DE10051010A1 - Kraftmesswerkzeug - Google Patents
KraftmesswerkzeugInfo
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- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
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- B25B27/10—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same inserting fittings into hoses
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kraftmesswerkzeug (1) für einen Vierdorn-Presskopf (2), wobei der Vierdorn-Presskopf (2) eine durch die Dorne (11) vorgegebene Pressgeometrie aufweist, und schlägt zur Erzielung eines Werkzeugs zur handhabungstechnisch einfachen Ermittlung der tatsächlichen Verpresskraft vor, zwei zusammengefasst an die Pressgeometrie des Presskopfes (2) angepasste Hebel (4, 5) vorzusehen, die im Zuge der Verpressung auf einen Drucksensor (6) einwirken.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftmesswerkzeug für einen
Vierdorn-Presskopf, wobei der Vierdorn-Presskopf eine
durch die Dorne vorgegebene Pressgeometrie aufweist.
Derartige Vierdorn-Pressköpfe sind bekannt. Hier wird
bspw. auf das canadische Patent 679,495 verwiesen. Der
Vorteil solcher Pressköpfe liegt unter anderem darin,
dass nicht für jede Geometrie eines zu verpressenden
Kabelschuhs oder dergleichen, welcher hiermit verpresst
werden soll, ein neuer Einsatz erforderlich ist. Die
Kraft, mit welcher tatsächlich verpresst wird, ist bei
solchen Vierdorn-Pressköpfen schwer verifizierbar.
Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Tech
nik wird eine technische Problematik der Erfindung
darin gesehen, ein Kraftmesswerkzeug für einen Vier
dorn-Presskopf anzugeben, mittels welchem in handha
bungstechnisch einfacher Weise die tatsächliche
Verpresskraft ermittelt werden kann.
Gelöst ist diese Problematik zunächst und im wesentli
chen durch den Gegenstand des Anspruches 1, wobei zwei,
zusammengefasst an die Pressgeometrie des Presskopfes
angepasste Hebel vorgesehen sind, die im Zuge der
Verpressung auf einen Drucksensor einwirken. In bevor
zugter Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Kraft
messwerkzeug lehrenartig als Handgerät ausgebildet.
Die beiden Hebel dieser Kraftmesswerkzeug-Lehre sind in
dem, dem Vierdorn-Presskopf zuzuordnenden Bereich an
die durch die Dorne vorgegebene Pressgeometrie an
gepasst, so dass im Zuge des Prüf-Pressvorganges die
Dorne derart auf das Kraftmesswerkzeug einwirken, dass
eine Messung der tatsächlichen Verpresskraft erreicht
wird. Die in die Hebel eingeleiteten Verpresskräfte
werden von einem, in dem Kraftmesswerkzeug angeordneten
Drucksensor ermittelt, welcher ermittelte Wert bspw.
zur Anzeige gebracht werden kann. Denkbar ist auch
eine Abspeicherung des ermittelten Wertes in dem Kraft
messwerkzeug. In vorteilhafter Weise ist das erfin
dungsgemäße Kraftmesswerkzeug als handliche Messlehre
ausgebildet, so dass dieses jederzeit, d. h. auch vor
Ort an einer Baustelle usw. eingesetzt werden kann. In
einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist
vorgesehen, dass die Hebel einseitig gelenkartig mitein
ander verbunden sind und an der gegenüberliegenden
Seite freikragend enden. Der Drucksensor ist hierbei
zwischen den beiden, gelenkartig miteinander verbunde
nen Hebeln angeordnet, wobei weiter die Anordnung der
Hebel zueinander so gewählt ist, dass im unbelasteten
Zustand diese Hebel des Kraftmesswerkzeuges, bei zwi
schengeordnetem Drucksensor nicht parallel zueinander
verlaufen, sondern divergieren. Zufolge dieser Ausge
staltung lassen sich die hohen Kräfte, die bei einer
Verpressung in das Kraftmesswerkzeug einwirken, übertra
gen. Auch wird vorgeschlagen, dass an den Hebeln je
weils eine Aufnahmegeometrie für die Pressdorne ausge
formt ist. So ist weiter jeder Hebel in seiner Aufnah
megeometrie an die Pressgeometrie zweier benachbarter
Dorne des Vierdorn-Presskopfes angepasst. In einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen,
dass die Aufnahmegeometrie eines jeden Hebels so ge
wählt ist, dass die Dorne des Vierdorn-Presskopfes in
einem Winkel von bevorzugt 45° zur Ebene zwischen den
beiden Kraftmesswerkzeug-Hebeln wirken. Als besonders
vorteilhaft erweist sich weiter, dass der Drucksensor,
bezogen auf die Länge der Hebel mit Abstand zu der
Aufnahmegeometrie angeordnet ist. So ist bspw. eine
Anordnung des Drucksensors, bezogen auf die Hebellänge,
zwischen der Aufnahmegeometrie und der gelenkartigen
Verbindung der Hebel vorgesehen. Da die Kraft in dem
Vierdorn-Presskopf in einem vorbestimmten Verhältnis
übersetzt wird, wird in einer vorteilhaften Weiterbil
dung des Erfindungsgegenstandes vorgeschlagen, dass
diese Übersetzung auch in dem Kraftmesswerkzeug vorgese
hen ist. So wird vorgeschlagen, dass das Verhältnis
der Abstände des Drucksensors einerseits und der Aufnah
megeometrie andererseits zu der Gelenkverbindung der
Hebel so gewählt ist, dass der Drucksensor die tatsäch
liche Verpresskraft ungeachtet der durch die geometri
sche Anordnung der Dorne gegebenen Kraftübersetzung
anzeigt. So wird bevorzugt die Kraft in dem Vierdorn-Presskopf
mit einem Faktor "Wurzel 2" übersetzt. Durch
die Abmessungen der Hebelarme einerseits und dem Ort
des Drucksensors im Verhältnis hierzu andererseits ist
ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis nachgebil
det. Darüber lässt sich dann die tatsächliche Antriebs
kraft anzeigen. So ist das Verhältnis der Abstände des
Drucksensors und der Aufnahmegeometrie zu der Gelenkver
bindung der Hebel gleichfalls in einem "Wurzel 2"-Ver
hältnis gewählt. In einer alternativen Ausgestaltung
kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmegeometrie zwi
schen dem freien Endbereich, dem auch der Drucksensor
zugeordnet ist, und dem Gelenk angeordnet ist. Auch
hierbei wird bevorzugt ein Verhältnis der Abstände des
Drucksensors und der Aufnahmegeometrie zu der Gelenkver
bindung der Hebel gewählt, welches Verhältnis der Kraft
übersetzung in dem Vierdorn-Presskopf angepasst ist.
Weiter alternativ wird vorgeschlagen, dass die Aufnahme
geometrie mittig der Hebel angeordnet ist und beidsei
tig der Aufnahmegeometrie Drucksensoren vorgesehen sind.
Die Erfindung betrifft des weiteren ein Kraft
messwerkzeug für einen Vierdorn-Presskopf, wobei der
Vierdorn-Presskopf eine durch die Dorne vorgegebene
Pressgeometrie aufweist. Um ein Kraftmesswerkzeug der
in Rede stehenden Art in vorteilhafter Weise weiterzu
bilden, wird vorgeschlagen, dass zwei an die
Pressgeometrie angepasste Druckstücke vorgesehen sind,
die im Zuge der Verpressung auf einen Drucksensor ein
wirken. Zufolge dieser Ausgestaltung ist ein handli
ches Kraftmesswerkzeug angegeben, wobei zur Messung der
tatsächlichen Verpresskraft das Kraftmesswerkzeug der
art in dem Presskopf eingelegt wird, dass die Dorne des
Presskopfes auf die, an die Pressgeometrie angepassten
Druckstücke einwirken. Der zwischen diesen Druckstücken
angeordnete Drucksensor ermittelt hierbei in ein
fachster Weise die Verpresskraft. Als besonders vor
teilhaft erweist sich hierbei, dass an den Druckstücken
jeweils eine Aufnahmegeometrie für die Pressdorne ausge
formt ist, wobei die Aufnahmegeometrie der beiden Druck
stücke zusammengefasst an die Pressgeometrie des
Presskopfes angepasst ist. Schließlich wird vorgeschla
gen, dass der Drucksensor und die Aufnahmegeometrien im
selben Bereich der Druckstücke angeordnet sind, so dass
der Drucksensor im Zuge der Messverpressung in der
Pressebene, d. h. in der durch die vier Dorne des
Presskopfes beaufschlagenden Ebene liegt.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnung, welche lediglich mehrere Ausführungsbeispie
le darstellt, näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht gegen ein Kraftmesswerkzeug
in einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 den Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 das Kraftmesswerkzeug der ersten Ausführungs
form in einer perspektivischen Explosionsdar
stellung;
Fig. 4 in perspektivischer Darstellung die Zuordnung
des erfindungsgemäßen Kraftmesswerkzeuges an
einen Vierdorn-Presskopf;
Fig. 5 eine partiell geschnittene Ansichtsdarstellung
der Anordnung gemäß Fig. 4;
Fig. 6 einen Vierdorn-Presskopf partiell geschnitten,
bei Zuordnung des, durch die Dorne beaufschlag
ten Kraftmesswerkzeuges;
Fig. 7 eine Detailschnittdarstellung gemäß der Linie
VII-VII in Fig. 6;
Fig. 8 eine der Fig. 1 entsprechende Seitenansichts
darstellung, jedoch eine zweite Ausführungs
form des Kraftmesswerkzeuges betreffend;
Fig. 9 den Schnitt gemäß der Linie IX-IX in Fig. 8;
Fig. 10 eine weitere Ausführungsform des Kraft
messwerkzeuges;
Fig. 11 den Schnitt gemäß der Linie XI-XI in Fig. 10;
Fig. 12 das Kraftmesswerkzeug gemäß Fig. 10 in einer
perspektivischen Einzeldarstellung;
Fig. 13 eine weitere Ausführungsform des Kraft
messwerkzeuges;
Fig. 14 den Schnitt gemäß der Linie XIV-XIV in Fig. 13;
Fig. 15 die perspektivische Darstellung des Kraft
messwerkzeuges gemäß Fig. 13;
Fig. 16 das Kraftmesswerkzeug in einer weiteren Ausfüh
rungsform;
Fig. 17 den Schnitt gemäß der Linie XVII-XVII in
Fig. 16;
Fig. 18 die perspektivische Darstellung des Kraft
messwerkzeuges gemäß Fig. 16.
Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu
Fig. 1 ein Kraftmesswerkzeug 1 für einen - wie in Fig. 4
dargestellten - Vierdorn-Presskopf 2. Das in den Fig. 1
bis 7 dargestellte erste Ausführungsbeispiel des Kraft
messwerkzeuges 1 besteht im wesentlichen aus zwei paral
lel zueinander angeordneten, und über eine Gelenkstelle
3 miteinander verbundenen Hebeln 4, 5, zwischen welchen
ein Drucksensor 6 angeordnet ist.
Die Anordnung ist weiter so gewählt, dass in einer
Grundstellung, d. h. im unbelasteten Zustand, die Hebel
4 und 5 nicht parallel zueinander verlaufen, sondern
zueinander divergieren.
Der Drucksensor 6 liegt in, von den aufeinander zu
weisenden Flächen der Hebel 4 und 5 ausgehenden Aufnah
men 7, 8 ein.
Das an den einen freien Enden der Hebel 4, 5 ausgeform
te Gelenk 3 ist gebildet durch einen, die Hebel 4 und 5
durchsetzenden Gelenkbolzen 9, welcher beidseitig end
seitig mittels Sicherungsringen 10 gefesselt ist.
Die dem Gelenk 3 gegenüberliegenden, freikragenden
Enden der Hebel 4 und 5 sind der durch die Dorne 11 des
Presskopfes 2 vorgegebenen Pressgeometrie angepasst
ausgeformt, weisen demnach jeweils eine Aufnahmegeome
trie 12 für die Pressdorne 11 auf.
Jede Aufnahmegeometrie 12 ist dementsprechend durch
zwei im Querschnitt dreieckförmige Senken 13 gebildet,
wobei die Anordnung dieser Senken 13 zueinander so
gewählt ist, dass in einem Querschnitt gemäß Fig. 2 die
Symmetrieachsen x einen Winkel Alpha von 90° einschlie
ßen, wobei weiter jede Symmetrieachse x in einem Winkel
Beta von 45° zur, dem gegenüberliegenden Hebel zugewand
ten Trennfläche 14 des jeweiligen Hebels ausgerichtet
ist.
Die Aufnahmegeometrie 12 der freikragenden Enden von
Hebel 4 und Hebel 5 sind, wie in Fig. 2 zu erkennen,
symmetrisch zu der zwischen den Hebeln 4 und 5 gebilde
ten Trennebene angeordnet.
Der Drucksensor 6 ist - bezogen auf die Länge der Hebel
4, 5 - mit einem Abstand a zu den Aufnahmegeometrien 12
angeordnet. So ist in dem dargestellten Ausführungsbei
spiel ein Verhältnis der Abstände des Drucksensors 6
einerseits - Länge l1 - und der Aufnahmegeometrie 12
andererseits - Länge l2 - zu der Gelenkverbindung 3 der
Hebel 4, 5 von ca. 1 : 1,415, d. h. 1 : "Wurzel 2"
gewählt. So kann bspw. die Länge l1 zwischen Gelenk 3
und Drucksensor 6 100 mm und die Länge l2 zwischen
Gelenk 3 und Aufnahmegeometrie 12 141,5 mm betragen.
Die beiden Hebel 4 und 5 sind gegen ein Aufschwenken um
das Gelenk 3 mittels einer, eine Schwenkbewegung der
Hebel 4, 5 in Verpressrichtung zulassenden Rändelschrau
be 15 gesichert.
Das erfindungsgemäße Kraftmesswerkzeug 1 ist in Form
eines Handgerätes, lehrenartig ausgebildet und wird zum
Messen einer Presskraft in einem Presskopf 2 derart in
das Pressmaul 16 des Presskopfes 2 eingeführt, dass die
Aufnahmegeometrien 12 bzw. die ausgeformten Senken
13 des Kraftmesswerkzeuges 1 den vier Pressdornen 11
zugeordnet ausgerichtet sind (vergl. Fig. 4 und 5).
Der Presskopf 2 wird bspw. einem, nicht dargestellten
Hydraulikgerät zugeordnet, welch letzteres bei Betäti
gung mit einer Presskraft F auf die Pressdorne 11 ein
wirkt. Die vier Pressdorne sind in einem Querschnitt
gemäß Fig. 6 winkelgleichmäßig verteilt, schließen
demnach jeweils einen Winkel von 90° zueinander ein.
Zufolge der Übersetzungsverhältnisse wirkt jeder Press
dorn 11 mit der halben Presskraft F/2 auf den zu verpres
senden Pressling oder, wie dargestellt, auf das
Kraftmesswerkzeug 1 ein.
Dadurch bedingt, dass durch die gewählte Anordnung der
Aufnahmegeometrien 12 im Bereich der Hebel 4, 5 die
halben Presskräfte F/2 in einem Winkel Beta von 45°,
bezogen auf die Trennflächen 14 der Hebel 4, 5, einwir
ken, ergibt sich eine senkrecht zu der Trennfläche 14
wirkende Kraftresultierende FR, welche um den Faktor
"Wurzel 2" größer ist als die halbe Presskraft F/2.
Dieser Faktor "Wurzel 2" wird durch das gewählte Längen
verhältnis von l1 und l2 aufgehoben, so dass im Bereich
des Drucksensors 6 die tatsächliche Presskraft F ermit
telt wird. Dieser ermittelte Wert kann zur Anzeige
gebracht oder auch abgespeichert werden.
Zufolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist ein
Kraftmesswerkzeug 1 angegeben, welches als lehrenarti
ges Handgerät in einfachster Weise die tatsächliche
Presskraft F eines Vierdorn-Presskopfes 2 ermittelt.
In den Fig. 8 und 9 ist ein weiteres Ausführungsbei
spiel eines erfindungsgemäßen Kraftmesswerkzeuges 1
dargestellt. Auch hier sind zwei Hebel 4, 5 über ein,
einen Gelenkbolzen 9 aufweisendes Gelenk 3 miteinander
verbunden. Im Gegensatz zum zuvor beschriebenen ersten
Ausführungsbeispiel ist hier jedoch eine Anordnung
vorgesehen, bei welcher die Aufnahmegeometrien 12 zwi
schen dem freien Endbereich, in welchem der Drucksensor
6 angeordnet ist, und dem Gelenk 3 ausgeformt sind.
Auch bei dieser Ausführungsform ist ein Verhältnis der
Abstände des Drucksensors 6 einerseits und der Aufnahme
geometrie 12 andererseits zu dem Gelenk 3 gewählt,
welches entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel so
ausgelegt ist, dass der Drucksensor 6 die tatsächliche
Presskraft F ungeachtet der durch die geometrische
Anordnung der Pressdorne 11 gegebenen Kraftübersetzung
anzeigt. So ist hier ein Verhältnis der Längen l1
zwischen Drucksensor 6 und Gelenk 3 und der Länge l2
zwischen Aufnahmegeometrie 12 und Gelenk 3 von "Wurzel
2". 1 vorgesehen, zur Neutralisierung des "Wurzel
2"-Faktors der auf die Hebel 4, 5 einwirkenden Kraftre
sultierenden FR.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigen die Fig. 10 bis
12. Hier ist eine dem zuvor beschriebenen Ausführungs
beispiel gemäß den Fig. 8 und 9 gleiche Anordnung von
Aufnahmegeometrie 12 und Drucksensor 6 gegeben. Auch
hier sind die Abstandsverhältnisse l1 zu l2 mit "Wurzel
2". 1 gewählt. Als Gelenk 3 ist in diesem Ausführungs
beispiel ein Rollenlager 17 gewählt.
Eine weitere alternative Ausgestaltung des erfindungsge
mäßen Kraftmesswerkzeuges 1 ist in den Fig. 13 bis 15
dargestellt. Hier sind die Aufnahmegeometrie 12 bzw.
die ausgeformten Senken 13 mittig der Hebel 4, 5 ausge
bildet. Beidseitig dieser Aufnahmegeometrien 12 sind
Drucksensoren 6 vorgesehen.
Weiter alternativ kann gemäß dem Ausführungsbeispiel in
den Fig. 16 bis 18 eine Anordnung gewählt sein, bei
welcher zwei an die Pressgeometrie der Pressdorne 11
angepasste Druckstücke 18 vorgesehen sind, welche im
Zuge der Verpressung durch den Presskopf 2 auf einen
zwischen diesen Druckstücken 18 angeordneten Drucksen
sor 6 einwirken. Auch hier weisen die Druckstücke
18 entsprechend den zuvor beschriebenen Ausfüh
rungsbeispielen zusammengefasst an die Pressgeometrie
angepasste Aufnahmegeometrien 12 für die Pressdorne 11
auf. Der Drucksensor 6 und diese Aufnahmegeometrien 12
sind im selben Bereich, bevorzugt im Mittenbereich der
Druckstücke 18 angeordnet.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswe
sentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hier
mit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefüg
ten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung)
vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merk
male dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmel
dung mit aufzunehmen.
Claims (11)
1. Kraftmesswerkzeug (1) für einen Vierdorn-Presskopf
(2), wobei der Vierdorn-Presskopf (2) eine durch die
Dorne (11) vorgegebene Pressgeometrie aufweist, gekenn
zeichnet durch zwei zusammengefasst an die Pressgeo
metrie des Presskopfes (2) angepasste Hebel (4, 5),
die im Zuge der Verpressung auf einen Drucksensor (6)
einwirken.
2. Kraftmesswerkzeug nach Anspruch 1 oder insbesondere
danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebel (4, 5)
einseitig gelenkartig miteinander verbunden sind und an
der gegenüberliegenden Seite freikragend enden.
3. Kraftmesswerkzeug nach einem oder mehreren der vor
hergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass an den Hebeln (4, 5) jeweils eine
Aufnahmegeometrie (12) für die Pressdorne (11) ausge
formt ist.
4. Kraftmesswerkzeug nach einem oder mehreren der vor
hergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass der Drucksensor (6), bezogen auf
die Länge der Hebel (4, 5) mit Abstand (a) zu der Auf
nahmegeometrie angeordnet ist.
5. Kraftmesswerkzeug nach einem oder mehreren der vor
hergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Abstände (l1
und l2) des Drucksensors (6) einerseits und der Aufnah
megeometrie (12) andererseits zu der Gelenkverbindung
(3) der Hebel (4, 5) so gewählt ist, dass der Druck
sensor (6) die tatsächliche Verpresskraft (F) unge
achtet der durch die geometrische Anordnung der Dorne
(11) gegebenen Kraftübersetzung anzeigt.
6. Kraftmesswerkzeug nach einem oder mehreren der vor
hergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass die Aufnahmegeometrie (12) dem
freien Endbereich zugeordnet ist, während der Drucksen
sor (6) zwischen dem Gelenk (3) und der Aufnahmegeome
trie (12) zugeordnet angeordnet ist.
7. Kraftmesswerkzeug nach einem oder mehreren der vor
hergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass die Aufnahmegeometrie (12) zwi
schen dem freien Endbereich, dem auch der Drucksensor
(6) zugeordnet ist, und dem Gelenk (3) angeordnet ist.
8. Kraftmesswerkzeug nach einem oder mehreren der vor
hergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass die Aufnahmegeometrie (12) mittig
der Hebel (4, 5) angeordnet ist und beidseitig der
Aufnahmegeometrie (12) Drucksensoren (6) vorgesehen
sind.
9. Kraftmesswerkzeug (1) für einen Vierdorn-Presskopf
(2), wobei der Vierdorn-Presskopf (2) eine durch die
Dorne (11) vorgegebene Pressgeometrie aufweist, gekenn
zeichnet durch zwei an die Pressgeometrie angepasste
Druckstücke (18), die im Zuge der Verpressung auf einen
Drucksensor (6) einwirken.
10. Kraftmesswerkzeug nach Anspruch 9 oder insbesondere
danach, dadurch gekennzeichnet, dass an den Druckstücken
(18) jeweils eine Aufnahmegeometrie (12) für die
Pressdorne (11) ausgeformt ist.
11. Kraftmesswerkzeug nach einem oder mehreren der
Ansprüche 9 bis 10 oder insbesondere danach, dadurch
gekennzeichnet, dass der Drucksensor (6) und die Aufnah
megeometrien (12) im selben Bereich der Druckstücke
(18) angeordnet sind.
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