DE102005057088A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung der Qualität einer Klebeverbindung an einem flächigen oder plattenförmigen Bauteil - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung der Qualität einer Klebeverbindung an einem flächigen oder plattenförmigen Bauteil Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung der Qualität einer Klebeverbindung an einem flächigen oder plattenförmigen Bauteil. Bei dem Verfahren wird auf einer Seite der Klebeverbindung mit einer Prüfeinrichtung zumindest ein gasdicht abgeschlossenes Prüfvolumen um die Klebeverbindung oder um einen zu überprüfenden Abschnitt der Klebeverbindung hergestellt. Über eine Leitung der Prüfeinrichtung wird ein Unterdruck im Prüfvolumen erzeugt und ein bei Aufrechterhaltung des Unterdrucks über die Leitung aus dem Prüfvolumen austretender Gasfluss bei einer fehlerhaften Klebung gemessen. Mit dem vorliegenden Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung lässt sich eine zerstörungsfreie Prüfung der Qualität einer Klebeverbindung auch bei nur einseitig zugänglichen Bauteilen automatisiert und direkt nach dem Auftrag des Klebstoffes durchführen.

Description

  • Technisches Anwendungsgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Prüfung der Qualität einer Klebeverbindung an einem flächigen oder plattenförmigen Bauteil, die Komponenten des Bauteils miteinander verbindet. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet des Verfahrens und der Vorrichtung stellt die Prüfung der Fehlerfreiheit der Klebeverbindung einer plattenförmigen Komponente mit einem Träger dar. Eine derartige Prüfung ist bspw. beim Fügen von Scheiben in Rahmenkonstruktionen erforderlich.
  • Stand der Technik
  • Das Fügen von Bauteilen durch Klebeverfahren gewinnt in industriellen Anwendungen mehr und mehr an Bedeutung. An die Qualität bzw. Fehlerfreiheit der Klebeverbindungen werden bei sicherheitsrelevanten Bauteilen und tragenden Strukturen hohe Anforderungen gestellt. Die Qualität muss durch entsprechende Prüfprozesse vor, während oder nach dem Fügevorgang sichergestellt werden. Schwerpunkt sind hierbei die Überwachung der Reinigungsprozesse sowie die Aufbringung der Klebstoffe.
  • Trotz einer umfangreichen Prozessüberwachung kann es bei der Klebung aufgrund von mangelhaften Reinigungs- und Klebstoffauftragsprozessen zu Fehlern kommen. Dies führt dazu, dass die Bauteilfestigkeit und Dauerhaltbarkeit dieser Bauteile nicht gewährleistet ist.
  • Aufgrund der häufig schlechten Zugänglichkeit der Bauteile findet die post-prozessuale Überprüfung der Fügequalität oft nur stichprobenartig nach dem Aushärten der Klebstoffe vier bis zwölf Stunden nach der Fertigung statt. Dabei wird bei flächigen Bauteilen in der Regel eine Lastprobe mit einer flächigen Auflast durchgeführt. In anderen Fällen erfolgt eine Untersuchung auf mögliche Spalte nach dem mechanischen Eintreiben eines Keils zwischen die mit der Klebeverbindung verbundenen Komponenten der Bauteile.
  • Nachteile dieser bisher gebräuchlichen Prüfungen sind die oftmals manuelle Ausführung mit einer starken Abhängigkeit von Tagesform, Qualifikation und Motivation des Mitarbeiters. Bei systematischen Fehlern besteht aufgrund der langen Wartezeit bis zur Aushärtung des Klebstoffs zusätzlich die Gefahr von hohen Ausschussquoten.
  • Neben diesen manuellen, das Bauteil zerstörenden Prüfungen sind auch automatische, zerstörungsfreie Prüfverfahren bekannt. Dies sind bspw. die Verfahren der Lockin-Thermografie, der Neutronenradiografie, der Shearografie, der Ultraschallprüfung sowie des Luftultraschall-Verfahrens. Viele dieser Techniken sind jedoch nur in einer Laborumgebung einsetzbar. Weiterhin lässt sich bei diesen zerstörungsfreien Prüfungsverfahren die Haftung zwischen der Klebstoffschicht und den einzelnen Komponenten des Bauteils nicht zufriedenstellend bestimmen.
  • Aus der DE 103 58 715 A1 sind ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung der Fügestellen von Bauteilen bekannt, die auch die Dichtigkeitsprüfung von Klebeverbindungen an den Bauteilen ermöglicht. Bei dieser Druckschrift geht es jedoch speziell um die Prüfung der Dichtigkeit an einem Bauteil, insbesondere an einer gasisolierten Leitung mit einem abzudichtenden Innenvolumen. Die Druckschrift gibt zwar auch einen Hinweis auf die Anwendung dieser Dichtigkeitsprüfung bei plattenförmigen Teilen, lässt jedoch offen, wie dies mit der vorgeschlagenen Technik erfolgen soll. Bei dem Verfahren dieser Druckschrift wird auf der Außenseite der Leitung an einem Abschnitt der Fügeverbindung ein abgedichtetes Prüfvolumen erzeugt, das anschließend evakuiert wird. Im Bereich dieses Abschnitts wird in das Innenvolumen der Leitung ein Prüfgas eingebracht. Anschließend wird innerhalb des Prüfvolumens nach dem Prüfgas sondiert. Dies erfolgt mit Hilfe eine Gaschromatographen oder durch eine gesonderte Entnahme und Analyse einer Gasprobe aus diesem Prüfvolumen. Der Fachmann entnimmt dieser Druckschrift somit eine spezielle Technik zur Prüfung der Dichtigkeit einer Fügeverbindung.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung der Qualität einer Klebeverbindung eines flächigen oder plattenförmigen Bauteils anzugeben, die sich bereits direkt nach dem Auftrag des Klebstoffes auch bei nur einseitiger Zugänglichkeit der Fügestelle einsetzen lassen und auch eine automatisierte Prüfung ermöglichen.
  • Darstellung der Erfindung
  • Die Aufgabe wird mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß den Patentansprüchen 1 und 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen entnehmen.
  • Bei dem vorliegenden Verfahren wird auf einer Seite der Klebeverbindung mit einer Prüfeinrichtung zumindest ein gasdicht abgeschlossenes Prüfvolumen um die Klebeverbindung oder um einen zu überprüfenden Abschnitt der Klebeverbindung hergestellt. Über eine Leitung der Prüfeinrichtung wird ein Unterdruck in dem Prüfvolumen erzeugt und ein bei Aufrechterhaltung des Unterdrucks bei einer fehlerhaften Klebung über die Leitung aus dem Prüfvolumen austretender Gasfluss gemessen.
  • Bei dem vorliegenden Verfahren wird ausgenutzt, dass eine mangelhafte Qualität einer Klebeverbindung bzw. eine fehlerhafte Klebeverbindung durch eine Prüfung der Klebeverbindung auf Undichtigkeit erkannt werden kann. Diese Undichtigkeit wird beim vorliegenden Verfahren durch Erzeugung des Unterdrucks im Prüfvolumen und durch Messung eines bei Aufrechterhaltung des Unterdrucks aufgrund der Undichtigkeit auftretenden Gasflusses nachgewiesen. Dieser Gasfluss tritt im Idealfall nur dann auf, wenn durch eine fehlerhafte Klebeverbindung eine Undichtigkeit entsteht, durch die Leckageluft angesaugt wird. Diese Leckageluft wird in der Leitung gemessen. Anhand der Größe des gemessenen Gasflusses lässt sich dann auch eine Aussage über das Ausmaß der Undichtigkeit und die Größe des Fehlers in der Klebeverbindung treffen. Hierzu ist weder eine zweiseitige Zugänglichkeit der Klebestelle noch eine aufwendige Gasanalyse erforderlich. Weiterhin wird nochmals herausgestellt, dass das vorliegende Verfahren zur Prüfung der Qualität einer beliebigen Klebeverbindung angewendet wird, unabhängig davon, ob das Bauteil bestimmte Anforderungen an Dichtigkeit erfüllen muss oder nicht. Vielmehr wurde erkannt, dass durch eine Dichtigkeitsprüfung der Klebestelle auch grundsätzlich eine Aussage über die Qualität einer Klebeverbindung getroffen werden kann.
  • Das vorliegende Verfahren und die zugehörige Vorrichtung ermöglichen die Prüfung der Klebeverbindung bereits unmittelbar nach dem Auftrag und noch vor dem Aushärten des Klebstoffes. Dies kann aufgrund der durch den Unterdruck auf die Fügepartner ausgeübten Kräfte auch vorteilhaft zu einer Verbesserung des Klebebildes führen, indem die Kontaktfläche vergrößert wird. Der Unterdruck sollte jedoch in einem derartigen Fall so eingestellt werden, dass nach dem Aushärten des Klebstoffes verbleibende Undichtigkeiten bereits in diesem frühen Stadium erkannt werden können. Der Unterdruck darf dabei nicht so groß gewählt werden, dass derartige Undichtigkeiten kurzfristig aufgrund des Unterdrucks verschwinden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des vorliegenden Verfahrens sowie der zugehörigen Vorrichtung umfasst die Prüfeinrichtung ein oder mehrere Stützelemente, durch die die über die Klebeverbindung verbundenen Komponenten des Bauteils gegen den Unterdruck in ihrer anfänglichen Position gehalten werden. Hierbei kann es sich um feste oder variable Anschläge in der Prüfeinrichtung handeln, durch die die Unterdruckkräfte aufgenommen werden. Bei Schwankungen der Bauteilgeometrie können diese Stützelemente auch voreilend und leicht federnd so ausgestaltet sein, dass sie dann beim Prüfvorgang starr geschaltet werden können.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens sowie der Vorrichtung wird eine Prüfeinrichtung eingesetzt, die in mehrere Segmente unterteilt ist, durch die mehrere Prüfvolumina erzeugt werden. Die einzelnen Segmente bzw. Prüfvolumina sind über separate Leitungen mit der Einrichtung zur Erzeugung des Unterdrucks verbunden, die bspw. ein oder mehrere separate oder zusammengeschaltete Pumpen umfassen kann. Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform ist der durch die Prüfeinrichtung erzeugte Unterdruckbereich somit segmentiert. Bei Fehlern wird die auftretende Leckageluft segmentweise detektiert. Auf diese Weise lässt sich eine Undichtigkeit mit der durch die Ausdehnung der Segmente vorgegebenen örtlichen Auflösung feststellen. Die entsprechenden Durchflussmesseinrichtungen müssen dabei selbstverständlich in jeder der Leitungen vorgesehen sein.
  • In einer Weiterbildung des Verfahrens sowie der Vorrichtung sind auch ein oder mehrere Markierungseinrichtungen vorgesehen, mit denen eine Markierung an der Stelle auf dem Bauteil gesetzt werden kann, an der eine Undichtigkeit festgestellt wurde. Hierbei kann es sich bspw. um eine mechanische Kennzeichnung, bspw. durch einen Kratzer, oder um eine optische Kennzeichnung handeln. Eine optische Kennzeichnung kann durch eine Farbaufbringung, bspw. über eine Tintenstrahldrucktechnik, aufgebracht werden. Diese Technik ist preisgünstig und leicht einstellbar. Bei einer segmentierten Ausgestaltung der Prüfeinrichtung ist hierbei vorzugsweise in jedem der Segmente eine entsprechende Markierungseinrichtung vorhanden.
  • Die Prüfung der Bauteile kann selbstverständlich nicht nur vor dem Aushärten sondern auch nach dem An- oder Aushärten des Klebstoffes erfolgen. Nach dem Aushärten können dann höhere Unterdrücke eingesetzt werden, als dies bei noch nicht ausgehärteter Klebeverbindung möglich ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden zu diesem Zeitpunkt zur Detektion von fehlerhaften Kontaktstellen und Haarrissen zusätzliche Kräfte entgegen der Wirkung der Klebeverbindung auf die verbundenen Komponenten ausgeübt. So kann bspw. auf eine der Komponenten durch einen in der Prüfeinrichtung angeordneten verschiebbaren Stempel ein mechanischer Druck entgegen der Richtung der Klebeverbindung aufgebracht werden, um einen möglicherweise bereits vorhandenen Spalt zu vergrößern. Dadurch wird die Undichtigkeit größer, so dass ein derartiger Spalt besser nachgewiesen werden kann.
  • Die vorliegende Vorrichtung umfasst eine Prüfeinrichtung, mit der auf einer Seite der Klebeverbindung zumindest ein gasdicht abgeschlossenes Prüfvolumen um die Klebeverbindung oder um einen zu überprüfenden Abschnitt der Klebeverbindung herstellbar ist und die eine Leitung zum Prüfvolumen aufweist, im Folgenden auch als Unterdruckleitung bezeichnet. Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine mit der Unterdruckleitung verbundene Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks in dem Prüfvolumen sowie zumindest eine Durchflussmesseinrichtung an oder in der Unterdruckleitung. Die Prüfvorrichtung ist hierbei vorzugsweise haubenförmig oder kanalförmig, d. h. in Form einer lang gestreckten Haube, ausgebildet und an Kontaktstellen mit dem Bauteil mit Dichtelementen versehen. Bei diesen Dichtelementen kann es sich um Dichtungen handeln, durch die bei Anlegen des Unterdruckes die Abdichtung noch verstärkt wird.
  • Die Durchführung der Prüfung erfolgt vorzugsweise vollständig automatisiert mit Hilfe einer Handhabungseinrichtung, bspw. mit einem Roboter. Diese Handhabungseinrichtung setzt die Prüfeinrichtung automatisch auf das zu prüfende Bauteil auf, so dass anschließend die Erzeugung des Unterdrucks und die Messung des Gasflusses ebenfalls automatisiert durchgeführt werden können.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung weist die Prüfeinrichtung ein oder mehrere Einrichtungen auf, durch die der Aushärtevorgang des Klebstoffes beschleunigt werden kann. Dies können bspw. Heizelemente, Ultraschallgeber oder Lichtquellen sein.
  • Weiterhin kann auch eine Einrichtung zur Beaufschlagung der Klebestelle mit Heißluft, Gasen oder anderen chemischen Komponenten zur Beschleunigung des Aushärtungsvorgangs vor der Prüfung an der Vorrichtung vorgesehen sein.
  • Abhängig von der Ausgestaltung des zu prüfenden Bauteils können bspw. auch zusätzliche Dichtelemente an der Trennwand zwischen den Segmenten der Prüfeinrichtung vorgesehen sein, die sich in einen möglichen Spalt zwischen den Komponenten der Bauteile einführen lassen, um die Segmente besser voneinander abzudichten. Weiterhin kann die Prüfeinrichtung Elemente aufweisen, die eine möglicherweise über der Klebeverbindung angeordnete Dichtlippe mechanisch anheben, um die Messung nicht durch die dichtende Wirkung der Dichtlippen zu stören.
  • Das vorliegende Verfahren und die zugehörige Vorrichtung eignen sich vorteilhaft für die Überprüfung der Klebeverbindung zwischen einer Scheibe oder Platte und einem Rahmen. Dieser Rahmen kann bspw. geschlossen ausgebildet sein, wobei dann die Prüfeinrichtung vorzugsweise einen in sich geschlossenen Kanal bildet, der dem Verlauf der Klebeverbindung folgt. Eine derartige Ausgestaltung ist den nachfolgenden Ausführungsbeispielen zu entnehmen.
  • Selbstverständlich können die zu fügenden Komponenten der Bauteile bereits bei der Fertigung prüfgerecht konzipiert werden, so dass sie nur eine geringe Rauigkeit aufweisen und ebene umlaufende Auflageflächen für die Prüfeinrichtung aufweisen.
  • Bei dem vorliegenden Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung erfolgt die Prüfung der Klebeverbindung des Bauteils zerstörungsfrei. Die Prüfung kann direkt nach dem Fügen des Bauteils erfolgen, so dass unzulässige Prozesszustände bereits unmittelbar nach dem Fügen erkannt werden können. Der Ausschuss bei der Serienfertigung wird dadurch minimiert. Die Vorrichtung ist einfach aufgebaut und verursacht geringe laufende Kosten. Die Andruckkraft durch den Unterdruck kann vorteilhaft genutzt werden, um die Klebstoffverteilung der meist pastösen Klebstoffe zu verbessern. Bei Prozessfehlern, d. h. fehlerhaften Klebeverbindungen, kann die Menge der gemessenen Leckageluft als Maß für die Größe des Fehlers herangezogen werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Das vorliegende Verfahren sowie die zugehörige Vorrichtung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit Zeichnungen nochmals kurz erläutert. Hierbei zeigen:
  • 1 ein Beispiel für eine zu überprüfende Klebeverbindung zwischen einem Rahmen und einer Scheibe;
  • 2 eine Draufsicht auf das verklebte Bauteil gemäß 1;
  • 3 im Schnitt eine Darstellung einer gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestalteten Prüfeinrichtung auf dem Bauteil der 1 und 2;
  • 4 eine Darstellung entsprechend der 3 bei fehlerhafter Klebeverbindung;
  • 5 ein Beispiel für die Handhabung der Prüfeinrichtung mit einer Handhabungseinrichtung; und
  • 6 ein Beispiel für eine weitere Ausgestaltung der Prüfeinrichtung der vorliegenden Erfindung.
  • Wege zur Ausführung der Erfindung
  • Das vorliegende Verfahren und die zughörige Vorrichtung werden in diesen Ausführungsbeispielen anhand einer Anwendung näher erläutert, bei der eine Scheibe 3 über eine Klebeverbindung 2 mit einem Rahmen 1 verbunden wird, wie dies in der 1 im Querschnitt erkennbar ist. Eine Draufsicht auf eine derartige Scheiben-Rahmen-Konstruktion zeigt 2, in der auch die umlaufende Klebeverbindung 2 zwischen dem Rahmen 1 und der Scheibe 3 angedeutet ist.
  • Bei der Überprüfung der Klebeverbindung 2 auf Fehlerfreiheit wird im vorliegenden Beispiel eine geometrisch speziell an diese Scheiben-Rahmen-Konstruktion angepasste Prüfeinrichtung 5 eingesetzt, von der ein Teil im Querschnitt in 3 erkennbar ist. Die Prüfeinrichtung 5 deckt in diesem Beispiel die Fügestelle zwischen dem Rahmen 1 und der Scheibe 3 vollständig kanalförmig an der Innenseite der Konstruktion ab, d. h. sie bildet eine dem geschlossenen Rahmen 1 nachgebildete Struktur.
  • Die Prüfeinrichtung 5 ist so ausgebildet, dass nach dem Aufsetzen auf die Scheiben-Rahmen-Konstruktion ein abgedichtetes Prüfvolumen 7 hergestellt wird. Die Prüfeinrichtung 5 liegt hierzu sowohl auf dem Rahmen 1 als auch auf der Scheibe 3 auf, wie dies aus der 3 ersichtlich ist. Die Dichtelemente 8 an der Kontaktstelle zwischen der Prüfeinrichtung 5 und der Scheibe 3 bzw. dem Rahmen 1 sorgen für eine ausreichende Abdichtung des entstehenden Prüfvolumens 7.
  • Über eine Unterdruckleitung 4 wird ein Unterdruck in dem Prüfvolumen 7 erzeugt. Die Unterdruckleitung 4 ist hierzu mit einer nicht dargestellten Vakuumpumpe verbunden. Durch die Absaugung der im Prüfvolumen 7 vorhandenen Luft senkt sich die Prüfeinrichtung 5 stärker auf das Bauteil, passt sich der Bauteilkontur an und schließt aufgrund der Dichtelemente 8 dicht zwischen Rahmen 1 und Scheibe 3 ab.
  • Da die Größe des Prüfvolumens 7 unter der Prüfeinrichtung 5 bekannt ist, kann durch Berechnung oder Messung die Zeit zur Evakuierung der Luft bei einer entsprechenden Unterdruckleistung erhalten werden. Nach einer Übergangsphase kann daher bei einem gut abgedichteten Prüfvolumen 7 davon ausgegangen werden, dass kein Gasfluss mehr in der Unterdruckleitung 4 auftritt. Ein nennenswerter Gasfluss tritt bei ordnungsgemäßem Aufsetzen der Prüfeinrichtung 5 nur dann auf, wenn eine Undichtigkeit in der Klebeverbindung vorliegt, da dann Leckageluft angesaugt wird. Durch Messung dieses Durchflusses mit dem Durchflusssensor 6 kann daher festgestellt werden, ob eine Undichtigkeit in der Klebeverbindung 2 vorliegt. Dies ist ein Zeichen für einen mangelhaften Klebstoffauftrag 9, durch den eine Spaltbildung zwischen Rahmen 1 und Scheibe 3 entsteht, wie dies schematisch durch die Darstellung der 4 angedeutet wird. Auf diese Weise kann durch eine einfache Durchflussmessung eine mangelhafte Qualität der Klebeverbindung 2 erkannt werden und das entsprechende Bauteil ausgeschleust werden.
  • Vorzugsweise erfolgt die Prüfung vollständig automatisiert, indem die Prüfeinrichtung 5 mit einer nicht dargestellten Handhabungseinrichtung, die an einem Greifpunkt 10, bspw. einem Flansch, befestigt wird, auf das Bauteil aufgesetzt wird. Dies ist in der 5 angedeutet. Die Erzeugung des Unterdrucks sowie die Messung des Gasflusses erfolgen dabei ebenfalls automatisiert. Eine fehlerhafte Klebeverbindung kann bspw. durch Festlegen eines Schwellwertes für den Gasfluss automatisch detektiert werden. Auch eine Vorgabe mehrerer Schwellwerte für eine automatische Klassifizierung der Klebeverbindung nach Größe der Undichtigkeit ist selbstverständlich möglich. In einer derart automatisierten Zelle bei der Fertigung kann dann auch automatisch eine Ausschleusung fehlerhafter Bauteile erfolgen.
  • In den vorliegenden Figuren ist jeweils nur eine Unterdruckleitung 4 mit einem darin angeordneten Durchflusssensor 6 gezeigt. Vorzugsweise ist die Prüfeinrichtung derart ausgestaltet, dass entlang der Klebeverbindung 2 bzw. des Rahmens 1 durch mehrere mit einer Trennwand voneinander getrennte Segmente mehrere Prüfvolumina entlang der Klebeverbindung 2 gebildet werden. Das kanalförmige Innenvolumen der Prüfeinrichtung 5 ist dabei in diese Segmente unterteilt. Jedes dieser Segmente ist mit einer entsprechenden Unterdruckleitung 4 mit Durchflusssensor 6 verbunden, so dass die Erzeugung des Unterdrucks und die Messung des Gasflusses gleichzeitig in jedem der Segmente unabhängig von den anderen Segmenten erfolgen kann. Auf diese Weise lässt sich eine mangelhafte Klebestelle entlang der Klebeverbindung 2 besser lokalisieren und ggf. geeignet kennzeichnen.
  • 6 zeigt schließlich ein weiteres Beispiel für eine Ausgestaltung der Prüfeinrichtung 5, bei der gegenüber der Ausgestaltung der 3 zusätzlich ein Stempel 11 in der Prüfeinrichtung 5 vorgesehen ist. Dieser Stempel 11, der beispielsweise auf Basis pneumatischer Krafterzeugung betätigt wird, ist mit einer Medienleitung 12 verbunden, durch die er mit einem Kraftmittel versorgt wird. Der Stempel 11 drückt je nach Montagerichtung auf die Scheibe 3 oder den Rahmen 1, um eine mangelhafte Klebung deutlicher sichtbar zu machen und den Spalt der schadhaften Klebung 9 zu vergrößern. Hierbei kann die Andruckkraft je nach Belastbarkeit des Bauteils, geometrischen Anforderungen (z. B. Ecken oder Rundungen) oder Abstand zum nächsten Stempel angepasst werden.
  • In gleicher Weise kann anstelle des Stempels oder zusätzlich zu diesem Stempel eine Markierungseinheit in der Prüfeinrichtung 5 vorgesehen sein, bspw. in Form einer Düse zur Aufbringung von Tinte, mit der bei Detektion von Leckageluft automatisch eine Markierung an der entsprechenden Stelle des Bauteils, bspw. in dem entsprechenden Segment, erfolgt.
  • Mit dem Verfahren und der Vorrichtung kann durch Prüfung der Mediendichtheit indirekt auf eine vollständige oder fehlerhafte Verklebung geschlossen werden. Im Gegensatz zu einer zeitverzögerten zerstörungsfreien oder zerstörenden Prüfung kann die Prüfung mit dem vorliegenden Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung auch direkt nach dem Fügevorgang durchgeführt werden. Durch die höhere Prozesssicherheit ist eine geringere Ausschussquote bei einer guten Automatisierbarkeit erreichbar. Das Verfahren und die Vorrichtung lassen sich daher besonders vorteilhaft in der industriellen Serienfertigung einsetzen.
  • 1
    Rahmen
    2
    Klebeverbindung
    3
    Scheibe
    4
    Unterdruckleitung
    5
    Prüfeinrichtung
    6
    Durchflusssensor
    7
    Prüfvolumen
    8
    Dichtelemente
    9
    mangelhafter Klebstoffauftrag
    10
    Greifpunkt
    11
    Stempel
    12
    Medienleitung

Claims (16)

  1. Verfahren zur Prüfung der Qualität einer Klebeverbindung (2) an einem flächigen oder plattenförmigen Bauteil (1, 3), die Komponenten des Bauteils (1, 3) miteinander verbindet, bei dem – auf einer Seite der Klebeverbindung (2) mit einer Prüfeinrichtung (5) zumindest ein gasdicht abgeschlossenes Prüfvolumen (7) um die Klebeverbindung (2) oder um einen zu überprüfenden Abschnitt der Klebeverbindung (2) hergestellt wird, – über eine Leitung (4) der Prüfeinrichtung (5) ein Unterdruck in dem Prüfvolumen (7) erzeugt wird und – ein bei Aufrechterhaltung des Unterdrucks über die Leitung (4) aus dem Prüfvolumen (7) austretender Gasfluss gemessen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung unmittelbar nach der Herstellung der Klebeverbindung (2) noch vor dem Aushärten der Klebeverbindung (2) durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung nach einem An- oder Aushärten der Klebeverbindung (2) durchgeführt wird und dass während der Prüfung eine entgegen der Klebeverbindung (2) wirkende Kraft auf die Komponenten des Bauteils (1, 3) ausgeübt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung mit einer Prüfeinrichtung (5) erfolgt, die mehrere Prüfvolumina (7) entlang der Klebeverbindung (2) herstellt, in denen über getrennte Leitungen (4) unabhängig voneinander ein Unterdruck erzeugt und für die bei Aufrechterhaltung des Unterdrucks der jeweils austretende Gasfluss unabhängig voneinander gemessen wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Feststellung eines Leckageflusses aus dem oder einem der Prüfvolumina (7) im Bereich dieses Prüfvolumens (7) eine Markierung auf dem Bauteil (1, 3) gesetzt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten des Bauteils (1, 3) durch Stützelemente in der Prüfeinrichtung (5) gegen den Unterdruck in Position gehalten werden,
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung mittels einer Handhabungsvorrichtung, die die Prüfeinrichtung (5) automatisch auf das Bauteil (1, 3) aufsetzt, automatisch durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Prüfung der Klebeverbindung (2) zwischen einer Platte oder Scheibe (3) und einem Rahmen (1).
  9. Vorrichtung zur Prüfung der Qualität einer Klebeverbindung (2) an einem flächigen oder plattenförmigen Bauteil (1, 3), mit einer Prüfeinrichtung (5), mit der auf einer Seite der Klebeverbindung (2) zumindest ein gasdicht abgeschlossenes Prüfvolumen (7) um die Klebeverbindung (2) oder um einen zu überprüfenden Abschnitt der Klebeverbindung (2) herstellbar ist und die eine Leitung (4) zum Prüfvolumen (7) aufweist, einer mit der Leitung (4) verbundenen Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks in dem Prüfvolumen (7) und einer Durchflussmesseinrichtung (6) an oder in der Leitung (4).
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (5) haubenförmig oder kanalförmig ausgebildet ist und an Kontaktstellen mit dem Bauteil (1, 3) Dichtelemente (8) aufweist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (5) in mehrere Segmente unterteilt ist, durch die mehrere Prüfvolumina (7) entlang der Klebeverbindung (2) hergestellt werden, wobei jedes der Segmente über eine getrennte Leitung (4) mit der Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks verbunden ist und in oder an jeder Leitung (4) eine Durchflussmesseinrichtung (6) angeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (5) ein oder mehrere Markierungseinrichtungen aufweist, mit der Markierungen für fehlerhafte Stellen der Klebeverbindung (2) auf dem Bauteil (1, 3) gesetzt werden können.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (5) ein oder mehrere Einrichtungen (11, 12) zur Ausübung einer entgegen der Klebeverbindung (2) wirkenden Kraft auf Komponenten des Bauteils (1, 3) aufweist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (5) ein oder mehrere Stützelemente aufweist, mit denen Komponenten des Bauteils (1, 3) gegen den Unterdruck in Position gehalten werden.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (5) ein oder mehrere Einrichtungen aufweist, mit denen eine Aushärtung der Klebeverbindung (2) beschleunigt werden kann.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (5) so ausgebildet ist, dass sie die Klebeverbindung (2) zwischen einem geschlossenen Rahmen (1) und einer Platte oder Scheibe (3) vollständig kanalförmig überdeckt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010020874A1 (de) 2010-05-18 2011-11-24 Thermosensorik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messzeitreduktion bei der thermografischen Prüfung eines Beiteils
DE102021108798A1 (de) 2021-04-08 2022-10-13 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung der Stabilität einer nicht lösbaren Verbindung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4201177A1 (de) * 1992-01-17 1993-07-22 Schroll Joachim Verfahren zur erzeugung eines pruefdrucks
DE69006719T2 (de) * 1989-12-11 1994-06-01 Snecma Verfahren und Einrichtung zur Kontrolle der Verbindung einer bienennestartigen Struktur auf einem Träger.
DE19942464A1 (de) * 1999-09-06 2001-05-17 Rainer Ehrt Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Dichtigkeit an Körpern

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69006719T2 (de) * 1989-12-11 1994-06-01 Snecma Verfahren und Einrichtung zur Kontrolle der Verbindung einer bienennestartigen Struktur auf einem Träger.
DE4201177A1 (de) * 1992-01-17 1993-07-22 Schroll Joachim Verfahren zur erzeugung eines pruefdrucks
DE19942464A1 (de) * 1999-09-06 2001-05-17 Rainer Ehrt Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Dichtigkeit an Körpern

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010020874A1 (de) 2010-05-18 2011-11-24 Thermosensorik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messzeitreduktion bei der thermografischen Prüfung eines Beiteils
DE102021108798A1 (de) 2021-04-08 2022-10-13 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung der Stabilität einer nicht lösbaren Verbindung

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