-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen der Wasserdichtigkeit eines Bauteils für einen Kraftwagen.
-
Im Serienbau von Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, ist es bekannt, Bauteile zu verwenden, um Räume abzudichten. Durch diese Abdichtung kann vermieden werden, dass Wasser beziehungsweise Feuchtigkeit unerwünschterweise in den jeweiligen, abgedichteten Raum eindringt. Bei diesen Bauteilen kann es sich auch um Verbindungselemente handeln, mittels welchen zwei Räume oder Leitungen zum Führen von Flüssigkeiten fluidisch miteinander verbunden sind. Derartige Verbindungselemente sollen einen sicheren beziehungsweise dichten Übertritt der Flüssigkeit von einem der Räume in den anderen Raum sicherstellen, ohne dass Flüssigkeit unerwünschterweise austritt.
-
Ferner kann es sich bei solchen Bauteilen um Bauteile oder Kleinteile handeln, die primär oder sekundär dazu genutzt werden, Löcher in der Rohkarosserie abzudichten. Die Bauteile können beispielsweise als Verschlusselemente, Tüllen, Stopfen, Wagenheberaufnahmen, Klipse oder Schraubelemente zur Herstellung von Schraubverbindungen ausgebildet sein. Die Bauteile sollen den Eintritt von Wasser und Schmutz verhindern und somit frühzeitige Korrosion, Geruchsbelästigung, feuchte Scheiben und Garagenpfützen vorbeugen.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Überprüfen der Wasserdichtigkeit dieser Bauteile bereitzustellen, mittels welchem sich aussagekräftige Ergebnisse über die Wasserdichtigkeit erzielen lassen.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Überprüfen der Wasserdichtigkeit eines Bauteils für einen Kraftwagen umfasst einen ersten Schritt, bei welchem eine Prüfkammer bereitgestellt wird. Die Prüfkammer wird teilweise durch ein Prüfbehältnis und teilweise durch das Bauteil, dessen Wasserdichtigkeit zu überprüfen ist, begrenzt. Das Verfahren umfasst ferner einen zweiten Schritt, bei welchem eine Prüfflüssigkeit bereitgestellt wird. Die Prüfflüssigkeit wird dabei auf einer der Prüfkammer abgewandten, ersten Seite des Bauteils in zumindest teilweisem Kontakt mit dem Bauteil angeordnet. Bei einer dritten Schritt wird die Wasserdichtigkeit des Bauteils überprüft, indem ermittelt wird, ob zumindest ein Teil der Prüfflüssigkeit nach einer vorgebbaren Zeitspanne auf eine der ersten Seite abgewandte und der Prüfkammer zugewandte, zweite Seite des Bauteils gelangt ist. Ergibt diese Ermittlung, dass die Prüfflüssigkeit nicht auf die zweite Seite gelangen konnte, sondern auf der ersten Seite verblieben ist, so weist das Bauteil eine hinreichende Wasserdichtigkeit auf. Wird jedoch ermittelt, dass die Prüfflüssigkeit auf die zweite Seite gelangt ist, so wird das Bauteil als nicht wasserdicht eingestuft und wird somit nicht für die Herstellung des Kraftwagens verwendet.
-
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, das Bauteil in einem Zustand zu überprüfen, in dem das Bauteil nicht am Kraftwagen bereits montiert ist. Das Bauteil befindet sich also während seiner Prüfung in einem nicht-montierten Zustand. Der Erfindung liegt darüber hinaus auch die Erkenntnis zugrunde, dass die Wasserdichtigkeit eines solchen Bauteils herkömmlicherweise erst in einem Zustand des Bauteils überprüft beziehungsweise ermittelt wird, in dem das Bauteil bereits verbaut beziehungsweise am Kraftwagen montiert ist. Dieser Zustand des Bauteils ist nur sehr zeit- und kostenaufwändig herbeizuführen, da das Bauteil zunächst am Kraftwagen montiert werden muss. Ergibt sich dann in dem montierten Zustand, dass das Bauteil nicht wasserdicht ist, so muss das Bauteil zeit- und kostengünstig ausgetauscht werden.
-
Im Gegensatz dazu ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine zeit- und kostengünstige Überprüfung der Wasserdichtigkeit, da das Bauteil nicht erst am Kraftwagen verbaut, das heißt in seinen verbauten beziehungsweise montierten Zustand überführt werden muss.
-
Darüber hinaus können im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens Prüfbedingungen wie beispielsweise ein durch die Prüfflüssigkeit auf das Bauteil ausgeübter Druck gezielt, bedarfsgerecht und einfach eingestellt werden. Die Einstellung solcher Prüfbedingungen ist am fertig hergestellten Kraftwagen, das heißt im verbauten Zustand des Bauteils, nur sehr aufwändig einzustellen. Durch diese einfache Einstellung unterschiedlicher Prüfbedingungen können sehr umfangreiche und aussagekräftige Ergebnisse hinsichtlich ihrer Wasserdichtigkeit des Bauteils erzielt werden. Darüber hinaus können unterschiedliche Bauteile beziehungsweise unterschiedliche Bauvarianten des Bauteils unter definierten und reproduzierbar einstellbaren Prüfbedingungen überprüft werden, so dass sich vergleichbare Ergebnisse erzielen lassen. Hierdurch können beispielsweise Anforderungen an die Wasserdichtigkeit von Bauteilen und ihre Musterung schnell durchgeführt werden.
-
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Prüfkammer vor dem dritten Schritt und nach dem zweiten Schritt mittels wenigstens einer Pumpe zumindest teilweise evakuiert. Dies bedeutet, dass in der Prüfkammer mittels der Pumpe ein Druck eingestellt wird, welcher geringer als ein weiterer Druck ist, welcher in der Umgebung der Prüfkammer herrscht. Diese Ausführungsform basiert auf der Erkenntnis, dass bei einem schnell fahrenden Kraftwagen in dessen Innenraum ein Unterdruck entsteht, wenn wenigstens eine Scheibe und/oder ein Schiebedach geöffnet sind. Aus diesem Unterdruck resultiert eine Druckdifferenz zwischen einem in dem Innenraum herrschenden Innendruck und einem in der Umgebung herrschenden Außendruck, wodurch Wasser in Richtung des Innenraums angesaugt werden kann, wenn wenigstens ein abdichtendes Bauteil nicht wasserdicht ist. Diese Bedingungen können nun im Rahmen des Verfahrens auf besonders einfache Weise nachgebildet werden, indem die Prüfkammer zumindest teilweise evakuiert wird. Ist das Bauteil nicht wasserdicht, so wird die auf der ersten Seite angeordnete Prüfflüssigkeit auf die zweite Seite gesaugt beziehungsweise gedrückt.
-
Die Überprüfung, ob die Prüfflüssigkeit zumindest teilweise auf die zweite Seite gelangt ist, erfolgt vorzugsweise optisch. Zur Realisierung einer besonders einfachen optischen Überprüfung ist es bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass als die Prüfflüssigkeit eine Prüfflüssigkeit verwendet wird, in welcher wenigstens ein Tensid zumindest teilweise gelöst ist. Mit anderen Worten kann es sich bei der Prüfflüssigkeit um Seifenlauge handeln. Gelangt Prüfflüssigkeit von der ersten Seite auf die zweite Seite, so kommt es auf der zweiten Seite zu einer Tropfen und/oder Seifenblasenbildung, woran die Wasserundichtigkeit des Bauteils besonders einfach durch das menschliche Auge zu erkennen ist.
-
Zur Realisierung einer besonders einfachen Durchführung des Verfahrens kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass die Prüfflüssigkeit als Flüssigkeitssäule mit einer vorgebbaren Höhe auf der ersten Seite angeordnet wird. In Abhängigkeit von der Höhe der Flüssigkeitssäule übt die Prüfflüssigkeit auf das Bauteil auf der ersten Seite einen Druck aus, welcher durch Einstellen der Höhe vorgegeben werden kann. Durch Variieren der Höhe und somit des Drucks kann überprüft werden, ob das Bauteil ab einem gewissen Druck undicht ist beziehungsweise bis zu einem vorgebbaren Druck wasserdicht ist.
-
Auch durch Evakuieren der Prüfkammer kann ein in der Prüfkammer herrschender Druck beziehungsweise Unterdruck eingestellt werden. Durch Vorgeben eines Unterdrucks, bis zu dem das Bauteil wasserdicht sein muss, kann eine Norm geschaffen werden. Nur Bauteile, die bis zu dem vorgebbaren Druck wasserdicht sind, entsprechen dieser Norm. Von dieser Norm können Bauteile beziehungsweise Kleinteile ausgenommen werden, die beispielsweise zu Entwässerungszwecken für die Karosserie und für Karosseriehohlräume dienen. Die Überprüfung der Wasserdichtigkeit solcher Kleinteile erfolgt beispielsweise im Rahmen einer Langzeitkorrosionsschutzabsicherung.
-
Durch das Verfahren ist es somit möglich, in wasserbelasteten Bereichen nur solche Bauteile beziehungsweise Kleinteile zu verwenden, welche den Anforderungen der durch Einstellen des vorgebbaren Drucks vorgebbaren Norm entsprechen. Die Anforderung an die Wasserdichtigkeit des Bauteils beziehungsweise der Bauteile orientiert sich vorzugsweise dabei an während des Betriebs des Kraftwagens auftretenden Unterdrücken im Innenraum des Kraftwagens.
-
Zur Unterscheidung der Bauteile und/oder von unterschiedlichen Bauvarianten des Bauteils können den Bauteilen beziehungsweise den Bauvarianten jeweilige Sachnummern zugeteilt sein, denen wiederum Dichtigkeitsanforderungen zugeordnet sind. Hierdurch ist eine übersichtliche Dokumentation realisierbar.
-
Das Verfahren ermöglicht es auch, die Anforderungen an die Wasserdichtigkeit insbesondere hinsichtlich des vorgebbaren Drucks festzulegen und beispielsweise Lieferanten vorzugeben. Bevorzugt ist es mittels des Verfahrens möglich, diese vorgegebenen Anforderungen schnell und einfach im Rahmen einer Bemusterung zu überprüfen.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
-
1 eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zum Durchführen eines Verfahrens zum Überprüfen der Wasserdichtigkeit eines Bauteils für einen Kraftwagen;
-
2 eine schematische Perspektivansicht der Prüfvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
-
3 eine weitere schematische Perspektivansicht der Prüfvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform;
-
4 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht der Prüfvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform; und
-
5 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht einer Prüflehre zum schnellen und einfachen Überprüfen der Wasserdichtigkeit von unterschiedlichen Bauteilen mittels der Prüfvorrichtung.
-
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Prüfvorrichtung zum Überprüfen der jeweiligen Wasserdichtigkeit von Bauteilen für Kraftwagen. Die Bauteile, deren Wasserdichtigkeit überprüft wird, sind beispielsweise Kleinteile, welche am Kraftwagen unterschiedliche Funktionen erfüllen. Die Bauteile können aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sein und/oder auf unterschiedliche Arten am Kraftwagen, beispielsweise an dessen Karosserie, angebunden sein. Gemeinsam ist den Bauteilen jedoch, dass sie alle eine zuverlässige Dichtfunktion zum Innenraum des Kraftwagens hin oder zu Hohlräumen, beispielsweise Karosseriehohlräumen, gewährleisten sollen. Diese Bauteile beziehungsweise Kleinteile sind beispielsweise Tüllen, Klipse, Verschlussstopfen, Schraubelemente für Schraubverbindungen, Gewindeplatten, Befestigungselemente, Nieten etc. Im Rahmen des Verfahrens werden solche Bauteile nicht überprüft, die neben ihrer Abdichtfunktion auch noch Entwässerungsaufgaben erfüllen müssen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um sogenannte Wasserablauftüllen.
-
Die Bauteile weisen eine jeweilige Montagerichtung auf, entlang welcher die Bauteile beim Betrieb des Kraftwagens mit Wasser belastet werden. Die Bauteile sollen dieser Wasserbelastung standhalten, um ein unerwünschtes Eindringen von Wasser in entsprechende Räume zu verhindern. Im Rahmen der Überprüfung der Wasserdichtigkeit werden die Bauteile von derselben Seite her mit einer Prüfflüssigkeit belastet, von der sie auch im am Kraftwagen montierten Zustand her mit Wasser belastet werden. Zeitlich vor der Überprüfung der Wasserdichtigkeit kann das jeweilige Bauteil beispielsweise unter vorgebbaren beziehungsweise definierten Bedingungen vorbehandelt werden.
-
Die Vorrichtung 10 umfasst ein Prüfbehältnis 12 mit miteinander verbundenen Seitenwänden 14 und einem Boden 16. Der Boden 16 ist mit den Seitenwänden 14 dicht verbunden, wobei auch die Seitenwände 14 dicht miteinander verbunden, beispielsweise verklebt sind. Auch der Boden 16 kann mit den Seitenwänden 14 verklebt und absolut dicht sein. Durch das Prüfbehältnis 12 ist eine Prüfkammer 18 der Prüfvorrichtung 10 teilweise begrenzt. Im Rahmen des Verfahrens zum Überprüfen der Wasserdichtigkeit eines Bauteils mittels der Prüfvorrichtung 10 wird die Prüfkammer 18 bereitgestellt, wobei sie teilweise durch das Prüfbehältnis 12 und teilweise durch das zu überprüfende und in 1 nicht dargestellte Bauteil begrenzt wird. Dies bedeutet, dass das zu überprüfende Bauteil zumindest mittelbar derart am Prüfbehältnis 12 angeordnet wird, dass das Bauteil und das Prüfbehältnis 12 die Prüfkammer 18 begrenzen.
-
Das Prüfbehältnis 12 ist dabei vorzugsweise so konzipiert, dass von außen jederzeit eine gute Sicht auf das wenigstens eine Bauteil gegeben ist. Hierzu ist wenigstens eine der Seitenwände 14 zumindest teilweise aus einem transparenten Material, insbesondere aus einem transparenten Kunststoff, hergestellt. Bei diesem transparenten Kunststoff kann es sich um Makrolon handeln.
-
Der Boden 16 ist derart trichterförmig ausgebildet, dass er nach unten hin, das heißt von den Seitenwänden 14 und dem Bauteil weg trichterförmig zuläuft. Am Prüfbehältnis 12 ist wenigstens ein Ventilelement vorliegend in Form eines Kugelhahns 20 vorgesehen. Die Prüfkammer 18 wird mittels des Kugelhahns 20 beispielsweise vakuumdicht verschlossen. Über den Kugelhahn 20 kann in die Prüfkammer 18 etwaig gelangte Prüfflüssigkeit aus der Prüfkammer 18 abgeführt werden. Hierzu wird der Kugelhahn 20 geöffnet, so dass Prüfflüssigkeit aus der Prüfkammer 18 in einen unterhalb der Prüfkammer 18 anzuordnenden Auffangbehälter abgelassen werden kann.
-
Im oberen Drittel der Prüfkammer 18 beziehungsweise des Prüfbehältnisses 20 kann ein umlaufender Steg 22 (4) angeordnet sein, welcher mit den Seitenwänden 14 beispielsweise verklebt ist. Mit dem Steg 22 ist eine Prüfplatte 24 (4) verklebt, welche vorliegend aus Aluminium gebildet ist. Zur zusätzlichen Stabilisierung des Gesamtaufbaus wird die Prüfplatte 24 mit einem Rahmen aus Aluminium-Profilen verschraubt. Das zu überprüfende Bauteil kann über die Prüfplatte 24 mit dem Prüfbehältnis 12 verbunden werden, wobei das Bauteil beispielsweise auf die Prüfplatte 24 aufgelegt und in zumindest teilweiser Überdeckung mit wenigstens einer Durchgangsöffnung der Prüfplatte 24 angeordnet wird.
-
Die Vorrichtung 10 umfasst auch eine Vakuumpumpe 26, welche über entsprechende Leitungen mit einem Druckspeicher 28 fluidisch verbunden ist. Der Druckspeicher 28 ist wiederum fluidisch mit der Prüfkammer 18 verbunden. Die Prüfkammer 18 ist mittels der Vakuumpumpe 26 evakuierbar beziehungsweise vakuumisierbar, so dass in der Prüfkammer 18 gegenüber dem Umgebungsdruck ein Unterdruck herrscht. Dieser Unterdruck ist mittels eines Vakuumreglers 30 einstellbar, welcher zwischen der Prüfkammer 18 und dem Druckspeicher 28 angeordnet ist und beispielsweise einen Potentiometer 32 zum Einstellen des Unterdrucks aufweist. Es sind zwei Kontakte 34, 36 vorgesehen, wobei am Kontakt 34 beispielsweise eine elektrische Spannung von 0 Volt und am Kontakt 36 eine elektrische Spannung von +10 Volt anliegt. Der Vakuumregler 30 umfasst auch ein Filter 38.
-
Darüber hinaus umfasst die Prüfvorrichtung 20 einen Drucksensor 40, mittels welchem der in der Prüfkammer 18 herrschende Druck erfassbar ist. Der Drucksensor 40 ist mit einer vierstelligen Prozessanzeige 42 gekoppelt, mittels welcher der mittels des Drucksensors 40 erfasste und in der Prüfkammer 18 herrschende Druck angezeigt wird.
-
Im Rahmen der Überprüfung der Wasserdichtigkeit wird eine Prüfflüssigkeit bereitgestellt, welche auf einer der Prüfkammer 18 abgewandten, ersten Seite des Bauteils in zumindest teilweisen Kontakt mit dem Bauteil angeordnet wird. Danach wird die Prüfkammer 18 mittels der Vakuumpumpe 26 zumindest teilweise evakuiert, so dass sich in der Prüfkammer 18 gegenüber dem Umgebungsdruck ein Unterdruck in einem Bereich von 0 bis –50 Millibar (relativ zur Umgebung) einstellt. Die Wasserdichtigkeit des zu überprüfenden Bauteils wird nun derart überprüft, dass ermittelt wird, ob zumindest ein Teil der Prüfflüssigkeit nach einer vorgebbaren Zeitspanne auf eine der Prüfkammer 18 zugewandte, zweite Seite des Bauteils gelangt ist. Die Prüfbedingungen basieren dabei auf der Erkenntnis, dass sich im Innenraum eines schnell fahrenden Kraftwagens ein Unterdruck einstellt, wenn wenigstens eine Scheibe und/oder ein Schiebedach geöffnet sind. Aufgrund dieses Unterdrucks kann Wasser zum Innenraum hin angesaugt werden, wenn ein Bauteil undicht ist.
-
Diese beim schnell fahrenden Kraftwagen auftretenden Bedingungen werden mittels der Prüfvorrichtung 10 nachgestellt, wobei am zu überprüfenden Bauteil ebenfalls ein Unterdruck anliegt. Ist das Bauteil undicht, so kann die Prüfflüssigkeit zumindest teilweise von der ersten Seite auf die zweite Seite in die Prüfkammer 18 gelangen. Dies ist über die zumindest teilweise transparente Seitenwand 14 als Tropfen- und/oder Blasenbildung auf der zweiten Seite optisch zu erkennen. Im Rahmen des Verfahrens erfolgt also eine visuelle Beurteilung der Dichtigkeit des Bauteils.
-
Strömt bei der Prüfung Prüfflüssigkeit in die Prüfkammer 18 ein, so wird das Bauteil als undicht bezeichnet. Alle Bauteile beziehungsweise Kleinteile, bei denen es nicht zum Eindringen von Prüfflüssigkeit in die Prüfkammer 18 kommt, werden als dicht beziehungsweise wasserdicht deklariert. Entsprechend dieser Definition, welche unabhängig von der Montagerichtung ist, erfolgt die Kategorisierung der Bauteile. Für die Herstellung der nach einer solchen Norm zu prüfenden Bauteile ist darauf zu achten, dass nur zugelassene Materialien verwendet werden. Freigegebene Bauteile sind bei einer Änderung des Werkstoffes und/oder der Geometrie erneut zu prüfen. Die Prüfvorrichtung 10 gemäß 1 dient also zur Überprüfung der Dichtigkeit von Bauteilen bei einem einseitig anliegenden Unterdruck.
-
2 zeigt die Prüfvorrichtung 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Prüfvorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst einen Schaltkasten 44, in dem beispielsweise der Druckregler 30 angeordnet ist. Das Prüfbehältnis 12 ist auf einem Tisch 46 der Prüfvorrichtung 10 angeordnet.
-
Somit ist in dem Schaltkasten 44 beispielsweise auch das Potentiometer 32 angeordnet, mittels welchem ein gewünschter, in der Prüfkammer 18 herrschender Druck in einem Bereich von einschließlich 0 bis –50 mBar relativ zum Umgebungsdruck eingestellt werden kann. Die Prozessanzeige 42 kann dabei den in der Prüfkammer 18 herrschenden Druck relativ zum Umgehungsdruck anzeigen.
-
In der Prüfflüssigkeit ist vorzugsweise wenigstens ein Tensid zumindest teilweise gelöst, so dass die Prüfflüssigkeit als Seifenlauge ausgebildet ist. Wird Prüfflüssigkeit durch den Unterdruck von der ersten Seite auf die zweite Seite angesaugt, so kann es zu einer Seifenblasenbildung kommen, welche besonders einfach visuell festgestellt werden kann. Hierzu erfolgt eine optische Prüfung von der zweiten Seite her, was aufgrund des transparenten beziehungsweise durchsichtigen Makrolons möglich ist.
-
Alternativ oder zusätzlich kann die Prüfflüssigkeit auf der ersten Seite auch als Flüssigkeitssäule mit einer vorgebbaren Höhe angeordnet werden. Hierzu ist ein Säulenelement 48 der Prüfvorrichtung 10 vorgesehen, in das die Prüfflüssigkeit unter Ausbildung einer Flüssigkeitssäule eingefüllt werden kann. Diese Flüssigkeitssäule kommt in Kontakt mit dem zu überprüfenden Bauteil und übt auf das Bauteil je nach Höhe der Flüssigkeitssäule einen Druck aus. Dieser Druck ist durch Einstellen der Höhe der Flüssigkeitssäule einstellbar.
-
Die Überprüfung der Wasserdichtigkeit mit Hilfe der Wassersäule ist besonders einfach und somit zeit- und kostengünstig durchführbar. Das Säulenelement 48 ist vorzugsweise aus stabilem, fünf Millimeter starkem Plexiglas hergestellt und weist eine Skala 50 auf, welche durch Laserbeschriftung des Säulenelements 48 ausgebildet ist und das einfache Einstellen der Höhe der Flüssigkeitssäule ermöglicht. et.
-
Mit anderen Worten wird das Säulenelement 48 vorzugsweise direkt auf das zu überprüfende Bauteil angeordnet. Das Säulenelement 48 ist mit einer Grundplatte 52 verbunden, welche beispielsweise über acht Schrauben mit dem zu überprüfenden Bauteil verschraubt wird. Dichtungselemente beispielsweise in Form von O-Ringen in der Prüfplatte sowie in der Grundplatte 52 dichten den Aufbau ab.
-
Ein seitlich an der Grundplatte 52 angebrachter Kugelhahn 53 ermöglicht einerseits ein komfortables Befüllen des Säulenelements 48 sowie ein leichtes Entleeren dieser. Restwasser, welches sich unterhalb eines Auslaufs des Säulenelements 48 befindet, wird nach dem Ausbau des Säulenelements 48 und des Bauteils über den trichterförmigen Boden 16 und den Kugelhahn 20 aus der Prüfkammer 18 entnommen. Das Säulenelement 48 weist beispielsweise einen Durchmesser von 100 Millimeter auf. Die Skala 50 reicht beispielsweise bis zu einer Höhe von 1.000 Millimeter.
-
Durch die Prüfung der Wasserdichtigkeit mittels der Flüssigkeitssäule kann visuell überprüft werden, ob Prüfflüssigkeit von der ersten Seite auf die zweite Seite gelangt, indem das zu überprüfende Bauteil von unten optisch überprüft wird.
-
3 zeigt die Prüfvorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform. Wie aus 3 erkennbar ist, ist ein Transportwagen 54 vorgesehen, mittels welchem der Auffangbehälter für die aus der Prüfkammer 18 abzulassende Prüfflüssigkeit transportiert werden kann. 4 zeigt in einer perspektivischen Vorderansicht das Prüfbehältnis 12 mit der aus Makrolon gebildeten Seitenwand 14 und dem trichterförmigen Boden 16.
-
Die Überprüfung der jeweiligen Wasserdichtigkeit von unterschiedlichen Bauteilen ist beispielsweise mittels Prüflehren möglich, wobei eine solche Prüflehre in 5 schematisch gezeigt und mit 56 bezeichnet ist. Über die standardisierte Prüflehre 56 können unterschiedliche Bauteile und/oder unterschiedliche Ausführungsformen des Bauteils mit dem Prüfbehältnis 12 unter Ausbildung der Prüfkammer 18 verbunden werden, wobei die Prüflehre 56 entsprechende Abmessungen A aufweisen kann. Für Kleinteile, die an planen Karosseriestellen beispielsweise im Bereich von Einfachblechen eingesetzt werden, können spezielle Prüflehren gefertigt werden. Prüfungsrelevant sind dabei insbesondere die minimalen und maximalen Blechstärken, für welche die Kleinteile eingesetzt werden sollen, sowie die jeweils dazugehörigen Toleranzen der Lochdurchmesser. Diese Parameter sind aus der freigegebenen Zeichnung des jeweiligen Kleinteils zu entnehmen. Für die Größe der Bohrlöcher gilt beispielsweise ein Durchmesser der Kernlöcher von +0,2 Millimeter bei einer Blechstärke von 0,6 Millimeter oder ein Durchmesser der Kernlöcher von –0,1 Millimeter bei einer Blechstärke von 3 Millimetern. Die jeweilige Prüflehre sollte aus demselben Werkstoff bestehen wie das Bauteil beziehungsweise die Bauteile, in denen die Kleinteile später verbaut werden. Dadurch können Temperaturbelastungen besonders realistisch nachgebildet werden.
-
Wie aus 5 erkennbar ist, weist die Prüflehre 56 einen Bereich 58 auf, in welchem Löcher 60 vorgesehen sind.
-
Zur Überprüfung der Wasserdichtigkeit von Bauteilen können Prüfbleche verwendet werden. Die Prüfbleche basieren dabei auf einer seriennahen Anwendung, insbesondere hinsichtlich der Oberflächenbeschaffenheit, eines Decklacks, einer kathodischen Tauchlackierung (KTL), eines Stanzgrats, der Rundheit von Löchern, der Blechbeschaffenheit usw. Prüfbleche sind nicht bemusterungsrelevant. Sie müssen in jedem Fall die Prüfung mit Prüflehre bestehen.
-
Das jeweilige Prüfblech sollte ähnliche geometrische Parameter, beispielsweise Blechdicke und/oder Werkstoff, aufweisen, wie die Bleche an der zu verbauenden Stelle am entsprechenden Kraftwagen. Das Prüfblech wird speziell für die jeweiligen Kleinteile angefertigt. Die Prüfbleche werden beispielsweise als Wechselplatten verwendet, die in Montagerichtung und entgegen der Montagerichtung des Kleinteils eingesetzt werden.
-
Für Kleinteile, die zwar in planen Karosseriebereichen eingesetzt werden, aber ihren korrekten Sitz nicht über ein Einfachblech, sondern beispielsweise über einen Kragen eines zweiten Blechs erhalten, sind vorzugsweise spezielle Prüfbleche anzufertigen. Dies gilt beispielsweise auch für Kleinteile, die für Kragenlöcher (Einfachblech) eingesetzt werden sollen. Die Fertigung dieser Prüfbleche erfolgt idealerweise aus Segmenten der Originalbauteile. Falls dies nicht möglich oder zu aufwändig ist, muss die Aufnahme des Kleinteils durch eine möglichst genaue Reproduktion der Originalaufnahme erfolgen. In diesem Falle hat die Fertigung der Prüfbleche nach dem Material, den Blechstärken und dem Lochdurchmesser gemäß den Einsatzstellen an der Karosserie zu erfolgen.
-
Wie bereits angedeutet, wird als Prüfflüssigkeit vorzugsweise ein Gemisch aus Wasser und Seife verwendet, da Seifenwasser beziehungsweise Seifenlauge eine geringere Oberflächenspannung als reines Wasser besitzt. Daher kann Seifenlauge im Vergleich zu reinem Wasser leichter durch einen Spalt hindurch dringen. Vorzugsweise beträgt die Volumenkonzentration der Prüfflüssigkeit 30 Millimeter Seifenlösung auf 1 Liter Gemisch. Es wird vorzugsweise eine Seife des Herstellers Farbontol verwendet. Jedoch können auch andere Markenseifen mit gleichen Eigenschaften verwendet werden. Sollte eine Beeinträchtigung der visuellen Prüfung beispielsweise durch dunkle Verhältnisse entstehen, so kann die Prüfflüssigkeit mit Fluoreszin versetzt werden. Die visuelle Prüfung der Dichtigkeit kann dann mittels UV-Licht erfolgen.
-
Im Rahmen des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das jeweilige Bauteil je nach Werkstoff und/oder je nach Verbauort mit Temperaturprofilen vorbelastet wird. Das Bauteil muss hierbei vorgebbare Mindestanforderungen erfüllen. Abweichungen von einer solchen Mindestanforderung sind in den zugehörigen Konstruktionszeichnungen zu dokumentieren.
-
Bauteile beziehungsweise Kleinteile, die am Kraftwagen Zug- und/oder Druckbelastungen ausgesetzt sind, werden vorzugsweise nach der Temperaturvorbehandlung noch mit der maximal zu erwartenden Last beaufschlagt. Die Aufnahme des Prüfteils erfolgt dabei vorzugsweise nach demselben Prinzip wie am fertigen Kraftwagen. Die Vorbelastung hat bei der höchsten zu erwartenden Temperatur am Verbauort zu erfolgen. Abweichungen sind in der Konstruktionszeichnung zu dokumentieren.
-
Um die Montagetauglichkeit und die Dichtheit bei demontierbaren Bauteilen nach mehrmaliger Montage zu überprüfen, wird das jeweilige Bauteil wenigstens einmal vor der Temperaturvorbehandlung und wenigstens einmal nach der kompletten Vorbehandlung zweimal im Prüfblech beziehungsweise an der Prüflehre 56 montiert und von diesem beziehungsweise dieser demontiert. Eine dritte Montage dient zum Prüfen des Bauteils.
-
Die Temperaturvorbehandlung kann beispielsweise folgendermaßen durchgeführt werden:
Das Bauteil wird beispielsweise zwei Stunden lang mit +100° Celsius belastet. Dies erfolgt beispielsweise in einem Klimaschrank mit einer Haltetemperatur von +100° Celsius. Anschließend wird das Bauteil auf Raumtemperatur abgekühlt. Anschließend wird das Bauteil zwei Stunden lang mit –40° Celsius belastet. Dies erfolgt beispielsweise in einem Klimaschrank mit einer Haltetemperatur von –40° Celsius. Anschließend wird das Bauteil auf Raumtemperatur erwärmt. Anschließend wird das Bauteil zwei Stunden lang mit +100° Celsius belastet. Dies erfolgt beispielsweise in einem Klimaschrank mit +100° Celsius Haltetemperatur. Anschließend wird das Bauteil auf Raumtemperatur abgekühlt.
-
Vorzugsweise erfolgt diese Temperaturvorbehandlung in einem eingebauten Zustand unter Normalklima (Werkstattbedingung). Der eingebaute Zustand bezieht sich dabei auf einen Zustand des Bauteils, in dem das Bauteil beispielsweise an der Prüflehre 56 befestigt ist.
-
Das Bauteil wird nach der Temperaturvorbehandlung überprüft. Das Bauteil wird in Montagerichtung auf die Prüfplatte 24 gesetzt. Das Bauteil wird anschließend mit der Prüfflüssigkeit (Seifenwasser) so behandelt, dass alle kritischen Stellen ausreichend bewässert sind. Nachfolgend wird in der Prüfkammer 18 langsam ein Unterdruck von beispielsweise –30 Millibar aufgebaut. Nach dem Erreichen des genannten Unterdruckwerts wird dieser für fünf Minuten konstant gehalten. Während der gesamten Prüfdauer ist das Bauteil visuell auf Undichtigkeiten zu überprüfen. Weist das Bauteil auch nach der vorgegebenen Zeit keine Undichtigkeiten auf, so wird es nach gründlichem Trocknen von der anderen Seite her mit Wasser belastet und erneut, wie beschrieben, geprüft. Die komplette Prüfung wird vorzugsweise bei Raumtemperatur durchgeführt. Die geschilderte Prüfung wird vorzugsweise an mindestens fünf Teilen durchgeführt. Die Prüfhäufigkeit ist dabei so zu wählen, dass eine gleichbleibende Qualität gewährleistet ist.
-
Die zu überprüfenden Ergebnisse werden vorzugsweise in einem Prüfbericht festgehalten. Eine Freigabe der Bauteile kann in Bezug auf diese Norm nur dann erfolgen, wenn alle Teile unabhängig von der Prüfrichtung keine Undichtigkeiten aufweisen.
