AT505557A4

AT505557A4 - Vorrichtung zur härteprüfung von werkstücken

Info

Publication number: AT505557A4
Application number: AT2802008A
Authority: AT
Inventors: Robert Ing Hoell
Original assignee: Emco Test Pruefmaschinen Gmbh
Priority date: 2008-02-21
Filing date: 2008-02-21
Publication date: 2009-02-15
Also published as: AT505557B1; DE102009008288B4; DE102009008288A1

Description

13537
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Härteprüfung von Werkstücken mit einem Messkopf, in dem ein Eindringkörper mit einer vorbestimmten Masse vertikal beweglich gelagert ist, und mit einer optischen Erfassungseinrichtung zur Erfassung und Auswertung des durch den Eindringkörper bewirkten Eindrucks im Werkstück, sowie mit einem Haltetisch, der in horizontaler Richtung beweglich gelagert ist.
Grundsätzlich sind Mikrohärteprüfungsgeräte bekannt, bei denen die Kraft, mit der ein Eindringkörper auf das Werkstück gedrückt wird, über einen Kraftsensor gemessen wird. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise in der EP 1 434 045 A offenbart. Problematisch ist dabei die beschränkte Genauigkeit, wobei diese Frage umso kritischer wird, je kleiner die aufzubringenden Kräfte sind.

Um die Nachteile in Hinblick auf die Genauigkeit in Grenzen zu halten, müssen die Verfahrgeschwindigkeiten klein gehalten werden, was den Nachteil einer geringen Arbeitsgeschwindigkeit mit sich bringt.
Um diese Nachteile zu vermeiden, sind Vorrichtungen bekannt geworden, bei denen die Kraft, mit der der Eindringkörper auf das Werkstück gedrückt wird, als Gewichtskraft dargestellt wird. Eine solche Lösung ist beispielsweise in der JP 63 252 232 A offenbart. Der Einsatzbereich solcher Geräte ist jedoch beschränkt, da nur wenige vorgegebene Gewichtsstufen angefahren werden können und insbesondere höhere Prüflasten von beispielsweise mehr als 2 kg platzbedingt nur schwer darstellbar sind.
Beiden Messprinzipien gemeinsam ist die Tatsache, dass es grundsätzlich erforderlich ist, dass der Eindringkörper in allen drei Achsen des Raumes beweglich angeordnet ist.

Die Bewegung in vertikaler Richtung ist dabei für den Messvorgang selbst erforderlich, d.h. um den Eindringkörper auf das Werkstück hin zu bewegen und an dieses anzudrücken. Die Bewegung in der horizontalen Ebene dient dazu, den entsprechenden Messpunkt auf dem Werkstück anzufahren.
Bekannte Messgeräte sind so ausgebildet, dass die Vertikalbewegung sowohl durch den Messkopf als auch durch eine Bewegung des Haltetisches realisiert werden kann. Die Bewegung in beiden horizontalen Richtungen wird durch entsprechende Führungen realisiert, auf denen der Haltetisch gelagert ist.

Um einen entsprechenden Bewegungsbereich des Werkstückes in horizontaler Richtung sicherstellen zu können, ist es dabei erforderlich, eine entsprechende Ausladung des Messkopfes vorzusehen, was sich entsprechend auf die Baugrösse der Vorrichtung auswirkt, die somit einen beträchtlichen Aufstellraum benötigt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung der oben genannten Art so weiterzubilden, dass eine möglichst geringe Baugrösse der Vorrichtung erreicht wird. Insbesondere soll dabei der benötigte Aufstellraum in horizontaler Richtung minimiert werden.
Weiters sollen in verschiedenen Messbereichen hohe Genauigkeiten erzielt werden.

Dabei ist es wünschenswert, eine möglichst hohe Arbeitsgeschwindigkeit zu erzielen, so dass Messungen, bei denen eine Vielzahl von Messpunkten untersucht werden müssen, in vergleichsweise kurzer Zeit durchgeführt werden können.
Erfindungsgemäss werden diese Aufgaben dadurch gelöst, dass der Messkopf in einer ersten horizontalen Richtung beweglich gelagert ist und dass der Haltetisch in einer zweiten horizontalen Richtung beweglich gelagert ist. Bei bekannten Lösungen ist der Haltetisch für das Werkstück in x- und y-Richtung beweglich, d.h., dass der Haltetisch innerhalb konstruktiv gegebener Grenzen beliebige Koordinaten der Horizontalebene anfahren kann. Bei einer solchen Lösung muss stets ein Kompromiss zwischen ausreichenden Verfahrwegen einerseits und der Gesamtgrösse der Vorrichtung andererseits getroffen werden.

Dies bedeutet, dass in Fällen, bei denen der Haltetisch einen grösseren Verfahrweg aufweisen muss, auch eine entsprechend grosse Ausladung des Messkopfes und damit eine entsprechende Baugrösse der gesamten Vorrichtung erforderlich ist. Durch die erfindungsgemässe Verlegung einer Verstellachse in den Messkopf ist es möglich, eine wesentlich kompaktere Ausführung auch dann zu erzielen, wenn vergleichsweise grosse Verfahrwege benötigt werden. Vorzugsweise sind dabei die x-Richtung und die y- Richtung rechtwinkelig aufeinander.

Insbesondere ist es in diesem Zusammenhang von besonderem Vorteil, wenn der Messkopf an einer Säule befestigt ist und wenn die Bewegungsbahn des Haltetisches seitlich an dieser Säule vorbeigeht.
Die Vorteile der erfindungsgemässen Lösungen können insbesondere dann voll ausgeschöpft werden, wenn für jede der drei Achsen des Raumes jeweils nur ein einziger Stellantrieb vorgesehen ist. Dies bedeutet, dass der Messkopf für die Bewegung in vertikaler Richtung und in einer ersten horizontalen Richtung verantwortlich ist und der Messtisch für die Bewegung in der anderen horizontalen Richtung.
Die Begriffe "horizontal" und "vertikal" sind hier stets auf die Gebrauchsstellung der Vorrichtung bezogen, die wie bei Härteprüfmaschinen allgemein üblich eine vertikale Bewegung des Eindringkörpers vorsieht.

Eine konstruktiv besonders günstige Ausführungsvariante der Erfindung sieht eine Grundplatte vor, an der eine Haltesäule nach oben ragt, an welcher Haltesäule eine Vertikalführung vorgesehen ist, auf der ein Schlitten beweglich angeordnet ist, wobei auf dem Schlitten eine Horizontalführung angeordnet ist, auf der der Messkopf beweglich angeordnet ist. Dadurch kann ein einfacher Aufbau erzielt werden, und es wird eine hohe Genauigkeit erzielt. Alternativ ist es aber auch möglich, dass an der Haltesäule eine Horizontalführung vorgesehen ist, auf der ein Schlitten beweglich angeordnet ist, wobei auf dem Schlitten eine Vertikalführung angeordnet ist, auf der der Messkopf beweglich angeordnet ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Eindringkörper mit einem Kraftsensor zusammenwirkt, der die Eindrückkraft auf das Werkstück bestimmt.

Auf diese Weise können auch höhere Eindrückkräfte problemlos dargestellt werden.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der Eindringkörper eine Anschlagfläche aufweist, oberhalb der mit einem vorbestimmten Spiel ein erster Gewichtskörper vorgesehen ist, der eine Auflagefläche aufweist, die mit der Anschlagfläche zusammenwirkt.
Durch obige Lösung wird erreicht, dass in einem ersten Messbereich mit sehr geringen Auflagekräften die Gewichtskraft aufgrund der Masse des Eindringkörpers selbst massgeblich für die Beaufschlagung des Werkstückes ist. Es wird dabei der Eindringkörper nur so weit zum Werkstück hinbewegt, dass er auf diesem aufliegt und gegebenenfalls in dieses eindringt, das Spiel an der Anschlagfläche zum ersten Gewichtskörper jedoch nicht aufgebraucht wird.

Ein weiterer Messbereich mit einer grösseren Kraft wird durch eine weitere Bewegung der Halterung des Eindringkörpers realisiert, die bewirkt, dass nun auch der erste Gewichtskörper zu der Auflagekraft beiträgt. Höhere Kräfte können über weitere Gewichtskörper generiert werden bzw. werden über den Kraftsensor geregelt.
Wesentlich dabei ist die Tatsache, dass relativ grosse Vorschubgeschwindigkeiten realisiert werden können, da eine extrem feine Regelung des Kraftsensors nicht erforderlich ist.

Die geringen Auflagekräfte im unteren Messbereich werden durch die Gewichtskörper realisiert, was bedeutet, dass zur Durchführung der Messung nur ein Punkt angefahren werden muss, bei dem der betreffende Gewichtskörper vollständig auf dem Eindringkörper, bzw. auf dem vorgelagerten Gewichtskörpern aufliegt, der nächste Gewichtskörper jedoch noch keinen Einfluss auf die Messung ausübt. Der Kraftsensor kommt erst bei höheren Gewichtsstufen ins Spiel, bei denen die Feinheit der Regelung nicht mehr kritisch ist. Es ist bevorzugt, wenn der Kraftsensor über einen Gewichtskörper beaufschlagt wird. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Kraftsensor erst anschliessend an den Messbereich aktiviert wird, der durch die gemeinsame Gewichtskraft des Eindringkörpers und des ersten bzw. der weiteren Gewichtskörper bedingt ist.

Dazu ist es besonders günstig, wenn der Kraftsensor eine Sensor-Auflagefläche aufweist, die im unbelasteten Zustand in einem Abstand von einer Betätigungsfläche des ersten oder gegebenenfalls eines weiteren Gewichtskörpers angeordnet ist. Insbesondere ist dabei die Anordnung der Gewichtskörper und das Spiel zwischen ihnen so bemessen, dass der Kraftsensor erst dann beaufschlagt wird, wenn alle Gewichtskörper auf dem Eindringkörper aufliegen. Dadurch wird verhindert, dass der Kraftsensor die Messung in den unteren Messbereichen d eMocsung unzulässigerweise beeinflusst.
Besonders günstig ist es, wenn der Sensorauflageabschnitt durch mindestens eine Abrollfläche ausgebildet ist, die auf der Betätigungsfläche des Gewichtskörpers abrollt.

Insbesondere bei kleinen Eindringkräften ist es wichtig, ein Verkanten des Eindring körpers weitestgehend auszuschliessen, um entsprechend wohlgeformte Eindrücke zu erreichen. Durch eine möglichst reibungsfreie Relativbewegung, die vorzugsweise durch Wälzlager erreicht wird, können die aus der Kinematik resultierenden minimalen Verschiebungen in horizontaler Richtung ausgeglichen werden.
Kippbewegungen um eine Achse, die im Wesentlich parallel zur Längsachse des Kraftsensors liegt, können wirksam dadurch vermieden werden, dass der Sensorauflageabschnitt des Kraftsensors um eine im Wesentlichen horizontale Achse gelenkig gelagert ist.
Eine besonders begünstigte Ausführungsvariante der Erfindung sieht einen ersten Haltekörper vor, auf dem der Eindringkörper im Ausgangszustand aufliegt, wobei der erste Haltekörper mit einem zweiten Haltekörper in Verbindung steht,

der dazu bestimmt ist, den ersten Gewichtskörper zu tragen. Auf diese Weise kann die Vorrichtung besonders leicht umgerüstet werden. Insbesondere ist es in diesem Zusammenhang günstig, wenn eine Wechseleinrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, den ersten Gewichtskörper durch mindestens einen alternativen ersten Gewichtskörper zu ersetzen. Damit ist es auch möglich, unterschiedliche Objektive in Stellung zu bringen. Bevorzugt ist die Wechseleinrichtung dabei als Revolversystem mit einem Drehteller ausgebildet.
Konstruktiv besonders günstig ist es, wenn der erste Gewichtskörper und gegebenenfalls weitere Gewichtskörper koaxial zum Eindringkörper ausgebildet sind.

Von besonderem Vorteil hat es sich dabei herausgestellt, wenn erste Gewichts körper und gegebenenfalls weitere Gewichtskörper ringförmig ausgebildet sind und eine zentrale Öffnung aufweisen, durch die Sichtverbindung zwischen der optischen Erfassungseinrichtung und dem Eindringkörper besteht.
Eine weitere besonders begünstigte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass der Eindringkörper samt Gewichtskörper, Kraftsensor und optischer Erfassungseinrichtung in einem Messkopf aufgenommen sind, der durch einen Vertikalverstellantrieb in Bezug auf das Werkstück vertikal bewegbar ist, und dass die Relativbewegung des Eindringkörpers in Bezug auf das Werkstück in vertikaler Richtung ausschliesslich durch den Vertikalverstellantrieb erfolgt.

Auf diese Weise kann eine besonders einfache und kostengünstige Lösung realisiert werden, da nur ein einziger Antrieb für eine Bewegung in vertikaler Richtung erforderlich ist. Darüber hinaus ist eine solche Lösung positiv in Hinblick auf die Erzielung der entsprechenden Genauigkeit.
In der Folge wird die vorliegende Erfindung anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemässen Vorrichtung in einer axonometrischen Darstellung, Fig. 2 eine Vorderansicht eines Details von Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2 und Fig. 4 ein Detail von Fig. 3.
Die Vorrichtung von Fig. 1 besteht aus einer Grundplatte 1, von der eine Haltesäule 2 nach oben ragt.

Die Haltesäule 2 besitzt eine Vertikalführung 3, auf der ein Schlitten 4 in vertikaler Richtung beweglich angeordnet ist. Diese vertikale Richtung wird üblicherweise als z-Richtung bezeichnet und ist durch den Doppelpfeil 5 gekennzeichnet. Am Schlitten 4 ist eine Horizontalführung 6 vorgesehen, auf der ein Messkopf 7 in einer ersten Horizontalrichtung beweglich angeordnet ist, die hier als y-Richtung bezeichnet wird und durch den weiteren Doppelpfeil 8 gekennzeichnet ist.
An der Grundplatte 1 ist weiters ein Haltetisch 9 angeordnet, deriauf seiner Schlittenplatte 29 eine Werkstück-Haltevorrichtung 10 für das hier nicht dargestellte Werkstück trägt. Der Haltetisch 9 ist in einer zweiten Horizontalrichtung gegenüber der Grundplatte 1 beweglich, die als x-Achse bezeichnet wird und durch den Doppelpfeil 11 gekennzeichnet ist.

Die Bewegungsbahn des Haltetisches 9 führt dabei seitlich, d.h. in y-Richtung, neben der Säule 2 vorbei, so dass die Säule 2 die Bewegung des Haltetisches 9 in x-Richtung (Doppelpfeil 11) nicht einschränkt. Fig. 2 zeigt den Messkopf 7 in grösserem Detail. Eine Wechseleinrichtung 12 in Form eines Drehtellers 13 ist dazu vorgesehen, verschiedene Eindringkörper
3 9. und/oder Objektive zu halten. In den Fig. 2 und [iota]yist ein erster Haltekörper 14 ersichtlich, in dem ein Eindringkörper 15 vertikal beweglich gehalten ist. An seiner Oberseite besitzt der Eindringkörper 15 eine Anschlagfläche 16, die mit einer Auflagefläche 18 eines ersten Gewichtskörpers 17 zusammenwirkt. In unbelastetem Zustand ist zwischen der Anschlagfläche 16 und der Auflagefläche 18 ein erstes Spiel Si vorgesehen.

Der erste Gewichtskörper 17 ist im Wesentlichen ringförmig ausgebildet und besitzt eine zentrale Öffnung 19. Ausserhalb des ersten Gewichtskörpers 17 und koaxial zu diesem ist ein weiterer Gewichtskörper 20 vorgesehen, der mit einem zweiten Spiel s2von diesem entfernt angeordnet ist. Sowohl der erste Gewichtskörper 17 als auch der weitere Gewichtskörper 20 werden in unbelastetem Zustand von einem zweiten Haltekörper 21 gehalten. An der Oberseite des ersten Gewichtskörpers 17 ist eine Betätigungsfläche 22a ausgebildet, auf der der Aussenring eines hier nur angedeuteten Wälzlagers 22 über eine Abrollfläche 22b reibungsarm abrollt.

Das Wälzlager 22 ist an einem Biegearm 23 befestigt, der einen Kraftsensor 24 trägt, um die Kraft zu bestimmen, die vom Eindringkörper 15 über den ersten und/oder den zweiten Gewichtskörper 17, 20 auf das Wälzlager 22 ausgeübt wird. Über ein hier nicht dargestelltes Gelenk ist dabei der vordere Teil des Biegearmes 23 mit dem Wälzlager 22 um die Achse 25 verdrehbar, um ein Verkanten des Eindringkörpers 15 um die Achse 25 zu vermeiden.
Die optische Erfassungseinrichtung zur Beobachtung und Vermessung des Eindruckes am Werkstück ist allgemein mit 26 bezeichnet.
In der Folge wird die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung näher erläutert.
Zunächst wird das am Haltetisch 9 aufgespannte Werkstück durch Bewegung der Schlittenplatte 29 in Richtung des Doppelpfeils 11 und durch Bewegung des Messkopfes 7 über seine Horizontalführung 27 in Richtung des Doppelpfeils 8, d.h.

in x- und y-Richtung so ausgerichtet, dass der Eindringkörper 15 oberhalb der gewünschten Messstelle positioniert ist. Dann wird der Messkopf 7 durch den Vertikalverstellantrieb 28 so weit abgesenkt, dass der Eindringkörper 15 mit seiner Spitze das Werkstück berührt. Nun sind unterschiedliche Fälle zu unterscheiden:
a) Die aufzubringende Prüfkraft entspricht dem Gewicht des Eindringkörpers 15 - In diesem Fall wird der Vertikalverstellantrieb gestoppt, sobald der Eindringkörper 15 am Werkstück sicher aufliegt, jedoch jedenfalls bevor die Anschlagfläche 16 die Auflagefläche 18 berührt. Danach schaltet der Verti kalverstellantrieb um und bewegt den Messkopf 7 nach oben.

Durch Drehung des Drehtellers 13 wird ein passendes Objektiv an die Stelle des ersten Haltekörpers 14 gebracht und es wird durch entsprechende Vertikalbewegung das Bild an der optischen Erfassungseinrichtung 26 fokussiert. Der Eindruck am Werkstück kann somit beobachtet und vermessen werden.
b) Die aufzubringende Prüfkraft entspricht der Summe der Gewichte des Eindringkörpers 15 und des ersten Gewichtskörpers 17 - In diesem Fall wird wie oben - die Vertikalbewegung nach unten durchgeführt, wobei jedoch die Bewegung so weit erfolgt, bis der erste Gewichtskörper 17 mit seiner Auflagefläche 18 sicher und vollständig auf der Anschlagfläche des Eindringkörpers 15 aufliegt, jedoch nicht so weit, dass das zweite Spiel s2vollständig aufgebraucht ist.

Der weitere Messvorgang verläuft wie oben dargestellt.
c) Die Prüf kraft entspricht der Summe der Gewichte des Eindring körpers 15 und der beiden Gewichtskörpers 17; 20 - In diesem Fall erfolgt die Bewegung in z-Richtung so weit, bis beide Gewichtskörper 17/ 20 auf dem Eindringkörper 15 aufliegen. Ansonsten verläuft der Messvorgang wie oben ausgeführt.
d) Für grössere Prüfkräfte erfolgt die Bewegung in z-Richtung so weit, bis ein Signal am Kraftsensor 24 anliegt - Dieses Signal wird als Regelungsgrösse für den Vertikalverstellantrieb verwendet, der so geregelt wird, dass die gewünschte Prüfkraft am Werkstück vorliegt.

Die am Kraftsensor 24 gemessene Kraft muss dabei die Differenz zwischen der gewünschten Prüfkraft und der Summe der Gewichtskräfte vom Eindringkörper und den Gewichtskörpern 17/ 20 betragen.
Typischer Weise können die verschiedenen Bauteile folgende Gewichte aufweisen:
Eindringkörper 10 g
Erster Gewichtskörper 17 15 g
Zweiter Gewichtskörper 20 25 g
Auf diese Weise ist es möglich, durch die entsprechenden Gewichtskörper Prüfkräfte von 10 g, 25 g und 50 g darzustellen. Für grössere Prüfkräfte wie etwa 100 g, 500 g oder 1000 g wird die am Kraftsensor 24 anliegende Kraft auf 50 g, 450 g bzw. 950 g geregelt.
Mit der erfindungsgemässen Lösung ist es möglich, bei kleiner Baugrösse grosse Verstellbereiche zu realisieren.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E Vorrichtung zur Härteprüfung von Werkstücken mit einem Messkopf, in dem ein Eindringkörper (15) mit einer vorbestimmten Masse vertikal beweglich gelagert ist, und mit einer optischen Erfassungseinrichtung (26) zur Erfassung und Auswertung des durch den Eindringkörper (15) bewirkten Eindrucks im Werkstück, sowie mit einem Haltetisch (9), der in horizontaler Richtung beweglich gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (7) in einer ersten horizontalen Richtung beweglich gelagert ist und dass der Haltetisch (9) in einer zweiten horizontalen Richtung beweglich gelagert ist. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (7) in einer ersten horizontalen Richtung beweglich gelagert ist, die rechtwinkelig auf die zweite horizontalen Richtung ist, in der der Haltetisch (9) beweglich gelagert ist. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (7) an einer Haltesäule (2) befestigt ist und dass die Bewegungsbahn des Haltetischs (9) seitlich an der Haltesäule (2) vorbeigeht. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grundplatte (1) vorgesehen ist, an der eine Haltesäule nach oben ragt, an welcher Haltesäule eine Vertikalführung (3) vorgesehen ist, auf der ein Schlitten (4) beweglich angeordnet ist, und dass auf dem Schlitten (4) eine Horizontalführung (6) angeordnet ist, auf der der Messkopf (7) beweglich angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (4) seitlich über die Säule vorragt und dass sich die Bewegungsbahn des Eindringkörpers (15) von oben gesehen vollständig neben der Säule erstreckt. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Eindringkörper (15) mit einem Kraftsensor (24) zusammenwirkt, der die Eindrückkraft auf das Werkstück bestimmt. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Eindringkörper (15) eine Anschlagfläche (16) aufweist, oberhalb \S der mit einem vorbestimmten Spiel ein erster Gewichtskörper (17) vorgesehen ist, der eine Auflagefläche (18) aufweist, die mit der Anschlagfläche (16) zusammenwirkt.

1. Vorrichtung zur Härteprüfung von Werkstücken mit einem Messkopf, in dem ein Eindringkörper (15) mit einer vorbestimmten Masse vertikal beweglich gelagert ist, und mit einer optischen Erfassungseinrichtung (26) zur Erfassung und Auswertung des durch den Eindringkörper (15) bewirkten Eindrucks im Werkstück, sowie mit einem Haltetisch (9), der in horizontaler Richtung beweglich gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (7) in einer ersten horizontalen Richtung beweglich gelagert ist und dass der Haltetisch (9) in einer zweiten horizontalen Richtung beweglich gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (7) in einer ersten horizontalen Richtung beweglich gelagert ist, die rechtwinkelig auf die zweite horizontalen Richtung ist, in der der Haltetisch (9) beweglich gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (7) an einer Haltesäule (2) befestigt ist und dass die Bewegungsbahn des Haltetischs (9) seitlich über die Haltesäule (2) hinausragt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grundplatte (1) vorgesehen ist, an der eine HaltesäuleVnach oben ragt, an welcher Haltesäule (2) eine Vertikalführung (3) vorgesehen ist, auf der ein Schlitten (4) beweglich angeordnet ist, und dass auf dem Schlitten (4) eine Horizontalführung (6) angeordnet ist, auf der der Messkopf (7) beweglich angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (4) seitlich über die Säulen *"" * *-

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Eindringkörper (15) vorzugsweise über einen Biegearm (23) mit einem Kraftsensor (24) mechanisch verbunden ist, der die Eindrückkraft auf das Werkstück bestimmt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Eindringkörper (15) eine Anschlagfläche (16) aufweist, oberhalb der mit einem vorbestimmten Spiel ein erster Gewichtskörper (17) vorgesehen ist, der eine Auflagefläche (18) aufweist, die mit der Anschlagfläche (16) zusammenwirkt und dass der Kraftsensor (24) vom ersten Gewichtskörper (17) oder einem weiteren Gewichtskörper (20) beaufschlagt wird.

NACHGEREICHT - 9 -

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiterer Gewichtskörper (20) vorgesehen ist, der mit einem vorbestimmten Spiel (sj oberhalb des ersten Gewichtskörpers (17) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiterer Gewichtskörper (20) vorgesehen ist, der mit einem vorbestimmten Spiel (si) oberhalb des ersten Gewichtskörpers (17) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Gewichtskörper (17, 20) vorgesehen sind, die jeweils mit Spiel (Sj., s2) übereinander angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Gewichtskörper (17, 20) vorgesehen sind, die jeweils mit Spiel (si, s2) übereinander angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftsensor (24) vom obersten Gewichtskörper (20) beaufschlagt wird.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftsensor (24) vom ersten Gewichtskörper (17) oder einem weiteren Gewichtskörper (20) beaufschlagt wird.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftsensor (24) über einen Sensorauflageabschnitt (22b) betätigt ist, der im unbelasteten Zustand in einem Abstand von einer Betätigungsfläche (22a) eines Gewichtskörpers (17, 20) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftsensor (24) vom obersten Gewichtskörper (17) beaufschlagt wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorauflageabschnitt (22b) durch mindestens eine Abrollfläche (22b) ausgebildet ist, die auf der Betätigungsfläche (22a) eines Gewichtskörpers (17, 20) abrollt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftsensor (24) einen Sensorauflageabschnitt aufweist, der im unbelasteten Zustand in einem Abstand von einer Betätigungsfläche eines Gewichtskörpers (17, 20) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abrollfläche (22b) durch die Aussenringe zweier Wälzlager (22) gebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorauflageabschnitt durch mindestens eine Abrollfläche (22b) ausgebildet ist, die auf der Betätigungsfläche eines Gewichtskörpers (17, 20) abrollt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorauflageabschnittrffes Kraftsensors (24) um eine im Wesentlichen horizontale Achse gelenkig gelagert ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abrollfläche (22b) durch die Aussenringe zweier Wälzlager (22) gebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Haltekörper (14) vorgesehen ist, auf dem der Eindringkörper; (15,) irr Ausgang szustand aufliegt und dass der erste Haltekörper (14)>r[tau][tau]l e[iota]TlSni % $\ Hülfekörper (21) in Verbindung steht,<'>der dazu bestimmt ist, den ersten Gewichtskörper (17) zu tragen.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorauflageabschnitt des Kraftsensors (24) um eine im Wesentlichen horizontale Achse gelenkig gelagert ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wechseleinrichtung (12) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, den ersten Eindringkörper (15) durch mindestens einen alternativen ersten Eindringkörper zu ersetzen.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Haltekörper (14) vorgesehen ist, auf dem der Eindringkörper (15) im Ausgangszustand aufliegt und dass der erste Haltekörper (14) mit einem zweiten Haltekörper (21) in Verbindung steht, der dazu bestimmt ist, den ersten Gewichtskörper (17) zu tragen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechseleinrichtung (12) oino Drehteller (13) aufweist, der mehrere erste Gewichtskörper (17) trägt.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wechseleinrichtung (12) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, den ersten Eindringkörper (15) durch mindestens einen alternativen ersten Eindringkörper zu ersetzen.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gewichtskörper (17) und gegebenenfalls weitere Gewichtskörper (20) koaxial zum Eindringkörper (15) a iuLigsggoobDiili[alpha]dcott o oimnd[alpha].. iuLigsggooDii[alpha]cot o omn[alpha]..

NACHGEREICHT - 10 -

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechseleinrichtung (12) einen Drehteller (13) aufweist, der mehrere erste Gewichtskörper (17) trägt.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gewichtskörper (17) und gegebenenfalls weitere Gewichtskörper (20) eine Ausnehmung aufweisen, durch die eine Sichtverbindung zwischen der optischen Erfassungseinrichtungrtmä dem Werkstück gegeben ist, um die Beobachtung des Eindrucks im Werkstück durch die optische Erfassungseinrichtung (26) zu ermöglichen.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gewichtskörper (17) und gegebenenfalls weitere Gewichtskörper (20) koaxial zum Eindringkörper (15) ausgebildet sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Eindringkörper (15) samt Gewichtskörper (17, 20), Kraftsensor (24) und optischer Erfassungseinrichtung (26) in einem Messkopf (7) aufgenommen sind, der durch einen Vertikalverstellantrieb in Bezug auf das Werkstück vertikal bewegbar ist, und dass die Relativbewegung des Eindringkörpers (15) in Bezug auf das Werkstück in vertikaler Richtung ausschliesslich durch den Vertikalverstellantrieb erfolgt.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gewichtskörper (17) und gegebenenfalls weitere Gewichtskörper (20) eine Ausnehmung aufweisen, durch die eine Sichtverbindung zwischen der optischen Erfassungseinrichtung und dem Werkstück gegeben ist, um die Beobachtung des Eindrucks im Werkstück durch die optische Erfassungseinrichtung (26) zu ermöglichen.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung des Eindringkörpers (15) in Bezug auf das Werkstück in der ersten horizontalen Richtung ausschliesslich durch die Bewegung des Messkopfs (7) erfolgt.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Eindringkörper (15) samt Gewichtskörper (17, 20), Kraftsensor (24) und optischer Erfassungseinrichtung (26) in einem Messkopf (7) aufgenommen sind, der durch einen Vertikalverstellantrieb in Bezug auf das Werkstück vertikal bewegbar ist, und dass die Relativbewegung des Eindringkörpers (15) in Bezug auf das Werkstück in vertikaler Richtung ausschliesslich durch den Vertikalverstellantrieb erfolgt.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung des Eindringkörpers (15) in Bezug auf das Werkstück in der ersten horizontalen Richtung ausschliesslich durch die Bewegung des Messkopfs (7) erfolgt.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftsensor (24) als Biegeträger ausgebildet ist.

2008 02 21 Ba/Sc <EMI ID=10.1>

Patentanwalt Dipl.-Ing. Mag. Michael Babeluk

A-1150 Wien, Mariahilfer Gürtel 39/17

Tel.: (+43 1) 8928933-0 Fax: (+43 1) 892893?S

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(neue) PATENTANS RÜCHE

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftsensor (24) als Biegeträger ausgebildet ist.

2008 10 09 Ba/Sc <EMI ID=13.1>

W..(t 3T)<[beta]>M3M F.(+431,82W3"

¯<M>* ' <EMI ID=13.2>

NACHGEREICHT