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Vorrichtung zur Bestimmung der Achsmitten des Dampfzylinders und des
zugehörigen Kolbenschieberkastens bei Dampfmaschinen, insbesondere Lokomotiven'
Beim genauen Ausrichten der Triebwerksteile einschließlich der Kreuzkopfbahn einer
Dampfmaschine, insbesondere Lokomotive, wird in der Regel von der Zylinderachse
oder der Achse des Kolbenschieberkastens ausgegangen. Zu diesem Zwecke ist es nicht
nur erforderlich, die Achsen beider Bohrungen im Gußstück genau festzulegen, sondern
es sind auch beide Achsen auf ihre Parallelität zu kontrollieren. Namentlich das
sorgfältige Ausrichten der Kreuzkopfgleitbahn zur Zylinderachse ist für den störungslosen
Gang des Triebwerkes von Bedeutung, und die geringste Abweichung der Triebwerksteile
von der vorgeschriebenen Lage macht sich in einem Heißlaufen derselben oder mindestens
in einem großen Schmierölverbrauch bemerkbar. Die gleiche Bedeutung kommt der Ausrichtung
der Mittelachsen in bezug auf den Lokomotivrahmen zu.
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Die. zu diesen Zwecken bisher benutzten Mittel, z. B. Lineal, Wasserwaage,
Stahldraht, Taster und Zirkel, Meßschraube und die sonst noch verwendeten Hilfsvorrichtungen
können nicht den an sie zu stellenden Ansprüchen genügen, und wenn das angestrebte
Ziel einer hinreichenden Meßgenauigkeit doch zum Teil erreicht wird, so geschieht
es auf Kosten der Zeit; ein Nachteil, der wiederum in einer Erhöhung der Herstellungskosten
zum Ausdruck kommt.
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Diese Übelstände werden durch die Erfindung beseitigt, die ein Nachmessen
des Zylinders in kurzer Zeit bei großer Genauigkeit gestattet. Zu diesem Zweck ist
eine in der Achse des Dampfzylinders durch Zentriervor-richtungen zu lagernde Welle
vorgesehen, die zwei Meßständer mit senkrecht und waagerecht meßbar verschiebbaren
Armen trägt, welche eine zweite, im Schieberkasten zentrierbare Welle aufnehmen.
Aus dem meßbaren Abstande der beiden Wellen kann jede Abweichung von der Parallelität
schnell und leicht bestimmt werden, wobei es zweckmäßig ist, bei der Feststellung
der beiden in Frage kommenden Achsmitten von der Achse des Dampfzylinders auszugehen.
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Bei - beiden Wellen können dann noch Mikrometerpendel vorgesehen sein,
mit deren Hilfe die inneren Zylinderwandungen auf ihre Genauigkeit hin zu prüfen
sind.
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Es ist an sich gleichgültig, wodurch die Zentrierung der Wellen in
den Achsmitten der Zylinder vorgenommen wird. Zur Zentrierung der einen Welle in
dein Dampfzylinder kann man sich beispielsweise dreier
in ihrer
Länge einstellbarer Arme bedienen, welche in ihrer Mitte die Welle halten und sich
gegen die Zylinderwandung abstützen; die Einstellung der Arme muß dann nachmeßbar
sein. Da die beiden Zylinder für den Arbeits- und den Zylinderkolben selten genau
senkrecht übereinanderliegen, empfiehlt es sich, den Abstand der beiden Meßwellen
in zwei rechtwinklig zueinander liegenden Ebenen zu bestimmen.
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Für den geordneten Gang der Maschine ist es nicht nur erforderlich,
daß die beiden Achsmitten genau parallel zueinander verlaufen, sondern die Zylinder
müssen auch parallel zum Lokomotivrabrnen angebracht werden. Zu diesem Zwecke sind
Mikrometerpendel auf einer der beiden Wellen vorgesehen, welche den Abstand der
Achsmitten von dem Rahmen nachzumessen gestatten. Mit Hilfe eines ähnlichen, auf
der verlängerten Meßwelle verschiebbar angeordneten Mikrometerpendels läßt sich
auch die Kreuzkopfgleitbahn ausrichten.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Abb. i bis 3 dargestellt.
Abb. i zeigt die Vorrichtung in Seitenansicht, wobei das zu prüfende Zylindergußstück
im Schnitt angedeutet ist. Abb. 2 ist eine Ansicht von vorn auf die am Zylindergußstück
angebrachte Vorrichtung. Abb. 3 stellt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung
in Seitenansicht dar.
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Zur Festlegung der Mittelachse des Zylinders i dienen Zentriervorrichtungen
2, 3,. die je an einem Ende des Zylinders den .L%fittelpunkt des kreisförmigen Zylinderquerschnittes
festlegen. Da beide Zentriervorrichtungen auf einer gemeinsamen Welle 4 angeordnet
sind, liegt nach Einstellung der Zentr iervorrichtungen 2 und 3 die Mittelachse
des Zylinders fest. Die Zentriervorrichtung besitzt drei Arme 5, die im Winkel von
12o° zueinander versetzt sind und in denen je eine mit Flachgewinde versehene Spindel
6 mit einem an derselben befestigten Fuß 7 verschiebbar ist. Die Verschiebung, die
durch Drehen der Spindel in dem Arm der Zentriervorrichtung erfolgt, geschieht so
lange, bis der Fuß 7 mit seinen scharfen Kanten 8 die innere Wandung des Zylinders
i berührt. Auf einem Nonius 9 ist alsdann die Gesamtlänge des Armes 5 mit seiner
durch die Verschiebung der Spindel hervorgerufenen Verlängerung abzulesen. Die Welle
4 der Zentriervorrichtung fällt genau mit der Achse des Zylinders zusammen, wenn
sämtliche drei Nonien dasselbe Maß anzeigen. Zur Befestigung der beiden Zentriervorrichtungen
2 und 3 auf der Welle 4 dient je ein Klemmkonus 1o. Auf jeder Zentriervorrichtung
ist ein um die Welle 4 schwingbares Mikrometerpendel i i angeordnet, das in ähnlicher
Weise wie die Arme 5 und 6 ausgebildet ist, nur daß der Fuß durch eine Spitze 12
ersetzt ist. Mit Hilfe dieser Mikrometerpendel wird die innere Zylinderwandung abgetastet,
nachdem die Welle 4 mittels der beiden Zentriervorrichtungen zentriert worden ist.
Die an jedem Pendel ii angebrachte Mikrometerschraube 13 gestattet die genaue Feststellung
der Größe eines Fehlers, wenn die innere Zylinderwandung an einigen Stellen von
der genauen Zylinderform abweicht. " Die Mikrometerpendel können außerhalb oder
innerhalb der beiden Zentrierv orrichtungen angeordnet sein, und ebenso können sie
mit letzteren verbunden oder auch für sich besonders schwingbar gelagert sein. Auf
den über den Zylinder i hinausragenden Enden der Welle ist je ein Meßgerät 14 verschiebbar
gelagert, das wiederum mittels eines Klemmkonus 15 festgelegt werden kann. Dieses
Gerät besteht aus dem Meßständer 16, der auf der Buchse 17 drehbar ist. Eine Wasserwaage
18 sichert die genaue senkrechte Einstellung des Meßständers, die mit Hilfe der
Feineinstellung ig vorgenommen wird. Das obere Ende des Meßständers wird durch eine
Spindel 2o gebildet, auf der eine als Hülse ausgebildete Mutter 2i so verstellt
«erden kann, daß das Maß y zwischen der Achse eines an der Hülse befestigten waagerechten
Armes 22 und der Mittelachse der Zentriervorrichtüngen mittels eines Nonius 23 abgelesen
werden kann. Der Arm 22 bildet das Lager einer Welle 24, die zentral durch die Schieberbuchse
25 des Z@T-lindergußstückes hindurchgeführt wird. Auf dieser Welle ist ein Mikrometerpendel26
schwingbar angeordnet, das sich von dem entsprechenden Pendel ii für den Zylinder
i nur in der Größe unterscheidet. Mit dem Pendel 26 wird die innere Zylinderwandung
der Schieberbuchse 25 auf ihre Genauigkeit hin untersucht und nachgeprüft, nachdem
die Welle 24 mit Hilfe eines an dein Arm 22 befindlichen Nonius 27 genau dein Baumaß
entsprechend auf die Mitte der Schieberbuchse 25 eingestellt worden ist, so daß
das Maß .x zwischen der- Projektion der Schieberbuchsenachse und der Dampfzylinderachse
festgelegt wird. Die genaue Parallelität der Welle 24 zur Welle 4 ergibt sich aus
der Übereinstimmung der Ablesungen an dem Nonius 23 der beiden Meßständer.
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Zum Ausrichten der Welle 4 gegenüber dem Lokomotivrahmen 28, zu welchem
die Mittelachse des Zylinders i genau parallel liegen muß, sind auf der Welle 4
zu beiden Seiten des Zylinders i Mikrometerpendel 29 angeordnet, die in derselben
Weise wie die Pendel i i und 26 so eingestellt werden, daß die Spitze 3o auf einem
an dem Rahmen 28
befestigten Lineal 3t anliegt. Der Vergleich der
Ablesungen eines jeden Nonius 23 mit denen der anderen Mikrometerpendel läßt auf
Parallelität oder Schiefwinkligkeit schließen.
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Das Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Abb. 3 zeigt als Unterschied
gegenüber demjenigen nach Abb. i und 2 die Vornahme der Messungen und Zentrierungen
bei aufmontiertem hinterem Zylinderdeckel 33, auf crem in üblicher Weise
die Kreuzkopfgleitbahn 34 gelagert ist. Die Zentriervorrichtung 3 der Abb. i ist
durch einen den gleichen Zweck erfüllenden Konus 35 ersetzt, der die Zentrierung
der Welle 4 in der für die Stopfbuchse bestimmten Aussparung des Deckels vornimmt.
Auf der verlängerten Welle 4 ist ein Mikrometerpende136 verschiebbar angeordnet,
mit dessen Hilfe die Gleitbahn 34 nach Zentrierung der Welle 4 ausgerichtet wird.