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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Dichtheit eines Leuchtengehäuses, insbesondere eines Leuchtengehäuses einer Kfz-Leuchte. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Leuchtengehäuse bezeichnen hier insbesondere Einhausungen von Kfz- beziehungsweise PKW-Leuchten, in denen sich die Leuchtmittel der Außenbeleuchtung von Fahrzeugen befinden. Unter solchen Leuchten sollen also insbesondere Scheinwerfer wie Front-, Rückfahr- und Nebelscheinwerfer, aber auch Heck- oder Rückleuchten eines Fahrzeuges verstanden werden. Bevorzugt ist unter einem Leuchtengehäuse im Rahmen der Erfindung ein Scheinwerfergehäuse zu verstehen. Diese weisen beispielsweise um die Leuchtmittel angeordnete Reflektoren sowie eine frontale Abdeckscheibe auf und umfassen Öffnungen, beispielsweise eine Steckerbuchse zur elektrischen Kontaktierung der Leuchtmittel und zur Belüftung und/oder Drainage. Leuchtengehäuse werden oftmals deshalb reklamiert, weil sich Wasser im Inneren des Leuchtengehäuses angesammelt hat. Beispielsweise kann die Abdeckscheibe des Leuchtengehäuses von innen beschlagen sein oder sich ein Wasserniederschlag auf den Reflektoren befinden. Derartige Niederschläge sind allerdings nicht immer auf einen Defekt am Leuchtengehäuse zurückzuführen. Heutzutage gebräuchliche Leuchtengehäuse sind normalerweise mit einem Belüftungs- oder Drainagesystem ausgestattet, über das der Innenraum des Leuchtengehäuses mit der Umgebungsluft in Verbindung steht. Bei feuchter Witterung, stark schwankenden Temperaturen oder beispielsweise auch nach einer Autowäsche kann feuchte Luft aus der Umgebung in das Leuchtengehäuse eindringen und so zu einem Niederschlag von Flüssigkeit im Inneren des Leuchtengehäuses führen. Dieser Niederschlag ist bei modernen Leuchten mit häufig klaren Abdeckscheiben deutlicher sichtbar als bei älteren Leuchtenmodellen, die zumeist geriffelte Abdeckscheiben aufwiesen. Normalerweise verschwindet der Niederschlag durch die beim Betrieb der Leuchte einsetzende Erwärmung im Inneren des Leuchtengehäuses von alleine wieder.
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Es kommt vor, dass sich größere beziehungsweise mit bloßem Auge sichtbare Mengen Wasser im Leuchtengehäuse ansammeln und auch bei längerer Fahrt in trockener Witterung nicht von alleine verschwinden. In diesen Fällen ist das Wasser zumeist durch eine undichte Stelle beziehungsweise Leckage am Leuchtengehäuse in das Innere eingedrungen. Mögliche Leckagen umfassen beispielsweise Risse im Leuchtengehäuse oder fehlerhafte Verklebungen, beispielsweise zwischen Abdeckscheibe und restlichem Leuchtengehäuse. Sollte Flüssigkeit durch eine derartige undichte Stelle in das Leuchtengehäuse eingedrungen sein, muss oftmals das komplette Leuchtengehäuse gewechselt werden. Abgesehen von Defekten am Leuchtengehäuse selbst oder dessen Verklebungen kann Wasser allerdings auch an defekten Dichtungen in das Innere des Leuchtengehäuses gelangen. Das Leuchtengehäuse kann beispielsweise mehrteilig sein, wobei die einzelnen Teile aneinander montiert und mittels Dichtungen abgedichtet werden. Moderne Leuchtengehäuse weisen zudem meistens mindestens einen Servicedeckel auf, durch den beispielsweise Wartungsarbeiten an den Leuchtmitteln durchgeführt werden können, wobei sich zwischen den Servicedeckeln und dem restlichen Leuchtengehäuse ebenfalls eine Dichtung befindet. Bei einer defekten Dichtung kann ebenfalls Wasser in den Innenraum des Leuchtengehäuses eindringen und von außen durch die Abdeckscheibe wahrgenommen werden. Ein Austausch der Dichtungen würde diese Leckage beheben und ist um ein Vielfaches kostengünstiger als der Austausch des kompletten Leuchtengehäuses. Auch beispielsweise nach Auffahrunfällen wäre es wünschenswert, eine Beschädigung, beispielsweise einen Haarriss, am Leuchtengehäuse feststellen zu können, um diesen aufgrund der Vorschädigung aus der Gewährleistung beziehungsweise Kulanzregelung des Herstellers auszuschließen.
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Derzeit verfügen Autowerkstätten über keine Möglichkeit, festzustellen, ob ein Leuchtengehäuse tatsächlich undicht geworden ist oder ob sich der Flüssigkeitsniederschlag im Inneren des Leuchtengehäuses innerhalb des normalen Rahmens bewegt. Reklamierte Leuchtengehäuse müssen deshalb in der Regel komplett ausgetauscht werden, was hohe Kosten verursacht. Es ist derzeit ebenso unmöglich, an einem tatsächlich undichten Leuchtengehäuse festzustellen, wo sich die undichte Stelle befindet. Es kann somit nicht unterschieden werden, ob es sich um einen Defekt am Leuchtengehäuse oder um ein Versagen einer Dichtung handelt. Um volle Verkehrssicherheit zu gewährleisten, muss also derzeit auch bei einer undicht gewordenen Dichtung das gesamte Leuchtengehäuse ausgetauscht werden. Ein viel kostengünstigerer Wechsel der Dichtungen bei Weiterverwendung des Leuchtengehäuses findet dagegen nicht statt.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung anzugeben, mit der die Dichtheit eines Leuchtengehäuses gemessen werden kann. Es soll also ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung angegeben werden, mit der festgestellt werden kann, ob ein Leuchtengehäuse undicht ist. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung anzugeben, mit der festgestellt werden kann, wo am Leuchtengehäuse sich die undichte Stelle befindet. Es soll dabei insbesondere unterschieden werden, ob sich die undichte Stelle an einer austauschbaren Dichtung des Leuchtengehäuses befindet oder nicht. Im besten Fall soll genau feststellbar sein, um welche Dichtung des Leuchtengehäuses es sich handelt oder wo genau am Leuchtengehäuse die undichte Stelle liegt.
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Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Konkret umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zur Messung der Dichtheit eines Leuchtengehäuses, insbesondere eines Leuchtengehäuses eines Kraftfahrzeuges, die Schritte: Anschließen einer Gasversorgung, insbesondere Druckluftversorgung, an den Innenraum eines Leuchtengehäuses, Abdichten sämtlicher Öffnungen des Leuchtengehäuses, Beaufschlagen des Innenraums des Leuchtengehäuses mit Gas, insbesondere Druckluft, Messen des Druckes im Innenraum des Leuchtengehäuses, Vergleich des Messergebnisses mit einem Sollergebnis für ein dichtes Leuchtengehäuse und Feststellen, ob das Leuchtengehäuse dicht oder undicht ist, durch Vergleich des Messergebnisses mit dem Sollergebnis.
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Das Verfahren sieht also vor, dass ein Gas durch eine Öffnung des Leuchtengehäuses in den Innenraum des Leuchtengehäuses eingebracht wird. Erfindungsgemäß soll der Begriff "Gas" neben klassischen Gasen wie Luft oder Stickstoff auch Aerosole, also ein Gemisch aus einem Gas und einem Feststoff oder einem Gas und einer Flüssigkeit, beispielsweise Rauchgas oder Nebel, umfassen. Ein Leuchtengehäuse weist üblicherweise Belüftungs- und/oder Drainageöffnungen und wenigstens eine Steckerbuchse auf. Erfindungsgemäß kann das Gas durch eine dieser Öffnungen in das Leuchtengehäuse eingebracht werden. Die weiteren Öffnungen des Leuchtengehäuses werden luftdicht verschlossen. Durch das Abdichten des Leuchtengehäuses kann das in den Innenraum des Leuchtengehäuses eingeleitete Gas entweder bei einem dichten Leuchtengehäuse nicht mehr aus diesem entweichen, oder, bei einem undichten Leuchtengehäuse, an der undichten Stelle aus dem Leuchtengehäuse austreten. Nachdem sämtliche Öffnungen des Leuchtengehäuses luftdicht verschlossen wurden und ein Gas in den Innenraum des Leuchtengehäuses eingebracht wurde, stellt sich im Innenraum des Leuchtengehäuses ein Überdruck ein. Die im Zuge dieser Beschreibung angegebenen Druckwerte beziehen sich alle auf den relativen Druck, gemessen im Vergleich zum Luftdruck der Umgebung. Dieser wird zumindest einmal nach Ablauf einer bestimmten Zeit gemessen. Der Druck im Innenraum des Leuchtengehäuses kann allerdings auch mehrmals in verschiedenen Zeitabständen gemessen werden. So kann beispielsweise schon beim Einfüllen des Gases in den Innenraum des Leuchtengehäuses gemessen werden, welcher Druck sich dort genau einstellt. Auch kann der kontinuierliche Verlauf des Druckes über einen gewünschten Zeitraum kontinuierlich oder in Intervallen gemessen werden.
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Je nach Leuchtenmodell werden unterschiedliche Drücke im Innenraum des Leuchtengehäuses eingestellt. Generell ist es denkbar, gerade bei größeren oder massiven Leuchten Drücke um 1 bar oder noch höher einzusetzen. Mit höheren Drücken steigt allerdings auch das Risiko von Beschädigungen. Vorzugsweise beträgt deshalb der in den Innenraum des Leuchtengehäuses eingebrachte Druck höchstens 0,2 bar, bevorzugt höchstens 0,15 bar, besonders bevorzugt höchstens 0,1 bar und ganz besonders bevorzugt höchstens 0,05 bar. Das Beaufschlagen des Innenraums des Leuchtengehäuses mit Gas bis zu einem gewissen Druck bedeutet im Sinne der Erfindung, dass bis zum Erreichen des gewünschten Druckwertes Gas in den Innenraum des Leuchtengehäuses eingeleitet wird. Danach wird kein weiteres Gas in den Innenraum des Leuchtengehäuses geleitet, es wird allerdings auch verhindert, dass das Gas durch die Zuleitung wieder aus dem Innenraum des Leuchtengehäuses entweicht.
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Im Vorfeld zur Durchführung des Verfahrens werden Versuche durchgeführt, in denen das Verfahren bei einem dichten Leuchtengehäuse des zu messenden Typs ohne jeglichen Defekt angewendet wird. In diesen Versuchen wird ebenfalls der Druck im Innenraum des Leuchtengehäuses gemessen. Dadurch wird mindestens ein Sollergebnis bzw. ein Sollwert ermittelt, der charakteristisch für ein dichtes Leuchtengehäuse ist. Vorzugsweise wird im Inneren des Leuchtengehäuses zu Beginn des Verfahrens immer derselbe Druck eingestellt. Das Sollergebnis der Druckmessung kann dann beispielsweise der Druck im Innenraum des Leuchtengehäuses sein, der sich nach einer gewissen Zeit nach der Beaufschlagung des Innenraums des Leuchtengehäuses mit einem vorgegebenen Druck einstellt. Das Sollergebnis kann allerdings beispielsweise auch die Zeit sein, die benötigt wird, damit sich nach der Beaufschlagung des Innenraums des Leuchtengehäuses mit einem vorgegebenen Druck ein weiterer vorgegebener Druckwert im Innenraum des Leuchtengehäuses einstellt. Ebenfalls denkbar ist es, den zeitlichen Verlauf des Druckes im Innenraum des Leuchtengehäuses als Kurve darzustellen und diese Kurve als Sollergebnis zu nutzen. Generell fällt der beaufschlagte Druck im Innenraum des Leuchtengehäuses bei einem undichten Leuchtengehäuse sehr viel schneller ab als bei einem dichten Leuchtengehäuse, wodurch auf die Dichtheit des Leuchtengehäuses rückgeschlossen werden kann. Das Sollergebnis für das jeweilige dichte Leuchtengehäuse muss grundsätzlich lediglich ein einziges Mal vorab bestimmt werden und kann den Anwendern als Referenz zum Nachschlagen zur Verfügung gestellt werden.
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Das Messergebnis kann beispielsweise mit dem Sollergebnis verglichen werden, indem eine Zeit gemessen wird, nach der der Druck im Innenraum des Leuchtengehäuses einen vorgegebenen Wert erreicht, und diese Zeit mit einer vorgegebenen Zeit verglichen wird, nach der der Druck im Innenraum des Leuchtengehäuses den Wert bei dichtem Leuchtengehäuse erreicht. Zusätzlich zum Messen des Druckes im Innenraum des Leuchtengehäuses wird also die Zeit gemessen, die seit der Beaufschlagung des Innenraumes des Leuchtengehäuses mit dem Druck verstrichen ist. Alternativ kann der Vergleich von Messergebnis und Sollergebnis erfolgen, indem ein Druck im Innenraum des Leuchtengehäuses gemessen wird, der sich nach Verstreichen einer vorgegebenen Zeit einstellt, und dieser Druck mit einem vorgegebenen Druck verglichen wird, der sich nach Verstreichen der vorgegebenen Zeit bei dichtem Leuchtengehäuse einstellt.
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Je nach Leuchtenmodell könnte beispielsweise davon ausgegangen werden, dass ein Leuchtengehäuse dicht ist, wenn ein in den Innenraum des Leuchtengehäuses eingebrachter Druck von x bar, zum Beispiel konkret 0,01 bar, über y Sekunden, beispielsweise konkret 10 Sekunden, im Wesentlichen konstant bleibt. Fällt der Druck dagegen innerhalb der y (10) Sekunden stark ab, beispielsweise auf 0,007 bar, so kann davon ausgegangen werden, dass das Leuchtengehäuse undicht ist. Eine wesentliche Änderung übersteigt dabei in jedem Fall den Rahmen der Messungenauigkeit und bedeutet in der Regel eine Druckänderung von mindestens 10 %, insbesondere mindestens 20 %.
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Um die hohen Anschaffungskosten eines kompletten neuen Leuchtengehäuses zu vermeiden, ist es vorteilhaft, in den Fällen, in denen die Undichtigkeit des Leuchtengehäuses auf eine der Dichtungen zurückzuführen ist, nur die Dichtungen, im besten Fall nur die undichten Dichtungen, für einen Bruchteil des Preises des gesamten Leuchtengehäuses auszutauschen. Hierzu muss festgestellt werden, wo sich die undichte Stelle am Leuchtengehäuse befindet. Dazu umfasst das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise zusätzlich wenigstens einen der folgenden Verfahrensschritte: Lokalisation einer undichten Stelle am Leuchtengehäuse und/oder Austauschen einer Dichtung, wenn die Undichtigkeit im Bereich der Dichtung lokalisiert wurde. Auf diese Weise wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden, dass eigentlich intakte Leuchtengehäuse unnötigerweise entsorgt und durch neue ersetzt werden. Wenn festgestellt wird, dass eine Dichtung am Leuchtengehäuse die Leckage bzw. undichte Stelle darstellt, so kann lediglich diese Dichtung ausgetauscht werden und das dadurch abgedichtete Leuchtengehäuse weiter verwendet werden. Sollte sich dagegen herausstellen, dass die undichte Stelle sich an einem Riss im Leuchtengehäuse oder an einer Verklebung der Abdeckscheibe befindet, so muss das gesamte Leuchtengehäuse ausgetauscht werden.
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Die Lokalisation der undichten Stelle am Leuchtengehäuse kann grundsätzlich auf verschiedene Arten erfolgen. Beispielsweise ist es möglich, dass das in den Innenraum des Leuchtengehäuses eingeleitete Gas sichtbar ist oder sichtbar gemacht werden kann und dass die Lokalisation der undichten Stelle am Leuchtengehäuse durch ein Beobachten des Austritts des Gases aus dem Leuchtengehäuse erfolgt. Ein sichtbares Gas ist beispielsweise ein Gas mit einer bestimmten Färbung. Erfindungsgemäß kann ein sichtbares Gas allerdings auch ein Aerosol sein. So kann das Gas beispielsweise ein Rauchgas sein, das in den Innenraum des Leuchtengehäuses eingeleitet wird und dessen Austritt aus dem Leuchtengehäuse durch die undichte Stelle mit bloßem Auge sichtbar ist. Die Stelle, an der das Rauchgas aus dem Leuchtengehäuse austritt, ist die undichte Stelle. Unter einem Gas, das sichtbar gemacht werden kann, wird generell jedes Gas oder Gasgemisch verstanden, das durch Zuhilfenahme weiterer Hilfsmittel, beispielsweise spezieller Linsen oder die Bestrahlung mit beispielsweise UV-Strahlen, für einen Betrachter erkennbar wird. Auch die Bestrahlung des Rauchgases mit UV-Strahlen führt zu einer deutlicheren Sichtbarkeit auch kleiner Austrittsmengen des Rauchgases. Bevorzugt werden solche Gase beziehungsweise Aerosole verwendet, die im Wesentlichen rückstandsfrei wieder aus dem Leuchtengehäuse entweichen und insbesondere nicht zu Ablagerungen auf den Reflektoren, der Innenseite der Abdeckscheibe oder anderen Leuchtenteilen führen.
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Besonders einfach kann die Lokalisation der undichten Stelle am Leuchtengehäuse erfolgen, wenn eine geeignete Flüssigkeit auf das Leuchtengehäuse aufgetragen und die Bildung von Blasen beim Austritt von Gas an wenigstens einer undichten Stelle beobachtet wird. Der Schritt des Aufbringens einer Flüssigkeit auf das Leuchtengehäuse soll dabei sämtliche Methoden umfassen, die ein späteres Beobachten einer Blasenbildung durch den Austritt eines Gases an wenigstens einer undichten Stelle ermöglichen. Das heißt, das Aufbringen einer Flüssigkeit auf das Leuchtengehäuse soll beispielsweise auch das Eintauchen des Leuchtengehäuses in ein Wasserbad umfassen, in dem das Leuchtengehäuse zumindest teilweise oder auch vollständig von Wasser umgeben ist. Bevorzugt ist es allerdings, eine Flüssigkeit nur selektiv auf das Leuchtengehäuse aufzubringen, beispielsweise nur an den Stellen, an denen eine undichte Stelle im Normalfall vermutet werden kann. Diese Stellen umfassen die Klebung der Abdeckscheibe und die Dichtungen. Sollte die Leckage oder die undichte Stelle nicht an diesen Stellen vorgefunden werden, so kann nach und nach das gesamte Leuchtengehäuse durch das Aufbringen der Flüssigkeit untersucht werden. Geeignete Flüssigkeiten sind beispielsweise Seifenlösungen, die zur Bildung von besonders stabilen Blasen bzw. Schaum geeignet sind. Je stabiler die Blasen sind, desto mehr Schaum sammelt sich an der undichten Stelle an und desto einfacher ist diese auffindbar. Als besonders geeignet haben sich im praktischen Einsatz kommerziell erhältliche Lecksuchsprays erwiesen.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die eine Gasversorgung, insbesondere Druckluftversorgung, einen Anschlussadapter zum Einbringen von Gas von der Gasversorgung in den Innenraum des Leuchtengehäuses und ein Manometer, das den Druck im Innenraum des Leuchtengehäuses anzeigt, umfasst. Bevorzugt handelt es sich bei der Gasversorgung um eine Druckluftversorgung. Diese kann beispielsweise eine Druckluftkartusche, ein Kompressor oder aber auch eine Handpumpe sein. Da die Drücke, die zur Durchführung des Verfahrens notwendig sind, relativ niedrig sind, ist eine Handpumpe als Gasversorgung bevorzugt. Bei der Verwendung einer Handpumpe besteht nur in sehr geringem Maße die Gefahr, dass die Leuchte bzw. das Leuchtengehäuse beschädigt wird oder es zu Unfällen kommt. Aufgrund der Unfallgefahr ist insbesondere bei der Verwendung von Druckkartuschen oder Kompressoren als Gasversorgung die Verwendung eines Überdruckventils oder eines Druckminderers zu empfehlen. Als Überdruckventil wird jedes Bauteil verstanden, das in einem Drucksystem dafür sorgt, dass Druck abgelassen wird, falls der Druck im Drucksystem einen bestimmten vorgegebenen kritischen Druck übersteigt. Als Druckminderer wird ein Bauteil verstanden, das in eine Druckleitung eingebaut werden kann und dafür sorgt, dass auf der stromabwärts gelegenen Seite ein unkritischer Maximaldruck auch bei Druckschwankungen bis über den Maximaldruck hinaus auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Druckminderers nicht überschritten wird. Der Anschlussadapter und das Manometer werden so an den Innenraum des Leuchtengehäuses angeschlossen, dass sie mit diesem in Verbindung stehen. Der Anschluss erfolgt dabei so, dass die jeweilige Öffnung, an der der Anschlussadapter und das Manometer an den Innenraum des Leuchtengehäuses angeschlossen werden, nach außen hin zur Umgebung luftdicht verschlossen sind. Zum Sichtbarmachen des Gases kann die Gasversorgung zusätzlich einen Rauchentwickler, eine Nebelmaschine oder Ähnliches aufweisen.
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Vorzugsweise wird der Anschluss des Manometers und des Anschlussadapters an den Innenraum des Leuchtengehäuses dazu genutzt, wenigstens eine der im Leuchtengehäuse vorhandenen Öffnungen, beispielsweise Belüftungs- und/oder Drainageöffnungen oder die Steckerbuchse, zu verschließen. Es ist bevorzugt, wenn der Anschlussadapter ausgebildet ist, an der Steckerbuchse des Leuchtengehäuses angebracht zu werden, und diese zur Umgebung hin luftdicht verschließt. Der Anschlussadapter ist also derart geformt, dass er in die Steckerbuchse des Leuchtengehäuses eingesteckt werden kann und so verhindert, dass Gas aus dem Inneren des Leuchtengehäuses durch die Steckerbuchse in die Umgebung entweicht. Zur Anpassung an die bei unterschiedlichen Leuchtenmodellen unterschiedlichen Formen der Steckerbuchsen werden zweckmäßig entsprechend angepasste Anschlussadapter bereitgestellt.
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Um das Abdichten sämtlicher Öffnungen des Leuchtengehäuses zu ermöglichen, umfasst die Vorrichtung bevorzugt wenigstens ein Abdichtelement zum luftdichten Verschluss sämtlicher nach außen führender Öffnungen des Leuchtengehäuses. Im einfachsten Fall ist das Abdichtelement eine plastisch verformbare Masse, die in die jeweilige abzudichtende Öffnung hineingedrückt wird. So kann auch bei unterschiedlich geformten Öffnungen ein luftdichter Verschluss durch das Eindrücken der plastisch verformbaren Masse gewährleistet werden. Da es allerdings passieren kann, dass Rückstände der plastischen Masse am Leuchtengehäuse verbleiben, ist es bevorzugt, das Abdichtelement als Stopfen auszubilden, der an die Form der jeweils zu verschließenden Öffnung angepasst ist. Bevorzugt weist der Stopfen eine Dichtung, beispielsweise einen O-Ring, auf, und kann in die jeweils abzudichtende Öffnung eingesteckt werden. Durch das Einstecken des Stopfens in die Öffnung wird diese luftdicht verschlossen, so dass kein Gas mehr durch diese Öffnung hindurchtreten und aus dem Leuchtengehäuse entweichen kann. Grundsätzlich kann ein Abdichtelement derart ausgebildet sein, dass es gleich mehrere Öffnungen des Leuchtengehäuses abdichtet. Es ist allerdings bevorzugt, dass je ein Abdichtelement pro zu verschließender Öffnung am Leuchtengehäuse vorgesehen ist. Nachdem sämtliche nach außen führende Öffnungen des Leuchtengehäuses abgedichtet wurden, steht der Innenraum des Leuchtengehäuses nicht mehr unmittelbar mit der Umgebungsluft in Verbindung, es sein denn, es liegt eine undichte Stelle vor.
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Um die Anzahl verschiedener Anschlusselemente der Vorrichtung am Leuchtengehäuse zu reduzieren, kann das Manometer grundsätzlich am Anschlussadapter angeordnet sein. Das heißt, dass über den Anschlussadapter sowohl die Gasversorgung als auch das Manometer mit dem Innenraum des Leuchtengehäuses in Verbindung steht. Es müssen sodann nur sämtliche weiteren Öffnungen des Leuchtengehäuses mit Abdichtelementen verschlossen werden, um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
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Es ist allerdings auch möglich, dass das Manometer an einem Manometeradapter angeordnet ist und dass der Manometeradapter ausgebildet ist, um in eine Öffnung des Leuchtengehäuses, insbesondere eine Drainageöffnung, eingesteckt zu werden und diese zur Umgebung hin luftdicht zu verschließen. Die Form des Manometeradapters kann von Modell zu Modell der Leuchte verschieden sein. Beispielsweise ist es möglich, dass der Manometeradapter ausgebildet ist, um in eine Belüftungs- oder Drainageöffnung eingesteckt zu werden. Der Manometeradapter kann allerdings auch die Form einer Haube und/oder Kappe besitzen, die über eine Belüftungs- oder Drainageöffnung des Leuchtengehäuses gestülpt werden kann. Zum luftdichten Verschluss der jeweiligen Öffnung umfasst der Manometeradapter bevorzugt ebenfalls eine Dichtung.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass die Erfindung auf diese Beispiele beschränkt wäre. Es zeigen schematisch:
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1 eine Seitenansicht eines Leuchtengehäuses am Beispiel eines Kfz-Scheinwerfergehäuses von links;
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2 einen Schaltplan einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung;
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3 einen Schaltplan einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung;
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4 eine perspektivische Ansicht eines Anschlussadapters;
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5 eine Schnittansicht durch den Anschlussadapter aus 4;
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6 eine perspektivische Ansicht eines Manometeradapters;
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7 eine Schnittansicht des Manometeradapters aus 6;
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8 eine perspektivische Ansicht eines Abdichtelements;
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9 eine Seitenansicht des Abdichtelements aus 8;
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10 den Ablauf des Verfahrens;
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11 ein Zeit-Druck-Diagramm zum Vergleich des Druckes in einem dichten und einem undichten Leuchtengehäuse nach Ablauf der Zeit t1; und
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12 ein Zeit-Druck-Diagramm zum Vergleich der Zeit, nach der sich in einem dichten und einem undichten Leuchtengehäuse ein Druck p3 einstellt.
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Gleiche beziehungsweise funktionsgleiche Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Sich wiederholende Bauteile sind nicht in jeder Figur gesondert gekennzeichnet.
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In 1 ist beispielhaft der Aufbau einer Leuchte 1, konkret eines Kfz-Scheinwerfers, dargestellt. Die Leuchte 1 strahlt Licht 6 aus. Sie umfasst ein Leuchtengehäuse 2. An dieses angeklebt ist die Abdeckscheibe 5, durch die das Licht 6 von einem Leuchtmittel (nicht dargestellt) nach außen hin ausgestrahlt wird. Im oberen Bereich des Leuchtengehäuses 2 ist ein Servicedeckel 47 angeordnet, der entfernt werden kann, um am Leuchtmittel (nicht dargestellt) Wartungsarbeiten durchzuführen. Um die vom Deckel 47 geschlossene Öffnung des Leuchtengehäuses 2 luftdicht abzudichten, ist zwischen dem Servicedeckel 47 und dem restlichen Leuchtengehäuse 2 eine Dichtung 42 angeordnet. Weiterhin weist das Leuchtengehäuse 2 eine Steckerbuchse 3 auf, die zur elektrischen Kontaktierung des nicht dargestellten Leuchtmittels dient. Auch sind Öffnungen 4, beispielsweise Belüftungs- oder Drainageöffnungen, vorhanden. Die Form des Leuchtengehäuses 2 und insbesondere auch der Steckerbuchse 3 und der Öffnungen 4 kann, wie auch die Anzahl der Öffnungen 4, zwischen verschiedenen Leuchtenmodellen variieren.
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Die 2 und 3 zeigen Schaltpläne zweier Ausführungsformen einer Vorrichtung 14 zur Messung der Dichtheit eines Leuchtengehäuses 2. Die in 2 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung 14 umfasst eine Gasversorgung 8, die über eine Gasleitung 80 mit einem Absperrhahn 9 mit einem Druckminderer 10 verbunden ist. Stromabwärts des Druckminderers 10 steht die Gasleitung 80 über den Anschlussadapter 12 mit dem Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 in Verbindung. Zusätzlich steht das Manometer 11 über den Manometeradapter 13 mit dem Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 in Verbindung. Der Anschlussadapter 12 ist dabei an der Steckerbuchse 3 des Leuchtengehäuses 2 angeordnet, während der Manometeradapter 13 in eine Öffnung 4 eingesteckt ist. Am Manometer 11 kann der Druck im Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 abgelesen werden. Eventuelle weitere Öffnungen 4, die in 2 nicht dargestellt sind, sind ebenfalls luftdicht verschlossen, sodass der Innenraum 7 insgesamt luftdicht ist, außer es läge eine undichte Stelle am Leuchtengehäuse 2 vor. In der in 2 dargestellten Situation kann also das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden. Die Ausführungsform der Vorrichtung 14, die in 3 dargestellt ist, entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform aus 2. Im Unterschied zu dieser ist bei der Ausführungsform der 3 das Manometer 11 nicht über den Manometeradapter 13 und eine Öffnung 4 mit dem Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 verbunden, sondern ist, ebenso wie die Gasversorgung 8, über den Anschlussadapter 12 in der Steckerbuchse 3 mit dem Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 verbunden. In dieser Ausführungsform sind also sämtliche Öffnungen 4 des Leuchtengehäuses 2 mit Abdichtelementen 15 luftdicht verschlossen. In der Ausführungsform gemäß 3 muss also kein separater Manometeradapter 13 vorhanden sein.
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Der Anschlussadapter 12 ist in 4 in einer perspektivischen Ansicht und in 5 in einem Querschnitt dargestellt. Er verfügt über einen im Wesentlichen quaderförmigen Grundkörper 16, durch den ein Kanal 19 geformt ist, der den Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 mit der Gasversorgung 8 verbindet. Um an die Gasleitung angeschlossen zu werden, umfasst der Anschlussadapter 12 einen Gasanschluss 18, der beispielsweise als Steckverschraubung ausgeführt ist (in 5 nicht gezeigt). Zum Anschluss an den Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 besitzt der Anschlussadapter 12 eine Steckverbindung 17, die als Rücksprung in seinem Grundkörper 16 ausgebildet ist. Die Steckverbindung 17 besitzt eine weitere umlaufende Ausnehmung 20, in die eine Dichtung 21, beispielsweise ein O-Ring, eingelegt ist (in 5 nicht dargestellt). Die Form der Steckverbindung 17 ist so gewählt, dass sie exakt in die Steckerbuchse 3 des Leuchtengehäuses 2 eingesteckt werden kann und diese zur Umgebung hin, beziehungsweise nach außen, luftdicht verschließt.
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Die 6 und 7 stellen den Manometeradapter 13 einmal in perspektivischer Ansicht und einmal als Querschnitt dar. Der Manometeradapter 13 umfasst einen Grundkörper 23, der im Wesentlichen zylindrisch aufgebaut ist. Durch den Hohlraum 22 besitzt der Manometeradapter 13 im Wesentlichen eine kappenartige oder haubenartige Form. An seinem inneren Umfang ist eine kreisförmige Ausnehmung 25 vorhanden, in die eine Dichtung 26, beispielsweise ein O-Ring, eingelegt ist (s. 6). Der Hohlraum 22 steht mit einem Kanal 24 in Verbindung, an den über den Manometeranschluss 27, der beispielsweise als Steckverschraubung ausgeführt ist, ein Manometer 11 an den Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 angeschlossen wird. Um die Griffigkeit des Manometeradapters 13 zu erhöhen, ist der Grundkörper 23 auf seiner äußeren Zylinderfläche mit einer Riffelung strukturiert. Insgesamt ist der Manometeradapter 13 und besonders der Hohlraum 22 derart geformt, dass er auf eine Öffnung 4 des Leuchtengehäuses 2, beispielsweise eine Drainageöffnung, aufgesteckt werden kann. Er verbindet dann das Manometer 11 mit dem Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 und dichtet die Öffnung 4 gegenüber der Umgebung nach außen hin luftdicht ab.
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Das Abdichtelement 15 ist in den 8 perspektivisch und in 9 in Seitenansicht dargestellt. Es umfasst einen zylinder- beziehungsweise stiftförmigen Grundkörper 28, der massiv, beispielsweise aus Metall, ausgeführt ist. Um die Griffigkeit des Abdichtelements 15 zu erhöhen, ist dessen äußere Oberfläche geriffelt. An einem stirnseitigen Ende des Grundkörpers 28 ist ein ebenfalls im Wesentlichen zylindrisch ausgeführter Steckverschluss 29 angeordnet. Parallel zueinander und voneinander beabstandet sind zwei den Außenumfang des Steckverschlusses 29 umlaufende Ausnehmungen 30 für Dichtungen 31, beispielsweise O-Ringe, vorgesehen (letztere s. 8). Der Steckverschluss 29 ist ausgebildet, um in Öffnungen 4 des Leuchtengehäuses 2 eingesteckt zu werden und diese luftdicht zu verschließen. Die Abdichtelemente 15 sind also in ihrer Form, wie der Anschlussadapter 12 und der Manometeradapter 13, an das jeweilige Modell der Leuchte 1 angepasst. Es kann auch sein, dass für ein Leuchtenmodell verschieden geformte Abdichtelemente 15 für verschieden geformte Öffnungen 4 benötigt werden. Auch die Anzahl der jeweiligen Abdichtelemente 15 beziehungsweise Öffnungen 4 pro Leuchtenmodell ist variabel. Wichtig ist nur, dass die Zahl der vorgesehenen Abdichtelemente 15 ausreicht, um sämtliche Öffnungen 4 eines Leuchtenmodells luftdicht zu verschließen, solange diese nicht von einem Manometeradapter 13 verschlossen werden. Die Abdichtelemente 15 verhindern einen Austritt von Gas aus dem Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 durch die Öffnungen 4.
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Anhand der 10, 11 und 12 wird nachfolgend der Ablauf des Verfahrens zur Messung der Dichtheit des Leuchtengehäuses 2 erläutert. Schritt 32 aus 10 stellt dabei den Beginn des Verfahrens dar. Hier liegt eine Leuchte 1, beziehungsweise ein Leuchtengehäuse 2, vor, das auf Dichtheit hin überprüft werden soll. Als erstes wird nun in Schritt 33 die Gasversorgung 8, bevorzugt eine handbetriebene Luftpumpe, mit dem Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 verbunden. Dies erfolgt über den Anschlussadapter 12, der in die Steckerbuchse 3 des Leuchtengehäuses 2 passgenau eingesteckt wird und diese zur Umgebung hin luftdicht verschließt.
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Schritt 34 umfasst das Abdichten sämtlicher weiterer Öffnungen 4 des Leuchtengehäuses 2. Sollte das Manometer 11 nicht am Anschlussadapter 12 angeschlossen sein und über den Anschlussadapter 12 mit dem Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 in Verbindung stehen, so wird wenigstens eine der Öffnungen 4 dadurch nach außen hin luftdicht verschlossen, dass das Manometer 11 über den Manometeradapter 13 an eine der Öffnungen 4 angeschlossen wird. Sämtliche weiteren Öffnungen 4 des Leuchtengehäuses 2 werden mit Abdichtelementen 15 luftdicht verschlossen. In dem Fall, dass das Manometer 11 am Anschlussadapter 12 angeordnet ist, werden sämtliche Öffnungen 4 durch Abdichtelemente 15 verschlossen. Am Ende des Schrittes 34 sind also die Steckerbuchse 3 und sämtliche Öffnungen 4 des Leuchtengehäuses 2 luftdicht abgedichtet. Ein Entweichen von Gas aus dem Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 ist entsprechend nur dann möglich, wenn sich eine undichte Stelle am, beziehungsweise im Leuchtengehäuse 2 befindet.
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Im nächsten Schritt 35 wird der Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 mit Gas aus der Gasversorgung 8 beaufschlagt. Der Druck, der sich dabei im Innenraum 7 einstellt, wird beispielsweise durch einen Druckminderer 10 oder ein Überdruckventil (nicht dargestellt) geregelt. Insbesondere bei Handpumpen, allerdings auch bei anderen Gasversorgungen 8, kann der Druck im Innenraum 7 auch empirisch durch einen vorbestimmten Hub oder eine vorbestimmte Beaufschlagungszeit eingestellt werden. Wichtig ist, dass nach dem Erreichen des gewünschten Druckes im Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 zwar die Beaufschlagung eingestellt wird, der Druck aber nicht wieder über die Zuleitung entweichen kann. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass ein Absperrhahn 9 geschlossen wird. Am Ende des Schrittes 35 herrscht im Innenraum 7 also ein bekannter Überdruck, der entweder im Wesentlichen im Innenraum 7 verbleibt, oder, bei Vorhandensein einer undichten Stelle, über diese entweicht.
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Der nun folgende Schritt 36 umfasst die Erfassung eines Messergebnisses. Verschiedene Möglichkeiten hierfür werden anhand der 11 und 12 erläutert. Diese zeigen den Verlauf des Druckes p über die Zeit t. p0 repräsentiert dabei den Druck p, der im Schritt 35 im Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 eingestellt wird. Der Zeitpunkt, zu dem der Druck p0 im Innenraum 7 erreicht wird, ist t0. Mit gestrichelter Linie ist der Verlauf 41 des Druckes p bei dichtem Leuchtengehäuse 2 dargestellt. In diesem Fall befindet sich also keine Leckage oder undichte Stelle am Leuchtengehäuse 2. Da es sich zumeist bei Leuchtengehäusen nicht um hermetisch versiegelte Behälter handelt, sinkt der Druck p auch bei intaktem Leuchtengehäuse 2 über die Zeit t leicht ab. Ist dagegen eine undichte Stelle am Leuchtengehäuse 2 vorhanden, so sinkt der Druck p über die Zeit t sehr viel schneller ab, da das unter Druck stehende Gas aus dem Innenraum 7 über die undichte Stelle entweichen kann. Dieser Fall ist mit der durchgezogenen Linie als Verlauf 43 des Druckes p über die Zeit t bei undichtem Leuchtengehäuse 2 dargestellt.
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Generell können derartige Verlaufskurven 41, 43 des Druckes p über die Zeit t für jede zu testende Leuchte 1 erstellt werden. Durch einen Vergleich der gemessenen Verläufe mit dem Verlauf 41 bei dichtem Leuchtengehäuse 2 kann darauf geschlossen werden, ob das Leuchtengehäuse 2, das vermessen wurde, dicht ist oder nicht. Einfacher ist es allerdings, wenn nur ein Punkt der Verlaufskurve der zu testenden Leuchte 1 gemessen wird. Eine erste Möglichkeit hierfür ist in 11 dargestellt. Es könnte beispielsweise der Druck p im Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 nach einer Zeit t1 nach dem Beaufschlagen des Innenraumes 7 mit dem Druck p0 gemessen werden. Bei einem dichten Leuchtengehäuse 2 ergäbe sich der Druck p1, der aus Vorversuchen bekannt ist. Ist das Leuchtengehäuse 2 dagegen undicht, so wird beispielsweise ein Druck p2 gemessen, der deutlich niedriger ist als der Druck p1. Liegt der gemessene Druck p2 als Messergebnis deutlich unter dem Druck p1, der das Sollergebnis darstellt, so kann darauf geschlossen werden, dass das Leuchtengehäuse 2 undicht ist. Liegt der gemessene Druck als Messergebnis allerdings im Wesentlichen auf dem Niveau des Sollergebnisses p1, so ist das Leuchtengehäuse 2 dicht. Es liegt in diesem Fall kein Defekt vor.
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Eine weitere Möglichkeit ist in 12 dargestellt. Bei kontinuierlicher Überwachung des Manometers 11 könnte eine Zeit t gemessen werden, zu der sich im Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 ein Druck p3 einstellt. Bei einem dichten Leuchtengehäuse 2 stellt sich der Druck p3 beispielsweise zur Zeit t3 ein, was aus Vorversuchen bekannt ist. Bei undichtem Leuchtengehäuse 2 wird der Druck p3 schon sehr viel schneller zum Zeitpunkt t2 erreicht. Der Abstand zwischen t0 und t2 ist sehr viel geringer als zwischen t0 und t3. Ist also der Abstand zwischen t0 und dem Messergebnis t2 wesentlich größer als der Abstand zwischen t0 und dem Sollergebnis t3, so kann darauf geschlossen werden, dass das Leuchtengehäuse 2 undicht ist. Liegt das Messergebnis dagegen im Wesentlichen im Bereich des Sollergebnisses t3, so ist das Leuchtengehäuse 2 dicht und kein Defekt liegt vor.
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Der Vergleich des Messergebnisses mit dem Sollergebnis und die Entscheidung darüber, ob ein Defekt, beziehungsweise eine undichte Stelle oder eine Leckage am Leuchtengehäuse 2 vorliegt, findet im Schritt 37 statt. Schritt 38 stellt das Ende des Verfahrens bei dichtem Leuchtengehäuse 2 dar. Sollte keine undichte Stelle am Leuchtengehäuse 2 vorliegen, so liegt eventuelles Kondenswasser im Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 im normalen Betriebsrahmen und sollte aller Voraussicht nach bei weiterem Betrieb der Leuchte 1 wieder verschwinden. Die Leuchte 1 kann weiter verwendet werden. Ist das Leuchtengehäuse 2 dagegen undicht, was als Zwischenergebnis im Schritt 39 dargestellt ist, so stellt sich weiterhin die Frage, ob die undichte Stelle an einer auswechselbaren Dichtung 42 des Leuchtengehäuses 2 oder an einer undichten Verklebung der Abdeckscheibe 5 oder einem Riss des Leuchtengehäuses 2 liegt, wobei in beiden letzteren Fällen das Leuchtengehäuse 2 ausgetauscht werden muss, während es bei einer undichten Dichtung 42 genügen würde, diese auszuwechseln.
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Im nächsten Schritt 46 wird deshalb die Undichtigkeit lokalisiert. Hierzu umfasst der Schritt 46 beispielsweise im Schritt 44 das Aufbringen einer Flüssigkeit, beispielsweise eines Lecksuchsprays, auf das Leuchtengehäuse 2. Die Flüssigkeit wird dabei insbesondere an den Dichtungen 42 und der Verklebung der Abdeckscheibe 5 auf das Leuchtengehäuse 2 aufgebracht. Sollte die undichte Stelle dort nicht vorgefunden werden, so wird nach und nach das gesamte Leuchtengehäuse 2 durch Aufbringen der Flüssigkeit abgesucht. Über das Manometer 11 ist feststellbar, ob im Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 noch ein ausreichender Überdruck herrscht, um eine Blasenbildung in der Flüssigkeit zu erreichen. Gegebenenfalls kann der Druck im Innenraum 7 über die Gasversorgung 8 wieder erhöht werden, um im Schritt 45 eine Blasenbildung an der undichten Stelle zu beobachten. Diese kommt dadurch zustande, dass Gas aus dem Innenraum 7 des Leuchtengehäuses 2 austritt und dabei zur Blasenbildung beziehungsweise Schaumbildung mit der auf das Leuchtengehäuse 2 aufgebrachten Flüssigkeit führt. Sobald eine derartige Blasenbildung beobachtet wird, ist das Ende 40 des Verfahrens erreicht und die undichte Stelle am Leuchtengehäuse 2 lokalisiert. Befindet sich die undichte Stelle an einer Dichtung 42, so kann diese kostengünstig ausgetauscht werden. Ein kompletter Austausch des Leuchtengehäuses 2 und damit verbundene hohe Kosten können vermieden werden. Ist die undichte Stelle allerdings durch einen Riss im Leuchtengehäuse 2 oder eine fehlerhafte Verklebung der Abdeckscheibe verursacht, so muss das gesamte Leuchtengehäuse 2 ausgewechselt werden.
