DE19641719C1

DE19641719C1 - Engine cylinder bore measuring head

Info

Publication number: DE19641719C1
Application number: DE1996141719
Authority: DE
Inventors: Josef Ludwig; Bernd Schmidt
Original assignee: MAHR GmbH
Current assignee: MAHR GmbH
Priority date: 1996-10-10
Filing date: 1996-10-10
Publication date: 1998-04-09
Anticipated expiration: 2016-10-11

Abstract

The measuring head (1) has a probe (7) inserted in the engine cylinder bore (2) with at least one measuring system for determining the surface roughness. The probe has a centring device for positioning the probe coaxial to the bore and a guide (6) relative to which the probe is displaced in the axial direction, fitted to the engine block (3) via an alignment device (13), so that the axial displacement of the probe is parallel to the bore axis.

Description

Die Erfindung betrifft einen Meßkopf für Bohrungen eines Werkstückes und insbesondere für Zylinderbohrungen eines Motorblockes. Ein solcher Meßkopf kann speziell zur Bestimmung der Wandungsrauheit (Laufflächenrauheit) als auch zu anderweitigen Meß- und Inspektionszwecken vor gesehen sein.The invention relates to a measuring head for bores of a workpiece and especially for cylinder bores an engine block. Such a measuring head can be used specifically for Determination of the wall roughness (tread roughness) as also for other measuring and inspection purposes be seen.

Präzisionsmessungen sowie die Bestimmung von Parame tern zur Beurteilung von Oberflächen sowie die Inspektion der Oberflächenbeschaffenheit sind, unabhängig von der Losgröße herzustellender bzw. zu bearbeitender Werkstüc ke, von Bedeutung für die Qualitätssicherung. Bspw. werden die Laufflächen von Zylinderbohrungen von Motor blöcken für Verbrennungsmotoren in der Regel gehont, wobei die Rauheit der gehonten Oberfläche bspw. zur Prozeßkontrolle wenigstens stichprobenhaft überprüft werden muß.Precision measurements and the determination of parameters ters for surface assessment and inspection the surface quality are independent of the Lot size to be manufactured or machined ke, important for quality assurance. E.g. are the treads of cylinder bores from engine blocks for internal combustion engines are usually honed, where the roughness of the honed surface, for example Process control checked at least on a random basis must become.

Aus der DE 39 42 805 A1 ist eine Meßvorrichtung für Bohrungen eines Werkstücks bekannt, die eine in die Bohrung einzuführende Sonde aufweist. An der Sonde ist ein Meßsystem vorgesehen, das zur Rauheitsbestimmung dient. Das Meßsystem ist an einer Führungseinrichtung gelagert, die einen parallel zu der Bohrungsachse ver stellbar gelagerten Schlitten und einen entsprechenden die Sonde tragenden Arm aufweist. Der Schlitten ist an einer sich vertikal erstreckenden Säule verschiebbar gelagert, die fest mit einer Meßplattform verbunden ist.DE 39 42 805 A1 describes a measuring device for Known holes of a workpiece, the one in the Has hole to be inserted probe. On the probe a measuring system is provided for roughness determination serves. The measuring system is on a guide device stored, which ver parallel to the bore axis adjustable carriage and a corresponding has the arm carrying the probe. The sledge is on a vertically extending column stored, which is firmly connected to a measuring platform.

Zur Durchführung der Messung ist das Werkstück auf die Meßplattform aufzusetzen. Es muß dafür dem Produk tionsprozeß entnommen werden.The workpiece is open to carry out the measurement to set up the measuring platform. It must be the product tion process can be removed.

Aus der DE 44 12 069 A1 ist eine Meßvorrichtung zur Feststellung der Formabweichung von Bohrungen bekannt. Die Vorrichtung weist ein oder zwei Zentriervorrichtungen auf, die der Ausrichtung einer axial bewegbaren Sonde dienen. Die Sonde ist mit Meßvorrichtungen bestückt die erfassen, inwieweit die Bohrungswandung nicht parallel zu der axialen Bewegungsrichtung der Sonde ist.DE 44 12 069 A1 describes a measuring device for Determination of the shape deviation of holes known. The device has one or two centering devices on the alignment of an axially movable probe to serve. The probe is equipped with measuring devices record to what extent the bore wall is not parallel to is the axial direction of movement of the probe.

Bei einer Axialbewegung der Sonde wird die zu mes sende Formabweichung der Bohrung erfaßt. Eine Rauheitsmessung ist wegen der hier naturgemäß sehr schnell auftretenden Meßbereichsüberschreitungen nicht möglich.When the probe moves axially, it becomes mes transmit shape deviation of the hole detected. A Roughness measurement is very natural because of the here Do not exceed the measuring range quickly possible.

Aus der DE 40 31 490 A1 ist ein Gerät zum Messen von Bohrungsdurchmessern bekannt, das an einer axialen Hülse radial beweglich gelagerte Kontaktkörper aufweist die mittels eines Spreiztasters bewegbar sind. Das Gerät wird mittels bspw. dreier um 120° versetzter achsparalleler Kufen zentriert und ausgerichtet.DE 40 31 490 A1 describes a device for measuring Bore diameters known, that on an axial sleeve has radially movably mounted contact body are movable by means of an expansion button. The device will by means of, for example, three axially parallel ones offset by 120 ° Skids centered and aligned.

Eine axiale Vermessung der Bohrung ist hier nicht geoffenbart. An axial measurement of the hole is not here revealed.

Schließlich ist aus der DE 42 25 281 A1 ein Meßkopf für Bohrungen eines Werkstücks bekannt, der eine in die Bohrung einzuführende Sonde mit einem an der Sonde vor gesehenen Zentriermittel aufweist, das auch als Ausricht mittel dient. Die Sonde ist damit so ausrichtbar, daß die Axialrichtung der Sonde im Wesentlichen parallel zur Bohrungsachse festgelegt wird. Das Meßgerät dient der Messung des Bohrungsdurchmessers. Die in die Bohrung einzuführende Sonde ist dazu in mehrere radial verstell bare Meßelemente unterteilt. Die Vermessung der Bohrung in Axialrichtung ist nicht vorgesehen.Finally, DE 42 25 281 A1 is a measuring head known for drilling a workpiece, the one in the Hole to be inserted with a probe in front of the probe seen centering, which also serves as an alignment medium serves. The probe can thus be aligned so that the Axial direction of the probe essentially parallel to Bore axis is set. The measuring instrument is used Measurement of the bore diameter. The in the hole For this purpose, the probe to be inserted is radially adjusted in several bare measuring elements divided. The measurement of the hole in the axial direction is not provided.

Zur Rauhheitsmessung der Zylinderwandung dienen in der Regel Rauheitsmeßgeräte, die eine in die Bohrung einzuführende Sonde aufweisen. An der Sonde ist bspw. ein Taster zur Bestimmung der gewünschten Oberflächenparame ter angeordnet.In. To measure the roughness of the cylinder wall usually roughness testers, one in the bore have probe to be inserted. For example, there is a on the probe Push button for determining the desired surface parameters ter arranged.

Die in die Bohrung eingeführte Sonde soll mit ihrer Längsrichtung weitgehend parallel bzw. koaxial zu der Bohrungsachse positioniert sein. Dazu weist die Sonde eine im wesentlichen zylindrische Mantelfläche auf, die beim Einsetzen der Sonde in die Bohrung nicht verkantet werden darf) um Beschädigungen des Werkstückes zu ver meiden.The probe inserted into the hole should be with its Longitudinal direction largely parallel or coaxial to that Bore axis to be positioned. The probe points to this a substantially cylindrical lateral surface on the not tilted when inserting the probe into the hole to damage the workpiece avoid.

Bei aufeinanderfolgender Honbearbeitung unterschied licher Motorblöcke in einer Fertigungslinie oder mit einer separaten entsprechenden Honmaschine, bspw. im Werkstattbetrieb, sollen die an den Bohrungen vorzuneh menden Messungen auf möglichst einfache Weise durchführ bar sein. Insbesondere sind langwierige Einstell- oder Justagearbeiten an der Meßeinrichtung wegen des damit verbundenen Zeitaufwandes nicht akzeptabel. In vielen Fällen ist es deshalb zu wünschen, daß die Sonde von Hand in die Bohrungen einsetzbar ist.Differences in successive honing engine blocks in a production line or with a separate corresponding honing machine, for example in Workshop operation, are supposed to carry out the drilling measurements in the simplest possible way be cash. In particular, lengthy adjustment or Adjustment work on the measuring device because of that associated time expenditure is not acceptable. In many Cases it is therefore desirable that the probe be hand can be inserted into the holes.

Davon ausgehend ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Meßkopf für Werkstückbohrungen zu schaffen, der einfach zu handhaben ist.Proceeding from this, it is an object of the invention to create a measuring head for workpiece bores, the is easy to use.

Diese Aufgabe wird durch den Meßkopf mit den Merkma len des Patentanspruches 1 gelöst.This task is performed by the measuring head with the characteristics len of claim 1 solved.

Der erfindungsgemäße Meßkopf weist eine in die Werkstückbohrung einzuführende Sonde auf, die mittels einer aus einer Führungseinrichtung und einem Ausricht mittel bestehenden Einführhilfe koaxial und mit der Werkstückbohrung fluchtend geführt wird, schon bevor die eigentliche Sonde in die Werkstückbohrung eintritt. Die Führungseinrichtung verhindert in Verbindung mit dem Ausrichtmittel ein Verkanten der Sonde gegen die Werk stückbohrung sowohl beim Einführen der Sonde in das Werkstück als auch beim Herausnehmen aus diesem. Dies ermöglicht die Führung des Meßkopfes, das heißt das Einsetzen der Sonde in die Werkstückbohrung von Hand. Der erfindungsgemäße Meßkopf kann deshalb bspw. bei Stich probenmessungen an Fertigungslinien oder im Werkstatt betrieb eingesetzt werden, wobei es auf die exakte Posi tion des zu vermessenden Werkstückes nicht ankommt. Ein Zylinderblock kann somit unabhängig von seiner Zylin derzahl aus dem Bearbeitungsprozeß entnommen und von Hand vermessen werden. Während das Zentriermittel die Sonde im wesentlichen koaxial zu der Zylinderbohrung einjustiert und somit Beschädigungen der Bohrungsberandung beim Einführen der Sonde in die Bohrung vermeidet, dient das Ausrichtmittel dazu, die Bewegungsrichtung der Sonde mit der Bohrungsmittelachse in Übereinstimmung zu bringen, so daß hier möglichst keine Winkelfehler auftreten. Dies verhindert ein Verkanten der Sonde sowie sich dadurch ergebende Beschädigungen. Dabei genügt es, wenn das Bedienpersonal im Umgang mit dem Meßkopf angelernt ist. The measuring head according to the invention has one in the Workpiece bore to be inserted probe, which by means of one consisting of a guide device and an alignment medium existing insertion aid coaxial and with the Workpiece bore is aligned before the actual probe enters the workpiece bore. The Guiding device prevents in connection with the Alignment means a tilting of the probe against the work piece drilling both when inserting the probe into the Workpiece as well as when removing from it. This enables the guidance of the measuring head, that means that Insert the probe into the workpiece bore by hand. Of the The measuring head according to the invention can therefore be used, for example, for a stitch sample measurements on production lines or in the workshop operation, whereby it depends on the exact Posi tion of the workpiece to be measured does not arrive. A Cylinder block can thus be independent of its cylin number taken from the machining process and by hand be measured. While the centering agent is in the probe essentially coaxially adjusted to the cylinder bore and thus damage to the edge of the hole This prevents the insertion of the probe into the hole Alignment means with the direction of movement of the probe to align the center axis of the hole, so that as far as possible no angular errors occur here. This prevents the probe from tilting and thereby becoming jammed resulting damage. It is enough if that Operating personnel are trained in handling the measuring head.

Durch die erleichterte Einführung der Meßsonde in die Bohrung können praktisch in beliebiger Tiefe der Bohrung die gewünschten Rauheitskennwerte bestimmt wer den, die es bei der Herstellung einzuhalten gilt.By facilitating the introduction of the measuring probe in the hole can be made practically at any depth Hole determines the desired roughness parameters the one that has to be observed during production.

Das Zentriermittel kann bspw. ein stirnseitig an der Sonde vorgesehener Führungskörper sein, der sich bei nichtkoaxialem Ansatz der Sonde an dem Bohrungsrand abstützt und die Sonde dadurch seitlich so weit ver schiebt, bis sie axial in die Bohrung einführbar ist. Der Führungskörper kann sowohl ein als auch mehrere Führungs flächen aufweisen, die schräg zu der Axialrichtung an geordnet sind. Im einfachsten Fall ist das Zentriermittel ein Zentrierkonus, dessen Konusfläche die Führungsfläche bildet.The centering means can, for example Probe provided guide body, which at non-coaxial approach of the probe to the edge of the bore supports and thereby ver the side so far ver pushes until it can be inserted axially into the bore. Of the Guide body can be one or more leadership have surfaces that are oblique to the axial direction are ordered. In the simplest case, the centering device a centering cone, the conical surface of which is the guide surface forms.

Der Zentrierkonus oder die anderweitigen Zentrier mittel sind vorzugsweise auswechselbar ausgebildet, so daß der Meßkopf auf einfache Weise an unterschiedliche Bohrungsdurchmesser anpaßbar ist. Dabei kann bspw. ein Vorrat unterschiedlicher, in 5-mm-Schritten gestufter Zentrierkörper bereitgehalten werden, die durch Klemmver bindungsmittel, Schraubverbindungsmittel oder anderweitige Verbindungseinrichtungen lösbar an der Sonde stirnseitig befestigt sind.The centering cone or the other centering means are preferably interchangeable, so that the measuring head in a simple way to different Hole diameter is adjustable. For example, a Stock of different, graded in 5 mm increments Centering body are kept ready by Klemmver binders, screw fasteners or other connection devices releasably on the probe are attached at the end.

Unabhängig von der jeweiligen konkreten Ausbildung des Zentriermittels weist dieses wenigstens im Bereich der Führungsflächen eine Oberfläche auf, die Metallober flächen nicht zerkratzt. Die Oberfläche kann mit einer Kunststoffbeschichtung versehen sein. Alternativ ist der Zentrierkörper aus einem Kunststoff, wie bspw. PTFE, hergestellt. Dies stellt sicher, daß die innere Kante der Bohrungsberandung von dem Zentrierkörper nicht deformiert oder sonstwie beschädigt wird. Insbesondere bei der Fertigung von Zylinderblöcken ist dies im Hinblick auf die spätere Abdichtung von Bedeutung. Regardless of the specific training of the centering means at least in the area of the guide surfaces on a surface, the metal upper surfaces not scratched. The surface can be covered with a Be plastic coating. Alternatively, the Centering body made of a plastic, such as PTFE, produced. This ensures that the inside edge of the Bore boundary not deformed by the centering body or otherwise damaged. Especially with the Manufacture of cylinder blocks with regard to this the later sealing important.

Eine optionale Klemmeinrichtung gestattet das Arre tieren der Sonde in der Bohrung, was ein ungestörtes Durchführen bspw. der Rauheitsmessung ermöglicht. Die Klemmeinrichtung kann sowohl auf unterschiedliche Stufen als auch stufenlos arretierbar sein. Im einfachsten Fall erfolgt die Arretierung durch eine in der Nähe des Füh rungskörpers angeordnete Klemmeinrichtung, die sich an der Bohrungswandung abstützt. Bei dieser Ausführungsform wird zugleich eine radiale Fixierung der Meßsonde er reicht, womit Störeinflüsse infolge von Vibrationen, die in einer Produktionsumgebung auftreten können, vermindert werden.An optional clamping device allows the Arre animals of the probe in the bore, which is an undisturbed Carrying out the roughness measurement, for example. The Clamping device can both at different levels as well as being infinitely lockable. In the simplest case is locked by a near the Füh tion body arranged clamping device, which supports the bore wall. In this embodiment is also a radial fixation of the probe is sufficient, with which disturbances due to vibrations can occur in a production environment will.

Die Führungseinrichtung ist vorzugsweise eine Line arlagereinrichtung mit zwei voneinander in Axialrichtung beabstandeten Lagern. Die Lager sind vorzugsweise Gleit lagerringe, die die Sonde an einer wenigstens abschnitts weise auf einer Zylinderfläche liegenden Außenfläche führen. Die Führungseinrichtung ist ihrerseits in ihrer Position so festgelegt, daß die von den Gleitlagerringen definierte Längsmittelachse mit der Längsmittelachse der zu vermessenden Bohrung übereinstimmt oder wenigstens parallel zu dieser ist. Dazu dient das mit der Führungs einrichtung verbundene Ausrichtmittel, das im einfachsten Fall durch eine Anlagefläche gebildet wird. Die Ausricht fläche ist an einem als Radialflansch ausgebildeten Aufstellfuß eines ansonsten rohrförmigen Führungskörpers vorgesehen, der zugleich ein Gehäuse bildet.The guide device is preferably a line arlagereinrichtung with two from each other in the axial direction spaced bearings. The bearings are preferably sliding bearing rings that the probe on at least a section wise lying on a cylindrical surface to lead. The management facility is in turn in yours Position determined so that the of the plain bearing rings Defined longitudinal central axis with the longitudinal central axis of the bore to be measured matches or at least is parallel to this. This is what the management does aligning means connected, the simplest Case is formed by a contact surface. The alignment The surface is on a radial flange Stand of an otherwise tubular guide body provided that also forms a housing.

Der Aufstellfuß kann anstelle einer durchgehenden Anlagefläche auch einzelne, bspw. drei, sich radial erstreckende Stege mit einzelnen Auflageflächen oder mehrere, vorzugsweise drei, definierte Anlagepunkte aufweisen. Der Vorteil der durchgehenden ringförmigen Auflagefläche liegt darin, daß die sichere Ausrichtung des Aufstellfußes auf der die Bohrung umgebenden Fläche, unabhängig von sonstigen Durchbrüchen oder Öffnungen in der Fläche, sichergestellt ist.The stand can be used instead of a continuous one Contact surface also individual, for example three, radially extending webs with individual contact surfaces or several, preferably three, defined contact points exhibit. The advantage of continuous annular Contact surface is that the safe alignment the stand on the surface surrounding the hole, regardless of other openings or openings in the area that is guaranteed.

Unabhängig von der konkreten Aufstellung des Auf stellfußes basiert die Ausrichtwirkung des Aufstellfußes darauf, daß bei Zylinderblöcken oder vergleichbaren Werkstücken die die Bohrung umgebende (Dicht-) Fläche feinbearbeitet und rechtwinklig zu der Bohrungswandung orientiert ist.Regardless of the specific layout of the Auf base is based on the alignment effect of the base that cylinder blocks or similar Workpieces the (sealing) surface surrounding the bore machined and perpendicular to the bore wall is oriented.

Das Ausrichtmittel, das heißt der Aufstellfuß, kann bedarfsweise mit einer Befestigungseinrichtung versehen sein, die den Meßkopf während der Messung an dem Werk stück, bspw. dem Zylinderblock, hält. Dies ist insbeson dere bei der Vermessung von Zylinderbohrungen von Motoren mit geneigtem Zylinderblock, wie bspw. entsprechenden Reihenmotoren, V-Motoren oder Boxermotoren, von Vorteil. Die Befestigungseinrichtung kann als Magnethalterung mit schaltbaren Permanentmagneten, mit Elektromagneten oder als Vakuumsaugvorrichtung vorgesehen sein, wobei das zu erzeugende Vakuum bspw. mittels preßluftbetriebener Strahlpumpen erzeugbar ist.The alignment means, i.e. the stand, can if necessary provided with a fastening device be the measuring head during the measurement at the factory piece, e.g. the cylinder block, holds. This is in particular especially when measuring cylinder bores of engines with an inclined cylinder block, such as corresponding In-line engines, V-engines or boxer engines, an advantage. The fastening device can be used as a magnetic holder switchable permanent magnets, with electromagnets or be provided as a vacuum suction device, which too generating vacuum, for example by means of compressed air Jet pumps can be generated.

Zusätzlich kann eine zwischen Führungseinrichtung und Sonde wirkende Feststelleinrichtung zum Verhindern einer axialen Verschiebung der Sonde in Bezug auf die Führungseinrichtung vorgesehen sein. Diese ist vorzugs weise handbetätigt lös- und feststellbar.In addition, one between the guide device and probe-acting locking device for preventing an axial displacement of the probe with respect to the Guide device may be provided. This is preferred wise manually operated and lockable.

Die exakte Einstellung der Meßtiefe, das heißt des Abstandes der Meßstelle von der Bohrungsberandung, wird durch eine Skala zur Bestimmung der Eintauchtiefe der Sonde in die Bohrung erleichtert. Diese kann an der Sonde vorgesehen und in Bezug auf eine an der Führungseinrich tung angeordnete Markierung ablesbar sein. The exact setting of the measuring depth, that is the Distance of the measuring point from the edge of the hole by a scale for determining the immersion depth of the Relieved probe in the bore. This can be done on the probe provided and in relation to one at the management facility device arranged marking can be read.

Ein an der Sonde vorgesehener verstellbarer An schlagring oder eine in ihrer Wirkung vergleichbare Begrenzungseinrichtung ergibt einen erhöhten Komfort bei Wiederholungsmessungen.An adjustable type provided on the probe impact ring or a comparable effect Limiting device results in increased comfort Repeat measurements.

Das Meßsystem kann prinzipiell für unterschiedliche Meßaufgaben eingerichtet sein. Vorzugsweise ist es jedoch ein Rauheitsmeßgerät, das als Vorschubgerät ausgebildet ist und somit bei ansonsten arretierter Sonde die Rauheit in einem vorgegebenen Wandungsbereich mißt. Ist das Rauheitsmeßgerät als Freiabtastgerät, das heißt ohne sich an der Wandung abstützende Kufe, ausgebildet, lassen sich Insbesondere Meßfehler ausschalten, die ansonsten durch Aufschwimmen der Kufe auf Verunreinigungen oder ähnliche Einflüsse auftreten könnten.In principle, the measuring system can be used for different Measurement tasks must be set up. However, it is preferred a roughness measuring device, which is designed as a feed device and thus the roughness when the probe is otherwise locked measures in a given wall area. Is this Roughness measuring device as free scanning device, that is without itself Skids supporting the wall, trained, can be In particular, switch off measurement errors that are otherwise caused by Floating of the skids for dirt or the like Influences could occur.

Das Meßsystem kann zusätzlich mit einer Bildaufnah meeinrichtung versehen sein, die eine visuelle Inspektion der gehonten Bohrungswandung ermöglicht.The measuring system can also take pictures be provided with a visual inspection the honed bore wall.

Insbesondere für den Einsatz im produktionsnahen Bereich ist es von Vorteil, wenn der Sonde eine Reini gungseinrichtung zum Entfernen von Verschmutzungen an der Meßstelle zugeordnet ist. Diese kann durch einen Abstrei fer oder durch eine druckluftbetriebene Einrichtung gebildet sein, die so angeordnet ist, daß eine Ver schmutzung des Meßsystems und/oder der Bildaufnahme einrichtung vermieden wird.Especially for use in production-related areas It is of advantage if the probe is a Reini device for removing dirt from the Measuring point is assigned. This can be done by wiping fer or by a compressed air powered device be formed, which is arranged so that a Ver contamination of the measuring system and / or image acquisition facility is avoided.

Als Zubehörteil kann für den Meßkopf eine Diagnose station vorgesehen sein, die bspw. Daten über die Geome trie der Tastspitze, die Tasterempfindlichkeit und das Vorschubgerät liefert. Die Diagnosestation weist eine Bohrung auf, in der vorteilhafterweise ein Geometrienor mal und bedarfsweise ein Spiegel angeordnet sind. Das Geometrienormal ist ein in eine Glasplatte eingeätztes, hochgenaues und in Länge sowie in Amplitude bekanntes, sinusförmiges Rillenprofil. Durch Abtasten dieses Profils werden Informationen über die Tasterempfindlichkeit und die Funktion des Vorschubgerätes erhalten.A diagnosis can be made as an accessory for the measuring head Station be provided, for example. Data on the geome the feeler tip, the feeler sensitivity and that Feeder supplies. The diagnostic station has one Hole on, in the advantageously a Geometrieor times and if necessary a mirror are arranged. The Geometry standard is an etched into a glass plate, highly precise, known in length and in amplitude, sinusoidal groove profile. By scanning this profile will provide information about the sensitivity of the button and maintain the function of the feed device.

Der optional eingebaute Spiegel bringt den Taster oder die Tastspitze in das Blickfeld der Videokamera (Bildaufnahmeeinrichtung), die in die Sonde eingebaut ist. Die Geometrie der Tastspitze kann somit visuell geprüft werden.The optional built-in mirror brings the button or the probe tip into the field of view of the video camera (Image capturing device) built into the probe is. The geometry of the probe tip can thus be visual being checked.

Der Meßkopf kann außerdem mit einer die Sonde auto matisch betätigenden Motoreinheit versehen sein. Zusätz lich ist es möglich, die Sonde drehbar an dem Meßkopf zu lagern, wobei die Drehung manuell oder motorisch erfolgen kann. Dies bietet Handhabungsvorteile bei der Rauheits messung in unterschiedlichen Winkelpositionen des Meßkop fes im Vergleich zur Drehung des gesamten Meßkopfes.The measuring head can also auto with a probe be provided with a actuating motor unit. Additional Lich it is possible to turn the probe on the measuring head store, the rotation is done manually or by motor can. This offers handling advantages in terms of roughness measurement in different angular positions of the measuring head fes compared to the rotation of the entire measuring head.

Weitere Merkmale vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features of advantageous embodiments of the Invention result from the subclaims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the Invention shown. Show it:

Fig. 1 ein Meßkopf zur Bestimmung der Rauheit der Wandung einer Zylinderbohrung vor dem Aufsetzen auf einen Zylinderblock, in vereinfachter per spektivischer Darstellung, Fig. 1 shows a measuring head for determining the roughness of the wall of a cylinder bore prior to installation of a cylinder block, in simplified by spectral TiVi shear representation,

Fig. 2 den auf den Zylinderkopf aufgesetzten Meßkopf nach Fig. 1, in einer perspektivischen Darstel lung, FIG. 2 is placed on the cylinder head measuring head according to Fig. 1, in a perspective depicting lung,

Fig. 3 den Meßkopf nach den Fig. 1 und 2, auf den Zy linderblock aufgesetzt und mit in die Zylin derbohrung eingefahrener Sonde, in vereinfach ter Längsschnittdarstellung und in einem anderen Maßstab, Fig. 3 shows the measuring head according to FIGS. 1 and 2, linder block placed on the Zy and in the retracted Zylin the bore probe, in simplistic ter longitudinal sectional view and on a different scale,

Fig. 4 den Meßkopf nach den Fig. 1 bis 3, vor dem Aufsetzen auf einen in Längsschnittdarstellung veranschaulichten Zylinderblock, in schemati sierter Darstellung, Fig. 4 shows the measuring head according to FIGS. 1 to 3, prior to fitting to a illustrated in the longitudinal sectional view of the cylinder block, in schemati lized representation,

Fig. 5 den auf den Zylinderblock aufgesetzten und zu der Zylinderbohrung zentrierten Meßkopf, in Seitenansicht mit längsgeschnittenem Zylinder block, und FIG. 5 is mounted on the cylinder block and centered to the cylinder bore measuring head block in side view with a longitudinal cut cylinder, and

Fig. 6 den Meßkopf nach den Fig. 1 bis 5, auf den Zylinderblock aufgesetzt und mit in die Zylin derbohrung eingeführter Meßsonde, in schemati sierter Darstellung mit längsgeschnittenem Zylinderblock. Fig. 6, the measuring head according to FIGS . 1 to 5, placed on the cylinder block and with the measuring probe inserted into the cylinder, in a schematic representation with a longitudinally cut cylinder block.

description

Der in Fig. 1 dargestellte Meßkopf 1 dient der Bestimmung der Laufflächenrauheit von Zylinderbohrungen 2 eines Motorblockes 3. Der Meßkopf 1 ist ein von Hand an den das Werkstück bzw. den Prüfling bildenden Motorblock 3 anzusetzendes Meßgerät, das über ein entsprechendes Anschlußkabel 4 mit einer nicht weiter veranschaulichten stationären Auswerteanlage bzw. Anzeigeeinrichtung ver bunden ist. Zu dem Meßkopf 1 gehört ein äußeres rohrför miges Gehäuse 6, in dem eine Sonde 7 mit zylinderförmiger Mantelfläche längsverschiebbar gehalten ist. An ihrer von dem Gehäuse 6 abliegenden Stirnseite ist die Sonde 7 mit einem Griff 8 versehen, an dem wenigstens ein Bedienungs element 9, wie bspw. ein Handhebel 11, angeordnet ist.The measuring head 1 shown in Fig. 1 is used for determining the Laufflächenrauheit of cylinder bores 2 of a motor block 3. The measuring head 1 is a by hand to the workpiece or the test specimen engine block 3 to be attached measuring device, which is connected via a corresponding connection cable 4 with a stationary evaluation system or display device, not shown, a related party. To the measuring head 1 includes an outer rohrför shaped housing 6 , in which a probe 7 is held longitudinally displaceable with a cylindrical lateral surface. On its end face remote from the housing 6 , the probe 7 is provided with a handle 8 on which at least one operating element 9 , such as a hand lever 11 , is arranged.

Auf der Außenfläche des Gehäuses 6 sitzt ein in der Höhe verstellbarer weiterer Griff 12, der zur besseren Handhabung des Meßkopfes 1 symmetrisch ausgebildet ist und somit zwei Griffabschnitte 12a, 12b aufweist.On the outer surface of the housing 6 sits a height-adjustable further handle 12 , which is symmetrical for better handling of the measuring head 1 and thus has two handle sections 12 a, 12 b.

An seinem unteren, dem Motorblock 3 zugewandten Ende ist das Gehäuse 6 mit einem Aufstellfuß 13 versehen, der, wie in Fig. 2 dargestellt, zum Aufsetzen auf die obere, die Zylinderbohrungen 2 des Motorblockes 3 berandende Dichtfläche eingerichtet ist.At its lower end facing the engine block 3 , the housing 6 is provided with a stand 13 which, as shown in FIG. 2, is designed to be placed on the upper sealing surface bordering the cylinder bores 2 of the engine block 3 .

Einzelheiten des Meßkopfes 1 gehen aus der Schnitt darstellung, Fig. 3 hervor. Wie ersichtlich, ist an dem Gehäuse 6 an dem oberen, von dem Aufstellfuß 13 abliegen den Ende ein Führungs- und Lagerring 16 angeordnet, in dem die Sonde 7 mit ihrer zylindrischen Außenumfangs fläche ohne seitliches Spiel in Axialrichtung, das heißt in Fig. 3 vertikal, geführt ist. Ein entsprechender Lagerring 17 ist in dem Gehäuse 6 im Bereich des Auf stellfußes 13 angeordnet und gehalten. Die beiden Lager ringe 16, 17 bilden eine Führungseinrichtung für die Sonde 7, die sicherstellt, daß die Sonde in Bezug auf das Gehäuse 6 nur in Axialrichtung bewegbar ist.Details of the measuring head 1 are shown in the sectional view, Fig. 3. As can be seen, a guide and bearing ring 16 is arranged on the housing 6 at the upper end of the support foot 13 , in which the probe 7 surface with its cylindrical outer circumference without lateral play in the axial direction, that is to say vertically in FIG. 3 , is led. A corresponding bearing ring 17 is arranged and held in the housing 6 in the region of the adjustable foot 13 . The two bearing rings 16 , 17 form a guide device for the probe 7 , which ensures that the probe is only movable in the axial direction with respect to the housing 6 .

Um eine winkelfehlerfreie Ausrichtung der Sonde 7 zu der Bohrungsachse der jeweiligen Zylinderbohrung 2 zu ermöglichen, ist der als Ausrichtmittel dienende Auf stellfuß 13 an seiner dem Motorblock 3 zugewandten Seite mit einer Planfläche 18 versehen, deren Flächennormale parallel zu der Längs- oder Bewegungsrichtung der Sonde 7 ausgerichtet ist. Der Aufstellfuß 13 ist dabei starr mit dem Gehäuse 6 verbunden, um Fehljustagen zu vermeiden. Die Planfläche 18 ist bei dem in Fig. 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel eine geschlossene Ringfläche. Es ist jedoch auch möglich, die Fläche zu unterbrechen, bspw. lediglich einzelne Stege mit streifen- oder linienförmi gen Ausrichtflächen oder Vorsprünge mit flächen- oder punktförmigen Ausrichtstellen bzw. Punkten vorzusehen. Der Vorteil der geschlossenen Planfläche 18 liegt darin, daß der Aufstellfuß 13 eine Ausrichtung der Sonde 7 ohne Winkelfehler in Bezug auf die Zylinderbohrung 2 unabhän gig von sonstigen an der Dichtfläche 14 des Motorblocks 3 mündenden Öffnungen oder Durchbrüchen ermöglicht.In order to enable an angular error-free alignment of the probe 7 to the bore axis of the respective cylinder bore 2 , the adjusting foot 13 serving as an alignment means is provided on its side facing the engine block 3 with a flat surface 18 , the surface normal of which is parallel to the longitudinal or movement direction of the probe 7 is aligned. The stand 13 is rigidly connected to the housing 6 in order to avoid incorrect adjustments. The flat surface 18 is a closed ring surface in the exemplary embodiment illustrated in FIG. 3. However, it is also possible to interrupt the surface, for example, to provide only individual webs with strip-shaped or linear alignment surfaces or projections with surface or point-shaped alignment points or points. The advantage of the closed flat surface 18 is that the stand 13 allows alignment of the probe 7 without angular errors with respect to the cylinder bore 2 regardless of other openings or openings opening on the sealing surface 14 of the engine block 3 .

Die in dem Gehäuse 6 vertikal verschiebbar gehaltene Sonde 7 ist an ihrer von dem Griff 8 abliegenden Stirn seite mit einem als Zentriermittel dienenden Zentrierko nus 19 versehen. Dieser ist lösbar an der Sonde 7 gehal ten und somit bedarfsweise auswechselbar. Der Zentrierko nus 19 ist im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet, wobei er an seiner Außenumfangsfläche einen zylindrischen Abschnitt und einen sich an diesen anschließenden koni schen oder kegelstumpfförmigen Abschnitt 21 aufweist. Dieser bildet mit seiner Kegelmantelfläche eine bezüglich der Längsmittelachse oder Bewegungsrichtung der Sonde 7 einen spitzen Winkel einschließende Führungsfläche, die dazu dient, den gesamten Meßkopf 1 und insbesondere die Sonde 7 koaxial zu der Zylinderbohrung 2 auszurichten.The vertically displaceably held in the housing 6 probe 7 is provided on its end remote from the handle 8 with a serving as a centering Zentrierko nus 19 . This is detachably held on the probe 7 and can therefore be replaced if necessary. The Zentrierko nus 19 is substantially disc-shaped, wherein it has on its outer circumferential surface a cylindrical portion and an adjoining conical or frustoconical portion 21 . With its conical surface, the latter forms a guide surface which forms an acute angle with respect to the longitudinal center axis or direction of movement of the probe 7 and which serves to align the entire measuring head 1 and in particular the probe 7 coaxially with the cylinder bore 2 .

Der Zentrierkonus 19 weist wenigstens im Bereich des Abschnittes 21 eine Beschichtung aus einem relativ wei chen, nichtkratzenden Werkstoff auf. Vorzugsweise besteht er insgesamt aus einem solchen Werkstoff wie bspw. einem Kunststoff wie PTFE oder einem relativ weichen Metall. Andere Zentrierkörperformen sind möglich.The centering cone 19 has a coating made of a relatively white, non-scratching material at least in the region of the section 21 . It is preferably made entirely of a material such as a plastic such as PTFE or a relatively soft metal. Other centering body shapes are possible.

Zur Festlegung der Sonde 7 in der Zylinderbohrung 2 während der an späterer Stelle erläuterten Messung oder Inspektion der Oberflächenrauheit der Bohrungswandung ist an der Sonde 7, dem Zentrierkonus 19 benachbart ein Klemmkopf 22 angeordnet. Dieser weist einen bezüglich der Sonde 7 in Radialrichtung expandierbaren Klemmfinger 23 auf, dessen Radialstellung durch den Handhebel 11 über ein Zugseil 24 steuerbar ist. Der Klemmfinger 23 weist radial außen eine leicht gewölbte Anlagefläche auf, die beim Festklemmen der Sonde 7 in der Zylinderbohrung 2 gegen die Wandung gedrückt wird, ohne diese zu beschädi gen.To fix the probe 7 in the cylinder bore 2 during the measurement or inspection of the surface roughness of the bore wall explained later, a clamping head 22 is arranged on the probe 7 , adjacent to the centering cone 19 . This has a clamping finger 23 that is expandable in the radial direction with respect to the probe 7 , the radial position of which can be controlled by the hand lever 11 via a pull cable 24 . The clamping finger 23 has a slightly curved contact surface radially on the outside, which is pressed against the wall when the probe 7 is clamped in the cylinder bore 2 without damaging it.

Zur Einstellung einer gewünschten Position der Sonde 7, daß heißt zur Festlegung ihrer Höhe, ist in dem Gehäu se 7 eine Klemm- oder Rasteinrichtung 26 angeordnet, die mit dem Gehäuse 6 zusammenwirkt. Die Rasteinrichtung 26 dient dazu, die Sonde 7 stufenlos oder in Schritten gegenüber dem Gehäuse 6 festzulegen. Über ein Zugseil 27 ist die Klemm- oder Rasteinrichtung 26 entweder durch den vorhandenen Handhebel 11 oder durch einen gesonderten eigenen Handhebel sperr- und freigebbar. Ein gemeinsamer Handhebel 11 für den Klemmkopf 22 und die Rasteinrichtung 26 vereinfacht die Bedienung.To set a desired position of the probe 7 , that is, to determine its height, a clamping or locking device 26 is arranged in the housing 7 , which interacts with the housing 6 . The latching device 26 serves to fix the probe 7 continuously or in steps with respect to the housing 6 . The clamping or locking device 26 can be locked and released either by the existing hand lever 11 or by a separate own hand lever via a pull rope 27 . A common hand lever 11 for the clamping head 22 and the locking device 26 simplifies operation.

Zur Einstellung einer gewünschten Meßtiefe, das heißt einer Eintauchtiefe der Sonde 7 in die jeweilige Zylinderbohrung 2, ist an der Außenumfangsfläche des Sondengehäuses, wie aus Fig. 1 ersichtlich, eine bspw. in Millimeterschritten gestufte Skale 28 angeordnet, die beim Einschieben der Sonde 7 in die Zylinderbohrung 2 so weit von dem Gehäuse 6 verdeckt wird, wie die Sonde 7 in die Zylinderbohrung 2 eintaucht. Der obere Rand des Gehäuses 6 dient somit als Markierung zum Ablesen der Skale 28. Um insbesondere für aufeinanderfolgende Messun gen in unterschiedlichen Zylinderbohrungen 2 eine schnel le Einstellung der gewünschten konstanten Meßtiefe zu ermöglichen, ist an der Sonde 7 ein auf deren Außenum fangsfläche sitzender, höhenverstellbarer Anschlagring 29 vorgesehen. Dieser ist mit einer Klemmeinrichtung ver sehen, die den Anschlagring 29 bspw. gezielt verengt oder aufweitet oder anderweitig lösbar festklemmt.For setting a desired measurement depth, that is, an immersion depth of the probe 7 in the respective cylinder bore 2, 1 is connected to the outer peripheral surface of the probe housing as seen from FIG. Arranged an example. In millimeter increments stepped scale 28, which during insertion of the probe 7 in the cylinder bore 2 is covered by the housing 6 as far as the probe 7 dips into the cylinder bore 2 . The upper edge of the housing 6 thus serves as a marking for reading the scale 28 . In order to enable a rapid adjustment of the desired constant measuring depth, in particular for successive measurements in different cylinder bores 2, a height-adjustable stop ring 29 is provided on the probe 7 on its outer circumferential surface. This can be seen with a clamping device which, for example, deliberately narrows or widens the stop ring 29 or otherwise removably clamps it.

Die Messung der Oberflächenrauheit der Wandung der Zylinderbohrung 2 erfolgt mittels einer in der Sonde 7 vorgesehenen Tastspitze 31. Diese weist einen Tastkörper, bspw. eine Diamantennadel auf, die beim Messen an die Wandung angelegt wird und deren Auslenkungen durch ent sprechende, nicht weiter dargestellte Meßwandler aufge nommen und über das Anschlußkabel 4 an die Auswerteein richtung weitergegeben werden. Die Tastspitze 31 gehört zu einem Rauheitsmeßgerät 32, das die Tastspitze 31 mittels einer Vorschubeinrichtung über einen definierten Weg entlang der Wandung der Zylinderbohrung 2 führt. Die Vorschubeinrichtung des Rauheitsmeßgerätes 32 ist über das Anschlußkabel 4 von der Auswerteeinrichtung gesteu ert.The surface roughness of the wall of the cylinder bore 2 is measured by means of a probe tip 31 provided in the probe 7 . This has a probe body, for example. A diamond needle, which is applied to the wall during measurement and whose deflections are taken up by appropriate transducers, not shown, and passed on via the connecting cable 4 to the evaluation device. The probe tip 31 belongs to a roughness measuring device 32 which guides the probe tip 31 by means of a feed device along a defined path along the wall of the cylinder bore 2 . The feed device of the roughness meter 32 is ert gesteu via the connecting cable 4 of the evaluation device.

Um Verunreinigungen, Ölreste, Späne und dergleichen von der der Rauheitsmessung zu unterziehenden Wandung der Zylinderbohrung 2 wenigstens im Bereich des Weges zu entfernen, den die Tastspitze 31 zurücklegt, ist an dem Zentrierkonus 19 oder einer anderen, zwischen Tastspitze 31 und der Stirnseite der Sonde 7 gelegenen Stelle eine Abstreifvorrichtung 33 zur Säuberung der Meßstelle an geordnet. Die Abstreifvorrichtung kann sowohl durch geeignete Abstreifmittel als auch als Abblasvorrichtung ausgebildet sein, die die Meßstelle mit Preßluft reinigt.In order to remove impurities, oil residues, chips and the like from the wall of the cylinder bore 2 to be subjected to the roughness measurement at least in the region of the path covered by the probe tip 31 , the centering cone 19 or another one, between the probe tip 31 and the end face of the probe 7 located point a stripping device 33 to clean the measuring point on. The stripping device can be designed both by suitable stripping means and as a blowing device which cleans the measuring point with compressed air.

Die optische Inspektion der Wandung der Zylinderboh rung 2 wird durch eine Kamera 34 oder eine anderweitige bildgebende Einrichtung ermöglicht, der eine nicht weiter veranschaulichte Beleuchtungseinrichtung zugeordnet ist. Sowohl die Beleuchtungseinrichtung und die Kamera 34 als auch die Tastspitze 31 erreichen die Wandung der Zylin derbohrung 2 durch ein entsprechendes, an der Sonde 7 vorgesehenes Fenster.The optical inspection of the wall of the cylinder bore 2 is made possible by a camera 34 or another imaging device, which is associated with a lighting device, not shown. Both the lighting device and the camera 34 as well as the probe tip 31 reach the wall of the cylinder bore 2 through a corresponding window provided on the probe 7 .

Der insoweit beschriebene Meßkopf 1 wird wie folgt gehandhabt:The measuring head 1 described so far is handled as follows:

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, nimmt der Meßkopf 1, bevor er auf den Motorblock 3 aufgesetzt wird, die darge stellte Ruheposition ein, in der die Sonde 7 in Bezug auf das Gehäuse 6 in ihrer oberen Position befindlich ist. Von unten her gesehen, ist die Sonde 7 ganz in das Gehäu se 6 zurückgezogen, wobei lediglich noch ein Teil des Zentrierkonus 19 aus dem Gehäuse 6 herausragt. Der Zen trierkonus 19 steht mit seiner planen Stirnfläche nach unten über die Planfläche 18 des Aufstellfußes 13 vor. In dieser Position kann der Meßkopf 1 auf einem Tisch oder einer sonstigen Unterlage abgestellt werden, wobei er auf dem Zentrierkonus 19 steht und die Planfläche 18 des Aufstellfußes 13 dadurch geschützt ist.As is apparent from Fig. 4, the measuring head 1 , before it is placed on the engine block 3 , the Darge presented rest position, in which the probe 7 is located in relation to the housing 6 in its upper position. Seen from below, the probe 7 is completely withdrawn into the housing 6 , with only a part of the centering cone 19 protruding from the housing 6 . The Zen trier cone 19 projects with its flat end face down over the flat surface 18 of the stand 13 . In this position, the measuring head 1 can be placed on a table or other surface, where it stands on the centering cone 19 and the flat surface 18 of the stand 13 is thereby protected.

Wird der Meßkopf 1 an einer Zylinderbohrung 2 ange setzt, führt der Zentrierkonus 19 den Meßkopf 1 50, daß die Sonde 7 weitgehend koaxial oder zentrisch an die Zylinderbohrung 2 angesetzt wird. Der Zentrierkonus 19 findet dabei in die Zylinderbohrung 2, wie in Fig. 5 dargestellt ist, wobei die geneigte ringförmige Führungs fläche den Zentrierkonus 19 und somit die Sonde 7 an der Mündungskante der Zylinderbohrung 2 ausrichtet. If the measuring head 1 is placed on a cylinder bore 2 , the centering cone 19 guides the measuring head 1 50 so that the probe 7 is placed largely coaxially or centrally on the cylinder bore 2 . The centering cone 19 takes place in the cylinder bore 2 , as shown in Fig. 5, wherein the inclined annular guide surface aligns the centering cone 19 and thus the probe 7 on the mouth edge of the cylinder bore 2 .

Ist der Meßkopf 1 auf dem Motorblock 3 aufgesetzt, liegt die Planfläche 18 des Zentrierfußes 13 flächig an der nach oben weisenden Dichtfläche 14 des Motorblockes 3 an. Zur winkelfehlerfreien Ausrichtung der Sonde 7 in Bezug auf die Längsmittelachse der Zylinderbohrung 2 wird hier der Umstand genutzt, daß die Dichtfläche 14 bei dem Motorblock 3 sehr genau rechtwinklig zu den Zylinderboh rungen 2 ausgerichtet ist. Ebenfalls rechtwinklig zuein ander sind die Planfläche 18 des Aufstellfußes 13 und die durch die Bewegungsrichtung der Sonde 7 definierte Axiale derselben zueinander ausgerichtet.If the measuring head 1 is placed on the engine block 3 , the flat surface 18 of the centering foot 13 lies flat against the upward-facing sealing surface 14 of the engine block 3 . For angular error-free alignment of the probe 7 with respect to the longitudinal central axis of the cylinder bore 2 , the fact that the sealing surface 14 in the engine block 3 is aligned very precisely at right angles to the cylinder bores 2 is used here. Also perpendicular to each other are the flat surface 18 of the stand 13 and the axial defined by the direction of movement of the probe 7 of the same to each other.

Die Sonde 7 kann nun, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, in Meßstellung überführt werden, indem mit dem Hebel 11 die Klemm- und Rasteinrichtung 26 gelöst und die Sonde 7 an dem Griff 8 nach unten geführt wird, so daß sie mit dem Zentrierkonus 19 und ihrem sich daran anschließenden Abschnitt in die Zylinderbohrung 2 eingeschoben wird. Ist die an der Skale 28 ablesbare Meßtiefe erreicht, wird der Hebel 11 freigegeben, wodurch mittels der Rasteinrichtung 26 ein weiteres Absenken der Sonde 7 verhindert und die Sonde 7 in der Zylinderbohrung 2 durch Wirkung des Klemm kopfes 22 festgeklemmt wird. Beim Einschieben der Sonde 7 in die Zylinderbohrung 2 hat außerdem die Abstreifein richtung 33 den nun zu vermessenden Wandungsbereich gereinigt.The probe 7 can now, as shown in Fig. 6, be transferred to the measuring position by using the lever 11, the clamping and locking device 26 and the probe 7 is guided downwards on the handle 8 , so that it with the Centering cone 19 and its adjoining section is inserted into the cylinder bore 2 . If the readable on the scale 28 is reached, the lever 11 is released, whereby the locking device 26 prevents further lowering of the probe 7 and the probe 7 is clamped in the cylinder bore 2 by the action of the clamping head 22 . When inserting the probe 7 into the cylinder bore 2 , the stripping device 33 has also cleaned the wall area now to be measured.

Zur Durchführung der Rauheitsmessung wird das Rau heitsmeßgerät 32 so angesteuert, daß die Tastspitze 31 mit einer vorgegebenen Meßkraft an die Wandung angedrückt und entlang eines vorgegebenen Weges an dieser geführt wird. Die von der der Tastspitze 31 zugeordneten Meß einrichtung abgegebenen Meßsignale werden an die Aus werteeinrichtung übergeben.To carry out the roughness measurement, the roughness measuring device 32 is controlled in such a way that the probe tip 31 is pressed against the wall with a predetermined measuring force and is guided along this along a predetermined path. The measurement signals emitted by the measuring device assigned to the probe tip 31 are transferred to the evaluation device.

Außerdem kann die Wandung mittels der Kamera 34 optisch inspiziert werden. In addition, the wall can be optically inspected by means of the camera 34 .

Bei der oben beschriebenen Vorgehensweise wird ein verkantungsfreies Ansetzen der Sonde 7 sichergestellt. Diese wird schon dann koaxial zu der Zylinderbohrung 2 geführt, wenn sie erst ein kleines Stück in die Zylin derbohrung 2 eingesetzt ist. Die Führung übernimmt das Gehäuse 6 mit den Lagerringen 16, 17, wobei die Führung 6 durch den Aufstellfuß 13 parallel zu der Bohrungsachse der Zylinderbohrung 2 gehalten ist. Die koaxiale Aus richtung besorgt der Zentrierkonus 19.In the procedure described above, tilt-free attachment of the probe 7 is ensured. This is already guided coaxially to the cylinder bore 2 when it is only a small piece in the Zylin derbohrung 2 . The housing 6 with the bearing rings 16 , 17 takes the lead, the guide 6 being held parallel to the bore axis of the cylinder bore 2 by the support foot 13 . The coaxial direction is provided by the centering cone 19 .

Nach beendet er Messung wird zunächst die Sonde 7 durch Betätigung des Handhebels 11 entriegelt, wobei sowohl der Klemmkopf 22 als auch die Klemm- oder Rastein richtung 26 in Lösestellung überführt werden. An dem Griff 8 wird nun die Sonde 7 nach oben gezogen, bis lediglich noch der Zentrierkonus 19 in der Zylinderboh rung 2 sitzt. Das Gehäuse 6 mit dem Aufstellfuß 13 bleibt infolge seines durch die massive Ausbildung des Aufstell fußes 13 beträchtlichen Gewichtes auf der Dichtfläche 14 des Motorblockes 3, so daß es auch beim Anheben der Sonde 7 eine Führung für diese bildet. Ein Verkanten der Sonde beim Herausziehen aus der Zylinderbohrung ist somit wirksam verhindert.After he has finished the measurement, the probe 7 is first unlocked by actuating the hand lever 11 , both the clamping head 22 and the clamping or Rastein device 26 being transferred to the release position. On the handle 8 , the probe 7 is now pulled up until only the centering cone 19 in the cylinder bore 2 sits. The housing 6 with the foot 13 remains due to its due to the massive formation of the foot 13 considerable weight on the sealing surface 14 of the engine block 3 , so that it forms a guide for this even when lifting the probe 7 . This effectively prevents the probe from tilting when it is pulled out of the cylinder bore.

Bei einer nicht weiter dargestellten abgewandelten Ausführungsform kann der Aufstellfuß mit einer Verbin dungseinrichtung versehen sein, um diesen auf der Dicht fläche 14 zu befestigen. Die Verbindungseinrichtung kann eine magnetische oder pneumatische Einrichtung sein. Dies ermöglicht es, insbesondere auch schräge oder liegende Zylinderbohrungen in der vorgestellten Weise zu unter suchen.In a modified embodiment, not shown, the stand can be provided with a connecting device in order to fasten it to the sealing surface 14 . The connecting device can be a magnetic or pneumatic device. This makes it possible, in particular, to search for inclined or lying cylinder bores in the manner presented.

Ein Meßkopf 1, der insbesondere zur Bestimmung der Rauheit von Zylinderbohrungen 2 von Motorblöcken 3 vor gesehen ist, weist eine Sonde 7 auf, die mit einem Rau heitsmeßgerät 32 versehen ist. Die Sonde 7 wird in die Zylinderbohrung 2 eingeführt und in dieser zur Durch führung der Messung arretiert. Als Hilfe zum Ein- und Ausführen der Sonde 7 in die bzw. aus der Zylinderbohrung 2 dient eine Führungseinrichtung 6, 16, 17, die durch einen als Ausrichtmittel dienenden Aufstellfuß 13 eine winkelfehlerfreie Führung der Sonde 7 in Bezug auf die Zylinderbohrung 2 sicherstellt. Zur koaxialen Ausrichtung der Sonde 7 zu der Zylinderbohrung 2 ist endseitig an der Sonde 7 ein Zentriermittel, bspw. ein Zentrierkonus 19, vorgesehen. Durch die so erreichte Führung der Sonde 7 wird eine Beschädigung der Zylinderbohrung 2 insbesondere im Bereich ihres Randes, das heißt ihres Überganges zu der Dichtfläche 14, verhindert.A measuring head 1 , which is seen in particular for determining the roughness of cylinder bores 2 of engine blocks 3 , has a probe 7 which is provided with a roughness measuring device 32 . The probe 7 is inserted into the cylinder bore 2 and locked in this to carry out the measurement. A guide device 6 , 16 , 17 serves as an aid for inserting and removing the probe 7 into and out of the cylinder bore 2 , which ensures that the probe 7 is guided without errors in relation to the cylinder bore 2 by means of a stand 13 serving as an alignment means. For coaxial alignment of the probe 7 to the cylinder bore 2 , a centering means, for example a centering cone 19 , is provided on the end of the probe 7 . The guidance of the probe 7 achieved in this way prevents damage to the cylinder bore 2, in particular in the region of its edge, that is to say its transition to the sealing surface 14 .

Claims

1. measuring head ( 1 ) for bores of a workpiece, in particular cylinder bores ( 2 ) of an engine block ( 3 ), in particular for determining the tread roughness,
with a probe ( 7 ) to be inserted into the bore ( 2 ) and which has at least one measuring system ( 32 ) for determining the roughness,
with a centering means ( 19 ) provided on the probe ( 7 ) for positioning the probe ( 7 ) essentially coaxially with the bore ( 2 ),
with a guide device ( 6 , 16 , 17 ) on which the probe ( 7 ) is mounted so as to be displaceable in the axial direction, and
with an alignment means ( 13 ) by means of which the guide device ( 6 , 16 , 17 ) can be aligned on a reference surface ( 14 ) of the workpiece ( 3 ) in such a way that the axial direction of the probe ( 7 ) is fixed essentially parallel to the bore axis.

2. Measuring head according to claim 1, characterized in that the centering means ( 19 ) in the bore ( 2 ) to be introduced section ( 21 ) with at least one guide surface.

3. Measuring head according to claim 2, characterized in that the guide surface with one of the axial direction Includes zero different acute angles.

4. Measuring head according to claim 1, characterized in that the centering means ( 19 ) is a centering cone.

5. Measuring head according to claim 2, characterized in that at least the guide surface of the centering means ( 19 ) is non-abrasive.

6. Measuring head according to claim 1, characterized in that on the probe ( 7 ) a clamping device ( 22 ) is hen vorgese, by means of which the probe ( 7 ) in the bore ( 2 ) is immovably locked.

7. Measuring head according to claim 6, characterized in that the clamping device ( 22 ) has at least one clamping element ( 23 ) which is expandable in the radial direction and which, in the clamping position, abuts regions of the bore wall.

8. Measuring head according to claim 1, characterized in that the guide device ( 6 , 16 , 17 ) has a linear bearing device ( 16 , 17 ) for guiding the probe ( 7 ) in the axial direction.

9. Measuring head according to claim 8, characterized in that the linear bearing device ( 16 , 17 ) include two from one another in the axial direction spaced bearings.

10. Measuring head according to claim 9, characterized in that the bearings are slide rings which have an at least partially cylindrical outer surface of the probe ( 7 ).

11. Measuring head according to claim 9, characterized in that the guide device ( 6 , 16 , 17 ) has a rohrförmi gene housing section, at the two ends of which the bearings are arranged.

12. Measuring head according to claim 1, characterized in that the guide device ( 6 , 16 , 17 ) on its side facing the workpiece ( 3 ) carries the alignment means ( 13 ).

13. Measuring head according to claim 1, characterized in that the alignment means ( 13 ) has at least three defined support points.

14. Measuring head according to claim 13, characterized net that the support points are formed on webs.

15. Measuring head according to claim 12, characterized in that the alignment means ( 13 ) has at least one flat contact surface ( 18 ) which is to be brought into contact with an alignment surface ( 14 ) surrounding the bore ( 2 ) of the workpiece ( 3 ).

16. Measuring head according to claim 15, characterized in that the alignment means ( 13 ) is a with the guide device ( 6 , 16 , 17 ) connected flange on which the contact surface ( 18 ) is designed as an annular surface.

17. Measuring head according to claim 1, characterized in that the alignment means ( 13 ) is provided with a fastening device for releasable fastening to the workpiece ( 3 ).

18. Measuring head according to claim 1, characterized in that the measuring head ( 1 ) between the guide device ( 6 , 16 , 17 ) and probe ( 7 ) acting locking device ( 26 ) for preventing an axial displacement of the probe ( 7 ) with respect to the Guide device ( 6 , 16 , 17 ) has.

19. Measuring head according to claim 18, characterized in that the locking device ( 26 ) can be released and locked by hand.

20. Measuring head according to claim 1, characterized in that a scale ( 28 ) for determining the immersion depth of the probe ( 7 ) in the bore ( 2 ) is provided on the measuring head ( 1 ).

21. Measuring head according to claim 1, characterized in that on the measuring head ( 1 ) a limiting device ( 29 ) for variable determination of the maximum immersion depth of the probe ( 7 ) in the bore ( 2 ) is formed.

22. Measuring head according to claim 21, characterized in that the limiting device ( 29 ) is an adjustable stop ring provided on the probe ( 7 ).

23. Measuring head according to claim 1, characterized in that the measuring system is a roughness measuring device ( 32 ).

24. Measuring head according to claim 23, characterized in that the roughness measuring device ( 32 ) contains a feed device.

25. Measuring head according to claim 23, characterized in that the roughness measuring device ( 32 ) is a free scanning device.

26. Measuring head according to claim 1, characterized in that the measuring system contains an image recording device ( 34 ).

27. Measuring head according to claim 1, characterized in that on the probe ( 7 ) a cleaning device ( 33 ) is provided for removing dirt at the measuring point.

28. Measuring head according to claim 1, characterized in that the measuring head ( 1 ) is assigned a diagnostic station as an accessory.

29. Measuring head according to claim 28, characterized in that the diagnostic station has a cylindrical bore into which the probe ( 7 ) of the measuring head ( 1 ) is to be fed and in which a geometry standard is arranged.

30. Measuring head according to claim 29, characterized net that the geometry standard one in a glass plate is etched sinusoidal groove profile.

31. Measuring head according to claim 23, 26 and 29, characterized in that a mirror is arranged in the bore in such a way that the image recording device ( 34 ) of the probe ( 7 ) with appropriate positioning, a probe tip ( 31 ) provided on the roughness measuring device ( 32 ). has in their field of vision.

32. Measuring head according to claim 1, characterized in that it has a motor-operated adjustment device for height adjustment of the probe ( 7 ) in the guide direction of the guide device ( 6 , 16 , 17 ).

33. Measuring head according to claim 1, characterized in that the probe ( 7 ) for examining the bore at different angular positions on the measuring head is rotatably mounted.