DE102012007553A1

DE102012007553A1 - Verfahren und Prüfanordnung zum Überprüfen der Dichtigkeit eines Innenraums eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102012007553A1
Application number: DE102012007553A
Authority: DE
Inventors: Christian Janssen; Rainer Mäckel; Jörg Missbach; Rainer Müller
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-04-14
Filing date: 2012-04-14
Publication date: 2012-11-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Prüfanordnung (10) zum Überprüfen der Dichtigkeit eines Innenraums eines Fahrzeugs, bei welchem das Fahrzeug mit Wasser beaufschlagt wird. Mittels einer Detektionseinrichtung (16) wird auf ein Vorhandensein von Feuchtigkeit (20) in dem Innenraum des Fahrzeugs geprüft. Hierbei wird ein auf das Vorhandensein von Feuchtigkeit zu prüfender Bereich (18) des Innenraums mit Neutronen (24) beaufschlagt. Mittels eines Neutronendetektors (28) der Detektionseinrichtung (16) werden Neutronen (26) erfasst, welche durch in der Feuchtigkeit (20) vorhandene Wassermoleküle abgebremst sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen der Dichtigkeit eines Innenraums eines Fahrzeugs, bei welchem das Fahrzeug mit Wasser beaufschlagt wird. Mittels einer Detektionseinrichtung werden anschließend Bereiche des Innenraums des Fahrzeugs auf ein Vorhandensein von Feuchtigkeit geprüft. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Prüfanordnung zum Überprüfen der Dichtigkeit eines Innenraums eines mit Wasser beaufschlagten Fahrzeugs.
In der Fahrzeugfertigung wird zur Überprüfung der Dichtigkeit eines Innenraums des Fahrzeugs gegenüber Wassereintritt von außen gegen Ende der Produktion eine so genannte Regenprobe durchgeführt. Hierbei wird das Fahrzeug mit einer Beregnungsanlage mehrere Minuten lang einer großen Menge an Wasser ausgesetzt. Anschließend wird händisch überprüft, ob Wasser in den Innenraum eingedrungen ist.
Diese Befundung ist vergleichsweise aufwändig. Insbesondere ist ein Feuchtigkeitsnachweis in schlecht zugänglichen Bereichen nur schwer oder gar nicht durchführbar. Da hierbei nämlich beispielsweise im Innenraum des Fahrzeugs befestigte Teppiche nur mit großem Aufwand demontiert werden können, ist schwer feststellbar, ob unter einem Teppichbelag Feuchtigkeit vorhanden ist. Auch kann es je nach Fahrzeuggestaltung Bereiche geben, die einer händischen Prüfung gar nicht zugänglich sind.
Prinzipiell ist es zwar möglich, Feuchtigkeit mit Hilfe von Mikrowellen zu detektieren. Jedoch sind Verfahren, welche die Änderung von Mikrowellen aufgrund von Feuchtigkeit erfassen, bei Fahrzeugen nur schwer einsetzbar, da die metallischen Komponenten des Fahrzeugs die elektromagnetischen Mikrowellen zu stark beeinflussen. Das Verwenden von Löschpapierstreifen an unzugänglichen Stellen im Innenraum des Fahrzeugs hat den Nachteil, dass derartige Streifen leicht abreißen, wenn sie feucht werden. Zudem kann mittels der üblicherweise dünnen Löschpapierstreifen lediglich ein lokal vergleichsweise beschränkter Bereich erfasst werden, und die Löschpapierstreifen können leicht verrutschen.
Die DE 37 44 233 A1 beschreibt eine Einrichtung zum Ermitteln eines Vorhandenseins von Feuchtigkeit im Bereich des Fahrzeugbodens eines Kraftfahrzeugs. Im Anschluss an eine Beaufschlagung des Fahrzeugs mit Wasser wird ein Innenraum des Fahrzeugs mittels eines Paares drahtförmiger Elektroden auf einen Eintritt von Wasser untersucht. Zwischen dem Fahrzeugboden und einem diesen auskleidenden wasserdichten Teppichbodenbelagformteil wird hierfür ein großflächiger Trägerkörper mit kapillarer Beschaffenheit angeordnet. Die drahtförmigen Elektroden sind auf dem beispielsweise als Vlies ausgebildeten Trägerkörper angeordnet oder in diesen eingewebt. Die Elektroden erstrecken sich hierbei über die Fläche des Trägerkörpers, und sie weisen zwei Anschlusskontakte zur Verbindung mit einem Prüfgerät auf. Im trockenen Zustand ist der elektrische Widerstand zwischen den beiden Elektroden sehr hoch. Hingegen nimmt dieser Widerstand bei Feuchtigkeitsaufnahme des Trägerkörpers aufgrund seiner kapillaren Beschaffenheit stark ab. Anhand dieser Änderung des Widerstands kann am Prüfgerät ein Feuchtigkeitseinbruch abgelesen und optisch oder akustisch angezeigt werden.
Die DE 198 15 062 C2 offenbart ebenfalls ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung eines Fahrzeugs, bei welchem das Fahrzeug einem Wasserschwall ausgesetzt und anschließend ein Innenraum des Fahrzeugs auf einen Eintritt von Wasser untersucht wird. Zwischen einem Bodenblech einer Karosserie des Fahrzeugs und einer elektrisch leitfähigen Schicht, die über der Innenfläche des Bodenblechs so angeordnet ist, dass ein Zwischenraum zwischen dem Bodenblech und der leitfähigen Schicht besteht, wird eine elektrische Spannung angelegt. Die Kapazität der Anordnung aus Bodenblech und leitfähiger Schicht wird gemessen, wobei anhand der gemessenen Kapazität ermittelt wird, ob sich Wasser zwischen dem Bodenblech und der leitfähigen Schicht angesammelt hat.
Derartige Verfahren sind jedoch nicht überall im Fahrzeug leicht einsetzbar, und sie bringen vergleichsweise hohe Kosten mit sich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Prüfanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welches bzw. welche auf besonders einfache Art und Weise eine Feuchtigkeitsüberprüfung in schwer zugänglichen Bereichen des Innenraums ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Prüfanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein auf das Vorhandensein von Feuchtigkeit zu prüfender Bereich des Innenraums mit Neutronen beaufschlagt. Mittels eines Neutronendetektors der Detektionseinrichtung werden Neutronen erfasst, welche durch in der Feuchtigkeit vorhandene Wassermoleküle abgebremst sind. Dadurch können besonders gut und einfach auch schwer zugängliche oder unzugängliche Bereiche des Innenraums auf das Vorhandensein von Feuchtigkeit hin überprüft werden.
Dies gilt insbesondere für Bereiche, welche händisch gar nicht erreichbar sind oder visuell nicht in Augenschein genommen werden können. Zudem stören metallische Bauteile des Fahrzeugs nicht die Detektion der Feuchtigkeit, wie dies bei Einsatz von beispielsweise Mikrowellen der Fall ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die in den Bereich des Innenraums eingebrachten Neutronen von einer Neutronenquelle der Detektionseinrichtung freigesetzt. Dann braucht nämlich keine gesonderte Neutronenquelle bereitgestellt zu werden. Zudem kann so sichergestellt werden, dass ein Erfassungsbereich des Neutronendetektors besonders gut auf die Neutronenquelle hin abgestimmt in der Detektionseinrichtung angeordnet ist.
Eine besonders große Empfindlichkeit der Erfassung der Neutronen ist erreichbar, wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die abgebremsten Neutronen mittels eines das Heliumisotop He-3 aufweisenden Zählrohrs erfasst werden.
Die Detektionseinrichtung kann von einer Bedienperson relativ zu dem zu prüfenden Bereich des Innenraums bewegt werden. Durch eine solche handgeführte Bedienung der Detektionseinrichtung können insbesondere gezielt Bereiche in dem jeweiligen Fahrzeug untersucht werden, für welche die Bedienperson fahrzeugspezifisch einen Wassereintritt befürchtet.
Besonders weitgehend automatisieren lässt sich jedoch die Feuchtigkeitsüberprüfung, wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Detektionseinrichtung mittels eines Roboters relativ zu dem zu prüfenden Bereich des Innenraums bewegt wird.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn ein zwischen einem Teppichbelag und einem Karosseriebauteil des Fahrzeugs vorhandener Zwischenraum durch den Teppichbelag hindurch mit den Neutronen beaufschlagt wird. Dann können nämlich besonders viele Neutronen leicht in den Zwischenraum gelangen und so für den Nachweis dort vorhandener Feuchtigkeit erfasst werden.
Ebenso können jedoch zwischen einem Kunststoffschaum oder dergleichen Verkleidungsteil und dem Karosseriebauteil vorhandene Zwischenräume besonders gut mittels des Neutronendetektors auf das Vorhandensein von Feuchtigkeit hin untersucht werden.
Die erfindungsgemäße Prüfanordnung zum Überprüfen der Dichtigkeit eines Innenraums eines mit Wasser beaufschlagten Fahrzeugs umfasst wenigstens eine Detektionseinrichtung, mittels welcher ein Vorhandensein von Feuchtigkeit in dem Innenraum des Fahrzeugs erfassbar ist. Die Detektionseinrichtung weist zumindest einen Neutronendetektor auf, mittels welchem durch in der Feuchtigkeit vorhandene Wassermoleküle abgebremste Neutronen erfassbar sind, mit welchen ein auf das Vorhandensein von Feuchtigkeit zu prüfender Bereich des Innenraums beaufschlagbar ist.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für die erfindungsgemäße Prüfanordnung.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 stark schematisiert eine Neutronensonde, welche in einem Zwischenraum zwischen einem Teppichboden und einem Karosseriebauteil eines Fahrzeugs vorhandenes Wasser detektiert; und
2 eine Neutronensonde gemäß 1 in einer Perspektivansicht.
Eine in 1 gezeigte Prüfanordnung 10 zeigt schematisch von einem Fahrzeug ein Karosseriebauteil 12, auf welchem ein Teppichboden 14 angeordnet ist. Mittels einer Neutronensonde 16 wird überprüft, ob in einem Zwischenraum 18 zwischen dem Karosseriebauteil 12 und dem Teppichboden 14 Wasser 20 vorhanden ist.
Diese Überprüfung auf Feuchtigkeit in schwer zugänglichen Bereichen des Fahrzeugs erfolgt in der Produktion des Fahrzeugs im Rahmen einer so genannten Regenprobe. Hierbei wird das Fahrzeug zunächst in einer Beregnungsanlage mit Wasser beaufschlagt, und anschließend wird überprüft, ob Wasser in einen Innenraum des Fahrzeugs eingedrungen ist.
Insbesondere an schwer zugänglichen Bereichen wie beispielsweise in dem von dem Teppichboden 14 verborgenen Zwischenraum 18 ist es für eine Bedienperson nicht möglich, das Vorhandensein von Wasser 20 visuell festzustellen. Jedoch auch mit anderen, nicht die Neutronensonde 16 nutzenden, insbesondere händischen Prüfmethoden ist dieser Zwischenraum 18 schwer zugänglich.
Vorliegend umfasst die Neutronensonde 16 eine Neutronenquelle 22, welche Neutronen 24 aussendet. Die Neutronenquelle 22 kann hierbei insbesondere ein Americium-241/Berylliumpräparat umfassen.
Die Detektion des Wassers 20 in dem Zwischenraum 18 beruht auf dem Effekt, dass die von der Neutronenquelle 22 ausgesendeten schnellen Neutronen 24 durch die Wasserstoffatome des in den Zwischenraum 18 eingedrungenen Wassers 20 abgebremst werden. Durch die Wasserstoffatome abgebremste Neutronen 26 werden auch als thermische Neutronen bezeichnet, da sie als Neutronen mit vergleichsweise geringer Energie im thermischen Gleichgewicht mit ihrem Moderator, also vorliegend dem Wasser 20 stehen, welcher in etwa Raumtemperatur aufweisen kann.
Diese abgebremsten Neutronen 26 werden mittels eines Zählrohrs 28 der Neutronensonde 16 erfasst. Das Zählrohr 28 kann hierbei insbesondere als He-3-Zählrohr ausgebildet sein.
Liegt in dem Zwischenraum 18 kein Wasser 20 vor, so werden die von der Neutronenquelle 22 freigesetzten Neutronen 24 nicht abgebremst, und das Zählrohr 28 detektiert folglich keine abgebremsten, thermischen Neutronen 26.
Auf die vorliegend beschriebene Art und Weise kann das Wasser 20 sowohl hinter dem Teppichboden 14 als auch im Teppichboden 14 detektiert werden. Zudem kann mit der Neutronensonde 16 Wasser 20 detektiert werden, welches sich hinter oder in einem aus einem Schaum gebildeten Kunststoffteil des Fahrzeugs befindet. Es können also mit der Neutronensonde 16 insbesondere optisch oder mit anderen Messgeräten schwer zugängliche Bereiche des Innenraums des Fahrzeugs auf einen Wassereintritt hin untersucht werden.
2 zeigt perspektivisch die Neutronensonde 16 mit einer in diese integrierten Anzeigeeinrichtung 30. Zudem kann die Neutronensonde 16 einen Speicher zum Aufzeichnen von Messwerten aufweisen und einen Anschluss zum Auslesen der gespeicherten Messwerte.
Die Neutronensonde 16 ist insbesondere als handgeführtes Messgerät in der in 1 gezeigten Prüfanordnung 10 verwendbar. Die Neutronensonde 16 kann jedoch auch mittels eines Roboters geführt werden, um schwer zugängliche Bereiche des Fahrzeugs auf das Eindringen von Feuchtigkeit hin zu überprüfen.
Zusätzlich oder alternativ kann der Roboter mit einer in einen Arm des Roboters integrierten Neutronensonde 16 bestückt sein, welche die Neutronenquelle 22 und das Zählrohr 28 umfasst. So kann besonders gut eine vollautomatisierte Überprüfung der Dichtigkeit des Innenraums des Fahrzeugs vorgenommen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 3744233 A1 [0005]
DE 19815062 C2 [0006]

Claims

Verfahren zum Überprüfen der Dichtigkeit eines Innenraums eines Fahrzeugs, bei welchem das Fahrzeug mit Wasser beaufschlagt wird, und bei welchem mittels einer Detektionseinrichtung (16) auf ein Vorhandensein von Feuchtigkeit (20) in dem Innenraum des Fahrzeugs geprüft wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf das Vorhandensein von Feuchtigkeit zu prüfender Bereich (18) des Innenraums mit Neutronen (24) beaufschlagt wird, wobei mittels eines Neutronendetektors (28) der Detektionseinrichtung (16) durch in der Feuchtigkeit (20) vorhandene Wassermoleküle abgebremste Neutronen (26) erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Bereich (18) des Innenraums eingebrachten Neutronen (24) von einer Neutronenquelle (22) der Detektionseinrichtung (16) freigesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die abgebremsten Neutronen (24) mittels eines das Heliumisotop He-3 aufweisenden Zählrohrs (28) erfasst werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung (16) von einer Bedienperson relativ zu dem zu prüfenden Bereich (18) des Innenraums bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung (16) mittels eines Roboters relativ zu dem zu prüfenden Bereich (18) des Innenraums bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen einem Teppichbelag (14) und einem Karosseriebauteil (12) des Fahrzeugs vorhandener Zwischenraum (18) durch den Teppichbelag (14) hindurch mit den Neutronen (24) beaufschlagt wird.
Prüfanordnung zum Überprüfen der Dichtigkeit eines Innenraums eines mit Wasser beaufschlagten Fahrzeugs, mit wenigstens einer Detektionseinrichtung (16), mittels welcher ein Vorhandensein von Feuchtigkeit (20) in dem Innenraum des Fahrzeugs erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung (16) zumindest einen Neutronendetektor (28) umfasst, mittels welchem durch in der Feuchtigkeit (20) vorhandene Wassermoleküle abgebremste Neutronen (26) erfassbar sind, mit welchen ein auf das Vorhandensein von Feuchtigkeit zu prüfender Bereich (18) des Innenraums beaufschlagbar ist.