DE102019123546A1

DE102019123546A1 - Messvorrichtung zur Ermittlung von Reibungskoeffizienten

Info

Publication number: DE102019123546A1
Application number: DE102019123546.4A
Authority: DE
Inventors: Daniel Kamm; Florian Büschel
Original assignee: Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Current assignee: Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2020-04-02
Anticipated expiration: 2039-09-04
Also published as: DE102019123546B4

Abstract

Es wird eine Messvorrichtung (1) zur Ermittlung eines Reibungskoeffizienten (µ) oder Verschleißkoeffizienten (k) vorgeschlagen, wobei an einem Grundgestell (11) eine Probenhaltevorrichtung (3) mit einem Sensor (31) angeordnet ist und die Probenhaltevorrichtung (3) mittels einer Linearantriebsvorrichtung (2) mit einer Normalkraft (F) beaufschlagt wird und eine Translationsantriebsvorrichtung (4) eine horizontale translatorische Bewegung relativ zu einem zu messenden Bauteil (51, 52) erzeugt.Um eine hohe Genauigkeit auch bei geringen Normalkräften zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass die Linearantriebsvorrichtung (2) einen in einer horizontalen Richtung verfahrbaren Antriebsschlitten (24) umfasst, um auf ein zu messendes Bauteil (51, 52) eine horizontale Normalkraft (F) auszuüben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Ermittlung von Reibungskoeffizienten und/oder Verschleißkoeffizienten nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Eine solche Messvorrichtung ist beispielsweise aus Dokument US 2005066740 A1 bekannt. Dieses Dokument zeigt ein computergesteuertes Reibungs- und Verschleißmesssystem, welches zwei Kraftsensoren aufweist. Ein Kraftsensor misst eine Normalkraft und ein anderer misst eine Reibungskraft. Ein Linearantrieb erzeugt in einer horizontalen Richtung eine translatorische Bewegung relativ zu einem zu messenden Bauteil. Das zu messende Bauteil wird in einen vertikal angeordneten Bauteilhalter eingespannt, wobei eine in vertikaler Richtung wirkende Normalkraft auf das Bauteil aufgebracht wird. Eine Ermittlung des Verschleißes am Bauteil erfolgt in diesem Dokument entweder visuell oder indirekt aus dem gemessenen Reibungskoeffizienten.
Aus dem Dokument DE 10 2010 045 395 A1 ist ebenfalls ein Reibungs- und Verschleißprüfstand bekannt, bei dem ein Linearmotor eine horizontale transversale hin und her Bewegung ausführt. Eine konstante oder variable Normalkraft kann in vertikaler Richtung auf einen zu messenden Probekörper eingebracht werden. Über eine Kraftmessdose erfolgt eine Erfassung der Normalkraft und der Reibungskraft. Um einen Verschleißkoeffizient zu messen ist in diesem Dokument ein Feintaster vorgesehen, der eine geometrische Veränderung des Prüflings misst.
Dokument CN 106092794A beschreibt ebenfalls eine Reibungs- und Verschleißmessvorrichtung. Auch hier ist ein steuerbarer Motor vorgesehen, der einen in Führungsschienen geführten Schlitten mit einer gewünschten einstellbaren Geschwindigkeit translatorisch hin und her bewegt. Über einen als zweiarmigen Hebel gestalteten Lastarm kann eine in vertikaler Richtung wirkende Normalkraft auf die zu messende Probe ausgeübt werden. Eine Verschleißmessung erfolgt in diesem Dokument, indem über ein Wirbelstromwegmesser eine Erfassung des Vortriebs während des Messvorgangs und somit eine Verschleißmessung erfolgt.
Aus der US2018/020912 A1 ist ebenfalls ein Prüfstand zur Ermittlung von Reibkoeffizienten bekannt. Dieses Dokument zeigt einen mechanisch robust aufgebauten Prüfstand, der für hohe Kräfte ausgelegt ist. Auf einem Tisch ist eine Antriebseinheit angeordnet, mit Hilfe derer eine Probe translatorisch in einer horizontalen Richtung bewegt wird.
Auf dem Tisch ist ein vertikales Gestell abgestützt, an dem ein Sensor mit einer Nachführeinheit zur Messung der Reibungskräfte angeordnet ist. Über die Nachführeinheit kann auf die Probe eine Normalkraft vertikaler Richtung ausgeübt werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Messvorrichtung für die Ermittlung von Reibungskoeffizienten und/oder Verschleißkoeffizienten zu schaffen, die einfach bedienbar ist und eine hohe Messgenauigkeit aufweist. Insbesondere soll die Messvorrichtung auch für die Ermittlung von Reibungskoeffizienten und/oder Verschleißkoeffizienten bei geringen Normalkräften geeignet sein und vorzugsweise auf einfache Art und Weise eine Ermittlung des Verschleißkoeffizienten ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Messvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht eine Messvorrichtung zur Ermittlung von Reibungskoeffizienten und/oder Verschleißkoeffizienten, vorzugsweise ein Tribometer vor, mit einem Grundgestell, an dem eine Probenhaltevorrichtung mit einem Sensor zum Messen einer auf eine Probe oder ein zu messendes Bauteil wirkenden Kraft und/oder eines Moments gelagert ist, mit einer auf dem Grundgestell gelagerten Translationsantriebsvorrichtung zum Erzeugen einer horizontalen translatorischen Bewegung relativ zu der Probenhaltevorrichtung und mit einer auf dem Grundgestell gelagerten Linearantriebsvorrichtung, die zum Erzeugen einer Normalkraft auf die Probenhaltevorrichtung wirkt. Wesentlich dabei ist, dass die Linearantriebsvorrichtung einen in einer horizontalen Richtung verfahrbaren Antriebsschlitten umfasst, um auf die Probenhaltevorrichtung oder auf das zu messende Bauteil eine horizontal gerichtete Normalkraft auszuüben.
Von Vorteil dabei ist, dass die Einbringung der Normalkraft in horizontaler Richtung unabhängig von Einflüssen durch die Gewichtskraft erfolgt. Vorzugsweise wirkt die von der Linearantriebsvorrichtung erzeugte Normalkraft ausschließlich in horizontaler Richtung. Dies hat den Vorteil, dass Einflüsse die aus dem Eigengewicht der Probe oder aus dem Eigengewicht der Probenhaltevorrichtungen herrühren keinen Einfluss besitzen. Insbesondere kann über den horizontal verfahrbaren Antriebsschlitten eine exakt horizontal gerichtete Normalkraft erzeugt werden. Der Antriebsschlitten kann beispielsweise ein Antriebsschlitten sein, der einen Antrieb zur Erzeugung der Normalkraft trägt, alternativ oder ergänzend kann der Antriebsschlitten ein zu messendes Bauteil bzw. eine Probe tragen, alternativ oder ergänzend kann der Antriebsschlitten ein Getriebeteil zur Übertragung der Normalkraft auf das zu messende Bauteil bzw. die Probe tragen. Insbesondere ist der Antriebsschlitten über eine Führung, beispielsweise eine Führungsschiene an dem Grundgestell in Richtung der Normalkraft verschiebbar gelagert. Um eine reibungsarme Lagerung und damit eine möglichst geringe Beeinflussung der Messung zu erzielen, kann der Antriebsschlitten über ein Gleitlager oder ein Wälzlager, insbesondere ein Kugellager oder ein Nadellager oder ein Umlauflager, insbesondere ein Kugelumlauflager, verschiebbar gelagert sein. Mit der erfindungsgemäßen Lösung lässt sich eine höhere Reproduzierbarkeit und Genauigkeit der Messergebisse erzielen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Normalkraft exakt einstellbar ist und auch sehr kleine Werte der Normalkraft einstellbar sind. Vorzugsweise kann die Normalkraft in einem Bereich zwischen 0 N bis 50 N, insbesondere in einem Bereich zwischen 0,1N und 100 N eingestellt werden.
Insbesondere können bei dieser horizontalen Einbringung der Normalkraft auch sehr kleine Beträge der Normalkraft, d. h. Kräfte knapp über 0 N eingestellt werden. Die maximale Normalkraft wird durch den verwendeten Antriebsmotor begrenzt. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Messvorrichtungen, bei denen die Normalkraft in vertikaler Richtung eingebracht wird, ist die minimale Normalkraft schon durch das Eigengewicht der Probe bzw. des zu messenden Werkstücks auf einen minimal möglichen Wert festgelegt. Eine kleinere Normalkraft als das Eigengewicht der Probe kann bei diesen Vorrichtungen nicht eingestellt werden. Hinzu kommt oftmals noch das Eigengewicht des Probenhalters.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Linearantriebsvorrichtung die Normalkraft erzeugt, während die Translationsantriebsvorrichtung translatorische Bewegung erzeugt. Sowohl die translatorische Bewegung als auch die Richtung der Normalkraft sind in der horizontalen Ebene angeordnet. Die translatorische Bewegung erfolgt dabei rechtwinklig zu dem Kraftvektor der Normalkraft.
Über den Sensor können eine Kraft oder mehrere Kräfte und/oder ein Moment oder mehrere Momente gemessen werden, welche auf das zu messende Bauteil bzw. die Probe wirken. Insbesondere kann der Sensor die Normalkraft und/oder die Reibkraft direkt messen.
Ein zu messendes Bauteil bzw. eine Probe kann ein beliebiges Bauteil sein. Insbesondere können Kunststoffbauteile oder Metallbauteile mit der Messvorrichtung gemessen werden. Vor allem bei der Messung von Bauteilen, die in Fahrzeugen im Bereich eines Fahrzeuginnenraums, beispielsweise bei kinematischen Bauteilen, kann der erfindungsgemäße Gegenstand vorteilhaft eingesetzt werden.
Aufgrund der Einstellbarkeit sehr kleiner Normalkräfte, ist es möglich an Bauteilen auch empfindliche, insbesondere verschleißanfällige Oberflächen zu vermessen, bzw. Oberflächen zu vermessen, die einer sehr großen Anzahl an Betätigungen unterworfen sind.
Die Messvorrichtung bzw. das Tribometer dient zur Ermittlung von einem Reibungs- und Verschleißverhalten von Materialien. Dieses tribologische Verhalten ist von verschiedenen Parametern, wie beispielsweise Bewegungsablauf, Belastung, Bewegungsgeschwindigkeit und Kontaktfläche abhängig. Eine Reibkraft F_R entsteht dann, wenn ein Körper mit der Normalkraft F_N auf einen gegenüberliegenden Körper gedrückt und dabei mit einer Geschwindigkeit V relativ zu diesem bewegt wird. Allgemein stellt die Reibung somit einen Bewegungswiderstand zwischen zwei sich relativ zueinander bewegenden Körpern dar.
Aus der Normalkraft F_N und der Reibkraft lässt sich mit der Formel µ=F_R/F_N der Reibungskoeffizient µ berechnen.
Der durch die Reibung resultierende Verschleiß ist Materialzunahme oder Materialverlust, der während der tribologischen Beanspruchung entsteht. Dieser Verschleiß zeigt sich in einer Materialzunahme oder in einem Materialabtrag an dem zu messenden Bauteil bzw. der Probe. Dieser Zuwachs bzw. die Abnahme des Materials der zu messenden Probe definiert zusammen mit der Reibfläche ein entsprechendes Verschleißvolumen W_V . Aus dem Verschleißvolumen W_V , der Normalkraft F_N und dem Reibweg s lässt sich mit der Formel k= W_V / (F_N*s) ein Verschließkoeffizient k berechnen. Der Reibweg s ist dabei der gesamte bei der Reibbeanspruchung wirkende Weg.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Reibfläche vertikal angeordnet ist. Vorzugsweise erstreckt sich die Reibfläche in einer vertikalen Richtung.
Es können zwei miteinander in Kontakt stehende Probekörper oder Bauteile oder ein Probekörper und ein Bauteil gemessen werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass ein Bauteil in die Probenhaltevorrichtung aufgenommen und fixiert wird. Eine mit diesem Bauteil zusammenwirkende Reibfläche oder ein zweites Bauteil kann in einem zweiten Probehalter der Translationsantriebsvorrichtung fixiert werden. Im Zuge der Messung werden diese beiden Bauteile in Kontakt miteinander gebracht und mit einer definierten Normalkraft und durch die Translationsantriebsvorrichtung mit einer definierten translatorischen Relativbewegung beaufschlagt.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Translationsantriebsvorrichtung einen Anschlag oder ein Gegenlager für den Probekörper bzw. das zu messende Bauteil ausbildet bzw. aufweist. Der Anschlag oder das Gegenlager kann durch Zusammenwirken mit dem Bauteil oder dem Probekörper die von der Linearantriebsvorrichtung erzeugte Normalkraft aufnehmen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass diejenige Fläche des Anschlags, die in Kontakt mit dem zu messenden Bauteil oder dem Probekörper steht, eine Reiboberfläche ausbildet.
Insbesondere wird der Probekörper zur Messung des Reibungs- und/oder Verschleißkoeffizienten mit dem Anschlag oder dem Gegenlager in Kontakt gebracht und mit einer definierten Normalkraft beaufschlagt. Durch eine translatorische Relativbewegung der Translationsantriebsvorrichtung wird dann eine Reibkraft zwischen dem Anschlag und dem Probekörper erzeugt, die der Sensor erfasst. Die translatorische Relativbewegung kann eindimensional oder zweidimensional oder als eine Rotationsbewegung ausgestaltet sein.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Grundgestell, welches sozusagen ein Gehäuse für die Messvorrichtung oder ein Rahmen für die Messvorrichtung ausbildet, höhenverstellbar ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Grundgestell höhenverstellbare Füße aufweisen, um die horizontale Ausrichtung einzustellen. Um die horizontale Ausrichtung des Grundgestells zu überprüfen kann beispielsweise eine Messvorrichtung in Form einer Libelle an einem Grundgestell angeordnet sein. Das Grundgestell kann tragbar oder fest installiert, beispielsweise auf einem Messtisch installiert, ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Probenhaltevorrichtung den Sensor und einen mit diesem verbundenen ersten Probenhalter mit einem ersten Wechseleinsatz zum Aufnehmen und Halten einer Probe aufweist. Es kann vorgesehen ein, dass der erste Probenhalter an dem Sensor verschiebbar und fixierbar gelagert ist. Dadurch kann ein möglicher Versatz in vertikaler oder horizontaler Richtung ausgeglichen werden. Vorzugsweise kann der erste Probenhalter an dem Sensor über eine Profilschiene höhenverstellbar und/oder seitenverstellbar gelagert sein. Durch eine Justierung des ersten Probehalters an dem Sensor, kann eine Höhenabweichung und/oder eine Seitenabweichung der Probe ausgeglichen werden, um ein einwandfreies Messergebnis zu erhalten.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Translationsantriebsvorrichtung einen zweiten Probenhalter mit einem zweiten Wechseleinsatz zum Aufnehmen und Halten einer Probe und einen zweiten Linearantrieb zum translatorischen Hin- und Her-Verfahren des zweiten Probenhalters aufweist.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der Sensor ein Mehrachsensensor ist. Bevorzugt kann der Sensor als ein 6-Achsensensor ausgebildet sein. Der Vorteil einer Verwendung eines Mehrachssensors ist, dass nicht mehrere separate Kraftsensoren verwendet werden müssen. Bei einer Messung treten in der Praxis immer auch Querkräfte auf, die sich gegenseitig übersprechen und so verfälschen können. Bei der Verwendung einzelner Kraftsensoren besitzen diese jedoch systembedingt eine unterschiedliche Genauigkeit und/oder ein unterschiedliches Messverhalten. Dadurch könnte das Messergebnis zusätzlich verfälscht werden. Außerdem muss bei der Verwendung einzelner Kraftsensoren dafür Sorge getragen werden, dass diese mittels Linearführungen mechanisch voneinander getrennt werden, um ein Übersprechen zu verhindern. Dies bedingt jedoch, dass die insgesamt zu überwindende Reibung ansteigt und die Steifigkeit des Systems sinkt.
Mit einem 6-Achsen Kraft- bzw. Momentensensor können jeweils drei translatorische und drei rotatorische Freiheitsgrade gemessen werden. Vorzugsweise besitzt der Sensor sechs getrennte Messkanäle, so dass ein Übersprechen zwischen den einzelnen Messergebnissen ausgeschlossen ist. Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines einzigen, oder integrierten Mehrachsensensors oder 6-Achsensensors ist, dass eine gemeinsame Kalibrierung aller Achsen erfolgen kann. Um die Werte für die gemessenen Kräfte und Momente berechnen zu können wird eine sogenannte Matrixkalibrierung durchgeführt. Eine Auswertung der Messergebnisse erfolgt mittels einer Multiplikation der Messsignale mit einer 6*6 Matrix, um so einen Vektor mit allen Kräften und Momenten zu erhalten. Ein weiterer Vorteil ist, dass neben dem sehr geringen Messfehler eines Mehrachsen- bzw. 6-Achsenkraftmomentsensors der auftretende Fehler reproduzierbar ist und auch über die gesamte Messdauer hinweg gleichbleibt. Ein eventuell vorhandenes geringes Übersprechen der Messergebnisse der einzelnen Achsen, lässt sich mit einer sogenannten Matrix-Plus-Kalibrierung im Arbeitspunkt noch zusätzlich reduzieren. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Verwendung eines einzelnen integrierten Mehrachs-Sensors bzw. 6 Achs-Sensors ist, dass ein mechanisch sehr steifes System ausbildet werden kann.
Im Gegensatz dazu würde ein System, bestehend aus mehreren einzelnen Kraftsensoren, mechanisch eine deutlich reduziertere Steifigkeit oder bei der Konstruktion einen deutlich höheren Aufwand bedeuten.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der Sensor mit einer Steuerungsvorrichtung verbunden ist, wobei die Steuerungsvorrichtung die Linearantriebsvorrichtung und/oder die Translationsantriebsvorrichtung steuert. Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung derart ausgebildet, dass sie mehrere voneinander getrennte Messeingänge aufweist, um die mehreren Achsen des Sensors getrennt auszuwerten. Das bedeutet, dass die getrennten Kanäle des Sensors auch in der Steuerungsvorrichtung getrennt, d.h. jeweils über einen separaten unabhängigen Messeingang und/oder Verstärkerpfad ausgewertet werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Steuerungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie bei einer Überschreitung eines insbesondere vorwählbaren Grenzwertes einer Kraft und/oder eines Moments einen Vortrieb der Linearantriebsvorrichtung und/oder der Translationsantriebsvorrichtung stoppt und/oder reversiert. In der Praxis kann es beispielsweise vorkommen, dass unvorhersehbare hohe Reibkräfte oder Momente während der Messung auftreten. Um zu verhindern, dass diese hohen Kräfte oder Momente zu einer Beschädigung der Messvorrichtung führen, ist vorgesehen, dass während der Messung laufend Grenzwerte überwacht und ggf. die Linearantriebvorrichtung und/oder die Translationsantriebsvorrichtung gestoppt bzw. reversiert wird.
In einem Messablauf kann über die Steuerungsvorrichtung die Normalkraft auf vorgegebene, insbesondere vorwählbare feste Werte eingestellt bzw. mittles des Sensors geregelt werden. Beispielsweise kann eine Messung bei zwei oder drei oder vier unterschiedlichen Beträgen der Normalkraft erfolgen. So können über die Steuerungsvorrichtung beispielsweise feste Werte für die Normalkraft von 3 N und/oder 8 N und/oder 13 N vorgegeben werden.
Von Vorteil ist, wenn die Normalkraft mittels schwimmend bzw. federnd gelagerter Schlitten auf das zu messende Bauteil übertragen wird. Dadurch können Kraftspitzen ausgeglichen werden und möglicherweise vorhandene kleine Oberflächendefekte führen nicht zu einer übermäßigen Verfälschung des Messergebnisses.
Beispielsweise kann die die Probenhaltevorrichtung einen auf dem Grundgestell horizontal verschiebbaren, insbesondere frei verschiebbaren und/oder schwimmend und/oder federnd gelagerten, Halteschlitten aufweisen. Durch den horizontal verschiebbaren Halteschlitten ist die Probenhaltevorrichtung auf dem Grundgestell sozusagen schwimmend gelagert, d.h. sie kann sich in oder entgegen der Richtung der Normalkraft bewegen.
Um die Normalkraft auf die Probe einzubringen, kann vorgesehen sein, dass Linearantriebsvorrichtung einen verschiebbar gelagerten Antriebsschlitten mit einem ersten Linearantrieb oder einem Spindelantrieb aufweist. Der Antriebsschlitten und der Halteschlitten der Probenhaltevorrichtung können auf dem Grundgestell entlang einer gemeinsamen Achse horizontal verschiebbar gelagert sein, vorzugsweise an einer gemeinsamen Führung horizontal verschiebbar sein, insbesondere unabhängig voneinander verschiebbar gelagert sein. Die Linearantriebsvorrichtung beaufschlagt über den Linearantrieb oder Spindelantrieb die Probenhaltevorrichtung, insbesondere in Richtung der Normalkraft. Das bedeutet, dass die Probenhaltevorrichtung von der Linearantriebsvorrichtung von der definierbaren Normalkraft in Richtung auf die Reibfläche gedrückt wird.
In der Praxis kann es vorkommen, dass die zu messenden Bauteile, beispielsweise Oberflächenunebenheiten oder sonstige Defekte in der Oberfläche aufweisen. Dadurch könnte es passieren, dass die auftretenden Normalkräfte sich sprunghaft ändern bzw. kurzzeitig unzulässig hohe Werte annehmen. Um dem vorzubeugen, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Linearantriebsvorrichtung einen zwischen Antriebsschlitten und Halteschlitten angeordneten Ausgleichsschlitten aufweist, der an dem Grundgestell horizontal verschiebbar gelagert ist, insbesondere frei verschiebbar gelagert und/oder schwimmend und/oder federnd gelagert ist. Vorzugweise ist der Ausgleichsschlitten mit dem Antriebsschlitten und dem Halteschlitten an einer gemeinsamen Führung horizontal verschiebbar gelagert. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Ausgleichsschlitten eine Feder, vorzugsweise eine Druckfeder, aufweist. Über die Druckfeder kann eine gewisse Ausgleichsbewegung des zu messenden Bauteils in der Richtung der Normalkraft oder entgegen der Richtung der Normalkraft erfolgen. Die Federkennlinie kann so bemessen sein, dass ein von Unebenheiten üblicherweise oder maximal oder durchschnittlich hervorgerufener Stauchungsweg eine Abweichung von der ausgeübten Normalkraft von unter 2%, vorzugsweise unter 1%, höchst vorzugsweise unter 0,5% hervorruft. Beispielsweise kann die Federkennlinie derart bemessen sein, dass bei Unebenheiten von 0,1mm einen Anstieg der Kraft von kleiner gleich 1% erfolgt.
In einer vorzugsweisen Ausgestaltung kann die Feder und/oder der Ausgleichsschlitten austauschbar ausgebildet sein, um je nach Betrag der Maximalkraft eine entsprechend ausgelegte Feder zu verwenden.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der Ausgleichsschlitten unabhängig von dem Antriebsschlitten und/oder dem Halteschlitten horizontal verfahrbar ist. Die Feder bzw. Druckfeder wirkt sozusagen als Puffer zwischen der Linearantriebsvorrichtung und der Probenhaltevorrichtung. Im Falle, dass entsprechende Kraftspitzen auftreten würden, kann somit die Probenhaltevorrichtung entgegen der Richtung der Normalkraft zurückweichen. Dadurch werden kurze hohe Kraftspitzen abgefedert und entsprechende Verfälschungen der Messwerte oder eine Beschädigung des Prüfstandes wird verhindert.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Antriebsschlitten auf dem Grundgestell an einer wahlweisen Position fixierbar ist, vorzugsweise über eine manuell betätigbare Handhabe fixierbar oder klemmbar ist. Eine Messung auf der Messvorrichtung bzw. dem Tribometer oder Triboprüfstand erfolgt dadurch, dass zuerst die zu messende Probe an die passende Position verschoben wird. Dies erfolgt, indem die Linearantriebsvorrichtung auf dem Grundgestell an die passende Position verschoben und dort fixiert, vorzugsweise verklemmt wird. Zwischen der Linearantriebsvorrichtung und dem zu messenden Bauteil befinden sich insbesondere der schwimmend und/oder federnd gelagerte Ausgleichsschlitten und die schwimmend und/oder federnd gelagerte Probenhaltevorrichtung. Durch das Verfahren der Linearantriebsvorrichtung entlang der Wirkrichtung der Normalkraft, werden zugleich auch der Antriebsschlitten und die Probenhaltevorrichtung verschoben.
Die Erzeugung der Normalkraft erfolgt über die Linearantriebsvorrichtung. Dabei kann vorgesehen sein, dass der erste Linearantrieb oder der Spindelantrieb der Linearantriebsvorrichtung als Abtriebsglied einen Druckkolben oder eine Druckspindel aufweist, der bzw. die auf den Ausgleichsschlitten wirkt, um diesen in Richtung auf die Probenhaltevorrichtung hin zu beaufschlagen.
Um die, während der Messung zurückgelegte Wegstrecke, oder Nachregelstrecke zu erfassen kann vorgesehen sein, dass die Linearantriebsvorrichtung einen Wegsensor zur Ermittlung des Vortriebs der Probenhaltevorrichtung oder einer Nachregelstrecke aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Wegsensor zwischen dem Halteschlitten und dem Grundgestell oder der gemeinsamen Führung angeordnet ist. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass zu Beginn der Messung der Startwert der Wegstreck bzw. der Nachregelstrecke auf null gesetzt wird. Über den Wegsensor kann dann nach Beendigung der Messung die zurückgelegte Wegstrecke ermittelt werden. Durch den, während der Messung erfolgenden Verschleiß des zu messenden Bauteils, d.h. während der Messung wird Material von dem Bauteil abgetragen, ergibt sich eine entsprechende Distanz, die von der Steuerungsvorrichtung nachgeregelt werden muss, um die Normalkraft über die Messung hinweg konstant zu halten.
Um eine besonders genaue Wegmessung zu ermöglichen kann vorgesehen sein, dass der Wegsensor als optischer Sensor oder als Wirbelstromsensor oder als Magnetbandsensor ausgebildet ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Messung derart abläuft, dass über den Sensor wenigstens eine Normalkraft und wenigstens eine Reibkraft gemessen wird und der Reibungskoeffizient nach der Formel µ=F_R/F_N ermittelt wird.
Um den Verschleißkoeffizienten zu bestimmen kann vorgesehen sein, dass der Flächeninhalt einer Kontaktfläche zwischen dem zu messenden Bauteil und einer Reibfläche bestimmt wird und über den Wegsensor eine Nachregelstrecke bestimmt wird und aus dem Flächeninhalt der Kontaktfläche und der Nachregelstrecke durch Multiplikation ein Verschleißvolumen ermittelt wird und der Verschleißkoeffizient nach der Formel k= W_V / (F_N*s) oder k= (A_V * S_V) / (F_N*s) ermittelt wird, wobei s der Reibweg ist.
Eine Anwendung des erfindungsgemäßen Tribometers oder der erfindungsgemäßen Messvorrichtung kann beispielsweise die der Entwicklung oder Konstruktion von Bauteilen für die Fahrzeugindustrie oder die Möbelindustrie erfolgen. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Erfindungsgegenstand nicht nur die Messvorrichtung oder das Tribometer als solches, sondern auch ein Verfahren zum Betrieb der Messvorrichtung oder ein Verfahren zum Betrieb des Tribometers umfasst. Insbesondere wird durch die erfindungsgemäße Lehre auch ein Verfahren zur Ermittlung eines Reibkoeffizienten und/oder ein Verfahren zur Ermittlung eines Verschleißkoeffizienten bereitgestellt.
In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt und nachfolgend beschreiben. Dabei zeigen:

1 eine dreidimensionale Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Messvorrichtung;
2 eine vergrößerte Darstellung die Linearantriebsvorrichtung mit Probenhaltevorrichtung und Ausgleichsschlitten;
3 eine vergrößerte Darstellung der Translationsantriebsvorrichtung;
4 eine schematische Darstellung einer Messanordnung mit zu messendem Bauteil;
5 eine schematische Darstellung der Justierung eines zu messenden Bauteils;
6 eine schematische Darstellung eines 6-Achsensensors;

Die 1 bis 6 zeigen ein mögliches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Messvorrichtung. Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel soll lediglich beschreibend und nicht einschränkend verstanden werden. Es ist für den Fachmann klar, dass einzelne in den 1 bis 6 gezeigte konstruktive Merkmale auch auf eine konstruktiv alternative Art und Weise gelöst werden können, ohne dass dabei der Rahmen der Erfindung verlassen wird. In den Figuren sind jeweils gleiche Teile mit gleichen Referenzzeichen versehen.
In der 1 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Messvorrichtung 1 dargestellt. Es handelt sich um ein Tribometer 1, wie es beispielsweise zur Vermessung von Kunststoffbauteilen in der Automobilindustrie Verwendung findet. Die Messvorrichtung 1 weist ein Grundgestell 11 auf, welches auf einem nicht dargestellten Messtisch oder einem entsprechenden Messgestell angeordnet werden kann. Das Grundgestell 11 ist als quaderförmiges Gehäuse mit geschlossenen Seitenflächen ausgebildet und weist an seiner Oberseite eine ebene, horizontal ausgerichtete Oberfläche 12 auf. Um die exakte horizontale Ausrichtung der Oberfläche 12 zu gewährleisten, kann das Grundgestell 11 beispielsweise höhenverstellbare Füße aufweisen. Um die Messvorrichtung 1 zu transportieren weist das Grundgestell 11 an seiner Oberseite zwei Handgriffe 14a und 14b auf.
Das Grundgestell 11 ist als Gehäuse mit geschlossenen Seitenwänden ausgeführt und umschließt einen Bauraum, in dem Anschlüsse, sowie Funktionskomponenten oder eine Steuerungsvorrichtung 6 mechanisch geschützt aufgenommen sind. Über die Steuerungsvorrichtung 6 werden die einzelnen Komponenten der Messvorrichtung 1 gesteuert.
An der Oberseite 12 des Grundgestells 11 sind eine Linearantriebsvorrichtung 2, eine Probenhaltevorrichtung 3 und eine Translationsantriebsvorrichtung 4 angeordnet. Zwischen der Linearantriebsvorrichtung 2 und der Probenhaltevorrichtung 3 ist ein Ausgleichsschlitten 25 angeordnet. Der Ausgleichsschlitten 25 dient zur Übertragung der von der Linearantriebsvorrichtung 2 auf den Probenhalter 3 ausgeübten Kraft.
An der Oberseite 12 des Grundgestells 11 ist eine horizontale Führungsschiene 13 angeordnet, die sich entlang der Oberfläche 12 des Grundgestells 11 in Richtung auf die Translationsantriebsvorrichtung 4 erstreckt. Die Translationsantriebsvorrichtung 4 ist rechtwinklig zu der Führungsschiene 13 angeordnet. Sowohl die Translationsantriebsvorrichtung 4 wie auch die Führungsschiene 13 bzw. das Führungsprofil 13 sind parallel zu der Oberfläche 12 des Grundgestells 11 angeordnet. Sowohl die Translationsantriebsvorrichtung 4 wie auch die Führungsschiene 13 bzw. das Führungsprofil 13 verlaufen in einer horizontalen Ebene. An der Führungsschiene 13 sind sowohl die Linearantriebsvorrichtung 2 als auch der Ausgleichsschlitten 25 und auch die Probenhaltevorrichtung 3 verschiebbar gelagert. Das bedeutet die Linearantriebsvorrichtung 2 bzw. der Ausgleichsschlitten 25 und/oder die Probenhaltevorrichtung 3, können rechtwinklig in Richtung auf die Translationsantriebsvorrichtung 4 bewegt werden.
Die 2 zeigt die Linearantriebsvorrichtung 2 in vergrößerter Darstellung. Die Linearantriebsvorrichtung 2 umfasst einen Antriebsschlitten 24. Der Antriebsschlitten 24 weist einen ersten Lagerschuh 241 auf, mit dem der Antriebsschlitten 24 auf dem Führungsprofil 13 verschiebbar gelagert ist. Weiter umfasst die Linearantriebsvorrichtung 2 einen ersten Linearantrieb 21, beispielsweise einen elektrischen Linearmotor oder einen Spindelmotor. Dieser erste Linearantrieb 21 weist ein Abtriebsglied 22 auf, welches als Druckkolben wirkt und den Ausgleichsschlitten 25 beaufschlagt. Über eine an der Linearantriebsvorrichtung 2 bzw. dem Antriebsschlitten 24 angeordnete Klemmvorrichtung mit Handhabe 23 kann die Position der Linearantriebsvorrichtung 2 bzw. des Antriebsschlitten 24 auf der Führungsschiene 13 fixiert werden.
Der Ausgleichsschlitten 25 ist über einen zweiten Lagerschuh 252 an der Führungsschiene 13 verschiebbar gelagert. Der Ausgleichsschlitten 25 überträgt die von dem Druckkolben 22 ausgeübte Kraft, mittels einer Druckfeder 26 auf die Probenhaltevorrichtung 3. Die Druckfeder 26 dient zum Ausgleich eventueller Toleranzen oder Unebenheiten einer zu messenden Probe 51, 52.
Der Probenhalter 3 weist einen dritten Lagerschuh 343 auf, über den er an der Profilschiene 13 verschiebbar gelagert ist. Der Probenhalter 3 umfasst einen ersten Probenhalter 32, in den ein zu messendes Bauteil 51, 52 oder eine Probe eingelegt bzw. fixiert werden kann. Der erste Probenhalter 32 ist auf einem Sensor 31 angebracht. Der Sensor 31 dient zur Erfassung der auf das zu messende Bauteil wirkenden Kräfte.
Um die während einer Messung in Richtung der Normalkraft F_N zurückgelegte Distanz zu messen, weist die Probenhaltevorrichtung 3 einen Wegsensor 35 auf, der als Magnetbandsensor ausgebildet ist. Anhand des Magnetbandsensors 35 kann eine zurückgelegte Distanz sehr exakt, d. h. mit hoher Auflösung bestimmt werden. Beispielsweise kann der Magnetbandsensor für einen Weg von 300mm ausgelegt sein und eine Auflösung von ca. 3 µm über diese Länge aufweisen. Zu Beginn einer Messung wird die zu messende Probe 51, 52 in die gewünschte Position gebracht und mittels der Klemmung 23 fixiert. Der Wegsensor 35 wird dann auf Null gestellt. Eine während der Messung zurückgelegte Distanz wird dann von dem Wegsensor 35 exakt erfasst und kann zur Berechnung des Verschleißkoeffizienten k verwendet werden.
In der 5 ist die Halterung der ersten Probenaufnahme 32 an dem Sensor 31 schematisch dargestellt. Die Probenaufnahme 32 ist an dem Sensor 31 über eine Profilschiene 33 und ein Laufwagen 331 vertikal verstellbar gelagert. Dadurch kann ein in der Probeaufnahme 32 angeordnetes Bauteil 51, 52 exakt in vertikaler Richtung ausgerichtet werden.
Die 3 zeigt die Translationsantriebsvorrichtung 4. Diese umfasst einen zweiten Probenhalter 42 in der ein zweites Teil eines zu messenden Bauteils 51, 52 oder eine mit diesem zu messenden Bauteil zusammenwirkende Materialkombination eingelegt bzw. fixiert werden kann. Ein zweiter Linearantrieb 41 wirkt mit der zweiten Probenhaltervorrichtung 42 zusammen, um diese translatorisch hin und her zu bewegen. Der gewünschte Hub der translatorischen Bewegung ist dabei über eine nicht dargestellte Verstelleinrichtung einstellbar. Die Translationsantriebsvorrichtung 4 weist an ihrer Unterseite zwei Distanzstücke 43a und 43b auf. Über diese Distanzstücke 43a und 43b kann der vertikale Abstand der Translationsantriebsvorrichtung 4 zu der Oberfläche 12 eingestellt werden.
In der 6 ist eine schematische Darstellung des verwendeten 6-Achsensensors 31 gezeigt. Der Sensor 31 ist als integrierter 6-Achsensensor ausgebildet. Er weist 6 Messkanäle auf, die voneinander getrennt sind. Der 6-Achsensensor kann die in den drei Achsen x, y und z wirkenden Kräfte Fx, Fy und Fz getrennt voneinander messen. Zudem ist der Sensor 31 in der Lage, die um die drei Achsen x, y und z wirkenden Momente Mx, My und Mz getrennt voneinander zu messen.
In der 4 ist ein Schema der Messvorrichtung dargestellt. Eine über die Linearantriebsvorrichtung 2 erzeugte Normalkraft F_N wirkt auf die Probenaufnahme 32 bzw. auf die in dieser Probeaufnahme 32 eingespannte Probe 51. Die Probe 51 ist mittels eines Wechseleinsatzes 36 in der Probenaufnahme 32 aufgenommen. In der Translationsantriebsvorrichtung 4, welche rechtwinklig zu der Normalkraft F_N bewegt wird, ist ein zweites zu messendes Bauteil 52, ebenfalls über eine Wechselaufnahme 44 in der zweiten Probenaufnahme 42 gehaltert.
Eine Messung erfolgt, indem die in der ersten Probenhalterung 32 bzw. in der zweiten Probenhalterung 42 aufgenommenen Bauteile relativ zueinander über die Translationsantriebsvorrichtung 4 bewegt werden. Während der Messung wird eine von der Linearantriebseinheit 2 erzeugte Normalkraft auf die Bauteile ausgeübt. Die dabei entstehende Reibungskraft F_R wird über den Sensor 31 gemessen und mittels der Steuerungsvorrichtung oder einem separaten Messcomputer ausgewertet. Durch eine automatische Auswertung kann die Messung über längere Zeiträume hinweg erfolgen. Auch kann die Messung, durch die Steuerungsvorrichtung 6 gesteuert, bei unterschiedlichen Beträgen der Normalkraft F_N durchgeführt werden.
Als Ergebnis der Messung lässt sich mit der Formel µ=F_R/F_N der Reibungskoeffizient auf einfache Art und Weise direkt berechnen.
Zur Erfassung eines Verschleißkoeffizienten k, weist die Probenhaltevorrichtung 3 einen Wegsensor 35 auf, der als Magnetbandsensor ausgebildet ist. Über diesen Sensor erfolgt eine Erfassung der Nachregelstrecke Sv während der Messung. Diese Nachregelstrecke rührt daher, dass während der Messung infolge Verschleiß Material von dem zu messenden Bauteil 51, 52 abgetragen wird. Um die Normalkraft F_N konstant zu halten, ist es notwendig, dass die Linearantriebseinheit 2 diesen Materialabtrag ausgleicht, d.h. die Probenhaltevorrichtung 3 horizontal bewegt bzw. nachregelt. Aus dieser Nachregelstrecke Sv lässt sich ein Verschleißvolumen W_V berechnen. Dieses ergibt sich als Produkt aus der Reibfläche Av bzw. Kontaktfläche der zu messenden Bauteile 52 und 52 mit der Nachregelstrecke Sv.
Der Verschleißkoeffizient ergibt sich unmittelbar aus der der Formel
k=W_V/ (F_N*s), wobei F_N die Normalkraft und s den Reibweg darstellt.
Bezugszeichenliste

1: Messvorrichtung, Tribometer
11: Grundgestell
12: Oberfläche
13: Führungsprofil
14a, b: Griffe
2: Linearantriebsvorrichtung
21: erster Linearantrieb
22: Abtriebsglied, Druckkolben
23: Handhabe Klemmung
24: Antriebsschlitten
241: erster Lagerschuh
25: Ausgleichsschlitten
252: zweiter Lagerschuh
26: Druckfeder
3: Probenhaltevorrichtung
31: Sensor
32: erster Probenhalter
33: Profilschiene
331: Laufwagen34 Halteschlitten
343: dritter Lagerschuh
35: Wegsensor, Magnetbandsensor
36: erster Wechseleinsatz
4: Translationsantriebsvorrichtung
41: zweiter Linearantrieb
42: zweiter Probenhalter
43a, b: Distanzstücke
44: zweiter Wechseleinsatz
51: erste Probe
52: zweite Probe
6: Steuerungsvorrichtung
F_R: Reibkraft
F_N: Normalkraft
s: Reibweg, Beanspruchungsweg
F_i: Kraft in Richtung der entsprechenden Achse
M_i: Moment um die entsprechende Achse
µ: Reibungskoeffizient
k: Verschleißkoeffizient
A_V: Kontaktfläche
S_V: Nachregelstrecke
W_V: Verschleißvolumen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2005066740 A1 [0002]
DE 102010045395 A1 [0003]
CN 106092794 A [0004]
US 2018020912 A1 [0005]

Claims

Messvorrichtung zur Ermittlung von Reibungskoeffizienten (µ) und/oder Verschleißkoeffizienten (k), vorzugsweise Tribometer, mit einem Grundgestell (11), an dem eine Probenhaltevorrichtung (3) mit einem Sensor (31) zum Messen einer auf eine Probe (51, 52) oder ein zu messendes Bauteil wirkenden Kraft und/oder eines Moments gelagert ist, mit einer auf dem Grundgestell (11) gelagerten Translationsantriebsvorrichtung (4) zum Erzeugen einer horizontalen translatorischen Bewegung relativ zu der Probenhaltevorrichtung (3) und mit einer auf dem Grundgestell gelagerten Linearantriebsvorrichtung (2), die zum Erzeugen einer Normalkraft (F_N) auf die Probenhaltevorrichtung (3) wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearantriebsvorrichtung (2) einen in einer horizontalen Richtung verfahrbaren Antriebsschlitten (24) umfasst, um auf die Probenhaltevorrichtung (3) oder auf das zu messende Bauteil (51, 52) eine horizontal gerichtete Normalkraft (F_N) auszuüben.
Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenhaltevorrichtung (3) den Sensor (31) und einen mit diesem verbundenen ersten Probenhalter (32) aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der erste Probenhalter (32) an dem Sensor (31) verschiebbar und fixierbar gelagert ist, vorzugsweise dass der erste Probenhalter (32) an dem Sensor (31) über eine Profilschiene höhenverstellbar und/oder seitenverstellbar gelagert ist.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Translationsantriebsvorrichtung (4) einen zweiten Probenhalter (42) zum Halten einer Probe (51, 52) und einen zweiten Linearantrieb (41) zum translatorischen Hin- und Her-Verfahren des zweiten Probenhalters (42) aufweist.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (31) ein Mehrachsensensor, vorzugsweise ein 6-Achsensensor ist.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (31) mit einer Steuerungsvorrichtung (6) verbunden ist, wobei die Steuerungsvorrichtung (6) die Linearantriebsvorrichtung (2) und/oder die Translationsantriebsvorrichtung (4) steuert, und wobei die Steuerungsvorrichtung (6) derart ausgebildet ist, dass sie mehrere voneinander getrennte Messeingänge aufweist, um die mehreren Achsen des Sensors (31) getrennt auszuwerten.
Messvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (6) derart ausgebildet ist, dass sie bei einer Überschreitung eines insbesondere vorwählbaren Grenzwertes einer Kraft (Fi) und/oder eines Moments (Mi) einen Vortrieb der Linearantriebsvorrichtung (2) und/oder der Translationsantriebsvorrichtung (4) stoppt und/oder reversiert.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenhaltevorrichtung (3) einen auf dem Grundgestell (11) horizontal verschiebbaren Halteschlitten (34) aufweist.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearantriebsvorrichtung (2) einen Antriebsschlitten (24) mit einem ersten Linearantrieb (21) oder einem Spindelantrieb aufweist, und der Antriebsschlitten (24) und der Halteschlitten (34) der Probenhaltevorrichtung (3) auf dem Grundgestell (11) entlang einer gemeinsamen Achse horizontal verschiebbar gelagert sind, vorzugsweise an einer gemeinsamen Führung (13) horizontal verschiebbar, insbesondere unabhängig voneinander verschiebbar, gelagert sind.
Messvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearantriebsvorrichtung (2) einen zwischen Antriebsschlitten (24) und Halteschlitten (34) angeordneten Ausgleichsschlitten (25) aufweist, der an dem Grundgestell (11) horizontal verschiebbar gelagert ist, vorzugweise mit dem Antriebsschlitten (24) und dem Halteschlitten (34) an einer gemeinsamen Führung (13) horizontal verschiebbar gelagert ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Ausgleichsschlitten (25) eine Feder (26), vorzugsweise eine Druckfeder, aufweist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass der Ausgleichsschlitten (25) unabhängig von dem Antriebsschlitten (24) und/oder dem Halteschlitten (34) horizontal verfahrbar ist.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsschlitten (24) auf dem Grundgestell (11) an einer wahlweisen Position fixierbar ist, vorzugsweise über eine manuell betätigbare Handhabe (23) fixierbar oder klemmbar ist.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Linearantrieb (21) oder der Spindelantrieb der Linearantriebsvorrichtung (2) als Abtriebsglied einen Druckkolben (22) oder eine Druckspindel aufweist, der bzw. die auf den Ausgleichsschlitten (25) wirkt, um diesen in Richtung auf die Probenhaltevorrichtung (3) hin zu beaufschlagen.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearantriebsvorrichtung (2) einen Wegsensor (35) zur Ermittlung des Vortriebs der Probenhaltevorrichtung (3) oder einer Nachregelstrecke (S_V) aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Wegsensor (35) zwischen dem Halteschlitten (34) und dem Grundgestell (11) oder der gemeinsamen Führung (13) angeordnet ist.
Messvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegsensor (35) als optischer Sensor oder als Wirbelstromsensor oder als Magnetbandsensor ausgebildet ist.
Verfahren zu Ermittlung eines Reibungskoeffizienten unter Verwendung einer Messvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über den Sensor (31) wenigstens eine Normalkraft (F_N) und wenigstens eine Reibkraft (F_R) gemessen wird und der Reibungskoeffizient (µ) nach der Formel µ=F_R/F_N ermittelt wird.
Verfahren zum Ermitteln eines Verschleißkoeffizienten (k) unter Verwendung einer Messvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächeninhalt einer Kontaktfläche (A_V) zwischen dem zu messenden Bauteil (51, 52) und einer Reibfläche bestimmt wird und über den Wegsensor (35) eine Nachregelstrecke (S_V) bestimmt wird und aus dem Flächeninhalt der Kontaktfläche (A_V) und der Nachregelstrecke (S_V) durch Multiplikation ein Verschleißvolumen (W_V) ermittelt wird und der Verschleißkoeffizient (k) nach der Formel k= W_V / (F_N*s) oder k= (A_V* S_V) / (F_N*s) ermittelt wird, wobei (s) der Reibweg ist.