1. Das Kleblabor mit Vorrichtungen zur Probenherstellung im Institut für Werkstoffe Pirna-Sonnenstein des Forschungszentrums der Luftfahrtindustrie 1959
Bild: Kleblabor des Forschungszentrums der Luftfahrtindustirie, Institut für Werkstoffe Pirna-Sonnenstein 1959 - Fügevorrichtungen zur Herstellung von Metall- und Gummikebverbindungen
Bereits seit den 50iger Jahren wurden hier für den Flugzeugbau Produkte entwickelt (besser nachentwickelt) und umfassend erprobt, da aus chronischem Devisenmangel diese Produkte aus dem nichtsozialistischem Wirtschaftsgebiet nicht importiert werden konnten. So z.B.:
- treibstoffbeständige Dichtstoffe auf Basis von Polysulfiden
- Klebstoffe für hochfeste witterungsbeständige Metallklebverbindungen und Sandwichkonstruktionen mit Wabenkernen auf der Basis modifizierten Phenol- Formaldehydresolen mit Polyacetalen (Polyvinylformal oder–butyral)
- Klebstoffe für Gummi-Gummi- und Gummi-Metallklebverbindungen auf der Basis von modifizierten Polychloroprenen
- hochtemperaturbeständige Schaumstoffe und schrumpfarme feuchtigkeitsbeständige Holzklebstoffe auf Basis von Phenol-Formaldehydharzen
- Laminierharze und Klebstoffe auf Basis von Epoxid- und Polyesterharzen in Zusammenarbeit mit dem Zentralinstitut für Schweißtechnik, Halle
Diese Produkte wurden nach der Liquitierung der Flugzeugentwicklung in der DDR von der chemischen Industrie für andere Industriezweige zur Verfügung gestellt und gemeinsam weiterentwickelt.
2. Ausgewählte Klebkonstuktionen und Sandwichbauweisen
2.1. Die erste geklebte Schiebetür der Deutschen Reichsbahn mit Plastaphenal N (Phenolharz und Polyvinylformalpulver)
Nach dem Ende des Flugzeugbaus galt es die Ergebnisse der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten von Werkstoffen und Leichtbaukonstruktionen in anderen Industriezweigen einzuführen.
Die erste geklebte Schiebetür für Reisezugwagen der Deutschen Reichsbahn ist so ein Beispiel.
Bei der Modernisierung der Vorkriegsreisezugwagen sollten die schweren Stahlschiebetüren mit Stangenschlössern durch leichtere geklebte Aluminiumschiebetüren mit Schlössern der "Bauart Kiekert" ausgetauscht werden (http://www.lokschuppen-zinnowitz.de).
Bild: Schiebetür des dreiachsigen Reko-Wagens (Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Dreiachsige-Reko-Wagen.JPG)
Die Konstruktion und Prüfung der Schiebetür erfolgte 1963 im Institut für Leichtbau Dresden.
Bild: Erste geklebte Reisezugwagenschiebetür 1962/1963 der Deutschen Reichsbahn
Die Verbindung zwischen dem Aluminiumrahmen mit den Aluminiumblechen erfogte zunächst mit dem für den Flugzeugbau entwickelten Klebstoff Plasaphenal N. Dieser Klebstoff wurde in Zusammenarbeit mit dem Institut für organische Hochpolymere der Deutschen Akademie der Wissenschaften Berlin, Leipzig und dem Institut für Werkstoffe Pirna, des Institutes für Leichtbau Dresden entwickelt und vom VEB Plasta Erkner hergestellt.
Dieser Klebstoff bestand zunächst aus einem flüssigen Phenol-Formaldehyd-Resol und einem pulverförmigen Polyvinylformal (diese Kombination wurde bereits im westlichen Flugzeugbau unter dem Namen Redux 775 erfolgreich eingesetzt). Später wurde statt Polyvinylformal, Polyvinylbutyral eingesetzt.
Die ersten Testmuster wurden in der Tischlerei des Nähmaschinenwerks Wittenberg hergestellt, da im RAW Wittenberge die technischen Voraussetzungen nicht vorhanden waren. Der Autor (rechts im Bild) war selbst dabei.
Bild: Herstellung der Testmuster der geklebten Aluminiumschiebetür für die Deutsche Reichsbahn, RAW Wittenberge, im Nähmaschinenwerk Wittenberge 1962/1863 (der Autor rechts im Bild)
Neben konstruktiven Überlegungen besonders zur Steifigkeit der Schiebetür galt es den 2-Komponenten-Klebstoff "Plastaphenal N" (Phenolharz/Polyvinylformal) zu einem fertigungstechnisch einfacher zu verarbeiteten filmförmigen Klebstoff weiterzuentwickeln.
2.2 Weiterentwicklung des Klebstoffes Plastaphenal N zu einer Klebfolie P für Aluminiunschiebetüren der Reko-Reisezugwagen, Türen für die Berliner S-Bahn und Görlitzer Doppstockzüge ab 1963
Zur besseren Handhabbarkeit wurden die beiden Komponenten zu einer Klebfolie unter dem Namen Klebfolie P entwickelt (DDR Wirtschaftspatent WP 63596, 1970 ,Verfahren zur Herstellung von Klebstoffen in Form eines Flächengebildes) und im VEB Vereinigte Klebstoffwerke Pirna, Werk IV Helmsdorf bis etwa 1990 hergestellt.
Ein Zellwollgewebe diente als Trägermaterial, das mehrschichtig mit nach außen zunehmenden Thermoplastanteil (Polvinylbutyral) in der Imprägnierlösung (patentiertes Verfahren) beschichtet wurde.
Das vom Autor ausgearbeitete Prospekt der Herstellerfirma mit umfassenden Angaben zu den Prüfmethoden und Eigenschaften der Klebfolie P zeigt einen Ausschnitt des Inhaltes.
Bild: Inhaltsverzeichnis des Prospektes "Metallverklebung mit Klebfolie P"
Bild: Ausgewählte Eigenschaften der "Klebfolie P" (Prospektangaben)
3. Untersuchungen an einem Tennisschläger für einen Hersteller
Zur Verbesserung des Angebotes an Konsumgütern in der DDR wurden Betriebe verpflichtet einen Beitrag zu leisten. Eines der vielen Produkte war ein Tennisschläger, der in einem Druckmaschinenwerk in den 80iger Jahren entwickelt wurde.
Die Idee des Betriebes war es, einen Tennisschlägerrahmen in Sandwichbauweise mit Aluminiumdeckschichten und einem PUR-Strukturschaumstoffkern zu entwickeln (Bild). Die Bespanngskräfte über den Schaumstoffkern zu übertragen, sollte sich als zu optimistisch vom Hersteller herausstellen.
Bild: Tennisschläger in Sandwichbauweise mit PUR-Stützkern - Röntgenaufnahmen zeigen die Dichteverteilung über den Querschnitt
Nach Problemen an den Testmustern bei der Erprobung im Spielbetrieb, wurde eine Optimierung des Tennisschlägers und Ermüdungsversuche 1984 bis 1987 an das Institut für Leichtbau Dresden/Pirna in Auftrag gegeben.
Optimiert wurde zunächst die Rohdichteverteilung des Strukturschaumstoffsystems (durch Variation der Werkzeugtemperatur) über den Schlägerquerschnitt und über die Schlägerlänge (DDR Wirtschaftspatent WP 63596, 1970).
Bild: Röntgenstrukturuntersuchungen zur Optimierung der Rohdichteverteilung
Es zeigte sich jedoch nach Torsionsdauerschwingversuchen , dass für die Brüche Schubrisse im Schaumstoffkern von den Bespannungslöchern ausgehen und danach erst ein ablösen der Deckschicht erfolgt. Auch telemetrische Messungen am Tennisschläger im Spielbetrieb wiesen die Schwachstelle nach. Zur Erhöhung der Stabilität und der Lebensdauer des Tennisschlägers wurden die Außen- und Innenflächen des Schlägers mit Glasgewebe verstärkt (laminiert), sodass ein mit Schaumstoff gefülltes Kastenprofil die aus der Bespannung und die im Spielbetrieb auftretenden Kräfte aufnehmen sollten. Die dadurch stark gestiegenen Fertigungskosten führten jedoch zu einer nicht effektiven Produktion, da es wesentlich günstigere Angebote nach der Wende gab (1989).
Bild: Tennisschläger in Sandwichbauweise mit Aluminiumdeckschichten und PUR-Strukturschaumstoffkern
Das Originalprospekt sowie ein bespannter und unbespannter Tennisschläger kann an Interessenten über klebkon.de-Kontakt abgegeben werden.