DE2130005C3 - Vorrichtung und Verfahren zum dynamischen Vorauswuchten von Kurbelwellen von Brennkraftmaschinen mit Vförmig angeordneten Zylindern - Google Patents

Description

50

55

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dynamischen Vorauswuchten von Kurbelwellen von Brennkraftmaschinen mit V-förmig angeordneten Zylindern unter Berücksichtigung der durch die Pleueitnasscn erzeugten Unwuchten, mit zwei auf der Kurbelwelle in zueinander parallelen und zur Rotationsachse senkrechten Ebenen anzuordnenden Ballasten, welche die obenerwähnten Unwuchten simulieren.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt (USA.-Patentschrift 2 887 902). Bei dieser bekannten Vorrichtung werden zwei voneinander unabhängige Ballastc auf verschiedenen Kurbelzapfen der Kurbelwelle befestigt.

Per Erfindung ifegl die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so zu gestalten, daß das Befestigen und Lösen der Ballaste auf der Kurbelwelle einfacher und zeitsparender ist.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ballaste an einem gemeinsamen Vorauswuchtungsteil befestigt sind, welches mit der Kurbelwelle lösbar verbindbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß nicht mehr die Ballaste selbst, sondern das einzige, die beiden BaJIaste tragende Vorauswuchtungsieil auf der Kurbelwelle zu befestigen ist. Dadurch werden die Befestigung und das Lösen einfacher und zeitsparender.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgcinäßen Lösung kann darin bestehen, daß das Vorauswuchtungsteil zwei elastische Spannzangen, weiche auf zwei Kurbelzapfen der Kurbelwelle aufgespannt werden können, und ferner eine G^bel zum Aufsetzen auf einen weiteren Kurbelzapten aufweist, welche zur Arretierung des Vorauswuchtungsteiles auf der Kurbelwelle dient. Dabei kann jede der Spannzangen zwei Backen aufweisen, die aneinander angelenkt sind. Im aufgespannten Zustand durch elastische Mittel belastet sind, und mit Einkerbungen zum Erfasser, und Lösen mittels einer Manipulationszüiige versehen sind.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum dynamischen Vorauswuchten von Kurbelwellen von Brennkraftmaschinen mit V-förmig angeordneten Zylindern unter Berücksichtigung der durch die Pl'euelmassen erzeugten Unwuchten unter Verwendung einer Vorrichtung der oben beschriebenen Art.

Bekannt ist ein Verfahren zum Vorauswuchten einer Motorwelle mit exzentrisch darauf gelagertem Rotor eines Drehkolbenmotors (USA.-Patentschrifi 3 377 846). Die Welle weist einen Exzenter auf. auf dem der Rotor befestigt wird.

Außerdem ist die Welle an ϋικυ Enden mit Gegengewichten versehen. Der Exzenter ist mit zwei Bohrungen zum Einsetzen von Ausgleichsgewichten versehen. Das Vorauswuchten geht wie folgt vor sich: Zunächst wird auf den Exzenter ein Einheitsrotor von maximalem Gewicht aufgesetzt und die Welle mit diesem Einheitsrotor ausgewuchtet, in dem die Gegengewichte entsprechend bearbeitet werden. Danach wird der Einheitsrotor durch einen serienmäßig hergestellten Rotor ersetzt. Der serienmäßige Rotor ist allenfalls gleich schwer, normalerweise jedoch leichter als der Einheitsrotor. Die durch diesen Gewkhtsunterschied bedingte Unwucht wird dadurch ausgeglichen, daß in die in dem Exzenter befindlichen Bohrungen Ausgleichsgewichte eingeführt werden, deren Gewicht gleich dem Gewichtsunterschied zwischen dem serienmäßig hergestellten Rotor und dem Einheitsrotor ist. Dieses bekannte Verfahren gibt dem Fachmann jedoch keinen Hinweis, darauf, wie Kurbelwellen für Brennkraftmaschinen mit V-förmig angeordneten Zylindern unter Berücksichtigung der durch die Pleuclmassen erzeugten Unwuchten dynamisch ausgewuchtet werden könnten.

Zur Lösung dieses Problems wird ein Verfahren vorgeschlagen, das darin besteht, daß der Reihe nach eine Modell-Kurbelwelle in üblicher Weise mit Hilfe von auf deren Kurbelzapfen befestigten Unwuchtmassen ausgewuchtet wird, daß diese Massen weggenommen und durch das Vorauswuchtungsteil ersetzt werden, daß das Aggregat aus Kurbelwelle und Vor-

ouswuchtungsteil von neuem dadurch ausgewuchtet wird, daß auf die Baliaste eingewirkt wird, und daß das auf diese Weise justierte Vorauswuchtungsteil unmittelbar dazu verwendet wird, die serienmäßig hergestellten Kurbelwellen auszuwuchten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. I eine Ansicht im Aufriß einer Kurbelwelle eines V-Motcus mit sechs Zylindern als Ausführungsbeispiel, auf der das Vorauswuchtungsteil zur Simulation der Gestängeunwuchten angeordnet ist,

F i g. 2 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie Π-ΙΙ in Fig. I, welche die Art und Weise der Befestigung des Vorauswuch'tUngsteils zeigt,

Fig.3 eine Endansicht des Vorauswuchtungsteils in seiner Bereitschaftsstellung in der Manipulationszange vor dem selbsttätigen Aufbringen auf der Kutbelwelle,

F i g. 4 eine Draufsicht des auf der gleichen Kurbelwelle befestigten Vorauswuchiungsteils,

F i g. 5 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 4, welche die Winkeleinstellung <n_'s Vorauswuchtungsteils auf dem mittleren Kurbelzapfen zeigt.

In Fig. 1,2 und 4 ist mit 1 die Kurbelwelle bezeichnet und mit 2 das Vorauswuchtungsteil in Form eines starren Trägers 2« aus Leichtmetall, an jedem Ende von welchem mittels Schrauben 3 eine elastische Spannzange befestigt ist, die hier eine Backe 4, welche mit dem Träger durch die erwähnten Schrauben verbunden ist, und eine Backe 5 aufweist, welche an ihrem Mittelteil an der anderen Backe mittels einer Achse 6 angelenkt ist. Das elastische System der Zange wird durch ein Tellerfederpaket 7 gebildet, das in einer Ausnehmung 8 der Backe 4, auf deren Grund sich das Federpaket abstützt, und um eine Führungsstange 9 herum angeordnet ist, die mit der Backe5 fest verbunden ist und durch den Grund der Ausnehmung 8 frei hindurchtritt.

Die elastischen Spannzangen sind zum Aufspannen auf zwei Kurbelzapfen 10 der Kurbelwelle bestimmt, im vorliegenden Fall auf den Endzapfen, und die Backe 4 jeder derselben ist mit einem Ballast 11 (in Fig. 1 gestrichelt dargestellt) versehen, welche Ballaste dazu dienen, dem gesamten Simulations'eil eine dynamische Unwucht zu verleihen, die dem des Gestänges identisch ist.

Wie ferner aus Fig. 1,4 und 5 erkennbar ist. bildet der Träger 2« an seinem Mittelteil eine zweiarmige Gabel 12 zum Aufsetzen auf den mittleren Kurbelzapfen 13 der Kurbelwelle und damit zum Festlegen der Winkelstellung des Vorauswuchtungsteils auf der Kurbelwelle, wenn die Backen 4.5. der Zangen mit den Kurbelzapfen 10 in Eingriff gebracht worden sind.

Die Gabel des Trägers 2« dient ferner dazu, die axiale Verkeilung des Vorauswuchtungsteils zwischen den Wangen des entsprechenden Kurbelzapfens 13 zu bewirken.

Die Backen 4,5 der Zangen weisen je an ihrer Außenfläche und an ihrem oberen Teil, wobei das Vorauswuchtungsteil als auf der Kurbelwelle angeordnet betrachtet wird, eine Einkerbung 4«, Se auf. Diese Einkerbungen sind dazu bestimmt, das selbsttätige Manipulieren des Vorauswuchtungsteils mit Hilfe einer Manipulationszange zu ermöglichen,

die in ihrer Gesamtheit mit 14 bezeichnet ist und zwei Greiferpaare 15«, 15 ft und 16 a, 16 b mit symmetrischer Bewegung besitzt, die mit den Einkerbungen 4 α, 5 a in Eingriff gebracht werden können.
Daher kann, sobald diese Greifer mit den Einkerbungen 4 α, 5 ο in Eingriff gebracht worden sind, die Manipulationszange allein das Vorauswuchtungsieil halten, von dem die Backen 4,5 der Spannzangen nun geöffnet sind, wie in F i g. 3 dargestellt.

Außerdem kann durch eine geradlinige Bewegung der Manipulationszange nach unten das Vorauswuchtungsteil auf der Kurbelwelle in die in F i g. 2 dargestellte Stellung gebracht werden, in welcher die bewegliche Backe 4 der entsprechenden Spannzange mit gestrichelten Linien in der entsprechenden anfänglichen Anlagestellung am Kurbelzapfen der Kurbelwelle dargestellt ist. Wenn '':e Greifer der Manipulationszange auseinanderbewegt werden, schließen sich die Backen 4,5 der Spannzangen auf den entsprechenden Kurbelzapfen 10. auf welchen sie sich selbsttätig mittels drei Berührungspunkten 17, 18, 19 zenti'eren, im Inneren vor. welchen sich der Mittelpunkt jedes Kurbelzapfens befindet, was in Verbindung mit der Winkelstellung, weiche durch die zweiarmige Mittelgabel 12 gewährleistet wird, eine bestimmte Anordnung des Vorauswuchtungsteils aiff der Kurbelwelle sicherstellt, das hier in der Bereitschaftsstellung auf der nicht gezeigten Auswuchtmaschine dargestellt ist. Die Manipulationszange kann nun durch eine vertikale Bewegung, die der vorangehenden entgegengesetzt ist, zurückgezogen werden, um den Auswuchtvorgang zu ermöglichen, nach dem. nachdem die Kurbelwelle in die anfängliche Rereitschaftsstellung zurückgeführt worden ist. die Manipulationszange dazu dient, das Vorauswuchtungsteil für die Entnahniephase der jeweiligen Kurbelwelle und zum Auswechseln durch eine andere wieder aufzunehmen.

Das gesamte Vorauswuchtungsteil wird so ausgelegt. d:>K seine dynamische Unwucht um die Achse der Kurbelwelle derjenigen des Gestänges oder auch derjenigen, die durch die Gestaltung der Kurbelwelle erforderlich ist, identisch ist. Indessen kann die genaue Anpassung dieser Unwucht nicht unmittelbar durch Bearbeitung erhalten werden und es geschieht durch das erfindungsgemäße Verfahren diese Anpassung mit Hilfe einer Modell-Kurbelwelle.

Diese Modell-Kurbelwelle wird zuerst mit den Massen auf den Kurbelzapfen ausgerüstet, welche durch die Spezifikationen des Motorenhersicllers bedingt sind, und wird genau auf diese Weise ausgewuL'hlci. Hierauf werden die Massen auf den Kurbeizapfen wcgtv.nonimcn und durch das Vorausvuchtuncstcil ersetzt. Das Aiicreeat aus Modcll-Kurbclwelle und Vorauswuchtungsteil wird nun ausgewuchtet, indem die Ballaste 11 korrigiert werden, deren Lage bestimmt worden ist. um diese Korrektur zu ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum dynamischen Vorauswuchten von Kurbelwellen von Brennkraftmaschinen mit V-förmig angeordneten Zylindern unter Berücksichtigung der durch die Pleuelmassen erzeugten Unwuchten, mit zwei auf der Kurbelwelle in zueinander parallelen und zur Rotationsachse senkrechten Ebenen anzuordnenden BaIIasten, welche tlje obenerwähnten Unwuchten simulieren, dadurch gekennzei&bnet, daß die Ballaste (11) an einem gemeinsamen Vorauswuchtungstei! (2) befestigt sind, welches mit der Kurbelwelle (1) lösbar verbindbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorauswuchtungsteil (2) zwei elastische Spannzangen (4, 5,6), welche auf zwei Kurbelzapfen (10) der Kurbelwelle (1) aufgespannt werden können, und ferner eine Gabel (12) zum Aufsitzen auf einen weiteren Kurbelzapfen (13) aufweist, welche zur Arretierung des Vorauswuchtungsteiles (2) auf der Kurbelwelle (1) dient.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Spannzangen (4, 5, 6) zwei Backen (4,5) aufweist, die aneinander angelenkt sind, irn aufgespannten Zustand durch elastische Mittel belastet sind, und mit Einkerbungen (4 a, 5 a) zum Erfassen und Lösen mitteis einer Manipuk ionszange (14) versehen <ind.

4. Verfahren zum dynamischen Vorauswuchten von Kurbelwellen von Brennkraftmaschinen mit V-förmig angeordnete.i Zyl'idern unter Berücksichtigung der durch die P'cuelmassen erzeugten Unwuchten unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reihe nach eine Modell-Kurbelwelle in üblicher Weise mit Hilfe von auf deren Kurbelzapfen befestigten Unwuchtmassen ausgewuchtet wird, daß diese Massen weggenommen und durch das Vorauswuchtungsteil (2) ersetzt werden, daß das Aggregat aus Kurbelwelle (1) und Vorauswuchtungsteil (2) von neuem dadurch ausgewuchtet wird, daß auf die Ballaste (11) eingewirkt wird, und daß das auf diese Weise justierte Vorauswuchtungsteil (2) unmittelbar dazu verwendet wird, die serienmäßig hergestellten Kurbelwellen (1) auszuwuchten.