DE2536221C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausbau der Kurbelwelle von Schwermotoren, insbesondere von Dieselmotoren hoher Leistung in Schiffen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Ausbau der Kurbelwelle von Schwermotoren, insbesondere von Dieselmotoren hoher Leistung in SchiffenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausbau der Kurbelwelle von Schwermotoren, insbesondere
von Dieselmotoren hoher Leistung in Schiffen, bei dem wenigstens der die Zylinderköpfe tragende und
oberhalb der Kurbelwelle liegende Teil des Kurbelwellengehäuses um eine seitlich der Achse der Kurbelwelle
parallel zu dieser verlaufende geometrische Achse bis zu einer bestimmten Winkelstellung seitlich gekippt und
in dieser Stellung gehalten wird, und dann die Kurbelwelle durch den so geschaffenen Raum entgegen
der Kipprichtung seitlich herausgeführt wird.
Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bekannt ist ein Verfahren zum Ausbau der Kurbelwelle gegebenenfalls mit den Pleuelstangen und dem
Kolben (US-PS 8,70 001), bei dem das Kurbelwellengehäuse in zwei halbzylindrischen Hälften ausgeführt ist,
Die beiden häibzylindnschen Küfbeiwellengehäusehälften
sind durch eine die Achse der Kurbelwelle
enthaltende Horizontalebene geteilt und in dieser Ebene seitlich der KurbelwellenaGhse durch Gelenkhalterutigen
Verbunden, die" eine kufbeiwelleiiparallele
Achse definieren, um die die obere Kurbelwellengehäüsehälfte
seitlich bis zu einer bestimmten Winkelstellung gekippt werden kann. Die durch die Gelenkhalterungen
definierte kurbelwellenparallele Achse liegt jedoch hoch über den Befestigungen des Motorblocks auf
■> seinem Sockel. Auch muß das Kurbelwellenlager in zwei
Hälften ausgeführt sein, was technisch schwierig ist. Zum Ausbau der Kurbelwelle wird die obere Kurbelwellengehäusenhälfte
seitlich gekippt Die Kurbelwelle Hegt dann in der unteren Kurbelwellengehäusehälfte
"i frei und kann nach oben und seitlich aus dem zwischen
den beiden Kurbelwellengehäusehälften geschaffenen
Raum entgegen der Kipprichtung herausgeführt werden. Ein Hinweis, daß dieses Verfahren auch auf
Schwermotoren anwendbar sei, wird dabei nicht gegeben.
Es ist aber auch schon ein Verfahren zum Ausbau der Kurbelwelle von Schwermotoren, beispielsweise von
Dieselmotoren hoher Leistung in Schiffen bekannt (US-PS 12 86 435), bei dem auf die oben erläuterte
Weise vorgegangen wird. Auch hier ist wieder das im Querschnitt kreisförmige Kurbelweilengehäuse in zwei
halbzylindrische Kurbelwellengehäusehälften geteilt, die durch eine die Achse der Kurbelwelle enthaltende
Horizontalebene voneinander getrennt werden. Die
2r> obere Kurbelwellengehäusehälfte trägt überdies das
Zylindergehäuse. Dabei wird Wert arf die Tatsache gelegt, daß auf diese Weise auch der Ausbau der Kolben
ermöglicht wird. Ober den Ausbau der Kurbelwelle wird nichts ausgesagt. Diese muß jedoch im Falle ihres
i" Ausbaus auf die oben erläuterte Weise nach dem
Kippen der oberen Kurbelwellengehäusehälfte aus der unteren Kurbelwellengehäusehälfte nach oben herausgehoben
und dann seitlich aus dem durch das Kippen geschaffenen Raum entgegen der Kipprichtung heraus-
fj geführt werden.
Es sind aber auch schon Motoren bekannt (DE-AS 21 26 424), bei denen das Kurbelwellengehäuse nicht
teilbar ausgebildet ist. Hier wird vielmehr die Kurbelwelle in ihren Lagern durch einen
>'on unten auf das Kurbelwellengehäuse aufsetzbaren Lagerdeckel gehalten.
Bei derartigen Motoren, insöesondere auch bei Schwermotoren, wurde bisher die Kurbelwelle wie folgt
ausgebaut: Der gesamte Schwermotor wurde über Schienen und hydraulische Winden vom Boden
•f> abgehoben. Die Hubhöhe wurde dabei so gewählt, daß
sie die Bauhöhe der Kurbelwelle etwas übersteigt. Nach Abbau des Lagerdeckels wurde sodann die abgestützte
Kurbelwelle aus dem Kurbelwellengehäuse nach unten entnommen und seitlich vom Motorblock gelagert.
w Sodann wurde eine weitere Stütze mit hydraulischer
Winde zwischen dem Motorblock und der entnommenen Kurbelwelle angebracht. Ein derartiger Vorgang ist
sehr aufwendig. Das gilt sowohl für die durchzuführenden Arbeiten, wie bezüglich der hierfür erforderlichen
r>r> Hilfsgeräte, die häufig nur mil erheblichem Aufwand
mitgeführt werden können. Derartige Schwermotoren erfordern aber während ihrer langen Lebensdauer
gelegentliche Reparaturarbeiten an der Kurbelwelle oder ein Auswechseln der Kurbelwelle. Es ist daher
£>o wünschenswert, den Ausbau der Kurbelwelle mil
einfachen Mitteln und geringem Zeitaufwand durchfuhr
renzukönnenj
Bei Schwermötoreri, insbesondere bei Dieselmotoren
hoher Leistung auf Schiffen ist deshalb in jüngster Zeil
ein Verfahren angewendet worden (»Hartsä-Schiffahrt-Schiffbau-Haien«
1968, Nr, 19, Seiten 1668 bis 1670 Und
»The Mötörshäp« August 1974, Seite 7l2), bei dem die Kurbelwelle von oben in das Kurbelweilengehäuse
eingebaut und auch nach oben ausgebaut wird. Hierfür
wird die Kurbelwelle an einer Kranaufhängung in eine Stellung über ihren Lagern gebracht und dann nach
unten gesenkt Auf die gleiche Weise wird die Kurbelwelle aus dem Kurbelwellengehäuse entnommen.
Dieses Verfahren ist von der Herstellungsseite her bei der Motormontage akzeptabel. Es stellt aber beim
Benutzer einen schwerwiegenden Nachteil dar, weil zur Kurbelwellendcinontage der gesamte Motor zerlegt
werden muß. Man kommt also lediglich zu einer praktischen Handhabungsmöglichkeit für die Kurbelwelle.
Die gesamten Artteits- und damit Stehzeiten des Schwermotors sind aber wiederum beträchtlich. Umfangreiche
Arbeiten sind durchzuführen.
Bei den gesamten Überlegungen zum Ausbau der ü Kurbelwelle aus Schwermotoren muß man sich vor
Augen halten, daß deren Gewicht mehrere Tonnen betragen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Arbeitsverfahren und eine Vorrichtung zu seiner Durchführung vorzuschlagen,
mit dessen Hilfe eine Kurbelwelle ohne Demontage und Hebevorgänge des Motorr aus aem
durch einen Lagerdeckel abgeschlossenen Kurbelwellengehäuse ausbaubar ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Ausgestal- ·!>
tung des eingangs genannten Verfahrens dadurch gelöst, daß der gesamte Motorblock zusammen mit der
Kurbelwelle um eine in Höhe der Befestigungen des Motorblocks auf seinem Sockel verlaufende kurbelwellenparallele
Achse gekippt wird, danach die Kurbelwel- »' Ie vom Block gelöst und nach unten und seitlich durch
den beim Hochschwenken des Motorblocks unter diesem entstandenen Raum herausgeführt wird.
Bei diesem Verfahren ist ein irgendwie geartetes Zerlegen des Motors nicht erforderlich. Das ist eine s~>
Folge der Tatsache, daß der gesamte Motorblock zusammen mit der Kurbelwelle um eine in Höhe der
Befestigungen des Motorblocks auf seinem Sockel verlaufende Achse gekippt wird. Auch die Arbeitsgänge
zum Ermöglichen dieser Kippbewegung sind sehr einfach: Es ist lediglich notwendig, die Verankerungen
des Motorblocks auf seinem Sockel auf einer Seite zu lösen. Durch die reine Kippbewegung des Motors ohne
jedes Anheben ist der Vorgang auch arbeitstechnisch leicht zu beherrschen. Nach dem Kippen läßt sich in ■*">
dem durch das Verschwenken des .vlotorblocks unter diesem entstandenen Raum der Lagerdeckel leicht vom
Motorblock lösen und die Kurbelwelle nach unten und seitlich durch diesen Raum herausführen. Das Auswechseln
der Kurbelwelle odc/ ihr Ausbau für Reparaturar- w
beiten ist somit mit einfachen Mitteln rasch möglich, ohne daß hierfür der Motor zerlegt oder angehoben
werden müßte. Trotz der Tatsache, daß einfachere Arbeitsgerätschaften für die Durchführung des Verfahrens
ausreichen, werden die Arbeitszeiten und damit die «
Stehzeilen des Motors verkürzt. Insgesamt ergibt sich ein einfaches und schnelles Verfahren.
Es ist zweckmäßig, wenn die Gelenkhalterungen in ihrer Form mit den den Motorblock an seinem Sockel
fixierenden Halterungen übereinstimmen und anstelle zumindest einiger dieser Halterungen anbaubar sind.
Man kann dann bereits bestehende Motoren mit einfachsten Mitteln derart Umrüsten, daß auch bei ihnen
der Kurbelwellenausbau nach dem oben erläuterten Verfahren erfolgen kann. Überdies ist es dann nicht
mehr nötig, die Gelenkhaherungen ständig am Motor zu belassen. Es müssen π*τ- so viele Gelenkhalterungen
mitgeführt werden, als für das Kippen eines Motofs notwendig sind. Im Normalzustand ist der Motor auf
seinem Sockel dann nicht durch Gelenlchalterunge.n, sondern durch herkömmliche starre Halterungen gut
festgelegt
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung werden zusätzlich zu den Gelenkhalterungen Führungseinrichtungen
in Form rohrförmiger Führungselemente vorgesehen, die aus Spann- oder Zugstangen für die
Befestigung der Lagerdeckel der Kurbelwelle aufschiebbar sind. Dadurch entsteht bei gekipptem
Motorblock eine schräggestellte Führungsbahn längs der die Kurbelwelle, deren Enden beispielsweise in
Schlingen eines Aufzuggerätes gehalten sind, bei der Bewegung nach unten und seitlich durch den beim
Hochschwenken des Motorblocks unter diesen entstandenen Raum gut geführt ist Für das Absenken bzw. das
Wiederinstellungbringen der Kurbelwelle ist dabei aufgrund der verwendeten Führungselemente weniger
Aufmerksamkeit erforderlich. Dieser Arbeitsabschnitt
wird weiter verkürzt
Dabei weist vorteilhaft jedes Führungselement seitlich ein Gewindeloch auf, in uas eine das
Führungselement in seiner Arbeitsstellung auf der zugehörigen Spann- oder Zugstange festlegende L.agerschraube
eingeschraubt ist Auf diese V/eise wird das Führungselement an Ort und Stelle fixiert bis die
Kurbelwelle wieder in das Lager aufgenommen ist. Ein Abfallen des Führungselementes von der es tragenden
Spann- oder Zugstange oder ein Mitnehmen unter den Kräften der nach unten gleitenden Kurbelwelle ist
ausgeschlossen. Ebenso jede Axialbewegung des Führungselementes unter den an ihm angreifenden Kräften,
die zu einer Zerstörung der Gewinde auf den Spannoder Zugstangen führen könnte. Diese bleiben vielmehr
während des gesamten Kurbelweilenausbaus durch das Führungselement sicher geschützt.
Die Erfindung soll nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben werden. Es zeigt
Fig. 1 eine Stirnansicht eines Motorblocks auf seinem Sockel unmittelbar vor dem Ausbau der
Kiirbelwelle,
Fig. 2 eine Stirnansicht des für den Ausbau seitlich
gekipptem Motorblocks,
Fig. 3 in größerem Maßstab eine Gelenkhalterung. und
F i g. 4 einen Schnitt bei Linie IV-IV von F i g. 3.
Fig. 1 zeigt einen Motorblock 11 auf seinem Sockel
12 unmittelbar vor dem Ausbau der Kurbelwelle 13. Diese hat bei einem Schwermotor, beispielsweise bei
einem Dieselmotor hoher Leistung für Schiffe ein Gewicht von 1700 bis 2800 kg. Der Motorblock 11 ist
ohne Zylinderköpfe. Kolben und Pleuelstangen gezeigt. Lediglich die Zylinderkopfstangen 14 sind dargestellt.
Unter dem Motorblock ist zwischen den Einheiten des Sockels 12 eine Ölwanne 15 befestigt. Auf dem Scckel
12 ist der Motorblock über Halterungen 16 befestigt, die
durch Schrauben 17 mit dem Motorblock 11 und durch nur angedeutete Schrauben 18 mit dem Sockel 12
verbunden sind. Derartige Halterungen sind längs des Motorblocks in regelmäßigen Abständen verteilt
angeordnet. Im Motorblock 11 ist die Kurbelwelle 13 durch einen Lagerdeckel 19 mit Gegengewichten 20
gehalten.
Da auf den F i g. 1 und 2 der Motorblock 11 nach
rechts hin gekippt werden soll, genügt es, die Halterungen 16 vom Sockel 12 auf der linken Seite
durch Lösen der Schrauben 18 freizumachen (die Schrauben 17 können an Ort und Stelle bleiben),
während auf der rechten Seite die Halterungen 16 völlig
abgebaut und durch Gelenkhalterungen 25 ersetzt werden müssen. Mindestens zwei Halterungen 16
müssen auf der rechten Seite durch solche Gelenkhalterungen 25 ersetzt werden, damit so eine kurbelwelle^ ϊ
parallele Achse definiert ist, die in Höhe der Befestigungen des Motorblocks 11 auf dem Sockel 12
als Kippachse dienen kann. Dafür dienen die in den Gelehkhallerungen gelagerten, parallel zur Längsachse
des Motorblocks H bzw. zur Drehachse der Kurbclwelle
13 sich erstreckenden Kippachsenzapfen 26.
Fig.3 und 4 zeigen die Gelenkhalterungen 25 im
einzelnen. Jede von ihnen besteht aus zwei parallelen Ständern 27 und 28, die auf dem Sockel 12 über
Schrauben 29 festgelegt sind. Zwischen den Ständern ist fs auf dem feststehenden Kippachsenzapfen 26 drehbar
ein Schwenkteil 30 gelagert, das durch die Schrauben 17 Filii UClTi motorblock ί ί feat Verbünden iSi, di2 iir dC-SSCn
Bohrungen eingeschraubt werden, die sonst zur Befestigung der Halterungen 16 dienen. Zur Lagerung
auf dem Kippachsenzapfen 26 weist der Schwenkteil 30 eine Bohrung 31 auf. Der Kippachsenzapfen 26 wird,
wie aus F i g. 4 zu erkennen, gegenüber den Ständern 27, 28 durch die Schraube 29 gegen Drehung gesichert. Die
Gelenkhalterungen 25 sind insgesamt so ausgebildet, >5 daß sie an der Stelle der Halterungen 16 unter
Verwendung der für diese bereits vorgesehenen Bohrungen gesetzt werden können.
Fig. 2 dient der Erläuterung des Ausbaus der Kurbelwelle 13. Diese ist in ihrer Normalstellung im in
Motorblock 11 und strichpunktiert in einer teilausgebauten Stellung gezeigt. Für den Ausbau werden die
Enden der Kurbelwelle 13 von Tragschlingen 35 gehalten. Die Kurbelwelle 13 kann mit Hilfe dieser
Tragschlingen nach Abbau der Lagerdeckel 19 in Richtung der Pfeile 36 und 37 in den beim Hochschwenken
des Motorblocks 11 unter diesem entstandenen Raum abgelassen und sodann seitlich aus diesem Raum
entgegen der Kipprichtung herausgeführt werden. Der Einbau erfolgt in Gegenrichtung.
Ausbau und Einbau werden noch erleichtert, wenn Führungselemente 38 auf die Spann- oder Zugstangen
39 der Lagerdeckel aufgeschoben werden* Die Füh' rüngselemente sind rohrförmig, so daß sie auf die
zylindrischen Spanrl· oder Zugstangen leicht aufge*
steekt werden können. Sie werden in ihrer Stellung durch normalerweise der Befestigung der Lagerdeckel
dienende Lagerschrauben 40 fixiert, die in ein an entsprechender Stelle seitlich am Führungselement 38
vorgesehenes Gewindeloch 41 eingreifen.
Der Ausbau erfolgt wie folgt:
Nach Anbringen der Gelenkhalterungen 25 auf der einen und Entfernen der Halterungen 16 auf der
gegenüberliegenden Seite des Motorblocks 11 wird dieser in Richtung des in Fig.2 links nach oben
weisenden Pfeiles hochgeschwenkt und in der hochgeschwenkten Stellung festgehalten. Das Hochschwenken
ntntm LJ ηίι/ιιι·» λ*4λ»·
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hydraulische Winden sind hierfür geeignet. Zum Halten in der in F i g. 2 gezeigten Winkelstellung wird entweder
das zum Kippen des Motorblocks 11 verwendete Hebezeug selbst oder ein zusätzliches Mittel verwendet.
Dafür sind beispielsweise Kabel oder Schlingen geeignet, die zwischen den Motorblock 11 und eine
diesem benachbarte feste Wand gespannt werden.
Nach entsprechender Sicherung der Lage des Motorthcks in seiner gekippten Winkelstellung werden
die Hilfsmittel zum Kippen des Motorblocks 11 entfernt, die Enden der Kurbelwelle 13 von den
Tragschlingen 35 erfaßt, die Lagerdeckel 19 abgebaut, die Führungselemente 38 auf die Spann- oder
Zugstangen aufgesteckt und mit Hilfe der Lagerschrauben 40 fixiert, worauf schließlich die Kurbelwelle 13
unter Absenken der Tragschlingen 35 längs der Führungselemente 38 in Richtung des Pfeils 36 und dann
horizontal in Richtung des Pfeils 37 bis zur Ablage auf den Sockel 12 bewegt wird.
Beim Wiedereinbau der Kurbelwelle werden die Verfahrensschritte in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zum Ausbau der Kurbelwelle von Schwermotoren, insbesondere von Dieselmotoren
hoher Leistung in Schiffen, bei dem wenigstens der die Zylinderköpfe tragende und oberhalb der
Kurbelwelle liegende Teil des Kurbelwellengehäuses um eine seitlich der Achse der Kurbelwelle
parallel zu dieser verlaufende geometrische Achse bis zu einer bestimmten Winkelstellung seitlich
gekippt und in dieser Stellung gehalten wird und dann die Kurbelwelle durch den so geschaffenen
Raum entgegen der Kippeinrichtung seitlich herausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der gesamte Motorblock zusammen mit der Kurbelwelle um eine in Höhe der Befestigungen des
Motorblocks auf seinem Sockel verlaufende kurbelwellenparallele Achse gekippt wird, danach die
Kurbelwelle vom Block gelöst und nach unten und seitlich dufch den beim Hochschwenken des
Motorbiocks unter diesem entstandenen Raum herausgeführt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gelenkhalterungen (25) in ihrer Form mit den den Motorblock (11) an seinem Sockel (12) fixierenden
Halterungen (16) übereinstimmen und anstelle zumindest einiger dieser Halterungen (16) anbaubar
sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, c .ß Führungseinrichtungen in Form
rohrförmiger Führungselemente (38) vorgesehen sind, die auf Spann- oder Zugstangen (39) für die
Befestigung der Lagerdecfcel (19) der Kurbelwelle (13) aufschiebbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Führungselement (38) seitlich ein
Gewindeloch (41) besitzt, in das eine das Führungselement (38) in seiner Arbeitsstellung auf der
zugehörigen Spann- oder Zugstange (39) festlegende Lagerschraube (40) eingeschraubt ist.
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