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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Demontage von Baugruppen
einer Brennkraftmaschine, insbesondere zur Demontage eines mit dem Zylinderkopf
fest verklebten Lagerrahmens zur Aufnahme der Nockenwellen und des
Antriebs für
die Pumpe-Düse-Einheiten, wobei
die Vorrichtung einen Rahmen aufweist, der mit Schrauben an Baugruppen des
Zylinderblocks verspannt wird.
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DE 40 30 074 C2 beschreibt
ein Werkzeug zur Montage von Außenringen
für Kegelrollenlager, mit
dem ein Lagerring in den Lagersitz einer Radnabe oder einer ähnlichen
Baugruppe eingedrückt
wird. Das Montagewerkzeug besteht aus einem Pressbalken, der über Schrauben
mit zwei endseitigen Wangen verbunden ist. Die Wangen sind jeweils
in Längsrichtung
des Pressbalkens verstellbar, so dass dieses Werkzeug für Montagearbeiten
an unterschiedlichen Lagerdurchmessern geeignet ist.
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Das
Werkzeug für
Wartungsarbeiten an Brennkraftmaschinen mit zwei obenliegenden Nockenwellen
gemäß US 2003/008
4557 A1 weist zwei parallel verlaufende Stangen auf, deren Abstand
veränderbar
ist. An den Stangen sind Stifte befestigt, die mit jeweils einer
Baugruppe der zugeordneten Nockenwelle in Wirkverbindung gebracht
werden. Somit können
die Nockenwellen in einer festgelegten Relativposition gegenüber den
anderen beweglichen Baugruppen der Brennkraftmaschine drehfest blockiert
werden, wodurch sich Vorteile bei Wartungsarbeiten ergeben.
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Neben
den beiden o.g. technischen Lösungen
sind zahlreiche weitere Vorrichtungen für Montage- und Wartungsarbeiten
an Brennkraftmaschinen bekannt. Hingegen besteht insbesondere für Demontagearbeiten
ein Bedarf an weiteren, vorzugsweise manuell betätigbaren Vorrichtungen. Dies
ist neben der ohnehin bei Wartungsarbeiten häufig notwendigen Demontage
einzelner Baugruppen auch durch aktuelle gesetzliche Auflagen bezüglich des
Recyclings von Altfahrzeugen begründet. Deshalb wird u.a. eine
gute Trennbarkeit von Bauteilen angestrebt, die an sich sehr fest
miteinander verbunden sein müssen,
um beispielsweise einen weitgehend optimalen Motorbetrieb während der
Nutzungsdauer der Brennkraftmaschine zu gewährleisten.
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In
DE 100 33 894 A1 wird
eine Demontagevorrichtung für
Toroidlager beschrieben. Diese Vorrichtung umfasst einen hülsenähnlichen
Körper,
Mittel zum Anbringen des Körpers
am Lagergehäuse, Mittel
zum axialen Bewegen des Körpers
in Bezug auf das Gehäuse
im gelösten
Zustand und Mittel zur Übertragung
der Bewegung des Körpers
auf die zu demontierenden Lagerteile. Im hülsenähnlichen Körper sind mehrere Bohrungen
mit Innengewinde ausgestaltet. Für
die Demontage werden in diese Bohrungen jeweils Gewindebolzen eingeschraubt,
die sich mit zunehmender Drehung zunächst am Gehäuse abstützen und nachfolgend die zugeordneten
Lagerteile aus ihrem Sitz lösen.
Nachteilig ist, dass der als Demontagewerkzeug wirkende hülsenähnliche Körper baulich
in das Lagergehäuse
integriert ist. Dies erhöht
den Bauteilaufwand und erfordert zusätzlichen Bauraum, der letztlich
größere Abmessungen
der gesamten Lagerbaugruppe bewirkt.
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Gegenstand
von
JP 81 92 374 ist
eine Vorrichtung für
Wartungs- und Demontagearbeiten an den Nockenwellen einer Brennkraftmaschine
bei demontierter Zylinderkopfhaube. Die Vorrichtung weist einen
plattenförmigen
Rahmen mit mehreren, rechtwinklig zur Plattenfläche angeordneten zylinderförmigen Stützhülsen auf.
Die Stützhülsen werden
mit ihrer zum Rahmen entgegengesetzt angeordneten Stirnseite auf
den Bohrungen der Zylinderkopfschrauben abgestützt. Durch in den Stützhülsen geführte Schrauben
wird die gesamte Vorrichtung mit dem Zylinderblock verspannt. Im
plattenförmigen Rahmen
sind Bohrungen mit Innengewinde ausgestaltet, in denen jeweils eine
Stange angeordnet werden kann, die mittels einer Kurbel vertikal
verlagerbar ist. Demzufolge können
mit dem unteren Abschnitt der Stange Betätigungselemente der Nockenwelle beaufschlagt
werden. Hierbei verbleibt in vertikaler Richtung zwischen dem plattenförmigen Rahmen und
den Betätigungselementen
der Nockenwelle ein Freiraum, wodurch sich die Handhabung für den Werker
verbessert.
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Während mit
den beiden letztgenannten technischen Lösungen
DE 100 33 894 A1 und
JP 81 92 374 Wartungs- und
Demontagearbeiten für
Toroidlager bzw. für
Elemente zur Betätigung
von Nockenwellen problemlos durchgeführt werden können, sind
für andere
Baugruppen von Brennkraftmaschinen derartige Vorrichtungen bisher
nicht oder lediglich bedingt verfügbar. Dies betrifft insbesondere
die Demontage eines mit dem Zylinderkopf fest verklebten Lagerrahmens
zur Aufnahme der Nockenwellen und des Antriebs für die Pumpe-Düse-Einheit.
Solche Lagerrahmen werden üblicherweise
mit Silikon auf dem Zylinderkopf abgedichtet und somit verklebt. Für die Demontage
werden Hebelwerkzeuge benutzt, die Beschädigungen an den Flächen des
Lagerrahmens ergeben. Außerdem
führt eine
Schrägstellung
des Lagerrahmens zur Aufweitung der Passbohrungen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Demontage eines mit dem
Zylinderkopf fest verklebten Lagerrahmens zu schaffen, welche das Trennen
und Abheben des Lagerrahmens ohne Beschädigungen der Zylinderkopfdichtfläche sowie ohne
Verformung der im Zylinderkopf verbleibenden Passstifte ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird gelöst,
indem der Rahmen der Vorrichtung als Gussrahmen ausgestaltet ist, eine
erste Gruppe von Bohrungen zur Aufnahme von Befestigungsschrauben
aufweist, die mit Bohrungen im Lagerrahmen in Wirkverbindung bringbar
sind sowie eine zweite Gruppe von Bohrungen zur Aufnahme von Schraubspindeln
aufweist, die mit den oberen Stirnflächen der Zylinderkopfschrauben
in Wirkverbindung bringbar sind. Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand
der abhängigen
Ansprüche,
deren technische Merkmale und Funktionen im Ausführungsbeispiel näher beschrieben
werden.
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Durch
Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird es möglich,
einen fest mit dem Zylinderkopf verklebten Lagerrahmen ohne Beschädigungen
der Zylinderkopfdichtfläche
zu lösen.
Durch die Ausgestaltung als Gussrahmen wird ein steif ausgeführtes Demontagewerkzeug
geschaffen, das zunächst
ein gleichzeitiges Lösen
sämtlicher
Abschnitte des Lagerrahmens bewirkt und nachfolgend ein völlig paralleles
Abheben des gelösten
Lagerrahmens vom Zylinderkopf. Somit ist eine Schrägstellung
zwischen Lagerrahmen und Zylinderkopf während der Demontage ausgeschlossen.
Folglich treten keine Verformungen an den im Zylinderkopf verbleibenden
Passstiften auf. Weitere Vorteile der Vorrichtung sind die einfache
Handhabung und kostengünstige
Herstellung.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
beschrieben. Es zeigen:
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1 die
erfindungsgemäße Vorrichtung und
einen Zylinderkopf mit Lagerrahmen vor Beginn der Demontage in räumlicher
Darstellung
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2 den
grundsätzlichen
Aufbau der Wirkverbindung von Vorrichtung, Lagerrahmen und Zylinderkopf
in Schnittdarstellung
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3 eine
Teilansicht der Vorrichtung in räumlicher
Darstellung
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Die
gezeigte Vorrichtung ist zur Demontage von Baugruppen einer Brennkraftmaschine
geeignet. Insbesondere wird die Vorrichtung zur Demontage eines
mit dem Zylinderkopf 1 fest verklebten Lagerrahmens 2 benutzt.
Derartige Lagerrahmen 2 sind zur Aufnahme der Nockenwellen
und des Antriebs für
die Pumpe-Düse-Einheiten üblich, wobei
diese Bauteile in der Zeichnung nicht näher dargestellt sind. Die Klebewirkung
zwischen dem Lagerrahmen 2 und dem Zylinderkopf 1 wird
durch das als Dichtmittel verwendete Silikon oder ähnliche
Dichtmittel hervorgerufen.
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Die
Vorrichtung besteht aus einem Rahmen 3, der als Gussrahmen 3 ausgestaltet
ist. Der materialbedingt sehr formstabile Gussrahmen 3 weist
eine erste Gruppe von Bohrungen 4 auf. In diesen Bohrungen 4 werden
Befestigungsschrauben 5 geführt. Die Befestigungsschrauben 5 werden
gemäß 2 mit
Bohrungen 6 im Lagerrahmen 2 in Wirkverbindung
gebracht. Hierfür
haben die Bohrungen 6 ein zur Kontur der Befestigungsschrauben 5 kongruentes
Innengewinde.
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Weiterhin
weist der Gussrahmen 3 eine zweite Gruppe von Bohrungen 7 auf.
In diesen Bohrungen 7 werden Schraubspindeln 8 geführt. Die Schraubspindeln 8 werden
gemäß 2 mit
den oberen Stirnflächen
der Zylinderkopfschrauben 9 in Wirkverbindung gebracht.
Diese Schraubspindeln 8, die beispielsweise als Feingewindeschrauben
M 12 × 1
ausgeführt
sind, werden an dem der Zylinderkopfschraube 9 zugeordneten
Abschnitt mit einem Druckbolzen 10 ausgestattet, siehe
hierzu die rechte Schraubspindel 8 in 2.
Vorzugsweise ist der Druckbolzen 10 über ein Kugelgelenk mit der Schraubspindel 8 verbunden,
siehe hierzu die Schnittdarstellung der linken Schraubspindel 8 in 2.
Das Kugelgelenk wirkt als Entkopplung im Kraftfluss derart, dass
die Drehbewegung der Schraubspindel 8 am Kugelgelenk übertragen
wird, jedoch nicht zwischen Druckbolzen 10 und Zylinderkopfschraube 9.
Folglich wird ein Abrieb bzw. eine Beschädigung am Kopf der Zylinderkopfschraube 9 weitgehend
vermieden. An dem Abschnitt der Schraubspindel 8, die dem
Druckbolzen 10 und somit der Zylinderkopfschraube 9 entgegengesetzt
angeordnet ist, weist die Schraubspindel 8 eine Kontur auf,
die mit einem Schrauber in Wirkverbindung bringbar ist. Gemäß Zeichnung
ist hierfür
beispielsweise eine Ausnehmung 11 mit einer Innenkontur vorgesehen.
Ebenso ist die Ausgestaltung einer Außenkontur möglich.
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Am
Gussrahmen 3 sind an der dem Lagerrahmen 2 zugeordneten
Fläche
zylinderförmige
Aussparungen vorgesehen, die jeweils als Querschnittserweiterung
der Bohrungen 4 für
die Befestigungsschrauben 5 ausgestaltet sind. Den zylinderförmigen Aussparungen
wird jeweils eine Distanzscheibe 12 zugeordnet, vorzugsweise
eine Hartgummischeibe. Dabei ist die axiale Ausdehnung der Distanzscheibe 12 größer als
die axiale Ausdehnung der zylinderförmigen Aussparung.
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Die
Anzahl der im Gussrahmen 3 geführten Befestigungsschrauben 5 und
Schraubspindeln 8 sollte unter Beachtung von Kontur und
Größe der jeweiligen
Brennkraftmaschine festgelegt werden. Bei der Ausführung gemäß 1 werden
sechs Befestigungsschrauben 5 und vier Schraubspindeln 8 vorgeschlagen.
Dabei sind jeweils drei Befestigungsschrauben 5 auf den
beiden äußeren und
parallel zur Einbaulage der (nicht näher dargestellten) Nockenwellen
verlaufenden Abschnitten des Gussrahmens 3 angeordnet.
Gleichzeitig sind jeweils zwei Schraubspindeln 8 auf den
beiden äußeren und
rechtwinklig zur Einbaulage der Nockenwellen verlaufenden Abschnitten
des Gussrahmens 3 angeordnet.
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Für Demontagearbeiten
wird die Vorrichtung zunächst
mit der Unterseite des Gussrahmens 3 auf den am Zylinderkopf 1 fest
klebenden Lagerrahmen 2 aufgelegt. Diese Auflagefläche entspricht
der Dichtfläche
der bereits demontierten und nicht näher dargestellten Zylinderkopfhaube.
Danach wird der Gussrahmen 3 mit dem Lagerrahmen 2 durch
die Wirkverbindung zwischen den Befestigungsschrauben 5 und den
zugeordneten Bohrungen 6 verspannt. Hierbei verhindern
die Distanzscheiben 12 aufgrund ihrer axialen Ausdehnung
eine Schädigung
der Funktionsfläche
zwischen Gussrahmen 3 und Lagerrahmen 2.
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Anschließend werden
die Schraubspindeln 8, die sich zunächst in einer „Parkposition" befinden, soweit
eingeschraubt, bis die Druckbolzen 10 auf den Köpfen der
Zylinderkopfschrauben 9 vollflächig aufliegen. Die Schraubspindeln 8 werden
nunmehr drehmoment- oder drehwinkelgesteuert soweit eingeschraubt,
bis sich der Lagerrahmen 2 vom Zylinderkopf 1 gelöst hat und
kraftfrei, d.h., ohne Überwindung
von Klebstoffkräften
abgehoben werden kann.
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- 1
- Zylinderkopf
- 2
- Lagerrahmen
- 3
- Gussrahmen
- 4
- Bohrung
im Gussrahmen für
Befestigungsschraube
- 5
- Befestigungsschraube
- 6
- Bohrung
im Lagerrahmen für
Befestigungsschraube
- 7
- Bohrung
im Gussrahmen für
Schraubspindel
- 8
- Schraubspindel
- 9
- Zylinderkopfschraube
- 10
- Druckbolzen
an Schraubspindel
- 11
- Ausnehmung
an Schraubspindel
- 12
- Distanzscheibe