Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen einer Anbindung eines Einbauteils in einem als Hohlkörper ausgebildeten Kunst stoffformteil .

Ein oder mehrere Einbauteile werden üblicherweise bereits wäh rend des Herstellungsprozesses, insbesondere vor dem Formge bungsprozess des Kunststoffformteils in das Kunststoffformteil eingebracht, so dass die Einbauteile in dem Innenraum des fer tigen, als Hohlkörper ausgebildeten Kunststoffformteils einge bracht und dort in einer festen Position befestigt sind. Die Einbauteile können beispielsweise Versteifungselemente sein, welche an einer Innenseite oder an zwei sich gegenüberliegenden Innenseiten des Kunststoffformteils Stoffschlüssig, beispiels weise durch eine Schweißverbindung, befestigt sein können. Mit tels der Einbauteile, welche beispielsweise stabförmig oder rohrförmig ausgebildet sein können, kann die mechanische Fes tigkeit des als Hohlkörper ausgebildeten Kunststoffformteils ge steigert werden. Die Kunststoffformteile können beispielsweise Tanks, insbesondere Kraftstofftanks, sein. Als Formgebungspro zess für das Kunststoffformteil kann beispielsweise ein Blas formverfahren eingesetzt werden.

Damit die Einbauteile ihre Funktion erfüllen können, die mecha nische Festigkeit des Kunststoffformteils zu verbessern, ist es wichtig, dass die Einbauteile eine gute, sichere und stabile Anbindung an der Innenseite des Kunststoffformteils aufweisen. Eine Prüfung der Qualität der Anbindung erfolgt üblicherweise mittels einer zerstörenden Prüfung, indem stichprobenartig Kunststoffformteile geöffnet werden, um in den Innenraum der Kunststoffformteile hineinsehen zu können und die Anbindung der Einbauteile in dem Innenraum prüfen zu können. Alternativ können auch Tests der mechanischen Belastbarkeit durchgeführt werden. Solche Prüfungen können jedoch nur sporadisch durchgeführt wer den und eignen sich nicht für eine Prüfung im laufenden Produk tionsprozess, da abhängig von der Häufigkeit der Prüfung ein entsprechender Anteil an Verlust anfallen würde. Zudem sind der artige zerstörende Prüfungen zeit- und kostenintensiv.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Prüfen einer Anbindung eines Einbauteils in einem als Hohl körper ausgebildeten Kunststoffformteil zur Verfügung zu stel len, welche zerstörungsfrei und im laufenden Produktionsprozess durchgeführt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhän gigen Anspruchs gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteil hafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben .

Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren zum Prüfen einer Anbin dung eines Einbauteils in einem als Hohlkörper ausgebildeten Kunststoffformteil angegeben. Das Verfahren gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass nach einer Entformung des Kunst stoffformteils aus einem Formgebungswerkzeug eine Oberflächen temperaturmessung im Bereich der Anbindung des Einbauteils an einer Innenseite des Kunststoffformteils erfolgt, wobei die Oberflächentemperaturmessung von außerhalb des Kunststoffform teils durchgeführt wird, die gemessene Oberflächentemperatur an eine Auswerteeinheit übermittelt wird und anhand der gemessenen Oberflächentemperatur in der Auswerteeinheit die Anbindung des Einbauteils geprüft wird. Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, die Qualität einer Anbin dung, insbesondere einer Schweißanbindung, eines Einbauteils an einer Innenseite eines Kunststoffformteils mittels einer Tempe raturmessung zu bewerten. Dafür wird nach der Entformung des Kunststoffformteils aus einem Formgebungswerkzeug, beispiels weise einem Blasformwerkzeug, eine Oberflächentemperaturmessung an einer Außenseite des Kunststoffformteils im Bereich der An bindung des Einbauteils an einer Innenseite des Kunststoffform teils durchgeführt. Bei der Oberflächentemperaturmessung erfolgt eine Temperaturmessung vorzugsweise im Bereich eines Schweiß wulstes, durch welchen das Einbauteil an der Innenseite des Kunststoffformteils Stoffschlüssig angebunden ist. Die Oberflä chentemperaturmessung kann zerstörungsfrei von außerhalb des Kunststoffformteils durchgeführt werden. Eine Zerstörung des Kunststoffformteils ist nicht erforderlich, um die Prüfung durchführen zu können.

Basierend auf der gemessenen Oberflächentemperatur kann die An bindung des Einbauteils an das Kunststoffformteil geprüft wer den. Dies ergibt sich aus einem proportionalen Zusammenhang einer Materialansammlung bzw. Materialverteilung im Bereich der Anbindung des Einbauteils und der zugehörigen Wärmekapazität des Materials in dem Bereich des Kunststoffformteils . Dort, wo mehr Kunststoffmaterial in dem Bereich der Anbindung vorhanden ist, weist das Kunststoffformteil eine höhere Wärmekapazität auf als ein Bereich der Anbindung mit einer kleineren Kunststoffmateri almenge, da je größer die Kunststoffmaterialmenge ist, desto mehr Wärme in dieser Kunststoffmaterialmenge gespeichert werden kann. Diejenigen Bereiche, welche eine größere Kunststoffmate rialmenge aufweisen, kühlen somit langsamer aus und weisen nach dem Formgebungsprozess eine höhere Oberflächentemperatur auf, als die Bereiche mit kleinerer Kunststoffmaterialmenge, die schneller auskühlen und zu einem Zeitpunkt der Abkühlphase des Kunststoffformteils nach dem Formgebungsprozess bzw. nach der Entformung eine niedrigere Temperatur aufweisen. Erst eine län gere Zeit nach dem Formgebungsprozess gleichen sich die Tempe raturen an.

Die Anbindung kann dabei auf verschiedene Arten geprüft werden. Beispielsweise kann eine sich ergebende Oberflächentemperatur, insbesondere eine Oberflächentemperaturverteilung, im Bereich der Anbindung mit einer gewünschten Oberflächentemperatur, ins besondere einer gewünschten Oberflächentemperaturverteilung, verglichen werden. Zum Vergleich kann eine modellierte Oberflä chentemperatur, insbesondere eine modellierte Oberflächentempe raturverteilung, oder eine entsprechende beispielhafte Oberflächentemperatur, insbesondere eine beispielhafte Oberflä chentemperaturverteilung, eines Kunststoffformteils mit geprüf ten Eigenschaften verwendet werden.

Alternativ oder zusätzlich kann basierend auf der gemessenen Oberflächentemperatur eine Materialstärke im Bereich der Anbin dung bestimmt werden. Die Bestimmung kann eine absolute oder eine relative Materialstärke umfassen. Über die Materialstärke kann beispielsweise auf eine Wanddicke geschlossen werden. Wird eine niedrige Oberflächentemperatur gemessen, so ergibt sich auch eine geringere Materialstärke, woraus geschlossen werden kann, dass in diesem Bereich die Anbindung des Einbauteils an das Kunststoffformteil weniger gut ist, da eine gute Anbindung sich vorzugsweise durch eine bestimmte Mindestwanddicke aus zeichnet, um eine stabile Verbindung zwischen dem Einbauteil und dem Kunststoffformteil erreichen zu können. Zur Bestimmung der Wanddicke wird die gemessene Oberflächentemperatur an eine Aus werteeinheit übermittelt. Über die Oberflächentemperaturmessung können insbesondere Verlagerungen von Dick- und Dünnstellen in nerhalb des Kunststoffformteils bestimmt werden. Dabei kann die Temperatur im Bereich der unmittelbaren Anbindung des Eibau teils, also einem Kontaktbereich des Einbauteils mit dem Kunst stoffformteil , erniedrigt sein, wenn das Einbauteil bei der Anbindung an das Kunststoffformteil eine geringere Temperatur als dieses aufweist. In diesem Fall kommt es zu einer Abkühlung des Kunststoffformteils durch das Einbauteil. Im Bereich der Anbindung können sich Materialwülste bilden, die eine erhöhte Materialstärke aufweisen und entsprechend langsamer auskühlen.

Dieses Prüfungsverfahren kann im laufenden Produktionsprozess an jedem hergestellten Kunststoffformteil schnell und ohne großen Aufwand zerstörungsfrei durchgeführt werden. Es können Mindest parameter, wie beispielsweise eine Mindesttemperatur oder eine Mindestwanddicke an bestimmten zu messenden Bereichen der An bindung festgelegt werden und die Kunststoffformteile, die den jeweiligen Mindestparamater an einem Bereich nicht erfüllen, können aussortiert werden. Alternativ oder zusätzlich können Un terschiede der Temperatur oder eine Materialstärke im Bereich der Anbindung dazu führen, dass diese Kunststoffformteile aus sortiert werden. Auch kann eine exakte Position der Anbindung durch die Temperatur im Bereich der Anbindung geprüft werden, um Kunststoffformteile mit fehlerhaft positionierten Einbauteilen auszusortieren. So kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine zerstörungsfreie Prüfung der Einbauteile in dem Kunststoff formteil erfolgen, so dass im laufenden Produktionsprozess be reits festgestellt werden kann, ob die Anbindung der Einbauteile vorgegebene Qualitätsanforderungen erfüllt oder nicht. Die Qua lität der hergestellten Kunststoffformteile kann dadurch wesent lich gesteigert werden. Gleichzeitig kann die Herstellung der Kunststoffformteile kostengünstiger durchgeführt werden. Auf grund der Prüfung der einzelnen Kunststoffformteile wird auch bei geringen Fertigungstoleranzen sichergestellt, dass die Kunststoffformteile die Qualitätsanforderungen erfüllen. Bei spielsweise kann so eine Wanddicke der Kunststoffformteile re duziert werden, um Material einzusparen, indem Sicherheitszuschläge bei der Menge an zu verwendenden Kunststoff reduziert werden. Im Bereich der Anbindung des Einbauteils kann mindestens ein Messpunkt an einer Außenseite des Kunststoffformteils definiert werden, an welchem die Oberflächentemperaturmessung erfolgt. Dieser definierte Messpunkt kann für jedes Kunststoffformteil zur Messung der Oberflächentemperatur verwendet werden, so dass eine hohe Reproduzierbarkeit der Messung der Oberflächentempe ratur und der Prüfung der Anbindung des Einbauteils aus der gemessenen Oberflächentemperatur über alle hergestellten Kunst stoffformteile erreicht werden kann. Jeder Messpunkt kann auch einen Messbereich ausbilden, so dass der Messpunkt nicht punkt förmig ausgebildet sein muss, sondern auch einen größeren Be reich abdecken kann.

Bevorzugt werden im Bereich der Anbindung des Einbauteils meh rere Messpunkte an der Außenseite des Kunststoffformteils defi niert, an welchen jeweils eine Oberflächentemperaturmessung erfolgt, so dass in der Auswerteeinheit eine Temperaturvertei lung über den Bereich der Anbindung des Einbauteils ermittelt werden kann. Werden mehrere Messpunkte, insbesondere zwei oder mehr Messpunkte, definiert, so kann eine verbesserte Aussage über die Qualität der Anbindung des Einbauteils getroffen wer den. Insbesondere kann ein Temperaturprofil über den Bereich der Anbindung erstellt werden, wobei über das Temperaturprofil auch die Anbindung geprüft werden kann. Beispielsweise kann eine Ma terialstärkeverteilung im Bereich der Anbindung ermittelt wer den. Ist die Materialstärkeverteilung über den Bereich der Anbindung konstant, so kann auf eine gute Homogenität der An bindung geschlossen werden. Ist die Materialstärkeverteilung un terschiedlich, so kann darauf geschlossen werden, dass die Qualität der Anbindung eher geringer ist. Aus der Materialstär keverteilung kann auch eine Wanddickenverteilung über den Be reich der Anbindung bestimmt werden. Pro Messpunkt kann eine Oberflächentemperatur ermittelt werden, über welche die Prüfung der Anbindung beispielsweise durch Er mittlung der Wanddicke an diesem Messpunkt erfolgen kann, so dass eine Aussage über die Qualität der Anbindung, insbesondere der Schweißanbindung des Einbauteils an dem Kunststoffformteil an diesem Messpunkt, getroffen werden kann.

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass pro Messpunkt eine minimale Oberflächentemperatur T _Min und eine maximale Ober flächentemperatur T _Max bestimmt werden können. Die Qualität der Anbindung kann dadurch noch besser und genauer geprüft werden, da auch innerhalb eines Messpunktes, welcher einen Messbereich ausbilden kann, dann unterschiedlich herrschende Oberflächen temperaturen berücksichtigt werden können.

Durch eine Betrachtung von Messbereichen als Messpunkten können charakteristische Temperaturverteilungen ermittelt werden, die sich beispielsweise durch die Anbindung des Einbauteils an dem Kunststoffformteil ergeben können. Beispielsweise können sich bei der Verwendung von Formeinsätzen an dem Formgebungswerkzeug sogenannte „Blumentöpfe" bilden in dem Kunststoffformteil bil den. Die „Blumentöpfe" sind Einstülpungen in der Außenwand des Kunststoffformteils mit einem flachen Bodenbereich. Es ergibt sich eine charakteristische Temperaturverteilung. Durch die cha rakteristische Temperaturverteilung kann bereits die Position des jeweiligen Einbauteils an dem Kunststoffformteil ermittelt und geprüft werden.

Zur weiteren Detaillierung der Auswertung kann zudem ein örtli cher Mittelpunkt zwischen der ermittelten minimalen Oberflächen temperatur T _Min und der ermittelten maximalen Oberflächentemperatur T _Max pro Messpunkt bestimmt werden, wobei der Mittelpunkt eines Messpunktes mit einem Mittelpunkt eines weiteren Messpunktes verglichen werden kann. Um die Reproduzierbarkeit der Prüfung weiter verbessern zu kön nen, kann die Oberflächentemperaturmessung zu einem definierten Zeitpunkt nach der Entformung des Kunststoffformteils erfolgen. Beispielsweise kann eine Abkühlzeit des Kunststoffformteils nach der Entformung bestimmt werden, nach welcher die erfindungsge mäße Prüfung stattfindet. Beispielsweise kann festgelegt werden, dass die erfindungsgemäße Prüfung 20 Minuten nach der Entformung des Kunststoffformteils aus dem Formgebungswerkzeug erfolgt. Je des Kunststoffformteil wird dann vorzugsweise genau zu diesem Zeitpunkt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren geprüft. Alterna tiv kann abhängig von dem Zeitpunkt der Prüfung eine Umrechnung der gemessenen Oberflächentemperatur auf eine Temperatur zu ei nem definierten Zeitpunkt erfolgen. Dazu ist eine Kenntnis von Prozessparameter und Umgebungsbedingungen sowie der Materialei genschaften erforderlich.

Die Reproduzierbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens kann weiter dadurch gesteigert werden, dass die Oberflächentempera turmessung bevorzugt in einer definierten Position des Kunst stoffformteils erfolgt. Nach der Entformung kann das Kunststoffformteil beispielsweise in eine Haltevorrichtung ein gebracht werden, um das erfindungsgemäße Prüfverfahren durchzu führen. In der Haltevorrichtung kann das Kunststoffformteil für die Prüfung fest eingespannt werden. Jedes zu prüfende Kunst stoffformteil kann in der gleichen Position in die Haltevorrich tung eingebracht und in dieser eingespannt gehalten werden, um die Prüfung in Bezug auf die Position des zu prüfenden Kunst stoffformteils zu gleichen und damit zu konstanten Bedingungen durchführen zu können. Die Vergleichbarkeit der Messergebnisse kann dadurch gesteigert werden.

Insgesamt verbleibt der bei Positionierung des Kunststoffform teils in der Haltevorrichtung ein möglicher Fehler, der zu einer fehlerhaften Bewertung der Anbindung des Einbauteils an dem Kunststoffformteil bei der Prüfung der Anbindung führen kann. Dies betrifft insbesondere, aber nicht nur, dessen Position. Um dieses Problem zu überwinden wird vorgeschlagen, dass das Ver fahren zusätzlich Schritte zum Anbringen einer Positionsmarkie rung an dem Kunststoffformteil zur Markierung einer Position der Anbindung des Einbauteils, und zum Erfassen einer Position der Positionsmarkierung umfasst, wobei das Prüfen der Anbindung des Einbauteils anhand der gemessenen Oberflächentemperatur in der Auswerteeinheit basierend auf der Position der Positionsmarkie rung erfolgt. Die Positionsmarkierung gibt vorzugsweise eine Mittenposition des Einbauteils an dem Kunststoffformteil an. Die Positionsmarkierung ermöglicht eine einfache Prüfung der Anbin dung des Einbauteils an dem Kunststoffformteil . Die Position kann somit unabhängig von einer charakteristischen Form im Be reich des Einbauteils, beispielsweise des „Blumentopfes", er mittelt werden, so dass das Verfahren sehr flexibel angewendet werden kann. Es können beliebige Positionen an dem Kunststoff formteil mit der Positionsmarkierung zur Prüfung markiert wer den. Darüber hinaus kann neben der Anbindung des Einbauteils im Bereich der Positionsmarkierung auch die Positionierung des Ein bauteils einfach und zuverlässig geprüft werden. Die Positions markierung kann beispielsweise eine punktförmige Positionsmarkierung sein. Besonders bevorzugt weist die Positi onsmarkierung einen Durchmesser von etwa 1,5 mm auf. Die Posi tionsmarkierungen kann beispielsweise ausgeführt sein, neben einer Position zusätzlich eine Ausrichtung anzugeben, beispiels weise nach der Art eines Pfeils. Insbesondere bei einem rotati onssymmetrischen Einbauteil ist aber eine Positionsangabe ausreichend .

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens umfasst das Anbringen einer Positionsmarkierung an dem Kunststoffformteil ein Anbringen der Positionsmarkierung als Abweichung von einer vorgegebenen Bauteildicke, und das Erfassen einer Position der Positionsmarkierung erfolgt basierend auf der gemessenen Ober- flächentemperatur des Kunststoffformteils im Bereich der Anbin dung des Einbauteils in der Auswerteeinheit. Die Positionsmar kierung bewirkt also eine typischerweise geringfügige Veränderung der Wandstärke des Kunststoffformteils , so dass das Kunststoffformteil in diesem Bereich beim Abkühlen eine höhere oder niedrigere Temperatur aufweist, die basierend auf der ge messenen Oberflächentemperatur des Kunststoffformteils als Ab weichung erfasst wird. Die Positionsmarkierung kann sowohl als Verdickung (Korn) wie auch als Aussparung/Loch ausgestaltet sein. Die Positionsmarkierung weist vorzugsweise eine Dicke bzw. Lochtiefe von etwa 1,5 mm auf.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Anbringen der Positionsmarkierung als Abweichung von einer vorgegebenen Bau teildicke ein Anbringen eines Formeinsatzes mit einer zu der Positionsmarkierung inversen Form an dem Formgebungswerkzeug. Der Formeinsatz dient beispielsweise zur Anbindung des Einbau teils an dem Kunststoffformteil . Dazu kann der Formeinsatz bei spielsweise eine hohe Wärmekapazität aufweisen, um das Einbauteil zur Anbindung an dem Kunststoffformteil durch das Kunststoffformteil hindurch im Bereich der Anbindung zu erwär men. Durch den Formeinsatz kann die Positionsmarkierung flexibel angebracht werden, da nicht das gesamte Formgebungswerkzeug an gepasst werden muss.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Anbringen einer Positionsmarkierung an dem Kunststoffformteil ein Anbringen ei ner Mehrzahl Einzelmarkierungen, die gemeinsam die Positions markierung bilden, und das Erfassen einer Position der Positionsmarkierung umfasst ein Erfassen von Positionen der Mehrzahl Einzelmarkierungen und ein Bestimmen der Position der Positionsmarkierung basierend auf den Positionen der Mehrzahl Einzelmarkierungen umfasst. Die Positionen der Einzelmarkierun gen in Bezug auf die Positionsmarkierung sind dabei bekannt. Die Position kann als Mittelposition der Mehrzahl Einzelmarkierungen definiert sein. Die Mehrzahl Einzelmarkierungen ermöglicht eine Bestimmung der Position der Positionsmarkierung mit einer hohen Zuverlässigkeit. Insbesondere kann abhängig von der Anzahl und Position der Mehrzahl Einzelmarkierungen eine Redundanz für die Positionsmarkierung erreicht werden. Die Einzelmarkierungen sind vorzugsweise jeweils punktförmig mit einem Durchmesser von etwa 1,5 mm ausgeführt. Auch die Einzelmarkierungen können jeweils mit einer Abweichung von einer vorgegebenen Bauteildicke ausge führt sein, vorzugsweise mit einer Dicke/Lochtiefe von etwa 1,5 mm. Besonders bevorzugt wird die Positionsmarkierung durch vier Einzelmarkierungen gebildet, die nach der Art eines Rechtecks oder eines Quadrats angeordnet sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Bestimmen der Position der Positionsmarkierung basierend auf den Positionen der Mehrzahl Einzelmarkierungen eine Plausibilitätsprüfung der Positionen der Mehrzahl Einzelmarkierungen, insbesondere basie rend auf einem Vergleich von Abständen zwischen den ermittelten Positionen der Mehrzahl Einzelmarkierungen. Dadurch wird sicher gestellt, dass die Positionsmarkierung richtig erfasst wird, und die Anbindung nur geprüft wird, wenn eine plausible Position der Mehrzahl Einzelmarkierungen ermittelt werden konnte.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die gemessene Oberflächentem peratur zusammen mit einer Bauteilnummer des Kunststoffformteils und einer Datumsangabe und/oder einer Uhrzeitangabe der Ober flächentemperaturmessung in einer Speichereinheit gespeichert wird. Hierdurch kann zu einem späteren Zeitpunkt nachgeprüft werden, ob spätere, während des Gebrauchs des Kunststoffform teils auftretende Schäden ihre Ursache bei einer fehlerhaften Anbindung des Einbauteils an einer Innenseite des Kunststoff formteils während des Produktionsprozesses haben oder ob die Ursachen bei dem späteren Gebrauch bzw. Einsatz des Kunststoff formteils liegen. Dadurch kann beispielsweise im Schadensfall eine detaillierte, nachträgliche Prüfung eines beschädigten Kunststoffformteils durchgeführt werden.

Die Oberflächentemperaturmessung kann bevorzugt mittels einer Infrarotkamera erfolgen. Eine Infrarotkamera ist eine Wärmebild kamera, die Infrarotstrahlung empfangen kann. Mittels der Inf rarotkamera kann ein berührungsloses bildgebendes Temperaturmessverfahren durchgeführt werden, das die für das menschliche Auge unsichtbare Wärmestrahlung des entformten Kunststoffformteils mittleres Infrarot sichtbar macht. Damit kann eine Temperaturverteilung auf der außenseitigen Oberfläche des Kunststoffformteils erfasst und dargestellt werden. Mittels der Infrarotkamera kann mit wenig Aufwand und in kurzer Zeit eine berührungslose Temperaturmessung durchgeführt werden.

Weiter kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass nach der Entfor mung eine Gewichtsmessung des Kunststoffformteils durchgeführt wird, das bei der Gewichtsmessung ermittelte Gewicht an die Aus werteeinheit übermittelt wird und in der Auswerteeinheit zur Prüfung der Anbindung des Einbauteils mit einbezogen wird. Bei spielsweise kann als ein Qualitätsmerkmal ein Soll-Gewicht fest gelegt werden, welches das Kunststoffformteil nach der Entformung aufweisen sollte, um ein Qualitätsmerkmal zu erfül len. Wird das Soll-Gewicht nicht erreicht, so kann darauf ge schlossen werden, dass die Stabilität des Kunststoffformteils nicht ausreichend ist. Typischerweise deutet ein zu geringes Gewicht auf eine insgesamt zu geringe Wanddicke. Damit ist ty pischerweise auch die Anbindung des Einbauteils nicht ausrei chend. Zusammen mit der Oberflächentemperaturmessung können dann besondere gute Aussagen über die Qualität des Kunststoffform teils getroffen werden, da in die Prüfung der Anbindung sowohl das Gewicht des Kunststoffformteils als auch die Oberflächen temperatur in dem Bereich der Anbindung des Einbauteils an das Kunststoffformteil mit einfließen können. Besonders bevorzugt können an die Auswerteeinheit Prozesspara meter aus einem Formgebungsprozess des Kunststoffformteils in dem Formgebungswerkzeug übermittelt werden, welche bei der Prü fung der Anbindung des Einbauteils mit einbezogen werden können. Die Prozessparameter können einen direkten Einfluss auf die An bindung des Einbauteils an das Kunststoffformteil haben. Bei spielsweise kann die Temperatur des Kühlmittels, welches das Formgebungswerkzeug durchströmt, die Temperaturverteilung über das Kunststoffformteil und damit auch die Temperaturverteilung im Bereich der Anbindung des Einbauteils an das Kunststoffform teil beeinflussen. Werden die Prozessparameter aus dem Formge bungsprozess mit der gemessenen Oberflächentemperatur in Bezug zueinander gesetzt, können die Auswirkungen der einzelnen Pro zessparamater auf das fertige Kunststoffformteil ermittelt wer den. Üblicherweise vorgesehene Sicherheitszuschläge bei der Menge an zu verwendenden Kunststoff für den Formgebungsprozess des Kunststoffformteils , um beispielsweise geforderte Mindest wanddicken des Kunststoffformteils und damit eine erforderliche Anbindung des Einbauteils erreichen zu können, können dadurch reduziert werden, wodurch Material eingespart und Kühlzeit und Energieeinsatz bei dem Formgebungsprozess des Kunststoffform teils verringert werden können. Die Prozessparameter für zukünf tige herzustellende Kunststoffformteile können dadurch optimal angepasst werden.

Die Prozessparameter können beispielsweise ausgewählt werden aus mindestens einer der nachfolgenden Daten: Menge von zugeführten Kühlmittel in dem Formgebungswerkzeug und/oder Vorlauftemperatur des Kühlmittels in dem Formgebungswerkzeug und/oder Rücklauf temperatur des Kühlmittels in dem Formgebungswerkzeug und/oder Kühlzeit des Kunststoffformteils in dem Formgebungswerkzeug und/oder Schmelztemperatur des in das Formgebungswerkzeug ein- gebrachten Kunststoffs zur Ausbildung des Kunststoffformteils . Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anlie genden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert .

Es zeigen:

Fig . 1 eine schematische Darstellung eines Verfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Kunststoff formteils mit darin angeordneten Einbauteilen,

Fig. 3a eine Darstellung einer Aufnahme einer Infrarotkamera im Bereich einer Anbindung eines Einbauteils in dem Kunststoffformteil ,

Fig. 3b eine Strichdarstellung der in Fig. 3a gezeigten Auf nahme der Infrarotkamera,

Fig. 3c eine grafische Darstellung einer Messung der Oberflä chentemperatur an dem in Fig. 3a gezeigten Bereich,

Fig. 3d eine weitere grafische Darstellung einer Messung der

Oberflächentemperatur an dem in Fig. 3a gezeigten Be reich,

Fig. 4 eine grafische Darstellung der gemessenen Oberflächen temperatur und einer entsprechenden Rücklauftemperatur des Kühlmittels an einer Vielzahl von Kunststoffform teilen,

Fig . 5 eine schematische Darstellung einer Auswertung inner halb der Auswerteeinheit zur Bestimmung der Wanddicke, Fig. 6a Darstellung einer Aufnahme einer Infrarotkamera im Be reich einer Anbindung eines Einbauteils in dem Kunst stoffformteil mit eingezeichneten Messlinien und Messpunkten,

Fig. 6b eine Strichdarstellung der in Fig. 6a gezeigten Auf nahme der Infrarotkamera,

Fig. 7a eine weitere Darstellung der in Fig. 6a gezeigten Dar stellung mit eingezeichneten T _Min , T _Max und Mittelpunk ten für zwei der in Fig. 6a gezeigten Messpunkte,

Fig. 7b eine Strichdarstellung der in Fig. 7a gezeigten Auf nahme,

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Verfahrens gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 9 eine Hälfte eines Formgebungswerkzeugs mit einer Mehr zahl Formeinsätze zur Herstellung eines Kunststoff formteils mit einer Mehrzahl Einbauteile,

Fig. 10 eine Einzelansicht eines der Formeinsätze aus Fig. 9 zur Herstellung einer Positionsmarkierung bestehend aus einer Mehrzahl Einzelmarkierungen, die in einem Quadrat angeordnet sind, an dem Kunststoffformteil ,

Fig. 11 eine Detailansicht des Kunststoffformteils , an dem mit dem Formeinsatz aus Fig. 10 eine Positionsmarkierung bestehend aus einer Mehrzahl Einzelmarkierungen, die in einem Quadrat angeordnet sind, ausgebildet ist, Fig. 12a eine fotografische Ansicht des Kunststoffformteils mit einer der Positionsmarkierungen aus Fig. 11 als Auf nahme einer Infrarotkamera im Bereich der Anbindung des Einbauteils, ohne angebundenes Einbauteil,

Fig. 12b eine Strichdarstellung der fotografischen Ansicht aus

Fig. 12a,

Fig. 13a eine fotografische Ansicht des Kunststoffformteils mit einer der Positionsmarkierungen aus Fig. 11 als Auf nahme einer Infrarotkamera im Bereich der Anbindung des Einbauteils, mit angebundenem Einbauteil, wobei zusätzlich zwei Messlinien und insgesamt vier Mess punkten markiert sind,

Fig. 13b eine Strichdarstellung der fotografischen Ansicht aus

Fig. 13a, und

Fig. 14 eine grafische Darstellung einer beispielhaft gemes senen Oberflächentemperatur entlang der Messlinien.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Ablauf des erfindungsgemäßen Ver fahrens 100 zum Prüfen einer Anbindung eines Einbauteils 10 in einem als Hohlkörper ausgebildeten Kunststoffformteil 11, wie es in der in Fig. 2 gezeigten Schnittdarstellung schematisch ge zeigt ist, gemäß einer ersten Ausführungsform.

Zunächst wird ein Kunststoffformteil 11 in einem Formgebungs werkzeug 12 durch Zufuhr von Wärme zu einem fertig ausgebildeten Kunststoffformteil 11 geformt. Ein oder mehrere Einbauteile 10, wie beispielsweise Versteifungselemente, sind dabei bereits in das Kunststoffformteil 11 eingebracht, so dass während der Form gebung in dem Formgebungswerkzeug 12 die Einbauteile 10 an einer oder an zwei sich gegenüberliegenden Innenseiten 13 des Kunst stoffformteils 11 angebunden, insbesondere Stoffschlüssig durch Schweißen angebunden werden können. Die Anbindung 22 sollte gleichmäßig über den Umfang der Stirnseitenflächen 14 der Ein bauteile 10 an der Innenseite 12 des Kunststoffformteils 11 er folgen, um eine gute Qualität mit einer hohen Stabilität der Anbindung 22 erreichen zu können. Dort, wo eine gute Überlappung der Einbauteile 10, insbesondere der Stirnseitenflächen 14 der Einbauteile 10 mit der Wandung 15 des Kunststoffformteils 11 ausgebildet ist, weist die Gesamtwanddicke eine Mindestwanddicke auf, welche größer ist als die Dicke der eigentlichen Wandung 15 des Kunststoffformteils 11 für sich alleine betrachtet. Je grö ßer die Materialstärke und damit die Wanddicke ist, desto höher ist die Wärmekapazität in diesem Bereich, so dass die Bereiche mit einer höheren Wanddicke auch nach der Entformung 16 aus dem Formgebungswerkzeug 12 länger die Temperatur halten, als die Bereiche mit geringerer Materialstärke bzw. Wanddicke.

Die Einbauteile 10 können jedoch auch jede andere beliebige Form aufweisen, als wie sie in Fig. 2 gezeigt ist.

Zur Prüfung der Anbindung 22 eines Einbauteils 10 in dem Kunst stoffformteil 11 wird nach der Entformung 16 des Kunststoffform teils 11 aus dem Formgebungswerkzeug 12 eine Oberflächentemperaturmessung 17 im Bereich der Anbindung 22 des Einbauteils 10 an einer Innerseite 13 des Kunststoffformteils 11 durchgeführt. Diese Prüfung ist zerstörungsfrei und kann im lau fenden Produktionsprozess an jedem entformten Kunststoffformteil 11 durchgeführt werden, so dass jedes hergestellte Kunststoff formteil 11 auf seine Qualität der Anbindung 22 der Einbauteile 10 im Inneren der Kunststoffformteile 11 geprüft werden kann. Die Prüfung erfolgt von außerhalb des Kunststoffformteils 11.

Die Oberflächentemperaturmessung 17 kann mit einer Wärmebildka mera, wie beispielsweise einer Infrarotkamera, durchgeführt wer den, so dass die Oberflächentemperaturmessung 17 von außerhalb des Kunststoffformteils 11 erfolgt. Die Oberflächentemperatur messung 17 erfolgt damit an einer Außenseite 24 des Kunststoff formteils 11.

Die Oberflächentemperaturmessung 17 erfolgt zu einem definierten Zeitpunkt nach der Entformung 16 des Kunststoffformteils 11, so dass der Zeitpunkt der Oberflächentemperaturmessung 17 bei jedem Kunststoffformteil 11 gleich und damit vergleichbar ist.

Zudem erfolgt die Oberflächentemperaturmessung 17 in einer de finierten Position des Kunststoffformteils 11, so dass jedes zu prüfende Kunststoffformteil 11 sich während der Oberflächentem peraturmessung 17 in der gleichen Position befindet. Beispiels weise können die Kunststoffformteile 11 während der Oberflächentemperaturmessung 17 jeweils in einer hier nicht dar gestellten Haltevorrichtung eingespannt gehalten sein.

Die gemessene Oberflächentemperatur wird an eine Auswerteeinheit 18 übermittelt. In der Auswerteeinheit 18 erfolgt anhand der gemessenen Oberflächentemperatur eine Prüfung 19 der Anbindung 22 des Einbauteils 10 an dem Kunststoffformteil 11. Umso höher die gemessene Oberflächentemperatur ist, desto höher ist auch die Materialstärke und damit die Wanddicke in diesem Bereich, da eine höhere Materialstärke eine höhere Wärmekapazität aufweist, als eine geringere Materialstärke. Ist die Materialstärke hin gegen an dem gemessenen Bereich relativ gering, ist auch die Oberflächentemperatur gering. Es erfolgt somit implizit eine Wanddickenbestimmung 19 im Bereich der Anbindung 22 des Einbau teils 10 an dem Kunststoffformteil 11. Prinzipiell kann aus der Oberflächentemperatur geschlossen werden, dass bei einer gerin gen Oberflächentemperatur die Materialstärke gering ist und da mit auch keine gute und auch keine stabile Anbindung des Einbauteils 10 an der Innenseite 13 des Kunststoffformteils 11 ausgebildet ist. Die Messung der Oberflächentemperatur kann an ein oder mehreren Messpunkten MP erfolgen, wie beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist, wo zwei Messpunkte MP1, MP2 im Bereich der Anbindung 22 des Einbauteils 10 an der Innenseite 13 des Kunststoffformteils 11 eingezeichnet sind. Die Messpunkte MP sind insbesondere dort, wo eine umlaufende Schweißnaht zwischen der Stirnfläche 14 des Ein bauteils 10 und der Innenseite 13 des Kunststoffformteils 11 ausgebildet ist. Dies umfasst ggf. ausgebildete Schweißwülste, die sich in einem Randbereich der Verbindung des Eibauteils 10 mit dem Kunststoffformteil 11 bilden. Anhand der Höhe der Ober flächentemperatur im Bereich der Schweißnaht kann auf die Qua lität der Anbindung 22 des Einbauteils 10 an dem Kunststoffformteil 11 geschlossen werden.

In den Fig. 3a, 3b, 3c und 3d ist eine Messung einer Oberflä chentemperatur an vier Messpunkten MP1, MP2, MP3, MP4 im Bereich der Anbindung 22 des Einbauteils 10 an der Innenseite 13 des Kunststoffformteils 11 gezeigt. Die Anbindung 22 ist aufgrund der kreisrund ausgebildeten Stirnseitenfläche 14 des Einbauteils 10 ebenfalls kreisrund ausgebildet, da die Schweißung und damit die Anbindung entlang der Stirnseitenfläche 14 ausgebildet ist. Anhand der rechts von Fig. 3a und 3b gezeigten Temperaturskala ist zu erkennen, dass die Bereiche mit einer höheren Oberflä chentemperatur heller ausgebildet sind, als die Bereiche mit einer niedrigeren Oberflächentemperatur. Die heller ausgebilde ten Bereiche, welche auch eine höhere Oberflächentemperatur auf weisen, weisen eine größere Materialstärke und damit Wanddicke auf, als die Bereiche mit einer geringeren Oberflächentempera tur. Wie in Fig. 3a und 3b zu erkennen ist, ist die dort gezeigte Anbindung 22 nicht gleichmäßig ausgebildet bzw. weist unter schiedliche Wanddicken auf, was darauf zu schließen lässt, dass die Anbindung 22 des Einbauteils 10 in diesem Bereich keine gute Qualität aufweist. Fig. 3c zeigt das Temperaturprofil der Oberflächentemperatur über die Messpunkte MP1 und MP2. Dabei ist zu erkennen, dass die Oberflächentemperatur an diesen beiden Messpunkten MP1 und MP2 ungefähr gleich hoch ist, wobei die Oberflächentemperatur unge fähr 111 °C beträgt. Durch die hier herrschenden geringen Ober flächentemperaturunterschiede zwischen den Messpunkten MP1 und MP2 kann darauf geschlossenen werden, dass in diesen beiden Messpunkten MP1 und MP2 die Wanddicken ungefähr gleich groß sind, so dass zwischen den beiden Messpunkten MP1 und MP2 kaum Wand dickenunterschiede sein werden.

Fig. 3d zeigt das Temperaturprofil der Oberflächentemperatur über die Messpunkte MP3 und MP4. Am Messpunkt MP3, welcher in Fig. 3a und 3b dunkler zu erkennen ist, herrscht eine geringere Oberflächentemperatur als an dem Messpunkt MP4, welcher in Fig. 3a und 3b heller zu erkennen ist. Am Messpunkt MP3 liegt eine Oberflächentemperatur von knapp über 108 °C vor, wohingegen am Messpunkt MP4 eine Oberflächentemperatur von ungefähr 113°C vor liegt. Aufgrund der unterschiedlichen Oberflächentemperatur kann darauf geschlossen werden, dass die Wanddicke am Messpunkt MP3 geringer ist als am Messpunkt MP4.

Aufgrund dieser Messung der Oberflächentemperatur an vier Mess punkten MP1, MP2, MP3 und MP4 kann darauf geschlossen werden, dass aufgrund der unterschiedlichen hohen Oberflächentemperatur auch die Wanddicke im Bereich der Anbindung 22 variiert, so dass bei diesem gezeigten Beispiel keine ausreichende Stabilität der Anbindung des Einbauteils 10 an dem Kunststoffformteil 11 aus gebildet ist.

Zur Bestimmung der Wanddicke kann ferner das Gewicht des Kunst stoffformteils 11 mit einbezogen werden. Dafür kann nach der Entformung eine Gewichtsmessung 20 durchgeführt werden. Das bei der Gewichtsmessung 20 ermittelte Gewicht kann an die Auswer teeinheit 18 übermittelt werden und in der Auswerteeinheit 18 zur Wanddickenbestimmung 19 im Bereich der Anbindung 22 des Ein bauteils 10 mit einbezogen werden.

Ferner ist es möglich, dass an die Auswerteeinheit 18 Prozesspa rameter 21 aus einem Formgebungsprozess des Kunststoffformteils 11 in dem Formgebungswerkzeug 12 übermittelt werden, welche bei der Wanddickenbestimmung 19 im Bereich der Anbindung des Ein bauteils 11 mit einbezogen werden. Die Prozessparameter 21 kön nen einen direkten Einfluss auf die Oberflächentemperatur im Bereich der Anbindung 22 des Einbauteils 10 an das Kunststoff formteil 11 haben. Beispielsweise kann die Temperatur des Kühl mittels, welches das Formgebungswerkzeug 12 durchströmt, die Oberflächentemperatur des Kunststoffformteils 11 und damit auch die Oberflächentemperatur im Bereich der Anbindung 22 des Ein bauteils 10 an das Kunststoffformteil 11 beeinflussen. Werden die Prozessparameter 21 aus dem Formgebungsprozess mit der ge messenen Oberflächentemperatur in Bezug zueinander gesetzt, kön nen die Auswirkungen der einzelnen Prozessparamater 21 auf das fertige Kunststoffformteil 11 ermittelt werden. Üblicherweise vorgesehene Sicherheitszuschläge bei der Menge an zu verwenden den Kunststoff für den Formgebungsprozess des Kunststoffform teils 11, um geforderte Mindestwanddicken des Kunststoffformteils 11 erreichen zu können, können dadurch re duziert werden, wodurch Material eingespart und Kühlzeit und Energieeinsatz bei dem Formgebungsprozess des Kunststoffform teils 11 verringert werden können. Die Prozessparameter für zu künftige herzustellende Kunststoffformteile 11 können dadurch optimal angepasst werden.

Die Prozessparameter 21 können beispielsweise ausgewählt werden aus mindestens einer der nachfolgenden Daten: Menge von zuge führten Kühlmittel in dem Formgebungswerkzeug 12 und/oder Vor lauftemperatur des Kühlmittels in dem Formgebungswerkzeug 12 und/oder Rücklauftemperatur des Kühlmittels in dem Formgebungs werkzeug 12 und/oder Kühlzeit des Kunststoffformteils 11 in dem Formgebungswerkzeug 12 und/oder Schmelztemperatur des in das Formgebungswerkzeug 12 eingebrachten Kunststoffs zur Ausbildung des Kunststoffformteils 11.

Fig. 4 zeigt für einen Messpunkt über mehrere Kunststoffform teile 11, hier mit den Messnummern gekennzeichnet, die gemessene Oberflächentemperatur und dazu korrelierend die jeweils gemes sene Rücklauftemperatur des Kühlmittels in dem Formgebungswerk zeug 12 bei dem jeweiligen Kunststoffformteil 11. Bei einer Erhöhung der Rücklauftemperatur des Kühlmittels steigt damit auch die zu messende Oberflächentemperatur an, so dass auch hö here Wanddicken im Bereich der Anbindung 22 erreichbar sind, wenn die Rücklauftemperatur des Kühlmittels höher ist. Der Form gebungsprozess in dem Formgebungswerkzeug 12 kann dementspre chend angepasst werden, um die Qualität der herzustellenden Kunststoffformteile 11 verbessern zu können.

Für jedes Kunststoffformteil 11 kann die gemessene Oberflächen temperatur zusammen mit der Bauteilnummer des Kunststoffform teils 11 und einer Datumsangabe und/oder einer Uhrzeitangabe der Oberflächentemperaturmessung 17 in einer Speichereinheit 23 ge speichert werden. Zudem kann auch die jeweils ermittelte Wand dicke in dieser Speichereinheit 23 gespeichert werden, so dass zu einem späteren Zeitpunkt diese Daten wieder abrufbar sind, um auch später noch Qualitätskontrollen an dem Kunststoffformteil 11 durchführen zu können.

Fig. 5 zeigt einen weiteren möglichen Ablauf zur Auswertung der Oberflächentemperaturmessung 17 innerhalb der Auswerteeinheit 18. Dabei werden, wie auch in Fig. 7a, 7b gezeigt ist, pro Messpunkt MP nicht nur eine Temperatur zur Bestimmung der Wand dicke im Bereich der Anbindung 22, insbesondere der Schweißan bindung, verwendet, sondern pro Messpunkt MP werden eine maximale Oberflächentemperatur T _Max , eine minimale Oberflächen- temperatur T _Min sowie anhand der Position der gemessenen maxima len Oberflächentemperatur T _Max und der Position der minimalen Oberflächentemperatur T _Min ein örtlicher Mittelpunkt M bestimmt. Diese drei Daten pro Messpunkt MP werden dann innerhalb der Auswerteeinheit 18 ausgewertet. Anschließend können die einzel nen Messpunkte MP zueinander im Verhältnis ausgewertet werden. Dabei werden vorzugsweise jeweils die beiden auf einer Messlinie L angeordneten Messpunkte MP zueinander im Verhältnis ausgewer tet .

Wie in Fig. 5 zu erkennen ist, werden zunächst in das bei der Oberflächentemperaturmessung 17 mittels eine Wärmebildkamera aufgenommene Bild einer Anbindung 22 eines Einbauteils 10 an der Innenseite 13 des Kunststoffformteils 11 Messlinien L einge zeichnet. Ist die Wärmebildkamera eine Infrarotkamera, so ist das Bild eine Infrarotbild, wie es in den Fig. 6a, 6b, 7a, 7b gezeigt ist. Die Messlinien L sind geradlinig ausgebildet und treffen sich alle in einem gemeinsamen Mittelpunkt, welcher bei einer kreisrunden Anbindung 22 ungefähr mittig liegen sollte. Die Messlinien L sind in den Fig. 6a, 6b, 7a, 7b eingezeichnet, wobei bei der hier gezeigten Ausgestaltung vier Messlinien L eingezeichnet sind.

Nach Einzeichnung der Messlinien L werden die Messpunkte MP be stimmt, an welchen die Auswertung der Oberflächentemperaturmes sung 17 erfolgen soll. Die Messpunkte MP liegen auf den Messlinien L. Bildet die Anbindung 22 einen geschlossenen Kreis, ein geschlossenes Oval oder ein geschlossenes Viereck aus, wer den pro Messlinie L zwei Messpunkte MP bestimmt, welche an sich gegenüberliegenden Enden der Messlinien L positioniert werden. Die Messpunkte MP liegen im Bereich der Anbindung 22 und damit im Bereich der Schweißwulst zwischen dem Einbauteil 10 und dem Kunststoffformteil 11. Bei der in den Fig. 6a, 6b, 7a, 7b gezeigten Ausgestaltungen sind damit acht Messpunkte MP definiert. Die Messpunkte MP sind hier kreisförmig angeordnet, da auch die Anbindung 22 kreisför mig ausgebildet ist.

Sind die Messpunkte MP definiert, wird für jeden Messpunkt MP die darin vorliegende minimale Oberflächentemperatur T _Min und die darin vorliegende maximale Oberflächentemperatur T _Max bestimmt. Durch die minimale Oberflächentemperatur T _Min und die maximale Oberflächentemperatur T _Max wird die Anbindung 22 des Einbauteils 10 an das Kunststoffformteil 11 definiert.

Die Qualität der Anbindung 22 wird durch die Qualität der An schweißung des Einbauteils 10 an der Innenseite 13 des Kunst stoffformteils 11 definiert. Die Anschweißung ist charakterisiert durch einen sich im Bereich der Anbindung 22 ausgebildeten Schweißwulst, insbesondere durch das Volumen der Schweißwulst, wobei das Volumen der Schweißwulst entlang der Anbindung 22 variieren kann, wobei der Grad der Abweichung des Volumens der Schweißwulst entlang der Anbindung 22 durch die Oberflächentemperaturmessung an mehreren entlang der Anbindung 22 und damit entlang der Schweißwulst definierten Messpunkten MP ermittelt werden kann.

Die ermittelte minimale Oberflächentemperatur T _Min und die er mittelte maximale Oberflächentemperatur T _Max werden für jeden einzelnen Messpunkt MP bewertet. Bei der Bewertung der ermit telten minimalen und maximalen Oberflächentemperaturen T _Min , T _Max werden diese mit vorher definierten Grenzwert-Temperaturen für die minimale Oberflächentemperatur T _Min und die maximale Ober flächentemperatur T _Max verglichen.

Unterschreitet die minimale Oberflächentemperatur T _Min die defi nierte Grenzwert-Temperatur, so kann daraus geschlossen werden, dass in diesem Bereich der Anbindung 22 bei dem Schweißvorgang zu viel Schmelze, insbesondere zu viel Kunststoffschmelze, ver drängt worden ist.

Überschreitet die maximale Oberflächentemperatur T _Max die defi nierte Grenzwert-Temperatur, so kann daraus geschlossen werden, dass zu wenig oder gar keine Schmelze beim Aufbringen des Ein bauteils 10 auf die Innenseite 13 des Kunststoffformteils 11 verdrängt worden ist, was bedeutet, dass in diesem Bereich der Anbindung 22 keine Befestigung des Einbauteils 10 an der Innen seite 13 erfolgt ist.

Ferner kann bei der Bewertung der ermittelten minimalen Ober flächentemperatur T _Min und der ermittelten maximalen Oberflächen temperatur T _Max pro Messpunkt MP eine Plausibilitätskontrolle durchgeführt werden, indem mehrere hintereinander durchgeführte Oberflächentemperaturmessungen miteinander verglichen werden und die Positionen der ermittelten minimalen Oberflächentempe ratur T _Min und der ermittelten maximalen Oberflächentemperatur T _Max pro Messpunkt MP immer gleich sein sollten.

In einem weiteren Schritt kann pro Messpunkt MP ein örtlicher Mittelpunkt M zwischen der ermittelten minimalen Oberflächen temperatur T _Min und der ermittelten maximalen Oberflächentempe ratur T _Max bestimmt werden. Bei jedem Messpunkt MP liegt der Mittelpunkt M entlang der Messlinie L zwischen der ermittelten minimalen Oberflächentemperatur T _Min und der ermittelten maxima len Oberflächentemperatur T _Max .

Diese ermittelten Mittelpunkte M können anschließend ebenfalls bewertet werden. Zum einen kann auch hier eine Plausibilitäts prüfung durchgeführt werden, indem der Abstand zwischen den Mit telpunkten M der zwei auf einer Messlinie L liegenden Messpunkte MP ermittelt wird. Dabei können der Abstand der Mittelpunkte M der Messpunkte MP1 und MP5, der Abstand der Mittelpunkte M der Messpunkte MP2 und MP6, der Abstand der Mittelpunkte M der Mess punkte MP3 und MP7 und der Abstand der Mittelpunkte M der Mess punkte MP4 und MP8 ermittelt werden. Die ermittelten Abstände können miteinander verglichen werden, wobei diese die gleiche Größe aufweisen sollten, wenn die Anbindung 22 kreisförmig aus gebildet ist.

Ferner können Temperaturdifferenzen zwischen Mittelpunkten M von auf einer Messlinie L angeordneten Messpunkten MP bestimmt wer den. Dafür wird jeweils die an dem Mittelpunkt M eines Messpunk tes MP gemessene Oberflächentemperatur verwendet, so dass auch jedem Mittelpunkt M eines Messpunktes MP eine Oberflächentempe ratur zugeordnet ist. Beispielsweise wird die Temperaturdiffe renz zwischen der Oberflächentemperatur des Mittelpunkts M des ersten Messpunktes MP1 und der Oberflächentemperatur des Mit telpunkts M des fünften Messpunktes MP5 ermittelt. Eine gleich mäßige Anbindung 22 und damit ein vom Volumen gleichmäßiger Schweißwulst im Bereich der Anbindung 22 entlang einer Messlinie L ist gegeben, wenn die Temperaturdifferenz von auf einer Mess linie L angeordneten Mittelpunkten M zweier Messpunkte MP mög lichst gering ist. Wird hingegen eine übliche Toleranzen übersteigende Temperaturdifferenz ermittelt, so kann von einer ungleichmäßigen Anbindung 22 entlang der Messlinie L ausgegangen werden, da dann auch das Volumen der Schweißwulst in diesen Bereichen der Anbindung 22 unterschiedlich ausgebildet sein wird. Daraus kann dann eine ungleichmäßige Wanddickenverteilung entlang der Anbindung 22 abgleitet werden.

Zudem können die ermittelten Temperaturdifferenzen zwischen den jeweiligen Mittelpunkten M einen Hinweis auf die Positionierung der Anbindung 22 geben. Liegt beispielsweise eine hohe Tempera turdifferenz zwischen dem Mittelpunkt M des ersten Messpunktes MP1 und dem Mittelpunkt M des fünften Messpunktes MP5 vor, so kann darauf geschlossen werden, dass das Einbauteil 10 in Rich tung des fünften Messpunktes MP5 um die Drehachse zwischen dem dritten Messpunkt MP3 und dem siebten Drehpunkt MP7 verkippt ist .

Fig. 8 zeigt schematisch einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zum Prüfen einer Anbindung eines Einbauteils 10 in einem als Hohlkörper ausgebildeten Kunststoffformteil 11 ge mäß einer zweiten Ausführungsform.

Das Verfahren 100 der zweiten Ausführungsform basiert auf dem Verfahren der ersten Ausführungsform, so dass im Wesentlichen Unterschiede zwischen den beiden Verfahren 100 beschrieben wer den. Nicht beschriebene Details des Verfahrens 100 der zweiten Ausführungsform entsprechen im Zweifel denen des Verfahrens 100 der ersten Ausführungsform.

Bei dem Verfahren 100 der zweiten Ausführungsform wird zunächst in einem Schritt 32 ein Formgebungswerkzeug 12 bereitgestellt, von dem in Figur 9 eine Halbschale 25 dargestellt ist. In der Halbschale 25 ist eine Mehrzahl Formeinsätze 26 positioniert. Die Formeinsätze 26 definieren dabei Positionen der Anbindung 22 der Einbauteile 10. Die andere, hier nicht dargestellte Halb schale 25, ist damit korrespondierend ausgeführt zur Anbindung 22 der Einbauteile 10 an dem Kunststoffformteil 11. Die Formei nsätze 26 dienen dabei zur Anbindung 22 der Einbauteile 10 an dem Kunststoffformteil 11 und weisen eine hohe Wärmekapazität auf, um das Kunststoffformteil 11 in diesem Ausführungsbeispiel nach der Art eines Blumentopfes zu verformen und die Anbindung 22 des jeweiligen Einbauteils 10 an dem Kunststoffformteil 11 durchzuführen. Dazu kann das Einbauteil 10 im Kontaktbereich mit dem Kunststoffformteil 11 durch das Kunststoffformteil 11 hin durch erwärmt werden, um eine zuverlässige Anbindung 22 zu er zielen .

Einer der Formeinsätze 26 ist beispielhaft in Figur 10 darge stellt. Der Formeinsatz 26 weist zwei Durchgangslöcher 27 zur Befestigung des Formeinsatzes 26 an der Halbschale 25 auf. Der Formeinsatz 26 ist kreisscheibenförmig ausgeführt und weist an einer seiner Flachseiten 28 eine Inversmarkierung 29 auf. Die Inversmarkierung 29 weist eine zu einer an dem Kunststoffform teil 11 herzustellenden Positionsmarkierung 30, die beispiels weise in Figur 11 zu erkennen ist, inverse Form auf. Die Inversmarkierung 29 umfasst hier vier punktförmige Einbuchtungen 31 in der Flachseite 28 mit einem Durchmesser von etwa 1,5 mm und einer Tiefe von ebenfalls etwa 1,5 mm. Die vier punktförmigen Einbuchtungen 31 sind nach der Art eines Quadrats an der Flach seite 28 des Formeinsatzes 26 angeordnet.

Danach wird das Kunststoffformteil 11 in dem Formgebungswerkzeug 12 durch Zufuhr von Wärme zu einem fertig ausgebildeten Kunst stoffformteil 11 geformt. Mehrere Einbauteile 10, wie beispiels weise Versteifungselemente, sind dabei bereits in das Kunststoffformteil 11 eingebracht, so dass während der Formge bung in dem Formgebungswerkzeug 12 die Einbauteile 10 an sich gegenüberliegenden Innenseiten 13 des Kunststoffformteils 11 an gebunden werden, insbesondere Stoffschlüssig durch Schweißen. Es gelten die obigen Ausführungen für die Anbindung 22 des Einbau teils 10 der ersten Ausführungsform.

Dabei werden automatisch die Positionsmarkierungen 30 an dem Kunststoffformteil 11 zur Markierung von Positionen der Anbin dung 22 der Einbauteile 10 ausgeformt. In Übereinstimmung mit der Inversmarkierung 29 mit den Einbuchtungen 31 werden die Po sitionsmarkierungen 30 jeweils als vier Einzelmarkierungen 32, die gemeinsam die Positionsmarkierung 30 bilden, hergestellt. Die Positionsmarkierung 30 ist entsprechend durch die vier Ein zelmarkierungen 32, die nach der Art eines Quadrats angeordnet sind, gebildet. Die Einzelmarkierungen 32 sind dabei als halb kugelförmige Körner bzw. Vorsprünge mit einer Dicke von etwa 1,5 mm ausgeführt. Die Einzelmarkierungen 32 bilden somit jeweils Abweichungen von einer vorgegebenen Materialstärke des Kunst stoffformteils 11. Die Positionsmarkierung 30 gibt jeweils eine Mittenposition des Einbauteils 10 an dem Kunststoffformteil 11 an .

Die Positionsmarkierung 30 an dem Kunststoffformteil 11 nach der Entformung 16 ist in Figur 11 sichtbar. Wie in Figur 11 weiter dargestellt ist, weist das Kunststoffformteil 11 im Bereich der Positionsmarkierung 30 in Übereinstimmung mit der Form des Form einsatzes 26 einen Flachbereich 33 auf, von dem sich Seitenwände 34 nach außen erstrecken, so dass insgesamt eine blumentopfar tige Form in Bereich der Anbindung 22 gebildet wird.

Zur Prüfung 19 der Anbindung 22 der Einbauteile 10 in dem Kunst stoffformteil 11 wird zu einer vordefinierten Zeit nach der Ent formung 16 des Kunststoffformteils 11 aus dem Formgebungswerkzeug 12 eine Oberflächentemperaturmessung 17 im Bereich der Anbindung 22 des Einbauteils 10 an einer Innerseite 13 des Kunststoffformteils 11 durchgeführt. Die Prüfung 19 der Anbindung 22 erfolgt, wie in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben, von außerhalb des Kunststoffformteils 11. Die Ober flächentemperaturmessung 17 wird entsprechend ebenfalls mit ei ner Wärmebildkamera, wie beispielsweise einer Infrarotkamera, an einer Außenseite 24 des Kunststoffformteils 11 durchgeführt. Durch die Oberflächentemperaturmessung 17 zu dem vordefinierten Zeitpunkt nach der Entformung 16 des Kunststoffformteils 11 ist der Zeitpunkt der Oberflächentemperaturmessung 17 bei jedem Kunststoffformteil 11 gleich, so dass die bei der Oberflächen temperaturmessung 17 verschiedener Kunststoffformteile 11 er mittelten Temperaturen untereinander vergleichbar sind.

Zudem erfolgt die Oberflächentemperaturmessung 17 in einer de finierten Position des Kunststoffformteils 11, so dass jedes zu prüfende Kunststoffformteil 11 sich während der Oberflächentem- peraturmessung 17 in der gleichen Position befindet. Beispiels weise können die Kunststoffformteile 11 während der Oberflächen temperaturmessung 17 jeweils in einer hier nicht dargestellten Haltevorrichtung eingespannt gehalten sein.

Die gemessene Oberflächentemperatur wird an eine Auswerteeinheit 18 übermittelt. In der Auswerteeinheit 18 erfolgt anhand der gemessenen Oberflächentemperatur eine Prüfung 19 der Anbindung 22 des Einbauteils 10 an dem Kunststoffformteil 11, wie in Bezug auf das Verfahren 100 der ersten Ausführungsform beschrieben wurde .

In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt anschließend ein Erfassen 35 einer Position der Positionsmarkierung 30. Das Erfassen 35 der Position der Positionsmarkierung 30 erfolgt ebenfalls ba sierend auf der gemessenen Oberflächentemperatur des Kunststoff formteils 11 im Bereich der Anbindung 22 des Einbauteils 10 in der Auswerteeinheit 18. Durch den erhöhten Materialauftrag durch die Einzelmarkierungen 32 ist die Oberflächentemperatur des Kunststoffformteils 11 an diesen Positionen erhöht, wie in der Aufnahme der Infrarotkamera im Bereich der Anbindung 22 des Ein bauteils 10 in Figur 12 dargestellt ist, wobei in Figur 12 kein Einbauteil 10 angebunden ist. Im Weiteren wird hier ausschließ lich Figur 12 referenziert , da die Figuren 12a und 12b unter schiedliche Darstellungen desselben Gegenstands zeigen.

Das Bestimmen 36 der Position der Positionsmarkierung 30 basie rend auf den Positionen der vier Einzelmarkierungen 32 geht dabei davon aus, dass die Positionen der Einzelmarkierungen 32 in Bezug auf die Positionsmarkierung 30 jeweils bekannt sind. Die Posi tion der Positionsmarkierung 30 ist in diesem Ausführungsbei spiel durch eine Mittelposition der vier Einzelmarkierungen 32 definiert. Es wird eine Plausibilitätsprüfung der Positionen der vier Einzelmarkierungen 32 durchgeführt. Dies erfolgt basierend auf einem Vergleich von Abständen zwischen den ermittelten Po sitionen der Einzelmarkierungen 32.

Das Prüfen der Anbindung 22 des Einbauteils 10 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel basierend auf der Position der Positions markierung 30. In einem prinzipiell separaten Teilschritt 36 werden dazu - ausgehend von der Position der Positionsmarkierung 30 - zwei Messlinien L in der Aufnahme der Infrarotkamera im Bereich der Anbindung 22 des Einbauteils 10 definiert, wie in Figur 13 dargestellt ist. In Figur 13 ist gegenüber Figur 12 ein Einbauteil 10 an dem Kunststoffformteil 11 angebunden. Im Wei teren wird hier ausschließlich Figur 13 referenziert , da die Figuren 13a und 13b unterschiedliche Darstellungen desselben Ge genstands zeigen.

Zusätzlich werden entlang der Messlinien L vier Messpunkte MP definiert. Der Temperaturverlauf entlang der Messlinien L ist in Figur 14 dargestellt. An den Messpunkten MP ergibt sich in diesem Ausführungsbeispiel jeweils ein Temperaturminimum. Basierend auf den ermittelten Minima entlang der Messlinien L wird dabei die Anbindung 22 des Einbauteils 10 an dem Kunststoffformteil 11 geprüft, indem dessen Mittelposition bestimmt und mit der zuvor bestimmten Position der Positionsmarkierung 30 verglichen wird. Bei einer Abweichung der beiden Positionen konnte das Einbauteil 10 während des Formgebungsverfahrens nicht korrekt in dem Kunst stoffformteil 11 angebunden werden, so dass das Kunststoffform teil 11 nicht die Qualitätsanforderungen erfüllt und als Ausschuss klassifiziert wird.

Wie sich im Vergleich der Figuren 12 und 13 ergibt, bildet sich durch die Anbindung 22 des Einbauteils 10 an dem Kunststoffform teil 11 ein charakteristischer, ringförmiger Bereich einer er niedrigten Temperatur gegenüber dem Flachbereich 33, der die Position des Einbauteils 10 angibt. Das Einbauteil 10 wurde zur Anbindung 22 nicht vorab auf die gleiche Temperatur wie das Kunststoffformteil 11 erwärmt, so dass die Temperatur in diesem Bereich erniedrigt ist.

Wie in Bezug auf das Verfahren 100 der ersten Ausführungsform beschrieben, kann zusätzlich das Gewicht des Kunststoffformteils 11 ermittelt und zur Prüfung der Anbindung 22 mit einbezogen werden. Dafür kann nach der Entformung eine Gewichtsmessung 20 durchgeführt werden. Das bei der Gewichtsmessung 20 ermittelte Gewicht kann an die Auswerteeinheit 18 übermittelt werden und in der Auswerteeinheit 18 zur Wanddickenbestimmung 19 im Bereich der Anbindung 22 des Einbauteils 10 mit einbezogen werden.

Wie ebenfalls in Bezug auf das Verfahren 100 der ersten Ausfüh rungsform beschrieben, können zusätzlich Prozessparameter 21 aus dem Formgebungsprozess des Kunststoffformteils 11 in dem Form gebungswerkzeug 12 an die Auswerteeinheit 18 übermittelt werden, welche bei der Wanddickenbestimmung 19 im Bereich der Anbindung 22 des Einbauteils 10 an dem Kunststoffformteil 11 mit einbezogen werden .

Wie bereits in Bezug auf das Verfahren 100 der ersten Ausfüh rungsform beschrieben, kann für jedes Kunststoffformteil 11 die gemessene Oberflächentemperatur zusammen mit der Bauteilnummer des Kunststoffformteils 11 und einer Datumsangabe und/oder einer Uhrzeitangabe der Oberflächentemperaturmessung 17 in einer Spei chereinheit 23 gespeichert werden. Zudem kann auch die jeweils ermittelte Wanddicke in dieser Speichereinheit 23 gespeichert werden, so dass zu einem späteren Zeitpunkt diese Daten wieder abrufbar sind, um auch später noch Qualitätskontrollen an dem Kunststoffformteil 11 durchführen zu können. Bezugszeichenliste

Verfahren 100

Einbauteil 10

Kunststoffformteil 11

Formgebungswerkzeug 12

Innenseite 13

Stirnseitenfläche 14

Wandung 15

Entformung 16

Oberflächentemperaturmessung 17

Auswerteeinheit 18

Prüfung der Anbindung/Wanddickenbestimmung 19

Gewichtsmessung 20

Prozessparameter 21

Anbindung 22

Speichereinheit 23

Außenseite 24

Halbschale 25

Formeinsatz 26

Durchgangsloch 27

Flachseite 28

Inversmarkierung 29

Positionsmarkierung 30

Einbuchtung 31

Einzelmarkierung 32

Flachbereich 33

Seitenwand 34

Erfassen der Position der Positionsmarkierung 35 Teilschritt 36

Messpunkt MP

Minimale Oberflächentemperatur Tilin

Maximale Oberflächentemperatur Tjlax Mittelpunkt M

Messlinie L