DE19802590A1 - Unit for carrying out impact test at bodies under test especially vehicles or vehicle parts with stationary object - Google Patents
Unit for carrying out impact test at bodies under test especially vehicles or vehicle parts with stationary objectInfo
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Abstract
Description
Stoßversuche werden insbesondere mit Fahrzeugen und/oder Fahrzeugteilen als Prüfkörpern durchgeführt. Bei einem akti ven Stoßversuch wird der Prüfkörper auf einer Führungsbahn auf einen vorgegebenen Geschwindigkeitswert beschleunigt und prallt dann gegen ein feststehendes Hindernis. Das Hindernis kann hierbei durch einen unverformbaren Körper, beispielswei se einen Betonklotz gebildet werden. Insbesondere bei der Prüfung von Fahrzeugteilen wird ein feststehendes Hindernis vorgesehen, das einen verformbaren Bereich aufweist, mit des sen Hilfe der aufprallende Prüfkörper einer definierten Ver zögerung unterworfen werden kann. Beim passiven Stoßversuch wird der Prüfkörper frei bewegbar auf der Führungsbahn aufge stellt und eine bewegbare Masse beschleunigt, die dann frei auf den stehenden Prüfkörper auftrifft.Impact attempts are particularly with vehicles and / or Vehicle parts carried out as test specimens. With an acti The test specimen is subjected to an impact test on a guideway accelerated to a predetermined speed value and then hits a fixed obstacle. The obstacle can here by an undeformable body, for example se a concrete block are formed. Especially with the Testing vehicle parts becomes a fixed obstacle provided that has a deformable area with which the help of the impacting test specimen of a defined ver can be subjected to delay. Passive impact test the test specimen is moved freely on the guideway provides and accelerates a movable mass, which is then free strikes the standing test specimen.
Die Beschleunigungskräfte werden auf den Prüfkörper bzw. die zu bewegende Masse mit Hilfe eines Schleppseils aufgebracht, das mit einem steuerbaren Antrieb verbunden ist.The acceleration forces are applied to the test specimen or the mass to be moved applied with the aid of a tow rope, which is connected to a controllable drive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der vorstehend bezeichneten Art zu verbessern und die Verfüg barkeit für die unterschiedlichen Versuchsarten zu erhöhen.The invention has for its object a device to improve the type described above and the disposition increase the availability for the different types of experiments.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Einrich tung zur Durchführung von Stoßversuchen an Prüfkörpern, ins besondere von Stoßversuchen an Fahrzeugen und/oder Fahrzeug teilen, mit einem feststehenden Hindernis an wenigstens einem Ende einer Führungsbahn und mit einer, einer Führungsbahn für den Prüfkörper zugeordneten Führung für wenigstens zwei mit Abstand zueinander geführten Koppelelementen, von denen we nigstens ein Koppelelement mit einem Kupplungsteil versehen ist, über das der Prüfkörper mit dem Koppelelement in Längs richtung des Schleppseiles formschlüssig lösbar verbunden ist, und mit wenigstens einer der Führung zugeordneten Steu erschwelle, die beim Überfahren durch ein Koppelelement zu mindest an den Antrieb des Schleppseiles ein Steuersignal ab gibt. Diese Einrichtung hat den Vorteil, daß der Prüfkörper über das Koppelelement während der gesamten Beschleunigungs phase in bezug auf beide Bewegungsrichtungen formschlüssig mit dem Schleppseil in Verbindung steht und erst über einen gezielten Steuerbefehl durch Öffnen des Kupplungsteils vom Koppelelement gelöst werden kann. Damit ist der Vorteil gege ben, daß ein Stoßversuch jederzeit während der Beschleuni gungsphase abgebrochen und der Prüfkörper mit Hilfe des An triebes über das Schleppseil abgebremst und zum Stillstand gebracht werden kann. Bei einem ordnungsgemäßen Versuchsab lauf löst das Koppelelement über eine der Führung zugeordnete Steuerschwelle zumindest für den Antrieb ein Steuersignal aus, durch das der Antrieb gestoppt wird. Durch ein entspre chendes Signal kann auch das Kupplungsteil angesteuert wer den. Bei Stoßversuchen für die Fahrzeugtechnik stellt nicht nur das zu untersuchende Fahrzeug selbst den Prüfkörper dar. Als Prüfkörper werden im Sinne der Erfindung auch Fahrzeug teile, wie Einbauten, Aufbauten, Karosserien oder dergl. be zeichnet, die zu Zwecken des Stoßversuchs auf einem Fahrwerk fest montiert sind, das mit dem Schleppseil koppelbar verbun den ist.This object is achieved by a device device for performing shock tests on test specimens, ins special of impact tests on vehicles and / or vehicle share, with a fixed obstacle on at least one End of a guideway and with one, a guideway for the guide assigned to the test specimen for at least two Distance from each other guided coupling elements, of which we at least one coupling element with a coupling part is over which the test specimen with the coupling element in longitudinal Direction of the tow rope releasably connected and with at least one control assigned to the guide threshold that when passing through a coupling element at least one control signal from the drive of the tow rope gives. This device has the advantage that the test specimen over the coupling element during the entire acceleration phase with respect to both directions of movement is connected to the tow rope and only via one targeted control command by opening the coupling part from Coupling element can be solved. This is the advantage ben that a shock attempt at any time during the acceleration phase and the test specimen with the help of the An drive braked over the tow rope and to a standstill can be brought. With a proper trial run releases the coupling element via one assigned to the guide Control threshold, at least for the drive, a control signal , by which the drive is stopped. By a correspond The signal can also be controlled by the coupling part the. In shock tests for vehicle technology does not pose only the vehicle to be examined itself represents the test specimen. Vehicles are also used as test specimens in the sense of the invention parts, such as internals, superstructures, bodies or the like. be records that for the purpose of impact testing on a chassis are permanently installed, which can be connected to the tow rope that is.
Der besondere Vorteil einer in beiden Bewegungsrichtungen formschlüssig auf das Schleppseil wirkenden Kupplung besteht darin, daß über das Schleppseil der Prüfkörper, der Meßwagen oder ein mit einem Prüfkörper verbundenes Fahrwerk beim Ein richten des Versuchs auch zu Rangierfahrten verwendet werden kann.The particular advantage of being able to move in both directions there is a form-fitting coupling acting on the tow rope in that over the tow rope the test specimen, the measuring car or a chassis connected to a test specimen when entering the experiment can also be used for shunting can.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Kupplungsteil mit einem über eine zugeordnete Schwel le in Öffnungsrichtung ansteuerbaren Verriegelungselement versehen ist. Das Verriegelungselement kann hierbei mit einem eigenen Stellantrieb versehen sein, so daß von der zugeordne ten Steuerschwelle nur ein entsprechendes Stellsignal gegeben wird, wenn das betreffende Koppelelement die Steuerschwelle überfährt.In an expedient embodiment of the invention, that the coupling part with an associated smolder le locking element which can be controlled in the opening direction is provided. The locking element can be with a be provided with its own actuator, so that of the assigned only a corresponding control signal is when the coupling element in question the control threshold runs over.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorge sehen, daß wenigstens eine Steuerschwelle mit einem Element versehen ist, das beim Überfahren auf das Verriegelungsele ment am Kupplungsteil des Koppelelementes öffnend einwirkt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß über eine rein me chanische Krafteinwirkung das Verriegelungselement positions genau und zuverlässig geöffnet wird.In an advantageous embodiment of the invention, however, is provided see that at least one control threshold with one element is provided when driving over the locking element ment acts on the coupling part of the coupling element opening. This configuration has the advantage that a purely me chanical force the locking element positions is opened precisely and reliably.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß für einen Stoß mit dem Prüfkörper selbst gegen das Hindernis das frei vorlaufende Koppelelement zur Führung des Prüfkör pers auf der Führungsbahn dient und daß das nachlaufende mit dem Schleppseil verbundene Koppelelement als Beschleuniger für den Prüfkörper dient und daß beide Koppelelemente über entriegelbare Kupplungsteile mit dem Prüfkörper lösbar ver bunden sind. Bei dieser Form des Stoßversuchs ist das vorlau fenden Koppelelement nicht mit dem Schleppseil verbunden, sondern dient ausschließlich der Führung des Prüfkörpers auf der Führungsbahn. Bei einem Abbruch des Stoßversuchs kann auch hier der Prüfkörper über das beschleunigende Koppelele ment abgebremst werden. Verläuft der Beschleunigungsvorgang ordnungsgemäß, dann wird zunächst das Kupplungselement zwi schen dem Prüfkörper und dem nachlaufenden Koppelelement ge löst und gleichzeitig oder kurz vor dem Aufprall auf das Hin dernis das Kupplungsteil mit dem frei vorlaufenden, als Füh rung dienenden Koppelelement gelöst, so daß der Prüfkörper außer seinem Rollwiderstand ohne sonstige äußere Einflüsse mit der vorgegebenen Endgeschwindigkeit auf das Hindernis aufprallen kann. Durch einen Dämpfer in der Führungsbahn kann das frei vorlaufende Koppelelement abgebremst.In a further embodiment of the invention it is provided that for an impact with the test specimen itself against the obstacle the freely advancing coupling element for guiding the test specimen pers serves on the track and that the trailing with the coupling element connected to the tow rope as an accelerator serves for the test specimen and that both coupling elements over unlockable coupling parts releasably ver with the test specimen are bound. This is preliminary in this form of impact test coupling element not connected to the tow rope, but only serves to guide the test specimen the guideway. If the attempt to abort is aborted here too the test specimen over the accelerating coupling element ment are braked. The acceleration process runs properly, then the coupling element is first between between the test specimen and the trailing coupling element releases and at the same time or shortly before the impact on the rear dernis the coupling part with the freely leading, as Füh tion serving coupling element solved so that the test specimen except for its rolling resistance without any other external influences to the obstacle at the specified top speed can bounce. A damper in the guideway can the freely advancing coupling element braked.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß dem nachlaufenden Koppelelement ein weiteres mit dem Schleppseil verbundenes nachlaufendes Koppelelement zugeordnet ist, das mit einem Meßwagen koppel bar ist, der über Meßkabel mit Meßwertaufnehmern am Prüfkör per verbunden ist. Bisher war es üblich, die notwendige Meß technik im Prüfkörper, beispielsweise einem Fahrzeug, zu in stallieren. Insbesondere bei der Untersuchung von kleineren Fahrzeugen führt die immer aufwendiger werdende Meßtechnik und die höhere Dummybesetzung sowie die Gepäckmitnahme zu ei ner Verfälschung des "Testgewichts" durch das Gewicht der Meßtechnik. Gemäß der Erfindung wird die Meßtechnik in einen gesonderten Meßwagen ausgelagert, so daß nur noch die Meßauf nehmer im Fahrzeug installiert sind. Da bei der erfindungsge mäßen Einrichtung der Meßwagen in gleicher Weise mit dem Schleppseil fest verbunden ist wie der Prüfkörper, kann der Meßwagen dem Prüfkörper mit gleicher Geschwindigkeit nachge führt werden. Wird beim Überfahren der Steuerschwelle das Kupplungsteil an dem mit dem Prüfkörper verbundenen Koppele lement geöffnet und das Schleppseil abgebremst, dann wird der Meßwagen über das Schleppseil abgebremst, ohne die Auslaufbe wegung des Prüfkörpers zu behindern. Vom Meßwagen wird das Meßkabel mit einer entsprechenden Länge als Schleppkabel auf dem Boden gelegt und zum Prüfkörper geführt. Wird der Prüf körper vom Schleppseil gelöst und der Meßwagen über das Schleppseil abgebremst, dann kann die Freilänge des Schlepp seils die größer werdende Distanz zwischen Prüfkörper und Meßwagen überbrücken.In a particularly advantageous embodiment of the invention it is also provided that the trailing coupling element another trailing end connected to the tow rope Coupling element is assigned, which couple with a measuring car bar, which is connected via measuring cable with sensors on the test specimen connected by. So far it has been common to take the necessary measurement technology in the test specimen, for example a vehicle stall. Especially when examining smaller ones Vehicles use the increasingly complex measuring technology and the higher dummy occupancy as well as the luggage to egg falsification of the "test weight" by the weight of the Measuring technology. According to the invention, the measurement technology is in one separate measuring car outsourced, so that only the Meßauf are installed in the vehicle. Since in the fiction Means set up the measuring car in the same way with the The tow rope is firmly connected like the test specimen Measuring car traced the test specimen at the same speed leads. Will that when crossing the control threshold Coupling part on the coupling connected to the test specimen element is opened and the tow rope is braked, then the Measuring car braked over the tow rope, without the spout obstruct movement of the test specimen. The measuring car will Measuring cable with a corresponding length as a trailing cable laid on the floor and led to the test specimen. If the test body detached from the tow rope and the measuring car over the Tow rope braked, then the free length of the tow the increasing distance between the test specimen and Bridge measuring car.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß für einen Stoß einer bewegten Masse auf einen frei stehenden Prüfkörper die Masse lösbar mit dem vorlaufenden, als Be schleuniger dienenden Koppelelement verbunden ist und über ein Bremsseil mit dem nachlaufenden Koppelelement verbunden ist. Diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung erlaubt beispielsweise bei Stoßversuchen an Fahrzeugen die Durchführung von Heck- und/oder Seitenaufprallversuchen. Da beide Koppelelement fest und in vorgegebenem Abstand mit dem Schleppseil verbunden sind, werden sie zunächst gleichmäßig beschleunigt. Das Bremsseil zwischen der Masse und dem nach laufenden Koppelelement hängt während der Beschleunigungspha se zunächst lose durch und ist in seiner Länge so bemessen, daß nach dem Lösen des Kupplungsteiles am vorlaufenden Koppelelement die Masse mit der vorgegebenen Endgeschwindig keit frei auf den Prüfkörper auftreffen kann. Da mit dem Lö sen des Kupplungsteils der Antrieb abgebremst wird, strafft sich das Bremsseil, so daß die Masse über das nachlaufende Koppelelement mit Hilfe des Antriebes für das Schleppseil ab gebremst wird und ein Zweitanstoß der Masse auf den Prüfkör per mit Sicherheit vermieden ist.In a further embodiment of the invention it is provided that for an impact of a moving mass on a free-standing one Test specimen the mass detachable with the leading, as loading accelerator serving coupling element is connected and over a brake cable connected to the trailing coupling element is. This embodiment of the device according to the invention allows, for example, the impact tests on vehicles Carrying out rear and / or side impact tests. There both coupling element fixed and at a predetermined distance with the Tow rope are connected, they are initially even accelerates. The brake cable between the mass and after running coupling element hangs during the acceleration phase initially loosely and is dimensioned in length so that after loosening the coupling part at the leading Coupling element the mass with the given final speed can hit the test specimen freely. Since with the Lö the drive is braked, tightens the brake cable so that the mass over the trailing Coupling element with the help of the drive for the tow rope is braked and a second push of the mass on the test specimen is avoided with certainty.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Hin dernis als unverformbarer Körper ausgebildet ist. Hierzu wird in der Regel ein Betonklotz entsprechender Größe fest an ei nem Ende der Führungsbahn angeordnet. Diese Anordnung wird dann eingesetzt, wenn der Prüfkörper selbst, beispielsweise ein Fahrzeug, auf der Führungsbahn nach dem Lösen vom Schleppseil frei bewegbar auf das Hindernis aufprallen soll.In an embodiment of the invention it is provided that the Hin dernis is designed as an undeformable body. To do this usually a concrete block of the appropriate size firmly attached to an egg arranged at the end of the guideway. This arrangement will used when the test specimen itself, for example a vehicle on the guideway after detaching from The tow rope should bounce freely against the obstacle.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Hindernis einen teilweise verformbaren Körper auf weist. Bei einer vorgegebenen definierten Verformbarkeit ist es möglich, den auftreffenden Prüfkörper definiert zu verzö gern. Ein als verformbarer Körper ausgebildetes Hindernis wird insbesondere für Stoßuntersuchungen an nicht selbst fahrbaren Prüfkörpern, beispielsweise Fahrzeugteilen angewen det, die, wie vorstehend beschrieben, auf einem eigenen Fahr werk befestigt sind. Die Verzögerung wirkt beim Aufprall auf das Fahrwerk ein, so daß die hierbei entstehenden Massenkräf te frei auf den mit dem Fahrwerk fest verbundenen Prüfkörper einwirken können. Hierdurch ist es möglich, sowohl die Eigen festigkeit derartiger Bauteile, beispielsweise Fahrzeugkarosserien zu untersuchen, als auch Befestigungen von Bautei len an einem Fahrzeug, wie beispielsweise Fahrzeugsitze oder dergl. zu untersuchen.In another embodiment of the invention, that the obstacle is a partially deformable body points. Given a defined deformability it is possible to delay the impact of the test specimen gladly. An obstacle designed as a deformable body is especially not for shock examinations on yourself use mobile test specimens, for example vehicle parts det, as described above, on a separate trip are attached. The delay takes effect on impact the chassis so that the resulting mass forces te freely on the test specimen firmly connected to the chassis can act. This makes it possible to own both Strength of such components, such as vehicle bodies to investigate, as well as fastenings of building components len on a vehicle, such as vehicle seats or to be examined.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorge sehen, daß an einem Ende der Führungsbahn das unverformbare Hindernis und am anderen Ende der Führungsbahn das verformba re Hindernis angeordnet ist, wobei der Antrieb für das Schleppseil in seiner Drehrichtung umschaltbar ausgebildet ist. Diese Anordnung bietet für die erfindungsgemäße Einrich tung eine höhere Flexibilität in der Nutzung. Der bisherige Umbauaufwand zum Auswechseln des festen Hindernisses gegen das einen verformbaren Körper aufweisende Hindernis entfällt, da die Aufprallversuche gegen das feste Hindernis in der ei nen Bewegungsrichtung und die Aufprallversuche gegen das ver formbare Hindernis in der anderen Richtung durchgeführt wer den. Hierbei erweist sich insbesondere die in beiden Bewe gungsrichtungen formschlüssige Kupplung zwischen Koppelele ment und Prüfkörper als vorteilhaft.In an advantageous embodiment of the invention is pre see that at one end of the guideway the non-deformable Obstacle and at the other end of the guideway the deformable re obstacle is arranged, the drive for the Tow rope designed to be switchable in its direction of rotation is. This arrangement provides for the device according to the invention more flexibility in use. The previous Conversion effort to replace the fixed obstacle there is no obstacle with a deformable body, since the impact tests against the solid obstacle in the egg direction of movement and the impact attempts against the ver malleable obstacle carried in the other direction who the. This proves in particular that in both movements directional positive coupling between coupling elements ment and test specimen as advantageous.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Durchführung von Stoßversuchen an nicht fahrbaren Prüf körpern ein Rollwagen vorgesehen ist, der mit einem Koppele lement am Schleppseil über das Kupplungsteil lösbar verbunden ist und daß der Rollwagen mit einem höhenverstellbaren Stoß kopf und mit Befestigungsmitteln für den Prüfkörper versehen ist. Die Abmessungen des Rollwagens ergeben sich im wesentli chen aus dem größten zu erwartenden Prüfkörper, beispielswei se einer Fahrzeugkarosserie. Der Schwerpunkt des Rollwagens selbst wird möglichst tief gelegt, wobei der auf das verform bare Hindernis auftreffende Stoßkopf so bemessen sein sollte, daß die beim Auftreffen auf das verformbare Hindernis auftre tende Kraft durch den Gesamtschwerpunkt von Rollwagen plus Prüfaufbau verläuft. Auf diese Weise wird ein seitlicher Ver satz des Rollwagens oder ein teilweises Abheben der Räder von der Führungsbahn vermieden.In a further embodiment of the invention it is provided that to carry out impact tests on non-mobile tests body a trolley is provided with a paddock element on the tow rope releasably connected via the coupling part is and that the trolley with a height-adjustable shock head and provided with fasteners for the test specimen is. The dimensions of the trolley result essentially chen from the largest expected specimen, for example a vehicle body. The focus of the trolley itself is set as low as possible, whereby the deformed on the bare obstacle impacting impact head should be dimensioned so that it hits the deformable obstacle when it hits it power through the overall focus of trolleys plus Test setup runs. In this way a side Ver set of the trolley or a partial lifting of the wheels from avoided the guideway.
In besonders zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Rollwagen mit integrierten Radlastwaagen versehen ist. Hierdurch ist es möglich, den Gesamtaufbau so vorzunehmen, daß der Schwerpunkt in der Symmetrieebene des Rollwagens liegt. Bei einem unsymmetrischen Prüfkörper kann mit Hilfe von Zusatzgewichten eine sehr genaue Positionierung des Schwerpunktes in der Symmetrieebene des Rollwagens vorge nommen werden. Das Be- bzw. Entlasten der Räder während des Stoßvorganges läßt sich in gewissen Grenzen durch einen mög lichst großen Radstand und ein möglichst großes Eigengewicht des Rollwagens vermeiden. Zweckmäßig ist es hierbei, wenn der Stoßkopf höhenverstellbar mit dem Rollwagen verbunden ist.In a particularly expedient embodiment of the invention provided that the trolley with integrated wheel load scales is provided. This makes it possible to build the overall structure like this make the focus in the plane of symmetry of the Trolley lies. In the case of an asymmetrical test specimen with the help of additional weights a very precise positioning of the center of gravity in the plane of symmetry of the trolley be taken. The loading and unloading of the wheels during the Shock process can be done within certain limits by a The largest wheelbase and the greatest possible weight avoid the trolley. It is useful if the Bumper head adjustable in height is connected to the trolley.
Zur Verkürzung der Durchlaufzeiten von Versuchsreihen ist es zweckmäßig, wenn die Befestigungsmittel für den Prüfkörper als Paletten ausgebildet sind. Die Prüfkörper können auf ei nem gesonderten Rüstplatz auf den Paletten fest montiert und mit Hilfe schnellösbarer Verbindungselemente auf dem Rollwa gen befestigt und von diesem auch wieder gelöst werden.It is to shorten the throughput times of test series useful if the fasteners for the test specimen are designed as pallets. The test specimens can be nem fixed assembly station on the pallets and with the help of quick-release fasteners on the rollwa attached and detached from it.
Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on schematic drawings of a Embodiment explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine Einrichtung zur Durchführung von Stoßversuchen im Grundaufbau, Fig. 1 shows a device for performing impact tests in the basic structure,
Fig. 2 den Aufbau der Einrichtung gem. Fig. 1 für die Durchführung eines Stoßversuchs für einen fahrbaren Prüfkörper gegen ein festes Hindernis, Fig. 2 shows the structure of the device. Fig. 1 for carrying out a penetration test for a mobile test piece against a barrier,
Fig. 3 den Aufbau der Einrichtung gem. Fig. 1 zur Durch führung eines Stoßversuchs mit einer beschleunigten Masse gegen einen stehenden Prüfkörper, Fig. 3 shows the structure of the device. Fig. 1 for performing a puncture test with an accelerated mass against a stationary specimen,
Fig. 4 den Aufbau der Einrichtung gem. Fig. 1 zur Durch führung eines Stoßversuchs für einen auf einem Rollwagen befestigten Prüfkörper gegen ein verzö gerndes Hindernis. Fig. 4 shows the structure of the device. Fig. 1 to carry out a shock test for a test specimen attached to a trolley against a delaying obstacle.
Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung zur Durchführung von Stoßversuchen mit Fahrzeugen und/oder Fahrzeugteilen als Prüfkörper besteht im wesentlichen aus einem endlosen Schleppseil 1, das über endseitige Umlenkrollen 2, 3 und 4 mit einer mit einem drehrichtungsumsteuerbaren Antriebsmotor verbundenen Antriebsrolle 5 verbunden ist. Zweckmäßig ist ein Antrieb, der einen sogenannten 4-Quadrantenbetrieb ermög licht. Will man keine verlustbehafteten Getriebe oder Wandler einsetzen, bieten sich hier Elektro- oder Hydromotoren an. Bei Leistungen von 700 bis 800 KW, die innerhalb von max. 10 Sekunden zur Beschleunigung des Prüfkörpers bzw. des Rollwa gens aufzubringen sind, wird zweckmäßigerweise ein Hydromotor eingesetzt, der seine Energie aus einem Druckspeicher be zieht.The device shown in Fig. 1 for carrying out impact tests with vehicles and / or vehicle parts as a test specimen consists essentially of an endless tow rope 1 , which is connected via end pulleys 2 , 3 and 4 with a drive roller 5 connected to a reversible drive motor. A drive that enables so-called 4-quadrant operation is expedient. If you do not want to use lossy gearboxes or converters, electric or hydraulic motors are ideal. For outputs from 700 to 800 KW, which are within max. 10 seconds to accelerate the test specimen or the Rollwa gene are expedient, a hydraulic motor is expediently used, which draws its energy from a pressure accumulator be.
Über eine Spannrolle 6 wird das Schleppseil 1 unter einer vorgegebenen Vorspannung gehalten. Das Schleppseil 1 ist in einer hier nicht näher dargestellten Führung geführt, die versenkt in dem als Führungsbahn dienenden Hallenboden ange ordnet ist. Mit dem Schleppseil 1 sind zwei Koppelelemente 7 und 8 mit Abstand in Längsrichtung hintereinander fest ver bunden. Die beiden Koppelelemente 7 und 8 sind ebenso wie ein weiteres, lose geführtes, nicht mit dem Schleppseil 1 verbun denes Koppelelement 9 in der schienenartig ausgebildeten Füh rung längsgeführt. Die Koppelelemente 7, 8 und 9 sind ferner mit hier nicht näher dargestellten Kupplungsteilen versehen, die ein Verriegelungselement aufweisen, das von außen betä tigbar ist.The tow rope 1 is held under a predetermined pretension via a tensioning roller 6 . The tow 1 is guided in a guide, not shown here, which is sunk in the hall floor serving as a guide track. With the tow rope 1 two coupling elements 7 and 8 at a distance in the longitudinal direction one behind the other are firmly connected. The two coupling elements 7 and 8 are just like another, loosely guided, not with the tow 1 verbun denes coupling element 9 in the rail-like Füh tion longitudinally. The coupling elements 7 , 8 and 9 are further provided with coupling parts, not shown here, which have a locking element which can be actuated from the outside.
An einem Ende der Führungsbahn ist ein feststehendes, nicht verformbares Hindernis 10 angeordnet, während am anderen Ende der Führungsbahn ein ebenfalls feststehendes Hindernis 11 an geordnet ist, das einen teilweise verformbarer Körper auf weist. Da der Antrieb drehrichtungsumkehrbar ausgestaltet ist, können über das Schleppseil 1 mit den Koppelelementen 7 und 8 verbundene Prüfkörper je nach Art des Stoßversuches entweder in die eine Richtung gegen das Hindernis 10 oder in die andere Richtung gegen das Hindernis 11 beschleunigt wer den.At one end of the guideway a fixed, non-deformable obstacle 10 is arranged, while at the other end of the guideway a likewise fixed obstacle 11 is arranged, which has a partially deformable body. Since the drive is configured drehrichtungsumkehrbar, can the towing cable 1, with the coupling elements 7 and 8 connected specimen depending on the nature of the impact test either in the one direction against the obstacle 10 or in the other direction against the obstacle 11 is accelerated who the.
Die Antriebsrolle 5 und/oder eine der Umlenkrollen 2, 3, 4 sind mit einem Inkrementalgeber verbunden, über den sowohl der jeweilige Fahrweg als auch die jeweilige Fahrgeschwindig keit bzw. Beschleunigung des Systems erfaßt und an die zen trale Meßeinrichtung übermittelt werden kann. The drive roller 5 and / or one of the deflection rollers 2 , 3 , 4 are connected to an incremental encoder, via which both the respective travel path and the respective driving speed or acceleration of the system can be detected and transmitted to the central measuring device.
Der Führung sind Steuerschwellen 12, 13 und 14 zugeordnet, wobei die Steuerschwellen 12 und 14 jeweils dem Endbereich der Führung zugeordnet sind, während die Steuerschwelle 13 etwa im mittleren Bereich vorgesehen ist. Zumindest die Steu erschwelle 13 ist zweckmäßigerweise in bezug auf ihren Ab stand zu den Hindernissen 10 und 11 einstellbar. Je nach Prüfprogramm werden die Steuerschwellen aktiviert, was nach stehend noch näher beschrieben werden wird. Über die Steuer schwellen 12, 13 und 14 kann auf die Kupplungsteile an den Koppelelementen öffnend eingewirkt werden. Jeder der Steuer schwellen 12, 13 und 14 sind ein oder mehrere berührungslos arbeitende Geber zugeordnet, die die Annäherung eines Koppe lelementes erfassen und ein entsprechendes Signal für Steue rungs- und Anzeigezwecke auslösen.Control thresholds 12 , 13 and 14 are assigned to the guide, control thresholds 12 and 14 each being assigned to the end region of the guide, while control threshold 13 is provided approximately in the central region. At least the control threshold 13 is expediently adjustable in relation to its position from the obstacles 10 and 11 . Depending on the test program, the control thresholds are activated, which will be described in more detail below. About the control thresholds 12 , 13 and 14 can be acted on the coupling parts on the coupling elements opening. Each of the control thresholds 12 , 13 and 14 are assigned one or more non-contact sensors which detect the approach of a coupling element and trigger a corresponding signal for control and display purposes.
Anhand von Fig. 2 ist der Versuchsaufbau für einen sogenann ten Crash-Test an einem Fahrzeug 16 dargestellt. Das Fahrzeug 16 ist über Ketten 9.1 mit dem vorlaufenden Koppelelement 9 fest verbunden, wobei die Ketten lösbar am Kupplungsteil festgelegt sind. Das Koppelelement 9, das nicht mit dem Schleppseil 1 verbunden ist, dient hierbei lediglich der Sei tenführung des zu untersuchenden Fahrzeugs, d. h. der Stabi lisierung des Geradlaufs.Referring to Fig. 2, the experimental setup for a sogenann th crash test is shown on a vehicle 16. The vehicle 16 is firmly connected to the leading coupling element 9 via chains 9.1 , the chains being releasably attached to the coupling part. The coupling element 9 , which is not connected to the tow rope 1 , only serves to guide the vehicle to be examined, ie the stabilization of straight-line running.
Das mit dem Schleppseil fest verbundene nachlaufende Koppele lement 7 ist zum einen mit einem Kraftübertragungselement 17 versehen, das lediglich am hinteren Ende des zu untersuchen den Fahrzeugs 16 anliegt und bei einer Beschleunigung des Schleppseils 1 in Richtung des Pfeiles 18 das zu prüfende Fahrzeug schiebt. Das Fahrzeug 16 ist zum anderen mit seinem hinteren Teil über Ketten 7.1 durch das Koppelelement 7 am Kupplungsteil des Kopplungselementes 7 lösbar festgelegt.The trailing coupling element 7 permanently connected to the tow rope is provided on the one hand with a force transmission element 17 which only bears against the rear end of the vehicle 16 to be examined and pushes the vehicle under test when the tow rope 1 accelerates in the direction of arrow 18 . The vehicle 16 is on the other hand with its rear part about chains 7.1 detachably fixed by the coupling element 7 on the coupling part of the coupling element. 7
Das weitere nachlaufende, fest mit dem Schleppseil 1 verbun dene Koppelelement 8 ist fest mit einem Meßwagen 19 verbun den, in dem sich alle Meßgeräte befinden, die über ein Meßka bel 20 mit den im Fahrzeug angeordneten Meßaufnehmern, bei spielsweise Meßaufnehmern an Dummies verbunden sind. Das Meß kabel 20 ist als Schleppkabel auf dem Boden mit genügender Vorratslänge ausgelegt, wobei die Vorratslänge des Meßkabels 20 so bemessen ist, daß bei abbremsendem Meßwagen 19 sich das Fahrzeug 16 frei gegen das feststehende unverformbare Hinder nis 10 vorbewegen kann und der größer werdende Abstand zwi schen Meßwagen 19 und Fahrzeug 16 überbrückt wird. In der Zeichnung ist das an sich auf dem Boden liegende Meßkabel "hochgeklappt", um zu verdeutlichen, wie die Vorratslänge in Schlaufen 21 auf dem Boden seitlich neben der Führung ausge legt wird. Auf diese Weise ist es möglich, eine Schlaufe nach der anderen aus der Vorratslänge abzuziehen.The further trailing, fixed to the tow 1 verbun dene coupling element 8 is firmly connected to a measuring car 19 , in which all measuring devices are located, which are connected via a measuring cable 20 to the sensors arranged in the vehicle, for example sensors on dummies. The measuring cable 20 is designed as a trailing cable on the floor with sufficient supply length, the supply length of the measuring cable 20 being such that when the measuring vehicle 19 brakes, the vehicle 16 can move freely against the fixed, deformable obstacle 10 and the increasing distance between rule measuring car 19 and vehicle 16 is bridged. In the drawing, the measuring cable lying on the floor is "folded up" to illustrate how the length of the stock is placed in loops 21 on the floor next to the guide. In this way it is possible to pull one loop after the other out of the stock length.
Für einen derartigen Crash-Test ist die Steuerschwelle 12 und die Steuerschwelle 13 aktiviert. Wird nun über die Antriebs rolle 5 das Schleppseil in Richtung des Pfeiles 18 beschleu nigend angetrieben, so wird auf das Fahrzeug 16 und den Meß wagen 19 die gleiche Beschleunigung aufgebracht, so daß sich beide mit konstantem Abstand zueinander in Richtung auf das Hindernis 10 bewegen. Sobald das Koppelelement 9 die Steuer schwelle 12 erreicht, wird durch Einwirkung auf den Kupp lungsteil die den Vorderteil des Fahrzeugs 16 haltende Kette 9.1 gelöst. Die das hintere Ende des Fahrzeugs 16 am Koppele lement 7 haltende Kette 7.1 wird durch Einwirkung der Steuer schwelle 13 ebenfalls gelöst. Gleichzeitig wird über die An triebsrolle 5 durch den Antrieb das Schleppseil 1 zusammen mit dem Meßwagen 19 abgebremst. Das Fahrzeug 16 kann nun frei und ohne andere äußere Krafteinwirkung als dem eigenen Roll widerstand auf das Hindernis 10 aufprallen.The control threshold 12 and the control threshold 13 are activated for such a crash test. Now roll over the drive 5, the tow rope in the direction of arrow 18 accelerating so that the same acceleration is applied to the vehicle 16 and the measuring car 19 , so that both move at a constant distance from each other in the direction of the obstacle 10 . As soon as the coupling element 9 reaches the control threshold 12 , the chain 9.1 holding the front part of the vehicle 16 is released by acting on the coupling part. The chain 7.1 holding the rear end of the vehicle 16 on the coupling element 7 is also released by the action of the control threshold 13 . At the same time on the drive roller 5 is braked by the drive tow 1 together with the measuring car 19 . The vehicle 16 can now hit the obstacle 10 freely and without any external force other than its own rolling resistance.
Sollten in der Beschleunigungsphase Unregelmäßigkeiten in der Bewegung des Fahrzeugs 16 festgestellt werden, so kann der Versuch ohne Zerstörung des Fahrzeugs durch Abbremsen abge brochen werden. Das Fahrzeug bleibt dann fest mit dem brem senden Schleppseil 1 verbunden, wobei als zusätzliche Maßnah me noch die Steuerschwellen 12 und 13 inaktiviert werden kön nen. If irregularities in the movement of the vehicle 16 are found in the acceleration phase, the experiment can be stopped by braking without destroying the vehicle. The vehicle then remains firmly connected to the braking tow cable 1 , with the control thresholds 12 and 13 being able to be deactivated as an additional measure.
In Fig. 3 ist der Aufbau der Einrichtung für einen Stoßver such mit bewegbarer Masse auf ein freistehende Fahrzeug 16 dargestellt. Hierbei wird das Fahrzeug 16 etwa in der Mitte zwischen den beiden Hindernissen 10 und 11 frei auf der Füh rungsbahn aufgestellt, wobei die Ausrichtung der Fahrzeug längsachse zur Längsrichtung des Seiles auch unter einem Win kel vorgenommen werden kann.In Fig. 3, the structure of the device for a shock search with movable mass on a free-standing vehicle 16 is shown. Here, the vehicle 16 is placed approximately in the middle between the two obstacles 10 and 11 freely on the guideway, the alignment of the vehicle longitudinal axis to the longitudinal direction of the rope can also be made under a win angle.
Mit dem vorlaufenden Koppelelement 7 ist über das zugehörige Kupplungsteil eine als Wagen rollfähig ausgebildete Masse 22 verbunden. Die Masse 22 ist mit dem nachlaufenden Koppelele ment 8 über ein Bremsseil 23 verbunden, wobei das Bremsseil 23 um ein vorgegebenes Maß lose durchhängt, was beim Abkop peln der Masse 22 vom Koppelelement 7 eine freie Bewegung der Masse 22 über eine vorgebbare Weglänge zuläßt.A mass 22 designed as a carriage capable of rolling is connected to the leading coupling element 7 via the associated coupling part. The mass 22 is connected to the trailing Koppelele element 8 via a brake cable 23 , the brake cable 23 loosely sagging by a predetermined amount, which, when decoupling the mass 22 from the coupling element 7, allows free movement of the mass 22 over a predefinable path length.
Wie vorstehend beschrieben, wird die bewegbare Masse 22 aus dem Bereich des Hindernisses 11 in Richtung auf das Hindernis 10 über das Schleppseil 1 beschleunigt. Sobald das Koppelele ment 7 die Steuerschwelle 13 erreicht, wird das Kupplungsteil zwischen Koppelelement 7 und Masse 22 gelöst, so daß die Mas se 22 mit der vorgegebenen Geschwindigkeit auf das Fahrzeug 16 auftreffen kann. Gleichzeitig wird über die Antriebsrolle 5 das Schleppseil 1 so abgebremst, daß die Masse 22 zwar mit der vorgegebenen Geschwindigkeit gegen das Fahrzeug 16 stoßen kann. Da sich gleichzeitig das Bremsseil 23 strafft, wird ein zweites, das Versuchsergebnis verfälschendes Auftreffen der Masse 22 auf das Fahrzeug 16 vermieden.As described above, the movable mass 22 is accelerated from the area of the obstacle 11 in the direction of the obstacle 10 via the tow rope 1 . Once the Koppelele element 7 reaches the threshold control 13, the coupling part between the coupling member 7, and mass 22 is released so that the Mas se 22 can be incident at the predetermined speed to the vehicle sixteenth At the same time, the tow rope 1 is braked via the drive roller 5 so that the mass 22 can hit the vehicle 16 at the predetermined speed. Since the brake cable 23 tightens at the same time, a second impact of the mass 22 on the vehicle 16 , which distorts the test result, is avoided.
Fig. 4 zeigt den Aufbau der Einrichtung gem. Fig. 1 zur Durchführung von Stoßversuchen mit Einzelprüfkörpern, bei spielsweise mit Fahrzeugteilen. Hierzu ist ein Rollwagen 24 vorgesehen, auf dem ein Prüfkörper 25 befestigt ist. Der Rollwagen 24 ist mit einem Stoßkopf 26 versehen, der in sei ner Höhenlage in bezug auf den Gesamtschwerpunkt S der durch Rollwagen 24 und Prüfkörper 25 gebildeten Einheit höhenver stellbar ausgebildet ist. Der Rollwagen 24 ist mit dem Schleppseil 1 über das Koppelelement 8 und das zugeordnete Kupplungsteil fest verbunden. Das Koppelelement 7 kann hier bei mit seinem Kraftübertragungselement 17 zusätzlich schie bend auf den schweren Rollwagen 24 einwirken, so daß eine Überlastung der Verbindung zwischen Koppelelementen und Schleppseil vermieden wird. Der Rollwagen 24 wird in Richtung auf das Hindernis 11 (Pfeil 27) beschleunigt. Sobald das Kop pelelement 8 die Steuerschwelle 14 überfährt, wird das zuge hörige Kupplungsteil entriegelt, so daß der Rollwagen 24 sich mit der vorgegebenen Geschwindigkeit frei über die Führungs bahn in Richtung auf das Hindernis 11 bewegt. Fig. 4 shows the structure of the device according to. Fig. 1 for performing shock tests with individual test specimens, for example with vehicle parts. For this purpose, a trolley 24 is provided on which a test specimen 25 is attached. The trolley 24 is provided with a push head 26 which is height adjustable in its ner position with respect to the overall center of gravity S of the unit formed by trolley 24 and test specimen 25 . The trolley 24 is firmly connected to the tow rope 1 via the coupling element 8 and the associated coupling part. The coupling element 7 can act here with its force transmission element 17 additionally pushing on the heavy trolley 24 , so that an overload of the connection between the coupling elements and the tow rope is avoided. The trolley 24 is accelerated in the direction of the obstacle 11 (arrow 27 ). As soon as the Kop pelelement 8 passes the control threshold 14 , the associated coupling part is unlocked, so that the trolley 24 moves freely at the predetermined speed over the guide track in the direction of the obstacle 11 .
Es ist aber auch möglich, den Rollwagen 24 mit einem vorderen nicht näher dargestellten festen Führungselement zu versehen, das in die Führung eingreift und die Beschleunigung über das Koppelelement 8 auf das hintere Ende des Rollwagens aufzu bringen.But it is also possible to provide the trolley 24 with a front fixed guide element, not shown, which engages in the guide and bring up the acceleration via the coupling element 8 to the rear end of the trolley.
Das feststehende Hindernis 11 ist mit einer Aufnahme 28 für den Stoßkopf 26 versehen. In der Aufnahme 28 ist zur Erzeu gung einer gezielten Verzögerung ein verformbarer Körper 29 angeordnet, beispielsweise ein oder mehrere übereinanderlie gende reibschlüssig eingespannte Blechbänder oder dergl., über deren bekanntes Verformungsverhalten eine vorgebbare Verzögerung auf den mit seinem Stoßkopf 26 auf den Körper 29 auftreffenden Rollwagen 24 ausgeübt wird, so daß die auf den Prüfkörper 25 einwirkenden Massenkräfte über die in den Roll wagen 24 integrierten Meßgeräte erfaßt werden können.The fixed obstacle 11 is provided with a receptacle 28 for the push head 26 . In the receptacle 28 of a targeted delay for the generation supply disposed a deformable body 29, for example one or more übereinanderlie constricting frictionally clamped sheet metal strips or the like., On the known deformation behavior of a predetermined delay to the incident with its impact head 26 to the body 29 trolleys 24 is exercised so that the inertial forces acting on the test specimen 25 can be detected via the measuring devices 24 integrated into the rolling carriage.
Da die mit den Koppelelementen 7 und 8 verbundenen Kupplungs teile nicht nur über die Steuerschwellen 13 und 14 sondern auch von Hand betätigbar sind, kann die Einrichtung jeweils auch als Verfahreinrichtung für den Meßwagen 19, die bewegba re Masse 22 oder den Rollwagen 24 verwendet werden, um diese jeweils für den Aufbau eines Stoßversuchs auf der Einrichtung zu positionieren.Since the coupling parts 7 and 8 connected to the coupling parts are not only operable via the control thresholds 13 and 14 but also by hand, the device can also be used as a traversing device for the measuring carriage 19 , the movable mass 22 or the rolling carriage 24 , to position them on the facility for the construction of an impact test.
Der mit der Antriebsrolle 5 drehrichtungsumkehrbare Antrieb ist zweckmäßigerweise als sogenannter 4-Quadranten-Antrieb ausgebildet, so daß in jede Drehrichtung auf das Schleppseil 1 ein vorgegebenes Antriebsmoment in der gewünschten Größe zur Erzeugung einer vorgegebenen Beschleunigung aufgebracht werden kann, wobei je nach Drehrichtung und je nach Betriebs weise das Motormoment antreibend oder bremsend wirken kann.The drehrichtungsumkehrbare with the drive roller 5 actuator is expediently constructed as a so-called 4-quadrant drive, so that a predetermined drive torque can be applied in the desired size to produce a predetermined acceleration in each direction of rotation of the tow 1, wherein after depending on the direction of rotation and the Operating mode, the engine torque can have a driving or braking effect.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: TUEV KRAFTFAHRT GMBH - UNTERNEHMENSGRUPPE TUEV RHE |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |