Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Zwischenlagen (Toleranzausgleich-Schichtfolien), mit einer durch Schichtspaltung anpassbaren Dicke, Verfahren zur Herstellung derartiger Erzeugnisse und ihre Verwendung als Einstellelemente für mechanische Konstruktionen.

Im Einzelnen betrifft die Erfindung in einer ersten Ausgestaltung eine Zwischenlage (Toleranzausgleich-Schichtfolie) mit einer, durch Schichtspaltung anpassbaren Dicke, wobei dieses Erzeugnis eine gegebenenfalls abwechselnde Schichtung von Distanzscheiben (Flachmaterialbogen) und gegebenenfalls von Schichten eines Klebstoffs umfasst.

Der Einsatz dieser so genannten abziehbaren Materialien als Unterlegscheiben in komplexen mechanischen Konstruktionen ist weit verbreitet, insbesondere in der Luftfahrt. Diese Konstruktionen können mehrere hundert, ja sogar mehrere tausend Teile umfassen, von denen jedes Maßtoleranzen aufweist. Die Summe der Toleranzen erzeugt Spiele, die in manchen Fällen beträchtlich sein und mehrere Millimeter betragen können und die ausgeglichen werden müssen, um es den mechanischen Konstruktionen zu erlauben, ihre Funktionen ordnungsgemäß zu erfüllen. Zu diesem Zweck werden Zwischenlagen (Einstellelemente) aus metallischen oder polymeren Materialien verwendet, die in den meisten Fällen abziehbar sind. Diese abziehbaren Zwischenlagen (Ausgleichsscheiben) bestehen aus dünnen Lamellen, die übereinander geschichtet und so miteinander verklebt sind, dass sie eine mehr oder weniger große Gesamtdicke bilden, und die so bearbeitet sind, dass sie sich an die Außenkontur der zu justierenden Einrichtung anpassen. Die Einstellung erfolgt durch Verringerung der Dicke der Zwischenlage (Ausgleichsscheibe), indem eine oder mehrere dieser Schichten abgezogen werden und die Zwischenlage (Ausgleichsscheibe) an der Stelle eingesetzt wird, an der das Spiel festgestellt wurde.

EP-A-667233 beschreibt abziehbare Zwischenlagen (Einstellelemente), die eine Reihe von Distanzscheiben (Flachmaterialbogen) umfasst, zwischen denen jeweils Klebstoffschichten eingefügt sind. Die Distanzscheiben (Flachmaterialbogen) sind aus Metall oder gegebenenfalls aus Kunststoff.

US-A-4526641 beschreibt eine Zwischenlage (Einstellscheibe), die aus einer Schichtung von wärmeaushärtenden Distanzscheiben (Flachmaterialbogen) besteht, die mittels eines Klebstoffs gleicher Beschaffenheit miteinander verbunden sind und die durch eine gewisse intralaminare Kohäsionskraft gekennzeichnet sind.

DE 602 08 922 T2 betrifft einen Schichtstoff (eine Zwischenlage) mit einstellbarer Dicke durch Abschälen, Verfahren zur Herstellung und Anwendung zur Bildung von Ausgleichsscheiben. Zu diesem Zwecke umfasst das Erzeugnis eine abwechselnde Schichtung von Flachmaterialbögen (Distanzscheiben) und von Schichten eines Klebstoffs, wobei jeder Flachmaterialbögen (Distanzscheibe) einen inneren Widerstand gegen das Zerreißen aufweist und wobei jede Schicht von Klebstoff zwei aneinander angrenzende Flachmaterialbögen (Distanzscheiben) der Schichtung mit einer Bindungskraft verbindet, die geringer ist, als der Widerstand der Flachmaterialbögen (Distanzscheiben) gegen das Zerreißen, was dazu führt, dass hier der Flachmaterialbögen (die Distanzscheibe) von der Schichtung gelöst werden kann, ohne dass er zerreißt. Dieses Erzeugnis ist im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass hier der Flachmaterialbögen (die Distanzscheibe) im Wesentlichen aus Webfasern gebildet wird, und dadurch, dass hier der Flachmaterialbögen (die Distanzscheibe) eines jeden Paares von an eine selbe, gemeinsame Schicht von Klebstoff angrenzenden Flachmaterialbögen (die Distanzscheibe) auf seiner gesamten Dicke mit einer Masse von Klebstoff getränkt ist, die mit der gemeinsamen Schicht von Klebstoff eine Einheit bildet. Insoweit wird in vollem Umfang auf die Offenbarung dieses Dokuments Bezug genommen.

Von der Firma Jicey und Lameco werden Zwischenlagen (Toleranzausgleichs-Schichtfolien) vorgeschlagen, die farblich unterscheidbare Distanzscheiben (Flachmaterialbögen) zweier verschiedener Dicken aufweisen.

Dem vorgenannten Stand der Technik ist gemeinsam, dass die einzelnen Distanzscheiben (Flachmaterialbögen), egal ob diese aus Metall, Polymerfolie oder einem Gewebe bestehen, in einem gegebenen System meist die gleiche Dicke aufweisen Die Kombination einer Vielzahl von Distanzscheiben (Flachmaterialbögen) einer ersten Dicke mit einer Vielzahl von Distanzscheiben (Flachmaterialbögen) einer zweiten Dicke ist nur mit erheblichem Kostenaufwand herstellbar. In der Praxis stellt sich jedoch heraus, dass der Abtrag einer Foliendicke des Distanzscheibe (Flachmaterialbogens) zu viel wäre, so dass auch eine geringere Dicke von beispielsweise der Hälfte der Dicke ausreichend wäre. In diesem Zusammenhang ist es eine erste Aufgabe der Erfindung, eine preisgünstige, besonders drucksteife und einfach handzuhabende Zwischenlage (Toleranzausgleich-Schichtfolie) vorzuschlagen, die die oben beschriebenen Schwierigkeiten beseitigt.

Die Lösung der vorgenannten Aufgabe besteht in einer ersten Ausführungsform in einer Zwischenlage (Toleranzausgleich-Schichtfolie) mit einer durch Schichtspaltung anpassbaren Gesamtdicke, wobei das Erzeugnis eine abwechselnde Schichtung von Distanzscheiben (Flachmaterialbögen) und Klebstoff umfasst, wobei jede Distanzscheibe (jeder Flachmaterialbögen) aus einer Folie konstanter Dicke besteht und die Distanzscheiben (Flachmaterialbögen) aus wenigstens zwei Sorten Folien unterscheidbarer Dicke besteht, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Materialaufbau der Zwischenlage (Schichtfolie) eine einzige Folie der zweiten Sorte mit geringerer Dicke an einer seiner Oberflächen aufweist.

In der Praxis stellt sich jedoch heraus, dass die vollflächige Verklebung zwischen den Distanzscheiben (Flachmaterialbögen) von Nachteil ist, wenn die Zwischenlagen (Toleranzausgleich-Zwischenlagen) zwischen zwei gekrümmten Bauteilen eingesetzt werden. Die vollflächige Verklebung ist darüber hinaus beim Abschälen einzelner Distanzscheiben von Nachteil, da hier in der Regel Werkzeug benutzt werden muss. Weiterhin nachteilig ist, dass bei metallischen Zwischenlagen (Toleranzausgleich-Zwischenlagen) die abgezogenen Lagen sich zusammenrollen und sofort zu Ausschuss werden und somit das Risiko darstellen, die gesamte Zwischenlage Ausschuss werden zu lassen, wenn man zu viel abzieht.

Die Lösung der vorgenannten Aufgabe besteht in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform in einer Zwischenlage (Toleranzausgleich-Zwischenlage) mit einer durch Schichttrennung anpassbaren Gesamtdicke einer Schichtung von Distanzscheiben, wobei jede Distanzscheibe aus einer Folie konstanter Dicke besteht und die Distanzscheiben aus gleichen oder unterschiedlichen Dicken bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzscheiben teilweise oder vollständig über ihre Stirnflächen mit einem Klebstoff verbunden sind (Buchrückenverklebung).

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung dieser Zwischenlagen (Schichtprodukte) mit unterschiedlichen, aber auch mit gleichen Dicken der Distanzscheiben, kann erzielt werden, indem Produkte nur in Teilbereichen der flächig aufeinander liegenden Distanzscheiben (Flachmaterialbögen) mit Klebstoff versehen werden.

Eine weitere Variation zu dem Klebstoffauftrag zwischen den Distanzscheiben (Flachmaterialbögen) kann auch die Verklebung sein, die anstelle der Verklebung zwischen den Distanzscheiben auch zusätzlich am Umfang, also den Stirnflächen der Distanzscheiben (Flachmaterialbögen), erfolgt. Allen Verklebungsarten ist gemein, dass sie wiederlösbar, bzw. spaltbar sind. Die teilweise Verklebung ermöglicht eine flexible Radiengestaltung für kurvige Oberflächen, sofern in Applikationen zwei gekrümmte Flächen auf Abstand gehalten werden müssen. Ebenso können unterschiedliche Materialarten verbunden werden mit unterschiedlichsten vorteilhaften Eigenschaften für die Anwendung, als da wären : Vermeidung von

Kontaktkorrosion, Einbringen von Gleitschichten, Integrieren von dickeren Distanzscheiben (Zwischenmaterialbögen), die Steifigkeit und höhere Druckfestigkeiten einbringen und Kostenvorteile bieten, indem die Anzahl von Schichten verringert wird.

Besonders die Erhöhung der Drucksteifigkeit in einer Zwischenlage ohne soliden, dickeren Kern zu erreichen, kann sehr vorteilhaft sein, beispielsweise, aus einem Aufbau vieler Schichten in Kombination mit einigen wenigen dünnen, zum Beispiel 2mm = sechs mal 0,3mm plus zwei mal 0,1mm; da dann die Konstruktion der Zwischenlage keinen Mindestabstand in der Höhe des soliden Anteils einkalkulieren muss. Sondern es kann platzsparend aber drucksteif vollgeschichtet

konstruiert werden. Gerade in der Verbesserung von bestehenden Konstruktionen - wo beispielsweise noch zu schleifende

Distanzelemente vorgesehen sind - , wo nachträglich Toleranz- Zwischenlagen eingebracht werden sollen, kann das von Platz

sparendem Vorteil sein.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Vorgang zum Versehen der Distanzscheibe (Flachmaterialbogen) mit Kleber durch Zerstäuben, durch Aufbringen per Hand mittels einer Walze, durch Bedrucken auf einer Maschine vom Typ "Offset" oder durch Eintauchen erfolgen. In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform handelt es sich bei dem Klebstoff einen synthetischen Kautschuk und/oder um ein Harz, beispielsweise um ein Acrylat-, Epoxid-, Phenol-, Vinylester- oder Polyvinylharz, der/das die Distanzscheiben durch einen Polymerisationsvorgang zusammenhält.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des neuerungsgemäßen Erzeugnisses kann der Kautschuk und/oder das Harz mit Zusätzen versehen werden, um den Klebstoff zu bilden, wobei es sich bei diesen Zusätzen um Härte- und/oder Verdünnungsmittel zur Änderung der Viskosität des Klebstoffs handelt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Erzeugnisses kann der Klebstoff 40% bis 60% des Volumens des Erzeugnisses vor dem Polymerisationsvorgang ausmachen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Erzeugnisses kann das Harz mit Zusätzen versehen werden, um den Klebstoff zu bilden, wobei es sich bei diesen Zusätzen um Härte- und/oder Verdünnungsmittel zur Änderung der Viskosität des Klebstoffs handelt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Erzeugnisses wird die Haftung aneinander angrenzender Distanzscheibe (Flachmaterialbogen) durch Erhöhung der Menge des Verdünnungsmittels im Verhältnis zur Menge des Harzes im Klebstoff verringert. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Erzeugnisses kann der Zusatz mehr als 50% des Volumens des Klebstoffs vor dem Polymerisationsvorgang ausmachen.

Die erfindungsgemäße Zwischenlage (Toleranzausgleich-Schichtfolie) gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine zeit- und kostenoptimierte Alternative zu bekannten Zwischenlagen (Schichtfolien) geringer Dicke. Naturgemäß ist die Herstellung von Zwischenlagen (Toleranzausgleich- Schichtfolien) gleicher Gesamtdicke von der Anzahl der einzelnen Distanzscheiben (Flachmaterialbogen) abhängig. Je mehr Distanzscheiben (Flachmaterialbogen) bei gleicher Gesamtschichtdicke enthalten sind, desto dünner muss entsprechend eine Distanzscheibe (Flachmaterialbogen) ausgeführt werden, was bei geringerer Dicke der einzelnen Distanzscheiben (Flachmaterialbogen) zu höheren Kosten führt.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ist es nun möglich, auf den Einsatz von Zwischenlagen (Toleranzausgleich-Schichtfolien) mit geringer Dicke der einzelnen Distanzscheiben (Flachmaterialbogen) zu verzichten, da erfindungsgemäß die Zwischenlage (Toleranzausgleich-Schichtfolie) wenigstens zwei Distanzscheiben (Flachmaterialbogen) unterschiedlicher Dicke umfassen kann, und somit wahlweise größere oder eine kleinere Abschälung möglich ist. Darüber hinaus ist es bei bestimmten sehr geringen Dicken der Distanzscheiben (Flachmaterialbogen) möglich, diese an Stelle eines Werkzeugs mit dem Finger abzuschälen, so dass auch hierin ein Vorteil in Bezug auf das Handling der Folien zu sehen ist. Dies wird erreicht, indem vom Hersteller beim fertigen Produkt vorab auf der Seite der dünnen Distanzscheibe (Flachmaterialbogen) eine kleine Partie der Folie angeschält wird. Somit dient dies dem Anwender als eine Art„Fingerlift" für werkzeugloses Anschälen dieser Seite. Gleichzeitig kann auch die dünne von der dickeren Distanzscheibe (Flachmaterialbogen) unterschieden werden, da per Definition nur auf der dünnen Seite vorab angeschält wird . Die Unterscheidung wird zudem unterstützt, indem auf der Seite des Fingerlifts optische Kennung, beispielsweise eine dreizeilige Linie angedruckt wird.

Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei den Distanzscheiben (Flachmaterialbogen) um metallische Folien, Polymerfolien, Faserverbundwerkstoffe, Gewebe und/oder Vliese aus Fasern, im Wesentlichen um Glas-, Kohlenstoff-, Keramik- oder Aramidfasern oder um eine Mischung verschiedener Materialen untereinander. Diese können beliebig untereinander kombiniert werden. Bevorzugt ist jedoch, dass die Zwischenlagen (Toleranzausgleich- Schichtfolien) wenigstens zwei Sorten von Distanzscheiben (Flachmaterialbogen) unterschiedlicher Dicke aufweisen. Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung verhält sich die Dicke einer ersten Sorte von Distanzscheiben (Flachmaterialbogen) zu der Dicke einer zweiten Sorte von Distanzscheibe (Flachmaterialbogen) im Verhältnis von 10 zu 2 bis 10 zu 7, insbesondere 10 zu 5, das heißt die einzelne Distanzscheibe (Flachmaterialbogen) ist halb so dick wie die anderen Distanzscheiben (Flachmaterialbogen). Beispielsweise ist es möglich, die erste Sorte von Distanzscheiben (Flachmaterialbogen) dahingehend auszustatten, dass deren Dicke 0,05 mm beträgt, während die Dicke der zweiten Sorte von Distanzscheiben (Flachmaterialbogen) beispielsweise 0,025 mm (10 zu 5) beträgt. Damit ist es möglich, beim entsprechenden Einsatz der Zwischenlagen (Toleranzausgleich- Schichtfolien) zu gegebener Zeit einen Toleranzausgleich von entweder 0,05 mm oder 0,025 mm vorzunehmen.

Durch die Kombination von dünnen und dickeren Schichtdicken kann man besonders geschickt im Falle von dem Wunsch nach Verwendung von Compositen (Faserverbundstoffen) auch sehr geringe Abstimmintervalle ermöglichen, die bei der Verwendung von Compositen den Nachteil der hohen Nachgiebigkeit aufweisen. In der neuerungsgemäßen Ausführung können nun übliche Dicken von Compositschichten mit sehr dünnen Schichten, gebildet zum Beispiel aus Metallfolien von kleiner 0,050mm, kombiniert werden. Der Vorteil beruht auf dem Effekt, dass die Steifigkeit bei dünnen Compositschichten mit abnehmender Dicke immer mehr von dem relativ nachgiebigen Harz beeinflusst wird.

Wesentlich im Sinne der vorliegenden Erfindung ist, dass die Fläche zwischen zwei Distanzscheiben nicht wie im Stand der Technik bisher üblich, vollständig mit Klebstoff belegt ist. Wenn im vorliegenden Fall definiert wird, dass lediglich 10 bis 50% der Fläche einer Distanzscheibe mit dem Klebstoff bedeckt ist, so bedeutet dies, dass die übrigen Flächenbereiche der Distanzscheibe frei und ohne verbindenden Kontakt aufeinander liegen. Die freie Beweglichkeit in diesen Flächenabschnitten ermöglicht es, in besonders einfacher Weise einzelne Distanzscheiben ohne Einsatz von Werkzeug allein mit dem Finger voneinander zu trennen. In einem gattungsfremden Stand der Technik ist dieses Grundprinzip bei der Herstellung von Haftnotizen (Post-It®) verwirklicht. Erfindungsgemäß ist es jedoch in der bevorzugten Ausführungsform nicht erforderlich, wenngleich möglich auch die Stirnseiten der Distanzscheiben miteinander zu verkleben. Anstelle der Auftragung des Klebstoffes zwischen den Distanzscheiben in einem einzelnen Punkt, der sich naturgemäß bei dem Verpressen der Distanzscheiben entsprechend vergrößert, besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, den Klebstoff in einer Vielzahl von kleinen Punkten anzubringen, sodass eine rasterförmige Anordnung dieser entsteht. Diese rasterförmige Anordnung kann sich über die gesamte Fläche einer Distanzscheibe erstrecken, wobei jedoch hier die Grenzwerte der Flächenbedeckung, wie oben dargelegt, eingehalten werden muss. Alternativ ist es jedoch ebenso möglich, die rasterförmige Anordnung des Klebstoffs auf bestimmte vordefinierte Flächenabschnitte zu begrenzen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht darin, dass man abgeschälte Zwischenlagen wiederverwenden kann. Gerade bei metallischen laminierten Zwischenlage ist das nicht zu vernachlässigen, da somit kein„zu viel" an Abschälen stattfinden kann, da eine abgezogene Lage ihre Form behält und sich nicht zusammenrollt und somit Abfall würde. Damit reduziert sich also auf alle Fälle auch der Ausschuss, der durch normale Handhabung manchmal passieren kann. Das spricht dann sehr für die „ein Bauteil"- Lösung, da man keinen Ausschuss einplanen muss.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Zwischenlage (Toleranzausgleich- Schichtfolie) mit einer durch Schichtspaltung anpassbaren Gesamtdicke, besteht darin, mit einem Schichtungsvorgang, bei dem eine abwechselnde Schichtung von Distanzscheiben (Flachmaterialbögen) und gegebenenfalls von Klebstoff gebildet wird, wobei man Distanzscheiben (Flachmaterialbögen) einer ersten und zweiten Dicke auswählt und wenigstens eine erste Distanzscheibe (einen ersten Flachmaterialbogen) der ersten Dicke auf wenigstens einer Fläche teilweise oder vollständig mit einem Klebstoff versieht, gegebenenfalls verpresst, eine zweite Distanzscheibe (einen zweiten Flachmaterialbogen) auf die Klebstofffläche auflegt, die dann freiliegende Fläche der zweiten Distanzscheibe (des zweiten Flachmaterialbogens) analog der ersten Distanzscheibe (des ersten Flachmaterialbogens) mit einem Klebstoff versieht und diese Verfahrensschritte bis zur Gesamtdicke der Zwischenlage (Toleranzausgleich-Schichtfolie) wiederholt, wobei innerhalb der Wiederholungsschritte anstelle der Distanzscheibe (des Flachmaterialbogens) der ersten Dicke, Distanzscheiben (Folien) der zweiten Dicke eingesetzt werden (Jokerfolie).

In dem Fall, dass anstelle einer Folie ein Gewebe eingesetzt wird, umfasst das erfindungsgemäße Verfahren auch einen Schichtungsvorgang, bei dem ein Gewebe als Distanzscheibe (Flachmaterialbogen) ausgewählt und auf seiner gesamten Fläche und seiner Dicke mit einem Klebstoff getränkt wird.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Zwischenlage (Toleranzausgleich-Zwischenlage) mit einer, durch Schichttrennung anpassbaren Gesamtdicke besteht darin, gegebenenfalls nach Aufrauen der Stirnseiten einer Schichtung von Distanzscheiben, diese mit einem Klebstoff analog einem Buchrücken zu versehen. In einem zweiten Schritt wird dann der Klebstoff ausgehärtet. Alternativ ist es auch möglich, eine lose oder komprimierte Schichtung von Distanzscheiben in einem Bad mit dem Klebstoff einzutauchen oder die Stirnseiten der Distanzscheiben mit dem Klebstoff zu besprühen. Damit werden die Zwischenlagen (Toleranzausgleich-Zwischenlagen) mit unterschiedlichen, aber auch mit gleichen Dicken der Distanzscheiben, nur in Teilbereichen der Distanzscheiben mit Klebestoff versehen, wobei dies nur am Umfang, also den Stirnflächen der Distanzscheiben, erfolgt.

Sämtlichen Ausführungen der vorliegenden Erfindung ist gemein, dass diese auch die Variante umfassen können, dass die Zwischenlage nur eine Distanzscheibe (Folie) geringerer Dicke auf einer Oberfläche der Zwischenlage aufweisen kann (Jokerfolie).

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung betrifft die Erfindung die abziehbaren Einstellelemente für mechanische Konstruktionen.

Die erfindungsgemäßen abziehbaren Zwischenlagen (Einstellelemente) bestehen im Wesentlichen aus einer erfindungsgemäßen Toleranzausgleich-Schichtfolie bzw. werden mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten.

Die Zwischenlage (Toleranzausgleich-Schichtfolie) dieser Art ist gut geeignet, um als Ausgleichsscheibe in der Luftfahrtindustrie zu dienen, beispielsweise für Flugzeuge oder Hubschrauber.

Es ist anzumerken, dass die oben beschriebene Zwischenlage (Toleranzausgleich-Schichtfolie) besonders leicht, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Werkzeugs abziehbar ist. Besonders bevorzugt werden daher die einzelnen Distanzscheiben (Lagen) in der Form des Endprodukts ausgeschnitten oder ausgestanzt, um diese exakt übereinander zu stapeln. Anschließend werden die Lagen fixiert um dann die vorher definierte(n) Stirnfläche(n)/umlaufende(n) Kante(n) mit Klebstoff zu versehen. Der Klebstoff sollte elastisch genug sein, um mechanische Festigkeit bei geringer Benutzungsfläche zu bieten und den Erschütterungen durch Handhabung und Transport zu widerstehen.