DE3623189C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung mit einer Geräteplattform zur Halterung mindestens eines meßtechnischen Gerätes axial vor einer zylindrischen Prüflingsbohrung mit wenigstens annähernd waagerechter Bohrungsachse, zur Durchbohrung von Messungen an der Leitung der Prüflingsbohrung.The invention relates to a holding device with a Device platform for holding at least one metrological Axially in front of a cylindrical test specimen bore with at least approximately horizontal bore axis, for piercing measurements on the line of the Test specimen bore.
Derartige Haltevorrichtungen werden zur Durchführung von Rauheitsmessungen mittels Tastschnittgeräten an den Zylinderlaufflächen von Kurbelgehäusen eingesetzt. Die Kurbelgehäuse befinden sich hierzu vorzugsweise in einer Lage, in der die Achsen der Zylinderbohrungen in etwa horizontal ausgerichtet sind. Die bisher verwendeten Haltevorrichtungen weisen eine Geräteplattform und einen Haltewinkel auf, an dem die Geräteplattform schwenkbar und in ihrer jeweiligen Schwenkposition arretierbar gelagert ist. Mit Hilfe des Haltewinkels kann die Geräteplattform an einer Gewindebohrung für den Zylinderkopf stirnseitig am Kurbelgehäuse angeschraubt und um eine weitere parallel zur Achse der Zylinderbohrung liegende Achse verschwenkt werden. Aufgrund dieser beiden Verstellmöglichkeiten ist es möglich, die Lage der Geräteplattform in engen Grenzen an die für das jeweilige Meßgerät erforderlichen Bedingungen anzupassen.Such holding devices are used to carry out Roughness measurements using probe cutters on the cylinder running surfaces used by crankcases. The crankcase are preferably in a position for this, in which the axes of the cylinder bores are roughly horizontal are aligned. The holding devices used so far have a device platform and a bracket on which the device platform swivels and in their respective pivot position is locked. The device platform can be attached using the bracket a threaded hole for the cylinder head on the front Bolted crankcase and parallel to another axis pivoted to the axis of the cylinder bore will. Because of these two adjustment options it is possible to narrow the location of the device platform to the conditions required for the respective measuring device adapt.
Im Falle der Rauheitsmessung dient die Geräteplattform als Auflagefläche für ein Vorschubgerät, welches eine teleskopartig ausfahrbare Tastspitze entlang einer Mantellinie der Zylinderbohrung bewegt. Hierzu ist die Geräteform so auszurichten, daß sie möglichst in der Tangentialebene der untersten Bohrungsmantellinie liegt. Bei einer bisher verwendeten Haltevorrichtung erfordert die Ausrichtung der Geräteplattform in der jeweils gewünschten Weise einen relativ großen Zeitaufwand und einiges manuelles Geschick. So muß zur Durchführung einer Rauheitsmessung an allen Zylinderbohrungen eines Kurbelgerätes der Arbeitsablauf des Anschraubens des Haltewinkels, des Ausrichtens der Geräteplattform und des Abschraubens des Haltewinkels für jede Einzelbohrung wiederholt werden. Ferner ist eine Anwendung dieser Haltevorrichtung für unterschiedliche Kurbelgehäuse mit unterschiedlichen Bohrungsdurchmessern nur bedingt möglich.In the case of roughness measurement, the device platform serves as Support surface for a feed device, which is a telescopic extendable probe tip along a generatrix of the Cylinder bore moved. For this the device shape is like this align that they are in the tangential plane of the lowest bore line. With a previously used Holding device requires the alignment of the Device platform in the desired manner relatively large amount of time and some manual skill. So to carry out a roughness measurement on everyone Cylinder bores of a crank device the workflow screwing on the bracket, aligning the Device platform and unscrewing the bracket for every single hole must be repeated. It is also an application this holder for different crankcases with different bore diameters only conditionally possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Handhabung einer Haltevorrichtung mit einer Geräteplattform für meßtechnische Geräte zu vereinfachen und den Arbeitsablauf von der Befestigung der Haltevorrichtung am Bohrungsgehäuse, über die Ausrichtung der Geräteplattform, bis hin zur Demontage der Haltevorrichtung zu vereinfachen und zeitlich zu verkürzen. Darüberhinaus soll die Haltevorrichtung auch universell für Bohrungen unterschiedlicher Bohrungsdurchmesser einsetzbar sein, ohne zur Befestigung der Haltevorrichtung auf das Vorhandensein von Gewindebohrungen oder sonstigen Verkehrungen im Bohrungsrandbereich angewiesen zu sein.The invention has for its object the handling a holding device with a device platform for metrological Simplify equipment and workflow from the attachment of the holding device to the bore housing, about the orientation of the device platform, right down to to simplify the disassembly of the holding device and shorten in time. In addition, the holding device also universal for drilling different Bore diameter can be used without attaching the holding device for the presence of threaded holes or other movements in the area around the borehole to be instructed.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Der Stützkörper der Haltevorrichtung wird in die mit wenigstens annähernd waagrechter Bohrungsachse ausgerichtete zylindrische Bohrung eingesetzt, wobei die Anschlußkante der Geräteplattform gleichfalls in etwa waagerecht ausgerichtet sein sollte. Durch das Verstellglied ist die mit der Geräteplattform starr verbundene Lagerkonsole in ihrer jeweiligen Schwenkstellung gegenüber dem Stützkörper feststellbar, wodurch sich unter Schwerkrafteinwirkung aufgrund des Gewichtes der Geräteplattform der Stützkörper an der Bohrungsleibung abstützt. Die Abstützung erfolgt hierbei mittels einer Mehrpunktauflage in statisch bestimmter Weise, wozu wenigstens drei einesteils symmetrisch zur Symmetrieebene des Stützkörpers und andernteils in Richtung der Längserstreckung des Stützkörpers zueinander versetzt am Stützkörper angeordnete Auflagepunkte vorhanden sein müssen. Mit Hilfe des Verstellgliedes kann die Geräteplattform entsprechend der Lage der Bohrungsachse gleichfalls in eine wenigstens annähernd waagerechte Stellung gebracht werden. Eine Ausrichtung der Geräteplattform genau in der Tangentialebene der untersten Mantellinie der Zylinderbohrung kann hierbei durch eine entsprechende Positionierung der Schwenkachse am Stützkörper erzielt werden.According to the invention, this object is achieved by the characterizing Features of the main claim solved. The support body the holding device is at least approximately in the horizontal bore axis aligned cylindrical Bore used, the connecting edge of the device platform also aligned approximately horizontally should be. Through the adjustment element is the one with the device platform rigidly connected storage console in their respective Swiveling position in relation to the support body can be determined, which is due to gravity the weight of the device platform of the support body supports the reveal. The support is provided here by means of a multi-point support in statically determined Way, for which at least three partly symmetrical Plane of symmetry of the support body and other part in the direction the longitudinal extension of the support body offset from one another support points arranged on the support body are present have to be. With the help of the adjustment element, the device platform can also according to the position of the bore axis in an at least approximately horizontal position to be brought. An alignment of the device platform exactly in the tangential plane of the lowest generatrix of the The cylinder bore can be positioned accordingly the pivot axis can be achieved on the support body.
Beim schrägen Einsetzen der Haltevorrichtung verkantet sich der Stützkörper nach dem Absetzen durch Schwerkrafteinfluß an der Bohrungsleibung und hält die Haltevorrichtung ohne weiteres in der Bohrungsleibung fest. Über das Verstellglied kann die Geräteplattform in rascher Weise ausgerichtet werden, wobei die Haltevorrichtung aufgrund des schwenkbaren Stützkörpers auch für unterschiedlich große Bohrungen einsetzbar ist. Spezielle Befestigungsvorkehrungen im Bohrungsrandbereich - wie beispielsweise Gewindebohrungen - sind hierzu nicht erforderlich.Tilted when inserting the holder at an angle the support body after settling due to the influence of gravity on the reveal and holds the holding device easily stuck in the reveal. About the The device platform can be adjusted quickly be aligned, with the holding device due of the swiveling support body also for different large holes can be used. Special mounting arrangements in the area around the hole - such as Tapped holes - are not required for this.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden. Im übrigen wird nachfolgend die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles noch näher erläutert. Hierbei zeigenAppropriate embodiments of the invention can be described in the subclaims be removed. Otherwise, the following is the invention with reference to one shown in the drawings Embodiment explained in more detail. Here demonstrate
Fig. 1 eine Haltevorrichtung in der Seitenansicht mit in eine zylindrische Bohrung eingesetztem Stützkörper, Fig. 1 a holding device in side view with inserted in a cylindrical bore support body,
Fig. 2 die Haltevorrichtung aus Fig. 1 mit in eine Bohrung größeren Durchmessers eingesetztem Stützkörper und Fig. 2 shows the holding device of Fig. 1 with the support body inserted into a bore of larger diameter and
Fig. 3 die perspektivische Ansicht einer Haltevorrichtung. Fig. 3 is a perspective view of a holding device.
Eine in Fig. 1 dargestellte Haltevorrichtung 1 weist eine Geräteplattform 2, eine Lagerkonsole 3, eine als Verstellglied dienende Verstellschraube 4 und einen in eine zylindrische Bohrung 5 eingesetzten Stützkörper 6 auf, der um eine Schwenkachse 7 verschwenkbar an der Lagerkonsole 3 gelagert ist. Auflagepunkte 8, 9, mit denen sich der Stützkörper 6 in der zylindrischen Prüflingsbohrung an deren Leibung abstützt, sind als halbkugelförmige Gummifüße 8, 9 ausgebildet. Der Gummifuß 9 ist durch einen an ihm befestigten und in den Stützkörper 6 hinein- oder herausdrehbaren Gewindebolzen 10 höhenverstellbar. Die Verstellschraube 4 ist an der Lagerkonsole 3 und am Stützkörper 6 beweglich gelagert, wobei hierzu zwischen Verstellschraube 4 und Lagerkonsole 3 eine einseitig kalottenförmig ausgebildete Zwischenscheibe 11 angeordnet ist und die Verstellschraube 4 am Stützkörper 6 in eine mittig an einer Steckachse 12 angebrachte Gewindebohrung angreift, um durch entsprechendes Verdrehen der Verstellschraube 4 das Verschwenken des Stützkörpers 6 in der gewünschten Richtung zu bewirken. Die Steckachse 12 ist hierzu mit ihren Endbereichen am Stützkörper 6 drehbeweglich gelagert. Die Lagerkonsole 3 ist mit Anschlagsflächen 13 versehen, die auf der Stirnseite der Prüflingsbohrung 5 anliegen. In Fig. 1 liegt die Auflagefläche der Geräteplattform 2 in der Tangentialebene der untersten Bohrungsmantellinie 14. Durch die Anordnung der Gummifüße 8 und 9 am Stützkörper 6 gemäß der in Fig. 1 dargestellten Weise - also eines Gummifußes 9 an dem von der Geräteplattform 2 abgewandten Ende in der Scheitellinie des Stützkörpers 6 und zweier Gummifüße 8 an dem der Geräteplattform 2 zugewandten Ende, in gleicher Höhenlage und im unteren Bereich des Stützkörpers 6 - läßt sich eine sichere und standfeste Abstützung des Stützkörpers 6 in der Prüflingsbohrung 5 erreichen. Durch den in seiner Höhe verstellbaren Gummifuß 9 ergibt sich zusätzlich zur Verstellschraube 4 eine weitere Verstellmöglichkeit zur Ausrichtung der Geräteplattform 2 in der jeweils gewünschten Weise. Aufgrund der Ausgestaltung der Auflagepunkte 8, 9 als Gummifüße 8, 9 läßt sich die Haltevorrichtung 1 auch in Bohrungen einsetzen, die nicht in idealer Weise waagerecht ausgerichtet, sondern gegenüber der Waagerechten geneigt verlaufen. Die Gummifüße 8 und 9 stützen sich punktförmig an der Leitung der Prüflingsbohrung 5 ab, wobei der einen hohen Reibungskoeffizienten aufweisende Gummi eine gute Haftwirkung und Rutschfestigkeit und somit einen sicheren Halt der Haltevorrichtung 1 in der Prüflingsbohrung 5 gewährleistet. Vergleichbar gute Ergebnisse würden sich auch mit Auflagepunkten 8, 9 erzielen lassen, die mit einem Material hohen Reibungskoeffizientens überzogen wären. Mit Hilfe der beweglich gelagerten Verstellschraube 4 läßt sich der Stützkörper 6 relativ feinfühlig und schnell um die Schwenkachse 7 verschwenken und in seiner jeweiligen Schwenkstellung fixieren. Um ein Einsetzen der Haltevorrichtung 1 genau in Achsrichtung der Prüflingsbohrung 5 zu erleichtern und um die Einschubtiefe der Haltevorrichtung 1 innerhalb der Prüflingsbohrung 5 zu begrenzen, ist die Lagerkonsole 3 mit den Anschlagsflächen 13 versehen, die im Randbereich der Prüflingsbohrung 5 an der Gehäusestirnseite anliegen.A holding device 1 shown in Fig. 1 comprises a device platform 2, a bearing bracket 3, serving as an adjusting member adjusting screw 4 and a supporting body 6 used in a cylindrical bore 5, which is mounted about a pivot axis 7 pivotally to the bearing bracket 3. Support points 8 , 9 , with which the support body 6 is supported in the cylindrical specimen bore at its reveal, are designed as hemispherical rubber feet 8 , 9 . The rubber foot 9 can be adjusted in height by means of a threaded bolt 10 fastened to it and rotatable into or out of the support body 6 . The adjusting screw 4 is movably mounted on the bearing bracket 3 and on the support body 6 , an intermediate washer 11 having a dome-shaped design being arranged between the adjusting screw 4 and the bearing bracket 3 , and the adjusting screw 4 on the supporting body 6 engages in a threaded hole provided centrally on a thru axle 12 by correspondingly turning the adjusting screw 4 to pivot the support body 6 in the desired direction. For this purpose, the plug-in axle 12 is rotatably mounted with its end regions on the support body 6 . The bearing bracket 3 is provided with stop faces 13 which rest on the end face of the specimen bore 5 . In Fig. 1, the bearing surface of the device platform 2 is in the tangential plane of the lowest bore surface line 14 . By arranging the rubber feet 8 and 9 on the support body 6 according to the manner shown in FIG. 1 - that is, a rubber foot 9 on the end facing away from the device platform 2 in the apex line of the support body 6 and two rubber feet 8 on the end facing the device platform 2 , at the same height and in the lower region of the support body 6 - a secure and stable support of the support body 6 in the test specimen bore 5 can be achieved. Due to the height-adjustable rubber foot 9 , in addition to the adjusting screw 4, there is a further adjustment possibility for aligning the device platform 2 in the desired manner. Due to the design of the support points 8 , 9 as rubber feet 8 , 9 , the holding device 1 can also be used in bores which are not ideally aligned horizontally, but rather are inclined with respect to the horizontal. The rubber feet 8 and 9 are supported in a punctiform manner on the line of the test specimen bore 5 , the rubber having a high coefficient of friction ensuring good adhesion and slip resistance and thus a secure hold of the holding device 1 in the test specimen bore 5 . Comparably good results would also be achieved with support points 8 , 9 , which would be covered with a material with a high coefficient of friction. With the help of the movably mounted adjusting screw 4 , the support body 6 can be pivoted relatively sensitively and quickly about the pivot axis 7 and fixed in its respective pivot position. In order to facilitate insertion of the holding device 1 exactly in the axial direction of the test specimen bore 5 and to limit the insertion depth of the holding device 1 within the test specimen bore 5 , the bearing bracket 3 is provided with the abutment surfaces 13 which rest in the edge area of the test specimen bore 5 on the front face of the housing.
Fig. 2 zeigt ein Gehäuse mit einer Prüflingsbohrung 5, die im Vergleich zu der in Fig. 1 gezeigten einen größeren Durchmesser aufweist. Der Stützkörper 6 der Haltevorrichtung 1 stützt sich mit den Gummifüßen 8 und 9 an der Leibung der Prüflingsbohrung 5 ab, wobei bezüglich der Bohrungsachse eine steilere Schwenkstellung einnimmt. Auch in diesem Fall liegt die Auflagefläche der Geräteplattform 2 in der Tangentialebene der untersten Bohrungsmantellinie 14. Um unabhängig vom Bohrungsdurchmesser zu erreichen, daß die Auflagefläche der Geräteplattform 2 wenigstens annähernd in die Tangentialebene dieser untersten Bohrungsmantellinie 14 verschwenkbar ist, sollte die Schwenkachse 7 zur Lagerung des Stützkörpers 6 zwischen den Gummifüßen 8 und 9 und hierbei näher zu den Gummifüßen 8 hin plaziert werden. Ebenso sollte die Schwenkachse 7 sich oberhalb der von den Gummifüßen 8 und 9 aufgespannten Ebene befinden. FIG. 2 shows a housing with a test specimen bore 5 , which has a larger diameter than that shown in FIG. 1. The support body 6 of the holding device 1 is supported with the rubber feet 8 and 9 on the reveal of the test specimen bore 5 , with a steeper pivot position with respect to the bore axis. In this case, too, the contact surface of the device platform 2 lies in the tangential plane of the lowest bore surface line 14 . In order to ensure that the support surface of the device platform 2 can be pivoted at least approximately into the tangential plane of this lowermost bore surface line 14 regardless of the bore diameter, the pivot axis 7 for mounting the support body 6 should be placed between the rubber feet 8 and 9 and in this case closer to the rubber feet 8 . Likewise, the pivot axis 7 should be above the plane spanned by the rubber feet 8 and 9 .
Um eine Ausrichtung der Geräteplattform möglichst genau in der Tangentialebene der untersten Bohrungsmantellinie 14 zu erzielen, sollte die Schwenkachse 7 etwa 10 bis 25% des Abstandes, gemessen zwischen der Projektion der in Richtung der Längserstreckung des Stützkörpers 6 zueinander versetzt angeordneten Auflagepunkte 8, 9 auf die Symmetrieebene des Stützkörpers 6, von den an dem der Geräteplattform 2 zugewandten Ende des Stützkörpers 6 angeordneten Auflagepunkten 8 entfernt liegen. Ebenso sollte die Schwenkachse 7 etwa 4 bis 10% des in gleicher Weise gemessenen Abstandes zwischen den Gummifüßen 8 und 9 oberhalb der von diesen aufgespannten Ebene liegen. Die genaue Lage der Schwenkachse 7 am Stützkörper 6 zur Erzielung einer Ausrichtung der Geräteplattform-Auflagefläche exakt in der Tangentialebene der untersten Bohrungsmantellinie 14 läßt sich hierbei nach an sich bekannten trigonometrischen Formeln berechnen und ist insbesondere abhängig von der konstruktiven Auslegung des Stützkörpers 6 und dem gewünschten Bohrungsdurchmesserbereich, innerhalb dessen die Haltevorrichtung 1 einsetzbar sein soll.In order to achieve an alignment of the device platform as precisely as possible in the tangential plane of the lowest bore surface line 14 , the pivot axis 7 should be approximately 10 to 25% of the distance, measured between the projection of the support points 8 , 9 , which are offset with respect to one another in the direction of the longitudinal extension of the support body 6 , on the The plane of symmetry of the support body 6 is located away from the support points 8 arranged on the end of the support body 6 facing the device platform 2 . Likewise, the pivot axis 7 should be about 4 to 10% of the distance measured in the same way between the rubber feet 8 and 9 above the plane spanned by them. The exact position of the pivot axis 7 on the support body 6 to achieve an alignment of the device platform support surface exactly in the tangential plane of the lowest bore surface line 14 can be calculated according to known trigonometric formulas and is particularly dependent on the design of the support body 6 and the desired bore diameter range , within which the holding device 1 is to be used.
Fig. 3 zeigt in perspektivischer Ansicht die Geräteplattform 2, die Lagerkonsole 3 mit den Anschlußflächen 13, den Stützkörper 6, die Gummifüße 8 und die als Tandem-Auflagepunkt ausgebildeten Gummifüße 9, die Verstellschraube 4, die Steckachse 12, die Schwenkachse 7 und darüber hinaus die Geräteplattform-Anschlußkante 15, die Anzeigeskala 16 und die Strichmarkierung 17. Fig. 3 shows a perspective view of the device platform 2 , the bearing bracket 3 with the connection surfaces 13 , the support body 6 , the rubber feet 8 and the rubber feet 9 designed as a tandem support point, the adjusting screw 4 , the plug axis 12 , the pivot axis 7 and beyond the device platform connecting edge 15 , the display scale 16 and the line marking 17th
Wie aus dieser Ansicht ersichtlich, ist der Stützkörper 6 als geschlitzter Hohlzylinder ausgebildet und mit einer Schlitzöffnung unten zwischen dem Gummifußpaar 8 versehen. Hierdurch kann beispielsweise eine teleskopartig von einem Vorschubgerät ausfahrbare Tastspitze ungehindert auf einer Bohrungsmantellinie der Prüflingsbohrung 5 entlangbewegt werden. Der Bereich der unteren Bohrungsmantellinien bleibt frei zugänglich. In einfacher und kostengünstiger Weise läßt sich der Stützkörper aus einem geschlitzten, schräg abgeschnittenen Rohr ausbilden. Es wäre aber auch denkbar, diese gewünschte Stützkörperform durch Aufrollen eines dreieckförmigen Blechteils zu erhalten.As can be seen from this view, the support body 6 is designed as a slotted hollow cylinder and is provided with a slot opening below between the pair of rubber feet 8 . In this way, for example, a probe tip which can be telescopically extended from a feed device can be moved freely along a bore surface line of the test specimen bore 5 . The area of the lower bore surface lines remains freely accessible. The support body can be formed from a slotted, obliquely cut tube in a simple and inexpensive manner. It would also be conceivable to obtain this desired support body shape by rolling up a triangular sheet metal part.
Durch die Ausgestaltung des Auflagepunktes 9 am freien Ende des Stützkörpers 6 als Tandempunkt 9, also durch die Anordnung zweier dicht beieinander liegender Gummifüße 9 am Stützkörper 6, läßt sich eine besonders sichere und standfeste Abstützung der Haltevorrichtung 1 in der Leibung der Prüflingsbohrung 5 zu erzielen.The configuration of the support point 9 at the free end of the support body 6 as a tandem point 9 , i.e. by the arrangement of two closely spaced rubber feet 9 on the support body 6 , makes it possible to achieve a particularly secure and stable support of the holding device 1 in the reveal of the test specimen bore 5 .
Der Stützkörper 6 ist mit einer Anzeigeskala 16 und die Lagerkonsole 3 mit einer Strichmarkierung 17 versehen, mit deren Hilfe bei entsprechender Justierung eine besonders schnelle Ausrichtung der Geräteplattform 2 in der jeweils gewünschten Weise erreicht werden kann. So wäre es möglich, auf der Anzeigeskala 16 den für die Haltevorrichtung 1 jeweils gültigen Bohrungs-Durchmesserbereich anzugeben und mittels der Verstellschraube 4 die für den jeweiligen Bohrungsdurchmesser erforderliche Neigung der Geräteplattform 2 gegenüber dem Stützkörper 6 allein über die Anzeigeskala 16 und die Strichmarkierung 17 einzustellen. Diese Einstellung könnte bei einer Anzeigeskala 16 mit justierter Strichmarkierung 17 auch bereits vor dem Einsetzen der Haltevorrichtung 1 in die Prüflingsbohrung 5 vorgenommen werden.The support body 6 is provided with a display scale 16 and the bearing bracket 3 with a line marking 17 , with the aid of which, with appropriate adjustment, a particularly rapid alignment of the device platform 2 can be achieved in the desired manner. It would thus be possible to indicate on the display scale 16 the bore diameter range applicable to the holding device 1 and to use the adjusting screw 4 to set the inclination of the device platform 2 relative to the support body 6 for the respective bore diameter solely via the display scale 16 and the line marking 17 . In the case of a display scale 16 with an adjusted line marking 17 , this setting could also be made before the holding device 1 is inserted into the test specimen bore 5 .
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Publication number | Publication date |
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DE3623189A1 (en) | 1988-01-21 |
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D2 | Grant after examination | ||
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