DE102022119608A1 - Method for determining the surface cleanliness of solid technical bodies using a wipe test - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Oberflächenreinheit von festen technischen Körpern mittels Wischtest, wobei ein Tuch, Vlies, Bausch oder dergleichen Verschmutzungen aufnehmendes Mittel über die Oberfläche des technischen Körpers geführt und anschließend anhaftende Partikel oder Stoffe untersucht und bewertet werden.The invention relates to a method for determining the surface cleanliness of solid technical bodies by means of a wipe test, in which a cloth, fleece, pad or similar agent that absorbs dirt is passed over the surface of the technical body and adhering particles or substances are then examined and evaluated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Oberflächenreinheit von festen technischen Körpern mittels Lichttest, wobei ein Tuch, Vlies, Bausch oder dergleichen Verschmutzungen aufnehmendes Mittel über die Oberfläche des technischen Körpers geführt und anschließend anhaftende Partikel oder Stoffe untersucht und bewertet werden, gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a method for determining the surface cleanliness of solid technical bodies by means of a light test, in which a cloth, fleece, pad or similar agent that absorbs dirt is passed over the surface of the technical body and adhering particles or substances are then examined and evaluated, according to the preamble of the claim 1.
In industriellen Prozessen werden Oberflächen von Bauteilen bzw. Fertigteilen zur Kontrolle der Sauberkeit überwiegend mit einem fuselfreien, hellen Tuch trocken, feucht oder unter Anwendung eines Lösungsmittels abgewischt.In industrial processes, to check cleanliness, surfaces of components or finished parts are mainly wiped dry, damp or using a solvent with a lint-free, light-colored cloth.
Die infolge des Wischvorganges anhaftenden Partikel, respektive Verschmutzungen der Oberfläche des entsprechenden Körpers werden subjektiv durch Inaugenscheinnahme bewertet. Wenn Verschmutzungen erkannt werden, erfolgt ein anschließender Reinigungsprozess mit wiederholter Wischprüfung.The particles or dirt on the surface of the corresponding body that adhere to the wiping process are subjectively assessed by visual inspection. If contamination is detected, a subsequent cleaning process takes place with repeated wiping tests.
Unabhängig davon, dass durch Betrachtung eines Wischtuches mit dem Ziel, auf Verschmutzungen zu schlussfolgern, diese Beurteilung äußerst subjektiv ist, ist es kaum möglich, die Art der Verschmutzung zu bestimmen. So kann nicht festgestellt werden, ob es sich zum Beispiel um kritische Stäube, öl- oder fetthaltige Verschmutzung oder um sonstige, zum Beispiel aus einem vorangegangenen Fertigungsprozess stammende Verunreinigungen handelt. Eine Analyse derartiger Fertigungsprozesses hinsichtlich anfallender Verschmutzungen ist daher nicht oder nur sehr eingeschränkt machbar.Regardless of the fact that this assessment is extremely subjective by looking at a wipe with the aim of concluding whether it is soiled, it is hardly possible to determine the type of soiling. For example, it cannot be determined whether it is critical dust, oil or grease-containing contamination or other contamination, for example from a previous manufacturing process. An analysis of such manufacturing processes with regard to the resulting contamination is therefore not possible or only possible to a very limited extent.
Aus der
Der Sender ist über einen regelbaren Verstärker mit einem Sinusgenerator verbunden. Vorzugsweise arbeiten Sender und Empfänger im Infrarotbereich. Anhand der reflektierten Strahlung kann auf den Verschmutzungsgrad geschlussfolgert und gegebenenfalls notwendige Reinigungsmaßnahmen eingeleitet werden.The transmitter is connected to a sine wave generator via an adjustable amplifier. The transmitter and receiver preferably work in the infrared range. Based on the reflected radiation, conclusions can be drawn about the degree of contamination and, if necessary, necessary cleaning measures can be initiated.
Die
Bei dem Verfahren zur Erkennung von Ölarten auf technischen Oberfläche vor deren Reinigung oder zur Bestimmung der Restölmenge auf diesen Oberflächen nach einem Reinigungsschritt, wird gemäß
Das Ergebnis des Reinigungserfolges wird dadurch getestet, indem dem Öl auf der Oberfläche vor der Reinigung eine Tracer-Substanz zugegeben wird. Nach der Reinigung wird die Fluoreszenzstrahlung des Tracers angeregt und deren Intensität nach Kalibrierung zur Bestimmung des auf der Oberfläche verbleibenden Restöles verwendet.The result of the cleaning success is tested by adding a tracer substance to the oil on the surface before cleaning. After cleaning, the tracer's fluorescence radiation is excited and, after calibration, its intensity is used to determine the residual oil remaining on the surface.
Die vorstehend erläuterten Methoden und Vorrichtungen zur Bestimmung des Verschmutzungsgrades von technischen Körpern sind entweder im Ergebnis durch subjektive Betrachtung zu ungenau oder erfordern einen erheblichen technischtechnologischen Aufwand. Dieser hohe Aufwand ist in vielen Fällen im Hinblick auf die hierdurch entstehenden Kosten und die notwendigen Deckungsbeträge bei industriellen Produkten dem jeweiligen Abnehmer oder Kunden nicht vermittelbar.The methods and devices explained above for determining the degree of contamination of technical bodies are either too imprecise due to subjective consideration or require considerable technical and technological effort. In many cases, this high level of effort cannot be communicated to the respective buyer or customer in view of the resulting costs and the necessary coverage amounts for industrial products.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Verfahren zur Bestimmung der Oberflächenreinheit von festen technischen Körpern mittels Wischtest anzugeben, welches zum einen auf die praktischen Erkenntnisse und Erfahrungen üblicher händischer Wischtests zurückgreift, andererseits aber die Nachteile der bisherigen Beurteilung durch subjektive Betrachtung ausschließt. Mithin ist es eine Teilaufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das reproduzierbare Beurteilungsergebnisse hinsichtlich der Oberflächenreinheit liefert.From the above, it is therefore the object of the invention to provide a further developed method for determining the surface cleanliness of solid technical bodies by means of a wiping test, which, on the one hand, draws on the practical findings and experiences of usual manual wiping tests, but on the other hand excludes the disadvantages of the previous assessment through subjective consideration . It is therefore a sub-task of the invention to create a method that delivers reproducible assessment results with regard to surface cleanliness.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Verfahren gemäß der Merkmalskombination und der Abfolge nach Anspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.The object of the invention is solved with a method according to the combination of features and the sequence according to claim 1, the subclaims representing at least expedient refinements and further developments.
Demnach wird von einem Verfahren zur Bestimmung der Oberflächenreinheit von festen technischen Körpern mittels Wischtest ausgegangen, wobei ein Tuch, Vlies, Bausch oder dergleichen Verschmutzungen aufnehmendes Mittel oder Material über die Oberfläche des technischen Körpers geführt und anschließend anhaftende Partikel oder Stoffe untersucht und bewertet werden.Accordingly, a method for determining the surface cleanliness of solid technical bodies by means of a wipe test is assumed, in which a cloth, fleece, pad or similar agent or material that absorbs dirt is passed over the surface of the technical body and adhering particles or substances are then examined and evaluated.
Erfindungsgemäß wird eine händisch führbare Prüfeinrichtung eingesetzt und zur Oberflächenabtastung verwendet.According to the invention, a manually operated testing device is used and used for surface scanning.
Innerhalb der Prüfeinrichtung ist eine Vorratsmenge an den Verschmutzungen aufnehmenden Mitteln untergebracht.A supply of the contamination-absorbing agents is housed within the testing facility.
An einer offenen Seite tritt dieses Mittel an der Prüfeinrichtung oder aus der Prüfeinrichtung heraus.This agent emerges from the testing device or from the testing device on an open side.
Weiterhin ist die Prüfeinrichtung derart konfiguriert, dass das die Verschmutzungen aufnehmende Mittel mit einer einstellbaren, im Wesentlichen konstanten Andruckkraft über die Oberfläche des technischen Körpers bewegbar sind.Furthermore, the testing device is configured in such a way that the means that absorbs the contamination can be moved over the surface of the technical body with an adjustable, essentially constant pressure force.
Es wird also der jeweilige Abschnitt der Vorratsmenge des die Verschmutzungen aufnehmenden Mittels immer mit einer exakten, reproduzierbaren und im Wesentlichen konstanten Kraft über die zu untersuchende Oberfläche des betreffenden Körpers geführt.The respective portion of the supply quantity of the agent that absorbs the contamination is always guided over the surface of the body in question to be examined with an exact, reproducible and essentially constant force.
Nachdem ein erster derartiger Wischvorgang abgeschlossen ist, wird eine frische Verschmutzung aufnehmendes Mittel bzw. ein entsprechend unbenutzter Abschnitt dieses Mittels zur offenen Seite der Prüfeinrichtung transportiert.After a first such wiping process has been completed, an agent that absorbs fresh dirt or a correspondingly unused section of this agent is transported to the open side of the testing device.
Der bereits Verschmutzungen aufweisende Abschnitt befindet sich im Inneren der Prüfeinrichtung und ist hierdurch vor weiteren Beeinträchtigungen, insbesondere Verschmutzungen oder sonstigen Einflüssen geschützt.The section that already has contamination is located inside the testing device and is thereby protected from further impairments, in particular contamination or other influences.
Die Analyse der Art und/oder Menge pro Flächeneinheit an Verschmutzungen erfolgt maßgeblich durch innerhalb der Prüfeinrichtung angeordnete Sensoren bzw. einer komplexeren Sensorik.The analysis of the type and/or amount of contamination per unit area is largely carried out by sensors arranged within the testing device or by more complex sensor technology.
Insofern weist die Prüfeinrichtung auch ein Mittel zum Transport des die Verschmutzungen aufnehmenden Mittels, zum Beispiel in Form eines textilen Bandes oder Streifens auf. Das Transportmittel kann eine Auf- bzw. Abwickelrolle umfassen.In this respect, the testing device also has a means for transporting the agent that absorbs the contamination, for example in the form of a textile tape or strip. The means of transport can include a winding or unwinding roll.
Alternativ kann das die Verschmutzungen jeweils aufnehmende Mittel auch ein Stift oder Stäbchen sein, welches einen Kopfabschnitt mit Umhüllung aus einem bauschartigen Material aufweist. Der Stift oder das Stäbchen wird dann in eine Rotations- oder Drehbewegung versetzt und zum Beispiel in eine zu untersuchende Bohrung oder einen Hohlraum eingeführt, um dort möglicherweise anhaftende Verschmutzungen aufzunehmen mit dann anschließender Analyse der Verschmutzungen.Alternatively, the means that absorbs the dirt can also be a pen or rod, which has a head section with a cover made of a bulky material. The pin or the rod is then set in a rotational or rotational movement and, for example, inserted into a hole or cavity to be examined in order to pick up any contamination that may be adhering there, with the subsequent analysis of the contamination.
In einer Weiterbildung der Erfindung werden die von der Sensorik ermittelten Daten erfasst, zwischengespeichert und über eine Schnittstelle zu einer externen Datenverarbeitungseinrichtung übertragen. Die Schnittstelle kann hierbei drahtgebunden, aber auch drahtlos, beispielsweise als Bluetooth-Schnittstelle ausgeführt werden.In a further development of the invention, the data determined by the sensor system is recorded, temporarily stored and transmitted via an interface to an external data processing device. The interface can be wired, but also wireless, for example as a Bluetooth interface.
In der Prüfeinrichtung ist beispielhaft eine Auf- und Abwickelvorrichtung für ein bevorzugtes bandförmiges und/oder ein Magazin für ein stäbchenförmiges, die Verschmutzungen aufnehmendes Mittel vorhanden.In the testing device, for example, there is a winding and unwinding device for a preferred band-shaped and/or a magazine for a rod-shaped means that absorbs the dirt.
Fett- oder ölhaltige Verschmutzungen werden durch Erfassung einer typischen individuellen Fluoreszenzstrahlung bestimmt. Eine derartige Erfassung fluoreszierender Strahlung erfolgt bevorzugt innerhalb der Prüfeinrichtung über eine dort entsprechend modifizierte Sensorik.Contaminants containing grease or oil are determined by recording typical individual fluorescent radiation. Such detection of fluorescent radiation preferably takes place within the testing device via a correspondingly modified sensor system.
Die Verschmutzungen aufnehmenden Mitteln, die sich innerhalb der Prüfeinrichtung befinden, können mit einer Flüssigkeit benetzt werden. Diesbezüglich kann in der Prüfeinrichtung ein Flüssigkeitsreservoir angeordnet sein, das in einer Ausführungsform einen Tropfenspender besitzt, der eine vorgegebene Menge Flüssigkeit auf den jeweils relevanten Bereich des die Verschmutzungen aufnehmenden Mittels aufgibt.The agents that absorb contamination and are located within the testing device can be wetted with a liquid. In this regard, a liquid reservoir can be arranged in the testing device, which in one embodiment has a drop dispenser which dispenses a predetermined amount of liquid onto the relevant area of the agent that absorbs the contamination.
Bei der Flüssigkeit kann es sich um ein Lösungsmittel, ein Reinigungsmittel, aber auch um destilliertes Wasser handeln. Das Benetzen mit Flüssigkeit soll einer verbesserten und optimalen Aufnahme von Verschmutzungen von der Oberfläche des technischen Körpers dienen, um den Verschmutzungs- bzw. Reinheitsgrad möglichst exakt und umfassend zu bewerten.The liquid can be a solvent, a cleaning agent, but also distilled water. Wetting with liquid is intended to improve and optimally absorb contamination from the surface of the technical body in order to assess the degree of contamination or cleanliness as precisely and comprehensively as possible.
Das die Verschmutzungen aufnehmende Mittel ist mindestens auf seiner mit der Oberfläche des technischen Körpers in Kontakt kommenden Seite einfarbig, insbesondere hellfarbig, wiederum insbesondere weißfarbig ausgeführt. Dabei kommt es auf eine möglichst gute Kontrastwirkung zu potentiellen Schmutzpartikeln an, um die Erfassung des Verschmutzungsgrades, insbesondere durch optische Mittel zu verbessern.The agent that absorbs the dirt is designed to be monochrome, in particular light-colored, again in particular white-colored, at least on its side that comes into contact with the surface of the technical body. It is important to have the best possible contrast effect to potential dirt particles in order to improve the detection of the degree of contamination, especially by optical means.
Unter diesem Aspekt ist in der Prüfeinrichtung ein optischer Sensor zur Verfärbungserkennung des die Verschmutzung aufnehmenden Mittels eingesetzt. Under this aspect, an optical sensor is used in the testing device to detect discoloration of the agent that absorbs the contamination.
Der optische Sensor kann mit einer in der Prüfeinrichtung integrierten Auswerte- und Anzeigeeinrichtung in Verbindung stehen, so dass nach Ausführung von Wischvorgängen eine, erste, objektive Reinheitsbewertung möglich wird.The optical sensor can be connected to an evaluation and display device integrated in the testing device, so that a first, objective cleanliness assessment is possible after wiping processes have been carried out.
Dabei kann die Auswerte- und Anzeigeeinrichtung im Vorfeld derart kalibriert werden, dass über eine beispielhafte Ampelanzeige ein im Vorfeld definierter Verschmutzungsgrad visualisiert wird.The evaluation and display device can be calibrated in advance in such a way that a previously defined level of contamination is visualized using an exemplary traffic light display.
Als das die Verschmutzung aufnehmende Mittel kann ein textiles, gewebtes, gewirktes oder ein vliesartiges Band und/oder ein mit einem bauschartigen Material umgebender Stift oder Stäbchen eingesetzt werden.A textile, woven, knitted or non-woven tape and/or a pin or rod surrounded by a puffy material can be used as the means for absorbing the contamination.
In der Prüfeinrichtung ist diesbezüglich ein Magazin vorgesehen, um nach Aufbrauchen des entsprechenden Mittels sehr schnell ein unverbrauchtes Material einsetzen zu können.In this regard, a magazine is provided in the testing device in order to be able to use unused material very quickly after the corresponding agent has been used up.
Je nach dem Material der Oberfläche des zu untersuchenden technischen Körpers können spezifizierte Verschmutzungen aufnehmende Mittel vorteilhaft eingesetzt werden. Dabei wird nicht nur auf die potentiell zu erwartenden Verschmutzungen abgestellt, sondern auch auf die Kratzfestigkeit und die Eigenschaften des Körpermaterials, insbesondere um zu verhindern, dass durch den Wischvorgang es zu einer nachteiligen Beeinflussung im Sinne einer Veränderung der Oberflächenrauigkeit des Körpers kommt.Depending on the material of the surface of the technical body to be examined, specified agents that absorb dirt can be used advantageously. The focus is not only on the potentially expected contamination, but also on the scratch resistance and the properties of the body material, in particular to prevent the wiping process from having a negative influence in the sense of a change in the surface roughness of the body.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Prüfeinrichtung eine CMOS- oder eine CCD-Matrixkamera auf, derart, dass unmittelbar nach dem jeweiligen Wischvorgang eine aktuelle Aufnahme der auf dem Mittel anhaftenden Verschmutzungen erfolgen kann. Diese Aufnahmen können die bereits erwähnte Schnittstelle zu einem Monitor übertragen oder aber auch innerhalb der Prüfeinrichtung gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt ausgelesen werden. Die Verschmutzungen aufnehmenden Mittel werden nach Abschluss einer Wischbewegung automatisch innerhalb der Prüfeinrichtung weiter transportiert, so dass ein frischer Abschnitt des entsprechenden Mittels bereitgestellt ist.In a further development of the invention, the testing device has a CMOS or a CCD matrix camera, such that a current recording of the dirt adhering to the agent can be taken immediately after the respective wiping process. These recordings can be transmitted to a monitor via the already mentioned interface or can also be stored within the testing device and read out at a later point in time. After a wiping movement has been completed, the agents that absorb contamination are automatically transported further within the testing device, so that a fresh section of the corresponding agent is provided.
Die Erfindung ist voranstehend anhand maßgeblicher Verfahrensmerkmale und durchzuführender Verfahrensschritte definiert worden. Erfindungsgemäß ist darüber hinaus eine Vorrichtung, insbesondere eine Prüfeinrichtung, welche die geschilderten technischen Mittel aufweist, sowie die Ausbildung eines Magazins bzw. Nachfüllmagazins, welches das oder die betreffenden, die Verschmutzungen aufweisenden Mittel, zum Beispiel die erwähnten Bänder oder Stäbchen umfasst.The invention has been defined above on the basis of relevant process features and process steps to be carried out. According to the invention, there is also a device, in particular a testing device, which has the technical means described, as well as the formation of a magazine or refill magazine, which includes the relevant means or means containing the contamination, for example the tapes or rods mentioned.
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Legal Events
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| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication |