DE2139437B1

DE2139437B1 - Vorrichtung zum gegenseitigen Ausrichten von einander zugeordne ten Maschinenteilen

Info

Publication number: DE2139437B1
Application number: DE2139437A
Authority: DE
Inventors: Gerd 4230 Wesel Bruckhoff
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-08-06
Filing date: 1971-08-06
Publication date: 1972-10-12
Also published as: CH531137A; GB1358892A

Description

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Beim Zusammenbau von einander zugeordneten Maschinenteilen ist meist eine genaue Ausrichtung der Teile zueinander erforderlich, um Herstellungsungenauigkeiten ausgleichen oder um die Bauteile genau fluchtend und konzentrisch zu einer gemeinsamen Längsachse auszurichten. Dies gilt insbesondere beim Zusammenbau von Turbinen, bei denen beispielsweise Innen- und Außengehäuse oder Leitschaufelträger und Außengehäuse exakt ausgerichtet oder beispielsweise die Lagergehäuse einschließlich Läufer genau konzentrisch zum Leitschaufelträger eingestellt werden müssen. Hierzu sind besondere Vorrichtungen bekannt. So zeigt die USA.-Patentschrift 3 169 449 eine Vorrichtung zum gegenseitigen Ausrichten von einander zugeordneten Maschinenteilen, die aus einem in das erste Maschinenteil einsetzbaren Bolzen und einer in das zweite Maschinenteil einsetzbaren, den aus dem ersten Maschinenteil herausragenden Kopf des Bolzens umfassenden und in einer Bohrung des zweiten Maschinenteils um seine Längsachse verdrehbar gelagerten, jedoch nach Einstellung gegen Drehung feststellbaren Buchse mit einer den Bolzenkopf aufnehmenden exzentrischen Bohrung besteht. Mit einer derartigen Vorrichtung ist ebenfalls das Ausrichten von einander zugeordneten Maschinenteilen entsprechend der Exzentrizität der Buchsenbohrung möglich. Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß ihre Einzelteile auch während des Betriebes stets mit einem gewissen Spiel zueinander angeordnet sind, das für den Einbau der Teile erforderlich war.

Im Gegensatz dazu ist es jedoch bei Zentriereinrichtungen für Turbinen erforderlich, daß die zugehörigen Maschinenteile nach dem gegenseitigen Ausrichten spielfrei zueinander gehalten werden.

Dies zu erreichen ist die Aufgabe der Erfindung. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung der vorstehend genannten Art, der Bolzenkopf und die Buchsenbohrung konisch ausgebildet sind und daß Bolzen und Buchse durch eine in den Bolzenkopf axial einschraubbare und sich an der gegenüberliegenden Außenstirnfläche der Buchse abstützenden Spannschraube gegenseitig und gegen das die Buchse umgebende Maschinenteil spielfrei verspannbar sind.

Durch diese gegenseitige Verspannung von Bolzen, und Buchse können somit alle Spiele zwischen Bolzen und Buchse sowie zwischen Buchse und dem zugehö- ( rigen Maschinenteil praktisch zu Null gemacht werden.

Zur Halterung des Bolzenfußes im zugehörigen Maschinenteil ist es zweckmäßig, wenn der in das erste Maschinenteil eingesetzte Bolzenfuß auf zwei gegenüberliegenden Seiten abgeflacht und in einer Nut des ersten Maschinenteils geführt ist. Damit können Wärmebewegungen zwischen den beiden Maschinenteilen ermöglicht werden.

Wenn jedoch eine genau fixierte Zuordnung der beiden Maschinenteile während des Betriebes erforderlich ist, ist es zweckmäßig, daß der Bolzenfuß angenähert zylindrisch ausgebildet sowie exzentrisch zum Bolzenfuß angeordnet und in einer Bohrung des ersten Maschinenteils geführt ist. Diese Exzentrizität auch des Bolzenfußes ist erforderlich, um schon beim Zusammensetzen der beiden zugeordneten Maschinenteile Exzentrizitäten der beiden Bohrungen in den Maschinenteilen ausgleichen zu können. Durch diese zylindrische Ausbildung des Bolzenfußes werden beide Maschinenteile nach der entsprechenden Ein- | stellung in ihrer Lage zueinander fest arretiert, so daß keine Verschiebungen während des Betriebes möglich sind.

Um eine feste Anlage der Buchse an das aufnehmende Maschinenteil zu erreichen, ist es weiter vorteilhaft, wenn die Buchse auf zumindest einer Teillänge einer Mantellinie mit einem Schlitz versehen ist.

An Hand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 a einen Querschnitt,

F i g. 1 b eine Seitenansicht und

F i g. 1 c eine Aufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit entsprechendem Einbau in die auszurichtenden Maschinenteile, die

F i g. 2 a, 2 b und 2 c entsprechende Darstellungen einer ähnlichen Ausführungsform, jedoch mit zylindrischem Bolzenfuß und die

F i g. 3 a, 3 b und 3 c ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der Erfindung mit geänderter Einbaulage.

In F i g. 1 a sind schematisch in Ausschnitten die beiden gegenseitig auszurichtenden Maschinenteile 1 und 2 dargestellt. Das Maschinenteil 1 weist dabei

eine nutähnliche Ausnehmung 3 auf, in die der Fuß 4 eines Bolzens 5 eingesetzt ist. Dieser Fuß 4 ist dabei in etwa rechteckig mit zwei gegenüberliegenden angeflachten Seiten 6 und 7 oder zylindrisch zur Führung in der Nut 3 ausgebildet. Der aus dem Maschinenteil 1 nach außen überstehende Bolzenkopf 8 ist zylindrisch oder vorzugsweise konisch zulaufend ausgebildet.

In eine entsprechende Bohrung 9 des zweiten Maschinenteiles 2 wird nunmehr eine Buchse 10 gemäß der Erfindung eingesetzt, wobei sich diese Buchse ι ο über eine Schulter 11 auf einem Absatz 12 der Bohrung 9 abstützt. Die Buchse 10 weist eine nach unten offene konisch zulaufende und exzentrisch zur Achse der Buchse 10 angeordnete Bohrung 13 auf, in die der konische Bolzenkopf 8 eingeführt wird.

Wenn nun eine Lageveränderung der beiden Maschinenteile 1 und 2 zueinander erforderlich ist, kann die Buchse 10 durch Angreifen eines nicht näher dargestellten Werkzeuges beispielsweise an dem als Sechskant 14 ausgebildeten oberen Ende gedreht wer- ao den. Durch die exzentrische Führung des Bolzens 5 verschiebt sich dabei eines der beiden Maschinenteile 1 und 2, bis die gewünschte Zuordnung erreicht ist.

Um nunmehr die noch vorhandenen fertigungsbedingten Spiele zwischen Bolzen 5, Buchse 10 und Maschinenteil 2 auszugleichen, wird über eine Bohrung 15 im Oberteil der Buchse 10 eine Schraube 16 in eine axiale Gewindebohrung 17 des Bolzens 5 eingeschraubt und damit der Bolzen 5 fest in die Buchse 10 hineingezogen. Um auch ein festes Anliegen der Buchse 10 an das Maschinenteil 2 zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn die Buchse 10 auf einer Mantellirrie mit einem durchgehenden Schlitz 18 versehen ist, so daß sich die Buchse 10 entsprechend aufweiten kann.

Mit dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist noch eine beispielsweise wärmebedingte Verschiebung der beiden Maschinenteile 1 und 2, gegeneinander allein in Achsrichtung oder in senkrechter Richtung möglich. Wenn es jedoch erforderlich ist, die beiden auszurichtenden Maschinenteile exakt in ihrer einmal eingestellten Zuordnung zu halten, ist eine Ausführungsform der Vorrichtung zweckmäßiger, wie sie in den Fig. 2a, 2b und 2c dargestellt ist. Die Buchse 10 ist dabei in gleicher Weise ausgebildet wie nach dem beschriebenen Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Auch der Bolzenkopf8 des Bolzens5 ist zweckmäßigerweise konisch zulaufend gefertigt und mit einer Gewindebohrung 17 zur Aufnahme der Spannschraube 16 versehen. Der Bolzenfuß 19 ist hierbei jedoch zylindrisch ausgebildet und ebenfalls exzentrisch zur Längsachse des Bolzenkopfes 8 angeordnet. Der Bolzenfuß 19 wird dabei in einer — nicht näher dargestellten — genauen Paßbohrung des zugeordneten Maschinenteiles geführt. Dadurch, daß sowohl die Buchse 10 eine exzentrische Ausnehmung 13 als auch der Bolzen 5 einen nach der anderen Seite exzentrischen Fuß 19 aufweist, kann durch entsprechendes Verdrehen der Buchse 10 eine entsprechende Verschiebung der Maschinenteile zueinander in jeder Richtung erreicht werden. Nach Verspannen von Bolzen 5 und Buchse 10 durch die Spannschraube 16 sind dann die Spiele zwischen Bolzen 5, Buchse 10 und Maschinenteil 2 ausgeglichen, und die beiden Maschinenteile werden exakt in ihrer einmal eingestellten Lage zueinander festgehalten, wobei allein eine wärmedehnungsbedingte Bewegung in senkrechter Richtung möglich ist.

In den F i g. 3 a, 3 b und 3 c ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie nach F i g. 1 dargestellt, jedoch für eine andere Einbaulage und abweichende Montagefolge. Dabei wird in das untere Maschinenteil 1' zuerst die Buchse 10 und in diese dann der Bolzen 5 eingesetzt. Dabei stützt sich die Buchse 10 über eine Schulter 22 auf der Oberseite des Maschinenteils 1' ab. Anschließend wird das zweite Maschinenteil 2' von oben über den Bolzenfuß 4 gesetzt und die Maschinenteile Γ und 2' werden in der oben beschriebenen Weise durch Verdrehen der Buchse 10 ausgerichtet. Dabei ist noch eine weitere Besonderheit vorgesehen, nämlich, daß der Längsschlitz 20 im Mantel der Buchse 10 nicht von oben bis unten durchgehend ausgebildet, sondern durch einen schmalen Materialsteg 21 unterbrochen ist. Wenn nämlich durch eine derartige Buchse zwei Räume unterschiedlichen Druckes überbrückt werden, würde bei einem durchgehenden Schlitz das Medium höheren Druckes aus dem einen Raum in den anderen Raum niederen Druckes austreten und damit ein erhebliches Geräusch verursachen. Dieser Durchtritt wird durch den verbleibenden Steg 21 unterbunden. Wenn jedoch beim zu kräftigen Anziehen der Spannschraube 16 die Buchse 10 so weit aufgeweitet wird, daß dieser Steg 21 aufreißt, so ergibt sich nur ein so geringer Spalt, daß keine übermäßigen Medienverluste und Geräusche zu befürchten sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

COPY

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum gegenseitigen Ausrichten von einander zugeordneten Maschinenteilen, insbesondere von Turbinengehäuseteilen und/oder Schaufelträgern, mit einem in das erste Maschinenteil einsetzbaren Bolzen und einer in das zweite Maschinenteil einsetzbaren, den aus dem ersten Maschinenteil herausragenden Kopf des Bolzens umfassenden und in einer Bohrung des zweiten Maschinenteils um seine Längsachse verdrehbar gelagerten, jedoch nach Einstellung gegen Drehung feststellbaren Buchse mit einer den Bolzenkopf aufnehmenden exzentrischen Bohrung, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzenkopf (8) und die Buchsenbohrung (13) konisch ausgebildet sind und daß Bolzen (5) und Buchse (10) durch eine in den Bolzenkopf (8) axial einschraubbare und sich an der gegenüberliegenden Außenstirnfläche der Buchse (10) abstützenden Spannschraube (16) gegenseitig und gegen das die Buchse (10) umgebende Maschinenteil (2, 1') spielfrei verspannbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in das erste Maschinenteil (1) eingesetzte Bolzenfuß (4) auf zwei gegenüberliegenden Seiten (6, 7) abgeflacht und in einer Nut (3) des ersten Maschinenteils (1) geführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzenfuß (19) angenähert zylindrisch ausgebildet sowie exzentrisch zum Bolzenkopf (8) angeordnet und in einer Bohrung des ersten Maschinenteils geführt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (10) auf zumindest einer Teillänge einer Mantellinie mit einem Schlitz (18,^v20) versehen ist.