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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur beschädigenden Prüfung von Probegegenständen mit einer Prüfvorrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Viele Bauteile bzw. Gegenstände, die in zahlreichen Bereichen eingesetzt werden, sind mechanischen Auswirkungen ausgesetzt oder müssen einer vorgegebenen mechanischen Belastung standhalten. Um das Verhalten derartiger Gegenstände bei entsprechenden mechanischen Einwirkungen zu prüfen, sind Verfahren hinlänglich bekannt, bei denen eine mechanische Einwirkung auf einen Probegegenstand oder Prüfling erfolgt und der Probegegenstand dabei untersucht wird. Hierbei ist es oft von Interesse, das Verhalten derartiger Probegegenstände in maximal zulässigen Bereich zu untersuchen oder diesen Bereich zu bestimmen, um beispielsweise Zerstörungsmechanismen bzw. Bruchmechanismen nachvollziehen zu können. Hierzu ist es vorstellbar mit Hilfe einer Prüfvorrichtung derart bzw. solange auf den Probegegenstand einzuwirken, bis dieser beschädigt wird, um dann insbesondere besagtes Verhalten und/oder Eigenschaften des Probegegenstandes zu analysieren. Durch die beschädigende Einwirkung der Prüfvorrichtung auf den Probegegenstand können Gegenstandsstücke des Probegegenstandes vom Probegegenstand losgelöst und in die Umgebung abgegeben werden. Diese Gegenstandsstücke können einerseits durch verletzende bzw. beschädigende Einwirkungen Personen und/oder Gegenstände in der Umgebung gefährden. Andererseits können derartige Gegenstandsstücke Dimensionen aufweisen, die dazu geeignet sind, beispielsweise durch Atemwege, in den Körper einer sich in der Umgebung befindenden Person einzudringen und gesundheitsschädigende Wirkungen zu entfalten. Bei diesen Gegenstandsstücken handelt es sich beispielsweise um Staubpartikel oder kleinere Partikel des Probegegenstandes. Auch können diese kleineren Gegenstandsstücke eine ungewollte bzw. negative Einwirkung auf sich in der Umgebung befindenden Gegenstände aufweisen. Um dem entgegenzuwirken ist es prinzipiell vorstellbar die beschädigende Prüfung der Probegegenstände in bzw. unterhalb einer Absaugeinrichtung durchzuführen, um besagte kleinere Gegenstandsstücke am Eindringen in die Umgebung zu verhindern oder die Menge der in die Umgebung eindringenden Gegenstandsstücke zu verringern. Dies stellt jedoch, insbesondere bei größeren Probegegenständen und/oder bei einem erhöhten Auftreten von Gegenstandsstücken einen verhältnismäßig großen Aufwand dar. Zudem können größere Gegenstandsstücke somit nicht vom Eindringen in die Umgebung abgehalten werden.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Verfahren zur beschädigenden Prüfung von Probegegenständen eine verbesserte oder zumindest andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine erhöhte Sicherheit und/oder durch einen reduzierten Aufwand auszeichnet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen Probegegenstand bzw. Prüfling, der bei der Prüfung beschädigt wird, vor der beschädigenden Einwirkung mit einer Hülle zu umgeben, um somit das Emittieren bzw. Eindringen von durch die Beschädigung losgelöste Gegenstandsstücke des Probegegenstandes in die Umgebung zu verhindern. Hierbei erfolgt die Einwirkung auf den Probegegenstand mittels einer Prüfvorrichtung, welche die besagte beschädigende Einwirkung auf den Probegegenstand mechanisch realisiert.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist also insbesondere vorgesehen, dass die Einwirkung der Prüfvorrichtung auf den Probegegenstand durch die Hülle nicht oder nur unwesentlich beeinflusst wird.
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Bei den durch die Prüfvorrichtung verursachten Beschädigungen des Probegegenstandes kann es sich beispielsweise um Brüche, Risse, Löcher, plastische Verformungen und dergleichen handeln. Dementsprechend kann es sich bei dem losgelösten Gegenstandsstück um eine Bruchstück, einen Splitter und dergleichen handeln. Ferner können die Gegenstandsstücke abhängig vom Probegegenstand und/oder der mechanischen Einwirkung der Prüfvorrichtung unterschiedliche Größen und/oder Formen aufweisen. Mit anderen Worten, durch die beschädigende Einwirkung der Prüfvorrichtung auf den Probegegenstand können sowohl größere Gegenstandsstücke wie beispielsweise Bruchstücke von dem Probegegenstand losgelöst und insbesondere in die Umgebung geschleudert werden als auch kleinere Gegenstandsstücke wie beispielsweise Staubpartikel des Probegegenstandes und dergleichen vom Probegegenstand losgelöst werden und in die Umgebung gelangen. Dem wird erfindungsgemäß mit der den Probegegenstand umgebenden Hülle entgegengewirkt.
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Bei dem Probegegenstand kann es sich um einen beliebigen Gegenstand handeln. Insbesondere können größere Gegenstände wie beispielsweise Bauteile einer Karosserie eines Fahrzeuges wie etwa Träger, Türen, Dächer, Verkleidungsteile sowie Rohbauteile, insbesondere von Personenkraftwagen oder Nutzfahrzeugen wie Lastkraftwagen, handeln, die in Originalgröße und/oder Originalform und insbesondere als Ganzes geprüft werden können.
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Auch können die Probegegenstände aus einem beliebigen Material hergestellt sein. Der jeweilige Probegegenstand kann insbesondere aus einem Faserverbund, beispielsweise aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK), hergestellt sein. Durch das erfindungsgemäßen Verfahren wird auch verhindert, dass unerwünschte Eigenschaften der Gegenstandsstück des Probegegenstandes während der Prüfung an andere Gegenstände bzw. Bauteile gelangen und dort unerwünschte bzw. nachteilige Wirkungen erzielen. Im Falle vom CFK wird also insbesondere verhindert, dass elektrisch leitende Gegenstandsstücke des aus CFK hergestellten Probegegenstandes mit anderen Bauteilen in Kontakt treten und somit einen Kurzschluss und/oder eine unerwünschte elektrische Leitfähigkeit bewirkt.
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Gemäß einem ersten Lösungsansatz wird die Hülle als Beschichtung auf den Probegegenstand aufgebracht. In diesem Fall entspricht die Hülle also einer Beschichtung die beispielsweise auf den Probegegenstand gesprüht, gestrichen, geklebt und dergleichen wird.
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Bei der als Beschichtung realisierten Hülle ist die Beschichtung also zwischen den Probegegenstand und der Prüfvorrichtung angeordnet, so dass die Einwirkung der Prüfvorrichtung auf den Probegegenstand über die Beschichtung erfolgt.
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Die Beschichtung wird vorzugsweise derart ausgewählt und/oder ist derart ausgestaltet, dass sie die Eigenschaften, insbesondere mechanischen Eigenschaften, des Probegegenstandes möglichst wenig, bevorzugt gar nicht, beeinflusst, so dass insbesondere die Beschädigungen des Probegegentandes bzw. dessen Zerstörung nur unwesentlich verfälscht werden. Somit ist sichergestellt, dass die durch die beschädigende Prüfung erzielten Ergebnisse durch die Beschichtung nicht oder nur geringfügig beeinflusst werden.
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Zudem wird die Beschichtung derart ausgewählt und/oder ist derart ausgestaltet, dass sie das Lösen von Gegenstandsstücken vom Probegegenstand verhindert.
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Bevorzugt wird die Beschichtung auf dem gesamten Probegegenstand aufgebracht, so dass die Beschichtung den Probegegenstand gänzlich umgibt. Es sind jedoch auch Varianten des Verfahrens vorstellbar, bei denen lediglich bestimmte Bereiche des Probegegenstandes mit der Beschichtung versehen werden. Diese Bereiche können dann beispielsweise Sollbruchstellen und dergleichen des Probegegenstandes sein.
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Bei bevorzugten Ausführungsformen ist die Beschichtung elastisch und/oder flexibel. Dies dient insbesondere dem Zweck, eine möglichst unverfälschte bzw. ungehinderte Einwirkung der Prüfvorrichtung auf den Probegegenstand zu gewährleisten. Die Beschichtung kann ferner Latex und/oder Silikon und/oder Kunststoff aufweisen.
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Gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Lösungsansatz wird als Hülle eine Umhüllung gewählt, welche den Probegegenstand luftdicht umgibt. Hierbei erlaubt die Umhüllung die Einwirkung der Prüfvorrichtung auf den Probegegenstand, insbesondere ohne dessen mechanische Eigenschaften zu beeinflussen oder wesentlich zu verändern. Ferner ist die Umhüllung derart ausgebildet bzw. aus einem derartigen Material hergestellt, dass sie für die vom Probegegenstand losgelösten Gegenstandsstücke nicht passierbar ist. Zudem kann die Umhüllung derart realisiert werden, dass sie den Probegegenstand nicht kontaktiert bzw. ein Abstand zum Probegegenstand aufweist.
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Mit Hilfe der Umhüllung wird also insbesondere eine nach außen abgedichtete Prüfumgebung geschaffen, in die besagte Gegenstandsstücke gelangen können, wobei sie jedoch nicht in die Umgebung eindringen.
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Die Einwirkung der Prüfvorrichtung auf den Probegegenstand kann hierbei über die Umhüllung erfolgen. Das heißt, dass die Prüfvorrichtung auf die Umhüllung einwirkt, welche dann auf den Probegegenstand einwirkt. Dabei ist die Umhüllung derart gewählt und/oder derart ausgebildet, dass die mechanische Einwirkung der Prüfvorrichtung auf den Probegegenstand nicht oder zumindest unwesentlich beeinflusst und/oder die mechanischen Eigenschaften des Probegegenstandes und somit insbesondere die durch die Prüfvorrichtung erfolgte Beschädigung des Probegegenstandes nicht oder nur unwesentlich beeinflusst wird. Hierzu ist die Umhüllung insbesondere elastisch und/oder flexibel ausgebildet.
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Die Einwirkung der Prüfvorrichtung auf den Probegegenstand kann auch durch zumindest eine in der Umhüllung ausgebildete Vorrichtungsöffnung hindurch erfolgen. Das heißt, dass die Umhüllung das Eindringen der Prüfvorrichtung in die Umhüllung erlaubt, um auf den Probegegenstand einzuwirken. Bevorzugt sind derartige Vorrichtungsöffnungen luftdicht ausgestaltet bzw. gegenüber der Prüfvorrichtung abgedichtet, so dass insbesondere durch die Einwirkung der Prüfvorrichtung die luftdichte Trennung zwischen der durch die Umhüllung ausgebildeten Prüfungsumgebung und der Umgebung erhalten bleibt. Hierbei kann die Umhüllung flexibel bzw. elastisch oder hart oder bereichsweise flexibel bzw. elastisch und bereichsweise hart ausgebildet sein.
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Bei bevorzugten Ausführungsformen wird die Umhüllung während und/oder nach der beschädigenden Einwirkung der Prüfvorrichtung auf den Probegegenstand abgesaugt. Hierdurch werden insbesondere kleinere Gegenstandsstücke aus der Umhüllung entfernt, so dass diese beispielsweise nach dem Öffnen der Umhüllung keine gesundheitsschädigenden Gefahren darstellen. Das Absaugen der Umhüllung kann beispielsweise mittels einer hierfür vorgesehenen Absaugöffnung erfolgen. Das Absaugen kann jedoch auch über eine solche Vorrichtungsöffnung erfolgen.
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Die Umhüllung wird ferner bevorzugt derart realisiert, dass sie mehrmals verwendet werden kann. Das heißt, dass die den Probegegenstand luftdicht umschließende Umhüllung geöffnet und/oder geschlossen werden kann, um den Probegegenstand aus der Umhüllung herauszunehmen bzw. darin anzuordnen. Auch kann die Umhüllung in der Art einer Haube realisiert sein, die luftdicht um den Probegegenstand angeordnet wird.
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Die Umhüllung kann prinzipiell aus einem beliebigen Material hergestellt sein, sofern dieses Material das luftdichte Umgeben des Probegegenstandes erlaubt und/oder andere erwünschte Eigenschaften, wie beispielsweise Flexibilität und/oder Elastizität aufweist. Somit kann die Umhüllung insbesondere aus Latex und/oder Silikon und/oder Kunststoff hergestellt sein.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine räumliche Ansicht einer erfindungsgemäßen Prüfungsanordnung mit beschädigtem Probegegenstand,
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2 einen Schnitt durch eine Prüfungsanordnung anderer Ausführungsform mit unbeschädigtem Probegegenstand,
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3 der Schnitt aus 2 mit beschädigtem Probegegenstand.
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1 zeigt eine Anordnung aus einer Prüfungsvorrichtung 1 und einem Probegegenstand 2, der mittels einer mechanischen Einwirkung der Prüfungsvorrichtung 1 zu Prüfungszwecken beschädigt wird. In 1 ist ein bereits durch die Prüfungsvorrichtung 1 beschädigter Probegegenstand 2 zu sehen, wobei der Probegegenstand 2 ein Karosserieteil 3 eines Kraftfahrzeuges sein kann, dass aus carbonfasernverstärktem Kunststoff CFK hergestellt ist. Erfindungsgemäß wird der Probegegenstand 2 vor der Einwirkung der Prüfvorrichtung 1 auf den Probegegenstand 2 mit einer Hülle 4 umgeben. Bei dem in 1 gezeigten Beispiel ist die Hülle 4 als eine Beschichtung 5 realisiert, die auf den gesamten Probegegenstand 2 aufgebracht wird bevor die Prüfvorrichtung 1 beschädigend auf den Probegegenstand 2 einwirkt. Hierdurch können durch die Einwirkung der Prüfvorrichtung 1 auf den Probegegenstand 2 entstandenen Beschädigungen 6 vom Probegegenstand 2 losgelöste Gegenstandsstücke 7 nicht in die Umgebung gelangen. Bei den in 1 gezeigten Beschädigungen 6 handelt es sich dabei um Knicke 6' bzw. Risse 6'' des Probegegenstandes 2.
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In den 2 und 3 ist eine Variante des Verfahrens illustriert, bei der die Hülle 4 als eine Umhüllung 8 realisiert ist, die den Probegegenstand 2 mit Abstand umgibt. Die Umhüllung 8 weist ferner eine Öffnung 9 auf, die bei der in 2 gezeigten Anordnung als Vorrichtungsöffnung 10 dient, durch die die Prüfvorrichtung 1 durch die Umhüllung 8 hindurchgreift, um auf den Probegegenstand 2 einzuwirken. Dabei ist die Öffnung 9 durch die Prüfvorrichtung 1 gänzlich gefüllt und ist somit luftdicht oder die Öffnung ist mit einer Ringdichtung und dergleichen ausgestattet. Des Weiteren sind der Probegegenstand 2 und die Umhüllung 8 auf einer Grundfläche 11 angeordnet, so dass die Umhüllung 8 den Probegegenstand 2 luftdicht umgibt. Die Umhüllung 8 bildet also um den Probegegenstand 2 eine Prüfumgebung 12 aus, die luftdicht von der außenliegenden Umgebung getrennt ist. Somit können insbesondere durch die beschädigende Einwirkung der Prüfvorrichtung 1 auf den Probegegenstand 2 entstehende Gegenstandsstücke 7 nicht in die außenliegende Umgebung gelangen.
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Durch die mit einem Pfeil 13 angedeutete mechanische Einwirkung der Prüfvorrichtung 1 auf den Probegegenstand 2 kann der Probegegenstand 2 derart beschädigt werden, dass er, wie in 3 gezeigt, Beschädigungen 6, beispielsweise in Form eines Loches 6'' oder einer plastischen Deformierung 6'''' aufweist. Hierdurch werden Gegenstandsstücke 7 vom Probegegenstand 2 losgelöst, welche in die Prüfumgebung 12 gelangen. Nach der beschädigenden Einwirkung der Prüfvorrichtung 1 auf den Probegegenstand 2 können diese Gegenstandsstücke, die insbesondere kleine Gegenstandsstücke 7 beispielsweise Partikelstaub 14 des Probegegenstandes 2 sind, mittels einer Absaugeinrichtung 15 aus der Umhüllung 8 bzw. der Prüfumgebung 12 abgesaugt werden, so dass sie nicht nach außen gelangen können. Hierzu wird die Absaugeinrichtung 15 in die Öffnung 9 der Umhüllung 8 eingeführt, die nun als Absaugöffnung 16 dient.
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Bei den in 2 und 3 gezeigten Beispielen ist die Umhüllung 8 ferner hart ausgebildet, so dass sie sich während dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht verformt. Es sind jedoch auch Varianten vorstellbar, bei denen die Umhüllung 8 elastisch und/oder flexibel ausgebildet ist.
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Die Beschichtung 5 oder die Umhüllung 8 können ferner aus Latex und/oder Silikon und/oder Kunststoff hergestellt sein.
