DE19511704A1

DE19511704A1 - Dimensional accuracy testing device for checking opening in workpiece

Info

Publication number: DE19511704A1
Application number: DE19511704A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Langer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1994-04-15
Filing date: 1995-03-30
Publication date: 1995-10-19

Abstract

A measurement plug (4) can be lowered into a bore (3') in a workpiece (2) and can subject the walls of the bore to test air. The measurement plug is associated with a pneumatic switching device for sensing pressure changes of the test air.In one operating mode for testing, the measurement plug can be fed essentially coaxially wrt. the axis of symmetry of the opening, esp. without contacting the walls of the opening, and reciprocally into and out of the opening . The plug has at least two lateral, esp. radial, air outlets in the region of the end which is inserted into the bore.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung der Maßhaltigkeit einer in einem Werk stück befindlichen Ausnehmung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, einen aus derartigen Vorrichtungen zusammengefaßten Vorrichtungsblock sowie ein entsprechendes Verfahren.The invention relates to a device for checking the dimensional accuracy of a plant piece located recess according to the preamble of claim 1, one from such a device combined device block and a corresponding Method.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung sowie ein aus mehreren gattungsgemäßen Vorrichtungen zusammengesetzter Vorrichtungsblock sind bekannt geworden aus der US-4,776,205 (G01B 13/10). Entsprechend arbeitende Vorrichtungen offenbaren auch die EP 02 78 490 (G01B 13/00) und US-4,776,204 (G01B 13/10). Wesentlicher Bestandteil dieser Vorrich tungen ist ein Meßdorn, der in eine Gewindebohrung eines Werkstückes hineingeschoben werden kann und eine Luftaustrittsöffnung zur Beaufschlagung der Gewindebohrung mit Prüfluft aufweist. Zur Feststellung fehlender oder fehlerhafter Gewinde wird der Meßdorn mittels eines Stellgliedes zunächst in die Ausnehmung hineingefahren und dann seitlich zur Berührung der Wandung der Ausnehmung verschoben. Bei fehlendem Gewinde ergibt sich aufgrund des nahezu dichten Abschlusses der seitlich angeordneten Luftaustrittsöffnung ein größerer Staudruck als beim Vorhandensein eines Gewindes. Diese unterschiedlichen Stau drücke können als Kriterium für die Anwesenheit von Gewindegängen ausgewertet werden. Die absolute Größe der zu prüfenden Ausnehmung kann durch die seitliche Verstellung ebenfalls erfaßt werden. Dies geschieht bei der gattungsgemäßen Vorrichtung mittels eines Wegaufnehmers, der die seitliche Verschiebung des Meßdorns erfaßt. Sowohl die seitliche Verstellung des Meßdorns als auch die zugehörige Wegerfassung führen zu einem ins gesamt sehr komplizierten Aufbau und sind darüber hinaus aufgrund der Vielzahl einzelner Funktionselemente mit einem großen Fehlerrisiko behaftet.A generic device and one of several generic devices composite device blocks are known from US-4,776,205 (G01B 13/10). Correspondingly operating devices also disclose EP 02 78 490 (G01B 13/00) and U.S. 4,776,204 (G01B 13/10). Essential part of this device is a measuring mandrel that is pushed into a threaded bore of a workpiece can be and an air outlet opening to act upon the threaded bore Has test air. The measuring mandrel is used to determine missing or faulty threads first moved into the recess by means of an actuator and then to the side Touched the wall of the recess. If the thread is missing, the result is due to the almost tight closure of the air outlet opening on the side greater dynamic pressure than when a thread is present. These different traffic jams pressures can be evaluated as a criterion for the presence of threads. The absolute size of the recess to be checked can be adjusted by the side adjustment also be recorded. This is done in the generic device by means of a Displacement sensor that detects the lateral displacement of the measuring mandrel. Both the side Adjustment of the measuring mandrel as well as the associated path detection lead to an ins overall very complicated structure and are also due to the large number of individual Functional elements with a high risk of errors.

Von diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Bestimmung der Maßhaltigkeit einer in einem Werkstück befindlichen Ausnehmung unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile wesentlich zu vereinfachen. Against this background, the invention is based on the object of determining the Dimensional accuracy of a recess in a workpiece while avoiding the simplify the disadvantages mentioned above.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung, die gemäß der in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 beschriebenen Weise betrieben wird. Besonders vorteilhafte Konstruktionen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche. Im Hinblick auf die gleichzeitige Messung mehrerer Ausnehmungen wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe auch durch den Vorrichtungsblock gemäß Patentanspruch 14 gelöst.This object is achieved with a device according to the characterizing in the Part of claim 1 is operated as described. Particularly advantageous Constructions of the device according to the invention are the subject of the dependent claims. With regard to the simultaneous measurement of several recesses, that of the invention underlying task also by the device block according to claim 14 solved.

Im Vergleich zu dem eingangs genannten Stand der Technik wird also bei der Prüfung der Maßhaltigkeit auf eine seitliche Bewegung verzichtet. Die diesbezüglich erforderlichen Stell elemente können komplett entfallen, so daß die gesamte Vorrichtung schlanker und damit auch leichter wird. Die auf diese Weise erzielte Platzersparnis ermöglicht bei der Zusam menfassung mehrerer Vorrichtungen zu einem Vorrichtungsblock die gleichzeitige Prüfung mehrerer eng nebeneinanderliegender Ausnehmungen. Bevorzugte Anwendungsfälle für derartige Vorrichtungsblöcke sind beispielsweise Gehäuseteile von Kraftfahrzeuggetrieben und Verbrennungsmotoren.In comparison to the prior art mentioned at the outset, the examination of the Dimensional stability does not move sideways. The position required in this regard Elements can be omitted completely, so that the entire device is leaner and therefore also becomes easier. The space saving achieved in this way enables together Multiple devices to a device block simultaneous testing several closely spaced recesses. Preferred use cases for Such device blocks are, for example, housing parts of motor vehicle transmissions and internal combustion engines.

Hervorzuheben ist aber auch, daß durch die wesentlich leichtere Ausführung einer einzelnen Prüfvorrichtung eine manuelle Bedienbarkeit unter ergonomischen Gesichtspunkten wesent lich verbessert wird. Im Hinblick auf die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Vorrich tung ist noch die Tatsache bedeutsam, daß für die jeweils benötigten Stellglieder und pneu matischen Schalteinrichtungen auf handelsübliche und damit in der Praxis bewährte Syste me zurückgegriffen werden kann.It should also be emphasized that the much easier execution of an individual Test device a manual operability essential from an ergonomic point of view Lich is improved. With regard to the operational safety of the device according to the invention tion is still significant the fact that for the actuators required and pneu matic switching devices on commercially available systems that have proven their worth in practice me can be used.

Hinsichtlich des Verfahren wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren zum Herstellen von Gewindebohrungen, bei dem zuerst ein Gewinde in ein festes Material, wie beispielsweise ein Metall (Grauguß, Aluminium, Aluminiumguß etc.) eingeformt wird. Das Einformen ge schieht insbesondere durch Schneiden eines Gewindes in ein vorgefertigtes Loch, wobei das Gewinde eine Sackbohrung oder auch durchgängig sein kann. Nach der Fertigung des Gewindes wird dieses auf seine Maßhaltigkeit geprüft, wobei eine prüfgasbetriebene Sonde in das Gewinde eingeführt wird. Die Sonde hat einen Prüfgasauslaß, der hierbei pneuma tisch wirksam in die Nähe des Gewindes gebracht wird, das heißt der Strömungswiderstand des Prüfgases von der Sonde zur Umgebung/Atmosphäre wird durch die pneumatisch wirk same Nähe des Gewindes erhöht, so daß strömungsaufwärts der Sonde ein Staudruck des Prüfgases entsteht, der hinsichtlich der Nähe eines Gewindes bzw. der Nähe einer verhält nismäßig glatten Oberfläche (Kernloch ohne eingeschnittenes oder mit zu gering einge schnittenem Gewinde) meßwirksam unterschiedlich ist. Der Staudruck des Prüfgases in der Sonde wird entsprechend ermittelt und hinsichtlich der unterschiedlichen Staudrücke unter schieden, wobei als Unterscheidungskriterien die unmittelbare Nähe eines i. O.-Gewindes bzw. die unmittelbare Nähe eines n.i.O.-Gewindes dient. Bei Erkennen eines n.i.O.- Gewindes (nicht oder nicht genügend tiefgeschnittenes Gewinde) wird dieses nachbearbeitet (nachgeschnitten) und/oder der zugehörige Gegenstand von denen mit i.O.-Gewinde abgetrennt (bzw. ausgemustert). Erfindungsgemäß erfolgt hierbei das Einführen der Sonde derart, daß diese mit einem in Querschnitt im wesentlichen runden Sondenkopf in das zu prüfende Gewinde eingeführt wird, wobei der Sondenkopf einen Durchmesser hat, der höchstens 0,5 mm kleiner ist als der Kernlochdurchmesser des Gewindes und wobei sich die seitliche Erstreckung des Sondenkopfes über mindestens einen Gewindegang des Gewin des, insbesondere mindestens zwei Gewindegänge und vorteilhaft mindestens drei Gewin degänge erstreckt. Andererseits ist es vorteilhaft, wenn sich der Sondenkopf über maximal 10 Gewindegänge und insbesondere über maximal 7 Gewindegänge erstreckt. Hierbei er folgt außerdem die Prüfung der Maßhaltigkeit des Gewindes ohne meßspezifische laterale Bewegung des Sondenkopfes während des Einführens und/oder nach dem Einführen der Sonde. Das heißt, die Sonde wird in das Gewinde eingeführt, wobei eventuelle Abweichun gen aus der koaxialen Lage bei der Interpretation des Meßergebnisses unberücksichtigt bleiben und entsprechend zur Erzielung eines spezifischen Meßergebnisses auch nicht gezielt herbeigeführt werden.With regard to the method, the object is achieved with a method for producing Tapped holes, where first a thread in a solid material, such as a metal (gray cast iron, aluminum, cast aluminum etc.) is molded. The molding ge in particular by cutting a thread in a prefabricated hole, whereby the thread can be a blind hole or continuous. After manufacturing the The thread is checked for dimensional accuracy using a test gas operated probe is inserted into the thread. The probe has a test gas outlet, which is pneuma table is effectively brought close to the thread, that is, the flow resistance of the test gas from the probe to the environment / atmosphere is pneumatically effective same proximity of the thread increases so that a dynamic pressure of the probe upstream of the Test gas is generated that behaves with respect to the proximity of a thread or the proximity of one The surface is essentially smooth (core hole with no incision or cut in too little cut thread) is effective in terms of measurement. The dynamic pressure of the test gas in the The probe is determined accordingly and with regard to the different dynamic pressures below differ, whereby the immediate proximity of an i. O. thread or the immediate vicinity of an unsuitable thread. If a not ok Thread (not or not enough deep-cut thread) is reworked (re-cut) and / or the associated object from those with an OK thread separated (or retired). According to the invention, the probe is inserted here such that this with a probe head which is essentially round in cross section testing thread is inserted, the probe head has a diameter that is at most 0.5 mm smaller than the core hole diameter of the thread and the lateral extension of the probe head over at least one thread of the thread des, in particular at least two threads and advantageously at least three threads course extends. On the other hand, it is advantageous if the probe head is above maximum 10 threads and in particular extends over a maximum of 7 threads. Here he this is followed by checking the dimensional accuracy of the thread without measuring specific lateral Movement of the probe head during insertion and / or after insertion Probe. This means that the probe is inserted into the thread, with possible deviations conditions from the coaxial position are not taken into account when interpreting the measurement result remain and accordingly not to achieve a specific measurement result be brought about in a targeted manner.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensweise erfolgt das Einführen der Sonde in das Gewinde zum Prüfen von dessen Maßhaltigkeit im wesentlichen koaxial zur Symmetrie achse des Gewindes, wobei das Prüfen der Maßhaltigkeit des Gewindes aus der im wesent lichen koaxialen Lage während des Einführens und oder nach dem Einführen der Sonde erfolgt. Auch hier kommt vorteilhaft ein Sondenkopf zum Einsatz, der vorzugsweise wie oben beschrieben aufgebaut ist.In a further procedure according to the invention, the probe is inserted into the thread for checking its dimensional stability essentially coaxial to the symmetry axis of the thread, checking the dimensional accuracy of the thread from the ess coaxial position during insertion and or after insertion of the probe he follows. Here too, a probe head is advantageously used, which is preferably as above described is constructed.

Sofern ein Sondenkopf eingesetzt wird (gilt für alle Ausführungsformen), ist dieser vorteilhaft nicht mehr als 0,3 mm und insbesondere nicht mehr als 0,1 mm kleiner als der Kernloch durchmesser. Außerdem hat der Sondenkopf vorteilhaft einen Hals, an dem er in das Gewinde eingeführt wird, der einen deutlich kleineren Durchmesser als der Kopf hat, so daß im Bereich des Halses hinsichtlich des abströmenden Prüfgases kein wesentlicher, meß technisch zu berücksichtigender Strömungswiderstand entsteht. Vorteilhaft hat der Sonden kopf einen in der Seite des Sondenkopfes liegenden Prüfgasauslaß und für die Messung von symmetrischen Gewinden (unsymmetrisch sind z. B. Gewinde, die seitlich teilweise weg geschnitten sind) vorteilhaft mindestens zwei Prüfgasauslasse. Diese sind vorzugsweise mindestens einen Gewindegang vom oberen und unteren Ende des Sondenkopfes entfernt, vorteilhaft mindestens 1,5 und insbesondere mindestens 2 Gewindegänge. If a probe head is used (applies to all embodiments), this is advantageous not more than 0.3 mm and in particular not more than 0.1 mm smaller than the core hole diameter. In addition, the probe head advantageously has a neck on which it fits into the Thread is introduced, which has a significantly smaller diameter than the head, so that in the area of the neck with regard to the outflowing test gas, no significant measurement flow resistance to be considered technically. The probe has an advantage head has a test gas outlet in the side of the probe head and for the measurement of symmetrical threads (e.g. asymmetrical threads that are partially gone laterally cut) advantageously at least two test gas outlets. These are preferred at least one thread away from the top and bottom of the probe head, advantageously at least 1.5 and in particular at least 2 threads.

Die Messung kann während des Einführens der Sonde, bei Stillstand der Sonde und/oder während des Herausführens der Sonde erfolgen, wobei auch das Herausziehen der Sonde vorzugsweise im wesentlichen koaxial zum Gewinde erfolgt.The measurement can be made during the insertion of the probe, when the probe is at a standstill and / or done while the probe is being pulled out, including pulling out the probe preferably takes place essentially coaxially to the thread.

Mit der Prüfung der Gewindegänge kann auch eine Prüfung der Gewindetiefe einhergehen bzw. vor der Gewindeprüfung durchgeführt werden, wobei eventuelle Rückstände in dem Gewinde durch Ermitteln der möglichen Einfahrtiefe der Sonde festgestellt werden. Auch dieses wird als n.i.O.-Gewinde angezeigt.Checking the thread turns can also be accompanied by checking the thread depth or before the thread test, with any residues in the Threads by determining the possible entry depth of the probe. Also this is displayed as a not ok thread.

Die Verfahren werden vorteilhaft an mehreren Gewinden im wesentlichen gleichzeitig durch geführt, wofür mehrere Sonden zu einem Vorrichtungsblock zusammengefaßt werden. Über diesen Vorrichtungsblock werden die Sonden dann gemeinsam in die jeweils zugeordneten Gewinde zur Prüfung der Maßhaltigkeit eingeführt, so daß mehrere parallel angeordnete Gewinde gleichzeitig geprüft werden können. Hierdurch ist die schnelle Überprüfung der Gewinde beispielsweise in einem Motorblock möglich.The processes are advantageously carried out on several threads essentially simultaneously performed, for which several probes are combined to form a device block. over this device block, the probes are then jointly assigned to the respective Thread introduced to check the dimensional accuracy, so that several arranged in parallel Threads can be checked at the same time. This is the quick review of the Threads possible in an engine block, for example.

Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Überprüfung und entsprechen der Qualitätsiche rung von Gewinden in Aggregatsteilen, wie beispielsweise Motorblock, Getriebegehäuse etc. und wird insbesondere in der Serienfertigung eingesetzt.The invention is particularly suitable for checking and conforming to quality standards threading in unit parts such as engine block, gearbox housing etc. and is used in particular in series production.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:Preferred embodiments of the invention are shown in the drawing. It shows:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem in eine Werkstückausnehmung hineinbewegten Meßdorn, Fig. 1 shows a device according to the invention with an inside moving in a Werkstückausnehmung measuring mandrel,

Fig. 2 eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit einem verlängerten Meßdorn, Fig. 2 shows a device according to FIG. 1 with an elongated measuring mandrel,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem in drei verschiedenen Positionen arretierbaren Meßdorn, Fig. 3 shows a device according to the invention with a lockable in three different positions measuring mandrel,

Fig. 4 eine Ansicht gemäß Fig. 3 Schnitt IV-IV, Fig. 4 is a view of FIG. 3 to section IV-IV,

Fig. 5 einen erfindungsgemäßen Meßdorn, der einteilig mit einer Meßdornhalterung verbunden ist, sowie ein Schaltschema für die dem Meßdorn zugeordnete pneumatische Schalteinrichtung, Fig. 5 shows a plug gauge according to the invention which is integrally connected to a Meßdornhalterung, and a switching scheme for the assigned to the measuring mandrel pneumatic switching device,

Fig. 6 eine gegenüber der Fig. 5 um 90° gedrehte Ansicht Fig. 6 is a view rotated by 90 ° compared to FIG. 5

Fig. 7 eine Ansicht des Meßdorns gemäß Fig. 5 von unten, Fig. 7 is a view of the plug gauge shown in Fig. 5 from below,

Fig. 8 einen mehreren Vorrichtungen gemeinsam zugeordneten Steuerblock in einer Draufsicht und Fig. 8 shows a plurality of devices commonly assigned control block in a plan view and

Fig. 9 den Steuerblock gemäß Fig. 9 als Schnitt in einer Seitenansicht. Fig. 9 shows the control block shown in FIG. 9 as a section in a side view.

Gleiche Bauteile sind in allen Figuren gleich beziffert.The same components are numbered the same in all figures.

Man erkennt in Fig. 1 in schematischer Darstellung eine automatisierte Vorrichtung 1, durch die die Maßhaltigkeit einer in einem Werkstück 2 befindlichen Gewindebohrung 3 feststellbar ist. In diese Bohrung 3 taucht ein Meßdorn 4 ein, der in einem Haltezylinder 5 befestigt ist. Letzterer wird seinerseits gehalten von einer Arretierhülse 6, innerhalb derer der Haltezylinder 5 in verschiedenen Positionen arretierbar ist, um so für den Meßdorn 4 ver schiedene Meßlängen einstellen zu können. Das vom Meßdorn 4 abgewandte Ende der Arretierhülse 6 taucht in eine einseitig offene Zylinderkammer 7 eines Gehäuses 8 ein. Ein Bodenstück 9 ermöglicht die Befestigung des Haltezylinders 5 gegenüber dem Gehäuse 8 und weist zudem einen Druckluftanschluß 10 auf, der über eine hier nicht dargestellte Lei tung die Zufuhr von Prüfluft zum Meßdorn 4 ermöglicht. Über einen nur schematisch dar gestellten Gehäusedeckel 11 und eine Kolbenstange 12 ist das Gehäuse 8 und damit auch der Meßdorn 4 gemäß Doppelpfeil 13 hin- und herbewegbar. Als Stellglied für diese Bewe gung dient ein pneumatischer Stellmotor 14, der über ein nur schematisch angedeutetes Ventilsystem 15 auf Veranlassung eines Steuergerätes 16 mit Druckluft aus einer Leitung 20 beaufschlagbar ist. Im Falle einer Druckbeaufschlagung wird ein Stellkolben 17 gegen die Wirkung einer Rückstellfeder 18 in der Zeichnung nach links verstellt. Nach Beendigung der Druckbeaufschlagung sorgt die Rückstellfeder 18 für eine Verschiebung des Kolbens 17 nach rechts und zieht so den Meßdorn 4 wieder aus der Gewindebohrung 3 heraus. Zur Vorrichtung gehört weiterhin noch ein mit dem Gehäuse 8 ortsfest verbundener Positions geber 19, durch den Positionssensoren 21 und 22 aktivierbar sind. Als Positionssensoren können beispielsweise einfache elektrische Schalter verwendet werden, die durch einen als Stift ausgebildeten Positionsgeber 19 betätigt werden.An automated apparatus 1, by which the dimensional accuracy of a threaded hole 3 located in a workpiece 2 is detected can be seen in Fig. 1 in schematic view. A measuring mandrel 4 , which is fastened in a holding cylinder 5 , is immersed in this bore 3 . The latter is in turn held by a locking sleeve 6 , within which the holding cylinder 5 can be locked in different positions, so as to be able to set different measuring lengths for the measuring mandrel 4 . The measuring mandrel remote from the end 4 of the locking sleeve 6 is immersed in a housing 8 a unilaterally open cylinder chamber. 7 A bottom piece 9 enables the fastening of the holding cylinder 5 relative to the housing 8 and also has a compressed air connection 10 which enables the supply of test air to the measuring mandrel 4 via a line (not shown ) . Via a housing cover 11 , which is only shown schematically, and a piston rod 12 , the housing 8 and thus also the measuring mandrel 4 can be moved back and forth according to double arrow 13 . A pneumatic servomotor 14 serves as the actuator for this movement, which can be acted upon by a control unit 16 with compressed air from a line 20 via a valve system 15 which is only indicated schematically. In the event of pressurization, an actuating piston 17 is adjusted to the left against the action of a return spring 18 in the drawing. After the end of the pressurization, the return spring 18 moves the piston 17 to the right and thus pulls the measuring mandrel 4 out of the threaded bore 3 . The device also includes a position transmitter 19 , which is connected to the housing 8 in a stationary manner and can be activated by the position sensors 21 and 22 . Simple electrical switches can be used as position sensors, for example, which are actuated by a position transmitter 19 designed as a pin.

Die Verschiebung der Vorrichtung 1 gemäß Doppelpfeil 13 erfolgt koaxial zur Symmetrie achse der Gewindebohrung. Der Meßdorn 4 weist gegenüber der zu prüfenden Gewinde bohrung 3 ein vorgegebenes Untermaß auf und taucht berührungslos und damit ohne Ver schleißgefährdung in die Gewindebohrung 3 ein. Nach Feststellung der maximalen Tiefe über den Positionssensor 21 erfolgt in umgekehrter Richtung das Herausziehen des Meß dorns 4. Der Meßvorgang ist beendet, wenn der Positionssensor 22 von dem Positionsgeber 19 beaufschlagt wird.The displacement of the device 1 according to the double arrow 13 takes place coaxially to the axis of symmetry of the threaded bore. The measuring mandrel 4 has opposite the threaded bore to be tested 3 a predetermined undersize and immersed without contact and therefore without Ver schleißgefährdung into the threaded bore. 3 After determining the maximum depth via the position sensor 21 , the measuring mandrel 4 is pulled out in the opposite direction. The measuring process is ended when the position sensor 22 is acted upon by the position transmitter 19 .

Vorstellbar ist aber auch die Beendigung der Messung, wenn nach einem vorgegebenen Verschiebeweg der Meßdorn 4 das Erreichen der Kernlochbohrung signalisiert.However, it is also conceivable to terminate the measurement if, after a predetermined displacement, the measuring mandrel 4 signals that the core hole has been reached.

Wenn beispielsweise durch einen abgebrochenen Gewindebohrer die Gewindebohrung 3 verstopft ist, läuft der Meßdorn 4 auf diesen auf. In einem solchen Falle kann der Positions sensor 21 nicht aktiviert werden. Das fehlende Signal vom Positionssensor 21 wird dann wiederum in dem Steuergerät 16 als nicht ordnungsgemäß ausgeführte Gewindebohrung interpretiert. Entsprechendes gilt auch, wenn beispielsweise die Gewindebohrung 3 nicht die vorgeschriebene Tiefe aufweist oder aber gar nicht vorhanden ist.If, for example, the threaded bore 3 is blocked by a broken tap, the measuring mandrel 4 runs onto it. In such a case, the position sensor 21 cannot be activated. The missing signal from the position sensor 21 is then again interpreted in the control unit 16 as an incorrectly executed threaded hole. The same also applies if, for example, the threaded bore 3 does not have the prescribed depth or does not exist at all.

Die genaue Funktionsweise des Meßdorns zur Bestimmung der Maßhaltigkeit wird im Zusammenhang mit der Fig. 5 beschrieben. Vorab ist zur näheren Erläuterung des in Fig. 1 dargestellten Aufbaus in Fig. 2 ausschnittsweise ein weiter nach außen geschobener Meßdorn 4 dargestellt. Einen auf maximale Länge eingestellten Meßdorn 4 zeigt Fig. 3. Gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Gewindebohrung 3 ist hier die Gewindebohrung 3′ wesentlich tiefer ausgeführt. In Fig. 3 ist darüber hinaus erkennbar, daß der Meßdorn 4 mittels einer Halteschraube 23 in dem Haltezylinder 5 gesichert ist. Im Falle einer Beschädi gung des Meßdorns 4 kann dieser problemlos ausgewechselt werden oder durch Meßdorne mit anderen Durchmessern ersetzt werden. Von besonderer Bedeutung ist hier auch eine Steuernutanordung 24, durch die nach Art eines Bajonettverschlusses mittels translatori scher und rotatorischer Bewegungen des Haltezylinders 5 unterschiedliche Positionen gegenüber der Arretierhülse 6 einstellbar sind. Befestigungsschrauben 25, 26 sorgen dabei für eine zuverlässige Fixierung. Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung ist auch als Hand gerät betreibbar.The exact functioning of the measuring mandrel for determining the dimensional accuracy is described in connection with FIG. 5. For a more detailed explanation of the structure shown in FIG. 1, a measuring mandrel 4 pushed further outward is shown in detail in FIG . A measuring mandrel 4 set to the maximum length is shown in FIG. 3. Compared to the threaded bore 3 shown in FIG. 1, the threaded bore 3 'is made much deeper here. In Fig. 3 it can also be seen that the measuring mandrel 4 is secured in the holding cylinder 5 by means of a retaining screw 23 . In the event of damage to the mandrel 4 , this can be easily replaced or replaced by mandrels with other diameters. Of particular importance here is also a control groove arrangement 24 , through which 5 different positions relative to the locking sleeve 6 can be adjusted in the manner of a bayonet lock by means of translatory and rotational movements of the holding cylinder. Fixing screws 25 , 26 ensure reliable fixation. The device shown in Fig. 3 can also be operated as a handheld device.

Zur Verdeutlichung der Funktionsweise der Steuernutanordnung 24 ist in Fig. 4 eine Quer schnittszeichnung dargestellt. Besonders zu beachten ist dabei auch eine Zentralbohrung 27, über die der Meßdorn 4 mit Prüfluft versorgt wird.To illustrate the operation of the control groove assembly 24 , a cross-sectional drawing is shown in Fig. 4. Particular attention should also be paid to a central bore 27 through which the measuring mandrel 4 is supplied with test air.

Fig. 5 zeigt einen Meßdorn 4′, der gegenüber dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Meßdorn 4 leicht modifiziert ist. Eine Halterung 5′ ist einteilig am Meßdorn 4′ angeformt und weist eine als Anschlag ausgebildete Stirnfläche 28 auf, in die Luftabströmkanäle 29 und 30 eingelassen sind (siehe hierzu auch Fig. 6 und 7). Wesentliche Bestandteile der Meßdor ne 4 bzw. 4′ sind Luftaustrittsöffnungen 31, 32, die seitlich an einem verdickten Ende 33 angebracht sind. Über einen Prüfluftkanal 34 können die Luftaustrittsöffnungen 31 und 32 mit Prüfluft aus dem Druckluftanschluß 10 (siehe Fig. 1) versorgt werden. Diese wird bereitgestellt über eine pneumatische Schalteinrichtung 35, die hier als Blockschaltbild schematisch dargestellt ist. Wesentliche Bestandteile dieser pneumatischen Schalteinrich tung 35 sind ein Druckminderer 36, eine Voreinstelldrossel 37, Staudruckschalter 38 und 39, optische Signalgeber 40 und 41, Druckschalter 42a und 42b (sogenannte Pneumatik-Elek trik-Wandler) sowie ein vorzugsweise als Manometer ausgeführtes Druckanzeigegerät 43. Sämtliche Elemente der Schalteinrichtung 35 sind im Handel erhältlich und bedürfen daher hinsichtlich ihrer grundsätzlichen Funktionsweise keiner näheren Erläuterungen, weil sie dem Durchschnittsfachmann hinlänglich bekannt sind. Hier nur ausschnittsweise dargestellte Signalleitungen 44 und 45 sind ebenfalls mit dem in Fig. 1 dargestellten Steuergerät 16 verbunden. Fig. 5 shows a measuring mandrel 4 ', which is slightly modified compared to the measuring mandrel 4 shown in FIGS . 1 to 3. A bracket 5 'is integrally formed on the measuring mandrel 4 ' and has an end face 28 formed as a stop, in which air outflow channels 29 and 30 are embedded (see also FIGS. 6 and 7). Essential components of the Meßdor ne 4 and 4 'are air outlet openings 31 , 32 which are attached laterally to a thickened end 33 . The air outlet openings 31 and 32 can be supplied with test air from the compressed air connection 10 (see FIG. 1) via a test air duct 34 . This is provided via a pneumatic switching device 35 , which is shown schematically here as a block diagram. Essential components of this pneumatic Schalteinrich device 35 are a pressure reducer 36 , a presetting throttle 37 , dynamic pressure switch 38 and 39 , optical signal transmitter 40 and 41 , pressure switch 42 a and 42 b (so-called pneumatic-elec tric transducer) and a pressure gauge 43, preferably designed as a manometer . All elements of the switching device 35 are commercially available and therefore do not require any further explanation with regard to their basic functioning, because they are sufficiently known to the person skilled in the art. Signal lines 44 and 45, which are only shown in detail here, are likewise connected to the control device 16 shown in FIG. 1.

Die Versorgung mit Druckluft erfolgt über eine Leitung 46 aus einem Druckluftnetz.Compressed air is supplied via a line 46 from a compressed air network.

Vor der Durchführung des eigentlichen Prüfvorganges ist zunächst die Schalteinrichtung 35 auf die geometrischen Verhältnisse am verdickten Ende 33 des Meßdorns 4′ abzustimmen. Weist beispielsweise der Außendurchmesser des verdickten Endes 33 gegenüber dem tat sächlichen Durchmesser der Bohrung des zu prüfenden Gewindes ein Untermaß von etwa 0,05 mm auf, empfiehlt sich die Einstellung eines Druckes von 0,3 bar an der Voreinstell drossel 37. Dieser Druck von 0,3 bar bleibt so lange erhalten, bis der Meßdorn 4 bzw. 4′ in die Gewindebohrung 3 bzw. 3′ eintaucht. Während des Eintauchvorgangs in die Gewinde bohrung 3 bzw. 3′ entsteht im Bereich der Luftaustrittsöffnungen 31, 32 und ein erster Druckanstieg auf ca. 0,5 bar. Auf diesen ersten Grenzdruck ist der erste Staudruckschalter 38 eingestellt. Beim Vorliegen eines Gewindes schaltet der Staudruckschalter durch, gibt ein optisches Signal am Signalgeber 40 und erzeugt ein elektrisches Signal über den Druck schalter 42a. Beim weiteren Eintauchen des Meßdornes 4 bzw. 4′ erfolgt am Ende des Gewindes ein weiterer Druckanstieg, weil die Kernlochbohrung die Luftaustrittsöffnungen 31, 32 noch weiter abdrosselt als zuvor das Gewinde. Dieser abermals - beispielsweise auf 0,7 bar - erhöhte Staudruck wird vom zweiten Staudruckschalter 39 erfaßt, der auf einen ent sprechenden zweiten Grenzwert justiert worden ist.Before carrying out the actual test process, the switching device 35 must first be matched to the geometric conditions at the thickened end 33 of the measuring mandrel 4 '. If, for example, the outside diameter of the thickened end 33 has an undersize of about 0.05 mm compared to the actual diameter of the bore of the thread to be tested, the setting of a pressure of 0.3 bar at the presetting throttle 37 is recommended. This pressure of 0.3 bar is maintained until the measuring mandrel 4 or 4 'is immersed in the threaded bore 3 or 3 '. During the immersion process in the threaded bore 3 or 3 'arises in the area of the air outlet openings 31 , 32 and a first pressure increase to about 0.5 bar. The first dynamic pressure switch 38 is set to this first limit pressure. In the presence of a thread, the dynamic pressure switch switches through, gives an optical signal to the signal generator 40 and generates an electrical signal via the pressure switch 42 a. Upon further immersion of the measuring mandrel 4 or 4 'there is a further increase in pressure at the end of the thread because the core hole bores the air outlet openings 31 , 32 even more than the thread previously. This again - for example to 0.7 bar - increased dynamic pressure is detected by the second dynamic pressure switch 39 , which has been adjusted to a corresponding second limit value.

Bei einem fehlenden Gewinde spricht sofort der zweite Staudruckschalter 39 an. Dies wird dem Steuergerät 16 über die elektrische Signalleitung 45 unverzüglich gemeldet. Daraufhin können vom Steuergerät 16 Fehlersignale ausgegeben werden.If the thread is missing, the second dynamic pressure switch 39 responds immediately. This is immediately reported to the control unit 16 via the electrical signal line 45 . The control unit can then output 16 error signals.

Von besonderer Bedeutung für die Erfindung sind hier auch Abflachungen 47, 48 im Bereich des verdickten Endes 33. Diese stellen sicher, daß beim Eintauchen des Meßdorns 4 bzw. 4′ in die Gewindebohrung kein Kolbeneffekt entsteht. Der Vermeidung des Kolbeneffektes dient auch eine Freidrehung 49. Zusammen mit den Luftabströmkanälen 29 und 30 (siehe hierzu Fig. 6 und 7) sorgt die Freidrehung 49 für Strömungsverhältnisse in der zu prü fenden Gewindebohrung, die die Genauigkeit der Prüfung nicht negativ beeinflussen.Flattenings 47 , 48 in the region of the thickened end 33 are also of particular importance for the invention. These ensure that no plunger effect occurs when the measuring mandrel 4 or 4 'is immersed in the threaded bore. A free rotation 49 also serves to avoid the piston effect. Together with the air outflow channels 29 and 30 (see also FIGS . 6 and 7), the free rotation 49 ensures flow conditions in the threaded bore to be tested which do not negatively influence the accuracy of the test.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung kann auch mit mehreren gleichartig ausgebildeten Vorrichtungen zu einem Vorrichtungsblock zusammengefaßt werden, der die Prüfung eines ganzen Bohrbildes ermöglicht. Diesem Vorrichtungsblock kann ein besonders kompaktbau ender Steuerblock zugeordnet werden, wie er beispielsweise in Fig. 8 in einer Draufsicht dargestellt ist. In ein Blockgehäuse 50 strömt über eine Druckzufuhrleitung 46′ und einen - hier nicht weiter dargestellten - zentralen Druckminderer aus einem Druckluftnetz Luft ein, die über mehrere nebeneinander angeordnete - vorzugsweise baugleich ausgeführte - Vor einstelldrosseln 37 als Prüfluft gemäß der in Fig. 9 gezeigten Darstellung über Zufuhr kanäle 51 und 52 zu den Staudruckschaltern 38 und 39 bzw. zum Meßdorn 4 oder 4′ gelangt. Zur Überwachung des Druckes in den einzelnen Zweigen sind - ebenfalls baugleich ausgeführte - Schnellverschlüsse 43′ vorgesehen, auf die ein Druckanzeigegerät 43 von Hand aufsteckbar ist. Verständlicherweise sind auch bei den in der Fig. 9 angegebenen Bauteilen jeweils mehrere nebeneinander angeordnet. Die Verbindung der Voreinstelldros seln 37 untereinander erfolgt über eine zentrale Zufuhrleitung 53.The device described above can also be combined with a plurality of similarly designed devices to form a device block which enables the examination of an entire drilling pattern. A particularly compact control block can be assigned to this device block, as is shown, for example, in a plan view in FIG. 8. In a block housing 50 flows through a pressure supply line 46 'and a - not shown here - central pressure reducer from a compressed air network air that over several juxtaposed - preferably constructed identically - Before adjusting throttles 37 as test air as shown in Fig. 9 Feed channels 51 and 52 to the dynamic pressure switches 38 and 39 or to the measuring mandrel 4 or 4 '. To monitor the pressure in the individual branches - also constructed identically - quick fasteners 43 'are provided, on which a pressure indicator 43 can be plugged on by hand. Understandably, several of the components shown in FIG. 9 are also arranged side by side. The presetting throttles 37 are connected to one another via a central feed line 53 .

Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So können beispielsweise Konstruktionsmerkmale aus den Unteransprüchen auf unterschiedliche Weise miteinander kombiniert werden. Gemäß einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist beispielsweise das verdickte Ende 33 auswechselbar und kann sowohl am Meßdorn 4 als auch am Meßdorn 4′ durch einfache Steck- oder Schraub verbindung auswechselbar gehalten sein, um so ein schnelle Umrüstung der Vorrichtung auf andere Gewindegrößen vornehmen zu können. Eine gute Umrüstbarkeit gewährleistet aber auch der Meßdorn 4 gemäß Fig. 3 und 4.The invention is not restricted to the exemplary embodiments shown in the drawing. For example, design features from the subclaims can be combined with one another in different ways. According to a special development of the invention, for example, the thickened end 33 is interchangeable and can be held interchangeably both on the measuring mandrel 4 and on the measuring mandrel 4 'by a simple plug-in or screw connection, so that the device can be quickly converted to other thread sizes. However, the measuring mandrel 4 according to FIGS . 3 and 4 also ensures good convertibility.

Claims

1. Device for checking the dimensional accuracy of a recess in a workpiece ( 2 ) with a symmetrical cross section, in particular a rotationally symmetrical cross section such as in a bore or a threaded bore ( 3 ), with a recess in the recess ( 3 , 3 ') and the wall of which can be sunk Test air acting on the measuring mandrel ( 4 , 4 '), to which a pneumatic switching device ( 35 ) is assigned for sensing pressure changes in the test air, characterized by an operating method according to which the measuring mandrel ( 4 , 4 ') is used to carry out the test.

- essentially coaxial to the axis of symmetry of the recess ( 3 , 3 ')
- In particular the walls of the recess ( 3 , 3 ') are not touching
- in direct successive movements
- back and forth

is moved into and out of the recess.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the measuring mandrel ( 4 , 4 ') in the region of an in the recess (threaded bore 3 ) immersed end ( 33 ) in particular at least two laterally, in particular radially extending air outlet openings ( 31 , 32 ) having.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the air outlet opening or openings ( 31 , 32 ) belong to a sleeve which is detachably connected to the end of the measuring mandrel ( 4 , 4 ').

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the air outlet openings ( 31 , 32 ) based on the circumference of the end ( 33 ) are arranged symmetrically.

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that at least one flattened portion ( 47 , 48 ) is provided at the end ( 33 ).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring mandrel ( 4 ) is substantially rod-shaped and in a holder provided with at least one compressed air connection (holding cylinder 5 ) is locking bar.

7. The device according to claim 6, characterized in that the holder ( 5 ) has an end face ( 28 ) assigned to the workpiece surface, into which at least one air outflow channel ( 29 , 30 ) is let in.

8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the measuring mandrel ( 4 ) is longitudinally adjustable in the holder and can be locked in different positions.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pneumatic switching device ( 35 ) has a first dynamic pressure switch ( 38 ) for determining a first predetermined limit value and a second dynamic pressure switch ( 39 ) for determining a second predetermined limit value of the pressure change.

10. The device according to claim 9, characterized in that in the pneumatic switching device ( 35 ), the dynamic pressure switches ( 38 , 39 ), a presetting throttle ( 37 ) and a pressure reducer ( 36 ) are connected upstream.

11. The device according to claim 9 or 10, characterized in that a pressure indicator ( 43 ) is provided downstream of the presetting throttle ( 37 ).

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that connection means are provided through which the device together with other Ren devices of the same type can be assembled into a device block.

13. Device block according to claim 12, characterized in that individual elements of the pneumatic switching device ( 35 ) of the respective devices are combined to form at least one control block ( 50 ).

14. Method of making tapped holes, with the steps:

- forming a thread into a solid material,
- Check the dimensional accuracy of the thread using a test gas operated probe
- is flowed through by the test gas and has a test gas outlet that
- is brought pneumatically close to the thread,
Determining a dynamic pressure of the test gas in the probe,
- Distinguish different back pressures with regard
- pneumatically effective proximity of an OK thread,
- pneumatically effective proximity of a not ok thread,
- Reworking the NO thread and / or separating a product with the NO thread from the products with i. O. thread,
characterized by the steps:
Introducing a probe with a probe head which is essentially round in cross section, the diameter of which is not more than 0.5 mm smaller than the core hole diameter of the thread and whose lateral extent extends over at least one thread,
- Check the dimensional accuracy of the thread during insertion and / or after insertion of the probe without measurement-specific lateral movement of the probe head with respect to the thread.

15. The method according to claim 14, characterized in that the diameter of the Probe head is not more than 0.3 mm, in particular not more than 0.1 mm smaller than the core hole diameter of the thread.

16. The method according to claim 14 or 15, characterized in that the test gas outlet in the side of the probe head and at least one thread from the top and bottom of the probe head is removed.

17. The method according to any one of claims 14 to 16, characterized in that the Probe head has at least one recess on the side, in particular a flattened area communicates with the atmosphere.

18. The method according to any one of claims 14 to 17, characterized in that the Probe into the thread essentially coaxial with the axis of symmetry of the thread Examination of the dimensional accuracy is introduced, and that the checking of the dimensional accuracy of the Thread in the substantially coaxial position during insertion and / or after inserting the probe.

19. Method of making tapped holes, comprising the steps:

- forming a thread into a solid material,
- Check the dimensional accuracy of the thread using a test gas operated probe
- is flowed through by the test gas and has a test gas outlet that
- is brought pneumatically close to the thread,
- Determination of a dynamic pressure of the test gas in the probe
- Distinguish different backpressures with regard to
- pneumatically effective proximity of an OK thread,
- pneumatically effective proximity of a not ok thread,
- reworking the not ok thread and / or separating a product with the not ok thread from the products with an ok thread,
characterized by the steps:
Inserting the probe into the thread essentially coaxially to the axis of symmetry of the thread to check its dimensional accuracy,
- Check the dimensional accuracy of the thread in the substantially coaxial position during insertion and / or after insertion of the probe.

20. The method according to claim 18 or 19, characterized in that the probe in essentially coaxially pulled out of the thread and doing a test of Dimensional accuracy of the thread is carried out.

21. The method according to any one of claims 14 to 20, characterized in that the Insert the probe into the thread and its available depth as i. OK or NOK criterion is determined.

22. The method according to any one of claims 14 to 21, characterized in that more re thread substantially simultaneously by means of a to a device block summarized variety of probes can be tested.