DE2536221C3

DE2536221C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausbau der Kurbelwelle von Schwermotoren, insbesondere von Dieselmotoren hoher Leistung in Schiffen

Info

Publication number: DE2536221C3
Application number: DE2536221A
Authority: DE
Inventors: Jacques Ernest Maurice Le Blanc Mesnil Froeliger (Frankreich)
Original assignee: D'etudes De Machines Thermiques Semt Saint-Denis (frankreich) Ste
Current assignee: D'etudes De Machines Thermiques Semt Saint-Denis (frankreich) Ste
Priority date: 1974-08-26
Filing date: 1975-08-13
Publication date: 1980-02-07
Also published as: BR7505398A; NL7509996A; CH592267A5; SE7509106L; US4027365A; BE832314A; JPS5149316A; DE2536221B2; NO752919L; FR2283320B1; DD120506A5; DK372575A; AU8401275A; IN145555B; FI752392A; FR2283320A1; ES440458A1; DE2536221A1; IT1041709B; GB1520913A

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

2^r> 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 Ki^irbelwelle,

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

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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

Patentansprüche:

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.