DE1956097A1

DE1956097A1 - Testing device for belts or straps, especially motor vehicle seat belts

Info

Publication number: DE1956097A1
Application number: DE19691956097
Authority: DE
Inventors: Helmut Ristau
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1969-11-07
Filing date: 1969-11-07
Publication date: 1971-05-19

Description

Beschreibung Prüfeinrichtung für Gurte oder Bänder. insbesondere traftfahrzeug-Sicherheitsgurte. Description Test device for belts or tapes. in particular motor vehicle seat belts.

Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung für als Xeßobjekte dienende Gurte oder Bänder, insbesondere für traftfahrzeug-Sioherheitsgurte, mit einem Rahmenteil mit drei parallelen Aohsen, zwischen denen das jeweilige Meßobjekt das Rahmenteil durchsetzt0 Beispielsweise bei Kraftfahrzeug-Sicherheitsgurten ist es erforderlich, die Eigensohaften des Gurtmaterials bei den auftretenden Belastungen zu kennen. So darf beispielsweise das Material nicht zu elastisch sein, damit nach einem Aufprall die Person, die durch den Gurt geschützt werden soll, nioht mit soloher Kraft gegen die Rücklehne zurückgeworfen wird, daß sie sich das Genick brioht.The invention relates to a test device for serving as Xeßobjekte Belts or straps, in particular for safety belts for motor vehicles, with a frame part with three parallel Aohsen, between which the respective test object the frame part enforced0 For example, in the case of vehicle seat belts, it is necessary to know the properties of the belt material under the loads that occur. For example, the material must not be too elastic after an impact the person who is to be protected by the belt does not counteract with solo force the backrest is thrown back so that it breaks the neck.

Aus einer Arbeit in der Zeitsohrift ATZ, 1962, Seiten 358 bis 364, ist es bekannt, zur Ermittlung der Jeweiligen Gurtbanddehnung einen stabförmigen Schichtwiderstand mit Sohleifkontakt in Potentiometerschaltung zu verwenden. Über die Art der Anbringung und Anordnung dieses Schichtwiderstandes sagt die Literaturstelle niohts.From a work in the ATZ magazine, 1962, pages 358 to 364, it is known to use a rod-shaped one to determine the respective belt strap elongation Use a sheet resistor with sole contact in a potentiometer circuit. Above the type of attachment and arrangement of this sheet resistor says the literature reference niohts.

Weiterhin ist es aus den Prooeedings General Motors Corporation, Automotive Safety Seminar, 1968, Seife 2, bekannt, zur Ermittlung der Zugkraft in einem Sicherheitsgurt eine rahmenartige Anordnung zu verwenden, die in der bereite eingangs besohriebenen Weise drei parallele Achsen aufweist, zwischen denen der Jeweils zu untersuchende Gurt geführt ist. Die Anordnung der drei Achsen ist dabei so getroffen, daß der unter der Zugkraft stehende Gurt senkrecht zu den Achsen wirkende Kräfte ausgibt, so daß in die drei Achsen haltenden Seitensohenkeln Biegemomente entsprechend der Jeweiligen Zugkraft auftreten. Mittels auf den Seitenschenkeln angeordneter Dehnungsmeßstreifen werden diese Biegemomente in elektrische Größen umgewandelt, die demgemäß ein Naß für die jeweils vorhandene Zugkraft in dem Sicherheitsgurt darstellen.It is also from the Prooeedings General Motors Corporation, Automotive Safety Seminar, 1968, soap 2, known to determine the tensile force in a seat belt To use a frame-like arrangement, which was initially described in the ready Way has three parallel axes, between which the one to be examined Belt is guided. The arrangement of the three axes is made so that the The belt under tensile force outputs forces acting perpendicular to the axes, so that in the three axes holding side loops bending moments corresponding to the Respective tensile force occur. By means of strain gauges arranged on the side legs will these bending moments are converted into electrical quantities that accordingly represent a wetness for the respectively existing tensile force in the seat belt.

Dieser bekannte Zugkraftaufnehmer läßt keine Mittel zur Feststellung der Dehnung des Sioherheitagurtes bei der jeweiligen Zugkraft erkennen.This known tensile force transducer leaves no means of detection recognize the elongation of the safety belt with the respective tensile force.

Der Erfindung liegt die Auf gabe zugrunde, eine Prüfeinrichtung der oben genannten Art zu schaffen, die universell sowohl bei statischen als auch bei dynamischen Untersuchungen anwendbar ist und einen solchen Aufbau besitzt, daß sie als Einheit, die sowohl die Messung der Zugkraft als auch der jeweiligen Dehnung des Meßobjektes zu ermitteln gestattet, auf dem Meßobjekt an einer beliebigen Stelle ohne Zerstörung desselben angeordnet werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß eine der Achsen als Welle drehbar in alle drei Achsen tragenden Seitenschenkeln des Rahmens, die mit Dehnungsmeßstreifen zur Ermittlung der Zugkraft versehen sind, gelagert und mit einem auf einem der Seitenschenkel angeordneten Drehpotentiometer, dieses entsprechend der Dehnung des Meßobjektes bei der jeweiligen Zugkraft verstellend, verbunden ist, während zumindest eine der verbleibenden zwei achsen drehfest in den Seitenschenkeln gehalten ist.The invention is based on the task of a testing device Above type of creating that is universal both at static and at dynamic investigations is applicable and has such a structure that it as a unit that measures both the tensile force and the respective elongation of the measured object allows to determine, anywhere on the measured object can be arranged without destroying the same. The solution to this problem is according to the invention characterized in that one of the axes rotatable as a shaft in side legs of the frame supporting all three axes, with strain gauges are provided to determine the tensile force, stored and with one on one of the Side leg arranged rotary potentiometer, this according to the expansion of the Measuring object adjusting at the respective tensile force is connected, while at least one of the remaining two axes is held in the side legs so that they cannot rotate.

Wesentliche Merkmale der Erfindung bestehen also darin, daß nur eine einzige Prüfeinrichtung zur Gewinnung von Aussagen über Zugkraft und Dehnung des Meßobjektes eingesetzt wird, wobei durch entsprechende Halterung der ohnehin für die Zugkraftmessung erforderliohen drei Achsen und ihre Verbindung mit einem Drehpotentiometer die für die Zugkraftaufnahie erforderliohen Bestandteile der Anordnung zugleioh zur Dehnungsmessung herangezogen werden.Essential features of the invention are that only one The only test facility for obtaining information about the tensile force and elongation of the DUT is used, with the appropriate bracket anyway for the tensile force measurement requires three axes and their connection with a rotary potentiometer the components of the arrangement required for the absorption of tensile force can be used for strain measurement.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden eine drehfeete Achse und die Welle die beiden äußeren Achsen der Anordnung. Dies bietet den Vorteil, daß die Dehnung an einem relativ langen Stffok des Meßobjektes, nämlich zwischen der die eine äußere Wachse bildenden drehfesten Achse einerseits und der die andere äußere Achse bildenden Welle andererseits, ermittelt wird. Im Prinzip könnte man die Welle als mittlere Achse anordnen, Jedoch wäre dann die Meßlänge des Neßobjektes praktisch halbiert.In the preferred embodiment of the invention, form a rotary fairlead Axis and the shaft are the two outer axes of the arrangement. This has the advantage that the expansion on a relatively long Stffok of the test object, namely between the non-rotatable axis forming an outer wax on the one hand and the other outer axis forming shaft on the other hand, is determined. In principle you could Arrange the shaft as the central axis, but then the measuring length of the object to be measured would be practically halved.

Damit ein Einfädeln des zu untersuchenden- Gurtes oder Bandes in die Prüfeinrichtung vermieden und demgemäß der Einsatz desselben auch bei einem fertig eingespannten MeßobJekt möglich ist, ist es zweckmäßig, die mittlere Achse aus den Seitensohenkeln entfernbar in diesen zu halten.So that a threading of the belt or tape to be examined in the Avoided testing device and accordingly the use of the same even with a finished clamped MessobJekt is possible, it is appropriate to the central axis from the To hold the side straps removable in these.

Die Dehnungsmeßstreifen wid man im Bereioh der mittleren Achse, sofern diese nicht durch die Welle gebildet ist, auf sioh gegenüber und etwa parallel zu der Ebene der drei Achsen liegenden Flächen der Seitensohenkel anordnen.The strain gauges are in the area of the central axis, if this is not formed by the shaft, opposite and approximately parallel to it Arrange the surfaces of the side handles lying in the plane of the three axes.

Während zweckmäßigerweise das Potentiometer Bestandteil einer Sohaltung mit Nullpunktkompensation für ein elektrisches Meßinstrument sein wird, können die Dehnungsmeßstreifen, wie an sich bekannt, Bestandteile einer Brüokensohaltung sein. In ihrem Aus gange zweig wird man wiederum ein elektrisohes Meßinstrument als Nullindikator anordnen, dessen Anzeige ein Maß für die jeweilige Zugkraft ist.While the potentiometer is expediently part of a position like this with zero point compensation for an electrical measuring instrument, the Strain gauges, as is known per se, be part of a bridge maintenance. In their turn off branch one becomes an electrical measuring instrument as a zero indicator arrange, the display of which is a measure of the respective tensile force.

Es ist aber auch möglich, die Verstellung von ebenfalls Bestandteile der Brüokenschaltung bildenden Widerständen in der Weise, daß der Nullindikator wiederum Null anzeigt, als Naß für die Zugkraft aussunutzen.But it is also possible to adjust components as well the bridge circuit forming resistors in such a way that the zero indicator again indicates zero, use as wet for the tractive force.

Die Figuren 1 bis 3 lassen in versohiedenen Ansichten die konstruktiven Merkmale eines Ausführungsbeispieles der Erfindung erkennen. Dagegen beschreibt Figur 4 eine mögliche Schaltung zur Dehnungemessung, während Figur 5 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung zur Ermittlung der Zugkraft wiedergibt.Figures 1 to 3 leave the constructive views in different views Recognize features of an embodiment of the invention. Contrastingly describes FIG. 4 shows a possible circuit for strain measurement, while FIG. 5 shows an exemplary embodiment a circuit for determining the tensile force reproduces.

Wesentliche Bestandteile der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Prüfeinrichtungen sind drei Achsen 1, 2 und 3, von denen zumindest die Achse 3 drehfest in den beiden Seitensohenkeln 4 und 5 der so gebildeten rahmenartigen Anordnung gehalten ist, während die Achse 1 als Welle drehbar in die Seitenschenkel 4 und 5 eingesetzt ist. Zwisohlen diesen drei Achsen durchsetzt, wie Figur 2 erkennen läßt, das MeßobJekt, in diesem Ausführungsbeispiel ein Sicherheitsgurt 6, die PrUfeinriohtung. Der Sicherheitsgurt 6 steht unter dem Einfluß der Zugkraft Z.Essential components of those shown in FIGS. 1 to 3 Test devices are three axes 1, 2 and 3, of which at least axis 3 is non-rotatable in the two side loops 4 and 5 of the frame-like arrangement thus formed is held while the axis 1 is rotatable as a shaft in the side legs 4 and 5 is used. Between these three axes interspersed, as can be seen in FIG lets the measuring object, in this embodiment a seat belt 6, the test device. The seat belt 6 is under the influence of the tensile force Z.

Betrachtet man zunächst die Teile der Einrichtung zur Ermittlung der Zugkraft, so machen sie von der Tatsache Gebrauch, daß der Gurt 6 auf die ebenfalls drehbar gelagerte mittlere Achse 2 eine mit F bezeichnete Kraft in Figur 2 in Richtung nach rechts ausübt, dagegen auf die äußeren Achsen 1 und 3 Jeweils die halbe Kraft in Figur 2 in Richtung nach links. Das bedeutet, daß auf Jeden der Seitenschenkel Biegemomente ausgeübt werden, die mittels Dehnungsmeßstreifen R1 bis R4 erfaßt werden.First, consider the parts of the facility used to determine the Tensile force, they make use of the fact that the belt 6 on the also rotatably mounted central axis 2 a force designated by F in Figure 2 in the direction to the right, on the other hand, on the outer axes 1 and 3 each half the force in Figure 2 in the direction to the left. That means that on each of the side thighs Bending moments are exerted, which are recorded by means of strain gauges R1 to R4.

Die Anordnung dieser Dehnungemeßstreifen im Rahmen einer mit der Spannungsquelle U1 in Verbindung stehenden Brückenschaltung läßt Figur 5 an einem Ausführungsbeispiel erkennen0 Die Ausgangsdiagonale ist mit dem Meßverstärker 50 verbunden, der wiederum das Meßinstrument 51 mit einer elektrischen Größe speist, die ein Maß für die Zugkraft in dem Meßobjekt ist.The placement of these strain gauges under one with the voltage source U1 connected bridge circuit leaves Figure 5 in an embodiment recognize0 The output diagonal is connected to the measuring amplifier 50, which in turn the measuring instrument 51 feeds an electrical quantity which is a measure of the tensile force is in the DUT.

Zur Ermittlung der Dehnung des zwischen den beiden äußeren Achsen 1 und 3 liegenden Stückes des Gurtes 6 ist die Achse 1 drehbar in den Seitenschenkeln 4 und 5 gehalten und im Bereich ihres in Figur 1 linken Endes mit dem Potentiometer 7 verbunden, das im übrigen fest auf dem linken Seitenschenkel 4 angeordnet ist. Die jeweilige Dehnung des Bandes 6 unter dem Einfluß der Zugkraft 2 wird also in eine Drehung der Welle 1 um den Winkel rAumgesetz;t, die dem Abgriff des Potentiometers 7 mitgeteilt wird. Demgemäß ist die Potentiometerverstellung ein Maß für die Dehnung des Meßobjektes.To determine the elongation between the two outer axes 1 and 3 lying piece of the belt 6, the axis 1 is rotatable in the side legs 4 and 5 held and in the area of their left end in Figure 1 with the potentiometer 7 connected, which is fixedly arranged on the left side leg 4 in the rest. The respective elongation of the band 6 under the influence of the tensile force 2 is thus in a rotation of the shaft 1 by the angle rAumgesetz; t, which is the tap of the potentiometer 7 is communicated. Accordingly, the potentiometer adjustment is a measure of the expansion of the test object.

Wie Figur 4 zeigt, kann das Potentiometer 7 im Rahmen einer Schaltung liegen, die außer der Spannungequelle U2 die Widerstände 40 und 41 zur Nullpunktkompensation für ein an die Klemmen 42 und 43 anzuschließendes Meßinstrument aufweist. Das Neßinstrument liegt also auch hier in der Diagonale einer Brückenschaltung, deren Zweige Jeweils einen Teil des Potentioneterwiderstandes 7 sowie die beiden Widerstände 40 und 41 enthalten.As FIG. 4 shows, the potentiometer 7 can be used as part of a circuit lie, which apart from the voltage source U2, the resistors 40 and 41 for zero point compensation for a measuring instrument to be connected to terminals 42 and 43. The measuring instrument is also here in the diagonal of a bridge circuit, each of whose branches part of the potentiometer resistor 7 and the two resistors 40 and 41 contain.

Wie aus der Beschreibung ersichtlich, gestattet die Erfindung die gleichzeitige Ermittlung von Zugkraft und. Dehnung von band- oder gurtförmigen MeßobJekten mittels einer einzigen, an einer beliebigen Stelle auf das MeßobJekt zu bringenden Prüfeinriohtung.As can be seen from the description, the invention allows simultaneous determination of tensile force and. Elongation of tape or belt-shaped measuring objects by means of a single, to be brought to any point on the measuring object Test equipment.

Claims

Expectations

1. Testing device for belts or tapes used as test objects, especially for motor vehicle seat belts, with a frame part with three parallel Axes between which the respective measurement object penetrates the frame part, thereby characterized in that one of the axes (1,2,3) as a shaft (1) rotatable in all three axes (1,2,3) supporting side legs (4,5) of the frame, with strain gauges (R1-R4) to determine the tensile force (Z) are provided, stored and with a one of the side handles (4) arranged rotary potentiometer (7), this accordingly the expansion of the measurement object (6) at the respective tensile force (Z) adjusting, connected is, while at least one (3) of the remaining two axes (2,5) rotatably in the side legs (4,5) is held.

2 .. Test device according to Claim 1, characterized in that a non-rotatable axis (3) and the shaft (1) form the outer axes.

3. Test device according to claim 1 or 2, characterized in that that the central axis (2; from the side legs (4,5) removably held in this is.

4. Test device according to one of claims i to 3, characterized by that the potentiometer (7) is part of a circuit with zero point compensation for an electrical measuring instrument (Fig. 4).

5. Test device according to claim 2 or according to claim 2 and claim 3 or 4, characterized in that the strain gauges (R1-R4) in the area the central axis (2) facing each other and approximately parallel to the plane of the three Axes (1,2,3) are located surfaces of the side legs (4,5) arranged sini

6. Test device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the Strain gauges (R1 - R4), as is known per se, components of a bridge circuit are (Fig. 5).

L e r s e i t e