DE69721363T2

DE69721363T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle der Schweissbarkeit von Sandwichblechen

Info

Publication number: DE69721363T2
Application number: DE69721363T
Authority: DE
Inventors: Jerôme Guth
Original assignee: Sollac SA; Lorraine de Laminage Continu SA SOLLAC
Current assignee: Sollac SA
Priority date: 1996-03-08
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2017-03-01
Also published as: EP0794052B1; FR2745912A1; FR2745912B1; DE69721363D1; CA2199533A1; ES2197316T3; EP0794052A1; ATE238902T1; US5798650A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Kontrolle der Qualität von Sandwichblechen und insbesondere auf die kontinuierliche Kontrolle der Schweißbarkeit solcher Sandwichbleche.
Sandwichbleche haben die Eigenschaft, Vibrationen dämpfen zu können, und mit deren Hilfe insbesondere die Ausbreitung von Geräuschen verringert werden kann. Sie werden zum Beispiel für die Herstellung von Karosserieteilen von Fahrzeugen in der Automobilindustrie oder für die Herstellung von äußeren Verkleidungen von Haushaltsgeräten auf dem Gebiet von elektrischen Küchengeräten verwendet.
Im Stand der Technik bekannte Sandwichbleche enthalten gewöhnlich zwei metallische Außenbleche, die durch eine Kunststoffolie getrennt sind, die zum Beispiel aus einem Polymer besteht, welches nicht nur eine akustische Isolierung sondern auch eine elektrische Isolierung herstellt.
Um Sandwichbleche mit großen Abmessungen zusammenzufügen, werden üblicherweise zwei Bleche durch Widerstandsschweißung miteinander verbunden.
Da die Polymerschicht jedoch eine isolierende Wirkung hat, kann die sehr weit verbreitete Technik der Widerstandsschweißung nicht bei klassischen Sandwichblechen eingesetzt werden.
Um diesen Nachteil bei der Herstellung von Sandwichblechen zu vermeiden, wird die Kunststoffschicht mit einem leitenden Material, das im allgemeinen aus Nickelkugeln besteht, so beladen, dass diese Kugeln mit den beiden metallischen Außenblechen in Kontakt stehen, um so die elektrische Leitfähigkeit des Bleches zu gewährleisten. Um zwei so hergestellte Bleche miteinander zu verbinden, werden ihre beiden Enden übereinandergelegt und diese Enden zwischen zwei Elektroden eingespannt, durch die ein starker elektrischer Strom geleitet wird. Die Passage des elektrischen Stroms durch die in der Kunststoffolie verteilten Nickelkugeln verursacht eine starke Erwärmung, durch welche die metallischen Außenbleche der Sandwichbleche lokal geschmolzen weiden, die dann durch den von den Elektroden ausgeübten Druck miteinander verschweißt werden.
Man versteht also, dass für die Gewährleistung der Schweißbarkeit durch Widerstandsschweißung von solchen Sandwichblechen die Beladung mit den leitenden Partikel in ausreichender Menge in dem Kunststoff verteilt werden muß, wobei jedoch eine zu große Beladung vermieden werden muß, um die Eigenschaften der akustischen Isolierung des Sandwichbleches zu erhalten. Im allgemeinen wird eine Ladung von leitenden Partikeln von etwa 20% des Masseanteils der zwischen den metallischen Außenblechen angeordneten Schicht verwendet, um die Schweißbarkeit durch Widerstandschweißung zu gewährleisten, und hierfür ist ein Masseanteil von mindestens 5% notwendig.
Um die Schweißbarkeit durch Widerstandschweißung der Sandwichbleche zu gewährleisten, muß man also Messmittel vorsehen, um die Menge der Charge der leitenden Partikel in der Schicht zu kontrollieren, die zwischen den beiden metallischen Außenblechen angeordnet ist.
Derzeit sind zwei Verfahren bekannt, welche es erlauben, die Schweißbarkeit durch Widerstandsschweißung von Sandwichblechen zu beurteilen.
Ein erstes Verfahren besteht darin, ein Probe eines Sandwichbleches zu entnehmen und einige Schweißpunkte, das heißt, etwa dreißig Schweißpunkte an dieser Probe herzustellen. Der wesentliche Nachteil dieses Kontrollverfahrens liegt darin, dass es ein zerstörendes Verfahren ist, da die Proben durch die für die Kontrolle hergestellten Schweißpunkte nicht mehr weiter verwendet werden können. Eine gut überwachte Fertigung von Sandwichblechen erfordert eine große Anzahl von Proben, wodurch sich die Herstellkosten deutlich erhöhen.
Außerdem ist dieses Verfahren nicht für die kontinuierliche Kontrolle eines Sandwichbleches geeignet, die zum Beispiel am Ausgang der Fertigungsstrasse solcher Bleche durchgeführt wird.
Ein zweites Verfahren beruht auf einer Röntgenkontrolle, mit deren Hilfe die Anwesenheit der in den Sandwichblechen vorhandenen leitenden Partikel nachgewiesen wird. Die wesentlichen Nachteile dieses Verfahrens liegen in den hohen Kosten für seinen Einsatz und in der Gefährdung des Personals durch die Röntgenstrahlen in einem industriellen Kontext. Außerdem erreicht dieses Verfahren sehr schnell die Grenzen seiner Anwendung, wenn die Dicke der metallischen Außenbleche des Sandwichbleches zu groß wird.
Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, diese Nachteile dadurch auszuschalten, dass ein Verfahren für die Kontrolle der Schweißbarkeit eines Sandwichbleches vorgeschlagen wird, das nicht zerstörend, zuverlässig und kostengünstig ist und das keine Gefahren für das Personal beinhaltet.
Daher bezieht sich das Ziel der vorliegenden Erfindung auf ein Verfahren für die Bestimmung des Masseanteils von mindestens einer der beiden Komponenten, von denen die eine Komponente aus den leitenden Partikeln und die andere Komponente aus einem elektrisch isolierenden Material einer Schicht besteht, die zwischen den beiden metallischen Außenblechen angeordnet ist, die gemeinsam die Zwischenschicht eines Sandwichbleches bilden, wobei die leitende Komponente den elektrischen Kontakt zwischen den beiden metallischen Außenblechen herstellt, dadurch gekennzeichnet, dass

– mit Hilfe eines Signals einer bestimmten Frequenz f das auf zwei gegenüberliegend angeordnete Elektroden beaufschlagt wird, wobei jede dieser Elektroden jeweils mit einem der entsprechenden metallischen Außenblechen in Kontakt steht, die Phasenverschiebung Spannung/Stromstärke φ gemessen wird, welche auf den resistiven und kapazitiven Eigenschaften des Sandwichbleches beruht,
– der Anteil des Sandwichbleches zwischen den Elektroden einem entsprechenden parallelen RC-Kreis gleichgesetzt wird, und
– auf der Grundlage des Wertes von tg φ , welcher das Verhältnis zwischen der kapazitiven Komponente und der resistiven Komponente des Wechselstromwiderstands des entsprechenden RC-Kreises ausdrückt, der Masseanteil Y_R, Y_c von mindestens einer dieser Komponenten berechnet wird, wobei die Masseanteile dieser Komponenten durch folgende Gleichungen angegeben werden:
darin ist λ die Konstante, welche durch die Frequenz f des auf die beiden Elektroden durch die elektrischen Eigenschaften aller Komponenten der zwischen den metallischen Außenblechen und durch die Volumenmasse dieser Komponenten beaufschlagt wird.

Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren für die Kontrolle der Qualität eines Sandwichbleches, das aus zwei metallischen Außenblechen besteht, zwischen denen eine Schicht angeordnet ist, die aus zwei Komponenten besteht, welche ein elektrisch isolierendes Material und leitende Partikel beinhalten, die einen elektrischen Kontakt zwischen den beiden metallischen Außenblechen herstellen, dadurch gekennzeichnet, dass

– der Masseanteil einer der beiden Komponenten der Schicht, die zwischen den beiden metallischen Außenblechen angeordnet ist, durch Anwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens bestimmt wird,
– und mindestens ein Schwellenwert des Masseanteils der Kornponente festgelegt wird, deren Masseanteil bestimmt worden ist, wobei dieser Schwellenwert der gewünschten Eigenschaft des Sandwichbleches entspricht, und
– der Wert des Masseanteils, der an dem festgelegten Schwellenwert gemessen worden ist, mit diesem festgelegten Schwellenwert verglichen wird, um festzustellen, ob das Sandwichblech den gewünschten Eigenschaften entspricht, oder diesen Eigenschaften nicht entspricht.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Vorrichtung für die Kontrolle der Qualität eines Sandwichbleches, in welcher das vorbeschriebene Verfahren eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei gegenüberliegend angeordnete Elektroden enthält, wobei jede dieser Elektroden jeweils mit einem der metallischen Außenbleche des Sandwichbleches in Kontakt steht und an den Eingang einer Messvorrichtung für die Messung der Phasenverschiebung Spannung/Stromstärke φ angeschlossen ist, während der Ausgang dieser Messvorrichtung an den Eingang einer Auswertungsvorrichtung angeschlossen ist, welche den Masseanteil der Komponenten der Schicht berechnet und den gemessenen Masseanteil mit mindestens einem vorbestimmten Schwellenwert vergleicht, der einer Eigenschaft des Sandwichbleches entspricht, um festzustellen, ob das Sandwichblech die gewünschten Eigenschaften erfüllt oder diese Eigenschaften nicht erfüllt.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, die als Beispiel ohne begrenzenden Charakter gelten soll und in bezug auf die beigefügten Zeichnungen durchgeführt wird, in denen folgendes dargestellt ist:
Die 1 zeigt einen Querschnitt eines Sandwichbleches zwischen zwei Messelektroden und eines entsprechenden Stromstärkekreises, welcher die elektrischen Eigenschaften des Sandwichbleches darstellt; Die 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung für die Kontrolle der Qualität eines durchlaufenden Sandwichbleches.
In der Darstellung der 1 ist ein Sandwichblech 1 dargestellt, das zwei metallische Außenbleche 3 und 5 enthält. Eine Schicht 7 aus einem elektrisch und akustisch isolierenden Material 8, die zum Beispiel aus einem Polymer besteht, das mit leitenden Partikeln 9, wie zum Beispiel Nickelkugeln beladen ist, ist zwischen den metallischen Außenblechen 3 und 5 angeordnet. Die Nickelkugeln 9 haben im allgemeinen einen Durchmesser von 50 μm und sind gleichmäßig verteilt in der Schicht 7 angeordnet. Der Abstand e zwischen den metallischen Außenblechen 3 und 5 wird so gewählt, dass die Nickelkugeln gleichzeitig mit den beiden metallischen Außenblechen 3 und 5 in Kontakt stehen, um die elektrische Leitfähigkeit zwischen diesen Außenblechen zu gewährleisen.
Eine der Elektroden 11, 13 wird jeweils an eines der metallischen Außenbleche angelegt. Diese beiden Elektroden sind einander gegenüberliegend angeordnet und das Sandwichblech ist zwischen diesen Elektroden eingeklemmt.
Um die elektrischen Eigenschaften eines solchen Sandwichbleches 1 als Reaktion auf ein Frequenzsignal f das auf die Elektroden 11 und 13 beaufschlagt wird, zu charakterisieren, wird die Passage einer Stromstärke analysiert, die zwischen den beiden metallischen Außenblechen in zwei Stromstärkelinien 15 und 17 strömt, wovon die Stromstärkelinie 15 nur durch das Polymer 8 der Schicht 7 verläuft, während die andere Stromstärkelinie 17 durch eine Nickelkugel 9 läuft.
In der Stromstärkelinie 15 bildet das Polymer 8 eine elektrische Isolierung zwischen den beiden metallischen Außenblechen 3 und 5. An dieser Stelle kann das Sandwichblech einer elementaren elektrischen Kapazität dC gleichgesetzt werden.
In der Stromstärkelinie 17 durchquert der Strom eine Nickelkugel 9, welche einen elektrischen Kontakt zwischen den beiden metallischen Außenblechen 3 und 5 herstellt, wobei dieser Strom durch den elektrischen Widerstand der Nickelkugel begrenzt wird, der von dem Eigenwiderstand σ_R des Nickels abhängt. An dieser Stelle kann das Sandwichblech einem elementaren elektrischen Widerstand dR gleichgesetzt werden.
Daher kann die Schicht 7, die aus dem mit den leitenden Partikeln 9 beladenen Polymer besteht und zwischen den metallischen Außenblechen 3 und 5 des Sandwichbleches angeordnet ist, einer Reihe von elementaren Widerständen und Kapazitäten dR und dC gleichgesetzt werden, die parallel angeordnet sind, wie man dies im unteren Teil der Darstellung der 1 erkennen kann.
Die Pfeile in den Verlängerungen der Stromstärkelinien 15 und 17 zeigen an, welche elementaren elektrischen Eigenschaften des Sandwichbleches den jeweiligen Stromstäxkelinien 15, 17 zugeordnet sind.
Der elementare Wechselstromwiderstand einer parallelen Anordnung dR und dC, welche von einem Wechselstrom mit der Frequenz f durchströmt wird, wird durch die folgende Gleichung angegeben:
Der elementare Widerstand dR und die elementare Kapazität dC werden je nach den elementaren Flächen dA_R und dA_c der Passage der Stromstärkelinien in den resistiven und kapazitiven Teilen des Bleches ausgedrückt. Die Gesamtfläche A_R + A_c der Passage der Stromstärkelinien entspricht der Oberfläche der gegenüberliegend angeordneten metallischen Außenbleche, welche von der gesamten Stromstärke durchquert werden. In einer ersten Annäherung wird angenommen, dass diese Gesamtfläche An + Ac der Kontaktfläche zwischen den metallischen Außenblechen 3, 5 und den Elektroden 11, 13 entspricht.
Der elementare Widerstand dR der leitenden Partikel 9, die aus einem Material mit einer Resistivität σ_R bestehen, wird durch folgende Gleichung bestimmt:
Wenn man die Dielektrizitätskonstante E des zwischen den metallischen Außenblechen 3 und 5 angeordneten Polymers in Betracht zieht, so erhält man die folgende elementare elektrische Kapazität dC:
Wenn man die Gleichungen (1, (2) und (3) miteinander kombiniert, erhält man den gesamten Wechselstromwiderstand Z_T, welcher durch die parallele Anordnung der elementaren Wechselstromwiderstände dZ dargestellt wird:
Die resistiven und kapazitiven Eigenschaften der Schicht 7 werden also durch die parallele Anordnung eines Widerstandes dargestellt, der einer resistiven Gesamtwirkung, die proportional zu der Menge der leitenden Partikel und einem Kondensator entspricht, welcher der kapazitiven Gesamtwirkung entspricht, die proportional zu der Menge des Polymers ist. Das Verhältnis aller dieser Wirkungen ist bis auf einen konstanten Faktor gleich dem Verhältnis der Querschnitte der Stromstärkepassagen An und A_R durch die leitenden Partikel und durch das Polymer. Mit Hilfe der Gleichung (4) und durch die übliche Berechnung des Wertes tg φ, wobei φ die durch den gesamten Wechselstromwiderstand Z_T erzeugte Phasenverschiebung Spannung/Stromstärke ist, erhält man aufgrund der Tatsache, dass die Dicke e der Schicht 7 konstant ist, das Verhältnis der Volumina V_c und V_R, die jeweils von dem Polymer 8 und den leitenden Partikeln 9 in dieser Schicht 7 eingenommen werden, mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnet wird:
Dieses Verhältnis erlaubt es, den Masseanteil einer der Komponenten der zwischen den beiden metallischen Außenblechen angeordneten Schicht 7 mit Hilfe der Messung einer Größe zu berechnen, welche mit den resistiven und den kapazitiven Eigenschaften des Sandwichbleches zusammenhängt.
Aufgrund der Kenntnis der Volumenmassen ρ_C und ρ_R des Polymers und der leitenden Partikel erhält man den Masseanteil der in dem Polymer enthaltenen leitenden Partikel Y_R mit Hilfe der folgenden Gleichung:
Der Masseanteil des Polymers Y_C wird mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnet:
Wenn man die Gleichungen (6a) und (6b) mit der Gleichung (5) kombiniert, so erhält man die Volumenmassen Y_R und Y_R, die auf der Grundlage von bekannten Parametern mit Hilfe der folgenden Gleichungen berechnet werden:
darin ist λ eine Konstante einer bestimmten Frequenz f. Der Wert λ wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Die Masseanteile des Polymers und der leitenden Partikel entsprechen immer der folgenden Gleichung: YC + YR = 1
Daher erlaubt die Bestimmung eines der beiden Masseanteile Y_C oder Y_R, den anderen Masseanteil zu subtrahieren.
Für die Bestimmung des Masseanteils der leitenden Partikel mit Hilfe der Gleichung (7a) kann die Phasenverschiebung φ mit Hilfe von zwei bekannten Methoden berechnet werden.
Eine erste Methode besteht darin, den Wechselstromwiderstand Z_T zwischen den beiden Elektroden 11 und 13, die jeweils mit einem der metallischen Außenbleche 3 und 5 in Kontakt stehen, mit Hilfe eines Signals mit einer bestimmten Frequenz f zu messen. Anschließend wird aus dem Wert des Wechselstromwiderstandes Z_T der entsprechende Widerstand R und die Reaktanz X extrahiert. Anschließend wird tg φ durch Berechnung des Verhältnisses zwischen der Reaktanz X und dem entsprechenden Widerstand R berechnet.
Ein zweite Methode besteht darin, mit Hilfe eines Signals mit einer bestimmten Frequenz f die Verzögerung dT zwischen einem auf die Elektroden 11, 13 beaufschlagten Wechselstrom und dem von den Elektroden erzeugten Wechselstrom zu messen. Auf der Grundlage der Kenntnis der Frequenz f und der Verzögerung dT wird anschließend die Phasenverschiebung φ und dann tg φ berechnet.
Ein Beispiel einer Vorrichtung für die Bestimmung des Masseanteils und die Kontrolle der Qualität eines Sandwichbleches ist in der 2 dargestellt.
Diese Vorrichtung enthält zwei Elektroden 31 und 33 in Form von Rollen, zwischen denen ein Abschnitt eines durchlaufenden Sandwichbleches 1 eingespannt ist, wobei die Breite der Rollen 31 und 33 und des Bleches weitgehend gleich ist. Es ist selbstverständlich nicht unbedingt notwendig, dass die Rollen 31 und 33 dieselbe Breite wie das Blech haben. Die beiden Rollen 31 und 33 sind drehend in einem nicht dargestellten Gerüst so montiert, dass die auf die Rollen 31 und 33 durch die Pfeile F angedeutete beaufschlagte Einspannkraft reguliert werden kann, wobei die Rotationsachsen der Rollen 31 und 33 weitgehend rechtwinklig zu der Durchlaufrichtung des Bleches liegen. Das Sandwichblech 1 läuft zwischen den Rollen 31 und 33 und die Bestimmung des Masseanteils einer der Komponenten der Schicht 7 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt während diesem Durchlauf. Die Rollen 31 und 33 werden aus einem Material mit einem geringen elektrischen Widerstand hergestellt, wie zum Beispiel aus Kupfer.
Die beiden aus den Rollen 31 und 33 bestehenden Elektroden sind elektrisch an den Eingang einer Messeinheit 35 angeschlossen, wie zum Beispiel an einen an sich bekannten Widerstandsmesser. Der Widerstandsmesser 35 liefert ein Ausgangssignal, welches dem Modul der Phasenverschiebung φ Spannung/Stromstärke entspricht. Da das Sandwichblech nur resistive und kapazitive Eigenschaften aufweist, kann das Signal der Phasenverschiebung bestimmt werden. Der Ausgang des Widerstandsmessers 35 ist an den Eingang einer Auswertungseinheit 37 angeschlossen, wie zum Beispiel an einen PC. Dieser PC wird so programmiert, dass er die Masseanteile der beiden Komponenten der Schicht 7 mit Hilfe der Gleichungen (7a) und (7b) oder der Gleichung (9) in Kombination mit der einen oder der anderen der Gleichungen (7a) und (7b) berechnen und sie aufzeichnen kann. Der PC 37 wird vorzugsweise mit einem Informatikprogramm beladen, das es ihm erlaubt, Schwellenwerte festzulegen und Vergleiche durchzuführen, die nachstehend noch beschrieben werden, um festzustellen, ob das Sandwichblech 1 eine der gewünschten Eigenschaften aufweist, oder diese Eigenschaften nicht aufweist, wie zum Beispiel die Schweißbarkeit oder die Dämpfung von Vibrationen. Außerdem steuert der PC 37 eine nicht dargestellte Vorrichtung für die Kennzeichnung von Blechen, wenn diese Bleche nicht mit den gewünschten Qualitätsanforderungen übereinstimmen.
Um die Qualität eines Sandwichbleches im Hinblick auf seine Schweißbarkeit durch Widerstandsschweißung und seine Fähigkeit, Vibrationen zu dämpfen, zu kontrollieren, wird zuerst mit Hilfe der vorgenannten Vorrichtung der Masseanteil von zum Beispiel den leitenden Partikeln 9 bestimmt, die gleichmäßig in dem Polymer 8 der Schicht 7 verteilt sind. Anschließend wird der gemessene Wert einem festgesetzten minimalen Schwellenwert Y_R ^min , wie zum Beispiel einem minimalen Schwellenwert Y_R ^min = 5%, mit einem festgesetzten maximalen Schwellenwert Y_R ^max , wie zum Beispiel Y_R ^max = 20 verglichen. Unter dem Schwellenwert Y_R ^min, ist die Schweißbarkeit des Bleches nicht mehr gewährleistet und über dem Schwellenwert Y_R ^max sinkt die Fähigkeit, Vibrationen zu dämpfen, stark ab. Wenn der gemessene Wert des Masseanteils nicht innerhalb des Bereiches liegt, welcher von diesen minimalen und maximalen Werten definiert wird, kann man davon ausgehen, dass das Sandwichblech von schlechter Qualität ist. Soweit dies nicht zutrifft, entspricht das Sandwichblech den gewünschten Qualitätsbedingungen.
Selbstverständlich kann man für die Kontrolle der Qualität ebenfalls den Masseanteil Y_C des isolierenden Materials 8 dadurch messen, dass der entsprechende minimale Schwellenwert Y_C ^min, und der entsprechende maximale Schwellenwert Y_C ^max des isolierenden Materials bestimmt werden. Unter dem Schwellenwert Y_C ^min sinkt die Fähigkeit, Vibrationen zu dämpfen, stark ab, und über dem Schwellenwert Y_C ^max ist die Schweißbarkeit des Bleches nicht mehr gewährleistet.
Nach einem weiteren Beispiel einer hier nicht dargestellten Vorrichtung für die Bestimmung des Masseanteils und die Kontrolle der Qualität eines Sandwichbleches enthält diese Vorrichtung zwei Elektroden in Form von Rändelrädern, die quer über die gesamte Breite des durchlaufenden Sandwichbleches verschiebbar sind, um das Blech während des Durchlaufs abzutasten. Diese beiden rotierenden Rändelräder ersetzen dann die beiden vorstehend genannten Rollen und werden drehbeweglich und verschiebbar in einem Gerüst montiert, das dem Gerüst entspricht, welches in dem Ausführungsbeispiel gezeigt ist, das in der 2 dargestellt ist.

Claims

Verfahren für die Bestimmung des Masseanteils von mindestens zwei Komponenten (8, 9), wobei eine dieser Komponenten aus leitenden Partikeln (9) und die andere Komponente aus einem elektrisch isolierenden Material (8) einer Schicht (7) besteht, die zwischen zwei metallischen Außenblechen (3, 5) angeordnet ist, die zusammen mit dieser dazwischen angeordneten Schicht (7) ein Sandwichblech (1) bilden, wobei die leitende Komponente (9) einen elektrischen Kontakt zwischen den beiden metallischen Außenblechen (3, 5) herstellt, dadurch gekennzeichnet, dass – mit Hilfe eines Signals mit einer bestimmten Frequenz f das auf zwei gegenüberliegend angeordnete Elektroden (11, 13) beaufschlagt wird, wobei diese beiden Elektroden (11, 13) jeweils mit einem der entsprechenden metallischen Außenblechen (3, 5) in Kontakt steht, die Phasenverschiebung Spannung/Stromstärke φ gemessen wird, welche auf den resistiven und kapazitiven Eigenschaften des Sandwichbleches (1) beruht, – der Anteil des Sandwichbleches zwischen den Elektroden (11, 13) einem entsprechenden parallelen RC-Kreis gleichgesetzt wird, und – auf der Grundlage des Wertes von tg φ, welcher das Verhältnis zwischen der kapazitiven Komponente und der resistiven Komponente des Wechselstromwiderstandes des entsprechenden RC-Kreises ausdrückt, der Masseanteil Y_R, Y_C von mindestens einer dieser Komponenten berechnet wird, wobei die Masseanteile dieser Komponenten durch folgende Gleichungen angegeben werden:
darin ist λ die Konstante, welche durch die Frequenz f des auf die beiden Elektroden (11, 13) durch die elektrischen Eigenschaften aller Komponenten (8, 9) der zwischen den metallischen Außenblechen (3, 5) angeordneten Schicht (7) und durch die Volumenmasse dieser Komponenten (8, 9) beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Masseanteil der anderen Komponente berechnet wird, deren Masseanteil nicht durch die folgende Gleichung bestimmt worden ist: YC + YR = 1
Verfahren für die Kontrolle der Qualität eines Sandwichbleches (1), das aus zwei metallischen Außenblechen (3, 5) besteht, zwischen denen eine Schicht (7) angeordnet ist, welche aus zwei Komponenten (8, 9) besteht, und die ein elektrisch isolierendes Material (8) und leitende Partikel (9) enthält, welche einen elektrischen Kontakt zwischen den beiden metallischen Außenblechen herstellt, dadurch gekenzeichnet, dass – der Masseanteil einer der beiden Komponenten (8, 9) der Schicht (7), die zwischen den beiden metallischen Außenblechen (3, 5) angeordnet ist, durch Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 2 bestimmt wird, – und mindestens ein Schwellenwert des Masseanteils der Komponente festgelegt wird, deren Masseanteil bestimmt worden ist, wobei dieser Schwellenwert der gewünschten Eigenschaft des Sandwichbleches (1) entspricht, und – der Wert des Masseanteils, der an dem festgelegten Schwellenwert gemessen worden ist, mit diesem festgelegten Schwellenwert verglichen wird, um festzustellen, ob das Sandwichblech den geforderten Eigenschaften entspricht, oder diesen Eigenschaften nicht entspricht.
Kontrollverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenzeichnet, dass die gewünschten Eigenschaften des Sandwichbleches (1) aus der Schweißbarkeit durch die Widerstandsschweißung eines solchen Bleches (1) bestehen, und dadurch, dass der festgelegte Masseanteil einen minimalen Schwellenwert bildet, wenn der Masseanteil der leitenden Partikel (9) gemessen wird, und einen maximalen Schwellenwert bildet, wenn der Masseanteil des isolierenden Materials (8) gemessen wird.
Kontrollverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenzeichnet, dass die gewünschten Eigenschaften des Sandwichbleches (1) aus seiner Fähigkeit bestehen, Vibrationen zu dämpfen, und dass der festgesetzte Schwellenwert einen maximalen Schwellenwert bildet, wenn der Masseanteil der leitenden Partikel (9) gemessen wird, und einen minimalen Schwellenwert bildet, wenn der Masseanteil des isolierenden Materials (8) bestimmt wird.
Kontrollverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenzeichnet, dass zwei Schwellenwerte für den Masseanteil festgelegt werden, wobei der eine Schwellenwert der Schweißbarkeit des Sandwichbleches (1) entspricht, während der andere Schwellenwert der Kapazität der Dämpfung von Vibrationen entspricht.
Kontrollverfahren der Qualität nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekenzeichnet, dass das Sandwichblech (1) aus einem durchlaufenden Blechband besteht, und dadurch, dass mindestens ein Masseanteil einer der beiden Komponenten (8, 9) der durchlaufenden dazwischen angeordneten Schicht (7) während diesem Durchlauf gemessen wird.
Vorrichtung für die Kontrolle der Qualität eines Sandwichbleches, die mit Hilfe des Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 bis 7 durchgeführt wird, dadurch gekenzeichnet, dass sie zwei gegenüberliegend angeordnete Elektroden (11, 13; 31, 33) enthält, wobei jede der Elektroden (11, 13; 31, 33) jeweils mit einem metallischen Außenblech (3, 5) des Sandwichbleches (1) in Kontakt steht und an den Eingang einer Messvorrichtung (35) für die Messung der Phasenverschiebung Spannung/Stromstärke φ angeschlossen ist, während der Ausgang der Messvorrichtung (35) an den Eingang einer Auswertungsvorrichtung (37) angeschlossen ist, welche den Masseanteil der Komponenten (8, 9) der Schicht (7) berechnet und den gemessenen Masseanteil mit mindestens einem vorbestimmten Schwellenwert vergleicht, welcher einer Eigenschaft des Sandwichbleches (1) entspricht, um festzustellen, ob das Sandwichblech (1) die geforderten Eigenschaften erfüllt oder diese Eigenschaften nicht erfüllt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (31, 33) die Form von Rollen haben, welche mit dem durchlaufenden Sandwichblech in Kontakt stehen und drehend in einem Gerüst angeordnet sind, und dass die Spannkraft dieser Rollen reguliert werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinheit (37) aus einem Rechner besteht, in den ein Informatikprogramm geladen ist, welches die verschiedenen Berechnungsetappen für den Vergleich mit den vorbestimmten Schwellenwerten durchführt, und eine Vorrichtung für die Kennzeichnung von Blechen steuert, wenn diese Bleche nicht die gewünschte Qualität aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (35) ein Widerstandsmesser ist.