DE102008058503A1 - Ladeeinrichtung - Google Patents

Ladeeinrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102008058503A1
DE102008058503A1 DE102008058503A DE102008058503A DE102008058503A1 DE 102008058503 A1 DE102008058503 A1 DE 102008058503A1 DE 102008058503 A DE102008058503 A DE 102008058503A DE 102008058503 A DE102008058503 A DE 102008058503A DE 102008058503 A1 DE102008058503 A1 DE 102008058503A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
turbine
compressor wheel
shaft
bush
motor vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102008058503A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102008058503B4 (de
Inventor
Klaus Czerwinski
Stefan Dr. Münz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BMTS Technology GmbH and Co KG
Original Assignee
Bosch Mahle Turbo Systems GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Mahle Turbo Systems GmbH and Co KG filed Critical Bosch Mahle Turbo Systems GmbH and Co KG
Priority to DE102008058503.3A priority Critical patent/DE102008058503B4/de
Publication of DE102008058503A1 publication Critical patent/DE102008058503A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102008058503B4 publication Critical patent/DE102008058503B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/025Fixing blade carrying members on shafts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladeeinrichtung, insbesondere einen Abgasturbolader für ein Kraftfahrzeug mit einer, ein Verdichterrad (2) und ein Turbinenrad (2) tragenden Welle (3). Erfindungswesentlich ist dabei, dass das Turbinen-/Verdichterrad (2) eine der Welle (3) zugewandte und mehrteilige, insbesondere eine zweiteilige, Buchse (4) aufweist, die in montiertem Zustand die Welle (3) drehfest umgreift.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladeeinrichtung, insbesondere einen Abgasturbolader für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Gattungsgemäße Ladeeinrichtungen sind bspw. aus der DE 10 2005 037 739 A1 und aus der WO 2008/064868 A2 bekannt.
  • Nachteilig bei den bekannten Ladeeinrichtungen ist, dass ein Turbinenrad und ein Verdichterrad üblicherweise mittels eines Fügeverfahrens, insbesondere durch eine Verschweißung, mit einer Welle verbunden sind. Eine derartige Verschweißung bewirkt jedoch eine Gefügeveränderung im Bereich der Einflusszone, wodurch es in diesem Bereich zu mechanischen Schwächungen kommen kann. Darüber hinaus besteht die Welle oftmals aus einem anderen Werkstoff als das Turbinen-/Verdichterrad, wodurch der thermische Fügevorgang, also bspw. das Schweißen, zusätzlich erschwert wird.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine gattungsgemäße Ladeeinrichtung, eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, bei welcher ein Turbinenrad bzw. ein Verdichterrad auf gänzlich andere Weise an einer zugehörigen Welle befestigt werden.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, an einem Turbinen-/Verdichterrad eine mehrteilige, insbesondere eine zweiteilige Buchse vorzusehen. Diese Buchse umgreift eine zugehörige Welle bzw. einen zugehörigen Wellenabschnitt drehfest, sofern das Turbinen-/Verdichterrad auf der Welle montiert ist. Die zumindest zwei Teile der mehrteiligen Buchse werden dabei zunächst in voneinander getrenntem Zustand auf ein Längsende der Welle aufgebracht, wobei sie zwischen sich einen entsprechend geformten Wellenkopf drehfest halten. Eine Trennebene der Buchse kann dabei sowohl in deren Axialrichtung als auch quer dazu verlaufen.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist zwischen dem Turbinen-/Verdichterrad und der Welle ein Isolierelement angeordnet. Ein derartiges Isolierelement vermindert eine Wärmeübertragung zwischen insbesondere dem Turbinenrad und der Welle und reduziert dadurch einen Temperatureintrag in die Welle und damit in das Lagergehäuse und entsprechende Lager der Welle. Hierdurch wird die thermische Belastung für die Lager reduziert, was zu einer längeren Lebensdauer derselben führt. Ein derartiges Isolierelement ist üblicherweise aus einem schlecht wärmeleitenden Werkstoff hergestellt, wobei dieser Werkstoff jedoch selbstverständlich in der Lage ist, die beim Betrieb der Ladeeinrichtung auftretenden Temperaturen problemlos zu ertragen.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, bildet die Buchse einen integralen Bestandteil des Turbinen-/Verdichterrads, so dass auch dieses mehrteilig, insbesondere zweiteilig ausgebildet ist. Denkbar sind dabei prinzipiell zwei unterschiedliche Alternativen. Bei der ersten Alternative ist die Buchse in Axialrichtung, das heißt beispielsweise als Axialfortsatz des Turbinen-/Verdichterrads angeordnet, wobei ausschließlich die Buchse mehrteilig, insbesondere zweiteilig ausgebildet ist, während das Turbinen-/Verdichterrad einstückig ausgeführt ist. Bei der zweiten Alternative bildet die Buchse einen integralen Bestandteil des Turbinen-/Verdichterrads, so dass in diesem Fall das Turbinen-/Verdichterrad selbst mehrteilig ausgeführt ist. Generell ist es dabei bei beiden alternativen möglich, die Trennebene sowohl in Axialrichtung als auch quer dazu vorzusehen.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung, sind/ist die Buchse und/oder das Turbinen-/Verdichterrad im Pulverspritzgussverfahren hergestellt. Unter Pulverspritzgießen (PIM, Powder-Injection-Molding) versteht man generell die Anwendung des weit verbreiteten Verfahrens des Spritzgießens als neuen Formgebungsprozess. Mit dem Pulverspritzgussverfahren ist es möglich, hohe Stückzahlen und/oder technisch anspruchsvolle und komplexe Bauteile (auch im Mikrobereich) mit geringen Toleranzen herzustellen. Generell wird dabei das Pulverspritzgussverfahren in zwei Fertigungsmethoden, nämlich in das Metallpulverspritzgießen (MIM, Metall-Injection-Molding) und dem Keramikpulverspritzgießen (CIM, Ceramic-Injection-Molding) unterschieden.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
  • Dabei zeigen, jeweils schematisch,
  • 1 eine Längsschnittdarstellung durch einen Rotor im Bereich einer Verbindung zwischen einem Turbinen-/Verdichterrad und einer Welle bei einer axialen Trennebene,
  • 2 eine im Wesentlichen ähnliche Darstellung wie in 1, jedoch bei einer anderen Ausbildung einer Buchse und einer orthogonal zur Achse der Welle liegenden Trennebene,
  • 3 ein Turbinen-/Verdichterrad mit einer integrierten Buchse und einer axialen Trennebene.
  • Entsprechend der 1, weist ein erfindungsgemäßer Rotor 1, ein Turbinen-/Verdichterrad 2 sowie eine zugehörige Welle 3 auf. Der Rotor 1 ist dabei beispielsweise als Bestandteil einer Ladeeinrichtung, insbesondere eines Abgasturboladers in einem Kraftfahrzeug ausgebildet. Betrachtet man die 1, so erkennt man, dass das Turbinen-/Verdichterrad 2 eine der Welle 3 zugewandte und mehrteilige, insbesondere zweiteilige, Buchse 4 aufweist, welche im montierten Zustand die Welle 3 drehfest umgreift. Bei der gemäß der 1 gezeigten Darstellung, liegt dabei eine Trennebene 5 der Buchse 4 parallel zur Achse der Welle 3. Darüber hinaus ist die Buchse 4 hinterschnittartig ausgebildet und umgreift einen Wellenkopf 6 formschlüssig. Hierzu sind an dem Wellenkopf 6 entsprechende Pins 7 und an der Buchse 4 entsprechende Ausnehmungen 8 vorgesehen. Bei der gemäß der 1 dargestellten Ausführungsform kann das Turbinen-/Verdichterrad 2 selbst einteilig oder mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ausgebildet sein.
  • Betrachtet man im Vergleich zur 1 die 2, so ist in diesem Beispiel die Buchse 4 ebenfalls zweiteilig ausgebildet, wobei die Trennebene 5 orthogonal zu einer Achse der Welle 3 angeordnet ist. Auch in diesem Fall kann die Buchse 4 separat zum Turbinen-/Verdichterrad 2 hergestellt und anschließend mit diesem verbunden werden oder zumindest ein Teil, hier der links der Trennebene 5 liegende Teil, einstückig mit dem Turbinen-/Verdichterrad 2 ausgeführt sein.
  • Gemäß der 3 bildet die Buchse 4 einen integralen Bestandteil des Turbinen-/Verdichterrads 2, so dass dieses in diesem Fall mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ausgebildet sein muss. Allen gezeigten Ausführungsformen ist dabei gemein, dass die Buchse 4 mit dem Turbinen-/Verdichterrad 2 und mit der Welle 3 drehfest verbunden, insbesondere verschweißt ist.
  • Um einen übermäßigen Wärmeeintrag in die Welle 3 verhindern zu können, ist bspw. gemäß der 1 zwischen dem Turbinen-/Verdichterrad 2 und der Welle 3 ein Isolierelement 9 vorgesehen, welches aus einem schlecht wärmeleitenden Werkstoff hergestellt ist. Eine Schweißverbindung der einzelnen Komponenten der Buchse 4 bzw. der einzelnen Teile des Turbinen-/Verdichterrads 2 kann bspw. mittels eines Reibschweißverfahrens erfolgen.
  • Generell ist es in der erfindungsgemäßen Verbindungstechnik möglich, eine leichte, insbesondere prozesssicher und reproduzierbar herstellbare Verbindung zwischen dem Turbinen-/Verdichterrad 2 und der Welle 3 zu realisieren, wobei darüber hinaus ein geringerer Wuchtaufwand zu erwarten ist. Von besonderem Vorteil dürfte auch sein, dass das Turbinen-/Verdichterrad 2 eine direkte stoffschlüssige Verbindung mit der Welle 3 eingeht, so dass letztere bspw. aus einem gehärteten Wellenwerkstoff hergestellt werden kann. Von besonderem Vorteil ist darüber hinaus, dass das Turbinen-/Verdichterrad 2 und/oder die Buchse 4 im Pulverspritzgussverfahren hergestellt werden können, wodurch insbesondere auch ein Umspritzen der Welle 3 möglich ist. Darüber hinaus bietet das Pulverspritzgussverfahren ein kostengünstiges und äußerst toleranzgenaues Herstellungsverfahren, welches darüber hinaus eine hohe Prozesssicherheit und damit Reproduzierbarkeit aufweist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102005037739 A1 [0002]
    • - WO 2008/064868 A2 [0002]

Claims (6)

  1. Ladeeinrichtung, insbesondere ein Abgasturbolader für ein Kraftfahrzeug mit einer, ein Verdichterrad (2) und ein Turbinenrad (2) tragenden Welle (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinen-/Verdichterrad (2) eine der Welle (3) zugewandte und mehrteilige, insbesondere eine zweiteilige, Buchse (4) aufweist, die in montiertem Zustand die Welle (3) drehfest umgreift.
  2. Ladeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Teile der Buchse (4) miteinander verschweißt sind.
  3. Ladeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Turbinen-/Verdichterrad (2) und der Welle (3) ein Isolierelement (9) angeordnet ist.
  4. Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (4) mit dem Turbinen-/Verdichterrad (2) drehfest verbunden, insbesondere verschweißt, ist.
  5. Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (4) einen integralen Bestandteil des Turbinen-/Verdichterrades (2) bildet, so dass auch das Turbinen-/Verdichterrad (2) mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ausgebildet ist.
  6. Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (4) und/oder das Turbinen-/Verdichterrad (2) im Pulverspritzgussverfahren hergestellt sind/ist.
DE102008058503.3A 2008-11-21 2008-11-21 Ladeeinrichtung Expired - Fee Related DE102008058503B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008058503.3A DE102008058503B4 (de) 2008-11-21 2008-11-21 Ladeeinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008058503.3A DE102008058503B4 (de) 2008-11-21 2008-11-21 Ladeeinrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008058503A1 true DE102008058503A1 (de) 2010-05-27
DE102008058503B4 DE102008058503B4 (de) 2017-11-16

Family

ID=42114535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008058503.3A Expired - Fee Related DE102008058503B4 (de) 2008-11-21 2008-11-21 Ladeeinrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008058503B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109555723A (zh) * 2018-11-16 2019-04-02 襄阳五二五泵业有限公司 一种用于挖泥泵的可拆卸式叶轮封头结构
DE112013000971B4 (de) 2012-03-15 2022-12-15 Borgwarner Inc. Abgasturbolader

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD253850A1 (de) * 1986-11-25 1988-02-03 Zwickau Ing Hochschule Aus mehreren segmenten bestehendes turbinenrad aus keramischen werkstoffen fuer abgasturbolader
DE3625996A1 (de) * 1986-07-31 1988-02-04 Kuehnle Kopp Kausch Ag Laufzeug fuer einen abgasturbolader
DE3816796A1 (de) * 1988-05-17 1989-11-30 Kempten Elektroschmelz Gmbh Laufzeug mit mechanischer kupplung
DE102005037739A1 (de) 2005-08-10 2007-02-15 Daimlerchrysler Ag Verbundrotor für Abgasturbolader mit Titanaluminid-Rädern
WO2008064868A2 (de) 2006-11-29 2008-06-05 Borgwarner Inc. Turbolader

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3625996A1 (de) * 1986-07-31 1988-02-04 Kuehnle Kopp Kausch Ag Laufzeug fuer einen abgasturbolader
DD253850A1 (de) * 1986-11-25 1988-02-03 Zwickau Ing Hochschule Aus mehreren segmenten bestehendes turbinenrad aus keramischen werkstoffen fuer abgasturbolader
DE3816796A1 (de) * 1988-05-17 1989-11-30 Kempten Elektroschmelz Gmbh Laufzeug mit mechanischer kupplung
DE102005037739A1 (de) 2005-08-10 2007-02-15 Daimlerchrysler Ag Verbundrotor für Abgasturbolader mit Titanaluminid-Rädern
WO2008064868A2 (de) 2006-11-29 2008-06-05 Borgwarner Inc. Turbolader

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112013000971B4 (de) 2012-03-15 2022-12-15 Borgwarner Inc. Abgasturbolader
CN109555723A (zh) * 2018-11-16 2019-04-02 襄阳五二五泵业有限公司 一种用于挖泥泵的可拆卸式叶轮封头结构

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008058503B4 (de) 2017-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3034832B1 (de) Ladeeinrichtung
DE102012203624B4 (de) Abgasturbolader zur Verwendung mit einem Verbrennungsmotor
DE102012205042A1 (de) Turbinenläufer für eine Abgasturbine sowie ein Verfahren zur Herstellung des Turbinenläufers
DE102008059617A1 (de) Rotor für einen Abgasturbolader
EP2574807B1 (de) Verbindung zwischen einer Welle und einem Nabenbauteil sowie Verfahren zum Herstellen der Verbindung
WO2009100749A1 (de) Verbindung einer welle mit einem rotationsbauteil
DE102015209823A1 (de) Betätigungseinrichtung
WO2009100864A2 (de) Turbinengehäuse und verfahren zum herstellen eines turbinengehäuses
DE102010011486A1 (de) Rotor für eine Ladeeinrichtung
EP3132880B1 (de) Befestigungsverfahren für eine buchse
DE102008058503B4 (de) Ladeeinrichtung
DE102013214665A1 (de) Betätigungseinrichtung
DE102008020732A1 (de) Ladeeinrichtung
DE102008046009A1 (de) Ladeeinrichtung
DE102007047668A1 (de) Verbundbauteil aus einem Turbinenrad und einer Welle
DE102008032929A1 (de) Abgasturbolader für ein Kraftfahrzeug
DE102011102018A1 (de) Klappeneinrichtung
DE102010005492A1 (de) Spiralgehäuse
DE102009034420A1 (de) Vorrichtung zum Fügen eines Turbinenrades mit einer Welle
DE102012205180A1 (de) Lenkerelement für ein Kraftfahrzeug
DE102010018740A1 (de) Ladeeinrichtung
DE102012214395A1 (de) Befestigungselement und Verfahren zu dessen Montage
DE102009014917A1 (de) Ladeeinrichtung
DE102012201135A1 (de) Ladeeinrichtung
DE102010047140A1 (de) Schaltgabel mit Gleitschuhen

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: BMTS TECHNOLOGY GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: BOSCH MAHLE TURBO SYSTEMS GMBH & CO. KG, 70376 STUTTGART, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: BRP RENAUD UND PARTNER MBB RECHTSANWAELTE PATE, DE

R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee