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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen der Dichtigkeit eines Innenraums eines Fahrzeugs gegenüber einem Wassereintritt von außen. Zusätzlich oder alternativ dient das Verfahren dem Überprüfen der Dichtigkeit eines Raums, welcher von Wänden eines Bauteils des Fahrzeugs begrenzt ist, gegenüber dem Wassereintritt. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Prüfanordnung zur Durchführung des Verfahrens.
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In der Fahrzeugfertigung wird zur Überprüfung der Dichtigkeit eines Innenraums des Fahrzeugs gegenüber einem 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 oft händisch überprüft, ob und an welchen Stellen Wasser in den Innenraum des Fahrzeugs eingedrungen ist.
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Dieses Vorgehen ist zeitaufwändig und teilweise nur mit großem Aufwand, wie etwa der Demontage von Teilen durchführbar. Insbesondere ist ein Feuchtigkeitsnachweis in schlecht zugänglichen Bereichen nur schwer oder gar nicht durchführbar. Da nämlich beispielsweise Teppiche nicht demontiert werden, ist schwer feststellbar, ob unter einem Teppichbelag Feuchtigkeit vorhanden ist. Auch in Komponenten des Fahrzeugs eingedrungenes Wasser ist nur schwer zu erkennen. Des Weiteren kann es je nach Fahrzeugkonzept Stellen geben, die einer händischen Prüfung gar nicht zugänglich sind.
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Die
DE 10 2012 007 553 A1 beschreibt ein Verfahren zum Überprüfen der Dichtigkeit eines Innenraums eines Fahrzeugs nach einer Regenprobe. Hierbei wird ein auf das Vorhandensein von Feuchtigkeit zu prüfender Bereich des Innenraums mit Neutronen beaufschlagt. Mittels eines Neutronendetektors werden Neutronen erfasst, welche durch in der Feuchtigkeit vorhandene Wassermoleküle abgebremst sind. So können auch schwer zugängliche oder unzugängliche Bereiche des Innenraums auf das Vorhandensein von Feuchtigkeit hin überprüft werden.
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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.
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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.
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Verfahren, bei welchen Einstechsonden verwendet werden, können in den Innenraum eines Fahrzeugs eingedrungenes Wasser lediglich an der Einstichstelle erfassen. An Stellen, an welchen Elektronikbauteile oder Kabel verbaut sind, ist der Einsatz von Einstechmessgeräten aufgrund der Gefahr einer Beschädigung letzterer nicht durchführbar. Außerdem werden Gegenstände wie etwa ein im Innenraum vorhandener Teppich durch den Einstechvorgang beschädigt.
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Auch für Endoskope sind bestimmte Stellen im Fahrzeug nur begrenzt zugänglich. Dies gilt insbesondere bei engen Platzverhältnissen, wie sie etwa unter Teppichen vorliegen, oder wenn Öffnungen fehlen und man daher mit dem Endoskop nicht hinter das Bauteil gelangt, also an den Ort, den man auf das Vorhandensein von Wasser hin überprüfen möchte.
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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.
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Die vorstehend genannten Verfahren sind also nicht überall im Fahrzeug leicht einsetzbar, und teilweise bringen sie vergleichsweise hohe Kosten mit sich.
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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 Dichtigkeitsüberprüfung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Prüfanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in den Innenraum und/oder in den Raum ein Medium eingebracht. Anhand des aus dem Innenraum und/oder aus dem Raum austretenden Mediums wird auf eine Undichtigkeit des Fahrzeugs und/oder des Bauteils geschlossen. Dies ermöglicht die Detektion von Undichtigkeiten des Bauteils oder des Innenraums. Selbst schwer zugängliche oder unzugängliche Bauteile können mittels dieses Verfahrens auf ihre Dichtigkeit gegenüber einem Wassereintritt von außen hin überprüft werden.
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Die Überprüfung ist besonders kostengünstig und einfach. Zudem können Leckagen von Bauteilen des Fahrzeugs oder Undichtigkeiten des Innenraums auch ohne die Durchführung einer Regenprobe, also ohne eine Beregnung des Fahrzeugs, detektiert werden. Es ist somit eine wasserlose Prüfung von Bauteilen und dem Fahrzeug ermöglicht. Zur Leckageortung wird nämlich lediglich das Austreten des Mediums aus dem Bauteil beziehungsweise aus dem Innenraum des Fahrzeugs erfasst.
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Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn als das Medium wenigstens Aerosol in den Innenraum und/oder in den Raum eingebracht wird. Das Austreten des Aerosols aus dem Innenraum des Fahrzeugs oder aus dem Bauteil ist nämlich besonders gut erfassbar. Als Aerosol kann hierbei insbesondere ein Gemisch aus flüssigen Schwebeteilchen mit einem Gas, also ein sogenannter Signalnebel, zum Einsatz kommen. Es kann jedoch auch eine Dispersion von festen Schwebeteilchen in einem Gas, also Rauch als Aerosol verwendet werden.
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Bevorzugt wird ein gefärbtes Aerosol verwendet, da dann das Austreten des Aerosols aus dem Bauteil beziehungsweise aus dem Innenraum des Fahrzeugs besonders leicht detektierbar ist. So kann nämlich an einer Leckagestelle der Austritt der entsprechenden Farbe detektiert werden. Auch können in jeweilige Bauteile unterschiedlich gefärbte Aerosole eingebracht werden, so dass die Farbe dem jeweiligen Bauteil zugeordnet werden kann.
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Das Austreten des Mediums aus dem Innenraum und/oder aus dem Raum kann optisch erfasst werden. Dies ist besonders einfach. Wird eine Erfassungseinrichtung zur optischen Erfassung eingesetzt, ist das Verfahren besonders aufwandsarm.
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Zusätzlich oder alternativ kann das Austreten des Mediums olfaktorisch erfasst werden. Es kann also das Medium mit einem Stoff versetzt werden, welcher, insbesondere von einem passenden Detektor, durch Schnüffeln erkannt werden kann. Es kann auch im Rahmen der optischen Detektion dem Medium zusätzlich eine schnüffelbare Substanz beigefügt sein, so dass das Austreten des Mediums besonders sicher erfassbar ist. Bei Verwendung einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Austretens können jedoch auch alternative messtechnische Verfahren zum Einsatz kommen.
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Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn mittels der Erfassungseinrichtung eine Intensität des Austretens erfasst und anhand eines Vergleichs von Istwerten der Intensität mit Sollwerten der Intensität eine Qualität der Dichtigkeit des Innenraums und/oder des Raums ermittelt wird. So können vom Soll abweichende Messergebnisse des austretenden Mediums erkannt werden.
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Hierfür kann in der Erfassungseinrichtung ein intelligenter Erkennungsalgorithmus hinterlegt sein, welcher ein Abweichen der Istwerte von den Sollwerten erkennt. So kann besonders einfach eine Bewertung der Fahrzeuge beziehungsweise der Bauteile vorgenommen werden. Insbesondere bei einer optischen Erfassung des Austretens des Mediums kann eine Kamera als Erfassungseinrichtung zum Einsatz kommen. Diese ist besonders vorteilhaft einsetzbar, wenn das austretende Medium eine Farbe aufweist.
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Bei einer Abweichung der Istwerte von den Sollwerten kann ein Signal ausgegeben werden. So kann eine das Verfahren durchführende Bedienperson unmittelbar auf das Vorhandensein der Undichtigkeit aufmerksam gemacht werden. Das Signal kann hierbei optisch erfassbar sein, etwa indem bei von den Sollwerten abweichenden Istwerten eine Signalleuchte aufleuchtet. Zusätzlich oder alternativ kann die Abweichung durch einen Ton signalisiert werden.
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Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Istwerte in einen Speicher übertragen werden. So können insbesondere Vergleiche der Istwerte unterschiedlicher Fahrzeuge oder unterschiedlicher Bauteile von Fahrzeugen vorgenommen werden, und die Istwerte lassen sich besonders gut auswerten.
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Zusätzlich oder alternativ können die Istwerte auf einer Anzeigeeinrichtung dargestellt werden, oder auf der Anzeigeeinrichtung kann das Austreten des Mediums aus dem Innenraum beziehungsweise aus dem Bauteil visualisiert werden. So ist eine Detektion in Echtzeit möglich. Des Weiteren kann von der Kamera erfasstes Bildmaterial für eine folgende Auswertung zur Verfügung gestellt werden.
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Insbesondere kann die Anzeigeeinrichtung mit dem Speicher gekoppelt sein, so dass sich beispielsweise als gut oder als schlecht bewertete Fahrzeuge oder Bauteile rasch darstellen und vergleichen lassen. Insbesondere ist es dadurch möglich, bei einem als schlecht bewerteten Fahrzeug die Austrittsstellen des Mediums einer Bedienperson anzuzeigen, welche dann Rückschlüsse auf Fehlerorte ziehen kann. Als Speicher kann hierbei insbesondere ein Messdatenserver zum Einsatz kommen, auf welchen die Messdaten übertragen werden.
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Insbesondere bei der Verwendung einer Kamera als Erfassungseinrichtung lässt sich eine vollautomatisierte Prüfung auf Dichtigkeit realisieren.
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Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Medium in den Innenraum und/oder in den Raum mit einem Druck eingebracht wird, welcher größer ist als ein Umgebungsdruck. Ein solcher Überdruck beschleunigt die Ausbreitung des Mediums und erleichtert so die Detektion von Undichtigkeiten.
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Des Weiteren kann ein Referenzmessverfahren zum Einsatz kommen. Hierbei wird das Austreten des Mediums aus dem Innenraum und/oder aus dem Raum mit einem Austreten des Mediums aus einem Innenraum eines Referenzfahrzeugs und/oder aus einem Raum eines Referenzbauteils verglichen. Wenn sich nämlich bei dem fehlerfreien Referenzfahrzeug oder Referenzbauteil kein Austreten oder allenfalls ein geringfügiges Austreten des Mediums zeigt, kann besonders gut auf die Qualität der Dichtigkeit des Innenraums beziehungsweise des Bauteils rückgeschlossen werden, welches überprüft werden soll.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine zum Freisetzen des Mediums ausgebildete Einrichtung in dem Innenraum des Fahrzeugs angeordnet. Dann wird von der Einrichtung das Medium in den Innenraum eingebracht. Bei Verwendung eines Aerosols kann als Einrichtung eine mobile Nebelmaschine zum Einsatz kommen. Diese kann manuell in dem Innenraum eingesetzt werden. Es ist jedoch auch eine automatisierte Lösung denkbar, bei welcher die Nebelmaschine durch einen Roboter in den Innenraum eingebracht wird. Ein solches Verfahren ist gerätetechnisch besonders einfach und flexibel.
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Zusätzlich oder alternativ kann das Medium über eine Leitung in den Innenraum des Fahrzeugs und/oder in den Raum des Bauteils eingebracht werden, wobei die Leitung von einer zum Freisetzen des Mediums ausgebildeten Einrichtung zu dem Innenraum und/oder zu dem Raum führt. Dann braucht die Einrichtung, etwa eine Nebelmaschine, nicht gehandhabt zu werden. Vielmehr braucht lediglich die Leitung beispielsweise in Form eines Schlauchs so verlegt zu werden, dass das Medium in den Innenraum beziehungsweise in das Bauteil eintreten kann. So können insbesondere mehrere Bauteile und der Innenraum zeitgleich mit dem Medium beaufschlagt werden. Dies macht das Verfahren besonders effizient. Hier bietet sich insbesondere die Möglichkeit einer Automatisierung des Verfahrens des Füllens eines Volumens mit einem Medium. Die Erkennung von Leckagen kann ebenfalls automatisiert erfolgen, beispielsweise über ein optisches Kamerasystem oder über steuerbare Schnüffelsonden. Auch bei der Prüfung eines einzelnen Bauteils etwa im Rahmen von Analysetätigkeiten kann eine mobile Einrichtung wie etwa eine mobile Nebelmaschine verwendet werden.
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Die erfindungsgemäße Prüfanordnung dient dem Überprüfen der Dichtigkeit eines Innenraums eines Fahrzeugs beziehungsweise eines Raums, welcher von Wänden eines Bauteils des Fahrzeugs begrenzt ist, gegenüber einem Wassereintritt von außen. Die Prüfanordnung umfasst hierbei eine Einrichtung zum Einbringen des Mediums in den Innenraum und/oder in den Raum. Das Medium ist hierbei derart ausgebildet, dass ein Austreten desselben aus dem Innenraum beziehungsweise aus dem Raum erfassbar ist. Eine solche Prüfanordnung ermöglicht eine Dichtigkeitsüberprüfung auf besonders einfache Art und Weise.
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Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für die erfindungsgemäße Prüfanordnung und umgekehrt.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur 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. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in der Figur nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung.
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Diese zeigt einen Kraftwagen, aus dessen Fahrgastraum Signalnebel austritt.
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Anhand der Fig. soll schematisch ein Verfahren zur Überprüfung der Dichtigkeit eines Fahrgastraums 12 eines Kraftwagens 10 sowie von Fahrzeugbauteilen des Kraftwagens 10 gegenüber einem Wassereintritt veranschaulicht werden. Üblicherweise wird die Dichtigkeit eines Innenraums wie des Fahrgastraums 12 des Kraftwagens 10 im Rahmen einer sogenannten Regenprobe überprüft. Bei der Regenprobe wird der Kraftwagen 10 in einer Beregnungsanlage mit einer großen Menge an Wasser beaufschlagt. Anschließend gilt es festzustellen, ob Wasser in den Fahrgastraum 12 oder in Fahrzeugbauteile eingedrungen ist.
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Vorliegend kann jedoch auf eine Regenprobe verzichtet werden, da zur Leckageortung ein Medium wie beispielsweise ein Signalnebel 14 in den Fahrgastraum 12 eingebracht wird. Dieser Signalnebel 14 tritt an undichten Stellen aus dem Fahrgastraum 12 aus. Vorliegend sind beispielhaft zwei solche Austrittsstellen gezeigt, nämlich eine erste Stelle, an welcher eine Seitenscheibe 16 des Kraftwagens 10 an eine A-Säule 18 angrenzt und eine zweite Stelle, an welcher die Seitenscheibe 16 an eine B-Säule 20 und an einen Dachrahmen 22 des Kraftwagens 10 angrenzt.
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Aufgrund des Austretens des Signalnebels 14 aus dem Fahrgastraum 12 kann auf ein Vorhandensein von Undichtigkeiten geschlossen werden, welche bei einer Regenprobe einen Wassereintritt von außen in den Fahrgastraum 12 mit sich bringen würden. Das Austreten des Signalnebels 14 kann optisch erfasst werden, insbesondere mittels einer Kamera 28. Des Weiteren kann der Signalnebel 14 eingefärbt sein, so dass an der Leckagestelle der Austritt der entsprechenden Farbe detektiert werden kann.
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Der Signalnebel 14 oder ein derartiges Aerosol ist nicht nur zur Überprüfung der Dichtigkeit des Fahrgastraums 12 gegenüber einem Wassereintritt von außen einsetzbar. Vielmehr kann auch die Dichtigkeit von Bauteilen des Kraftwagens 10 wie beispielsweise einem Seitenschweller oder dergleichen Karosseriebauteil festgestellt werden. Hierfür wird der Signalnebel 14 in einen Raum eingeleitet, welcher von Wänden des Bauteils begrenzt ist. Tritt dann aus dem entsprechenden Bauteil der Signalnebel 14 aus, so kann auf eine Undichtigkeit desselben geschlossen werden, und die Austrittsstelle beziehungsweise die Austrittsstellen sind am Austreten des Signalnebels 14 erkennbar.
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Zum Einbringen des Signalnebels 14 in den Fahrgastraum 12 beziehungsweise in das auf Dichtigkeit zu prüfende Bauteil, insbesondere Karosseriebauteil, kann eine Nebelmaschine 24 oder dergleichen ein detektierbares Medium freisetzende Einrichtung zum Einsatz kommen. Die Nebelmaschine 24 kann im Fahrgastraum 12 angeordnet sein und dann den Signalnebel 14 freisetzen. Alternativ kann, wie vorliegend beispielhaft gezeigt, die Nebelmaschine 24 außerhalb des Kraftwagens 10 angeordnet sein. Der Signalnebel 14 kann dann über eine Leitung etwa in Form eines Schlauchs 26 in den Fahrgastraum 12 beziehungsweise in das zu prüfende Bauteil geleitet werden.
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Die zur optischen Detektion des Austretens des Signalnebels 14 eingesetzte Kamera 28 kann dazu ausgelegt sein, von einem Soll abweichende Messergebnisse zu erfassen, etwa anhand der Erfassung einer Intensität des Austretens des Signalnebels 14. Wird von der Kamera 28 erkannt, dass der Signalnebel 14 besonders rasch oder in besonders großer Menge austritt, so kann diese Abweichung vom Soll durch eine Signalleuchte oder einen Ton signalisiert werden.
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Das von der Kamera 28 erfasste Bildmaterial kann sowohl zur Live-Detektion als auch für nachfolgende Auswertungen verwendet werden. Auch können die Messdaten der von der Kamera 28 erfassten Bilder an einen Messdatenserver übertragen werden, so dass bei einem als schlecht bewerteten Kraftwagen 10 die Austrittsstellen des Signalnebels 14 einem Werker angezeigt werden können. Dies erlaubt dann Rückschlüsse auf den Fehlerort.
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Die Kamera 28 kann insbesondere bei einer weitgehend oder vollständig automatisierten Prüfanlage oder Prüfanordnung 30 zum Einsatz kommen. Bei einer solchen automatisierten Prüfanordnung 30 können auch die Betätigung der Nebelmaschine 24 beziehungsweise das Einbringen derselben in den Fahrgastraum 12 oder das Anschließen des Schlauchs 26 an den Fahrgastraum 12 oder ein zu prüfendes Bauteil durch einen Roboter vorgenommen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012007553 A1 [0004]
- DE 3744233 A1 [0005]
- DE 19815062 C2 [0006]
