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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zentrieren von Werkzeugen
zur Bearbeitung von Aufnahmebohrungen insbesondere eines Zylinderkopfes,
wobei der Zylinderkopf wenigstens eine ebene Anlagefläche aufweist,
in deren Bereich ein oder mehrere Gewindebohrungen und/oder Auslass- oder Ansaugkanäle vorgesehen
sind, welche im Wesentlichen rechtwinklig zur Anlagefläche verlaufend
im Zylinderkopf angeordnet sind.
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Bei
Kraftfahrzeugmotoren, insbesondere bei Dieselmotoren, werden als
Starthilfe so genannte Glühkerzen
eingesetzt. Solche Glühkerzen
sitzen dabei in entsprechenden Aufnahmebohrungen und ragen durch
den Zylinderkopf hindurch in den Brennraum zumindest minimal hinein,
so dass dieser vor dem Start, insbesondere Kaltstart, "vorgeheizt" werden kann. Dementsprechend
sind zur Aufnahme solcher Glühkerzen
die vorerwähnten
Aufnahmebohrungen vorgesehen, welche in ihrem außen liegenden Endbereich im
Zylinderkopf ein Innengewinde aufweisen, in welches die entsprechende
Glühkerze festsitzend
einschraubbar ist. Zum Brennraum hin ist eine solche Aufnahmebohrung
in der Re gel abgestuft ausgebildet und nimmt ein zylindrisches Schaftteil sowie
das Heizelement der Glühkerze
auf. Dieses Heizelement wird von einem Montagerohr aufgenommen,
welches in seinem dem Heizelement gegenüber liegenden Endbereich mit
dem vorerwähnten Montagegewinde
versehen ist. In der Regel ist die Aufnahmebohrung zur Aufnahme
der Glühkerze
zum Brennraum hin radial verjüngt
ausgebildet, wodurch eine Art Dichtsitz gebildet wird. Das Montagerohr
der Glühkerze
ist dementsprechend dieser abgesetzten Ausbildung der Aufnahmebohrung
angepasst und weist in entsprechend axialer Anordnung eine umlaufende
Dichtfläche
auf, mit welcher das Montagerohr beim Einschrauben dicht in den
Dichtsitz der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes zur Anlage kommt.
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Wie
weiter aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist es nach längerer Betriebsdauer
eines Dieselmotors häufig
notwendig, defekte Glühkerzen auszutauschen.
Die während
des Betriebes eines Dieselmotors stets auftretenden Temperaturänderungen
haben zur Folge, dass das Montagerohr mit seinem Montagegewinde
im Innengewinde der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes äußerst fest
sitzt. Dies hat wiederum zur Folge, dass beim Versuch, die Glühkerze über ihren
Außensechskant
aus der Bohrung heraus zu drehen, dieser Außensechskant abschert und somit
das Montagerohr mit seinem Montagegewinde im Innengewinde des Zylinderkopfes verbleibt.
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Zur
Erneuerung bzw. zum Austausch der Glühkerze ist es folglich notwendig,
diesen Rest der "alten" Glühkerze aus
der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes zu entfernen. In der Regel
werden hierzu verschiedene Werkzeuge nacheinan der eingesetzt, um
das Montagerohr mit seinem Montagegewinde sowie auch den restlichen
Rohrabschnitt der Glühkerze
aus der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes entfernen zu können. Hierzu
wird auf die
DE 20
2005 008 241 U1 verwiesen, in welcher die einzelnen Arbeitsschritte
zum Entfernen der "Glühkerzenreste" detailliert beschrieben
sind.
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Des
Weiteren ist es häufig
notwendig, nachdem die "alte" Glühkerze vollständig aus
der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes entfernt ist, dass das Innengewinde
der Aufnahmebohrung oder auch die sich daran anschließenden Bohrungsabschnitte selbst
mittels entsprechender "Bohrwerkzeuge" nachzuarbeiten sind.
Diese Nachbearbeitung ist notwendig, um die neue Glühkerze korrekt
wieder in den Zylinderkopf einsetzen zu können.
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Aufgrund
der sich in der Aufnahmebohrung und deren Bohrungsabschnitte absetzenden
Ablagerungen von Verbrennungsrückständen kann
es des Weiteren auch notwendig sein, die abgestuften zylindrischen
Bohrungsabschnitte beispielsweise mit einer Reibahle nachzuarbeiten,
so dass die neue Glühkerze
wieder passend in die Bohrungsabschnitte einsetzbar ist. D. h.,
dass diese Nachbearbeitung in der Regel zum Entfernen von Verbrennungsrückständen oder
sonstigen Verunreinigungen dient, wie beispielsweise Oxidationsprodukten,
so dass die Aufnahmebohrung nach diesem Arbeitsschritt zumindest
annähernd
wieder ihren ursprünglichen "Neuzustand" einnimmt.
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Bei
dieser Nachbearbeitung sowohl des Innengewindes als auch der gesamten
Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes ist es nun notwendig, die entsprechend
dafür vorgesehenen Werkzeuge
mit möglichst
großer
Präzision
bezüglich
ihrer Ausrichtung zur Längsmittelachse
der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes auszurichten. Für diese
Ausrichtung wird beim Gegenstand der
DE 20 2005 008 241 U1 ein
Werkzeugsystem eingesetzt. Dabei dient zur Führung der entsprechenden Werkzeuge
eine Klemmhülse,
durch welche eine Zentrierhülse
entsprechend zur Längsmittelachse
der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes ausgerichtet werden kann. Voraussetzung
für den
Einsatz dieses Werkzeuges bzw. Werkzeugsystems ist jedoch, dass
im Umgebungsbereich der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes eine
zylindrische oder leicht kegelige Einsenkung mit entsprechender
axialer Länge
vorhanden ist, so dass insbesondere die Klemmhülse zusammen mit der Zentrierhülse durch
Einsetzen in diese Einsenkung zwangsläufig zur Längsmittelachse der Aufnahmebohrung
des Zylinderkopfes ausgerichtet wird. Ist eine solche Einsenkung
am Zylinderkopf im Umgebungsbereich der Aufnahmebohrung nicht vorhanden,
so ist dieses Werkzeug nicht einsetzbar.
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Des
Weiteren ist aus der
DE
20 2007 011 551 U1 ein weiteres Werkzeug bekannt, welches
in den Fällen
einsetzbar ist, in welchen eine solche Vertiefung im Umgebungsbereich
der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes nicht vorhanden ist. Allerdings bedingt
dieses Werkzeug, dass im Umgebungsbereich der Aufnahmebohrung des
Zylinderkopfes eine Art Zentrieransatz vorhanden ist, welcher beispielsweise
eine radial erweiterte, leicht vertiefte, konzentrisch zur Aufnahmebohrung
angeordnete, umlaufende Ausfräsung
bildet. Beim Gegenstand dieser
DE 20 2007 011 551 U1 kann nun eine entsprechend
stirnseitig in ihrer Form an diesen Zentrieransatz angepasste Zentrierbuchse
einge setzt werden, welche mittels einer Spannvorrichtung axial gegen
diesen Zentrieransatz verspannt wird. Bei diesem Spannvorgang wird
die Zentrierbuchse einerseits koaxial zur Längsmittelachse der Bohrung
des Zylinderkopfes ausgerichtet und andererseits zu dieser Längsmittelachse
zentriert. Auch ist dieser
DE 20 2007 011 551 U1 entnehmbar, dass anstatt
eines solchen "eingesenkten" Zentrieransatzes
auch eine Art nach außen vorstehender
domartiger Zentrieransatz vorgesehen sein kann, so dass in entsprechender
Anpassung der Zentrierbuchse ebenfalls eine konzentrische und koaxiale
Ausrichtung der Zentrierbuchse zur Längsmittelachse der zu bearbeitenden
Bohrung ermöglicht wird.
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Nun
sind wiederum weitere spezielle Ausgestaltungen von Zylinderköpfen bekannt
geworden, bei welchen im Umgebungsbereich der Bohrung des Zylinderkopfes
weder solche Zentrieransätze
noch irgendwelche Vertiefungen oder andere Einsenkungen vorhanden
sind, so dass die beiden oben genannten Werkzeuge nicht einsetzbar
sind. Bei solchen Zylinderköpfen
ist der Umgebungsbereich der Aufnahmebohrung in der Regel zwar planeben
abgefräst,
weist jedoch keine umlaufende regelmäßige Kontur auf, welche zur
Ausrichtung einer Zentrierbuchse oder auch eines Bohrwerkzeuges
selbst dienen könnte. Des
Weiteren sind solche Zylinderköpfe
im Allgemeinen mit einer Vielzahl von Bohrungen oder Einsenkungen
versehen, welche jedoch nicht im Umgebungsbereich der zu bearbeitenden
Bohrung des Zylinderkopfes angeordnet sind. Weiter ist insbesondere
bekannt, dass solche Aufnahmebohrungen zur Aufnahme der Glühkerze beispielsweise
im Randbereich der Auslasskanäle
oder Ansaugkanäle
des Zylinderkopfes angeordnet sind.
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Solche
Auslasskanäle
oder Ansaugkanäle können bei
speziellen Zylinderkopfkonstruktionen nach außen hin mit radial erweiterten
zylindrischen Vertiefungen oder Einsenkungen versehen sein, in welche
beispielsweise ein Auspuffrohr bzw. ein Ansaugrohr einsteckbar ist.
Auch sind Konstruktionen bekannt, bei welchen der Umgebungsbereich
aller Auslasskanäle
bzw. aller Ansaugkanäle
planeben ausgebildet ist, wobei die Ansaugkanäle bzw. Einlasskanäle zu dieser
gebildeten Ebene mit ihren Vertiefungen bzw. mit der Längsmittelachse
ihrer zylindrischen Vertiefungen im Wesentlichen rechtwinklig verlaufen.
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Der
Erfindung liegt ausgehend vom genannten Stand der Technik die Aufgabe
zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher es möglich ist, ein
Werkzeug konzentrisch und koaxial zur Längsmittelachse einer zu bearbeitenden
Aufnahmebohrung insbesondere einer Glühkerze eines Zylinderkopfes auszurichten.
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Die
Aufgabe wird zusammen mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches
1 dadurch gelöst,
dass eine Führungsplatte
vorgesehen ist, welche wenigstens eine Führungsbohrung aufweist, welche
im korrekt am Zylinderkopf angesetzten Zustand der Führungsplatte
auf eine der Aufnahmebohrungen ausgerichtet ist und, dass die Führungsplatte
mit wenigstens einem Ausrichtelement versehen ist, welches wahlweise
mit einem der Auslass- oder Ansaugkanäle positionsgenau in Eingriff
bringbar ist und, dass wenigstens eine Montageschraube vorgesehen ist, über welche
die Führungsplatte
positionsgenau auf der Anlagefläche
des Zylinderkopfes montierbar ist.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes
sind den Unteransprüchen
entnehmbar.
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So
kann gemäß Anspruch
2 vorgesehen sein, dass die Führungsplatte
eine der Anlagefläche des
Zylinderkopfes angepasste Stützfläche aufweist, mit
welcher die Führungsplatte
eben auf die Anlagefläche
des Zylinderkopfes aufsetzbar ist und, dass das Ausrichtelement
eine Zentrierscheibe aufweist, mit welchem das Ausrichtelement in
einen der Auslass- oder Ansaugkanäle des Zylinderkopfes oder
in eine radial erweiterte Einsenkung des Auslass- oder Ansaugkanals
einsetzbar ist.
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Gemäß Anspruch
3 kann das Ausrichtelement einen Lagerzapfen aufweisen, über welchen das
Ausrichtelement in einer Lagerbohrung der Führungsplatte axial verstellbar
gelagert ist. Die Lagerbohrung ist zur möglichst optimalen Positionierung der
führungsplatte
in ihrer Ausrichtung zur Stützfläche der
Ausrichtung des Auslass- oder Ansaugkanals bzw. der zugehörigen Einsenkung
zur Anlagefläche
des Zylinderkopfes angepasst ist.
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Gemäß Anspruch
4 kann weiter vorgesehen sein, dass das Ausrichtelement mit seiner
Zentrierscheibe mittels einer Axialdruckfeder in einer Ausgangsstellung
im Abstand zur Stützfläche der
Führungsplatte
gehalten ist und, dass die Zentrierscheibe beim Ansetzen der Führungsplatte
am Zylinderkopf entgegen der Federkraft der Axialdruckfeder gegen
die Führungsplatte
verstellbar ist.
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Dabei
kann der Lagerzapfen des Ausrichtelementes gemäß Anspruch 5 die Lagerbohrung
vollständig
durchragen und zur Sicherung der Ausgangsstellung des Ausrichtelementes
im über
die Führungsplatte
hinaus stehenden Bereich des Lagerzapfens ein in einer Montagenut
angeordneter Sicherungsring aufweisen.
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In
einer weiteren Ausgestaltung kann die Zentrierscheibe gemäß Anspruch
6 einen zur Führungsplatte
hin radial erweiterten, konischen Zentrierabschnitt aufweisen, mit
welchem die Zentrierscheibe mit einem Zentrierkonus der Einsenkung
des Auslass- oder Ansaugkanals des Zylinderkopfes in Eingriff bringbar
ist.
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Um
sicherzustellen, dass die Führungsplatte im
fertig montierten Zustand eben auf der Anlagefläche des Zylinderkopfes aufliegt
kann gemäß Anspruch
7 vorgesehen sein, dass die axiale Länge der Zentrierscheibe mit
ihrem Zentrierabschnitt den axialen Abmessungen der Einsenkung mit
ihrem Zentrierkonus derart angepasst ist, dass die Zentrierscheibe
im montierten Zustand vollständig
in der Einsenkung versenkt ist bzw. bündig mit der Anlagefläche des
Zylinderkopfes abschließt.
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Für eine möglichst
variablen Einsatz kann gemäß Anspruch
8 vorgesehen sein, dass die Führungsplatte
in Anpassung an die Anordnung der Gewindebohrungen desselben oder
unterschiedlicher Zylinderköpfe
mehrere entsprechend angeordnete Durchgangsbohrungen aufweist, über welche
die Führungsplatte über die
wenigstens eine Montageschraube auf der Anlagefläche des jeweiligen Zylinderkopfes
feststehend montierbar ist.
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Für eine möglichst
präzise
Ausrichtung der Führungsplatte
am Zylinderkopf ist gemäß Anspruch 9
alternativ vorgese hen, dass an der Führungsplatte zwei Ausrichtelemente
vorgesehen sind, welche gleichzeitig mit zwei benachbarten Auslass-
oder Ansaugkanälen
oder deren Einsenkungen positionsgenau in Eingriff bringbar sind.
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Hierzu
kann gemäß Anspruch
10 weiter vorgesehen sein, dass jedem Ausrichtelement in der Führungsplatte
jeweils eine Führungsbohrung
zugeordnet ist, welche in am Zylinderkopf angesetztem Zustand jeweils
auf eine der zu bearbeitenden Aufnahmebohrungen ausgerichtet ist.
Durch diese Ausgestaltung können
in einer "Aufspannung" zwei Aufnahmebohrungen
bearbeitet werden.
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Um
eine Führungsplatte
mit zwei Ausrichtelementen und damit eine Führungsplatte mit größerer Stützfläche eben
am Zylinderkopf bzw. dessen Anlagefläche fixieren zu können, kann
gemäß Anspruch 11
vorgesehen sein, dass zur Fixierung und/oder Ausrichtung der Führungsplatte
am Zylinderkopf zwei Montageschrauben vorgesehen sind.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird
somit eine Vorrichtung zur Verfügung
gestellt, mittels welcher es in einfacher Art und Weise möglich ist,
ein Werkzeug zur Bearbeitung einer Aufnahmebohrung insbesondere
einer Glühkerze
auf deren Längsmittelachse
koaxial und konzentrisch auszurichten. Dabei könne die in den Ansprüchen beanspruchten
Merkmale oder Merkmalskombinationen auch in unterschiedlicher Zusammenstellung
verwirklicht sein.
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Anhand
der Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher erläutert, wobei
die Erfindung nicht auf die konkreten Einzelmerkmale des Ausführungsbeispiels
beschränkt
ist. Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Explosionsdarstellung der einzelnen Bestandteile
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 eine
Draufsicht auf eine Führungsplatte
der Vorrichtung aus 1;
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3 einen
Schnitt III-III durch die Grundplatte aus 2 zusammen
mit einer Zentrierbuchse;
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4 eine
beispielhafte perspektivische Darstellung eines Zylinderkopfes,
für welche
die Vorrichtung aus den vorangegangenen 1 bis 3 einsetzbar
ist;
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5 einen
Längsschnitt
V-V aus 2 durch die komplett montierte
Vorrichtung zusammen mit einem entsprechenden, vereinfachen Teilschnitt durch
den Zylinderkopf aus 4, an welchem die Vorrichtung
ansetzbar ist;
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6 die
Darstellung aus 5 bei lose am Zylinderkopf angesetzter
Vorrichtung;
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7 die
Darstellung aus 6 bei fest am Zylinderkopf montierter
Vorrichtung;
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8 eine
perspektivische Teilansicht des Zylinderkopfes mit angesetzter Vorrichtung.
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1 zeigt
beispielhaft eine Vorrichtung 1 der erfindungsgemäßen Art
in perspektivischer Explosionsdarstellung. Die nachfolgend verwendeten Richtungsangaben
wie oben, unten, vertikal oder dgl. beziehen sich auf die in 1 dargestellte
Ausrichtung der einzelnen Bauteile, um deren Ausrichtung und Positionierung
gegeneinander besser zu erläutern.
Im Einsatz kann die Vorrichtung insgesamt, je nach Lage und Ausgestaltung
eines zu bearbeitenden Zylinderkopfes auch andere Orientierungen
einnehmen.
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Die
Vorrichtung 1 weist als zentrales Element eine etwa quaderförmig ausgebildete
Führungsplatte 2 auf,
welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
zwei vertikale Längsseiten 3 und 4 sowie
zwei rechtwinklig dazu verlaufende ebenfalls vertikal ausgerichtete
Querseiten 5 und 6 bildet. Unterseitig bildet
die Führungsplatte 2 eine
ebene Stützfläche 7.
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Auch
diese beispielhaft dargestellte Formgebung der Führungsplatte 2 ist
nicht zwingend, sondern von der konkreten Ausgestaltung eines Zylinderkopfes
abhängig.
So könnte
beispielsweise die untere Stützfläche 7 auch
mit Einsenkungen versehen sein oder auch verschiedene gegeneinander
abgesetzte (ebene) Anlagebereiche aufweisen, um an einem entsprechend
gestalteten Zylinderkopf angesetzt werden zu können.
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Des
Weiteren ist aus 1 ersichtlich, dass die Führungsplatte 2 beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
zwei Lagerbohrungen 8 und 9 aufweist, welche in
einem vorbestimmten Abstand voneinander in der Führungsplatte 2 angeordnet
sind. Diese beiden Lagerbohrungen 8 und 9 verlaufen
mit ihrer jeweiligen Längsmittelachse 10 und 11 parallel
zueinander sowie parallel zu den beiden Längsseiten 3 und 4 sowie
zu den beiden Querseiten 5 und 6. Diese beiden
Lagerbohrungen 8 und 9 dienen zur verstellbaren
Aufnahme zweier Ausrichtelemente 12 und 13, welche hierzu
jeweils einen vertikal nach oben überstehenden Lagerzapfen 14 bzw. 15 aufweisen.
Im unteren Endbereich des jeweiligen Lagerzapfens 14 und 15 ist
jedes der Ausrichtelemente 12 und 13 mit einer
Zentrierscheibe 16 bzw. 17 versehen, welche jeweils
zum jeweils zugehörigen
Lagerzapfen 14 bzw. 15 hin einen konischen, radial
erweiterten Zentrierabschnitt 18 bzw. 19 bilden.
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Des
Weiteren ist im oberen Endbereich des jeweiligen Lagerzapfens 14 bzw. 15 eine
umlaufende Montagenut 20 bzw. 21 vorgesehen, in
welche jeweils ein zugehöriger
Sicherungsring 22 bzw. 23 einsetzbar ist. Jedem
der Ausrichtelemente 12 bzw. 13 ist eine Axialdruckfeder 24 bzw. 25 zugeordnet, über welche
die Ausrichtelemente 12 und 13 jeweils im montierten
Zustand in einer Ausgangsstellung zur Führungsplatte 2 gehalten
werden.
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Zur
Aufnahme der jeweiligen Axialdruckfeder 24 bzw. 25 bildet
jede der Zentrierscheiben 17 bzw. 18 im Umgebungsbereich
ihres jeweiligen Lagerzapfens 14 bzw. 15 eine
umlaufende ringförmige
Einsenkung 26 bzw. 27. Über diese Einsenkungen 26 und 27 sowie
den zugehörigen
Lagerzapfen 14 und 15 wird die jeweilige Axialdruckfeder 24 bzw. 25 definiert zwischen
der Führungsplatte 2 und
der jeweiligen Zentrierscheibe 17 bzw. 18 des
zugehörigen
Ausrichtelementes 12 bzw. 13 geführt.
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Weiter
ist aus 1 ersichtlich, dass die Führungsplatte
weitere, parallel zu den beiden Lagerbohrungen 8 und 9 verlaufende
Durchgangsbohrungen 28, 29, 30, 31, 32 und 33 aufweist.
Diese Durchgangsbohrungen 28 bis 33 dienen zur
feststehenden Montage der Führungsplatte 2 an
einem Zylinderkopf, wozu beim vorliegenden Ausführungsbeispiel insgesamt zwei
Montageschrauben 34 bzw. 35 vorgesehen sind.
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Die
Durchgangsbohrungen 28 bis 33 sind in ihrer Anordnung
sowie in ihrer Dimensionierung entsprechend der Anordnung und Dimensionierung
von Aufnahmebohrungen eines Zylinderkopfes angepasst. So weisen
beispielsweise die Durchgangsbohrungen 30 und 31 einen
größeren Durchmesser
auf als die Durchgangsbohrungen 28, 29 und 32, 33.
In entsprechender Weise können
auch, sofern die Durchgangsbohrung 30 bzw. 31 zur
feststehenden Montage der Führungsplatte 2 an
einem Zylinderkopf vorgesehen sind, entsprechende Montageschrauben mit
größerem Durchmesser
vorgesehen sein (in der Zeichnung nicht dargestellt).
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Weiter
ist aus 1 ersichtlich, dass beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel
die Führungsplatte 2 mit
zwei in vorbestimmtem Abstand voneinander angeordneten Führungsbohrungen 36 bzw. 37 versehen
ist. Diese Führungsbohrungen 36 und 37 verlaufen
mit ihren Längsmittelachsen 38 und 39 einerseits parallel
zueinander und andererseits sowohl schräg zu den beiden Längsseiten 3 und 4 als
auch schräg geneigt
zu den beiden Querseiten 5 und 6. Aufgrund dieser
schrägen
Anordnung der Führungsbohrungen 36 und 37 bildet
die Führungsplatte 2 in
einem Teil des Umgebungsbereiches der jeweiligen Führungsbohrung 36 bzw. 37 jeweils
einen Einsenkungsabschnitt 40 bzw. 41, welcher
sich beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
jeweils etwa über
einen Umfangswinkel von 180° erstreckt.
Diese Führungsbohrungen 36 und 37 können mit
ihren Einsenkungsabschnitte 40 bzw. 41 beispielsweise
zur definierten Aufnahme einer Zentrierbuchse dienen, wie dies später noch
näher erläutert wird.
Wird keine solche Zentrierbuches benötigt, sind die Führungsbohrungen 36 und 37 direkt
zur Führung
eines entsprechenden Werkzeuges vorgesehen.
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Der
Abstand der Führungsbohrungen 36 und 37 voneinander
sowie insbesondere von den beiden Lagerbohrungen 8 und 9 sowie
deren Schrägstellung in
der Führungsplatte 2 ist
derart gewählt,
dass bei korrekter Positionierung der Führungsplatte 2 an
einem Zylinderkopf die jeweilige Führungsbohrung 36 bzw. 37 mit
ihrer jeweiligen Längsmittelachse 38 bzw. 39 präzise auf
eine zu bearbeitende Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes ausgerichtet
ist. Diese zu bearbeitende Aufnahmebohrung kann dabei wie zu dem
später
noch beschriebenen Ausführungsbeispiel
eines Zylinderkopfes beschrieben ist, zur Aufnahme einer Glühkerze dienen,
wie dies aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt ist.
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Zur
Verdeutlichung der Anordnung der Lagerbohrungen 8 und 9,
der Durchgangsbohrungen 28 bis 33 sowie der Führungsbohrungen 36 und 37 zeigt 2 eine
Draufsicht auf die Führungsplatte 2. Aus
dieser Draufsicht der 2 ist auch der geneigte Verlauf
der Führungsbohrungen 36 und 37 zu
den beiden Längsseiten 3 und 4 und
zu den beiden Querseiten 5 und 6 der Führungsplatte 2 in
gestrichelten Linien ersichtlich.
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Zur
weiteren Verdeutlichung dieses geneigten Verlaufs zeigt 3 einen
Schnitt III-III aus 2 durch die Führungsbohrung 36 der
Führungsplatte 2. Es
ist erkennbar, dass die Führungsbohrung 36 schräg geneigt
zur "unteren" Stützfläche 7 der
Führungsplatte 2 verläuft. Des
Weiteren ist auch der oberseitig angeordnete Einsenkungs abschnitt 40 erkennbar,
welcher beispielsweise zur teilweisen Aufnahme einer Zentrierbuchse 42 dient.
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Diese
Zentrierbuchse 42 weist zur Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeuges
eine Durchgangsbohrung 43 mit vorbestimmtem Durchmesser
auf, welche im eingesetzten Zustand der Zentrierbuchse 42 in
der Führungsbohrung 36 koaxial
zur Längsmittelachse 38 der
Führungsbohrung 36 ausgerichtet ist.
Um diese Zentrierbuchse 42 in einer vorbestimmten Tiefe
in die Führungsbohrung 36 einsetzen
zu können,
bildet diese in ihrem rechten Endbereich einen radial vorstehenden
Anschlagsteg 44, welcher im eingesetzten Zustand passend
in den Einsenkungsabschnitt 40 eingreift und an dessen
etwa halbkreisförmig
ausgebildeten Anschlagfläche 45 aufliegt.
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Die
in den vorangegangenen 1 bis 3 beschriebene
Vorrichtung 1 dient zum Ausrichten von Bohrbearbeitungswerkzeugen
auf entsprechende Bohrungen oder Aufnahmebohrungen eines Zylinderkopfes,
wobei diese Bohrungen bzw. Aufnahmebohrungen jeweils zur Aufnahme
einer Glühkerze dienen
können.
Durch entsprechende Abwandlung der Führungsplatte 2 können natürlich auch
die Führungsbohrungen 36 und 37 auf
andere Aufnahmebohrungen oder sonstige Aufnahmebohrungen eines Zylinderkopfes
ausgerichtet sein, was letztendlich vom Einsatzzweck der Vorrichtung 1 und
der Ausgestaltung eines Zylinderkopfes abhängig ist. Jedenfalls ist beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
eine Führungsplatte 2 gezeigt,
welche mit ihrer ebenen Stützfläche 7 eben
an einem Zylinderkopf ansetzbar ist.
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4 zeigt
beispielhaft einen solchen Zylinderkopf 60 in perspektivischer
Darstellung. Dieser Zylinderkopf 60 bildet beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel
frontseitig eine strukturierte, ebene Anlagefläche 61, welche sich
insbesondere über
insgesamt vier Ansaugkanäle 62, 63, 64 und 65 erstreckt. Des
Weiteren sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel des Zylinderkopfes 60 im
Bereich dieser ebenen Anlagefläche 61 mehrere
Aufnahmebohrungen 66, 67, 68, 69, 70 und 71 vorgesehen.
Diese Aufnahmebohrungen dienen beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
des Zylinderkopfes 60 zur feststehenden Montage eines sogenannten
Ansaugkrümmers, welcher
im montierten Zustand dicht mit den Ansaugkanälen 62, 63, 64 und 65 in
Verbindung steht. Dabei kann ein solcher in der Zeichnung nicht
näher dargestellte
Ansaugkrümmer
insgesamt vier Ansatzstutzen aufweisen, welche passend in entsprechende
radial erweiterte, zylindrische Einsenkungen 72, 73, 74 und 75 der
Ansaugkanäle 62, 63, 64 und 65 eingreifen.
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Diesen
Einsenkungen 72, 73, 74 und 75 jeweils
benachbart sind entsprechende Bohrungen bzw. Aufnahmebohrungen 76, 77, 78 und 79 angeordnet,
welche im Betrieb jeweils zur Aufnahme beispielsweise einer Glühkerze (in
der Zeichnung nicht explizit dargestellt) dienen. Diese Aufnahmebohrungen 76, 77, 78 und 79 verlaufen
mit ihrer jeweiligen Längsmittelachse
(in der Zeichnung nicht dargestellt) schräg geneigt zu den Längsmittelachsen
(in der Zeichnung nicht dargestellt) der jeweils zugehörigen Einsenkung 72, 73, 74 bzw. 75.
Dabei sind die Bohrungen 76 bis 79 in ihrem Neigungswinkel
identisch ausgebildet, so dass diese Bohrungen 76 bis 79 parallel
zueinander ausgerichtet sind. Des Weiteren ist der radiale Abstand
dieser Bohrungen 76 bis 79 zur jeweils zugehörigen Einsenkung 72 bis 75 sowie
deren relative Positionierung zur Einsenkung 72 bis 75 identisch.
Auch ist der Abstand der Einsenkungen 72 und 73 identisch
wie der Abstand der Einsenkungen 74 und 75.
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Diesen
Abstände
einerseits der Einsenkungen 72 und 73 bzw. 74 und 75 voneinander
und andererseits zu den jeweils zugehörigen Aufnahmebohrungen 76 und 77 bzw. 78 und 79 sind
die Abstände der
Lagerbohrungen 8, 9 und der Führungsbohrungen 36 und 37 der
Führungsplatte 2 aus
den 1 bis 3 präzise angepasst.
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Des
Weiteren ist aus 4 ersichtlich, dass der äußere Endbereich
der jeweiligen Einsenkung 72, 73, 74 bzw. 75 jeweils
in ihrem zur Anlagefläche 61 hin
liegenden Endbereich einen radial erweiterten Zentrierkonus 80, 81, 82 bzw. 83 bildet.
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Entsprechend
der Dimensionierung der Einsenkungen 72 bis 75 sowie
deren Zentrierkonusse 80 bis 83 ist die Formgebung
der Zentrierscheiben 16 und 17 mit ihren Zentrierabschnitten 18 und 19 angepasst.
D. h., dass die Zentrierscheiben 16 und 17 mit ihren
Zentrierabschnitten 18 und 19 beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel
passend in die Einsenkungen 72 und 73 oder 74 und 75 mit
ihren jeweils zugehörigen
Zentrierkonussen 80 und 81 bzw. 82 und 83 einsetzbar
sind. Dadurch ergibt sich eine äußerst präzise Ausrichtung
der Führungsplatte 2 am
Zylinderkopf 60. Dies wiederum bewirkt eine präzise Ausrichtung
der Führungsbohrungen 36 und 37 wahlweise
auf die beiden Aufnahmebohrungen 76 und 77 bzw. 78 und 79 des
Zylinderkopfes 60.
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Hierzu
zeigt 5 eine Schnittdarstellung, in welcher die Führungsplatte 2 entlang
der Linie V-V aus 2 mit eingesetzten Ausrichtelementen 12 und 13 dargestellt
ist. In entsprechender Schnittführung
ist auch ein Teilschnitt des Zylinderkopfes 60 erkennbar,
wobei hier beispielhaft der entsprechend zugehörige Schnittverlauf durch die
beiden Ansaugkanäle 64 und 65 mit
ihren Einsenkungen 74 und 75 erkennbar ist. Die
Ausgestaltung der strukturierten Anlagefläche 61 des Zylinderkopfes 60 ist
hier vereinfacht durchgehend eben dargestellt.
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Aus
der Darstellung der 5 ist erkennbar, dass in dem
gezeigten montierten Zustand der Vorrichtung 1 die beiden
Ausrichtelemente 12 und 13 mit ihren Lagerzapfen 14 und 15 in
den zugehörigen
Lagerbohrungen 8 und 9 der Führungsplatte 2 aufgenommen
sind. Die beiden Sicherungsringe 22 und 23 sind
in die zugehörigen
Montagenuten 20 und 21 (in 5 nicht
erkennbar) des jeweiligen Lagerzapfens 14 bzw. 15 eingesetzt.
Dabei werden die beiden Ausrichtelemente 12 und 13 mit
ihren Zentrierscheiben 16 und 17 durch die Axialdruckfedern 24 und 25 in
einem Abstand zur Unterseite 7 der Führungsplatte 2 gehalten,
welcher im Millimeterbereich liegt.
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Des
Weiteren sind in 5 noch die beiden Montageschrauben 34 und 35 erkennbar,
welche bei der dargestellten Ausführungsform des Zylinderkopfes 60 durch
die beiden Durchgangsbohrungen 29 und 32 hindurch
steckbar sind. Dadurch können
die beiden Montageschrauben 34 und 35 mit den
entsprechend zugeordneten Aufnahmebohrungen 70 und 71 des
Zylinderkopfes 60 in Eingriff gebracht werden, so dass
die Führungsplatte 2 über die
beiden Montageschrauben 34 und 35 feststehend
am Zylinderkopf 60 montierbar sind.
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Hierzu
zeigt 6 den angesetzten Zustand der Vorrichtung 1 mit
ihrer Führungsplatte 2 am
Zylinderkopf 60. Die beiden Montageschrauben 34 und 35 sind
in dieser in 6 gezeigten Darstellung noch nicht
vollständig
angezogen, so dass die Führungsplatte 2 mit
ihrer ebenen Stützfläche 7 zur
Anlagefläche 61 des
Zylinderkopfes 60 noch einen entsprechenden Abstand aufweist.
Die beiden Zentrierscheiben 16 und 17 sind passend
in die jeweils zugehörige Einsenkung 74 bzw. 75 des
Zylinderkopfes 60 bzw. der zugehörigen Ansaugkanäle 64 und 65 eingesetzt.
Aufgrund der konischen Ausgestaltung ihrer Zentrierabschnitte 18 und 19 sowie
der entsprechenden Durchmesseranpassung der Zentrierscheiben 16 und 17 an
den Durchmesser der Einsenkungen 74 und 75 wird
eine äußerst präzise Positionierung
der Führungsplatte 2 am
Zylinderkopf 60 erreicht.
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Beim
anschließenden
Anziehen der Montageschrauben 34 und 35 wird die
Führungsplatte 2 mit ihrer
unteren Stützfläche 7 gegen
die obere Anlagefläche 61 des
Zylinderkopfes 60 verspannt, wie dies in 7 im
Schnitt dargestellt ist. Es ist erkennbar, dass in dieser montierten
Stellung die beiden Sicherungsringe 22 und 23 von
der Führungsplatte 2 abgehoben
sind. Weiter ist erkennbar, dass in diesem montierten Zustand die
Führungsplatte 2 über die Ausrichtelemente 12 und 13 präzise relativ
zum Zylinderkopf 60 ausgerichtet ist. In dieser ausgerichteten
Stellung sind die beiden aus 1 ersichtlichen Führungsbohrungen 36 und 37 (in
den 6 und 7 nicht erkennbar) auf die entsprechend
benachbarten Aufnahmebohrungen 78 und 79 des Zylinderkopfes 60 aus 4 ausgerichtet.
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Weiter
ist aus den 6 und 7 erkennbar,
dass die axiale Länge
der Zentrierscheiben 16, 17 sowie die Ausgestaltung
der Zentrierschabschnitte 18, 19 (1)
derart gewählt
ist, dass die Zentrierscheiben 16, 17 im montierten,
d. h. in ihrem in die jeweilige Einsenkung 74, 75 eingesetzten
Zustand in dieser Einsenkung 74, 75 versenkt angeordnet
sind bzw. bündig
mit der Anlagefläche 61 des
Zylinderkopfes 60 abschließen. Damit wird sichergestellt,
dass im fertig montierten Zustand die Führungsplatte 2 mit ihrer
Stützfläche 7 eben
auf der Anlagefläche 61 des Zylinderkopfes 60 aufliegt
und somit eine sicher korrekte Ausrichtung der Führungsbohrungen 34 und 35 (1)
auf die jeweils zugeordnete, zu bearbeitende Aufnahmebohrung 78 bzw. 79 (4)
gewährleistet ist.
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8 zeigt
hierzu eine perspektivische Teilansicht der am Zylinderkopf 60 feststehend
angesetzten Vorrichtung 1. Es ist erkennbar, dass die beiden
Ausrichtelemente 12 und 13 mit ihren Zentrierscheiben 17 und 18 präzise positioniert
in den Einsenkungen 74 und 75 aufgenommen sind.
Die Führungsplatte 2 liegt
mit ihrer unteren Stützfläche 7 auf der
oberen bzw. äußeren Anlagefläche 61 des
Zylinderkopfes 60 eben auf. Dabei wird die Führungsplatte 2 durch
die beiden Ausrichtelemente 12 und 13 in Zusammenwirken
mit den beiden Montageschrauben 34 und 35 präzise positioniert
und feststehend am Zylinderkopf 60 gehalten. Auf der rechten
Seite ist dabei die Führungsbohrung 37 der
Führungsplatte 2 erkennbar.
In dem dargestellten montierten Zustand ist diese Führungsbohrung 37 präzise auf
die Gewdinebohrung 78 (4) des Zylinderkopfes 60 ausgerichtet,
so dass diese Bohrung 78 mittels entsprechender Bohr- oder
Bearbeitungswerkzeuge wie beispielsweise Ge windebohrer, Reibahlen
u. dgl., welche für
die Nachbearbeitung einer solchen Aufnahmebohrung 78 vorgesehen
sind, präzise
nachgearbeitet werden kann. Nach diesem Bearbeitungsvorgang ist
in diese Aufnahmebohrung 78 eine neue Glühkerze einsetzbar.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel der
Vorrichtung 1 ist diese mit ihrer Führungsplatte 2 wahlweise
mit den beiden Einsenkungen 72 und 73 oder mit
den beiden Einsenkungen 74 und 75 in Eingriff
bringbar. Damit können
mit einer "Aufspannung" der Vorrichtung 1 am
Zylinderkopf 60 gleichzeitig die beiden Aufnahmebohrungen 76 und 77 oder
wahlweise 78 und 79 des Zylinderkopfes 60 aus 4 bearbeitet
werden.
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Je
nach Ausgestaltung der Bearbeitungswerkzeuge kann auch die aus 3 ersichtliche
Zentrierbuchse 42 eingesetzt sein, wie dies beispielhaft der 8 entnehmbar
ist. Auch ist aus 8 ersichtlich, dass diese Zentrierbuchse 42 mit
ihrem radial erweiterten Anschlagsteg 44 von dem teilweise
umlaufenden Einsenkungsabschnitt 40 der nicht weiter in 8 dargestellten
Führungsbohrung 36 (1) aufgenommen
wird.
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Es
ist erkennbar, dass aufgrund der speziellen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 und
deren Anpassung an die Formgebung und Ausgestaltung des Zylinderkopfes 60 entsprechende Bearbeitungswerkzeuge
präzise
auf die zu bearbeitenden Aufnahmebohrungen 76, 77, 78 und 79 ausrichtbar
sind. Aufgrund der beweglichen Aufnahme der beiden Ausrichtelemente 12 und 13 mit
ihren Zentrierscheiben 16 und 17 ist in einfacher
Weise ein äußerst präzises Ansetzen
der Vorrichtung 1 an einem Zylinderkopf 60 durchführbar. Durch
das anschließende
Verspannen der Führungsplatte 2 der Vorrichtung 1 gegen
den Zylinderkopf 60 wird diese Führungsplatte 2 mit
ihren Führungsbohrungen 36 und 37 zwangsläufig präzise auf
die Bohrungen 76 und 77 bzw. 78 und 79 des
Zylinderkopfes 60 ausgerichtet.
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Beim
dargestellten Ausführungsbeispiel
sind insgesamt zwei Ausrichtelemente 12 und 13 an
der Führungsplatte 2 vorgesehen.
Es ist jedoch auch vorstellbar, dass die Führungsplatte 2 nur
halb so groß ausgebildet
ist und nur eines der Ausrichtelemente 12 oder 13 aufweist.
Bei einer solche Ausgestaltung erfolgt eine Ausrichtung bzw. präzise Positionierung der
Führungsplatte 2 durch
dieses eine Ausrichtelement 12 oder 13, wobei
zur genauen Winkelpositionierung dann entsprechend eine der Montageschrauben 34 oder 35 dienen
kann.
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Einer
solche Ausgestaltung ist jedoch nur dann der Vorzug zu geben, wenn
auch die entsprechenden Aufnahmebohrungen 66 bis 71 mit
entsprechender Präzision
im (am?) Zylinderkopf 60 angeordnet sind. Dabei ist die
Montageschraube 34 oder 35 vorzugsweise als Zylinderschraube
ausgebildet, die einen zylindrischen Schaftabschnitt im Bereich
ihres jeweiligen Schraubenkopfes aufweisen, über welchen die entsprechende
vereinfachte Führungsplatte 2 dann
präzise über eine
der entsprechenden Durchgangsbohrungen 28, 29, 30, 31, 32 oder 33 ausrichtbar
ist.