pyrotechnische Soll-Schwächungsschicht zu bilden. Die pyrotechnische Soll-Schwächungsschicht hat zwei sich gegenüberliegende Grenzflächen, von denen zur Bildung der Mehrschicht-Struktur wenigstens eine mit einer zusätzlichen Außen- oder Deckschicht oder weiteren Zwischenschichten bedeckt ist. Vorzugsweise sind beide Grenzflächen mit einer Außen- oder Zwischenschicht bedeckt, so dass die pyrotechnische Soll-Schwächungsschicht vollständig zur jeweiligen Grenzfläche bedeckt ist und zentral in der Mehrschicht-Struktur angeordnet ist. Die wenigstens eine zusätzliche Außenschicht ist dazu ausgelegt, die Befestigungskräfte zwischen den wenigstens zwei Körpern zu übertragen. Die wenigstens eine zusätzliche Außenschicht kann als Schutzschicht mit entsprechender Stärke gebildet sein und weist vorzugsweise kein pyrotechnisches Oxidationsmittel aus, so dass es bei pyrotechnischer Umsetzung der Fügeschicht annähernd unversehrt bleibt. Vorzugsweise bilden die Außen- oder Zwischenschichten einen Abbrandschirm für die miteinander fest zu verbindenden Körper. Vorzugsweise ist die zusätzliche Außen- oder Zwischenschicht aus einer pyrotechnisch inerten Verbundmasse, wie Klebstoff ohne Oxidationsmittel, gebildet. Um die Befestigungsfunktion der Befestigungseinrichtung bei der Mehrschicht-Struktur zu erhalten, kann die wenigstens eine zusätzliche Deckschicht dazu ausgelegt sein, eine Reihe Grenzflächen aufzuweisen, die eine Flächenhaftung (Adhäsion) bereitstellt. Außerdem ist die zusätzliche Schicht ausreichend fest, um die Befestigungskräfte zu übertragen.
Die Mehrschicht-Struktur der Befestigungseinrichtung mit pyrotechnischer Soll-Schwächungsoption dient insbesondere dafür, die zueinander zu befestigenden Körper aufgrund der pyrotechnischen Trägheit der darüber und darunter liegenden Schichten geschützt sind und vor allem, dass die inerten Kleberschichten Schwingungen aufnehmen/übertragen können, da die durch den hohen Feststoffanteil unflexible pyrotechnische Kleberschicht dies nur noch eingeschränkt leisten kann.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bildet die Mehrschicht-Struktur einen autarken Gegenstand, wie beispielsweise eine Dichtung, wie eine Schablonendichtung, welche ohne Flächenhaftungseigenschaft an den Außenseiten vertrieben werden kann und als fertiges Bauteil betriebsgemäß eingesetzt werden kann. Auf diese Weise ist die Mehrschicht-Struktur ein autarker Gegenstand, dessen Funktionsweise, wie der Dichtungsfunktion, aufgrund der pyrotechnischen Aufhebungsoption spontan und geplant aufgehoben werden kann.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Befestigungseinrichtung mit einem pyrotechnischen Zünd- oder Anzündmittel versehen, das insbesondere eine Anzündpille, vorzugsweise mit einem elektrischen Anschluss, umfasst. Der elektrische Anschluss ist dazu ausgelegt, einen elektrischen Zündstrom zu empfangen, indem er bereits an ein elektrisches Zündkabel gekoppelt oder dazu ausgelegt ist, mit einem solchen gekoppelt zu werden. Alternativ und zusätzlich kann das Anzündmittel eine zusätzliche Verstärkerladung, insbesondere wie Schwarzpulver, Bor-Kaliumnitrat - oder Titan/Kaliumperchlorat -, Treibladungspulver (TLP) oder dergleichen, umfassen. Vorzugsweise ist das Zünd- oder Anzündmittel von der zusätzlichen Verstärkerladung zumindest teilweise umgeben, insbesondere darin eingebettet, so dass durch Anlegen eines elektrischen Zündstromes das Zünd- oder Anzündmittel, wie eine Anzündpille, umsetzt. Die Anzündpille veranlasst kettenreaktionsgemäß die pyrotechnische Umsetzung der Soll-Schwächungsmasse der Soll-Schwächungsschicht. Vorzugsweise ist das Zünd- oder Anzündmittel in einem insbesondere geschlossenen Behälter untergebracht. Der Behälter kann ein Beutel insbesondere aus brennbarem Material, sein. Auch ein tiefgezogenes Aluminiumgehäuse oder ein Spritzgussteil, beispielsweise aus Kunststoff, kann als Gehäuse eingesetzt werden, um den insbesondere geschlossenen Behälter zu bilden. Alternativ oder zusätzlich ist das Anzündmittel eine Übertragungsladung insbesondere aus einem speziell geformten Streifen der Soll-Schwächungsmasseaus der mit Oxidationsmittel versehene Verbundmasse derart zugeordnet, dass das Anzündmittel in einem Abstand von der eine Kraftüberragungsbrücke der Befestigungseinrichtung bildenden pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse oder von der der Kraftübertragungsbrücke zugeordneten pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse angeordnet ist. Vorzugsweise sind die Verstärkerladung und die Übertragungseinrichtung, wie die Übertragungs-ladung, derart aufeinander abgestimmt, dass die durch die bei Auslösung entwickelte Wärmeenergie dazu ausreicht, die Übertragungsladung zu entzünden, die insbesondere reaktiv die Anzündenergie auf die pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse überträgt, so dass auch diese pyrotechnisch umgesetzt wird. Eine Übertragungseinrichtung, wie eine Übertragungsladung, ist nicht unbedingt notwendig. Das Anzündmittel kann auch unmittelbar im Bereich der pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse angeordnet, insbesondere eingebettet, sein.
Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Bausatz zum Erstellen einer pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse, die dazu genutzt werden kann, die wenigstens zwei Körper aneinander zu befestigen und/oder zum planmäßigen, gesteuerten, beabsichtigten Lösen der aneinander befestigten Körper voneinander. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Bausatz zum Bereitstellen eines erfindungsgemäß ausgebildeten Klebers. Alternativ oder zusätzlich kann der Bausatz dazu dienen, eine erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung zum aneinander Befestigen wenigstens zweier Körper und/oder zum planmäßigen Lösen der aneinander befestigten Körper zu erstellen. Der erfindungsgemäße Bausatz umfasst eine oder mehrere insbesondere viskose, beispielsweise gelartige, Verbundmassemengen, wie einem der oben bezeichneten Klebstoffe. Des Weiteren hat der Bausatz eine oder mehrere insbesondere voneinander getrennte Dosen an einem oder mehreren separaten, insbesondere pulverartigen, Oxidationsmitteln. Die wenigstens eine Dosis Oxidationsmittel kann bereits in einer vorbestimmten Konzentrationsmenge zum Einmischen vorliegen oder in separaten einzelnen Oxidationsmitteldosen, die, bevor sie mit der viskosen Verbundmassemenge vermischt werden, zu einem Oxidationsmittelgemisch vermengt wird. Zur Bildung der erfindungsgemäßen pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse sind die Verbundmassenmenge und eine Dosis an Oxidationsmittel miteinander insbesondere derart manuell zu vermischen, dass durch eine geplante Zündung oder Anzündung eine pyrotechnische Umsetzung, wie eine Detonation, Deflagration oder ein Abbrand, ausgelöst wird. Der Bausatz hat also einen Betriebszustand der Anlieferung, bei der die Verbundmasse und das Oxidationsmittel getrennt sind. Erst im Einsatzfall, wenn also die pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse eingesetzt werden soll, werden die Verbundmasse und das Oxidationsmittel insbesondere manuell vermengt. Nach einem Entstehungsprozess, beispielsweise einer Aushärtung, ist die fertige Soll-Schwächungsmasse entstanden und kann funktionsgemäß als Befestigung oder dem Befestigungsmittel verwendet werden, damit die Soll-Schwächungsoption einsatzbereit wird. Bei Auslösung der pyrotechnischen Umsetzung werden die aneinander befestigten Körper voneinander insbesondere irreversibel gelöst, indem beispielsweise die Adhäsion und/oder die Kohäsion und/oder die Kraftübertragungsbrücke zumindest geschwächt, vorzugsweise aufgehoben werden.
Auf diese Weise kann die Soll-Schwächungsmasse jederzeit frisch erstellt werden, und es bedarf keiner aufwendigen Lagerung von fertiger Soll-Schwächungsmasse, die bereits die pyrotechnische Soll-Schwächungsoption innehat. Erst im Verwendungsfall wird die Soll-Schwächungsmasse bereitgestellt. Zum anderen kann je nach Einsatzgebiet die Konzentration an Oxidationsmittel innerhalb der Verbundmasse festgelegt werden. Auf diese Weise kann die Soll-Schwächungsmasse flexibel eingesetzt werden. Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind die eine oder mehrere Verbundmassemengen und die eine oder mehrere Dosen Oxidationsmittel in voneinander getrennte Verpackungen für den erfindungsgemäßen Bausatz vorgesehen.
Alternativ und zusätzlich dazu können die sämtlichen Oxidationsmitteldosen in einer einzigen Verpackung vorliegen, wobei der Bausatz eine Dosierhilfe aufweist, um die gewünschte Konzentration von Oxidationsmittel innerhalb der Verbundmasse bereitzustellen. Dabei kann eine Mischungstabelle behilflich sein, welche eine Korrelation von der Menge des Oxidationsmittels relativ zu der festgelegten Verbundmassemenge angibt, um die gewünschte pyrotechnische Umsetzung, von einem langsamen Abbrand über eine schnelle Deflagration bis zur Detonation einzustellen.
Vorzugsweise hat der erfindungsgemäße Bausatz für eine einzelne Verbundmassemenge mehrere, insbesondere unterschiedlich große, vorzugsweise separat verpackte Oxidationsmittelmengen vorrätig, um insbesondere die pyrotechnische Verbundmasse auf verschiedene Umsetzgeschwindigkeiten, wie eine oder mehrere Detonationsgeschwindigkeiten, eine oder mehrere Deflagrationsgeschwindigkeiten und/oder eine oder mehrere Abbrandgeschwindigkeiten, einzustellen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind ein pyrotechnisches Zündmittel und/oder eine insbesondere maschinell ausgeführte Mischhilfe insbesondere zum Kneten und/oder eine Appliziereinrichtung, wie ein Spatel, zum manuellen Mischen, insbesondere Rühren, und/oder zum flächigen Aufbringen der pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse an einem oder mehreren der wenigstens zwei Körper vorgesehen.
Es sei klar, dass vorzugsweise ein Bausatz stets für eine spezifische Anwendung ausgelegt sein kann, allerdings kann für den Einsatz durch professionelle Anwender von pyrotechnischen Soll-Schwächungsmassen es von Vorteil sein, die Soll-Schwächungsmasse individuell auszulegen.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen einer pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse, wie eines erfindungsgemäß ausgebildeten Klebers. Die pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse kann zum aneinander Befestigen, insbesondere Kleben, wenigstens zweier Körper und/oder zum planmäßigen Schwächen wenigstens einer Kraftübertragungsbrücke, wie einer Klebstoffschicht, ein Druck-, Zug-, Scher- und/oder Torsionselement oder dergleichen, zum Übertragen von Kräften zwischen wenigstens zwei Körpern ausgelegt sein. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Verbundmasse, wie sie oben beschrieben ist, bereitgestellt. Zudem wird wenigstens ein oder mehrere Oxidationsmittel bereitgestellt, um diese mit der Verbundmasse zur Bildung der pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse insbesondere manuell oder maschinell zu vermischen, so dass durch einen geplanten, steuerbaren und/oder beabsichtigten Energieeintrag, wie ein Zünden oder Anzünden eine pyrotechnische Umsetzung, wie vorzugsweise eine Deflagration und/oder ein Abbrand oder gegebenenfalls eine Detonation, des eingemischten Oxidationsmittels bzw. der pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse ausgelöst wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Oxidationsmittel derart in die Verbundmasse eingemischt und mit der Verbundmasse vermischt, dass eine insbesondere gleichmäßige Verteilung des Oxidationsmittels innerhalb der Verbundmasse erreicht wird, um ein gleichmäßiges und gleichmäßig sicheres Abbrennen und damit Lösen der wenigstens zwei Körper zu erreichen. Alternativ oder zusätzlich werden die Verbundmassen wenigstens in einer vorbestimmten Verbundmassemenge und das Oxidationsmittel vorzugsweise wenigstens in einer vorbestimmten Oxidationsmitteldosis bereitgestellt. Vorzugsweise werden die vorbestimmte Verbundmassemenge und die vorbestimmte Oxidationsmitteldosis derart aufeinander abgestimmt, dass durch steuerbares Zünden, wie eine steuerbare Anzündung, eine pyrotechnische Umsetzung, wie eine Detonation, eine Deflagration und/oder ein Abbrand, des eingemischten Oxidationsmittels bzw. der pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse ausgelöst wird.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird für die Verbundmasse Silikon eingesetzt. Vorzugsweise hat die Silikonmasse zwei Komponenten (A, B), die mit einem Mischungsverhältnis von 1:1 bis 10:1, vorzugsweise 2:1 bis 7:1, miteinander vermengt werden. Vorzugsweise soll die silikonartige Verbundmasse eine gelartige Konsistenz bereitstellen, so dass es insbesondere möglich ist, sie manuell zu verrühren. Es sei klar, dass die Verbundmasse auch mittels eines maschinenbetriebenen Mischers, wie eines Kneters, vermengt werden kann.
Als Oxidationsmittel wird vorzugsweise Perchlorat, wie Ammoniumperchlorat, vorzugsweise ohne Vorbehandlung eingemischt. Insbesondere ergibt sich eine pastöse Konsistenz für die pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse. Alternativ oder zusätzlich kann die pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse insbesondere enthaltend Silikon, bei einer Temperatur von wenigstens 40°C, insbesondere zwischen 50°C und 70°C, insbesondere mehrere Stunden lang, ausgehärtet werden.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung zum kraftübertragenden Koppeln, insbesondere Kleben, wenigstens zweier separater Körper und zum planmäßigen, optionalen Lösen der aneinander befestigten Körper. Es wird (a) eine pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse, wie ein pyrotechnischer, erfindungsgemäßer Kleber, zum aneinander Befestigen, insbesondere Kleben, wenigstens zweier Körper und/oder zum planmäßigen Schwächen wenigstens einer Kraftübertragungsbrücke, wie einer Klebstoffschicht, einem Druck-, Zug-, Scher- und/oder Torsionselement oder dergleichen, insbesondere in einer vorbestimmten Soll-Schwächungsmenge bereitgestellt. Die Soll-Schwächungsmasse enthält Oxidationsmittel. In einem weiteren Schritt zur Herstellung der Befestigungseinrichtung wird die pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse einer Kraftübertragungsbrücke, wie einer Klebstoffschicht, einem Druck-, Zug-, Scher- und/oder Torsionselement oder dergleichen, zum Übertragen von Kräften zwischen den wenigstens zwei Körpern zugeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann die Kraftübertragungsbrücke durch die pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse gebildet sein. Des Weiteren wird gemäß der erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren ein Energieeintragsmittel, wie ein pyrotechnisches Anzünd- oder Zündmittel, mit der pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse betriebsgemäß derart verbunden, dass bei Zündung durch ein Anzünd- oder Zündmittel eine pyrotechnische Umsetzung, wie eine Detonation, eine Deflagration oder ein Abbrand, der pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse insbesondere mit einer Umsetzgeschwindigkeit kleiner als Schallgeschwindigkeit ausgelöst wird. Auf diese Weise wird die Kraftübertragungsbrücke zumindest geschwächt, insbesondere beseitigt.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Befestigungssystem, das wenigstens zwei Körper und einen erfindungsgemäßen Kleber und/oder eine erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung und/oder einen erfindungsgemäßen Bausatz aufweist.
Bei einer bevorzugten Ausführung des Befestigungssystems umfassen die wenigstens zwei Körper ein paar plattenförmige Bauteile, insbesondere aus Metall, wie Aluminium, mit zueinander im Wesentlichen parallel zugewandten Fügeoberflächenabschnitte.
Alternativ oder zusätzlich können die wenigstens zwei Körper ein paar Zugankerabschnitte mit zueinander parallelen, formkomplementären, insbesondere kegelstumpfförmigen Fügeoberflächenabschnitte aufweisen. Zwischen den Fügeoberflächenabschnitten ist ein pyrotechnischer Kleber zur Befestigung der wenigstens zwei Körper aneinander angeordnet. An einer von außen frei zugänglichen Position ist eine Aussparung in der zwischen den wenigstens zwei Körpern liegenden Kleberschicht ausgebildet, in der ein pyrotechnisches Zündmittel angeordnet ist. Das Zündmittel oder _Anzündmittel kann auch schlicht auf dem pyrotechnischen Kleber aufliegen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die durch den pyrotechnischen Kleber gebildete, pyrotechnische Soll-Schwächungsschicht insbesondere aus der oben genannten Soll-Schwächungsmasse insbesondere nach einem Aneinanderdrücken der wenigstens zwei Körper eine Schichtdicke von wenigstens 1 mm und insbesondere höchstens 50 cm, vorzugsweise von 1 mm bis 10 cm, vorzugsweise zwischen 3 mm und 7 cm aufweisen.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System zum stoffschlüssigen Fügen, insbesondere Kleben, wenigstens zweier Körper. Insbesondere betrifft die Erfindung ein System, mit dem die oben genannte erfindungsgemäße Einrichtung zum stoffschlüssigen Fügen jederzeit bereitgestellt werden kann, ohne dass Einbußen bei der Fügekraft hingenommen werden müssen. Das erfindungsgemäße System kann jederzeit präpariert werden und zum Einsatzzeitpunkt frisch bereitgestellt werden. Das erfindungsgemäße System umfasst einen viskosen Verbund-Werkstoff, wie einem viskosen Klebstoff, in einer vorbestimmten Menge, die insbesondere abhängt von der Umsetzgeschwindidgkeit der Verbundmasse in Verbindung mit dem Oxidationsmittel. Des Weiteren hat das erfindungsgemäße System ein zum Verbund-Werkstoff separiertes Oxidationsmittel, das vorzugsweise vollkommen getrennt zu dem Verbund-Werkstoff gelagert ist. Beide, Verbundwerkstoff und/oder pyrotechnisches Oxidationsmittel, kann hermetisch versiegelt beispielsweise in einem Vakuum gelagert sein und erst zum Einsatzzeitpunkt geöffnet werden. Zur Bildung der Fügeschicht, der insbesondere erfindungsgemäßen formschlüssigen Fügeeinrichtung, die zwischen den wenigstens zwei Körpern anzuordnen ist, sind der Verbund-Werkstoff und das pyrotechnische Oxidationsmittel in den vorbestimmten Mengen miteinander vermengbar, wobei die vorbestimmte Verbundmenge und die vorbestimmte Oxidationsmenge derart aufeinander abgestimmt sind, dass durch steuerbare Anzündung oder Zündung eine pyrotechnische Deflagration oder Abbrand oder Detonation der Fügeschicht ausgelöst wird.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Verwendung des erfindungsgemäßen Klebers insbesondere zur Befestigung einer transparenten Scheibe, wie einer Glasscheibe, an einem Scheibenträger. Alternativ soll der erfindungsgemäße pyrotechnische Kleber für einen Zuganker zur Übertragung von insbesondere im Wesentlichen Zugkräften zwischen den wenigstens zwei Körpern eingesetzt werden. Ein weiteres Verwendungsgebiet soll der erfindungsgemäße Kleber bzw. die erfindungsgemäße Soll-Schwächungsmasse mit gegebenenfalls keiner Adhäsionswirkung als Dichtungselement zum Abdichten einer Übergangszelle zwischen den wenigstens zwei Körpern verwendet werden. Dabei kann beispielsweise die pyrotechnische, ausgehärtete Verbundmasse eine Dichtungsschablonenform aufweisen. Bei der pyrotechnischen Umsetzung verliert die Dichtungsschablone ihre Dichtungsfunktion.
Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Dichtungselement eine vorgefertigte Schablonenstruktur mit umlaufenden Dichtungsrändern aufweisen, die insbesondere zwischen klassischen Klebstoffschichten versehen werden kann. Die klassischen Klebstoffschichten müssen nicht, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen ist, mit dem Oxidationsmittel versehen sein, um die Soll-Schwächung zu erreichen. Dies wird durch die pyrotechnische Schablone erreicht. Auf diese Weise wird verhindert, dass ein Mischen und Hantieren mit einer pyrotechnischen Klebmasse notwendig ist, um das Dichtungselement, wie die Schablone, einzusetzen.
Weitere Eigenschaften, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:

1 eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Kopplungssystems gemäß der Erfindung;
2 eine weitere schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Kopplungssystems einer weiteren Ausführung;
3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kopplungssystems einer weiteren Ausführung gemäß der Erfindung;
4 eine schematische Querschnittsansicht eines Kopplungssystems einer weiteren Ausführung gemäß der Erfindung; und
5 eine schematische Querschnittsansicht eines Kopplungssystems einer weiteren Ausführung gemäß der Erfindung.

In der folgenden Figurenbeschreibung sind Ausführungen der Erfindung anhand von Querschnittprinzipskizzen gezeigt, was die Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten für die erfindungsgemäße pyrotechnische Soll-Schwächungsoption prinzipiell darlegen soll.
In 1 ist die erfindungsgemäße pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse, insbesondere der pyrotechnische Kleber, im Einsatzfall zum Befestigen zweier Körper, im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 versehen. Bei der Ausführung gemäß 1 besitzt die Soll-Schwächungsmasse 1 einen Adhäsionseffekt an den Grenzflächen zu den Körpern, so dass ein pyrotechnischer Kleber vorliegt. Der Kleber liegt in einer Fügeschichtform vor und besitzt eine Stärke von etwa 0,3 mm bis 10 mm. Beim Aufbringen des pyrotechnischen Klebers ist dieser viskos und bildet nach Aushärtung eine im Wesentlichen starre Kraftübertragungsbrücke. Wichtig ist zu erwähnen, dass eine gewisse Mindestdicke für die Klebstoff-Fügeschicht notwendig ist, um einen sicheren Abbrand der gesamten pyrotechnischen Klebstoffschicht 11 zu erreichen. Eine Mindestdicke liegt beispielsweise vor, wenn diese größer als 1 mm ist.
Der pyrotechnische Kleber verbindet zwei Körper aneinander, die mit den Bezugsziffern 5 und 7 versehen sind und als Substrat zu versehen sind. Die Körper 5 und 7 können jegliche Form aufweisen, sind zur prinzipiellen Darstellung bei den Ausführungen beispielsweise als Platten, insbesondere aus Aluminium, gebildet. Die Substrate sollen eine gewisse Temperaturbeständigkeit aufweisen, insbesondere Temperaturen von über 1.000°C aushalten.
Gemäß dem Grundprinzip einer Klebstoffübertragung besitzt sowohl die pyrotechnische Klebstoffschicht 11 eine Grenzfläche 13, die dem Körper 5 zugewandt ist und eine weitere, die dem Körper 7 zugewandt ist. Beide Körper 5, 7 haben Grenzflächen 15, die gemeinsam mit der Grenzfläche 13 der pyrotechnischen Klebstoffschicht 11 eine Flächenhaftung bilden, um Kräfte, die in die Körper 5, 7 eingetragen werden, auch hin zum gegenüberliegenden Körper 7, 5 zu übertragen.
Die pyrotechnische Klebstoffschicht 11 umfasst eine Verbundmasse, die beispielsweise als Klebstoff, wie Silikon, ausgeführt ist. In der Verbundmasse ist, wie durch die in der Schicht dargestellte Punkte veranschaulicht, ein Oxidationsmittel eingemischt, wobei eine gleichmäßige Verteilung des Oxidationsmittels innerhalb der Verbundmasse gewünscht ist. Anzustreben ist grundsätzlich eine homogene Verteilung des oder der Oxidationsmittel. Inhomogenitäten veranlassen einen ungleichmäßigen Abbrand innerhalb der pyrotechnischen Klebstoffschicht. Eine Erzielung von Abbrandgradienten können beispielsweise durch gezielt unterschiedliche Oxidationsmittelkonzentrationen oder unterschiedliche Korngrößen für das Oxidationsmittel erreicht werden.
Neben dem Oxidationsmittel können auch weitere Hilfsstoffe, wie beispielsweise Aerosil oder Bornitrit, eingemischt werden, um die Fließfähigkeit des Oxidationsmittels nach einer Vorbehandlung, wie zum Beispiel Mahlen oder Sieben, bis zur Mischung mit dem Klebstoff zu erhalten.
Oxidationsmittel, die eine erfindungsgemäße Anwendung finden können, sind beispielsweise aber nicht abschließend: Ammoniumperchlorat, Kaliumperchlorat, Strontiumnitrat, Kaliumnitrat und/oder Kaliumchlorat. Es können einzelne oder auch Gemische aus derartigen Oxidationsmitteln eingesetzt werden.
Beim Anzünden der pyrotechnischen Klebstoffschicht 11, wird letzteres pyrotechnisch umgesetzt, wobei eine Abbrenngeschwindigkeit von deutlich geringer als Schallgeschwindigkeit gewünscht ist, um ein schonendes aber zügiges Abbrennen zu erreichen. Durch die pyrotechnische Umsetzung wird die Klebstoffschicht 11 geschwächt, so dass die Substrate 5, 7 ohne weiteres voneinander getrennt werden können. Die bei der pyrotechnischen Umsetzung entstehende Wärme zersetzt die Verbundmasse/Klebstoffschicht 11, wodurch die Trennung allein durch den Einfluss der Gewichtskraft oder der Gewichtskräfte der Körper 5, 7 erreicht werden kann. Es bleibt im Wesentlichen Asche/Schlacke übrig.
Das Mischungsverhältnis hat unter anderem auch Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit innerhalb der pyrotechnischen Klebstoffschicht. Es beeinflusst auch die Art der Rückstände, nachdem die pyrotechnische Umsetzung erfolgt oder abgeschlossen ist. Beispielsweise kann ein glasartiger Schaum oder morsche Asche insbesondere bei silikonbasierten Klebstoffen vorliegen, wodurch die Klebstoffschicht deutlich geschwächt ist.
Die Soll-Schwächungsmasse 1, hier in Form der Klebstoffschicht 11, hat insbesondere zum Ziel, die pyrotechnische Umsetzung in Form eines Abbrands zu erreichen. Dies findet in der Geschwindigkeitsgrößenordnung von m/s statt.
Eine schnellere Umsetzung beispielsweise in Form einer Deflagration oder Detonation mit Druckwelle hat eine negative Splitterwirkung zur Folge. Ebenso ist durch die langsamere Umsetzung die Wärmeenergieabgabe auf einen längeren Zeitraum verteilt, wodurch die benachbarten Substrate 5, 7 einer geringeren thermischen Belastung ausgesetzt sind. Wiederum hat die langsamere Wärmeenergieabgabe den Vorteil, dass abzutransportierende Wärme besser über die Substrate abgeleitet werden kann.
In 2 ist eine Kraftübertragungsbrücke als Mehrschicht-Struktur 17 ausgebildet, in der ebenfalls eine pyrotechnische Klebstoffschicht 11 mittig in der Mehrschicht-Struktur 17 angeordnet ist. Die pyrotechnische Mehrschicht-Struktur 17 koppelt die beiden Körper 5, 7 aneinander, wobei die Mehrschicht-Struktur 17 für die Adhäsion zwei äußere (im Hinblick auf die Mehrschicht-Struktur 17 pyrotechnisch inerte Klebstoffschichten 21, 23 umfasst, welche frei von Oxidationsmittel sind, und insofern bei pyrotechnischer Umsetzung der pyrotechnischen Klebstoffschicht 11 nahezu ohne oder nur mit geringer Reaktion verbleibt. Die beiden Außenschichten 21, 23 besitzen Haftkräfte an der jeweiligen Grenzfläche 15.
Eine derartige Mehrschicht-Struktur 17 hat einen Einsatzvorteil dahingehend, dass fertige Bauelemente, wie Dichtungsschablonen bereits mit pyrotechnischer Soll-Schwächungsoption bereitgestellt werden kann. Mit einer zusätzlichen Schicht Schutzfolie kann die Adhäsionskraft aufrechterhalten werden, auch wenn längere Lagerungszeiten überwunden werden müssen.
Die „reinen“ Klebstoffschichten 21, 23 (ohne pyrotechnische Soll-Schwächungsoption) sind aufgrund ihrer pyrotechnisch inerten Weise einfacher handhabbar und bedürfen keiner höheren Sicherheitsmaßnahmen. Die Schablonen können vorgefertigt sein.
Beim Anlegen einer Anzündung an der pyrotechnischen Klebschicht 11 wird diese pyrotechnisch umgesetzt, beispielsweise durch Abbrand, wodurch die innere Festigkeit der Mehrschicht-Struktur 17 aufgehoben und die beiden Körper voneinander getrennt werden können.
Besonders vorteilhaft ist die Soll-Schwächungsmasse 1 insbesondere in der Mehrschicht-Struktur als Vorprodukt relevant, wenn der endgültige Einbauort noch nicht feststeht. Dies bietet den Vorteil, dass bei der letztlichen Befestigung, insbesondere Verklebung, nur noch ein Schritt vorgenommen werden muss und keine Be- oder Verarbeitung notwendig ist. Die fertig ausgehärtete Soll-Schwächungsmasse 1 insbesondere bei der Mehrschicht-Struktur 17 kann ohne weiteres verpackt und in eine ungefährliche Eingruppierung nach Spreng-Lagerrichtlinie und ADR fallen. Hier könnten auf einfache Weise behördliche Vorgaben für den Umgang eingehalten werden, ohne einen großen Aufwand zu betreiben.
In diesem Zusammenhang ist zu berücksichtigen, dass die Verträglichkeit des Oxidationsmittels mit dem eingesetzten Klebstoff im Verarbeitungszustand sowie auch im ausgehärteten Zustand zu beachten ist. Die Verträglichkeit bestimmt sich nach dem Gemisch von Verbundmasse, Oxidationsmittel und gegebenenfalls Zuschlagstoffen und hängt insbesondere von dem Einsatzgebiet ab. Dabei spielen komplexe chemische Mechanismen zusammen, die abhängig von den herangezogenen Komponenten für Oxidationsmittel und Grundmasse zu berücksichtigen sind.
Es zeigte sich, dass diese Art der Mehrschicht-Struktur 17 auch besonders dann von Vorteil ist, wenn Dämpfungsfunktionen gewünscht sind, um eine Schwingungsbelastung zwischen den Körpern 5, 7 abzufedern. Selbstverständlich kann die Mehrschicht-Struktur auch eine durch eine Vielzahl von inerten und pyrotechnischen Schichten aufweisen.
Bei den Ausgestaltungen der Erfindung gemäß 1 und 2 ist die pyrotechnische Klebstoffschicht 11 mit einer dünnen Schichtdicke von wenigstens 1 mm und höchstens 50 cm ausgebildet, wobei durch eine Sandwich-Struktur mit entsprechenden Lagenschichtdicken erhalten werden kann.
Es sei allerdings auch klar, dass andere Ausführungsbeispiele mit einer säulenartigen Kopplungsstruktur möglich sind, bei denen eine relativ zur Breite und Tiefe größere Höhe des Kopplungselements notwendig ist.
In 3 ist ein Kopplungsstab 31 aus der erfindungsgemäßen pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse 1 gebildet, wobei die Soll-Schwächungsmasse 1 aus einem ausgehärteten Klebstoff mit einer Klebstoffwirkung an den Grenzflächen 13, 15 ausgeführt ist. Der pyrotechnische Kopplungsstab 31 verbindet die beiden Körper kraftübertragend aneinander. Nach Auslösung der pyrotechnischen Umsetzung wird das Material, das den Kopplungsstab 31 bildet, geschwächt, so dass die beiden Körper 5, 7 voneinander befreit sind.
In 4 ist eine Befestigungseinrichtung 35 gemäß der Erfindung ersichtlich, wobei die Befestigungskräfte nicht durch die Soll-Schwächungsmasse 1 bereitgestellt wird, sondern im Allgemeinen durch eine pyrotechnisch eigentlich inerte Befestigungshülse 33, welche insbesondere zylindrisch ausgeführt ist und innenseitig die Soll-Schwächungsmasse 1 aufnimmt und diese vollständig umgibt. Auf jeden Fall können Druckentlastungsöffnungen in der Außenhülle notwendig sein. Die Hülle muss nicht komplett mit Soll-Schwächungsmasse aufgefüllt sein. Es wird bevorzugt nur eine Beschichtung der Innenfläche gebildet, die die Hülle von innen heraus thermisch zerstört. Eine Anbringung der Pyrotechnik an der Außenseite ist aber ebenso denkbar.
Die beiden Körper 5, 7 sind mittels herkömmlicher Befestigungsmaßnahmen, wie beispielsweise Kleben, Verschraubung, Vernietung, etc., an die Kopplungshülse 33 befestigt, so dass sämtliche zwischen den Körpern 5, 7 zu übertragenden Kräfte hauptsächlich über die Hülsen 33 übertragen werden.
Ein Zünd- oder Anzündmittel (Energieeintragsmittel/Aktivierungsmittel) hat Kontakt zur umschlossenen pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse 1. Bei pyrotechnischer Umsetzung der Soll-Schwächungsmasse 1 ist die Wärmeerzeugung derart hoch, dass das die Kopplungshülse 33 bildende Material geschwächt, insbesondere mit umgesetzt wird, vorzugsweise geschmolzen wird, so dass die beiden Körper 5, 7 voneinander getrennt werden.
Bei dieser Ausführung ist die pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse 1 von einem inerten Gehäuse eingekapselt, wobei das inerte Gehäuse eine stabile Kraftübertragung gewährleistet. Allerdings ist bei dieser Ausführung ersichtlich, dass die Soll-Schwächungsmasse nicht notwendigerweise kraftübertragend ausgeführt sein muss.
In 5 ist eine Ausführung der Erfindung betreffend die Befestigungseinrichtung dargestellt, die eine Abwandlung von der ähnlichen Ausführung nach 4 darstellt. Zum einfachen Verständnis werden dieselben Bezugszeichen für ähnliche oder identische Bauelemente der Befestigungseinrichtung 35 herangezogen. Die Befestigungseinrichtung 35 hat eine Kraftübertragungshülse 33, die insbesondere zylindrisch ausgeführt ist. An der Innenseite der Kraftübertragungshülse 33 ist eine hülsenförmig, die Innenseite der Kraftübertragungshülse 33 vollständig bedeckende Schicht aus Soll-Schwächungsmasse 1 aufgetragen. Die Soll-Schwächungsmasse 1 trägt nicht oder kaum an der Kraftübertragung zwischen den Körpern 5, 7 bei.
Die Kraftübertragungshülse ist wie bei Ausführung nach 4 aus einem pyrotechnisch inerten Material, aber thermisch umsetzbaren, also brennbaren, Material gebildet, wobei bei entsprechendem Energieeintrag beispielsweise durch Anzündung eine pyrotechnische Umsetzung der Soll-Schwächungsmasse 1 einhergeht, wodurch die Kraftübertragung zwischen den Körpern 5, 7 geschwächt oder vollständig beseitigt wird.
Damit Umsetzgase einen Innenraum 37 der Befestigungseinrichtung 35 verlassen können, können ein oder mehrere Belüftungslöcher 39 in der Kraftübertragungshülse 33 und in der innenseitig anliegenden Schicht aus Soll-Schwächungsmasse 1 vorgesehen sein, um einen Gasaustausch zwischen dem Innenraum 37 und der Außenseite 40 zu gewährleisten.
In 6 ist ein erfindungsgemäßer Zuganker 41 dargestellt, der ein Zuginnenteil 43 mit einem Befestigungsflansch 45 aufweist, der untenseitig angeordnet ist. Der Zuganker 41 hat des Weiteren einen Außenanker 47, der an ein weiteres Bauteil befestigt werden kann.
Um die Zugkräfte möglichst kraftschlüssig zu übertragen, hat der Zuganker 41 bezüglich des Außenteils 47 und Innenteils 45 eine Verjüngungsstruktur 51, das bei Erhöhung der Zugkräfte ein immer sicheres Aneinanderpressen des Innen- und Außenteils 47, 45 gewährleistet. Der Außenanker 47 umfasst eine kegelstumpfförmige Innenwand 53, die als Grenzfläche zur Bildung der Kontakthaftung mit der pyrotechnischen Klebstoffschicht 11 in Kontakt steht.
Der Innenanker 45 hat eine formkomplementäre Außenseite 55, welche formangepasst zur Innenwand 53 des Außenankers 47 gebildet ist. In einer Normalposition, wie in 5 dargestellt ist, ist der Abstand der Außenseite 55 zur Innenwand 53 mit mehreren Millimetern gebildet, so dass ein kegelstumpfförmiger Spalt gebildet ist, der vollständig aus pyrotechnischem Klebstoff 11 gebildet ist.
Die Formkomplementarität zwischen dem Innenanker 45 und dem Außenanker 47 ist derart realisiert, dass eine Verliersicherung geschaffen ist, so dass bei Fehlen der pyrotechnischen Klebstoffschicht 11 stets eine Kopplung des Innenankers 45 und Außenankers 47 realisiert ist, wobei diese wirklich lose aneinander gekoppelt sein werden. Der Anker kann nach Umsetzung der Pyrotechnik aus dem Außenanker ohne Kraftaufwand herausgenommen werden.
Bei unversehrtem pyrotechnischem Kleber ist eine Einheit gebildet. Bei Zündung bzw. Anzündung wird der pyrotechnische Kleber vollständig umgesetzt und verschwindet, so dass die lose Kopplung des Innenankers und des Außenankers sowie der nicht näher dargestellten Befestigungsteile 5, 7 lose aneinander haften. Die Verliersicherung realisiert allerdings, dass die Bestandteile nicht vollständig voneinander getrennt werden können.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Bezugszeichenliste

1: pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse
3: pyrotechnischer Kleber
5,7: Körper
11: pyrotechnische Klebstoffschicht
13, 15: Grenzfläche
17: Mehrschicht-Struktur
21, 23: inerte Klebstoffschicht
31: Kopplungsstab
33: Befestigungshülse/Kraftübertragungshülse
35: Befestigungseinrichtung
37: Innenraum
39: Belüftungsöffnung
40: Außenseite
41: Zuganker
43: Zuginnenteil
45: Befestigungsflansch
47: Außenanker
51: Verjüngungsstruktur
53: Innenwand
55: Außenseite

Claims

Kleber (1) mit pyrotechnischer Soll-Schwächungsoption, umfassend eine Verbundmasse mit einer Flächenhaftung (Adhäsion) und einer inneren Festigkeit (Kohäsion), zum kraftübertragenden Befestigen wenigstens zweier separater Körper (5, 7) aneinander, wobei die Verbundmasse derart mit einem Oxidationsmittel versetzt ist, dass durch einen geplanten Energieeintrag, wie eine geplante Zündung oder Anzündung, eine pyrotechnische Umsetzung, wie eine Detonation, Deflagration oder ein Abbrand, des Oxidationsmittels und der Verbundmasse die Adhäsion und/oder Kohäsion des Klebers zumindest schwächt, vorzugsweise aufhebt.
Kleber (1) nach Anspruch 1, bei der die Verbundmasse eine Adhäsion zum Übertragen einer Kraft insbesondere von wenigstens 0,5 N/mm² oder 1 N/mm², 10 N/mm² oder 50 N/mm² aufweist und/oder bei der die Verbundmasse einen Verbindungszustand, in dem sie eine Kohäsion zum Durchleiten einer Kraft von insbesondere wenigstens 0,5 N/mm², 1 N/mm², 10 N/mm², 50 N/mm² oder 100 N/mm² zwischen den wenigstens zwei Körpern (5, 7) zugeordneten Kopplungsflächen bereitstellt, und einen Umsetzzustand umfasst, in dem die Eigenfestigkeit der Verbundmasse reduziert ist, insbesondere die Verbundmasse vorzugsweise im Wesentlichen vollständig abgebrannt ist.
Kleber (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Verbundmasse umfasst/besteht aus: - wenigstens eine organische Verbindung insbesondere o auf natürlicher Basis, wie Proteine, Kohlehydrate, Harze, Tannine, Lingnin, etc., oder aus einer Kombination zwei oder mehrerer der Verbindungen, und/oder o auf synthetischer Basis, wie Kohlenstoff-Wasserstoff-Verbindungen oder dergleichen, insbesondere mit zusätzlich Sauerstoff, Stickstoff, Chlor, Schwefel, etc., oder aus einer Kombination zwei oder mehrerer Elemente; und/oder - wenigstens Silikon oder dergleichen; und/oder - wenigstens eine anorganische Verbindung oder dergleichen, wie einen keramischen Bestandteil, Metalloxid, Silikat, Phosphat, Borat, etc., oder einer Kombination zwei oder mehrerer Bestandteile.
Kleber (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Verbundmasse umfasst/besteht aus: - einen physikalisch abbindenden Klebstoff, wie ein Schmelzklebstoff, ein lösemittelhaltigen Nassklebstoff, ein Kontaktklebstoff, ein Dispersionsklebstoff, einen wasserbasierten Klebstoff, Pastisole oder dergleichen; und/oder - ein chemisch härtenden Klebstoff, wie 2-Komponenten-Klebstoff oder 1-Komponenten-Klebstoff, beispielsweise: o Polymerisationsklebstoff, beispielsweise Cyanacrylat-Klebstoff, Methylmethacrylat-Klebstoff, anaerob härtenden Klebstoff, ungesättigten Polyester-Klebstoff (UP-Harz), strahlenhärtenden Klebstoff oder dergleichen; und/oder o Polykondensationsldebstoff, beispielsweise Phenol-Formaldehydharz-Klebstoff, Silikon, silanvernetzende Polymerklebstoff, Polyimidklebstoff, Polysulfidklebstoff oder dergleichen; und/oder o Polyadditionsklebstoff, beispielsweise Epoxidharz-Klebstoff, Polyurethan-Klebstoff (PUR), Silikon oder dergleichen; und/oder - ein Klebstoff ohne Verfestigungsmechanismus, wie Haftklebstoff oder dergleichen.
Kleber (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der ein Mengenverhältnis von Oxidationsmittel zur Verbundmasse in einem Bereich von 1:2 bis 100:1, vorzugsweise von 1:1 bis 20:1, insbesondere von 1:1 bis 10:1 oder 1:1 bis 5:1, vorgesehen ist und/oder eine Verteilung des Oxidationsmittels in der Verbundmasse derart eingestellt ist, dass die pyrotechnische Umsetzung mit einer Umsetzgeschwindigkeit von unter 500 m/s, 400 m/s, 250 m/s, 100 m/s, 50 m/s, 20 m/s oder 10 m/s erfolgt und/oder dass die durch die pyrotechnische Umsetzung erzeugte Wärme zumindest Material wenigstens eines der wenigstens zwei Körper (5, 7) an dessen Kraftübertragungskopplungsfläche schwächt, vorzugweise zum Schmelzen bringt.
Kleber (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das Oxidationsmittel in Pulverform der Verbundmasse beigemengt ist und/oder bei der eine Korngröße von kleiner als 300 µm, vorzugsweise kleiner als 250 µm oder 200 µm oder 100 µm, aufweist oder zwischen 10 µm und 500 µm oder 50 µm und 300 µm liegt und/oder bei der das Oxidationsmittel in der Verbundmasse gleichmäßig verteilt ist.
Kleber (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das insbesondere pulverartige Oxidationsmittel aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus: - Nitrat (NO₃ ^-), wie Ammoniumnitrat, Chlorat (ClO₃ ^-), Perchlorat (ClO₄ ^-), wie Ammoniumperchlorat, Peroxid (O2^2-), Dinitramid, wie Ammoniumdinitramid, oder dergleichen; und/oder - Oxid eines Metalls, wie Wolfram, Molybdän, Mangan, Eisen, Kupfer, Zink, Bismut, Zinn, etc.
Kleber (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem neben dem Oxidationsmittel wenigstens ein Hilfsstoff und/oder wenigstens ein Additiv, wie ein Abbrandmodifizierer und/oder ein Zuschlagstoff hinzugefügt sind, wobei der Hilfsstoff und/oder das Additiv dazu ausgelegt sind, bei der pyrotechnischen Umsetzung Schadgase, wie CO, NO_x, etc., in den Abbrandgasen zu verringern und/oder um die Herstellung des pyrotechnischen Klebers zu erleichtern.
Befestigungseinrichtung zum kraftübertragenden Koppelung und planmäßigen Schwächen der kraftübertragenden Koppelung, insbesondere zum Kleben mit Soll-Schwächungsoption, wenigstens zweier separater Körper, umfassend eine pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse, wie einen nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildeten pyrotechnischen Kleber und ein Energieeintragsmittel, wie ein Zünd- oder Anzündmittel, das eine pyrotechnische Umsetzung, wie eine Deflagration oder einen Abbrand, des Oxidationsmittels und der Verbundmasse der Soll-Schwächungsmasse mit einer Umsetzgeschwindigkeit kleiner als Schallgeschwindigkeit derart auslöst, dass durch die pyrotechnische Umsetzung die kraftübertragende Kopplungsfunktion der Befestigungseinrichtung zumindest geschwächt, insbesondere aufgehoben, wird.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 9 mit wenigstens einer Kraftübertragungsbrücke, wie einer Klebstoffschicht, einem Druck-, Zug-, Scher- und/oder Torsionselement oder dergleichen, zum Übertragen von Kräften zwischen den wenigstens zwei Körpern, wobei insbesondere die pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse zumindest einen Teil der Kraftübertragungsbrücke insbesondere diese vollständig bildet und/oder der Kraftübertragungsbrücke zugeordnet ist, insbesondere sodass bei der pyrotechnischen Umsetzung des Oxidationsmittels der Soll-Schwächungsmasse die Kraftübertragungsbrücke zumindest geschwächt, insbesondere zumindest teilweise thermisch umgesetzt, wird.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 10, bei der die wenigstens eine Kraftübertragungsbrücke wenigstens ein Druck-, Zug-, Scher- und/oder Torsionselement aufweist, das dazu ausgelegt ist, insbesondere ausschließlich die wenigstens zwei Körper kraftübertragend aneinander zu befestigen, wobei insbesondere die Längserstreckung des wenigstens einen Kopplungselements größer als dessen Breite ist und/oder das Druck-, Zug-, Scher- und/oder Torsionselement aus der Soll-Schwächungsmasse besteht.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der die wenigstens eine Kraftübertragungsbrücke insbesondere in Form einer vorzugsweise zylindrischen Hülse oder als Befestigungsstift, wie einer Schraube, die Soll-Schwächungsmasse berührt, insbesondere zumindest teilweise umgibt, vorzugsweise einschließt, und insbesondere einen betriebsgemäßen Zugang für das pyrotechnische Zündmittel zulässt, wobei insbesondere die Kraftübertragungsbrücke aus einem Material gebildet ist, das bei der durch die Deflagration oder den Abbrand entstehende Wärme thermisch umsetzbar ist.
Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem die Kraftübertragungsbrücke eine Mehr-Schichtstruktur (17) mit wenigstens zwei Schichten umfasst, von denen eine zur Bildung einer pyrotechnischen Soll-Schwächungsschicht aus der pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse besteht, wobei insbesondere eine Grenzfläche (13; 15), insbesondere beide Grenzflächen (13, 15), der pyrotechnischen Soll-Schwächungsschicht mit wenigstens einer zusätzlichen Deckschicht bedeckt ist, die vorzugsweise aus einer pyrotechnisch inerten Verbundmasse (21, 23), wie einem Klebstoff ohne Oxidationsmittel, gebildet ist, wobei insbesondere die wenigstens eine zusätzliche Deckschicht dazu ausgelegt ist, eine Flächenhaftung (Adhäsion) und eine inneren Festigkeit (Kohäsion) bereitzustellen, um wenigstens einen Körper und die Mehrschicht-Struktur aneinander kraftübertragend zu befestigen.
Befestigungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 9 bis 13, bei dem für das Energieeintragsmittel ein Anzündmittel, wie eine Anzündpille, vorzugsweise mit einem elektrischen Anschluss vorgesehen ist, der zum Übertragen eines Zündstroms ausgelegt ist oder bereits mit einem elektrischen Zündkabel gekoppelt ist, welches Anzündmittel vorzugsweise eine zusätzliche Verstärkerladung, wie Treibladungspulver (TLP), Bor-/Kaliumnitrat, Titan-/Kaliumperchlorat oder dergleichen, umfasst, insbesondere zumindest teilweise davon umgeben, wie darin eingebettet, ist, so dass insbesondere durch Anlegen eines Zündstromes die Anzündpille umsetzt, wobei insbesondere das Anzündmittel in einem insbesondere geschlossenen Behälter, wie einem Beutel oder festem Hohlkörper zusammen mit der Verstärkerladung, untergebracht ist und/oder das Anzündmittel einer Übertragungsladung insbesondere aus einem Streifen der mit Oxidationsmittel versehenen Verbundmasse derart zugeordnet ist, dass das Anzündmittel in einem Abstand von der eine Kraftübertragungsbrücke der Befestigungseinrichtung bildenden pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse oder von der der Kraftübertragungsbrücke zugeordneten pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse angeordnet ist, wobei insbesondere die Verstärkerladung und die Übertragungsladung derart aufeinander abgestimmt sind, dass die durch die bei Zündung entwickelte Wärmeenergie dazu ausreicht, die Übertragungsladung zu entzünden, die insbesondere reaktiv die Anzündenergie auf die pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse überträgt.
Bausatz zum Erstellen einer pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse zum aneinander Befestigen wenigstens zweier Körper (5, 7) und/oder zum planmäßigen Lösen der aneinander befestigten Körper (5, 7), insbesondere eines nach einem Ansprüche 1 bis 8 ausgebildeten Klebers (1), oder einer insbesondere nach einem der Ansprüche 9 bis 14 ausgebildeten Befestigungseinrichtung zum aneinander Befestigen wenigstens zweier Körper und/oder zum planmäßigen Lösen der aneinander befestigten Körper (5, 7), umfassend: eine oder mehrere insbesondere viskose, beispielsweise gelartige, Verbundmassenmengen und eine oder mehrere Dosen an einem oder mehreren separaten insbesondere pulverartigen Oxidationsmitteln, wobei zur Bildung der pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse die Verbundmassemenge und eine Dosis an Oxidationsmittel miteinander insbesondere manuell derart vermischbar sind, dass durch eine geplante Zündung oder Anzündung eine pyrotechnische Umsetzung, wie eine Detonation, Deflagration oder ein Abbrand, ausgelöst wird, so dass die aneinander befestigten Körper voneinander gelöst werden, die Adhäsion und/oder Kohäsion zumindest schwächt, vorzugsweise aufhebt.
Bausatz nach Anspruch 15, bei dem die eine oder mehrere Verbundmassemengen und die eine oder mehrere Dosen Oxidationsmittel in voneinander getrennten Verpackungen vorgesehen sind, und/oder sämtliche Oxidationsmitteldosen in einer einzigen Verpackung vorliegt und der Bausatz eine Dosierhilfe aufweist.
Bausatz nach Anspruch 15 oder 16, bei dem für eine einzelne Verbundmassenmenge mehrere insbesondere unterschiedlich große, vorzugsweise separat verpackte Oxidationsmittelmengen bereitgestellt sind, um insbesondere die pyrotechnische Verbundmasse auf verschiedene Umsetzgeschwindigkeiten, wie eine oder mehrere Detonationsgeschwindigkeiten, eine oder mehrere Deflagrationsgeschwindigkeiten und/oder eine oder mehrere Abbrandgeschwindigkeiten, einzustellen.
Bausatz nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem ein pyrotechnisches Zündmittel und/oder eine insbesondere maschinelle Mischhilfe insbesondere zum Kneten und/oder eine Appliziereinrichtung, wie ein Spatel, zum manuellen Mischen, insbesondere Rühren, und/oder zum flächigen Aufbringen der pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse an einem oder mehreren der wenigstens zwei Körpern vorgesehen sind.
Verfahren zum Bereitstellen einer pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse, wie einen insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildeten Kleber (1), welche pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse zum aneinander Befestigen, insbesondere Kleben, wenigstens zweier Körper (5, 7) und/oder zum planmäßigen Schwächen wenigstens einer Kraftübertragungsbrücke, wie einer Klebstoffschicht, einem Druck-, Zug-, Scher- und/oder Torsionselement oder dergleichen, zum Übertragen von Kräften zwischen wenigstens zwei Körpern (5, 7) ausgelegt ist, wobei eine Verbundmasse bereitgestellt wird und ein Oxidationsmittel mit der Verbundmasse zur Bildung der pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse insbesondere manuell vermischt wird, sodass durch einen insbesondere steuerbaren Energieeintrag eine pyrotechnische Umsetzung, wie eine Detonation, eine Deflagration und/oder ein Abbrand, der pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Oxidationsmittel derart in die Verbundmasse vermischt wird, dass eine insbesondere gleichmäßige Verteilung des Oxidationsmittels innerhalb der Verbundmasse erreicht wird, und/oder die Verbundmasse wenigstens in einer vorbestimmten Verbundmassenmenge und das Oxidationsmittel vorzugsweise wenigstens in einer vorbestimmten Oxidationsmitteldosis bereitgestellt werden, wobei insbesondere die vorbestimmte Verbundmassemenge und die vorbestimmte Oxidationsmitteldosis derart aufeinander abgestimmt werden, dass durch den steuerbaren Energieeintrag eine pyrotechnische Umsetzung, wie eine Detonation, eine Deflagration und/oder ein Abbrand, der pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, bei dem für die Verbundmasse Silikon insbesondere mit zwei Komponenten (A und B) vorzugsweise mit einem Mischungsverhältnis von 1:1 bis 20:1, vorzugsweise von 2:1 bis 15:1, insbesondere in einer gelartigen Konsistenz bereitgestellt, insbesondere manuell angerührt, wird, und ein Perchlorat, wie Ammoniumperchlorat, vorzugsweise ohne Vorbehandlung eingemischt wird, sodass sich insbesondere eine pastöse Konsistenz für die pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse ergibt, und/oder bei dem die pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse insbesondere enthaltend Silikon bei einer Temperatur von wenigstens 40°C, insbesondere zwischen 50°C und 70°C, insbesondere mehrere Stunden ausgehärtet wird.
Verfahren zum Herstellen einer insbesondere nach einem der Ansprüche 9 bis 14 ausgebildeten Befestigungseinrichtung zum kraftübertragenden Koppeln, insbesondere Kleben, wenigstens zweier separater Körper (5, 7) und planmäßigen Lösen der aneinander befestigten Körper (5, 7), wobei (a) eine pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse, wie ein pyrotechnischer, nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildete Kleber (1), zum aneinander Befestigen, insbesondere Kleben, wenigstens zweier Körper (5, 7) und/oder zum planmäßigen Schwächen wenigstens einer Kraftübertragungsbrücke, wie einer Klebstoffschicht, einem Druck-, Zug-, Scher- und/oder Torsionselement oder dergleichen, insbesondere in einer vorbestimmten Soll-Schwächungsmenge bereitgestellt wird, wobei die pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse Oxidationsmittel enthält, (b) die pyrotechnische Soll-Schwächungsmasse einer Kraftübertragungsbrücke, wie einer Klebstoffschicht, einem Druck-, Zug-, Scher- und/oder Torsionselement oder dergleichen, zum Übertragen von Kräften zwischen den wenigstens zwei Körpern (5, 7) zugeordnet wird und/oder die Kraftübertragungsbrücke bildet und (c) ein pyrotechnisches Zündmittel oder Anzündmittel mit der pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse betriebsgemäß verbunden wird, sodass bei Auslösung durch ein Energieeintragsmittel, wie ein Anzünd- oder Zündmittel, eine pyrotechnische Umsetzung, wie eine Detonation, eine Deflagration oder ein Abbrand, des Oxidationsmittels der pyrotechnischen Soll-Schwächungsmasse insbesondere mit einer Umsetzgeschwindigkeit kleiner als Schallgeschwindigkeit ausgelöst wird und dadurch die Kraftübertragungsbrücke zumindest geschwächt, insbesondere beseitigt, wird.
Befestigungssystem umfassend wenigstens zwei Körper (5, 7) und einen nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildeten Kleber (1) und/oder eine nach einem der Ansprüche 9 bis 14 ausgebildeten Befestigungseinrichtung und/oder einem gemäß einem nach einem der Ansprüche 14 bis 17 ausgebildeten Bausatz, durch den/die die wenigstens zwei Körper (5, 7) aneinander insbesondere schlupffrei befestigt sind.
Befestigungssystem nach Anspruch 23, bei dem die wenigstens zwei Körper (5, 7) ein Paar plattenförmige Bauteile insbesondere aus Metall, wie Aluminium, mit zueinander im Wesentlichen parallelen, zugewandten Fügeoberflächenabschnitten aufweisen und/oder bei denen die wenigstens zwei Körper (5, 7) ein Paar Zugankerabschnitte (41) mit zueinander parallelen, formkomplementären, insbesondere kegelstumpfförmigen Fügeoberflächenabschnitten aufweisen, wobei insbesondere zwischen den Fügeoberflächenabschnitten ein pyrotechnischer Kleber (3) zur Befestigung der wenigstens zwei Körper (5, 7) aneinander angeordnet ist, wobei insbesondere an einer von außen frei zugänglichen Position eine Aussparung in der zwischen den wenigstens zwei Körpern (5, 7) liegenden Kleberschicht (11) ausgebildet ist, in der das pyrotechnische Zündmittel oder Anzündmittel angeordnet ist, und/oder die durch den pyrotechnischen Kleber (3) gebildete pyrotechnische Soll-Schwächungsschicht insbesondere nach dem Aneinanderdrücken der wenigstens zwei Körper (5, 7) eine Schichtdicke von wenigstens 1 mm, insbesondere von 1 mm bis 10 cm, vorzugsweise zwischen 3 mm und 7 cm aufweist.
Verwendung einer insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildeten pyrotechnischen Klebers (3) insbesondere als Befestigung einer transparenten Scheibe, wie einer Glasscheibe, an einen Scheibenträger, als Zuganker (41) zum Übertragen von insbesondere im Wesentlichen Zugkräften zwischen wenigstens zwei Körpern (5, 7), als Dichtungselement zum Abdichten einer Übergangsschnittstelle wenigstens zweier Körper (5, 7), wie eine Dichtungsschablone vorbestimmter Form.