DE9304164U1 - Device for transmitting acceleration pulses - Google Patents
Device for transmitting acceleration pulsesInfo
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Description
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen von Beschleunigungsimpulsen mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a device for transmitting acceleration pulses with the features in the preamble of the main claim.
Eine solche Pulsvorrichtung ist aus der Praxis bekannt. Sie besteht aus einem Antriebsschlitten, dessen Beschleunigungsimpuls mittels eines einseitig eingespannten Biegestabs auf einen PrüfSchlitten übertragen wird. Auf dem Prüf schütten ist ein Prüfling adoptiert, z.B. ein Stoßsensor für Airbags. Die Pulsvorrichtung stellt ein Schocktestsystem dar, bei dem der Prüfling hochgenauen Beschleunigungsimpulsen, vorzugsweise halbsinusförmigen Beschleunigungsimpulsen, unterworfen wird. Im Augenblick des Biegestabauftreffens auf den Prüfschlitten können höherfrequente Biegestab-Eigenschwingungen induziert werden, die dem Beschleunigungsimpuls störend überlagert sind. In der Praxis ist es bekannt, die Eigenschwingungen des Biegestabs durch ein elastisches Dämpfelement aus Elastomeren oder Filz an der Aufschlagfläche zu dämpfen. Dies hat aber einerseits den Nachteil, daß das Dämpfelement relativ schnell verschleißt. Andererseits kann durch das Dämpfelement und dessen Verformung eine unerwünschte Beeinflussung des Beschleunigungsimpulses entstehen.Such a pulse device is known from practice. It consists of a drive carriage, the acceleration pulse of which is transmitted to a test carriage by means of a bending rod clamped on one side. A test object is adopted on the test carriage, e.g. an impact sensor for airbags. The pulse device represents a shock test system in which the test object is subjected to high-precision acceleration pulses, preferably semi-sinusoidal acceleration pulses. At the moment the bending rod hits the test carriage, higher-frequency bending rod natural vibrations can be induced, which are superimposed on the acceleration pulse in a disturbing way. In practice, it is known to dampen the natural vibrations of the bending rod by means of an elastic damping element made of elastomers or felt on the impact surface. However, this has the disadvantage that the damping element wears out relatively quickly. On the other hand, the damping element and its deformation can cause an undesirable influence on the acceleration impulse.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere Möglichkeit zur Dämpfung der Eigenschwingungen aufzuzeigen.It is the object of the present invention to show a better possibility for damping the natural vibrations.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im
Hauptanspruch.The invention solves this problem with the features in
Main claim.
Erfindungsgemäß wirkt die Dämpfung am Biegestab außerhalb
der Aufschlagfläche ein, vorzugsweise an einer Stelle
zwischen der Einspannung und der Aufschlagfläche. Hierdurch wird die Dämpfung weniger belastet und verschleißt in einem
geringeren Umfang. Die Dämpfungswirkung ist besser als bei
einem Dämpfelement an der Aufschlagfläche und führt auch zu keinen unerwünschten Rückwirkungen auf den
Beschleunigungsimpuls. Von weiterem Vorteil ist, daß die
Erfindung eine Dämpfung der Eigenschwingungen des
Biegestabs im wesentlichen nur im Zeitpunkt des Auftreffens auf den Prüfschlitten ermöglicht und danach im Verlauf der
weiteren Impulsdauer außer Funktion tritt. Die
erfindungsgemäße Dämpfung kann also gezielt und nur
kurzzeitig wirksam sein. Die Einwirkung der Dämpfung läßt
sich ferner variieren und gezielt nach Dauer und Intensität steuern.According to the invention, the damping on the bending rod acts outside
the impact surface, preferably at a point
between the clamping and the impact surface. This means that the damping is less stressed and wears to a lesser extent. The damping effect is better than with
a damping element on the impact surface and does not lead to any undesirable repercussions on the
Acceleration impulse. Another advantage is that the
Invention a damping of the natural vibrations of the
bending bar essentially only at the time of impact on the test carriage and then during the course of
further pulse duration becomes inoperative. The
The damping according to the invention can therefore be targeted and only
be effective for a short time. The effect of the damping can
can also be varied and controlled according to duration and intensity.
In den Unteransprüchen sind verschiedene Bauformen der
Dämpfeinrichtung und Ausgestaltungen der Erfindung
angegeben.The subclaims describe various designs of the
Damping device and embodiments of the invention
specified.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigenThe invention is illustrated by way of example and schematically in the drawings. In detail,
Fig. 1: eine Pulsvorrichtung in Seitenansicht undFig. 1: a pulse device in side view and
Fig. 2 bis 8: verschiedene Ausführungsbeispiele des Biegestabs mit Dämpfeinrichtung in abgebrochener und vergrößerter Seitenansicht,Fig. 2 to 8: various embodiments of the bending rod with damping device in a broken-off and enlarged side view,
Fig. 1 zeigt in Seitenansicht eine Pulsvorrichtung (I)/ die als Schocktestsystem dient. Sie besteht aus einem Antriebsschlitten (2) und einem Prüfschütten (3), die beide auf einer hochpräzisen und leichtgängigen Führung horizontal geführt sind. Auf dem Prüfschütten sind ein oder mehrere Prüflinge (4) aufgespannt, die definierten Stößen bzw. Beschleunigungsimpulsen unterworfen werden. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um hochgenaue halbsinusförmige Beschleunigungsimpulse.Fig. 1 shows a side view of a pulse device (I)/ which serves as a shock test system. It consists of a drive carriage (2) and a test chute (3), both of which are guided horizontally on a high-precision and smooth-running guide. One or more test objects (4) are clamped onto the test chute and are subjected to defined shocks or acceleration pulses. These are preferably high-precision semi-sinusoidal acceleration pulses.
Der Prüfimpuls wird vom Antriebsschlitten (2) erzeugt und mittels eines einseitig eingespannten Biegestabs (5) auf den Prüfschütten (3) übertragen. Der Biegestab (5) trifft mit einer Aufschlagfläche (8) auf den ruhenden Prüf schütten (3) und beschleunigt diesen. Eine Spezialschüttenführung mit Luftlagerung ermöglicht eine nahezu reibungslose und schwingungsfreie Linearbewegung des PrüfSchlittens (3).The test pulse is generated by the drive carriage (2) and transferred to the test chute (3) by means of a bending rod (5) clamped on one side. The bending rod (5) hits the stationary test chute (3) with an impact surface (8) and accelerates it. A special chute guide with air bearings enables an almost frictionless and vibration-free linear movement of the test carriage (3).
Die Pulsvorrichtung (1) kann mit einem Leitrechner ausgestattet sein. Die Steuerung des Antriebsschlittes (2) ermöglicht die Erzeugung unterschiedlicher Prüfimpulse mit variierender Beschleunigung und Impulsdauer. Damit können Prüfprogramme mit gleichbleibenden oder auch variierendenThe pulse device (1) can be equipped with a master computer. The control of the drive carriage (2) enables the generation of different test pulses with varying acceleration and pulse duration. This allows test programs with constant or varying
Parametern durchgefahren werden. Der Leitrechner liest anschließende die Crash-Telegramme aus und überprüft dann die geforderten Funktionen des Prüflings, beispielsweise eines Airbag-Sensors. Entsprechend dem Prüfergebnis wird der Prüfling gekennzeichnet und gegen einen neuen Prüfling ausgetauscht.parameters. The master computer then reads the crash telegrams and then checks the required functions of the test object, for example an airbag sensor. Depending on the test result, the test object is marked and replaced with a new test object.
Die Länge der Impulsdauer läßt sich durch die Einspannung (6) des Biegestabs (5) variieren. Für eine kurze Impulsdauer ist eine verhältnismäßig kleine Biegestablänge (geringe Elastizität) bzw. eine große Einspannlänge vorgesehen. Für eine lange Impulsdauer ist umgekehrt eine verhältnismäßig große Biegestablänge (hohe Elastizität) bzw. eine kurze Einspannlänge erforderlich. Die Variation der Einspannlänge erfolgt durch ein stufenlos verstellbares Spannglied (7), das entlang des Biegestabs (5) verschoben werden kann.The length of the pulse duration can be varied by clamping (6) the bending rod (5). For a short pulse duration, a relatively small bending rod length (low elasticity) or a large clamping length is provided. Conversely, for a long pulse duration, a relatively large bending rod length (high elasticity) or a short clamping length is required. The clamping length is varied by means of a continuously adjustable clamping element (7) that can be moved along the bending rod (5).
Im Augenblick des Auftreffens des Biegestabs (5) auf den Prüf schütten (3) können höherfrequente Biegestab-Eigenschwingungen induziert werden, die dem Beschleunigungs- oder Prüfimpuls störend überlagert sind. Die Eigenschwingungen werden durch eine Dämpfeinrichtung (10) eliminiert, die am Biegestab (5) außerhalb der Aufschlagfläche (8) einwirkt. Vorzugsweise befindet sich die Angriffs- oder Wirkstelle der Dämpfeinrichtung (10) im Bereich zwischen der Einspannung (6) und der Aufschlagfläche (8) am Ende des Biegestabes (5). Alternativ kann der Biegestab (5) auch eine Überlänge aufweisen und die Dämpfung jenseits der Aufschlagfläche (8) angreifen.At the moment the bending rod (5) hits the test beam (3), higher-frequency bending rod natural vibrations can be induced, which are superimposed on the acceleration or test pulse in a disturbing manner. The natural vibrations are eliminated by a damping device (10) that acts on the bending rod (5) outside the impact surface (8). Preferably, the point of action or effect of the damping device (10) is in the area between the clamping (6) and the impact surface (8) at the end of the bending rod (5). Alternatively, the bending rod (5) can also have an excess length and the damping can act beyond the impact surface (8).
Der Biegestab (5) wird im Augenblick des Auftreffens auf den Prüf schütten (3) an einem zusätzlichen Punkt abgestützt, welcher sich im vorstehenden Sinne vorzugsweise zwischen der Aufschlagfläche (8) und der Einspannung (6)At the moment of impact on the test chute (3), the bending rod (5) is supported at an additional point, which in the above sense is preferably located between the impact surface (8) and the clamping (6)
befindet. Der Biegestab (5) wird dabei einseitig abgestützt. In den Fig. 2 bis 8 sind hierfür verschiedene Ausführungsmöglichkeiten angegeben.The bending rod (5) is supported on one side. Various possible designs are shown in Figs. 2 to 8.
Fig. 2 bis 6 zeigen eine Dämpfeinrichtung (10) mit einer Stabauflage (11) in verschiedenen Varianten.Fig. 2 to 6 show a damping device (10) with a rod support (11) in different variants.
In Fig. 2 und 3 besteht die Stabauflage (11) aus einem horizontalen Querstab, der über eine Stütze (12) am Antriebsschlitten (2) befestigt ist. Die Stabauflage (11) ist an der dem PrüfSchlitten (3) zugewandten Seite des Biegestabs (5) angeordnet und liegt lose am geraden und unbelasteten Biegestab (5) an. Die Stabauflage (11) bzw. die Stütze (12) sind bügelartig gestaltet und gestatten eine Verformung des Biegestabs (5) zum Antriebsschlitten (2) hin.In Fig. 2 and 3, the rod support (11) consists of a horizontal cross bar that is attached to the drive carriage (2) via a support (12). The rod support (11) is arranged on the side of the bending rod (5) facing the test carriage (3) and rests loosely on the straight and unloaded bending rod (5). The rod support (11) or the support (12) are designed like a bow and allow the bending rod (5) to be deformed towards the drive carriage (2).
Fig. 2 verdeutlicht die Stellung im Auftreffmoment. Der in der Bewegungsrichtung (9) fahrende Antriebsschlitten (2) bringt gerade den Biegestab (5) an der Auftreffläche (8) in Kontakt mit dem noch ruhenden Prüf schütten (3). Die in diesem Auftreffmoment induzierten Eigenschwingungen des Biegestabs (5) werden durch die Stabauflage (11) gedämpft. Der Biegestab (5) kann sich durch den Kontakt an der Stabauflage (11) nicht in der Bewegungsrichtung (9) verformen. Durch den einseitigen Anschlag wird auch die Verformung in Gegenrichtung gedämpft, so daß insgesamt die Eigenschwingungen unterdrückt werden.Fig. 2 shows the position at the moment of impact. The drive carriage (2) moving in the direction of movement (9) brings the bending rod (5) at the impact surface (8) into contact with the still stationary test chute (3). The natural vibrations of the bending rod (5) induced at this moment of impact are dampened by the rod support (11). The bending rod (5) cannot deform in the direction of movement (9) due to the contact with the rod support (11). The one-sided stop also dampens the deformation in the opposite direction, so that the natural vibrations are suppressed overall.
Fig. 3 zeigt eine Bewegungsstellung etwas später im Verlauf des Prüfimpulses. Der am Prüfschütten (3) anliegende Biegestab (5) hat sich verformt. Dabei hat er sich von der Stabauflage (11) entfernt, welche dadurch nicht mehr wirksam ist. Der Prüfschütten (3) hat durch den Biegestab (5) eine Beschleunigung erfahren und bewegt sich inFig. 3 shows a movement position a little later in the course of the test pulse. The bending rod (5) resting on the test chute (3) has deformed. In doing so, it has moved away from the rod support (11), which is therefore no longer effective. The test chute (3) has experienced acceleration due to the bending rod (5) and is moving in
Bewegungsrichtung (9) mit einer Geschwindigkeit größer "0".Direction of movement (9) with a speed greater than "0".
Fig. 4 zeigt eine Variante der Stabauflage (11). Zwischen der Stabauflage (11) und dem Biegestab (5) ist ein Dämpfkissen (13) angeordnet, das beispielsweise aus einem Elastomer, einem Filz oder einem sonstigen geeigneten Material besteht. Das Dämpfkissen (13) dämpft die Eigenschwingungen des Biegestabs (5) noch besser als die harte und beispielsweise aus Stahl bestehende Stabauflage (11).Fig. 4 shows a variant of the rod support (11). Between the rod support (11) and the bending rod (5) there is a damping cushion (13) which consists for example of an elastomer, a felt or another suitable material. The damping cushion (13) dampens the natural vibrations of the bending rod (5) even better than the hard rod support (11) which consists for example of steel.
Die Ausführungsbeispiele von Fig. 5 und 6 zeigen eine Dämpfeinrichtung (10) mit einer Dämpfmasse (14) und einer Zustellvorrichtung (15). Die Dämpfmasse (14) ist ähnlich wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bis 4 an der dem Prüfschlitten (3) zugewandten Seite des Biegestabes (5) angeordnet und liegt am Biegestab (5) an.The embodiments of Fig. 5 and 6 show a damping device (10) with a damping mass (14) and a feed device (15). The damping mass (14) is arranged similarly to the embodiment of Fig. 2 to 4 on the side of the bending rod (5) facing the test carriage (3) and rests against the bending rod (5).
Im Ausführungsbeispiel von Fig. 5 besteht die Zustel!vorrichtung (15) aus einer Druckfeder (19), die die Dämpfmasse (14) mit relativ geringer Kraft an den Biegestab (5) drückt und in Kontakt hält. Über die Dämpfmasse (14) und die Druckfeder (19) werden die induzierten Eigenschwingungen des Biegestabs (5) aufgenommen und gedämpft.In the embodiment of Fig. 5, the feed device (15) consists of a compression spring (19) which presses the damping mass (14) against the bending rod (5) with relatively little force and keeps it in contact. The induced natural vibrations of the bending rod (5) are absorbed and dampened by the damping mass (14) and the compression spring (19).
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 besteht die Zustellvorrichtung (15) aus einem hydraulischen oder pneumatischen Zylinder (20), der die Dämpfmasse (14) in Kontakt mit dem Biegestab (5) hält.In the embodiment of Fig. 6, the feed device (15) consists of a hydraulic or pneumatic cylinder (20) which keeps the damping mass (14) in contact with the bending rod (5).
In beiden Ausführungsbeispielen kann die Dämpfmasse (14) auch mit einer Rückholvorrichtung (16) versehen sein. In Fig. 5 besteht diese aus einem Elektromagnet, der die Dämpfmasse (14) gegen die Kraft der Druckfeder (19)In both embodiments, the damping mass (14) can also be provided with a return device (16). In Fig. 5, this consists of an electromagnet that pushes the damping mass (14) against the force of the compression spring (19)
anzieht. In Fig. 6 wird die Rückholung durch eine Umsteuerung des Zylinders (20) bewirkt. Mit der Rückholvorrichtung (16) wird die Dämpfmasse (14) nach dem Auftreffen des Biegestabs (5) auf den Prüfschütten (3) bis Impulsende vom Biegestab (5) zurückgezogen. Für den nächsten Prüfimpuls wird die Dämpfmasse (14) dann wieder in Kontakt mit dem Biegestab (5) gebracht. Die Kräfte der Zustellvorrichtung (15), d.h. die Federkraft der Druckfeder (19) bzw. die Anpreßkraft des Zylinders (20), sind relativ gering. Sie sollen lediglich für den Kontakt der Dämpfmasse (14) mit dem Biegestab (5) sorgen, aber nicht zu einer eigenständigen Verformung des Biegestabs (5) führen.attracts. In Fig. 6, the retrieval is effected by reversing the cylinder (20). With the retrieval device (16), the damping mass (14) is retracted from the bending rod (5) after the bending rod (5) has hit the test chute (3) until the end of the pulse. For the next test pulse, the damping mass (14) is then brought back into contact with the bending rod (5). The forces of the feed device (15), i.e. the spring force of the compression spring (19) or the contact force of the cylinder (20), are relatively low. They are only intended to ensure that the damping mass (14) comes into contact with the bending rod (5), but not to lead to an independent deformation of the bending rod (5).
Fig. 7 und 8 zeigen alternative Dämpfeinrichtungen (10), welche an der anderen Seite des Biegestabs (5) angreifen und gegebenenfalls auch während der gesamten Impulsdauer wirksam sind.Fig. 7 and 8 show alternative damping devices (10) which act on the other side of the bending rod (5) and are optionally also effective during the entire pulse duration.
In Fig. 7 besteht die Dämpfeinrichtung (10) aus einem fluidischen Dämpfer (18), beispielsweise einem hydraulischen oder pneumatischen Dämpfer. Der Dämpfer (18) stützt sich sich am Biegeschlitten (2) ab. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 8 ist ein beispielsweise zweifach gebogener Federstab (17) zwischen der Wand des Antriebsschlittens (2) und dem Biegestab (5) eingespannt.In Fig. 7, the damping device (10) consists of a fluidic damper (18), for example a hydraulic or pneumatic damper. The damper (18) supports itself on the bending carriage (2). In the embodiment in Fig. 8, a double-bent spring rod (17) is clamped between the wall of the drive carriage (2) and the bending rod (5).
In den gezeigten Ausführungsbeispielen der Fig. 2 bis 8 greift die Dämpfeinrichtung (10) relativ nahe der Auftreffstelle (8) am oberen Ende des Biegestabs (5) an. Die Angriffstelle kann auch in der Mitte zwischen Spannglied (7) und Aufschlagfläche (8) oder noch näher zur Einspannung (6) gelegen sein. Die Einwirkstelle kann auch variabel sein, indem die in den Ausführungsbeispielen 2 bis 6 einheitlich vorhandene Stütze (12) für die Stabauflage (11) und auch die Zustellvorrichtung (15) bzw. Rückholvorrichtung (16) höhenverstellbar amIn the embodiments shown in Fig. 2 to 8, the damping device (10) acts relatively close to the impact point (8) at the upper end of the bending rod (5). The impact point can also be located in the middle between the tensioning member (7) and the impact surface (8) or even closer to the clamping (6). The impact point can also be variable, in that the support (12) for the rod support (11) and also the feed device (15) or return device (16), which is uniform in the embodiments 2 to 6, can be adjusted in height on the
Antriebsschlitten (2) angeordnet ist. In weiterer Variation können die gezeigten und beschriebenen Dämpfeinrichtungen
(10) auch mehrfach vorhanden sein und an mehreren Stellen des Biegestabs (5) angreifen. Weiter ist es auch möglich,
verschiedene Ausführungsformen der Dämpfeinrichtung (10)
miteinander zu kombinieren.drive carriage (2). In a further variation, the damping devices (10) shown and described can also be present several times and act on several points of the bending rod (5). Furthermore, it is also possible to use different embodiments of the damping device (10)
to combine with each other.
BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS
1 Pulsvorrichtung1 Pulse device
2 Antriebsschlitten2 drive carriages
3 Prüfschlitten3 test sleds
4 Prüfling4 Examination item
5 Biegestab5 Bending bar
6 Einspannung6 Clamping
7 Spannglied7 Tension member
8 Aufschlagfläche8 Impact area
9 ' Bewegungsrichtung9 ' Direction of movement
10 Dämpfeinrichtung10 Damping device
11 Stabauflage11 Bar support
12 Stütze, Bügel12 Support, bracket
13 Dämpfkissen13 steaming pads
14 Dämpfmasse14 Damping mass
15 Zustel!vorrichtung15 Delivery device
16 Rückholvorrichtung, Elektromagnet16 Return device, electromagnet
17 Federstab17 Spring bar
18 fluidischer Dämpfer18 fluidic damper
19 Feder19 Spring
20 Zylinder20 cylinders
1010
Claims (12)
einem Prüfschlitten und einem einseitig eingespannten Biegestab, der eine Aufschlagfläche zur
Impulsübertragung auf den Prüfschlitten und eine
Dämpfeinrichtung zur Dämpfung seiner
Eigenschwingung(en) aufweist, dadurchAcceleration pulses with a drive carriage,
a test carriage and a bending bar clamped on one side, which provides an impact surface for
Impulse transmission to the test carriage and a
Damping device for damping its
has natural vibration(s), thereby
ist.' characterized in that the damping device (10) is arranged outside the impact surface (8)
is.
Aufschlagfläche (8) angeordnet ist.characterized in that the damping device (10) is arranged between the clamping device (6) and the
impact surface (8) is arranged.
Biegestabs (5) angeordnet und durch eine Stütze (12)
mit dem Antriebsschlitten (2) verbunden ist.characterized in that the rod support (11) is arranged on the side of the
bending rod (5) and supported by a support (12)
is connected to the drive carriage (2).
aufweist.characterized in that the rod support (11) has a damping cushion (13) for contact with the bending rod (5)
having.
Priority Applications (1)
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| DE9304164U DE9304164U1 (en) | 1993-03-21 | 1993-03-21 | Device for transmitting acceleration pulses |
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| Country | Link |
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| DE (1) | DE9304164U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4428765A1 (en) * | 1994-08-13 | 1996-02-15 | Thomas Franz Dipl In Schoesser | Impulse hammer used for measurement of structure-borne or airborne sound |
| DE19535686A1 (en) * | 1994-08-13 | 1997-03-27 | Thomas Franz Dipl In Schoesser | Device for inducing vibrations i.e. impulse hammer tester |
-
1993
- 1993-03-21 DE DE9304164U patent/DE9304164U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4428765A1 (en) * | 1994-08-13 | 1996-02-15 | Thomas Franz Dipl In Schoesser | Impulse hammer used for measurement of structure-borne or airborne sound |
| DE19535686A1 (en) * | 1994-08-13 | 1997-03-27 | Thomas Franz Dipl In Schoesser | Device for inducing vibrations i.e. impulse hammer tester |
| DE4428765C2 (en) * | 1994-08-13 | 1998-08-20 | Thomas Franz Dipl In Schoesser | Impact device |
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