Das Deformationsverhalten eines Scheibenwischers auf der Windschutzscheibe ist am Umkehrpunkt zu untersuchen. Sowohl die lokale Verschiebung der Scheibenwischer senkrecht zur Windschutzscheibe als auch ihre Verformung in der Bewegungsebene sind zur Analysierung des Stoßimpulses von Interesse und liefern Daten um die Wischleistung verbessern zu können. Die Messung muss zudem bei verschiedenen Wischgeschwindigkeiten erfolgen, ohne störenden Einfluss durch die globale Bewegung. Außerdem sollen mehrere Punkte auf den Wischblättern und dem Scheibenwischerarm gleichzeitig vermessen werden, ohne Beeinflussung des Wischvorganges durch die verwendete Messtechnik.

Das optische 3D-Messystem PONTOS wird eingesetzt, um das 3D-Verhalten des Scheibenwischers am Umkehrpunkt zu messen. Zehn optische Markierungen werden an den interessierenden Punkten auf dem Scheibenwischer aufgebracht (Abb. 1). Diese selbstklebenden Referenzpunkte sind leicht (< 0,05 g) und stören bzw. beeinflussen den Wischvorgang nicht. Der PONTOS-Sensor ist neben dem Fahrzeug aufgebaut, so dass alle Referenzpunkte sichtbar sind (Abb. 2). Der kalibrierte, optische Stereo-Kamera-Aufbau kann die Positionen aller Referenzpunkte gleichzeitig bestimmen. Die Hochgeschwindigkeits-Datenerfassung mit 300 Hz ermöglicht die Aufnahme der schnellen Scheibenwischerbewegung und erfasst ausreichend Datenpunkte für die nachfolgende detaillierte Analyse.

Die 3D-Verschiebung des Scheibenwischers ist auf den untenstehenden Bildern zu sehen. Das Video (Abb. 3) zeigt die Gesamtverschiebung des Scheibenwischers. Die Vektoren im Video beschreiben die quantitative 3D-Verschiebung der auf dem Scheibenwischer angebrachten Referenzpunkte.

Die Verschiebung der Scheibenwischer am Umkehrpunkt senkrecht zur Windschutzscheibe sowie die Deformation in Windschutzscheibenebene ist in Abb. 4 dargestellt. Abbildung 5 zeigt die Geschwindigkeit des Scheibenwischers, in der die unregelmäßige Bewegung des gesamten Scheibenwischersystems klar zu erkennen ist.

Die Ergebnisse zeigen die detaillierte Analyse eines Scheibenwischers am Umkehrpunkt. Die Vorteile der optischen 3D-Messung sind eindeutig zu erkennen. Viele Punkte können gleichzeitig gemessen werden. Der Sensor muss nicht an das Messobjekt angeschlossen werden und zusätzliche Koordinatenmessmaschinen sind nicht nötig. Die kleinen und leichten Klebe-Referenzpunkte lassen sich einfach und schnell aufbringen und beeinträchtigen das mechanische Verhalten der zu prüfenden Teile nicht. Für den Messaufbau und die Durchführung der Messung wurde insgesamt weniger als eine Stunde benötigt. Dies ist eine klare Zeitersparnis im Vergleich zu den herkömmlichen Messtechniken.

Die aktuellen Messungen wurden an einem Audi TT vorgenommen. Messungen an anderen Fahrzeugen zeigen aber, dass die Kinematik der Scheibenwischer ein aktuelles Problem im Automobilbau ist.