DE10129554B4 - Meßaufnehmer zur Erfassung von Kräften an Rückhaltegurten - Google Patents

Meßaufnehmer zur Erfassung von Kräften an Rückhaltegurten Download PDF

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Abstract

Meßwertaufnehmer zur Erfassung von auf einen Rückhaltegurt (9) wirkenden Zugkräften (P) mit einem rahmenförmigen Verformungselement (1), das wenigstens zwei im Abstand parallel zueinander angeordneten Lastaufnahmeträger (2) aufweist, die über senkrecht zu ihrer Erstreckung ausgerichtete zugträger (3) miteinander verbunden sind, so daß eine Rahmenebene aufgespannt wird, und wobei bei dem Verformungselement (1) in Bereichen, die unter Einwirkung einer Zugkraft auf die Lastaufnahmeträger (2) verformt werden, Sensoren (4) angeordnet sind, sowie mit wenigstens einem parallel zu den Lastaufnahmeträgern (2) angeordneten Umlenkträger (7) für den Rückhaltegurt (9), dessen umlenkende Kanten (11) jeweils mit Abstand zur Rahmenebene über den Lastaufnahmeträgern (2.1, 2.2) verlaufen, wobei die Lastaufnahmeträger (2.1, 2.2) und der Umlenkträger (7) so zueinander zugeordnet sind, daß der zu prüfende Rückhaltegurt (9) jeweils um etwa 180° an den umlenkenden Kanten (10, 11) umgelenkt wird.

Description

  • Bei der Überprüfung der passiven Sicherheit an Kraftfahrzeugen werden sogenannte Crash-Tests durchgeführt, bei denen auf einem entsprechenden Crash-Prüfstand ein Fahrzeug mit vorgebbarer Geschwindigkeit gegen ein Hindernis bewegt werden kann. Hierdurch kann nicht nur die passive Sicherheit des Fahrzeugs selbst sondern auch die Güte von zusätzlichen Bauteilen, wie beispielsweise Gurtrückhaltesystemen getestet werden.
  • Für die Untersuchung der Güte und Festigkeit von Gurtrückhaltesystemen ist es erforderlich, die im Crashfall auf den Rückhaltegurt einwirkenden Kräfte zu erfassen und die in der anschließenden Untersuchung sich ergebenden Verformungen des Gurtmaterials, der Schließmechanismen und der Verankerungssysteme zu bewerten und etwa vorhandene Schwachpunkte des Systems als Ganzes zu erfassen. Damit ist eine Bewertung der durch ein gegebenes Gurtrückhaltesystem gebotenen Sicherheit möglich.
  • Zur Erfassung der einwirkenden Kräfte ist es beispielsweise bekannt, den Rückhaltegurt mit einem Meßwertaufnehmer zu versehen, der einen Biegebalken aufweist, über den der Rückhaltegurt unter geringfügiger Auslenkung aus seiner gestreckten Lage geführt ist. Bei einer Einwirkung von Zugkräften auf den Rückhaltegurt wird von dem ausgelenkten Gurtbereich auf den Biegebalken eine senkrecht zu den Zugkräften ausgerichtete Biegekraft wirksam, die den Balken verformt, so daß über eine Erfassung der Verformung Rückschlüsse auf die Größe der Zugkraft möglich sind. Da die Auslenkung des Rückhaltegurtes quer zu seiner Längserstreckung verhältnismäßig geringfügig ist, ergeben sich selbst bei hohen Zugkräften nur geringe, quer zu den Zugkräften auf den Biegebalken wirkenden Biegekräfte, die durchaus in der Größenordnung von Störkräften liegen können. Ein weiterer Nachteil der vorbekannten Einrichtung besteht darin, daß die Verformung des Gurtmaterials durch Ausreckung in Richtung der Zugkraft und der damit verbundenen Dickenänderung zu einer weiteren Verfälschung des Ergebnisses führt, da ein Teil der die Längenänderung bewirkenden Zugkräfte nicht als Biegekraft wirksam wird. Dies macht es erforderlich, für jeden Gurttyp und jedes Gurtmaterial diese Werte gesondert zu erfassen und rechnerisch in die Erfassung der Kräfte mit einzubeziehen, da die Gurtdickenänderung zu einer Biegearmabstandsänderung und somit einer Empfindlichkeitsänderung führt.
  • Ein weiterer Nachteil der vorbekannten Einrichtung besteht in einem mehrteiligen Aufbau, der bei der Anwendung die Handhabung von mehreren losen Teilen erfordert.
  • Aus DE 19 56 097 A ist ein Meßwertaufnehmer zur Erfassung von auf einen Rückhaltegurt wirkenden Zugkräften mit einem rahmenförmigen Verformungselement bekannt, das wenigstens zwei im Abstand parallel zueinander angeordnete Lastaufnehmern aufweist, die senkrecht zu ihrer Erstreckung ausgerichtete Zugträger verbunden sind. Dabei sind bei dem Verformungselement in Bereichen, die unter Einwirkung einer Zugkraft auf die Lastaufnahmeträger verformt werden, Sensoren angeordnet. Diese Vorrichtung weist darüber hinaus wenigstens ei-nen parallel zu den Lastaufnehmern angeordneten Umlenkträger für den Rückhaltegurt auf.
  • Aus US 3 817 093 ist bekannt, daß der Umlenkträger bei einem Meßwertaufnehmer zur Erfassung von auf einen Rückhaltegurt wirkende Zugkräfte auch so angeordnet werden kann, daß seine umlenkenden Kanten jeweils mit Abstand über den Lastaufnahmeträgern verlaufen, so daß die Biegekräfte auf den Zugträger höher sind.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Meßwertaufnehmer zur Prüfung von Gurtrückhaltesystemen zu schaffen, durch den diese Nachteile vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen Meßwertaufnehmer zur Erfassung von auf einen Rückhaltegurt wirkenden Zugkräften, mit einem rahmenartigen Verformungselement, das wenigstens zwei mit Abstand parallel zueinander angeordneten Lastaufnahmeträger aufweist, die über senkrecht zu ihrer Erstreckung ausgerichtete Zugträger miteinander verbunden sind, so daß eine Rahmenebene aufgespannt wird, und wobei bei dem Verformungselement in Bereichen, die bei Einwirkung einer Zugkraft auf die Lastaufnahmeträger verformt werden, Sensoren angeordnet sind, sowie mit wenigstens einem parallel zu den Lastaufnahmeträgern angeordneten Umlenkträger für den Rückhaltegurt, dessen umlenkende Kanten jeweils mit Abstand zur Rahmenebene verlaufen, wobei die Lastaufnahmeträger und der Umlenkträger so zueinander zugeordnet sind, daß der zu prüfende Rückhaltegurt jeweils um etwa 180° an den umlenkenden Kanten umgelenkt wird. Bei dieser Anordnung kann der zu prüfende Rückhaltegurt mit einer den Umlenkträger umfassenden Schlaufe durch den Zwischenraum zwischen den beiden parallelen Lastaufnahmeträgern verlaufen. Da jeweils eine Kante des Umlenkträgers über jeweils einem Lastaufnahmeträger angeordnet ist und der zu prüfende Rückhaltegurt zwischen dem Umlenkträger und den beiden Lastaufnahmeträgern entsprechend umgelenkt wird, läßt sich bei einer Zugbelastung des Umlenkträger und den beiden Lastaufnahmeträgern entsprechend umgelenkt wird, läßt sich bei einer Zugbelastung des Rückhaltegurtes in Richtung der Ebene des aus den beiden Lastaufnahmeträger und den beiden Zugträgern gebildeten Verformungselementes die auf den Rückhaltegurt wirkende Zugkraft unmittelbar über die in den verformungsempfindlichen Bereichen angeordneten Sensoren zu erfassenden Verformung ableiten. Die Sensoren können beispielsweise durch Dehnmeßstreifen gebildet werden, die die Verformung unter dem Einfluß der Zugkraft erfassen. Da der Rückhaltegurt mit seiner den Umlenkträger umschlingenden Schlaufe sich innerhalb gewisser Grenzen relativ bewegen kann, ist der Einfluß der Ausreckung des Gurtmaterials und die dadurch bewirkte Hysterese des Gurtmaterials noch vermachlässigbar klein, da die auf den Rückhaltegurt einwirkende Zugkraft über die Verformungen unmittelbar erfaßt wird. Der Umlenkträger kann als Steckelement ausgebildet sein, das nach dem Einlegen des Rückhaltegurtes zwischen den beiden Lastaufnahmeträgern in form einer Schlaufe durch die Schlaufe hindurch gesteckt und an den Lastaufnahmeträgern festgelegt wird.
  • Aufgrund des Merkmales, daß die Lastaufnahmeträger und der Umlenkträger so zueinander angeordnet sind, daß der zu prüfende Rückhaltegurt jeweils um etwa 180° an den umlenkenden Kanten umgelenkt wird, ist gewährleistet, daß die über das Verformungselement erfaßten Zugkräfte einerseits und die über den Umlenkträger erfaßten Verformungskräfte andererseits über die Sensoren, beispielsweise Dehnmeßstreifen, in der Verschaltung in einer Wheatston'schen Vollbrücke sehr genaue Meßwerte liefern.
  • In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden die Sensoren an wenigstens einem Lastaufnahmeträger in den Übergangsbereichen zu den Zugträgern angeordnet. Zweckmäßig ist hierbei die Anordnung der Sensoren auf der dem Umlenkträ ger abgekehrten Rahmenflächen des Verformungselementes. Damit lassen sich die aufgrund der Rahmenform gegebenen komplexen Verformungen unter Belastung auch nicht exakt in der Rahmenebene verlaufenden Kräfte zuverlässig erfassen.
  • In einer anderen Ausgestaltung sind die Sensoren an den Zugträgern angeordnet. Hierbei wird die einwirkende Kraft durch eine Erfassung der Streckung der Zugträger meßbar.
  • In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Umlenkträger um eine parallel zu den Zugträgern verlaufende Achse schwenkbar an einem Ende der beiden Lastaufnahmeträger angelenkt ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Umlenkträger unverlierbar mit den Lastaufnahmeträgern verbunden ist. Er wird zunächst hochgeschwenkt, danach wird die erforderliche Schlaufe des Rückhaltegurtes durch den Zwischenraum zwischen den beiden Lastaufnahmeträgern hindurchgeführt und anschließend der Umlenkträger in die Schlaufe eingeschwenkt, die dann gestrafft wird. Dadurch ist ein in sich geschlossener Meßwertaufnehmer gegeben, der einfach zu handhaben ist und der keine losen Teile aufweist.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Umlenkträger zwischen seinen beiden umlenkenden Kanten wenigstens einen Sensor aufweist. Diese Anordnung bewirkt, daß zusätzlich zu der Verformung über die in die Lastaufnahmeträger eingeleitete Zugkraft auch die über die den Umlenkträger umschlingende Schlaufe auf den Umlenkträger wirkenden Verformungskräfte ebenfalls erfaßt werden können. Dies bietet den Vorteil, daß beispielsweise bei der Verwendung von Dehnmeßstreifen als Sensoren die Sensoren an dem Verformungselement und die Sensoren am Umlenkträger in einer Wheatston'schen Vollbrücke zusammengeschaltet werden können, so daß ein sehr empfindlicher und damit sehr genauer Meßaufnehmer zur Verfügung steht.
  • In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß bei der Verwendung vom Dehnmeßstreifen als Sensoren, diese zumindest an den Zugträgern in der neu tralen Faser verlaufend angeordnet sind. Dies bietet den Vorteil, daß von außen auf den Meßwertaufnehmer einwirkende Kräfte quer zum Verlauf des zu prüfenden Rückhaltegurtes, wie sie beispielsweise dann auftreten, wenn durch den zu prüfenden Rückhaltegurt ein Dummy gesichert ist, ausschließlich die durch den Rückhaltegurt einwirkenden Zugkräfte erfaßt werden und Querkräfte, die beispielsweise zu Biegeverformungen der Zugträger führen würden, das Meßergebnis nicht verfälschen können.
  • Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen Längsschnitt durch einen Meßwertaufnehmer entsprechend der Linie I-I in 3 mit hochgeklapptem Umlenkträger,
  • 2 im Schnitt gem. 1 mit geschlossenem Umlenkträger,
  • 3 eine Aufsicht auf eine Lastaufnahmeträgeranordnung mit abgenommenem Umlenkträger,
  • 4 eine Aufsicht auf einen Umlenkträger,
  • 5 einen Querschnitt gem. der Linie V-V in 2,
  • 6 schematisch eine Verschaltung der Sensoren in Form einer Wheatston'schen Vollbrücke,
  • 7 eine Abwandlung der Anordnung von Sensoren an der Lastaufnahmeträgeranordnung.
  • 8 eine abgewandelte Ausführungsform eines Meßwertaufnehmers,
  • 9 eine Untersicht des abgewandelten Verformungselementes.
  • 10 eine Untersicht eines abgewandelten Umlenkträgers,
  • 11 schematisch eine Verschaltung der Sensoren der Abwandlung in einer Wheatstone'schen Brücke.
  • Wie aus 1, 3 und 4 ersichtlich, besteht die dargestellte erste Ausführungsform aus einem rahmenförmigen Verformungselement 1 zur Erfassung von Zugkräften, das im wesentlichen aus zwei mit Abstand parallel zueinander angeordneten Lastaufnahmeträgern 2.1 und 2.2 besteht, die über zwei senkrecht zur Erstreckung der Lastaufnahmeträger 2.1 und 2.2 ausgerichtete Zugträger 3.1 und 3.2 starr verbunden sind. Die im wesentlichen identisch ausgebildeten Zugträger 3.1 und 3.2 sind jeweils mit Sensoren 4 versehen, beispielsweise in Form von Dehnmeßstreifen, die eine Streckung der beiden Zugträger 3.1 und 3.2 unter der Einwirkung von zwei gegeneinander gerichteten, senkrecht zur Erstreckung der Lastaufnahmeträger verlaufenden Kräfte P erfassen (3). Das gegeneinander gerichtete gleichgroße Kräftepaar verläuft hierbei im wesentlichen in Richtung der Längserstreckung der Zugträger 3.1 und 3.2.
  • Die beiden Lastaufnahmeträger 2 begrenzen einen Zwischenraum 5, durch den, wie nachstehend noch näher erläutert werden wird, der zu prüfende Rückhaltegurt in Form einer Schlaufe hindurchgeführt werden kann. Die Erstreckung des Zwischenraums 5 quer zur Ausrichtung des Kräftepaares P ist hierbei so bemessen, daß er nur geringfügig größer ist als der zu prüfende Rückhaltegurt.
  • An einem Ende ist das Verformungselement 1 mit zwei Gelenkaugen 6 versehen, über die ein Umlenkträger 7, wie in 4 dargestellt, am Verformungselement 1 hochschwenkbar angelenkt ist (1, 2).
  • Der Meßwertaufnehmer wird in der Weise am zu prüfenden Rückhaltegurt angebracht, daß zunächst der Umlenkträger 7 in die in 1 dargestellte Position hochgeschwenkt wird und von unten der zu prüfende Rückhaltegurt in Form einer Schlaufe durch den Zwischenraum 5 hindurchgesteckt wird. Anschließend wird der Umlenkträger 7 in die Schlaufe in Richtung des Pfeiles 8 heruntergeschwenkt und danach der zu prüfende Rückhaltegurt gestrafft. Die Betriebsposition ist in 2 im Schnitt und ohne eingelegten Rückhaltegurt dargestellt. Der Querschnitt in 5 zeigt die Führung eines zu prüfenden Rückhaltegurtes 9.
  • Wie aus 5 ersichtlich, sind die umlenkenden Kanten 10 an den Lastaufnahmeträgern 2 und die umlenkenden Kanten 11 am Umlenkträger 7 jeweils abgerundet. Der Umlenkträger 7 ist in seiner Breite so bemessen, daß er mit seinen umlenkenden Kanten 11 über den Lastaufnahmeträgern 2 liegt, so daß, wie in 5 dargestellt, der zu prüfende Rückhaltegurt 9 jeweils so umgelenkt wird, daß der Rückhaltegurt 9 in den Umlenkungsbereichen jeweils in Richtung der Last P im wesentlichen parallel oder nur unter geringer Winkellage zueinander verlaufende Teillängen 12 aufweist. Um eine möglichst gute Krafteinwirkung auf die Sensoren 14 am Umlenkträger 7 zu bewirken, ist dieser im Bereich seiner Anlenkung an der Meßträgeranordnung 1 mit einer napf- oder taschenförmigen Ausnehmung 18 versehen, so daß die hierdurch bewirkte Schwächung dazu führt, daß die Einwirkung der Druckkräfte Q nur auf den Bereich der Teillängsträger 7.1 und 7.2 wirksam wird. Eine entsprechende Ausnehmung 19 weist der Umlenkträger 7 auch an seinem freien, der Anlenkung abgekehrten Ende auf.
  • Wie 3 und 5 erkennen lassen, sind die Lastaufnahmeträger 2 in Richtung des Zugkraftpaares P durch das gegebene Rechteckprofil verhältnismäßig steif ausgebildet. Da der zu prüfende Haltegurt 9 praktisch über die gesamte Breite des Zwischenraums 5 an den Umlenkkanten 10 der Lastaufnahmeträger 2 anliegt, ergeben sich unter der Krafteinwirkung des Zugkraftpaares P bei kleineren Abmessungen praktisch keine Biegeverformungen der Lastaufnahmeträger, so daß die Kraftwirkung des Zugkraftpaares P unmittelbar über die senkrecht zu den Lastaufnahmeträgern 2 verlaufenden Zugträger 3 aufgenommen wird. Die Zugträger 3 erfahren hierbei eine der Zugkraft proportionale Streckung, die dann über die Sensoren 4, beispielsweise Dehnmeßstreifen, als Kraft erfaßt werden kann.
  • Zur Verbesserung des Meßergebnisses ist es vorteilhaft. wenn der Umlenkträger 7 zwischen seinen beiden Umlenkkanten 11, wie in 4 dargestellt und aus dem Längsschnitt gem.
  • 2 zu entnehmen, auf seiner Oberseite und seiner Unterseite mit einer Nut 13 versehen ist, so daß der Umlenkträger 7 praktisch in zwei parallele Umlenkträger 7.1 und 7.2 unterteilt wird. Zwischen diesen beiden Umlenkträgern 7.1 und 7.2 sind in einer Vertiefung der Nut 13 zwei Druckkraftaufnehmer 14.1 und 14.2 angeordnet, beispielsweise wiederum in Form von Dehnmeßstreifen, so daß, wie aus 5 zu erkennen, das infolge der Umlenkung auf den Umlenkträger 7 wirkende Kräftepaar Q als Druckkräfte über den Umlenkträger 7 zusätzlich erfaßt werden kann. Die Dehnmeßstreifen 14.1 und 14.2 liegen praktisch in gleichem Abstand zur neutralen Faser des Umlenkträgers, so daß durch Biegung und/oder Verwindung des Umlenkträgers praktisch keine Meßfehler bewirkt werden.
  • Aus dem Querschnitt gem. 5 ist ohne weiteres abzuleiten, daß auch eine Auslenkung des Rückhaltegurtes 9 gegenüber einem parallelen Verlauf keinen Einfluß auf das Meßergebnis hat.
  • Wie aus 6 ersichtlich, werden bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die als Dehnmeßstreifen ausgebildeten Sensoren 4 und 14 in einer Wheatston'schen Vollbrücke in der dargestellten Weise miteinander verschaltet. Die bei den Eckpunkte 15 der Brückenschaltung sind mit einer Stromversorgung 15.1 verbunden, während die Eckpunkte 16 über ein Meßgerät 17 miteinander verbunden sind. Im lastfreien Zustand ist die Brückenschaltung abgeglichen und die Anzeige am Meßgerät gleich Null. Wird durch Verformungen der Zugträger einerseits und der Umlenkträger im Bereich der Sensoren andererseits die Brücke verstimmt, d. h. der Widerstand der einzelnen Dehnmeßstreifen ändert sich proportional zur Streckung der Zugträger und proportional zur Zusammendrückung im Bereich der Umlenkträger, dann fließt durch das Meßgerät 17 ein zu den Kräftepaaren P und Q proportionaler Strom, der nach entsprechender Kalibrierung unmittelbar als Kraftmessung erfaßt werden kann.
  • Wie aus dem Schnitt gem. 1 ersichtlich, sind die beiden Sensoren 4 in der neutralen Faser der Zugträger 3 angeordnet, so daß eine Kraftwirkung in Richtung des Pfeiles B (2) auf die Unterseite der Lastaufnahmeträgeranordnung 1 auch bei einer Biegeverformung der Zugträger nicht in das Meßergebnis eingeht. Damit ist es möglich, das Meßgerät mit seiner Unterseite beispielsweise auf den Brustbereich eines Dummy anzuordnen.
  • In 7 ist eine Abwandlung der Anordnung der Dehnmeßstreifen 4.1 und 4.2 an den Zugträgern 3.1 und 3.2 dargestellt. Hierbei sind die Dehnmeßstreifen 4.1 und 4.2 jeweils parallel zur Erstreckung des Umlenkträgers 7 an den Zugträgern 3.1 und 3.2 angeordnet.
  • Um bei dieser Anordnung die Einflüsse einer etwaigen Biegebeanspruchung zu kompensieren, ist der Dehnmeßstreifen 4.1 auf der Unterseite und der Dehnmeßstreifen 4.2 auf der Oberseite des jeweiligen Zugträgers in einer flachen Vertiefung angeordnet.
  • Anhand der 8 bis 10 wird eine abgewandelte Ausführungsform beschrieben. Der Grundaufbau des Verformungselementes und seine Zuordnung zum Unlenkträger 7 entspricht den zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Die Unterschiede bestehen im wesentlichen in der Anordnung der Sensoren, auch hier in Form von Dehnmeßstreifen.
  • Wie 8 (Schnitt) sowie 9 und 10 (Untersicht) erkennen lassen, sind die Sensoren 4.1 und 4.2 auf der Unterfläche des rahmenförmigen Verformungselementes 1 angeordnet, und zwar an den Enden eines Lastaufnahmeträgers 2.1 im Übergangsbereich zu den beiden angrenzenden Zugträgern 1, und zwar mit ihrer Wirkungslinie unter einem Winkel von 45° zur Richtung der Zugkraft P.
  • 10 zeigt in einer Untersicht die Anordnung eines Sensors 14 in Form eines Dehnmeßstreifens am Umlenkträger 7. Durch diese Anordnung wird bei Belastung über den zu prüfenden Gurt die Durchbiegung des Umlenkträgers erfaßt.
  • Da bei dieser Ausführungsform zwei Sensoren 4 und ein Sensor 14 vorgesehen sind, muß die Meßbrücke etwas anders verschaltet werden. Die Abwandlung ist in Verbindung mit 11 erläutert und im Vergleich zu 6 unmittelbar aus der Zeichnung zu entnehmen.
  • Dem Sensor 14 am Umlenkträger 7 ist ein Kalibrierwiderstand RK1 parallel zugeschaltet. Der andere Zweig der Schaltung wird durch einen Festwiderstand RF und einen hierzu parallelgeschalteten Kalibrierwiderstand RK2 gebildet.
  • Während die aus dem Stand der Technik bekannten Meßeinrichtungen ausschließlich aus hochwertigen Werkstoffen, beispielsweise Titanwerkstoffen oder dergl. hergestellt werden müssen, kann der erfindungsgemäße Meßwertaufnehmer aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt werden. Eine Herstellung ausschließlich aus hochwertigen Werkstoffen, beispielsweise Titan oder dergl. ist selbstverständlich ebenfalls möglich. Die als Beispiel dargestellte Formgebung erlaubt es aber, ei nen derartigen Meßwertaufnehmer mit seinen Zugträgern 3 aus einem hochwertigen Werkstoff und seinen Umlenkträger 7 aus einem geringerwertigen, dafür aber leichteren Werkstoff, beispielsweise einem Aluminiumwerkstoff herzustellen. Durch eine entsprechende, auf die jeweiligen Anforderungen abgestimmte Werkstoffauswahl läßt sich so ein Gesamtgewicht in max. 100 g einhalten. Ein geringes Gesamtgewicht ist insbesondere für die Prüfung von Gurten an Personenrückhaltesystemen erforderlich, um bei Crash-Tests die auf den Meßwertaufnehmer wirkenden Wuchtkräfte möglichst klein zu halten, um eine Verfälschung des Meßergebnisses zu minimieren.
  • Versuche ergaben Linearitätsabweichungen von + 0,83% und –0,83%, wobei praktisch keine Hysterese des Gesamtsystems "Gurt-Meßwertaufnehmer" festzustellen war. Damit entfallen aufwendige Voruntersuchungen über das Verhalten des Gurtmaterials und eine Eingabe der hieraus gewonnenen Parameter in einen Meßrechner.
  • Ein derartiger Meßwertaufnehmer kann generell zur Prüfung von Gurten verwendet werden, so beispielsweise von Gurten zur Sicherung von Ladegut auf einem LKW.

Claims (9)

  1. Meßwertaufnehmer zur Erfassung von auf einen Rückhaltegurt (9) wirkenden Zugkräften (P) mit einem rahmenförmigen Verformungselement (1), das wenigstens zwei im Abstand parallel zueinander angeordneten Lastaufnahmeträger (2) aufweist, die über senkrecht zu ihrer Erstreckung ausgerichtete zugträger (3) miteinander verbunden sind, so daß eine Rahmenebene aufgespannt wird, und wobei bei dem Verformungselement (1) in Bereichen, die unter Einwirkung einer Zugkraft auf die Lastaufnahmeträger (2) verformt werden, Sensoren (4) angeordnet sind, sowie mit wenigstens einem parallel zu den Lastaufnahmeträgern (2) angeordneten Umlenkträger (7) für den Rückhaltegurt (9), dessen umlenkende Kanten (11) jeweils mit Abstand zur Rahmenebene über den Lastaufnahmeträgern (2.1, 2.2) verlaufen, wobei die Lastaufnahmeträger (2.1, 2.2) und der Umlenkträger (7) so zueinander zugeordnet sind, daß der zu prüfende Rückhaltegurt (9) jeweils um etwa 180° an den umlenkenden Kanten (10, 11) umgelenkt wird.
  2. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren (4.1, 4.2) an wenigstens einem Lastaufnahmeträger (2.1) in den Übergangsbereichen zu den Zugträgern (3) angeordnet sind.
  3. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (4) in der Rahmenebene verlaufend angeordnet sind.
  4. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (4) an den Zugträgern (3) angeordnet sind.
  5. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenkträger (7) um eine parallel zu den Zugträgern (3) verlaufende Achse schwenkbar an einem Ende der beiden Lastaufnahmeträgern (2) angeordnet ist.
  6. Meßwertaufnehmer nach eindem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenkträger (7) zwischen seinen beiden umlenkenden Kanten (11) wenigstens einen Sensor (14) aufweist.
  7. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (4; 14) durch Dehnmeßstreifen gebildet werden.
  8. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnmeßstreifen an den Zugträgern (3) in der neutralen Faser verlaufend angeordnet sind.
  9. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anordnung von zwei Dehnmeßstreifen (14.1, 14.2) am Umlenkträger (7) diese in gleichem Abstand zur neutralen Faser angeordnet sind.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007035037A1 (de) * 2007-07-26 2009-01-29 Continental Automotive Gmbh Messvorrichtung zur Bestimmung von Gurtkräften
WO2018228870A1 (de) 2017-06-13 2018-12-20 Kistler Holding Ag Aufnehmervorrichtung zur ermittlung einer zugkraft auf ein messobjekt

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113252278B (zh) * 2021-05-24 2024-06-25 中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司 模拟装配偏差变电站引下线力学响应试验装置及试验方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2723561A (en) * 1952-11-28 1955-11-15 American Viscose Corp Tensiometer
DE1956097A1 (de) * 1969-11-07 1971-05-19 Volkswagenwerk Ag Pruefeinrichtung fuer Gurte oder Baender,insbesondere Kraftfahrzeug-Sicherheitsgurte
US3817093A (en) * 1972-10-05 1974-06-18 Ford Motor Co Seat belt webbing tension measuring device
DE2429668A1 (de) * 1974-06-20 1976-01-08 Volkswagenwerk Ag Vorrichtung zur ermittlung der zugkraft in einem seil- oder bandfoermigen messobjekt
DE19941005A1 (de) * 1999-08-28 2001-03-01 Volkswagen Ag Gurtkraft-Meßanordnung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2723561A (en) * 1952-11-28 1955-11-15 American Viscose Corp Tensiometer
DE1956097A1 (de) * 1969-11-07 1971-05-19 Volkswagenwerk Ag Pruefeinrichtung fuer Gurte oder Baender,insbesondere Kraftfahrzeug-Sicherheitsgurte
US3817093A (en) * 1972-10-05 1974-06-18 Ford Motor Co Seat belt webbing tension measuring device
DE2429668A1 (de) * 1974-06-20 1976-01-08 Volkswagenwerk Ag Vorrichtung zur ermittlung der zugkraft in einem seil- oder bandfoermigen messobjekt
DE19941005A1 (de) * 1999-08-28 2001-03-01 Volkswagen Ag Gurtkraft-Meßanordnung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007035037A1 (de) * 2007-07-26 2009-01-29 Continental Automotive Gmbh Messvorrichtung zur Bestimmung von Gurtkräften
WO2018228870A1 (de) 2017-06-13 2018-12-20 Kistler Holding Ag Aufnehmervorrichtung zur ermittlung einer zugkraft auf ein messobjekt

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