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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung der Welligkeit
eines Sicherheitsgurtbandes gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Zur
Herstellung eines Sicherheitsgurtbandes für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug
werden mehrere Garntypen mit unterschiedlichen Materialeigenschaften
verarbeitet. Werden Garne mit voneinander abweichendem Schrumpf-
bzw. Dehnungsverhalten eingesetzt, so führt das zu Welligkeiten im
Sicherheitsgurtband und damit zu einem unerwünschten Abriebverhalten in
den strapazierten Bereichen des Sicherheitsgurtbandes. Um die Welligkeitsbildung verringern
zu können,
werden im Vorfeld die Welligkeiten von in einem Fahrzeugbetrieb
bereits eingesetzten Sicherheitsgurtbändern erfasst und untersucht.
In der Praxis erfolgt die Vermessung der zu untersuchenden Abschnitte
der Sicherheitsgurtbänder manuell.
Die Welligkeit der Abschnitte wird hierzu auf einer ebenen Unterlage
mittels eines Messschiebers bestimmt, wobei eine maximale Wellenhöhe relativ zur
ebenen Unterlage gemessen wird. Die erhaltenden Messergebnisse können nur
unzureichende reproduziert werden, da die Messergebnisse in hohem Maße von der
individuellen Handhabung des Messvorganges durch den Messenden beeinflusst
werden, beispielsweise durch ein Ablegen des Gurtes oder durch ein Überstreichen
des jeweiligen Abschnitts mit einer Hand.
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Aus
der Entgegenhaltung
DE
295 19 501 U1 ist eine Vorrichtung zur Erfassung der Kräuselung
einer Faser oder eines Faserbündels
bekannt, wobei Spannmittel zum Einspannen eines definierten Abschnitts
der Probe und Mittel zum Beaufschlagen mit einer definierten Zugkraft
vorgesehen sind. Für
eine Untersuchung der Kräuselung
ist ein optischer Messkopf vorgesehen. Der Prüfkopf kann beispielsweise neben
der Prüfstrecke
angeordnet sein oder mittels einer Betätigungsvorrichtung in die Prüfstrecke
verschoben werden.
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Auch
in anderen Bereichen der Technik werden Welligkeitserfassungen durchgeführt. Aus
der
DE 692 18 899
T2 ist eine Wellikeitserfassungseinrichtung für Papierblätter, insbesondere
in einem Kopiergerät,
bekannt, welche eine Strahlungsquelle in Form eines Infrarotstrahlers
und zwei Infrarotsensoren zum Empfang der von dem Infrarotstrahler
emittierten Strahlung umfasst. Die Infrarotsensoren sind an einem
horizontalen Abschnitt eines Blattweges voneinander beabstandet
so angeordnet, dass die Lichtstrahlen, welche auf die Infrarotsensoren
auftreffen, nach einander durch eine Kante des zu untersuchenden
Papierblatts unterbrochen werden. Der Zeitraum zwischen der Unterbrechung
der Lichtstrahlen an den Infrarotsensoren ist ein Maß für die Welligkeit
des Papierblatts. Dadurch wird insbesondere die Welligkeit in einem
Randbereich des zu untersuchenden Papierblatts erfasst.
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Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erfassung
der Welligkeit eines Sicherheitsgurtbandes eines Kraftfahrzeugs
anzugeben, welche eine reproduzierbare Erfassung der Welligkeit
gewährleistet.
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Die
genannte Aufgabe wird gelöst
durch eine Vorrichtung zur Erfassung der Welligkeit eines Sicherheitsgurtbandes
eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
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Erfindungsgemäß weist
die Vorrichtung ein optisches Messsystem, insbesondere ein laserbasiertes
Messsystem, zur Messung der Welligkeit des Abschnitts des Sicherheitsgurtbandes
auf, welches eine Lichtquelle zur Erzeugung eines Lichtvorhangs parallel
zu einer ebenen Flächengeometrie
des Abschnitts und einen Detektorschirm, insbesondere eine Zeilenkamera,
als Empfänger
umfasst, wobei die als Schattenwurf abgebildete Projektion der Welligkeit
durch den Detektorschirm bzw. die Zeilenkamera als Maß für die Welligkeit
erfasst wird. Bei einer Ausrichtung des Lichtvorhangs in Längsrichtung
des Sicherheitsgurtbandes wird die maximale Ausdehnung des Abschnitts
senkrecht zu der ebenen Flächengeometrie
des Abschnitts erfasst, mit anderen Worten, die Summe der Abstandswerte
zu der ebenen Flächengeometrie
für die
absoluten Maxima der Welligkeit auf beiden Seiten des Abschnitts
des Sicherheitsgurtbandes. Bei einer Ausrichtung des Lichtvorhangs
in Querrichtung des Sicherheitsgurtbandes kann die Summe der Abstandsquadrate
für die
einzelnen Maxima des Sicherheitsgurtbandes gebildet werden, welche
ebenfalls ein Maß für die Welligkeit
des Sicherheitsgurtbandes ist. Es werden zur Durchführung der
Welligkeitsmessung keine weiteren manuellen Bedienschritte benötigt, was
die Genauigkeit des eingesetzten Messverfahrens weiter erhöht. Die
Vorrichtung dient zur Erfassung der Welligkeit des Sicherheitsgurtbandes
eines Kraftfahrzeugs. Der eingespannte Abschnitt des Sicherheitsgurtbandes
gewährleistet
eine reproduzierbare Messung der Welligkeit des Abschnitts des Sicherheitsgurtbandes,
wobei ein individueller Einfluss eines Bedieners der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Erfassung der Welligkeit des Sicherheitsgurtbandes, was zu einer
Verfälschung
der Messergebnisse führen
kann, weitestgehend ausgeschlossen wird. Als Welligkeit des Gurtbandes
wird eine Abweichung der Realgeometrie des Gurtbandes gegenüber einer ebenen
Flächengeometrie
definiert. Eine ebene Flächengeometrie,
wobei als Ebene eine ungekrümmte zweidimensionale
Fläche
in einem dreidimensionalen Raum bezeichnet wird, nimmt der Abschnitt
des Sicherheitsgurtbandes dann ein, wenn er keine Welligkeit und
keine Verdrehung um seine Längsachse aufweist,
beispielsweise im ausgerollten Zustand auf einer Ebene oder wenn
der Abschnitt an einem seiner Enden frei aufgehängt ist. Der Abschnitt des
Sicherheitsgurtbandes wird zur Durchführung der Messung auf eine
Länge von
ca. einem Meter zurechtgeschnitten, wobei sich der wellige gescheuerte
Bereich in der Mitte des Abschnitts befinden sollte.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Ende des Abschnitts des
Sicherheitsgurtbandes in einem ersten Einspannmittel hängend über seine
gesamte Breite eingespannt. Durch die Einspannung des Abschnitts über die
gesamte Breite des Abschnitts wird eine Fixierung des Abschnitts
in der Vorrichtung erreicht, welche ohne Aufwand erneut reproduzierbar
ist. Dies erweist sich besonders dann als vorteilhaft, wenn eine
Vielzahl von Abschnitten im Hinblick auf ihre Welligkeiten untersucht
werden sollen. Die erhaltenden Ergebnisse können aussagekräftig miteinander
verglichen werden. Dabei ist vorgesehen, dass ein zweites Einspannmittel
ein Gewicht oder eine mechanische Federanordnung umfasst, wobei
das zweite Einspannmittel zur Erzeugung einer definierten Zugkraft
in vertikaler Richtung am anderen Ende des Abschnitts des Sicherheitsgurtbandes
unterhalb des ersten Einspannmittels angeordnet ist. Nach erfolgter
Einspannung in das erste Einspannmittel erfolgt die Einspannung
in das zweite Einspannmittel mit nur geringem Aufwand, da das zweite
Einspannmittel nur an dem frei hängenden Ende
des Abschnitts des zu untersuchenden Sicherheitsgurtbandes befestigt
wird. Das zweite Einspannmittel wird dabei dergestalt an dem Abschnitt
befestigt, dass eine Klemmung über
die gesamte Breite des Ab schnitts des Sicherheitsgurtbandes erfolgt. Auf
den Abschnitt wirkt eine konstante Zugspannung ein, welche reproduzierbare
Messwerte für
die Welligkeitserfassung gewährleistet.
Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass ein Gewicht mit einer Masse
von ca. 0,2 kg einen besonders günstigen
Wert für
die Zugspannung hinsichtlich der Welligkeitsmessung ergibt.
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Die
genannte Aufgabe wird außerdem
gelöst durch
eine Vorrichtung zur Erfassung der Welligkeit eines Sicherheitsgurtbandes
eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruches 2.
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Erfindungsgemäß weist
die Vorrichtung zwei auf entgegengesetzten Seiten des Abschnitts
des Sicherheitsgurtbandes angeordnete mechanische Hilfseinrichtungen
mit jeweils einer dem Abschnitt zugewandten ebenen Fläche auf,
wobei die ebenen Flächen
parallel zueinander und zu der ebenen Flächengeometrie des Abschnitts
des Sicherheitsgurtbandes ausgerichtet sind, und senkrecht zur ebenen Flächengeometrie
des Abschnitts auf diesen zubewegbar sind. Jede Hilfseinrichtung
wird solange auf den Abschnitt zubewegt, bis sich die Hilfseinrichtung und
der Abschnitt in einem Maxima der Welligkeit berühren. Der Berührungspunkt
entspricht dem Maximalwert der Welligkeit auf einer Seite des Abschnitts des
Sicherheitsgurtbandes. Der Zustand der Berührung ist erreicht, wenn ein
ausgebildeter Lichtspalt zwischen der Hilfseinrichtung und dem Maxima
der Welligkeit verschwunden ist. Der Abstand zwischen den beiden
Hilfseinrichtungen, vermindert um eine Dicke des Sicherheitsgurtbandes,
ist ein Maß für die Welligkeit.
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Insbesondere
kann die Vorrichtung eine Führung
in einem unteren Bereich des Abschnitts des Sicherheitsgurtbandes
für eine
definierte Ausrichtung des Abschnitts aufweisen. Die Führung fixiert
den Abschnitt in einer vorgegebenen räumlichen Lage. Eine unerwünschte Bewegung
des Abschnitts, insbesondere eine Verdre hung um eine vertikale Achse oder
eine Bewegung aus der Vertikalen heraus, kann nicht mehr erfolgen.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
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Die
Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in den Figuren
näher erläutert. Dabei zeigen 1 und 2 jeweils
eine Vorrichtung zur Erfassung der Welligkeit eines Sicher heitsgurtbandes
eines Kraftfahrzeugs in einer Seitenansicht in einem Ausschnitt
in einer schematischen Darstellung.
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Eine
Vorrichtung 1 zur Erfassung der Welligkeit 2 eines
Sicherheitsgurtbandes eines Kraftfahrzeugs umfasst gemäß 1 Spannmittel 3, 4 zum Einspannen
eines zu untersuchenden Abschnitts 5 des Sicherheitsgurtbandes
mit einer definierten Zugkraft. Die Welligkeit 2 des Abschnitts 5 ist
in den 1 und 2 für eine Veranschaulichung der
Wirkungsweise der Vorrichtung 1 besonders ausgeprägt dargestellt.
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Ein
Ende 6 des Abschnitts 5 des Sicherheitsgurtbandes
ist in einem ersten Einspannmittel 3 hängend über seine gesamte Breite eingespannt.
Ein zweites Einspannmittel 4 ist zur Erzeugung einer definierten
Zugkraft in vertikaler Richtung am anderen Ende 7 des Abschnitts 5 des
Sicherheitsgurtbandes unterhalb des ersten Einspannmittels 3 angeordnet. Das
zweite Einspannmittel 4 kann ein Gewicht oder eine mechanische
Federanordnung umfassen.
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Die
Vorrichtung weist außerdem
eine Führung 8 in
einem unteren Bereich des Abschnitts 5 des Sicherheitsgurtbandes
für eine
definierte Ausrichtung des Abschnitts 5 auf. Auf eine gesonderte
Darstellung der Halterungen bzw. Stative für die Einspannmittel 3, 4 und
die Führung 8 wurde
der Übersichtlichkeit
wegen in den 1 und 2 verzichtet.
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Die
Vorrichtung 1 weist weiterhin ein optisches Messsystem 9 zur
Messung der Welligkeit 2 des Abschnitts 5 des
Sicherheitsgurtbandes auf, welches eine Laserlichtquelle 10 zur
Erzeugung eines Lichtvorhangs 11 parallel zu einer ebenen
Flächengeometrie 12 des
Abschnitts 5 und eine Zeilenkamera 13 als Empfänger umfasst.
Die Ausrichtung des Lichtvorhangs 11 ist in Längsrichtung
des Sicherheitsgurtbandes oder in Querrichtung zum Sicherheitsgurtband
vorgesehen. Die als Schattenwurf 14 abgebildete Projektion
der Welligkeit 2 wird durch die Zeilenkamera 13 als
Maß für die Welligkeit 2 erfasst. Anstelle
der Laserlichtquelle 10 und der Zeilenkamera 13 kann
in einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel eine anders
ausgestaltete Lichtquelle mit einem Detektorschirm verwendet werden. Auf
dem Detektorschirm kann beispielsweise durch Anlegen eines Maßstabes
die Welligkeit direkt abgelesen werden.
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Die
Welligkeit 2 des Abschnitts 5 kann aber auch mittels
eines anderen Messaufbaus bestimmt werden. Dazu weist die Vorrichtung 1 gemäß 2 anstelle
des optischen Messsystems 9 zwei auf entgegengesetzten
Seiten des Abschnitts 5 des Sicherheitsgurtbandes angeordnete
mit jeweils einer dem Abschnitt 5 zugewandten ebenen Fläche 22, 23 auf. Die
ebenen Flächen 22, 23 sind
parallel zueinander und zu der ebenen Flächengeometrie 12 des
Abschnitts 5 des Sicherheitsgurtbandes ausgerichtet. Zur
Messung der Welligkeit 2 werden die beiden Hilfseinrichtungen 20, 21 jeweils
senkrecht zu der ebenen Flächengeometrie 12 des
Abschnitts 5 auf diesen zubewegt, bis sie jeweils mit einem
Maxima der Welligkeit 2 in Berührung kommen. 2 veranschaulicht
das Szenario, in welchem die Hilfseinrichtung 20 ein Maxima
bereits berührt,
währenddessen die
Hilfseinrichtungen 21 noch dem Abschnitt 5 in
einer Pfeilrichtung angenähert
wird. Der Abstand zwischen den beiden Hilfseinrichtungen 20, 21,
sofern beide jeweils ein Maxima der Welligkeit 2 berühren, insbesondere
der Abstand zwischen den Flächen 22, 23,
ist ein Maß für die Welligkeit 2 des
Abschnitts 5.
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Zusätzlich kann
die Vorrichtung 1 eine Abstandsmessvorrichtung 25 zur
Bestimmung des Abstandes zwischen den beiden Hilfseinrichtungen 20, 21 bzw.
den Flächen 22, 23 aufweisen,
wodurch die Messprozedur erheblich vereinfacht wird. Die Abstandsmessvorrichtung 25 weist
in diesem Ausführungsbeispiel
eine Füh rungshilfe 26 für eine gerichtete
Bewegung der Hilfseinrichtungen 20, 21 auf.
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In
den Ausführungsbeispielen
der 1 und 2 sind die Einspannmittel 3, 4 dergestalt
angeordnet, dass auf den Abschnitt 5 des Sicherheitsgurtsbandes
eine vertikale Zugspannung in Längsrichtung
des Abschnitts 5 ausgeübt
wird. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann bei entsprechender
Anordnung des optischen Messsystems 9 bzw. der Hilfseinrichtungen 20, 21 die
Ausrichtung der Einspannmittel 3, 4 dergestalt
vorgenommen werden, dass eine Zugspannung mit einem vorgegebenen
Neigungswinkel gegenüber
einer Horizontalen oder eine Zugspannung in der Horizontalen ausgeübt wird.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur
Erfassung der Welligkeit 2 des Sicherheitsgurtbandes eines
Kraftfahrzeugs gewährleistet
aufgrund ihrer Ausgestaltung eine reproduzierbare Erfassung der Welligkeit 2 des
Abschnitts 5 des Sicherheitsgurtbandes. Nichtreproduzierbare
Einflüsse
auf die Welligkeitserfassung sind weitestgehend ausgeschlossen. Die
Vorrichtung 1 lässt
mit einem nur geringen Aufwand realisieren.