DE4008455C2 - Montageverfahren und Montagevorrichtung für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und eine Vor­ richtung zur Montage einer Kurbel- und Nockenwelle einer Hubkolbenbrennkraftmaschine nach dem Oberbe­ griff der Patentansprüche 1, 2 und 4.

Bei Hubkolbenbrennkraftmaschinen, deren Nockenwelle durch Zahnräder angetrieben wird, ist es üblich, daß die einzel­ nen Zahnräder und Wellen durch axiales Einstecken in das Kurbelgehäuse montiert werden. Lediglich die Kurbelwelle muß aufgrund ihrer Geometrie quer zu ihren Lagern einge­ baut werden, die deshalb geteilt sein müssen.

Die Justage des Rädertriebes erfolgt meistens durch Ein­ stecken eines Zwischenrades, bzw. einer Welle oder durch Anschrauben eines Zahnrades auf einer Welle mit in genau definierter Winkellage fixierter Kurbel- und Nockenwelle. Aus Schwingungs- und Geräuschgründen ist es vorteilhaft, den Rädertrieb auf der Schwungradseite der Hubkolbenbrenn­ kraftmaschine anzubringen. In der Regel ist bei solchen Motoren ein Flansch auf der Kurbelwelle für die Schwung­ radbefestigung erforderlich, dessen Außendurchmesser grö­ ßer ist als der Fußkreisdurchmesser des Zahnrades auf der Kurbelwelle. Solch ein Flansch verhindert ein nachträg­ liches axiales Einstecken von Wellen, bzw. Zahnrädern des Rädertriebes. In diesem Fall müssen die Zahnräder des Rä­ dertriebs vor Montage der Kurbelwelle bereits eingebaut sein. Hierbei muß die Montage der Kurbelwelle mit extremer Sorgfalt vorgenommen werden, um die richtige Einführung der Zahnräder zu erreichen und um eine Beschädigung der Zähne zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren zur einfachen, beschädigungsfreien Montage einer Kurbel- und Nockenwelle zu schaffen, wobei jeweils eine der beiden Wellen schon im Kurbelgehäuse eingebaut ist, und außerdem die dazu erforderliche Vorrichtung zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1, 2 bzw. 4. Die kombi­ nierte translatorische und rotatorische Bewegung der Kurbel­ welle gestattet eine definierte, nahezu kontaktlose Einfädelung der Zähne in die entsprechenden Zahnlücken. Dadurch wird eine Beschädigung der Zähne sicher ausge­ schlossen. Aufgrund der exakten Winkellagefixierung der Nockenwelle und aufgrund der Vordrehung der Kurbelwelle wird eine exakte Zuordnung von Kurbelwelle und Nockenwelle im montierten Zustand erreicht.

Speziell bei Großmotoren mit geteilten Nockenwellenlagern ist auch eine umgekehrte Montagefolge denkbar. Hierbei wird die Kurbelwelle zuerst montiert und in einer bestimm­ ten Winkellage fixiert und anschließend die Nockenwelle seitlich in die Nockenwellen-Lagergasse eingeführt. Dabei wird auch hier der translatorischen Bewegung der Nocken­ welle eine entsprechende rotatorische Bewegung überlagert. Üblicherweise erfolgt die Montage der Kurbelwelle durch Einlegen derselben in die Lagergasse des Kurbelgehäuses, das zu diesem Zweck nach oben gekippt ist. Auf diese Weise kann die Kurbelwelle unter ausschließlicher Ausnutzung der Schwerkraft montiert werden. Es ist aber auch denkbar, speziell bei automatischer Montage, daß die Kurbelwelle von unten in die Lagergasse des in Normallage befindlichen Kurbelgehäuses eingebaut wird.

Die erfindungsgemäße Montagevorrichtung ist sehr einfach aufgebaut. Sie besteht nur aus zwei Teilen, die einfach zu montieren sind. Das gilt auch für den Montagebolzen, der durch Kurzgewinde oder mittels Schnappverschluß schnell und sicher in der Kurbelgehäusestirnwand montierbar ist.

Das Montageblech dient erfindungsgemäß zugleich als Auf­ hängevorrichtung für ein Kurbelwellenende. Es ist so ge­ staltet, daß es in Aufhängeposition die Kurbelwelle um einen bestimmten Winkel α gegenüber ihrer OT-Stellung von Zylinder Nr. 1 dreht, und zwar im Gegendrehsinn der Montage­ drehbewegung, die die Kurbelwelle in die gewünschte Ein­ baulage bringt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der fol­ genden Beschreibung und der Zeichnung, in der ein Ausfüh­ rungsbeispiel schematisch dargestellt ist.

Es zeigt

Fig. 1 perspektivische Darstellung von Kurbelgehäuse und Kurbelwelle während der Montage,

Fig. 2 Kurbelwellen- und Nockenwellenzahnrad in verschie­ denen Montage-Phasen,

Fig. 3 Axialansicht der Kurbelwelle mit Montageblech,

Fig. 4 Schnitt durch das Kurbelwellenende mit Kurbelwellen­ zahnrad, Kurbelwellenflansch und Montageblech.

Die Montagevorrichtung besteht aus einem Montageblech 5, das mit der Kurbelwelle 1 verbunden ist, und einem Monta­ gebolzen 6, der an der Kurbelgehäusestirnwand 10 parallel zur Kurbelwellenachse und in einer bestimmten Bohrung mit Kurzgewinde oder Schnappverschluß befestigt ist. Am Monta­ geblech 5 ist ein Ausleger 5a angebracht, der bei der Mon­ tage der Kurbelwelle 1 mit dem Montagebolzen 6 in Wirkver­ bindung tritt. Außerdem ist eine Transportöse 11 vorgese­ hen, deren Mitte um den Verdrehwinkel α aus der Symme­ trieebene der Kurbelwelle 1 versetzt angeordnet ist. Gegen­ über der Transportöse 11 befindet sich eine Befestigungs­ lasche 14, die im montierten Zustand des Montagebleches 5 einen Befestigungsflansch 15 der Kurbelwelle 1 umfaßt und das Gewicht der Kurbelwelle 1 aufnimmt. Weiterhin befinden sich an dem Montageblech 5 Fixierbolzen 13, deren Konus 18 spielfrei in eine Stiftbohrung 16 bzw. in zwei Gewindeboh­ rungen 17 passen.

Die Montagevorrichtung funktioniert folgendermaßen:

Zunächst wird das Kurbelgehäuse 8 mit der Lagergasse 12 nach oben ausgerichtet. Dann wird die Nockenwelle 2 mit dem Nockenwellenzahnrad 4 in das Kurbelgehäuse 8 eingebaut und in der Stellung des Zünd-OT des Zylinders 1 fixiert. Das Montageblech 5 wird am schwungradseitigen Ende der Kurbel­ welle 1 eingeklinkt und der Montagebolzen 6 in der entspre­ chenden Bohrung des Kurbelgehäuses 8 befestigt.

In den Grundlagern befinden sich Lagerschalen. Die Kurbel­ welle 1 wird nun mittels eines Hakens in der Transport­ öse 11 und mittels eines Bandes am entgegengesetzten Ende der Kurbelwelle 1 gefaßt und in die auf Fig. 1 ersichtliche Lage gebracht. Durch langsames Absenken der Kurbelwelle 1 in der Mittenebene der Lagergasse 12 kommt das Montageblech 5 mit seinem Ausleger 5a in Kontakt mit dem Montagebolzen 6. Dadurch wird wie in Fig. 2 dargestellt, der translatori­ schen Bewegung der Kurbelwelle 1 eine rotatorische Bewegung um den Winkel α überlagert. Auf diese Weise findet eine ideale Einfädelung der Zähne des Kurbelwellenzahnrades 3 in die entsprechenden Zahnlücken des Nockenwellenzahnrades 4 statt. Aufgrund der Vorverdrehung der Kurbelwelle 1 um den Drehwinkel α nimmt die Kurbelwelle 1 im fertig mon­ tierten Zustand exakt die gewünschte Winkellage ein. Auf diese Weise ist eine schnelle exakte und schonende Montage der Kurbelwelle 1 im Kurbelgehäuse 8 gegeben.

Claims (6)

1. Montageverfahren für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit einer Kurbelwelle (1) und einer Nockenwelle (2), die über ein auf der Kurbelwelle (1) befestigtes Kurbel­ wellenzahnrad (3) und ein auf der Nockenwelle (2) be­ festigtes Nockenwellenzahnrad (4) gegebenenfalls unter Be­ nutzung von Zwischenrädern in bestimmter Drehwinkellage in Wirkverbindung stehen, mit einem Kurbelgehäuse (8), in dem die Kurbelwelle (1) in einer mittig angeordneten Lagergasse (12) mit geteilten Kurbelwellenlagern (7), die Nocken­ welle (2) jedoch außerhalb der Längsmittelebene der Hub­ kolbenbrennkraftmaschine gelagert ist, wobei die Nocken­ welle (2) mit dem Nockenwellenzahnrad (4) und Zwischenrä­ dern vor Montage der Kurbelwelle (1) im Kurbelgehäuse (8) in bestimmter Drehlage fest eingebaut ist und die Kurbelwelle (1) bei der Montage eine translatorische Bewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelwelle (1), mit dem Zahneingriff be­ ginnend, zusätzlich zu der translatorischen eine bestimmte rotatorische Bewegung um die Kurbelwellenachse überlagert wird, wobei die Kurbelwelle (1) beim Beginn des Zahnein­ griffes eine definierte Drehwinkellage aufweist, bei der die anschließende rotatorische Bewegung durch eine ent­ sprechende, gegensinnige Vordrehung der Kurbelwelle (1) berücksichtigt ist.

2. Montageverfahren für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit einer Kurbelwelle (1) und einer Nockenwelle (2), die über ein auf der Kurbelwelle (1) befestigtes Kurbel­ wellenzahnrad (3) und ein auf der Nockenwelle (2) be­ festigtes Nockenwellenzahnrad (4) gegebenenfalls unter Be­ nutzung von Zwischenrädern in bestimmter Drehwinkellage in Wirkverbindung stehen, mit einem Kurbelgehäuse (8), in dem die Kurbelwelle (1) in einer mittig angeordneten Lagergasse (12) mit Kurbelwellenlagern (7), die Nocken­ welle (2) jedoch außerhalb der Längsmittelebene der Hub­ kolbenbrennkraftmaschine mit geteilten Nockenwellenlagern gelagert ist, wobei die Kurbel­ welle (1) mit dem Kurbelwellenzahnrad (3) und Zwischenrä­ dern vor Montage der Nockenwelle (2) im Kurbelgehäuse (8) in bestimmter Drehlage fest eingebaut ist und die Nockenwelle (2) bei der Montage eine translatorische Bewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenwelle (2), mit dem Zahneingriff be­ ginnend, zusätzlich zu der translatorischen eine bestimmte rotatorische Bewegung um die Nockenwellenachse überlagert wird, wobei die Nockenwelle (2) beim Beginn des Zahnein­ griffes eine definierte Drehwinkellage aufweist, bei der die anschließende rotatorische Bewegung durch eine ent­ sprechende, gegensinnige Vordrehung der Nockenwelle (2) berücksichtigt ist.

3. Montageverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurbelgehäuse (8) bei der Montage der Kurbelwelle (1) mit der Lagergasse (12) nach oben angeordnet ist und die Kurbelwelle (1) von oben unter Ausnutzung der Schwerkraft in die Lagergasse (12) einge­ legt wird.

4. Montagevorrichtung für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, zur Durchführung des Montageverfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am zahnradseitigen Ende der Kurbelwelle (1) ein Montageblech (5), das einen Ausleger (5a) und eine Transportöse (11) aufweist, in bestimmter Winkellage an der Kurbelwelle (1) befestigt ist, während das andere Kurbelwellenende eine Tragvorrichtung mit Dreh­ lager aufweist, wobei sich der Ausleger (5a) zum Einführen des Kurbelwellenzahnrades (3) in das Nockenwellenzahnrad (4) oder in ein Zwischenzahnrad auf einem an einer Kurbel­ gehäusestirnwand (10) des Kurbelgehäuses (8) parallel und in bestimmten Koordinaten zur Achse der Kurbelwelle (1) angeordneten Montagebolzen (6) abstützt und dadurch die Kurbelwelle (1) beim weiteren Annähern an die mit Lagerschalen versehene Lagergasse in gewünschter Weise verdreht wird.

5. Montagevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitte der Transportöse (11) des Montagebleches (5) um einen Winkel α verdreht vor der OT-Stellung des Zylinders Nr. 1 der Hubkolben­ brennkraftmaschine an der Kurbelwelle (1) befestigt ist, wobei der Winkel α dem zum Einführen des Kurbelwellen­ zahnrades (3) in das Nockenwellenzahnrad (4) oder in ein Zwischenzahnrad erforderlichen Verdrehwinkel der Kurbel­ welle (1) entspricht, und daß das Nockenwellenzahnrad (4) in seiner der OT-Stellung des Zylinders Nr. 1 entsprechen­ den Lage fixiert ist.

6. Montagevorrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Montagebolzen (6) über Kurzgewinde oder Schnappverschluß mit der Kurbelgehäuse­ stirnwand (10) verbindbar ist.