DE3623189A1 - Haltevorrichtung mit einer geraeteplattform fuer messtechnische geraete - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung mit einer Ge­ räteplattform für meßtechnische Geräte zum Einsetzen in eine zylindrische Bohrung mit wenigstens annähernd waagerechter Bohrungsachse.

Derartige Haltevorrichtungen werden von der Anmelderin zur Durchführung von Rauheitsmessungen mittels Tastschnittge­ räten an den Zylinderlaufflächen von Kurbelgehäusen einge­ setzt. Die Kurbelgehäuse befinden sich hierzu vorzugsweise in einer Lage, in der die Achsen der Zylinderbohrungen in etwa horizontal ausgerichtet sind. Die von der Anmelderin bisher verwendeten Haltevorrichtungen weisen eine Geräteplattform und einen Haltewinkel auf, an dem die Geräteplattform schwenkbar und in ihrer jeweiligen Schwenkposition arre­ tierbar gelagert ist. Mit Hilfe des Haltewinkels kann die Geräteplattform in 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 Verstell­ möglichkeiten ist es möglich, die Lage der Geräteplattform in engen Grenzen an die für das jeweilige Meßgerät erforder­ lichen Bedingungen anzupassen.

Im Falle der Rauheitsmessung dient die Geräteplattform als Auflagefläche für ein Vorschubgerät, welches eine teleskop­ artig ausfahrbare Tastspitze entlang einer Mantellinie der Zylinderbohrung bewegt. Hierzu ist die Geräteplattform so auszurichten, daß sie möglichst in der Tangentialebene der untersten Bohrungsmantellinie liegt. Bei der von der An­ melderin bisher verwendeten Haltevorrichtung erfordert die Ausrichtung der Geräteplattform in der jeweils gewünschten Weise einen relativ großen Zeitaufwand und einiges manuelles Ge­ schick. So muß zur Durchführung einer Rauheitsmessung an allen Zylinderbohrungen eines Kurbelgehäuses der Arbeitsablauf des Anschraubens des Haltewinkels, des Ausrichtens der Geräteplattform und des Abschraubens des Haltewinkels für jede Einzelbohrung wieder­ holt werden. Ferner ist eine Anwendung dieser Haltevorrichtung für unterschiedliche Kurbelgehäuse mit unterschiedlichen Bohrungsdurchmessern nur bedingt möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Handhabung einer Haltevorrichtung mit einer Geräteplattform für meß­ technische Geräte zu vereinfachen und den Arbeitsablauf von der Befestigung der Haltevorrichtung am Bohrungsgehäuse, über die Ausrichtung der Geräteplattform, bis hin zur De­ montage der Haltevorrichtung zu vereinfachen und zeitlich zu verkürzen. Darüberhinaus soll die Haltevorrichtung auch universell für Bohrungen unterschiedlicher Bohrungsdurch­ messer einsetzbar sein, ohne zur Befestigung der Haltevor­ richtung auf das Vorhandensein von Gewindebohrungen oder sonstigen Vorkehrungen im Bohrungsrandbereich angewiesen zu sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Der Stützkörper der Haltevorrichtung wird in die mit wenigstens annähernd waagerechter Bohrungsachse ausgerichtete zylindrische Bohrung eingesetzt, wobei die Anschlußkante der Geräte­ plattform gleichfalls in etwa waagerecht ausgerichtet sein sollte. Durch das Verstellglied ist die mit der Geräteplatt­ form starr verbundene Lagerkonsole in ihrer jeweiligen Schwenkstellung gegenüber dem Stützkörper feststellbar, wodurch sich unter Schwerkrafteinwirkung aufgrund des Über­ gewichtes der Geräteplattform der Stützkörper an der Bohrungsleibung abstützt. Die Abstützung erfolgt hierbei mittels einer Mehrpunktauflage in statisch bestimmter Weise, wozu wenigstens drei symmetrisch zum Mittellot der Geräteplattform und in Bohrungslängsrichtung zueinander versetzte Auflagepunkte am Stützkörper angeordnet sein müssen. Mit Hilfe des Verstellgliedes kann die Geräteplatt­ form 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 Zylinder­ bohrung kann hierbei durch eine entsprechende Positionie­ rung der Schwenkachse am Stützkörper erzielt werden.

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 Verstell­ glied kann die Geräteplattform in rascher Weise ausge­ richtet werden, wobei die Haltevorrichtung aufgrund des schwenkbaren Stützkörpers auch für unterschiedlich große Bohrungen einsetzbar ist. Spezielle Befestigungsvor­ kehrungen im Bohrungsrandbereich - wie beispielsweise Ge­ windebohrungen - sind hierzu nicht erforderlich.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unter­ ansprüchen entnommen werden. Im übrigen wird nachfolgend die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles noch näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Haltevorrichtung in der Seitenansicht mit in eine zylindrische Bohrung eingesetztem Stützkörper,

Fig. 2 die Haltevorrichtung aus Fig. 1 mit in eine Bohrung größeren Durchmessers eingesetztem Stützkörper, und

Fig. 3 die perspektivische Ansicht einer Halte­ vorrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Haltevorrichtung 1 weist die Ge­ räteplattform 2, die Lagerkonsole 3, die als Verstellglied dienende Verstellschraube 4 und den in die zylindrische Bohrung 5 eingesetzten Stützkörper 6 auf, der um die Schwenk­ achse 7 verschwenkbar an der Lagerkonsole 3 gelagert ist. Die Auflagepunkte, mit denen sich der Stützkörper 6 in der Bohrungsleibung der zylindrischen Bohrung 5 abstützt, sind als halbkugelförmige Gummifüße 8, 9 ausgebildet. Der Gummi­ fuß 9 ist durch den an ihm befestigten und in den Stützkörper 6 hinein - oder herausdrehbaren Gewindebolzen 10 höhen­ verstellbar. Die Verstellschraube 4 ist an der Lagerkonsole 3 und am Stützkörper 6 schwenkbar gelagert, wobei hierzu zwischen Verstellschraube 4 und Lagerkonsole 3 eine einseitig kalottenförmig ausgebildete Zwischenscheibe 11 angeordnet ist und die Verstellschraube 4 am Stützkörper in die mittige Quer-Gewindebohrung einer Steckachse 12 eingreift, welche Steckachse 12 in ihren Endbereichen schwenkbar am Stütz­ körper 6 gelagert ist. Die Lagerkonsole ist mit Anschlags­ flächen 13 versehen, die auf der Gehäusestirnseite im Randbereich der Bohrung 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 abge­ wandten 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 in der Bohrung 5 erreichen. Durch den in seiner Höhe verstellbaren Gummifuß 9 ergibt sich zusätzlich zur Verstellschraube 4 eine weitere Ver­ stellmöglichkeit zur Ausrichtung der Geräteplattform 2 in der jeweils gewünschten Weise. Aufgrund der Ausgestaltung der Auflagepunkte als Gummifüße läßt sich die Haltevor­ richtung auch in Bohrungen einsetzen, die nicht in idealer Weise waagerecht ausgerichtet, sondern gegenüber der Waage­ rechten geneigt verlaufen. Die Gummifüße 8 und 9 stützen sich punktförmig an der Bohrungsleibung ab, wobei der einen hohen Reibungskoeffizienten aufweisende Gummi eine gute Haft­ wirkung und Rutschfestigkeit und somit einen sicheren Halt der Haltevorrichtung in der Bohrung 5 gewährleistet. Ver­ gleichbar gute Ergebnisse würden sich auch mit Auflagepunkten erzielen lassen, die mit einem Material hohen Reibungsko­ effizientens überzogen wären. Mit Hilfe der verschwenkbaren 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 genau in Richtung der Bohrungs­ achse in die Bohrung zu erleichtern und um die Einschubtiefe der Haltevorrichtung innerhalb der Bohrung zu begrenzen, ist die Lagerkonsole 3 mit den Anschlagsflächen 13 ver­ sehen, die im Randbereich der Bohrung 5 an der Gehäusestirn­ seite anliegen.

Fig. 2 zeigt ein Gehäuse mit einer Bohrung 5, die im Vergleich zu der in Fig. 1 einen größeren Durchmesser aufweist. Der Stützkörper 6 der Haltevorrichtung 1 stützt sich mit den Gummifüßen 8 und 9 an der Bohrungsleibung ab, wobei er 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 Bohrungsdurch­ messer zu erreichen, daß die Auflagefläche der Geräteplatt­ form 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 am Gummifuß 8 plaziert werden. Ebenso sollte die Schwenkachse 7 sich oberhalb der von den Gummifüßen 8 und 9 aufgespannten Ebene befinden.

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 zwischen den Gummifüßen 8 und 9 - gemessen in der Seitenansicht der Ebene durch die Anlagepunkte - vom Gummifuß 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 und senkrecht zu der von diesen Gummifüßen aufgespannten Ebene liegen. Die genaue Lage der Schwenkachse 7 am Stützkörper 6 zur Er­ zielung 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 und dem gewünschten Bohrungsdurchmesserbereich, innerhalb dessen die Haltevor­ richtung einsetzbar sein soll.

Fig. 3 zeigt in perspektivischer Ansicht die Geräteplatt­ form 2, die Lagerkonsole 3 mit den Anschlagsflächen 13, den Stützkörper 6, die Gummifüße 8 und die als Tandem-Auf­ lagepunkt 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.

Wie aus dieser Ansicht ersichtlich, ist der Stützkörper 6 innen hohl und zwischen dem Gummifußpaar 8 offen ausgebildet. Hierdurch kann beispielsweise eine teleskopartig von einem Vorschubgerät ausfahrbare Tastspitze ungehindert auf einer Bohrungsmantellinie der Zylinderbohrung entlangbewegt werden. Der Bereich der unteren Bohrungsmantellinien bleibt frei zugänglich. In einfacher und kostengünstiger Weise läßt sich der Stützkörper aus einem schräg abgeschnittenen Rohr ausbilden. Es wäre aber auch denkbar, diese gewünschte Stützkörperform durch Aufrollen eines dreiecksförmigen Blechteiles zu er­ halten.

Durch die Ausgestaltung des Auflagepunktes am freien Ende des Stützkörpers 6 als Tandempunkt, also durch die Anordnung zweier dicht beieinander liegender Gummifüße 9 am Stütz­ körper 6, läßt sich eine besonders sichere und standfeste Ab­ stützung der Haltevorrichtung in der Bohrungsleibung er­ zielen.

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 in der jeweils gewünschten Weise erreicht werden kann. So wäre es möglich, auf der Anzeigeskala den für die Haltevorrichtung jeweils gültigen Bohrungs-Durchmesserbereich anzugeben und mittels der Verstellschraube 4 die für den jeweiligen Bohrungs­ durchmesser erforderliche Neigung der Geräteplattform 2 gegenüber dem Stützkörper 6 allein über die Anzeigeskala 16 und die Strichmarkierung 17 einzustellen. Diese Ein­ stellung könnte bei einer Anzeigeskala 16 mit justierter Strichmarkierung 17 auch bereits vor dem Einsetzen der Haltevorrichtung in die Bohrung vorgenommen werden.

Claims (16)

1. Haltevorrichtung mit einer Geräteplattform für meß­ technische Geräte zum Einsetzen in eine zylindrische Bohrung mit wenigstens annähernd waagerechter Bohrungsachse, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (1) eine außerhalb der Bohrung (5) starr mit der Geräteplattform (2) verbundene und innerhalb der Bohrung (5) einen Stützkörper (6) halternde Lagerkonsole (3) aufweist, wobei der Stützkörper (6) um eine parallel zur Anschlußkante (15) der Geräteplattform (2) liegende Achse (7) schwenkbar an der Lagerkonsole (3) gelagert ist, daß der Stützkörper (6) mittels eines an ihm und der Lagerkonsole (3) angreifenden Verstellgliedes verschwenkbar und in seiner jeweiligen Schwenkstellung arre­ tierbar ist, und daß der Stützkörper (6) unter Schwerkraft­ einwirkung auf die Haltevorrichtung (1) sich in der Bohrungsleibung mittels einer statisch bestimmten Mehrpunkt­ auflage abstützt, wobei wenigstens drei Auflagepunkte symmetrisch zum Mittellot der Geräteplattform (2) und in Bohrungslängsrichtung zueinander versetzt am Stützkörper (6) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Auflagepunkt an dem von der Geräteplatt­ form (2) abgewandten Ende des Stützkörpers (6) angeordnet ist, welcher Auflagepunkt im eingesetzten Zustand der Haltevorrichtung (1) in die Bohrung (5) sich im Bereich der oberen Mantellinie der Bohrung (5) abstützt, und daß zwei Auflagepunkte an dem der Geräteplattform (2) zugewandten Ende des Stützkörpers (6) angeordnet sind, welche Auflagepunkte im eingesetzten Zustand sich in gleicher Bohrungsaxiallage befinden und an zwei wenigstens annähernd auf gleichem Höhen­ niveau befindlichen Mantellinien des unteren Bereiches der Bohrungsleibung abstützen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem von der Geräteplattform (2) abgewandten Ende des Stützkörpers (6) angeordnete Auflagepunkt als Tandem­ punkt mit zwei symmetrisch zur oberen Mantellinie liegenden und in gleicher Bohrungsaxiallage befindlichen Einzelpunkten ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem von der Geräteplattform (2) abgewandten Ende des Stützkörpers (6) angeordnete Auflagepunkt oder der Tandempunkt in der Höhe seiner von dem Stützkörper (6) ab­ stehenden Erhebung verstellbar ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagepunkte mit einem einen hohen Reibungsko­ effizienten aufweisenden Material - vorzugsweise Gummi - überzogen oder aus einem solchen Material ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagepunkte als an den Stützkörper (6) befestigbare und zumindest im Anlagebereich kugelförmig gestaltete Füße (8, 9) ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (6) innen hohl und im eingesetzten Zu­ stand im Bereich der unteren Bohrungsmantellinien offen aus­ gebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (6) durch ein schräg abgeschnittenes Rohrstück gebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkonsole (3) oder die Geräteplattform (2) an ihrer der Bohrungsstirnseite zugewandten Fläche wenigstens zwei Anschlagspunkte oder Anschlagsflächen (13) aufweist, die im eingesetzten Zustand der Haltevorrichtung (1) in die Bohrung (5) zu beiden Seiten des Mittellotes der Geräteplattform (2) am Bohrungsrandbereich anliegen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (7) zur Lagerung des Stützkörpers (6) zwischen den in Bohrungslängsrichtung zueinander versetzten Auflagepunkten angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (7) näher an den Auflagepunkten liegt, die der Geräteplattform (2) zugewandt sind, als an dem anderen Auflage- bzw. Tandempunkt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (7) etwa 10 bis 25% des in der Ebene der Auflagepunkte in Seitenansicht gemessenen Abstandes zwischen den in Bohrungslängsrichtung zueinander versetzten Auflagepunkten von den der Geräteplattform (2) zugewandten Auflagepunkten entfernt liegt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (7) des in die Bohrung (5) eingesetzten Stützkörpers (6) oberhalb der von den Auflagepunkten auf­ gespannten Ebene liegt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (7) etwa 4 bis 10% des in der Ebene der Auflagepunkte in Seitenansicht gemessenen Abstandes zwischen den in Bohrungslängsrichtung zueinander versetzten Auflagepunkten - senkrecht zur Ebene gemessen - oberhalb der von den Auflagepunkten aufgespannten Ebene liegt.

15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellglied als eine an Lagerkonsole (3) und Stütz­ körper (6) schwenkbar angreifende Verstellschraube (4) aus­ gebildet ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkonsole (3) oder der Stützkörper (6) mit einer Anzeigeskala (16) und das jeweils andere Teil mit einer neben der Anzeigeskala angeordneten Markierung (17) ver­ sehen sind.