DE10052360A1 - Vorrichtung zum Vermessen von Bohrungen eines Werkstücks - Google Patents
Vorrichtung zum Vermessen von Bohrungen eines WerkstücksInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (20) zum Vermessen von Bohrungen eines Werkstücks, insbesondere zur Bestimmung der Rundheit, Form, Oberflächenstruktur und/oder Oberflächenrauhigkeit, insbesondere von Zylinderbohrungen eines Motorblocks, die einen während des Vermessens der Bohrung mit dem Werkstück fest verbundenen Stützteil (24) aufweist. Die Vorrichtung (20) umfaßt ferner eine Meßsonde, die in die Bohrung einführbar ist und die mit einem motorischen Drehantrieb einer Antriebseinheit (27) in Wirkverbindung bringbar und um eine Drehachse (77) in Drehrichtung versetzbar ist. Die Meßsonde weist zumindest einen Meßfühler zur Vermessung der Bohrung auf, der mit wenigstens einer elektrischen Leitung (33) versehen ist. Ein dem Meßfühler zugeordneter erster Teil (57) der Leitung (33) und ein dem Stützteil (24) zugeordneter zweiter Teil (59) der Leitung (33) ist über erste und zweite Kontaktmittel elekrisch gekoppelt. Diese bilden eine Schleifkontaktanordnung (50) aus, die eine im wesentlichen freie Drehbarkeit des ersten Teils (57) der Leitung (33) relativ zu dem zweiten Teil (59) der Leitung (33) ermöglicht.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermessen von
Bohrungen eines Werkstücks, insbesondere zur Bestimmung der
Rauheit, Form, Oberflächenstruktur und/oder Oberflächenrau
igkeit, insbesondere von Zylinderbohrungen eines Motor
blocks, die einen während des Vermessens der Bohrung mit
dem Werkstück fest verbundenen Stützteil und wenigstens ei
ne, mit einem motorischen Drehantrieb einer Antriebseinheit
in Wirkverbindung bringbare, um eine Drehachse in Drehung
versetzbare und in die Bohrung einführbare Meßsonde umfaßt,
die zumindest einen Meßfühler zur Vermessung der Bohrung
aufweist, der mit wenigstens einer elektrischen Leitung
versehen ist.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der Firmendruckschrift
"P-Incometer" der Anmelderin bekannt und wird vorzugsweise
zur Vermessung von Zylinderbohrungen von Motorblöcken verwendet.
Zylinderbohrungen dieser Art müssen extrem genau
sein mit Herstellungstoleranzen im Mikrometer-Bereich. Dem
gemäß sind die Anforderungen an die Genauigkeit und Wieder
holbarkeit beim Vermessen derartiger Zylinderbohrungen sehr
hoch. Bei dieser Meßvorrichtung handelt es sich um einen
mobilen Meßkopf, der aus einem zu Meßzwecken fest an den
Motorblock anflanschbaren Stütz- und Gehäuseteil mit darin
enthaltener Antriebseinheit und aus einer mit dem Stützteil
fest verbindbaren austauschbaren Meßsonde besteht. Die Aus
tauschbarkeit der Meßsonde ermöglicht eine Vermessung ver
schiedener Motoren mit unterschiedlichen Zylinderdurchmes
sern ohne daß besondere Einstellarbeiten erforderlich wä
ren. Die Meßsonde ist zum Zwecke einer einfachen und
schnellen Anpassung an unterschiedliche Bohrungen modular
aufgebaut. Sie ist ferner vorzugsweise mit mehreren axial
beabstandeten Meßfühlern mit mechanischen Tastelementen
ausgerüstet und ist in die zu vermessende Zylinderbohrung
des Motorblockes einführbar. Zu Meßzwecken wird der Stütz
teil der Vorrichtung über eine Aufnahmevorrichtung fest mit
dem Werkstück verbunden, wobei die Aufnahmevorrichtung eine
ausreichende Justierung der Meßsonde zur Bohrung sicher
stellt. Nach dem Starten der Messung führt die Meßsonde ei
ne Rotation um 360 Grad aus und nimmt dabei die Meßwerte
aller vorpositionierten Sensoren gleichzeitig auf. Die Mes
sung der gesamten Zylinderbohrung ist somit in vergleichs
weise kurzer Zeit abgeschlossen und die Meßwerte stehen so
fort zur Verfügung. Zu diesem Zwecke sind die Sensoren mit
elektrischen Anschlußleitungen versehen, die zu einem ein
zigen Leitungsstrang vereinigt sind. Dieser ist im Inneren
der Meßsonde über einen Anschlußstecker in einer zentralen
Bohrung eines rohrförmigen Antriebsarmes bis innerhalb des
die Antriebseinheit mit einem Motor und einem Getriebe aufnehmenden
Gehäuse der Meßvorrichtung geführt. Der Leitungs
strang tritt an dem gehäuseinnenseitigen Ende des Antriebs
armes in den Innenraum des Gehäuses aus und ist in der Form
einer Leitungsspirale bis zu einem fest mit dem Gehäuse
verbundenen Anschlußstecker geführt. An diesem kann ein Ge
genstecker eines zu einer Anzeige- und/oder Auswerteeinheit
weitergeführten Leitungsstranges angeschlossen werden.
Obwohl sich diese Vorrichtung in der Praxis bei der hoch
präzisen Vermessung von Zylinderbohrungen insbesondere von
Motorblöcken, seit vielen Jahren bewährt hat, erscheint
diese weiter verbesserbar. Denn bedingt durch die endliche
Länge der Leitungsspirale ist der mit der Meßsonde erziel
bare maximale Drehwinkel auf ca. 380 Grad begrenzt. Weil
für eine vollständige Vermessung der Zylinderbohrungen die
se über einen Drehwinkel von wenigstens 360 Grad vermessen
werden müssen, steht nur ein Drehwinkelbereich von etwa 10
Grad für die Beschleunigung der Meßsonde auf ihre Meßge
schwindigkeit und ein weiterer Drehwinkelbereich von eben
falls nur etwa 10 Grad für ein Abbremsen der Meßsonde zur
Verfügung. Für die Messungen ist notwendigerweise eine mög
lichst gleichmäßige Drehgeschwindigkeit erforderlich, damit
in gleichen Zeiten gleiche Drehwinkel erreichbar sind. Um
jedoch eine konstante Drehgeschwindigkeit und einen be
stimmten Drehgeschwindigkeitswert zu erreichen, ist eine
ausreichend lange Vorbeschleunigsphase erforderlich. Weil
bei der aus dem Stand der Technik bekannten Meßvorrichtung
jedoch nur ein Drehwinkelbereich von etwa 10 Grad zur Be
schleunigung der Meßsonde zur Verfügung steht, sind mit
dieser Vorrichtung auch nur begrenzte Drehgeschwindigkeiten
erzielbar.
Üblicherweise sind in der Leitungsspirale eine große Anzahl
einzelner Leitungen zu einem Leitungsstrang zusammengefaßt,
der eine entsprechend große Eigensteifigkeit aufweist.
Durch diese Eigensteifigkeit kommt es bei einer Drehung der
Meßsonde um Ihre Drehachse zur Ausbildung von entsprechend
großen, der Drehung entgegenwirkenden Drehmomenten und zu
ruckartigen Entlastungsvorgängen. Dadurch können die hoch
sensiblen Messungen gestört werden, so daß diesbezüglich
bedingte Meßfehler bzw. Meßartefakte auftreten können.
Außerdem können auch alterungsbedingt wegen des nur 10 Grad
betragenden Beschleunigungsbereichs unterschiedliche Be
schleunigungswerte auftreten, so daß wegen des bei einem
Drehwinkel von 10 Grad vorgegebenen Beginns der Meßphase
Unsicherheiten beim Schließwinkel nach einer Drehung um 360 Grad
auftreten können. Auch müssen wegen des nur begrenzten
Drehwinkelbereichs Endschalter verwendet werden. Ferner muß
nach jeder Messung die Meßsonde zurückgedreht werden, bevor
eine neue Messung möglich ist. Dieser Vorgang ist zeitauf
wendig und getriebespielbedingte Probleme, wie Wiederho
lungsfehler, sind unvermeidbar. Schließlich ist der interne
Kabelaufbau für die Leitungsspirale vergleichsweise aufwen
dig und die Lebensdauer der Leitungsspirale ist begrenzt.
Eine im konstruktiven Aufbau ähnliche, jedoch stationäre
Meßvorrichtung ist aus der Firmendruckschrift "SAM Semi-
Automatische Meßmaschine" der Anmelderin bekannt geworden.
Diese Meßmaschine wird zum Überprüfen der Rundheit und
Form, der Oberflächenstruktur und der Rauigkeit von Zylin
derbohrungen bei Motorblöcken aus der Serienproduktion ein
gesetzt. Bei dieser Maschine erstreckt sich durch eine Meß
station innerhalb eines Portals ein Fördersystem zum Zu-
und Abführen der Motorblöcke hindurch und an einem Querträ
ger des Portals befestigte Meßköpfe mit achsparallel zuein
ander angeordneten, austauschbaren Meßsonden, sind so auf
einen in der Meßstation auf einer Werkstückaufnahme lage
richtig aufgenommenen Motorblock zustellbar, daß die Meß
sonden in die Zylinderbohrungen des Motorblocks eintauchen
können. Nach dem Starten des Meßablaufs wird der Motorblock
unter der Sonde bzw. den Sonden positioniert und die ein
zelnen Bohrungen werden sequentiell gemessen. Nach Abschluß
der Messung wird der Motorblock automatisch zur Ladepositi
on zurückgeführt. Die vorstehend erwähnten Nachteile treten
auch bei dieser Konstruktion auf.
Eine weitere, im konstruktiven Aufbau ebenfalls ähnliche
stationäre Vorrichtung ist aus der EP 0 377 187 A2 bekannt.
Bei dieser Meßmaschine kann ein Meßkopf mit mehrere
achsparallel zueinander angeordneten Meßsonden ausgerüstet
sein, so daß eine gleichzeitige Vermessung mehrerer bzw.
aller Zylinderbohrungen des Motorblockes möglich ist. Diese
Meßmaschine erlaubt eine vollautomatische Messung mit
Durchlaufförderung der Motorblöcke. Auch bei dieser Vor
richtung treten die vorgenannten Nachteile auf.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, die vorgenannten
Nachteile zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1,
insbesondere dadurch gelöst, daß ein dem Meßfühler zugeord
neter erster Teil der Anschlußleitung und ein dem Stützteil
zugeordneter zweiter Teil der Anschlußleitung über erste
und zweite Kontaktmittel elektrisch gekoppelt sind, die eine
eine im wesentlichen freie Drehbarkeit des ersten Teils
der Anschlußleitung relativ zu dem zweiten Teil der An
schlußleitung ermöglichende Schleifkontaktanordnung ausbil
den.
Auf diese Weise sind beliebig große Drehwinkel der Meßsonde
bzw. der Meßfühler möglich. Dadurch steht auch eine belie
big lange Beschleunigungsphase zur Verfügung, so daß höhere
Meßgeschwindigkeiten bei hochkonstanten Drehgeschwindigkei
ten sowie kürzere Meßzykluszeiten möglich sind. Durch ein
Zurückdrehen der Meßsonde bzw. durch ein Getriebespiel be
dingte Wiederholungsfehler sind wegen der stets gleichen
Drehrichtung ausgeschlossen, so daß eine hervorragende Meß-
und Wiederholungsgenauigkeit erzielt wird. Ferner kann da
durch auf den Einsatz von Endschaltern verzichtet werden.
Beispielsweise kann der Meßbeginn und das Meßende mittels
eines berührungsfreien, vorzugsweise induktiven Nullpunkt
gebers gesteuert werden. Sofern aus Kompatibilitätsgründen
weiterhin Endschalter verwendet werden sollen, kann nunmehr
ein größerer Gesamtdrehwinkel, beispielsweise 400 Grad,
realisiert werden. Durch die Schleifkontaktanordnung sind
ein einfacher Aufbau bei reduziertem Platzbedarf und folg
lich kleinere Baugrößen sowie eine höhere Lebensdauer er
möglicht.
Zweckmäßigerweise weist die Schleifkontaktanordnung einen
vorzugsweise das erste Kontaktelement bildenden Schleifring
auf, an den der dem Meßfühler zugeordnete erste Teil der
Anschlußleitung angeschlossen ist und weist eine den
Schleifring federnd kontaktierende, vorzugsweise das zweite
Kontaktelement bildende Schleifzunge auf, an die der dem
Stützteil zugeordnete zweite Teil der Anschlußleitung angeschlossen
ist. Dadurch ist ein einfacher und kostengünsti
ger Aufbau bei über lange Zeit sicherem Betrieb der Meßvor
richtung möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist
die Schleifkontaktanordnung derart ausgebildet, daß eine
Drehung des ersten Teils der Leitung relativ zu dem zweiten
Teil der Leitung um einen vorzugsweise beliebig großen
Drehwinkel, zumindest jedoch um einen Drehwinkel möglich
ist, der eine Drehung der Meßsonde um wenigstens 360 Grad
mit einer im wesentlichen konstanten Drehgeschwindigkeit
auch bei erhöhten Drehgeschwindigkeiten erlaubt. Auf diese
Weise kann über zumindest eine volle Umdrehung der Meßsonde
eine hochkonstante Drehgeschwindigkeit, selbst bei unter
schiedlich vorgegebenen bzw. erhöhten Meß- bzw. Drehge
schwindigkeiten erreicht werden, weil die zur Beschleuni
gung und zum Abbremsen der Meßsonde auf diese Dreh
gewschwindigkeiten erforderlichen Anlauf- und Ablaufwinkel
in jedem Fall ausreichend groß bemessen werden können.
Zweckmäßigerweise beträgt der Drehwinkel wenigstens 720
Grad. Dadurch ist zumindest ein voller Umlauf der Meßsonde
um 360 Grad bei hochkonstanter Drehgeschwindigkeit inner
halb von wirtschaftlich sinnvollen Bereichen der Höhe der
Drehgeschwindigkeit bei einem hierfür ausreichenden Dreh
winkelbereich für den Beschleuignungs- und Abbremsvorgang
der Meßsonde möglich.
Weitere Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung
sind dem nach dem nachfolgenden, anhand der Figuren abge
handelten Beschreibungsteil entnehmbar, in dem ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben ist.
Es versteht sich jedoch, daß die Figuren und die Beschrei
bung des nachfolgenden Ausführungsbeispiels nur zu Illu
strations- und Beschreibungszwecken dienen und die Erfin
dung nicht beschränken.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine als Meßkopf gestaltete
Vorrichtung mit schematischer Querschnittsdar
stellung der Aufnahmevorrichtung, wobei eine mit
Meßfühlern versehene Meßsonde in eine im Quer
schnitt dargestellte Zylinderbohrung eines zu
vermessenden Werkstückes gezeigt ist;
Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch die eine
Schleifkontaktanordnung enthaltende Vorrich
tung gemäß Fig. 1;
Fig. 3 einen stark vergrößerten Querschnitt durch die
Schleifkontaktanordnung gemäß Fig. 2.
Die in Fig. 1 gezeigte mobile Vorrichtung 20 umfaßt das Ge
häuse 25, den fest mit diesem verbundenen Stützteil 24 und
die wahlweise ankoppelbare Meßsonde 30. Diese ist im Aus
führungsbeispiel mit ihrem freien Ende voran in die als Zy
linderbohrung 21 gestaltete Bohrung des als Motorblock 23
ausgebildeten Werkstücks 22 eingeführt. Die Meßsonde 30 ist
mit mehreren in axialer Richtung beabstandet zueinander an
geordneten Meßfühlern 31 zum Vermessen der Zylinderbohrung
21 ausgestattet. Es versteht sich, daß die Meßfühler in Ab
hängigkeit von der gestellten Meßaufgabe, also insbesondere
zur Messung der Rundheit, Form, Oberflächenstruktur
und/oder Oberflächenrauigkeit der Bohrungswände angepaßt
gestaltet sein können. Dabei können sowohl jeweils gleich
artige Meßfühler als auch unterschiedliche Meßfühlertypen
eingesetzt werden und die Meßfühler können auch in unter
schiedlicher Weise räumlich über die Meßsonde 30 verteilt
angeordnet sein. Im Ausführungsbeispiel sind die Meßfühler
31 mit mechanischen Tastkörpern zur Vermessung der Zylin
derbohrung 21 versehen. Jeder Meßfühler 31 ist an wenig
stens eine elektrische Anschlußleitung 33 angeschlossen,
die im Innenraum der Meßsonde 30 bis zu Kontaktelementen
eines am Anschlußende 44 der Meßsonde 30 angeordneten zen
tralen Anschlußsteckers 41 geführt ist. Die Meßsonde 30 ist
über den um ihre Längsachse bzw. Drehachse 32 drehbar ange
ordneten Gewindeadapter mit dem diesen zugeordneten, flan
schartig ausgebildeten Ende eines rohrförmig ausgebildeten
Antriebsarmes 45 verbunden. Der Antriebsarm 45 weist an
seinem Anschlußende einen zentralen Gegenstecker 42 auf,
dessen Kontaktelemente passend zu den Kontaktelementen des
Anschlußsteckers 41 der Meßsonde 30 gestaltet sind. Auf
diese Weise läßt sich die Meßsonde 30 in einfacher Weise
mit den übrigen Teilen der Vorrichtung 20 koppeln bzw. da
von entkoppeln, so daß die Vorrichtung 20 mit mehreren un
terschiedlichen Meßsonden bestückbar ist. Der rohrförmige
Antriebsarm 45 ist über die Lager 48 und 49 in dem als Füh
rungsrohr ausgebildeten Stützteil 24 gelagert, das fest mit
dem Gehäuse 25 der Vorrichtung 20 verbunden ist. Der An
triebsarm 45 kann über die Antriebseinheit 27 um die Dreh
achse 77 in Drehung versetzt werden. Hierzu ist die An
triebseinheit 27 mit einem als Schrittmotor gestalteten
Elektromotor 28 ausgestattet, der über das Zahnriemenge
triebe 29 mit dem Antriebsarm 45 in Wirkverbindung steht.
Der Elektromotor 28 ist fest an der Trägerplatte 46 befe
stigt, die wiederum fest mit dem Gehäuse 25 der Vorrichtung
20 verbunden ist. Folglich steht die an die Vorrichtung 20
angekoppelte Meßsonde 30 in Wirkverbindung mit dem als mo
torisches Drehelement fungierenden Elektromotor 28.
Zum Vermessen der Zylinderbohrung 21 wird der über seinen
Flansch 26 fest mit einem Ringflansch 36 einer Aufnahmevor
richtung 35 verbundenen Stützteil 24 fest mit dem Werkstück
22 verbunden. Die Aufnahmevorrichtung 35 umfaßt den fest
mit dem Stützteil 24 verbundenen und eine radial umlaufende
Ringnut aufweisenden Ringflansch 36 und umfaßt ferner die
mit einer passend zu dem Außenumfang des Ringflansches 36
gestaltete Aufnahmeöffnung aufweisende Anschlußplatte 37.
Zum Zwecke der Vermessung der Zylinderbohrung 21 wird zu
nächst die Anschlußplatte 37 im Bereich der Öffnungsränder
der Zylinderbohrung 21 auf dem Motorblock 23, beispielswei
se mittels nicht näher dargestellter Schrauben befestigt.
Anschließend wird die mit der Meßsonde 30 versehene Vor
richtung 20 mit ihrem freien Ende 43 voran in die Zylinder
bohrung 21 eingeführt und dort mit Hilfe geeigneter, nicht
näher beschriebener Justiervorrichtungen der Aufnahmevor
richtung 35 justiert. Schließlich wird die Vorrichtung 20
über den in die Ringnut des Ringflansches 36 eingreifenden
Spannhebel 39 fest mit dem Werkstück 22 verbunden. An
schließend kann die Zylinderbohrung 21 vermessen werden.
Hierzu wird der Antriebsarm 45 und die daran angeflanschte
Meßsonde 30 mit Hilfe des Elektromotors 28 um die Drehachse
32 in Drehung versetzt und die dabei über die Meßfühler 31
erfaßten Meßwerte werden über die Leitung 33 und eine
Schleifkontaktanordnung 50 letztlich an eine nicht näher
dargestellte Anzeige- und/oder Auswertevorrichtung weiter
geleitet.
Die mit den jeweiligen Meßfühlern 31 verbundenen Leitungen
33 werden über die Kontaktelemente des Anschlußsteckers 41
und die damit in elektrischem Kontakt stehenden Anschluße
lemente des Gegensteckers 42 in den, in einem Leitungs
strang 56 zusammengefaßten Leitungen 58 an die Schleifkon
taktanordnung 50 weitergeführt. Dabei bilden die Leitungen
58 einen ersten Teil 57 der der Meßsonde 30 zugeordneten
Leitungen 33 aus. Der Leitungsstrang 56 der Leitungen 58
ist in einer Hülse 53 im Inneren eines zylinderförmig ge
stalteten Schleifringkörpers 73 der Schleifkontaktanordnung
50 weitergeführt. Der Schleifringkörper 73 ist über die La
ger 52 und 54 in einem Gehäuse 51 der Schleifkontaktanord
nung 50 um die Drehachse 77 drehbeweglich gelagert. Das Ge
häuse 51 ist über die Buchse 47 und einen weiteren Gehäuse
teil fest mit dem Stützteil 24 und folglich fest mit dem
Werkstück 22 verbunden. Jede Leitung 58 des Leitungsstran
ges 56 und folglich jede Leitung 33 ist mit einem der
Schleifringe 71 des Schleifringkörpers 73 verbunden, wobei
im Ausführungsbeispiel insgesamt 21 Schleifringe 71 in
Axialrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind. Jeder
Schleifring 71 von den benachbarten Schleifringen durch ein
ringförmiges, flaches, sich über die Oberfläche der
Schleifringe 71 radial nach außen erstreckendes Führungs
element 74 getrennt. Dabei sind die in axialer Richtung je
weils benachbarten Führungselemente 74 in einem Abstand zu
einander angeordnet, der geringfügig größer ist als die
Breite der Schleifzungen 72.1, 72.2, so daß diese durch die
Führungselemente 74 geführt auf den Schleifringoberflächen
der Schleifringe 71 angeordnet sind. An den parallel zur
Drehachse 77 ausgebildeten Schleifringoberflächen der
vollumfänglich gestalteten Schleifringe 71 liegen senkrecht
zur Drehachse 77 angeordnete Schleifzunge 72.1, 72.2 fe
dernd unter geringer elastischer Vorspannung jeweils unter
Ausbildung eines elektrischen Kontaktes an. Hierzu sind die
Schleifzungen 72.1 und 72.2 an den parallel zur Drehachse
77 des Schleifringkörpers 73 angeordneten Zungenträgern
76.1 bzw. 76.2 befestigt, wobei die Schleifzungen 72.1 je
weils an dem Zungenträger 76.1 und die Schleifzungen 72.2
jeweils an dem Zungenträger 76.2 befestigt sind. Ferner
sind die Schleifzungen 72.1 und die Schleifzungen 72.2 je
weils abwechselnd derart an den Zungenträgern 76.1 und 76.2
befestigt, daß deren freie Enden jeweils in entgegengesetz
te Richtungen weisen. Auf diese Weise läßt sich eine beson
ders kompakte Schleifkontaktanordnung 50 und günstige Kon
taktverhältnisse schaffen. Jede Schleifzunge 72.1, 72.2 ist
mit einer Leitung 60 versehen, die an der Eintrittsöffnung
für den Leitungsstrang 56 gegenüberliegenden Öffnungen aus
dem Gehäuse 51 herausgeführt sind, und die unter Ausbildung
eines zweiten Teils 59 der Leitungen 33 zu Kontaktelementen
des Anschlußsteckers 81 weitergeführt sind. An diesen kann
der Gegenstecker 82 (Fig. 1) angeschlossen werden, so daß
die Meßsignale der Meßfühler 31 über eine mit dem Gegen
stecker 82 versehene Leitung 83 mit einer in den Figuren
nicht näher gezeigten Anzeige- und/oder Auswerteeinheit
verbunden werden kann.
Zur Vermessung der Zylinderbohrung 21 wird die die Meßfüh
ler 31 aufweisende Meßsonde 30 mit Hilfe des Elektromotors
28 um Ihre Drehachse 32 gedreht. Dabei wird der Schleif
ringkörper 73 der Schleifkontaktanordnung 50 bedingt durch
die Eigensteifigkeit des den ersten Teils 57 der Leitung 33
bildenden Leitungsstrangs 56 mitgedreht, wobei die Kon
struktion der Schleifkontaktanordnung 50 eine im wesentli
chen unbehinderte Drehung ermöglicht. Dies ist auch dadurch
erreicht, daß die mit geringer Vorspannung auf den Schleif
ringoberflächen der Schleifringe 71 anliegenden Schleifzun
gen 72.1 und 72.2 auf den Schleifringoberflächen mit gerin
gem Kraftaufwand entlang gleiten können. Im Gegensatz zu
dem sich mit der Meßsonde 30 frei mitdrehenden Leitungs
strang 56 des ersten Teils 57 der Leitungen 33 dreht sich
der zweite Teil 59 der Leitung 33, der mit den Schleifzun
gen 72.1 und 72.2 verbunden ist, bei einer Drehung der Meß
sonde 30 nicht mit. Auf diese Weise kann die aus dem Stand
der Technik bekannte Leitungsspirale entfallen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Antriebsarm 45 nicht
drehfest mit dem die Schleifringe 71 aufweisenden Schleif
ringkörper 73 verbunden, sondern die Drehkopplung zwischen
der Meßsonde 30 und dem Schleifringkörper 73 erfolgt, wie
vorstehend beschrieben, alleine über die Leitungen 58 des
den ersten Teil der Leitungen 33 bildenden Leitungsstranges
56. Auf diese Weise wird eine günstige mechanische Entkop
pelung der Meßsonde 30 von dem Schleifringkörper 73 er
reicht. Die im Ausführungsbeispiel innerhalb des Gehäuses
25 der Vorrichtung 20 gewählte Anordnung der Schleifkontak
tanordnung 50 ermöglicht besonders günstige Montage- und
Demontageverhältnisse. Es versteht sich jedoch, daß die
Schleifkontaktanordnung auch an anderen Positionen, insbe
sondere auch im Inneren der Meßsonde 30 selbst angeordnet
sein kann.
20
Vorrichtung
21
Zylinderbohrung
22
Werkstück
23
Motorblock
24
Stützteil
25
Gehäuse
26
Flansch
27
Antriebseinheit
28
Elektromotor
29
Zahnriemengetriebe
30
Meßsonde
31
Meßfühler
32
Drehachse
33
Leitung
35
Aufnahmevorrichtung
36
Ringflansch
37
Anschlußplatte
38
Gewindeadapter
39
Spannhebel
41
Anschlußstecker
42
Gegenstecker
43
Freies Ende von
30
44
Anschlußende von
30
45
Antriebsarm
46
Trägerplatte
47
Buchse
48
Lager
49
Lager
50
Schleifkontaktanordnung
51
Gehäuse von
50
52
Lager
53
Hülse
54
Lager
56
Leitungsstrang
57
erster Teil von
33
58
Leitung
59
zweiter Teil von
33
60
Leitung
71
Schleifring
72.1
Schleifzunge
72.2
Schleifzunge
73
Schleifringkörper
74
Führungselement
76.1
Zungenträger
76.2
Zungenträger
77
Drehachse
81
Anschlußstecker
82
Gegenstecker
83
Leitung
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Vermessen von Bohrungen eines Werk
stücks, insbesondere zur Bestimmung der Rundheit, Form,
Oberflächenstruktur und/oder Oberflächenrauigkeit, ins
besondere von Zylinderbohrungen eines Motorblocks, die
einen während der Vermessung der Bohrung mit dem Werk
stück fest verbundenen Stützteil und wenigstens eine mit
einem motorischen Drehantrieb einer Antriebseinheit in
Wirkverbindung bringbare, um eine Drehachse in Drehung
versetzbare und in die Bohrung einführbare Meßsonde um
faßt, die zumindest einen Meßfühler zur Vermessung der
Bohrung aufweist, der mit wenigstens einer elektrischen
Leitung versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein dem Meßfühler (31) zugeordneter erster Teil (57)
der Leitung (33) und ein dem Stützteil (24) zugeordneter
zweiter Teil (59) der Leitung (33) über erste und zweite
Kontaktmittel elektrisch gekoppelt sind, die eine eine
im wesentlichen freie Drehbarkeit des ersten Teils (57)
der Leitung (33) relativ zu dem zweiten Teil (59) der
Leitung (33) ermöglichende Schleifkontaktanordnung (50)
ausbilden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schleifkontaktanordnung (50) einen Schleifring (71)
und eine diesen federnd kontaktierende Schleifzunge
(72.1, 72.2) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schleifkontaktanordnung (50) der
art ausgebildet ist, daß eine Drehung des ersten Teils
(57) der Leitung (33) relativ zu dem zweiten Teil (59)
der Leitung (33) um einen vorzugsweise beliebig großen
Drehwinkel, zumindest jedoch um einen Drehwinkel möglich
ist, der eine Drehung der Meßsonde (30) um wenigstens
360 Grad mit einer im wesentlichen konstanten Drehge
schwindigkeit auch bei unterschiedlich vorgegebenen
Drehgeschwindigkeiten erlaubt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Drehwinkel wenigstens 720 Grad beträgt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000152360 DE10052360A1 (de) | 2000-10-21 | 2000-10-21 | Vorrichtung zum Vermessen von Bohrungen eines Werkstücks |
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