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Pleuelstangen-Richt- und Auswinkelgerät Die Erfindung betrifft ein
Gerät zum Richten und Auswinkeln von Pleuelstangen, auch rollengelagerten und gegenseitig
versetzt angeordneten Pleueln. Ein solches Ausrichten und Auswinkeln ist z. B. dann
unbedingt erforderlich, wenn an einer Pleuelstange die Kolbenbolzenbüchse oder das
Lager erneuert worden ist, um einwandfreie Laufverhältnisse zu schaffen.
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Dieses Ausrichten muß nach drei Richtungen hin vorgenommen werden
wie folgt: I. Der Kolbenbolzen muß gegenüber dem Kurbelzapfen in der gleichen waagerechten
Richtung Liegen ; 2. die Achsrichtung der Kolbenbolzen muß genau parallel zu derjenigen
des Kurbelzapfens liegen, und 3. die Pleuelstangenmitte muß sich mit der Mittellinie
des Kurbelwellenlagerauges decken (bei versetztem Pleuelstangenlagerauge ist die
Pleuelstange entsprechend versetzt zu richten).
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Zum Durch, führen dieser Ausrichtvorgänge ist ein Gerät bekannt,
bei welchem in eine senkrechte Fläche genau im Winkel ein Dorn eingeführt wird,
welcher sich festklemmen läßt. Dieser Dorn hat in der einen Hälfte, die in das Gerät
eingeführt wird, immer dasselbe Maß. Die andere Hälfte muß genau den Durchmesser
des Pleuelstangenlagers haben, d. h., für jeden anderen Durchmesser muß ein neuer
Bolzen angefertigt werden. Das Pleuellager wird nun nach Lösen der Pleuelsehrauben
auf den passenden Dorn geschoben und mit den Plenelschrauben festgezogen. Auf den
im Kollbenbollzew auge steckenden Kolbenholzen wird nun ein Richtprisma gesetzt,
an dessen einer Seite sich zwei in vertikaler Richtung, auf der anderen Seite zwei
in
horizontaler Richtung in einem Abstand von etwa 6 cm versetzte
abgeflachte Nasen befinden, die genau im Winkel zum Prisma plan geschliffen sind.
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Schiebt man nun gleitend das Prisma auf den Kolbenbolzen gegen die
senkrechte Fläche, so kann man durch Lichtspaltprüfung zwischen den Nasen und senkrechter
Fläche feststellen : a) wie man das Pleuel vertikal und, b) wenn das Prisma andersherum
gesetzt wird, wie man es horizontal zu richten hat; c) ob sich das Kolbenbolzenauge
in der Mitte des Lagerauges befindet, kann nur fest stellt werden, wenn das Lagerauge
gegen einen Anschlag geschoben und der Abstand des Kolbenbolzenauges zur senkrechten
Fläche gemessen wird, dann das Lagerauge auf dem Dorn gelockert, ab.-gezogen, um
180° verdreht, bis zum Anschlag wieder aufgeschoben, festgezogen und der Abstand
des Kolbenbolzenauges zur senkrechten Platte wieder gemessen wird. Aus den so erhaltenen
beiden Meßwerten wird ein Mittelwert gebildet und auf diesen Abstand das Pleuel
gerichtet.
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Wenn dann die drei Kontrollrichtungen zusammen stimmen, ist die Pleuelstange
einwandfrei gerichtet.
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Daneben sind Prüfgeräte bekannt, mit denen man die Abweichungen teils
mittels Prisma, teils mittels Meßuhren feststellen kann. Ein Richten der Pleuelstangen
ist auf diesen Geräten nicht möglich, da die Aufspannung des Lagerauges entweder
auf konischen Hülsen oder durch verstellbare Anpresser (ähnlich wie eine verstellbare
Reibahle) erfolgt. Es läßt sich nur feststellen, nach welcher Richtung die Pleuelstange
gerichtet werden muß, was auf gesondert vorgesehenen Richtgeräten erfolgen muß.
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Demgegenüber handelt es sich bei der Erfindung um ein Gerät, mit
dessen Hilfe mit einmaligem Einspannen. die Pleuelstange gleichzeitig nach den oben
aufgeführten drei Richtungen ausgewinkeit und gerichtet werden kann. Ein Umspannen
entfällt.
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Das Gerät kontrolliert sich darüber hinaus durch Umsetzen um I800
in einfacher Weise von selbst, so daß die richtige Einstellung einfach überwacht
werden kann. Weiter genügt zum Aufspannen bis zu einem bestimmten Lagerdurchmesser
ein einziger Aufspanndorn. Damit fallen. die beim eingangs beschriebenen Richtgerät
mit wachsenden Lagerdurchmessern für je 2/10 mm Zuwachs erforder eichen neuen Aufspanndorne
weg.
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Üm das erfindungsgemäße Gerät auch für die größten Pleuells¢angen
verwenden zu können, ist nur erforderlich, die Anpreßflächen durch zwei größere
plan gedrehte Scheiben zu verbreitern, und den Prismenbügei durch einen anderen
zu ersetzen, der eine größere Maulweite hat, die der Breite des Kolbenbolzenauges
entspricht.
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Das erfindungsgemäße Gerät besteht aus einer Aufspannvorrichtung,
zwischen deren plan verlaufenden Stirnflächen die Pleuelstange mit ihrem Pleuellager
festgehalten ist. Beiderseits der Spannstelle sind übereinstimmend dimensionierte
Anlageflächen für Anzeigegeräte angeordnet, die auf einer Anzeigeplatte ortsveränderlich
befestigt sind. Die Anzeigeplatte selbst ist an einem mit einem Aufhängebügel in
Hohe des Kolbenbolzenauges ausgerüsteten Gleitkörper in ihrer Ebene verschiebbar
angeordnet und mit Stellmitteln zur Einregulierung ihrer Lage zur Aufspannvorrichtung
versehen.
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Letztere ist mit Zeigern zur Feststellung der Mittelachse des Pleuels
ausgerüstet. Zum Ausrichten selbst findet ein Richtschlüssel Verwendung, dessen
Arbeitsende zwei in Entfernung vonein ander angeordnete Zapfen aufweist.
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Zweckmäßig bestelit die Aufspannvorrichtung aus zwei gleich starken,
insbesondere zylindrischen Klemmbacken, die nach Zwischenlegen der Pleuelstange
mit ihrem Pleuellager gegeneinander vorzugsweise über ein Flügelmutter an ihren
Stirnflächen verspannt sind, während die Flügelmutter mit einem Gewindezapfen zusammenwirkt,
der mit der einen Klemmbacke als Gleitführung dient.
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Vorteilhafterweise ist der Aufhängebügel für die Anzeigeplatte am
freien Ende winkelförmig gekröpft, mit einer Ausnehmung zum Überfassen der Kolbenbolzenaugenpartie
versehen und in einer Führung der Anzeigeplatte verschieblich und feststellbar gelagert,
während die Anzeigeplatte über Stellmittel, z. B. senkrecht zu dieser stehende arretierbare
Zapfen, das Einrichten der Kolbenbol zenaugenachse parallel zur Pleuellagerachse
überwacht und weitere Meßeinrichtungen die parallele und waagerechte Lage der beiden
Achsen einzuregulieren erlauben.
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Die mit der Anzeigeplatte zusammenwirkenden Meßeinrichtungen bestehen
vorzugsweise aus daran angelenkten, ortsveränderlich einstellbaren Meßuhren oder
Pendelzeigern, die beiderseits der Einspannstelle des Pleuelllagers. angebracht
sind und sich auf je einer Einspannbacke der Aufspannvorrichtung abstützen.
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Die Zeichnung stellt eine vorzugsweise Ausführungsform des Gerätes
dar, an der Aufbau und Wirkungsweise näher erläutert werden soll.
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Dieses Gerät besteht aus der Aufspannvorrichtung, dem Aufhängebügel,
der Anzeigeplatte und dem Richtschlüssel. Nachfolgend werden diese Einzelteile nacheinander
und schließlich das Zusammenwirken erläutert.
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Die Aufspannvorrichtung besteht hier aus einer Stahlwelle A von etwa
70 mm Durchmesser, deren eine Hälfte auf etwa 30 mm abgedreht ist. An dem dicken
Ende der Welle ist eine Befestigungsplatte B horizontal oder vertikal aufgeschweißt
zum Befestigen des Gerätes an einer Wand oder Werkbank. An. dem dünnen Ende der
Welle befindet sich ein Gewinde, das zu einer großen Flügelmutter C paßt. Uber das
abgedrehte Teil der Stahlwelle A schiebt sich genau passend eine Schiebehülse D,
deren innerer Durchmesser dem abgedrehten Teil der Stahlwelle A und deren äußerer
Durchmesser dem Außendurchmesser der Stahlwelle A entspricht. Stahlwelle A und Schiebehülse
D sind auf ein genaues. Durchmessermaß überschliffen. Die Anpreßflächen E der Stahiwelle
A und der SchiebehülseD sind genau plan gedreht.
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Will man eine Pleuelstange ausxvinkeln, so löst man die Flügelmutter
C, zieht die Schiehehülse D
ab, steckt das fest zusammengeschraubteLagerauge
der Pleuelstange über den abgedrehten Teil der Stahlwelle A, schiebt die Schiebehülse
D wieder darüber und zieht mit der Flügelmutter C die Schiebehülse D auf die Pleuelstange
zwischen den Anpreßflächen E fest. Versuche und Vergleiche haben ergeben, daß diese
Aufspannung eine einwandfreie Genauigkeit ergibt. Auf der Stahlwelle A und der Schiebehülse
D ist noch je eine ZungeS angebracht, welche die Ebenen derAnpreßfiächen E verlängern
und so auf der Skala R ein genaues Ablesen der Richtwerte für die Mittelinie der
Pleuelstange erlauben.
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Der Aufhängebügel F besteht aus einem waagerecht liegenden, nach
unten offenen Prisma, dessen mittlerer Teil in der Breite der normalen Kolbenbolzenaugen
herausgefräst ist, um ein Aufsetzen des eingeführten Kolbenbolzens in dem Kolbenbolzenauge
zu ermöglichen. Das Prisma G bildet mit dem Gleitstück H ein Ganzes. In diesem Gleitstück
befinden sich Längsschlitze, durch welche zwei Schrauben gehen, mit deren Hilfe
das Gleitstück auf der noch zu beschreibenden Anzeige platte 1 verschiebbar gelagert
ist, wodurch das Gerät für Pleuelstangen verschiedener Längen verwendet werden kann.
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Die Anzeigeplatte 1 ist auf ihrer Rückseite mit einer senkrechten
Ausfräsung versehen, in welche das GleitstückH H des Prismenbügels F genau geführt
ist und Gewindelöcher für die Schrauben zum Festziehen des Gleitstückes H aufweist.
Diese erlauben ein Befestigen des Prismenbügels F auf der Ausfräsung in jeder beliebigen
Stellung, so daß, wie vorher beschrieben, die Entfernung zwischen dem Prisma G und
der Anzeigeplatte 1 entsprechend der zu richtenden Pleuelstangenlänge eingestellt
werden kann. Links und rechts unten auf der Vorderseite der Anzeigeplatte I befinden
sich zwei Anschlagschrauben K, welche auf der Rückseite gekontert sein können. Die
Anschlagflächen der beiden Anschlagschrauben K sind, wenn der Prismenbügel F und
die Anzeigeplatte 1 fest zusammengeschraubt sind, so eingestellt, daß sie mit der
Längsachse des Prismas G übereinstimmen.
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Oberhalb der Anschlagschrauben K befinden sich in der Anzeigeplatte
1 zwei senkrechte Längs aus nehmungen zur Aufnahme der Tragbolzen L. Die Tragbolzen
L haben je eine angedrehte größere Auflagefläche und am rückwärtigen Ende Gewinde
zum Festspannen auf der An-zeigeplatte 1.
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Auf dem Tragbolzen L sitzen drehbar die Anzeigegewichte M. Fest mit
den Anzeigegewichtem M verbunden und um 90° versetzt ist die Auflagenase N angeordnet
und um weitere 45° versetzt der Zeiger 0. Über den Zeigern 0 befinden sich noch
zwei Anschlagschrauben, die ein Umkippen der Anzeigegewichte verhindern. Die Spitzen
der Zeiger 0 gleiten über eine im Zeigerradius vorge sehene Skala P, und zwar um
einen Nullpunkt unter 450 vom Drehpunkt, so daß nach unten und oben abgelesen werden
kann. Eine weitere Skala R befindet sich tiefer in der Mitte zwischen den Tragbolzen
L. Der Nullpunkt liegt auch in der Mitte.
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Der Nullpunkt ist so festgelegt, daß er sich rechtwinklig genau unter
der Mitte der Ausfräsung des Prismas G befindet.
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Der Richtschlüssel ist im Gegensatz zu dem bisher verwendeten Biegeeisen
so ausgebildet worden, daß ein Richten ermöglicht ist, ohne daß der Bedienungsmann
seinen Standplatz vor dem Gerät verlassen. muß, was bei einem Biegeeisen unvermeidlich
ist. Auf ein Vierkanteisenstück sind in einem gewissen Abstand zwei Bolzen eingenietet.
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Auf das Vierkanteisen ist ein Rohr geschweißt, auf welches wieder
ein Rohr quer geschweißt ist.
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Mit diesem Schlüssel ist es möglich, die Pleuelstange nach allen
drei erforderlichen Richtungen hin zu richten, hierbei gleichzeitig die drei Richtwerte
zu kontrollieren, ohne daß der Bedienungsmann seinen Standplatz verläßt.
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Das Richten und Auswinkeln wird mit Hilfe des beschriebenen Gerätes
in den weiter unten aufgeführten einzelnen Arbeitsgängen durchgeführt, wo bei angenommen
und in der Zeichnung dargestellt ist, daß eine Pleuelstange gerichtet werden soll,
deren Lagerauge 23 mm und deren Kolbenbolzenauge 20 mm breit ist.
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I. Man spannt das Lagerauge der Pleuelstange mit eingeschobenem Kolbenbolzen
in das Kolbsenbolzenauge zwischen die Anpreßflächen E fest.
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2. Da die Ausfräsung in dem Prisma G, um sie für möglichst verschieden
breite Pleuelaugen verwenden zu können, auf 30 mm ausgefräst ist, wird zunächst
die Differenz zwischen 20 mm Breite des Kolbenbolzenauges und 30 mm der Ausfräsung
= 10 mm durch Distanzscheiben von je 5 mm links und rechts auf dem Kolbenbolzen
ausgeglichen, so daß sich 20 mm Kolbenbolzenaugenbreite und 10 mm Distanzscheiben
= 30 mm die Breite der Ausfräsung ergibt.
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3. Nun hängt man den Prismenbügel F mit der Anzeigeplatte 1 auf den
Kolbenbolzen, löst die Befestigungsschrauben des Gleitstückes. H und schiebt die
Anzeigeplatte auf dem Gleitstück so, daß gleiche Anzeigewerte auf der Skala abzulesen
sind. Dieselben richten sich nach der Unwinkeligkeit des Kolbenbolzens. Zeigt z.
B. der eine Zeiger 10+, der andere Zeiger 20- an, schiebt man die Anzeigeplatte
so, daß auf der Plus-und Minusseite der Zeiger auf 15 steht und zieht die Schrauben
fest.
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4. Nun kontrolliert man zunächst die seitliche Verdrehung des Kolbenbolzens
an den Anschlagschraubenflächen K. Berühren beide nicht gleichzeitig die Stahlwelle
24 und die Schiebehülse D, so ist durch Verdrehen mit dem Richtschlüssel das Pleuel
so zu richten, daß die Berührung gleich zeitig erfolgt.
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5. Jetzt richtet man mit dem Schlüssel oben am Kolbenbolzenauge die
Pleuelstange nach links oder rechts so, daß beide Zeiger O auf der Skala den Nullwert
anzeigen.
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6. Schaut man nun über die Zeigern auf die Skala R, so liest man
z. B. auf der linken Seite 8 mm und auf der rechten Seite 15 mm ab (= 23 mm die
Breite des Lagerauges). Die Zeiger
müßten aber auf II,5 mm deuten,
was zweimal der Hälfte der Lageraugenbreite entsprechen würde.
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Da aber die Zeiger links 8 mm und rechts I5 mm anzeigen, so muß diese
Differenz vermittelt werden (8-15 = 7, die Hälfte hiervon = 3,5). Diese 3,5 mm muß
nun die Pleuelstange unten nach links gerichtet und oben entsprechend korrigiert
werden, daß die Zeiger O auf der Skala P wieder den Nullwert anzeigen. Um ganz sicher
zu gehen, kann die Anzeigeplatte 1 mit dem Prismenbügel F noch einmal um 1800 verdreht
auf den Kolbenbolzen aufgesetzt werden. Stimmen beide Stellungen, so müssen sich
auch hier gleiche Meßwerte ergeben.
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Ist dies erreicht, so ist die Pleuelstange einwandfrei gerichtet.
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7. Ergeben sich beim Umsetzen der Anzeigeplatte I mit dem Prismenbügel
F auf dem Kolbenbolzen andere Meßwerte als vorher, so hat sich durch Fall, Gewalt
usw. ein Zeiger 0 verbogen oder der Tragbolzen L in dem Langloch verschoben.
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Das Wiedereinrichten ist denkbar einfach. Angenommen, von vorn gesehen,
ist die Pleuelstange genau gerichtet und die beiden Zeiger 0 zeigen den Meßwert
Null auf der Skala an. Setzt man den Prismenbügel F mit der Anzeigeplatte 1 um I800
verdreht auf den Kolbenbolzen und der linke Zeiger zeigt auf Null, der rechte dagegen
auf I0, so beträgt die Unstimmigkeit am Gerät in Wirklichkeit nur fünf Striche,
da man mit dem nicht stimmenden Gerät die Pleuelstange um die Hälfte der angezeigten
Differenz von vorn verrichtet hat.
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Der rechte Zeiger 0 muß also auf fünf Strich minus und d der Linke
Zeiger auf fünf Strich plus durch Verschieben der Tragbolzen L im Längsioch eingerichtet
werden. Richtet man nun die Pleuelstange so, daß die beiden Zeiger den Meßwert Null
anzeigen, so muß er automatisch nach Verdrehen des Prismenbügels F mit der Anzeigeplatte
auf dem Kolbenbolzen auf der anderen Seite auch die Meßwerte Null anzeigen. Auch
die Stellung der Anschlagschrauben K, an welchen ja, wenn sie einmal eingestellt
sind, sich praktisch keineVeränderungen ergeben können, ist durch Vermitteln der
Meßwerte und Verstellen der Anschlagschrauben, Nachrichten der Pleuelstange bis
zu der Stelle, bei welcher die Anschlagschrauben K von beiden Seiten aufgehängt
gleichzeitig anschlagen, sehr leicht zu korrigieren. Die Skala R ist fest eingestellt,
daher nicht zu ändern. Ergeben sich nach Umdrehen des Prismenbügels F mit der Anzeigeplatte
1 trotzdem auf dieser zwei verschiedene Meßwerte, so ist dies nur darauf zurückzuführen,
daß die Dicke der auf den Kolbenbolzen aufgeschobenen Distanzscheiben T links und
rechts verschieden ist.
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An Stelle der Zeigeranordnung können auch zwei Meßuhren verwendet
werden.
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Zusammengefaßt ergeben sich mit dem erfindungsgemäßen Richtgerät
gegenüber den bekannten Einrichtungen folgende Vorteile.
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Es können mit dem Gerät alle normalen PKW-und LKW-Pleuelstangen ohne
Zusatzteile gerichtet und ausgewinkelt werden.
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Auch das Richten voll rollengelagerten Pleuelstangen ist ohne weiteres
möglich.
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Die Meßgenauigkeit kann beliebig durch Änderung des Abstands der
beiden Auflagenasen AT von der Pleuelstange geändert, insbeso, n : dere gesteigert
werden.
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Auf ein und derselben Aufspannvorrichtung kann z. B. das Aufspannen
von Pleuelstangen mit einem Lagerdurchmesser von 30 bis 70 mm ohne weiteres erfolgen.
Sollen größere Lagerdurchmesser beherrscht werden, so können die Anpreßflächen E
vergrößert werden. Hierzu sind nur zwei größere plan gedrehte Scheiben erforderlich.
Ist z. B. hierbei für das Kolbenbolzenauge die vorgesehene Ausfräsung im Prismenbügel
zu schmal, so ist der Prismenbügel durch einen solchen mit einer größeren Ausfräsung
zu ersetzen. Sonst werden keine Zusatzgeräte gebraucht.
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Die Meßapparatur ist durch einfaches Umsetzen des Prismenbügels F
mit Anzeigeplatte 1 schnell zu kontrollieren und bei Unstimmigkeiten leicht einzurichten.
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Der Richtschlüssel S ermöglicht es, die Pleuelstangen nach allen
Seiten zu richten und zu kontrollieren, ohne daß der Bedienungsmann seinen Standort
vor dem Gerät verläßt.
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Das Gerät erlaubt das Richten und Kontrollieren einer Pleuelstange,
ohne daß die Anzeigeplatte 1 vom Kolbenbolzen abgenommen werden muß.
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Die Konstruktion des Geräts ist einfach und betriebssicher und praktisch
keinem Verschleiß unterworfen.
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Das Richten und Auswinkeln erfordert nur einen Bruchteil der Zeit,
die zum Richten auf den be kannten Einrichtungen benötigt wird.