Die vorliegende Erfindung betrifft ein Detektionsverfahren und eine Detektionsvorrichtung zum Detektieren oder Erfassen von Kernschäden, insbesondere Schaumkernschäden, und Ablösungen in Sandwichstrukturen, insbesondere bei Sandwichstrukturen im Flugzeugbau.The present invention relates to a detection method and a detection device for detecting or detecting nuclear damage, in particular foam core damage, and detachment in sandwich structures, in particular in sandwich structures in aircraft.
Aus dem Stand der Technik, wie er beispielsweise in der DE 2 302 989 beschrieben ist, ist eine Sandwichstruktur bekannt. Die Sandwichstruktur besteht dabei aus einer Außenschicht und einer Innenschicht und einem dazwischen angeordneten Kern. Die Außen- und Innenschicht kann dabei aus Metall oder Glas- oder Kohlefaserverbundwerkstoffen bestehen. Des Weiteren wird als Kern beispielsweise eine Wabenstruktur oder ein Kunststoffschaum aus Werkstoffen wie z. B. Polyurethan, Polyvinylchlorid oder Polyurethanacrylamid eingesetzt.From the state of the art, as for example in the DE 2 302 989 is described, a sandwich structure is known. The sandwich structure consists of an outer layer and an inner layer and a core arranged therebetween. The outer and inner layer may consist of metal or glass or carbon fiber composites. Furthermore, as a core, for example, a honeycomb structure or a plastic foam made of materials such. As polyurethane, polyvinyl chloride or polyurethane acrylamide used.
Bei einer solchen Sandwichstruktur kann es jedoch zu Brüchen in dem Schaumstoffkern kommen. Des Weiteren kann eine Ablösung oder Debonding zwischen der jeweiligen Deckschicht und dem Schaumstoffkern auftreten.In such a sandwich structure, however, there may be breaks in the foam core. Furthermore, separation or debonding may occur between the respective cover layer and the foam core.
Bisher gibt es im Stand der Technik kein Verfahren zum Detektieren von solchen Brüchen im Kern bei einer Sandwichstruktur oder das Feststellen von einem Debonding bzw. einer Ablösung zwischen dem Kern und einer Deckschicht der Sandwichstruktur.Heretofore, there has been no method in the art for detecting such cracks in the core in a sandwich structure or detecting debonding between the core and a cover layer of the sandwich structure.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen in welchen Schäden in einer Sandwichstruktur detektierbar sind.The object of the invention is therefore to provide a method and a device in which damage can be detected in a sandwich structure.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 beziehungsweise durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 7 und ein Sandwichbauteil mit den Merkmalen gemäß Anspruchs 12 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a method having the features according to claim 1 or by a device having the features according to claim 7 and a sandwich component having the features according to claim 12.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Verfahren zur Erfassung eines fehlerhaften Sandwichbauteils, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Ausbilden wenigstens einer Messkammer in einer Kerneinrichtung eines Sandwichbauteils, Erzeugen eines vorbestimmten Drucks in einer Messkammer; und Bestimmen, ob der vorbestimmte Druck sich in der Messkammer einstellt.One aspect of the present invention relates to the method for detecting a defective sandwich component, the method comprising the following steps: forming at least one measuring chamber in a core device of a sandwich component, generating a predetermined pressure in a measuring chamber; and determining whether the predetermined pressure is established in the measuring chamber.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Vorrichtung zum Erfassen eines fehlerhaften Sandwichbauteils, insbesondere im Flugzeugbau. Die Vorrichtung weist dabei eine Pumpeinrichtung zum Erzeugen eines vorbestimmten Drucks in wenigstens einer Messkammer einer Kerneinrichtung des Sandwichbauteils auf, und ein Messsystem zum Erfassen und Auswerten des sich in der wenigstens einen Messkammer eingestellten Drucks.Another aspect of the present invention relates to the device for detecting a defective sandwich component, in particular in aircraft construction. The device has a pumping device for generating a predetermined pressure in at least one measuring chamber of a core device of the sandwich component, and a measuring system for detecting and evaluating the pressure set in the at least one measuring chamber.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Sandwichbauteil, wobei das Sandwichbauteil wenigstens eine erste und eine zweite Deckschicht aufweist, zwischen welchen eine Kerneinrichtung vorgesehen ist. Dabei ist wenigstens eine Messkammer zur Bestimmung von Beschädigungen des Sandwichbauteils in der Kerneinrichtung ausgebildet.Another aspect of the present invention relates to the sandwich component, wherein the sandwich component comprises at least a first and a second cover layer, between which a core device is provided. In this case, at least one measuring chamber is designed to determine damages of the sandwich component in the core device.
Das gezielte Einbringen von Messkammern, z. B. Luftmesskammern, in die Sandwichstruktur und das Erzeugen eines vorbestimmten Drucks in einer Messkammer, so wie das Feststellen, ob dieser Druck sich in der Messkammer einstellt oder ob es zum Druckausgleich kommt aufgrund einer Beschädigungsstelle, ermöglicht ein sehr einfaches und zuverlässiges Feststellen von Beschädigungsstellen in Sandwichstrukturen mit z. B. einem Schaumkern oder Wabenkern. Dies war bisher im Stand der Technik nicht möglich.The targeted introduction of measuring chambers, z. As measuring air chambers, in the sandwich structure and generating a predetermined pressure in a measuring chamber, such as determining whether this pressure is set in the measuring chamber or if it comes to pressure equalization due to a damaged area, allows a very simple and reliable detection of damage points in Sandwich structures with z. B. a foam core or honeycomb core. This was not possible in the prior art.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims and the description with reference to the drawings.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to embodiments with reference to the accompanying figures.
Von den Figuren zeigen:From the figures show:
1 eine Perspektivansicht einer Sandwichstruktur, wobei die Sandwichstruktur mit Luftmesskammern in Form von Kanälen versehen ist, welche in zwei Ebenen parallel zu einer Deckschicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung angeordnet sind; 1 a perspective view of a sandwich structure, wherein the sandwich structure is provided with air measuring chambers in the form of channels which are arranged in two planes parallel to a cover layer according to an embodiment of the invention;
2 eine Perspektivansicht einer Sandwichstruktur, wobei die Sandwichstruktur mit Luftmesskammern in Form von Kanälen versehen ist, welche in mehreren Ebenen orthogonal zu einer Deckschicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung angeordnet sind; 2 a perspective view of a sandwich structure, wherein the sandwich structure is provided with air measuring chambers in the form of channels which are arranged in several planes orthogonal to a cover layer according to an embodiment of the invention;
3 ein schematisches Ablaufdiagramm zum Erfassen von Fehlern in einer Sandwichstruktur; und 3 a schematic flow diagram for detecting errors in a sandwich structure; and
4 eine schematische Darstellung einer Detektionsvorrichtung zum Erfassen von Schäden in einer Sandwichstruktur. 4 a schematic representation of a detection device for detecting damage in a sandwich structure.
In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. In the figures, the same reference numerals designate the same or functionally identical components, unless indicated otherwise.
In 1 ist eine Perspektivansicht einer Sandwichstruktur 10 exemplarisch gezeigt, wie sie beispielsweise im Bereich der Luft- und Raumfahrt einsetzbar ist, insbesondere im Flugzeugbau bzw. bei Verkehrsflugzeugen oder Transportflugzeugen.In 1 is a perspective view of a sandwich structure 10 shown as an example, as it can be used for example in the field of aerospace, in particular in aircraft or in commercial aircraft or transport aircraft.
Im Allgemeinen setzt sich eine Sandwichstruktur 10 oder ein Sandwichbauteil aus mehreren fest miteinander verbundenen Schichten 12, 14, 16 zusammen. Die Deckschichten 12, 14 bzw. Häute, wie Decklagen, Deckbleche, oder Beplankungen, können dabei beispielsweise aus Metall, faserverstärktem Kunststoff, z. B. CFK, GFK, AFK, GLARE usw., und/oder Hartpapier usw. bestehen oder dieses aufweisen. Als Kernwerkstoff werden für die Kerneinrichtung 16 beispielsweise Papier, faserverstärkte Kunststoffe, Kunststoffschäume, Metallschäume, Metalle, wie z. B. Aluminium, Stahl oder Titan und/oder Metalllegierungen, in Form von Platten, Profilen, Waben und/oder Schäumen verwendet, um nur einige Beispiel zu nennen.In general, a sandwich structure continues 10 or a sandwich component of a plurality of firmly interconnected layers 12 . 14 . 16 together. The cover layers 12 . 14 or hides, such as cover layers, cover sheets, or skins, can, for example, metal, fiber-reinforced plastic, z. As CFK, GRP, AFK, GLARE, etc., and / or hard paper, etc., or have this. As the core material for the nuclear facility 16 For example, paper, fiber-reinforced plastics, plastic foams, metal foams, metals such. As aluminum, steel or titanium and / or metal alloys, in the form of plates, profiles, honeycomb and / or foams used, to name just a few examples.
Die Sandwichstruktur 10, wie sie in 1 gezeigt ist, weist beispielsweise eine erste Schicht bzw. hier obere Deckschicht 12 auf und eine zweite Schicht bzw. hier untere Deckschicht 14. Beide Deckschichten 12, 14 sind in dem vorliegenden Beispiel aus CFK. Zwischen diesen beiden Schichten 12, 14 bzw. Deckschichten ist eine Kerneinrichtung 16 vorgesehen, wobei die Kerneinrichtung 16 im vorliegenden Beispiel einen Schaumkern aufweist, welcher aus wenigstens einer Lage aus Schaumstoff besteht, beispielsweise einem Kunststoffschaum und/oder Metallschaum, wobei der Schaumstoff vorzugsweise geschlossenporig oder im Wesentlichen geschlossenporig ist. Grundsätzlich kann der Schaumkern auch zwei, drei und mehr Lagen aus Schaumstoff aufweisen, wobei die Lagen aus dem gleichen oder einem unterschiedlichen Schaumstoff bestehen können. Dies gilt für alle Ausführungsformen der Erfindung.The sandwich structure 10 as they are in 1 has, for example, a first layer or here upper cover layer 12 on and a second layer or here lower cover layer 14 , Both cover layers 12 . 14 are CFK in the present example. Between these two layers 12 . 14 or cover layers is a core device 16 provided, the core device 16 in the present example comprises a foam core, which consists of at least one layer of foam, for example a plastic foam and / or metal foam, wherein the foam is preferably closed-pored or substantially closed-pore. In principle, the foam core may also have two, three or more layers of foam, wherein the layers may consist of the same or a different foam. This applies to all embodiments of the invention.
Die beiden Deckschichten 12, 14 werden dabei an der Kerneinrichtung 16 befestigt, beispielsweise mittels eines Klebemittels. Es kann aber grundsätzlich jede andere Form der Befestigung oder eines Befestigungsmittels vorgesehen werden, die bzw. das geeignet ist die beiden Deckschichten 12, 14 mit der Kerneinrichtung 16 zu verbinden. Prinzipiell kann auch an einer oder beiden Seiten der Sandwichstruktur 10 ebenfalls wahlweise eine zusätzlich sog. Deckschicht vorgesehen werden (nicht dargestellt), so dass z. B. die gesamte Kerneinrichtung von allen oder wenigstens zwei oder drei Seiten mit einer Deckschicht geschlossen ist.The two cover layers 12 . 14 are doing at the nuclear facility 16 attached, for example by means of an adhesive. However, it is basically possible to provide any other form of attachment or fastening means which is suitable for the two cover layers 12 . 14 with the core device 16 connect to. In principle, can also be on one or both sides of the sandwich structure 10 also optionally an additional so-called cover layer are provided (not shown), so that z. B. the entire core device is closed by all or at least two or three sides with a cover layer.
In dem vorliegenden Beispiel in 1 wird die Kerneinrichtung 16 beispielsweise mit einer oder beiden Deckschichten 12, 14 verklebt. Eine oder beide Deckschichten 12, 14 können dabei aus einem Metall oder einer Metalllegierung, wenigstens einem faserverstärktem Kunststoff, z. B. CFK, GFK, AFK, GLARE usw., und/oder Hartpapier, wie Nomex, usw. bestehen oder dieses aufweisen. Des Weiteren können die Deckschichten 12, 14 aus dem gleichen Material oder der gleichen Materialkombination bestehen oder aus einem unterschiedlichen Material oder einer unterschiedlichen Materialkombination. Die Erfindung ist dabei nicht auf die zuvor genannten Materialien für die Kerneinrichtung 16 und die Deckschichten 12, 14 beschränkt. Die aufgeführten Materialien sind lediglich beispielhaft. Dies gilt für alle Ausführungsformen der Erfindung.In the present example in 1 becomes the core device 16 for example, with one or both cover layers 12 . 14 bonded. One or both cover layers 12 . 14 can be made of a metal or a metal alloy, at least one fiber-reinforced plastic, z. As CFK, GRP, AFK, GLARE, etc., and / or hard paper, such as Nomex, etc., or have this. Furthermore, the cover layers 12 . 14 consist of the same material or the same combination of materials or of a different material or a different combination of materials. The invention is not based on the aforementioned materials for the core device 16 and the cover layers 12 . 14 limited. The listed materials are exemplary only. This applies to all embodiments of the invention.
Die Erfindung beinhaltet nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion bzw. Erfassung von auftretenden Fehlern oder Schäden bei einem Sandwichbauteil 10, insbesondere Brüchen oder Rissen in der Kerneinrichtung 16 der Sandwichkonstruktion 10, sowie die Erfassung eines Debondings bzw. einer Ablösung zwischen der Kerneinrichtung 16 und dem Deckmaterial 12, 14. Das Verfahren und die Vorrichtung kommen dabei beispielsweise im Rahmen des sog. ”Structural Health Monitoring” SHM im Flugzeugbetrieb zum Einsatz. Genauer gesagt kann ein Sandwichbauteil in kurzer Zeit untersucht werden auf mögliche Schäden, wie z. B. Brüche oder Debondings bzw. Ablösungen, d. h. während des Fluges eines Flugzeugs (online) oder am Boden (offline). Bei einer Untersuchung z. B. im Betrieb des Flugzeugs während eines Flugs (online) oder wenn das Flugzeug sich am Boden z. B. in einer Parkposition am Flughafen befindet (offline), ist das Flugzeug bzw. dessen zu untersuchendes Sandwichbauteil oder Sandwichbauteile mit einem Messsystem versehen, sowie wahlweise zusätzlich einer Auswerteeinrichtung zum anschließenden Auswerten der Messergebnisse. Dies hat den Vorteil, dass das Sandwichbauteil in kurzer Zeit untersucht und die Ergebnisse beispielsweise direkt im Anschluss an Bord ausgewertet werden können. Bei einer offline Untersuchung kann ein sich am Boden befindendes Flugzeug untersucht werden, wobei in diesem Fall das jeweils zu untersuchende Sandwichbauteil an ein Messsystem und eine Auswerteeinrichtung am Boden angeschlossen und untersucht wird. In diesem Fall kann die Untersuchung von Sandwichbauteilen beispielsweise im Rahmen einer Wartung oder Inspektion durchgeführt werden oder auch wenn das Flugzeug sich beispielsweise in einer Parkposition am Flughafen befindet.The invention now includes a method and an apparatus for detecting or detecting occurring errors or damage in a sandwich component 10 , in particular fractures or cracks in the core device 16 the sandwich construction 10 , as well as the detection of a debonding or a replacement between the core device 16 and the cover material 12 . 14 , The method and the device are used, for example, in the context of the so-called "Structural Health Monitoring" SHM in aircraft operation. More precisely, a sandwich component can be examined in a short time for possible damage, such. As breaks or debondings or detachments, ie during the flight of an aircraft (online) or on the ground (offline). In an investigation z. B. during operation of the aircraft during a flight (online) or when the aircraft is on the ground z. B. in a parking position at the airport (offline), the aircraft or its sandwich component or sandwich components to be examined is provided with a measuring system, and optionally additionally an evaluation device for subsequent evaluation of the measurement results. This has the advantage that the sandwich component can be examined in a short time and the results can be evaluated, for example, directly after boarding. In the case of an offline examination, an aircraft located on the ground can be examined, in which case the sandwich component to be examined in each case is connected to a measuring system and an evaluation device on the ground and examined. In this case, the examination of sandwich components, for example, be carried out as part of a maintenance or inspection or even if the aircraft is, for example, in a parking position at the airport.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung umfassen im Wesentlichen die Einbindung von ein oder mehreren Luftmesskammern 18 in eine Kerneinrichtung 16, z. B. eine Kerneinrichtung mit einer Wabenstruktur und/oder eine Kerneinrichtung mit einem Schaumkern, beispielsweise einem geschlossenporigen und/oder offenporigen Schaumkern, zur Detektierung von Fehlern oder Schäden, wie z. B. Brüchen oder Rissen 20 in der Kerneinrichtung 16, Porositäten und/oder Debonding 22 bzw. Ablösungen zwischen der jeweiligen Deckschicht 12, 14 und der Kerneinrichtung 16 oder beispielsweise miteinander verbundenen Schichten der Kerneinrichtung, wenn diese beispielsweise aus wenigstens zwei miteinander verbundenen Schaumstofflagen und/oder Wabenstrukturlagen besteht.The method according to the invention and the device according to the invention essentially comprise the integration of one or more air measuring chambers 18 in a nuclear facility 16 , z. B. a core device with a honeycomb structure and / or a core device with a foam core, for example a closed-pore and / or open-pore foam core, for detecting defects or damage, such. As breaks or cracks 20 in the nuclear facility 16 , Porosities and / or debonding 22 or detachments between the respective cover layer 12 . 14 and the core facility 16 or, for example, interconnected layers of the core device, if it consists, for example, of at least two interconnected foam layers and / or honeycomb layers.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden dabei in einem ersten Schritt S1 zunächst wenigstens ein, zwei, drei und mehr Luftmesskammern 18 in die Kerneinrichtung 16, hier den Schaumkern in 1, des zu untersuchenden Sandwichbauteils 10 eingebracht. Die Luftmesskammern 18 sind dabei vorzugsweise an einem Ende geschlossen und an einem anderen Ende zur Umgebung offen, derart dass beispielsweise das Messsystem daran angeschlossen werden kann.According to the method according to the invention, in a first step S1, at least one, two, three and more air measuring chambers are initially produced 18 into the nuclear facility 16 , here the foam core in 1 , of the sandwich component to be examined 10 brought in. The air measuring chambers 18 are preferably closed at one end and open at another end to the environment, such that, for example, the measuring system can be connected to it.
Diese Luftmesskammern 18 können dabei beispielsweise durch Einführen eines z. B. heizbaren Elements, wie z. B. eines elektrisch heizbaren Drahts oder einem elektrisch heizbaren Rohr bzw. Röhrchen, durch Bohren, Fräsen, Ätzen und/oder Schmelzen, beispielsweise Schmelzen mittels Lasers oder einem chemischen Mittel (einer Säure oder einem Lösungsmittel z. B. Methylethylketon (MEK) usw.), usw. in die Kerneinrichtung 16, z. B. wenigstens einen Schaumkern und/oder Wabenkern, eingebracht werden oder durch Einlegen von entsprechenden Profilen, wie z. B. Röhrchen oder Stäbe usw. (z. B. teflonbeschichtete Profile) und anschließender Entfernung derselben. Beispielsweise können bei der Herstellung eines Schaumkerns als Kerneinrichtung wenigstens ein oder eine Vielzahl von Profilen, beispielsweise Röhrchen, Stangen usw., z. B. vor oder während des Aufschäumens des Schaumkerns eingelegt werden und im Anschluss aus dem fertigen Schaumkern entfernt werden, um die jeweiligen Messkammern bzw. Luftmesskammern in dem Schaumkern auszubilden. Die Profile können in ihrer Form beliebig variiert werden, je nach Funktion und Einsatzzweck. Des Weiteren können die Profile wahlweise zusätzlich beschichtet sein, z. B. teflonbeschichtet sein, um sie leichter aus der Kerneinrichtung wieder zu entfernen. Des Weiteren können die Profile steif oder elastisch und/oder flexibel sein, so dass sie beispielsweise auch spiralförmig oder in Wellenform in dem Schaumkern anordenbar sind und anschließend leicht entfernt werden können, da sie flexibel und/oder elastisch sind.These air measuring chambers 18 can, for example, by introducing a z. B. heatable element, such as. As an electrically heatable wire or an electrically heatable tube or tubes, by drilling, milling, etching and / or melting, for example, melting by laser or a chemical agent (an acid or a solvent such as methyl ethyl ketone (MEK), etc. ), etc. into the core facility 16 , z. B. at least one foam core and / or honeycomb core are introduced or by inserting appropriate profiles, such as. Tubes or rods, etc. (eg Teflon-coated profiles) and subsequent removal thereof. For example, in the manufacture of a foam core as a core device, at least one or a plurality of profiles, such as tubes, rods, etc., for. B. be inserted before or during the foaming of the foam core and are subsequently removed from the finished foam core to form the respective measuring chambers or air measuring chambers in the foam core. The profiles can be varied in their shape as desired, depending on the function and purpose. Furthermore, the profiles may optionally be additionally coated, for. B. Teflon coated, to remove them easily from the core device again. Furthermore, the profiles can be stiff or elastic and / or flexible, so that they can be arranged, for example, also spirally or in a wave form in the foam core and can then be easily removed since they are flexible and / or elastic.
Die Erfindung ist dabei auf die vorgenannten Beispiele zum Einbringen von Luftmesskammern 18 in die Kerneinrichtung 16 nicht beschränkt. Grundsätzlich kann jedes andere Verfahren oder Mittel eingesetzt werden, das geeignet ist Luftmesskammern 18 in der Kerneinrichtung 16 auszubilden, beispielsweise Luftmesskammern 18 in einem Schaumkern und/oder einem Wabenkern.The invention is based on the aforementioned examples for introducing air measuring chambers 18 into the nuclear facility 16 not limited. In principle, any other method or means can be used which is suitable air measuring chambers 18 in the nuclear facility 16 form, for example, air measuring chambers 18 in a foam core and / or a honeycomb core.
Das Einbringen der Luftmesskammern 18 in die Kerneinrichtung 16 kann dabei beispielsweise abhängig von der Effizienz an wenigstens einem oder mehreren, beispielsweise verschiedenen Punkten in der Herstellungskette einer Sandwichstruktur erfolgen. Genauer gesagt können beispielsweise ein oder mehrere Luftmesskammern 18 in das fertige Sandwichbauteil 10 eingebracht werden. Dabei können beispielsweise Luftmesskammern 18 senkrecht zu einer Deckschicht 12, 14 in der Kerneinrichtung 16 ausgebildet werden. Ebenso können während der Fertigung des Sandwichbauteils 10 die Luftmesskammern 18, beispielsweise zu der späteren Deckschicht 12, 14 parallele Luftmesskammern 18, in die Kerneinrichtung 16 eingebracht werden und die Kerneinrichtung 16 anschließend mit den beiden Deckschichten 12, 14 versehen werden. Dabei kann die Kerneinrichtung 16 vorab mit den entsprechenden Luftmesskammern 18 oder zumindest einem Teil der Luftmesskammern 18 gefertigt werden. Wahlweise können in das später fertige Sandwichbauteil 10 zusätzliche Luftmesskammern 18, wie zuvor beschrieben, eingebracht werden.The introduction of the air measuring chambers 18 into the nuclear facility 16 can be done, for example, depending on the efficiency of at least one or more, for example, different points in the production chain of a sandwich structure. More specifically, for example, one or more air measuring chambers 18 in the finished sandwich component 10 be introduced. In this case, for example, air measuring chambers 18 perpendicular to a cover layer 12 . 14 in the nuclear facility 16 be formed. Likewise, during the manufacture of the sandwich component 10 the air measuring chambers 18 For example, to the later cover layer 12 . 14 parallel air measuring chambers 18 , in the nuclear facility 16 be introduced and the nuclear facility 16 then with the two cover layers 12 . 14 be provided. In this case, the core device 16 in advance with the appropriate air measuring chambers 18 or at least part of the air measuring chambers 18 be made. Optionally, in the later finished sandwich component 10 additional air measuring chambers 18 , as described above, are introduced.
Die Luftmesskammern 18 können, wie zuvor bereits beschrieben, beispielsweise durch beheizbare oder heiße Elemente, durch Bohren, Schmelzen (Schmelzen mittels eines chemischen Werkstoffs oder mittels eines Lasers usw.), Fräsen, Ätzen und/oder mittels Laserstrahls erstellt werden. Der Herstellungszeitpunkt und die Art der Bearbeitung hängen unter anderem von der Position der Messkammern 18 in der Kerneinrichtung 16 ab. So werden Luftmesskammern 18, welche orthogonal zu einer Deckschicht 12, 14 verlaufen, beispielsweise erst in das fertige Sandwichbauteil 10 eingebracht, wie zuvor beschrieben wurde.The air measuring chambers 18 can, as described above, for example, by heatable or hot elements, by drilling, melting (melting by means of a chemical material or by means of a laser, etc.), milling, etching and / or laser beam are created. The time of manufacture and the type of processing depend, among other things, on the position of the measuring chambers 18 in the nuclear facility 16 from. This is how air measuring chambers become 18 which is orthogonal to a cover layer 12 . 14 run, for example, only in the finished sandwich component 10 introduced as described above.
Für eine Überwachung der Struktur in Bezug auf Fehler, wie z. B. Kernbruch bzw. Risse 20 in der Kerneinrichtung 16, bietet sich z. B. eine zentrale Position in der Kerneinrichtung 16 bzw. hier dem Schaumkern an. Werden die Messkammern 18 zumindest teilweise oder vollständig an der Oberseite 24 und/oder der Unterseite 26 der Kerneinrichtung 16 eingebracht, so kann die Struktur außerdem auf Ablösung 22 (Debonding) oder Ablösungen zwischen der jeweiligen Deckschicht 12, 14 und der Kerneinrichtung 16 überprüft werden.For monitoring the structure with respect to errors such. B. core breakage or cracks 20 in the nuclear facility 16 , z. B. a central position in the core device 16 or here to the foam core. Become the measuring chambers 18 at least partially or completely at the top 24 and / or the bottom 26 the nuclear facility 16 introduced, so the structure can also on detachment 22 (Debonding) or detachments between the respective cover layer 12 . 14 and the core facility 16 be checked.
Das Verfahren zur Überwachung kann auf im Wesentlichen zwei verschiedene Arten ausgeführt werden.The method of monitoring may be performed in substantially two different ways.
In der ersten Ausführungsform wird in einem zweiten Schritt S2 wenigstens eine Luftmesskammer 18, beispielsweise die Messkammer a2 in 1, unter einen höheren Druck als den Umgebungsdruck PUmgebung gesetzt. Mit anderen Worten, es wird über ein Messsystem Luft und/oder ein anderes gasförmiges Medium in die Luftmesskammer a2 gepumpt. Es gilt dabei PMesskammer-a2 > PUmgebung. Der Druck PMesskammer-a2 in der Messkammer a2 ist dabei beispielsweise geringfügig höher als der Umgebungsdruck PUmgebung und liegt beispielsweise in einem Bereich von: 0 bar < PMesskammer-a2 ≤ 1 bar. In the first embodiment, in a second step S2 at least one air measuring chamber 18 , for example, the measuring chamber a2 in 1 , set under a higher pressure than the ambient pressure P environment . In other words, it is pumped via a measuring system air and / or another gaseous medium in the air measuring chamber a2. The following applies: P measuring chamber a2 > P environment . The pressure P measuring chamber a2 in the measuring chamber a2 is, for example, slightly higher than the ambient pressure P environment and lies, for example, in a range of: 0 bar <P measuring chamber-a2 ≤ 1 bar.
Der Messkammerdruck kann jedoch auch größer als 1 bar gewählt werden, je nach beispielsweise Dicke der Kerneinrichtung 16.However, the measuring chamber pressure can also be chosen greater than 1 bar, depending on, for example, thickness of the core device 16 ,
Verläuft die Luftmesskammer 18 in einem Bereich der Kerneinrichtung 16 der unbeschädigt ist, so kann der höhere Messkammerdruck PMesskammer-a2 in der Luftmesskammer a2 aufrechterhalten oder im Wesentlichen aufrechterhalten werden. Andernfalls liegt eine Beschädigungsstelle 28 im Bereich der Luftmesskammer a2 vor, wie im Folgenden anhand der Beispiele in den 1 und 2 noch näher erläutert wird.Runs the air measuring chamber 18 in one area of the nuclear facility 16 which is undamaged, the higher measuring chamber pressure P measuring chamber a2 in the air measuring chamber a2 can be maintained or substantially maintained. Otherwise there is a damaged area 28 in the area of the air measuring chamber a2 before, as in the following with reference to the examples in the 1 and 2 will be explained in more detail.
In einer zweiten Ausführungsform wird in einem alternativen zweiten Schritt S2* in wenigstens einer Luftmesskammer 18 über ein Messsystem statt einem Überdruck ein Unterdruck oder ein definierter Unterdruck erzeugt, hier z. B. in der Luftmesskammer a2. D. h. der Druck PMesskammer-a2 in der Messkammer a2 ist folglich geringer als der Umgebungsdruck PUmgebung bzw. PMesskammer-a2 < PUmgebung.In a second embodiment, in an alternative second step S2 * in at least one air measuring chamber 18 via a measuring system instead of an overpressure creates a negative pressure or a defined negative pressure, here z. B. in the air measuring chamber a2. Ie. the pressure P measuring chamber a2 in the measuring chamber a2 is consequently lower than the ambient pressure P environment or P measuring chamber a2 <P environment .
Verläuft nun die Luftmesskammer 18, hier die Luftmesskammer a2, in einem Bereich der Kerneinrichtung 16, welcher unbeschädigt ist, so kann der höhere Messkammerdruck PMesskammer-a2 in der Luftmesskammer a2 aufrechterhalten oder zumindest im Wesentlichen aufrechterhalten werden. Ansonsten liegt, wie bereits erläutert, eine Beschädigungsstelle 28 im Bereich der Luftmesskammer a2 vor, wie mit Bezug auf die 1 und 2 weiter unten noch näher erläutert wird.Run now the air measuring chamber 18 , here the air measuring chamber a2, in a region of the core device 16 which is undamaged, the higher measuring chamber pressure P measuring chamber a2 in the air measuring chamber a2 can be maintained or at least substantially maintained. Otherwise, as already explained, there is a damaged area 28 in the area of the air measuring chamber a2 before, as with respect to the 1 and 2 will be explained in more detail below.
Zusammenfassend wird gemäß beider Ausführungsformen in der jeweiligen Luftmesskammer 18 in Schritt S2 bzw. S2* ein Druck PMesskammer erzeugt oder bereitgestellt, welcher ungleich dem Umgebungsdruck PUmgebung ist, d. h. kleiner oder größer als der Umgebungsdruck PUmgebung bzw. ungleich dem Umgebungsdruck PUmgebung ist, so dass gilt PMesskammer ≠ PUmgebung. Die Wirkungsweise ist dabei jeweils die gleiche.In summary, according to both embodiments in the respective air measuring chamber 18 in step S2 or S2 * a pressure P measuring chamber is generated or provided, which is not equal to the ambient pressure P environment , ie, less than or greater than the ambient pressure P environment or not equal to the ambient pressure P environment , so that P measuring chamber ≠ P environment applies. The mode of action is always the same.
In dem Schritt S2 wird der Druck in der jeweiligen Messkammer 18 von dem Messsystem erfasst und in einem Schritt S3 von einer Auswerteeinrichtung ausgewertet. Dazu können die zu messenden Luftmesskammern 18 mit einem jeweiligen Anschluss 31 für die Messeinrichtung versehen werden, beispielsweise in Form eines Röhrchens oder einer Hülse, wie in 1 und 2 gezeigt ist, um das Anschließen der Messeinrichtung zu vereinfachen. Ein solcher Anschluss 31 ist aber nicht zwingend notwendig.In step S2, the pressure in the respective measuring chamber 18 detected by the measuring system and evaluated in step S3 by an evaluation device. These can be measured air measuring chambers 18 with a respective connection 31 be provided for the measuring device, for example in the form of a tube or a sleeve, as in 1 and 2 is shown to facilitate the connection of the measuring device. Such a connection 31 but it is not mandatory.
In dem Beispiel in 1 sind die Luftmesskammern a1, a2 und a3 unterhalb der Deckschicht 12, in der Kerneinrichtung 16 derart vorgesehen, so dass neben Rissen 20 in der Kerneinrichtung 16 auch z. B. Debonding 22 oder Ablösungen zwischen der Deckschicht 12 und der Kerneinrichtung 16 erfasst werden können. Bei der Kerneinrichtung 16 in 1 tritt nun ein Schaden bzw. eine Beschädigungsstelle 28 in Form einer Ablösung 22 zwischen der Deckschicht 12 und der Kerneinrichtung 16 auf. Dabei führen die Luftmesskammern a1 und a2 durch diese Ablösungen 22 bzw. die Luftkanäle a1 und a2 sind über die Ablösungsstelle 22 miteinander verbunden.In the example in 1 the air measuring chambers a1, a2 and a3 are below the cover layer 12 , in the nuclear facility 16 so provided, so that in addition to cracks 20 in the nuclear facility 16 also z. B. debonding 22 or detachments between the topcoat 12 and the core facility 16 can be detected. At the nuclear facility 16 in 1 now occurs a damage or a damaged area 28 in the form of a replacement 22 between the cover layer 12 and the core facility 16 on. The air measuring chambers a1 and a2 lead through these separations 22 or the air channels a1 and a2 are above the separation point 22 connected with each other.
Dies hat nun zur Folge, dass wenn in der Luftmesskammer a2 beispielsweise Luft über das Messsystem herausgepumpt wird, um einen niedrigeren Druck PMesskammer-a2 als den Umgebungsdruck PUmgebung bzw. ein definierter Unterdruck in der Luftmesskammer a2 zu erreichen und wahlweise zusätzlich aufrechtzuerhalten, so kommt es über den Luftkanal a1, welcher über die Ablösungsstelle 22 mit dem Luftkanal a2 verbunden ist, zu einem Druckausgleich. Mit anderen Worten, es wird über den Luftkanal a1 und die Ablösungsstelle 22 Luft in die Luftmesskammer a2 gesaugt. Über das Messsystem kann nun festgestellt werden, dass sich kein vorbestimmter Unterdruck PMesskammer-a2 in der Luftmesskammer a2 einstellt, sondern dass es zu einem Druckausgleich mit der Umgebung gekommen ist und der Druck in der Luftmesskammer 18 im Wesentlichen dem Umgebungsdruck entspricht bzw. es gilt PMesskammer-a2 ≈ PUmgebung.This has the consequence that when in the air measuring chamber a2, for example, air is pumped out via the measuring system in order to achieve a lower pressure P measuring chamber a2 than the ambient pressure P environment or a defined negative pressure in the air measuring chamber a2 and optionally additionally maintain, so it comes over the air channel a1, which over the separation point 22 is connected to the air duct a2, to a pressure equalization. In other words, it gets over the air channel a1 and the separation point 22 Air sucked into the air measuring chamber a2. It can now be established via the measuring system that no predetermined negative pressure P measuring chamber a2 is established in the air measuring chamber a2 , but that the pressure in the air measuring chamber has come to a pressure equalization 18 essentially corresponds to the ambient pressure or it applies P measuring chamber a2 ≈ P environment .
Auf diese Weise kann nun in einem Schritt S3 mit einer Auswerteeinrichtung festgestellt werden, dass eine Beschädigung bzw. eine Debondingstelle (Ablösungsstelle) zwischen den Luftmesskammern a1, a2 und a3 vorliegt. Um nun zu bestimmen, ob die Ablösungsstelle 22 zwischen den beiden benachbarten Luftmesskammern a1 und a2 oder a2 und a3 vorliegt, wird beispielsweise nun aus der Luftmesskammer a3 über das Messsystem Luft herausgesaugt, um einen Unterdruck in der Luftmesskammer a3 zu erzeugen. Da die Luftmesskammer a3 in einem intakten Bereich des Sandwichbauteils 10 liegt, in welchen die Ablösungsstelle 22 nicht reicht, kann über das Messsystem festgestellt werden, dass der Unterdruck in der Luftmesskammer a3 eingestellt werden kann. Damit kann ohne eine weitere Messung des Luftkanals a2 über die Auswerteeinrichtung festgestellt werden, dass die Ablösungsstelle 22 sich in dem Bereich zwischen den beiden Luftmesskammern a1 und a2 erstreckt aber nicht bis zu der Luftmesskammer a3 reicht.In this way, it can now be determined in a step S3 with an evaluation device that there is damage or a debonding point (detachment point) between the air measuring chambers a1, a2 and a3. To now determine if the detachment point 22 is present between the two adjacent air measuring chambers a1 and a2 or a2 and a3, air is sucked out of the air measuring chamber a3 via the measuring system, for example, to generate a negative pressure in the air measuring chamber a3. Since the air measuring chamber a3 in an intact area of the sandwich component 10 lies in which the detachment point 22 is not enough, can be determined via the measuring system that the Vacuum in the air measuring chamber a3 can be adjusted. This can be determined via the evaluation device without a further measurement of the air channel a2 that the separation point 22 extends in the area between the two air measuring chambers a1 and a2 but does not extend to the air measuring chamber a3.
In dem Beispiel in 1 sind neben mehreren Luftmesskammern a1, a2 und a3 in der Kerneinrichtung 16 unterhalb der Deckschicht 12 des Weiteren mehrere Luftmesskammern b1, b2 und b3, beispielsweise in der Mitte der Kerneinrichtung 16, vorgesehen. Wie in 1 gezeigt ist können die Luftmesskammern 18 beispielsweise in wenigsten ein oder zwei Ebenen 30 angeordnet werden. Im vorliegenden Fall sind die Luftmesskammern 18 in beiden Ebenen 30 parallel zur Deckschicht 12 bzw. 14 angeordnet und bilden ein Raster.In the example in 1 are next to several air measuring chambers a1, a2 and a3 in the core device 16 below the cover layer 12 Furthermore, a plurality of air measuring chambers b1, b2 and b3, for example in the middle of the core device 16 , intended. As in 1 The air measuring chambers can be shown 18 for example, in at least one or two levels 30 to be ordered. In the present case, the air chambers are 18 in both levels 30 parallel to the cover layer 12 respectively. 14 arranged and form a grid.
Zur Bestimmung von Schäden, wie Rissen 20, Porositäten und Debondings 22 bzw. Ablösungen usw., sind die Luftmesskammern 18 vorzugsweise derart zueinander angeordnet, dass sie sich nicht schneiden. Prinzipiell können aber Luftmesskammern 18 auch derart angeordnet werden, dass sie sich schneiden. In diesem Fall muss zur Messung einer ersten Luftmesskammer, die von einer anderen, zweiten Luftmesskammer geschnitten wird, das Ende der zweiten Luftmesskammer, welches zur Umgebung hin offen ist, verschlossen werden. Nun kann die erste Luftmesskammer gemessen werden, wie im nachfolgenden noch näher beschrieben wird, beispielsweise durch Absaugen von Luft aus der ersten Luftmesskammer und der sie schneidenden, zweiten Luftmesskammer, um z. B. einen definierten Unterdruck in den beiden Luftmesskammern einzustellen. Sind die erste und zweite Luftmesskammer intakt, d. h. verläuft z. B. kein Riss durch die erste und zweite Luftmesskammer, so kann ein definierter Unterdruck eingestellt werden und es erfolgt kein Luftausgleich.To determine damage, such as cracks 20 , Porosities and Debondings 22 or separations, etc., are the air measuring chambers 18 preferably arranged such that they do not intersect. In principle, however, air measuring chambers 18 also be arranged so that they intersect. In this case, to measure a first air measuring chamber cut from another, second air measuring chamber, the end of the second air measuring chamber, which is open to the environment, must be closed. Now, the first air measuring chamber can be measured, as will be described in more detail below, for example, by sucking air from the first air measuring chamber and the intersecting second air measuring chamber to z. B. set a defined negative pressure in the two air measuring chambers. Are the first and second air measuring chamber intact, that runs z. B. no crack through the first and second air measuring chamber, so a defined negative pressure can be adjusted and there is no air compensation.
In dem Beispiel in 1 erstreckt sich nun ein Riss 20 oder Bruch in der Kerneinrichtung 16 zwischen den beiden benachbarten, parallelen Luftmesskammern b2 und b3. Zum Bestimmen des Risses 20 wird nun beispielsweise in die Luftmesskammer b2 Luft gepumpt, um einen vorbestimmten Messkammerdruck PMesskammer-b2 einzustellen, der hoher als der Umgebungsdruck PUmgebung ist. Ebenso kann stattdessen in der Luftmesskammer b2, wie zuvor mit Bezug auf die Luftmesskammer a2 beschrieben wurde, ein vorbestimmter Unterdruck erzeugt werden.In the example in 1 now extends a crack 20 or break in the nuclear facility 16 between the two adjacent, parallel air measuring chambers b2 and b3. To determine the crack 20 For example, air is now pumped into air measuring chamber b2 to set a predetermined measuring chamber pressure P measuring chamber b2 which is higher than ambient pressure P environment . Likewise, instead of this, a predetermined negative pressure can be generated in the air measuring chamber b2, as described above with reference to the air measuring chamber a2.
Aufgrund des Risses 20, welcher sich zwischen den beiden Luftmesskammern b2 und b3 erstreckt, stellt sich jedoch nicht der vorbestimmte Überdruck in der Luftmesskammer b2 ein. Stattdessen wird die Luft, welche in die Luftmesskammer b2 zum Erzeugen des Überdrucks gepumpt wird, über den Riss 20 und die Luftmesskammer b3 nach außen abgegeben bzw. abgeführt. Um nun die Länge bzw. die Ausdehnung des Risses 20 zu bestimmen, wird beispielsweise in die benachbarte Luftmesskammer b1 entweder Luft gepumpt oder aus dieser Luft abgesaugt, um einen Unterdruck in der Luftmesskammer b1 zu erzeugen. Da der Riss 20 nicht bis zu der Luftmesskammer b1 verläuft, stellt sich bei der Erzeugung eines vorbestimmten Unterdrucks durch das Messsystem ein definierter Unterdruck in der Luftmesskammer b1 ein, da die Luftmesskammer 18 intakt und praktisch abgeschlossen ist, so dass keine Luft aus der Umgebung beispielsweise infolge eines Risses 20 angesaugt werden kann, was zu einem Druckausgleich führen würde. Damit kann die Auswerteeinrichtung in Schritt S3 feststellen, dass der Riss 20 oder Bruch in der Kerneinrichtung 16 sich zwischen den beiden Luftmesskammern b3 und b2 erstreckt, jedoch nicht bis zu der Luftmesskammer b1 reicht.Due to the crack 20 , which extends between the two air measuring chambers b2 and b3, but does not set the predetermined excess pressure in the air measuring chamber b2. Instead, the air which is pumped into the air measuring chamber b2 for generating the overpressure, over the crack 20 and the air measuring chamber b3 discharged to the outside and discharged. Now the length or the extent of the crack 20 To determine, for example, air is either pumped into the adjacent air measuring chamber b1 or extracted from this air to generate a negative pressure in the air measuring chamber b1. Because of the crack 20 does not extend to the air measuring chamber b1, arises in the generation of a predetermined negative pressure by the measuring system, a defined negative pressure in the air measuring chamber b1, since the air measuring chamber 18 intact and practically complete, so no air from the environment, for example, due to a crack 20 can be sucked, which would lead to a pressure equalization. Thus, the evaluation device can determine in step S3 that the crack 20 or break in the nuclear facility 16 extends between the two air measuring chambers b3 and b2, but does not extend to the air measuring chamber b1.
Grundsätzlich gilt, dass bei unbeschädigten Strukturen und damit unbeschädigten Luftmesskammern 18 der eingestellte Druck PMesskammer in der Messkammer 18 konstant oder im Wesentlichen bzw. nahezu konstant gehalten werden kann und keine wesentliche Änderung des Drucks oder eine Druckdifferenz durch das Messsystem bestimmt wird.Basically, that with undamaged structures and thus undamaged air measuring chambers 18 the set pressure P measuring chamber in the measuring chamber 18 can be kept constant or substantially or nearly constant and no significant change in pressure or a pressure difference is determined by the measuring system.
Bei Beschädigungen, beispielsweise durch Risse 20 in der Kerneinrichtung 16, Alterungserscheinungen, wie z. B. auftretende Porositäten usw., oder Ablösungen 22 (Debonding) bzw. Ablöseerscheinungen, kommt es zu einer Druckänderung in der entsprechenden Luftmesskammer 18 infolge eines Druckausgleichs. Mit anderen Worten, führt eine Luftmesskammer 18 und deren benachbarte Luftmesskammer 18, z. B. die Luftmesskammern a1 und a2 oder b2 und b3 in 1, durch eine Beschädigungsstelle 28 wie einen Bruch 20 oder eine Ablösung 22, so kommt es zu einem Druckausgleich in der entsprechenden Luftmesskammer 18, wo ein höherer oder geringerer Messkammerdruck als der Umgebungsdruck über das Messsystem eingestellt wird. D. h. es wird in Schritt S2 festgestellt, dass die Luftmesskammer 18 den Umgebungsdruck im Wesentlichen annimmt bzw. es zu einem Druckausgleich in dieser gemessenen Luftmesskammer 18 kommt.In case of damage, for example due to cracks 20 in the nuclear facility 16 , Aging phenomena, such. B. occurring porosities, etc., or detachments 22 (Debonding) or release phenomena, there is a pressure change in the corresponding air measuring chamber 18 as a result of pressure equalization. In other words, an air measuring chamber leads 18 and its adjacent air measuring chamber 18 , z. B. the air measuring chambers a1 and a2 or b2 and b3 in 1 , through a damaged area 28 like a break 20 or a replacement 22 , so there is a pressure equalization in the corresponding air measuring chamber 18 where a higher or lower measuring chamber pressure than the ambient pressure is set via the measuring system. Ie. it is determined in step S2 that the air measuring chamber 18 the ambient pressure substantially assumes or it to a pressure equalization in this measured air measuring chamber 18 comes.
Zur flächigen Überwachung von Sandwichbauteilen 10 werden dabei Luftmesskammern 18 beispielsweise in Form von Kanälen vorgesehen, wie in den 1 und 2 gezeigt ist. Die Luftmesskammern 18 oder Kanäle werden dabei z. B. in einem definierten Abstand zueinander in die Kerneinrichtung 16 bzw. den vorliegenden Schaumkern eingebracht. Der Abstand der Luftmesskammern 18 zueinander kann dabei beispielsweise durch die zu erwartende Größe der zu detektierenden Schäden oder Beschädigungsstellen 28 bestimmt werden. Mit anderen Worten, sollen Schäden wie z. B. Ablösungen mit einem Durchmesser von z. B. wenigstens 1 cm erfasst werden, wie in 1 gezeigt ist, so müssen zwei benachbarte Luftmesskammern 18 einen Abstand von maximal 1 cm aufweisen. Ist ihr Abstand größer als 1 cm, so können solche Ablösungen 22 mit einem Durchmesser von 1 cm nicht mehr erfasst werden. Dieses ist jedoch lediglich ein Beispiel, das zur Erläuterung der Wahl des Abstands von benachbarten Luftmesskammern 18 dient. Grundsätzlich kann der Abstand zwischen benachbarten Luftmesskammern 18 beliebig groß oder klein gewählt werden, d. h. größer oder kleiner als 1 cm, je nachdem ob große oder bereits sehr kleine Schäden detektiert werden sollen. Die Größe von 1 cm ist rein beispielhaft und die Erfindung ist keinesfalls darauf beschränkt.For flat monitoring of sandwich components 10 become air measuring chambers 18 For example, provided in the form of channels, as in the 1 and 2 is shown. The air measuring chambers 18 or channels are z. B. at a defined distance from each other in the core device 16 or introduced the present foam core. The distance of the air measuring chambers 18 To each other, for example, by the expected size of the damage or damage points to be detected 28 be determined. With In other words, damage such. B. detachments with a diameter of z. B. at least 1 cm are detected, as in 1 is shown, so must two adjacent air measuring chambers 18 have a maximum distance of 1 cm. If their distance is greater than 1 cm, then such detachments 22 with a diameter of 1 cm can no longer be detected. However, this is merely an example to help explain the choice of the distance from adjacent air measuring chambers 18 serves. Basically, the distance between adjacent air measuring chambers 18 be chosen arbitrarily large or small, ie greater or less than 1 cm, depending on whether large or very small damage to be detected. The size of 1 cm is purely exemplary and the invention is by no means limited thereto.
Der Abstand der Luftmesskammern 18 zueinander, die Dimensionierung, Orientierung und/oder Positionierung der Luftmesskammern 18 kann beliebig variiert werden, von Luftmesskammer 18 zu Luftmesskammer 18. Insbesondere kann der Abstand der Luftmesskammern 18 zueinander, die Dimensionierung, Positionierung und/oder Orientierung der Luftammern 18 bei wenigstens zwei, mehreren oder allen Luftmesskammern 18 z. B. jeweils gleich oder unterschiedlich gewählt werden, je nach Funktion und Einsatzzweck. Des Weiteren kann das durch die Luftmesskammern 18 gebildete Raster beliebig variiert werden, beispielsweise kann es netzförmige ausgebildet werden mit eckigen, kreisförmig und/oder sternförmigen Feldern usw., um nur einige Beispiele zu nennen.The distance of the air measuring chambers 18 to each other, the dimensioning, orientation and / or positioning of the air measuring chambers 18 can be varied as desired, from air measuring chamber 18 to air measuring chamber 18 , In particular, the distance of the air measuring chambers 18 to each other, the dimensioning, positioning and / or orientation of the air chambers 18 at least two, more or all air measuring chambers 18 z. B. in each case the same or different, depending on the function and purpose. Furthermore, this can be done by the air measuring chambers 18 formed grid can be varied as desired, for example, it can be formed net-shaped with angular, circular and / or star-shaped fields, etc., to name just a few examples.
Der Durchmesser der Luftmesskammern 18 oder Kanäle ist beispielsweise gleich oder kleiner 1 mm. Der Durchmesser kann grundsätzlich aber auch größer 1 mm gewählt werden, je nach Funktion und Einsatzzweck. Der Durchmesser der Luftmesskammern 18 oder Kanäle wird dabei eher kleiner gewählt, beispielsweise bei eher dünnwandigen Sandwichelementen 10 im Flugzeugbau. Bei dicken Sandwichbauteilen 10 mit einer Dicke von z. B. 10 cm oder auch deutlich größer können natürlich grundsätzlich auch deutlich größere Durchmesser für die Luftmesskammern 18 gewählt werden. Der Bereich von gleich oder kleiner 1 mm ist lediglich beispielhaft und die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Letztlich kann ein beliebiger Durchmesser für die Luftmesskammern 18 oder Kanäle gewählt werden, sofern dadurch beispielsweise die Funktionsfähigkeit der zu untersuchenden Sandwichstruktur 10 nicht oder nicht wesentlich beeinträchtigt wird.The diameter of the air chambers 18 or channels is, for example, equal to or less than 1 mm. The diameter can basically be chosen larger than 1 mm, depending on the function and purpose. The diameter of the air chambers 18 or channels is rather chosen smaller, for example, in rather thin-walled sandwich panels 10 in the aircraft industry. For thick sandwich components 10 with a thickness of z. B. 10 cm or significantly larger course, of course, also significantly larger diameter for the air measuring chambers 18 to get voted. The range of equal to or less than 1 mm is merely exemplary and the invention is not limited thereto. Ultimately, any diameter for the air measuring chambers 18 or channels are selected, provided thereby, for example, the functionality of the sandwich structure to be examined 10 not or not materially affected.
Die Luftmesskammern 18, beispielsweise in Form von Kanälen, können in der gleichen Richtung und/oder dem gleichen Winkel im dreidimensionalen Raum in der Kerneinrichtung 16 vorgesehen sein oder in verschiedenen Richtungen und/oder verschiedenen Winkeln im dreidimensionalen Raum in die Kerneinrichtung 16 bzw. vorliegenden Schaumkern eingebracht werden. 1 und 2 stellen lediglich zwei Beispiele für das Vorsehen von Luftmesskammern 18 im dreidimensionalen Raum der Kerneinrichtung 16 dar.The air measuring chambers 18 , for example in the form of channels, may be in the same direction and / or angle in three-dimensional space in the core device 16 be provided or in different directions and / or different angles in the three-dimensional space in the core device 16 or present foam core are introduced. 1 and 2 provide only two examples of the provision of air measuring chambers 18 in the three-dimensional space of the nuclear facility 16 represents.
In 2 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Hierbei ist ebenfalls ein Sandwichbauteil 10 zur Untersuchung auf Fehler vorgesehen. Das Sandwichbauteil 10 in 2 ist dabei beispielsweise wie das Sandwichbauteil 10 in 1 aufgebaut und weist eine erste und zweite Schicht bzw. eine obere und untere Deckschicht 12, 14 auf, z. B. aus einem faserverstärkten Kunststoff, wie beispielsweise CFK. Zwischen den beiden Schichten 12, 14 ist eine Kerneinrichtung 16 vorgesehen aus einem geschlossenporigen und/oder offenporigen Schaumstoff, beispielsweise einem Kunststoffschaum und/oder Metallschaum. Die beiden Deckschichten 12, 14 sind an der Kerneinrichtung 16 befestigt, beispielsweise aufgeklebt.In 2 a further embodiment of the invention is shown. Here is also a sandwich component 10 intended for investigation for errors. The sandwich component 10 in 2 is for example like the sandwich component 10 in 1 constructed and has a first and second layer and an upper and lower cover layer 12 . 14 on, z. B. of a fiber-reinforced plastic, such as CFRP. Between the two layers 12 . 14 is a core facility 16 provided from a closed-cell and / or open-cell foam, for example a plastic foam and / or metal foam. The two cover layers 12 . 14 are at the nuclear facility 16 attached, for example glued.
Um nun das Sandwichbauteil 10 auf Fehler zu untersuchen sind Luftmesskammern 18 z. B. in Form von Kanälen in wenigstens einer oder gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in mehreren Ebenen 30 beispielsweise orthogonal zu einer Deckschicht 12, 14 vorgesehen.To now the sandwich component 10 to investigate faults are air measuring chambers 18 z. B. in the form of channels in at least one or according to the present embodiment in several levels 30 for example, orthogonal to a cover layer 12 . 14 intended.
Die Luftmesskammern 18 bilden dabei ebenfalls beispielsweise ein Raster, z. B. ein Gitternetz. Grundsätzlich können Luftmesskammern 18 beliebig zueinander positioniert sein, dabei können ein Teil oder alle Luftmesskammern 18 regelmäßig oder unregelmäßig zueinander positioniert sein und beliebige Rasterformen oder Rasteranordnungen bilden. Die 1 und 2 zeigen lediglich zwei Beispiele für die Anordnung und die Raster der Luftmesskammern 18.The air measuring chambers 18 also form, for example, a grid, z. B. a grid. Basically, air measuring chambers 18 be positioned arbitrarily to each other, it may be a part or all air measuring chambers 18 be regularly or irregularly positioned to each other and form any grid shapes or grid arrangements. The 1 and 2 show only two examples of the arrangement and the grid of the air measuring chambers 18 ,
Statt parallel zu einer Deckschicht 12, 14, wie in 1 dargestellt ist, können die Luftmesskammern 18 bzw. Kanäle in 2 beispielsweise auch orthogonal zu einer jeweiligen Deckschicht 12, 14 verlaufen. Ein Teil oder alle Luftkanäle 18 können dabei derart über die gesamte Breite des Sandwichbauteils 10, d. h. von einer Deckschicht 12 zur anderen Deckschicht 14, verlaufen, dass beispielsweise auch Ablösungen 22 zwischen einer Deckschicht 12 und der Kerneinrichtung 16 detektierbar sind. Grundsätzlich können ein Teil oder alle Luftkanäle 18 aber auch nur über einen Teilbereich der Breite des Sandwichbauteils 10 verlaufen, d. h. beispielsweise von einer Deckschicht 12, 14 bis zur Mitte der Kerneinrichtung 16.Instead of parallel to a cover layer 12 . 14 , as in 1 is shown, the air measuring chambers 18 or channels in 2 for example, orthogonal to a respective cover layer 12 . 14 run. A part or all air channels 18 can be so over the entire width of the sandwich component 10 ie from a cover layer 12 to the other cover layer 14 , that, for example, also detachments 22 between a cover layer 12 and the core facility 16 are detectable. In principle, a part or all air ducts 18 but only over a portion of the width of the sandwich component 10 run, ie, for example, from a cover layer 12 . 14 to the middle of the core device 16 ,
In dem in 2 gezeigten Beispiel erstreckt sich ein Ablösungsbereich 22 zwischen den beiden Luftmesskammern A1 und A2. Dabei wird beispielsweise die Luftmesskammer A1 gemessen. Hierzu wird z. B. aus der Luftmesskammer A1 Luft abgesaugt, um einen definierten Unterdruck zu erzeugen (Schritt S2). Dabei stellt das Messsystem fest, dass es zu einem Druckausgleich in der Luftmesskammer A1 kommt, da die Luftmesskammer A1 durch die Ablösungsstelle 22 führt. Um nun zu detektieren, wie groß die Ablösungsstelle 22 ist bzw. wie weit sie reicht, wird beispielsweise als nächstes die benachbarte Luftmesskammer A3 (Schritt S2) vermessen und z. B. Luft aus der Luftmesskammer A3 über die Messeinrichtung abgesaugt, um einen definierten Unterdruck zu erzeugen. Dabei stellt die Messeinrichtung fest, dass der definierte Unterdruck in der Luftmesskammer A3 eingestellt werden kann und sich kein Druckausgleich einstellt. Des Weiteren wird die benachbarte Luftmesskammer A2 (Schritt S2) mit einem Unterdruck durch die Messeinrichtung beaufschlagt, wobei es jedoch zu einem Druckausgleich kommt, da Luft über die benachbarte Luftmesskammer A1 und die Ablösungsstelle 22 angesaugt wird, welche beide Luftmesskammern A1 und A2 verbindet. Die Auswerteeinrichtung kann daher (Schritt S3) feststellen, dass sich die Ablösungsstelle zwar zwischen den beiden Luftmesskammern A1 und A2, jedoch nicht bis zu der Luftmesskammer A3 erstreckt.In the in 2 As shown, a separation area extends 22 between the two air measuring chambers A1 and A2. In this case, for example, the air measuring chamber A1 is measured. For this is z. B. sucked air from the air measuring chamber A1 to produce a defined negative pressure (step S2). In this case, the measuring system determines that there is a pressure equalization in the air measuring chamber A1, since the air measuring chamber A1 through the separation point 22 leads. To now detect how big the separation point 22 is or how far it reaches, for example, next the adjacent air measuring chamber A3 (step S2) measured and z. B. sucked air from the air measuring chamber A3 on the measuring device to produce a defined negative pressure. In this case, the measuring device determines that the defined negative pressure in the air measuring chamber A3 can be adjusted and no pressure equalization occurs. Furthermore, the adjacent air measuring chamber A2 (step S2) is subjected to a negative pressure by the measuring device, but there is a pressure equalization, since air via the adjacent air measuring chamber A1 and the separation point 22 is sucked, which connects both air measuring chambers A1 and A2. The evaluation device can therefore determine (step S3) that the separation point indeed extends between the two air measuring chambers A1 and A2, but not up to the air measuring chamber A3.
Des Weiteren kann das Raster, wie es in 2 dargestellt ist, in mehrere viereckige Felder unterteilt werden. Die viereckigen Felder, z. B. das Feld F in 2, weisen dabei an ihren Ecken jeweils eine Luftmesskammer 18 bzw. gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Kanal F1, F3, F5, F7 und zwischen den beiden Ecken jeweils eine Luftmesskammer 18 bzw. gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Kanal F2, F4, F6, F8 und in der Mitte eine Luftmesskammer 18 bzw. gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Kanal F9 auf. Dabei wird nun die Luftmesskammer F9 mit dem Messsystem gemessen, wobei beispielsweise Luft aus der Luftmesskammer F9 abgesaugt wird, um einen vorbestimmten Unterdruck in der Luftmesskammer F9 zu erzeugen. Das Messsystem erfasst, dass es nicht zu einem Druckausgleich kommt, sondern der vorbestimmte Unterdruck in der Luftmesskammer 18 erzeugt oder eingestellt werden kann. Die Auswerteeinrichtung kann daraus schließen, dass keine Beschädigung bzw. Beschädigungsstelle 28, z. B. eine Ablösungsstelle oder ein Riss, zwischen der Luftmesskammer F9 und den übrigen Luftmesskammern F1–F8 des Feldes F vorliegt.Furthermore, the grid, as shown in 2 is shown, divided into several square fields. The square fields, z. For example, the field F in 2 , In each case have at their corners an air measuring chamber 18 or according to the present embodiment, a channel F1, F3, F5, F7 and between the two corners in each case an air measuring chamber 18 or according to the present embodiment, a channel F2, F4, F6, F8 and in the middle an air measuring chamber 18 or according to the present embodiment, channel F9. In this case, the air measuring chamber F9 is now measured with the measuring system, for example, air is sucked out of the air measuring chamber F9 to produce a predetermined negative pressure in the air measuring chamber F9. The measuring system detects that there is no pressure compensation, but the predetermined negative pressure in the air measuring chamber 18 can be generated or set. The evaluation can conclude that no damage or damage site 28 , z. B. a separation point or a crack, between the air measuring chamber F9 and the other air measuring chambers F1-F8 of the field F is present.
Des Weiteren kann nun beispielsweise eine zwischen zwei Ecken des Feldes liegende Luftmesskammer F8 untersucht werden. Dabei kann in der Luftmesskammer F8 ebenfalls über das Messsystem ein vorbestimmter Unterdruck eingestellt werden. Das Messsystem erfasst hierbei jedoch, dass es zu einem Druckausgleich in der Luftmesskammer F8 kommt und kein kein vorbestimmter Unterdruck eingestellt werden kann. Daraus kann die Auswerteeinrichtung wiederum bestimmen, dass im Bereich der Luftmesskammer F8 und wenigstens einer benachbarten Luftmesskammer F7, F6, F1, F2, A2, B6, B9 das Sandwichbauteil eine Beschädigung aufweist.Furthermore, it is now possible, for example, to examine an air measuring chamber F8 located between two corners of the field. In this case, a predetermined negative pressure can also be set in the air measuring chamber F8 via the measuring system. However, the measuring system detects here that there is a pressure equalization in the air measuring chamber F8 and no no predetermined negative pressure can be set. From this, the evaluation device can in turn determine that the sandwich component has damage in the region of the air measuring chamber F8 and at least one adjacent air measuring chamber F7, F6, F1, F2, A2, B6, B9.
Um zu prüfen durch welche oder entlang welcher Luftmesskammern 18 der Riss 20 oder Bruch in der Kerneinrichtung 16 verläuft, wird beispielsweise die Luftmesskammer F7 geprüft. Bei der Prüfung wird über das Messsystem aus der Luftmesskammer F7 z. B. ebenfalls Luft abgepumpt, um einen Unterdruck in der Luftmesskammer 18 zu erzeugen. Da der Riss 20 jedoch zwischen der Luftmesskammer F7 und der Luftmesskammer F8 verläuft, kommt es zu einem Druckausgleich in der Luftmesskammer F7 aufgrund des Risses 20, d. h. es kann kein Unterdruck in der Luftmesskammer F7 eingestellt werden. Des Weiteren kann wahlweise zusätzlich die Luftmesskammer F1 geprüft und dort ein Unterdruck über die Messeinrichtung erzeugt werden. Da der Riss 20 jedoch nicht bis zu der Luftmesskammer F1 verläuft und diese intakt ist, kann ein definierter Unterdruck in der Luftmesskammer F1 erzeugt werden, ohne dass es zum Druckausgleich kommt. Für den Fall, dass der Riss 20 auch bis zu der Luftmesskammer F1 verläuft, könnte kein definierter Unterdruck eingestellt werden.To check through which or along which air measuring chambers 18 the crack 20 or break in the nuclear facility 16 runs, for example, the air measuring chamber F7 is checked. During the test, the measuring system from the air measuring chamber F7 z. B. also pumped air to a negative pressure in the air measuring chamber 18 to create. Because of the crack 20 However, between the air measuring chamber F7 and the air measuring chamber F8 runs, there is a pressure equalization in the air measuring chamber F7 due to the crack 20 ie, no negative pressure can be set in the air measuring chamber F7. Furthermore, the air measuring chamber F1 can optionally additionally be tested and a negative pressure can be generated there via the measuring device. Because of the crack 20 However, not up to the air measuring chamber F1 runs and this is intact, a defined negative pressure in the air measuring chamber F1 can be generated without causing pressure equalization. In the event that the crack 20 also extends to the air chamber F1, no defined negative pressure could be set.
Die Auswerteeinrichtung schließt aus den Messergebnissen, dass ein Riss 20 oder Bruch zwischen den Luftmesskammern F7 und F8 verläuft, wobei der Riss jedoch nicht bis zu der Luftmesskammer F1 reicht.The evaluation concludes from the measurement results that a crack 20 or break between the air metering chambers F7 and F8, but the crack does not extend to the air metering chamber F1.
In 3 ist ein Beispiel eines Ablaufdiagramms gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen oder Detektieren eines Schadens bei einem Sandwichbauteil dargestellt.In 3 is an example of a flowchart according to an embodiment of the inventive method for determining or detecting a damage in a sandwich component shown.
In einem ersten Schritt S1 werden zunächst wenigstens ein oder mehrere Luftmesskammern in ein zu untersuchendes Sandwichbauteil eingebracht. Die Luftmesskammern sind dabei vorzugsweise nur an einem Ende offen zur Umgebung ausgebildet. Hierbei können die Luftmesskammern beispielsweise mittels eines Laserstrahls in der Kerneinrichtung des Sandwichbauteils vorgesehen werden, beispielsweise einem Schaumstoffkern und/oder Wabenkern, oder durch eine Deckschicht in die Kerneinrichtung des Sandwichbauteils beispielsweise gelasert werden.In a first step S1, first at least one or more air measuring chambers are introduced into a sandwich component to be examined. The air measuring chambers are preferably formed open only at one end to the environment. Here, the air measuring chambers can be provided for example by means of a laser beam in the core device of the sandwich component, for example a foam core and / or honeycomb core, or be lasered by a cover layer in the core device of the sandwich component, for example.
Im nächsten Schritt S2 wird eine Messeinrichtung an das offene Ende einer ersten Luftmesskammer angeschlossen und, wie zuvor beschrieben, beispielsweise aus der ersten Luftmesskammer die darin enthaltene Luft abgesaugt, um einen vorbestimmten Unterdruck in der ersten Luftmesskammer einzustellen. Ist die erste Luftmesskammer intakt, so kann über die Messeinrichtung das Vorliegen des definierten Unterdrucks gemessen werden. Ist die erste Luftmesskammer dagegen beschädigt, da beispielsweise ein Riss durch die erste Luftmesskammer und eine andere, zweite Luftmesskammer verläuft, so wird durch die andere, zweite Luftmesskammer, infolge des Risses, beim Anlegen des Unterdrucks der ersten Luftmesskammer, Luft von außen mit angesaugt. Das bedeutet, dass sich in der ersten Luftmesskammer kein definierter Unterdruck einstellt. Stattdessen kommt es in der ersten Luftmesskammer zu einem Druckausgleich, der vom Messsystem erfasst werden kann.In the next step S2, a measuring device is connected to the open end of a first air measuring chamber and, as described above, for example, sucked from the first air measuring chamber, the air contained therein to adjust a predetermined negative pressure in the first air measuring chamber. If the first air measuring chamber is intact, then the existence of the defined negative pressure can be measured. On the other hand, if the first air measuring chamber is damaged, since, for example, a crack passes through the first air measuring chamber and another, second air measuring chamber, air is drawn in from the outside by the other, second air measuring chamber as a result of the crack when the negative pressure of the first air measuring chamber is applied. This means that no defined negative pressure is established in the first air measuring chamber. Instead, a pressure equalization occurs in the first air measuring chamber, which can be detected by the measuring system.
In einem weiteren dritten Schritt S3 kann über eine Auswerteeinrichtung anhand der Ergebnisse des Messsystems bestimmt werden, dass durch den Druckausgleich und den undefinierten Unterdruck in der ersten Luftmesskammer eine Beschädigungsstelle, wie z. B. ein Riss, vorliegen muss.In a further third step S3 can be determined by an evaluation device on the basis of the results of the measuring system, that by the pressure compensation and the undefined negative pressure in the first air measuring chamber a damaged area, such. B. a crack must be present.
Des Weiteren ist in 4 eine schematische und stark vereinfachte Ansicht einer erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung 32 zur Bestimmung eines Schadens bei einem Sandwichbauteil 10 dargestellt.Furthermore, in 4 a schematic and highly simplified view of a detection device according to the invention 32 for determining damage to a sandwich component 10 shown.
Das Sandwichbauteil 10 weist dabei beispielsweise eine Kerneinrichtung 16 z. B. aus Schaumstoff und/oder einer Wabenstruktur auf, wobei auf wenigstens zwei Seiten des Sandwichbauteils 10 jeweils eine Deckschicht 12, 14 vorgesehen ist. Dabei ist nun an eine erste zu messende Luftmesskammer 18 die Detektionsvorrichtung 32 angeschlossen, welche ein Messsystem 33 aufweist. Des Weiteren weist die Detektionsvorrichtung 32 beispielsweise eine Pumpeinrichtung 34 zum Absaugen von z. B. Luft aus der Luftmesskammer 18 und/oder Zuführen von Luft in die Luftmesskammer 18 auf. Die Detektionsvorrichtung 32 weist des Weiteren eine Sensoreinrichtung 36 zum Erfassen von Drücken und/oder Druckdifferenzen in der Luftmesskammer 18 auf. Des Weiteren ist eine Auswerteeinrichtung 38 vorgesehen, in welcher die Messergebnisse des Messsystems 33 der Detektionsvorrichtung 32 ausgewertet und ausgegeben werden. Im vorliegenden Beispiel verläuft eine Beschädigungsstelle 28, z. B. eine Porosität 40, zwischen der ersten und einer zweiten Luftmesskammer 18. Wird nun über die Pumpeinrichtung 34 beispielsweise Luft aus der Luftmesskammer 18 abgepumpt zum Erzeugen eines definierten Unterdrucks, so wird über die Porosität 40 und die zweite nach außen offene Luftmesskammer 18 Luft aus der Umgebung bzw. von außen derart angesaugt, dass es nicht zu einem definierten Unterdruck, sondern zu einem Druckausgleich in der ersten Luftmesskammer 18 kommt. Dies wird von der Sensoreinrichtung 36 des Messsystems 32 erfasst und von der Auswerteeinrichtung 38 ausgewertet. Die Auswerteeinrichtung 38 stellt dabei fest, dass es zu dem besagten Druckausgleich kommt und damit eine Beschädigungsstelle 28 bei der ersten Luftmesskammer 18 vorliegen muss. Die Auswerteeinrichtung 38 und/oder die Pumpeinrichtung 34 können dabei als Teil des Messsystem 30 ausgebildet sein oder mit dem Messsystem 30 koppelbar sein.The sandwich component 10 has, for example, a core device 16 z. As foam and / or a honeycomb structure, wherein on at least two sides of the sandwich component 10 one covering layer each 12 . 14 is provided. It is now to a first to be measured air measuring chamber 18 the detection device 32 connected, which is a measuring system 33 having. Furthermore, the detection device 32 for example, a pumping device 34 for sucking z. B. air from the air measuring chamber 18 and / or supplying air into the air measuring chamber 18 on. The detection device 32 further comprises a sensor device 36 for detecting pressures and / or pressure differences in the air measuring chamber 18 on. Furthermore, an evaluation device 38 provided in which the measurement results of the measuring system 33 the detection device 32 be evaluated and output. In the present example, there is a damaged area 28 , z. B. a porosity 40 , between the first and a second air measuring chamber 18 , Now via the pumping device 34 for example, air from the air measuring chamber 18 Pumped to produce a defined negative pressure, so is the porosity 40 and the second open to the outside air measuring chamber 18 Air from the environment or from the outside so sucked that it is not to a defined negative pressure, but to a pressure equalization in the first air measuring chamber 18 comes. This is done by the sensor device 36 of the measuring system 32 recorded and by the evaluation device 38 evaluated. The evaluation device 38 notes that it comes to the said pressure equalization and thus a point of damage 28 at the first air measuring chamber 18 must be present. The evaluation device 38 and / or the pumping device 34 can do this as part of the measuring system 30 be trained or with the measuring system 30 be coupled.
Für eine Online-Überwachung eines Sandwichbauteils kann die Detektionsvorrichtung 32 mit dem Messsystem 33, der Pumpeinrichtung 34 und der Sensoreinrichtung 36, sowie der Auswerteeinrichtung 38 im Flugzeug vorgesehen sein. Bei einer Offline-Überwachung des Sandwichbauteils kann entweder die Auswerteeinrichtung 34 am Boden vorgesehen und später an das Sandwichbauteil im Flugzeug bzw. an die Detektionseinrichtung angeschlossen werden, oder die Detektionseinrichtung 32 kann zusätzlich mit der Pumpeinrichtung 31 und der Sensoreinrichtung 36 am Boden oder im Flugzeug vorgesehen werden, je nach Funktion und Einsatzzweck.For online monitoring of a sandwich component, the detection device 32 with the measuring system 33 , the pumping device 34 and the sensor device 36 , as well as the evaluation device 38 be provided in the aircraft. In the case of offline monitoring of the sandwich component, either the evaluation device 34 provided on the ground and later connected to the sandwich component in the aircraft or to the detection device, or the detection device 32 can additionally with the pumping device 31 and the sensor device 36 be provided on the ground or in the aircraft, depending on function and purpose.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorliegend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Although the present invention has been described in terms of preferred embodiments herein, it is not limited thereto, but modifiable in a variety of ways.
Statt der Ausbildung in Form eines Kanals können auch Löcher in Form von z. B. runden, ovalen und/oder eckigen Luftammern vorgesehen werden, um einige weitere Beispiele von vielen zu nennen. Die Form der Luftkanäle kann beliebig variiert werden, je nach Funktion und Einsatzzweck. Durch die Feststellung bzw. Erfassung der Luftmesskammern bzw. hier der Kanäle, in welchen sich der Druck aufgrund von Schäden ändert, ist eine qualitative Aussage über die Position der Beschädigung möglich.Instead of training in the form of a channel and holes in the form of z. B. round, oval and / or square air chambers are provided, to name a few more examples of many. The shape of the air ducts can be varied as desired, depending on the function and purpose. By determining or detecting the air measuring chambers or here the channels in which the pressure changes due to damage, a qualitative statement about the position of the damage is possible.
Zusammenfassend betrachtet bietet das erfindungsgemäße Detektionsverfahren und die entsprechende Detektionseinrichtung zum Erfassen oder Detektieren von Schäden oder Fehlern bei einer Sandwichstruktur die Möglichkeit einer ständigen Überwachung einer Kerneinrichtung einer Sandwichstruktur. Kernversagen und Debonding können ohne weitere Verfahren sehr einfach detektiert und lokalisiert werden und zwar im Betrieb des Flugzeugs, also vorteilhaft im Flugbetrieb oder auch wenn dieses sich am Boden befindet, z. B. bei der Inspektion und Wartung.In summary, the detection method according to the invention and the corresponding detection device for detecting or detecting damage or defects in a sandwich structure offers the possibility of continuous monitoring of a core device of a sandwich structure. Nuclear failure and debonding can be very easily detected and located without further procedures and indeed during operation of the aircraft, so advantageous in flight operations or even if this is on the ground, z. During inspection and maintenance.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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1010
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Sandwichbauteilsandwich component
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1212
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erste, obere Deckschichtfirst, upper cover layer
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1414
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zweite, untere Deckschichtsecond, lower cover layer
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1616
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Kerneinrichtungcore device
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1818
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LuftmesskammerAir measuring chamber
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2020
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RissCrack
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2222
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Ablösungreplacement
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2424
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Oberseitetop
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2626
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Unterseitebottom
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28 28
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Beschädigungsstelledamage point
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3030
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Ebenelevel
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3131
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Anschlussconnection
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3232
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Detektionsvorrichtungdetection device
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3333
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Messsystemmeasuring system
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3434
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Pumpeinrichtungpumping device
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3636
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Sensoreinrichtungsensor device
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3838
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Auswerteeinrichtungevaluation
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4040
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Porositätporosity
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 2302989 [0002] DE 2302989 [0002]
