DE60216841T2 - Apparat zur Erfassung der Intensität einer Kugelstrahlung und Ersatzteil für diesen Apparat - Google Patents

Apparat zur Erfassung der Intensität einer Kugelstrahlung und Ersatzteil für diesen Apparat Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die beim Kugelstrahlen die Intensität während der Durchführung des Kugelstrahlens bestimmen kann, und bezieht sich ferner auf ein Ersatzteil bzw. eine Austauscheinheit für die Vorrichtung.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Üblicherweise wird der Grad, mit dem das Kugelstrahlen ausgeführt wird, mit Hilfe eines Verfahrens zur Bestimmung der mittleren Intensität des Aufprallstoßes von Strahlmittelkörnern oder mit Hilfe eines Verfahrens zur Bestimmung der Intensität des Aufprallstoßes gemessen. Bei dem Verfahren zur Bestimmung bzw. zur Beobachtung der mittleren Intensität des Aufprallstoßes von Strahlmittelkörnern biegt sich ein Abschnitt einer dünnen Stahlplatte zurück, während die Strahlmittelkörnern bzw. Projektile aufprallen und es wird dann die Höhe der Durch- bzw. Abbiegung (die Höhe des Bogens) mit Hilfe eines Messgeräts bestimmt. Bei dem Verfahren zur Bestimmung der Intensität des Aufprallstoßes von Strahlmittelkörnern werden die Strahlmittelkörner auf ein Stück dünnen Stahlblechs geschleudert worauf ein Bild der in der Stahlplatte durch die Strahlmittelkörner erzeugten Vertiefungen aufgenommen wird, um die Tiefe oder Fläche der Vertiefungen zu bestimmen.
  • Da jedoch die Stahlplatten bei beiden Verfahren nach der Durchführung des Kugelstrahlens zur Beobachtung herausgenommen werden, stehen sie während der Durchführung des Kugelstrahlens nicht zur Verfügung, während dessen die Strahlmittelkörner beobachtet werden, so dass das Kugelstrahlen unter optimalen Bedingungen durchgeführt wird, obwohl sie zur Vorherbestimmung der optimalen Bedingungen für das Kugelstrahlen geeignet sind.
  • Der Anmelder hat folglich eine Vorrichtung zur Bestimmung der Intensität des Kugelstrahlens offenbart, die in der europäischen Patentanmeldung EP 0 456 520 A1 beschrieben ist. Die Vorrichtung umfasst ein Bauteil zum Fortleiten des Aufprallstoßes, das als ein Körper oder als miteinander verbundene Körper eines Kugelstrahlaufprallabschnitts zur Erzeugung einer elastischen Welle beim Aufprall eines Strahlmittelkorns und eines Fortleitungsabschnitts zum Fortleiten der erzeugten elastischen Welle aufgebaut ist, ein äußeres Gehäuse mit U-förmigen Querschnitt, das das Bauteil zum Fortleiten des Aufprallstoßes überbrückt und mit dem es verbunden ist, einem mit dem Bauteil zum Fortleiten des Aufprallstoßes verbundenen Messwandler zur Aufnahme der sich ausbreitenden elastischen Welle, zu deren Umwandlung in ein Hochfrequenzsignal und zu deren Ausgabe, und einer Messschaltung mit einem Zählschaltkreis, der mit dem Messwandler zur Bestimmung der Anzahl erzeugter Einzelwellen der Hochfrequenzsignale verbunden sind, und einen Schaltkreises zur Bestimmung eines Spitzenwerts für die Bestimmung der Spitzenwerte der Einzelwellen der Hochfrequenzsignale.
  • Diese Vorrichtung ist jedoch groß und ist in einzelnen Fällen schwer zu handhaben. Fernerhin ist deren Transportfähigkeit und Arbeitseffizienz gering.
  • Da ferner das seit neuem übliche Kugelstrahlen mit feinen Strahlmittelkörnern (z.B. mit einem Durchmesser von 20–150 μm) eine große Anzahl von Strahlmittelkörnern verwendet, kann die zuvor erläuterte Vorrichtung die Signale jeder Kollision als einer Einzelwelle nicht verarbeiten. Daher unterbleibt die Messung der Intensität beim Kugelstrahlen. Aufgrund dieses Problems hat der Anmelder in der japanischen Patentanmeldung JP 2000-94330 A eine Vorrichtung zur automatischen Bestimmung der Intensität beim Kugelstrahlen beschrieben, die feines Strahlmittel einsetzt. Bei diesen bekannten Vorrichtungen zur Bestimmung der Intensität beim Kugelstrahlen neigt das Ausgangssignal dazu, sich zu verändern oder durch jeweilige Veränderungen der Temperatur beeinflusst zu werden. Deren Wartung nimmt viel Zeit in Anspruch. Als ein Ergebnis ehrgeiziger Untersuchungen dieser Probleme haben die Erfinder die vorliegende Erfindung gemacht.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieser Probleme gemacht. Ihr Zweck ist es, eine Vorrichtung zur automatischen Bestimmung der Menge und der Intensität des Strahlmittels während des Kugelstrahlens, das tragbar ist und effektiv arbeitet, zu schaffen. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist es, eine Austauscheinheit bzw. ein Ersatzteil für die Vorrichtung zu schaffen, für die die ursprüngliche Einstellung und Wartung leicht möglich sind.
  • Zur Erzielung des genannten Zwecks ist die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Vorrichtung zur Bestimmung der Intensität beim Kugelstrahlen durch Bestimmung der Menge des Strahlenmittels, das auf die Vorrichtung aufgeprallt ist, oder der Intensität des aufprallenden Strahlmittels oder beider, umfassend:
    • – ein kastenförmiges Gehäuse mit einer Öffnung in einem oberen Teil davon;
    • – ein unterhalb des oberen Teils des Gehäuses angeordnetes nachgiebiges Teil;
    • – ein Stützteil 4, das nachgiebig innerhalb des Gehäuses zwischen dem nachgiebigen Teil und einer innerhalb des Gehäuses befestigten ersten Schraubenfeder abgestützt ist, bei dem das Stützteil einen unteren Abschnitt und einen hohlen oberen Abschnitt aufweist, von denen der hohle, obere Abschnitt eine darin befestigte zweite Schraubenfeder und einen an der zweiten Schraubenfeder befestigten mittleren Stützabschnitt aufweist, und bei dem die erste Schraubenfeder durch eine große Last verformbar ist und die zweite Schraubenfeder durch eine im Verhältnis zur ersten Schraubenfeder geringere Last verformbar ist;
    • – einen Körper zum Fortleiten des Aufprallstoßes, der in dem hohlen, oberen Abschnitt des Stützteils befestigt ist, wobei der Körper zum Fortleiten des Aufprallstoßes durch das nachgiebige Teil hindurch reicht, um die Öffnung am oberen Teil des kastenförmigen Gehäuses abzuschließen, und wobei der Körper zum Fortleiten des Aufprallstoßes beim Aufprallen einer Kugel auf dem nachgiebigen Teil eine elastische Welle erzeugt und fortleitet;
    • – einen Messwandler zur Aufnahme der von dem Körper zum Fortleiten des Aufprallstoßes fortgeleiteten elastischen Welle und zum Umwandeln der elastischen Welle in ein Hochfrequenzsignal, der in dem hohlen oberen Abschnitt angeordnet und nachgiebig von der zweiten Schraubenfeder über den mittleren Stützabschnitt so aufgenommen ist, dass eine obere Seite des Messwandlers eine untere Seite des Körpers zum Fortleiten des Aufprallstoßes berührt; und
    • – ein durch das Stützteil hindurchreichendes Kabel, dessen eines Ende mit dem Messwandler verbunden ist und dessen anderes Ende an eine Messschaltung angeschlossen ist;
    • – bei der die obere Seite des Messwandlers die untere Seite des Körpers zum Fortleiten des Aufprallstoßes direkt berührt, ohne dass auf den Kontaktflächen ein Klebstoff verwendet ist, und
    • – bei der die Kontaktflächen der oberen Seite des Messwandlers und der unteren Seite des Körpers zum Fortleiten des Aufprallstoßes, die einander berühren, eine mittlere Rauhigkeit von 3 μm oder weniger aufweisen.
  • Vorteilhafte weitere Ausführungsformen sind in den Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.
  • Zur Erzielung des angegebenen weiteren Zwecks umfasst das Ersatzteil zur Verwendung in der zuvor angegebenen Vorrichtung das hohle Stützteil einschließlich der zweiten Schraubenfeder, den Messwandler und den Körper zum Fortleiten des Aufprallstoßes.
  • Aufgrund dieser Ausbildung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die Menge und die mittlere Aufprallintensität des Strahlmittels während der Durchführung des Kugelstrahlens ohne Beeinflussung durch die Temperatur bestimmt werden. Ferner hat die Vorrichtung Vorteile in Bezug auf die Transportierbarkeit und die Arbeitseffizienz.
  • Die Erfinder haben herausgefunden, dass der Grund für die Veränderung des Ausgangssignals der bekannten Vorrichtung zur Bestimmung der Intensität beim Kugelstrahlen, insbesondere bei der Verwendung von feinem Strahlmittel, darin liegt, dass ein Klebemittel zwischen den Kontaktflächen des Körpers zum Fortleiten des Aufprallstoßes und dem Messwandler eingesetzt wird. Zur Vermeidung jeglichen Effekts der Temperatur haben sie folglich den Oberflächenkontakt bei Verwendung eines nachgiebigen Stützkörpers gewählt. Der Grund, dass die Wartung viel Zeit in Anspruch nimmt, liegt darin, dass es während der Wartung Probleme, wie das Lösen der Kontaktflächen aufgrund der zwischen ihnen verwendeten Klebstoffe, gibt.
  • Ferner wird es aufgrund der Austauscheinheit bzw. des Ersatzteils gemäß der Erfindung leichter sein, die Vorrichtung zu warten, da die Wartung lediglich das Testen des Ersatzteils nötig macht.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Teilschnittansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist ein Blockschaltbild einer Messschaltung, die in der in 1 dargestellten Vorrichtung eingesetzt wird.
  • 3 ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem mittleren Ausgangssignal und dem Aufprallimpuls.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Mit Bezug auf die Erfindung bezeichnet Strahlmittelkörner Projektile jeder Größe und jeden Materials, die zum Kugelstrahlen verwendet werden können. Ein kastenförmiges Gehäuse bezeichnet ein Gehäuse mit einem Hohlraum darin. Es kann von jeder kastenförmigen Gestalt sein, wie z.B. eine quadratische oder polygonale Säule, eine zylindrische Säule oder ein Parallelepiped. Ferner ist die Öffnung des Gehäuses vorzugsweise rund um die Bearbei tung zu erleichtern, wenn auch jede andere Formgebung möglich ist. Wenn die Größe der Öffnung sich im Bereich von 20 bis 100 mm im Durchmesser bewegt, so ist dies eine besonders geeignete Größe zur Bestimmung der teilweisen Kugelstrahlfähigkeit.
  • Der Grund für das nachgiebige Abstützen des Stützteils, des Körpers zum Fortleiten des Aufprallstoßes und des Messwandlers durch das nachgiebige Teil und die erste und zweite Schraubenfeder besteht darin, elastische Wellen, die gerade durch die Kollision des Strahlmittels mit dem Körper zum Fortleiten des Aufprallstoßes erzeugt worden sind, fortzuleiten. Wenn die erste Schraubenfeder eine durch eine große Last deformierbare Schraubenfeder ist und wenn die zweite Schraubenfeder eine Schraubenfeder ist, die durch eine im Vergleich hierzu geringe Last verformbar ist, so hat dies den Vorteil, dass eine stabile Messung durchführbar ist.
  • Das Stützteil oder hohle Stützteil bezeichnet ein Teil, das den den Stoß fortleitenden Körper oder den Messwandler oder beide abstützt. Jegliches Material kann hierfür eingesetzt werden. Wenn der den Aufprallstoß fortleitende Körper aus einem superharten Material, Keramik, einem wärmebehandelten Metall (z.B. Werkzeugstahl, Hochgeschwindigkeitsstahl, und Gesenk- bzw. Matrizenstahl) oder nicht wärmebehandeltem Nicht-Eisenwerkstoff (z.B. einer Legierung aus Aluminium) gefertigt ist, ist es gegen Abrieb resistent und würde eine längere Lebensdauer haben. Der Messwandler kann von jeder beliebigen Bauart sein, solange er schnell aufeinander folgend elastische Wellen in sehr kurzen Zeitabständen (z.B. von 5 ms) in elektrische Signale wandeln kann. Es kann ein piezoelektrisches Element wie beispielsweise ein AE Sensor, ein Kristall oder Lithiumsulfat sein. Ein elektrostriktives Element wie beispielsweise Bariumtitanat oder ein Zirkonbleititanat, ein Hochfrequenzwandlerelement, das durch Niederschlag gebildet ist, oder dergleichen.
  • Der Ausdruck "durch das Stützteil hindurchreichendes Kabel" bedeutet, dass der Messschaltkreis, der mit dem Kabel verbunden ist, sich außerhalb des Stützteils befindet. Der Messschaltkreis kann ein beliebiger der verschiedenen Schaltkreise sein, die später beschrieben werden. Der Grund, weshalb die Kontaktflächen des Messwandlers und des Körpers zum Fortleiten des Aufprallstoßes einander ohne Zuhilfenahme eines Klebemittels kontaktieren, bezweckt einen Einfluss der Temperatur soweit wie möglich auszuschalten. Wenn die Kontaktflächen eine mittlere Rauhigkeit von 3 μm oder weniger haben, pflanzen sich die erzeugten elastischen Wellen gut fort. Wenn die mittlere Rauhigkeit der Kontaktflächen größer als 3 μm wäre, könnten gute Kontaktflächen für eine gute Fortleitung nicht gebildet und stabile Messungen nicht erzielt werden.
  • Indem man die Größe der Vorrichtung so ausführt, dass sie tragbar ist, bewirkt man, dass die Arbeitseffizienz gut wird. Wenn das Gehäuse aus Stahl, einem Verbundmetall, Keramikwerkstoff oder einem Verbundwerkstoff aus Kunststoff gefertigt wird, würden der Messwandler und das Kabel vor dem Strahlmittel geschützt sein. Der Werkstoff des Gehäuses kann aus einem beliebigen Werkstoff bestehen, solange er gegen die Impulse des Strahlmittels widerstandsfähig ist. Wenn das Gehäuse aus einem der oben angegebenen Werkstoffe gefertigt ist, ist es für die Bearbeitung und für seine Verfügbarkeit auf dem Markt vorteilhaft.
  • Die Ausführungsform der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. In 1 hat die Vorrichtung zur Bestimmung der Intensität beim Kugelstrahlen ein Gehäuse 1, das mit einer Öffnung in einem oberen Teil versehen ist. Ein nachgiebiges Teil 2, das z.B. eine Gummifeder oder ein Schwingungsisolator aus Gummi ist, ist unterhalb des oberen Teils des Gehäuses 1 vorgesehen, während eine erste Schraubenfeder 3 im unteren Teil des Gehäuses 1 angebracht ist. Ein hohles Stützteil 4 ist nachgiebig in dem Gehäuse zwischen dem nachgiebigen Teil 2 und der ersten Schraubenfeder 3 abgestützt. Ein Körper 5 zum Fortleiten des Aufprallstoßes ist durch das Stützteil 4 und das nachgiebige Teil 2 derart gehalten, dass die Teile 5 und 2 die Öffnung verschließen. Das Gehäuse ist derart aufgebaut, dass ein Teil von ihm von dem übrigen Teil getrennt werden kann.
  • Der Körper 5 zum Fortleiten des Aufprallstoßes hat ein Teil, auf den das Strahlmittel S aufprallt und das elastische Wellen erzeugt, und einen anderen Teil der die erzeugten elastischen Wellen fortleitet. Auf dem hohlen Stützteil 4 ist eine zweite Schraubenfeder 6 über einen mittleren Abschnitt 4C derart abgestützt, dass die Oberfläche des Messwandlers 7 die Unterseite des Körpers 5 zum Fortleiten des Aufprallstoßes berührt. Der Messwandler empfängt die elastischen Wellen, wandelt sie in Hochfrequenzsignale und gibt die Signale aus. Der Messwandler 7 ist mit einem Messschaltkreis, der in 2 dargestellt ist, über ein Kabel 8 verbunden, das durch das hohle Stützteil 4 hindurch reicht. Der Körper 5 zum Fortleiten des Aufprallstoßes ist aus einem Werkstoff mit niedrigem Reibbeiwerk hergestellt und seine obere und untere Seite sind poliert. Ferner hat die obere Seite des Messwandlers 7 eine Rauhigkeit von 3 μm oder weniger.
  • Als nächstes wird nun der in 2 dargestellte Messschaltkreis beschrieben. Das ferne Ende des Kabels 8 ist über einen Verstärker 11 mit einer Ausleseschaltung 10 zum Auslesen der Ausgangssignalwerte der Hochfrequenzsignale verbunden. Die Ausleseschaltung 10 liest die Ausgangswerte je Zeitintervall T1, z.B. 200 μs, aus und ein mit der Ausleseschaltung 10 verbundene Speicherschaltung 12 speichert die von der Schaltung 10 je Zeitintervall T1 ausgegebenen Ausgangswerte. Eine Rechenschaltung 13 liest die in der Speicherschaltung gespeicherten Ausgangswerte je Zeitintervall T2, z.B. 0,2 s, aus und berechnet ein mittleres Ausgangssignal aus den ausgelesenen Ausgangssignalen. Die mittleren Ausgangssignale je Zeitintervall T2 werden in einer Speicherschaltung 14 gespeichert, die mit der Rechenschaltung 13 zur Berechnung des mittleren Ausgangssignals verbunden ist.
  • Das Verfahren zur Berechnung des mittleren Ausgangssignals ordnet alle Ausgangssignale in absteigender Folge der Größe nach, löscht einige erste (große) Ausgangssignale, wählt einige erste Ausgangssignale aus den verbleibenden Ausgangssignalen, (Ausgangssignalwerten) und berechnet dann den Wert des mittleren Ausgangssignals, der ausgewählten Ausgangssignale. Es kann jedoch auch ein anderes Verfahren eingesetzt werden. Es berechnet den mittleren Wert der Ausgangssignale aus allen Ausgangssignalen und wählt als das mittlere Ausgangssignal einen Ausgangssignalwert, der am häufigsten auftritt oder wählt als das mittlere Ausgangssignal den Mittelpunkt der Schwerkraft der Fläche der Häufigkeitsverteilung der Ausgangssignale.
  • Das ferne Ende des Kabels 8 ist ebenfalls über einen Verstärker 11 mit einem Schaltkreis 15 zur Frequenzanalyse verbunden, die die Frequenz der Hochfrequenzsignale analysiert. Die Schaltung 15 zur Frequenzanalyse liest die Frequenz je Zeitintervall T1 aus und eine Speicherschaltung 16 speichert die Werte der Frequenz je Zeitintervall T1. Eine Rechenschaltung 17 für die mittlere Frequenz, die mit der Speicherschaltung 16 verbunden ist, liest die Werte für die Frequenz je Zeitintervall T2 aus ihr aus und berechnet den Wert der mittleren Frequenz aus den Werten. Dieser Wert für die mittlere Frequenz je Zeitintervall T2 wird in einer Speicherschaltung 18 gespeichert, die mit der Rechenschaltung 17 für die mittlere Frequenz verbunden ist.
  • Das Verfahren zur Berechnung des Wertes der mittleren Frequenz bestimmt als Wert der mittleren Frequenz einen Frequenzwert, der am häufigsten austritt. Es können auch andere Verfahren eingesetzt werden. Ein solches berechnet den Wert der mittleren Frequenz aus allen Frequenzwerten, wählt als Wert der mittleren Frequenz den Schwerkraftmittelpunkt der Fläche der Frequenzverteilung der Frequenzwerte oder berechnet den Wert der mittleren Frequenz auf die gleiche Weise wie für die oben beschriebene Berechnung des Werts des mittleren Ausgangssignals erläutert.
  • Die Daten über den mittleren Signalwert je Zeitintervall T2, der in der Speicherschaltung 14 abgelegt ist, und den Wert der mittleren Frequenz je Zeitintervall T2, der in der Speicherschaltung 18 gespeichert ist, werden an eine Ausgangskorrekturschaltung 19 geleitet, die mit beiden Speicherschaltungen 14 und 18 verbunden ist. Die Ausgangskorrekturschaltung 19 korrigiert jeden mittleren Ausgangswert durch einen entsprechenden mittleren Frequenzwert und sendet die Daten des korrigierten Ausgangswerts an einen Rechner 20. Bei dieser Korrektur waren die Ausgangseigenschaften des Messwandlers 7 bezüglich der Frequenz vorher in der Ausgangskorrekturschaltung 19 gespeichert und durch Verwendung der Ausgangseigenschaften wurde der mittlere Ausgangswert korrigiert.
  • Die Beziehung zwischen dem mittleren Ausgangssignal, das auf die zuvor beschriebene Weise erhalten wurde, und des Impulses der Strahlmittelkollision ist in 3 dargestellt. Hieraus ergibt sich, dass eine charakteristische Gleichung erhalten wird, die die Abhängigkeit zwischen dem Impuls der Strahlmittelkollision und dem mittleren Ausgangssignal wiedergibt. Es wurde gefunden, dass gleiche Messergebnisse selbst dann erzielt werden, wenn die Schaltungen 15, 16, 17, 18 und 19 fortgelassen werden, also das mittlere Ausgangssignal je Zeitintervall T2 nicht korrigiert wird und die Daten über dieses unmittelbar an den Rechner 20 weitergeleitet werden.
  • Die zwischen dem ersten und dem dritten nachgiebigen Teil angeordneten Bauteile, nämlich das hohle Stützteil 4 einschließlich der zweiten Schraubenfeder 6 des Messwandlers 7 und des Körpers 5 zum Fortleiten des Aufprallstoßes sind zu einem Ersatzteil zusammen gefasst. Dieses Ersatzteil erlaubt eine leichte Wartung der Vorrichtung, da nur die ursprüngliche Einstellung, der Austausch und die Wartung des Ersatzteils erforderlich sind. Da hohle Stützteil 4 ist derart aufgebaut, wie es in 1 dargestellt ist, nämlich durch einen unteren Abschnitt 4A und einen oberen Abschnitt 4B, zwischen denen sich die zweite Schraubenfeder 6 nachgiebig abgestützt befindet. Diese Konstruktion bildet die Austauscheinheit bzw. das Ersatzteil. Üblicherweise werden die Einzelteile getestet und zusammengebaut und die zusammengebauten Bauteile werden als Vorrichtung zur Bestimmung der Intensität beim Kugelstrahlen wiederum getestet. Auf diese Weise wird viel Zeit verbraucht.
  • Die oben erläuterte Ausführungsform ist nur beispielhaft. Dem Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet ist klar, dass verschiedene Abänderungen und Modifikationen gemacht werden können. Solche Abänderungen und Modifikationen sollen vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie sie in den beigefügten Patentansprüchen umschrieben ist umfasst sein.

Claims (7)

  1. Vorrichtung zur Bestimmung einer Intensität beim Kugelstrahlen durch Bestimmung entweder der Anzahl der Kugeln (Strahlmittelkörner), die in der Vorrichtung aufgeprallt sind, oder der Intensität der Aufprallstöße, oder beider, umfassend: – ein kastenförmiges Gehäuse (1) mit einer Öffnung in einem oberen Teil davon; – ein unterhalb des oberen Teils des Gehäuses (1) angeordnetes nachgiebiges Teil (2); – ein Stützteil (4), das nachgiebig innerhalb des Gehäuses (1) zwischen dem nachgiebigen Teil (2) und einer innerhalb des Gehäuses (1) befestigten ersten Schraubenfeder (3) abgestützt ist, bei dem das Stützteil (4) einen unteren Abschnitt (4A) und einen hohlen oberen Abschnitt (4B) aufweist, von denen der hohle, obere Abschnitt (4B) eine darin befestigte zweite Schraubenfeder (6) und einen an der zweiten Schraubenfeder (6) befestigten mittleren Stützabschnitt (4C) aufweist, und bei dem die erste Schraubenfeder (3) durch eine große Last verformbar ist und die zweite Schraubenfeder (6) durch eine im Verhältnis zur ersten Schraubenfeder geringere Last verformbar ist; – einen Körper (5) zum Fortleiten des Aufprallstoßes, der in dem hohlen, oberen Abschnitt (4B) des Stützteils (4) befestigt ist, wobei der Körper zum Fortleiten des Aufprallstoßes durch das nachgiebige Teil (2) hindurch reicht, um die Öffnung am oberen Teil des kastenförmigen Gehäuses (1) abzuschließen, und wobei der Körper (5) zum Fortleiten des Aufprallstoßes beim Aufprallen einer Kugel auf dem nachgiebigen Teil (2) eine elastische Welle erzeugt und fortleitet; – einen Messwandler (7) zur Aufnahme der von dem Körper (5) zum Fortleiten des Aufprallstoßes fortgeleiteten elastischen Welle und zum Umwandeln der elastischen Welle in ein Hochfrequenzsignal, der in dem hohlen oberen Abschnitt (4B) angeordnet und nachgiebig von der zweiten Schraubenfeder (6) über den mittleren Stützabschnitt (4C) so aufgenommen ist, dass eine obere Seite des Messwandlers eine untere Seite des Körpers (5) zum Fortleiten des Aufprallstoßes berührt; und – ein durch das Stützteil (4) hindurchreichendes Kabel (8), dessen eines Ende mit dem Messwandler verbunden ist und dessen anderes Ende mit einer Messschaltung angeschlossen ist; – bei der die obere Seite des Messwandlers (7) die untere Seite des Körpers (5) zum Fortleiten des Aufprallstoßes direkt berührt, ohne dass auf den Kontaktflächen ein Klebstoff verwendet ist, und – bei der die Kontaktflächen der oberen Seite des Messwandlers (7) und der unteren Seite des Körpers (5) zum Fortleiten des Aufprallstoßes, die einander berühren, eine mittlere Rauhigkeit von 3 μm oder weniger aufweisen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Öffnung im oberen Teil des kastenförmigen Gehäuses (1) kreisförmig ist und einen Durchmesser von 10 mm bis 20 mm hat.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Gehäuse (1) aus einem Werkstoff gefertigt ist, der ausgewählt ist aus Stahl, einem Verbundmetall, einem keramischen Werkstoff und einem Kunststoffwerkstoff.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Körper (5) zum Fortleiten des Aufprallstoßes aus einem Werkstoff gefertigt ist, der ausgewählt ist aus superhartem Werkstoff, keramischem Werkstoff, wärmebehandeltem Metall und wärmebehandeltem Nicht-Eisenwerkstoff.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ferner mit einer Messschaltung, bei der die Messschaltung umfasst: – eine mit dem Messwandler (7) verbundene Schaltung (10) zum Auslesen eines Ausgangssignals, die zum Auslesen je Zeitintervall T1 eines Ausgangssignals des Hochfrequenzsignals aus dem Messwandler (7) dient; – eine mit der Schaltung (10) zum Auslesen eines Ausgangssignals verbundene Speicherschaltung (12) zum Speichern der Hochfrequenzausgangssignale; – eine mit der Speicherschaltung (12) verbundene Rechenschaltung (13), die je Zeitintervall T2, das größer ist als das Zweitintervall T1, jedes der in der Speicherschaltung (12) gespeicherten Ausgangssignale ausliest und ein mittleres Ausgangssignal aus den ausgelesenen Ausgangssignalen berechnet; und – eine Speicherschaltung (14) zur Speicherung des berechneten mittleren Ausgangssignals der Hochfrequenzsignale.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, ferner umfassend: – eine mit dem Messwandler (7) verbundene Schaltung (15) zur Frequenzanalyse, die zum Auslesen je Zeitintervall (T1) einer Frequenz der Hochfrequenzsignale aus dem Messwandler (7) und zum Analysieren der Frequenz dient; – eine mit der Schaltung (15) zur Frequenzanalyse verbundene Speicherschaltung (16) für das Speichern der Werte der Frequenz der Hochfrequenzsignale; – eine mit der Speicherschaltung (16) verbundene Rechenschaltung (17) für das Speichern der Werte der Frequenz, für das Auslesen je Zeitintervall T2, das größer ist als das Zeitintervall T1, jeden in der Speicherschaltung (16) gespeicherten Wert zum Speichern der Werte der Frequenz und zur Berechnung eines mittleren Wertes der Frequenz aus den ausgelesenen Werten der Frequenz; – eine Speicherschaltung (18) zum Speichern des berechneten mittleren Wertes der Frequenz der Hochfrequenzsignale; und – eine mit der Speicherschaltung (14) zum Speichern des berechneten mittleren Ausgangssignals und mit der Speicherschaltung (18) zum Speichern des berechneten mittleren Wertes der Frequenz verbundene Ausgangskorrekturschaltung (19) für das Ausgangssignals zur Korrektur des berechneten mittleren Ausgangssignalwerts durch den entsprechenden mittleren Frequenzwert.
  7. Ersatzteil zur Verwendung in der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das das hohle Stützteil (4) einschließlich der zweiten Schraubenfeder (6), den Messwandler (7) und den Körper (5) zum Fortleiten des Aufprallstoßes umfasst.
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