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Stellvorrichtung zum ,Ausrichten einer Hilfsmaschine Die Erfindung
bezieht sich auf eine Stellvorrichtung zum Ausrichten einer Hilfsmaschine in Richtung
ihrer Antriebswelle mit Hilfe von Kreisscheiben, die drehbar an der Lagerfläche
der Maschine gelagert sind und mit einem exzentrischen Zapfen in den Maschinenfuß
eingreifen.
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Ein Verbrennungsmotor treibt regelmäßig eineAn zahl von Hilfsmaschinen,
wie z. B. eine Lichtmaschine, eine Ölpumpe oder ein Gebläse, an, die rings um ein
aus dem Motorblock herausragendes Kurbelwellenende angeordnet sind, und zwar so,
daß ihre Wellen parallel zur Kurbelwelle verlaufen. Die Übertragung der Antriebskraft
von der Kurbelwelle auf die Hilfsmaschinen erfolgt durch übertragungseinrichtungen,
wie Zahnräder, Kettentriebe oder Riementriebe. Auf dem Kurbelwellenende sind entsprechende
Kraftübertragungsorgane, wie Zahnräder, Kettenräder oder Riemenscheiben, drehfest
gelagert. Um eine einwandfreie Kraftübertragung zu gewährleisten, müssen die Hilfsmaschinen
relativ zur Kurbelwelle derart ausgerichtet sein, daß die auf den Wellen der Hilfsmaschinen
gelagerten Kraftübertragungsorgane mit den zugehörigen Kraftübertragungsorganen
auf dem Kurbelwellenende in einer Ebene liegen.
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Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs definierten Art ist die
Hilfsmaschine exzentrisch mit vier Kreisscheiben verbunden, die je einen langgestreckten,
durch das Zentrum der Scheibe verlaufenden Schlitz enthalten. Die Kreisscheiben
sind mittels je eines dieSchlitze durchsetzendenSchraubenbolzens an einer Grundfläche
befestigt. Mit diesen Kreisscheiben ist jedoch eine exakte und freizügige Verschiebung
der Hilfsmaschine in Richtung der Antriebswelle nicht möglich. Bei einer Drehung
der Kreisscheiben ließe sich nämlich eine gleichzeitige Verschiebung derselben in
Richtung der Schlitze nicht verhindern, womit die Möglichkeit, die Hilfsmaschine
durch Drehung der Kreisscheiben genau parallel zu sich selbst zu verschieben, entfällt.
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Zweck der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die ein
besonders einfaches, rasch durchzuführendes Ausrichten der Hilfsmaschinen ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß jede Kreisscheibe gegen Verschiebung
in Richtung der Antriebswelle relativ zur Lagerfläche gesichert ist und ein Organ
zum Drehen der Scheibe aufweist.
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Zum Ausrichten des auf der Welle der Hilfsmaschine sitzenden Kraftübertragungsorgans
zum zugehörigen Kraftübertragungsorgan auf dem Kurbelwellenende brauchen lediglich
die Befestigungselemente gelöst und die beiden Kreisscheiben um ein entsprechendes
Maß gedreht zu werden. DieDrehung der Kreisscheiben bewirkt über die exzentrisch
angeordneten, in den Fuß der Hilfsmaschine eingreifenden Zapfen eine Verschiebung
der Hilfsmaschine, die eine Komponente in Längsrichtung der Kurbelwellenachse hat.
Das Kraftübertragungsorgan der Hilfsmaschine kann dadurch nicht nur sehr rasch,
sondern auch mit großem Feingefühl in die Ebene des zugehörigen Kraftübertragungsorgans
der Kurbelwelle gebracht werden. Falls die Welle der Hilfsmaschine nicht genau parallel
zur Achse der Kurbelwelle liegt, kann die erforderliche geringfügige Schwenkung
der Welle der Hilfsmaschine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch erreicht
werden, daß nur eine der beiden Kreisscheiben um ein geringes Maß gedreht wird.
Das Spiel der Zapfen in den Bohrungen des Hilfsmaschinenfußes läßt die allenfalls
erforderliche geringfügige Schwenkung der Hilfsmaschine zu.
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Bei den meisten Kraftübertragungseinrichtungen muß der Abstand der
Wellen konstant bleiben. Da beim Drehen der beiden Kreisscheiben nicht nur eine
Verschiebung der Hilfsmaschine in Richtung der Antriebswelle stattfindet, sondern
auch eine Bewegungskomponente quer zur Antriebswelle auftritt, durch die der Wellenabstand
verändert wird, ist zweckmäßigerweise jede Kreisscheibe in einem rechtwinklig zur
Antriebswelle verlaufenden Schlitz angeordnet, dessen Breite dem Kreisscheibendurchmesser
entspricht, und es ist eine an der Hilfsmaschine in Schlitzrichtung wirkende handbetätigbareVerschiebeeinrichtung
vorgesehen. Durch Betätigung der Verschiebeeinrichtung kann die Hilfsmaschine quer
zur Antriebswelle verschoben werden, so daß eine durch die Längsverstellung mit
Hilfe der Kreisscheiben hedingte
Veränderung des Wellenabstandes
wieder ausgeglichen werden kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, Fig.
2 eine Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1. in Richtung auf das Kurbelwellenende
zu, Fig.3 eine Ansicht eines Einzelteiles der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig.
4 eine Ansicht des Einzelteiles nach Fig. 3 in Richtung des Pfeiles IV und Fig.
5 eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung, aus der die
Wirkungsweise hervorgeht.
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In der Zeichnung ist 1 der Motorblock eines Verbrennungsmotors. Stirnseitig
ragt aus dem Motorblock ein Kurbelwellenende heraus, von dem der besseren Übersichtlichkeit
wegen nur die geometrische Achse in der Zeichnung angedeutet und mit 2 bezeichnet
ist. Rings um -das Kurbelwellenende sind Hilfsmaschinen angeordnet, die vom Verbrennungsmotor
angetrieben werden. In der Zeichnung ist nur eine dieser Hilfsmaschinen gezeigt,
und zwar eine Hydraulikpumpe 3. Zum Übertragen der Antriebskraft auf die Hilfsmaschinen
sind Kraftübertragungseinrichtungen vorgesehen, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
als Riementriebe ausgebildet sind. Die Riementriebe weisen einerseits auf das Kurbelwellenende
aufgekeilte Riemenscheiben 4, 5, 6 und andererseits entsprechende Riemenscheiben
auf, die drehfest mit den Wellen der Hilfsmaschinen verbunden sind. In der Zeichnung
ist die auf die Welle 7 der Hydraulikpumpe 3 aufgekeilte Riemenscheibe mit B bezeichnet.
Die Riemenscheibe 4 steht mit der Riemenscheibe 8 durch einen Keilriemen 9 in Verbindung.
Entsprechende Keilriemen führen von den Riemenscheiben 5 und 6 zu weiteren Hilfsmaschinen,
beispielsweise zu einer Lichtmaschine und einem Gebläse.
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Jede Hilfsmaschine ist mit einem Fuß 10 versehen, der durch lösbare
Befestigungselemente, beispielsweise durch Klemmschrauben, auf einer mit dem Motorblock
1 verbundenen Lagerfläche 11 gehalten ist. Die Lagerfläche 11 kann an einer Konsole
12 angeordnet sein, die am Motorblock angeschweißt ist.
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Der Fuß 10 der Hilfsmaschine weist eine ebene Standfläche 13 auf,
die .auf der ebenfalls ebenen Lagerfläche 11 aufruht, so daß die Hilfsmaschine bei
gelösten Befestigungsorganen in jeder Richtung frei verschiebbar ist. Zum Ausrichten
der Hilfsmaschine 3 relativ zur Achse 2 der Kurbelwelle ist eine Vorrichtung vorgesehen,
die--aus zwei in Fig. 1 und 2 allgemein mit 15 bezeichneten Ausrichtungsorganen
besteht. Jedes der beiden identischen, im Abstand voneinander angeordneten Ausrichtorgane
weist eine Kreisscheibe 16 auf; die versenkt drehbar in der Lagerfläche 11 angeordnet
ist. Mit jeder Kreisscheibe 16 ist exzentrisch ein zylindrischer Zapfen 17 verbunden,
der in eine Bohrung 18 im Fuß 10 der Hilfsmaschine eingreift. Ferner sind an jeder
Kreisscheibe 16 Organe vorgesehen, die ein Drehen der Scheibe ermöglichen.
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Aus weiter unten näher erläuterten Gründen ist jede Kreisscheibe 16
in einem quer zur Kurbelwellen--achse 2 verlaufenden Schlitz 19 angeordnet. Die
Breite dieses Schlitzes entspricht dem Durchmesser der Kreisscheibe 16. Seine Länge
ist wenigstens um das Maß der Exzentrizität des Zapfens 17 gegenüber der Kreisscheibe
16 größer als der Kreisscheibendurchmesser. An der Hilfsmaschine greift eine in
Richtung der Schlitze 19 wirkende handbetätigte Verschiebeeinrichtung an, die bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer Zugschraube 20 besteht, die mit ihrem
Gewindeende in eine Mutter 21 eingeschraubt ist, die fest am Fuß 10 der Hilfsmaschine
angebracht ist. Der Kopf der Zugschraube 20 liegt an einem Bock 22 .an, der fest
mit der Konsole 12 verbunden ist und der einen Schlitz 23 aufweist, der von der
Zugschraube 20 frei durchsetzt wird. Eine Kontermutter 24 dient zum Sichern der
Zugschraube 20.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist jeder Zapfen 17 einen
aus dem Fuß 10 der Hilfsmaschine 3 herausragenden Gewindeteil 17a auf, auf den eine
Klemmutter 25 aufschraubbar ist. Unter der Voraussetzung, daß. die Kreisscheibe
16 gegen eine Axialbewegung auf die Hilfsmaschine 3 zu auf beliebige Weise gesichert
ist, kann mit Hilfe der an den beiden Ausrichtungsorganen 15 vorgesehenen Klemmuttern
25 die Hilfsmaschine in ihrer ausgerichteten Lage festgeklemmt werden. Die Ausrichtungsorgane
dienen in diesem Fall zugleich als Befestigungselemente.
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Jede Kreisscheibe 16 hat auf der der Hilfsmaschine abgewandten Seite
einen vorstehenden Gewindezapfen 26, auf den eine zweite Klemmutter 27 aufschraubbar
ist. Diese zweite Klemmutter 27 sichert die Kreisscheibe 16 gegen Verschieben in
Richtung auf die Hilfsmaschine 3 zu und dient zusammen mit der Klemmutter 25 zum
Festklemmen des Hilfsmaschinenfußes 10 auf der Lagerfläche 11. Damit der Gewindezapfen
26 und die Klemmutter 27 keinen zu großen Durchmesser haben müssen, ist .der Schlitz
19 auf der unteren Seite durch eine Scheibe 28 überbrückt, an der die Klemmutter
27 unter Zwischenschaltung eines Federringes anliegt.
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Um bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Ausrichtungsorgane
15 die Kreisscheibe 16 drehen zu können, ist das Ende eines der beiden mit der Kreisscheibe
16 verbundenen Zapfen 17 oder 26 als Vierkant 29 od. dgl. ausgebildet. Unter Verwendung
eines entsprechenden Schlüssels kann die Kreisscheibe dann bei gelösten Klemmuttern
gedreht werden. Aus Gründen der Zugänglichkeit ist der Vierkant 29 bei dem gezeigten
Beispiel am Gewindezapfen 26 angeordnet. An Stelle eines Vierkants könnte ebensogut
ein zylindrischer Zapfen mit seitlichen Abflachungen oder ein Sechskant vorgesehen
sein.
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In der Fig. 3 und 4 ist die Kreisscheibe 16 mit ihren beiden Zapfen
17 und 26 in gegenüber Fig. 1 und 2 vergrößertem Maßstab für sich allein dargestellt.
Aus Fig. 3 geht hervor, daß der Gewindezapfen 26 und der Gewindeabschnitt 17a des
Zapfens 17 gleichen Durchmesser haben und beide um das gleiche Maß e und in der
gleichen Richtung exzentrisch zur Kreisscheibe 16 angeordnet sind. Dies erleichtert
die Herstellung. Für das Exzentrizitätsmaße hat sich eine Größe von etwa 5 mm als
zweckmäßig erwiesen.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende:
Um eine Kraftübertragung von der auf das Kurbelwellenende aufgekeilten Riemenscheibe
4 auf die Riemenscheibe 8 der Hydraulikpumpe 3 bei geringstmöglichen Reibungsverlusten
und kleinstem Verschleiß des Keilriemens 9 zu erzielen, müssen die
Riemenscheiben
4 und 8 genau in einer Ebene liegen. Eine entsprechende Forderung muß erfüllt sein,
wenn statt des Riementriebes ein Kettentrieb oder eine Zahnradübertragung verwendet
wird. Hierzu muß einerseits die Welle 7 genau parallel zur Kurbelwellenachse 2 liegen,
und .andererseits muß sich die Hydraulikpumpe 3 in Längsrichtung der Kurbelwellenachse
in einer Stellung befinden, in der die Mittelebenen der Riemenscheiben 4 und 8 miteinander
fluchten.
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Um die Hydraulikpumpe 3 in dieser Weise auszurichten, werden zunächst
die beiden Kreisscheiben 16 bei gelösten Klemmuttern 25 und 27 in den Schlitzen
19 in eine Stellung gebracht, in der die Mittelachsen der beiden Zapfen 17 auf einer
Linie liegen, die genau senkrecht zur Kurbelwellenachse 2 verläuft. Diese Linie
kann beispielsweise die Linie l in Fig. 5 sein. Der Fuß 10 der Hydraulikpumpe 3
hat dabei die in Fig. 5 in ausgezogenen Linien schematisch angedeutete Lage. Die
Welle 7 der Hydraulikpumpe liegt parallel zur Kurbelwellenachse 2. Geringfügige
Abweichungen von der Parallellage können dadurch ausgeglichen werden, daß eine Kreisscheibe
16 gedreht wird, wodurch sich der Fuß 10 und damit die Hydraulikpumpe 3 um den Zapfen
der anderen Kreisscheibe geringfügig verschwenkt, so daß eine Parallellage der Welle
7 zur Kurbelwellenachse 2 erzielt werden kann. Diese Schwenkung ist zwar durch das
Spiel der Zapfen 17 in den Bohrungen 18 des Fußes 10 begrenzt, doch sind die Abweichungen
von der Parallellage - wenn überhaupt vorhanden - so klein, daß diese Schwenkbewegung
zur Korrektur ausreicht.
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Es sei angenommen, daß in der Stellung der Kreisscheiben 16, in der
die Mittelachsen der Zapfen 17 auf der Linie l liegen, die Mittelebenen :der Riemenscheiben
8 und 4 nicht miteinander fluchten. Die Riemenscheibe 8 sei viehnehr in Fig. 1 gegenüber
der Riemenscheibe 4 um ein Maß nach rechts verschoben, das mit dem Exzentrizitätsmaß
e übereinstimmt. Unter Verwendung geeigneter Schlüssel, die an die Vierkantenden
29 angesetzt werden, werden nun beide Kreisscheiben 16 im gleichen Sinne und um
ein gleiches Winkelmaß verdreht. Infolge ihrer exzentrischen Lage bewegen sich die
Zapfen 17 relativ zur Lagerfläche 11 auf einem Kreisbogen, der in Fig. 5 durch die
Pfeile A angedeutet ist. Die in die Bohrungen 18 des Hilfsmaschinenfußes
10 eingreifenden Zapfen 17 nehmen die Hilfsmaschine bei dieser Bewegung mit,
so daß diese ebenfalls eine Kreisbogenbewegung ausführt. Die Kreisscheiben 16 werden
so lange gedreht, bis die parallel zurKurbelwellenachse 2 liegende Komponente der
Kreisbogenbewegung die Hydraulikpumpe 3 in eine Lage gebracht hat, in der die Mittelebene
ihrer Riemenscheibe 8 mit der Mittelebene der Riemenscheibe fluchtet. Bei dem gewählten
Beispiel muß diese Komponente das Exzentrizitätsmaß e erreichen. Die Kreisscheiben
16 werden daher so weit gedreht, bis die Zapfen 17 die in Fig. 5 gestrichelt eingezeichnete
Stellung 17' erreichen. Die Hydraulikpumpe 3 ist dann parallel zu sich selbst um
das entsprechende Maß in Richtung der Kurbelwellenachse 2, und zwar in Fig. 1 nach
links verschoben, so daß nunmehr die beiden Riemenscheiben 4, 8 miteinander fluchten.
Die Klemmuttern 25 werden angezogen und damit die Flucht der Riemenscheiben 4, 8
fixiert. Diese Stellung ist in Fig. 5 strichpunktiert angedeutet und mit 10' bezeichnet.
Bei der Kreisbogenbewegung im Sinne der Pfeile A ist die Hydraulikpumpe 3 jedoch
nicht nur in Richtung der Kurbelwellenachse 2, sondern auch senkrecht dazu verschoben
worden, und zwar um das gleiche Maß. Durch letztere Verschiebung ändert sich der
Abstand zwischen der Kurbelwellenachse 2 und der Welle 7 der Hilfsmaschine. Eine
Änderung der Wellenabstände ist bei -den meisten Kraftübertragungseinrichtungen
unzulässig. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel würde sich der Abstand zwischen
der Welle 7 und der Kurbelwellenachse 2 verringern, so daß die Keilriemenspannung
nachließe. Um den alten Wellenabstand wiederherzustellen und somit eine konstante
Riemenspannung zu gewährleisten, wird mit Hilfe der Verschiebeeinrichtung 20 bis
24 die Hydraulikpumpe 3 in Fig. 2 nach rechts bewegt. Es genügt hierzu, die Kontermutter
24 zu lösen und die Zugschraube 20 entsprechend zu verdrehen. Eine solche Verschiebung
der Hydraulikpumpe 3 ist möglich, da die Kreisscheiben 16 in den senkrecht zur Kurbelwellenachse
2 verlaufenden Schlitzen 19 angeordnet sind. Die Kreisscheiben 16 verschieben sich
in den Schlitzen 19 um ein entsprechendes Maß. Im vorliegenden Fall bewegen sich
die Kreisscheiben 16 in Fig. 5 um das Maß e aus der strichpunktiert gezeichneten
Stellung 10' nach rechts. Dementsprechend verschiebt sichderHilfsmaschinenfuß 10
parallel zu sich selbst aus der Lage 10' um das Maß ein Fig. 5 nach rechts, so daß
nun sowohl die Riemenscheiben 4, 8 fluchten, als auch der Abstand der Pumpenwelle
7 von der Kurbelwellenachse 2 den gewünschten Wert hat.
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Eine Verstellung der Hilfsmaschine im entgegengesetzten Sinne verläuft
entsprechend, wobei die Kreisscheiben in Gegenrichtung der Pfeile A gedreht werden.
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Sobald die Hilfsmaschine ausgerichtet ist, werden die Klemmuttern
27 angezogen, wodurch die Hilfsmaschine in der richtigen Stellung fixiert wird.
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An Stelle von Kreisscheiben 16 könnten auch kreiszylindrische Körper
vorgesehen sein, die in der Lagerfläche 11 drehbar und durch einen äußeren Bund
gegen Verschiebung auf die Hilfsmaschine zu gesichert sind. In einem solchen zylindrischen
Körper könnte ein Innensechskant vorgesehen sein, der mit einem entsprechenden Schlüssel
eine Drehung des zylindrischen Körpers erlauben würde. Ferner kann es unter Umständen
genügen, nur ein Ausrichtorgan 15 vorzusehen, wenn der Fuß .der Hilfsmaschine
auf der Lagerfläche parallel zur Kurbelwellenachse 2 geführt ist. Schließlich kann
zum Verschieben der Hilfsmaschine quer zur Kurbelwellenachse an Stelle einer Zugschraube
auch einExzenter oder eine anders geartete Verschiebeeinrichtung verwendet werden.