EP4051995A1 - Prüfvorrichtung und verfahren zur beurteilung des geräuschverhaltens einer baugruppe - Google Patents

Prüfvorrichtung und verfahren zur beurteilung des geräuschverhaltens einer baugruppe

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Publication number
EP4051995A1
EP4051995A1 EP20829312.6A EP20829312A EP4051995A1 EP 4051995 A1 EP4051995 A1 EP 4051995A1 EP 20829312 A EP20829312 A EP 20829312A EP 4051995 A1 EP4051995 A1 EP 4051995A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
assembly
test device
connection
determination
numerical value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20829312.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralph Bründel
Alexander Störmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Presta AG
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Presta AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp Presta AG filed Critical ThyssenKrupp AG
Publication of EP4051995A1 publication Critical patent/EP4051995A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/06—Steering behaviour; Rolling behaviour
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/021—Gearings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/025—Measuring arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/027—Specimen mounting arrangements, e.g. table head adapters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/08—Shock-testing

Definitions

  • the present invention relates to a test device comprising a support structure and connection structures carried by the support structure for forming a detachable mechanical connection with an assembly.
  • the present invention further relates to a method for assessing the noise behavior of an assembly, which is caused by, in particular mechanical or electrical, vibrations, which has a large number of individual elements.
  • assemblies comprise at least two individual elements.
  • assemblies comprise a multiplicity, that is to say two or more, of individual elements, that is to say components, components, building modules and / or smaller assemblies.
  • connection structures carried by the support structure are arranged on the support structure. In other words: “Carried” is to be understood as “arranged”.
  • relative movements, oscillations and vibrations can occur due to internal forces acting within the assembly, that is, between the individual elements. Such forces are also referred to as interface forces.
  • assemblies are steering systems of motor vehicles, steering columns of motor vehicles or steering gears of motor vehicles.
  • the relative movements, oscillations and vibrations can move or propagate through the structure of the assembly in the form of structure-borne noise.
  • the structure-borne sound is finally emitted from the structure of the assembly at one or more points in the form of airborne sound and thus leads to noise emission or to noise that is regularly perceived as annoying by people. But also the structure-borne noise itself - if it reaches the human user - is regularly perceived as annoying by people.
  • the object of the present invention is to create a comparatively simple way of assessing the noise behavior of an assembly, as early as possible during development Assemblies.
  • a test device comprising a support structure and, preferably two, connection structures carried by the support structure for forming a detachable, mechanical connection with an assembly.
  • each of the connection structures has a defined rigidity and is designed to form a force-fit connection with the assembly, a sensor for detecting accelerations and / or forces being arranged on each of the connection structures.
  • the test device can be a device for executing a method for assessing the noise behavior of an assembly caused by, in particular mechanical or electrical, vibrations.
  • connection structures preferably has a sensor. It is conceivable and possible to arrange several sensors on each of the connection structure in order to be able to measure several signals. It is also conceivable and possible to provide more than two connection structures, such as three, four or five, for example. Due to the defined rigidity of the connection structures and the force-fit connection between the assembly to be examined and the connection structures of the device according to the invention, it is possible to determine the interesting and relevant interface forces without the acceleration and / or force sensor or sensors on the component to place yourself. Instead, it is thereby possible to determine the interface forces of interest while the acceleration and / or force sensor or sensors is or are placed on the device according to the invention. The sensor or the sensors can thus be arranged unchanged on the test device or the test stand. Repositioning of the sensor or the sensors for each individual assembly to be tested is thus unnecessary, so that a new, time-consuming setting or calibration is also unnecessary. This shortens the time required to assess the noise behavior of interest and thus saves costs.
  • the force sensor or sensors can advantageously be placed or arranged in the force flow or within the force flow of the support structure.
  • the acceleration sensor can be designed as a shock acceleration sensor in order to be able to measure the vibrations when hard materials collide with one another. Furthermore, the acceleration sensor can be designed as a uniaxial, biaxial or particularly preferably as a triaxial acceleration sensor in order to be able to carry out the vibration measurement in all three spatial axes simultaneously.
  • a defined rigidity of the connection structures is necessary in order to realize a defined connection between the support structure and the assembly.
  • the defined rigidity is preferably a high rigidity in order to realize a rigid connection between the support structure and the assembly, that is to say in order to realize rigid connection structures.
  • Rigid connection structures are in turn required to ensure a firm, non-positive connection and to exclude interference from relative movements.
  • a high rigidity of the connection structures and a firm, non-positive connection ensure precise measurements and thus a high-quality assessment of the noise behavior of the assembly to be examined caused by mechanical or electrical vibrations.
  • the defined stiffness preferably transmits frequencies in a defined range and / or amplitudes to the respective sensor. Frequencies up to 2.5 kHz, more preferably up to 3.5 kHz, more preferably up to 5 kHz are preferably due to the rigid connection kHz, more preferably up to 10 kHz and more preferably frequencies up to 20 kHz, in order to be able to better assess the noise behavior of the assembly.
  • the rigid connection preferably transmits 90% of the movements to the sensor, more preferably 95% and more preferably 99% of the movements.
  • the test device according to the invention makes it possible to take constructive measures to improve the noise behavior at an early stage, that is to say in an early development phase. This is because the test device according to the invention can be used to find the causes of the generation of disruptive noises. In this way, disturbing noises can be reduced or avoided not only indirectly, but directly. Complex measures to compensate for disruptive noises are therefore unnecessary.
  • the test device according to the invention can be a test stand.
  • the support structure can be made in one piece or in several parts.
  • a multi-part support structure comprises two or more components. In the case of a one-piece support structure, all of the connection structures are supported by the support structure. In the case of a multi-part support structure, the connection structures are each carried by one of the components of the support structure.
  • one of the supporting structures is a clamping yoke.
  • connection structures are each jaws.
  • the assembly is a steering column or a steering gear of an electromechanical power steering for a motor vehicle.
  • a method for assessing the noise behavior, in particular mechanical or electrical, vibrations of an assembly that has a large number of individual elements.
  • the method comprises the following steps: providing a test device, in particular the test device according to the invention; Connecting the assembly to the test device via the connection structures of the device by means of a force fit; Mechanical excitation of the assembly by impressing an internal and / or external pulse; Determination of a parameter defining the noise behavior, in particular by measuring the accelerations and / or forces by means of a sensor.
  • the plurality of individual elements includes at least two individual elements.
  • An internal pulse is a pulse that is sent out from one of the components of the assembly, for example the electric motor.
  • the determination comprises the following steps: determining a transfer function describing the dynamic behavior of the assembly, in particular between a force introduction point and a force discharge point, in particular through experimental modeling, preferably by measuring the accelerations and / or forces by means of a sensor; Calculating interface forces acting between the individual elements of the assembly on the basis of the determined transfer function; Analyze the interface forces.
  • Determining a transfer function comprises the following method steps: mechanical excitation of the assembly; Detection of the accelerations and / or forces on the supporting structure caused by the mechanical excitation of the assembly.
  • the transfer function which describes the dynamic behavior of the module, can be calculated as a quotient from an input signal and an output signal. Both the input signal and the output signal are to be assumed to be known for this purpose, to be detected by sensors or to determine the like.
  • the transfer function is determined by hammer blow tests or by hammer blow excitation with an impact hammer.
  • the impact hammer comprises a force sensor on the striking side of the hammer head, that is to say on the side of the hammer head facing the assembly.
  • the force sensor records the impact or impact force when the hammer blows.
  • the hammer blow is a pulse-like mechanical stimulation of the assembly.
  • the transfer function can be calculated as the quotient of the stroke or impact force detected by the force sensor of the impact hammer and the acceleration detected by the at least one sensor of the device according to the invention.
  • the analyzing comprises the following steps: breaking down the interface forces into frequencies by means of frequency analysis; Determination of a numerical value representing the vibration behavior of the assembly by averaging or summing the frequencies. This is relatively computationally efficient and easy to implement.
  • the analysis can include the following steps: breaking down the interface forces by order analysis into order components; Determination of a numerical value representing the vibration behavior of the assembly by averaging or adding up the ordinal components. This is also relatively computationally efficient and easy to implement.
  • the analysis can comprise the following steps: breaking down the interface forces into frequencies by a filter bank; Determination of a numerical value representing the vibration behavior of the assembly by averaging or summing the frequencies. In this way, both the oscillation and the frequency-dependent distribution of the oscillation can be determined.
  • filter banks are preferably used. Filter banks are arrangements of low, band and high pass filters with which signals can be spectrally split or composed from their spectral components.
  • the analysis is particularly preferably carried out using a filter bank with 1 / n octave filters. In the 1 / n octave analysis, the oscillation to be analyzed is divided into partial signals by a digital filter bank before the level is determined.
  • the filter bank has several 1 / n-octave wide filters connected in parallel.
  • the upper limit frequency is always twice the lower limit frequency.
  • a 1/3 octave filter, also called a third octave filter, is particularly preferably used. This divides the octave bands into three parts.
  • a scalar numerical value is advantageously determined. Scalar numerical values can be handled in a computationally efficient manner.
  • the analysis can include the additional step: comparing the determined numerical value with a definable threshold value.
  • a conclusion or assessment that assesses the noise behavior of the assembly can be derived from the comparison. Description of the drawing
  • FIG. 1 shows a device known from the prior art for assessing the noise behavior of an assembly in a schematic representation
  • Figure 2 shows an embodiment of the device according to the invention in a schematic representation
  • FIG. 3 shows the device from FIG. 2 in a schematic representation with schematically indicated hammer impact tests.
  • FIG. 1 shows a test device 1 known from the prior art for assessing the noise behavior of an assembly 2 in a schematic, greatly simplified representation.
  • the device 1 designed as a test stand comprises a one-piece support structure 3 designed as a clamping yoke and two connection structures 4, each designed as clamping jaws.
  • the connection structures 4 are each carried by the support structure 3.
  • the assembly 2, which is also referred to as the test item and whose noise behavior is of interest or to be tested during operation of a motor-driven system, is connected to the test stand 1 via the connection structures 4 or is clamped into it.
  • the assembly 2 can be a subsystem of a motor vehicle, for example a steering system, a steering column or a steering gear.
  • Two acceleration sensors 5 are arranged directly on or on the assembly 2 itself. The acceleration sensors 5 serve to measure relative movements, oscillations and vibrations within the assembly 2 in order to determine the interface forces.
  • both the acceleration sensors 5 have to be arranged again on the test specimen 2 or positioned on the test specimen 2 and the clamping conditions of the test specimen 2 in the test stand 1 have to be adapted again.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the test device 11 according to the invention in a schematic, greatly simplified representation.
  • the device 11 embodied as a test stand is used to carry out a method for assessing the noise behavior of an assembly 12 caused by mechanical or electrical vibrations, the assembly 12 comprising a multiplicity of individual elements.
  • a motor-driven system for example a motor vehicle, which comprises an assembly 12, for example a steering system, a steering column or a steering gear
  • disturbing noises caused by interface forces can arise.
  • Annoying sounds, which can be traced back to the assembly 12 are typically caused by mechanical or electrical vibrations within the assembly 12.
  • the device 11 comprises a support structure 13 designed as a clamping yoke as well as a first connection structure 14 and a second connection structure 15.
  • the two connection structures 14, 15 are each designed as clamping jaws and carried by the support structure 13, that is, arranged or attached to the support structure 13.
  • the support structure 13 is made in one piece.
  • connection structures 14, 15 serve to form a releasable, mechanical connection between the device 11, more precisely its connection structures 14, 15, and the assembly 12.
  • connection structures 14, 15 have a high degree of rigidity and are each designed to form a secure and firm non-positive connection between the device 11 and the assembly 12, specifically in a first connection area 16 and a second connection area 17.
  • the first connection area 16 is formed between the first connection structure 16 and the assembly 12.
  • the second connection area 17 is formed between the second connection structure 15 and the assembly 12.
  • a first acceleration sensor 18 is arranged or permanently installed on the first connection structure 14.
  • a second acceleration sensor 19 is arranged on the second connection structure 15 or is permanently installed thereon.
  • the acceleration sensors 18, 19 are each designed to detect triaxial accelerations of the assembly 12.
  • FIG. 3 shows the device 11 according to the invention from FIG. 2 in a schematic, greatly simplified representation with schematically indicated hammer impact tests.
  • the method according to the invention provides the method of experimental modeling. Hammer impact tests can be used for this purpose. To carry out the hammer impact tests, the assembly 12 is mechanically stimulated at various positions by a controlled impulse, that is, struck by an impact hammer.
  • a first hammer blow is performed by the impact hammer at a first hammer impact position 20, one in the hammer head of the impact hammer arranged force sensor detects the stroke or impact force of the hammer blow.
  • the hammer blow is indicated by an arrow.
  • the input signal required for calculating the transfer function is determined by recording the impact force.
  • the vibrations introduced into the assembly 12 by the hammer blow at the first hammer blow position 20 move through its structure. This means that the vibration of an element of the assembly 12 sets an element of the same assembly 12 directly adjacent to it vibrating, and so on.
  • the vibrations that are introduced and move through the assembly 12 finally reach the acceleration sensor 18 arranged on the connection structure 14 and the acceleration sensor 19 arranged on the connection structure 15. This is indicated by a dashed line in each case.
  • the accelerations caused by the vibrations are detected by the acceleration sensors 18, 19. By recording the accelerations, the output signal required for calculating the transfer function is determined.
  • a second hammer blow at a second hammer blow position 21, a third hammer blow at a third hammer blow position 22 and a fourth hammer blow at a fourth hammer blow position 23 are carried out by the pulse hammer.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung (11), umfassend eine Tragstruktur (13) und von der Tragstruktur (13) getragene Verbindungsstrukturen (14, 15) zur Bildung einer lösbaren, mechanischen Verbindung mit einer Baugruppe (12), dadurch gekennzeichnet, dass jede der Verbindungsstrukturen (14, 15) eine definierte Steifigkeit aufweist und derart ausgeführt ist, eine kraftschlüssige Verbindung mit der Baugruppe (12) zu bilden, wobei an jeder der Verbindungsstrukturen (14, 15) ein Sensor (18, 19) zur Erfassung von Beschleunigungen und/oder Kräften angeordnet ist.

Description

Prüfvorrichtung und Verfahren zur Beurteilung des Geräuschverhaltens einer Baugruppe
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung, umfassend eine Tragstruktur und von der Tragstruktur getragene Verbindungsstrukturen zur Bildung einer lösbaren, mechanischen Verbindung mit einer Baugruppe. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Beurteilung eines durch, insbesondere mechanische oder elektrische, Schwingungen hervorgerufenen Geräuschverhaltens einer Baugruppe die eine Vielzahl einzelner Elemente aufweist.
Baugruppen umfassen zumindest zwei einzelne Elemente. Typischerweise umfassen Baugruppen eine Vielzahl, das heißt zwei oder mehr, von einzelnen Elementen, das heißt, Bauteilen, Bauelementen, Baumodulen und/oder kleineren Baugruppen.
Die von der Tragstruktur getragenen Verbindungsstrukturen sind an der Tragstruktur angeordnet. Mit anderen Worten: „Getragen“ ist als „angeordnet“ zu verstehen.
In dem laufenden Betrieb eines motorisch angetriebenen Systems mit Baugruppen kann es aufgrund von innerhalb der Baugruppe, das heißt, zwischen den einzelnen Elementen wirkenden, internen Kräften zu Relativbewegungen, Schwingungen und Vibrationen kommen. Solche Kräfte werden auch als Schnittstellenkräfte bezeichnet. Beispiele für Baugruppen sind Lenksysteme von Kraftfahrzeugen, Lenksäulen von Kraftfahrzeugen oder Lenkgetriebe von Kraftfahrzeugen. Die Relativbewegungen, Schwingungen und Vibrationen können sich in Form von Körperschall durch die Struktur der Baugruppe hindurch bewegen bzw. fortpflanzen. Der Körperschall wird schließlich von der Struktur der Baugruppe an einer oder mehreren Stellen in Form von Luftschall abgestrahlt und führt somit zu einer Geräuschemission bzw. zu Lärm, die bzw. der von Menschen regelmäßig als störend empfunden wird. Aber auch der Körperschall selbst - sofern dieser den menschlichen Benutzer erreicht - wird von Menschen regelmäßig als störend empfunden. Daher sind Relativbewegungen, Schwingungen und Vibrationen innerhalb einer Baugruppe möglichst weitgehend zu reduzieren bzw. zu vermeiden. Dabei sollte bereits in der Entwicklungsphase von Baugruppen auf die Reduzierung bzw. Vermeidung von störenden Effekten in Form von Körper- und Luftschall geachtet werden. Es ist bekannt, Schnittstellenkräfte von Baugruppen zu messen. Dazu wird eine zu untersuchende Baugruppe in eine Prüfvorrichtung bzw. einen Prüfstand gespannt, nämlich durch eine lösbare, mechanische Verbindung, und Beschleunigungs- oder Kraftsensoren an der Schnittstelle unmittelbar auf der Körperoberfläche der Baugruppe selbst appliziert bzw. platziert. Nachteilig daran ist jedoch, dass stets darauf zu achten ist, dass bestimmte Einspannbedingungen erfüllt sind und dass die Sensoren in ihrer Positionierung an bzw. auf der Baugruppe präzise eingestellt bzw. kalibriert sind, um die relevanten bzw. interessierenden Schnittstellenkräfte präzise bestimmen zu können. Dies ist für jede einzelne zu untersuchende Baugruppe erneut sicherzustellen. Für jede einzelne Baugruppe müssen sowohl die Sensoren erneut an der Baugruppe platziert werden bzw. darauf positioniert werden als auch die Einspannbedingungen der Baugruppe in dem Prüfstand erneut angepasst werden. Dies erweist sich als zeitintensiv und ist somit unerwünscht.
In Bezug auf die Produktentwicklung von Baugruppen im Kraftfahrzeugbau, insbesondere die Entwicklung von Lenksystemen, Lenksäulen und Lenkgetrieben ist es üblich, deren Geräuschverhalten erst in einer vergleichsweise späten Entwicklungsphase zu untersuchen bzw. zu überprüfen bzw. zu validieren. So werden Fahrzeugprototypen, die in ihrem Entwicklungsstadium bereits so reif sind, dass sie fahrfähig bzw. fahrfertig sind, einer Validierung ihres Geräuschverhaltens unterzogen. Bei fahrfähigen bzw. fahrfertigen Fahrzeugprototypen sind hingegen bereits viele sich gegenseitig bedingende Konstruktionsparameter festgelegt. Dies führt zu folgendem Problem: Falls die Validierung des Geräuschverhaltens eines fahrfähigen bzw. fahrfertigen Fahrzeugprototypen zu dem Ergebnis führt, dass ein oder sogar mehrere Konstruktionsparameter zu ändern sind, um das Geräuschverhalten positiv zu beeinflussen, erfordert dies zwangsläufig eine relativ komplexe Änderung der Konstruktion. Dies ist vergleichsweise aufwändig und daher kostenintensiv.
Auch ist es bekannt, beispielsweise aus DE 102015 122 194 A1, störende Geräusche im Betrieb eines Kraftfahrzeugs mittels destruktiver Interferenz, das heißt, mittels Antischall zu kompensieren und somit zu reduzieren. Nachteilig daran ist allerdings, dass die störenden Geräusche bzw. der Lärm lediglich überlagert werden bzw. wird, ohne dass die Entstehung der ursächlichen Effekte vermieden wird. Mit anderen Worten: Es wird gerade nicht der Ursache der störenden Geräusche entgegengewirkt, sondern lediglich der störenden Geräusche selbst. Demnach handelt es sich dabei lediglich um mittelbare Maßnahmen zur Reduzierung bzw. Vermeidung störender Geräusche. Zudem erfordert eine solche Kompensation ein ständiges sensorisches Erfassen der störenden Geräusche, ein ständiges Ermitteln eines akustischen, den störenden Geräuschen entgegengesetzten Gegensignals sowie ein ständiges aktorisches Aussenden des Gegensignals. Dies erfordert einen relativ komplexen apparativen Aufbau und Betrieb und ist somit kostenintensiv.
Es ist daher wünschenswert, bereits relativ früh innerhalb der Entwicklung von Baugruppen deren Geräuschverhalten beurteilen zu können, um konstruktive Maßnahmen zur Reduzierung bzw. Vermeidung von Ursachen für die Entstehung der störenden Geräusche ergreifen zu können.
Im Lichte der voranstehend erläuterten Probleme und Nachteile der bekannten Maßnahmen zur Reduzierung bzw. Verhinderung von störenden Geräuschen in Baugruppen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vergleichsweise einfache Möglichkeit zu schaffen, das Geräuschverhalten einer Baugruppe zu beurteilen, und zwar möglichst früh innerhalb der Entwicklung Baugruppen.
Darstellung der Erfindung
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich jeweils aus den Unteransprüchen.
Es wird eine Prüfvorrichtung vorgeschlagen, umfassend eine Tragstruktur und, vorzugsweise zwei, von der Tragstruktur getragene Verbindungsstrukturen zur Bildung einer lösbaren, mechanischen Verbindung mit einer Baugruppe. In erfindungsgemäßer Weise weist jede der Verbindungsstrukturen eine definierte Steifigkeit auf und ist derart ausgeführt, eine kraftschlüssige Verbindung mit der Baugruppe zu bilden, wobei an jeder der Verbindungsstrukturen ein Sensor zur Erfassung von Beschleunigungen und/oder Kräften angeordnet ist.
Die Prüfvorrichtung kann eine Vorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens zur Beurteilung eines durch, insbesondere mechanische oder elektrische, Schwingungen hervorgerufenen Geräuschverhaltens einer Baugruppe sein.
Vorzugsweise weist jede der Verbindungsstrukturen jeweils einen Sensor auf. Denkbar und möglich ist es, mehrere Sensoren an jeder der Verbindungsstruktur anzuordnen, um mehrere Signale messen zu können. Denkbar und möglich ist es ebenfalls, mehr als zwei Verbindungstrukturen vorzusehen, wie beispielsweise drei, vier oder fünf. Durch die definierte Steifigkeit der Verbindungsstrukturen und die kraftschlüssige Verbindung zwischen der zu untersuchenden Baugruppe und den Verbindungsstrukturen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die interessierenden und relevanten Schnittstellenkräfte zu bestimmen, ohne den oder die Beschleunigungs- und/oder Kraftsensor bzw. -sensoren auf dem Bauteil selbst zu platzieren. Stattdessen ist es dadurch möglich, die interessierenden Schnittstellenkräfte zu bestimmen während der oder die Beschleunigungs- und/oder Kraftsensor bzw. -sensoren auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung platziert ist bzw. sind. Der Sensor kann bzw. die Sensoren können somit unverändert an der Prüfvorrichtung bzw. dem Prüfstand angeordnet sein. Eine erneute Platzierung des Sensors bzw. der Sensoren für jede einzelne zu prüfende Baugruppe erübrigt sich dadurch, sodass sich auch eine erneute aufwändige Einstellung bzw. Kalibrierung erübrigt. Dies verkürzt die für die Beurteilung des interessierenden Geräuschverhaltens erforderliche Zeit und spart somit Kosten.
Der Kraftsensor oder die -sensoren kann bzw. können in vorteilhafter Weise in dem Kraftfluss bzw. innerhalb des Kraftflusses der Tragstruktur platziert bzw. angeordnet sein.
Der Beschleunigungssensor kann als Stoß-Beschleunigungssensor ausgestaltet sein, um die Schwingungen bei Stößen harter Materialien aufeinander messen zu können. Weiterhin kann der Beschleunigungssensor als uniaxialer, biaxialer oder besonders bevorzugt als triaxialer Beschleunigungssensor ausgebildet sein, um die Schwingungsmessung in allen dreien Raumachsen gleichzeitig durchführen zu können.
Eine definierte Steifigkeit der Verbindungsstrukturen ist erforderlich, um eine definierte Verbindung zwischen der Tragstruktur und der Baugruppe zu realisieren. Bevorzugt ist die definierte Steifigkeit eine hohe Steifigkeit, um eine starre Verbindung zwischen der Tragstruktur und der Baugruppe zu realisieren, das heißt um starre Verbindungsstrukturen zu realisieren. Starre Verbindungsstrukturen sind wiederum erforderlich, um eine feste kraftschlüssige Verbindung zu gewährleisten und Störeinflüsse durch Relativbewegungen auszuschließen. Eine hohe Steifigkeit der Verbindungsstrukturen und eine feste kraftschlüssige Verbindung gewährleisten präzise Messungen und somit eine qualitativ hochwertige Beurteilung des durch mechanische oder elektrische Schwingungen hervorgerufenen Geräuschverhaltens der zu untersuchenden Baugruppe.
Die definierte Steifigkeit überträgt vorzugsweise Frequenzen in einem definierten Bereich und/oder Amplituden an den jeweiligen Sensor. Vorzugsweise werden durch die starre Verbindung Frequenzen bis 2,5 kHz, weiter bevorzugt bis 3,5 kHz, weiter bevorzugt bis 5 kHz, weiter bevorzugt bis 10 kHz und weiter bevorzugt Frequenzen bis 20 kHz übertragen, um das Geräuschverhalten der Baugruppe besser beurteilen zu können. Die starre Verbindung überträgt dabei vorzugsweise 90 % der Bewegungen an den Sensor, weiter bevorzugt 95 % und weiter bevorzugt 99 % der Bewegungen.
Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung ermöglicht es, bereits frühzeitig, das heißt, in einer frühen Entwicklungsphase konstruktive Maßnahmen zur Verbesserung des Geräuschverhaltens zu ergreifen. Denn die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung kann dazu eingesetzt werden, die Ursachen für die Entstehung von störenden Geräuschen ausfindig zu machen. So können störende Geräusche nicht nur mittelbar, sondern unmittelbar reduziert bzw. vermieden werden. Aufwändige Maßnahmen zur Kompensation von störenden Geräuschen erübrigen sich daher.
Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung kann ein Prüfstand sein. Die Tragstruktur kann einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein. Eine mehrteilige Tragstruktur umfasst zwei oder mehr Bestandteile. Bei einer einteiligen Tragstruktur sind sämtliche Verbindungsstrukturen von der Tragstruktur getragen. Bei einer mehrteiligen Tragstruktur sind die Verbindungsstrukturen jeweils von einem der Bestandteile der Tragstruktur getragen.
In einer bevorzugten Ausführung ist die eine Tragstruktur ein Einspannjoch.
In einerweiter bevorzugten Ausführung sind die zwei Verbindungsstrukturen jeweils Einspannbacken.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Baugruppe eine Lenksäule oder ein Lenkgetriebe einer elektromechanischen Servolenkung für ein Kraftfahrzeug.
Des Weiteren wird ein Verfahren vorgeschlagen zur Beurteilung eines durch, insbesondere mechanische oder elektrische, Schwingungen hervorgerufenen Geräuschverhaltens einer Baugruppe, die eine Vielzahl einzelner Elemente aufweist. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Bereitstellen einer Prüfvorrichtung, insbesondere der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung; Verbinden der Baugruppe mit der Prüfvorrichtung über die Verbindungsstrukturen der Vorrichtung durch Kraftschluss; Mechanische Anregung der Baugruppe durch Aufprägen eines internen und/oder externen Impulses; Bestimmen einer das Geräuschverhalten definierenden Kenngröße, insbesondere durch Messen der Beschleunigungen und/oder Kräfte mittels eines Sensors. Die Vielzahl einzelner Elemente umfasst zumindest zwei einzelne Elemente.
Das Aufprägen eines Impulses bezeichnet das Beaufschlagen, Einbringen bzw. Einträgen eines Impulses. Bei einem internen Impuls handelt es sich um einen Impuls, welcher aus einem der Bauteile der Baugruppe ausgesendet wird, beispielsweise dem Elektromotor.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst das Bestimmen folgende Schritte: Ermitteln einer, das dynamische Verhalten der Baugruppe, insbesondere zwischen einer Krafteinleitungsstelle und einer Kraftausleitungsstelle, beschreibenden Übertragungsfunktion, insbesondere durch experimentelle Modellbildung, vorzugsweise durch Messen der Beschleunigungen und/oder Kräfte mittels eines Sensors; Berechnen von zwischen den einzelnen Elementen der Baugruppe wirkenden Schnittstellenkräften auf Grundlage der ermittelten Übertragungsfunktion; Analysieren der Schnittstellenkräfte.
Das Ermitteln einer Übertragungsfunktion, insbesondere die experimentelle Modellbildung, umfasst die Verfahrensschritte: Mechanische Anregung der Baugruppe; Erfassen der durch die mechanische Anregung der Baugruppe bewirkten Beschleunigungen und/oder Kräfte an der Tragstruktur.
Die Übertragungsfunktion, die das dynamische Verhalten der Baugruppe beschreibt, kann als Quotient aus einem Eingangssignal und einem Ausgangssignal berechnet werden. Sowohl das Eingangssignal als auch das Ausgangssignal sind dazu als bekannt vorauszusetzen, sensorisch zu erfassen oder dergleichen zu bestimmen.
In einer bevorzugten Ausführung wird die Übertragungsfunktion durch Hammerschlagversuche oder durch Hammerschlagerregung mit einem Impulshammer ermittelt. Der Impulshammer umfasst auf der anschlagenden Seite, das heißt, auf der der Baugruppe zugewandten Seite, des Hammerkopfes einen Kraftsensor. Der Kraftsensor erfasst die Anschlag- bzw. Aufprallkraft beim Hammerschlag. Der Hammerschlag ist eine impulsartige mechanische Anregung der Baugruppe. Die Übertragungsfunktion kann als Quotient aus der durch den Kraftsensor des Impulshammers erfassten Anschlag- bzw. Aufprallkraft und der durch den zumindest einen Sensor der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfassten Beschleunigung berechnet werden.
Bei den einzelnen Anregungen ist auf einen weitestgehend reproduzierbaren Impulsvektor, das heißt, eine möglichst konstante Schlag- bzw. Stoßstärke und eine möglichst konstante Schlag- bzw. Stoßrichtung, zu achten. Hammerschlagversuche sind mit vergleichsweise wenig zeitlichem und instrumentalem Aufwand durchführbar. Außerdem decken sie einen relativ breiten Frequenzbereich ab.
In einer weiter bevorzugten Ausführung umfasst das Analysieren folgende Schritte: Zerlegen der Schnittstellenkräfte durch Frequenzanalyse in Frequenzen; Ermitteln eines das Schwingungsverhalten der Baugruppe repräsentierenden Zahlenwertes durch Mittelung oder Summation der Frequenzen. Dies ist relativ recheneffizient und leicht zu implementieren.
Alternativ kann das Analysieren folgende Schritte umfassen: Zerlegen der Schnittstellenkräfte durch Ordnungsanalyse in Ordnungsanteile; Ermitteln eines das Schwingungsverhalten der Baugruppe repräsentierenden Zahlenwertes durch Mittelung oder Summation der Ordnungsanteile. Auch dies ist relativ recheneffizient und leicht zu implementieren.
In einer weiter bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Analysieren folgende Schritte umfassen: Zerlegen der Schnittstellenkräfte durch eine Filterbank in Frequenzen; Ermitteln eines das Schwingungsverhalten der Baugruppe repräsentierenden Zahlenwertes durch Mittelung oder Summation der Frequenzen. Auf diese Weise lässt sich sowohl die Schwingung als auch die frequenzabhängige Verteilung der Schwingung bestimmen. Bevorzugt werden mehrere Filterbänke verwendet. Filterbänke sind Anordnungen aus Tief-, Band- und Hochpassfiltern, mit denen Signale spektral zerlegt oder aus ihren Spektralanteilen zusammengesetzt werden können. Besonders bevorzugt erfolgt die Analyse mit einer Filterbank mit 1/n-Oktavfiltern. Bei der 1/n-Oktavanalyse wird die zu analysierende Schwingung durch eine digitale Filterbank in Teilsignale aufgeteilt, bevor der Pegel bestimmt wird. Die Filterbank weist mehrere parallel geschaltete 1/n-oktavbreite Filter auf. Bei einem Oktavfilter ist die obere Grenzfrequenz jeweils das Doppelte der unteren Grenzfrequenz. Besonders bevorzugt wird ein 1/3-Oktavfilter, auch Terzfilter genannt, verwendet. Dieser unterteilt die Oktavbänder nochmals in drei Teile.
In vorteilhafter Weise wird ein skalarer Zahlenwert ermittelt. Skalare Zahlenwerte sind recheneffizient handhabbar.
Weiterhin kann das Analysieren den zusätzlichen Schritt umfassen: Vergleichen des ermittelten Zahlenwertes mit einem festlegbaren Schwellwert. Aus dem Vergleich kann eine das Geräuschverhalten der Baugruppe beurteilende Schlussfolgerung bzw. eine Beurteilung abgeleitet werden. Beschreibung der Zeichnung
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen im Einzelnen
Figur 1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zur Beurteilung des Geräuschverhaltens einer Baugruppe in einer schematischen Darstellung,
Figur 2 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung,
Figur 3 die Vorrichtung aus Figur 2 in einer schematischen Darstellung mit schematisch angedeuteten Hammerschlagversuchen.
Ausführungsform der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und sind daher in der Regel jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
Figur 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Prüfvorrichtung 1 zur Beurteilung des Geräuschverhaltens einer Baugruppe 2 in einer schematischen, stark vereinfachten Darstellung.
Die als Prüfstand ausgeführte Vorrichtung 1 umfasst eine einteilige, als Einspannjoch ausgebildete Tragstruktur 3 und zwei, jeweils als Einspannbacken ausgebildete Verbindungsstrukturen 4. Die Verbindungsstrukturen 4 sind jeweils von der Tragstruktur 3 getragen. Die Baugruppe 2, die auch als Prüfling bezeichnet wird und deren Geräuschverhalten im laufenden Betrieb eines motorisch angetriebenen Systems interessiert bzw. zu prüfen ist, ist über die Verbindungsstrukturen 4 mit dem Prüfstand 1 verbunden bzw. in diesen eingespannt. Die Baugruppe 2 kann ein Teilsystem eines Kraftfahrzeugs sein, beispielsweise ein Lenksystem, eine Lenksäule oder ein Lenkgetriebe sein. Unmittelbar an bzw. auf der Baugruppe 2 selbst sind zwei Beschleunigungssensoren 5 angeordnet. Die Beschleunigungssensoren 5 dienen dazu, Relativbewegungen, Schwingungen und Vibrationen innerhalb der Baugruppe 2 zu messen, um die Schnittstellenkräfte zu bestimmen. Damit die interessierenden Schnittstellenkräfte präzise bestimmt werden können, ist darauf zu achten, dass die Beschleunigungssensoren 5 in ihrer Positionierung an dem Prüfling 2 präzise eingestellt werden. Für jeden einzelnen Prüfling 2 müssen sowohl die Beschleunigungssensoren 5 erneut an dem Prüfling 2 angeordnet werden bzw. auf dem Prüfling 2 positioniert werden als auch die Einspannbedingungen des Prüflings 2 in dem Prüfstand 1 erneut angepasst werden.
Figur 2 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung 11 in einer schematischen, stark vereinfachten Darstellung.
Die als ein Prüfstand ausgebildete Vorrichtung 11 dient zur Ausführung eines Verfahrens zur Beurteilung des durch mechanische oder elektrische Schwingungen hervorgerufenen Geräuschverhaltens einer Baugruppe 12, wobei die Baugruppe 12 eine Vielzahl einzelner Elemente umfasst. In dem laufenden Betrieb eines motorisch angetriebenen Systems, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, das eine Baugruppe 12, beispielsweise ein Lenksystem, eine Lenksäule oder ein Lenkgetriebe, umfasst, können durch Schnittstellenkräfte hervorgerufene, störende Geräusche entstehen. Störende Geräusche, die auf die Baugruppe 12 zurückzuführen sind, werden typischerweise durch mechanische oder elektrische Schwingungen innerhalb der Baugruppe 12 hervorgerufenen.
Die Vorrichtung 11 umfasst eine als Einspannjoch ausgebildete Tragstruktur 13 sowie eine erste Verbindungsstruktur 14 und eine zweite Verbindungsstruktur 15. Die zwei Verbindungsstrukturen 14, 15 sind jeweils als Einspannbacken ausgebildet und von der Tragstruktur 13 getragen, das heißt an der Tragstruktur 13 angeordnet bzw. befestigt. Die Tragstruktur 13 ist einteilig ausgeführt.
Die Verbindungsstrukturen 14, 15 dienen zur Bildung einer lösbaren, mechanischen Verbindung zwischen der Vorrichtung 11 , genauer gesagt deren Verbindungsstrukturen 14, 15, und der Baugruppe 12.
Die Verbindungsstrukturen 14, 15 weisen eine hohe Steifigkeit auf und sind jeweils derart ausgeführt, eine sichere und feste kraftschlüssige Verbindung zwischen der Vorrichtung 11 und der Baugruppe 12 zu bilden, und zwar in einem ersten Verbindungsbereich 16 und einem zweiten Verbindungsbereich 17. Der erste Verbindungsbereich 16 wird zwischen der ersten Verbindungsstruktur 16 und der Baugruppe 12 gebildet. Der zweite Verbindungsbereich 17 wird zwischen der zweiten Verbindungsstruktur 15 und der Baugruppe 12 gebildet. An der ersten Verbindungsstruktur 14 ist ein erster Beschleunigungssensor 18 angeordnet bzw. fest daran installiert. Analog ist an der zweiten Verbindungsstruktur 15 ein zweiter Beschleunigungssensor 19 angeordnet bzw. fest daran installiert. Die Beschleunigungssensoren 18, 19 sind jeweils derart ausgebildet, triaxiale Beschleunigungen der Baugruppe 12 zu erfassen.
Figur 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 11 aus Figur 2 in einer schematischen, stark vereinfachten Darstellung mit schematisch angedeuteten Hammerschlagversuchen.
Zur Ermittlung von zumindest einer, das dynamische Verhalten der Baugruppe 12 beschreibenden Übertragungsfunktion sieht das erfindungsgemäße Verfahren die Methode der experimentellen Modellbildung vor. Dazu können Hammerschlagversuche dienen. Zur Durchführung der Hammerschlagversuche wird die Baugruppe 12 an verschiedenen Positionen durch einen kontrollierten Impuls mechanisch angeregt, das heißt, durch einen Impulshammer angeschlagen.
Ein erster Hammerschlag wird durch den Impulshammer an einer ersten Hammerschlagposition 20 durchgeführt, wobei ein in dem Hammerkopf des Impulshammers angeordneter Kraftsensor die Anschlag- bzw. Aufprallkraft des Hammerschlags erfasst. Der Hammerschlag ist durch einen Pfeil andeutungsweise dargestellt. Durch die Erfassung der Anschlag- bzw. Aufprallkraft wird das für die Berechnung der Übertragungsfunktion erforderliche Eingangssignal bestimmt.
Die durch den Hammerschlag an der ersten Hammerschlagposition 20 in die Baugruppe 12 eingebrachten Schwingungen bewegen sich durch deren Struktur hindurch. Das heißt, dass die Schwingung eines Elements der Baugruppe 12 ein daran unmittelbar angrenzendes Element derselben Baugruppe 12 in Schwingung versetzt und so fort. Die eingebrachten, sich durch die Baugruppe 12 hindurchbewegenden Schwingungen erreichen schließlich den an der Verbindungsstruktur 14 angeordneten Beschleunigungssensor 18 sowie den an der Verbindungsstruktur 15 angeordneten Beschleunigungssensor 19. Dies ist andeutungsweise durch jeweils eine gestrichelte Linie dargestellt. Die durch die Schwingungen verursachten Beschleunigungen werden durch die Beschleunigungssensoren 18, 19 erfasst. Durch die Erfassung der Beschleunigungen wird das für die Berechnung der Übertragungsfunktion erforderliche Ausgangssignal bestimmt.
In analoger Weise werden jeweils durch den Impulshammer ein zweiter Hammerschlag an einer zweiten Hammerschlagposition 21, ein dritter Hammerschlag an einer dritten Hammerschlagposition 22 und ein vierter Hammerschlag an einer vierter Hammerschlagposition 23 durchgeführt.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung bzw. Prüfstand
2 Baugruppe bzw. Prüfling 3 Tragstruktur bzw. Einspannjoch
4 Verbindungsstruktur bzw. Einspannbacken
5 Beschleunigungssensor
11 Vorrichtung bzw. Prüfstand 12 Baugruppe bzw. Prüfling
13 Tragstruktur bzw. Einspannjoch
14 Erste Verbindungsstruktur bzw. Einspannbacke
15 Zweite Verbindungsstruktur bzw. Einspannbacke
16 Erster Verbindungsbereich für Kraftschluss 17 Zweiter Verbindungsbereich für Kraftschluss
18 Erster Beschleunigungssensor
19 Zweiter Beschleunigungssensor
20 Erste Hammerschlagposition
21 Zweite Hammerschlagposition 22 Dritte Hammerschlagposition
23 Vierte Hammerschlagposition

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Prüfvorrichtung (11), umfassend eine Tragstruktur (13) und von der Tragstruktur (13) getragene Verbindungsstrukturen (14, 15) zur Bildung einer lösbaren, mechanischen Verbindung mit einer Baugruppe (12), dadurch gekennzeichnet, dass jede der Verbindungsstrukturen (14, 15) eine definierte Steifigkeit aufweist und derart ausgeführt ist, eine kraftschlüssige Verbindung mit der Baugruppe (12) zu bilden, wobei an jeder der Verbindungsstrukturen (14, 15) ein Sensor (18, 19) zur Erfassung von Beschleunigungen und/oder Kräften angeordnet ist.
2. Prüfvorrichtung (11 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (13) ein Einspannjoch ist.
3. Prüfvorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstrukturen (14, 15) jeweils Einspannbacken sind.
4. Prüfvorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe (12) eine Lenksäule oder ein Lenkgetriebe einer elektromechanischen Servolenkung ist.
5. Verfahren zur Beurteilung eines durch Schwingungen hervorgerufenen Geräuschverhaltens einer Baugruppe (12), die eine Vielzahl einzelner Elemente aufweist, umfassend folgende Schritte:
- Bereitstellen einer Prüfvorrichtung (11 );
- Verbinden der Baugruppe (12) mit der Prüfvorrichtung (11) über deren Verbindungsstrukturen (14, 15) durch Kraftschluss;
Mechanische Anregung der Baugruppe (12) durch Aufprägen eines externen und/oder internen Impulses;
Bestimmen einer das Geräuschverhalten definierenden Kenngröße.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen folgende Schritte umfasst:
- Ermitteln einer, das dynamische Verhalten der Baugruppe beschreibenden Übertragungsfunktion; Berechnen von zwischen den einzelnen Elementen der Baugruppe (12) wirkenden Schnittstellenkräften auf Grundlage der ermittelten Übertragungsfunktion;
- Analysieren der Schnittstellenkräfte.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfunktion durch Hammerschlagversuche ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Analysieren folgende Schritte umfasst:
- Zerlegen der Schnittstellenkräfte durch Frequenzanalyse in Frequenzen;
Ermitteln eines das Schwingungsverhalten der Baugruppe (12) repräsentierenden Zahlenwertes durch Mittelung oder Summation der Frequenzen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Analysieren folgende Schritte umfasst:
- Zerlegen der Schnittstellenkräfte durch Ordnungsanalyse in Ordnungsanteile; Ermitteln eines das Schwingungsverhalten der Baugruppe (12) repräsentierenden Zahlenwertes durch Mittelung oder Summation der Ordnungsanteile.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Analysieren folgende Schritte umfasst:
- Zerlegen der Schnittstellenkräfte durch eine Filterbank;
Ermitteln eines das Schwingungsverhalten der Baugruppe (12) repräsentierenden Zahlenwertes durch Mittelung oder Summation der Frequenzen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein skalarer Zahlenwert ermittelt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Analysieren weiter folgenden Schritt umfasst:
- Vergleichen des Zahlenwertes mit einem festlegbaren Schwellwert.
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