DE2432225A1

DE2432225A1 - Anordnung mit zumindest drei beschleunigungsaufnehmern

Info

Publication number: DE2432225A1
Application number: DE2432225A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Ing Grad Stahl
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1974-07-05
Filing date: 1974-07-05
Publication date: 1976-01-22

Description

Anordnung mit zumindest drei Beschleunigungsaufnehmern Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit zumindest drei Beschleunigungsaufnehmern, die durch eine Halterung unter Bildung eines gemeinsamen Achsenschnittpunktes ihrer empfindlichen Achsen mit diesen ein räumliches System, vorzugsweise ein dreibein, bildend gehalten sind, insbesondere zum Einbau in Versuchspuppen für Unfalluntersuchungen. Bekannte Anordnungen dieser Art zur Messung der Beschleunigungen in drei vorzugsweise senkrecht aufeinanderstehenden Richtungen weisen einen inneren Halter auf, auf dem die Beschleunigungsaufnehmer mit ihren empfindlichen Achsen gleichsam sternförmig auseinanderweisend montiert sind. Zwar findet sich bei diesen bekannten Anordnungen ein gemeinsamer Achsenschnittpunkt, aber durch das Vorstehen der Aufnehmer besteht die Gefahr von Meßfehlern bei Rotationsbewegungen, da die Aufnehmer die Beschleunigungen an relativ weit voneinander entfernten Punkten erfassen.
Auf der anderen Seite sind Anordnungen bekannt, bei denen die Beschleunigungsaufnehmer nicht auf eine Halterung aufgesetzt, sondern in eine gehäuseartige Halterung eingebaut sind; sie besitzen dann aber keinen gemeinsamen Achsenschnittpunkt., so daß auch diese Anordnung nicht die Beschleunigungen eines Punkte-s erfaßt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der zuerst genannten Art so auszubilden, daß sie einerseits eine hohe Eigenfrequenz, also beispielsweise oberhalb von 10 kHz, besitzt, andererseits die seismischen Massenzentren der Aufnehmer möglichst nahe beieinanderliegen. Diese Vorteile sollen erreicht werden zumindest ohne nennenswerte Vergrößerung des konstruktiven Aufwands.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung durch einen Block gebildet ist mit an einer ebenen Auflagefläche des Blocks offenen, ineinander übergehenden Aufnahmekammern für die einzelnen Aufnehmer, die darin einen in einer der Aufnahmekammern liegenden Achsenschnittpunkt erzeugend angeordnet sind.
Bei der Erfindung bildet die Halterung also einen alle Beschleunigungsaufnehmer enthaltenden Block, so daß die Bildung von Vorsprüngen, die zu Schwingungssystemen niedrigerer Eigenfrequenz führen können, vermieden ist. Da ferner der gemeinsame Achsensohnittpunkt der empfindlichen Achsen aller Beschleunigungsaufnehmer innerhalb des Blocks liegt, ist sichergestellt, daß die seismischen Massenzentren der einzelnen Beschleunigungsaufnehmer diesem gemeinsamen Achsenschnittpunkt näherliegen als den Befestigungsflächen der einzelnen Aufnehmer an dem Block.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung fällt der Achsenschnittpunkt mit dem seismischen Massenzentrum- eines der Aufnehmer zusammen, vorzugsweise mit dem Massenzentrum desjenigen Aufnehmers, der mit seiner empfindlichen Achse zumindest annähernd quer zur Auflagefläche liegt; die übrigen Aufnehmer verlaufen dann mit ihren empfindlichen Achsen zumindest annähernd parallel zur Auflagefläche.
Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden im folgenden anhand des figürlich dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei zeigen die Figuren 1 und 2 in einem Längsschnitt und in Draufsicht eine Anordnung gemäß der Erfindung, während die Figuren 3 und 4 den Einbau dieser Anordnung in den Kopf einer Versuchspuppe für Unfalluntersuchungen zeigen.
Betrachtet man zunächst die Figuren 1 und 2, so ist die Halterung für die drei Beschleunigungsaufnehmer 1, 2 und 3 als Block 4 aus Leichtmetall, beispielsweise einer Magnesiumlegierung, ausgebildet. In dem Block 4 sind durch Frãsen von seiner die Auflage fläche bildenden oberen Fläche 5 her in diesem Fall drei Aufnahmekammern 6, 7 und 8 für jeweils einen der Beschleunigungsaufnehmer 1, 2 und 3 vorgesehen; diese Aufnahmekammern gehen, wie die Draufsicht nach Figur 2 erkennen läßt, ineinander über. Sie sind nach der Auflagefläche 5 hin offen und werden erst nach dem Einbau der Anordnung durch eine Gegenauflagefläche abgedeckt.
Betrachtet man zunächst die Anordnung der drei Aufnehmer 1, 2 und 3 in dem Kammersystem 6, 7 und 8, so schneiden sich die drei empfindlichen Achsen 9, 10 und 11, die durch die seismischen Massenzentren 12S 13 und 14 der Aufnehmer hindurchgehen, in einem gemeinsamen Achsenschnittpunkt, der innerhalb der Aufnahmekammer liegt und hier zusammenfällt mit dem seismischen Massenzentrum 13 des Aufnehmers 2. Dadurch und durch nach außenliegende Befestigungsflächen der Aufnehmer ist sichergestellt, daß alle seismischen Massen zentrenden kleinstmöglichen Abstand von dem gemeinsamen Ach senschnittpunkt besitzen.
Betrachtet man nun den Block 4, so besitzt dieser etwa die Form eines Kastens mit dem Unterschied, daß die in Figur 2 obere linke Ecke des Kastens durch die schräge Außenfläche 15 ersetzt ist. Diese schräge Fläche 15 besitzt die nur die in Figur 1 bei 16 angedeutete Öffnung, die innerhalb der in Figur 1 unteren Wand 17 des Blocks übergeht in die nach unten hin offene Ausnehmung oder Vertiefung 18. Die Öffnung 16 dient zur Ein- bzw. Ausführung von elektrischen Leitungen, deren Adern in der Kammer 18 aufgeteilt und über Verbindungslöcher 19 und 20 in die Aufnahmekammern 6, 7 und 8 für die Beschleunigungsaufnehmer geführt sind. Diese elektrischen Leitungen dienen also zum Abgriff der Beschleunigungssignale.
Im übrigen besitzt der Block 4 Außenflächen 21, 22 und 23, die jeweils senkrecht zu einer empfindlichen Achse 9, 10 und 11 verlaufen und von denen Löcher in Richtung auf die benachbarten Aufnahmekammern ausgehen, die zur Durchführung von Ha-ltemitteln 24, 25 und 26 für die einzelnen Beschleunigungsaufnehmer 1, 2 und 3 dienen. Die Halterung für die Beschleunigungsaufnehmer bildet also in der Tat einen kompakten Block 4 ohne vorstehende Teile, so daß sich ohne Störung durch niedrigere Eigenfrequenzen von Teilschwingungssystemen ohne zusätzlichen konstruktiven Aufwand eine hohe Eigenfrequenz erzielen läßt.
Wie die Figuren 3 und 4 erkennen lassen, ist im eingebauten Zustand der Anordnung die offene Auflagefläche 5 derselben durch ein Stützelement 27 hier in dem Kopf 28 einer im Aufbau nicht interessierenden Puppe für Versuchszwecke abgedeckt. Die Befestigung erfolgt mittels Schrauben, die durch hierfür in dem Block vorgesehene, nur in Figur 2 erkennbare Durchgangslöcher 29 hindurchgesteckt sind.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist in der Möglichkeit zu sehen, im kompletten Zustand der Anordnung eine Kalibrierung vorzunehmen, da gegenüberliegend den Befestigungen der Aufnehmer entsprechende Aufspannmöglichkeiten für eine Kalibriereinrichtung vorhanden sind.

Claims

ANSPRÜCHE

1. Anordnungmit zumindest drei Beschleunigungsaufnehmern, die durch eine Halterung unter Bildung eines gemeinsamen Achsenschnittpunktesihrer empfindlichen Achsen mit diesen ein räumliches System, vorzugsweise ein Dreibein, bildend gehalten sind, insbesondere zum Einbau in Versuchspuppen für Unfalluntersuchungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung durch einen Block (4) gebildet ist mit an einer ebenen Auflagefläche (5) des Blocks offenen, ineinander übergehenden Aufnahmekammern (6, 7, 8) für die einzelnen Aufnehmer (1, 2, 3), die darin einen in einer der Aufnåhmekammern (7) liegenden Achsenschnittpunkt (13) erzeugend angeordnet sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsenschnittpunkt (13) mit dem seismischen Massenzentrum (13) eines der Aufnehmer (2) zusammenfällt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Aufnehmer (2) mit seiner empfindlichen Achse (10). zumindest annähernd quer zur Auflagefläche (5) liegt, während die übrigen Aufnehmer (i, 3) mit ihren empfindlichen Achsen (9, 10) zumindest annähernd parallel zur Auflagefläche (5) verlaufen.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (4) senkrecht zu den empfindlichen Achsen (9, 10, 11) verlaufende Außenflächen (21, 22, 23) besitzt, von denen zu den einzelnen Aufnahmekammern (6, 7, 8) führende Löcher mit Befestigungsmitteln (24, 25, 26) für die einzelnen Aufnehmer (1, 2, 3) abgehen.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (4) Kastenform besitzt.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Draufsicht erscheinende Ecke des kastenförmigen Blocks (4) fehlt und von der entstandenen schrägen Außenfläche (15) zumindest eine Öffnung (16) für elektrische Leitungen abgeht.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (16) in Höhe einer der Auflagefläche (5) gegenüberliegendenWand (17) des Blocks (4) liegt und in eine nach außen offene Vertiefung (18) darin übergeht, die über Durchgangslöcher (19, 20) für elektrische Leitungen mit den Aufnahmekammern (6, 7, 8) in Verbindung steht.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (4) aus Leichtmetall, vorzugsweise einer Magnesiumlegierung, besteht.

L e e r s e i t e