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Die Erfindung betrifft einen Prüfstand zum Testen eines Sicherheitsgurtsystems und/oder zum Testen von Komponenten eines Sicherheitsgurtsystems, der einen Prüfstandsgrundkörper und eine Aufnahmeeinheit zum Anbringen eines zu testenden Sicherheitsgurtsystems und/oder zu testender Komponenten eines Sicherheitsgurtsystems aufweist.
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Zudem betrifft die Erfindung einen Prüfaufbau zum Testen eines Sicherheitsgurtsystems und/oder zum Testen von Komponenten eines Sicherheitsgurtsystems, mit einem derartigen Prüfstand. Dabei ist an der Aufnahmeeinheit ein Sicherheitsgurtsystem befestigt, das ein Gurtband umfasst.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Prüfstands, wobei an der Aufnahmeeinheit ein Sicherheitsgurtsystem befestigt ist, das ein Gurtband umfasst.
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Solche Prüfstände, damit realisierbare Prüfaufbauten und Verfahren zum Betrieb eines Prüfstands sind aus dem Stand der Technik bekannt.
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Sie dienen dazu, Belastungen möglichst realitätsnah nachzustellen, die im Betrieb eines Sicherheitsgurtsystems auf dieses und auf die Komponenten des Sicherheitsgurtsystems wirken. Dabei wird allgemein angestrebt, Prüfstände derart universell zu gestalten, dass ein Sicherheitsgurtsystem in unterschiedlichen Anordnungsvarianten getestet werden kann, die unterschiedlichen Verbauorten des Sicherheitsgurtsystems in einem Kraftfahrzeug entsprechen, z. B. Verbau in der B-Säule, Verbau in einer Rückenlehne. Darüber hinaus ist es in der Regel erwünscht, zu testende Sicherheitsgurtsysteme in verschiedenen Belastungsszenarien überprüfen zu können. Gleichzeitig sollen Prüfstände kompakt aufgebaut sein. Das betrifft insbesondere eine für den Prüfstand benötigte Standfläche.
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Es versteht sich, dass die genannten Anforderungen an Prüfstände miteinander im Konflikt stehen. Insbesondere besteht ein Zielkonflikt darin, dass Prüfstände, mit denen eine Mehrzahl an Anordnungsvarianten und/oder Belastungsszenarien realisierbar ist, in der Regel einen hohen Platzbedarf haben. Andererseits sind mit bekannten, kompakt bauenden Prüfständen nur wenige Anordnungsvarianten, insbesondere nur eine Anordnungsvariante und/oder nur ein Belastungsszenario realisierbar.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, den genannten Zielkonflikt aufzuheben oder zumindest abzumildern. Dabei soll insbesondere ein Prüfstand geschaffen werden, der hinsichtlich zu realisierender Anordnungsvarianten und Belastungsszenarien universell einsetzbar ist und gleichzeitig kompakt aufgebaut ist.
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Die Aufgabe wird durch einen Prüfstand der eingangs genannten Art gelöst, der eine Einwirkungseinheit umfasst, die dazu ausgebildet ist, auf ein zu testendes Sicherheitsgurtsystem eine dynamische Belastung aufzubringen, und dabei über die Einwirkeinheit die Reaktion des Sicherheitsgurtsystems, insbesondere im Zusammenspiel mit der Elastizität sowie der Trägheit, mit zu berücksichtigen. Insgesamt wird durch einen derartigen Prüfstand das tatsächliche Zusammenspiel der einzelnen Elemente des Sicherheitsgurtsystems wesentlich realitätsnäher berücksichtigt. Die Einwirkungseinheit ist über eine Linearführung im Betriebszustand des Prüfstands im Wesentlichen horizontal bewegbar am Prüfstandsgrundkörper gelagert. Zudem weist der Prüfstand eine gesteuerte oder geregelte Linearantriebseinheit auf, die eine Antriebsschnittstelle umfasst. Dabei steht die Aufnahmeeinheit wahlweise gegenüber dem Prüfstandsgrundkörper fest oder ist antriebsmäßig steif über die Antriebsschnittstelle mit der Linearantriebseinheit verbunden. Die Einwirkungseinheit ist antriebsmäßig steif über die Antriebsschnittstelle mit der Linearantriebseinheit verbindbar. Die Einwirkungseinheit ist also stets über die Linearführung am Prüfstandsgrundkörper gelagert. Wahlweise ist sie antriebsmäßig steif über die Antriebsschnittstelle mit der Linearantriebseinheit verbunden oder von der Linearantriebseinheit entkoppelt. Im letztgenannten Fall ist die Einwirkungseinheit entlang der Linearführung im Wesentlichen frei verschiebbar. Die Aufnahmeeinheit ist entweder gegenüber dem Prüfstandsgrundkörper feststehend oder über die Antriebsschnittstelle mit der Linearantriebseinheit verbunden. Aus den vorgenannten Kopplungsmöglichkeiten resultiert eine hohe Anzahl an Belastungsszenarien, die mittels des Prüfstands umgesetzt werden können. Dazu trägt auch die Linearantriebseinheit bei, die im Wesentlichen frei programmierbar ist. Das bedeutet, dass die Linearantriebseinheit dazu ausgebildet ist, beliebige Weg-, Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungsprofile geregelt oder gesteuert abzufahren. Dabei wird insbesondere ein aus einem Fahrzeugcrash bekannter Crashpuls nachgefahren. Dabei ist die Beschleunigung über die Zeit im Normalfall nicht konstant bzw. nicht gleichförmig. Hinzu kommt, dass an der Aufnahmeeinheit ein zu testendes Sicherheitsgurtsystem und/oder zu testende Komponenten eines Sicherheitsgurtsystems in nahezu beliebiger Weise angeordnet werden können. Mit anderen Worten ist der Prüfstand dazu ausgebildet, nahezu beliebige Anordnungsvarianten von Sicherheitsgurtsystemen zu realisieren. Insgesamt ergibt sich hinsichtlich der Belastungsszenarien und der Anordnungsvarianten universeller Prüfstand. Nachdem Linearantriebseinheiten in der Regel kompakt sind, ist auch der Prüfstand insgesamt kompakt aufgebaut.
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Dabei kann die Aufnahmeeinheit einteilig oder mehrteilig gestaltet sein. Im letztgenannten Fall können zum Beispiel zwei Teile der Aufnahmeeinheit mit verschiedenen Abständen zueinander positioniert werden. Die Mehrteiligkeit bietet also eine weitere Einstellmöglichkeit, um zusätzliche Anordnungsvarianten eines Sicherheitsgurtsystems an der Aufnahmeeinheit nachstellen zu können.
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Vorzugsweise umfasst die Einwirkungseinheit eine Prüfmasse. Dabei ist unter einer Prüfmasse eine Masse zu verstehen, die einerseits auf das zu prüfende Sicherheitsgurtsystem und oder die zu prüfenden Komponenten mittelbar oder unmittelbar einwirkt und andererseits in ihrer Größe so gewählt ist, dass aus der Einwirkung der Prüfmasse eine gewünschte Prüfbelastung resultiert. Indem die Prüfmasse unterschiedlich groß gewählt wird, können verschiedene Belastungsszenarien realisiert werden.
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In diesem Zusammenhang kann die Einwirkungseinheit eine Basis aufweisen, an der in modularer Weise Massenelemente befestigt werden können, um eine gewünschte Prüfmasse zu erhalten. Auch ist es möglich, eine Masse der Einwirkungseinheit selbst als Prüfmasse zu verwenden. Mit anderen Worten kann die Prüfmasse in die Einwirkungseinheit integriert sein. Auch in dieser Variante kann die Prüfmasse dadurch variiert werden, dass Zusatzmassenelemente an der Einwirkungseinheit montiert werden.
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In einer Ausführungsform umfasst die Linearantriebseinheit ein elektrisches Antriebssystem. Solche Linearantriebseinheiten werden häufig auch als elektrische Linearachsen bezeichnet. Dabei kann das elektrische Antriebssystem einen elektrischen Linearmotor umfassen. Ebenfalls ist es möglich, dass das Antriebssystem einen rotatorisch arbeitenden Elektromotor umfasst, dessen rotatorische Ausgangsbewegung über ein Getriebe, beispielsweise einen Spindeltrieb, in eine lineare Bewegung umgesetzt wird. Solche Linearantriebseinheiten sind kompakt im Aufbau. Darüber hinaus sind sie leicht steuerbar oder regelbar, sodass die oben genannten Weg-, Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungsprofile auf einfache Weise realisiert werden können.
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Alternativ umfasst die Linearantriebseinheit ein hydraulisches Antriebssystem. Auch solche Antriebssysteme sind kompakt im Aufbau und können leicht gesteuert oder geregelt werden.
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An der Aufnahmeeinheit und/oder an der Einwirkungseinheit kann zumindest ein Umschlingungselement befestigt sein, wobei jedes Umschlingungselement zumindest eine Umschlingungsfläche zur reibungsbehafteten Wechselwirkung mit einem Gurtband aufweist. Dabei ist das Umschlingungselement beispielsweise im Wesentlichen zylindrisch oder teilzylindrisch gestaltet, wobei eine Zylindermantelfläche oder ein Abschnitt davon die Umschlingungsfläche bildet. Die Umschlingungselemente dienen also dazu, reibungsbehaftete Kontakte eines Gurtbands am Prüfstand nachzustellen. In der Realität treten derartige Kontakte beispielsweise in der Wechselwirkung des Gurtbands mit dem Umlenker und der Steckzunge, aber auch mit einem Fahrzeuginsassen und/oder Komponenten des Fahrzeugs, beispielsweise eines Sitzes, auf. Dabei können die Umschlingungselemente sowohl auf der Aufnahmeeinheit als auch auf der Einwirkungseinheit in ihrer Anzahl und Position im Wesentlichen beliebig angepasst werden. Somit lassen sich beliebige reale Betriebssituationen des Gurtbands unter Zuhilfenahme der Umschlingungselemente in einfacher Weise auf dem Prüfstand nachstellen.
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Alternativ oder zusätzlich weisen bzw. weist die Aufnahmeeinheit und/oder die Einwirkungseinheit eine Befestigungsschnittstelle auf, wobei jede Befestigungsschnittstelle zum Festlegen eines Gurtbands und/oder zum Festlegen eines Gurtaufroller ausgebildet ist. Mit anderen Worten wird zumindest ein Ende des Gurtbands entweder direkt an der Aufnahmeeinheit oder an der Einwirkungseinheit befestigt oder über einen Gurtaufroller an der Aufnahmeeinheit bzw. an der Einwirkungseinheit befestigt. Eine zugehörige Position des Gurtbandendes bzw. des Gurtaufrollers kann an der Aufnahmeeinheit und an der Einwirkungseinheit im Wesentlichen frei gewählt werden. Auch auf diese Weise lassen sich beliebige Betriebsszenarien eines Sicherheitsgurtsystems in einfacher Weise mittels des Prüfstands nachstellen. Durch entsprechende Anordnung der Umschlingungselemente zu einander wird zusätzlich auch die Kinematik zwischen der linear geführt Einwirkungseinheit und dem Gurtbandeinzug beeinflusst und kann damit lastfallspezifisch eingestellt werden.
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Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang an denjenigen Stellen, an denen das Gurtband an der Aufnahmeeinheit und/oder an der Einwirkungseinheit befestigt wird, ein lokales Versteifungselement vorgesehen. Das Versteifungselement wird zwischen dem Gurtbandende bzw. dem Gurtaufroller und der Aufnahmeeinheit bzw. Einwirkungseinheit positioniert. Auf diese Weise können die Aufnahmeeinheit und die Einwirkungseinheit insgesamt leicht im Gewicht gestaltet werden. Durch das lokale Versteifungselement wird deren Struktur lediglich lokal versteift, wo es benötigt wird, um die Reaktionskräfte aufzunehmen. Durch entsprechendes Entfernen von lokalen Anbindungselementen an anderen möglichen Anbindungsstellen, die aber beim betrachteten Versuchsaufbau gerade nicht verwendet werden, kann Gewicht gespart werden. Folglich lassen sich bei einer gleichbleibenden Linearantriebseinheit die Aufnahmeeinheit und/oder die Einwirkungseinheit hochdynamisch bewegen. Das bedeutet, dass sich innerhalb kurzer Zeiten hohe Beschleunigungen und/oder hohe Geschwindigkeiten dieser Elemente realisieren lassen.
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Auch können bzw. kann die Aufnahmeeinheit und/oder die Einwirkungseinheit zumindest eine Umlenkeinheit zur Umlenkung eines Gurtbands aufweisen. Solche Umlenkeinheiten können im Groben in zwei Varianten eingeteilt werden. Einerseits dienen die am Prüfstand vorgesehenen Umlenkeinheiten dazu, Umlenkungen des Gurtbands im realen Betrieb nachzustellen. Andererseits können Umlenkeinheiten insbesondere auf und nahe der Einwirkungseinheit dafür genutzt werden, die Kinematik zwischen linear geführter Einwirkungseinheit und eingezogenem Gurtband zu beeinflussen. Durch definiert gelegte Schlaufen oder geklemmtes Gurtband, dass sich beim Überschreiten einer definierten Zugkraft im Gurtband löst, kann zwischen den Umlenkeinheiten eine Gurtlose nachgebildet werden. Im realen Betrieb wird unter einer Gurtlose ein loser oder nicht am Körper eines Fahrzeuginsassen anliegender Teil des Gurtbands verstanden. Die Positionierung der Umlenkeinheit an der Aufnahmeeinheit und/oder an der Einwirkungseinheit ist wieder beliebig. Somit können auch in diesem Aspekt beliebige Aufbauvarianten des Sicherheitsgurtsystems am Prüfstand realisiert werden.
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Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmeeinheit und/oder die Einwirkungseinheit und/oder das Gurtband zumindest eine Sensoreinheit aufweisen bzw. aufweist. Insbesondere umfasst die Sensoreinheit eine Kraftmesseinheit, eine Beschleunigungsmesseinheit, eine Geschwindigkeitsmesseinheit und/oder eine Wegmesseinheit. Die Sensoreinheit kam optional mit dem Sicherheitsgurtsystem und/oder Komponenten davon gekoppelt sein. Es lassen sich also mittels der Sensoreinheit mittelbar oder unmittelbar Sensorwerte erfassen, mittels denen eine vom Prüfstand auf das Sicherheitsgurtsystem oder die Komponenten des Sicherheitssystems ausgeübte Belastung charakterisiert werden kann. Dabei können sowohl Beschleunigung, Geschwindigkeit und/oder Weg des Gurtbands relativ zur Aufnahmeeinheit gemessen werden, aber auch Beschleunigung, Geschwindigkeit und/oder Weg z.B. der Einwirkungseinheit zum Prüfstand. Auch die Sensoreinheit kann im Wesentlichen frei an der Aufnahmeeinheit und/oder der Einwirkungseinheit positioniert werden.
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In einer Variante weist die Aufnahmeeinheit eine Mitnehmerfläche und die Einwirkungseinheit eine Mitnehmergegenfläche auf, sodass die Aufnahmeeinheit die Einwirkungseinheit entlang der Linearführung mitnehmen kann, wenn die Mitnehmergegenfläche an der Mitnehmerfläche anliegt. Dieses Mitnehmen funktioniert selbstverständlich nur dann, wenn sich die Aufnahmeeinheit mit der Mitnehmerfläche in Richtung der Mitnehmergegenfläche bewegt. Es können somit Prüfszenarien realisiert werden, bei denen die Einwirkungseinheit zunächst von der Aufnahmeeinheit mitgenommen wird und sich danach die Aufnahmeeinheit von der Einwirkungseinheit entfernt oder abhebt. Dabei kann die Einwirkungseinheit mit einer Prüfmasse versehen sein. Es wird so die Varianz darstellbarer Prüfszenarien weiter erhöht.
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Vorteilhafterweise umfasst die Antriebsschnittstelle einen Entkopplungsmechanismus, sodass auch während einer Bewegung eine antriebsmäßig steife Verbindung der Linearantriebseinheit mit der Einwirkungseinheit oder mit der Aufnahmeeinheit aufgehoben werden kann. Insbesondere kann also die Einwirkungseinheit zunächst mittels der Linearantriebseinheit in eine bestimmte Position verfahren werden, auf eine bestimmte Geschwindigkeit gebracht werden und/oder mit einer bestimmten Beschleunigung versehen werden. Danach wir die Einwirkungseinheit von der Linearantriebseinheit entkoppelt und bewegt sich entsprechend der auf sie wirkenden Trägheitskräfte entlang der Linearführung. Auch dies dient dem Bereitstellen zahlreicher Belastungsszenarien.
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Gemäß einer Alternative ist ein Endanschlag zur Begrenzung eines Bewegungsbereichs der Einwirkungseinheit entlang der Linearführung vorgesehen. Insbesondere ist der Endanschlag mit einer Dämpfungseinheit versehen. Insbesondere sind zwei solche Endanschläge vorgesehen, mittels derer der Bewegungsbereich der Einwirkungseinheit beidseitig begrenzt ist. Die Einwirkungseinheit ist also lediglich zwischen diesen beiden Endanschlägen entlang der Linearführung verschiebbar. Es wird so ausgeschlossen, dass sich die Einwirkungseinheit in unerwünschter Weise von der Linearführung löst. Das gilt in besonderem Maße, wenn die Einwirkungseinheit eine Prüfmasse umfasst. Über die Dämpfungseinheit wird es zudem möglich, die Einwirkungseinheit am Ende des zugeordneten Bewegungsbereichs abzubremsen. In beiden Varianten, d. h. mit und ohne Dämpfungseinheit, kann die Einwirkungseinheit innerhalb des gesamten zugeordneten Bewegungsbereichs mit hohen Geschwindigkeiten und/oder hohen Beschleunigungen verfahren werden. Dadurch kann der Prüfstand kompakt aufgebaut werden, da insbesondere keine Auslaufbereiche für die Einwirkungseinheit vorzusehen sind.
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Dabei kann der Endanschlag derart relativ zur Aufnahmeeinheit angeordnet sein, dass er eine Berührung der Aufnahmeeinheit durch die Einwirkungseinheit verhindert. Mit anderen Worten ist der Endanschlag entlang der Linearführung zwischen der Einwirkungseinheit und der Aufnahmeeinheit angeordnet. Somit wird ausgeschlossen, dass die Einwirkungseinheit in unerwünschter Weise auf die Aufnahmeeinheit und/oder ein daran befestigtes Sicherheitsgurtsystem wirkt. Dies dient den zuverlässigen Betrieb des Prüfstands.
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Ferner wird die Aufgabe durch einen Prüfaufbau der eingangs genannten Art gelöst, der einen erfindungsgemäßen Prüfstand umfasst. Dabei ist die Einwirkungseinheit über das Gurtband mit der Aufnahmeeinheit gekoppelt. Hierzu kann entweder ein Ende des Gurtbands an der Einwirkungseinheit befestigt sein und das entgegengesetzte Ende des Gurtbands an der Aufnahmeeinheit. Alternativ ist es möglich, beide Enden an der Aufnahmeeinheit zu befestigen und die Einwirkungseinheit lediglich über einen zwischen den beiden Enden liegenden Gurtbandabschnitt an die Aufnahmeeinheit anzukoppeln. Es lassen sich auf diese Weise zahlreiche Belastungsszenarien mittels des Prüfstands nachstellen.
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Auch wird die Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wobei an der Aufnahmeeinheit ein Sicherheitsgurtsystem befestigt ist, das ein Gurtband umfasst. Dabei steht in einer ersten Alternative die Aufnahmeeinheit gegenüber dem Prüfstandsgrundkörper fest und die Einwirkungseinheit bewirkt eine Belastung auf das Gurtband, indem sie mittels der Linearantriebseinheit in Kontakt mit dem Gurtband gebracht wird. In einer zweiten Alternative steht die Aufnahmeeinheit gegenüber dem Prüfstandsgrundkörper fest und die Einwirkungseinheit ist sowohl über das Gurtband mit der Aufnahmeeinheit gekoppelt als auch über die Antriebsschnittstelle antriebsmäßig steif mit der Linearantriebseinheit verbunden. Dabei bewirkt die Einwirkungseinheit eine Belastung des Gurtbands, indem die Einwirkungseinheit mittels der Linearantriebseinheit verfahren wird. In einer dritten Alternative ist die Aufnahmeeinheit antriebsmäßig mit der Linearantriebseinheit verbunden und die Einwirkungseinheit über das Gurtband mit der Aufnahmeeinheit gekoppelt. Eine Belastung des Gurtbands wird dann dadurch bewirkt, dass die Aufnahmeeinheit mittels der Linearantriebseinheit verfahren wird. Um das Sicherheitsgurtsystem und/oder Komponenten davon zu prüfen, stehen also zahlreiche Belastungsszenarien bereit.
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Dabei kann auch die Aufnahmeeinheit gegenüber dem Prüfstandsgrundkörper feststehen und die Einwirkungseinheit zunächst mittels der Linearantriebseinheit beschleunigt und danach von der Linearantriebseinheit entkoppelt werden. Dabei ist die Entkopplung abgeschlossen, bevor die Einwirkungseinheit mit dem Gurtband in Kontakt kommt, um eine Belastung des Gurtbands zu bewirken. Wenn die Einwirkungseinheit mit dem Gurtband in Kontakt kommt, bewegt sie sich also im Wesentlichen frei, d.h. von der Linearantriebseinheit entkoppelt, entlang der Linearführung. Eine derartige Belastung des Gurtbands ist sehr realitätsnah.
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In einer Variante des Verfahrens ist die Aufnahmeeinheit antriebsmäßig steif mit der Linearantriebseinheit verbunden und die Einwirkungseinheit über das Gurtband mit der Aufnahmeeinheit gekoppelt. Dann wird zunächst die Aufnahmeeinheit mittels der Linearantriebseinheit in Richtung der Einwirkungseinheit bewegt und nimmt dabei die Einwirkungseinheit mit. Anschließend wird die Aufnahmeeinheit mittels der Linearantriebseinheit verzögert oder in eine von der Einwirkungseinheit weg weisende Richtung bewegt, um eine Belastung des Gurtbands zu bewirken. Im Moment der Belastung des Gurtbands bewegen sich also die Aufnahmeeinheit und die Einwirkungseinheit in entgegengesetzte Richtungen. Es lassen sich so auf kleinem Raum besonders hohe Belastungen ins Gurtband einbringen, insbesondere indem die Aufnahmeeinheit und die Einwirkungseinheit mit einer besonders hohen Relativgeschwindigkeit bewegt werden. Darüber hinaus lassen sich so komplexe Belastungsszenarien auf dem Prüfstand nachstellen, die beispielsweise aus dem Zusammenspiel einer aktiven Sicherheitseinrichtung (Pre-Safe-Einrichtungen), z. B. eines Gurtstraffers, und einer Kollision resultieren.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele erläutert, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. Es zeigen:
- - 1 einen erfindungsgemäßen Prüfstand in einer perspektivischen Ansicht mit mitbewegter Aufnahmeeinheit,
- - 2 einen Prüfaufbau mit dem Prüfstand aus 1 in einer ersten Konfiguration mit feststehender Aufnahmeeinheit,
- - 3 einen Prüfaufbau mit dem Prüfstand aus 2 in einer zweiten Konfiguration,
- - 4 einen Prüfaufbau mit dem Prüfstand aus 2 in einer dritten Konfiguration,
- - 5 einen Prüfaufbau mit dem Prüfstand aus 1 in einer zweiten Konfiguration mit mitbewegter Aufnahmeeinheit und direkter Ankopplung der Einwirkungseinheit,
- - 6 bis 13 Detailansichten verschiedener Alternativen zur ersten bzw. zweiten Konfiguration des Prüfaufbaus aus 5,
- - 14 bis 16 Detailansichten verschiedener Alternativen zur dritten Konfiguration des Prüfaufbaus aus 4,
- - 17 eine Detailansicht eines lokalen Verstärkungselements zur Befestigung eines Gurtbandendes oder eines Gurtaufrollers,
- - 18 und 19 Detailansichten verschiedener Alternativen zur ersten Konfiguration aus 2 und zur zweiten Konfiguration aus 3,
- - 20 einen erfindungsgemäßen Prüfstand gemäß einer alternativen Ausführungsform zur ersten Konfiguration aus 2 und zur zweiten Konfiguration aus 3 in einer perspektivischen Ansicht, und
- - 21 bis 28 Detailansichten verschiedener Varianten eines Prüfaufbaus mit dem Prüfstand gemäß 2.
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1 zeigt seinen Prüfstand 10 zum Testen eines in 1 nicht näher dargestellten Sicherheitsgurtsystems und/oder zum Testen von ebenfalls in 1 nicht näher dargestellten Komponenten eines Sicherheitsgurtsystems.
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Der Prüfstand 10 umfasst einen Prüfstandsgrundkörper 12, der im weitesten Sinne auch als Maschinenbett bezeichnet werden kann und feststehend ist.
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Dabei ist an einer Seitenfläche des Prüfstandsgrundkörpers 12 eine Linearführung 14 vorgesehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel eine erste, obere Linearführungsschiene 14a, eine zweite, mittlere Linearführungsschiene 14b und eine dritte, untere Linearführungsschiene 14c umfasst. Dabei wird die Einwirkungseinheit 16 über die Linearführungsschienen 14a und 14b geführt und die Aufnahmeeinheit 18 über die Linearführungsschienen 14a und 14c.
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Im Betriebszustand des Prüfstands 10, also wenn der Prüfstand 10 montiert und betriebsbereit ist, dient die Linearführung 14 einer horizontalen Führung. Dementsprechend erstrecken sich die Linearführungsschienen 14a, 14b und 14c im Wesentlichen horizontal.
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Mit der Linearführung 14 ist eine Einwirkungseinheit 16 gekoppelt, die dazu ausgebildet ist, auf ein zu testendes Sicherheitsgurtsystem und/oder zu testende Komponenten eines Sicherheitsgurtsystems eine Belastung aufzubringen.
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Die Einwirkungseinheit 16 ist somit horizontal beweglich am Prüfstandsgrundkörper 12 gelagert.
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Dabei wird ein Bewegungsbereich der Einwirkungseinheit 16 durch zwei Endanschläge 17a, 17b, die jeweils mit einer Dämpfungseinheit 17c, 17d ausgestattet sind, begrenzt. Die Einwirkungseinheit 16 ist also nur zwischen diesen beiden Endanschlägen 17a, 17b bewegbar.
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Darüber hinaus umfasst die Einwirkungseinheit 16 eine Prüfmasse. Das bedeutet, dass die Einwirkungseinheit 16 eine gewisse Masse aufweist oder mit einer solchen Masse verbunden ist, die dazu dient, eine Belastung auf das zu testende Sicherheitsgurtsystem und/oder die zu testenden Komponenten aufzubringen. Bei Bedarf können zusätzliche Massenkörper auf der Einwirkungseinheit 16 angebracht werden.
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Auch ist eine Aufnahmeeinheit 18 vorgesehen, die dazu dient, ein zu testendes Sicherheitsgurtsystem und/oder zu testende Komponenten eines Sicherheitsgurtsystems aufzunehmen. Anders gesagt können zu testende Sicherheitsgurtsysteme und/oder zu testende Komponenten eines Sicherheitsgurtsystems an der Aufnahmeeinheit 18 angebracht werden.
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Ferner umfasst der Prüfstand 10 eine Linearantriebseinheit 20, die in der dargestellten Ausführungsform in den Prüfstandsgrundkörper 12 integriert ist.
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Die Linearantriebseinheit 20 umfasst dabei einen oder mehrere elektrische Linearmotoren, der/die im Wesentlichen frei programmiert geregelt werden können, also beliebige Weg-, Geschwindigkeits-, und/oder Beschleunigungsprofile abfahren können.
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Die Linearantriebseinheit 20 weist ferner eine Antriebsschnittstelle 22 auf, die in der dargestellten Ausführungsform als linear beweglicher Schlitten gestaltet ist. Die Auslegung des Schlittens und der Ankoppelung sind dabei so gewählt, dass dabei sowohl die Massen als auch die Momente möglichst gering gehalten werden.
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Dabei kann die Antriebsschnittstelle 22 wahlweise antriebsmäßig steif mit der Aufnahmeeinheit 18 verbunden sein. Dieser Fall ist in 1 gezeigt. Dann ist also die Aufnahmeeinheit 18 antriebsmäßig steif mit der Linearantriebseinheit 20 verbunden und dadurch mittels der Linearantriebseinheit 20 linear bewegbar.
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Die Antriebsschnittstelle 22 umfasst auch einen Entkopplungsmechanismus 22a, der sowohl im Stillstand als auch während einer Bewegung eine antriebsmäßig steife Verbindung der Linearantriebseinheit 20 mit der Einwirkungseinheit 16 und/oder der Aufnahmeeinheit 18 aufheben kann.
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Alternativ kann die Linearantriebseinheit 20 über die Antriebsschnittstelle 22 auch mit der Einwirkungseinheit 16 antriebsmäßig steif verbunden werden. Das ist in der Darstellung gemäß 1 nicht der Fall, wird aber anhand der nachfolgenden Konfigurationen des Prüfstands 10 erläutert werden.
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2 zeigt einen Prüfaufbau 24 gemäß einer ersten Konfiguration zum Testen eines Sicherheitsgurtsystems und/oder zum Testen von Komponenten eines Sicherheitsgurtsystems.
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Der Prüfaufbau 24 umfasst den Prüfstand 10 aus 1.
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Dabei ist an der Aufnahmeeinheit 18 einen Sicherheitsgurtsystem 26 befestigt.
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Dieses stellt in den nachfolgenden Beispielen das zu testende Objekt dar. Es versteht sich, dass es alternativ auch darum gehen kann, lediglich einzelne Komponenten des Sicherheitsgurtsystems 26 zu testen. Auch in diesem Fall wird an der Aufnahmeeinheit ein Sicherheitsgurtsystem 26 befestigt. Dieses kann jedoch um die nicht für die Prüfung benötigten Komponenten bereinigt sein.
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Das Sicherheitsgurtsystem 26 umfasst ein Gurtband 28, dessen erstes Ende 28a über eine erste Befestigungsschnittstelle 30a an der Aufnahmeeinheit 18 befestigt ist.
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Ein zweites Ende 28b des Gurtbands 28 ist über eine zweite Befestigungsschnittstelle 30b mit der Aufnahmeeinheit 18 verbunden.
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Darüber hinaus sind insgesamt drei Umschlingungselemente 32a, 32b, 32c an der Aufnahmeeinheit 18 vorgesehen. Jedes Umschlingungselement 32a, 32b, 32c umfasst an seinem Außenumfang eine Umschlingungsfläche, über die das Gurtband 28 ans Umschlingungselement 32a, 32b, 32c angelegt ist, sodass es in reibungsbehafteter Wechselwirkung mit dem jeweiligen Umschlingungselement 32a, 32b, 32c steht.
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Die Aufnahmeeinheit 18 steht in der ersten Konfiguration gegenüber dem Prüfstandsgrundkörper 12 fest.
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In der dargestellten Ausführungsform ist die Aufnahmeeinheit 18 zu diesem Zweck an einer Positionierungseinheit 34 befestigt, die über ihre zahlreichen Befestigungsnuten 36 eine präzise und einfache Positionierung der Aufnahmeeinheit 18 relativ zum Prüfstandsgrundkörper 12 ermöglicht. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit sind nur einige der Befestigungsnuten 36 mit einem Bezugszeichen versehen.
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Darüber hinaus ist die Einwirkungseinheit 16 antriebsmäßig steif über die Antriebsschnittstelle 22 mit der Linearantriebseinheit verbunden.
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Dabei umfasst die Einwirkungseinheit 16 auch eine Prüfmasse, die im dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein im Wesentlichen quaderförmiges Massenelement 16a realisiert ist, das an der Einwirkungseinheit 16 befestigt ist.
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Der Prüfaufbau 24 kann auch gemäß einer zweiten Konfiguration ausgebildet sein, die in 3 zu sehen ist.
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Dabei unterscheidet sich der Prüfaufbau 24 gemäß der zweiten Konfiguration lediglich dadurch vom Prüfaufbau 24 gemäß der ersten Konfiguration, dass die Einwirkungseinheit 16 in entkoppelbarer Weise mit der Antriebsschnittstelle 22 verbunden ist. Hierfür wird der Entkopplungsmechanismus 22a genutzt.
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Im Übrigen kann auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen werden.
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Auch kann der Prüfaufbau 24 gemäß einer dritten Konfiguration gestaltet sein. Diese ist in 4 gezeigt.
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Dabei wird lediglich auf die Unterschiede zur ersten und zweiten Konfiguration eingegangen.
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Das zweite Ende 28b des Gurtbands 28 ist nun mittels der zweiten Befestigungsschnittstelle 30b an der Einwirkungseinheit 16 befestigt.
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Das erste Ende 28a ist an derselben Stelle wie in der ersten und zweiten Konfiguration mittels der ersten Befestigungsschnittstelle 30a an der Aufnahmeeinheit 18 festgelegt.
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Somit ist die Einwirkungseinheit 16 über das Gurtband 28 mit der Aufnahmeeinheit 18 gekoppelt.
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Darüber hinaus sind nun lediglich zwei Umschlingungselemente 32a, 32b an der Aufnahmeeinheit 18 vorgesehen.
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Wieder ist die Einwirkungseinheit 16 antriebsmäßig steif über die Antriebsschnittstelle 22 mit der Linearantriebseinheit 20 verbunden. Mittels der Einwirkungseinheit 16 kann somit eine Zugbelastung auf das Gurtband 28 ausgeübt werden.
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In der dritten Konfiguration wird das Massenelement 16a nicht benötigt. Es ist daher an einem Ende der Linearführung 14 mit maximalem Abstand von der Aufnahmeeinheit 18 positioniert.
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Der Prüfaufbau 24 kann auch eine vierte Konfiguration einnehmen. Diese ist in 5 zu sehen. Dabei wird wieder lediglich auf die Unterschiede zu den vorgenannten Konfigurationen eingegangen.
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Das Gurtband 28 ist dabei wie in der dritten Konfiguration gemäß 4 an der Aufnahmeeinheit 18 angeordnet.
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Darüber hinaus ist auch wieder das zweite Ende 28b des Gurtbands 28 über eine zweite Befestigungsschnittstelle 30b an der Einwirkungseinheit 16 befestigt.
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Es ist also auch in der vierten Konfiguration die Einwirkungseinheit 16 über das Gurtband 28 mit der Aufnahmeeinheit 18 gekoppelt.
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Im Unterschied zur dritten Konfiguration ist die Einwirkungseinheit 16 nun mit dem Massenelement 16a ausgestattet.
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Weiter ist nun die Aufnahmeeinheit 18 über die Antriebsschnittstelle 22 antriebsmäßig steif mit der Linearantriebseinheit 20 verbunden. Die Aufnahmeeinheit 18 kann also mittels der Linearantriebseinheit 20 linear verfahren werden.
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Dazu ist die Aufnahmeeinheit 18 über eine weitere Linearführungsschiene 14c in horizontaler Richtung geführt.
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Die Einwirkungseinheit 16 ist dementsprechend nicht direkt mit der Antriebsschnittstelle 22 oder der Linearantriebseinheit 20 verbunden.
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Der Prüfaufbau 24 gemäß der 2 bis 5 dient dazu, ein Sicherheitsgurtsystem 26 zu prüfen, das für einen Verbau an einer B-Säule eines Fahrzeugs vorgesehen ist.
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In den 6 bis 13 sind verschiedene Alternativen zur Anordnung des Gurtbands 28 oder, allgemeiner gesprochen, des Sicherheitsgurtsystems 26 an der Aufnahmeeinheit 18 und der Einwirkungseinheit 16 dargestellt.
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Dabei ist in allem in den 6 bis 13 gezeigten Alternativen die Einwirkungseinheit 16 über das Gurtband 28 mit der Aufnahmeeinheit 18 gekoppelt.
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Somit handelt es sich bei diesen Alternativen um Alternativen zur vierten Konfiguration aus 5.
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6 zeigt dabei eine erste Alternative, bei der das erste Ende 28a des Gurtbands 28 mit einem Gurtaufroller 38 verbunden ist.
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Dabei ist der Gurtaufroller 38 über die erste Befestigungsschnittstelle 30a an der Aufnahmeeinheit 18 festgelegt.
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Das zweite Ende 28b des Gurtbands 28 ist wie gehabt über die zweite Befestigungsschnittstelle 30b an der Aufnahmeeinheit 18 befestigt.
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Ausgehend vom ersten Ende 28a durchläuft das Gurtband 28 zunächst eine Umlenkeinheit 40, die an der Aufnahmeeinheit 18 befestigt ist und das Gurtband umlenkt.
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Entlang des Verlaufs des Gurtbands 28 schließen sich daran zwei Umschlingungselemente 32a, 32b an, die ebenfalls an der Aufnahmeeinheit 18 befestigt sind.
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Zudem sind an der Einwirkungseinheit 16 zwei weitere Umschlingungselemente 32c, 32d vorgesehen, die reibungsbehaftet mit dem Gurtband 28 zusammenwirken.
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Ein zusätzliches Umschlingungselement 32e ist wieder an der Aufnahmeeinheit 18 befestigt.
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Die Kopplung der Einwirkungseinheit 16 mit der Aufnahmeeinheit 18 erfolgt in der ersten Alternative also dadurch, dass an dieser die Umschlingungselemente 32c, 32d vorgesehen sind, um die das Gurtband 28 gelegt ist.
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Darüber hinaus ist die Umlenkeinheit 40 als Sensoreinheit 42 ausgebildet, die in der dargestellten Ausführungsform eine Kraftmesseinheit umfasst. Es kann also mittels der Sensoreinheit 42 eine auf das Gurtband 28 wirkende Kraft detektiert werden.
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Eine zweite Alternative ist in 7 gezeigt.
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Im Unterschied zur ersten Alternative aus 6 ist das Gurtband 28 nun lediglich um ein einziges Umschlingungselement 32a an der Aufnahmeeinheit 18 geführt.
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Weiter unterscheidet sich die zweite Alternative dadurch von der ersten Alternative, dass das zweite Ende 28b des Gurtbands 28 über die zweite Befestigungsschnittstelle 30b an der Einwirkungseinheit 16 befestigt ist. An dieser Stelle kann auch eine Kraftmessdose zur Messung der Gurtbandkraft untergebracht sein. Im Übrigen kann auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen werden.
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Über die Anordnungen des Gurtbands 28 in den 6 und 7 können Belastungen nachgestellt werden, die in der Realität bei Gurtbändern auftreten, die an einer B-Säule eines Fahrzeugs montiert sind.
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In 8 ist eine dritte Alternative gezeigt.
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Diese Alternative entspricht hinsichtlich der Umschlingungselemente 32a bis 32e und der Befestigung des zweiten Endes 28b des Gurtbands 28 der ersten Alternative aus 6.
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Nun ist jedoch der Gurtaufroller 38 an einem anderen Ort an der Aufnahmeeinheit 18 positioniert.
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Diese Alternative dient dazu, Belastungen auf ein Gurtband 28 nachzustellen, wie sie auf einer Rücksitzbank auftreten, bei der der Gurtaufroller in eine Rückenlehne integriert ist.
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Nachdem der Gurtaufroller 38 in der dritten Alternative oberhalb der Befestigungsschnittstelle 30a positioniert ist, spricht man auch von einer stehenden Anordnung des Gurtaufrollers 38.
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Die 9 zeigt eine vierte Alternative.
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Diese stellt im Wesentlichen eine Kombination der zweiten Alternative aus 7 und der dritten Alternative aus 8 dar.
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Das Gurtband 28 wird nun jedoch nicht umgelenkt und berührt keines der Umschlingungselemente.
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Vielmehr ist sein erstes Ende 28a über den Gurtaufroller 38, der stehend angeordnet ist, mit der Aufnahmeeinheit 18 verbunden.
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Das zweite Ende 28b ist wie in der zweiten Alternative gemäß 7 an der Einwirkungseinheit 16 befestigt.
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Auch die Alternative gemäß 9 dient dazu, Belastungen auf ein Gurtband 28 nachzustellen, das für eine Verwendung an einer Rücksitzbank vorgesehen ist, wobei der Gurtaufroller in eine Rückenlehne integriert ist.
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Eine fünfte Alternative ist in 10 gezeigt.
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Diese stellt eine Variante der ersten Alternative dar, bei der die Umlenkeinheit 40 anders ausgebildet ist.
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In der fünften Alternative ist die Umlenkeinheit 40 durch einen sogenannten D-Ring gebildet, über den das Gurtband 28 neben der Umlenkung auch eine Verdrillung erfährt.
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Darüber hinaus ist gegenüber der ersten Alternative der Gurtaufroller 38 um eine dem Gurtbandverlauf entsprechende Achse um 90° gedreht angeordnet.
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Die Umlenkeinheit 40 ist in der fünften Alternative nicht als Sensoreinheit ausgebildet.
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11 zeigt eine sechste Alternative.
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Diese stellt eine Variante der zweiten Alternative aus 7 dar. Dabei entsprechen die Modifikationen gegenüber der 7 denjenigen Modifikationen, die die fünfte Alternative aus 10 gegenüber der ersten Alternative aus 6 erfahren hat.
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Es wurde also die Umlenkeinheit 40 als D-Ring ausgebildet.
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Darüber hinaus wurde der Gurtaufroller 38 gegenüber seiner Position in 7 um 90° gedreht an der Aufnahmeeinheit 18 befestigt.
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Eine siebte Alternative ist in 12 dargestellt.
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Diese entspricht im Wesentlichen der dritten Alternative gemäß 8. Nun ist lediglich der Gurtaufroller 38 unterhalb der Befestigungsschnittstelle 30a angeordnet. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von einer hängenden Anordnung des Gurtaufrollers 38. Im Übrigen kann auf die Ausführungen zur dritten Alternative verwiesen werden.
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In 13 ist eine achte Alternative dargestellt.
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Diese entspricht im Wesentlichen der vierten Alternative aus 9, wobei lediglich der Gurtaufroller 38 nun hängend angeordnet ist.
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Im Übrigen kann auf die Ausführungen zur 9 verwiesen werden.
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Die siebte und achte Alternative dienen somit ebenfalls dazu, eine Anordnung des Gurtbands 28 nachzustellen, die üblicherweise im Bereich von Rücksitzen vorkommt.
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Die 14 bis 16 zeigen Alternativen, die der dritten Konfiguration aus 4 zugeordnet sind.
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Dabei ist in 14 eine erste Alternative dargestellt.
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Ausgehend von der Darstellung in 4 ist in dieser Alternative das erste Ende 28a des Gurtbands 28 über einen Gurtaufroller 38 an der Aufnahmeeinheit 18 befestigt.
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Darüber hinaus ist die Umlenkeinheit 40 nun als D-Ring realisiert, der, wie bereits erläutert, eine gewisse Verdrillung des Gurtbands 28 mit sich bringt.
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Das zweite Ende 28b des Gurtbands 28 ist wie gehabt über die zweite Befestigungsschnittstelle 30b mit der Einwirkungseinheit 16 gekoppelt, die nun auch mit dem Massenelement 16a ausgestattet ist.
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Zudem ist das Gurtband 28 mit einer Umlenkeinheit 40a verbunden.
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Diese dient dazu, eine sogenannte Gurtlose, also einen im realen Betrieb losen oder nicht straff an einem Fahrzeuginsassen anliegenden Abschnitt des Gurtbands 28 nachzustellen.
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Die Anordnung des Sicherheitsgurtsystems 26 entspricht dabei einer Anordnung an einer B-Säule eines Fahrzeugs.
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In 15 ist eine zweite Alternative dargestellt.
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Dabei ist das erste Ende 28a des Gurtbands 28 wieder mit einem Gurtaufroller 38 verbunden. Dieser ist über die erste Befestigungsschnittstelle 30a in der sogenannten stehenden Anordnung an der Aufnahmeeinheit 18 montiert.
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Im Unterschied zur ersten Alternative aus 14 wirkt das Gurtband 28 nun lediglich mit der Umlenkeinheit 40a zusammen, die dazu dient, die Gurtlose nachzustellen.
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Die Anordnung des Sicherheitsgurtsystems 26 in der 15 entspricht einer Anordnung in einer Rückenlehne, beispielsweise einer Rücksitzbank.
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Eine dritte Alternative ist in 16 dargestellt.
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Dabei ist die Aufnahmeeinheit 18 stark vereinfacht dargestellt.
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In 17 ist darüber hinaus ein lokales Verstärkungselement 43 in Form einer Anschlussplatte dargestellt. Dieses wird insbesondere zwischen einem Gurtaufroller 38 und der Aufnahmeeinheit 18, genauer gesagt der Befestigungsschnittstelle 30a, 30b montiert, um die Aufnahmeeinheit 18 lokal zu verstärken. Zusätzlich wird damit, bei standardisierter Verbindungsfläche zur Aufnahmeeinheit, eine individuelle Adaptation für Gurtaufrollern mit unterschiedlichen Beschlägen realisiert.
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Für den Fall dass eine derartige Verstärkung nicht nötig oder nicht erwünscht ist, kann das Verstärkungselement 43 fortgelassen werden.
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Die 18 und 19 zeigen weitere Alternativen, die der ersten Konfiguration aus 2 und der zweiten Konfiguration aus 3 zugeordnet sind.
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Dabei zeigt 18 eine erste Alternative.
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Diese unterscheidet sich von den Darstellungen in 2 und 3 dadurch, dass das erste Ende 28a des Gurtbands 28 mit einem Gurtaufroller 38 verbunden ist, der über die erste Befestigungsschnittstelle 30a mit der Aufnahmeeinheit 18 verbunden ist.
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Das zweite Ende 28b des Gurtbands 28 ist wie gehabt über die zweite Befestigungsschnittstelle 30b direkt an der Aufnahmeeinheit 18 befestigt.
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Ferner wurde das Umschlingungselement 32a durch eine Umlenkeinheit 40 ersetzt.
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Darüber hinaus ist die bereits aus den 14 bis 16 bekannte Umlenkeinheit 40a zwischen dem Umschlingungselement 32c und dem zweiten Ende 28b vorgesehen, um die Gurtlose nachzustellen.
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Mit dem Aufbau aus 18 lässt dich die Belastung einer Anordnung an einer der B-Säulen im Fahrzeug nachstellen.
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Eine zweite Alternative ist in 19 gezeigt.
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Diese unterscheidet sich von der Alternative aus 18 dadurch, dass der Gurtaufroller 38 nun an einer anderen Stelle der Aufnahmeeinheit 18 positioniert ist.
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Darüber hinaus wird die Umlenkeinheit 40 nun nicht mehr verwendet.
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Im Übrigen, d. h. hinsichtlich der Befestigungsschnittstelle 30b, der Umschlingungselemente 32b, 32c und der Umlenkeinheit 40a entspricht die Alternative aus 19 der Alternative aus 18, auf die daher verwiesen werden kann.
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In 20 ist ein Prüfstand 10 gemäß einer alternativen Ausführungsform gezeigt. Diese unterscheidet sich dadurch von der Ausführungsform gemäß 1, dass die Aufnahmeeinheit 18 zweiteilig ist und somit ein erstes Teil 18a und ein zweites Teil 18b umfasst.
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Dabei steht sowohl das erste Teil 18a als auch das zweite Teil 18b gegenüber dem Prüfstandsgrundkörper 12 fest.
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Ein Abstand des ersten Teils 18a vom zweiten Teil 18b kann dabei im Zuge der Montage der Aufnahmeeinheit 18 eingestellt werden.
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Die 21 bis 28 zeigen verschiedene alternative Prüfaufbauten 24, die den Prüfstand 10 aus 20 nutzen.
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Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit sind dabei stets nur die Aufnahmeeinheit 18, die Einwirkungseinheit 16 sowie das zu testende Sicherheitsgurtsystem 26 dargestellt.
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In 21 ist eine erste Alternative zu sehen.
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Dabei ist das erste Ende 28a des Gurtbands 28 über einen Gurtaufroller 38 und die Befestigungsschnittstelle 30a mit dem ersten Teil 18a verbunden.
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Darüber hinaus ist am ersten Teil 18a eine Umlenkeinheit 40 vorgesehen, die einerseits das Gurtband 28 umlenkt und andererseits als Sensoreinheit 42 wirkt, die eine Kraft detektieren kann.
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Zudem ist das Gurtband um ein Umschlingungselement 32a gelegt, das am zweiten Teil 18b vorgesehen ist.
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Darüber hinaus sind an der Einwirkungseinheit 16 zwei Umschlingungselemente 32b, 32c vorgesehen, um die das Gurtband 28 ebenfalls gelegt ist.
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Ein zusätzliches Umschlingungselement 32d ist wieder am zweiten Teil 18b angeordnet.
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Das zweite Ende 28b des Gurtbands 28 ist am zweiten Teil 18b über die zweite Befestigungsschnittstelle 30b festgelegt.
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Eine zweite Alternative ist in 22 dargestellt.
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Dabei ist das erste Teil 18a in gleicher Weise aufgebaut wie in der ersten Alternative aus 21.
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Im Unterschied dazu ist jedoch nun ein einziges Umschlingungselement 32a am zweiten Teil 18b vorgesehen.
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Darüber hinaus ist nun das zweite Ende 28b des Gurtbands 28 über die zweite Befestigungsschnittstelle 30b an der Einwirkungseinheit 16 festgelegt.
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Die Alternativen aus den 21 und 22 dienen dazu, ein Sicherheitsgurtsystem 26 testen zu können, das in der Realität an einer B-Säule eines Fahrzeugs verwendet wird.
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Eine weitere, dritte Alternative ist in 23 dargestellt.
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Dabei unterscheidet sich diese Alternative lediglich hinsichtlich des Aufbaus des ersten Teils 18a von der ersten Alternative aus 21.
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Nun ist der Gurtaufroller 38 andernorts mit dem ersten Teil 18a verbunden.
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Darüber hinaus keine Umlenkeinheit 40 vorgesehen.
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Eine vierte Alternative ist in 24 dargestellt.
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Diese stellt im Wesentlichen eine Kombination der zweiten Alternative aus 22 und der dritten Alternative aus 23 dar.
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Der Gurtaufroller 38 ist nun in stehender Anordnung über die erste Befestigungsschnittstelle 30a mit dem ersten Teil 18a verbunden.
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Das zweite Ende 28b des Gurtbands 28 ist über die zweite Befestigungsschnittstelle 30b an der Einwirkungseinheit 16 festgelegt.
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Das zweite Teil 18b hat in dieser Alternative keine Funktion.
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Mittels der Alternativen aus den 23 und 24 können Sicherheitsgurtsysteme 26 getestet werden, die beispielsweise in eine Rücksitzbank integriert sind.
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25 zeigt eine fünfte Alternative. Diese unterscheidet sich in zwei Aspekten von der ersten Alternative aus 21.
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Zum einen ist die Umlenkeinheit 40 nun als sogenannter D-Ring ausgeführt.
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Eine Sensoreinheit 42 ist nun nicht mehr vorhanden.
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Darüber hinaus ist der Gurtaufroller 38 um 90° gedreht über die erste Befestigungsschnittstelle 30a am ersten Teil 18a befestigt. Die Drehung um 90° erfolgt dabei um eine der Erstreckung des Gurtbands 28 entsprechende Achse.
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Im Übrigen entspricht die fünfte Alternative der ersten Alternative aus 21.
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Eine sechste Alternative ist in 26 zeigt.
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Diese entspricht weitgehend der zweiten Alternative aus 22, wobei diese in gleicher Weise modifiziert wurde wie die fünfte Alternative aus 25 gegenüber der ersten Alternative aus 21.
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Es ist also gegenüber der zweiten Alternative aus 22 die Umlenkeinheit 40 als D-Ring ausgeführt.
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Darüber hinaus ist der Gurtaufroller 38 um 90° gedreht am ersten Teil 18a befestigt.
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Mit den Alternativen aus den 25 und 26 können Sicherheitsgurtsysteme 26 getestet werden, die an B-Säulen eines Fahrzeugs montiert werden.
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Eine siebte Alternative ist in 27 gezeigt.
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Dieser Alternative unterscheidet sich lediglich dadurch von der dritten Alternative aus 23, dass der Gurtaufroller 38 nun hängend, d.h. unterhalb der ersten Befestigungsschnittstelle 30a angeordnet ist.
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Im Übrigen kann auf die Ausführungen zur dritten Alternative in 23 verwiesen werden.
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28 zeigt eine achte Alternative.
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Diese unterscheidet sich lediglich dadurch von der vierten Alternative aus 24, dass nun der Gurtaufroller 38 unterhalb der ersten Befestigungsschnittstelle 30a angeordnet ist. Der Gurtaufroller nimmt somit eine hängende Stellung ein.
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Vorstehend wurden zahlreiche Alternativen des Prüfstands 10 und damit realisierter Prüfaufbauten 24 erläutert, die sich insbesondere hinsichtlich der Anordnung des Sicherheitsgurtsystems 26, aber auch hinsichtlich des mit der Antriebsschnittstelle 22 gekoppelten Bauteils unterscheiden.
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Unter anderem betreffen dabei die Unterschiede die Position und Ausprägung der Befestigungsschnittstellen 30a, 30b, die Anzahl und Position der Umschlingungselemente 32a, 32b, 32c, 32d, 32e sowie die Anzahl und Position der Umlenkeinheiten 40, 40a.
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Es versteht sich dabei, dass der Prüfstand 10 auch dazu geeignet ist, Prüfaufbauten 24 zu realisieren, bei denen einzelne Elemente oder Teilaspekte der vorgenannten Alternativen kombiniert sind.
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Im Folgenden wird der Betrieb des Prüfstands 10 erläutert.
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Dabei ist an der Aufnahmeeinheit 18 ein Sicherheitsgurtsystem 26 befestigt, das ein Gurtband 28 umfasst.
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In diesem Zusammenhang wird beim Prüfaufbau gemäß der ersten Konfiguration aus 2 die Einwirkungseinheit 16 mittels der Linearantriebseinheit 20 in Kontakt mit dem Gurtband 28 gebracht.
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Dadurch bewirkt die Einwirkungseinheit 16 eine Belastung des Gurtbands, die eine Prüfbelastung darstellt.
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Genauer gesagt wird dabei die Einwirkungseinheit 16 entlang eines vorgegebenen Weg-, Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungsprofils auf das Gurtband 28 gefahren.
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Beim Prüfaufbau 24 gemäß der zweiten Konfiguration aus 3 wird die Einwirkungseinheit 16 zunächst mittels der Linearantriebseinheit 20 beschleunigt. Dies erfolgt beispielsweise bis die Einwirkungseinheit 16 eine vorgegebene Position, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung erreicht hat.
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Danach wird die Einwirkungseinheit 16 mittels des Entkopplungsmechanismus 22a von der Linearantriebseinheit 20, genauer gesagt von der Antriebsschnittstelle 22 entkoppelt.
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Somit gleitet die Einwirkungseinheit 16 ohne antriebsmäßige Verbindung entlang der Linearführung 14 auf das Gurtband 28 zu und kommt mit diesem in Kontakt. Auch auf diese Weise wird auf das Gurtband eine Prüfbelastung ausgeübt.
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Bevorzugt ist dabei die Entkopplung abgeschlossen, bevor die Einwirkungseinheit 16 mit dem Gurtband 28 in Kontakt kommt.
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Beim Prüfaufbau 24 gemäß der dritten Konfiguration aus 4 ist das zweite Ende 28b des Gurtbands 28 mit der Einwirkungseinheit 16 verbunden.
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Diese wird wiederum entlang eines vorgegebenen Weg-, Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungsprofils mittels der Linearantriebseinheit 20 verfahren und bringt so eine Belastung ins Gurtband ein.
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Bei der Konfiguration des Prüfaufbaus gemäß 5 ist die Aufnahmeeinheit 18 antriebsmäßig steif über die Antriebsschnittstelle 22 mit der Linearantriebseinheit 20 gekoppelt.
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Die Einwirkungseinheit 16 ist lediglich über das Gurtband 28 mit der Aufnahmeeinheit 18 gekoppelt.
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Eine antriebsmäßige, direkte Kopplung der Einwirkungseinheit 16 mit der Antriebsschnittstelle 22 besteht nicht.
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Dabei sind im Wesentlichen zwei Verfahrensvarianten möglich.
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In einer ersten Verfahrensvariante wird die Aufnahmeeinheit 18 entlang eines vorgegebenen Weg-, Geschwindigkeit- und/oder Beschleunigungsprofils mittels der Linearantriebseinheit 20 in eine Richtung verfahren, die der Einwirkungseinheit 16 abgewandt ist. Vereinfacht gesagt wird also die Einwirkungseinheit 16 über das Gurtband 28 der Aufnahmeeinheit 18 hinterher gezogen.
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In dieser Variante ist der Endanschlag 17a so angeordnet, dass an einem in 5 links dargestellten Ende der Linearführung 14 ein Bereich ausgebildet ist, in den die Aufnahmeeinheit 18 verfahren werden kann, nicht jedoch die Einwirkungseinheit 16. Dies wird durch den Endanschlag 17a verhindert.
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Mit anderen Worten ist der Endanschlag 17a also relativ zur Aufnahmeeinheit 18 so angeordnet, dass er eine unerwünschte Berührung der Aufnahmeeinheit 18 durch die Einwirkungseinheit 16 verhindert. Es wird somit eine Kollision der Aufnahmeeinheit 18 mit der Einwirkungseinheit 16 verhindert.
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In einer zweiten Verfahrensvariante wird die Aufnahmeeinheit 18 zunächst an die Einwirkungseinheit 16 angelegt.
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Dafür ist an der Aufnahmeeinheit 18 eine Mitnehmerfläche 44 vorgesehen und an der Einwirkungseinheit 16 eine Mitnehmergegenfläche 46.
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Sodann wird die Aufnahmeeinheit 18 mittels der Linearantriebseinheit 20 in Richtung der Einwirkungseinheit 16 verfahren, wobei sie die Einwirkungseinheit 16 entlang der Linearführung 14 mitnimmt.
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Es werden also sowohl die Aufnahmeeinheit 18 als auch die Einwirkungseinheit 16 entlang eines vorgegebenen Weg-, Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungsprofils in eine Richtung verfahren, in der die Aufnahmeeinheit 18 auf die Einwirkungseinheit 16 zu bewegt wird.
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Wenn eine vorgegebene Position, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung erreicht ist, wird die Aufnahmeeinheit 18 in eine von der Einwirkungseinheit 16 weg weisende Richtung verzögert oder bewegt. Sie wird dann also entlang eines vorgegebenen Weg-, Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungsprofils von der Einwirkungseinheit 16 abgehoben.
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Auf diese Weise wird eine Belastung des Gurtbands 28 verursacht, die aus der zwischen der Einwirkungseinheit 16 und der Aufnahmeeinheit 18 vorherrschenden Relativgeschwindigkeit resultiert.
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Es versteht sich, dass die vorgenannten Alternativen des Verfahrens zum Betreiben des Prüfstands 10 auch ohne Weiteres ausführbar sind, wenn dieser gemäß einer der in den 6 bis 13 dargestellten Alternativen aufgebaut ist.
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Beim Prüfstand 10 gemäß 20 steht die Aufnahmeeinheit 18 fest, sodass die Ausführungen zur dritten Konfiguration gemäß 4 hierfür in analoger Weise gelten.
