Die Erfindung betrifft eine Abtastvorrichtung für eine Messvorrichtung zur Erfassung von Messsignalen während der Eindringbewegung eines Eindringkörpers in eine Oberfläche eines Prüfkörpers oder eine Schicht auf dem Prüfkörper, insbesondere zur Härtemessung oder zur Ermittlung der Haftfestigkeit der Schicht auf dem Prüfkörper oder zur Ermittlung einer Oberflächentopologie. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Messvorrichtung zur Erfassung solcher vorbeschriebenen Messsignale. Auch be-

ERSATZBLATT (REGEL 26) trifft die Erfindung ein Verfahren zur Erfassung von Messsignalen während einer Eindringbewegung eines Eindringkörpers in eine Oberfläche oder einer Schicht des Prüfkörpers.

Aus der DE 699 17 780 T2 ist eine Messvorrichtung und ein Verfahren zur Messung der Kratzfestigkeit eines Films oder einer Schicht auf dem Prüfkörper bekannt. Die Messvorrichtung umfasst ein Stativ, welches einen Arm umfasst, der in Z-Richtung relativ zu einem Messtisch auf und ab bewegbar ist. Dieser Messtisch nimmt den Prüfkörper auf, der zumindest in eine Raumrichtung einer X-/Y-Ebene verfahrbar ist. An dem Arm des Stativs ist eine Eindringkörperaufnahme vorgesehen. Diese umfasst ein Parallelfedersystem mit diversen zur Messwertaufnahme in X, Y, und Z Richtung vorgesehenen Sensoren, montiert an einer Montageplatte zur Verbindung mit dem Stativ, umgeben von einem Gehäuse. Das Parallelfedersystem ist in Z- Richtung verformbar. An einer Unterseite der Eindringkörperaufnahme ist ein Eindringkörper vorgesehen.

Zur Messung einer Kratzfestigkeit eines Films oder einer Schicht auf dem Prüfkörper ist vorgesehen, dass der Prüfkörper auf dem Messtisch fixiert wird. Darauffolgend wird der Eindringkörper der Messvorrichtung auf der Oberfläche des Prüfkörpers in einem Startpunkt aufgesetzt. Anschließend erfolgt eine Verfahrbewegung des Prüfkörpers in einer Raumrichtung senkrecht zur Ausrichtung des Eindringkörpers, um ein Profil der Oberfläche des Prüfkörpers, sogenannte Vorkratz-Profildaten, zu erfassen. Dieser Verfahrensschritt wird als Pre-Scan bezeichnet.

Darauffolgend wird der Eindringkörper abgehoben und der Prüfkörper in seine Ausgangsposition zurückgeführt. Anschließend wird der Eindringkörper in dem Startpunkt auf die Oberfläche aufgesetzt und mit einer Eindringkraft beaufschlagt, während der Prüfkörper wiederum in dieselbe Raumrichtung wie beim Pre-Scan verfahren wird. Dadurch entsteht auf der Oberfläche des Prüfkörpers eine Kratzspur. Anschließend wird der Eindringkörper wieder abgehoben und der Prüfkörper in seine Ausgangsposition zurückgeführt.

ERSATZBLATT (REGEL 26) Darauffolgend wird ein dritter Verfahrensschritt angesteuert, in dem der Eindringkörper im Startpunkt auf die Oberfläche des Prüfkörpers aufgesetzt wird, so dass dieser in das Profil der Kratzspur eingreift. Darauffolgend wird der Prüfkörper in dieselbe Raumrichtung in der Kratzspur verfahren. Dadurch wird ein Nachkratzprofil erstellt. Dieser Verfahrensschritt wird auch als Post-Scan bezeichnet. Dadurch wird die Tiefe der erzeugten Kratzspur ermittelt.

Diese Daten werden zur Ermittlung der Eigenschaften der Oberfläche des Profilkörpers oder der Beschichtung des Profilkörpers verarbeitet und ausgewertet.

Eine solche Verfahrensweise zur Messung der Kratzfestigkeit des Films cider der Schicht auf dem Prüfkörper ist aufgrund der drei aufeinanderfolgenden Verfahrschritte zeitaufwändig. Zudem kann eine Beeinträchtigung der Genauigkeit der erfassten Messsignale für einen Post- und/oder ProScan mit einem Eindringkörper gegeben sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abtasteinrichtung für eine Messvorrichtung sowie eine Messvorrichtung als auch ein Verfahren zur Erfassung von Messsignalen während einer Eindringbewegung eines Eindringkörpers in eine Oberfläche eines Prüfkörpers oder in eine Schicht des Prüfkörpers vorzuschlagen, wodurch eine Reduzierung einer Prüfzeit und/oder ein verbessertes Messergebnis erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Abtastvorrichtung für eine Messvorrichtung zur Erfassung von Messsignalen während einer Eindringbewegung eines Eindringkörpers in eine Oberfläche oder eine Schicht des Prüfkörpers gelöst, welche einen Grundkörper aufweist, der eine Schnittstelle zur Anbindung an einer Messvorrichtung aufweist, sowie eine an dem Grundkörper oder einer Tragstruktur des Grundkörpers vorgesehene Hebeleinrichtung umfasst, welche zumindest einen Hebelarm aufweist, der in eine Raumrichtung auf und ab bewegbar ist und zumindest ein Abtastelement umfasst, welches dem Grundkörper oder einer Tragstruktur des

ERSATZBLATT (REGEL 26) Grundkörpers gegenüberliegend an dem zumindest einen Hebelarm der Hebeleinrichtung angeordnet und zum Prüfkörper ausgerichtet bzw. das zum Eindringkörper in einer Raumrichtung, insbesondere Z-Richtung, schwenkbar und in einer weiteren Raumrichtung verschiebbar ist und des Weiteren zumindest eine Sensoreinrichtung umfasst, welche eine Abtastbewegung des zumindest einen Abtastelementes erfasst. Eine solche Abtastbewegung ist zur Messvorrichtung ausgerichtet vorgesehen. Dadurch wird ermöglicht, dass während einer Eindringbewegung des Eindringkörpers durch das zumindest eine Abtastelement ein weiteres Messsignal ermittelt wird. Dieses zumindest eine weitere Messsignal kann die Messung einer Tiefe einer Kratzspur sein, welche auch als Post-Scan bezeichnet wird. Dieses eine Messsignal kann auch die Erfassung einer Oberflächentopologie der Oberfläche oder der Schicht des Prüfkörpers vor dem Einbringen einer Kratzspur sein. Dieser Schritt wird auch als Pre-Scan bezeichnet. Dies ermöglicht eine Zeitersparnis, da gleichzeitig zur Einbringung einer Kratzspur zumindest ein Post-Scan und/oder ein Nach-Scan in einem Arbeitsgang durchgeführt werden kann. Auch kann gleichzeitig mit der Einbringung der Kratzspur der Pre-Scan und der Post-Scan durchgeführt werden.

Die Hebeleinrichtung der Abtastvorrichtung umfasst bevorzugt zumindest einen Hebelarm, der an dem Grundkörper oder einer Tragstruktur des Grundkörpers schwenkbar über Gelenke aufgenommen ist. Dies stellt ein konstruktiv einfacher Aufbau dar. Gleichzeitig ist eine Auf- und Abbewegung des Abtastelementes in einer Raumrichtung definiert.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der Hebelarm der Hebeleinrichtung einen Tragarmabschnitt und einen Kraftarmabschnitt aufweist. Der Tragarmabschnitt und der Kraftarmabschnitt können einteilig ausgebildet sein. Alternativ können der Tragarmabschnitt und der Kraftarmabschnitt zweiteilig ausgebildet sein und sind vorzugsweise fest miteinander verbunden. Insbesondere zwischen dem Tragarmabschnitt und dem Kraft-

ERSATZBLATT (REGEL 26) armabschnitt kann das Gelenk vorgesehen oder das Gelenk aufgenommen sein. Dies ermöglicht eine unmittelbare Anbindung des Hebelarms an das Gelenk zu einer bevorzugt reibungsfreien Anordnung.

Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass der Kraftarmabschnitt sich zwischen dem Gelenk und dem Grundkörper oder einer Tragstruktur des Grundkörpers erstreckt, an dessen Ende vorzugsweise ein Antrieb aufgesetzt ist. Der Tragarmabschnitt kann sich vom Gelenk aus in entgegengesetzter Richtung erstrecken. An dessen freien Ende ist bevorzugt das Abtastelement aufgenommen. Diese Anordnung ermöglicht auch, dass der Tragarmabschnitt beliebige Konturen umfassen kann, um an die Einbausituation in die Messvorrichtung angepasst zu werden und das Abtastelement nahe dem Eindringkörper zu positionieren.

Das Gelenk zur Aufnahme des Hebelarmes weist bevorzugt eine Drehachse auf, welche zur Auf- und Abbewegung des Abtastelementes relativ zum Prüfkörper vorgesehen ist. Über die Länge des Tragarmabschnittes im Verhältnis zur Länge des Hebelarmes kann eine nahezu senkrechte Auf- und Abbewegung des Abtastelements relativ zum Prüfkörper ermöglicht sein.

Beispielhaft kann das Gelenk zur schwenkbaren Anordnung des Hebelarms als ein Kreuzfedergelenk ausgebildet sein, bei welchem ein horizontales und ein vertikales Federelement vorgesehen ist. Solche Kreuzfederelemente weisen den Vorteil auf, dass eine Auslenkbewegung des Hebelarms in eine Richtung auf einer quasi Kreisbahn ermöglicht wird, ohne eine zusätzliche Auslenkbewegung durch eine Federverformung. Dadurch kann ermöglicht werden, dass während einer Abtastbewegung der Oberfläche des Prüfkörpers eine ungewollte Auslenkung in eine Richtung, beispielsweise in Y-Richtung, entlang welcher der Messtisch während der Abtastbewegung verfahren wird, nicht erfolgt. Bevorzugt kreuzen sich die Federelemente im Drehpunkt des senkrechten Federelements.

ERSATZBLATT (REGEL 26) Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass zwischen dem Tragarmabschnitt und dem Kraftarmabschnitt das vertikale Federelement eingespannt ist und mit dem gegenüberliegenden Befestigungsabschnitt des Federelementes am Grundkörper oder an einer mit dem Grundkörper verbundenen Tragstruktur befestigt ist. Dies ermöglicht eine einfache Montage.

Vorteilhafterweise ist an dem zum Kraftarmabschnitt weisenden Abschnitt des Tragarmabschnittes das horizontale Federelement angeordnet und ein gegenüberliegender Befestigungsabschnitt wiederum am Grundkörper oder an einer mit dem Grundkörper verbundenen Tragstruktur fixiert.

Die Sensoreinrichtung der Abtastvorrichtung umfasst bevorzugt eine Krafterzeugungseinrichtung und/oder eine Wegmesseinrichtung. Bevorzugt ist des Weiteren eine Datenverarbeitungsvorrichtung vorgesehen, welche zur Ansteuerung und/oder Verarbeitung der Daten der Krafterzeugungseinrichtung und/oder Wegmesseinrichtung vorgesehen sein kann.

Die Krafterzeugungseinrichtung ist bevorzugt an einem dem Gelenk gegenüberliegenden Ende am Kraftarm abschnitt vorgesehen. Vorzugsweise ist die Wegmesseinrichtung dem Tragarmabschnitt zugeordnet. Dadurch kann die Krafterzeugungseinrichtung zwischen dem Kraftarmabschnitt und dem Grundkörper wirken und entfernt dazu eine verbesserte Erfassung von Messsignalen an dem Tragarmabschnitt die Wegmesseinrichtung vorgesehen sein.

Vorteilhafterweise ist der zumindest eine Hebelarm der Hebeleinrichtung im Nichtbetrieb der Sensoreinrichtung derart austariert, dass der Kraftarmabschnitt eine größere Last aufweist als der Tragarmabschnitt. Dies weist den Vorteil auf, dass im Nichtbetrieb der Sensoreinrichtung das an dem Hebelarm angeordnete Abtastelement gegenüber dem Prüfkörper in

ERSATZBLATT (REGEL 26) abgehobener Position angeordnet ist und diese Position selbständig einnimmt.

Vorteilhafterweise umfasst die Hebeleinrichtung zwei Hebelarme, wobei jeder Tragarmabschnitt ein Abtastelement aufnimmt. Dies ermöglicht, dass mit dem einen Abtastelement ein Pre-Scan und mit dem anderen Abtastelement ein Post-Scan gleichzeitig während der Einbringung der Kratzspur mittels des Eindringkörpers erfassbar ist.

Bei der Ausgestaltung der Abtastvorrichtung mit einer Hebeleinrichtung, welche zwei Hebelarme umfasst, sind die zwei an den Hebelarmen vorgesehenen Abtastelemente mit einem Abstand zueinander ausgerichtet, so dass dazwischen der Eindringkörper der Messvorrichtung positionierbar ist. Dies weist den Vorteil auf, dass die Abtastelemente sowohl für einen Pre-Scan als auch einen Post-Scan während des Einbringens einer Kratzspur durch den Eindringkörper eingesetzt werden können. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass der jeweilige Abstand des Abtastelements zum Eindringkörper gleich ist.

Die Verfahrbewegung des Prüfkörpers kann in beide Richtungen entlang einer Achse angesteuert werden. Des Weiteren ist bei der Ausführungsform vorgesehen, bei welcher die Hebeleinrichtung zwei Hebelarme aufweist, dass jeder der Hebelarme durch ein Gelenk oder diese beiden Hebelarme durch vorzugsweise dasselbe Gelenk schwenkbar aufgenommen sind. Alternativ können auch getrennte Gelenke vorgesehen sein.

Dadurch sind gleiche Verhältnisse bei Auf- und Abbewegungen der beiden Abtastelemente gegeben.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Tragarmabschnitt der Hebelarme L- förmig ausgebildet ist und ein langer Schenkel des Tragarmabschnitts am Gelenk angreift und am Ende des kurzen Schenkels das Abtastelement vorgesehen ist. Dadurch kann eine verbesserte Integration der Abtastvorrichtung in die Messvorrichtung ermöglicht und ein kompakter Aufbau

ERSATZBLATT (REGEL 26) bzw. ein geringes Raumvolumen erzielt werden. Gleichzeitig kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die beiden Tragarmabschnitte der Hebeleinrichtung annähernd parallel zueinander verlaufend ausgerichtet sind.

Des Weiteren ist bei der Abtastvorrichtung bevorzugt an dem Grundkörper oder mit dem Grundkörper gekoppelt eine Ausrichtvorrichtung vorgesehen, durch welche die Abtastelemente in zumindest einer Raumrichtung verfahrbar und um zumindest eine Raumrichtung verdrehbar sind. Diese Ausrichteinrichtung ermöglicht, dass das zumindest eine Abtastelement zum Eindringkörper in der Lage einstellbar ist. Insbesondere ist bei der Ausbildung der Abtastvorrichtung mit zwei Abtastelementen eine Einstellung ermöglicht, so dass die zwei Abtastelemente und ein dazwischen angeordneter Eindringkörper in einer gemeinsamen Achse ausgerichtet werden können.

Die Ausrichteinrichtung weist dem Grundkörper zugeordnet eine Basisplatte auf sowie eine Zwischenplatte, die zur Basisplatte ausgerichtet ist, und eine Anschlussplatte, welche der Zwischenplatte zugeordnet ist. Der Grundkörper, die Zwischenplatte und die Basisplatte sind jeweils zumindest in einer Raumrichtung verfahrbar und/oder verdrehbar. Vorteilhafterweise sind zwischen der Basisplatte und der Zwischenplatte als auch zwischen der Zwischenplatte und der Anschlussplatte Federelemente vorgesehen, durch welche die Anschlussplatte, die Zwischenplatte und die Basisplatte zueinander gehalten sind.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass zwischen dem Grundkörper bzw. der Basisplatte und der Zwischenplatte eine Einstellvorrichtung vorgesehen ist, durch welche eine Schwenkbewegung des Grundkörpers bzw. der Basisplatte zur Zwischenplatte ansteuerbar ist. Zwischen der Zwischenplatte und der Anschlussplatte ist bevorzugt eine weitere Einstellvorrichtung vorgesehen, durch welche eine Verfahrbewegung bzw. Schiebebewegung entlang einer Raumrichtung zwischen der Zwischenplatte und der Anschlussplatte ansteuerbar ist. Durch diesen konstruktiven Aufbau ist die

ERSATZBLATT (REGEL 26) präzise Ausrichtung des oder der Abtastelemente zum Eindringkörper ermöglicht. Insbesondere auch in der Weise, dass zumindest zwei Abtastelemente und ein dazwischen angeordneter Eindringkörper in einer gemeinsamen Geraden liegen und diese Gerade beispielsweise einer Verfahrbewegung eines Messtisches in X- oder Y-Richtung entsprechen. Alternativ kann auch die Befestigungsfläche des Grundkörpers der Abtastvorrichtung so ausgebildet sein, dass auf die Basisplatte der Ausrichtung verzichtet wird. Die Funktion der Basisplatte wird dann vom Grundkörper der Abtasteinrichtung übernommen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine Messvorrichtung zur Erfassung von Messsignalen während einer Eindringbewegung eines Eindringkörpers in eine Oberfläche eines Prüfkörpers oder in einer Schicht auf dem Prüfkörper gelöst, welche einen Messtisch aufweist, auf welchem der Prüfkörper positionierbar ist und mit einer Hubantriebseinrichtung eine Verfahrbewegung des Eindringkörpers entlang einer Z-Achse ansteuert und mit einer Eindringkörperaufnahme, an der der Eindringkörper vorgesehen ist sowie mit einer Abtasteinrichtung nach einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen, bei welcher zumindest ein Abtastelement benachbart zum Eindringkörper ausgerichtet ist. Dadurch kann eine Prozesszeitreduzierung für die Ermittlung und Auswertung der Messsignale ermöglicht werden, da zusätzlich zur Messung der Messsignale des Eindringkörpers während der Einbringung einer Kratzspur zumindest eine weitere Messung durch einen Pre- und/oder Post-Scan durchgeführt werden kann.

Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Abtasteinrichtung an der Eindringkörperaufnahme befestigbar ist. Dies ermöglicht eine platzsparende Anordnung. Darüber hinaus ist auch ermöglicht, dass solche Abtasteinrichtungen an bestehenden Messvorrichtungen nachrüstbar sind.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das zumindest eine Abtastelement zum Eindringkörper in einer Geraden ausgerichtet ist, welche in einer Achse

ERSATZBLATT (REGEL 26) einer Verfahrbewegung des Messtisches liegt, auf welchem der Prüfkörper fixiert ist. Bevorzugt weist die Abtastvorrichtung eine Hebeleinrichtung mit zwei Hebelarmen auf, wobei an jeden Tragarmabschnitt der Hebelarme ein Abtastelement vorgesehen ist und zwischen den zwei Abtastelementen der Eindringkörper positioniert ist. Dadurch kann der ProScan, also das Erfassen der unbeschädigten Oberfläche, sowie das Einbringen einer Kratzspur als auch ein Post-Scan, also die Messung der Tiefe der erzeugten Kratzspur, in einem Arbeitsgang erfasst werden.

Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass bei einer Verfahrbewegung des Prüfkörpers zum Eindringkörper in einer ersten Raumrichtung das eine Abtastelement vorauseilend und das andere Abtastelement nacheilend zum Eindringkörper vorgesehen ist und bei einer Verfahrbewegung des Prüfkörpers relativ zum Eindringkörper entgegengesetzt zur ersten Raumrichtung das vorauseilende Abtastelement nacheilend und das nacheilende Abtastelement vorauseilend zum Eindringkörper einsetzbar ist. Die Abtastvorrichtung ist somit universell und unabhängig von der Verfahrrichtung des Prüfkörpers zum Eindringkörper einsetzbar.

Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Eindringkörperaufnahme der Messvorrichtung eine Schnittstelle zur Montage an einer Z- Achse aufweist und als eine Festkörpergelenkanordnung ausgebildet ist, welche zumindest zwei, vorzugsweise drei, Festkörpergelenke zwischen der Schnittstelle und der Aufnahme für den Eindringkörper aufweist und dass die Abtasteinrichtung mit dem Grundkörper an der Schnittstelle der Eindringkörperaufnahme oder benachbart zu dieser befestigbar ist. Dies ermöglicht, dass die Abtasteinrichtung auch an bestehenden Messvorrichtungen nachrüstbar ist. Auch kann ein einfacher Austausch dadurch ermöglicht sein.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren zur Erfassung von Messsignalen während einer Eindringbewegung eines Eindringkörpers in eine Oberfläche eines Prüfkörpers oder in eine Schicht auf dem Prüfkörper gelöst, bei dem der Eindringkörper einer

ERSATZBLATT (REGEL 26) Messvorrichtung auf die Oberfläche oder Schicht des Prüfkörpers aufgesetzt wird, bei dem der Prüfkörper mit einer Geschwindigkeit in Raumrichtung senkrecht zur Prüfkraft verfahren wird und bei dem während der Verfahrbewegung des Prüfkörpers der Eindringkörper mit einer Prüfkraft beaufschlagt wird und in die Oberfläche oder Schicht des Prüfkörpers eine Kratzspur einbringt, wobei vor oder während der Verfahrbewegung des Prüfkörpers zumindest ein Abtastelement einer Abtastvorrichtung auf die Oberfläche oder die Schicht des Prüfkörpers aufgesetzt wird und während der Einbringung der Kratzspur Messsignale von der Oberfläche oder Schicht des Prüfkörpers durch das zumindest eine Abtastelement erfasst werden. Dadurch können zusätzlich zu den Messsignalen von dem Eindringkörper während des Einbringens einer Kratzspur von dem zumindest einen Abtastelement weitere Messsignale erfasst werden, die in Form des vorgenannten Pre-Scans oder Post-Scans sein können.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das zumindest eine Abtastelement dem Eindringkörper vorauseilend und/oder das zumindest eine Abtastelement dem Eindringkörper nacheilend vorgesehen ist. Die maximale Zeitersparnis kann dann gegeben sein, wenn zumindest ein Abtastelement vorauseilend und zumindest ein Abtastelement nacheilend zum Eindringkörper positioniert und die jeweiligen Messsignale gleichzeitig erfasst und ausgewertet werden.

Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass das zumindest eine vorauseilende Abtastelement, der Eindringkörper und das zumindest eine nacheilende AbAbtastelement in einer gemeinsamen Gerade liegend ausgerichtet werden. Diese Gerade liegt bevorzugt in einer Achse der Verfahrbewegung des Messtisches und/oder der Eindringkörperaufnahme.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können

ERSATZBLATT (REGEL 26) einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen :

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Messvorrichtung,

Figur 2 eine perspektivische Ansicht einer Abtastvorrichtung für die Messvorrichtung gemäß Figur 1,

Figur 3 eine weitere perspektivische Ansicht der Abtastvorrichtung gemäß Figur 2,

Figur 4 eine schematische Ansicht von unten auf die Abtastvorrichtung gemäß Figur 2,

Figur 5 eine schematische Seitenansicht der Abtastvorrichtung gemäß Figur 2,

Figur 6 eine schematische Seitenansicht auf eine Ausrichteinrichtung der Abtastvorrichtung gemäß Figur 2,

Figur 7 eine perspektivische Ansicht einer Eindringkörperaufnahme der Messvorrichtung in Figur 1, und

Figur 8 eine perspektivische Teilansicht der Eindringkörperaufnahme und der dazu positionierten Abtasteinrichtung.

In Figur 1 ist perspektivisch eine Messvorrichtung 11 dargestellt. Eine solche Messvorrichtung 11 kann zum Prüfen von mechanischen und/oder physikalischen Eigenschaften von Oberflächen an Prüfkörpern 12, wie beispielsweise Folien, Schichten und/oder Beschichtungen auf Gegenständen, vorgesehen sein. Beispielsweise kann diese Messvorrichtung 11 auch als eine Härtemesseinrichtung eingesetzt werden, bei der durch Ein-

ERSATZBLATT (REGEL 26) dringen mittels eines Eindringkörpers 14 in dem Prüfkörper 12 eine Härtemessung durchgeführt wird. Des Weiteren kann diese Messvorrichtung 11 dafür vorgesehen sein, um eine Kratzfestigkeit einer Folie, einer Schicht oder eine Beschichtung auf Gegenständen zu ermitteln. Dabei können beispielsweise CVD- oder PVD-Beschichtungen bezüglich deren Haftfestigkeit getestet werden. Ebenso können weitere Mikrokratzer erfasst oder anderweitige Verformungsinformationen von der Oberfläche erfasst und analysiert werden. Auch kann diese Messvorrichtung zur Bestimmung der Topologie einer Oberfläche des Prüfkörpers 12 damit einhergehen. In diesem Fall wird der Eindringkörper 14 auf der Oberfläche des Prüfkörpers 12 aufgesetzt und entlang der Oberfläche zum Abtasten der Rauheit der Oberfläche des Prüfkörpers 12 verfahren.

Diese Messvorrichtung 11 umfasst des Weiteren eine optische Einrichtung 16, welche ein Mikroskop und/oder eine Kamera umfasst. Durch diese optische Einrichtung 16 können Informationen von einer Eindringstelle des Eindringkörpers 14 in die Oberfläche des Prüfkörpers 12 erfasst werden. Auch können beispielsweise Mikrokratzer bezüglich deren Kontur elektronisch ausgewertet werden.

Diese Messvorrichtung 11 umfasst einen Sockel 17. Der Sockel 17 nimmt einen Messtisch 18 auf, welcher bevorzugt als Kreuztisch ausgebildet ist. Dieser Messtisch 18 ist in einer X-/Y-Ebene verfahrbar, wobei der Messtisch 18 entlang einer langen Achse in X-Richtung verfahrbar ist und entlang einer kurzen Achse in Y-Richtung verfahrbar ist. An dem Sockel 17 ist ein Ständer 19 vorgesehen. In diesem Ständer 19 ist eine Hubantriebseinrichtung 21 vorgesehen, durch welche eine Eindringkörperaufnahme 23 (Figur 7) entlang der Z-Achse relativ zum Messtisch 18 verfahrbar ist. Diese Eindringkörperaufnahme 23 nimmt den Eindringkörper 14 auf. Benachbart zur Eindringkörperaufnahme 23 ist die optische Einrichtung 16 vorgesehen. Die Hubantriebseinrichtung 21 umfasst eine Säulenführung 24 sowie vorzugsweise einen Spindelantrieb 25, wobei ein Motor 26 eine Spindel 27 des Spindelantriebs 25 antreibt, um eine Verfahrbewegung entlang der Z-Achse für die Eindringkörperaufnahme 23

ERSATZBLATT (REGEL 26) anzusteuern. Der Motor 26 ist bevorzugt als ein hochauflösender Motor ausgebildet, so dass eine Ansteuerung in sehr feinen Schritten möglich ist, um eine exakte Ansteuerung eines Verfahrwegs der Eindringkörperaufnahme 23 entlang der Z-Achse anzusteuern.

Die Eindringkörperaufnahme 23 ist von einem abnehmbaren Messkopfgehäuse 29 umgeben.

Diese Messvorrichtung 11 ist durch eine Steuerungseinrichtung ansteuerbar, welche eine Datenverarbeitungseinrichtung 31 umfasst, welche schematisch dargestellt ist. Diese Datenverarbeitungseinrichtung 31 kann ein Display, eine Eingabetastatur sowie weitere Anschlüsse, wie beispielsweise ein Speichermedium oder eine Schnittstelle zu einer Datenübertragung, umfassen.

In Figur 2 ist eine erste perspektivische Ansicht einer Abtastvorrichtung 111 dargestellt. Die Figur 3 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Abtastvorrichtung 111 gemäß Figur 2.

Die Abtastvorrichtung 111 umfasst einen Grundkörper 112, der eine Hebelarmeinrichtung 114 aufnimmt. Diese Hebelarmeinrichtung 114 umfasst zwei Hebelarme 115, 116, die an deren jeweiligen Enden jeweils ein Abtastelement 117 aufnehmen. Die Hebeleinrichtung 114 umfasst des Weiteren ein Gelenk 118, mit welchem die Hebelarme 115, 116 schwenkbar um eine horizontale Achse gelagert sind. Des Weiteren umfasst die Abtastvorrichtung 111 eine Sensoreinrichtung 121. Diese Sensoreinrichtung 121 umfasst eine Krafterzeugungseinrichtung 122, wobei für jeden Hebelarm 115, 116 jeweils eine Krafterzeugungseinrichtung 122 vorgesehen ist. Des Weiteren umfasst die Sensoreinrichtung 121 eine Wegmesseinrichtung 123. Dabei ist vorgesehen, dass für jeden Hebelarm 115, 116 ein Sensor 124 vorgesehen ist, der eine Bewegung des Hebelarmes 115, 116 erfasst.

ERSATZBLATT (REGEL 26) Der Hebelarm 115, 116 ist aus einem Kraftarm abschnitt 126, 129 sowie einem Tragarmabschnitt 127, 130 gebildet. Der Kraftarmabschnitt 126, 129 und der Tragarmabschnitt 127, 130 sind einteilig ausgebildet. An einer Anbindungsstelle 128 sind die Hebelarme 115, 116 von dem Gelenk 118 aufgenommen. Sofern der Kraftarmabschnitt 126, 129 und der Tragarmabschnitt 127, 130 jeweils als Teil ausgebildet und fest miteinander verbunden sind, bildet diese Schnittstelle zwischen den zwei Teilen die Anbindungsstelle 128. Die Hebelarme 115, 116 sind zumindest abschnittsweise parallel verlaufend zueinander ausgerichtet. Bevorzugt sind diese im Bereich der Kraftarmabschnitte 126, 129 ineinander geschachtelt angeordnet, um eine platzsparende Anordnung zu ermöglichen. Beispielsweise weist der Kraftarmabschnitt 126 des Hebelarms 115 eine iförmige Kontur auf. Der Kraftarmabschnitt 129 des zweiten Hebelarmes 116 ist innenliegend zum Kraftarmabschnitt 126 des ersten Hebelarms 115 positioniert.

Der Tragarmabschnitt 127 des Hebelarms 115 ist beispielsweise außenliegend vorgesehen, und der Tragarmabschnitt 130 des Hebelarms 116 ist zum Hebelarm 115 innenliegend vorgesehen. Die Tragarmabschnitte 127, 130 weisen in der Draufsicht gesehen eine L-förmige Kontur auf. Am Ende des kurzen Schenkels der L-förmigen Kontur ist das Abtastelement 117 aufgenommen. Dadurch werden eine platzsparende Anordnung und eine Positionierung der Abtastelemente 117 zum Eindringkörper 14 ermöglicht, wie dies nachfolgend in Figur 7 noch beschrieben wird.

Das Gelenk 118 ist beispielsweise als ein Kreuzfedergelenk ausgebildet, welches ein erstes Federelement 131 aufweist, welches horizontal ausgerichtet ist, und ein zweites Federelement 132 aufweist, welches vertikal ausgerichtet ist. Das erste und das zweite Federelement 131, 132 sind sowohl an dem Hebelarm 115 als auch an dem Hebelarm 116 befestigt. Gegenüberliegend zur Einspannstelle des zweiten Federelements 132 zwischen dem Tragarmabschnitt 127 und dem Kraftarmabschnitt 126 cider zur Anbringungsstelle 128 ist ein Befestigungsabschnitt des zweiten

ERSATZBLATT (REGEL 26) Federelementes 132 an einer Tragstruktur 134 des Grundkörpers 112 cider dem Grundkörper 112 befestigt. Die Tragstruktur 134 und der Grundkörper 112 können durch eine lösbare oder unlösbare Verbindung miteinander verbunden sein. Die Tragstruktur 134 und der Grundkörper 112 können auch einteilig ausgebildet sein.

Das erste, vorzugsweise horizontal ausgebildete Federelement 131 greift beispielsweise an einer Oberseite des Tragarmabschnitts 127, 130, an. An einer Stirnseite des Tragarmabschnitts 127, 130, die um 90° versetzt zur Oberseite ist, greift das vertikal ausgerichtete zweite Federelement 132 an.

Durch dieses als Kreuzfedergelenk ausgebildete Gelenk 118 können beide Hebelarme 115, 116 um die gleiche Achse schwenkbar aufgenommen werden. Zudem ist die Ausrichtung der Federelemente 131, 132 derart vorgesehen, dass eine Abhebebewegung der Abtastelemente 117 in Z- Richtung begünstigt wird.

Die Krafterzeugungseinrichtung 122 ist nahe zum Grundkörper 112 positioniert. Jeder Hebelarm 115, 116 ist mit einer Krafterzeugungseinrichtung 122 angesteuert. Beispielsweise kann ein Tauchspulenmotor mit einer integrierten Dämpfung vorgesehen sein. Durch diese Krafterzeugungseinrichtung 122 kann eine Auf- und Abbewegung des Abtastelementes 117 angesteuert werden, bei der der jeweilige Hebelarm 115, 116 um das Gelenk 118 schwenkt.

Zur Erfassung der Position des Abtastelementes 117 bezüglich der Auf- und Abbewegung, insbesondere entlang der Z-Richtung, ist jedem Tragarmabschnitt 127 der Sensor 124 der Wegmesseinrichtung 123 zugeordnet. Diese Sensoren 124 werden bevorzugt von der Tragstruktur 134 aufgenommen. Dabei ist bevorzugt an jedem Hebelarm 115, 116 eine Messposition vorgesehen, welche in einer gemeinsamen Achse 135 liegen, welche durch die beiden Abtastelemente 117 der Hebelarme 115, 116 gebildet ist (Figur 5). In derselben Achse 135 sind bevorzugt die

ERSATZBLATT (REGEL 26) Krafterzeugungseinrichtungen 122 angeordnet, die an den Kraftarmabschnitten 126 der Hebelarme 115, 116 angreifen.

Die Sensoren 124 sind jeweils in einem Winkel geneigt zu einer an dem Tragarmabschnitt 127, 130 vorgesehenen Messfläche oder Referenzfläche vorgesehen. Durch diese Sensoren 124 kann eine jeweilige Verfahrbewegung der Hebelarme 115, 116 bzw. der Tragarmabschnitte 127, 130 entlang der Z-Achse erfasst werden. Diese Sensoren 124 können an einem Messkopfgehäuse oder an einem separaten Halter fixiert sein. Diese Sensoren 124 sind bevorzugt an der Tragstruktur 134 oder dem Grundkörper 112 angeordnet. Bevorzugt sind die beiden einander gegenüberliegend ausgerichteten Sensoren 124 in einem Winkel von kleiner 180° und größer 90° zueinander ausgerichtet. Durch die winklige Anordnung der Sensoren 124 kann bei einer geringen Verfahrbewegung der Hebelarme 115, 116, insbesondere der Tragarmabschnitte 127, 130, in Z-Rich- tung eine verbesserte Auswertung ermöglicht sein.

Die Auf- und Abbewegung der Abtastelemente 117 kann beispielsweise durch die Sensoren 124, wie beispielsweise Abstandssensoren, Näherungsschalter als auch durch einen Sensor, ermöglicht sein, der nach einem magnetinduktiven Verfahren oder einem Wirbelstromverfahren arbeitet.

Die Abtastelemente 117 sind am vorderen Ende der Tragarmabschnitte 127, 130 auswechselbar aufgenommen. Hierfür können lösbare Befestigungsmittel vorgesehen sein. Des Weiteren kann zur Aufnahme der Abtastelemente 117 vorgesehen sein, dass Justierelemente vorgesehen sind, um die Achse und/oder die Höhe der Abtastelemente 117 zum Tragarmabschnitt 127, 130 einzustellen. Die Abtastelemente 117 können beispielsweise als Nadeln ausgebildet sein. Diese Abtastelemente 117 können durch lösbare Befestigungselemente geklemmt oder geschraubt an dem Tragarmabschnitt 127, 130 befestigt sein. Auch können diese Abtastelemente 117 durch ein Schnellwechselsystem an dem Tragarmabschnitt 127, 130 vorgesehen sein.

ERSATZBLATT (REGEL 26) In Figur 4 ist eine schematische Ansicht von unten auf die Abtasteinrichtung 111 mit der Ausrichtung 136 dargestellt. Der Grundkörper 112 ist an der Abtasteinrichtung 136 lösbar fixiert. Des Weiteren ist aus der Ansicht von unten die integrierte Anordnung des ersten und zweiten Hebelarms 115, 116 ersichtlich.

Die Ausrichteinrichtung 136 ist lösbar an einem Anschlusselement 98 befestigbar. Dieses Anschlusselement 98 dient als Anschluss der Abtasteinrichtung 111 zusammen mit der Ausrichteinrichtung 136 an dem Ständer 19 der Messvorrichtung 11. Dadurch ist eine einfache Montage als auch ein einfaches Auswechseln der Abtastvorrichtung 111 und/oder der Ausrichteinrichtung 136 zur Messvorrichtung 11 über das Anschlusselement 98 ermöglicht.

Die Figur 5 zeigt eine schematische Seitenansicht der Abtastvorrichtung 111 gemäß Figuren 2 und 3. Die Hebelarme 115, 116 sind bevorzugt in einer gleichen horizontalen Ebene durch das Gelenk 118 in einer Grundposition gehalten. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass bei einem Nichtbetrieb der Sensoreinrichtung 121 die Lastverteilung bei den Hebelarmen 115, 116 derart gewählt ist, dass die Abtastelemente 117 im Uhrzeigersinn gesehen zum Gelenk 118 nach oben bewegt werden.

Die Abtastvorrichtung 111 kann an einer Ausrichteinrichtung 136 befestigbar sein. Diese Ausrichteinrichtung 136 kann wiederum mit einem Anschlusselement 98 (Figur 8) verbindbar oder an dem Ständer 19 anschließbar sein. Bevorzugt ist die Abtasteinrichtung 111 als Baugruppe ausgebildet. Ebenso kann die Ausrichteinrichtung 136 als Baugruppe ausgebildet sein. Die Abtasteinrichtung 111 kann über den Grundkörper 112 mit der Ausrichteinrichtung 136, insbesondere mit einer Basisplatte 145 der Ausrichteinrichtung 136, fest montiert sein. Alternativ kann die Basisplatte 145 und der Grundkörper 112 auch einteilig ausgebildet sein.

Diese Ausrichteinrichtung 136 ermöglicht eine Veränderung der Lage der Abtastelemente 117. Dadurch können die Abtastelemente 117, die dem Eindringkörper 14 zugeordnet sind, ausgerichtet und eingestellt werden.

ERSATZBLATT (REGEL 26) Der prinzipielle Aufbau der Ausrichteinrichtung 136 ist in Figur 6 schematisch dargestellt. Die Ausrichteinrichtung 136 umfasst eine Anschlussplatte 146, welche mit dem Anschlusselement 98 verbindbar ist. Vorzugsweise kann eine lösbare Schraubverbindung vorgesehen sein. Diese Anschlussplatte 146 weist zu einer Zwischenplatte vier prismatisch oder ähnlich ausgeformte Vertiefungen 138 auf, in denen Kugeln 139 gelagert sind. Gegenüberliegend liegt die Zwischenplatte 141. In gleich oder ähnlich ausgeformten Vertiefungen 138 greifen die Kugeln 139 der Anschlussplatte 146 ein. Die Zwischenplatte 141 wird durch Federelemente 142 zur Anschlussplatte 146 fixiert gehalten. Zwischen der Anschlussplatte 146 und der Zwischenplatte 141 ist eine Einstelleinrichtung 143 vorgesehen. Diese ermöglicht, dass die Zwischenplatte 141 relativ zur Anschlussplatte 146 entlang einer Raumrichtung verfahrbar bzw. verschiebbar ist. In einer Einbausituation der Abtastvorrichtung 111 ist die Verfahrbewegung in X-Richtung.

Der Zwischenplatte 141 ist eine Basisplatte 145 zugeordnet. Diese weist bevorzugt vier aufeinander zuweisende prismatisch oder ähnlich ausgeformte, schräg aufeinander zulaufende Vertiefungen 140 auf. Gegenüberliegend, in der Zwischenplatte 141, greifen die Kugeln 139 in gleich oder ähnlich ausgeformte Vertiefungen ein. Die Basisplatte 145 wird wiederum durch Federelemente 142 gegenüber der Zwischenplatte 141 fixiert gehalten. Dazwischenliegend ist ebenfalls eine weitere Einstelleinrichtung 144 vorgesehen, durch welche die Basisplatte 145 relativ zur Zwischenplatte 141 verfahrbar ist. Aufgrund der Schräganordnung der prismatisch oder ähnlich ausgeformten Vertiefungen 140 erfolgt eine Schwenkbewegung. In einer Einbaulage der Abtastvorrichtung 111 wird eine Schwenkbewegung um eine Z- Achse angesteuert.

Die Einstelleinrichtung 144 kann eine Stellschraube 147 umfassen, welche auf ein Stellelement 148 einwirkt. Dieses Stellelement 148 ist mit der Zwischenplatte 141 fest verbunden und ragt in eine Ausnehmung in der Basisplatte 145. Der Stellschraube 147 gegenüberliegend ist ein Gegenla-

ERSATZBLATT (REGEL 26) ger 149 vorgesehen, um eine ständig wirkende Gegenkraft auf das Stellelement 148 zu erzeugen. Durch diese Anordnung wird eine spielfreie Verstellbewegung durch die Stellschrauben 147 gewährleistet. Die Einstelleinrichtung 143 ist analog aufgebaut und wirkt zwischen der Anschlussplatte 146 und der Zwischenplatte 141.

Durch diese Ausrichteinrichtung 136 kann die Lage und Position der Abtastelemente 117 zum Eindringkörper 14, vorzugsweise rotatorisch um die Z-Achse und in X-Richtung, einjustiert werden, so dass diese in einer gemeinsamen Geraden liegen.

In Figur 7 ist eine erste perspektivische Ansicht der Eindringkörperaufnahme 23 dargestellt.

Diese Eindringkörperaufnahme 23 umfasst eine Schnittstelle 35, durch welche diese Eindringkörperaufnahme 23 an der Hubantriebseinrichtung 21, insbesondere an der Säulenführung 24, anschließbar ist. Der Schnittstelle 35 gegenüberliegend ist eine Aufnahme 36 zum Einsetzen des Eindringkörpers 14 vorgesehen. Dieser Eindringkörper 14 ist austauschbar in der Aufnahme 36 angeordnet.

Die Eindringkörperaufnahme 23 ist zwischen der Schnittstelle 35 und der Aufnahme 36 durch eine Festkörpergelenkanordnung 37 ausgebildet. Diese Festkörpergelenkanordnung 37 umfasst zumindest ein erstes Festkörpergelenk 41. Diese Festkörpergelenkordnung 37 besteht bevorzugt aus einem geschlossenen Rahmen 42. Der Rahmen 42 kann im Querschnitt gesehen rechteckförmig ausgebildet sein. In einer Draufsicht gesehen kann der Rahmen beispielhaft eine rechteckförmige oder trapezförmige Kontur aufweisen. Der Rahmen 42 umfasst eine hintere Stirnseite 43, an der die Schnittstelle 35 vorgesehen ist. Gegenüberliegend umfasst der Rahmen 42 eine vordere Stirnseite 44, welche die Aufnahme 36 für den Eindringkörper 14 zugeordnet ist. Zwischen der vorderen und hinteren Stirnseite 43, 44 erstreckt sich ein oberer und unterer Schenkel.

ERSATZBLATT (REGEL 26) Jeweils an die hintere Stirnseite 43 und die vordere Stirnseite 44 angrenzend weist der Schenkel 45 ein Gelenk 46 auf. Dieses Gelenk 46 ist durch eine Querschnittsverjüngung der Dicke des Schenkels 45 gebildet. Bei dieser ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich diese Querschnittsverjüngung zur Bildung des Gelenks 46 über die gesamte Breite der Schenkel 45 erstreckt.

Bevorzugt ist das erste Festkörpergelenk 41 einteilig, also aus einem Monoblock ausgebildet. Dieses erste Festkörpergelenk 41 kann durch eine Fräsbearbeitung hergestellt werden. Das erste Festkörpergelenk 41 ist mit der hinteren Stirnseite 35 über das Anschlusselement 98 mit der Hubantriebseinrichtung 21 verbunden. Dadurch ist die vordere Stirnseite 44 entlang der Z-Achse gegenüber der hinteren Stirnseite 43 auslenkbar.

Durch die Dicke der verbleibenden Stege des Gelenks 46 und/oder des verwendeten Materials für den Rahmen 42 kann das erste Festkörpergelenk 41 dafür ausgelegt sein, dass bei einem vordefinierten Verfahrweg entlang der Z-Achse eine definierte Kraft auf den Eindringkörper 14 in Z- Richtung übertragen wird. Beispielsweise kann eine Verfahrbewegung von 1 mm entlang der Z-Achse bei einem auf der Oberfläche des Prüfkörpers 12 aufliegenden Eindringkörper 14 eine Kraft von beispielsweise 30, 50, 100 oder 200 N erzeugen. Daraus ergibt sich eine definierte Größe für die Eindringbewegung des Eindringkörpers 14 in den Prüfkörper 12. Dadurch wird eine erste Messwerterfassung ermöglicht. Die Hubantriebseinrichtung 21 kann somit bei dieser Ausführungsform eine erste Messvorrichtung 47 für eine Verfahrbewegung des Eindringkörpers 14 entlang der Z-Achse bilden.

Die Festkörpergelenkanordnung 37 umfasst zumindest ein weiteres Festkörpergelenk 51. Bevorzugt ist ein zweites Festkörpergelenk 51 sowie ein drittes Festkörpergelenk 61 vorgesehen. Diese Festkörpergelenke 41, 51, 61 sind unmittelbar in Reihe geschalten und direkt miteinander verbunden.

ERSATZBLATT (REGEL 26) Das zweite Festkörpergelenk 51 ist bevorzugt entlang der Y-Achse nachgiebig und in den beiden weiteren Raumrichtungen, also in der X-Achse und der Z-Achse mechanisch steif. Das zweite Festkörpergelenk 51 ist an einer Auskragung 52 vorgesehen. Die Auskragung 52 ist unmittelbar an der vorderen Stirnseite 44 des ersten Festkörpergelenkes 41 fixiert. Das zweite Festkörpergelenk 51 ist bevorzugt an einer Unterseite der Auskragung 52 oder eines Steges oder einer sonstigen Halterung befestigt.

Das zweite Festkörpergelenk 51 besteht aus einem Steg 53, der beidseitig Verjüngungen 54 aufweist, die vorzugsweise spiegelbildlich zu dem Steg 53 ausgebildet sind. Diese Verjüngungen 54 sind bevorzugt halbkreisförmig ausgebildet. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Steg 53 zweiteilig ausgebildet ist, wobei im mittleren Bereich des Steges 53 eine Aussparung vorgesehen sein kann.

Zwischen dem zweiten Festkörpergelenk 51 und dem dritten Festkörpergelenk 61 ist ein Verbindungselement 56, vorzugsweise eine Verbindungsplatte, vorgesehen, in welcher der Steg 53 des zweiten Festkörperelements 51 unmittelbar übergeht. Von diesem Verbindungselement 56 aus erstreckt sich vorteilhafterweise in Z-Achse gesehen nach unten ein Steg 63 des dritten Festkörpergelenkes 61. Der Steg 63 ist analog zum Steg 53 ausgebildet, so dass auf diese Beschreibung vollumfänglich Bezug genommen werden kann.

Das dritte Festkörpergelenk 61 ist entlang der X-Achse nachgiebig und in den beiden weiteren Raumrichtungen entlang der Y-Achse und der Z- Achse mechanisch steif. Der Steg 63 des dritten Festkörpergelenks 61 ist um 90° gedreht gegenüber dem Steg 53 des zweiten Festkörpergelenks 51 angeordnet.

Am unteren Ende des dritten Festkörpergelenks 61 ist die Aufnahme 36 vorgesehen, in welche der Eindringkörper 14 einsetzbar ist.

ERSATZBLATT (REGEL 26) Die Festkörpergelenkanordnung 37 mit dem ersten Festkörpergelenk 41, dem zweiten Festkörpergelenk 51 und dem dritten Festkörpergelenk 61 ist bevorzugt einteilig ausgebildet. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Festkörpergelenk 41, 51 und/oder zwischen dem zweiten und dem dritten Festkörpergelenk 51, 61 eine Schnittstelle vorgesehen ist.

An einer Innenseite des Messkopfgehäuses 29 können Sensoren 49 befestigt sein, welche der Auskragung 52 zugeordnet sind. Durch diese Sensoren 49 kann ebenfalls eine Verfahrbewegung bzw. eine Auslenkung des ersten Festkörpergelenkes 41 entlang der Z-Achse erfasst werden. Diese Messsignale der Sensoren 49 und die der Hubantriebseinrichtung 21 können jeweils für sich oder beide zur Auswertung verwendet werden.

Dem zweiten Festkörpergelenk 51 ist eine zweite Messeinrichtung 57 und dem dritten Festkörpergelenk 61 eine dritte Messeinrichtung 67 zugeordnet. Beispielsweise kann die zweite und dritte Messeinrichtung 57, 67 an dem oberen Schenkel 45 oder der vorderen Stirnseite 44 positioniert sein. Dadurch werden Sensoren 58, 68 der zweiten Messeinrichtung 57 und dritten Messeinrichtung 67 entkoppelt zur Z-Achse aufgenommen, das heißt, bei einer Auslenkung des ersten Festkörpergelenks 41 entlang der Z-Achse werden diese mitbewegt, so dass die Messsignale um diese Verfahrbewegung neutralisiert sind. An dem oberen Schenkel 45 ist bevorzugt eine Sensoraufnahme 72 vorgesehen, durch welche der Sensor 58 entlang der Y-Achse ausgerichtet aufgenommen wird und der Sensor 68 entlang der X-Achse ausgerichtet aufgenommen wird. Die Aufnahme 36 weist eine Messfläche 73 auf, die dem Sensor 58 und Sensor 68 zugeordnet ist, so dass eine Abstandsänderung zwischen der Messfläche 73 und den Sensoren 58, 68 unabhängig voneinander erfassbar ist. An der Aufnahme 36 ist wiederum ein geschlossener Tragrahmen 75 vorgesehen, der die Messfläche 73 aufnimmt. Diese Messfläche 73 ist bevorzugt dem Eindringkörper 14 gegenüberliegend an der Aufnahme 36 vorgesehen. Bei Einsatz von Abstandssensoren oder Näherungsschaltern können

ERSATZBLATT (REGEL 26) entsprechende Komponenten an der Messfläche 73 vorgesehen sein, so dass die Sensoren 58, 68 eine Änderung im Abstand erfassen können.

In der Messfläche 73 ist eine Durchgangsbohrung 77 vorgesehen. Diese fluchtet mit einer weiteren Bohrung 78 in der Auskragung 52. Diese Bohrung 78 ist im Umfang größer als die in der Aufnahme 36 zum Einsetzen des Eindringkörpers 14. Dadurch ist zum einen eine Beweglichkeit des Eindringkörpers 14 im Umfang einer möglichen Auslenkung des ersten und zweiten Festkörpergelenks 51, 61 gegeben. Des Weiteren kann über die Durchgangsbohrung 77 eine Fixierung des Eindringkörpers 14 mittels eines Werkzeuges in der Aufnahme 36 ermöglicht sein.

Die Aussparungen der Stege 53, 63 können an deren jeweiligen Kreuzungspunkten des zweiten und dritten Festkörpergelenks 51, 61 ein Hindurchführen des Werkzeuges zur Verschraubung des Eindringkörpers 14 ermöglichen. Gleichzeitig wird ermöglicht, dass eine Längsachse des Eindringkörpers 14 im Kreuzungspunkt der jeweiligen Schwenkachsen des ersten und zweiten Festkörpergelenkes 51, 61 liegt. Dadurch können geometrisch definierte Verhältnisse für eine präzise Messung ermöglicht sein.

In Figur 8 ist eine perspektivische Teilansicht der Abtasteinrichtung 111 und der Eindringkörperaufnahme 23 in einer Einbausituation oder Montageanordnung an dem Anschlusselement 98 dargestellt. Die Abtasteinrichtung 111 ist teilweise innerhalb der Festkörpergelenkanordnung 37 der Eindringkörperaufnahme 23 angeordnet, wodurch eine Bauraumoptimierung erzielt wird. Das Anschlusselement 98 weist bevorzugt eine Vertiefung 99 auf, durch welche eine Schnittstelle 35 zwischen der Eindringkörperaufnahme 23 und dem Anschlusselement 98 gegeben ist. Bevorzugt ist eine hintere Stirnseite 43 in der Vertiefung 99 des Anschlusselementes 98 positioniert. Die innerhalb des Rahmens 42 der Festkörpergelenkanordnung 37 positionierte Abtasteinrichtung 111 kann unmittelbar an dem Anschlusselement 98 über den Grundkörper 112 befestigt sein. Alternativ kann vorgesehen sein, wie dies auch in Figur 8 dargestellt ist,

ERSATZBLATT (REGEL 26) dass die Abtasteinrichtung 111 mit der Ausrichteinrichtung 136 verbunden ist und diese Ausrichteinrichtung 136 an dem Anschlusselement 98 fixierbar ist. Dadurch findet eine Ineinanderschachtelung statt, wobei alle Funktionen, insbesondere bezüglich der jeweiligen Einstellparameter und/oder Auslenkungen sowohl für die Festkörpergelenkanordnung 37, die Ausrichteinrichtung 136 als auch die Abtastvorrichtung 111 aufrechterhalten bleiben. In der in Figur 8 dargestellten Einbausituation sind die Hebelarme 115, 116 seitlich an der vorderen Stirnseite 44 des ersten Festkörpergelenkes 41 vorbeigeführt, sodass die Abtastelemente 117 zu dem Eindringkörper 14 positioniert und ausgerichtet sind. Dabei ist vorgesehen, dass die Abtastelemente 117 zum Eindringkörper 14 in einer Achse ausgerichtet liegen, welche beispielsweise die Y-Achse gemäß Figur 1 darstellt. Entlang dieser Y-Achse ist auch der Messtisch 18 verfahrbar angesteuert.

Diese Anordnung der Abtasteinrichtung 111 zur Eindringkörperaufnahme 23 weist den Vorteil auf, dass während dem Einbringen einer Kratzspur in die Oberfläche des Prüfkörpers 12 oder in die Schicht auf dem Prüfkörper 12 mit dem Eindringkörper 14 Messsignale durch die Messeinrichtungen 47, 57, 67 von dem Eindringkörper 14 unabhängig und entkoppelt zu Messsignalen der Abtastelemente 117 der Abtasteinrichtung 111 erfassbar sind. Darüber hinaus sind die Messsignale der beiden Abtastelemente 117 ebenfalls unabhängig voneinander und entkoppelt zueinander durch die Abtasteinrichtung 111 erfassbar. Diese Anordnung ermöglicht, dass während einer Messung, das heißt während einer gesteuerten Verfahrbewegung des Prüfkörpers 12, sowohl durch ein Abtastelement 117 ein ProScan, durch das weitere Abtastelement 117 ein Post-Scan und durch den Eindringkörper 14 das Einbringen einer Kratzspur und die Erfassung der dazugehörigen Signale gleichzeitig erfolgen kann.

ERSATZBLATT (REGEL 26)