DE102005006905A1

DE102005006905A1 - Ultraschall-Verfahren zur Überwachung der Änderung von Materialeigenschaften während des Verarbeitungsprozesses

Info

Publication number: DE102005006905A1
Application number: DE200510006905
Authority: DE
Inventors: Joachim Doering; Wolfgang Stark; Juergen Bartusch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2006-08-31

Abstract

Bei einer Reihe von Materialien tritt im Verarbeitungsprozess eine chemische Reaktion ein, wie z. B. die Vernetzung oder Vulkanisation. Um diesen komplexen Vorgang im Werkzeug zu überwachen, hat sich das Durchstrahlen mit Ultraschall bewährt. Insbesondere enthält der Wert der Ultraschallgeschwindigkeit des reagierenden Materials Informationen zum Ablauf der Reaktion und zum erreichten Endzustand. Die Messung der Schallgeschwindigkeit bringt aber eine Reihe von Schwierigkeiten mit sich. So muss der Abstand der Sensoren im Werkzeug genau bekannt sein. Bei der Verarbeitung solcher Materialien hat sich außerdem gezeigt, dass die Schallgeschwindigkeitswerte häufig stark schwanken, ohne dass die Prozessparameter variiert worden sind. Verursacht werden diese Messwertstreuungen durch Schwankungen der Füllstoff-Konzentrationen, wie z. B. dem Glasfaseranteil. DOLLAR A In der Erfindung wird ein Auswertealgorithmus beschrieben, der ausgehend von nach dem Stand der Technik erzeugten, nach Durchlaufen des Werkzeugs empfangenen und anschließend digitalisierten Ultraschallsignalen in besonderer Weise die Änderung der Signallaufzeit auswertet und unter Berücksichtigung der am produzierten Formteil ermittelten Dicke einen Materialkennwert liefert. Dieser Materialkennwert wird als den Prozessverlauf charakterisierende Größe graphisch ausgegeben und zur computerkontrollierten Prozesskontrolle und -steuerung herangezogen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verarbeitungsprozesse, bei denen das Ausgangsmaterial (im Folgenden Verarbeitungsmaterial genannt) in seinen Eigenschaften verändert wird. Bei flüssigen Gießharzen ist das z.B. die Gelierung und/oder Aushärtung. Bei duroplastischen Formmassen handelt es sich um den Übergang vom geschmolzenen in den vernetzten Zustand, bei Elastomeren vom unvulkanisierten in den vulkanisierten Zustand. Thermoplaste erstarren im Werkzeug. Bei Gießkeramiken wird das Lösungsmittel verdampft. Beton, Kalkmörtel oder Gips härten aus.

Alle Verarbeiter sind mit zunehmenden Qualitätsanforderungen ihrer Kunden konfrontiert. Führte bereits die konsequente Einführung der Zertifizierung nach ISO 9000 ff zu verschärften Rahmenbedingungen hinsichtlich des Qualitätsmanagements, so kündigt sich mit den Forderungen der von der amerikanischen Autoindustrie initiierten Qualitätsnorm QS 9000, die den Einzelnachweis der Qualität jedes gelieferten Teils fordert, eine weitere Verschärfung der Qualitätsanforderungen an. Das Produkthaftungsgesetz und die enormen Kosten verbunden mit dem Imageverlust von Rückrufaktionen zwingen daher zu einer Nullfehler-Produktion.

Für die Kunststoffverarbeitung soll der Stand der Technik näher erläutert werden. Die Verfahren zur Kunststoffverarbeitung z.B. in Spritzgießmaschinen, Pressen etc., weisen einen hohen Automatisierungsgrad auf. In die Maschinen sind in der Regel Computer integriert, mit deren Hilfe bestimmte Prozess-Parameter erfasst werden und die auch die Prozess-Überwachung vornehmen. Charakteristische Prozessparameter wie Druck (Einspritzdruck, Werkzeuginnendruck usw.), Temperatur (Temperatur im Werkzeug, Temperatur in der Plastifiziereinheit usw.) und Wege (z.B. Schließweg des Werkzeugs und Tauchkantenbewegung) werden ständig kontrolliert und durch eine Regelung konstant gehalten. Als Option können die Parameter auch statistisch erfasst und zur Dokumentation abgespeichert werden. Es sind Beispiele bekannt, wo in jede Spritzgießmaschine der Fertigung ein Computer integriert mit dem zentralen Fertigungsserver vernetzt ist/R. Doh, "Am Puls der Maschine", Netrunner Heft 4 (1995)/. Hat man einmal in umfangreichen Untersuchungen den Zusammenhang zwischen Prozessparametern und Qualität hergestellt, genügt es fortan, sie zu kontrollieren und konstant zu halten. Auf festgestellte Abweichungen kann dann adäquat reagiert und z.B. kann Alarm ausgelöst werden, wenn die Werkzeugheizung ausfällt, der Druckverlauf ungewöhnlich ist oder sich Teile verklemmen. Dies reicht in der Praxis zur Qualitätssicherung aber nicht aus. Hier muss in jedem Fall eine zumindest stichprobenartige Qualitätskontrolle des produzierten Teils angeschlossen werden, da die Einhaltung der Prozessparameter allein keine ausreichende Gewähr für Qualität bietet.

Die technischen Probleme entstehen durch unvermeidliche Abweichungen im Ausgangsmaterial, die einen gravierenden Einfluss auf die Qualität haben können. Kunststoffe sind komplexe Materialien, die in der Regel diskontinuierlich hergestellt werden. So lassen sich Abweichungen von Charge zu Charge nur schwer vermeiden. Hier sei z.B. auf die unterschiedliche Molmassenverteilung von Ansatz zu Ansatz verwiesen. Bei Duroplasten kommen Ungenauigkeiten im Verhältnis Harz und Härter hinzu. Des weiteren reagieren die Kunststoffe zum Teil empfindlich auf die Lagerbedingungen. So hat die Aufnahme von Luftfeuchte einen mitunter gravierenden Einfluss auf das Verarbeitungsverhalten. Bei Thermoplasten wirkt Wasser als Weichmacher und verändert die Erweichungstemperatur und Schmelzviskosität. Bei Duroplasten ist bei den polykondensierend reagierenden Formmassen Wasser Bestandteil der Reaktionschemie. Höhere Wasseranteile beschleunigen die Reaktion und führen zur Überhärtung. Außerdem sind viele Duroplaste lagerempfindlich, weil die chemische Reaktion auch bei niedrigen Temperaturen abläuft, wodurch es bei Überlagerung zu einer Vorvernetzung kommt. Gerade in der Fertigung bestehen daher oft große Unsicherheiten, nach welcher Lagerzeit das Material nicht mehr eingesetzt werden darf. Besonders bei kleinen Verarbeiterfirmen taucht diese Frage auf, da die Liefergebinde oft den aktuellen Bedarf übersteigende Mengen beinhalten. Um all diese Einflüsse berücksichtigen zu können, bedürfte es einer umfassenden Wareneingangskontrolle und eines komplizierten, auf langjährigen Erfahrungen beruhenden Erfahrungsschatzes, um die Einstellung der Maschinen an die Schwankungen im Ausgangsmaterial anzupassen. Der Aufwand hierfür wird oft als unvertretbar hoch, bzw. als praktisch nicht vollziehbar angesehen.

Treten zudem Materialschwankungen innerhalb eines Gebindes auf, hat man gegenwärtig kaum eine Chance, die Produktion zu stabilisieren und qualitätsgerecht zu fertigen. Hier bleibt in der Regel nur die Zurückweisung der gesamten Lieferung, mit allen Problemen, bis hin zum Nachweis gegenüber dem Lieferanten, dass wirklich solche Schwankungen vorliegen. Die dem Stand der Technik gemäße Sicherung gleichbleibender Fertigungsqualität durch alleinige Kontrolle und Sicherung der Konstanz der Prozessparameter ist somit unzulänglich.

Eine weiterreichende, ebenfalls dem Stand der Technik entsprechende Qualitätssicherung liefert die zustandsabhängigen Prozesssteuerung. Auf der Grundlage einer Online-Messung der qualitätsbestimmenden Parameter und einer entsprechenden Online-Auswertung kann in den laufenden Verarbeitungsprozess eingegriffen werden. Es wird dadurch möglich, mit einer entsprechenden Veränderung der Maschinenparameter, wie Druck, Temperatur oder Verarbeitungszeit zu reagieren und die Qualität zu sichern.

Zur Online-Bestimmung der Materialeigenschaften hat sich die Ultraschallsensorik etabliert, wie sie beispielsweise in der DE 198 34 797 für Kunststoffe beschrieben ist. Sie stört den Verarbeitungsprozess nicht und verfälscht auch nicht die Materialeigenschaften durch den Messvorgang. Die Sensorik ermittelt aus den gemessenen akustischen Parametern qualitätsbestimmende Materialkennwerte wie Schallgeschwindigkeit und Schalldämpfung. Der Verlauf der Schallgeschwindigkeit wird während des Verarbeitungsprozesses online auf einem Monitor ausgegeben. Gleichzeitig erfolgt eine Bewertung der Mess-Ergebnisse mit Hilfe eines rechnerinternen Expertensystems hinsichtlich der Eigenschaften des Verarbeitungsmaterials und daraus abgeleitet die Prozesssteuerung.

Das in der DE 198 34 797 beschriebene Messverfahren basiert auf der Bestimmung eines Nullsignals (Referenzsignals) bei direktem Sensor-Sensor-Kontakt. Aus dem Vergleich des im Prozess gewonnenen Messsignals mit diesem Nullsignal werden Signallaufzeit und Signaldämpfung ermittelt

In der Praxis hat sich herausgestellt, dass bei bestimmten Werkzeugen die Nullsignalkalibrierung umständlich und fehlerbehaftet ist. Es wäre daher von großem Vorteil, wenn diese entfallen könnte.

Ein weiteres Problem taucht auf, wenn das Verarbeitungsmaterial Füllstoffe enthält, deren Konzentration von Zyklus zu Zyklus nicht konstant ist.

Dazu gehören zum Beispiel:

– Gießharze, in die Fasergewebe eingelegt sind,
– duroplastischen Formmassen, die mit organischen und anorganischen Beimengungen wie Holzmehl, Graphit, Kreide, Glasfasern gefüllt sind,
– Beton, in den Kiese gemischt wurden,
– Elastomere, denen Ruße und Silikate zugesetzt wurden.

Bei der Verarbeitung solcher Materialien hat sich gezeigt, dass die Schallgeschwindigkeitswerte häufig stark schwanken, ohne dass die Prozess-Parameter variiert worden sind. Verursacht werden diese Messwertstreuungen durch Schwankungen der Füllstoff-Konzentrationen.

Das kann dazu führen, dass der Wert der Schallgeschwindigkeit als Maß für den Reaktionsfortschritt und damit die Prozesssteuerung nicht mehr geeignet ist. Aufgabenstellung

Die Aufgabenstellung besteht darin, ein Messverfahren zu entwickeln, bei dem für die Prozesssteuerung auf Basis von Ultraschallmessungen die Nullwertkalibrierung der Laufzeit entfallen kann und bei dem Schwankungen in der Konzentration von Füllstoffen die Ermittlung von Materialkennwerten nicht mehr beeinflussen können.

Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf einer dem Stand der Technik entsprechenden Ultraschallmesstechnik, bestehend aus Impulsgeber, Verstärker, Digitalisierer mit einer Abtastfrequenz f und üblichen Ultraschallsensoren in Durchschallungsanordnung. Seine Spezifik besteht in der besonderen Art und Weise der Auswertung der Messsignale. Diese wird im Folgenden anhand der einzelnen Verfahrensschritte detailliert beschrieben:

START

Schritt 1 Voreinstellungen vornehmen
• Werte vorgeben für
– Δt – Zeitabstand der Ultraschallimpulse und damit der Messfolgen
– AMP – Amplitudenwert für sicheren Ultraschallkontakt
– MD – Materialdicke am Ort der Sensoren
– MZD – Messzeitdauer
• Schalter "Messung startet" auf OFF stellen
• Zähler n = 0 setzen

Schritt 2 Ultraschallimpulse senden
• unbegrenzte Folge von identischen Ultraschall-Sendeimpulsen im Zeitabstand Δt am
Sensor erzeugen

Schritt 3 Ultraschall-Messzyklus abarbeiten
• Ultraschallimpuls empfangen und verstärken
• Ultraschallsignal im Digitalisierer (Abtastfrequenz f) digitalisieren und abspeichern
• Amplitude mit Algorithmus ermitteln und Wert unter AMPLITUDE abspeichern
• Zähler k = 6 setzen

Schritt 4 Messsignal prüfen
• Schalter "Messung startet" abfragen
• wenn Schalter auf "ON",
dann mit Schritt 5 fortfahren,
ansonsten
– wenn AMPLITUDE > AMP erfüllt,
dann Schalter "Messung startet" auf "ON" setzen und mit Schritt 5
fortfahren
ansonsten mit Schritt 3 fortfahren

Schritt 5 Messdaten speichern
• Zähler n um 1 erhöhen
• Prozesszeit t_n durch Multiplikation ermitteln: t_n = n·Δt
• wenn Prozesszeit t_n > MZD,
dann Signal "Messung beendet" geben und mit START fortfahren,
ansonsten digitalisiertes Ultraschallsignal als MS_n abspeichern

Schritt 6 Messdaten auswerten
• MS_n und MS₁ unter Verwendung eines bekannten Algorithmus kreuzkorrelieren
• aus Kreuzkorrelation zeitliche Verschiebung (Signallaufzeit)
zwischen MS_n und MS₁ ermitteln und als τ_n
im zweispaltigen Wertefeld WF1 (t_n; τ_n) speichern

Schritt 7 Stellung des Zählers n prüfen
• wenn n <= 8,
dann mit Schritt 3 fortfahren,
ansonsten mit Schritt 8 fortfahren

Schritt 8 Änderung der Signallaufzeit τ_n* berechnen
• Zähler k um 2 erhöhen
• τ_n* = τ_n – τ_n-k berechnen

Schritt 9 Änderung der Signallaufzeit τ_n* prüfen
• wenn τ_n* >= 8/f,
dann mit Schritt 10 fortfahren,
ansonsten
– wenn k + 2 < n,
dann mit Schritt 8 fortfahren,
ansonsten mit Schritt 3 fortfahren

Schritt 10 Funktionswerte mit einem Polynom approximieren
• aus dem Wertefeld WF1 die Wertepaare (t_n-k; τ_n-k) bis (t_n; τ_n) entnehmen und mit einem bekannten numerischen Algorithmus durch ein Polynom 2. Ordnung approximieren – Fitfunktion ermitteln
• aus der Fitfunktion die Wertepaare (t_n-k; τ^f _n-k) bis (t_n; τ^f _n) ermitteln und im Wertefeld WF2 ablegen, τ^f _n bezeichnet den gefitteten Wert von τ_n

Schritt 11 Differentialquotienten bestimmen
• i = n – k/2 setzen
• ausgehend von Wertefeld WF2 Berechnung des Differentialquotienten DQ_i im Punkt (t_i; τ^f _i) mit einem bekannten numerischen Algorithmus vornehmen
• auf Materialdicke bezogenen Differentialquotienten DQM_i berechnen: DQM_i = DQ_i/MD
• Wertefeld WF3 mit dem Wertepaar (t_i; DQM_i) auffüllen

Schritt 12 auf Materialdicke bezogenen Differentialquotienten DQM_i zur Auswertung heranziehen
• Wertepaare (t₁; DMQ₁) bis (t_n; DMQ_n) aus Wertefeld WF3 graphisch auf dem Monitor als Verlauf der Materialkennfunktion ausgeben
• Verlauf der Materialkennfunktion zur Bewertung des Prozessablaufs und/oder Prozesssteuerung heranziehen

Schritt 13 mit Schritt 3 fortfahren

ENDE
Ausführungsbeispiel 1
Ein Spritzgießwerkzeug zur Verarbeitung von glasfasergefüllter duroplastischer Formmasse ist mit Ultraschallsensorik ausgerüstet. Das Formteil soll abhängig vom erreichten Aushärtungszustand entformt werden. Der stark schwankende Glasfaseranteil von Formteil zu Formteil macht eine Auswertung der Schallgeschwindigkeit zur Ermittlung des erreichten Aushärtungszustands unmöglich.
Für die erfindungsgemäße Auswertung muss der Verarbeiter anhand von Kontrollmessungen am produzierten Formteil lediglich die Materialdicke an der Messstelle der Ultraschallsensoren ermitteln und als MD-Wert einmalig für das jeweilige Werkzeug eingegeben. Des weiteren legt er ausgehend von einer Probemessung den Amplitudenwert für sicheren Ultraschallkontakt zwischen den Sensoren und dem Verarbeitungsmaterial im Werkzeug (AMP), den Zeitabstand der Messfolge (Δt) und die Messzeitdauer (MZD) fest. Durch den Verarbeiter oder durch ein aus dem technologischen Prozess abgeleitetes Triggersignal wird der Start des erfindungsgemäßen Mess- und Auswerteverfahrens eingeleitet. Die einzugebenden Werte werden einmalig erfragt. Das Auswerteverfahren arbeitet nun selbständig und die ermittelten Materialkennwerte erscheinen auf dem Monitor in der Zeitfolge der Messungen und stehen für die Prozesskontrolle und Prozesssteuerung zur Verfügung.
Der Verarbeiter erhält online Informationen über den Ablauf der Aushärtungsreaktion. Durch Überlagerung mit Ergebnissen vorheriger Zyklen oder auch von Sollkurven kann er unmittelbar am Kurvenverlauf Abweichungen erkennen und entsprechend reagieren. Eine Prozesssteuerung ist problemlos möglich, indem der aktuelle Kennwert mit einem kritischen Wert verglichen und bei dessen Erreichen oder Überschreiten eine Maßnahme, wie z.B. der Abbruch des Verarbeitungszyklus, ausgelöst wird.
Ausführungsbeispiel 2
Das RTM-Harzinjektions-Verfahren (RTM – Resin Transfer Moulding) soll mit einer Ultraschallsensorik hinsichtlich des Verlaufs der Vernetzungsreaktion im Werkzeug gesteuert werden. In das 3 × 2 m große Werkzeug sind zur Prozessüberwachung und -steuerung an 8 Stellen Ultraschallsensoren verdeckt in der Wand beider Werkzeughalbschalen in Durchschallungsanordnung eingesetzt. Die Sensoren sind nicht mehr zugänglich, die durchschallte Werkzeugwandstärke nur ungenau bekannt. Für die eingebauten Sensoren ist die Nullzeit bei der Werkzeugtemperatur von 80 °C daher nicht ermittelbar. Damit wäre eine herkömmliche Auswertung der Schallgeschwindigkeit als Materialkennwert nicht mehr möglich. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es, allein auf der Messung der Materialdicke des entformten Formteils am Ort der Sensormessstrecken basierend vergleichbare Materialkennwerte zu ermitteln und z.B. Inhomogenitäten im Reaktionsverlauf infolge ungleichmäßiger Temperaturverteilung im Werkzeug zu erkennen.
Ausführungsbeispiel 3
In der industriellen Praxis produzieren häufig mehrere Anlagen gleiche oder ähnliche Formteile. In diesen Fällen ist es von Bedeutung, dass sich aufwändig ermittelte Erkenntnisse und Handlungsvorschriften, wie der Entformungszeitpunktes eines Formteils, an Hand eines bestimmten Materialparameters von einer Maschine auf die anderen übertragen lassen. Damit das möglich ist, müssen gleiche Materialparameter auch die gleichen prozessrelevanten Aussagen liefern. Dies ist nicht immer der Fall. So schwanken häufig die Werte für die Schallgeschwindigkeit von Maschine zu Maschine stark, da die exakte Lage der Sensoren in der Werkzeugwand nicht genau genug bekannt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren löst dieses Problem. Notwendig ist lediglich die Ermittlung der Materialdicke am entformten Formteil am Ort der Sensoren. Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren an einer Maschine ermittelte Materialkennwert, z.B. für die optimale Entformung, kann nun problemlos auf die anderen Maschinen übertragen werden.

Δt: - Zeitabstand der Ultraschallimpulse und damit der Messfolge
AMP: - Amplitudenwert für sicheren Ultraschallkontakt
MD: - Materialdicke am Ort der Sensoren
MZD: - Messzeitdauer
f: - Abtastfrequenz des Digitalisierers
n, k, i: - Zähler
t_n: - aktueller Messzeitpunkt
MS₁: - Messsignal zum Zeitpunkt 1, Beginn der Messung
MS_n: - Messsignal zum Zeitpunkt t_n
τ_n: - Zeitdifferenz zwischen Messsignal (MS_n) zum Zeitpunkt t_n und MS₁
τ_n*: - Änderung der Signallaufzeit
WF1: - Wertefeld für Messzeit t_n und Signaldifferenz τ_n, (t_n; τ_n)
τ^f _n: - gefitteter Wert von τ_n
WF2: - Wertefeld für aus der Fitfunktion ermittelte Wertepaare (t_n; τ_n ^f)
DQ_n: - Differentialquotient
DQM_n: - auf Materialdicke bezogener Differentialquotient
WF3: - Wertefeld (t_n; DQM_n)

Claims

Verfahren zur Verfolgung sich im Verarbeitungsprozess ändernder Materialkennwerte mittels Ultraschall unter Verwendung von Ultraschallsender, Impulsanregung des Senders in festen Zeitabständen, Ultraschallempfänger, Aufbereitung des empfangenen Signals durch Verstärkung und Digitalisierung gekennzeichnet dadurch, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: • die Digitalisierung mit einer Rate von 1/f vorgenommen wird, wobei f die Digitalisierungsfrequenz ist, • eine Bewertung der Signalamplitude vorgenommen wird und durch Vergleich mit einer vorgegeben Amplitude sicherer akustischer Kontakt erkannt wird und ab erstem sicheren Kontakt alle digitalisierten Signale gespeichert werden, • alle weiteren einlaufenden Signale mit dem ersten gespeicherten Signal durch einen bekannten Algorithmus kreuzkorreliert werden, • aus der Kreuzkorrelation die zeitliche Verschiebung zwischen beiden Signalen als Differenzlaufzeit ermittelt und gemeinsam mit der aktuellen Messzeit als Wertepaar abgespeichert wird, • mindestens 8 solcher Wertepaare gebildet werden, bevor mit einer Auswertung der Änderung der Differenzlaufzeit begonnen wird, • ein Auswertezeitfenster bestimmt wird, in dem eine Differenz aus der letzten abgespeicherte Differenzlaufzeit und den im Speicher abgelegten vorhergehenden Differenzlaufzeiten gebildet wird und in dem jede Differenz geprüft wird, ob sie größer oder gleich 8/f ist, wobei nur jede zweite der vorhergehender Differenzlaufzeiten für die Auswertung verwendet wird, • wenn diese Prüfung der Differenz bezüglich 8/f erfolgreich war mit der weiteren Auswertung fortgefahren, ansonsten auf zu früheren Zeitpunkten ermittelte Differenzlaufzeiten zurückgegriffen wird, bis alle in Frage kommenden Werte berücksichtigt wurden und bei Nichterfüllung mit der Aufnahme eines neuen Signals fortgefahren wird, • in der weiteren Auswertung die Zeitfunktion für alle Differenzlaufzeiten im Auswertefenster durch ein Polynom 2. Ordnung angefittet wird und die gefitteten Werte gemeinsam mit der zugehörigen Messzeit abgespeichert werden, • die zeitliche Änderung der gefitteten Werte mit einem bekannten numerischen Algorithmus als Differentialquotient ausgewertet und einem Messzeitwert von der halben Breite des Auswertefensters zugeordnet und als Wertepaar abgespeichert werden, • der Differentialquotient durch die abgespeichert Materialdicke dividiert und das Ergebnis als Materialkennwert über der Messzeit zur graphischen Darstellung der Materialkennfunktion auf einem Monitor ausgegeben und/oder zur Bewertung und/oder zur Prozesssteuerung herangezogen wird, • bei Unterschreiten der vorgegebenen Messzeit mit der Aufnahme eines neuen Messwerts fortgefahren wird, • bei Überschreiten der Messzeit der komplette Messablauf neu begonnen wird.
Patentanspruch gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Dicke des gefertigten Formteils am Ort der Sensoren nach dessen Entformung gemessen und als Materialdicke in die Auswertung einbezogen wird.
Patentanspruch gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass in einem Vorversuch die Signalamplitude für den sicheren akustischen Kontakt zwischen Material und Sensoren ermittelt wird und als Vorgabeparameter verwendet wird.