DE1577481C - Vorrichtung zum Nachschleifen der Lagerzapfen von in ihren Hauptlagern gelagerten Kurbelwellen - Google Patents

Description

Die Hrfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachschleifen der Lagerzapfen von in ihren Flaupllagern gelagerten Kurbelwellen, mit einem die Schleifscheibe tragenden, auf den zu schleifenden Lagerzapfen aufsetzbaren Traggestell, das sich über die kreissegmentförmigen, auswechselbaren Backen zweier zueinander paralleler, sich über den Lagerzapfen erstreckender und durch Querstiibe miteinander verbundener Platten am Lagerzapfen abstützt, wobei auf den Querstäben achsparallel zum Zapfen ein die Schleifscheibe tangential zum Lagerzapfen verschiebbarer Schlitten verstellbar geführt ist, der zwecks Zustellung der Schleifscheibe radial zum Lagerzapfen um einen der Querstäbe verschwenkbar ist.

Die Vorrichtung dient insbesondere zum Schleifen von Kurbelwellen von sehr großen Maschinen oder Motoren, wie sie beispielsweise für Schiffsantriebe verwendet werden. An den Kurbelwellen solcher Motoren soll ein Nachschleifvorgang durchgeführt werden können, ohne die Notwendigkeit, die Kurbelwelle aus dem Motor auszubauen, was unverhältnismäßig hohe Kosten verursachen würde. Für die Anwendbarkeit der Vorrichtung muß der Motor seitlich für jeden Zylinder ein durch einen abnehmbaren Deckel verschlossenes Mannloch aufweisen, durch welches hindurch der jeweilige Zylinderraum und damit die Kurbelwelle zugänglich ist.

Fs ist bereits eine Nachschleifvorrichtung bekannt (französische Patentschrift 1 3')3 548), bei welcher das Traggestell für die Schleifscheibe auf der Krümmung des Lagerzapfens angepaßten Kreisringsegmenten aufruht. Die Kreisringsegmente dieser bekannten Nachschleifvorrichtung ruhen hierbei jedoch auf den noch nicht, vom Verschleiß befallenen Teilen der zu schleifenden Zylinderfläche der Kurbelwelle auf. Dies bedingt, daß diese bekannte Nachschleifvorrichtung dann nicht verwendet werden kann, wenn die nachzuschleifende Zylinderfläche derart durch Verschleiß zerstört ist, daß sie keine einwandfreien Auflage- > flächen mehr für diese Kreisringsegmente bieten. Dies kann z. IJ. dann der Fall sein, wenn die Lagerbüchse der Kurbelwelle gegossen ist.

Es ist auch bereits eine Nachschleifvorrichtiing bekannt (deutsche Aiislegeschrift 1 191 249), welche ein die Schleifscheibe tragendes Traggestell mit zwei zueinander parallelen Platten aufweist, von denen jede an ihrer Unterseite einen durch mindestens zwei Kreissegmente begrenzten Ausschnitt aufweist und die Verstelleinriehtungen für die Schleifscheibe tangential, radial und annähernd achsparallel zum Kurbelzapfen aufweist, wobei die langentiale Verstelleinrichtung eine Schwalbenschwanzführung ist und die radiale Verstelleinrichtung von an der Innenseite der Ausschnitte der Platte sich in den Übergangsrundungen des Kurbelzapfens abstützenden Anschlägen zum Führen der Schleifscheibe und einer weiteren Zustelleinrichtung gebildet wird.

Diese bekannte Nachschleifvorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die Anschläge zum Führen der Schleifscheibe eine Dreipunktauflagerung bilden, welche um den Kurbelzapfen herumwandern. Dies bedeutet jedoch, daß schon kleinste Unregelmäßigkeiten am Umfang des Zapfens zu Fehlern beim Nachschleifen führen, da die Schleifscheibe die Bewegungen dieser Dreipunklauflagerung mitmacht. Weiter hat diese bekannte Nachschleif vorrichtung den Nachteil, daß bei der Verstelleinrichtung bezüglich des radialen Abstandes der Schleifscheibe von der Achse des Kurbelzapfens eine Grobeinstellung nur durch die Kugelköpfe der Stellschrauben der Dreipunktauflagerung erfolgt, während die Feineinstellung von einem den die Schleifscheibe lagernden Tisch um einen Drehpunkt verschwenkenden Bolzen bewirkt wird. Ergeben sich aber größere Durch-

. niesserunterschiede bei den zu schleifenden Kurbelzapfen, so muß die Einstellung der Stellschrauben der Dreipunktauflagerung und des Bolzens mühsam

ίο aufeinander abgestimmt werden, wobei eine genaue Zentrierung der Schleifscheibe bezüglich des Kurbelzapfens nur durch Zufall erreichbar ist.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht schließlich auch noch darin, daß die Verstelleinrichtung für die Schleifscheibe in achsparalleler Richtung des Kurbelzapfens tatsächlich keine achsparallele, sondern eine um das Joch des Gestelles für die Schleifscheibe konzentrische Kreise beschreibende Bewegung der Schleifscheibe ermöglicht. Da für das Schleifen eines zylindrischen Teils, wie z. B. eines Kurbelzapfens, jedoch die Symmetrie zur Längsachse beim Schleifvorgang außerordentlich wichtig ist, bedeutet der Wunsch nach einem Verfahren der Schleifscheibe in Längsrichtung des Kurbelzapfens die Notwendigkeit, nicht nur die Verstelleinrichtung für die achsparallele Richtung, sondern auch für die Richtung tangential zum Kurbelzapfen zu betätigen. Diese Nachteile der bekannten Nachschleifvorrichtung bewirken, daß beim Nachschleifen nicht die Genauigkeit erzielt werden kann, welche für die heute bei Kurbelwellen auftretenden Beanspruchungen notwendig sind, um eine lange Lebensdauer und ein zufriedenstellendes Arbeiten der Kurbelwelle sicherzustellen.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Vorrichtung zum Nachschleifen der Kurbelzapfen von in ihren Hauptlagern gelagerten Kurbelwellen, mit welcher trotz der Anpassungsniöglichkeit der Vorrichtung an beträchtlich unterschiedliche Kurbelzapfendurchmesser ein außerordentlich genaues und bezüglich der Achse des Kurbelzapfens streng symmetrisches Nachschleifen möglich ist. Die neue Nachschleifvorrichtiing soll außerdem eine so einfache Betätigung der in die verschiedenen Richtungen wirkenden Verstelleinriehtungen für die Schleifscheibe zulassen, daß das Nachschleifen eines Kurbelzapfens in erheblich kürzerer Zeit bei gleichzeitig größerer Genauigkeit, durchführbar ist als früher. Nebenbei soll die Konstruktion der neuen Nachschleifvorrichtung so beschaffen sein, daß sie in Leichtbauweise ausführbar ist.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Nachschleifen der Lagerzapfen von in ihren Hauptlagern gelagerten Kurbelwellen der eingangs genannten Art, welche erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß zum Nachschleifen von Kurbelzapfen unterschiedlicher Durchmesser die Platten in verschieden großen Abständen zur Kurbelzapfenachse Löcherpaare aufweisen, in die die Querstäbe wahlweise einsetzbar sind und daß in an sich bekannter Weise die in ihrem Querschnitt den Übergangsrundungen des Kurbelzapfens angepaßten Backen sich in diesen Übergangsrundungen abstützen. Mit Hilfe einer so beschaffenen Vorrichtung ist stets eine genaue Zentrierung der Schleifscheibe bezüglich der Achse des Kurbelzapfens durch die genaue Anlage der Backen in den nicht dem Verschleiß unterliegenden Übergangsrundungen des Kurbel-

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zapfens möglich, und ein Anpassen der Vorrichtung und 5 dagegen verstellbar zwischen den Seitenplatan verschieden große Kurbelzapfendurchmesser er- ten 1. 2 angeordnet. Zu diesem Zweck sind im Befolgt durch Auswahl entsprechender Backen und ent- reich dieser Stäbe in den beiden Seitenplatten 1, 2 sprechender Löcherpaare in den Platten des Trag- entsprechende Löcher, und zwar 22, 23, 24 für den gesteiles. 5 Stab 3 und 25, 26, 27 für den Stab 5 vorgesehen. Die

Die neue Vorrichtung kann in Leichtbauweise aus- Stäbe werden an den Platten 1, 2 mittels geeigneter

geführt werden, und ihre Abmessungen können so Schrauben befestigt. Beim Aufspannen der Anord-

klein gehalten werden, daß sie durch das Mannloch nung brauchen die Stäbe 3 und/oder 5 lediglich zwi-

hindurch in die Maschine eingebracht und auf die sehen den zugeordneten Löchern gehalten und so-

Kurbelwelle aufgesetzt werden kann. io dann mittels durch diese Löcher hindurchgesteckter

Das Aufsetzen geschieht entweder frei auf die Schrauben befestigt zu werden.

Kurbelwelle, wobei dann während des Schleifvor- Auf dem Stab 5 ist frei längsverschieblich ein

ganges die Kurbelwelle langsam gedreht wird, oder Block 28 angeordnet, der durch eine Klemmschraube

die Vorrichtung umfaßt nach einer anderen Aus- 29 in jeder erwünschten Stellung auf dem Stabkörper

führungsform den Kurbelzapfen vollständig, so daß 15 festgelegt werden kann. Der Block 28 trägt eine fest

sie als Ganzes um die dann unbewegt gehaltene damit verbundene waagerechte Bettplatte 30 mit

Kurbelwelle herumgeschwenkt werden kann. schwalbenschwanzförmig abgeschrägten Seitenkanten

Die Zeichnungen zeigen in 31, 32. Diese Platte erstreckt sich bis über den zwei-

F i g. 1 in perspektivischer Darstellung die auf ten Querstab 3, auf dem eine frei längsverschiebliche

einen zu schleifenden Kurbelzapfen aufgesetzte Vor- 20 Haltebuchse 33 sitzt. Diese Buchse 33 trägt einen

richtung, Schraubenbolzen 34, der sich durch ein Loch 35 in

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung der Vor- der Platte 30 erstreckt. Oberhalb der Platte 30 ist auf

>. richtung von der Rückseite aus gesehen, dem Bolzen 34 eine Spindelfeder 36 aufgesetzt, welche

'* F i g. 3 die Vorrichtung in Vorderansicht, sich einerseits an einer auf den Bolzen aufgeschraub-

F i g. 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV der 25 ten Stellmutter 37 und andererseits an der erwähnten

F i g. 3, Bettplatte 30 abstützt.

Fig. 5 eine Seitenansicht der Fig. 3, Die Platte 30 ist ferner genau oberhalb des Quer-

F i g. 6 eine Aufsicht auf F i g. 3, Stabes 3 von einem Gewindeloch 38 durchbohrt,

F i g. 7 einen Schnitt gemäß Linie VII-VII der welches eine Stellschraube 39 aufnimmt, die auf jede

Fig. 6, 30 gewünschte Höhe einstellbar ist und in dieser durch

F i g. 8 einen Schnitt gemäß Linie VIII-VIII der eine Gegenmutter 40 gesichert wird. Das untere freie

F i g. 7, ' Ende der Stellschraube 39 erstreckt sich durch die

Fig. 9 den in Fig. 7 mit F9 bezeichneten Teil in Platte30 und durch ein entsprechendes in der Buchse

vergrößertem Maßstabe, 33 vorgesehenes Loch 41 hindurch und wirkt auf die

Fig. 10 in Vorderansicht eine Abänderung der 35 abgeplattete obere Fläche 42 des Querstabes 3, die

Anordnung gemäß F i g. 3 und sich annähernd über dessen gesamte Länge erstreckt,

Fig. 11 eine Seitenansicht der Fig. 10. ein.

Die Vorrichtung besteht gemäß der in den Fig. 1 In der Mitte der Bettplatte 30 ist eine große Öff-

bis 9 dargestellten Ausführungsform im wesentlichen nung 43 ausgespart, durch welche hindurch sich die

aus einem Traggestell, welches die darin verstellbar 40 Antriebswelle der Schleifscheibe erstreckt,

angeordnete Schleifscheibe trägt. Dieses Gestell be- Außerdem ist auf der Bettplatte 30 in einer mit den

steht aus zwei seitlichen Platten 1 und 2 von grund- abgeschrägten Seitenkanten 31, 32 der Platte zusam-

sätzlich U-förmiger Gestalt, die durch Querstäbe 3, menwirkenden schwalbenschwanzförmigen Führung

4,5 und 6 in dem vorgesehenen Abstand vonein- 45 längsverschiebbar ein Schlitten 44 angeordnet,

ander miteinander verbunden sind. Der Abstand 45 Dieser Schlitten 44 trägt den eigentlichen Antriebs-

zwischen den beiden Platten 1, 2 ist mit großer Ge- motor 46, im vorliegenden Falle einen Druckluftmo-

nauigkeit dem normalen Breitenmaß der üblichen tor. Die Verwendung eines solchen Motors hat den

Kurbelzapfen anzupassen. Vorteil, daß das Gerät an jeder erwünschten Stelle

Die Seitenplatten 1, 2 weisen untere kreisförmige einsetzbar ist, was insbesondere an Bord von Schiffen

Ausnehmungen 7 und 8 auf, an deren Kanten die 50 bei Verwendung eines Elektromotors als Antrieb für

Backen zur Führung der Vorrichtung auf der Kurbel- dieses nicht immer möglich ist.

zapfenfläche P befestigt sind. Die Antriebswelle 47 des Motors 46 erstreckt sich

Die Backen 9,10 bzw. 11,12 weisen im Quer- frei durch den in der Platte 30 vorgesehenen Schlitz

schnitt (Fig. 4) je auf ihrer Außenseite eine Abrun- 43 hindurch; die Schleifscheibe ist zwischen den bei-

dung 13 auf, die genau der Abrundung zwischen 55 den Platten 1,2 unter der Bettplatte 30 . auf dem

Kurbelzapfen und Kurbelwange Wl bzw. W2 ent- Ende dieser Welle 47 befestigt. Die Schleifscheibe ist

spricht. hohl ausgebildet, um eine möglichst saubere Schleif-

Die Backen 9 bis 12 sind durch Schrauben oder fläche zu erhalten.

Bolzen 14,15,16,17,18,19, 20 und 21 an den Sei- Die Schleifscheibe 48 bzw. der Schlitten 44 kann

tenplatten 1, 2 befestigt. 60 mittels Schrauben 50, 51, 52 und 53 in jeder er-

Sie sind also auswechselbar und können den je- wünschten Stellung in bezug auf die Führungskanten

weils vorliegenden Kurbelzapfendurchmessern ange- 31, 32 der Platte 30 festgestellt werden,

paßt werden. Zur Längseinstellung des Schlittens 44 dient ein

Die Backen 9 bis 12 bestehen vorzugsweise aus Schraubenbolzen 54, der mit einer fest auf der Platte

einem sehr harten Werkstoff, wie aus Hartgummi, 65 30 angeordneten Mutter 55 zusammenwirkt und an

welcher nur in geringem Grade dem Verschleiß seinem freien Ende ein Handrad 56 trägt,

unterworfen ist. Die Anwendung und Wirkungsweise der vorstehend

Die Querstäbe 4 und 6 sind fest, die Querstäbe 3 beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:

Zunächst werden dem Kurbelzapfendurchmesser entsprechende Backen 9,10,11, und 12 auf den Seitenplatten 1, 2 befestigt. Sodann wird der Querstab 3 zwischen zwei entsprechende Löcher 22,23 oder 24 und der Querstab 5 zwischen zwei entsprechende Löcher 25, 26 oder 27 der beiden Platten 1,2 geschoben, wobei die erwünschte Stellung nach Maßgabe des Durchmessers des zu bearbeitenden Kurbelzapfens P bestimmt wird und hierauf die Stäbe 3 und 5 durch Schrauben mit den Platten 1, 2 fest verbunden. Damit ist die Schleifscheibe 48 auf den Umfang des Kurbelzapfens P aufgespannt.

Darauf erfolgt die Feineinstellung der Schleifscheibe 48 in bezug auf die Zapfenoberfläche, indem zunächst die Mutter 40 gelöst und die Stellschraube 39 aus der Platte 30 herausgeschraubt wird, so daß die Platte 30 durch die Wirkung der Druckfeder 36 nach dem Stab 3 und demnach den nachzuschleifenden Kurbelzapfen zu gedrückt wird. Sodann wird die Schleifscheibe in der so eingestellten Höhenlage festgelegt, indem die Mutter 40 wieder auf die Platte 30 aufgeschraubt wird. Nunmehr kann eine zweite Ein- · stellung der Schleif scheibe 48 in bezug auf den Kurbelzapfen P erfolgen, indem die Platte 30 auf den Stäben 3 und 5 in Querrichtung verschoben wird, worauf sie in der erwünschten Stellung durch Anziehen der Schraube 29 festgestellt werden kann.

Darauf kann noch eine weitere Einstellung der Schleifscheibe 48 in bezug auf den Kurbelzapfen erfolgen, indem nach Lösen der Schrauben 50, 51, 52, 53 das Handrad 56 gedreht und hierdurch der Schlitten 44 quer zur Längsachse der Kurbelwelle bewegt wird.

Die Schleifscheibe kann derart mit Genauigkeit so eingestellt werden, daß der Kurbelzapfen P auf seiner gesamten Breite sauber und zweckmäßig auf das erwünschte Maß abgeschliffen werden kann, ohne daß es nötig ist, die Kurbelwelle aus der Maschine auszubauen.

Während des Schleifvorgangs wird die gesamte Kurbelwelle langsam gedreht, während das Schleifgerät durch einen Arbeiter festgehalten wird.

Falls es in gewissen Fällen nicht möglich ist, die Kurbelwelle zu drehen, so kann, wie dies in den Fig. 1 bis 9 dargestellt ist, auf der Unterseite des Gerätes ein Bügel angeordnet werden, der im wesentlichen aus zwei ringförmigen Teilen 57, 58 besteht, die durch Stäbe 59, 60 und 61 in dem Abstand voneinander gehalten werden, welcher der Entfernung zwischen den beiden Seitenplatten 1, 2 entspricht. In diesem Falle werden die ringförmigen Teile 57 und je mit den Fühmngsteilen 9,10,11,12 entsprechenden Ansätzen 62 versehen.

Der so gebildete Bügel wird mit der übrigen Anordnung durch zwei Paare von Schraubenbolzen 63 verbunden, die durch entsprechende Bohrungen der Stäbe 6 und 59, bzw. 4 und 61 hindurchgesteckt werden.

Schließlich ist die Platte 30 auch auf dem Blockkörper 28 verstellbar. Sie ist zu diesem Zwecke mit dem Blockkörper durch Schrauben 64, 65, 66 und 67 verbunden, wobei zwischen diesen Schraubenpaaren jeweils eine Stellschraube 68 bzw. 69 vorgesehen ist. Falls beispielsweise die Platte 30 genau parallel zur Kurbelzapfenachse eingerichtet werden soll, so brauchen lediglich die Stellschrauben 68 und/oder 69 in der jeweils erwünschten Richtung verdreht und durch folgendes Anziehen der Schrauben 64 bis 67 die Platte 30 in der eingestellten Lage festgelegt werden.

Durch diese Ausbildung ist es möglich, die Vorrichtung um die unbeweglich gehaltene Kurbelwelle zu verdrehen. Die gesamte Vorrichtung wird vorzugsweise, um ihre Handhabung weiter zu erleichtern, aus einem möglichst leichten Werkstoff hergestellt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Nachschleifen der Lagerzapfen von in ihren Hauptlagern gelagerten Kurbelwellen, mit einem die Schleifscheibe tragenden, auf den zu schleifenden Lagerzapfen aufsetzbaren Traggestell, das sich über die kreissegmentförmigen, auswechselbaren Backen zweier zueinander paralleler, sich über den Lagerzapfen erstreckender und. durch Querstäbe miteinander verbundener Platten am Lagerzapfen abstützt, wobei auf den Querstäben achsparallel zum Zapfen ein die Schleifscheibe tangential zum Lagerzapfen verschiebbarer Schlitten verstellbar geführt ist, der zwecks Zustellung der Schleifscheibe radial zum Lagerzapfen um einen der Querstäbe verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Nachschleifen von Kurbelzapfen unterschiedlicher Durchmesser die Platten (1,2) in verschieden großen Abständen zur Kurbelzapfenachse Löcherpaare (22, 23, 24 bzw. 25, 26, 27) aufweisen, in die die Querstäbe (3 bzw. 5) wahlweise einsetzbar sind und daß in an sich bekannter Weise die in ihrem Querschnitt den Übergangsrundungen des Kurbelzapfens angepaßten Backen (9,10,11,12) sich in diesen Ubergangsrundungen abstützen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen