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Vorrichtung zum Verspannen eines geteilten Kurbelwellenlagers in einem
Tunnelgehäuse von Hubkolbenmaschinen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Verspannen eines entlang einer zur Lagerachse parallelen Trennebene in Lagerdeckel
und Lagerkörper geteilten Kurbelwellenlagers in einer zylindrischen Bohrung eines
Tunnelgehäuses von Hubkolbennlaschinen.
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Es ist bekannt, geteilte Kurbelwellenlager in der zylindrischen Bohrung
eines Tunnelgehäuses mit Hilfe von zwei Spannschrauben und einer dem Durchmesser
der Tunnelbohrung angepaßten segmentförinigen Unterlage zu verspannen, wobei die
Spannschrauben achsgleich mit den den Lagerdeckel und den Lagerkörper zusammenhaltenden
Lagerschrauben angeordnet sind.
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Die segmentförmige Unterlage ist wegen der zu berücksichtigenden Ein-
und Ausbaumöglichkeit bei eingebautem Kurbeltrieb in ihrer Länge begrenzt, und es
besteht die Gefahr einer ovalen Verformung der Tunnelbohrung. Die ungleiche und
unsichere Verspannung infolge der Anordnung von zwei Spannschrauben ist ein weiterer
Nachteil dieser bekannten Ausführung.
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Bekannt ist es ferner, in Lagerdeckel und Lagerkörper geteilte zylindrische
Lager, in denen die Lagerschalenhälften exzentrisch angeordnet sind, in einer zylindrischen
Bohrung eines Tunnelgehäuses zu verspannen. Als Spannelemente dienen zwei durch
eine Spannschraube gegensinnig zueinander einstellbare segmentförmige Spannkeile,
die mit einer der zylindrischen Wand der Tunnelbohrung entsprechenden Zylinderfläche
einerseits am Tunnelgehäuse angreifen und die andererseits den Lagerdeckel und den
Lagerkörper teilweise umfassen.
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Für den Ein- und Ausbau einer Kurbelwelle mit angeschraubten Gegengewichten
sind bei dieser Verspannung und Ausbildung der Lagerdeckel und Lagerkörper große
Tunnelbohrungen erforderlich, und die Kontrolle der einzelnen Lagerschalen ist ohne
Demontage der Kurbelwelle nicht möglich, da der Lagerdeckel auf Grund seiner Größe
nicht abgehoben und ausgebaut werden kann. Auch erfordert die Herstellung der einzelnen
Lagerteile eine hohe Genauigkeit, weil die geringsten Unstimmigkeiten in der Exzentrizität
zum Mittenversatz führen, was sich bei mehreren hintereinanderliegenden Lagern ungünstig
auswirken kann.
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Ebenfalls hohe Ansprüche an- die Fertigungsgenauigkeit stellt eine
bekannte Ausführung, bei der der eine Teil des Lagerkörpers, an dem der andere Teil,
der Lagerdeckel, mit Lagerschrauben'befestigt ist, mit einem bügelartigen Spannstück
eine sich fast zu 3600 ergänzende kreisrunde Einheit bildet. Das sich an
der Innenkontur der Gehäusebohrung abstützende Spannstück kann dabei auch in zwei
oder mehrere Segmente aufgeteilt werden, die dann jedoch vorgearbeitet und unbedingt
gemeinsam mit dem einen müssen, Teil wenn des die Lagerkörpers einwandfreie fertigbearbeitet
Anlage und damit.die werden -
Kraftübertragung für alle Teile gewährleistet
sein soll. Der Austausch einzelner Teile mehrerer Lagerungen untereinander ist somit
kaum möglich.' Bei einer Abart dieser bekannten Ausführung, die auch so ausgebildet
sein kann, daß der Anpreßdrudk nicht nach außen gegen eine umgebende Bohrung, sondern
nach innen gegen einen eingesetzten Zylindermantel gerichtet ist, können das bügelartige
Spannstück und der Lagerdeckel aus einem Stück bestehen, so daß dadurch die Lagerschrauben
entlastet werden. In diesem Fall wird jedoch die Montage der Welle sehr erschwert,
da deren Einbau dann nur noch mit auf der Welle aufgesetztem Lager in der theoretischen
Mittenachse, also ohne genügende Bewegungsfreiheit, erfolgen kann. Der Ein- und
Ausbau einzelner Lagerschalen innerhalb des Kurbelgehäuses ist bei dieser Ausführung
nicht möglich.
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. Bekannt ist es schließlich bei einem in Ober- -und Unterteil
geteilten Kurbelgehäuse, einen in einer Aussparung des Oberteils angeordneten Lagerdeckel
zwischen Ober- und Unterteil, der gleichzeitig den Lagerkörper bildet, zu verspannen.
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Auch hier gelangen zwei Spannkeile zur Ähwendung, die, mittels einer
Spannschraube gegensinnig, zueinander bewegt werden. Als Widerlager für die
Keile
weist der Oberteil eine zur Gehäusetrennebene parallele Stützfläche und der Lagerdeckel
zwei zur Trennebene geneigte Spannflächen auf, die zwischen den am Unterteil anliegenden
Deckelteilen, also im Bereich der LagerbohrÜng, angeordnet sind. Hier ist es erforderlich,
den L;#gerdeckel gegen den Oberteil in beiden Richtungen quer zur Lagerachse
abzustützen, weil die zur Gehäusetrennebefte parallele Stützfläche Querverschiebungen
des Deckels nicht verhindern kann. Auch kann es, weil die Spannkeile gegen den Deckel
im Bereich der Lagerbohrung anliegen, beim Verspannen zu schädlichen Verformungen
der Lagerbohrung kommen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Anwendung von zwei
mittels einer Spannschraube gegensinnig zueinander bewegenden Spannkeilen eine Verepannung
des Kurbellagers in einem Tunnelgehäuse derart zu erreichen, daß der Ein- und Ausbau
der Kurbelwelle mit angeschraubten Gegengewichten und aufgesetztem Kurbelwellenlager
sowie die Kontrolle der Lagerschalen ohne Demontage des Kurbeltriebes leicht ausführbar
ist und daß eine be-:sondere Sicherung gegen Querverschiebungen des Lagerdeckels
entbehrlich wird.
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Erfindungsgem4ß wird das dadurch erreicht, daß die in bekannter Weise
spiegelbildlich zu einer die Lagerachse enthaltenden Symmetrieebene des Lagerdeckels
angeordneten Spannkeile mit einem Fuß an nach außen zur Trennebene geneigten Spannflächen
des Lagerdeckels angreifen, die im Bereich der am Lagerkörper anliegenden DeckelteIle
angeordnet sind. Die Anordnung der geneigten Spannflächen im Bereich der am Lagerkörper
anliegenden Deckelteile ergibt der zuletzt als bekannt vorausgesetzten Spannvorrichtung
gegenüber noch den Vorteil, daß Verformungen der Lagerbohrung beim Verspannen nicht
auftreten.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung sind zwischeu den Spannflächen
am L-agerdeckel und dem Fuß der Spannkeile sowie an der Anlagefläche für den Kopf
der Spamischraube des Spannkeiles parallel zur Lagerachse verlaufende, einseitig
abgeflachte Bolzen in die Spannkeile, in halbenschalenförmigen Lagerungen ruhend,
eingesetzt.
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Die Zeichnungen veranschaulichen den Gegenstand 4er Erfindung an Hand
eines Ausführungsbeispiels. Es zeigt F ig. 1 eineu Längsschnitt durch das
Kurbelge,häuse, F i g. 2 eine Ansicht einer Spannvorrichtung und der Kurbelwellenlagerung,
F i g. 3 die Spannvorrichtung und die Kurbelwelleulagerung im Schnitt A-B
der F i g# 2, F i g. 4 und 5 einen möglichen Weg zur Herstellung der
Lagerkörperund Spannkeile, In -dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist nach F
i g. 1 die, K-u.rbrlwelle:t im Tunnelgehäuse 2 mehrmals in gleichen,
Lagern aufgenommen. Der Lagerkörper 3, welcher kreisringsegmentaxtig und
mit genauer zylindrischer Paßfläche ausgebildet ist, und der Lagerdeckel 4 sowie
die Lagerschalenhälften 14, 15
sind durch die Lagerschrauben 5, wie
aus F i g. 2 -und 3 hervorgeht, zusammengehalten und werden vor dem
Einbringen der Kurbelwelle 1 in das Tunnelgehäuse 2,auf dieseaufgesetzt.
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Das axiale, Einbringen der Kurbelwelle 1 in das TunnelgebÄuse,
2 geschieht in "der Weise, daß die Achse der Kurbelwelle 1 höher als
die Lagerachse im Tunnelgehäuse 2 liegt. Die axiale Lage der Kurbelwelle
1 wird durch einen Stift 6 gewährleistet, welcher in eine exzentrische
Nut7 der Bohrung.des Turmelglehäuses' MUtel Iiineinragt. Hierfid Ünnen, auch ande're
verwendet werden.
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Durch in der Gehäuserückwand befindliche öffnungen - in der
Zeichnung nicht dargestellt - werden die segmentförmigen Spannkeile
8 und 9
- ebenfalls mit genauer zylindrischer Paßfläche hergestellt
- in die Bohrung des Tunnelgehäuses eingelegt, wobei sich jeder Spannkeil
mit seinem äußeren Umfang an die Innenwandung der Bohrung des Tunnelg,ehäuses anlegt
und mit einem Fuß über eingelegte und abgeflachte, gegen Herausfallen gesicherte
Bolzen 10 an geneigten Spannflächen 11 des Lagerdeckels 4 abstützt.
Wird die im Spannkeil 8 befindliche Spannschraube 12 bis zur Anlage an den
im Spaunkeil 9 eingelegten und abgeflachten Bolzen 13
herausgeschraubt
und festgezogen, so wird damit das gesamte Kurbelwellenlager in der betreffenden
Bohrung des Tunnelgehäuses fest und gleichmäßig verspannt.
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Die durch die Spannschraube 12 nahezu tangential eingeleitete Druckkraft
unterwirft die Spannkeile 8"9
sowie den Lagerkörper 3 einer geringen
elastischen Verformung, die bis zur satten Auflage an der Bohrung des Tunnelgehäuses
geht, so daß eine gleichmäßige Auflage mit Sicherheit gewährleistet ist.
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Die eingelegten und abgeflachten Bolzen 10 und 13 wirken
als Ausgleich für aufgetretene Fertigungsungenauigkeiten und gewährleisten eine
sichere Auflage und eine einwandfreie Kraftübertragung.
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Die Möglichkeit -einer einwandfreien und günstigen Herstellungsweise
der Spannkeile 8, 9 und der Lagerkörper 3 wird durch die F i
g. 4 und 5 veranschaulicht.
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Die rationelle Herstellung und die Einhaltung der genauen Paßfläche
am äußeren Umfang der Lagerkörper 3 und an den Spannkeilen 8, 9 wird
dadurch erreicht, daß jeweils zwei Lagerkörper3 bzw. sechs Spaunkeile
8, 9 zusammen gegossen und bearbeitet werden. Die Heretellung der Spannkeile
und Lagerkörper bildet keinen Teil der Erfindung.