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Headliner Peel Testing

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Headliner Peel Testing

THE CHALLENGE

Some vehicle textiles have multiple layers or backings, and must be subjected to a peel test in order to determine if adhesion forces are appropriate.

Our Solution

Instron® pneumatic side action grips are able to grip delicate foam specimens in order to perform T-peel tests. With a variety of quick-release jaw faces, these grips allow users to easily test a range of materials with a single system. The air pressure is also adjustable, allowing operators to fine tune the gripping pressure if needed.

Bluehill® Universal software contains a suite of calculations for peel testing, including industry standard calculations, such as first peak, average peel force over a given length, and even allows for custom calculations.

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Peel, Friction, and Puncture Test Fixtures

Automotive Testing Solutions

The Automotive Testing Solutions brochure is a 36-page, applications-focused, and standards-based brochure. Important standards such as ASTM D412, ISO 37, and ISO 11443 are covered in a detailed testing challenge and solution format. The brochure addresses the most prominent and widely-used standards in the materials testing for the automotive industry.

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Bluehill Universal Brochure

Bluehill Universal is Instron’s advanced materials testing software, designed for intuitive touch interaction and streamlined workflows. It offers pre-loaded test methods, QuickTest for rapid setup, enhanced data exporting, and Instron Connect for direct service communication. Users of Bluehill 2 and Bluehill 3 can easily upgrade to the latest version for improved performance and usability

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Schlagprüfung von Armaturenbrettern

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Schlagprüfung von Armaturenbrettern

Challenge

automotive

Die Sicherheit der Fahrzeuginsassen steht im Automobilbau an oberster Stelle und ist Haupttriebkraft sowohl in der Forschung und Entwicklung als auch in der Qualitätssicherung. Jedes kritische Bauteil muss geprüft werden. Zur Vergrößerung ihres Marktanteils haben zahlreiche Automobilbauer in den letzten Jahren eine Vielzahl neuer, außergewöhnlicher Funktionen im Fahrzeuginnenraum vorgesehen. Neben der Ästhetik müssen alle diese neuen Funktionen und Elemente der Innenausstattung strengen Vorgaben hinsichtlich Festigkeit, Haltbarkeit und Sicherheit entsprechen.
Die wichtigsten Baugruppen im Fahrzeuginnenraum sind das Armaturenbrett und die darum herum angeordneten Komponenten wie z.B. die Lenksäule, Schalter an der Lenksäule, und Airbags. Bei einem Unfall nimmt das Armaturenbrett einen erheblichen Teil der Aufprallenergie auf, und erforderlichenfalls entfalten sich die Airbags. Armaturenbretter sind so konzipiert, dass sie Stöße dämpfen; sie bestehen im Wesentlichen aus einer Schaumstoffpolsterung und einer Abdeckung aus PVC. Diese Abdeckung muss beim Entfalten des Airbags auf eine ganz bestimmte Art und Weise brechen, um die Insassen zu schützen, ohne zusätzliche Verletzungen zu verursachen.

Solution automotive

Um die Reihenfolge zu verstehen, in der die PVC-Abdeckung beim Auslösen des Airbags bricht, werden Schlagprüfungen sowohl an Materialproben als auch an der fertigen Abdeckung durchgeführt. Das Fallwerk 9400 in Verbindung mit standardmäßigen und anwendungsspezifischen Vorrichtungen ist eine hervorragende Lösung für diese Anwendung. Mit einer zusätzlichen thermostatischen Kammer und Hochenergieoptionen können Schlagprüfungen in einem breiten Temperaturbereich und bei unterschiedlichen Schlaggeschwindigkeiten bis 24 m/s durchgeführt. Durch die Untersuchung von Rohmaterial und fertigem Produkt können Ingenieure bewerten, welchen Einfluss Werkstoffauswahl, Konstruktion und Fertigungsprozesse auf die Schlageigenschaften der Abdeckung haben. Solche Prüfungen sind für die Sicherheit der Fahrzeuginsassen absolut unerlässlich.

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Zugprüfung von Kunststoffen

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Zugprüfung von Kunststoffen

Kunststoffe sind ein weit verbreiteter Werkstoff für die Entwicklung robuster, kundenspezifisch anpassbarer und kostengünstiger Komponenten für den Fahrzeuginnenraum. Dank der Korrosions-beständigkeit des Materials halten die fertigen Bauteile länger und benötigen wenig oder gar keine Wartung. Die Vielseitigkeit von Kunststoffen erlaubt Entwicklern die individuelle Gestaltung von Kfz-Innenräumen zu günstigen Kosten.

Variabilität der Ergebnisse

CHALLENGE

automotive

Für Entwicklungsingenieure ist die genaue Kenntnis der Zugeigenschaften von Kunststoffen von großer Bedeutung, damit sie Vorteile und potentielle Risiken bei der Entwicklung von Lösungen besser bewerten können. Normen wie z.B. die ASTM D638-14 oder ISO 527 enthalten Richtlinien für das Einrichten der Prüfung mit dem Ziel der Gewährleistung der Vergleichbarkeit der Ergebnisse. Eine der größten Schwierigkeiten liegt in der Erzielung wiederholbarer Dehnungswerte und der in den einschlägigen Standards spezifizierten Messgenauigkeit

Solution

automotive

Zur präzisen Dehnungsmessung wird ein Dehnungsaufnehmer benötigt. Die optimale Lösung ist die Verwendung eines automatischen Dehnungsaufnehmers, sei es ein berührungsloser wie das Advanced Video Extensometer (AVE2), oder ein berührender wie der AutoX 750. Beide Aufnehmer reduzieren die Variabilität der Prüfergebnisse verglichen mit Ansetz-Dehnungsaufnehmern. Der Grund hierfür ist, dass diese Aufnehmer im Unterschied zu Ansetz-Aufnehmern nicht vom Bediener angebracht und manuell auf der Probe zentriert werden müssen.

Normkonformität

CHALLENGE

automotive

In vielen Fällen werden die Vorgaben der einschlägigen Normen nicht korrekt befolgt. Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass Kunden häufig einfach nicht bewusst ist, dass sich Normen geändert haben, oder dass sie die Norm falsch interpretieren. Dies kann zum Beispiel zur Folge haben, dass Audits fehlschlagen, dass Zeit verloren geht, um zu klären, warum Ergebnisse unterschiedlicher Labore nicht übereinstimmen, und dass es Verzögerungen in der Produktion gibt.

Ziel jeder Norm ist es, Anweisungen und Richtlinien für eine Prüfung bereitzustellen, damit Ergebnisse vergleichbar werden, und unterschiedliche Unternehmen, Labore oder Bediener eine Prüfung immer auf genau die gleiche Art und Weise durchführen, so dass Ergebnisse vergleichbar werden. Wenn Prüfungen immer wieder unterschiedlich durchgeführt würden, würden wichtige Daten wie z.B. Materialdatenblätter oder Bauteilspezifikationen praktisch unbrauchbar.

Solution

automotive

Damit unsere Kunden die neuesten Standards erfüllen können bieten wir kostenlose Schulungsinformationen für alle Interessierten an. Außerdem haben unsere Anwendungsexperten eine große Zahl von Standardmethoden entwickelt, die in Verbindung mit der Software Bluehill® Universal die Konformität mit den einschlägigen Normen gewährleisten.

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Bestimmung der HDT und Vicat-Erweichungstemperatur

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Bestimmung der HDT und Vicat-Erweichungstemperatur

Challenge automotive

Durch die Verwendung von Leichtbaumaterialien wie z.B. thermoplastischen Kunststoffen kann die immer wichtiger werdende Forderung nach einer Senkung von Fahrzeuggewicht, Kraftstoffverbrauch und Produktionskosten erfüllt werden. Das Innenraumdesign eines Fahrzeugs wird von den Proportionen, der Form und Platzierung von Instrumententafel, Sitzen, Innenraumverkleidungen, Lüfter und Abdeckungen etc. bestimmt. Oberflächentextur, taktiler Eindruck und Steifigkeit sind nur einige der Werkstoffeigenschaften, die bei der Entwicklung des Fahrzeuginnenraums berücksichtigt werden müssen.
Außerdem muss auch die Kurzzeit-Wärmebeständigkeit untersucht werden - im Sommer z.B. können die Temperaturen im Fahrzeuginnenraum leicht auf 50°C (122°F) ansteigen. Wenn der Werkstoff, aus dem das Armaturenbrett hergestellt wird, nicht unter diesen Temperaturbedingungen geprüft wird, kann es zu Verformungen und Beschädigungen kommen.

Solution automotive

Das HV-System von Instron ermöglicht die Bestimmung der Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) und Vicat-Erweichungstemperatur (VST) sowohl nach ASTM als auch nach ISO. Die Kunststoffprobe wird dabei in ein Flüssigkeitsbad getaucht, in dem die Temperatur gleichmäßig mit einer bestimmten Heizrate (120°C/h oder 50°C/h) erhöht wird. Eine vordefinierte Kraft oder Spannung wird in die Probe eingeleitet, und so die Temperatur bestimmt, bei der die Probe eine bestimmte Durchbiegung (HDT) oder Eindringtiefe (VST) aufweist. Wenn in dieser Prüfung relativ hohe HDT- und VST-Werte gemessen werden, ist das Material für Hochtemperaturanwendungen geeignet. Neben den Volumeneigenschaften können die Ergebnisse von HDT- oder VST-Prüfungen auch Aufschlüsse über die Oberflächeneigenschaften eines Kunststoffs geben. Bei höheren Temperaturen als den mit einer HDT oder VST-Prüfung bestimmten ist zu erwarten, dass eine bleibende Verformung an der Kunststoffprobe auftritt, was zu weiteren Oberflächenschäden führt.

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Biegeprüfung von starren Kunststoffen

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Biegeprüfung von starren Kunststoffen

Dehnungsmessung

CHALLENGE

automotive

Bei Durchführung einer 3-Punkt-Biegeprüfung nach ASTM D790 ist die aus dem Traversenweg abgeleitete Probenverlängerung ausreichend für die Berechnung der Biegedehnung. Andere Normen, wie z.B. die ISO 178 schreiben aber auch eine direkte Dehnungsquelle oder eine korrigierte Längenänderung für die Bestimmung der Dehnung vor.

Solution

automotive

Wenn eine direkte Dehnungsquelle erforderlich ist, empfehlen wir ein Durchbiegungsmessgerät. Dabei handelt es sich um einen mit einer Feder vorgespannten Stift, der unterhalb der Probe platziert wird. Wenn sich die Probe durchzubiegen beginnt, wird der Stift zusammengedrückt, und die Dehnung kann mit einem geeigneten Dehnungsaufnehmer gemessen werden. Das Durchbiegungsmessgerät ist mit bestimmen Ansetz-Dehnungsaufnehmern, dem Advanced Video Extensometer 2 (AVE 2) und dem automatischen berührenden Dehnungsaufnehmer AutoX750 kompatibel.

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Zug- und Torsionsprüfung von Tasten und Drehknöpfen

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Zug- und Torsionsprüfung von Tasten und Drehknöpfen

CHALLENGE

automotive

Für Kfz-Hersteller ist Quantifizierung der zum Einrasten, Drehen, Drücken oder Ziehen der verschiedenen Bedienelemente im Fahrzeug erforderlichen Kraft oder des erforderlichen Moments eine wichtige Größe. Unregelmäßig geformte Teile im Fahrzeuginnenraum, wie z.B. Lenkungskomponenten, Scheibenwischer-Bedienhebel oder Drehknöpfe auf dem Armaturenbrett sind häufig klein und das Einspannen kann schwierig sein. Darüber hinaus stellen auch die niedrigen Kräfte und Momente, die benötigt werden, um Bedienelemente auf dem Armaturenbrett zu drehen, ziehen oder zu drücken, besondere Anforderungen an die Prüfausrüstung.

Solution

automotive

Instron bietet eine Reihe von T-Nuten-Tischen und Spannplatten für Ein- und Zweisäulen-Prüfrahmen zum Aufspannen von schwer zu greifenden Komponenten an. Manuelle, seitlich wirkende Schraubspannzeuge eignen sich besonders für diese Anwendungen, weil die Spannflächen versetzt werden können, so dass die Kräfte im Mittelpunkt der Kraftmesskette bleiben. Darüber hinaus steht eine Reihe von austauschbaren Spannbackeneinsätzen zur Optimierung der Kontaktfläche zur Verfügung.Die Messung von niedrigen Kräften und niedrigen Momenten mit biaxialen Kraftaufnehmern stellt besondere Anforderungen. Biaxiale Kraftaufnehmer messen sowohl die Axialkraft als auch das Moment. Das Rauschen eines Kraftaufnehmers wird normalerweise von zwei Faktoren bestimmt: dem Kraftaufnehmer selbst und der zugehörigen Messverstärkerelektronik. Die Konstruktion eines biaxialen Kraftaufnehmers ist normalerweise erheblich komplexer als die eines standardmäßigen, rein axialen Kraft- oder Drehmomentaufnehmers, da es zu wechselseitigen Störungen zwischen den Kanälen kommen kann. Instron bietet Kraftaufnehmer mit unterschiedlichen Nennkräften und Momenten.

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Druckprüfung von Sitzpolsterschaum

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Druckprüfung von Sitzpolsterschaum

Zyklische Belastung

Die Kfz-Hersteller führen strenge Kontrollen an Polsterschäumen durch, um deren Sicherheit, Haltbar-keit und hohen Sitzkomfort zu gewährleisten. Zur Charakterisierung der Materialeigenschaften in Hinblick auf deren Stützprofil und den langfristigen Sitzkomfort werden unterschiedliche Prüfungen durchgeführt.
Als Sitzpolster werden in der Kfz-Industrie überwiegend Schaumstoffe verwendet. Der Verbraucher ist in ständigem Kontakt mit diesem Material und seine Eigenschaften können seine Zufriedenheit in hohem Maße beeinflussen. Aus diesem Grund führen die Kfz-Hersteller strenge Prüfungen an Polsterschäumen durch, um deren Sicherheit, Haltbar¬keit und hohen Sitzkomfort zu gewährleisten. Zur Charakterisierung der Materialeigenschaften in Hinblick auf deren Stützprofil und den langfristigen Sitzkomfort werden unterschiedliche Prüfungen durchgeführt.

CHALLENGE

Einfache Druckprüfungen reichen zur Quantifizierung der Eigenschaften von Schaumstoffen nicht aus. Häufig müssen in der Kfz-Industrie zyklische Prüfungen durchgeführt werden, um die Leistungsfähigkeit von Schaumstoffen eingehender zu analysieren.
Die beiden am häufigsten durchgeführten Prüfungen sind die Eindringhärteprüfung (IFD) und die Hystereseprüfung. Die Eindringhärte (IFD) ist definiert als die Kraft, die erforderlich ist, um eine Platte mit einer spezifizierten Dicke in das Material einzudrücken. Diese Prüfung wird häufig an verschiedenen Abschnitten des Materials wiederholt, um das Stützprofil zu untersuchen. Bei der Hysterese wird die Differenz zwischen der Belastungs- und Entlastungsenergie des Materials bestimmt. Dieser Wert trägt zu einem besseren Verständnis des Komforts und der Stützeigenschaften des Materials bei, wenn der Verbraucher sich auf den Sitz setzt und aufsteht.

Solution

automotive

Der als Add-on für die Software Bluehill® Universal angebotene TestProfiler ermöglicht dem Anwender die Erstellung von Mehrstufenprüfungen mit unvergleichlicher Flexibilität. Dank einer leistungsstarken aber dennoch bedienungsfreundlichen Architektur ermöglicht die Software die einfache Erstellung von IFD- und zyklischen Prüfungen.Die erforderlichen Berechnungen lassen sich problemlos innerhalb der Software implementieren und die graphischen Darstellungen können so gefiltert werden, dass nur relevante Schwingspiele gezeigt werden. Damit hat der Nutzer bessere Steuerungsmöglichkeiten über die Anzeige der für ihn wichtigsten Informationen und erhält schneller wichtige Einsichten in das Verhalten seines Produkts.

Druckprüfung

CHALLENGE

automotive

Die meisten Druckprüfungen an Schaumstoffen, die von Kfz-Herstellern durchgeführt werden, basieren auf der ASTM D3574, die ganz spezielle Anforderungen an die Spannvorrichtung stellt, und viele Werksnormen von Automobilunternehmen spezifizieren die gleichen Anforderungen.
Die Normen schreiben vor, dass die Stützplatte mit Bohrungen mit einem Durchmesser von 6,5 mm im Abstand von 20 mm versehen sein muss. Die Bohrungen ermöglichen ein leichteres Entweichen der Luft während der Prüfung. Außerdem schreibt die Norm die Verwendung eines drehbaren Eindringkörperfußes vor, der eine korrekte Ausrichtung bei Einleitung einer axialen Kraft in die Probe gewährleistet und damit für präzise und wiederholbare Ergebnisse sorgt.

Solution

automotive

Die Instron Custom Solutions Group hat eine Vorrichtung für die Druckprüfung von Schaumstoff entwickelt (2810-130), die allen in der ASTM D3574 festgelegten Anforderungen entspricht und die sich nahtlos in unsere elektromechanischen Prüfmaschinen integrieren lässt.
Die Vorrichtung besteht aus einer kugelgelagerten Druckplatte und einem Aluminiumträger. Der Träger lässt sich anhand des Lochmusters auf dem Unterbau eines Instron-Prüfrahmens innerhalb von Minuten montieren. Die Druckplatte wird direkt am Kraftaufnehmer befestigt.

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Prüfung von Textilien

Automotive » Interior

Prüfung von Textilien

Im Automobilbereich müssen Textilien nicht nur gut aussehen, sondern vor allem auch so haltbar sein, dass sie jahrelangen rauen Einsatzbedingungen standhalten. Die Eigentümer eines Fahrzeugs sehen den Fahrzeuginnenraum jedes Mal, wenn sie in das Fahrzeug einsteigen, also darf die Bedeutung der Ästhetik nicht unterschätzt werden. Die Automobilindustrie ist eine stark wettbewerbsorientierte Branche und Fortschritte im Bereich der textilen Werkstoffe können einen signifikanten Wettbewerbsvorteil darstellen.

Zugprüfung von Textilien

Challenge

automotive

Die Prüfung von Textilien wird dadurch erschwert, dass es sich hier um ein Material handelt, dass einerseits empfindlich ist, andererseits aber eine hohe Festigkeit in der Zugrichtung aufweist. Dies wirkt sich insbesondere auf die Einspannung aus.

Solution

automotive

Für die Prüfung von hoch festen Textilien an, bei denen die Einspannung problematisch ist, bietet Instron unterschiedliche Lösungen an.Umlenk Probenhalter ermöglichen eine optimale Einspannung von Proben mit besonders hoher Festigkeit (z.B. Sicherheitsgurte), und vermeiden ein Rutschen und eine Beschädigung des Materials sowie ein vorzeitiges Reißen. Bei diesen Umlenk Probenhaltern wird die Probe um die glatte Oberfläche gewickelt.Spannzeuge für Fasern und Garne funktionieren genauso wie Umlenk Probenhalter. Die schaffen eine lange, glatte Oberfläche, über die sich die Spannungskonzentrationen verteilen. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit eines vorzeitigen Reißens erheblich gesenkt.

Pendelschlagprüfung von Textilien

Challenge automotive

Bei vielen Fahrzeugen wird Leder für die Innenausstattung verwendet. Leder verleiht einem Fahrzeug einen Touch von Luxus und Eleganz. Die Qualität des Leders, das für die Abdeckungen von Airbags verwendet wird, einschließlich seines Verhaltens bei Sonneneinstrahlung und anderen klimatischen Einflüssen, muss geprüft werden

Solution automotive

Bei der Untersuchung der Eigenschaften eines Materials, das für die Abdeckung von Airbags verwendet wird, müssen unterschiedliche Faktoren berücksichtigt werden. Die Zugfestigkeit von Leder wird mit einem Schlagzugversuch nach ISO 8256 Methode A bestimmt. Diese Prüfung kann mit einem Pendelschlagwerk CEAST 9050 durchgeführt werden. Dabei wird die horizontal ausgerichtete Probe in ein Spezialspannzeug eingespannt. Das freie Ende der Probe wird an einem Kreuzkopf befestigt, auf das ein Pendelhammer einwirkt. Die Software VisualIMPACT ermöglicht bei dieser Prüfung eine einfache Analyse der Prüfergebnisse. Das Versagen des Materials hat einen Einfluss auf die Art und Weise wie die Lederabdeckung eines Airbags bei einem Aufprall bricht und ist deshalb wichtig für die Sicherheit der Fahrzeuginsassen.

Prüfung des Airbag-Materials

CHALLENGE

automotive

Die Prüfung von Textilien kann schwierig sein, ganz besonders bei haltbareren Textilien, wie sie als Airbag-Material eingesetzt werden. Die Zähigkeit des Materials in Verbindung mit der gleichmäßigen Querschnittsfläche der Probe kann zum Rutschen der Probe während der Prüfung oder einem vorzeitigen Bruch an der Einspannstelle führen (Bruch im Spannzeug).

Solution

automotive

Instron hat eine Reihe von integrierten Keilen entwickelt, die in ein Spannzeug Typ 2712-04X eingebaut werden können. Dieses pneumatische Spannzeug ermöglicht in Verbindung mit den integrierten Keilen die Prüfung von hoch festen Materialstreifen ohne Rutschen und ohne vorzeitigen Bruch im Spannzeug bei Aufrechterhaltung eines hohen Probendurchsatzes.Die Keile können problemlos ausgebaut und das Spannzeug dann als normales pneumatisches seitlich wirkendes Spannzeug verwendet werden. Die Keile werden direkt am Spannzeug befestigt und die Proben um den Keileinsatz herumgewickelt – dadurch wird die Menge an Material, das eingespannt wird, praktisch verdoppelt. Mit standardmäßigen verzahnten Spannbackeneinsätzen kann dann das Material eingespannt werden, ohne dass die Gefahr eines Bruchs im Spannzeug besteht.

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Prüfung des Verhaltens im Einbauzustand

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Prüfung des Verhaltens im Einbauzustand

Die Interaktion zwischen dem Menschen und einer Fahrzeugkomponente erfolgt nicht immer rein axial oder vertikal. Die Verwendung eines rein axialen, vertikalen Rahmens kann die Entwicklung eines Spanzeugs erschweren oder die Prüfung im Einbauzustand unmöglich machen. Es ist jedoch wichtig, dass die fertigen Komponenten so geprüft werden, wie der Benutzer letztendlich mit diesen interagiert

Gangschaltung

CHALLENGE

automotive

Die Gangschaltung ist sowohl bei einem Automatik- als auch bei einem Schaltgetriebe keine rein lineare Bewegung. Beim Schalten von einem Gang in den nächsten vollzieht die Schaltung eine bogenförmige Bewegung. Um eine solche Prüfung auf einer linearen, axialen Prüfmaschine durchzuführen, wäre ein komplizierte Vorrichtung erforderlich und die Gangschaltung müsste auf der Seite liegend positioniert werden, was nicht ihrer normalen Einbaulage entspricht.

Solution

automotive

Die elektromechanische Betätigungsvorrichtung ist ein modulares Prüfsystem, das sich einfach und flexibel einbauen und an die jeweilige Anwendung anpassen lässt. Dank flexibler Montage kann die Betätigungsvorrichtung durch den Anwender in einem beliebigen Winkel montiert und so die reale Einbausituation simuliert werden. Wenn die Betätigungsvorrichtung auf einem Zapfen montiert wird, kann auch eine bogenförmige Bewegung beim Schalten zwischen Gängen ausgeführt werden.

Bremsen

CHALLENGE

automotive

Die Betätigung der Bremsen ist keine rein vertikale Bewegung. Der Fahrer nähert sich der Bremse in einem bestimmten Winkel und tritt dann die Bremse in diesem Winkel. Es wäre auch fast unmöglich, die gesamte im Fahrzeug montierte Baugruppe – Bremsen und Pedale – im Prüfrahmen einer standardmäßigen Universalprüfmaschine zu prüfen.

Solution

automotive

Die elektromechanische Betätigungsvorrichtung ist ein modulares Prüfsystem, das sich einfach und flexibel einbauen und an die jeweilige Anwendung anpassen lässt. Dank flexibler Montage kann die Betätigungsvorrichtung durch den Anwender in einem beliebigen Winkel montiert und so die reale Einbausituation simuliert werden. Die Betätigungsvorrichtung kann auch auf einer Vorrichtung im Fahrzeug montiert werden und dann die Aktion des menschliche Bein/des menschlichen Fußes beim Betätigen des Bremspedals simulieren.

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