Beschleunigungsprüfstand mit Linearmotoren

Wie lassen sich Dynamik- und Crashtests von Produkten einfacher und reproduzierbarer durchführen? 

Mit dieser Frage kam das Entwicklungsteam, bestehend aus der SCUS GmbH, der SGE Spezial Geräte Entwicklung GmbH und dem Fraunhofer AVV, zur ARADEX AG. Konkret untersucht werden sollte, ob Beschleunigungsprüfstände in dieser Leistungsklasse mit elektrischen Antrieben realisierbar sind.

Zunächst analysierten die Ingenieure der beteiligten Unternehmen den bisherigen Ablauf dieser beiden Testverfahren.

Die Crashtests führte die SCUS GmbH, ein akkreditiertes Prüflabor, bisher mechanisch über eine schiefe Ebene durch. Hier wird ein mit einem Prüfling beladener Testwagen auf eine definierte Geschwindigkeit beschleunigt und dann das Verhalten beim Aufprall gemessen. Gerade hohe Doppelstapel sind auf Grund der um 10 Grad geneigten Ablaufstrecke kippgefährdet. Bei einem waagrechten Aufbau tritt dieses Problem nicht auf. 
Das Prüfverfahren für Dynamiktests ist sehr komplex und der Prüfablauf schwer reproduzierbar, deshalb gibt es hierfür im Bereich der Transporteignung noch keine normierten Verfahren. Individuelle Versuche, z.B. die Prüfung von Antirutschmatten für LKW-Paletten, werden praktisch auf dem LKW nachgestellt. Diese Testmethodik hat natürlich den Nachteil, dass sie sehr aufwendig ist und dass sich leicht Ungenauigkeiten einschleichen. Auch ist sie nicht zuverlässig reproduzierbar.

Nach der gemeinsamen Analyse erarbeitete ARADEX folgende Lösung: Vier ARADEX Linearmotoren, angetrieben von VECTODRIVE^® Umrichtern, bewegen den Testwagen. Mit den Linearmotoren ist der Testwagen jetzt beliebig positionierbar. Das Handling des ARADEX Aufbaus ist so sehr viel einfacher, da der Wagen definierte Ent-/Beladepunkte anfahren kann.

Bei Crashtests werden Startbeschleunigung und Aufprallgeschwindigkeit vorgegeben. Der neue Aufbau hält die geforderten Toleranzen bezüglich der Aufprallgeschwindigkeit, trotz zum Teil dynamisch wirkender Lasten, spielend ein. Hier zeigen sich auch deutliche Vorteile gegenüber bestehenden Seilzug- oder Katapultlösungen. 
Mit bestehenden Anlagen sind Dynamiktests bisher nicht oder nur stark eingeschränkt möglich. Dies ändert sich mit der neuen Linearmotor-Lösung.

Durch die definierten Vorgaben der Steuerung und die präzise Regelung der VECTODRIVE^® Umrichter lassen sich Dynamik- und Crashtests reproduzierbar und sehr viel einfacher durchführen. Das Nachstellen von Crashs, Vollbremsungen und vielen weiteren Szenarien ist jetzt unter Laborbedingungen möglich.

AIF gefördertes Forschungsprojekt KF 2217001WO9