Heckklappentester

Viele Automobilhersteller verwenden zum Testen eine pneumatische Vorrichtung, um die Heckklappe zu bewegen. Ein pneumatischer Zylinder beschleunigt die Klappe über ein Seil oder eine Kette im oberen Bereich der Bahnkurve. Im unteren Bereich kann keine Energie mehr in das System mehr gesteckt werden, da der Zylinder einen begrenzten Hub besitzt. Der Zylinder wird über ein elektropneumatisches Stellventil angesteuert, wobei die Geschwindigkeit, mit welcher die Klappe ins Schloss fällt, über Drosselventile eingestellt wird. Abbildung 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer solchen Testvorrichtung.


Abbildung 1: Pneumatischer Prüfstand

Alle Komponenten der Klappe sollen bei veränderlichen Umgebungsbedingungen getestet werden. Dafür muss in einem Temperaturbereich von -40°C bis +80°C getestet werden. Dies hat großen Einfluss auf das Verhalten von Druckluftkomponenten. Bei veränderten klimatischen Umgebungsbedingungen ist deshalb ein erneutes Einstellen der Geschwindigkeit notwendig. Bei einem solchen Testaufbau fallen wenige bis keine Daten an, mit denen man den Prozess beurteilen oder bewerten kann. Eine Alternative zum Testen mit pneumatischen Vorrichtungen ist die Verwendung von Industrierobotern. Es gibt Automobilhersteller, die damit die Heckklappen ihrer Fahrzeuge testen. Mit einem Roboter kann die Bewegung auf einer Bahn zu jedem Zeitpunkt genau vorgegeben werden. Diese Art des Testens hat aber einige Nachteile. Durch das hohe Gewicht und die relative große Bauform ist eine Befestigung außerhalb des PKWs erforderlich und damit wird viel Platz benötigt. Für verschiedene Heckklappen müssen unterschiedliche Bahnkurven eingeteacht werden, was evtl. jedesmal sehr aufwendig ist, falls Punkte auf der Bahnkurve von Hand angefahren und gespeichert werden müssen. Roboter sind nicht für Umgebungsbedingungen mit großen Temperaturschwankungen ausgelegt und können somit nicht für Tests in der Klimakammer verwendet werden. Zuletzt ist aber der hohe finanzielle Aufwand einer solchen Anlage ausschlaggebend, sich nach einer Alternative umzusehen.


Abbildung 2: Testsystem mit Roboter

Um die technischen Anforderungen an das Testsystem zu erfüllen, gleichzeitig die Kosten für ein solches System in Grenzen zu halten und eine einfachere Handhabung zu erreichen, wurde ein Teststand entwickelt, der diese Forderungen erfüllt. Dabei werden Servomotoren als Antriebselemente verwendet, da diese über den geforderten Temperaturbereich mit gleich bleibenden Ergebnissen betrieben werden können. Mit einer für diesen Zweck konstruierten 2-Achsen-Knickarm-Kinematik wird die Heckklappe auf ihrer Bahn beschleunigt. Diese Kinematik wird innerhalb des Kofferraums fixiert.