DE102008057207A1 - Shaft device with a sealing device - Google Patents

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DE102008057207A1
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Ralf Böning
Holger Fäth
Ralph-Maurice KÖMPEL
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Continental Mechanical Components Germany GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Welleneinrichtung (16) eines Turboladers, wobei die Welleneinrichtung (16) eine Welle (18) aufweist, welche in einer Lagerbuchseneinrichtung (20) angeordnet ist, wobei die Lagerbuchseneinrichtung (20) an einem oder beiden Enden (22, 24) eine Aufnahme (26) für eine Dichtungsvorrichtung (28) aufweist, welche sich in radialer Richtung an einer jeweiligen Dichtfläche (30) dichtend anlegt.The invention relates to a shaft device (16) of a turbocharger, wherein the shaft device (16) has a shaft (18) which is arranged in a bearing bush device (20), wherein the bearing bush device (20) at one or both ends (22, 24). a receptacle (26) for a sealing device (28), which in the radial direction on a respective sealing surface (30) sealingly applies.

Description

Die Erfindung betrifft eine Welleneinrichtung mit einer Dichtungsvorrichtung, insbesondere eine Verstellwelleneinrichtung, beispielsweise zum Betätigen bzw. Verstellen einer Wastegate-Einrichtung oder einer variable Turbinengeometrie-Einrichtung (VTG) eines Turboladers.The The invention relates to a shaft device with a sealing device, in particular an adjusting shaft device, for example for Actuation or adjustment of a wastegate device or a variable turbine geometry device (VTG) of a turbocharger.

Ein Turbolader weist normalerweise eine Turbine und einen Verdichter auf, die auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind. Die Turbine wird hierbei über den Abgasmassenstrom einer angeschlossenen Brennkraftmaschine angetrieben. Hierdurch treibt die Turbine über die gemeinsame Welle wiederum den Verdichter an. Der Verdichter kann dadurch Frischluft verdichten und die verdichtete Luft der Brennkraftmaschine zuführen.One Turbocharger usually has a turbine and a compressor on, which are arranged on a common shaft. The turbine This is connected via the exhaust gas mass flow of a connected Internal combustion engine driven. This drives the turbine over the common shaft turn on the compressor. The compressor can thereby compress fresh air and the compressed air of the Feed the internal combustion engine.

Bei Turboladern mit einer variablen Turbinengeometrie, sind Leitschaufeln beweglich angeordnet, die über eine Verstelleinrichtung, z. B. einen Verstellring, entsprechend eingestellt bzw. bewegt werden können, um den Turbinenquerschnitt geeignet zu verändern. Des Weiteren gibt es auch Turbolader mit einer sog. Wastegate-Einrichtung. Hierbei kann z. B. ein Teil des Abgasmassenstroms über eine Bypass-Leitung abgeführt werden, wobei die Bypass-Leitung bzw. die Wastegate-Einrichtung über eine Klappe betätigt wird. In beiden Fällen wird eine Verstellwellenanordnung bzw. -einrichtung eingesetzt, um die variable Turbinengeometrie bzw. die Klappe der Wastegate-Einrichtung zu betätigen.at Turbochargers with a variable turbine geometry, are vanes movably arranged, which via an adjusting device, z. B. an adjusting, adjusted or moved accordingly can to change the turbine cross section suitable. Furthermore, there are also turbochargers with a so-called wastegate device. This z. B. a part of the exhaust gas mass flow over a bypass line can be dissipated, with the bypass line or the wastegate device actuated via a flap becomes. In both cases, an adjusting shaft arrangement or device used to the variable turbine geometry or to operate the flap of the wastegate device.

Für die Verstellung einer Mechanik innerhalb eines Turboladers, wie z. B. einer zuvor beschriebenen variablen Turbinengeometrie-Einrichtuddng VTG oder einer Wastegateklappe einer Wastegate-Einrichtung, wird eine von außen betätigte Welle bzw. Welleneinrichtung benötigt. Da der Druck im Inneren des Lagergehäuses höher ist, als in der Umgebung, tritt durch die Lagerstelle bzw. zwischen der Welle und der Lagerbuchse Rohabgas in die Umgebung aus.For the adjustment of a mechanism within a turbocharger, such as z. B. a previously described variable Turbinengeometrie Einrichtuddng VTG or a wastegate door of a wastegate facility is an externally operated shaft or shaft device needed. As the pressure inside the bearing housing is higher than in the environment, passes through the depository or between the shaft and the bearing liner Rohabgas in the environment.

Aus dem Stand der Technik, wie er in der DE 20 2005 008 606 U1 offenbart ist, ist eine Verstellwellenanordnung für eine variable Turbinengeometrie (VTG) und ein Wastegate-Einrichtung eines Turboladers bekannt. Die Verstellwellenanordnung weist dabei eine abgestufte Welle auf, die über einen Fixierungsabschnitt mit einem Hebel einer Verstelleinrichtung einer variablen Turbinengeometrie eines Turboladers verbunden ist. Die abgestufte Welle weist zwei Abschnitte mit unterschiedlich großen Durchmessern auf. Der Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser ist mit einer umlaufenden Nut versehen, wobei eine Dichtung bzw. Kolbenringdichtung in der Nut angeordnet ist. Des Weiteren ist eine entsprechend Buchse über die Welle geschoben, die ebenfalls entsprechend der Welle abgestuft ausgebildet ist.From the state of the art, as in the DE 20 2005 008 606 U1 is disclosed, a Verstellwellenanordnung for a variable turbine geometry (VTG) and a wastegate device of a turbocharger is known. The adjusting shaft arrangement in this case has a stepped shaft which is connected via a fixing section with a lever of an adjusting device of a variable turbine geometry of a turbocharger. The stepped shaft has two sections of different diameters. The smaller diameter portion is provided with a circumferential groove, with a seal or piston ring seal disposed in the groove. Furthermore, a corresponding bushing is pushed over the shaft, which is also graduated according to the shaft.

Aus der US 6 599 087 ist ebenfalls eine Verstellwellenanordnung bekannt. Diese weist hierbei eine Welle auf, die an ihrem einen Ende mit einem Betätigungshebel mit einem Betätigungsstift verbunden ist, zum Betätigen eines Verstellrings einer variablen Turbinengeometrie (VTG). Die Welle ist hierbei zunächst durch eine Öffnung einer Gehäusewand geführt, bevor sie mit dem Betätigungshebel verbunden ist. Die Öffnung der Gehäusewand ist dabei abgestuft ausgebildet. Die beiden Stufen der Öffnung weisen zwei unterschiedliche Durchmesser auf, wobei die erste Stufe mit dem kleineren Durchmesse nach außen und die zweite Stufe mit dem größeren Durchmesser nach innen gerichtet ist. In der zweiten Stufe ist nun ein Dichtungsring aus Metall vorgesehen. Der Dichtungsring weist dabei auf einer Seite eine Anlagefläche auf, mit der er dichtend gegen die Wand der ersten Stufe angedrückt werden kann, wenn der Druck in dem Gehäuse entsprechend ansteigt. Dadurch wird die Welle abgedichtet, um einem Austreten von Abgas aus dem Gehäuse entgegen zu wirken.From the US Pat. No. 6,599,087 An adjusting shaft arrangement is likewise known. This has in this case a shaft which is connected at its one end with an actuating lever with an actuating pin for actuating an adjusting ring of a variable turbine geometry (VTG). The shaft is first passed through an opening in a housing wall, before it is connected to the actuating lever. The opening of the housing wall is stepped. The two stages of the opening have two different diameters, with the first stage with the smaller diameter facing outwards and the second stage with the larger diameter facing inwards. In the second stage, a sealing ring made of metal is now provided. The sealing ring has on one side a contact surface, with which it can be pressed sealingly against the wall of the first stage, when the pressure in the housing increases accordingly. As a result, the shaft is sealed to counteract leakage of exhaust gas from the housing.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine verbesserte Dichtungsvorrichtung für eine Welle bzw. Wellenanordnung eines Turboladers bereitzustellen.task It is now an improved sealing device of the present invention for a shaft assembly of a turbocharger.

Diese Aufgabe wird durch eine Welleneinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These Task is performed by a shaft device with the characteristics of Patent claim 1 solved.

Demgemäß wird erfindungsgemäß eine Welleneinrichtung für einen Turbolader bereitgestellt,

  • – wobei die Welleneinrichtung eine Welle aufweist, welche in einer Lagerbuchseneinrichtung angeordnet ist,
  • – wobei die Lagerbuchseneinrichtung an einem oder beiden Enden eine Aufnahme für wenigstens eine Dichtungsvorrichtung aufweist,
  • – wobei die Dichtungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie sich in radialer Richtung an einer entsprechenden Dichtfläche dichtend andrückt bzw. dichtend an dieser anliegt.
Accordingly, according to the invention, a shaft device for a turbocharger is provided,
  • - wherein the shaft means comprises a shaft which is arranged in a bearing bush means,
  • - wherein the bearing bushing device has at one or both ends a receptacle for at least one sealing device,
  • - Wherein the sealing device is designed such that it presses sealingly in the radial direction on a corresponding sealing surface and sealingly bears against this.

Die Welleneinrichtung mit der Dichtungsvorrichtung hat dabei den Vorteil, dass eine sehr gute Dichtheit erreicht wird, ohne einen Stoßspalt wie bei einem Kolbenring und ohne einen Dichtspalt wie bei einem verschiebbaren Dichtring. Ein weiterer Vorteil ist, dass die axiale Verschieblichkeit erhalten bleibt.The Wave device with the sealing device has the advantage that a very good tightness is achieved without a bump gap like a piston ring and without a sealing gap as in a sliding sealing ring. Another advantage is that the axial Mobility is maintained.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.advantageous Refinements and developments of the invention will become apparent the dependent claims and the description with reference on the drawings.

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Dichtungsvorrichtung wenigstens ein oder mehrere flexible Dichtelemente auf. Das flexible Dichtelement ist dabei beispielsweise ein flexibles Ringelement bzw. Dichtringelement, das radial dichtend an einer zugeordneten Dichtfläche bzw. Dichtflächen anliegen kann. Dies hat den Vorteil, dass sich kein Dichtspalt ergibt wie bei einem verschiebbaren Dichtring. Des Weiteren kann sich das Dichtelement entsprechend anpassen, beispielsweise im Falle eines Verkippens der Welle.In an embodiment according to the invention Shape, the sealing device on at least one or more flexible sealing elements. The flexible sealing element is, for example, a flexible ring element or sealing ring element, which can abut radially sealingly on an associated sealing surface or sealing surfaces. This has the advantage that no sealing gap results as in a displaceable sealing ring. Furthermore, the sealing element can adapt accordingly, for example in the case of a tilting of the shaft.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das flexible Ringelement beispielsweise aus Metall oder weist dieses zumindest auf. Dabei kann das Ringelement beispielsweise im Bereich seines Außenumfangs, Innenumfangs, seiner Vorderseite und/oder Rückseite zusätzlich beschichtet sein, beispielsweise mit einem dichtenden Material, wie z. B. Gummi, Hartgummi, keramischen Fasern usw.. Die Flexibilität eines Dichtelements bzw. Ringelements aus Metall wird dadurch erreicht, dass die Wandstärke entsprechend gering ist, so dass das Dichtelement biegbar ist und des Weiteren durch eine offene Form.In a further embodiment of the invention For example, the flexible ring element is made of metal or has this at least. In this case, the ring element, for example in the area of its outer circumference, inner circumference, its front and / or back additionally coated, for example, with a sealing material, such. Gum, hard rubber, ceramic fibers, etc. The flexibility of a sealing element or ring element made of metal is achieved in that the wall thickness is correspondingly low, so that the sealing element is bendable and furthermore by an open form.

Gemäß einer weiteren, erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das flexible Ringelement beispielsweise aus einer Graphitdichtschnur oder Graphitdichtschnüren oder weist diese auf. Des Weiteren kann das flexible Ringelement auch beispielsweise aus keramischen Fasern bestehen oder diese aufweisen. Grundsätzlich kann aber auch jedes anderen Material oder Materialkombination verwendet werden, was flexibel ist oder flexibel ausgebildet werden kann, das geeignet Temperaturbeständig bzw. Hitzebeständig ist und eine Dichtwirkung aufweist.According to one another embodiment of the invention For example, the flexible ring element is made of a graphite sealing cord or graphite sealing cords or has these. Furthermore, can the flexible ring member also made of ceramic fibers, for example exist or have this. Basically, though also be used any other material or material combination, which is flexible or can be flexibly formed, suitable Temperature resistant or heat resistant and has a sealing effect.

In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Ringelement beispielsweise ziehharmonikaförmig oder gewellt ausgebildet ist, so dass es beispielsweise zusammengedrückt werden kann. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das Ringelement nach außen und/oder nach innen gewölbt ausgebildet sein. Des Weiteren kann das Ringelement beispielsweise einen kompakten bzw. massiven Querschnitt aufweisen, z. B. einen runden, ovalen und/oder eckigen Querschnitt.In another embodiment of the invention For example, the ring element is accordion-shaped or is formed wavy, so that it is compressed, for example can be. In another invention Embodiment, the ring element to the outside and / or be formed curved inside. Furthermore, can the ring element, for example, a compact or solid cross-section have, for. B. a round, oval and / or square cross-section.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das Ringelement an seinem Außenumfang und/oder Innenumfang eine flächige Auflage oder linienförmige Auflage aufweisen bzw. bilden oder an einem Umfang eine flächige Auflage und an dem anderen Umfang eine linienförmige Auflage bilden. Das Ringelement liegt dabei mit der flächigen oder linienförmigen Auflage dichtend an der zugeordneten Dichtfläche an. Zusätzlich kann das Dichtelement bzw. Ringelement auch mit der Rückseite an der Lagereinrichtung bzw. in der Aufnahme anliegen, beispielsweise dichtend anliegen. Dadurch kann eine zusätzliche Dichtstelle bereitgestellt werden. Das Dichtelement bzw. Ringelement kann aber auch mit seiner Rückseite von dem Boden der Aufnahme beabstandet sein.According to one another embodiment of the invention can the ring element on its outer circumference and / or inner circumference a have flat edition or linear support form or on a perimeter a flat edition and on the other circumference form a linear support. The ring element lies with the flat or linear Pad sealing on the associated sealing surface. additionally can the sealing element or ring element also with the back abut the bearing device or in the recording, for example lie sealingly. This can be an additional sealing point to be provided. But the sealing element or ring element can also with its back spaced from the bottom of the receptacle be.

In einer weiteren Ausführungsform können wahlweise beispielsweise zwei Dichtelemente bzw. Ringelemente in einer Aufnahme vorgesehen werden, wobei das zusätzliche Dichtelement eine zusätzliche Sicherung für die Abdichtung der Welle bilden kann.In Another embodiment may optionally For example, two sealing elements or ring elements in a receptacle be provided, wherein the additional sealing element a additional security for the sealing of the shaft can form.

Gemäß einer anderen Ausführungsform wird ein Turbolader mit einer Welleneinrichtung bereitgestellt, bei welchem die Welle der Welleneinrichtung als eine Verstellwelle fungiert, die beispielsweise mit einer Turbinengeometrie-Einrichtung koppelbar ist bzw. mit deren Verstellring zum Verstellen der Schaufeln der VTG. Des Weiteren kann die Welle bzw. Verstellwelle auch mit einer Wastegate-Einrichtung koppelbar ausgebildet sein, zum Verstellen bzw. Betätigen einer Wastegateklappe. Die erfindungsgemäße Welleneinrichtung hat hierbei den Vorteil, dass mit verhältnismäßig geringem Aufbau die Welleneinrichtung bzw. Verstellwelleneinrichtung sehr gut abgedichtet werden kann und ein Austritt von Abgas aus dem Turbolader verhindert werden kann.According to one Another embodiment is a turbocharger with a shaft device provided in which the shaft of the shaft device as a Verstellwelle acts, for example, with a turbine geometry device can be coupled or with their adjusting ring for adjusting the blades the VTG. Furthermore, the shaft or adjusting shaft with be formed coupled to a wastegate device, for adjusting or actuating a wastegate flap. The shaft device according to the invention This has the advantage that with relatively low construction, the shaft device or adjusting shaft device can be sealed very well and a discharge of exhaust gas from the Turbocharger can be prevented.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to the schematic figures the drawings specified embodiments closer explained. Show it:

1 eine Schnittansicht durch ein Turboladergehäuse mit einer Welle und einer Dichtungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und 1 a sectional view through a turbocharger housing with a shaft and a sealing device according to a first embodiment of the invention; and

2 eine Schnittansicht durch ein Turboladergehäuse mit einer Welle und einer Dichtungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 2 a sectional view through a turbocharger housing with a shaft and a sealing device according to a second embodiment of the invention.

In den Figuren sind Bauteile mit gleichen Bezugszahlen versehen, die gleiche oder ähnliche Bauteil betreffen – sofern nichts Gegenteiliges beschrieben ist.In the figures are components provided with the same reference numbers, the same or similar component - if nothing else is described.

In 1 ist ein Teil eines Gehäuses 10 eines Turboladers dargestellt. Das Gehäuse 10 ist hierbei beispielsweise ein Lagergehäuse 12 mit einer Öffnung 14 in der Gehäusewand, durch welche eine Welleneinrichtung geführt ist. Die Erfindung ist aber nicht auf ein Lagergehäuse 12 beschränkt, sondern kann grundsätzlich auf jedes Gehäuse angewendet werden, bei welchem eine Welle hindurchgeführt wird und eine Abdichtung der Welle bzw. des Gehäuses nach außen hin bereitgestellt werden soll.In 1 is a part of a case 10 a turbocharger shown. The housing 10 Here is, for example, a bearing housing 12 with an opening 14 in the housing wall, through which a shaft device is guided. The invention is not on a bearing housing 12 but can basically be applied to any housing in which a shaft is passed and a seal of the shaft or the housing is to be provided to the outside.

Die Welleneinrichtung 16 ist in den in 1 und 2 gezeigten Beispielen als Teil einer Verstelleinrichtung einer Wastegate-Einrichtung (nicht dargestellt) oder einer variablen Turbinengeometrie-Einrichtung (nicht dargestellt) des Turboladers ausgebildet. Über die Welleneinrichtung 16 kann hierbei beispielsweise eine Klappe einer angeschlossenen bzw. angekoppelten Wastegate-Einrichtung betätigt bzw. geöffnet und geschlossen werden, oder die Schaufeln einer angeschlossenen bzw. angekoppelten variablen Turbinengeometrie-Einrichtung geeignet verstellt werden.The wave device 16 is in the in 1 and 2 shown examples as part of an adjustment of a wastegate device (not shown) or a variable turbine geometry device (not shown) of the turbocharger formed. About the shaft device 16 In this case, for example, a flap of a connected or coupled wastegate device can be actuated or opened and closed, or the blades of a connected or coupled variable turbine geometry device can be suitably adjusted.

Solche Ausführungsformen für eine variable Turbinengeometrie-Einrichtung VTG und eine Wastegate-Einrichtung sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und werden daher nicht näher beschrieben. Entsprechendes gilt auch für die Betätigung dieser Einrichtungen. Beispiele hierfür sind z. B. in den zuvor genannten Dokumenten DE 20 2005 008 606 U1 und US 6 599 087 beschrieben. Die Erfindung ist auf diese Beispiel für die variable Turbinengeometrie-Einrichtung und die Wastegate-Einrichtung, sowie deren Betätigung nicht beschränkt. Die Erfindung kann prinzipiell auf jede solcher Einrichtungen angewendet werden, bei denen eine Welle bzw. Welleneinrichtung zum Einsatz kommt.Such embodiments for a variable turbine geometry device VTG and a wastegate device are well known in the prior art and are therefore not described in detail. The same applies to the operation of these facilities. Examples are z. B. in the aforementioned documents DE 20 2005 008 606 U1 and US Pat. No. 6,599,087 described. The invention is not limited to this example of the variable turbine geometry device and the wastegate device, and their operation. The invention can be applied in principle to any such devices in which a shaft or shaft device is used.

Die Welleneinrichtung 16, wie sie in 1 dargestellt ist, weist eine Welle 18 auf, die in einer Lagerbuchseneinrichtung 20 geführt ist. Die Welleneinrichtung 16 ist dabei in einer Wand beispielsweise eines Lagergehäuses 12 eines Turboladers angeordnet. Dabei ist die Lagerbuchseneinrichtung 20 in einer Öffnung 14 der Gehäusewand angeordnet, um die Welle 18 durch die Wand hindurch zu führen.The wave device 16 as they are in 1 is shown has a shaft 18 on that in a bushing device 20 is guided. The wave device 16 is in a wall, for example, a bearing housing 12 a turbocharger arranged. In this case, the bearing bush device 20 in an opening 14 the housing wall is arranged around the shaft 18 through the wall.

Die Lagerbuchseneinrichtung 20 weist dabei an einem oder beiden Enden 22, 24 eine Aufnahme 26 für ein Dichtungselement 28 auf, das sich in radialer Richtung an die jeweilige Dichtfläche 30 dichtend anlegt, um so eine Dichtungseinrichtung 32 zu bilden bzw. bereitzustellen. Die jeweilige Aufnahme 26 kann hierbei, wie in 1 gezeigt ist, z. B. in Form einer Vertiefung an dem Ende 22, 24 der Lagerbuchseneinrichtung 20 ausgebildet sein.The bearing bushing device 20 points to one or both ends 22 . 24 a recording 26 for a sealing element 28 on, in the radial direction of the respective sealing surface 30 sealingly applies, so as a sealing device 32 to form or provide. The respective recording 26 can do this, as in 1 is shown, for. B. in the form of a depression at the end 22 . 24 the bearing bushing device 20 be educated.

Als Dichtungselement 28 kann dabei auf einer Seite, z. B. der Innenseite des Gehäuses 12 bzw. der Gehäusewand in 1, wenigstens ein flexibles Ringelement 28 vorgesehen werden, das sich radial an die jeweilige Dichtfläche 30 dichtend anlegt bzw. andrückt. Genauer gesagt liegt das Dichtungselement 28 in eingebautem Zustand radial dichtend an der Welle 18 und der Lagerbuchseneinrichtung 20 der Welleneinrichtung 16 an. Es kann wahlweise zusätzlich auch mit seiner Rückseite 34 an dem Boden 36 der Aufnahme 26 anliegen, beispielsweise dichtend anliegen (nicht dargestellt).As a sealing element 28 can on one side, z. B. the inside of the housing 12 or the housing wall in 1 , at least one flexible ring element 28 be provided, which is radially to the respective sealing surface 30 sealingly applies or presses. More specifically, the sealing element lies 28 in the installed state radially sealing to the shaft 18 and the bushing device 20 the wave device 16 at. It can optionally also with its back 34 on the ground 36 the recording 26 abutment, for example, sealingly rest (not shown).

Das Ringelement 28 ist hierbei aus Metall ausgebildet oder weist dieses auf. Das Ringelement 28 kann beispielsweise aus Metall bestehen und z. B. auf der Vorderseite 38 und/oder Rückseite 34, oder nur im Bereich seines Innenumfangs und/oder Außenumfangs, wahlweise zusätzlich beschichtet werden, z. B. mit wenigstens einer Gummilage (z. B. Hartgummi usw.) oder einem anderen Material, das vorzugsweise zum Dichten geeignet ist und eine ausreichende Temperaturbeständigkeit bzw. z. B. bei einem Lagergehäuse 12 eine ausreichende Wärme- bzw. Hitzebeständigkeit aufweist.The ring element 28 is made of metal or has this on. The ring element 28 may for example consist of metal and z. B. on the front 38 and / or back 34 , or only in the region of its inner circumference and / or outer circumference, optionally additionally coated, for. B. with at least one rubber layer (eg., Hard rubber, etc.) or other material which is preferably suitable for sealing and a sufficient temperature resistance or z. B. in a bearing housing 12 has sufficient heat or heat resistance.

Das Ringelement 28 z. B. aus Metall, wie es in 1 gezeigt ist, ist ausreichend flexibel ausgebildet, so dass es sich in radialer Richtung gegen die jeweilige Dichtfläche 30 dichtend andrücken kann bzw. gegen die Lagerbuchseneinrichtung 20 und die Welle 18 der Welleneinrichtung 16. Die Flexibilität bei einem Ringelement 28 aus Metall kann dadurch bereitgestellt werden, dass das Metall eine ausreichend geringe Wandstärke aufweist, so dass es nicht starr sondern flexibel bzw. biegbar ist und sich gegen die Dichtflächen dichtend andrücken kann. Des Weiteren weist das Ringelement 28 eine offene Form auf. Das Ringelement 28 kann beispielsweise zickzackförmig bzw. gewellt ausgebildet sein, wie in 1 gezeigt ist, wobei es zwischen der Welle 18 und der Aufnahme 26 der Lagerbuchseneinrichtung 20 eingeklemmt werden kann und an den Dichtflächen 30 dichtend anliegen kann.The ring element 28 z. B. metal, as it is in 1 is shown sufficiently flexible, so that it is in the radial direction against the respective sealing surface 30 can press sealingly or against the bearing bushing device 20 and the wave 18 the wave device 16 , The flexibility of a ring element 28 made of metal can be provided by the fact that the metal has a sufficiently small wall thickness, so that it is not rigid but flexible or bendable and can press against the sealing surfaces sealingly. Furthermore, the ring element 28 an open form. The ring element 28 For example, may be formed zigzag or wavy, as in 1 being shown, being between the shaft 18 and the recording 26 the bearing bushing device 20 can be trapped and on the sealing surfaces 30 can lie sealingly.

Wie in der ersten, erfindungsgemäßen Ausführungsform in 1 weiter gezeigt ist, weist die Lagerbuchseneinrichtung 20 an dem anderen Ende 24 ebenfalls eine Aufnahme 26 auf, beispielsweise in Form einer Vertiefung, in welcher ein Dichtungselement 28 vorgesehen ist. Das Dichtungselement 28 legt sich ebenfalls in radialer Richtung an die jeweilige Dichtfläche 30 dichtend an, um so eine Dichtungseinrichtung 32 zu bilden bzw. bereitzustellen.As in the first embodiment according to the invention in FIG 1 is further shown, the bearing bush means 20 at the other end 24 also a recording 26 on, for example in the form of a recess in which a sealing element 28 is provided. The sealing element 28 also lies in the radial direction of the respective sealing surface 30 sealing, so as a sealing device 32 to form or provide.

Statt eines Ringelements 28 aus Metall, das sich in radialer Richtung an die jeweilige Dichtfläche 30 dichtend anlegt, kann auch ein Ringelement 28 aus einem anderen Material vorgesehen werden, das denselben Effekt hat. So kann das Materi al hierbei beispielsweise Graphitschnüre und/oder keramische Fasern aufweisen oder daraus bestehen. Das Material ist hierbei entsprechend Temperaturbeständig bzw. hitzebeständig beispielsweise bei einem Lagergehäuse 12 oder Turbinegehäuse oder Verdichtergehäuse. Wie in 1 gezeigt ist, ist das Ringelement 28 aus einer flexiblen Dichtschnur, beispielsweise einer Graphitdichtschnur, die radial in der Aufnahme 26 verpresst werden kann. Dabei liegt das Ringelement 28 in radialer Richtung dichtend an der Innenseite der Aufnahme 26 der Lagerbuchseneinrichtung 20 und dichtend an der Außenseite der Welle 18. Wahlweise kann das Ringelement 28, wie in 1 dargestellt ist, dabei auch mit seiner Rückseite 34 an dem Boden der Aufnahme 26 anliegen, beispielsweise dichtend anliegen.Instead of a ring element 28 made of metal, which extends in the radial direction to the respective sealing surface 30 tightly fitting, can also be a ring element 28 be made of a different material, which has the same effect. Thus, the Materi al this example, graphite cords and / or ceramic fibers have or consist of. The material is in this case according to temperature resistant or heat resistant, for example in a bearing housing 12 or turbine housing or compressor housing. As in 1 is shown is the ring element 28 from a flexible sealing cord, for example a graphite sealing cord, radially in the receptacle 26 can be pressed. This is the ring element 28 in the radial direction sealing on the inside of the receptacle 26 the bearing bushing device 20 and sealing on the outside of the shaft 18 , Optionally, the ring element 28 , as in 1 is shown also with its back 34 at the bottom of the picture 26 abutment, for example, lie sealingly.

Des Weiteren kann die Aufnahme 26 wahlweise zusätzlich auch mit einem Anschlag bzw. einer Begrenzung 26 versehen sein, wie in 1 mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist, die einem ungewollten Herausrutschen des Dichtungselements 28 entgegenwirkten kann. Die Begrenzung 26 kann dabei einteilig mit der Lagerbuchseneinrichtung 20 ausgebildet sein oder als separates Teil an dieser befestigt sein.Furthermore, the recording 26 optionally also with a stop or a limitation 26 be provided as in 1 is indicated by a dashed line, the accidental slipping out of the sealing element 28 can counteract. The limit 26 can be made in one piece with the bearing bushing device 20 be formed or attached as a separate part of this.

In einer zweiten, erfindungsgemäßen Ausführungsform ist nur auf einer Seite der Welleneinrichtung 16 eine Dichtungseinrichtung 32 vorgesehen. Dabei ist beispielsweise das innere Ende 22 der Lagerbuchseneinrichtung 20 mit einer Aufnahme 26 versehen, in welcher wenigstens ein Dichtungselement 28 aufgenommen ist. Das Dichtungselement 28 ist hierbei beispielsweise ein Ringelement 28 aus Metall oder Hartgummi, welcher ausreichend Temperaturbeständig ist. Das Ringelement 28 ist dabei, wie in 2 gezeigt, beispielsweise nach außen gewölbt ausgebildet und liegt in radialer Richtung mit seinem Außenumfang beispielsweise flächig, dichtend an der Innenseite der Lagerbuchseneinrichtung 20 und mit seinem Innenumfang flächig, dichtend an der Welle 18 an. Das Ringelement 28 kann aber ebenso nach innen gewölbt ausgebildet sein (nicht dargestellt). Des Weiteren kann die Dichtungseinrichtung 32 statt auf der Innenseite der Gehäusewand auch entsprechend auf der Außenseite der Gehäusewand vorgesehen sein oder auf beiden Seiten, wie in 1 gezeigt ist.In a second embodiment according to the invention, the shaft device is only on one side 16 a sealing device 32 intended. Here is, for example, the inner end 22 the bearing bushing device 20 with a recording 26 provided, in which at least one sealing element 28 is included. The sealing element 28 Here is, for example, a ring element 28 made of metal or hard rubber, which is sufficiently temperature resistant. The ring element 28 is there, as in 2 shown, for example, curved outward and lies in the radial direction with its outer circumference, for example, flat, sealing on the inside of the bearing bush means 20 and with its inner circumference flat, sealing on the shaft 18 at. The ring element 28 but can also be curved inward (not shown). Furthermore, the sealing device 32 instead of being provided on the outside of the housing wall on the inside of the housing wall or on both sides, as in 1 is shown.

Bei der Erfindung, wie sie zuvor beispielhaft anhand der 1 und 2 beschrieben wurde, wird die Dehnbarkeit bzw. Flexibilität der Dichtelemente bzw. Ringelemente 28 ausgenutzt, um eine vollkommene Anlage von Dichtflächen zu erreichen, ohne dabei auf zusätzlich Teile, wie beispielsweise Federn usw., zurückgreifen zu müssen.In the invention, as previously exemplified by the 1 and 2 has been described, the extensibility or flexibility of the sealing elements or ring elements 28 exploited to achieve a perfect investment of sealing surfaces, without having to resort to additional parts, such as springs, etc., must.

In dem zuvor beschriebenen Stand der Technik besteht die Dichtungslösung dagegen einmal aus einer Kolbenringlösung, bei welcher sich der Kolbenring in einer Nut auf der Verstellwelle befindet. Die andere Dichtungslösung besteht aus einem verschiebbaren, eng tolerierten Dichtring, welcher sich von dem Druck axial an eine Buchsenfläche anlegt und somit abdichtet.In the prior art described above is the sealing solution but once from a piston ring solution in which the piston ring is in a groove on the adjusting shaft. The other sealing solution consists of a movable, tightly tolerated sealing ring, which is axially offset from the pressure Bushing surface applies and thus seals.

Durch die Flexibilität der Ringelemente gemäß der Erfindung können sich die Dichtringelemente radial an eine Dichtfläche anlegen. Dabei wird, wie zuvor beschrieben, eine sehr gute Dichtheit erreicht, ohne einen Stoßspalt wie bei einem Kolbenring und ohne einen Dichtspalt wie bei einem verschiebbaren Dichtring. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Anpassung der Dichtung beim Verkippen der Welle. Des Weiteren bleibt die axiale Verschiebbarkeit erhalten.By the flexibility of the ring elements according to the Invention, the sealing ring elements can radially to a Create sealing surface. As described above, achieved a very good tightness, without a bump gap like a piston ring and without a sealing gap as in a sliding sealing ring. Another advantage of the invention is in the adaptation of the seal when tilting the shaft. Furthermore the axial displaceability remains.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Welleneinrichtung beispielsweise gegenüber einem Innenraum eines Lagergehäuses geeignet abgedichtet werden kann, um einem Austreten von Abgas aus dem Lagergehäuseinnenraum entgegenzuwirken bzw. diese im Wesentlichen zu verhindern.The Invention has the advantage that the shaft device, for example towards an interior of a bearing housing can be suitably sealed to escape from the exhaust gas Lagergehäuseinnenraum counteract this or substantially to prevent.

Gemäß der Erfindung erfolgt die Abdichtung der Welleneinrichtung in radialer Richtung durch ein, zwei oder mehrere flexible Ringelemente als Dichtungselemente.According to the Invention, the sealing of the shaft device takes place in radial Direction by one, two or more flexible ring elements as Sealing elements.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen sind dabei miteinander kombinierbar, insbesondere einzelne Merkmale davon.Even though the present invention described above with reference to the preferred embodiments it is not limited to that, but to manifold ones Modifiable manner. The embodiments described above are combined with each other, in particular individual features from that.

So können beispielsweise bei einer Lagerbuchse mit einer oder zwei Aufnahmen, in einer oder beiden Aufnahmen jeweils wenigstens ein, zwei oder mehr Dichtungselemente, d. h. flexible Ringelement vorgesehen werden. In den 1 und 2 ist jeweils ein Ringelement in jeder Aufnahme angeordnet. Grundsätzlich ist es aber auch möglich statt einem Ringelement beispielsweise in wenigstens einer Aufnahme zwei, drei und mehr Ringelemente anzuordnen. Die Ringelemente können hierbei aus dem gleichen oder einem unterschiedlichen Material oder Materialkombination sein. Des Weiteren können die Ringelemente dieselbe Form oder eine unterschiedliche Form oder Dimensionierung aufweisen.For example, in the case of a bearing bush with one or two receptacles, in each case at least one, two or more sealing elements, ie flexible ring element, can be provided in one or both receptacles. In the 1 and 2 in each case one ring element is arranged in each receptacle. In principle, however, it is also possible instead of arranging a ring element in at least one receptacle two, three or more ring elements. The ring elements may in this case be made of the same or a different material or material combination. Furthermore, the ring elements may have the same shape or a different shape or dimensioning.

Weiter kann ein erfindungsgemäßes, flexibles Ringelement beispielsweise an seinem Außenumfang und/oder Innenumfang eine flächige oder linienförmige Auflagefläche bzw. Kontaktfläche aufweisen zum flächigen bzw. linienförmigen dichtenden Anliegen außen an der Lagerbuchseneinrichtung bzw. innen an der Welle der Welleneinrichtung. Darüber hinaus kann ein Ringelement wahlweise auch beispielsweise zusätzlich mit einer Seitenwand, wie z. B. in 1 gezeigt ist, an dem Boden der Aufnahme der Lagerbuchseneinrichtung anliegen. Des Weiteren kann wahlweise zusätzlich ein Anschlag bzw. eine Begrenzung an einer Aufnahme vorgesehen sein, die einem ungewollten Herausrutschen des Ringelements entgegenwirken kann.Furthermore, a flexible ring element according to the invention can have, for example on its outer circumference and / or inner circumference, a flat or linear contact surface or contact surface for flat or linear sealing engagement on the outer side of the bearing bush device or on the inner side of the shaft of the shaft device. In addition, a ring element optionally also, for example, in addition to a side wall, such. In 1 is shown, rest against the bottom of the receptacle of the bearing bush means. Furthermore, alternatively, a stop or a limitation may be provided on a receptacle, which may counteract an unwanted slipping out of the ring member.

Des Weiteren kann das Ringelement eine beliebige Form bzw. einen beliebigen Querschnitt aufweisen, sofern das Ringelement geeignet flexible ist und sich radial dichtend an die Innenseite der Lagerbuchseneinrichtung und an die Außenseite der Welle der Welleneinrichtung anlegen kann. Die in den 1 und 2 gezeigten Ringelemente sind lediglich beispielhaft und die Erfindung ist nicht auf diese spezifischen Ausführungsformen beschränkt.Furthermore, the ring element can have any shape or any desired cross section, provided that the ring element is suitably flexible and seals radially against the inside of the La gerbuchseneinrichtung and can create the outside of the shaft of the shaft device. The in the 1 and 2 ring elements shown are merely exemplary and the invention is not limited to these specific embodiments.

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Claims (16)

Welleneinrichtung (16) eines Turboladers, wobei die Welleneinrichtung (16) eine Welle (18) aufweist, welche in einer Lagerbuchseneinrichtung (20) angeordnet ist, wobei die Lagerbuchseneinrichtung (20) an einem oder beiden Enden (22, 24) eine Aufnahme (26) für eine Dichtungsvorrichtung (28) aufweist, welche sich in radialer Richtung an einer jeweiligen Dichtfläche (30) dichtend anlegt.Wave device ( 16 ) of a turbocharger, wherein the shaft device ( 16 ) a wave ( 18 ), which in a bearing bushing device ( 20 ) is arranged, wherein the bearing bushing device ( 20 ) at one or both ends ( 22 . 24 ) a recording ( 26 ) for a sealing device ( 28 ), which in the radial direction on a respective sealing surface ( 30 ) creates a tight seal. Welleneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsvorrichtung wenigstens ein flexibles Dichtelement (28) aufweist, wobei das flexible Dichtelement (28) beispielsweise ein flexibles Ringelement (28) bzw. Dichtringelement (28) ist.Shaft device according to claim 1, characterized in that the sealing device at least one flexible sealing element ( 28 ), wherein the flexible sealing element ( 28 ), for example, a flexible ring element ( 28 ) or sealing ring element ( 28 ). Welleneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Ringelement (28) beispielsweise aus Metall besteht oder dieses aufweist, wobei das Ringelement (28) wahlweise in wenigstens einem oder mehreren Bereichen zusätzlich beschichtet ist mit einem Dichtmaterial, wie beispielsweise Gummi oder Hartgummi.Shaft device according to claim 2, characterized in that the flexible ring element ( 28 ) consists, for example, of metal or has this, wherein the ring element ( 28 ) is optionally additionally coated in at least one or more regions with a sealing material, such as rubber or hard rubber. Welleneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet dass das flexible Ringelement (28) beispielsweise aus einer Graphitdichtschnur oder Graphitdichtschnüren besteht oder diese aufweist.Shaft device according to at least one of claims 2 to 3, characterized in that the flexible ring element ( 28 ) consists of, for example, a graphite sealing cord or graphite sealing cords or has this. Welleneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet dass das flexible Ringelement (28) beispielsweise aus keramischen Fasern besteht oder diese aufweist.Shaft device according to at least one of claims 2 to 4, characterized in that the flexible ring element ( 28 ) For example, consists of ceramic fibers or has. Welleneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet dass das das Ringelement (28) beispielsweise ziehharmonikaförmig oder gewellt ausgebildet ist.Shaft device according to at least one of claims 2 to 5, characterized in that the ring element ( 28 ) is formed accordion-shaped or wavy, for example. Welleneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet dass das Ringelement (28) nach außen und/oder nach innen gewölbt ausgebildet ist.Shaft device according to at least one of claims 2 to 6, characterized in that the ring element ( 28 ) is formed outwardly and / or curved inwards. Welleneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet dass das Ringelement (28) einen runden, ovalen und/oder eckigen Querschnitt aufweist.Shaft device according to at least one of claims 2 to 7, characterized in that the ring element ( 28 ) has a round, oval and / or angular cross-section. Welleneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet dass das Ringelement (28) mit seinem Außenumfang und/oder Innenumfang eine flächige oder linienförmige Auflage bildet, welche dichtend an der zugeordneten Dichtfläche (30) andrückbar bzw. anlegbar ist.Shaft device according to at least one of claims 2 to 8, characterized in that the ring element ( 28 ) forms with its outer circumference and / or inner circumference a flat or line-shaped support which sealingly against the associated sealing surface ( 30 ) can be pressed or applied. Welleneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet dass eine oder beide Aufnahmen (26) der Lagerbuchseneinrichtung (20) ein Begrenzungselement (40) aufweisen, welches einem ungewollten Herausrutschen eines Dichtelements (28) bzw. Ringelements (28) entgegenwirkt.Shaft device according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that one or both recordings ( 26 ) of the bushing device ( 20 ) a limiting element ( 40 ), which an unwanted slipping out of a sealing element ( 28 ) or ring element ( 28 ) counteracts. Welleneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet dass das Dichtelement (28) bzw. Ringelement (28) zusätzlich mit einer Seite (34) in axialer Richtung an der Lagerbuchseneinrichtung (20) bzw. am Boden der Aufnahme (26) der Lagerbuchseneinrichtung (20) anliegt, beispielsweise dichtend anliegt, oder von dieser beabstandet ist.Shaft device according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the sealing element ( 28 ) or ring element ( 28 ) additionally with one side ( 34 ) in the axial direction on the bearing bush device ( 20 ) or at the bottom of the receptacle ( 26 ) of the bushing device ( 20 ) is present, for example, sealingly abuts, or is spaced therefrom. Welleneinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet dass mehrere Dichtelemente (28) bzw. Ringelemente (28) in einer Aufnahme (26) vorsehbar sind, wobei die Dichtelemente (28) bzw. Ringelemente (28) aneinander anliegen, beispielsweise dichtend anliegen, oder voneinander beabstandet sind.Shaft device according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that a plurality of sealing elements ( 28 ) or ring elements ( 28 ) in a recording ( 26 ) are providable, wherein the sealing elements ( 28 ) or ring elements ( 28 ) abut each other, for example, sealingly abut, or are spaced from each other. Turbolader mit einer Welleneinrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.Turbocharger with a shaft device ( 16 ) according to one of claims 1 to 12. Turbolader nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet dass die Welle (18) der Welleneinrichtung (16) eine Verstellwelle ist zum Verstellen von Schaufeln einer variablen Turbinengeometrie-Einrichtung, wobei die Verstellwelle beispielsweise mit einem Verstellring der variablen Turbinengeometrie-Einrichtung koppelbar ist.Turbocharger according to claim 13, characterized in that the shaft ( 18 ) of the shaft device ( 16 ) An adjusting shaft is for adjusting blades of a variable turbine geometry device, wherein the adjusting shaft can be coupled, for example, with an adjusting ring of the variable turbine geometry device. Turbolader nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet dass die Welle (18) der Welleneinrichtung (16) eine Verstellwelle ist zum Verstellen einer Klappe einer Wastegate-Einrichtung.Turbocharger according to at least one of claims 13 to 14, characterized in that the shaft ( 18 ) of the shaft device ( 16 ) An adjusting is for adjusting a flap of a wastegate device. Turbolader nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet dass die Welleneinrichtung (16) in einer Öffnung (14) einer Wand eines Lagergehäuses (12), Turbinengehäuses und/oder Verdichtergehäuses vorsehbar ist.Turbocharger according to at least one of claims 13 to 15, characterized in that the shaft device ( 16 ) in an opening ( 14 ) a wall of a bearing housing ( 12 ), Turbine housing and / or compressor housing is providable.
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