DE102008048949B4

DE102008048949B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen

Info

Publication number: DE102008048949B4
Application number: DE102008048949A
Authority: DE
Inventors: Matthias Schaarschmidt
Original assignee: USK Karl Utz Sondermaschinen GmbH
Current assignee: USK Karl Utz Sondermaschinen GmbH
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2010-10-28
Anticipated expiration: 2028-09-26
Also published as: DE102008048949A1

Abstract

Verfahren zum Erfassen von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen einer Glasplatte einer Solaranlage oder einer Fassade, wobei an den behandelten Flächenbereichen Befestigungselemente angebracht werden sollen und die Flächenbereiche mit einer Substanz in Form eines Reinigungsmittels und/oder Haftvermittlers/Primers vorbehandelt werden, wobei das Reinigungsmittel und/oder der Haftvermittler/Primer flüchtig ist oder zumindest einen flüchtigen Anteil aufweist, und mittels Thermografie die sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils der Substanz ergebende Temperaturdifferenz der behandelten Flächenbereiche zu den unbehandelten Flächenbereichen erfasst wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen, insbesondere einer Glasfläche, wobei die für die Behandlung vorgesehene Substanz flüchtig ist oder zumindest einen flüchtigen Anteil aufweist.
Aus der Druckschrift JP 01180441 A wird ein Verfahren zur Bestimmung von Fehlern an der inneren Seite einer Leitung beschrieben, wobei man eine verdunstende Substanz aufsprüht, durch die der Werkstoff des Rohres abkühlt, wodurch Fehler an der Innenseite des Rohres mittels einer Infrarotkamera sichtbar werden. Nach der WO 2006/093703 A1 wird ein ähnliches Verfahren für die Herstellung von Komposit-Material zur Überwachung des Laminierungsprozesses eingesetzt.
Eine Lösung zur messtechnische Erfassung und Darstellung von kapillar-aufsteigender Feuchtigkeit an porösen Werkstoffen oder Bauwerken mittels Infrarot wird in der Druckschrift DE 30 42 866 A1 beschrieben.
Die vorgenannten Lösungen werden nicht für die Erdfassung von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen verwendet.
In DE 10 2005 006 903 A1 wird ein Verfahren zum Beschichten von Oberflächen, insbesondere Glasflächen, beschrieben, wobei die Fläche zuerst gereinigt und anschließend auf die gereinigte Fläche ein Haftvermittler aufgebracht wird. Auf den Haftvermittler wird dann eine Grundierung aufgetragen. Nach weiterer Oberflächenbehandlung erfolgt abschließend das Aufbringen einer Dekorschicht. Der Haftvermittler bewirkt dabei eine langfristige Haftung der Beschichtung auf der Oberfläche.
Das Auftragen eines Haftvermittlers oder Primers, der entweder an der Oberfläche haftet oder sie ätzt, ist auch bei der Behandlung von Glasplatten wie sie beispielsweise als Fassadenelemente bei Solaranlagen zum Einsatz kommen, bekannt. Die hier eingesetzten Glasplatten werden üblicherweise mittels Trageelementen an einer Fassade oder auf einem Dach befestigt. Bevor diese Trageelemente, die vorzugsweise aus Metall bestehen, auf der Oberfläche der Glasplatte befestigt werden, wird eine Behandlung dieser zu bedeckenden Fläche vorgenommen.
Dabei erfolgt zunächst eine Vorbehandlung der Oberfläche mit einem Reinigungsmittel, und anschließend das Aufbringen eines Primers. Auf der mit dem Primer behandelten Fläche wird dann ein Klebeprozess durchgeführt. Stellen beide Substanzen eine glasklare Flüssigkeit dar, ergibt sich das Problem, dass es für den Betrachter nicht möglich ist, festzustellen, ob eine gleichmäßige, flächendeckende Aufbringung beider Substanzen (Reinigungsmittel und Primer) – und damit eine qualitätsgerechte Behandlung – erfolgt ist. Eine von dem Primer nur fehlerhaft bedeckte Fläche kann aber dazu führen, dass nach dem Aufbringen des Trageelementes auf diese Fläche und nachfolgendem Anbringen der Glasplatte an einer Solaranlage/Fassade, die gesamte Glasplatte sich früher oder später von dem Trageelement löst und es schlimmstenfalls zu Personen- oder zumindest zu materiellem Schaden kommt.
Aus DE 195 00 073 C1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen der auf einer Flächeneinheit vorliegenden Menge eines Klebstoffes mit flüchtigem Anteil bekannt, wobei zum Erfassen der sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils ergebenden Temperatur oder Temperaturdifferenz zur Umgebung eine Wärmebildkamera eingesetzt wird. Mittels einer zuvor für den Klebstoff erstellten Eichkurve wird die Menge an auf der Flächeneinheit aufgetragenen Klebstoff ermittelt. Diese Verfahren und Vorrichtung sind speziell für die Bestimmung der Menge des auf Werkstücke, wie beispielsweise Vliesmaterialien oder Auskleidungsteile für Kraftfahrzeuge, aufgebrachten Klebstoffes vorgesehen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Erfassen von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen, insbesondere einer Glasfläche, wobei die für die Behandlung vorgesehene Substanz flüchtig ist oder zumindest einen flüchtigen Anteil aufweist, wodurch schnell und zuverlässig festgestellt werden kann, ob eine qualitätsgerechte Aufbringung der Substanz auf die zu behandelnde Fläche erfolgte.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des 1. und des 7. Patentanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei dem Verfahren zum Erfassen von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen einer Glasplatte einer Solaranlage oder einer Fassade, wobei an den behandelten Flächenbereichen Befestigungselemente angebracht werden sollen und die Flächenbereiche mit einer Substanz in Form eines Reinigungsmittels und/oder Haftvermittlers/Primers vorbehandelt werden, wobei die für die Behandlung vorgesehene Substanz flüchtig ist oder zumindest einen flüchtigen Anteil aufweist, wird mittels Thermografie die sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils der Substanz ergebende Temperaturdifferenz der behandelten Flächenbereiche zu den unbehandelten Flächenbereichen erfasst.
Dabei werden sowohl die behandelten als auch die unbehandelten Flächenbereiche mittels einer Wärmebildkamera erfasst.
Als Substanz werden/wird ein Reinigungsmittel und/oder ein Haftvermittler/Primer eingesetzt. Die zu behandelnde Glasfläche wird zunächst mit dem Reinigungsmittel vorbehandelt , dann wird der Haftvermittler/Primer aufgebracht und anschließend wird mittels der Wärmebildkamera die sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils des Haftvermittlers/Primers ergebende Temperaturdifferenz der behandelten Flächenbereiche zu den unbehandelten Flächenbereichen erfasst.
Ein anderer Verfahrensschritt sieht vor, dass die zu behandelnde Glasfläche zunächst mit dem Reinigungsmittel vorbehandelt wird, dann mittels der Wärmebildkamera die sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils des Reinigungsmittels ergebende Temperaturdifferenz der behandelten Flächenbereiche zu den unbehandelten Flächenbereichen erfasst wird, danach der Haftvermittler/Primer aufgebracht wird und anschließend mittels der Wärmebildkamera die sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils des Haftvermittlers/Primers ergebende Temperaturdifferenz der behandelten Flächenbereiche zu den unbehandelten Flächenbereichen erfasst wird.
Die mittels Thermografie erfassten Bilder/Filmaufzeichnungen werden elektronisch gespeichert und/oder einer Auswerteeinrichtung zugeführt.
Bei der Vorrichtung zum Erfassen von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen einer Glasplatte einer Solaranlage oder einer Fassade, wobei an den behandelten Flächenbereichen Befestigungselemente angebracht werden sollen und eine Einrichtung zum Aufbringen einer Substanz in Form eines Reinigungsmittels und/oder Haftvermittlers/Primers auf die Flächenbereiche vorgesehen ist und das Reinigungsmittel und/oder der Haftvermittler flüchtig ist oder zumindest einen flüchtigen Anteil aufweist, wird eine Wärmebildkameraeingesetzt, mittels welcher die sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils der Substanz ergebende Temperaturdifferenz der behandelten Flächenbereiche zu den unbehandelten Flächenbereichen erfassbar ist.
Der Wärmebildkamera ist eine elektronische Speichereinrichtung zugeordnet, mittels welcher die Bilder/Filmaufzeichnungen der Wärmebildkamera speicherbar sind. Ebenso kann eine Auswerteeinrichtung vorgesehen sein, mittels welcher die Bilder/Filmauszeichnungen der Wärmebildkamera auswertbar sind.
Die behandelten und unbehandelten Flächenbereiche befinden sich vorzugsweise auf einer für den Einsatz in einer Solaranlage vorgesehenen Glasplatte.
Jedes Bild/jede Filmaufzeichnung der Wärmebildkamera ist dabei einer bestimmten Glasfläche/Glasplatte zuordenbar.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
Fig.: ein von einer Wärmebildkamera aufgenommenes Wärmebild von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen
In der Fig. ist ein von der Wärmebildkamera aufgenommenes Wärmebild gezeigt, aus welchem der Verlauf des auf eine Glasfläche aufgebrachten Primers hervorgeht. Dabei stellt der dunkle Bereich den auf der Glasfläche mit Primer behandelten Flächenabschnitt F2 dar, während die hellen Bereiche den unbehandelten Flächenabschnitt F1 bedeuten, auf denen kein Primer aufgetragen wurde.
Vor dem Anbringen der Befestigungselemente an der Glasplatte einer Solaranlage oder einer Fassade erfährt die Glasplatte eine Behandlung. Es werden die Bereiche der Glasplatte, mit denen die Trageelemente verklebt werden, vorbehandelt. Das ist deshalb erforderlich, da die Oberfläche verschmutzt sein kann und die eigene Struktur des Glases keine qualitätsgerechte Verklebung des Trageelementes mit der Glasplatte ermöglicht.
Die Trageelemente sind hierbei vorzugsweise in Form von Metall-Schienen (Rails) ausgebildet. Die verwendeten Klebebänder sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen 12 und 25 mm breit und werden zueinander parallel auf der Glasplatte oder den Rails angeordnet. Auf jeder auf einem Dach oder einer Fassade anbringbaren Glasplatte sind mehrere derartige Rails vorgesehen.
Zunächst wird die Glasfläche, auf die das Trageelement/Rail aufgeklebt werden soll, mit einem Reinigungsmittel, welches zum Beispiel Alkohol oder Heptan enthält oder vollständig aus diesen Stoffen besteht und ein glasklares, durchsichtiges Aussehen hat, vorbehandelt. Dann erfolgt das Aufbringen eines Primers, der beispielsweise ebenfalls einen Alkohol- oder einen Heptananteil aufweist sowie ein glasklares Aussehen hat, auf eben diese Glasfläche. Die Bestandteile des Primers dringen dabei in die Glasstruktur ein. Daraus ist aber auch ersichtlich, dass bei einer Beschichtung bzw. Behandlung einer Glasfläche mit zwei ebenfalls glasklaren Substanzen, es nur schwer oder überhaupt nicht feststellbar ist, ob auch die gesamte, später mit dem Trageelement zu beklebende, Glasfläche mit dem Primer bedeckt wurde.
An dieser Stelle sei noch angeführt, dass auch die Rails eine entsprechende Behandlung mit einem anderen Primer zum Zwecke des Anätzens erhalten.
Um festzustellen, auf welchen Flächenbereichen der Glasfläche sich der Primer befindet, könnte man diesem auch eine färbende oder leuchtende Substanz, z. B. fluoreszierende Bestandteile, beimengen. Allerdings wird diese Ausführung von den Klebstoffherstellern untersagt.
Um eine qualitätsgerechte Durchführung des Aufbringens des Primers zu erfassen und zu dokumentieren, kommen deshalb das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einsatz. Dabei wird die Eigenschaft des Grundmaterials, hier Glas, genutzt, welches relativ schlecht wärmeleitend und somit ungenügend in der Lage ist, Energie schnell in die abgekühlten Bereiche zu transportieren, um das Temperaturgleichgewicht herzustellen.
Es wird hierbei das Verfahren der Thermografie eingesetzt, bei dem mittels einer Wärmebildkamera Bilder oder Filmaufzeichnungen erzeugt werden, wobei die für das menschliche Auge unsichtbare Wärmestrahlung eines Objektes oder Körpers sichtbar gemacht werden. Auf Grund der schlechten Wärmeleitung des Glases ist es möglich, auch noch nach dem Trocknungsprozess Temperaturdifferenzen mittels der Wärmebildkamera zu erkennen. Während des Verdunstungszeitraumes ist der Vorgang durch die verdunstende Substanz noch verstärkt erkennbar.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel finden Substanzen (Reinigungsmittel, Primer) Anwendung, welche einen Alkohol- oder einen Heptananteil besitzen. Dieser flüchtige Anteil weist eine Verdunstungskälte auf, die die Oberflächentemperatur des Glases beeinflusst und diese wiederum als Temperaturdifferenz zu den Flächenbereichen, die nicht mit dieser Substanz behandelt wurden, von der Wärmebildkamera erfasst wird. Dadurch sind auf dem Wärmebild die behandelten Flächenbereiche und auch die unbehandelten Flächenbereiche durch ihre unterschiedliche Färbung gut zu erkennen. Es ist schnell und einfach nachvollziehbar, ob die vorgesehenen Flächenbereiche der Glasfläche vollständig gereinigt bzw. vollständig und in guter Qualität von dem Primer bedeckt sind. Eventuell vorhandene Lücken können nachgebessert werden.
Durch die Nutzung der Temperaturdifferenz ist die Einhaltung genauer Verarbeitungstemperaturen nicht erforderlich.
Dabei ist es auch möglich, Substanzen einzusetzen, welche nicht nur einen flüchtigen Anteil aufweisen, sondern vollständig flüchtig sind.
Es kann hierbei folgender Verfahrensschritt stattfinden:
Die zu behandelnde Glasfläche wird zunächst mit dem Reinigungsmittel vorbehandelt, dann wird der Haftvermittler/Primer aufgebracht und anschließend wird mittels der Wärmebildkamera die sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils des Haftvermittlers/Primers ergebende Temperaturdifferenz der behandelten Flächenbereiche F2 zu den unbehandelten Flächenbereichen F1 erfasst.
Ein anderer Verfahrensschritt sieht dagegen vor, dass die zu behandelnde Glasfläche zunächst mit dem Reinigungsmittel vorbehandelt wird, dann mittels der Wärmebildkamera die sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils des Reinigungsmittels ergebende Temperaturdifferenz der behandelten Flächenbereiche F2 zu den unbehandelten Flächenbereichen F1 erfasst wird, danach der Haftvermittler/Primer aufgebracht wird und anschließend nochmals mittels der Wärmebildkamera die sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils des Haftvermittlers/Primers ergebende Temperaturdifferenz der behandelten Flächenbereiche F2 zu den unbehandelten Flächenbereichen F1.
Der Einsatz der Wärmebildkamera kann sowohl nach Beendigung des ersten Vorgangs, des Reinigungsvorgangs, als auch nach Beendigung des zweiten Vorgangs, der Behandlung mit dem Primer, vorgenommen werden.
Es ist auch möglich, durch Aufbringen von gekühlten Substanzen, beispielsweise durch Kühlung des Primers, einen größeren Temperaturunterschied zu erzielen und damit eine deutlichere Darstellung und Sichtbarmachung des von dem Primer bedeckten Flächenbereiches F2 durch die Wärmebildkamera zu erhalten.
Die von der Wärmebildkamera aufgenommenen Bilder/Filmaufzeichnungen werden vorzugsweise einer elektronischen Speichereinrichtung zugeführt, wo ihre Speicherung „glasplattenbezogen” erfolgt. Das heißt, dass jeder Glasplatte bzw. der dort beschichteten Glasfläche ein bestimmtes Bild oder eine bestimmte Filmaufzeichnung der Wärmebildkamera zugeordnet werden kann. Beispielsweise kann dies über eine Nummerierung erfolgen.
Der schnelle Zugriff auf diese Nachweise ist insbesondere in einem Schadensfall wichtig, da anhand des Wärmebildes sofort herausgefunden wird, ob die betroffene Glasplatte eine qualitätsgerechte Beschichtung erfahren hat oder nicht.
Des Weiteren ist eine Auswerteeinrichtung vorgesehen, mittels der die Daten/Bilder einer möglichen Analyse/Beurteilung unterzogen werden können.

Claims

Verfahren zum Erfassen von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen einer Glasplatte einer Solaranlage oder einer Fassade, wobei an den behandelten Flächenbereichen Befestigungselemente angebracht werden sollen und die Flächenbereiche mit einer Substanz in Form eines Reinigungsmittels und/oder Haftvermittlers/Primers vorbehandelt werden, wobei das Reinigungsmittel und/oder der Haftvermittler/Primer flüchtig ist oder zumindest einen flüchtigen Anteil aufweist, und mittels Thermografie die sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils der Substanz ergebende Temperaturdifferenz der behandelten Flächenbereiche zu den unbehandelten Flächenbereichen erfasst wird.
Verfahren zum Erfassen von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die behandelten Flächenbereiche und die unbehandelten Flächenbereiche mittels einer Wärmebildkamera erfasst werden.
Verfahren zum Erfassen von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnde Glasfläche zunächst mit dem Reinigungsmittel vorbehandelt wird, dann der Haftvermittler/Primer aufgebracht wird und anschließend mittels der Wärmebildkamera die sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils des Haftvermittlers/Primers ergebende Temperaturdifferenz der behandelten Flächenbereiche zu den unbehandelten Flächenbereichen erfasst wird.
Verfahren zum Erfassen von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnde Glasfläche zunächst mit dem Reinigungsmittel vorbehandelt wird, dann mittels der Wärmebildkamera die sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils des Reinigungsmittels ergebende Temperaturdifferenz der behandelten Flächenbereiche zu den unbehandelten Flächenbereichen erfasst wird, danach der Haftvermittler/Primer aufgebracht wird und anschließend mittels der Wärmebildkamera die sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils des Haftvermittlers/Primers ergebende Temperaturdifferenz der behandelten Flächenbereiche zu den unbehandelten Flächenbereichen erfasst wird.
Verfahren zum Erfassen von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Substanz ein vollständig flüchtiger Stoff verwendet wird.
Verfahren zum Erfassen von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels Thermografie erfassten Bilder/Filmaufzeichnungen elektronisch gespeichert und/oder einer Auswerteeinrichtung zugeführt werden.
Vorrichtung zum Erfassen von behandelten und unbehandelten, Flächenbereichen einer Glasplatte einer Solaranlage oder einer Fassade, wobei an den behandelten Flächenbereichen Befestigungselemente angebracht werden sollen und eine Einrichtung zum Aufbringen einer Substanz in Form eines Reinigungsmittels und/oder Haftvermittlers/Primers auf die Flächenbereiche vorgesehen ist, wobei das für die Behandlung vorgesehene Reinigungsmittel und/oder der Haftvermittler flüchtig ist oder zumindest einen flüchtigen Anteil aufweist, wobei eine Wärmebildkamera vorgesehen ist, mittels welcher die sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils der Substanz ergebende Temperaturdifferenz der behandelten Flächenbereiche zu den unbehandelten Flächenbereichen erfassbar ist.
Vorrichtung zum Erfassen von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmebildkamera eine elektronische Speichereinrichtung zugeordnet ist, mittels welcher die Bilder/Filmaufzeichnungen der Wärmebildkamera speicherbar sind.
Vorrichtung zum Erfassen von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die Bilder/Filmaufzeichnungen der Wärmebildkamera auswertbar sind.
Vorrichtung zum Erfassen von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die behandelten und unbehandelten Flächenbereiche auf einer für den Einsatz in einer Solaranlage vorgesehenen Glasplatte befinden.
Vorrichtung zum Erfassen von behandelten und unbehandelten Flächenbereichen nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Bild/jede Filmaufzeichnung der Wärmebildkamera einer bestimmten Glasfläche/Glasplatte zuordenbar ist.