Scheibenkleister

Fall "Riemenscheibe"

Scheibenkleister

# 131 | 19.06.2015 | TJA

Schrauben geht nicht? Schweißen geht nicht? Dann vielleicht Kleben - so wie in diesem Praxisbeispiel zweier Riemenscheiben.

1Unpassend

Schuld sind immer die anderen - in diesem Fall die Vorbesitzer der neuen, alten Autoschrauber.de-Säulenbohrmaschine.
Deren Elektromotor war ursprünglich mit einer Dahlander-Schaltung ausgerüstet und ermöglichte damit zwei Motordrehzahlen.
Offenbar unerträglich für die unmittelbaren Vorbesitzer, die mit ein wenig Strippengebastel eine Wicklung des Motors hingerichtet hatten, so dass er auf keiner Drehzahl mehr lief.
 
Abhilfe soll ein von den Außenmaßen identischer Motor schaffen - allein: Die Riemenscheibe passt nicht, die Motorwelle hat mit 24 statt 18 mm Durchmesser einen definitiv verkehrten Durchmesser für die alte und passende Riemenscheibe.
Um das passend zu machen, könnte man die Riemenscheibe ausdrehen, hat dann aber das Problem, die Nut für die Passfeder zu räumen.
 
Auch wenn es dem Schlosser im Manne schwer fällt: Kleben ist hier die Lösung der Wahl, weil eine Schraubverbindung mangels Fleisch ausfällt und Schweißen wegen der Guss-Riemenscheibe nicht geht.
Obendrein lässt sich die Klebung sogar rückgängig machen, falls irgendwann mal ein passender Motor (oder eine neugewickelte Wicklung) auf dem Tisch liegt.

2Klebefläche herstellen

Die beiden Riemenscheiben sollen "kopfüber" zusammengebackt werden; dafür müssen die Klebeflächen absolut gerade sein: Je kleiner der Spalt, desto besser die Klebung.
Die nicht passende Scheibe mit einer rundlaufenden Aufnahme plandrehen.
 
Wir haben das außerhalb des Bildes auf der Autoschrauber.de-Drehbank gemacht. Auf der frisch abgedrehten Fläche ist gut zu sehen, aus welchem Holz die Scheibe geschnitzt ist; möglicherweise hätte eine Schweißung gehalten, möglicherweise auch nicht.
In jedem Fall hätte es beide Scheiben arg angefressen und möglicherweise nicht funktioniert.

3Thea Dorn

Weil der Motor mit 1.450 Touren dreht, soll die Welle so wenig wie möglich schlagen, also so gut wie möglich rund laufen.
 
Möglich macht das ein Aufnahmedorn, der beide Scheiben verbindet, während der Klebstoff aushärtet.
Braucht etwas Zeit, den Dorn herzustellen, garantiert aber den Rundlauf.

4Klebstoff

Als Klebstoff dient hier UHU Plus Endfest; dieses Zeug existiert seit Jahrzehnten und fungiert als Klassiker der Wahl, wenn es um hochbelastbare Klebverbindungen in der Werkstatt geht.
Als Zweikomponentenkleber härtet die Pampe auch unter Luftabschluss aus; gleichzeitig lassen sich Aushärtegeschwindigkeit und Endfestigkeit mit der Zugabe von Wärme deutlich beschleunigen / erhöhen.
 
So liegt die maximale Zugscherbeanspruchung nach dem Aushärten bei Zimmertemperatur (nach 12 Stunden) zwar bei beachtlichen 12 N/mm², lässt sich jedoch auf 30 N/mm² steigern, wenn man das Bauteil auf 150 - 180 °C warmmacht. Die Aushärtezeit schrumpft zeitgleich auf lächerliche 5 Minuten.
 
Zum Vergleich: Ein Centstück hat eine Fläche von rund 200 mm² - würde man zwei der Sorte zusammenpappen, könnte man da glatt 600 Kilo dranhängen, bevor das Kunststück auseinanderreißt.
Als Temperaturgrenze für die Kleistermasse gibt der Hersteller 200 °C an; ab hier wird der Stoff nicht mehr fester, sondern zerlegt sich bei noch höheren Temperaturen wieder.

5Sauber und rau

Unschwer zu erraten, dass die zu klebenden Flächen nicht nur sauber sein müssen, sondern rein. Idealerweise auch ein wenig rau, damit der Klebstoff sich quasi in der Oberfläche „verhaken“ kann.
Flächen mit einem Fitzel Schleifpapier anrauen oder sandstrahlen oder mit der Feile traktieren.
 
Anschließend die Chemiekeule auf die Oberfläche schmettern: In diesem Fall hilft das Zaubermittel „Bremsenreiniger“ und saugt alle Fettschmiere, die nix auf der Fläche zu suchen hat, ab.
Weil auch die eigenen Griffel (von Mutter Natur aus) immer ein wenig fettig sind, die sauberen Flächen ab jetzt nicht mehr anfassen.

6Klebstoff anrühren

Das Verhältnis von Klebstoff und Härter sind beim genannten Zeug idiotensicher bemessen, genauer: 1:1.
Das ginge sicherlich auch anders, eignet sich jedoch prima für grobmotorische Schlosser und Autoschrauber. Weil die Topfzeit (Verarbeitungszeit) mit etwa 90 Minuten recht lang ist, kann man sich beim Mischen Zeit lassen.
 
Zwei Stränge aus der Tube klauben und ordentlich vermischen.

7Auftragen und Zusammenbauen

Die Viskosität des flüssigen Kleber verhält sich ebenfalls idiotensicher; eine Fläche mit dem Zeug vollflächig bestreichen und dann die beiden Scheiben zusammenstecken.
Etwas hin- und herdrehen, aufeinanderdrücken. Quillt Klebstoff aus dem Spalt? Prima - die Mompe sollte sich jetzt komplett auf der Fläche verteilt haben.
 
Das Kunstwerk in die Küche schleppen.

8À la minute

Das fachgerechte Zubereiten der hochfesten Klebverbindung passiert im heimischen Propanherd. Weil aber das Teil eher „massig“ ausfällt und eine zerklüftete Geometrie besitzt, muss die Temperatur nicht nur hoch sein, sondern vor allem überwacht werden.
Das geschieht idealerweise mittels Infrarotthermometer - bei so einem Ding kann man mit einem Laserpunkt an die zu messende Stelle pieken und liegt meist nicht mehr als ein paar Celsiusgrade daneben.
 
Weil der Festigkeitsunterschied zwischen 150 und 180 °C laut Datenblatt eher marginal ausfällt, haben wir das Ding auf Temperatur von 180 °C am dünnsten, äußersten Steg erwärmt.
Die Wärmeleitung / Wärmekapazität in den beiden Riemenschieben sollte so ablaufen, dass im Kern bereits 120 °C sind, während die Maximaltemperatur außen anliegt.
 
Dann den Ofen ausschalten, langsam abkühlen lassen und das Soufflé servieren.

9Klebestelle putzen

Nach dem Erkalten stören nur noch ein paar Tropfen runtergelaufener Kleistermasse und zeigen gleichzeitig, wie hart das Zeug geworden ist.
Mit einer Feile rundum und vor allem von der Lauffläche des Riemens runterfegen. Anschließend zusammenbauen und - nicht vergessen - die Küche aufräumen. Lüften. Junge Damen ablenken.
 
Grob überschlagen sollte diese Klebeverbindung nun eine Zugkraft von fast 15 Tonnen überstehen, bevor der Spalt zerreißt. In Ermangelung einer Prüfmaschine (und weil wir den Klumpatsch ja für die Bohrmaschine brauchen und nicht nochmal kleben wollen) verlassen wir uns einfach darauf und lassen die Klebung heile.
Der Praxistest (außerhalb des Bildes) mit einer Bohrung von 22m ins Volle überzeugte auch den Kollegen TJA von dieser Methode und zeigt, dass Kleben mitunter das Mittel der Wahl sein kann und alles andere als Pfusch darstellt.