DE102015112687A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Vermessung einer Zylinderbohrung eines Werkstücks - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Vermessung einer Zylinderbohrung eines Werkstücks Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermessung einer Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) eines Werkstückes mit folgenden Schritten: Erwärmen der Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) mittels einer außerhalb der Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) angeordneten Wärmequelle (18; 118; 318), Abtasten der Oberfläche der Innenwand der Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) mittels einer Messvorrichtung (20; 120), und Bestimmen der Form der Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermessung einer Zylinderbohrung eines Werkstückes, insbesondere eine Vorrichtung zur Vermessung einer Zylinderbohrung in Motorblöcken von Brennkraftmaschinen.
  • In Verbrennungsmaschinen beeinflusst das Zusammenwirken von Kolbenringen und Zylinderwand einer Zylinderbohrung den Öleintrag in den Brennraum. Zylinderbohrungen in Motorblöcken müssen daher extrem genau mit Herstellungstoleranzen im µm-Bereich gefertigt sein. Die Genauigkeitsanforderungen beim Vermessen derartiger Zylinderbohrungen sind sehr hoch.
  • In der DE 39 00 106 C2 werden beispielsweise eine Vorrichtung und ein Verfahren beschrieben, die es ermöglichen, mittels Abtaststiften die Form der Zylinderbohrung durch Abtasten der Zylinderwand zu bestimmen.
  • Es wurde festgestellt, dass es auch bei Zylinderbohrungen, die mit einer extrem genauen Herstellungstoleranz gefertigt werden, im Betrieb zu unerwünschtem Öleintrag in den Brennraum kommt.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der unerwünschte Öleintrag in den Brennraum durch Zylinderverzüge verursacht ist. Zylinderverzüge stören die Abdicht- und Ölabstreifwirkung der Kolbenringe und führen zu einer erhöhten Ölfilmdicke sowie zu zusätzlichem Öltransport in den Brennraum.
  • Die Ursache solcher Zylinderverzüge liegt insbesondere in mechanischen Deformationen durch Verspannungen wie etwa Verschraubungen, thermischen Deformationen durch ungleichmäßigen Wärmeeintrag wie etwa aufgrund des Verbrennungsvorgangs, Reibung der Kurbelwelle oder ungleichmäßige Kühlung durch konstruktive Gegebenheiten und dynamische Deformationen durch den Verbrennungsdruck.
  • Da die Verzüge der Zylinderbohrung erst dann auftreten, wenn das Werkstück bestimmungsgemäß verwendet wird, geben die bisherigen Verfahren, bei denen die Zylinderbohrung am gerade gefertigten Werkstück überprüft wird, keine Auskunft über den Grad oder die Art des Zylinderverzuges einer bestimmten Zylinderbohrung in eingebautem Zustand und bei bestimmungsgemäßer Verwendung.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die es ermöglichen, einen Verzug einer Zylinderbohrung eines Werkstückes, insbesondere einen Verzug einer Zylinderbohrung bei Motorblöcken unter Betriebsbedingungen zu erkennen.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Vermessung einer Zylinderbohrung eines Werkstückes gelöst, bei dem die Zylinderbohrung mittels einer außerhalb der Zylinderbohrung angeordneten Wärmequelle erwärmt wird, die Oberfläche der Innenwand der Innenbohrung mittels einer Messvorrichtung abgetastet wird und die Form der Zylinderbohrung bestimmt wird.
  • Mit Hilfe dieses Verfahrens kann der thermische Einfluss der Umgebung auf die Zylinderbohrung beim bestimmungsgemäßen Einsatz erfasst werden. So kann beispielsweise bei Zylinderbohrungen von Motorblöcken der Einfluss des Wärmeeintrags eines Verbrennungsvorgangs in die Zylinderbohrung auf den Zylinderverzug erfasst werden.
  • Hierbei ist es gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens bevorzugt, dass ein Zylinderkopf vorgesehen ist und der Wärmeeintrag in die Zylinderbohrung über den Zylinderkopf erfolgt. Auf diese Weise lässt sich besonders deutlich der Einfluss des Verbrennungsvorgangs auf den Verzug der Zylinderbohrung darstellen.
  • Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird die Zylinderbohrung kontinuierlich erwärmt. Hierdurch lässt sich der Zylinderverzug im quasi-stationären Motorbetrieb erfassen.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform wird die Zylinderbohrung zyklisch erwärmt. Bei dieser Ausführungsform ist es beispielsweise möglich, den Einfluss der Zündreihenfolge und der Zylinderabschaltung in einem Motor auf den Zylinderverzug sowie den Einfluss von dynamischen Betriebspunktwechseln zu bestimmen.
  • Bei einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Oberfläche der Innenwand der Zylinderbohrung in eine vorgegebene Anzahl von Messbereichen aufgeteilt ist, die mittels einer Messvorrichtung nacheinander abgetastet werden, wobei zumindest vor dem Abtasten zweier verschiedener Messbereiche eine Erwärmung der Zylinderbohrung erfolgt.
  • Insbesondere wird die Oberfläche der Innenwand der Zylinderbohrung in eine vorgegebene Anzahl von Messbereichen aufgeteilt, die mittels einer Messvorrichtung abgetastet werden. Die Zylinderbohrung wird mittels einer außerhalb der Zylinderbohrung angeordneten Wärmequelle erwärmt, wobei hierbei entweder die gesamte Zylinderbohrung oder nur der erste zu vermessende Messbereich der Innenwand der Zylinderbohrung erwärmt wird. Nach Beendigung des Erwärmungsvorgangs wird der erste zu vermessende Messbereich mittels der Messvorrichtung vermessen. Im nächsten Schritt wird wieder die Zylinderbohrung mittels einer außerhalb der Zylinderbohrung angeordneten Wärmequelle erwärmt, wobei hierbei entweder die gesamte Zylinderbohrung oder nur der folgende, zweite zu vermessende Messbereich der Innenwand der Zylinderbohrung erwärmt wird. Nach Beendigung des Erwärmungsvorgangs wird der folgende, zweite Messbereich mittels der Messvorrichtung vermessen. Die Vorgänge Erwärmen und Messen des Messbereichs werden in wechselnden Schritten oder Intervallen wiederholt, bis alle Messbereiche abgetastet sind.
  • Die Dauer und Intensität der Erwärmung der einzelnen Messbereiche kann für alle Messbereiche gleich sein. Zur Einstellung eines Temperaturverlaufs entlang der Zylinderbohrung können die Dauer und die Intensität der Erwärmung in den einzelnen Messbereichen jedoch alternativ auch unterschiedlich sein.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Wärmeeintrag über elektromagnetische Wellen, insbesondere über Infrarotstrahlung oder Laserstrahlung, erfolgt. Hierdurch ist ein besonders effektiver und gezielter Wärmeeintrag möglich.
  • Vorteilhafterweise wird die Oberfläche der Innenwand der Zylinderbohrung berührungslos abgetastet, beispielsweise mittels Laser oder Wirbelstromsensoren.
  • Alternativ ist jedoch auch die Verwendung von berührenden Taststiften vorgesehen, die die Innenwand der Zylinderbohrung abtasten.
  • Zur Bestimmung der Form der Zylinderbohrung ist es bevorzugt, dass die Rundheit der Zylinderbohrung an einer Vielzahl von Messpositionen entlang der Längsachse der Zylinderbohrung ermittelt wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird während des Abtastens der Oberfläche der Innenwand der Zylinderbohrung wenigstens einer der Parameter:
    Heizdauer der Wärmequelle, Heizleistung der Wärmequelle, Temperatur des Werkstückes oder der Messzeit erfasst, so dass der Verzug einer Zylinderbohrung als Funktion wenigstens einer der genannten Parameter bestimmt werden kann.
  • Es ist weiter bevorzugt, dass zur Bestimmung des Zylinderverzugs zusätzlich wenigstens ein Betriebsparameter berücksichtigt wird, der aus einem mathematischen Modell gewonnen wurde.
  • Um den Einfluss der Einbausituation eines Werkstücks zu erfassen, ist es vorgesehen, dass das Werkstück in einer Halterung eingespannt ist und der Zylinderverzug an dem eingespannten Werkstück bestimmt wird.
  • Inhalt der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Vermessung einer Zylinderbohrung eines Werkstückes, insbesondere eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung umfasst hierbei eine Halterung, in die das Werkstück einspannbar ist, eine Heizvorrichtung zur Erwärmung des Werkstückes von außen, eine Messvorrichtung zum Abtasten der Oberfläche der Innenwand der Zylinderbohrung und eine Auswertevorrichtung zur Bestimmung der Form der Zylinderbohrung.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung sind zusätzlich eine Kühlwasser- und/oder eine Schmiermittelversorgung vorgesehen. Die mittels der Kühlwasser- und/oder der Schmiermittelversorgung zuführbaren Medien Kühlwasser und Schmiermittel können an gewünschte Testbedingungen angepasst werden.
  • Bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
  • 1 eine Vorrichtung zur Vermessung einer Zylinderbohrung eines Werkstückes gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • 2 eine Vorrichtung zur Vermessung einer Zylinderbohrung eines Werkstückes gemäß einer zweiten Ausführungsform,
  • 3 die Messpunkte in einer Vorrichtung zur Vermessung einer Zylinderbohrung eines Werkstückes,
  • 4 eine ideale Zylindergeometrie,
  • 5 eine Zylindergeometrie mit Verzug und
  • 6 eine Halterung für eine Vorrichtung zur Vermessung einer Zylinderbohrung eines Werkstückes.
  • 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zur Vermessung einer Zylinderbohrung 12 eines Zylinderkurbelgehäuses 14 eines Motorblocks, wobei das Zylinderkurbelgehäuse 14 auf dem Kopf stehend ausgerichtet ist. An einem Ende der Zylinderbohrung 12 ist ein Zylinderkopf 16 vorgesehen. Außerhalb des Zylinderkurbelgehäuses 14 und unterhalb des Zylinderkopfs 16 ist eine Wärmequelle 18 angeordnet, beispielsweise ein IR-Strahler oder ein Laserstrahler, die den Zylinderkopf 16 und somit die Zylinderbohrung 12 flächig erwärmt.
  • An dem dem Zylinderkopf 16 entgegengesetzt liegenden Ende der Zylinderbohrung 12 ist eine Messvorrichtung 20 vorgesehen. Die Messvorrichtung 20 umfasst eine Messvorrichtungshalterung 22 und einen Messstab 24, der in die Zylinderbohrung 12 ragt. Der Messstab 24 ist entlang der Längsachse der Zylinderbohrung 12 verschiebbar.
  • Die Messvorrichtung 20 umfasst bei der dargestellten Ausführungsform einen Messstab 24 mit Taststiften, die die Oberfläche der Innenwand der Zylinderbohrung 12 durch Berühren der Oberfläche abtasten.
  • Alternativ umfasst der Messstab Laser oder Wirbelstromsensoren, um die Oberfläche der Innenwand der Zylinderbohrung berührungslos abzutasten.
  • Die Messvorrichtung 20 ist mit einer nicht dargestellten Auswerteeinheit verbunden, die die von der Messvorrichtung 20 ermittelten Werte auswertet und den Verzug der Zylinderbohrung 12 bestimmt. Hierbei können die ausgewerteten Daten beispielsweise in einem dreidimensionalen Drahtmodell der Zylinderbohrung dargestellt werden, um den Zylinderverzug bildhaft zu erkennen.
  • Die in 2 dargestellte Ausführungsform einer Vorrichtung 110 zur Vermessung einer Zylinderbohrung unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zur Vermessung einer Zylinderbohrung dadurch, dass bei der in 2 dargestellten Ausführungsform die Wärmequelle 118 die Wärme gezielt lokal in einen Brennraum 126 einer Zylinderbohrung 112 einträgt. Als Wärmequelle 118 eignet sich ein IR-Strahler oder ein Laserstrahler.
  • Die Messvorrichtung 120 umfasst einen Messstab 124, der die Oberfläche der Zylinderwand der Zylinderbohrung 112 berührungslos beispielsweise mittels eines Lasers oder Wirbelstromsensors erfasst. Alternativ ist auch hier der Einsatz von einem Messstab mit Taststiften möglich.
  • Die Messvorrichtung 120 ist mit einer nicht dargestellten Auswerteeinheit verbunden, die die von der Messvorrichtung 120 ermittelten Werte auswertet und den Verzug der Zylinderbohrung 112 bestimmt.
  • 3 zeigt ein bestimmungsgemäß eingebautes Kurbelgehäuse 214 mit einem Zylinderkopf 216 und einer Zylinderbohrung 212, in der ein Kolben 228 verschiebbar angeordnet ist. Das Kurbelgehäuse 214 ist mittels einer Schraube 230 mit dem Zylinderkopf 216 verschraubt. In 3 ist eine Vielzahl von Messpositionen 232 zu erkennen, die in gleichmäßigen Abständen entlang der Achse der Zylinderbohrung 212 angeordnet sind.
  • Zur Vermessung des Zylinderverzugs wird mittels der Wärmequelle 18 bzw. 118 Wärme in die Zylinderbohrung 12 bzw. 112 eingetragen. Hierbei stellt sich als Funktion der Zeit ein Wärmegradient in der Zylinderbohrung 12 bzw. 112 von einem Ende zum anderen Ende der Zylinderbohrung 12 bzw. 112 ein. Der Messstab 24 bzw. 124 wird an einer äußeren Messposition, beispielsweise einer in 3 dargestellten äußeren Messposition 232 positioniert, wobei der Messstab 24 bzw. 124 beispielsweise entweder an der zylinderkopfnahen Position 1 oder an der zylinderkopfentfernt liegenden Position 16 der 3 positioniert werden kann.
  • Der Messstab 24 bzw. 124 tastet die Oberfläche der Zylinderbohrung 12 bzw. 112 entlang des Umfangs an der äußeren Messposition berührungslos oder mittels eines Taststifts ab.
  • Nachdem die Daten an der äußeren Messposition erfasst sind, wird der Messstab 24 bzw. 124 entlang der Achse der Zylinderbohrung 12, 112 in die der ersten Messposition nächstliegende Messposition verschoben und der Messvorgang wiederholt.
  • Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis Messdaten zu allen beispielsweise in 3 dargestellten Messpositionen 232 vorliegen.
  • Die Auswertevorrichtung bestimmt aus den Messdaten die Rundheit der Zylinderbohrung 12 bzw. 112 als Funktion der Messpositionen 232. Da der Messstab 24 bzw. 124 exakt entlang der Achse der Zylinderbohrung 12 bzw. 112 verschoben wird, kann aus der Überlagerung der von der Auswerteeinheit ermittelten Rundheit der Zylinderbohrung 12, 112 als Funktion der Messposition ein Maß für den Verzug der Zylinderbohrung 12, 112 gewonnen werden. Der Verzug kann beispielsweise mit Hilfe einer dreidimensionale Darstellung der Zylinderbohrung 12 bzw. 112 bildhaft dargestellt werden.
  • Die 4 zeigt beispielsweise eine dreidimensionale Darstellung einer Zylinderbohrung ohne Verzug, während in 5 eine dreidimensionale Darstellung einer Zylinderbohrung mit Verzug dargestellt ist.
  • Die in 1 dargestellte Vorrichtung 10 zur Vermessung des Zylinderverzugs eignet sich vor allem zur Bestimmung des statischen Warmverzugs einer Zylinderbohrung, der beispielsweise im quasistationären Motorbetrieb auftritt.
  • Zur Simulation des quasistationären Motorbetriebs wird die Zylinderbohrung 12 kontinuierlich erwärmt. Zeitliche Veränderungen des Verzugs einer Zylinderbohrung spielen bei diesem Verfahren eine untergeordnete Rolle. Aus diesem Grund können bei dieser Simulation vorzugsweise Messvorrichtungen mit Abtaststiften eingesetzt werden, die die Oberfläche vergleichsweise langsam, nämlich im Minutenbereich abtasten.
  • Die in 2 dargestellte Vorrichtung 110 zur Vermessung des Zylinderverzugs eignet sich vor allem zur Bestimmung des dynamischen Wärmeverzugs einer Zylinderbohrung. Zur Bestimmung des dynamischen Wärmeverzugs einer Zylinderbohrung wird die Zylinderbohrung zeit- und/oder ortsabhängig erwärmt.
  • Die berührungslos arbeitenden Messvorrichtungen mit Lasern oder Wirbelstromsensoren, die Messungen im Millisekundenbereich durchführen, sind in der Lage, vergleichsweise schnell Messergebnisse zu liefern. Mit Hilfe dieser in 2 dargestellten Vorrichtung 110 lassen sich beispielsweise die Auswirkung der Zündreihenfolge und die Zylinderabschaltung auf den Zylinderverzug bestimmen.
  • Bei der bisher beschriebenen ersten Art von Verfahren zur Vermessung des Zylinderverzugs, bei der die Zylinderbohrung 12, 112 zunächst erwärmt und dann vollständig vermessen wird, kann die Gefahr bestehen, dass während des Abtastens der Oberfläche der Innenwand der Zylinderbohrung 12, 112 die Zylinderbohrung 12, 112 abkühlt und sich somit die Messbedingungen, insbesondere die Temperaturverhältnisse während der Messung ändern.
  • Dies kann insbesondere bei der Verwendung von vergleichsweise langsam arbeitenden Abtaststiften zu ungenauen Messergebnissen führen.
  • Wird der Messvorgang in der Zylinderbohrung 112 als Funktion einer Temperaturverteilung entlang der Achse der Zylinderbohrung 112 durchgeführt, kann die Abkühlung der Zylinderbohrung 112 in dem Zeitraum, in dem sämtliche Messungen von der ersten bis zur letzten Messposition durchgeführt werden, aber auch bei schnell arbeitenden Abtastvorrichtungen wie Lasern oder IR-Strahlern zu Veränderungen der Temperaturverteilung führen, die sich auf die Bestimmung der Rundheit der Zylinderbohrung 12 als Funktion der Temperaturverteilung auswirken. Die tatsächliche Temperaturverteilung lässt sich gegebenenfalls mittels aufwändiger Korrekturverfahren an die gewünschte Temperaturverteilung anpassen. Allerdings sind die aufwändigen Korrekturverfahren bei der Bestimmung der Rundheit einer Zylinderbohrung als Funktion einer Temperaturverteilung nicht zufriedenstellend.
  • Bei einer zweiten alternativen Art von Verfahren zur Bestimmung des Zylinderverzugs werden die Oberfläche der Innenwand der Zylinderbohrung 12, 112 in eine vorgegebene Anzahl von Messbereichen eingeteilt, die ein oder mehrere Messpositionen umfassen, und die Zylinderbohrung 12, 112 kontinuierlich oder lokal erwärmt. Sobald die Zylinderbohrung 12, 112 erwärmt ist, wird die Zylinderbohrung 12, 112 sofort in einem ersten Messbereich an der Innenseite der Zylinderbohrung 12 mittels eines Taststiftes oder berührungslos abgetastet. Nachdem die Messdaten in dem ersten Messbereich erfasst wurden, wird die Zylinderbohrung 12 wieder kurzfristig erwärmt. Nach Beendigung der erneuten Erwärmung wird sofort die Vermessung der Zylinderbohrung 12, 112 in dem zweiten Messbereich durchgeführt.
  • Die beiden Schritte Erwärmen der Zylinderbohrung 12, 112 mittels eines Heizvorgangs und Vermessen der Zylinderbohrung 12, 112 in einem vorgegebenen Messbereich werden so lange wiederholt, bis die Zylinderbohrung 12, 112 vollständig vermessen ist.
  • Mit Hilfe dieser zweiten Art von Verfahren können Abkühlvorgänge während der Vermessung der gesamten Zylinderbohrung 12, 112, die das Messergebnis verfälschen könnten, ausgeglichen werden.
  • Hierbei ist es von besonderem Vorteil, wenn gemäß einer Weiterbildung der zweiten Art von Verfahren der Heizvorgang zur Erwärmung der Zylinderbohrung 12, 112 und das Abtasten der verschiedenen Messbereiche der Zylinderbohrung 12, 112 abwechselnd mit einer hohen Frequenz durchgeführt werden.
  • Weiterhin bietet die eben beschriebene zweite Art von Verfahren ein besonders gutes und einfaches Verfahren, um die Rundheit einer Zylinderbohrung 112 als Funktion einer Temperaturverteilung zu bestimmen. Da die Zeitspanne zwischen Erwärmung und Abtasten der erwärmten Zylinderbohrung in einem Messbereich sehr kurz gehalten werden kann, ergibt sich bei der zweiten Art von Verfahren eine vergleichsweise gute Übereinstimmung zwischen gewünschter und tatsächlicher Temperaturverteilung und somit bereits aus den Messdaten eine vergleichsweise gute Korrelation zwischen Temperaturverteilung und Rundheit der Zylinderbohrung 112 entlang der Achse der Zylinderbohrung 112. Auf aufwändige Korrekturverfahren zur Anpassung der gewünschten an die tatsächliche Temperaturverteilung kann verzichtet werden.
  • Die beschriebenen Verfahren können unter gleichzeitiger Erfassung von weiteren Parametern wie etwa der Heizzeit der Wärmequelle, der Heizleistung der Wärmequelle, der Temperatur des Werkstückes oder der Messzeit durchgeführt werden, so dass die Art und der Grad eines Zylinderverzugs als Funktion einer Vielzahl von Parametern angegeben werden kann.
  • Zusätzlich können bei der Bestimmung des Zylinderverzugs Betriebsparameter, die mittels mathematischer Modelle bestimmt wurden, wie etwa der Innendruck im Zylinder bei Betriebsbedingungen, berücksichtigt werden.
  • In 6 ist eine Halterung 340 vorgesehen, in die das Zylinderkurbelgehäuse 314 eingespannt ist. Die Halterung 340 umfasst ein Gestell 342, auf dem ein Gestänge 344 angeordnet ist, in dem wiederum das Zylinderkurbelgehäuse 314 eingespannt ist. Das Zylinderkurbelgehäuse 314 ist mit dem Zylinderkopf nach unten in dem Gestänge 344 eingespannt, so dass die Zylinderbohrungen 312 nach oben weisen und die Messstange einer nicht dargestellten Messvorrichtung von oben in die Zylinderbohrung 312 eingeführt werden kann.
  • Unterhalb des Zylinderkurbelgehäuses 314 sind Wärmestrahler 318 in Form von Infrarotstrahlern am Gestell 342 befestigt. Wenn auch nicht dargestellt so kann anstelle der Infrarotstrahler jeder beliebige Wärmestrahler am Gestell 342 befestigt sein.
  • Mit Hilfe der Halterung 340 lässt sich neben den bisher angeführten Betriebsparametern auf den Verzug der Zylinderbohrung 312 auch der Einfluss des Einbaus eines Motorblocks auf den Verzug der Zylinderbohrung 312 bestimmen.
  • Es versteht sich, dass die Halterung 340 so ausgeführt ist und der Einbau des Zylinderkurbelgehäuses 314 in die Halterung 340 in der Weise erfolgt, dass kein unerwünschter Verzug aufgrund des Einbaus des Zylinderkurbelgehäuses 314 in die Halterung 340 auf das Zylinderkurbelgehäuse 314 ausgeübt wird.
  • Wenn auch nicht dargestellt, so kann an den Vorrichtungen zur Vermessung des Zylinderblocks wie etwa in den 1 und 2 dargestellt und/oder an der Halterung 340 eine Kühlvorrichtung und/oder eine Schmiermittelversorgung angeschlossen sein, um den Einfluss einer im Betrieb vorgesehen Kühlung bzw. einer im Betrieb vorgesehenen Schmiermittelversorgung zu erfassen.
  • Die Eigenschaften des Kühlmittels und/oder des Schmiermittels wie etwa Temperatur oder Viskosität können hierbei an gewünschte Testbedingungen anpasst werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 3900106 C2 [0003]

Claims (15)

  1. Verfahren zur Vermessung einer Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) eines Werkstückes mit folgenden Schritten: Erwärmen der Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) mittels einer außerhalb der Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) angeordneten Wärmequelle (18; 118; 318), Abtasten der Oberfläche der Innenwand der Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) mittels einer Messvorrichtung (20; 120), und Bestimmen der Form der Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zylinderkopf (16) vorgesehen ist und der Wärmeeintrag in die Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) über den Zylinderkopf (16) erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) kontinuierlich erwärmt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) zyklisch erwärmt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Innenwand der Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) in eine vorgegebene Anzahl von Messbereichen aufgeteilt ist, die mittels einer Messvorrichtung (20; 120) nacheinander abgetastet werden, wobei zumindest vor dem Abtasten zweier verschiedener Messbereiche eine Erwärmung der Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeeintrag über elektromagnetische Wellen, insbesondere über Infrarotstrahlung oder Laserstrahlung erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Innenwand der Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) berührungslos abgetastet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Oberfläche der Innenwand der Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) mittels Laser oder Wirbelstromsensoren erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Innenwand der Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) mittels eines die Innenwand der Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) berührenden Taststifts abgetastet wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rundheit der Zylinderbohrung an einer Vielzahl von Messpositionen entlang der Längsachse der Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) ermittelt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Abtastens der Oberfläche der Innenwand der Zylinderbohrung wenigstens einer der Parameter: Heizdauer der Wärmequelle, Heizleistung der Wärmequelle, Temperatur des Werkstückes oder der Messzeit erfasst wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Zylinderverzugs wenigstens ein Betriebsparameter berücksichtigt wird, der sich aus einem mathematischen Modell ergibt.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Halterung (340) vorgesehen ist, in die das Werkstück während der Erwärmung und der Abtastung eingespannt ist und der Zylinderverzug an dem eingespannten Werkstück bestimmt wird.
  14. Vorrichtung zur Vermessung einer Zylinderbohrung eines Werkstückes, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung umfasst: eine Halterung (340), in die das Werkstück einspannbar ist, eine Wärmequelle (18; 118; 318) zur Erwärmung des Werkstückes von außen, eine Messvorrichtung (20; 120) zum Abtasten der Oberfläche der Innenwand der Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312) und eine Auswertevorrichtung zur Bestimmung der Form der Zylinderbohrung (12; 112; 212; 312).
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Versorgungsvorrichtung für Kühlwasser und/oder eine Versorgungsvorrichtung für Schmiermittel vorgesehen ist.
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DE3900106C2 (de) 1989-01-04 1994-01-05 Bbc Pat Mestechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Vermessen der Form von Zylinderbohrungen in Werkstücken

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DE3900106C2 (de) 1989-01-04 1994-01-05 Bbc Pat Mestechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Vermessen der Form von Zylinderbohrungen in Werkstücken

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