DE102013012978A1

DE102013012978A1 - Method for checking tightness of component of e.g. motor car, involves arranging ultrasonic transmitter at leak inspection region, and confirming presence of material boundary in leak inspection region by reception of ultrasonic waves

Info

Publication number: DE102013012978A1
Application number: DE201310012978
Authority: DE
Inventors: Christoph Jahn; Jörg Missbach; Stefan Paschelke; Nikolai Smolarczyk; Werner Weidmann
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-08-03
Filing date: 2013-08-03
Publication date: 2014-04-17

Abstract

The method involves checking leakage of component (12) of a vehicle (10) with respect to a water inlet by a checking device (14). An ultrasonic transmitter (16) is arranged at the leak inspection region of the component and the leak inspection region is subjected to ultrasonic waves. The presence of material boundary in the leak inspection region is confirmed by reception of ultrasonic waves by a receiver (18). The reflections of the ultrasonic waves are detected at the material boundary from the receiver. An independent claim is included for a test arrangement for testing tightness of component of vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen der Dichtigkeit wenigstens einer Komponente eines Fahrzeugs gegenüber einem Wassereintritt. Hierbei wird mittels einer Prüfeinrichtung auf ein Vorhandensein einer Undichtigkeit der wenigstens einen Komponente geprüft. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Prüfanordnung zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a method for checking the tightness of at least one component of a vehicle against water ingress. In this case, the presence of a leak of the at least one component is checked by means of a test device. Furthermore, the invention relates to a test arrangement for carrying out the method.

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.In the manufacture of vehicles, a so-called rain test is carried out to check the tightness of an interior of the vehicle against water ingress from the outside toward the end of production. Here, the vehicle is exposed to a large amount of water with a sprinkler for several minutes. Subsequently, it is often checked by hand whether and where water has penetrated into the interior of the vehicle.

Dieses Vorgehen ist zeitaufwändig. Aufgrund des großen Aufwands ist in der Serienfertigung eine Demontage von Teilen nicht üblich. 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, z. B. den Hohlraum des Schwellers eingedrungenes Wasser ist nur schwer ohne Hilfsmittel wie beispielsweise ein Endoskop zu erkennen. So kann es je nach Fahrzeugkonzept vielerlei Stellen geben, die einer händischen Prüfung gar nicht zugänglich sind.This procedure is time consuming. Due to the great expense of disassembly of parts is not common in mass production. In particular, a moisture proof in hard to reach areas is difficult or impossible to carry out. Since, for example, carpets are not dismantled, it is difficult to determine whether moisture is present under a carpet. Also in components, eg. B. the cavity of the sill penetrated water is difficult to detect without aids such as an endoscope. Thus, depending on the vehicle concept, there may be many places that are not accessible to a manual examination.

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.The DE 10 2012 007 553 A1 describes a method for checking the tightness of an interior of a vehicle after a rain test. In this case, an area of the interior to be checked for the presence of moisture is exposed to neutrons. By means of a neutron detector, neutrons are detected, which are slowed down by moisture molecules in the water. This makes it possible to check even inaccessible or inaccessible areas of the interior for the presence of moisture.

Verfahren, bei welchen Einstechsonden in auf das Vorhandensein von Undichtigkeiten hin zu überprüfende Komponenten eingestochen werden sollen, sind nicht durchführbar, wenn es sich bei den Komponenten um ein Karosseriebauteil handelt, in welches die Sonde nicht eindringen kann. Auch scheitert ein solches Verfahren, wenn die Einstichsonde mit der metallischen Karosserie des Fahrzeugs, also mit der Masse, verbunden ist, da es dann zu einem Kurzschluss kommt. Zudem ist bei diesem Verfahren zu beachten, dass z. B. beim Durchstechen des Teppichs keine elektrischen Bauteile oder Leitungen beschädigt werden. Auch ermöglicht dieses Verfahren lediglich an der Einstichstelle Aufschluss über eventuell vorhandenes Wasser. Es lässt sich also nur mit erheblich hohem Aufwand eine große Fläche prüfen.Methods in which puncture probes are to be inserted in components to be checked for the presence of leaks are not feasible if the components are a body component into which the probe can not penetrate. Such a method also fails if the puncture probe is connected to the metallic body of the vehicle, that is to say to the mass, because then a short circuit occurs. In addition, it should be noted in this process that z. B. when piercing the carpet no electrical components or cables are damaged. Also, this method allows only at the injection point information about any existing water. It can therefore be checked only with considerable effort a large area.

Auch für Endoskope sind bestimmte Stellen im Fahrzeug nur begrenzt zugänglich, etwa komplexe Strukturen, wie ein Profilbauteil mit mehreren Kammern, etwa ein Seitenschweller des Fahrzeugs. Mit einem Endoskop kann des Weiteren nicht geprüft werden, wie gut eine Fahrzeugscheibe in einer Dichtung sitzt und wo genau keine ausreichende Dichtwirkung aufgrund mangelhafter Pressung vorliegt.Even for endoscopes certain places in the vehicle are limited access, such as complex structures, such as a profile component with several chambers, such as a side skirts of the vehicle. Furthermore, it can not be checked with an endoscope how well a vehicle window is seated in a gasket and where exactly there is no sufficient sealing effect due to inadequate pressure.

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.The use of blotter paper strips in inaccessible places in the interior of the vehicle has the disadvantage that such strips are easily torn off when they become moist. In addition, only a locally comparatively limited area can be detected by means of the usually thin blotter paper strips, and the blotter paper strips can easily slip.

Auch der Einsatz von Druckmessstreifen – etwa bei einer an einer Dichtung anliegenden Scheibe – zum Überprüfen auf das Vorhandensein einer Undichtigkeit gestaltet sich schwierig. Hier soll nämlich anhand der Einfärbung des Druckmessstreifens auf den Anpressdruck geschlossen werden. Es bereitet jedoch Schwierigkeiten, die Drücke nachträglich dem jeweiligen Punkt zuzuordnen, da zur Begutachtung der Druckmessstreifen wieder aus der Dichtstelle herausgenommen werden muss. Auch können beim Einlegen der Druckmessstreifen Fehler auftreten, etwa wenn der Druckmessstreifen beim Schließen der Scheibe verrutscht. Zudem gibt es im Fahrzeug Stellen, an welchen sich keine Druckmessstreifen einbringen lassen.Also, the use of pressure gauges - such as in a fitting to a seal disc - to check for the presence of a leak is difficult. Here is to be closed namely on the basis of the coloring of the pressure measuring strip on the contact pressure. However, it is difficult to subsequently assign the pressures to the respective point, since the pressure measuring strip has to be removed again from the sealing point for the purpose of assessment. Also, errors may occur when inserting the pressure gauge, such as when the pressure gauge slips when closing the disc. In addition, there are places in the vehicle at which no pressure gauges can be introduced.

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.The DE 37 44 233 A1 describes a device for detecting a presence of moisture in the region of the vehicle floor of a motor vehicle. Following exposure of the vehicle to water, an interior of the vehicle is inspected for ingress of water by a pair of wire-shaped electrodes. Between the floor of the vehicle and a waterproof carpet flooring molding which lines it, a large-area carrier body of capillary nature is arranged for this purpose. The wire-shaped electrodes are arranged on the carrier body designed, for example, as a fleece or woven into it. The electrodes in this case extend over the surface of the carrier body, and they have two connection contacts for connection to a tester. When dry, the electrical resistance is between the two Electrodes very high. By contrast, this resistance decreases when moisture absorption of the carrier body due to its capillary nature strongly. Based on this change in the resistance, a moisture ingress can be read off the tester and displayed visually or acoustically.

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.The DE 198 15 062 C2 also discloses a method of leak testing a vehicle in which the vehicle is subjected to a surge of water and then an interior of the vehicle is inspected for ingress of water. Between a floor panel of a body of the vehicle and an electrically conductive layer, which is disposed over the inner surface of the floor panel so that there is a gap between the floor panel and the conductive layer, an electric voltage is applied. The capacity of the bottom plate and conductive layer assembly is measured, and it is determined from the measured capacitance whether water has accumulated between the bottom plate and the conductive layer.

Derartige Verfahren sind jedoch nicht überall im Fahrzeug leicht einsetzbar, und sie bringen vergleichsweise hohe Kosten mit sich.However, such methods are not easily used anywhere in the vehicle, and they involve relatively high costs.

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 an schwer zugänglichen Stellen ermöglicht.Object of the present invention is therefore to provide a method and a test arrangement of the type mentioned, which or in a particularly simple manner allows a leak test in hard to reach places.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Prüfanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by a test arrangement having the features of patent claim 10.

Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird an einem auf das Vorhandensein der Undichtigkeit zu prüfenden Bereich der Komponente ein Ultraschallsender der Prüfeinrichtung angeordnet. Mittels des Ultraschallsenders wird der Bereich mit Ultraschallwellen beaufschlagt. Anhand von Ultraschallwellen, welche von einem Empfänger der Prüfeinrichtung empfangen werden, wird auf das Vorliegen wenigstens einer Stoffgrenze in dem Bereich geschlossen. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass an Stoffgrenzen, also beispielsweise an einer Grenze der Komponente zu Wasser und an einer Grenze des Wassers zu Luft Änderungen der ausgesendeten Ultraschallwellen auftreten, welche mittels des Empfängers detektiert werden können. So kann auch an von außen schwer zugänglichen Komponenten wie etwa Fahrzeugbauteilen und insbesondere in Karosseriebauteilen das Vorhandensein von Wasser erfasst werden, welches in das Fahrzeug oder in die Komponente eingedrungen ist. Dadurch kann beispielsweise festgestellt werden, ob einem Trockenraum des Fahrzeugs zugehörige Komponenten tatsächlich trocken sind.In the method according to the invention, an ultrasound transmitter of the test device is arranged on an area of the component to be checked for the presence of the leak. By means of the ultrasonic transmitter, the area is exposed to ultrasonic waves. On the basis of ultrasonic waves, which are received by a receiver of the testing device, the presence of at least one material boundary in the area is concluded. This is based on the knowledge that at substance boundaries, for example at a boundary of the component to water and at a boundary of the water to air changes of the emitted ultrasonic waves occur, which can be detected by the receiver. Thus, the presence of water which has penetrated into the vehicle or into the component can also be detected on components which are difficult to access from the outside, such as vehicle components and in particular in body components. As a result, it can be determined, for example, whether components associated with a drying space of the vehicle are actually dry.

Des Weiteren können kritische Stellen auf Fehler oder Undichtigkeiten hin überprüft werden, in welche potentiell Wasser eintreten kann, ohne dass bereits tatsächlich Wasser eingetreten ist. So können beispielsweise Klebeverbindungen oder Dichtungen auf ein Vorhandensein von Undichtigkeiten hin überprüft werden. Vorteilhaft ist hierbei, dass der zu überprüfende Bereich schnell begutachtet werden kann, ohne dass dieser Bereich durch das Messverfahren beeinflusst wird. Zudem ist das Verfahren besonders unanfällig für Fehler, und eine Fehlerstelle kann besonders gut erkannt werden.In addition, critical points can be checked for faults or leaks into which water can potentially enter without water actually having entered. Thus, for example, adhesive joints or seals can be checked for the presence of leaks. It is advantageous in this case that the area to be checked can be assessed quickly, without this area being influenced by the measuring method. In addition, the method is particularly susceptible to errors, and a fault can be identified particularly well.

Bevorzugt werden von dem Empfänger Reflexionen der Ultraschallwellen an der wenigstens einen Stoffgrenze erfasst. Die Ultraschallwellen werden also in dem zu prüfenden Bereich durch die Komponente, also insbesondere durch das Karosseriebauteil hindurch, ausgesandt. Bei der Überprüfung auf das Vorhandensein von Wasser treten hierbei die Ultraschallwellen durch das Bauteil hindurch und in das dahinterliegende Medium ein. Es entstehen Reflexionen der Ultraschallwellen an Stoffgrenzen, also beispielsweise an der Grenze einer Senderplatte des Ultraschallsenders zu einer Kopplerflüssigkeit, welche den Zwischenraum zwischen der Senderplatte und der Komponente vollständig, also von Luft frei, ausfüllt. Weitere Reflexionen treten dann an der Stoffgrenze von der Kopplerflüssigkeit zu dem Bauteil, von dem Bauteil zu gegebenenfalls vorhandenem Wasser und schließlich von dem Wasser zur Luft auf. An der Grenze zur Luft werden nahezu 100% der verbleibenden Ultraschallwellen reflektiert. Anhand der Laufzeiten der Echos der Ultraschallwellen kann so auf die Dicke der entsprechenden Stoffbereiche, also der Materialien zwischen den Stoffgrenzen, geschlossen werden. Damit kann auch die Menge von sich hinter einer Wand des Bauteils befindendem Wasser festgestellt werden.Reflections of the ultrasonic waves at the at least one material boundary are preferably detected by the receiver. The ultrasonic waves are thus emitted in the region to be tested through the component, that is to say in particular through the body component. When checking for the presence of water in this case, the ultrasonic waves pass through the component and into the underlying medium. Reflections of the ultrasonic waves at material boundaries, that is, for example, at the boundary of a transmitter plate of the ultrasound transmitter to form a coupler fluid, which completely fills the space between the transmitter plate and the component, that is free of air. Further reflections then occur at the material boundary from the coupler liquid to the component, from the component to optionally present water and finally from the water to the air. At the boundary with the air nearly 100% of the remaining ultrasonic waves are reflected. On the basis of the transit times of the echoes of the ultrasonic waves can be concluded that the thickness of the corresponding material areas, ie the materials between the fabric boundaries. This can also determine the amount of water located behind a wall of the component.

Befindet sich hinter dem Bauteil jedoch kein Wasser, so werden bereits direkt nach dem Durchdringen einer Wand des Bauteils die verbleibenden Ultraschallwellen reflektiert. So kann festgestellt werden, dass die Komponente gegenüber dem Wassereintritt dicht, der Raum hinter der Wand des Bauteils also trocken ist.However, if there is no water behind the component, the remaining ultrasonic waves are already reflected directly after penetration of a wall of the component. Thus, it can be stated that the component is so close to the water inlet, the space behind the wall of the component is therefore dry.

Reflexionen an Stoffgrenzen können aber auch an der Grenze einer Dichtung zu einer Scheibe des Fahrzeugs, an der Stoffgrenze der Scheibe zur Dichtung auf der anderen Seite der Scheibe oder an der Grenze einer Naht, insbesondere einer PVC-Naht, zu einem metallischen Rohbauteil festgestellt werden. Auch hier macht man sich den Umstand zunutze, dass an der Stoffgrenze zur Luft nahezu 100% der verbleibenden Ultraschallwellen reflektiert werden. So lassen sich beispielsweise Rückschlüsse darauf ziehen, ob Luft an einer Dichtstelle oder Klebestelle vorhanden ist, wo eigentlich ein Dichtsitz vorliegen sollte. Anhand der Laufzeiten der Echos der Ultraschallwellen kann auf die Dicke der entsprechenden Materialien zwischen den Stoffgrenzen geschlossen werden.However, reflections at material boundaries can also be at the boundary of a gasket to a disc of the vehicle, at the fabric boundary of the disc to the seal on the other side of the disc or at the border of a seam, in particular a PVC seam, to a metallic shell component. Here, too, one makes use of the fact that almost 100% of the remaining ultrasonic waves are reflected at the material boundary to the air. For example, conclusions can be drawn as to whether air is present at a sealing point or splice where actually a sealing seat should be present. Based on the transit times of the echoes of the ultrasonic waves can be concluded that the thickness of the corresponding materials between the material boundaries.

Der Ultraschallsender kann an einem einen Hohlraum aufweisenden Bereich der Komponente angeordnet werden. So kann festgestellt werden, ob in den Hohlraum Wasser eingedrungen ist oder nicht.The ultrasonic transmitter can be arranged on a region of the component having a cavity. So it can be determined whether water has penetrated into the cavity or not.

Der Ultraschallsender kann auch an einem Bereich der Komponente angeordnet werden, in welchem die Komponente ein Dämmmaterial enthält. Mittels des Verfahrens kann nämlich Wasser enthaltendes Dämmmaterial von trockenem Dämmmaterial unterschieden werden. Das Verfahren eignet sich also sowohl für das Überprüfen von Hohlräumen aufweisenden Komponenten als auch für das Überprüfen von Dämmmaterialien wie beispielsweise einen Dämmschaum enthaltenden Komponenten. Es kann so in das Fahrzeug beziehungsweise in die Komponente eingedrungenes Wasser nachgewiesen und der Fehlerort eingegrenzt werden.The ultrasonic transmitter can also be arranged on a region of the component in which the component contains an insulating material. Namely, by means of the method, water-containing insulating material can be distinguished from dry insulating material. Thus, the method is suitable both for checking cavities having components as well as for checking insulating materials such as a insulating foam-containing components. It can be so detected in the vehicle or in the component water penetrated and the fault location be limited.

Das Verfahren kann insbesondere zum Einsatz kommen, wenn das Fahrzeug mit Wasser beaufschlagt wird und anschließend oder währenddessen der zu prüfende Bereich mit den Ultraschallwellen beaufschlagt wird. Hier kann anhand der von dem Empfänger empfangenen Ultraschallwellen auf das Vorhandensein von Feuchtigkeit in dem Bereich geschlossen werden.The method can be used in particular if the vehicle is charged with water and then or during the area to be tested is subjected to the ultrasonic waves. Here, the presence of moisture in the area can be deduced from the ultrasonic waves received by the receiver.

Der Ultraschallsender kann jedoch an einer Dichtstelle der Komponente des Fahrzeugs angeordnet werden, um die Qualität der Dichtstelle zu beurteilen. Hier braucht keine Beaufschlagung des Fahrzeugs mit Wasser vorgesehen zu sein. Dennoch lassen sich Fehlstellen feststellen, an welchen ein Wassereintritt erfolgen kann, indem die Ultraschallwellen durch die Komponente hindurch ausgesandt werden.However, the ultrasonic transmitter may be placed at a sealing point of the component of the vehicle to judge the quality of the sealing point. There is no need to provide the vehicle with water. Nevertheless, defects can be detected at which water can enter by emitting the ultrasonic waves through the component.

Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn Istwerte der von dem Empfänger empfangenen Ultraschallwellen mit Sollwerten verglichen werden. Bei einer Abweichung der Istwerte von den Sollwerten wird ein Signal ausgegeben. 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.It has also proven to be advantageous if actual values of the ultrasonic waves received by the receiver are compared with nominal values. If the actual values deviate from the setpoints, a signal is output. Thus, an operator carrying out the method can be made directly aware of the presence of the leak. In this case, the signal may be optically detectable, for example by a signal light being illuminated when the actual values deviate from the desired values. Additionally or alternatively, the deviation can be signaled by a tone.

Um ein solches Verfahren zu automatisieren, kann in der Prüfeinrichtung ein intelligenter Erkennungsalgorithmus hinterlegt sein, welcher die Abweichung der Istwerte von den Sollwerten feststellt.In order to automate such a method, an intelligent recognition algorithm can be stored in the test device, which detects the deviation of the actual values from the desired values.

Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn Istwerte der von dem Empfänger empfangenen Ultraschallwellen in einen Speicher übertragen werden. So können insbesondere Vergleiche der Istwerte unterschiedlicher Fahrzeuge vorgenommen werden, und die Istwerte lassen sich besonders gut auswerten.It has also proven to be advantageous if actual values of the ultrasonic waves received by the receiver are transmitted to a memory. In particular, comparisons of the actual values of different vehicles can be made, and the actual values can be evaluated particularly well.

Zusätzlich oder alternativ können die Istwerte auf einer Anzeigeeinrichtung dargestellt werden. So kann die Bedienperson die Messergebnisse betrachten und Rückschlüsse auf den Fehlerort ziehen. Die Anzeigeeinrichtung kann insbesondere mit dem Speicher gekoppelt sein, so dass sich beispielsweise als gut oder als schlecht bewertete Fahrzeuge rasch darstellen und vergleichen lassen.Additionally or alternatively, the actual values can be displayed on a display device. This allows the operator to view the measurement results and draw conclusions about the location of the fault. In particular, the display device can be coupled to the memory, so that, for example, vehicles that are rated as good or as bad can be displayed and compared quickly.

Insbesondere beim Prüfen von Dichtstellen kann der zu prüfende Bereich der Komponente grafisch dargestellt werden. So lässt sich der Fehlerort besonders einfach begutachten.In particular, when checking sealing points, the area of the component to be tested can be graphically displayed. This makes it particularly easy to assess the location of the fault.

Besonders weitgehend lässt sich das Verfahren automatisieren, wenn der Ultraschallsender mittels eines Roboters relativ zu der zu prüfenden wenigstens einen Komponente bewegt wird.To a large extent, the method can be automated if the ultrasound transmitter is moved relative to the at least one component to be tested by means of a robot.

Die erfindungsgemäße Prüfanordnung zum Überprüfen der Dichtigkeit wenigstens einer Komponente eines Fahrzeugs gegenüber einem Wassereintritt umfasst eine Prüfeinrichtung, welche zum Prüfen der wenigstens einen Komponente auf ein Vorhandensein einer Undichtigkeit ausgelegt ist. Hierbei weist die Prüfeinrichtung einen Ultraschallsender auf, welcher an einem auf das Vorhandensein der Undichtigkeit zu prüfenden Bereich der Komponente anordenbar und zum Beaufschlagen des Bereichs mit Ultraschallwellen ausgebildet ist. Die Prüfeinrichtung umfasst des Weiteren einen Empfänger zum Empfangen von Ultraschallwellen, wobei mittels des Empfängers das Vorliegen wenigstens einer Stoffgrenze in dem Bereich feststellbar ist. Mittels einer solchen Prüfanordnung ist eine Dichtigkeitsüberprüfung an schwer zugänglichen Stellen auf besonders einfache Art und Weise möglich.The test arrangement according to the invention for checking the tightness of at least one component of a vehicle against water ingress comprises a test device which is designed to check the at least one component for the presence of a leak. In this case, the test device has an ultrasound transmitter, which can be arranged on an area of the component to be checked for the presence of the leak and is designed to apply ultrasound waves to the region. The testing device further comprises a receiver for receiving ultrasonic waves, wherein the presence of at least one material boundary in the region can be detected by means of the receiver. By means of such a test arrangement a tightness check in hard to reach places in a particularly simple manner possible.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für die erfindungsgemäße Prüfanordnung und umgekehrt.The advantages and preferred embodiments described for the method according to the invention also apply to the test arrangement according to the invention and vice versa.

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. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention. Thus, embodiments are also included and disclosed by the invention, which are not explicitly shown and explained in the figures, however, emerge and can be produced by separated combinations of features from the embodiments explained.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the claims, the following description of preferred embodiments and from the drawings. Showing:

1 ausschnittsweise einen Kraftwagen, wobei an einem Schweller des Kraftwagens ein Ultraschallsender angeordnet ist, wobei die Laufzeiten von Echos der Ultraschallwellen ausgewertet werden, um eine Dichtigkeit des Schwellers gegenüber eingedrungenem Wasser zu überprüfen; 1 a detail of a motor vehicle, wherein an ultrasound transmitter is arranged on a sill of the motor vehicle, the transit times of echoes of the ultrasonic waves are evaluated to check a tightness of the sill against water penetrated;

2 Bereiche einer Kraftwagenkarosserie, an welcher der Ultraschallsender zum Einkoppeln der Ultraschallwellen angeordnet werden kann; 2 Regions of a motor vehicle body on which the ultrasonic transmitter for coupling the ultrasonic waves can be arranged;

3 Karosseriebauteile, welche bereichsweise mit einem Dämmschaum versehen sind; 3 Body components, which are partially provided with an insulating foam;

4 den Ultraschallsender gemäß 1, wobei hier die Dichtigkeit von Nahtstellen überprüft wird; und 4 the ultrasonic transmitter according to 1 , whereby here the tightness of seams is checked; and

5 eine fehlerhafte Naht, wobei die Fehlerstelle mittels eines Ultraschallmessgeräts gemäß 4 detektiert wurde. 5 a faulty seam, wherein the fault location by means of an ultrasonic measuring device according to 4 was detected.

Anhand von 1 soll ein Verfahren zur Überprüfung auf Dichtigkeit einer Komponente eines Kraftwagens 10 gegenüber einem Wassereintritt veranschaulicht werden. Insbesondere geht es hierbei darum, die Dichtigkeit von Komponenten wie Karosseriebauteilen, von denen in 1 beispielhaft ein Seitenschweller 12 gezeigt ist, nach einer sogenannten Regenprobe zu ermitteln. Bei der Regenprobe wird der Kraftwagen 10 in einer Beregnungsanlage mit einer großen Menge an Wasser beaufschlagt. Anschließend gilt es festzustellen, ob Wasser in die Komponente, also beispielsweise in den Seitenschweller 12, eingedrungen ist.Based on 1 is a method of checking for leaks of a component of a motor vehicle 10 be illustrated against a water ingress. In particular, this is about the tightness of components such as body parts, of which in 1 an example of a side skirts 12 is shown after a so-called rain test to determine. At the rain test, the car 10 in a sprinkler system charged with a large amount of water. Then it is necessary to determine whether water in the component, so for example in the side skirts 12 , has penetrated.

Hierfür wird vorliegend eine Prüfeinrichtung in Form eines Ultraschallmessgeräts 14 verwendet. Das Ultraschallmessgerät 14 umfasst einen Ultraschallsender 16, welcher von außen, vorliegend von unten, an das Karosseriebauteil, vorliegend also an den Seitenschweller 12, herangeführt wird. Zwischen einer Senderplatte des Ultraschallsenders 16 und dem Seitenschweller 12 befindet sich hierbei eine Kopplerflüssigkeit, die dafür sorgt, dass die Senderplatte luftfrei mit dem Seitenschweller 12 verbunden wird.For this purpose, a test device in the form of an ultrasonic measuring device is provided 14 used. The ultrasonic measuring device 14 includes an ultrasonic transmitter 16 , which from the outside, in this case from below, to the body component, in this case therefore to the side skirts 12 , is introduced. Between a transmitter plate of the ultrasonic transmitter 16 and the side skirts 12 Here is a coupler fluid, which ensures that the transmitter plate air-free with the side skirts 12 is connected.

Von dem Ultraschallsender 16 werden Ultraschallwellen durch eine Wand des Seitenschwellers 12 hindurch in das dahinterliegende Medium ausgesandt. Hierbei entstehen Reflexionen an Stoffgrenzen, nämlich an der Grenze zwischen der Senderplatte und der Kopplerflüssigkeit, an der Grenze zwischen der Kopplerflüssigkeit und der Wand des Seitenschwellers 12 sowie an der Grenze zwischen der Wand des Seitenschwellers 12 und dem dahinterliegenden Medium.From the ultrasound transmitter 16 Ultrasonic waves pass through a wall of the side sill 12 passed through into the underlying medium. This results in reflections at material boundaries, namely at the boundary between the transmitter plate and the coupler liquid, at the boundary between the coupler fluid and the wall of the side sill 12 as well as at the border between the wall of the side sill 12 and the underlying medium.

Handelt es sich bei diesem Medium um Luft, so werden an dieser Stoffgrenze von der Wand des Seitenschwellers 12 zur Luft nahezu 100% der Ultraschallwellen reflektiert. Diese reflektierten Ultraschallwellen werden mittels eines Empfängers 18 des Ultraschallmessgeräts 14 erfasst und über eine Anschlussleitung 20 einer Auswerteeinheit 22 des Ultraschallmessgeräts 14 übermittelt.If this medium is air, then at this material boundary of the wall of the side sill 12 to the air nearly 100% of the ultrasonic waves reflected. These reflected ultrasonic waves are transmitted by means of a receiver 18 of the ultrasonic measuring device 14 recorded and via a connecting line 20 an evaluation unit 22 of the ultrasonic measuring device 14 transmitted.

Anhand der Laufzeiten der Echos der Ultraschallwellen kann auf die Dicke von sich zwischen jeweiligen Stoffgrenzen befindenden Materialien geschlossen werden. Befindet sich also im Seitenschweller 12 Wasser, so werden die verbleibenden Ultraschallwellen erst an der Grenze des Wassers zu der dahinterliegenden Luft nahezu vollständig reflektiert und es kann auf die Menge des in den Seitenschweller 12 eingedrungenen Wassers rückgeschlossen werden.Based on the transit times of the echoes of the ultrasonic waves, it is possible to deduce the thickness of materials located between respective material boundaries. So located in the side sill 12 Water, the remaining ultrasonic waves are reflected almost completely only at the boundary of the water to the underlying air and it can on the amount of in the side sill 12 inferred water are inferred.

Ist der Seitenschweller 12 hingegen innen trocken, so werden bereits direkt nach dem Durchdringen der Wand des Seitenschwellers 12 die Ultraschallwellen zu nahezu 100% reflektiert. Dies wird von dem Empfänger 18 erfasst und mittels der Auswerteeinheit 22 ausgewertet. Es kann so ein Seitenschweller 12, in welchen Wasser eingedrungen ist, von einem dichten, also kein eingedrungenes Wasser aufweisenden Seitenschweller 12 unterschieden werden. Die Auswerteeinheit 22 umfasst vorliegend ein Display 24 oder dergleichen Anzeigeeinrichtung, auf welcher sich die Reflexionsprofile darstellen lassen.Is the side skirts 12 however, dry inside, so are already right after penetrating the wall of the side sill 12 the ultrasonic waves reflected to almost 100%. This is done by the receiver 18 recorded and by means of the evaluation unit 22 evaluated. It may be such a side skirt 12 , in which water has penetrated, from a dense, so no penetrated water having side skirts 12 be differentiated. The evaluation unit 22 in the present case comprises a display 24 or the like display device on which the reflection profiles can be displayed.

An die Auswerteeinrichtung 22 können auch mehrere Ultraschallsender 16 und Empfänger 18 angeschlossen werden, um den Seitenschweller 12 oder eine solche Komponente des Kraftwagens 10 an unterschiedlichen Stellen auf Dichtigkeit gegenüber einem Wassereintritt zu überprüfen. Des Weiteren kann in der Auswerteeinheit 22 ein Erkennungsalgorithmus hinterlegt sein, der von Sollwerten abweichende Istwerte der vom Empfänger 18 erfassten Ultraschallwellen auf eingedrungenes Wasser zurückgeführt und dies beispielsweise über eine Signalleuchte oder einen Ton signalisiert.To the evaluation device 22 can also use multiple ultrasonic transmitters 16 and receiver 18 be connected to the side skirts 12 or such a component of the motor vehicle 10 Check for leaks at different points in relation to water ingress. Of Further can in the evaluation 22 a detection algorithm be deposited, the deviating from setpoints actual values of the receiver 18 returned ultrasonic waves to penetrated water and this signaled for example via a signal light or a sound.

Die Messdaten, also das Reflexionsprofil und bevorzugt eine zu diesem gehörige Bewertung des untersuchten Bauteils oder des Kraftwagens 10 als dicht und dementsprechend gut oder als undicht und dementsprechend schlecht können auch auf einen Messdatenserver übertragen werden. So können bei einem für schlecht befundenen Fahrzeug die entsprechenden Messdaten einem Werker angezeigt werden und es sind Rückschlüsse auf den Fehlerort möglich.The measurement data, ie the reflection profile and preferably a corresponding assessment of the examined component or the motor vehicle 10 as dense and therefore good or leaky and consequently bad can also be transferred to a measurement data server. Thus, in a vehicle found to be bad, the corresponding measurement data can be displayed to a worker and it is possible to draw conclusions about the location of the fault.

Der Ultraschallsender 16 kann insbesondere mittels eines Roboterarms hin zu den zu prüfenden Stellen des Seitenschwellers 12 bewegt werden.The ultrasound transmitter 16 can in particular by means of a robot arm to the points of the side sill to be tested 12 to be moved.

Die Überprüfung auf Dichtigkeit mittels Ultraschall kann bei dem Kraftwagen 10 insbesondere in einem Bereich vorgenommen werden, in welchem der Seitenschweller 12 einen Hohlraum 26 aufweist (vergleiche 2). Des Weiteren können Bereiche des Kraftwagens 10 wie eine Ersatzradmulde 28 auf Dichtigkeit hin überprüft werden.Checking for leaks using ultrasound can be done in the car 10 be made in particular in an area in which the side skirts 12 a cavity 26 has (compare 2 ). Furthermore, areas of the motor vehicle 10 like a spare wheel well 28 be checked for leaks.

Des Weiteren kann der Seitenschweller 12 oder ein solches Karosseriebauteil, dessen Dichtigkeit gegenüber einem Wassereintritt überprüft werden soll, einen Bereich 30 aufweisen, in welchem der Hohlraum 26 vorliegt (vergleiche 3). In anderen Bereichen kann der Seitenschweller 12 einen Schäumling 32 als Dämmmaterial aufweisen, wobei der Schäumling 32 den von Wänden des Seitenschwellers 12 umschlossenen Raum vollständig oder teilweise ausfüllen kann. Sowohl im Bereich 30 des Seitenschwellers 12, in welchem der Hohlraum 26 vorliegt als auch im Bereich des Schäumlings 32 kann mittels des Ultraschallmessgeräts 14 die Dichtigkeit überprüft werden. Auch hier ergeben sich nämlich unterschiedliche Reflexionen der Ultraschallwellen, je nachdem, ob sich im Schäumling 32 Wasser befindet oder nicht.Furthermore, the side skirts 12 or such a body component whose tightness is to be checked against ingress of water, an area 30 in which the cavity 26 present (cf. 3 ). In other areas, the side skirts 12 a foaming egg 32 have as insulation material, wherein the foaming 32 that of walls of the side sill 12 can completely or partially fill the enclosed space. Both in the area 30 of the side sill 12 in which the cavity 26 present as well as in the area of the foaming 32 can by means of the ultrasonic measuring device 14 the tightness can be checked. Here, too, different reflections of the ultrasonic waves, depending on whether in foaming 32 Water is or is not.

Auch eine Komponente wie eine in 3 beispielhaft gezeigte und sich an den Seitenschweller 12 anschließende B-Säule 34 kann Bereiche mit Hohlräumen und Bereiche aufweisen, in welchen ein Schäumling 32 vorhanden ist. Auch hier kann das Eindringen von Wasser mittels des Ultraschallmessgeräts 14 festgestellt werden. Die B-Säule 34 schließt sich auch an eine Türöffnung 36 des Kraftwagens 10 an.Also a component like a in 3 exemplified and attached to the side skirts 12 subsequent B-pillar 34 may have areas with cavities and areas in which a foaming 32 is available. Again, the penetration of water by means of the ultrasonic measuring device 14 be determined. The B-pillar 34 also joins a door opening 36 of the motor vehicle 10 at.

Das Ultraschallmessgerät 14 kann auch zum Überprüfen der Dichtigkeit von Klebestellen oder Nahtstellen oder dergleichen Dichtstellen genutzt werden. Beispielsweise kann im Bereich eines Dachs 38 des Kraftwagens 10 die Abdichtung einer PVC-Naht mittels des Ultraschallsenders 16 und des Empfängers 18 des Ultraschallmessgeräts 14 überprüft werden. Auf die gleiche Weise können PVC-Nähte im Bereich einer Heckleuchte 40 des Kraftwagens 10 auf ihre Qualität hin untersucht werden.The ultrasonic measuring device 14 Can also be used to check the tightness of splices or seams or the like sealing points. For example, in the area of a roof 38 of the motor vehicle 10 the sealing of a PVC seam by means of the ultrasonic transmitter 16 and the recipient 18 of the ultrasonic measuring device 14 be checked. In the same way can PVC seams in the area of a tail light 40 of the motor vehicle 10 be examined for their quality.

Hierbei wird der Ultraschallsender 16 an die zu prüfende Dichtstelle herangeführt und mittels einer Kopplerflüssigkeit luftfrei verbunden. Die Ultraschallwellen werden durch die auf Dichtigkeit zu prüfenden Komponenten hindurch ausgesandt. Auch hier entstehen Reflexionen an Stoffgrenzen wie beispielsweise an der Grenze der PVC-Naht zu einem Blechbauteil eines Rohbaus des Kraftwagens 10 oder an einer Grenze zu Luft. Da an der Stoffgrenze zur Luft nahezu 100% der Ultraschallwellen reflektiert werden, lassen sich Rückschlüsse ziehen, ob beispielsweise Luft an der Klebestelle oder Nahtstelle vorhanden ist, wo diese nicht vorhanden sein sollte.Here, the ultrasonic transmitter 16 brought to the sealing point to be tested and air-free connected by means of a coupler liquid. The ultrasonic waves are transmitted through the components to be tested for leaks. Here, too, reflections on material boundaries such as at the border of the PVC seam to a sheet metal part of a shell of the motor vehicle arise 10 or at a limit to air. Since almost 100% of the ultrasonic waves are reflected at the material boundary with the air, conclusions can be drawn as to whether, for example, there is air at the splice or seam where it should not be present.

Anhand der Ultraschalllaufzeiten der Echos kann auch auf die Dicke der entsprechenden Komponenten geschlossen werden. Durch Vergleichsmessungen mit für gut befundenen Fahrzeugen können so relevante Unterschiede ausgemacht werden, welche auf einen Fehlerfall hindeuten.Based on the ultrasonic transit times of the echoes can also be concluded that the thickness of the corresponding components. Comparative measurements with vehicles that have been found to be good can be used to identify relevant differences that indicate an error.

In 5 ist eine Naht 42 aus PVC-Material aufgeschnitten dargestellt. Die Naht 42 liegt an einem angrenzenden Bauteil 44 aus Blech an. Jedoch ist an einer Fehlerstelle 46 das aus dem Blech gebildete Bauteil 44 nicht ausreichend von dem PVC-Material der Naht 42 abgedeckt. Eine solche fehlerhafte Naht 42 kann mittels des Ultraschallmessgeräts 14 detektiert und lokalisiert werden. Auch hier finden nämlich Reflexionen an Stoffgrenzen statt, nämlich an der Grenze der Naht 42 zu dem Blechmaterial des Bauteils 44 beziehungsweise an der Grenze der Naht 42 zu der sich an der Fehlerstelle 46 zwischen der Naht 42 und dem Blechmaterial des Bauteils 44 befindenden Luft.In 5 is a seam 42 cut from PVC material shown. The seam 42 lies on an adjacent component 44 made of sheet metal. However, it is at a fault 46 the component formed from the sheet metal 44 not enough of the PVC material of the seam 42 covered. Such a faulty seam 42 can by means of the ultrasonic measuring device 14 be detected and localized. Here, too, reflections take place at material boundaries, namely at the border of the seam 42 to the sheet material of the component 44 or at the border of the seam 42 to the at the fault site 46 between the seam 42 and the sheet material of the component 44 air.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102012007553 A1 [0004]
DE 3744233 A1 [0009]
DE 19815062 C2 [0010]

Claims

Method for checking the tightness of at least one component ( 12 . 34 ) of a vehicle ( 10 ) against a water inlet, in which by means of a test device ( 14 ) to a presence of a leak of the at least one component ( 12 . 34 ), characterized in that at an area of the component to be checked for the presence of the leak ( 12 . 34 ) an ultrasonic transmitter ( 16 ) of the test facility ( 14 ) and the area is acted upon by ultrasonic waves, wherein on the basis of ultrasonic waves, which from a receiver ( 18 ) of the test facility ( 14 ), upon the presence of at least one fabric boundary in the region being closed.

Method according to claim 1, characterized in that by the receiver ( 18 ) Reflections of the ultrasonic waves are detected at the at least one material boundary.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the ultrasonic transmitter ( 16 ) at a cavity ( 26 ) of the component ( 12 . 34 ) and / or at a portion of the component ( 12 . 34 ) in which the component ( 12 . 34 ) an insulating material ( 32 ) contains.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the vehicle ( 10 ) is pressurized with water and closed for the presence of moisture in the area.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the ultrasonic transmitter ( 16 ) at a sealing point ( 42 ) of the component ( 12 . 34 ) of the vehicle ( 10 ) is arranged.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that actual values of the receiver ( 18 ) are compared with target values, wherein in the event of a deviation of the actual values from the nominal values, a signal, in particular optically and / or acoustically detectable, is output.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the actual values of the receiver ( 18 ) transmitted ultrasonic waves in a memory and / or on a, in particular coupled to the memory, display device ( 24 ) being represented.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the area of the component to be tested ( 12 . 34 ) is displayed graphically.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the ultrasonic transmitter ( 16 ) by means of a robot relative to the at least one component to be tested ( 12 . 34 ) is moved.

Test arrangement for checking the tightness of at least one component ( 12 . 34 ) of a vehicle ( 10 ) against a water inlet, which a test device ( 14 ) which is used to test the at least one component ( 12 . 34 ) is designed for the presence of a leak, characterized in that the testing device ( 14 ) an ultrasonic transmitter ( 16 ), which on an area of the component to be checked for the presence of the leak ( 12 . 34 ) and adapted to act on the area with ultrasonic waves, wherein the testing device ( 14 ) a receiver ( 18 ) for receiving ultrasonic waves, by means of which the presence of at least one material boundary in the region is detectable.