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Die
Erfindung betrifft einen Versuchsaufbau für einen Aufpralltest eines
Testfahrzeugs, gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren
zum Durchführen
eines Aufpralltests eines Testfahrzeugs.
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Die
DE 10 2006 005 387
A1 beschreibt einen Versuchsaufbau für einen Dachaufpralltest eines Testfahrzeugs.
Der Versuchsaufbau umfasst eine als Plattform ausgebildete Transporteinrichtung,
mittels welcher das Testfahrzeug anzuheben ist. Die Transporteinrichtung
weist vier Befestigungseinrichtungen auf, mittels welchen das Testfahrzeug
beim Anheben an der Transporteinrichtung festlegbar ist. In die
Befestigungseinrichtungen können
als Trennmittel Trennschrauben mit einem Sprengsatz integriert sein.
Nach dem Anheben der Transporteinrichtung zusammen mit dem auf der
Transporteinrichtung festgelegten Testfahrzeug erfolgt eine Drehung
der Transporteinrichtung um 180°.
Zum Durchführen
des Dachaufpralltests werden daraufhin die Sprengsätze der
Trennschrauben gezündet
und so die Verbindung zwischen dem Testfahrzeug und der Transporteinrichtung
schlagartig aufgehoben.
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Die
Druckschrift
US 6 651
482 B1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum
Durchführen eines Überrolltests
eines Fahrzeugs. Hierfür
ist an einer Zugmaschine ein Anhänger
angehängt,
an welchem ein Halterahmen zum Halten des Fahrzeugs höhenverschiebbar
befestigt ist. Das Fahrzeug ist mittels eines Motors in verschiedene
Rotationsstellungen bezüglich
der Fahrzeuglängsachse
bewegbar. Halteglieder sind lösbar
an dem Fahrzeug befestigt und drehbar in einem an dem Rahmen befestigten
Gehäuse
gelagert. Sprengschrauben dienen zum Lösen des Fahrzeugs von den Haltegliedern
in Abhängigkeit
von einem Signal, welches von einem Mikroprozessor zur Verfügung gestellt
wird. Zum Auslösen
der Sprengschrauben bedient eine Bedienperson der Zugmaschine den
Mikroprozessor über
eine Schnittstelle, kurz bevor das Fahrzeug eine vorbestimmte Landezone
erreicht.
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Die
Druckschrift
DE 100
50 080 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Untersuchen von
Fußraumintrusionen,
also von fußraumseitigen
Fahrzeuginnenraumverformungen. Hierbei kann die Vorrichtung an einem
die Fahrzeugzelle simulierenden Schlitten angeordnet sein. Zylinder
der Vorrichtung werden zum Simulieren der Fußraumintrusion schlagartig
mit Druck beaufschlagt, was zu einem translatorischen Verschieben
eines Schlittens und zu einem Verschwenken einer einen Pedalblock
simulierenden Fußplatte
führt.
Zum Druckbeaufschlagen der Zylinder kann eine Explosivladung zum
Einsatz kommen.
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Die
Druckschrift
US 6 256
601 B1 beschreibt einen Versuchsaufbau zum Untersuchen
eines seitlichen Umkippens eines Fahrzeugs. Hierfür ist eine Haltevorrichtung über ein
Gelenk an einem Träger festgelegt,
wobei der Träger
an einem Schlitten befestigt ist. An der Haltevorrichtung ist das
Fahrzeug festgelegt. Das Bewegen des Schlittens wird durch einen
explosionsartigen Druckstoß eines
Kolbens ausgelöst.
Dies führt
aufgrund der Trägheit
der Haltevorrichtung mit dem an dieser befestigten Fahrzeug zu einem
Umkippen der Haltevorrichtung, wobei das Gelenk der Drehpunkt der
Kippbewegung ist. Ein Zugseil kann das Umkippen der Haltevorrichtung
mit dem Fahrzeug unterstützen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen Versuchsaufbau der eingangs
genannten Art zu schaffen, mittels welchem ein Seitenaufpralltest mit
besonders hoher Prozesssicherheit durchführbar ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
Versuchsaufbau mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch
ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Patenansprüchen
angegeben.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Versuchsaufbau
für einen
Aufpralltest eines Testfahrzeugs, mit einer Transporteinrichtung,
mittels welcher das Testfahrzeug relativ zu einem Hindernis zu bewegen
ist, wobei wenigstens eine Befestigungseinrichtung zum lösbaren Festlegen
des Testfahrzeugs an der Transporteinrichtung vorgesehen ist, und
wobei der wenigstens einen Befestigungseinrichtung ein Trennmittel
zum Aufheben einer Verbindung zwischen dem Testfahrzeug und der
Transporteinrichtung zugeordnet ist, ist eine Auslöseeinrichtung
vorgesehen, mittel welcher das Aufheben der Verbindung in Abhängigkeit
von dem Bewegen der Transporteinrichtung punktgenau auslösbar ist.
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Durch
das lösbare
Festlegen des Testfahrzeugs an der Transporteinrichtung mittels
der wenigstens einen Befestigungseinrichtung ist eine Raumausrichtung
des Testfahrzeugs vor dem Aufprall besonders genau festlegbar. Dadurch
können bei
einem Seitenaufprall, insbesondere bei einem Seitenaufprall auf
einen Mast, einzustellende Aufprallwinkel besonders exakt eingestellt
werden. Mittels der Auslöseeinrichtung,
mittels welcher das Aufheben der Verbindung in Abhängigkeit
von dem Bewegen der Transporteinrichtung auslösbar ist, kann das Testfahrzeug
punktgenau vor dem Aufprall auf das Hindernis von der Transporteinrichtung
entkoppelt werden.
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Das
von der Transporteinrichtung entkoppelte Testfahrzeug, welches insbesondere
seitlich auf das Hindernis, etwa den Mast aufprallt, ermöglicht so ein
Aufnehmen von nicht verfälschten
Messwerten.
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Das
Aufheben der Verbindung in Abhängigkeit
von dem Bewegen der Transporteinrichtung ermöglicht ein Durchführen des
Aufpralltests mit einer besonders hohen Prozesssicherheit. Dadurch
kann sichergestellt werden, dass die sehr teuren Testfahrzeuge zuverlässig auswertbare
Ergebnisse liefern. Im Hinblick auf die sehr hohen Kosten für das Testfahrzeug
ist es hierbei höchst
vorteilhaft, dass der Aufpralltest auf Anhieb erfolgreich durchführbar ist.
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Durch
das Aufheben der Verbindung in Abhängigkeit von dem Bewegen der
Transporteinrichtung kann ein Zeitpunkt des Aufhebens der Verbindung
besonders genau festgelegt werden, indem das Aufheben der Verbindung
von einem Abstand zu dem Hindernis abhängig gemacht wird. Beim Unterschreiten
des Abstands führen
die Trennmittel zu dem besonders plötzlichen Aufheben der Verbindung
zwischen dem Testfahrzeug und Transporteinrichtung. Dies erlaubt
ein deutlich genaueres Aufheben der Verbindung als bei einem Auslösen nach
Augenschein durch eine Bedienperson oder bei einem zeitgesteuerten
Auslösen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Auslöseeinrichtung
ein Kontaktelement auf, welches mit einem korrespondierenden, insbesondere
der Transporteinrichtung zugeordneten Kontaktelement durch das Bewegen
der Transporteinrichtung in Anlage zu bringen ist. Das In-Anlage-Bringen der Kontaktelemente
führt so
zum punktgenauen Aufheben der Verbindung. Hierbei kann das Kontaktelement
der Auslöseeinrichtung
in einem besonders genau definierbaren Abstand zu dem Hindernis
positioniert werden und insbesondere ein Seitenaufpralltest auf
das Hindernis ist mit besonders hoher Prozesssicherheit durchführbar. Selbstverständlich kann das
Aufheben der Verbindung in Abhängigkeit
von dem Bewegen der Transporteinrichtung alternativ mittels einer
Lichtschranke ausgelöst werden.
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Die
im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Versuchsaufbau beschriebenen
bevorzugten Ausführungsformen
und Vorteile gelten auch für das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Durchführen eines
Aufpralltests.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche
Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
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1 Eine
rückwärtige Ansicht
eines Versuchsaufbaus für
einen Aufpralltest, wobei ein Testfahrzeug mittels Befestigungseinrichtungen
lösbar
an einer Transporteinrichtung festgelegt ist;
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2 eine
perspektivische Ansicht auf Komponenten der Befestigungseinrichtung
gemäß 1 in
einem zerlegten Zustand;
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3 die
Komponenten der Befestigungseinrichtung gemäß 2 in einem
zum Festlegen des Testfahrzeugs geeigneten, montierten Zustand; und
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4 einen
Teilbereich der Transporteinrichtung gemäß 1 in einer
Draufsicht, wobei die Transporteinrichtung mit einer Auslöseeinrichtung zum
Aufheben der Verbindung zwischen dem Testfahrzeug und der Transporteinrichtung
in Anlage gebracht ist.
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1 zeigt
einen Versuchsaufbau 10 für einen Seitenaufpralltest
eines Testfahrzeugs 12 in einer schematischen, rückwärtigen Ansicht.
Das Testfahrzeug 12 steht hierbei mit seinen Rädern 14 auf
einer Transporteinrichtung 16, mittels welcher das Testfahrzeug 12 in
Richtung auf ein vorliegend nicht gezeigtes Hindernis, etwa einen
Mast, hin beschleunigt werden kann.
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Die
Transporteinrichtung 16 ist vorliegend als Plattform ausgebildet,
welche auch als „Flying-Floor” bezeichnet
wird. Eine dem Testfahrzeug 12 zugewandte Oberfläche 18 der
Transporteinrichtung ist sehr glatt ausgebildet, um eine Reibung
zwischen den Rädern 14 des
Testfahrzeugs 12 und der Transporteinrichtung 16 möglichst
gering zu halten. Durch das damit ermöglichte Entkoppeln des Testfahrzeugs 12 von
der Transporteinrichtung 16 im Moment des Aufpralls auf
das Hindernis sind bei dem Aufpralltest unverfälschte, gut auswertbare Messwerte
zu erhalten.
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Damit
sich das Testfahrzeug 12 nicht beim Beschleunigen der Transporteinrichtung
durch anlagenbedingte Anfahrstöße und/oder
bei einem Bewegen der Transporteinrichtung 16 mit konstanter
Geschwindigkeit, etwa in Folge von Bodenunebenheiten, relativ zu
der Transporteinrichtung 16 bewegt, ist das Testfahrzeug 12 vor
dem Aufprall mittels Befestigungseinrichtungen 20 lösbar an
der Transporteinrichtung 16 festgelegt.
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Dadurch
ist sichergestellt, dass sich eine Raumausrichtung des Testfahrzeugs 12 beim
Beschleunigen der Transporteinrichtung 16 und/oder beim
Bewegen der Transporteinrichtung 16 mit konstanter Geschwindigkeit
nicht ändert,
bis ein vorgegebener Abstand zu dem Hindernis erreicht ist und die
Befestigungseinrichtungen 20 gelöst werden. Ohne ein Vorsehen
der Befestigungseinrichtungen 20 könnte das Testfahrzeug beim
Durchführen
des Aufpralltests von der Transporteinrichtung 16 sogar herunterrutschen.
Das Verändern
der Raumausrichtung des Testfahrzeugs 12 und/oder das Herunterrutschen
des Testfahrzeugs 12 von der Transporteinrichtung 16 könnten demgegenüber dazu
führen, dass
die beim Aufpralltest erfassbaren Messergebnisse unbrauchbar würden.
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Die
Befestigungseinrichtungen 20 umfassen gemäß 1 spannbare
Zugbänder 22,
welche an dem Testfahrzeug 12 festgelegt und mit der Transporteinrichtung 16 lösbar gekoppelt
sind. Bevorzugt ist das Testfahrzeug 12 mittels vier die
Zugbänder 22 umfassenden,
insbesondere über
Kreuz gespannten, Befestigungseinrichtungen 20 an der Transporteinrichtung 16 festgelegt.
Dadurch weist das an der Transporteinrichtung 16 festgelegte
Testfahrzeug 12 keinen Translationsfreiheitsgrad und keinen
Rotationsfreiheitsgrad auf.
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Die
Zugbänder 22 der
Befestigungseinrichtungen 20 können wie in 1 gezeigt
an den Rädern 14 des
Testfahrzeugs 12 und/oder an einem Karosserieteil, etwa
an einem Integralträger
des Testfahrzeugs 12 festgelegt sein. Vorliegend ist das
Testfahrzeug mittels dreier an jeweils einem Rad 14 festgelegter
Zugbänder 22 und
mittels eines Zugbandes 22, welches an dem Integralträger festgelegt
ist, lösbar
mit der Transporteinrichtung 16 verbunden.
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2 zeigt
in einer vergrößerten,
perspektivischen Draufsicht Komponenten einer der in 1 dargestellten
Befestigungseinrichtungen 20 in einer Explosionsdarstellung.
Die Befestigungseinrichtung 20 umfasst gemäß 2 ein testfahrzeugseitiges Halteelement 24,
an welchem ein transporteinrichtungsseitiges Halteelement 26 festlegbar
ist.
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An
dem testfahrzeugseitigen Halteelement 24 ist ein Ring 28 angeordnet,
durch welchen zum Festlegen des Testfahrzeugs 12 an der
Transporteinrichtung 16 das spannbare Zugband 22 geführt wird. Zum
Verbinden und zum Voneinander-Lösen
der Halteelemente 24, 26 ist vorliegend eine Trennschraube 30 vorgesehen,
welche einen elektrisch zündbaren
Sprengsatz aufweist.
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Das
vorliegend als Trennschraube 30 ausgebildete Trennmittel
weist ein Zündkabel 32 zum
Zünden
des in der Trennschraube 30 angeordneten Sprengsatzes auf.
Beim Festlegen der Halteelemente 24, 26 aneinander
wird die Trennschraube 30 in das testfahrzeugseitige Halteelement 24 eingeführt, und
unter Zwischenschaltung eines vorliegend nicht gezeigten Distanzrings
mit dem transporteinrichtungsseitigen Halteelement 26 handfest
verschraubt. Anschließend
wird das Zündkabel 32 durch
eine in dem testfahrzeugseitigen Halteelement 24 vorgesehene
Kabeldurchführung
gelegt. Darauf hin wird ein den Ring 28 tragender Deckel 34 auf
das als Halbschale ausgebildete Halteelement 24 montiert.
Hierfür
sind vorliegend drei Innensechskantschrauben vorgesehen.
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Als
Sicherungselement 36 für
die Halteelemente 24, 26 ist vorliegend eine Sicherungskette
vorgesehen, welche an den mittels der Trennschraube 30 miteinander
lösbar
verbundenen Halteelementen 24, 26 festgelegt wird.
Hierfür
weist die Sicherungskette zwei Schnapphaken 38 auf. Durch
das Vorsehen des Sicherungselements 36 ist ein relatives
Bewegen der Halteelemente 24, 26 zueinander begrenzbar,
beispielsweise wenn bei einer der Trennschrauben 30 eine
Fehlzündung
auftritt. Dadurch können
Verletzungen von Bedienpersonen und/oder Beschädigungen des Testfahrzeugs 12 infolge
etwa einer solchen Fehlzündung
vermieden werden.
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Aus 2 geht
des Weiteren hervor, dass dem transporteinrichtungsseitigen Halteelement 26 eine
Federungseinrichtung 40 zugeordnet ist. Die Federungseinrichtung 40 ist
vorliegend als Federpatrone ausgebildet. Vorliegend wird die Federungseinrichtung 40 mittels
Befestigungsschrauben an der Transporteinrichtung 40 festgelegt.
Die Federungseinrichtung 40 und das transporteinrichtungsseitige Halteelement 26 sind
mittels eines kurzen Zugbandes 42 miteinander verbunden.
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Infolge
des Vorsehens der Federungseinrichtung 40 ist eine Relativbeweglichkeit
des transporteinrichtungsseitigen Halteelements 26 gegenüber der
Transporteinrichtung 16 gegeben. Beim Spannen der an dem
Testfahrzeug 12 festgelegten Zugbänder 22 wird nun eine
definierte Vorspannung einer Feder der Federungseinrichtung 40 eingestellt. Durch
Vorsehen einer Markierung an der Federungseinrichtung 40 kann
sichergestellt werden, dass jedes der Zugbänder 22 die jeweilige
Federungseinrichtung 40 mit der gleichen Vorspannung beaufschlagt.
Lose Enden der Zugbänder 22 werden
beispielsweise mittels Klebeband gesichert.
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Durch
das Vorsehen der Federungseinrichtung 40 ist auch vor dem
Aufheben der Verbindung zwischen dem Testfahrzeug 12 und
der Transporteinrichtung 16 ein begrenztes, sehr geringes
relatives Bewegen der Transporteinrichtung 16 und des Testfahrzeugs 12 zueinander
ermöglicht,
so dass beispielsweise Erschütterungen
beim Bewegen der Transporteinrichtung 16 abgefangen werden
können.
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3 zeigt
die Komponenten der in 2 dargestellten Befestigungseinrichtung 20 in
einem Zustand, in welchem die Halteelemente 24, 26 mittels der
Trennschraube 30 miteinander verbunden sind. Die Trennschraube 30 ist
hierbei im Inneren der Halteelemente 24, 26 aufgenommen.
Die Halteelemente 24, 26 sind des Weiteren mittels
des Sicherungselements 36 gesichert.
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In
dem Testfahrzeug 12 ist eine vorliegend nicht gezeigte
Zündvorrichtung
angeordnet, mittels welcher der Sprengsatz der Trennschraube 30 kurz vor
dem Aufprall des Testfahrzeugs 12 auf das Hindernis mit
Strom beaufschlagbar ist. Vorab werden die Zündkabel 32 der Trennschrauben 30 an
Verlängerungskabel
angeschlossen und die Verlängerungskabel,
etwa über
Bananenstecker, kurzgeschlossen. Die Verlängerungskabel werden auf der Transporteinrichtung 16 zu
dem Testfahrzeug 12 hin verlegt, mittels Widerstandsmessung
auf ihre Funktionsfähigkeit
geprüft,
und anschließend
an die Zündvorrichtung
angeschlossen.
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Anschließend wird
eine Auslöseleitung
an der Zündvorrichtung
angeschlossen und mittels Spannungsprüfung festgestellt, ob alle
Komponenten der Zündkette
korrekt verbunden und funktionstüchtig
sind.
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Das
elektrische Anschließen
der Trennschrauben 30 an die Zündvorrichtung erfolgt nach dem
Festzurren des Testfahrzeugs 12 an der Transporteinrichtung 16 mittels
der über
Kreuz gespannten Zugbänder 22.
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Des
Weiteren wird vor dem Durchführen
des Aufpralltests eine in 4 gezeigte
Auslöseeinrichtung 44 positioniert.
Die Auslöseeinrichtung 44 umfasst
vorliegend einen länglichen
Quader welcher auf einer der Transporteinrichtung 16 zugewandten Stirnseite
ein Kontaktelement aufweist. Beim In-Anlage-Bringen des Kontaktelements der
Auslöseeinrichtung 44 mit
einem korrespondierenden, der Transporteinrichtung 16 zugeordneten
stirnseitigen Kontaktelement in Folge des Bewegens der Transporteinrichtung 16 auf
die Auslöseeinrichtung 44 hin
beaufschlagt die Zündvorrichtung
die Zündkabel 32 der Trennschrauben 30 mit
Strom.
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Dadurch
wird zeitgleich mit dem In-Anlage-Bringen der Auslöseeinrichtung 44 und
der Transporteinrichtung 16 die Verbindung zwischen dem Testfahrzeug 12 und
der Transporteinrichtung 16 aufgehoben.
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Ein
seitlicher Abstand der Auslöseeinrichtung 44 von
einer in 4 gezeigten Seitenkante 46 der
Transporteinrichtung 16 wird vorliegend so ausgemessen,
dass ein sicheres In-Anlage-Bringen
der Kontaktelemente beim Auftreffen der Transporteinrichtung 16 auf
die Auslöseeinrichtung 44 gewährleistet
ist.
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Ein
Abstand der Auslöseeinrichtung 44 zu dem
Hindernis, etwa zu dem Mast, dessen Intrusion in das Testfahrzeug 12 bei
dem Seitenaufpralltest bestimmt werden soll, kann in Abhängigkeit
von der Beschleunigung der Transporteinrichtung 16 eingestellt werden.
Der Abstand kann hierbei beispielsweise 200 mm oder 400 mm betragen,
so dass erst unmittelbar vor dem Aufprall die Befestigungseinrichtungen 20 durch
Zünden
der Trennschrauben 30 gelöst und somit ein von der Transporteinrichtung 16 entkoppeltes
Bewegen des Testfahrzeugs 12 auf der Transporteinrichtung 16 ermöglicht wird.
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Das
nach dem Aufheben der Verbindung zwischen dem Testfahrzeug 12 und
der Transporteinrichtung 16 von der Transporteinrichtung 16 entkoppelte
Testfahrzeug 12 kann sich also beim Aufprall auf das Hindernis
frei auf der Oberfläche 18 der Transporteinrichtung 16 bewegen.
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Zum
besonders genauen definieren des Abstands zwischen dem Hindernis
und der Auslöseeinrichtung 44 kann
die Transporteinrichtung 16 zunächst mit der Auslöseeinrichtung 44 in
Anlage gebracht werden. Die Auslöseeinrichtung 44 wird
hierbei relativ zu der Seitenkante 46 positioniert, woraufhin
die Transporteinrichtung 16 von der Auslöseeinrichtung 44 wegbewegt
wird. Durch Verschieben der Auslöseeinrichtung 44 um
eine volle axiale Länge des
Quaders kann nun der Abstand besonders genau und einfach reproduzierbar
eingestellt werden.
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Vor
dem Aktivieren der Zündvorrichtung
ist das Sicherungselement 36 zu lösen, anschließend kann
zum Starten des Aufpralltests die Transporteinrichtung 16 mit
dem darauf lösbar
festgelegten Testfahrzeug 12 beschleunigt werden.