Maschinensicherheit

Sicherheits-Engineering für eine Crash-Simulationsanlage

| Redakteur: Jan Vollmuth

Die Crash-Simulationsanlage bei Continental Safety Engineering International in Alzenau beschleunigt in Sekundenbruchteilen über eine Distanz von 1700 mm auf Geschwindigkeiten bis 90 km/h.
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Die Crash-Simulationsanlage bei Continental Safety Engineering International in Alzenau beschleunigt in Sekundenbruchteilen über eine Distanz von 1700 mm auf Geschwindigkeiten bis 90 km/h. (Bild: Continental Safety Engineering International)

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Die Continental Safety Engineering International in Alzenau hat sich zur Umsetzung eines adäquaten Safety-Konzeptes für eine Crash-Simulationsanlage und der dazu erforderlichen CE-Kennzeichnung die Unterstützung der Sicherheitsexperten von Leuze Electronic geholt.

Alzenau, Continental Safety Engineering, Crash-Simulationsanlage: Die Halle mit der im Branchenjargon als Schlittenanlage bezeichneten Katapulteinrichtung ist menschenleer. Konzentriert blicken die Mitarbeiter aus der Leitwarte auf den Versuchsaufbau, geschützt durch eine Panzerglasscheibe. Bereit zum Auslösen beginnt der Anlagenführer mit seinem Countdown 5 – 4 – 3 – 2 – 1 – Schuss! Sekundenbruchteile später ist auch der Crash vorbei – und damit die versuchsrelevante Datenaufzeichnung, die nach 100 ms bis 150 ms abgeschlossen ist, sowie das hohe Gefährdungspotential im Hinblick auf Maschinensicherheit und Arbeitsschutz.

Hohe Einstufung nach Performance Level d

„Genau daraus resultiert die hohe Einstufung nach Performance Level d, nämlich die jeweils kurze Zeit der Gefährdungsexposition, innerhalb der es aber zu ernsten, üblicherweise irreversiblen Verletzungen einschließlich Tod kommen kann. Bei der Einstufung wird die Möglichkeit zur Vermeidung der Gefährdung unter bestimmten Bedingungen berücksichtigt“, erklärt der für die Schlittenanlage verantwortliche Teamleiter Martin Kahlert.

Die Crash-Simulationsanlage ist Teil einer kompletten Testinfrastruktur nach neuestem Stand der Technik, mit der sich die Continental Safety Engineering International – ein Tochterunternehmen des internationalen Automobilzulieferers Continental – der Entwicklung von Systemen für die aktive und passive Fahrzeugsicherheit verschrieben hat. Die Vision von einem der führenden Systementwicklungs- und Versuchsdienstleistern ist unfall- und verletzungsfreies Fahren. Neben der Teststrecke, dem Continental Safety Park, stehen eine Fahrzeug-Crashanlage und die eingangs erwähnte Crash-Simulationsanlage im Mittelpunkt der Einrichtungen.

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Während in der Fahrzeug-Crashanlage Fahrzeuge oder Fahrzeugprototypen beschleunigt und in Auffahrtests gegen einen Crashblock bzw. bewegte Barrieren oder andere Fahrzeuge gefahren werden, dient die Crash-Simulationsanlage in Form einer servohydraulischen, geregelten Schlittenanlage dazu, Tests ohne die Zerstörung teurer Fahrzeuge durchzuführen. Typische Einsatzzwecke der Schlittenanlage sind die Entwicklung und Erprobung von Frontal-, Seiten- und Kopfairbags, Fahrzeug- und Kindersitzen, Gurtsystemen und anderen Innenraumteilen. Darüber hinaus wird die Anlage auch für realitätsnahe Prüfungen von Komponenten wie Hochvolt-Batterien, Schlössern, Scharnieren und

„In der Schlittenanlage bilden wir Verzögerungsabläufe aus Fahrzeug-Vollversuchen realitätsnah ab, quasi in Umkehrfunktion durch die Beschleunigung eines Schlittens mit dem jeweils entsprechenden Versuchsaufbau“, erklärt Kahlert. Die Daten von Verzögerungsabläufen aus Crash-Tests dienen als Beschleunigungsvorgaben für den Schlitten mit dem Testobjekt, der durch einen pneumatischen Arbeitszylinder aus dem Stillstand beschleunigt wird. Das wirkt dann einfach veranschaulicht so, als würde man anstatt mit der Karosserie auf einen Crashblock umgekehrt den Crashblock auf die Karosserie katapultieren. So lassen sich Frontal-, Seiten- und Heckcrashs mit reproduzierbaren Parametern simulieren. Kahlert spricht hierbei von der Pulsreproduzierbarkeit – mit besseren Werten als ±1 g und 0,1 m/s werden komplexe Beschleunigungsverläufe abgebildet und über eine servohydraulische Kolbenbremseinheit umgesetzt. Während eines Versuchs wird die Beschleunigung des Schlittens permanent gemessen. Diese Signale dienen als Regelgröße zur Steuerung der Anlage, damit sich eine optimale Übereinstimmung zur Vorgabe ergibt.

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