-
Verfahren und Vorrichtung zum Ausrichten von Achsen.
-
von Achsen.
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausrichten von Achsen auf
eine vorgegebene Achse eines aschinenteiles sowie eine Vorrichtung zur Ausübung
dieses Verfahrens.
-
Anwendung findet das von der Erfindung berührte Verfahren beim Ausrichten
von Teilen technischer Bauwerke, beim Ausrichten von Maschinenteilen zueinander,
wenn Meßwerte nicht mehr oder nicht mehr mit ausreichender Genauigkeit durch Tastinstrumente
oder dergleichen ermittelbar sind, so daß Absehvorrichtungen zum Einsatz kommen,
die die richtige Ausrichtung durch visieren und Fluchten ermöglichen. Die Lager
großer Werkzeugmaschinen, die Baugruppen von Kraftwerken und insbesondere die Lager
der Wellenfeitungen in seegehenden Schiffen werden unter Benutzung von Absehvorrichtungen
mit einem optischen Visiersystem ausgerichtet.
-
-Allgemein üblich ist die Verwendung von Fluchtfernrohren und Zielmarken,
welche in einstellbaren Zielmarkenhaltern
angeordnet sind, wobei
das Fluchtfernrohr mechanisch auf eine als Zielachse oder Kollimationsachse ausgerichtete
Achse eines Lagers oder dergleichen ausgerichtet wird und die in aller Regel ein
Fadenkreuz aufweisenden Zielmarken mit den besonders konstruierten Zielmarkenhaltern
in die auf die Kollimationsachse auszurichtenden Lagerkörper eingesetzt werden.
Durch das Visieren mit dem Fluchtfernrohr, dessen Achse sich mit der Kollimationsachse
in Kollimation befindet, können die Fadenkreuze der Zielmarken anvisiert und deren
Abweichung von der Kollimationsachse festgestellt werden. Dabei wird eine Lichtquelle
benutzt, die an der dem Fluchtfernrohr gegenüberliegenden Seite des auszurichtenden
Systems angeordnet wird.
-
Lose, insbesondere kleine Lager werden unter Verschiebung und Nivellierung
mit ihren Achsen während des Visiervorganges auf die Kollimationsachse ausgerichtet.
Größere und bereits festmontierte Lager werden durch Nachbearbeitung mit eigens
für diesen Zweck gebauten Geräten auf die Kollimationsachse ausgerichtet. Es gibt
Zielmarkenhalter, die mit Tastern und Meßvorrichtungen ausgestattet sind,- um beim
Visieren Mittenabweichungen der Fadenkreuze von der Kollimationsachse festzustellen,
so daß danach mi den ermittelten Werten der Meßvorrichtung entweder eine nachträgliche
Ausrichtung oder eine Nachbearbeitung eines Lagers oder eines anderen Maschinenteiles
vorgenommen
werden kann. Es ist auch möglich, mit diesen leßvorrichtungen
an den Zielmarkenhaltern gewollte Achsabweichungen in Lagern oder anderen Maschinenteilen
einzustellen, wie dies zum Beispiel bei der Ausrichtung von Wellenleitungen in seegehenden
Schiffen aufgrund der spezifischen Belastungsverhältnisse und zulässigen Wellendurchbiegungen
erforderlich ist.
-
Voraussetzung für die Anwendung bekannter Verfahren zum Ausrichten
von Achsen auf eine Kollimationsachse ist die Möglichkeit des freien Durchblickes
von einer zur gegenüberliegenden Seite durch das System, dessen Achsen auf die Kollimationsachse
auszurichten sind, so daß auf der einen Seite das Fluchtfernrohr und auf der anderen
Seite eine Lichtquelle angeordnet werden kann beziehungsweise der freie Horizont
sichtbar ist. Sobald der freie Durchblick nicht mehr gegeben ist, scheitert die
Anwendung bekannter Kollimationsverfahren. Dieser freie Durchblick fehlt, wenn zum
Beispiel Teile einer großen Werkzeugmaschine auf eine bereits fertig montierte Planscheibe
auszurichten sind. Insbesondere fehlt der freie Durchblick für den Einsatz der Absehvorrichtung
beim Ausrichten der Wellenleitung von Schiffen, wenn die Antriebsmaschine bereits
vor dem Ausrichten der Wellenleitung montiert wurde, so daß die Achsen der Lager
der Wellenleitung und des Getriebes auf die Abtriebsachse der Antriebsmaschine auszurichten
sind, zum Beispiel auf die Kurbelwellenachse
eines Antriebsmotors,
die in diesen Fällen die Kollimationsachse bildet.
-
Vor allem in Verbindung mit astronomischen und geometrischen Meßinstrumenten
sind Kollimatoren bekannt, deren optisches System die optische Darstellung eines
Kollimationsfehlers ermöglicht und die in verschiedenen Ausführungen von der optischen
Industrie angeboten werden. Solche Kollimatoren sind insbesondere auch zur optischen
Darstellung fiktiver Achsen geeignet.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Ausrichten von Achsen
auf eine Kollimationsachse zu schaffen, die mit der vorgegebenen Achse eines Maschinenteiles
zusammenfällt, -wobei das Verfahren insbesondere anwendbar ist, wenn das System
mit den auszurichtenden Achsen keinen freien Durchblick gestattet, vor allem beim
Ausrichten der Lager der Wellenleitung von Schiffen und beim Anbohren der Stevenrohrlager
für die Wellenleitung.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei
dem die vorgegebene Achse als Kollimationsachse zunächst optisch dargestellt und
dann bei der Justierung der auszurichtenden Achsen in der Gegenrichtung anvisiert
wird. Bei diesem Verfahren soll auf die vorgegebene Achse eines Maschinenteiles,
insbesondere
des Flansches der Kurbelwelle eines Antriebsmotors
oder einer Turbine, ein Kollimator mit einer Lichtquelle und anschließend auf diesen
ein Fluchtfernrohr ausgerichtet werden, wobei der Kollimator an dem Maschinenteil
auf der einen Seite der mit den Achsen auszurichtenden Teile des Systems und das
Fluchtfernrohr auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet wird. Zwischen dem Kollimator
und dem Flucht fernrohr in den oder an den mit ihren Achsen auf die Kollimationsachse
auszurichtenden Maschinenteilen angeordnete Fadenkreuze lassen sich auf diese Weise
mit einer optischen Kollimationsachse einwandfrei justieren beziehungsweise in den
Abweichungen in der Kollimationsachse bestimmen. Ein freier Durchblick ist nicht
mehr erforderlich. Die erreichbare Genauigkeit ist optimal, weil die Ausrichtung
auf eine optische Achse erfolgt.
-
Bei der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist der Kollimator
in einem Halter gelagert und in diesem Halter um die Achse des Kollimators frei.
drehbar gelagert. Dieser Halter weist Mittel zur Befestigung an dem Maschinenteil
auf, dessen Achse als Kollimationsachse vorgegeben ist. An dem Halter sind ausserdem
verstellbare Mittel vorgesehen, um den Halter an dem Maschinenteil auf die Kollimationsachse
zu Justieren. Diese Justiereinrichtung besteht aus Tastern und Schiebern, wie sie
an sich zum Stand der Techn;k gehören. Mit den Mitteln der Justiereinrichtung lassen
sich bearbeitete Körperflächen des Maschinenteiles abtasten, deren Lage gegenüber
der
vorgegebenen Achse eindeutig definiert ist, so daß der Kollimator optimal auf diese
vorgegebene Achse ausgerichtet werden kann. Besonders vorteilhaft ist ein Halter
für den Kollimator aus zwei Teilen, von denen der eine konzentrisch und drehbar
in den anderen Teil gelagert und einseitig mit Mitteln zur Befestigung an dem Maschinenteil
ausgerüstet ist. Das andere. der beiden Teile, die spielfrei zueinander gelagert
sind, ist mit den Mitteln zur Justierung des Halters verbunden.
-
Für die Halterung des Fluchtfernrohres ist ein Zielmarkenhalter mit
zentraler Eugelklemmung vorteilhaft, so daß das Fluchtfernrohr nicht nur durch die
Justiereinrichtung des Zielmarkenhalters im Sinne eines Fadenkreuzes verstellbar
ist, sondern gleichzeitig auch win1-lig zur Kollimationsachse. Beim Ausrichten der
Achsen der Lager von Wellenleitungen und Getrieben in Schiffen auf die Abtriebswelle
einer Antriebsmaschine wird der Halter des Kollimators zum Beispiel am Kurbelwellenflansch,
das Fluchtfernrohr in dem Stevenrohrlager und Zielmarken in jedem weiteren Lager
der Wellenleitung befestigt. Durch Visieren mit dem Fluchtfernrohr auf die Achse
des Kollimators sind alle Lager ausrichtbar beziehungsweise deren Achsabweichung
von der Kollimationsachse feststellbar. Gewollte Abweichungen der -.agerachsen von
der Kollimationsachse werden in gewohnter Weise berücksichtigt.
-
Auf der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens anhand eines Anwendungsbeispieles teilweise schematisch dargestellt.
-
Es zeigen: Figur 1 das Lagerschema der Wellenleitung eines seegehenden
Einschraubenschiffes mit Antriebsmotor.
-
Figur 2 einen vertikalen Schnitt durch die Teile einer Absehvorrichtung.
-
In dem Schiffskörper 1 sind mehrere Lager 2 der Wellenleitung beziehungsweise
eines in die Wellenleitung eingeschalteten Getriebes angeordnet und auf einer besonderen
Ausbildung des Doppelbodens 3 des Schiffskörpers 1 abgestützt. Das hintere Lager
der Wellenleitung wird durch das Stevenrohrlager 4 gebildet, welches in dem Achtersteven
5 des Schiffes verankert ist. Als Antriebsmaschine dient ein Dieselmotor 6, auf
dessen Kurbelwe-lle 7 mit detn Kurbelwellenflansch 8 die Wellenleitung auszurichten
ist.
-
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren so-ll an dem Flansch 8 der Kurbelwelle
7 ein Kollimator 9 mit einem besonderen Halter 10, in dem Stevenrohrlager 4 ein
Fluchtfernrohr 11 und in jedem der Lager 2 der Wellenleitung
eine
Zielmarke 12 befestigt werden1 so daß die Ausrichtung durch Visieren mittels des
Fluchtfernrohres 11 über die Zielmarken 12 auf dem Kollimator 9 durchgeführt werden
kann.
-
Zur Erreichung einer absoluten Parallelität der Achse des Kollimators
9 und der Kurbelwelle 7 als Kollimationsachse 13 ist ein besonderer Halter für den
Kollimator 9 gemäß Figur 2 vorgesehen.. Dieser Halter 10 besteht aus zwei konzentrisch
und drehbar sowie spielfrei ineinander gelagerten Teilen 14 und 15. Im Beispiel
sind dies rohrförmige Teile, von denen das innere Teil 14 an dem einen Ende Mittel
zur Befestigung am Kurbelellenflansch 8 aufweist. Diese Mittel bestehen im Beispiel
aus einem Befestigungsflansch 16, der mit Ankerschrauben in den Bohrungen des Kurbelwelienflansches
8 verankerbar ist. Unter Zwischenschaltung spielfreier, leichtgängiger Lager 17
bildet dieses innere Teil 14 den Träger des äuReren Teiles 15. Mit letzterem ist
eine in Längs- und Querrichtung sowie winklig zur Kollimationsachse verstellbare
Justiereinrichtung 18 gelenkig verbunden, welche Taster 19 aufweist, die auf bearbeitete
Flächen des Kurbelwellenflansches 8 gerichtet sind, deren Lage zur Kollimationsachse
13 eindeutig definiert ist. Mittels dieser Justiereinrichtung 1-ann der Kollimator
9 äußerst genau auf die Kurbelwellenachse 13 ausgerichtet werden, die in diesem
Falle die Kollimationsachse
bildet. Der handelsüblicher Ausführung
entsprechende Kollimator 9 weist am inneren Ende eine Lichtquelle 20 auf. In die
Lager 2 sind Zielmarken 12 mit besonderen justierbaren Haltern 21 eingesetzt, wobei
die Zielmarken 12 gegen Meßvorrichtungen 22 austauschbar sind, um Achsabweichungen
der Lager 2 von der Kollimationsachse 13 zu ermitteln. Diese Meßvorrichtung 22 bekannter
Konstruktion dienen gleichfalls zur Ermittlung der Achsmitte des Lagers 2. In das
Stevenrohrlager 4 ist ein Zielmarkenhalter 23 mit zentraler Kugelaufnahme 24 eingesetzt,
wobei letztere als Halter für das ebenfalls justierbar angeordnete Fluchtfernrohr
25 dient.