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Hubkolbenmaschine in Reihenbauart mit geteilen Kurbelwellenlagern
Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine in Reihenbauart mit geteilen Kurbenwellenlagern
in Querwänden des Maschinengehäuses, bei den die Lagerdäckel seitlich geführt sind
und zusätzlich durch beidzeitig angreifende Spannechrauben, die quer zur Xa-Schinenlängsache
wirken, mit dem Maschinengehäuse verspannt sind.
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Bei Hubkolbemaschine n in Reihenbauweise, insbesondere in V-Bauart,
mit hängend angeordneter Kurbelwelle und geteilten Kurbenwellenlagern ergeben sich
Lagerkräfte, die den Lagerdeckel längs der Teilebene zu verschieben suchen. Um diese
Schubkräfte aufzunehmen, reicht die $Schaubenverbindung senkrecht zur Lagerteilungsebene
besonders bei zur Lagerteilungsebene geneigten Zylindern, wie aie bei Maschinen
in V-Bauart gegeben ist, meist nicht aus. Aus diesem Grunde werden die. Lagerdeckel
häufig in seitlichen Pührungen gehalten um eine ausreichende Sicherheit gegen die
Schubkräfte zu erzielen-Es ist bekannt, DO8 1 954 318 zur Lagesicherung den Lagerdeckel
bei seitlicher Führung noch zusätzlich mittels Schrauben, die quer zur Maschinenlängsachse
gerichtet sind, zu verspannen. Nachteilig ist hierbei, daß die seitliche Führung
als Passung nicht spielfrei hergestellt werden kann. Aus Einbaugründen verbietet
eich andererseits ein Überbaß und aus Freisgründen eine Passung mit Kleinstspielen.
Die
Passungaspiele müssen daher von den meist parallel zur Lagerteilungsebene wirkenden
Spannschrauben durch deformieren des Lagerdeckels und des Maschinengehäuses überwunden
werden. Die von den Spannschrauben ausgelöstet Deformationen haben häufig Risse
im Maschinengehäuse sur Folge, die von der Stelle des Überganges der Lagerteilungsebene
zur Seitenführung ausgehen. Zur Vermeidung dieser Risse sind möglichst ehße und
in der Herstellung teum Passungen erforderlich oder Ausrundungen mit glatten Oberflächen,
die aus Platigründen nicht immer anwendbar sind.
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Es ist ferner bekannt (Gbm 700 10 16), die Lagerdeckel an ihren Seitenflächen
durch einstellbare SchraubetUcke gegen über dem Maschinengehäuse spielfrei einzuspannen
und durch Zuganker mit dem Maschinengehäuse zu verspannen. Nachteilig ist hierbei,
daß die Schraubt-stücke nicht in unmittelbare Nähe der Lagerteilungsebene den Lagerdeckel
abstützen und bei Anwendelung von mehr als einem Schraubstück je Seite das der Kurbelwellenmitte
zugewandte Schraubstück nicht oder nur sehr schlecht zugänglich ist. Ein weiterer
Nachteil ist der Mangel eines seitlichen Anschlages oder Fixpunktes für den Lagerdeckel
der bei einseitigem Anziehen der Schraustücke aus der mittellage gedrückt wird,
ohne daß es bemerkt wird. Damt ist eine präzise Lagerfixierung des Lagerdeckels
zur Lagermitte nicht möglich. Außerdem erlaubt der knappe Bauraum zwischen den Lagerdeckelseitnflächen
und dem Maschinengehäuse nur niedrige Schraubstücke mit wenigen Gewindegängen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Hubkolbenmaschine
den Lagerdeckel lagesicher zu befestigen, ohne daß durch hohe Genauigkeitsansprüche
die Herstellkosten unwirtschaftlich werden. Dieses wird bei einer Hubkolbenmaschine
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dafl die Lagerdeckel durch Spannelemente
gegen eine seitliche Führungsfläche gepreßt werden und der gemeinsame Kräftmittelpünkt
der Spannelemente und der Spannschrauben wenig unterhalb der Lagerteilungsebene
liegt. Durch die Spannelemente kann auf eine genaue Passung zwischen Lagerdeckel
und Naschinengehäuse verzichtet werden. Die Spannelemente ermöglichen einen spielfreien
Sitz des Lagerdeckels, dessen Haftkraft an den Seitenflächen durch Vorspannen noch
verstärkt werden kann. Der eo vorgespannte Lagerdeckel wird durch Spannschrauben
mit dem Maschinengehäuse verspannt., Hierbei werden zur Vermeidung von Kräftemomenten
die Spannelemente als Hohlachrauben ausgebildet. Diese Anordnung ergibt eine sehr
platzsparende Bauweise, die eine Befestigung des Lagerdeckels unmittelbar unter
der Lagerteilungßebene erlaubt und durch die Länge der Hohlschraube eine ausreichende
Gewindelänge zur Übertragung der Schraubenkräfte auf das Maschinengehäuse bietet.
Besonders vorteilhaft ist bei dieser Lagerdeckelbefestigung die gute Zugänglichkeit
der Spannelemente von der Außenseite der Maschine unQbie als Anschlag dienende Seitenführung,
die keine besondere Einstellung des Lagerdeckele aufeine Mittellage erfordert. Um
ein Löeen der
Spannelemente zu rerhindern, sind die Spannelemente
mittels Dichtkappe gegen Verdrehen gesichert. In einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Lagerdeckel it Bereich der Lagerteilungsebene
mit Spannelementen vorgespannt sind, und in dem der Lagerteilungsebene gegenüberliegenden
Bereich seitlicher Führungen mit dem Maschinengehäuse verspannt sind.
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Bei dieser Schraubenanordnung, die in dem der Lagerteilungebene abgewandten
Bereich des Lagerdeckele kein Spannelement vorsieht, ist das Maschinengehäuee weniger
formsteif ausgebildet, so daß hier mit Hilfe der Spannschrauben daa.Spiel einer
groben Passung zwischen Lagerdeckel und Maschinengehäüse durch elastische Formänderungen
überwunden wird. Die grobe Passung zwischen Lagerdeckel und Maschinengehäuse ist
in der Horstellung einfach und .billig. Die Verformung des Maschinengehäuses liegt
durch die größere Biegelänge innerhalb des elastischen Bereiches, so daß an der
Übergangsstelle von der Lagerteilungsebene zur Einpaßstelle nicht die gefürchteten
Risse auftreten.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Die Abb. 1 zeigt einen Teilschnitt durch das Maschinengehäuse einer
Hubkolbenmaschine in Reihenbauart quer zur Maschinenlängsachse.
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In der Abb. 1 ist die Querwand 1 des Maschinengehäuses 2 einer Hubkolbenmaschine
teilweise im Schnitt dargestellt. In der Mitte der Querwand 1 ist das mittig geteilte
Lager 3 mit Lagerdeckel 4 fur den hängenden Anbau. einer nicht näher dargestellten
Kurbelwelle angeordnet. Der Lagerdeckel 4 ist in bekannter Weise mit zwei Befestigungsschrauben
5 senkrecht zur Lagerteilungsebene 6 mit dem Maschinengehäuse 2 verschraubt. Um
die Lagerkräfte, die entlang der Lagerteilungsebene 6 wirken, auf das Maschinengehäuse
2 zu übertragen, wird nicht nur die Haftreibung zwischen Lagerdeckel 4 und Maschinengehäuse
2 benötigt, sondern darüber hinaus die Seitenführungen 7, 8, in denen sich der Lagerdeckel
4 abstützt. Zugleich ist der Lagerdeckel 4 mittels der Spannschrauben9 mit dem Maschinengehäuse
2 verspannt. Hiebei wird, um eine spielfreie Fassung zwischen dem Lagerdeckel 4
und den Seitenführungen 7, 8 zu erhalten, der Lagerdeckel 4 mittels dem Spannelement
10 mit Druckßcheibe 11 gegen die gegenüberliegende Fläche der Seitenführung 7, 8
gedrückt. Der so druckvorgespannte Lagerdeckel 4 ist auf diese Weise mit dem Maschinengehäuse
2 verbunden, ohne daß im Bereich des ueberganges 12 von der Lagerteilungsebene 6
zu den Seitenführungen 7 unzulässig hohe Spannungen entstehen, die zu Rissen im
Maschinengehäuse 2 führen. Zur Sicherung gegen Verdrehen wird das Spannelement 10
mittels einer Dichtkappe 14 mit Dichtring 15 verepannt und zugleich abgedichtet.
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Die Passungen zwischen den Seitenführungen 8 und den ntsprechenden
Flächen des Lagerdeckele 4, die an der der Lagerteilungsebene 6
gegenüberliegenden
Lagerdeckelseite 13 liegen, ist so grob gewählt, daß an deren Herstellung keine
nennenswerten Genauigkeitsansprüche gestellt werden. Das vorhandene Passungsspiel
wird mittels der entsprechenden Spannschrauben 9 durch die Elastizität des Maschinengehäuses
im unteren Bereich ausgeglichen. Bei Maschinengehäusen, die im Bereich der von der
Kurbelwellenmitte abgewandten Lagerdeckelseite 13 sehr formsteif ausgebildet sind,
kann analog zum Spannelement 10, das möglichst nahe der Lagerteilungaebene zugeordnet
ist, ein weiteres Spannalement 10 vorgesehen werden. In diesom Falle erübrigt sich
die große Passung an der Seitenfuhrung 8.