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Die
Erfindung betrifft eine Leckagemessvorrichtung für ein
Kraftfahrzeug, die zum Einsatz in Akustik-Prüfständen
am Ende eines Produktionsprozesses des Kraftfahrzeugs geeignet ist.
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Aus
dem Stand der Technik ist bekannt, etwaige Fehler bei der Fahrzeugmontage
in einem Akustik-Prüfstand durch Geräuschdetektion
zu ermitteln, indem Strömungsgeräusche im Innenraum
des Fahrzeugs erfasst werden, die durch ein äußeres Luftgebläse
erzeugt werden. In einem solchen Akustik-Prüfstand wird
nicht wie in einem Windkanal die Fahrt eines Fahrzeugs simuliert,
der erzeugte „Wind” dient vielmehr der Auffindung
von Undichtigkeiten, respektive Leckagen. Windgeräusche
im Luftstrahl werden beispielsweise durch Passungenauigkeiten an
Tür- und Scheibendichtungen, Dichtungsübergängen
an Fest- und Variodächern, sowie an Anbauteilen wie dem
Außenspiegel oder der Wasserfangleiste erzeugt. Ein solcher
Akustik-Prüfstand kann als Durchgangsprüfstand
am Bandende der Fertigungsstraße für Kraftfahrzeuge
integriert werden. Die dort von mehreren Düsen erzeugte
Luftströmung führt zu Turbulenzen an den Messstellen,
die wiederum die Geräusche verursachen, die von einem Fahrer
als störend empfunden werden können. Für
jede Messstelle im Fahrzeug erfasst ein Schallpegelmessgerät über
ein Mikrofon die Schallpegel, die dann ausgewertet werden können.
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Eine
akustische Ortung von Leckstellen ist etwa aus der
DE 39 11 648 A1 bekannt,
die eine Vorrichtung zur Ermittlung von Leckstellen, die über
einen akustisch-elektrischen Wandler verfügt, darlegt. Dort
wird ein über ein Mikrofon aufgenommenes Geräuschsignal
als Pegelsignal gewandelt und weiterverarbeitet, um in Versorgungsnetzen
für flüssige und gasförmige Medien Leckstellen
zu orten. In der
DE
10 2005 033 491 A1 wird ein Verfahren zur Ortung von Leckagen
in Rohrleitungs- bzw. Verteilersystemen offenbart.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es wünschenswert, eine
Leckagemessvorrichtung bereit zu stellen, die für die Anwendung
bei einer akustischen Leckageprüfung in einem Kraftfahrzeug optimiert
und an die dortigen Produktionsbedingungen angepasst ist. Dadurch
sollen ausreichend genaue, reproduzierbare Messergebnisse erhalten
werden.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Leckagemessvorrichtung für ein
Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
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Eine
erste Ausführungsform bezieht sich auf eine Leckagemessvorrichtung
zur Detektion von Leckagen in Kraftfahrzeugen, die ein Schallpegelmessgerät
mit einem Display und ein Mikrofon umfasst, das über ein
Kabel mit dem Schallpegelmessgerät verbunden ist. Um nun
das Schallpegelmessgerät zur akustischen Quellenortung
im Produktionsprozess bei der Fahrzeugherstellung nutzen zu können, umfasst
die Leckagemessvorrichtung erfindungsgemäß ferner
eine Schutzhülle, an der eine oder mehrere Halterungen
befestigt sind, mit der/mit denen das Schallpegelmessgerät
lösbar an einer Kraftfahrzeugkomponente angeordnet werden
kann. Dadurch erhöht sich vorteilhaft die Dauerhaltbarkeit
des Schallpegelmessgerätes und das Handling des Gerätes
im Prüfstand wird für den Bediener erleichtert.
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Die
Schutzhülle wird vorteilhaft einen transparenten Bedien-
und Ableseabschnitt umfassen, der in einem Bereich angeordnet ist,
der in etwa dem Bereich entspricht, in dem das Display des Schallpegelmessgerätes
in der Schutzhülle von innen zur Anlage kommt, so dass
das Ablesen des Displays auch möglich ist, wenn das Schallpegelmessgerät
von der Schutzhülle umgeben ist. Vorzugsweise kann der transparente
Abschnitt durch ein entsprechend transparentes Kunststoffmaterial
bereitgestellt sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass in dem transparenten Abschnitt
Ausnehmungen vorliegen, durch die am Schallpegelmessgerät
vorhandene Bedienelemente betätigt werden können.
Vorteilhaft können nur die Bedienelemente zugänglich
gemacht werden, die für die entsprechende Prüfprozedur
relevant sind, wodurch die Bediensicherheit erhöht wird,
so dass weniger Bedienungsfehler auftreten.
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Das
Material der Schutzhülle, abgesehen von dem transparenten
Bedien- und Ableseabschnitt, dient zur Stoßsicherung des
Schallpegelmessgerätes und umfasst daher wenigstens eine
stoßabfedernde Materiallage oder Materiallagenanordnung, die
neben einer äußeren Schutzmateriallage eine oder
mehrere Polster- oder Futter-Materiallagen aufweisen kann, um das
Schallpegelmessgerät vor Stößen und Kratzern
zu schützen.
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Das
Kabel, das das Schallpegelmessgerät und das Mikrofon miteinander
verbindet, wird zur Erhöhung der Dauerhaltbarkeit, insbesondere
zum Schutz vor zu starkem Abknicken oder anderen Beschädigungen
mit einem Doppelmantel umgeben, wobei eine direkt an dem Kabel anliegende
Mantelschicht aus einem stoßdämpfenden Material
besteht, während die zweite, äußere Mantelschicht,
die die erste Mantelschicht umgibt, aus einem inelastischen Material
besteht. Die äußere Mantelschicht kann dabei vorteilhaft
einfach aus einem um die erste Mantelschicht gewickelten Kunststoffband
bestehen.
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Dieser
Doppelmantel um das Kabel kann an beiden Enden des Kabels – vorzugsweise
kraftschlüssig – festgelegt sein.
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Eine
weitere Maßnahme zur Verbesserung der Leckagemessvorrichtung,
um genauere und reproduzierbare Messergebnisse mit dem Schallpegelmessgerät
zu erhalten, besteht in einem durch eine angepasste Abstandshaltervorrichtung
verbesserten Schutz des Mikrofons. Diese Abstandshaltervorrichtung
besteht aus einem Abstandshalter, der zum Stoßabfangen
aus einem elastischen Material ist, einer Halterung und einem Brückenelement,
das den Abstandshalter mit der Halterung verbindet. Der Abstandshalter
wird auf der vom dem Kabel wegweisenden Seite des Mikrofons angeordnet,
indem die mit dem Abstandshalter verbundene Halterung an einem Anschlussstück
des Mikrofons an das Kabel befestigt wird. Das verbindende Brückenelement
ist dabei so gestaltet, dass es sich außerhalb um das Mikrofon
erstreckt. Ist das Mikrofon mit einem Windschutz ausgestattet, so
wird das Brückenelement vorzugsweise um den Windschutz
des Mikrofons geführt. Es kann besonders vorteilhaft sein,
wenn das Brückenelement einer Kontur des Windschutzes nachgeführt
ist. Ein solches Brückenelement kann aus einem stabilen
Haltedraht gefertigt sein.
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Ferner
kann die Schutzhülle einer erfindungsgemäßen
Leckagemessvorrichtung Durchtrittsöffnungen für
einen oder mehrere Steckplätze an dem Schallpegelmessgerät
aufweisen, etwa für einen Stecker des Mikrofonkabels oder
auch für ein Ladekabel und/oder ein Datenkabel. Weiterhin
kann die Schutzhülle Öffnungen aufweisen, die
zur Kühlung des Schallpegelmessgerätes vorgesehen
sind.
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Eine
weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Leckagemessvorrichtung bezieht sich darauf, dass die Leckagemessvorrichtung
an dem Lenkrad des Kraftfahrzeugs angeordnet werden soll: Dann kann
die Halterungsvorrichtung derart ausgebildet sein, dass sie eine
Befestigungsbasis aufweist, an der die Haltevorrichtung mit der
Schutzhülle verbunden ist. Von der Befestigungsbasis erstrecken
sich zwei Bügel weg, die eine V-Form bilden. Die Bügel
weisen an ihren freien Enden jeweils einen Umgriff auf, so dass
die Vorrichtung an den die zwei Umgriffen am Lenkrad angeordnet
bzw. eingehängt werden kann.
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So
ist das Schallpegelmessgerät während der Durchführung
einer akustischen Quellenortung durch einen Bediener im Fahrzeug
sicher und für den Werker gut bedienbar befestigt, er kann
die vorgesehenen Messstellen mit dem mit dem Abstandshalter gesicherten
Mikrofon durchmessen, so dass ausreichend genaue, reproduzierbare
Messergebnisse erzielt werden können, durch die der Einsatz
der Akustik-Prüfbox am Bandende des Produktionsprozesses verbessert
wird.
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Diese
und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung
unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt.
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Der
Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung
der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des
Gegenstands. Gegenstände oder Teile von Gegenständen,
die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können
mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der
Erfindung.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Leckagemessvorrichtung
für ein Kraftfahrzeug mit Schallpegelmessgerät
und Mikrofon,
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2 eine
Rückansicht auf die Leckagemessvorrichtung aus 1,
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3 eine
perspektivische Detaildarstellung des Mikrofonkabels mit den zwei
Mantelschichten des Doppelmantels der erfindungsgemäßen
Leckagemessvorrichtung,
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4 eine
Detailseitenansicht des Mikrofons mit einer Abstandshaltervorrichtung
der erfindungsgemäßen Leckagemessvorrichtung.
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Zur
Optimierung einer akustischen Leckageprüfung unter Verwendung
eines Schallpegelmessgerätes im Produktionsprozess eines
Kraftfahrzeugs am Bandende wird eine erfindungsgemäße
Leckagemessvorrichtung vorgeschlagen, die den hohen Belastungen
im Montage- und Produktionsprozess gewachsen ist, indem sie erfindungsgemäß den
Bedingungen angepasst und vor Beschädigungen geschützt
ist. Aufgrund der im Produktionsprozess herrschenden kurzen Taktzeiten
ist die Leckagemessvorrichtung derart aus gelegt, dass das Schallpegelmessgerät
einfach und sicher bedienbar ist. Das eingesetzte Schallpegelmessgerät
kann ein handelsüblicher Schallpegelmesser der Klasse 1 sein,
er weist ein Display auf und ist über ein Kabel mit dem
Mikrofon verbunden.
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Um
den Einsatz des Schallpegelmessgerätes in einem Akustik-Prüfstand
sicherer, reproduzierbarer und mit erhöhter Dauerhaltbarkeit
zu gewährleisten, wird, wie in 1 dargestellt,
das Schallpegelmessgerät 10 in einer den Abmessungen
des Gerätes 10 angepassten Schutzhülle 2 untergebracht, die
als Schutz gegen Stöße und vor Abnutzung dient. Dabei
kann es sich beispielsweise um eine innen gefütterte Ledertasche
oder Kunstledertasche handeln, die neben der Stoßsicherung
und dem Abnutzungsschutz auch ein angenehm griffiges Gefühl
für einen Bediener bereitstellt, so dass das Schallpegelmessgerät
in der Schutzhülle 2 besser in der Hand liegt. Zur
verbesserten Handhalterung kann an der Schutzhülle 2 auch
eine seitliche Tragelasche 5 befestigt sein, in die die
Hand eingreifen kann.
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Um
das Schallpegelmessgerät 10 vorübergehend
an einer Komponente des Kraftfahrzeugs, beispielsweise dem Lenkrad,
sicher ablegen zu können, ist an der Schutzhülle 2 eine
Haltevorrichtung 4 angeordnet. Um das Display 11 ablesen
zu können, weist die Schutzhülle 2 einen
transparenten Bereich 3 auf, der beispielsweise durch eine
Plexiglasplatte bereitgestellt sein kann, die in eine Ausnehmung
der Schutzhülle eingesetzt ist. Um die notwendigen Einstellungen
durchführen zu können, kann die Plexiglasplatte 3 eine Öffnung 8 aufweisen,
durch die lediglich die Knöpfe, Tasten oder, im Falle eines
Touchscreens, die Displaybereiche erreichbar sind, die im Produktionsprozess
zur Durchführung der Messungen notwendig sind. Damit wird
das Risiko einer möglichen Fehlbedienung minimiert.
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Die
Anordnung von Haltevorrichtung 4 und transparentem Abschnitt 3,
sowie einer entsprechenden Durchtrittsöffnung für
einen Stecker 7 des Kabels zum Mikrofon 12 sind
dabei so ausgeführt, dass beim Einhängen des Schallpegelmessgeräts 10 mittels
der Haltevorrichtung 4 in das Lenkrad die Anzeigen auf Display 11 ablesbar
sind.
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In 1 dargestellt
ist eine einzige Bedienöffnung 8, denkbar sind
aber auch weitere Bedienöffnungen. Diese müssen
nicht zwingend im transparenten Bereich 3 liegen, Bedienöffnungen
können auch in der umgebenden Schutzhülle 2 vorgesehen sein.
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Das
Mikrofonkabel kann ein handelsübliches BNC-Kabel (koaxial-Kabel
mit BNC-Stecker) sein, das allerdings in Montage- und Produktionsprozessen
anfällig gegenüber starkem Knicken oder anderen
Beschädigungen ist. Um dies zu verhindern, wird das Kabel 13 mit
einem Doppelmantel 6 umgeben, der sich von dem BNC-Stecker 7 bis
zu einem Anschlussstück 14 des Mikrofons 12 erstreckt.
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In 3 ist
der Aufbau des Doppelmantels 6 detailliert dargestellt.
Das Kabel 13 wird unmittelbar von einem stoßdämpfenden,
kompressiblen Mantel 6' umgeben. Dabei kann es sich um
einen Textilstoffschlauch, ein Fasergewebe oder einen Schaumstoff handeln,
der dann von einer äußeren, harten Kunststoffummantelung 6'' umgeben
wird. Bei dieser äußeren Mantelschicht 6'' handelt
es sich hier um ein gewickeltes Kunststoffband, das bezüglich
seiner Wicklung eine gewisse Flexibilität aufweist, so
dass es um den inneren Stoffmantel 6' gewickelt werden kann,
wobei das Band 6'' an sich jedoch relativ hart und unelastisch
ist. Damit soll ein starkes Abknicken verhindert werden, bzw. ein
Biegeradius entsprechend einer Ganghöhe der Wicklung begrenzt
werden. Auf diese Weise können Beschädigungen
des innen liegenden Kabels 13 verhindert werden. Eine Befestigung
des Doppelmantels 6 kann sowohl zu dem Stecker 7 als
auch zu dem Mikrofonanschlussstück 14 mit einer
einfachen Klebebandumwicklung 7' oder einem Schrumpfschlauch
etwa realisiert werden.
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In
der Rückansicht der Leckagemessvorrichtung 1 aus 2 ist
zum einen die Lenkradhaltevorrichtung 4 zu sehen, die an
der Befestigungsbasis 4' beispielsweise mittels Nieten 17 an
der Schutzhülle 2 befestigt ist, wobei sich von
der Befestigungsbasis 4' die zwei Bügel 4'' V-förmig
bis zu ihren Umgriffen hin erstrecken. Nicht dargestellt, generell
aber denkbar, sind alternative oder zusätzliche Haltevorrichtungen, beispielsweise
Saugnäpfe oder andere Schlingen oder Haken, mittels derer
das Schallpegelmessgerät auch an anderen Stellen bzw. anderen
Komponenten im Kraftfahrzeug während der Messung sicher
abgelegt bzw. befestigt werden kann, etwa am Armaturenbrett, am
Handschuhfach oder an der Mittelarmlehne. Ebenfalls in 2 zu
sehen sind rückseitige Öffnungen 8',
die zum einen eine Kühlung des innen liegenden Schallpegelmessgeräts
bereitstellen sollen, zum anderen auch einer Befestigung des Kabels
in der Doppelummantelung 6 dienen können. In 2 ist
eine solche Befestigung mit einem Kabelbinder 16 dargestellt,
es sind aber auch alternative Befestigungsvorrichtungen denkbar.
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Figurativ
nicht dargestellt können entsprechend der Durchtrittsöffnung
für den Stecker 7 des Mikrofonkabels in der Schutzhülle 2 weitere,
zusätzliche Öffnungen an Steckplätzen
des Schallpegelmessgeräts beispielsweise für ein
Ladekabel und/oder ein Datenkabel vorhanden sein.
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Um
reproduzierbare Messergebnisse zu erhalten und um das Mikrofon während
des anspruchsvollen Einsatzes nicht zu beschädigen, ist
eine in 4 zu sehende Abstandshaltevorrichtung
als weiterer Bestandteil der Leckagemessvorrichtung 1 vorgesehen.
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Eigentlich
ist in 4 nicht das Mikrofon selbst zu sehen, sondern
ein das Mikrofon umgebender Windschutz 12, der Windschutz
wird aber als Teil des Mikrofons angesehen. Das Mikrofon ist mit
dem umgebenden Windschutz 12 an einem Anschlussstück 14 zu
dem in 4 nicht dargestellten Kabel angeordnet, die Abstandshaltevorrichtung
sieht dabei vor, dass ein Abstandshalter 9 aus einem elastischen
Material, etwa einem elastischen Kunststoff oder Gummi, an der von
dem Anschlussstück 14 abgewandten Seite des Mikrofons 12,
respektive Windschutzes angeordnet wird. Der Abstandshalter 9 ist an
einer als Kunststoffring ausgeführten Halterung 15 über
das Brückenelement 18, vorliegend ein stabiler Draht,
befestigt. Der Kunststoffring 15 wird auf das Anschlussstück 14 geschoben
und dort beispielsweise durch eine radiale Bohrung 15' festgeschraubt.
Es kann allerdings auch ein Rastmechanismus vorgesehen sein, der
die Halterung 15 auf dem Anschlussstück 14 arretieren
lässt. Das Brückenelement 18 aus stabilem
Draht ist entsprechend der Kontur des Mikrofon-Windschutzes 12 gebogen
und sowohl in dem Haltering 15 als auch dem Abstandshalter 9 befestigt. Durch
den Abstandshalter 9 wird ein Anschlagen des empfindlichen
Mikrofonkopfes auf Oberflächen vermieden und gleichzeitig
ein immer gleicher Abstand des Mikrofons 12 zum Messpunkt
gewährleistet. Zudem kann die Abstandshaltervorrichtung
beispielsweise für Kalibrierungen einfach und schnell abgenommen
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3911648
A1 [0003]
- - DE 102005033491 A1 [0003]