Sicherheitsgurt-Prüfung und Airbag-Prüfung
Sicherheitsgurte und Airbags zählen zu den wichtigsten passiven Sicherheitssystemen im Fahrzeug – sie retten Leben. Ihre einwandfreie Funktion ist Voraussetzung für den Schutz von Fahrzeuginsassen bei einem Unfall. ZwickRoell bietet maßgeschneiderte Prüfmaschinen und Prüfsysteme zur normkonformen und zuverlässigen Prüfung dieser sicherheitsrelevanten Komponenten – von der Entwicklung über die Serienfertigung bis zur Qualitätskontrolle.
Prüfung von Sicherheitsgurten nach UN/ECE-R16
Der Sicherheitsgurt muss einer Vielzahl von strengen Anforderungen genügen. Seine Prüfung wird z. B. in der UN/ECE-Regelung Nr. 16 (UN/ECE-R16) bzw. in den USA in der Federal Motor Vehicle Safety Standard (FMVSS) 209 genau festgelegt. Sie sind zentrale Vorschriften für die Genehmigung von Sicherheitsgurten und Rückhaltesystemen in Fahrzeugen und enthalten eine Vielzahl von Prüfungen, die alle auf die Zuverlässigkeit, Haltbarkeit und Sicherheit von Sicherheitsgurten abzielen – sowohl auf Einzelkomponentenebene (Gurt, Schloss, Straffer) als auch auf das Sicherheitsgurt-Gesamtsystem im Fahrzeug.
Die Prüfungen müssen neben verschiedenen Vorkonditionierungen des Gurtes (Setzen, Feuchte, Temperatur, Licht, Abrieb, etc.) nach sehr engen Vorgaben auf einer Prüfmaschine durchgeführt werden.
ZwickRoell Prüfmaschinen können für verschiedene Prüfungen eingesetzt werden.
Zugversuch an Gurten nach DIN EN 1492
Sicherheitsgurt-Hersteller und Originalhersteller schätzen ZwickRoell Prüfsysteme, um die Festigkeit der produzierten Sicherheitsgurte (mit und ohne Gurtschloss) zu bestimmen. Der Zugversuch erfordert spezielle Walzen-Probenhalter und ein schlagfestes Schutzgehäuse.
Neben dem Zugversuch wird die Auslösekraft des Gurtschlosses (unbelastet und unter Zugbelastung) ermittelt. Bei dieser Prüfung wird die Probe in dem Walzen-Probenhalter aufgerollt und somit durch sich selbst gehalten und ist dadurch auch für klemmempfindliche Proben empfehlenswert. Durch das Aufrollen auf den Walzen klemmt sich das Probenmaterial über den Reibschluss selbstständig fest.
Alternativ werden bei Bändern und Gurten auch Umlenk-Probenhalter eingesetzt. Die Proben können hier schnell und einfach eingespannt werden. Sie werden auch bei dünnen, klemmempfindlichen Materialien eingesetzt, um beim Zugversuch Klemmbrüche oder ein Rutschen der Probe zu vermeiden. Durch die Verwendung einer Kraftabbaukurve wird die Zugkraft vor der Endklemmung reduziert. Die Probe wird sicher gehalten und dadurch werden Klemmbrüche vermieden.
Für die Dehnungsmessung muss hierzu ein optisches / berührungsloses Extensometer verwendet werden, da beim Bruch hohe Energien freigesetzt werden und der Traversenweg als Bezugsgröße für die Dehnung nicht genau definiert werden kann. Unsere Video-Extensometer videoXtens nutzt die Struktur der Gurte und setzt per Software virtuelle Messmarken.
Video-Extensometer
Walzen-Probenhalter
Umlenk-Probenhalter
Zugversuch an Gurtverbindungen nach DIN EN 1492
Gurtverbindungen in Form von Schlaufen, Knoten oder Bügelteilen müssen auf ihre sicherheitsrelevanten Kräfte und Eigenschaften überprüft werden.
Hier im gezeigten Beispiel wird die maximale Kraft ermittelt, welche sich auf die Vernähung, den Sicherheitsbügel oder auf den Sicherheitsgurt auswirkt.
Hierzu wird der Sicherheitsgurt mit Hilfe eines Walzen-Probenhalters aufgerollt und festgehalten, und auf der Gegenseite wird der Bügel in einen pneumatischen Probenhalter eingeklemmt. Das Kraft-Weg-Diagramm wird über die Traverse aufgezeichnet, und es wird kein zusätzliches Extensometer benötigt.
Airbag-Prüfung
Eine weitere wichtige Sicherheitsausstattung sind Airbags, die mittlerweile in vielen Positionen im Fahrgastraum verbaut werden.
Neben genormten Standardprüfungen wie Zug- und Weiterreißversuchen an Airbag-Geweben, Nähten und Klebungen bietet ZwickRoell auch Prüfungen an Steckern, Sensorik, Schaltelementen und Sollbruchstellen von Verkleidungen an.
Zugfestigkeit von Airbag-Gewebe
Die Zugfestigkeit ist eine zentrale mechanische Kenngröße zur Beurteilung von Airbag-Gewebe. Um sie normgerecht zu bestimmen, kommen zwei international anerkannte Verfahren zum Einsatz: der Streifen-Zugversuch und der Grab-Test. Während beim Streifen-Zugversuch ein exakt zugeschnittener Probenstreifen gleichmäßig belastet wird, simuliert die Grab-Test-Methode durch partielle Einspannung das Verhalten des Gewebes im Verbund. Beide Methoden liefern unterschiedliche, aber komplementäre Aussagen zur Belastbarkeit und Einsatzfähigkeit dieser technischen Textilien.
Neben den Zug- und Grab-Zugversuchen werden an Airbagtextilien auch die Naht- und Klebeverbindungen im Zugversuch geprüft. Dabei vergleicht man ungenähte bzw. unverklebte Gewebe mit vernähten oder verklebten Proben gemäß ISO 13935-1/-2 oder ISO 13936-1/-2. Diese Normen legen Verfahren zur Bestimmung der Höchstzugkraft von Nähten fest, bei denen die Belastung senkrecht zur Naht erfolgt.
Streifen-Zugversuch an Airbag-Gewebe nach ASTM D5035, ISO 13934-1 und ISO 1421
Der Streifen-Zugversuch an Airbag-Gewebe ist in den internationalen Normen ISO 1421 als Methode 1 sowie in der ISO 13934-1 und in der ASTM D5035 beschrieben und ermittelt die maximale Zugkraft sowie das Bruchverhalten eines einzelnen, gleichmäßig belasteten Textilstreifens. Sie eignet sich damit besonders für die Beurteilung der Materialfestigkeit, die Qualitätskontrolle im Wareneingang und in der Produktion sowie zum Vergleich verschiedener Materialchargen.
Airbag-Gewebe zeichnen sich aufgrund ihrer speziellen Beschichtung und Veredelung durch eine glatte, rutschige Oberfläche aus und weisen in der Regel eine sehr geringe Dehnung auf. Daher sind passende Backeneinsätze und pneumatische Probenhalter mit hoher Klemmkraft wichtig, um ein Rutschen der meist klemmempfindlichen Probe zu vermeiden und einen normgerechten Bruch zu erzielen.
Für die normgerechte Prüfung sind unsere Universalprüfmaschinen der Reihe ProLine und AllroundLine im Kraftbereich zwischen 10kN und 20kN gepaart mit unseren einseitig schließenden pneumatischen Probenhalter (10kN oder 30kN) die beste Wahl, um alle Standardprüfungen an Airbagtextilien durchführen zu können.
Grab-Zugversuch nach ASTM D3034, ISO 13934-2, ISO 1421
Neben dem Streifen-Zugversuch werden Airbag-Gewebe auch nach der Grab-Test Methode geprüft, die in den internationalen Normen ASTM D5034, ISO 13934-2 sowie ISO 1421 als Methode 2 detailliert beschrieben wird.
Beim Grab-Zugversuch wird die Probe nur im mittleren Bereich eingespannt, wodurch gezielt das Verbundverhalten des Gewebes geprüft wird. Anders als beim klassischen Streifen-Zugversuch, bei dem die Belastung gleichmäßig erfolgt, simuliert der Grab-Test eine kontrollierte Dehnung innerhalb des Gewebes, um die maximale Kraft im Verbund realitätsnah zu ermitteln und die Stabilität des Gewebes im Einsatz bewerten zu können.
Im Grab-Test kann dasselbe Prüfequipment wie im Streifen-Zugversuch eingesetzt werden.
Weiterreißversuche nach ISO 13937-2 und ASTM D2261
Weiterreißversuche an Airbaggeweben werden nach ISO 13937-2 oder ASTM D2261 mithilfe sogenannter Schenkelproben durchgeführt. Dabei wird eine rechteckige Probe an einer Schmalkante eingeschnitten, sodass zwei Schenkel entstehen, die in einer Zugprüfmaschine parallel zum Einschnitt auseinandergezogen werden. Die dabei aufgewendete Weiterreißkraft wird über den Kraftverlauf ermittelt. Der Versuch dient der Bestimmung der Kraft, die nötig ist, um den Riss entlang des Einschnitts fortzusetzen.
Für zuverlässige Ergebnisse empfiehlt sich der Einsatz von ZwickRoell Universalprüfmaschinen der Reihen ProLine oder AllroundLine ausgestattet mit pneumatischen Probenhaltern, um ein Verrutschen der Probe zu verhindern.
Prüfung von Airbag-Steckern
Airbags zählen zu den wichtigsten Sicherheitskomponenten im Fahrzeug – entsprechend hoch sind die Anforderungen an das fehlerfreie Auslösen. Um die sichere Verbindung der Airbag-Steckverbinder zu gewährleisten, führt Delphi Connection Systems Deutschland GmbH bereits in der Entwicklungsphase Prüfungen der mechanischen und elektrischen Eigenschaften durch.
Da das beim Einrasten erzeugte Geräusch (Audible Feedback) allein nicht ausreicht, setzt das Unternehmen auf eine kombinierte mechanische, elektrische und optische Prüfung. Zum Einsatz kommt eine AllroundLine-Prüfmaschine von ZwickRoell, die sich durch ihre flexible Erweiterbarkeit auszeichnet. Eine integrierte PCIe-Messkarte in der testControl Elektronik misst beim Einstecken zeitsynchron den Strom und visualisiert den elektrischen Kontaktverlauf.
Gleichzeitig wird der Einrastvorgang optisch aus zwei Perspektiven überwacht. Dafür nutzt ZwickRoell die speziell entwickelte Multi-Capture-Funktion, die synchronisierte Videoaufnahmen ermöglicht – bei Bedarf sogar mit bis zu vier Kameras. Die testControl II verarbeitet alle eingehenden Signale mit hoher Geschwindigkeit und bietet maximale Modularität für komplexe Prüfszenarien.
Sie möchten Sicherheitskomponenten wie Airbags oder Gurtsysteme zuverlässig prüfen?
Unsere Experten unterstützen Sie bei der Auswahl der passenden Prüflösung – von der Einzelkomponente bis zum kompletten Rückhaltesystem.
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