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Die Erfindung betrifft ein Turboladergehäuse, wobei das Turboladergehäuse wenigstens ein oder zwei Laufradgehäuse, z. B. ein Verdichtergehäuse und ein Turbinengehäuse, sowie ein Lagergehäuse aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Werkzeugeinrichtung zur Bearbeitung des Turboladergehäuses.
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Allgemein dienen Turbolader dazu den Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotors zu verbessern und damit dessen Leistung zu steigern. Der Turbolader weist hierzu eine Turbine mit einem Turbinenrad und einen Verdichter mit einem Verdichterrad auf, wobei die beiden Laufräder auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind. Das Turbinenrad wird hierbei über einen Abgasmassenstrom einer angeschlossenen Brennkraftmaschine angetrieben und treibt wiederum das Verdichterrad an. Der Verdichter verdichtet hierbei die angesaugte Luft und führt diese der Brennkraftmaschine zu. Die Welle ist dabei in einem Lagergehäuse des Turboladers gelagert. Des Weiteren ist das Turbinenrad der Turbine in einem Turbinengehäuse angeordnet und das Verdichterrad des Verdichters in einem Verdichtergehäuse.
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Ein solcher Turbolader hat im Betrieb an der Brennkraftmaschine bzw. einem angeschlossenen Motor verschiedenste Anforderungen zu erfüllen. Eine dieser Anforderungen ist die auftretenden hohen Temperaturen aufzunehmen, die beispielsweise aufgrund des heißen Abgasmassenstroms in dem Turboladergehäuse entstehen können.
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Die übliche Konstruktion des Turboladers sieht dabei einzelne Gehäuse vor, mit einem jeweils an die dort herrschende Temperatur angepassten Werkstoff. Dabei ist das Verdichtergehäuse üblicherweise aus Aluminium, während das Lagergehäuse aus Grauguss ist, wobei das Lagergehäuse zusätzlich auch wassergekühlt ausgeführt werden kann. Das Turbinengehäuse ist wiederum im Allgemeinen aus Werkstoffen mit einem hohen Nickelanteil, aufgrund der hohen Temperaturen die in diesem Bereich herrschen. Aufgrund der angepassten, unterschiedlichen Werkstoffe für die einzelnen Gehäuse, sind diese Gehäuse als separate Teile ausgebildet, die miteinander verbunden werden und dabei außerdem gegeneinander abgedichtet werden müssen. Ein solcher Turbolader ist daher aufwendig in der Herstellung und der Montage.
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Demnach ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Turboladergehäuse bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Turboladergehäuse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Demgemäß wird erfindungsgemäß ein Turboladergehäuse bereitgestellt welches zumindest teilweise oder vollständig in Längsrichtung in wenigstens zwei Gehäusehälften geteilt ausgebildet ist, wobei der in Längsrichtung geteilte Abschnitt des Turboladergehäuses ein Verdichtergehäuse, ein Lagergehäuse und/oder ein Turbinengehäuse aufweist. Das Turboladergehäuse kann dabei beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder aus einem anderen Metall oder Metalllegierung hergestellt sein oder einem anderen geeigneten Material.
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Das Turboladergehäuse hat dabei den Vorteil, dass das Laufzeug, d. h. die Laufräder auf der Welle sowie die Lageranordnung der Welle, vormontiert werden kann und anschließend komplett in die Gehäusehälften eingelegt werden kann. Des Weiteren kann das Laufzeug zuvor einem Betriebsauswuchten unterzogen werden, ohne zuvor in dem Turboladergehäuse montiert sein zu müssen.
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Des Weiteren wird eine Werkzeugeinrichtung zum Bearbeiten des zumindest teilweise oder vollständig in Längsrichtung geteilten Turboladergehäuses bereitgestellt, wobei die Werkzeugeinrichtung wenigstens ein oder mehrere Werkzeugelemente aufweist zum Bearbeiten wenigstens eines Abschnitts des in Längsrichtung geteilten Turboladergehäuses.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Schnittansicht einer Gehäusehälfte eines Turboladergehäuses gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung von der Dichtungsseite aus gesehen;
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2 eine Schnittansicht eines Turboladergehäuses gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei die erste und zweite Gehäusehälfte des Turboladergehäuses in der Schnittansicht gezeigt sind;
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3 eine schematische Vorderansicht für mögliche Schnittebenen des erfindungsgemäßen Turboladergehäuses;
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4 eine schematische Seitenansicht für mögliche Schnittebenen des erfindungsgemäßen Turboladergehäuses;
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5 eine Schnittansicht einer oberen Gehäusehälfte eines erfindungsgemäßen Turboladergehäuses und einer Bearbeitungseinrichtung zum Bearbeiten des erfindungsgemäßen Turboladergehäuses.
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In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen – sofern nichts anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen worden. Des Weiteren ist die Darstellung des Turboladers in den nachfolgenden Figuren rein schematisch, nicht maßstäblich und stark vereinfacht gezeigt.
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In 1 ist eine Schnittansicht durch eine Gehäusehälfte 10 eines Turboladergehäuses 12 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt, wobei die Gehäusehälfte 10 dabei von der Dichtungsseite her gezeigt ist. Die Dichtungseinrichtung zum Dichten der beiden Gehäusehälften 10 wird in Bezug auf 2 noch näher erläutert. In 1 ist eine Aussparung 50 oder Nut exemplarisch dargestellt zum Aufnehmen einer Dichtungseinrichtung.
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Das Turboladergehäuse 12 weist in dem vorliegenden Beispiel hierbei ein Lagergehäuse 14, ein Turbinengehäuse 16 und ein Verdichtergehäuse 18 auf, wobei z. B. alle drei Gehäuse zu einem Gehäuse 12 zusammengefasst sind. Die Erfindung besteht darin im dargestellten Fall z. B. alle drei Gehäuse 14, 16, 18 zunächst gedanklich zusammenzufassen und als ein Teil herzustellen bzw. z. B. aus einem Stück zu gießen. Zur Montage des Läufers bzw. der Laufräder und zur Bearbeitung der inneren Funktionsflächen wird des Weiteren eine Teilung definiert, durch die das Innere des Gehäuses 12 geöffnet werden kann.
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Diese Teilung erfolgt gemäß der Erfindung in Längsrichtung, beispielsweise in der Horizontalen bzw. einer horizontalen Ebene oder in einer Ebene mit einem anderen Winkel zu der horizontalen Ebene. In nachfolgenden 3 und 4 werden Beispiele für verschiedene Teilungsebenen in Längsrichtung des Turboladergehäuses näher erläutert. Grundsätzlich kann das gesamte Turboladergehäuse 12, bestehend aus dem Verdichtergehäuse 18, dem Turbinengehäuse 16 und dem Lagergehäuse 14 in Längsrichtung geteilt ausgebildet sein. Es kann aber auch nur ein Abschnitt des Turboladergehäuses 12 in Längsrichtung geteilt ausgebildet sein, wobei der Abschnitt beispielsweise ein Laufradgehäuse 16, 18 und/oder das Lagergehäuse 14 umfasst.
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Wie in 1 gezeigt ist, kann das Turbinengehäuse 16, das Lagergehäuse 14 und das Verdichtergehäuse 18 aus wenigstens zwei oder mehr Gehäusehälften 10 jeweils am Stück ausgebildet werden. Im vorliegenden Fall in 1 ist das Turboladergehäuse 12 in der Horizontalen in zwei Gehäusehälften 10 geteilt. Dabei bildet eine erste Gehäusehälfte 10 bestehend z. B. aus dem Turbinengehäuse 16, dem Lagergehäuse 14 und dem Verdichtergehäuse 18 das sog. Oberteil und eine zweite Gehäusehälfte bestehend aus dem Turbinengehäuse 16, dem Lagergehäuse 18 und dem Verdichtergehäuse 14 das sog. Unterteil. In 1 ist hierbei eine Gehäusehälfte 10 von der Dichtungsseite aus gezeigt. Diese Gehäusehälfte 10 wird dabei mit der anderen Gehäusehälfte (nicht dargestellt) befestigt, beispielsweise verschraubt. Dazu sind in der in 1 gezeigten Ausführungsform beispielsweise wenigstens eine oder mehrere Bohrungen 20, z. B. hier sechs Bohrungen, zum Verschrauben der beiden Gehäusehälften miteinander vorgesehen. Grundsätzlich kann aber auch jede andere Form der Befestigung der Gehäusehälften vorgesehen sein. Das Verschrauben stellt lediglich ein Beispiel dar.
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Durch die Teilung in Längsrichtung, im vorliegenden Beispiel die horizontale oder im Wesentlichen horizontale Teilung, ergeben sich zunächst direkte Vorteile. So ist eine automatisierte Vormontage des Laufzeugs, darunter die beiden Laufräder, wie das Verdichterrad 22 und das Turbinenrad 24, sowie der Welle 26 möglich. Die anschließende Montage in dem Turbolader wird dabei deutlich vereinfacht. Des Weiteren kann, wenn eine zusätzliche Temperierung, z. B. Kühlung und/oder Heizung, zumindest eines Teils des Turboladergehäuses 12 vorgesehen ist, beispielsweise des Turbinengehäuses 16, des Lagergehäuses 14 und/oder des Verdichtergehäuses 12, ein Fluid- oder Temperiermantel 28 mit einem Fluidkern vorgesehen werden. Dieser Fluidmantel 28 umspannt in dem Beispiel in 1 z. B. den Lagergehäuseabschnitt 14 und den Turbinengehäuseabschnitt 16 des Turboladergehäuses 12 hinterschneidungsfrei, da in dem vorliegenden Beispiel das Turbinengehäuse 16 und das Lagergehäuse 14 zusätzlich z. B. gekühlt werden sollen. Auf diese Weise muss beispielsweise ein Sandkern zum Herstellen des Fluidmantels 28 nicht aus mehreren Stücken zusammengebaut und geklebt werden.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass mindestens eine Hälfte oder das gesamte Turboladergehäuse 12 in den Motorblock und/oder Zylinderkopf eines angeschlossenen Motors integrierbar ist. Dabei kann beispielsweise das Unterteil des Turboladergehäuses 12 in den Motorblock und das Oberteil in den Zylinderkopf integriert werden oder auch umgekehrt.
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In 1 ist in dem Lagergehäuseabschnitt 14 des Turboladergehäuses 12 die Welle 26 gelagert, auf welcher das Turbinenrad 24 und das Verdichterrad 22 vorgesehen sind. Das Turbinenrad 24 ist dabei in dem Turbinengehäuseabschnitt 16 und das Verdichterrad 22 in dem Verdichtergehäuseabschnitt 18 angeordnet. Die Welle 26 weist des Weiteren eine Radiallageranordnung 30 und wahlweise zusätzlich eine Axiallageranordnung 32 auf.
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Bei dem erfindungsgemäßen Turbolader, welche durch die Teilung z. B. zwei Bohrungshälften bildet, wird die Lageranordnung 30 beispielsweise über federnd wirkende Kragenabschnitte 34 axial verspannt eingebaut.
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In 1 ist die Welle 26 über die Radiallageranordnung 30 und die Axiallageranordnung 32 gelagert. Die Radiallageranordnung 30 weist dabei beispielsweise eine durchgehende Hülse 36 auf, die an ihren beiden Enden jeweils einen Gleitlagerabschnitt 38 bildet, zum Lagern der Welle 26 in radialer Richtung. Die Hülse 36 wird dabei auf die Welle 26 aufgeschoben, wobei die Welle 26 z. B. einen Absatz mit einem Anschlag für die Hülse 36 bildet. Am anderen Ende der Hülse 36 ist eine Axiallageranordnung 32 vorgesehen, wobei die Axiallageranordnung 32 wenigstens ein Axiallager z. B. in Form einer Axiallagerscheibe 40 aufweist. Wahlweise zusätzlich kann auf der Axiallagerscheibe 40 ein Ölabweisblech 42 angeordnet werden. Des Weiteren kann auf der Außenseite der Hülse 36 wahlweise zusätzlich eine Lage 44 aus wenigstens einer oder mehreren Schichten aus hitzebeständigem oder temperaturbeständigem, elastischen Material angeordnet werden, wie beispielsweise einem Polymer, einem Elastomer und/oder einem Hartgummi, um nur einige Beispiel zu nennen.
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Auf der Außenseite der Lage 44 aus dem elastischen, temperaturbeständigen Material ist außerdem ein Hülsenelement 46 vorgesehen. Das Hülsenelement 46 ist dabei beispielsweise aus Metall, z. B. Stahl. Alternativ kann das elastische, temperaturbeständige Material auch entfallen und stattdessen das Hülsenelement 46 direkt auf der Außenseite der Hülse 36 vorgesehen werden (nicht dargestellt) oder wahlweise die Hülse 36 so ausgebildet sein, dass sie nicht nur als Radiallageranordnung 30 sondern auch als Hülsenelement 46 fungiert (nicht dargestellt).
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Das Hülsenelement 46 weist in dem in 1 gezeigten Beispiel jeweils einen Kragenabschnitt 34 an seinen beiden Enden auf. Dabei sind beispielsweise wenigstens einer oder beide Kragenabschnitte 34 des Hülsenelements 46 federnd ausgebildet, um zwischen zwei Anschlägen oder Aufnahmen 48 bzw. hier Vorsprüngen des Turboladergehäuses 12 eingespannt zu werden. Einer oder beide Kragenabschnitt 34 können ebenso nicht federnd bzw. steif ausgebildet werden und zwischen den beiden Aufnahmen 48 eingelegt werden und wahlweise auf einer oder beiden Seiten zusätzlich mit Schrauben an den Aufnahmen 48 befestigt werden. Wenigstens einer der federnd wirkenden Kragenabschnitte 34 kann ebenfalls wahlweise zusätzlich mittels z. B. Verschrauben an der jeweiligen Aufnahme 48 befestigt werden. Ein oder beide Kragenabschnitte 34 sind dabei beispielsweise einstückig mit dem Hülsenelement 46 verbunden oder als separates Teil an diesem befestigt (nicht dargestellt). Über die beiden Kragenabschnitte 34 des Hülsenelements 46 wird die Lageranordnung 30, hier die Radiallagerlageranordnung 30 bestehend aus der Hülse 36, sowie der elastischen Lage 44, in dem Turboladergehäuse 12 bzw. den beiden Gehäusehälften 10 des Turboladergehäuses 12 in axialer Richtung fixiert oder verspannt.
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Wenigstens ein Kragenabschnitt 34 kann dabei außerdem wahlweise zusätzlich aus dem Ölraum herausgeführt werden, wie in 1 z. B. auf der Turbinenseite, und weitere Funktionen, wie beispielsweise die eines Hitzeschildes übernehmen. Einer oder beide Kragenabschnitte 34 können aber auch innerhalb des Ölraums verbleiben, wie der Kragenabschnitt 34 des Hülsenelements 46 auf der Verdichterseite. Des Weiteren hat eine solche Lageranordnung 30 den Vorteil, dass sie in sich komplett vormoniert werden kann und somit beispielsweise ohne die umgebenden Gehäuse betriebsausgewuchtet werden kann.
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Die Radiallageranordnung 30 und Axiallageranordnung 32 in 1 sind lediglich ein Beispiel für eine Lagerung der Welle 26 in radialer und axialer Richtung. Grundsätzlich kann die Welle 26 in dem erfindungsgemäßen Turboladergehäuse 12 jede andere Radiallageranordnung und/oder Axiallageranordnung aufweisen. So kann die Hülse 36 beispielsweise auch durch zwei radiale Gleitlager ersetzt werden (nicht dargestellt), wobei die beiden Gleitlager beispielsweise wahlweise zusätzlich eine Distanzhülse aufweisen oder das Hülsenelement 46 auf seiner Innenseite jeweils eine Aufnahme für ein oder beide Gleitlager aufweisen (nicht dargestellt). Neben Gleitlagern, können auch berührungslose Lager wie z. B. Magnetlager, sowie Wälzlager zur radialen und/oder axialen Lagerung vorgesehen werden. Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten und beschriebenen Beispiele für Lageranordnungen beschränkt.
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In 2 ist eine weitere Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Turboladergehäuses 12 dargestellt, wobei die erste und zweite Gehäusehälfte 10, 11 des Turboladergehäuses 12 in der Schnittansicht gezeigt sind. Wie zuvor beschrieben werden die beiden ersten und zweiten Gehäusehälften 10, 11 des Turboladergehäuses 12 nach dem Einbau der Laufräder 22, 24 und der Welle 26 mit der Radiallageranordnung 30 und/oder Axiallageranordnung 32, beispielsweise durch Verschrauben, aneinander befestigt. Dabei werden die beiden Gehäusehälften 10, 11 außerdem gegeneinander abgedichtet. Die Dichtungseinrichtung welche zum Abdichten der beiden Gehäusehälften 10, 11 vorgesehen ist, kann dabei beispielsweise eine Sickendichtung aufweisen, die in Nuten oder Aussparungen einer oder beider Gehäusehälften 10, 11 eingelegt wird, wobei sich dann die übrigen, nicht abgedichteten Gehäusehälftenflächen beispielsweise direkt berühren. Eine Ausführungsform einer solchen Aussparung oder Nut 50 ist in 1 beispielhaft dargestellt. Alternativ oder zusätzlich kann die Dichtungseinrichtung auch wenigstens einen O-Ring und/oder wenigstens ein Elastomer aufweisen für kältere Bereiche, wie den Verdichtergehäuseabschnitt 18, und eine Sickendichtung für wärmere Bereich, beispielsweise den Lagergehäuseabschnitt 14 und insbesondere den Turbinengehäuseabschnitt 16. Die Dichtung der beiden Gehäusehälften 10, 11 bildet außerdem den Kern einer eigenen Patentanmeldung.
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Wie in 2 außerdem stark vereinfacht angedeutet ist, kann der Turbolader sowohl als separates Teil als auch insbesondere als Teil eines Zylinderkopfes (nicht dargestellt) einer angeschlossenen Brennkraftmaschine und/oder als Teil eines Motorblocks 52 der Brennkraftmaschine ausgebildet werden, wie in 2 mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist.
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Dabei kann beispielsweise der Auslass für den Abgasmassenstrom des Zylinderkopfes direkt mit dem Einlass der Turbine verbunden bzw. ausgebildet sein und/oder der Auslass für die verdichtete Luft des Verdichters direkt mit dem Einlass für die verdichtete Luft des Zylinderkopfes verbunden bzw. ausgebildet sein (nicht dargestellt).
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Der Turbolader oder ein Teil des Turboladers kann aber nicht nur in den Zylinderkopf integriert werden sondern wahlweise zusätzlich oder alternativ kann ein Teil oder im Wesentlichen der gesamte Turbolader in den Motorblock 52 der angeschlossenen Brennkraftmaschine integriert werden.
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Beispielsweise kann der Turbineneinlass 54 mit dem Auslass für den Abgasmassenstrom der Brennkraftmaschine bzw. deren Motorblock 52 verbunden oder darin integriert werden und/oder der Auslass 56 für die verdichtete Luft des Verdichters mit dem Einlass für die verdichtete Luft an der Brennkraftmaschine bzw. deren Motorblock 52 verbunden oder darin integriert werden.
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Des Weiteren kann beispielsweise die untere Gehäusehälfte des Turboladergehäuses 12 mit dem Ölablauf zum Auffangen des Schmieröls aus der Lageranordnung in den Motorblock der angeschlossenen Brennkraftmaschine integriert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die obere Gehäusehälfte des Turboladergehäuses in den Zylinderkopf integriert werden. Grundsätzlich kann auch ein eigenständiger Turbolader mit beispielsweise einer oberen und einer unteren Gehäusehälfte vorgesehen werden. Ebenso kann in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform nur z. B. die untere Gehäusehälfte des Turboladers im Motorblock integriert werden oder in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform nur die obere Gehäusehälfte des Turboladers in den Zylinderkopf integriert werden. Des Weiteren können in einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform die untere Gehäusehälfte des Turboladers in den Motorblock und die obere Gehäusehälfte des Turboladers in den Zylinderkopf integriert werden. Die Erfindung ist jedoch auf diese Beispiele für die teilweise oder vollständige Integration des Turboladers nicht beschränkt.
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In 3 ist eine stark vereinfachte und rein schematische Vorderansicht des Turboladergehäuses 12 für mögliche Schnittebenen des erfindungsgemäßen Turboladergehäuses gezeigt. Wie in 3 dargestellt ist, ist das Turboladergehäuse 12, bestehend aus dem Turbinengehäuse, dem Lagergehäuse und/oder dem Verdichtergehäuse, in Längsrichtung geteilt ausgebildet im Gegensatz zu den bisherigen Turboladergehäusen. Die bisherigen Turboladergehäuse sind in Querrichtung bzw. in einer Ebene senkrecht zu einer horizontalen Ebene geteilt und dabei in ein Verdichtergehäuse, ein Lagergehäuse und ein Turbinengehäuse aufgeteilt. Die Gehäuse werden dabei im Stand der Technik zur Montage in Längsrichtung aneinander gereiht.
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Wie in 3 dargestellt ist, kann das Turboladergehäuse 12 in Längsrichtung einmal in der Horizontalen bzw. einer horizontalen Ebene geteilt sein. Die horizontale Teilungsebene ist dabei mit einer durchgezogenen Linie angedeutet. Alternativ kann das Turboladergehäuse 12 in Längsrichtung auch in der Vertikalen geteilt sein, wie in 3 mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist. Ebenso kann das Turboladergehäuse 12 in einem anderen Winkel α in einem Bereich zwischen 0° und 360° geteilt sein. Des Weiteren muss die Teilungsebene nicht notwendigerweise durch die Mittenachse bzw. Längsachse 58 des Turboladergehäuses 12 verlaufen, sondern kann auch zu dieser Achse versetzt verlaufen, wie mit einer strichpunktierten Linie in 3 angedeutet ist.
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Des Weiteren ist in 4 eine stark vereinfachte und rein schematische Seitenansicht für mögliche Schnittebenen des erfindungsgemäßen Turboladergehäuses 12 gezeigt. Das Turboladergehäuse 12 besteht dabei aus einem Verdichtergehäuse 18, einem Lagergehäuse 14 und einem Turbinengehäuse 16 und ist beispielsweise in zwei Hälften 10, 11 unterteilt, einer ersten Gehäusehälfte 10 und einer zweiten Gehäusehälfte 11. Wie in 4 gezeigt ist, kann das Turboladergehäuse 12 in Längsrichtung entlang seiner Längsachse 58 horizontal bzw. in einer horizontalen Ebene geteilt ausgebildet sein. Die Längsachse 58 ist dabei strichpunktiert eingezeichnet. Des Weiteren kann das Turboladergehäuse 12 auch in Längsrichtung abgestuft in beispielsweise einer horizontalen oder anderen Ebene geteilt sein, wie in 4 mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist. Dabei ist beispielsweise das Verdichtergehäuse 18 in einer z. B. horizontalen Ebene oberhalb der Längsachse 58 geteilt. Weiter ist das Lagergehäuse 14 wiederum in einer z. B. horizontalen Ebene unterhalb der Längsachse 58 geteilt und das Turbinengehäuse 16 in z. B. einer horizontalen Ebene oberhalb der Teilungsebene des Verdichtergehäuses 18. Alternativ kann das Turboladergehäuse 12 in Längsrichtung auch in einer Ebene schräg zu einer horizontalen Ebene geteilt werden, wie mit einer gepunkteten Linie angedeutet ist. Grundsätzlich kann das Turboladergehäuse 12, d. h. das Verdichtergehäuse 18, das Lagergehäuse 14 und/oder das Turbinengehäuse 16, in wenigstens einer oder mehreren beliebigen Ebenen in wenigstens zwei oder mehr Hälften in Längsrichtung geteilt ausgebildet sein.
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Weiter ist in 5 ein Oberteil bzw. eine obere Gehäusehälfte 10 eines erfindungsgemäßen Turboladergehäuses 12 dargestellt und eine Werkezugeinrichtung 60 zum Bearbeiten des Oberteils 10 und Unterteils aus denen das Turboladergehäuse 12 zusammengesetzt ist. Das Unterteil bzw. die untere Gehäusehälfte des Turboladergehäuses 12 ist dabei aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
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Um die vielfältige Funktionalität des Turboladers zu gewährleisten sind enge Toleranzen und damit eine genaue Bearbeitung der Bauteile des Turboladers notwendig. Bei den bisherigen Turboladern mit herkömmlichen Gussgehäusen für die Turbine, den Verdichter und die Lagerung der Welle sind verschiedene Bearbeitungsschritte notwendig, darunter werden Drehoperationen und Fräsoperationen durchgeführt.
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Erfindungsgemäß wird nun eine möglichst einfache Bearbeitung der Funktionsflächen des Turboladers erreicht, durch eine rotationssymmetrische Bearbeitung der Gehäusehälften 10 des Turboladergehäuses 12. Dabei wird die rotationssymmetrische Bearbeitung der Turboladergehäusehälften 10, im vorliegenden Beispiel des Oberteils und des Unterteils bzw. der ersten und zweiten Gehäusehälfte 10 des Turboladergehäuses 12, eines Zusammengussturboladers in einer Werkzeugeinrichtung 60, z. B. einer Walzenfräseinrichtung wie in 5 gezeigt ist, durchgeführt. Wenigstens eine oder vorzugsweise beide Gehäusehälften 10 werden dabei während des Bearbeitungsverfahrens einer Walzenfräsereinrichtung 60 quasi übergestülpt. Der technologische Vorteil besteht darin, dass alle axialen Maße der rotationssymmetrischen Bearbeitung durch die Form der Walzenfräsereinrichtung 60 erreicht werden. D. h. die axialen Toleranzen zwischen beliebigen Flächen fallen immer gleich aus. Es ergeben sich keine aufsummierenden Toleranzketten über mehrere Bauteile, wie dies bei der herkömmlichen Bauweise von Turboladergehäuse der Fall ist.
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In dem in 5 gezeigten Beispiel wird ein Turboladergehäuse 12 gefertigt, das in Längsrichtung geteilt ist, wobei nur die erfindungsgemäße Werkzeugeinrichtung 60 und die erste Gehäusehälfte 10 der zwei Gehäusehälften des erfindungsgemäßen Turboladergehäuses 12 dargestellt sind. Die zweite Gehäusehälfte des Turboladergehäuses 12 wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Die erfindungsgemäße Werkzeugeinrichtung 60 ist dabei rotationssymmetrisch bzw. vollständig rotationssymmetrisch ausgebildet, beispielsweise in Form von wenigstens einem, zwei oder einer Vielzahl von Walzenfräserelementen 62, die vorzugsweise zu einer Walzenfräsereinrichtung 60 zusammengefasst sind.
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Im vorliegenden in 5 gezeigten Fall, besteht die Walzenfräsereinrichtung 60 beispielsweise aus einem ersten und zweiten Walzenfräserelement 62 zum Fräsen der Außenseite und der Innenkontur des Verdichtergehäuseabschnitts 18. Des Weiteren ist ein drittes, viertes, fünftes, sechstes und siebtes Walzenfräserelement 62 vorgesehen zum Fräsen einzelner Abschnitte des Lagergehäuseabschnitts 14. Weiter ist ein achtes, neuntes, zehntes, elftes und zwölftes Walzenfräserelement 62 vorgesehen zum Fräsen der Innenkontur und der Außenseite des Turbinengehäuseabschnitts 16.
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Die Aufteilung der Walzenfräserelement 62 kann beliebig erfolgen je nach zu fräsenden Abschnitten des Turboladergehäuses 12. Dabei können zwischen Walzfräserelementen 62 auch Abschnitte auf der Walzenfräsereinrichtung 60 frei gelassen werden bzw. nicht mit einem Walzenfräserelement 62 bestückt sein, wenn ein Abschnitt des Turboladergehäuses 12 nicht mit einem Walzenfräser 62 bearbeitet werden soll im Vergleich zu anderen Abschnitten des Turboladergehäuses 12. Des Weiteren können die zuvor beschriebenen Walzenfräserelemente 62 beliebig zusammengefasst werden zu einem Walzenfräserelement 62 oder ein Walzenfräserelement 62 in zwei und mehr Walzenfräserelemente 62 unterteilt werden, je nach Funktion und Einsatzzweck. Die Erfindung ist nicht auf die Walzenfräsereinrichtung 60 als Werkzeugeinrichtung beschränkt, wie sie in 5 gezeigt ist, sondern die Walzenfräsereinrichtung 60 kann beliebig ausgebildet werden, je nach zu bearbeitendem Turboladergehäuse 12. Des Weiteren kann eine Walzenfräsereinrichtung 60 zum Fräsen des Verdichtergehäuses 18, des Lagergehäuses 14 und/oder des Turbinengehäuses 16 vorgesehen werden.
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Zusätzlich oder alternativ zu den Walzenfräserelementen 62 können auch ein oder mehrere Drehelemente (nicht dargestellt) vorgesehen werden oder andere Bearbeitungselemente, zum Bearbeiten des Turboladergehäuses.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern ist auf vielfältige Weise modifizierbar. Die vorgenannten Ausführungsformen sind miteinander kombinierbar, insbesondere einzelne Merkmal davon.
