DE1473796C

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Info

Publication number: DE1473796C
Authority: DE
Inventors: Franz Josef 5670 Opladen Meyer
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Publication date: 1972-09-14

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen, insbesondere elektronischen Messen von Schichtstärken, z. B. der Stärke einer Chromschicht auf der Lauffläche eines Kolbenringes, unter Verwendung eines unter Federdruck fahrenden Meßschlittens und beiderseits der Meßsonde liegender Zentnerleisten.The invention relates to a device for automatic, in particular electronic, measurement of Layer thicknesses, e.g. B. the thickness of a chrome layer on the running surface of a piston ring, using a measuring slide moving under spring pressure and lying on both sides of the measuring probe Hundredweight bars.

Bei einem bekannten elektronischen Apparat zum Messen der Stärke einer Chromschicht auf der Lauffläche von Kolbenringen ist die Meßsonde stationär, und der Prüfling wird von Hand an sie angelegt und gedreht, um an verschiedenen Umfangsstellen gemessen zu werden. Das Verfahren ist langwierig und leidet an den bekannten Nachteilen manueller Ausführung. Man glaubte indessen, insbesondere wegen der Ringform des Prüflings und der Notwendigkeit der Meßwertabnahme an mehreren Umfangsstellen, nicht auf die Einzelprüfung von Hand verzichten zu können, weil mechanische Vorrichtungen zum Abheben des Prüflings von einem Stapel und zu seinem Anfahren gegen die und zu seinem Drehen vor der Meßsonde zu umständlich und mit Fehlerquellen behaftet sind. Eine dieser Fehlerquellen besteht darin, daß die Tastspitzen der Meßsonde einem schnellen Verschleiß unterworfen sind, wenn die Prüflinge vor und nach dem Meßvorgang nicht weit genug von der Meßsonde abgehoben werden und bei ihrer Vorschub-, Dreh- oder Rückzugbewegung an den Tastspitzen reiben.In a known electronic apparatus for measuring the thickness of a chromium layer on the tread of piston rings, the measuring probe is stationary and the test specimen is placed against it by hand and rotated to measured at different points of the circumference to become. The process is tedious and suffers from the known disadvantages of manual execution. It was believed, however, especially because of the ring shape of the test piece and the necessity the acceptance of measured values at several points of the circumference, not to forego the individual testing by hand can because mechanical devices for lifting the test specimen from a stack and to his Starting against and to its turning in front of the measuring probe too cumbersome and fraught with sources of error are. One of these sources of error is that the probe tips of the measuring probe are fast Are subject to wear if the test specimens are not far enough from the before and after the measuring process The measuring probe is lifted off and at the probe tips when it moves forward, rotated or withdrawn rub.

Es ist insbesondere durch die deutsche Auslegeschrift 1 079 334 eine Prüfvorrichtung zum Abtasten von äußeren Uinfangsilächen von Rotationskörpern bekannt. Hierbei ragt die Tastspitze eines Längenmeßinstruments durch einen Zentrieranschlag, der zwei sich an die IJmfangstläche des Prüflings anlegende Stiitzscheiben aufweist. Bei dieser Anordnung ist der Meßschlitten gegen den drehbar eingespannten Prüfling fahrbar, wobei der Taster federnd in dem Meßschlitten gelagert ist. 6pIn particular, it is a test device for scanning through the German patent application 1 079 334 known from outer Uinfangsilflächen of rotational solids. The probe tip of a length measuring instrument protrudes here by a centering stop, the two resting against the peripheral surface of the test object Has support disks. In this arrangement, the measuring slide is clamped against the rotatably Test specimen can be moved, the probe being resiliently mounted in the measuring slide. 6p

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum selbsttätigen Messen von insbesondere Laiifllächcnschichtstärken bei Kolbenringen unter Verwendung einer an sich bekannten elektronischen Meßsonde zu schatten, wobei die Meßsonde mit definiertem Druck zentriert gegen die Lauffläche der einzeln von einem Paket entnommenen um linden Kolbenringe herangefahren werden soll und im Zeitpunkt der Messung, also bei Anlag·: der Meßsonde am Ring, keine Relativbewegung zwischen beiden Teilen vorhanden sein darf, da sonst die empfindlichen Meß- und Tastspitzen der Meßsonde verschleißen und das Meßergebnis verfälschen. Die durch die Unrundheit der Kolbenringe bedingten unterschiedlich großen Zustellwege der Meßsondenspitzen nach Anlage der Zentrierleisten am Kolbenringumfang müssen dabei ohne Veränderung der einstellbaren Druckverhältnisse ausgeglichen werden können.The invention is now based on the object of providing a device for the automatic measurement of in particular Flat surface layer thicknesses in piston rings using a known one electronic measuring probe to shade, the measuring probe with a defined pressure centered against the Running surface of the individually removed from a package can be brought up to linden piston rings should and at the time of measurement, i.e. when the measuring probe is in contact with the ring, no relative movement between both parts may be present, otherwise the sensitive measuring and sensing tips of the measuring probe wear out and falsify the measurement result. The ones caused by the ovality of the piston rings Different sized feed paths of the measuring probe tips after the centering strips are in contact with the circumference of the piston ring must be balanced without changing the adjustable pressure ratios be able.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der die Zentrierleisten tragende Meßschlitten an Blattfedern hängt, welche den Zentrierdruck liefern, und daß nach der Anlage der Zentrierleister! am Prüfling eine in Meßschlitten-Vorschubrichtuni} wirkende, von der Aufhängung und dem Vorschub des Meßschlittens unabhängige Druckfeder die Meßoder Tastspitzen der Meßsonde mit dem erforderlichen Meßdruck an den Prüfling anlegt.This object is achieved according to the invention in that the measuring slide carrying the centering strips hangs on leaf springs, which supply the centering pressure, and that after the installation the centering agent! on the test object one in the measuring slide feed direction acting, independent of the suspension and the advance of the measuring slide, the measuring or probe tips of the measuring probe with the required Measuring pressure applied to the test object.

Durch die Erfindung ist es möglich, die zwischen den Zentrierleisten angeordnete, an sich bekannte Meßsonde mit ihren Tastspitzen mit einem einstellbaren, genau zu definierenden Meßdruck an das Werkstück zur Anlage zu bringen. Die eigentliche •Zustellbewegung des gesamten Meßschlittens erfolgt über Blattfedern, die über eine pneumatisch angetriebene Kolben-Zylindereinheit freigegeben werden. Auf Grund der Anwendung des durch die Meßsonde verkörperten Verfahrens, Schichtdicken über die Änderung des magnetischen Leitwertes zu messen, ist eine wiederkehrende gleiche Druckanlage der Tastspitzen an der Werkstückoberfläche wichtig, da unterschiedliche Anlagedrücke zu unterschiedlichen Kontaktverhältnissen und damit zu voneinander abweichenden Meßergebnissen führen würden.The invention makes it possible to use the known per se arranged between the centering strips Measuring probe with its probe tips with an adjustable, precisely defined measuring pressure to the Bring the workpiece to the facility. The actual • infeed movement of the entire measuring slide takes place via leaf springs that are released via a pneumatically driven piston-cylinder unit. Due to the application of the method embodied by the measuring probe, layer thicknesses over the To measure change in the magnetic conductance is a recurring same pressure system of the Sensing tips on the workpiece surface are important because different contact pressures result in different Contact relationships and thus lead to different measurement results.

In der Zeichnung ist die Erfindung an dem Ausführungsbeispiel eines Chromschichtstärken-Meßautomaten für verchromte Kolbenringe erläutert, der mit einer elektronischen Meßsonde arbeitet. Es zeigtIn the drawing, the invention is based on the exemplary embodiment a chrome layer thickness measuring machine for chrome-plated piston rings explained, the works with an electronic measuring probe. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung undF i g. 1 shows a longitudinal section through the device and

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie A-A von Fig. 1.F i g. 2 shows a section along line AA of FIG. 1.

Der Meßschlitten I hängt an den Blattfedern 2, 3 und umfaßt die Meßsonde 4 mit ihren Meß- oder Tastspitzen 5. Er trägt die Zentrierleisten 6, 7, die zu beiden Seiten der zylinderförmigen Meßsonde 4 angeordnet sind. Die Meßsonde 4 ist ihrerseits in an sich bekannter Weise zwischen zwei Spitzen 8, 9 gehalten, um sich sehr leicht an den Prüfling anlegen zu können. Von den an dem Oberteil IO der Vorrichtung angelenkten Balken 11, 12 trägt der Balken 11 die Meßsonde 4, während der Balken 12 den Vorschub des Schlittens 1 über den am Balken 12 befestigten Kolben 13 eines Drtickhiftzylinders 14 bewirkt, indem die Schwenkung des Balkens 12 die Spannung der Blattfedern 2, 3 freigibt. Eine Druckfeder 15 dient zum Anlegen der Meßspitzen 5 an den Prüfling.The measuring slide I hangs on the leaf springs 2, 3 and includes the measuring probe 4 with its measuring or Probe tips 5. It carries the centering strips 6, 7, which are arranged on both sides of the cylindrical measuring probe 4 are. The measuring probe 4 is for its part held in a manner known per se between two tips 8, 9, in order to be able to put on the test item very easily. Of those on the top IO of the device hinged beams 11, 12, the beam 11 carries the measuring probe 4, while the beam 12 the Advance of the slide 1 via the piston 13 of a push-shift cylinder 14 attached to the beam 12 caused by the pivoting of the bar 12 releasing the tension of the leaf springs 2, 3. A compression spring 15 is used to apply the measuring tips 5 to the test object.

Nachdem der Prüfling vor die Zentrierleisten 6, 7 gehoben ist, wird durch Druckluft aus dem Zylinder 14 und die Spannung der Federn 2, 3 der Schlitten I an den Prüfling gefahren, bis dieser durch die Zentrierleisten 6,7 gefaßt und festgelegt ist. Darauf schiebt die Feder 15 die Meßspitzen auf die zu messende Schicht. Nach dem Ende der Messung wird der Prüfling durch den Rückzug dos Schlittens I wieder freigegeben.After the test specimen has been lifted in front of the centering strips 6, 7, compressed air is released from the cylinder 14 and the tension of the springs 2, 3 of the slide I moved to the test object until it through the centering strips 6.7 is drawn up and established. The spring 15 then pushes the measuring tips towards the measuring layer. After the end of the measurement, the test object is withdrawn from the slide I released again.

Hierzu I Blatt ZeichnungenFor this purpose I sheet drawings

Claims

Claim:

Device for automatic, in particular electronic, measurement of layer thicknesses, e.g. B. the thickness of a chrome layer on the running surface of a piston ring, using a measuring slide moving under spring pressure and centering strips on both sides of the measuring probe, characterized in that the measuring slide carrying the centering strips (6, 7) (I) depends on leaf springs (2,3), which supply the centering pressure, and that after the system of the centering strips on the test object one in the measuring slide feed direction acting, from the suspension and the advance of the measuring slide independent compression spring (15) the measuring or Touch the probe tips (5) of the measuring probe (4) with the required measuring pressure on the test object.