DE19504997C2 - Instandsetzungsverfahren für Zylinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Instandsetzung von einen Kolben in sich aufnehmenden schadhaften Zylinderinnenflächen, wobei zur Ermittlung des Ist-Zustandes der Zylinderinnenflächen durch den an einer Meßvorrichtung festgelegten Zylinder ein an einer Linearführung gehalterter und eine 360°-Erfassung vornehmender Meßkopf hindurchbewegt und aus den einem Rechner übermittelten Meßdaten ein die Parameter für den anschließenden Bearbeitungsvorgang aufweisendes Profil der Zylinderinnenflächen ermittelt wird.

Ein Verfahren mit den vorgenannten Merkmalen ergibt sich aus der DE 27 11 862 A1; im einzelnen ist in der vorgenannten Druckschrift eine Honmaschine mit einer Meßstation beschrieben, mittels der auch bei automatischen Bearbeitungsvorgängen aus Gründen der Qualitätssicherung eine vorgegebene Form des zu bearbeitenden Werkstücks eingehalten werden kann. Hierzu weist die Honmaschine einen an einer Linearführung gehalterten und durch einen Zylinder als zu bearbeitendem Werkstück hindurchzubewegenden Meßkopf auf, mittels dessen der Durchmesser der Zylinderinnenfläche erfaßt wird. Aus den erfaßten Daten wird für den anschließenden Bearbeitungsvorgang in einem Rechner ein Profil der Zylinderinnenfläche ermittelt, wobei die Daten in die Prozeßsteuerung der Honmaschine zur automatischen Vorgabe eines die Abweichungen zwischen Ist-Profil und Soll-Profil beseitigenden Honablaufes übertragen werden.

Die bekannte Vorgehensweise wird jedoch für die Nachbearbeitung des Durchmessers einer Werkstückbohrung vorgeschlagen und reicht daher für eine Instandsetzung von schadhaften Zylindern nicht aus. Im Rahmen einer Instandsetzung besteht nämlich eine wichtige Aufgabenstellung darin, die zunächst in unterschiedlichen Beanspruchungszuständen angelieferten Zylinder im Hinblick auf die Möglichkeit der Instandsetzung zu untersuchen und im Falle einer noch möglichen Instandsetzung die nachfolgenden Bearbeitungsvorgänge auf jeden einzelnen Zylinder bezogen individuell, jedoch automatisch durchzuführen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Instandsetzungsverfahren vor, bei welchem in dem Rechner aus den Meßdaten ein die Zylinderform mit den Parametern größter mittlerer Durchmesser, kleinster mittlerer Durchmesser, mittlerer Durchmesser, Ovalität, Beule, Aufweitung und Verzug beschreibendes Geometrieprofil und ein die Innenfläche des Zylinders mit den Parametern Riefe und Korrosion beschreibendes Zustandsprofil bestimmt wird und daß den ermittelten Ist-Profilwerten parameterweise in Abhängigkeit von der Zylinderbauart unter Berücksichtigung von individuell wählbaren Toleranz- und Sicherheitszuschlägen vorgegebene Sollwerte zugeordnet und durch Soll-Ist-Vergleich die Zylinder in einsetzbare oder nachzubearbeitende oder als Ausschuß zu verwerfende Zylinder klassifiziert werden, wobei die nach Einzelparametern erfolgte Einzelklassifizierung in einsetzbare und nachzubearbeitende Zylinder zur Ermittlung des Gesamtaufwandes miteinander verknüpft und eine summarische Klassifizierung in einsetzbare oder nachzubearbeitende oder als Ausschuß zu verwerfende Zylinder vorgenommen wird, wobei bei den nachzubearbeitenden Zylindern die Ist-Werte der Parameter in die Prozeßsteuerung einer Honmaschine zur automatisierten Vorgabe eines die Abweichungen zwischen dem ermittelten Ist-Profil und einem vorgegebenen Soll-Profil der Zylinderinnenfläche beseitigenden Honablaufes übertragen werden.

Soweit in der DE 37 19 980 A1 ebenfalls ein Verfahren zur Reparatur von Hydraulikzylindern für Ausbaugestelle beschrieben ist, geht dieses Verfahren über die Offenbarung der gattungsbildenden DE 27 11 862 A1 nicht hinaus. Mittels Ultraschallgeräten und/oder elektromagnetischer Detektoren erfolgt bei den nachzubearbeitenden Hydraulikzylindern eine Lokalisierung von Schadstellen und deren Vermerk auf einer Schablone. Anhand der Schablone wird anschließend die Nachbearbeitung der festgestellten Schadstellen gesteuert, womit die Nachbearbeitung jeweils allein werkstückbezogen ist. Eine Untersuchung der angelieferten Zylinder auf die Notwendigkeit bzw. Zweckmäßigkeit einer Instandsetzung ist nicht vorgesehen.

In der GB-Zeitschrift: Metalworking Production August 1987, Seiten 53 und 55, ist weiterhin die computermäßige Erfassung von für gehonte Bohrungen geltenden Parametern angesprochen, ohne daß damit ein Hinweis auf die Klassifizierung schadhafter Zylinder in einsetzbare oder nachzubearbeitende oder als Ausschuß zu verwerfende Zylinder und eine ggf. sich anschließende individuell angepaßte Instandsetzung gegeben ist.

Dagegen werden erfindungsgemäß die unklassifiziert angelieferten Zylinder zunächst einmal anhand der das Geometrieprofil beschreibenden Parameter wie auch von den Zustand der Innenfläche des Zylinders kennzeichnenden Parametern daraufhin untersucht, ob und inwieweit eine Instandsetzung erforderlich oder wirtschaftlich noch vertretbar ist. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß aufgrund des in einem ersten Verfahrensschritt vor dem Bearbeitungsvorgang ermittelten Schadgrades zunächst entschieden werden kann, ob die Instandsetzung des betreffenden Zylinders wirtschaftlich sinnvoll ist die anschließende Instandsetzung selbst ist dann im Einzelfall auf die mittels des Meßvorganges festgestellten Schäden an der Zylinderinnenwandung abzustimmen, womit insgesamt der Bearbeitungsaufwand und die Bearbeitungskosten gesenkt werden. Besonders vorteilhaft ist die unmittelbare datenmäßige Verknüpfung zwischen der Meßvorrichtung beziehungsweise dem Auswerterechner für die Meßdaten und der Prozeßsteuerung für die Honmaschine, weil hierdurch eine Automatisierung der gesamten Honarbeit möglich ist.

Insgesamt ergibt sich in vorteilhafter Weise bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei gesenkten Instandsetzungskosten eine höhere Qualität der Instandsetzung auch durch kontrollierte Einhaltung der geltenden Instandsetzungsrichtlinien, ferner ergeben sich kürzere Durchlaufzeiten der Zylinder durch den Instandsetzungsvorgang aufgrund der optimierten Honzeiten und schließlich ist insgesamt eine bessere Betriebsmittelnutzung durch eine häufigere Bearbeitungsmöglichkeit wegen der Reduzierung auf das erforderliche Honen möglich. Insgesamt kann bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch der Ausschußanteil an Zylindern gesenkt werden, und es steht aufgrund der vorliegenden Meßprotokolle auch eine Grundlage für technische Weiterentwicklungen unter Berücksichtigung der Schadenhäufigkeiten zur Verfügung.

Die zu den Einzelparametern erfolgten Klassifizierungen im Bereich "einsetzbar" oder "nachzubearbeiten" werden dabei in einem weiteren Verfahrensschritt untereinander verknüpft, um dem unter Berücksichtigung mehrerer Parameter sich ergebenden Gesamtaufwand Rechnung zu tragen; insofern ist nicht ausgeschlossen, daß beispielsweise trotz einer jeweiligen positiven Bewertung aller Einzelparameter aufgrund von deren logischer Verknüpfung die Gesamtklassifizierung auf "Ausschuß" lautet.

Im einzelnen erfolgt im Zuge der Instandsetzung die Vermessung des zu reparierenden Zylinders durch Einfahren eines Meßkopfes, der bei einer Erfassung über 360° der Zylinderinnenflächen beispielsweise bis zu 650000 Meßpunkte an den Zylinderinnenflächen induktiv abtastet und entsprechende Meßwerte an den Auswerterechner übermittelt; als Ergebnis der entsprechenden Auswertung im Auswerterechner liegt ein Meßprotokoll vor, welches den Zustand der Zylinderinnenflächen als Dichtflächen beschreibt, insbesondere im Hinblick auf die Parameter größter mittlerer Durchmesser, kleinster mittlerer Durchmesser, mittlerer Durchmesser, Ovalität, Beule, Aufweitung und Verzug einerseits sowie Riefe und Korrosion andererseits.

Die Erfindung beschränkt sich aber nicht nur auf die Erstellung des entsprechenden Zustandsprotokolls, sondern beinhaltet auch eine Bewertung der ermittelten Ist-Werte mit frei parametrierbaren Toleranz- und Sicherheitszuschlägen, die jedem Zylindertyp einzeln angepaßt werden kann. So werden den einzelnen Ist-Profilwerten im Rahmen der Einzelparameter die entsprechend ermittelten Sollwerte zugeordnet, wobei durch Soll/Ist-Vergleich die Zylinder in einsetzbar oder nachzubearbeiten oder als Ausschuß zu verwerfen klassifiziert werden. In einem weiteren Auswerteschritt werden die mit einsetzbar beziehungsweise nachzubearbeiten eingeordneten Einzelparameter nochmals logisch miteinander verknüpft, um zu einer summarischen Klassifizierung zu kommen. Soweit dabei ein Zylinder als "nachzubearbeiten" klassifiziert wird, werden die diesem Zylinder zugehörigen Parameter in einer geeigneten Datenform in die Prozeßsteuerung einer Honmaschine eingelesen, so daß eine automatisierte Vorgabe des Honablaufes möglich ist, der entsprechend dem festgestellten Ist-Profil die Abweichungen zwischen dem Ist-Profil und dem Zylinder-Soll-Profil beseitigt.

Claims (1)

1. Verfahren zur Instandsetzung von einen Kolben in sich aufnehmenden schadhaften Zylinderinnenflächen, wobei zur Ermittlung des Ist-Zustandes der Zylinderinnenflächen durch den an einer Meßvorrichtung festgelegten Zylinder ein an einer Linearführung gehalterter und eine 360°- Erfassung vornehmender Meßkopf hindurchbewegt und aus den einem Rechner übermittelten Meßdaten ein die Parameter für den anschließenden Bearbeitungsvorgang aufweisendes Profil der Zylinderinnenflächen ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rechner aus den Meßdaten ein die Zylinderform mit den Parametern größter mittlerer Durchmesser, kleinster mittlerer Durchmesser, mittlerer Durchmesser, Ovalität, Beule, Aufweitung und Verzug beschreibendes Geometrieprofil und ein die Innenfläche des Zylinders mit den Parametern Riefe und Korrosion beschreibendes Zustandsprofil bestimmt wird und daß den ermittelten Ist-Profilwerten parameterweise in Abhängigkeit von der Zylinderbauart unter Berücksichtigung von individuell wählbaren Toleranz- und Sicherheitszuschlägen vorgegebene Sollwerte zugeordnet und durch Soll-Ist-Vergleich die Zylinder in einsetzbare oder nachzubearbeitende oder als Ausschuß zu verwerfende Zylinder klassifiziert werden, wobei die nach Einzelparametern erfolgte Einzelklassifizierung in einsetzbare und nachzubearbeitende Zylinder zur Ermittlung des Gesamtaufwandes miteinander verknüpft und eine summarische Klassifizierung in einsetzbare oder nachzubearbeitende oder als Ausschuß zu verwerfende Zylinder vorgenommen wird, wobei bei den nachzubearbeitenden Zylindern die Ist-Werte der Parameter in die Prozeßsteuerung einer Honmaschine zur automatisierten Vorgabe eines die Abweichungen zwischen dem ermittelten Ist-Profil und einem vorgegebenen Soll- Profil der Zylinderinnenfläche beseitigenden Honablaufes übertragen werden.