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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handlampe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie ihre Verwendung gemäß Patentanspruch 18.
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Um Oberflächen von Bauteilen zu überprüfen, ist es bekannt, die zu prüfenden Bauteile mit geeigneten Beleuchtungseinrichtungen anzustrahlen und visuell und somit optisch diese Bauteile auf Fehler oder unerwünschten Oberflächenveränderungen zu untersuchen und insbesondere Kratzer, Risse, Aufrauhungen, Verformungen, vorzugsweise Beulen oder Erhebungen, Fremdeinschlüsse in der Oberfläche, Fremdpartikel auf oder in der Oberfläche, sonstige Beschädigungen oder Lackierfehler, so beispielsweise Farbabweichungen oder Wolkigkeit, zu erfassen. Diese visuelle Kontrolle wird nicht nur bei metallischen und nicht metallischen Ausgangsmaterialien sondern ebenfalls bei Halbfertigerzeugnissen, nicht lackierten Rohteilen sondern auch bei lackierten Fertigteilen durchgeführt. Insbesondere im Bereich der Herstellung von Automobilen wird diese optische Kontrolle sowohl während der Herstellung der Karosserien und Anbauteile als auch im Rahmen der Zwischen- und Endkontrolle durchgeführt.
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So beschreibt die auf die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung zurückgehende
deutsche Patentanmeldung 10 2012 018 981 A unter anderem eine Einrichtung, mit der es möglich ist, auf der Oberfläche der zu überprüfenden Bauteile ein Muster zu erzeugen, wobei es sich hierbei um ein relativ großflächiges Muster handelt. Um dieses Muster zu erzeugen, weist die bekannte Einrichtung eine Lichtquelle, einen ersten Reflektor, einen zweiten Reflektor und einen dritten Reflektor auf, die eine optische Inspektion insbesondere von großflächigen Karosserieteilen und ganzen Karosserien ermöglicht. Hierbei werden, abhängig von der Ausrichtung der Lichtquelle relativ zu den zuvor angesprochenen Reflektoren senkrecht verlaufende Fahrzeugteile, beispielsweise Seitenteile von Türen und Kotflügel, sowie überwiegend waagerecht angeordnete Fahrzeugteile, wie z. B. Dach- und Kofferraumteile sowie Motorhauben unter standardisierten Beleuchtungsbedingungen inspiziert. Eine kleinflächige Überprüfung von ins Fahrzeuginnere ragende Bauteile, so zum Beispiel die Auskleidungen von Türeinstiegen, Kofferraum- oder Motorraumrücksprüngen oder sonstigen Hinterschneidungen ist mit den bekannten Einrichtungen, die im Kraftfahrzeugbereich auch als Lichttunnel bezeichnet werden, wirtschaftlich nicht möglich. Von daher wird in der Praxis auf eine unbefriedigende Inspektionsmöglichkeit zurückgegriffen, bei dem die zuvor angesprochene kleinflächige Überprüfung mit Hilfe einer Handlampe, die den Überprüfungsbereich großflächig bestrahlt, zurückgegriffen, so daß bei dieser Überprüfung nur gravierende Fehler der eingangs genannten Art erfaßt werden können.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handlampe für die optische Überprüfung der Oberflächen von Bauteilen, insbesondere für die optische Überprüfung der Oberflächen von Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugkarosserieteilen, zur Verfügung zu stellen, die eine optimale Erfassung der in der Oberfläche der Bauteile vorhandenen und vorstehend beispielshaft aufgeführten Fehler ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Handlampe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Handlampe für die optische Überprüfung der Oberflächen von Bauteilen, insbesondere für die optische Überprüfung der Oberflächen von Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugkarosserieteilen weist ein Gehäuse, ein innerhalb des Gehäuses angeordnetes Beleuchtungsmittel, ein am Gehäuse vorgesehener Handgriff, eine Stromversorgung sowie eine Lichtaustrittsöffnung auf, wobei der Lichtaustrittsöffnung eine Gehäuseabdeckung zugeordnet ist, die derart ausgebildet ist, daß auf der Oberfläche des zu überprüfenden Bauteiles ein streifenförmiges Muster erzeugt wird, das abwechselnd helle und dunkle Flächen aufweist.
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Mit anderen Worten wird im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen, bisher im Automobilbereich praktizierten Technik eine Handlampe für die optische kleinflächige Überprüfung von ins Fahrzeuginnere ragende Bauteile, so zum Beispiel die Auskleidungen von Türeinstiegen, Kofferraum- oder Motorraumrücksprüngen oder sonstigen Hinterschneidungen, die erfindungsgemäße Handlampe eingesetzt, die sich von einer konventionellen Handlampe dadurch unterscheidet, daß die die Lichtaustrittsöffnung vorzugsweise vollflächig abdeckende Gehäuseabdeckung derart ausgebildet ist, daß auf der Oberfläche des zu überprüfenden Bauteiles ein streifenförmiges Muster erzeugt wird, das abwechselnd helle und dunkle Flächen aufweist. Insbesondere an jeder Schnittlinie zwischen der hellen Fläche und der dunklen Fläche lassen sich mit Hilfe der erfindungsgemäßen Handlampe schnell und augenschonend die zuvor angesprochenen, ins Fahrzeuginnere ragende Bauteile sicher insbesondere auf die eingangs genannten Fehler überprüfen, wobei sich die Verwendung der erfindungsgemäßen Handlampe nicht nur im Bereich der Automobilindustrie bewährt hat. Hinterschneidungen, insbesondere kleinflächige Hinterschneidungen, und nach innen ragende Bauteile, wie sie beispielsweise bei Möbeln, Booten oder Wohnwagen auftreten, können mit der erfindungsgemäßen Handlampe einwandfrei und reproduzierbar kontrolliert werden.
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Die erfindungsgemäße Handlampe weist darüber hinaus noch weitere Vorteile auf. Bedingt dadurch, daß die Handlampe ein ermüdungsverringertes, blendfreies, augenschonendes und sicheres Überprüfen und Inspizieren von Oberflächen durch das menschliche Auge ermöglicht, besitzt die erfindungsgemäße Handlampe ein hohes ergonomisches Potential, da im Gegensatz zu einer konventionellen Handlampe der Benutzer nicht durch von dem überprüften Oberflächenbereich reflektiertem Licht geblendet oder in sonstiger Weise beeinträchtigt wird, so daß die zuvor angesprochene ermüdungsfreie visuelle Überprüfung erklärlich wird.
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Vorzugsweise ist, wie bereits zuvor ausgeführt, die Lichtaustrittsöffnung vollständig von der Gehäuseabdeckung abgedeckt. Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Handlampe sieht vor, daß hierbei die Gehäuseabdeckung zwei Bereiche aufweist, einerseits den zuvor beschriebenen Bereich, der auf der Oberfläche des zu überprüfenden Bauteiles das streifenförmige Muster erzeugt, das abwechselnd helle und dunkle Flächen aufweist, und andererseits einen zweiten Bereich, der eine vollflächige Ausleuchtung eines weiteren Bereiches des zu prüfenden Bauteils ermöglicht.
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Insbesondere sieht eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Handlampe vor, daß dem ersten Bereich der Gehäuseabdeckung zugeordnete Beleuchtungsmittel oder dem zweiten Bereich der Gehäuseabdeckung zugeordnete Beleuchtungsmittel wahlweise aktiviert wird, so daß der Benutzer der erfindungsgemäßen Handlampe auch andere als die zu inspizierenden Bereiche ausleuchten kann, sofern dies erforderlich oder erwünscht ist.
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Insbesondere dann, wenn die Gehäuseabdeckung derart ausgebildet ist, daß die abwechselnd auf der Oberfläche des Bauteiles erzeugten hellen und dunklen Flächen als nahezu rechteckige Flächen ausgebildet sind, wobei bei jeder Fläche die Länge der kürzen Rechteckkante relativ zur Länge der längeren Rechteckkante im Verhältnis von 1:5 bis 1:100 variiert, lassen sich mit einer derartig ausgestalteten Handlampe besonders gut, insbesondere entlang der Grenzlinie zwischen heller Fläche und dunkler Fläche, selbst kleinste Fehler erkennen.
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Insbesondere weist die erfindungsgemäße Handlampe als Beleuchtungsmittel mindestens eine Leuchtdiode, vorzugsweise jedoch zwischen 4 und 36 Leuchtdioden auf, wobei die Anzahl der erforderlichen Leuchtdioden von der Dimensionierung der Handlampe und insbesondere von der Dimensionierung der Lichtaustrittsöffnung und damit der Gehäuseabdeckung abhängig ist. Kleinere Handlampen, die etwa eine Breite zwischen 6 cm und 10 cm und eine Länge zwischen 15 cm und 20 cm aufweisen, enthalten als Beleuchtungsmittel vorzugsweise zwischen 4 und 12 Leuchtdioden, während größere Handlampen, die eine Breite zwischen etwa 8 und 20 cm und eine Länge zwischen 20 und 40 cm besitzen, weisen in der Regel zwischen 18 und 36 Leuchtdioden auf.
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Insbesondere sind bei der erfindungsgemäßen Handlampe die als Beleuchtungsmittel vorgesehenen Leuchtdioden paarweise nebeneinander und/oder paarweise untereinander angeordnet, so daß hierdurch sichergestellt wird, daß die Leuchtdichten innerhalb der hellen Flächen und innerhalb der dunklen Flächen gleich oder nahezu gleich sind, was zudem durch Variation des Abstandes zwischen den Leuchtdiodenpaaren beeinflußt werden kann.
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Um eine ordnungsgemäße Anordnung und Halterung der Leuchtdioden sicherzustellen, werden vorzugsweise bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Handlampe die Leuchtdioden auf mindestens einer Platine angeordnet. Hierdurch wird zudem sichergestellt, daß bei einem Defekt einer Leuchtdiode ohne zusätzliche Justierung die Leuchtdiode oder die Platine, die die Leuchtdioden haltert, ausgetauscht werden kann.
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Bezüglich der Ausgestaltung der Gehäuseabdeckung ist festzuhalten, daß die erfindungsgemäße Handlampe grundsätzlich eine solche Gehäuseabdeckung aufzuweisen hat, die das zuvor beschriebene streifenförmige Muster möglichst gleichmäßig auf der Oberfläche des zu überprüfenden Bauteils ausbildet. Besonders geeignet hierfür haben sich Gehäuseabdeckungen bewährt, die in der Technik als lineare Prismenoptiken bezeichnet werden und die zur Erzeugung der hellen Flächen eine Konzentration des Lichtes auf diese hellen Flächen bewirken, während benachbarte dunkle Flächen durch die entsprechenden Gehäuseabdeckungsbereiche so weit abgedunkelt werden, daß dementsprechend nur noch gering oder gar nicht beleuchtete Bereiche entstehen, die im vorliegenden Text auch als dunkle Flächen bezeichnet werden.
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Insbesondere weist die erfindungsgemäße Handlampe ein Gehäuse auf, das einen planaren Gehäuseboden und eine hiermit lösbar verbundene Gehäuseabdeckung aufweist, wobei vorzugsweise diese Gehäuseabdeckung aus den zuvor beschriebenen linearen Prismenoptiken oder den nachstehend beschriebenen Lichtlenkfolien ausgebildet ist. Der planare Gehäuseboden ist insbesondere aus Kunststoff oder aus einem Metallblech, vorzugsweise einem Aluminiumblech, angefertigt und weist, falls erforderlich oder erwünscht, einen rundumlaufenden Rand zur lösbaren Halterung und Anbringung der Gehäuseabdeckung auf.
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Insbesondere dann, wenn die Gehäuseabdeckung aus Lichtlenkfolien ausgebildet werden, läßt sich eine besonders leichte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Handlampe bauen, die einerseits auf der Oberfläche des zu überprüfenden Bauteils ein exaktes Muster, bestehend aus abwechselnden hellen und dunklen Flächen, ausbildet und andererseits eine hohe Beständigkeit gegenüber mechanischer Beschädigung, so beispielsweise der Ausbildung von Kratzern oder hartnäckigen Verschmutzungen, aufweist. Hierbei bestehen derartige Lichtlenkfolien üblicherweise aus Polyethylenfolien oder Polycarbonatfolien mit einer Dicke zwischen 0,15 mm und 0,9 mm.
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Um bei der erfindungsgemäßen Handlampe bei gleicher Größe der Lichtaustrittsöffnung die Größe der zu untersuchenden Oberfläche zu optimieren, sieht eine besonders geeignete Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Handlampe vor, daß hierbei die Gehäuseabdeckung im Querschnitt gesehen gewölbt, insbesondere halbkreisförmig gewölbt, ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, daß die Länge des auf der Oberfläche des zu überprüfenden Bauteils erzeugten streifenförmigen Musters quer zur Axialrichtung der Handlampe gesehen eine maximale Länge aufweist und somit der hierdurch zu inspizierende Bereich der Oberfläche des zu überprüfenden Bauteils entsprechend vergrößert ist, was einerseits einen positiven Einfluß auf die Genauigkeit der Erfassung von Fehlern und andererseits eine Verkürzung der Gesamtüberprüfungszeit mit sich bringt.
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Insbesondere bei größeren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Handlampe können abhängig von der Art des Beleuchtungsmittels und insbesondere von der Anzahl der Leuchtdioden unerwünschte Erwärmungen des Innenraum der Handlampe auftreten, so daß es hierbei sachdienlich ist, dem Gehäuse mindestens ein Element zur Abführung der Wärme aus dem Gehäuseinneren zuzuordnen. Diese Elemente können im einfachsten Fall Belüftungsbohrungen sein oder aber die erfindungsgemäße Handlampe wird innerhalb des Gehäuses mit solchen Elementen versehen, die aus einem gut wärmeleitenden Material bestehen und die mit einem Außenbereich des Gehäuses in Kontakt stehen. Insbesondere bietet sich diese Variante zur Wärmeableitung an, wenn die erfindungsgemäße Handlampe eine Vielzahl von auf Platinen angeordnete Leuchtdioden als Beleuchtungsmittel aufweist, wobei in diesem Fall das zuvor angesprochene gut wärmeleitende Material unterhalb der Platine vorgesehen ist und bis zur Gehäusewandung oder hierüber hinaus noch reicht.
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Um die erfindungsgemäße Handlampe ergonomisch gut benutzen zu können, weist eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Handlampe einen stab- oder bügelförmigen Handgriff auf, der vorzugsweise dreh- oder schwenkbar relativ zum Gehäuse am Gehäuse vorgesehen ist.
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Zur Sicherstellung der erforderlichen Stromversorgung des Beleuchtungsmittels ist dem Handgriff ein Stromanschlußkabel zugeordnet, das vorzugsweise innerhalb des Handgriffes verläuft.
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Eine besonders geeignete Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Handlampe sieht vor, daß dem Gehäuse als Stromversorgung zusätzlich zu dem zuvor beschriebenen Stromanschlußkabel oder alternativ dazu mindestens ein Akkumulator zugeordnet ist, wobei der mindestens eine Akkumulator insbesondere innerhalb des Handgriffes vorgesehen ist. Verzichtet man bei dieser Ausgestaltung auf die Stromversorgung mittels eines Stromanschlußkabels, weist diese Ausführungsform den weiteren Vorteil auf, das seine Benutzbarkeit entsprechend vereinfacht wird. Eine Aufladung des mindestens einen Akkumulators findet dann in einer nahe des Anwendungsplatzes vorgesehenen Aufladestation statt, derart, daß vorzugsweise der Handgriff in der Aufladestation positioniert wird, wodurch der Aufladevorgang ausgelöst wird.
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Ebenso besteht die Möglichkeit, den Handgriff oder das Gehäuse mit einer USB-Schnittstelle zu versehen, um hierdurch die Stromversorgung der erfindungsgemäßen Handlampe sicherzustellen.
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Um eine unerwünschte Beschädigung der erfindungsgemäßen Handlampe und insbesondere der Gehäuseabdeckung, zu verhindern, sieht eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Handlampe vor, daß hierbei der Gehäuseabdeckung mindestens ein Schutzelement zur Verhinderung der mechanischen Beschädigung zugeordnet ist. Dieses Schutzelement wird vorzugsweise bei solchen Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Handlampe, bei denen die Gehäuseabdeckung im Querschnitt gesehen gewölbt, insbesondere halbkreisförmig, ausgebildet ist, dadurch ausgebildet werden, daß endseitig jeweils ein Schutzelement, beispielsweise aus schlagfesten Kunststoff oder Metallblech, insbesondere Aluminiumblech, angeordnet wird.
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Wie bereits vorstehend wiederholt herausgestellt, wird die erfindungsgemäße Handlampe insbesondere zur optischen Überprüfung der Oberfläche von Fahrzeugkarosserien und Fahrzeugkarosserieteilen zur Feststellung von Fehlern insbesondere an innenliegenden oder von außen schwer zugänglichen Karosseriebereichen verwendet. Beispiele für derartige schwer zugängliche Karosseriebereiche sind die Türeinstiege, die nach innen ragenden Bereiche der mit der Motorhaube zur Verkleidung des Motorraumes zusammenwirkenden Karosserieteilen oder die nach innen ragenden Bereiche der mit dem Kofferraumdeckel oder der Heckklappe zusammenwirkenden Karosserieteilen.
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Es ist festzuhalten, daß alle in der vorliegenden Beschreibung im Singular verwendeten Begriffe auch den Plural dieser Begriffe abdecken soll, ebenso wie die im Plural verwendeten Begriffe den Singular abdecken.
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Die Verwendung des Begriffes ”und/oder” bedeutet nicht nur die additive sondern auch die kumulative Aufzählung.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Handlampe sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Handlampe wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
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eine schematische Schnittansicht der Ausführungsform;
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einen Querschnitt der in 1 gezeigten Ausführungsform entlang der Linie A-B;
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einen Querschnitt der in 1 gezeigten Ausführungsform längs der Linie C-D; und
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ein Foto eines mit der erfindungsgemäßen Handlampe auf einem Fahrzeugkarosserieteil erzeugten streifenförmigen Musters.
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Die insgesamt mit 1 bezeichnete Ausführungsform der Handlampe zur optischen Überprüfung der Oberfläche von Bauteilen weist ein Gehäuse 2, ein innerhalb des Gehäuses 2 angeordnetes Beleuchtungsmittel 3, einen am Gehäuse 2 vorgesehenen Handgriff 4 und eine Stromversorgung 5 auf, die als Stromanschlußkabel 6 ausgebildet ist. Hierbei verläuft das Stromanschlußkabel 6 innerhalb des Handgriffes 4, wie dies der zu entnehmen ist. Das Beleuchtungsmittel 3 umfaßt 6 Leuchtdiodenpaare a bis f, die auf einer Platine 7 ( ) paarweise mit Abstand voneinander angeordnet sind. Das insgesamt mit 3 bezeichnete Beleuchtungsmittel, d. h. die Leuchtdiodenpaare a bis f, ist bzw. sind von einer im Querschnitt halbkreisförmig gewölbten Gehäuseabdeckung 8 abgedeckt, wobei die Gehäuseabdeckung 8 zusammen mit einem Gehäuseboden 9 ( und ) das Gehäuse 2 ausbildet. Einstückig mit dem Gehäuseboden 9 ist ein am Gehäuseboden rundumlaufender Rand 10 vorgesehen, wobei der Gehäuseboden 9 und der Rand 10 die Lichtaustrittsöffnung ausbildet, die wiederum von der halbkreisförmigen Gehäuseabdeckung 8 abgedeckt wird. Wie in zu erkennen ist, ist unterhalb des Gehäusebodens 9 ein sich über die axiale Länge der Handlampe 1 nur teilweise erstreckender Verstärkungsbereich 11 vorgesehen, der einerseits zur Anbringung des Handgriffes 4 und andererseits für die Leitungsführung des Anschlußkabels 6 zu der Platine 7 dient.
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Jede Leuchtdiode des Leuchtdiodenpaares weist eine Dimension von 3 mm × 3 mm auf. Die Gehäuseabdeckung 8 besteht bei der gezeigten Ausführungsform aus einer käuflich zu erwerbenden Polyethylen-Lentikularfolie, die eine Dicke von 0,83 mm besitzt und die üblicherweise als Lichtlenkfolie bezeichnet wird.
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Wie aus der zu erkennen ist, sind auf der Oberfläche dieser im Querschnitt gesehen halbkreisförmig gewölbten Lichtlenkfolie radial nach außen vorspringende etwa 2 bis 3 mm breite lineare Prismen 22 mit Abstand voneinander angeordnet, die eine hohe Lichttransmission erlauben, während die dazwischen angeordneten wesentlich breiteren Bereiche 23 nur eine diffuse Lichttransmission ermöglichen.
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Die zeigt desweiteren das von der Handlampe 1 auf der Oberfläche eines Türschwellers 20 eines Kraftfahrzeuges erzeugte, insgesamt mit 21 bezeichnete streifenförmige Muster, wobei das streifenförmige Muster 21 eine Vielzahl von abwechselnd angeordneten hellen Flächen 21a und dunklen Flächen 21b aufweist. Die Form und Größe der hellen bzw. dunklen Flächen 21a und 21b läßt sich durch Abstand der Handlampe 1 von der zu überprüfenden Oberfläche variieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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