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Die Erfindung betrifft eine Leiteinrichtung für eine Turbine eines Abgasturboladers der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Eine solche Leiteinrichtung ist aus der
EP 2 226 484 A1 bekannt. Die Leiteinrichtung ist in ein Turbinengehäuse einer Turbine eines Abgasturboladers eingesetzt und umfasst ein Einsatzelement mit einem ersten Einsatzteil und einem zweiten Einsatzteil. Das erste Einsatzteil ist in axialer Richtung der Turbine gegenüber dem zweiten Einsatzteil angeordnet.
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Die Leiteinrichtung umfasst wenigstens eine erste Leitschaufel. Die Leitschaufel dient zum Ableiten von die Turbine durchströmendem Abgas, damit das Abgas ein stromab der Leitschaufel angeordnetes Turbinenrad der Turbine strömungsgünstig anströmen kann. Die Leitschaufel ist dabei zwischen den Einsatzteilen angeordnet und wenigstens an einem der Einsatzteile um eine Drehachse relativ zu den Einsatzteilen drehbar gelagert. Durch die drehbare Leitschaufel ist eine variable Turbinengeometrie der Turbine gebildet, so dass die Turbine bedarfsgerecht an unterschiedliche Abgasmassenströme durch die Turbine angepasst werden kann.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leiteinrichtung für eine Turbine eines Abgasturboladers der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Leiteinrichtung einen besonders effizienten Betrieb der Turbine ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Leiteinrichtung für eine Turbine eines Abgasturboladers mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Eine solche Leiteinrichtung für eine Turbine eines Abgasturboladers umfasst ein Einsatzelement mit einem ersten Einsatzteil und mit einem zweiten Einsatzteil. Das erste Einsatzteil ist gegenüber dem zweiten Einsatzteil angeordnet. Die Leiteinrichtung umfasst ferner wenigstens eine erste Leitschaufel zum Ableiten von die Turbine durchströmendem Abgas. Die Leitschaufel ist zwischen den einander gegenüber angeordneten Einsatzteilen angeordnet und an wenigstens einem der Einsatzteile um eine Drehachse relativ zu den Einsatzteilen drehbar gelagert.
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Erfindungsgemäß ist wenigstens eine zweite Leitschaufel zum Ableiten des Abgases vorgesehen, welche relativ zu den Einsatzteilen unbewegbar, d. h. fest ist.
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Da die zweite Leitschaufel relativ zu den Einsatzteilen fest ist, sind zwischen der zweiten Leitschaufel und den Einsatzteilen keine oder nur sehr geringe Funktionsspalte vorgesehen und vonnöten. So können Strömungsverluste, sogenannte Sekundärströmungsverluste, vermieden oder sehr gering gehalten werden, so dass die zweite Leitschaufel das die zweite Leitschaufel umströmende Abgas zumindest im Wesentlichen vollständig strömungsgünstig ableiten kann. Dies führt zu einer strömungsgünstigen Anströmung eines stromab der Leitschaufeln angeordneten Turbinenrads der Turbine, woraus ein besonders effizienter Betrieb der Turbine und damit des Abgasturboladers resultieren. Dies wirkt sich auch auf einen effizienten Betrieb einer der Turbine zugeordneten Verbrennungskraftmaschine aus, woraus besonders geringe Kraftstoffverbräuche sowie geringe CO2-Emissionen resultieren.
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Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Leiteinrichtung mittels der ersten Leitschaufel, dass die Turbine bedarfsgerecht an unterschiedliche Abgasmassenströme angepasst werden kann. Dazu wird die erste Leitschaufel relativ zu den Einsatzteilen um die Drehachse gedreht, was mit einer Verstellung bzw. Einstellung eines von dem Abgas zu durchströmenden, effektiven Strömungsquerschnitts der Leiteinrichtung und damit der Turbine einhergeht. Mit anderen Worten kann mittels Verstellen der ersten Leitschaufel relativ zu den Einsatzteilen der effektive Strömungsquerschnitt variabel eingestellt werden, so dass die Turbine bzw. ihr Turbinenrad sowohl bei relativ geringen Abgasmassenströmen als auch bei demgegenüber hohen Abgasmassenströmen effizient vom Abgas angetrieben werden kann.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind wenigstens eines der Einsatzteile und die zweite Leitschaufel jeweils zumindest teilweise einstückig miteinander ausgebildet. Dabei kann vorgesehen sein, dass wenigstens eines der Einsatzteile aus wenigstens zwei miteinander verbundenen Einsatzeilstücken gebildet ist, wobei eines der Einsatzeilstücke und die zweite Leitschaufel einstückig miteinander ausgebildet sind. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Leitschaufel aus wenigstens zwei miteinander verbundenen Schaufelteilstücken gebildet sein, wobei eines der Schaufelteilstücke einstückig mit wenigstens einem der Einsatzteile bzw. mit einem der Einsatzteilstücke ausgebildet ist.
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Ferner ist es möglich, dass wenigstens eines der Einsatzteile oder beide Einsatzteile und die zweite Leitschaufel vollständig einstückig miteinander ausgebildet sind. Die Leiteinrichtung ist somit zeit- und kostengünstig herstellbar. Die Leiteinrichtung weist dadurch auch eine nur sehr geringe Teileanzahl auf, so dass sie sehr einfach und kostengünstig zu montieren und in ein Turbinengehäuse der Turbine eingesetzt werden kann. Des Weiteren weisen die Leitschaufeln zumindest im Wesentlichen gleiche bzw. ähnliche, transiente und wärmebedingte Deformationsverhalten auf, so dass die Gefahr einer Fehlfunktion der ersten Leitschaufel insbesondere infolge eines Verklemmens der ersten Leitschaufel mit den Einsatzteilen besonders gering ist. Dies kommt der Funktionserfüllungssicherheit der erfindungsgemäßen Leiteinrichtung und damit der Turbine zugute, so dass eine sichere Funktion der erfindungsgemäßen Leiteinrichtung auch über eine hohe Lebensdauer hinweg und bei sehr hohen Temperaturen gewährleistet ist.
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Sind die wenigstens zwei Einsatzteilstücke zur Bildung des wenigstens einen Einsatzteils und/oder die wenigstens zwei Schaufelteilstücke zur Bildung der zweiten Leitschaufel vorgesehen, so ist dies insofern vorteilhaft, als die Einsatzteilstücke und/oder die Schaufelteilstücke aus voneinander unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sein können. Mit anderen Worten ist es dadurch möglich, das wenigstens eine Einsatzteil und/oder die zweite Leitschaufel aus voneinander unterschiedlichen Werkstoffen herstellen zu können.
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Die erfindungsgemäße Leiteinrichtung ist bei Turbinen für Verbrennungskraftmaschinen verwendbar, die als Dieselmotor, Ottomotor, Diesottomotor oder als anderweitige Verbrennungskraftmaschinen ausgebildet sind. Die erfindungsgemäße Leiteinrichtung kann insbesondere bei Radialturbinen verwendet werden, bei welchen das Turbinenrad zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung von Abgas angeströmt wird. Ebenso möglich ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Leiteinrichtung bei sogenannten Mixed-Flow-Turbinen, bei welchen das Turbinenrad schräg zur axialen Richtung und schräg zur radialen Richtung von dem Abgas angeströmt wird.
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Ein weiterer Vorteil der jeweils zumindest teilweise einstückigen Ausgestaltung wenigstens eines der Einsatzteile mit der zweiten Leitschaufel ist, dass keine zusätzlichen Schweißprozesse zum Verbinden des wenigstens einen Einsatzteils mit der zweiten Leitschaufel vonnöten sind. Dadurch kann ein Wärmeeintrag und somit ein infolge des Wärmeeintrags eventuell auftretender Verzug der Leiteinrichtung vermieden werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sind wenigstens eines der Einsatzteile und die zweite Leitschaufel mittels eines Gießverfahrens jeweils zumindest teilweise einstückig miteinander ausgebildet sind. Das Gießverfahren ermöglicht die zeit- und kostengünstige, einstückige Herstellung. Insbesondere ist es mittels des Gießverfahrens möglich, auch relativ komplexe Geometrien des wenigstens einen Einsatzteils und der zweiten Leitschaufel zeit- und kostengünstig auszubilden. Die zweite Leitschaufel kann dabei beispielsweise als dreidimensionale Beschaufelung hergestellt werden. Auch die erste Leitschaufel kann als dreidimensionale Beschaufelung ausgebildet sein.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die erste Leitschaufel über wenigstens ein um die Drehachse relativ zu den Einsatzteilen drehbares, separat von der ersten Leitschaufel ausgebildetes und in einer Aufnahmeöffnung des wenigstens einen der Einsatzteile zumindest teilweise aufgenommenes Lagerelement an dem wenigstens einen der Einsatzteile gelagert. Dies führt zu einer besonderes einfachen und damit zeit- und kostengünstigen Montage der ersten Leitschaufel an den Einsatzteilen.
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Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die zweite Leitschaufel und die erste Leitschaufel und/oder die zweite Leitschaufel und wenigstens eines der Einsatzteile jeweils zumindest teilweise aus voneinander unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind. Dadurch kann das Verformungsverhalten gezielt beeinflusst und eingestellt werden, da sich die unterschiedlichen Werkstoffe insbesondere aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten bei Temperaturänderungen unterschiedlich verhalten.
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Zur Darstellung einer besonders einfachen Montage der ersten Leitschaufel an den Einsatzteilen bzw. an dem wenigstens einen der Einsatzteile ist die Aufnahmeöffnung als Durchgangsöffnung ausgebildet, wobei das Lagerelement von einer der ersten Leitschaufel abgewandten Seite des wenigstens einen der Einsatzteile her in die Durchgangsöffnung einsteckbar ist.
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Dabei wird im Rahmen der Montage der Leiteinrichtung zunächst die erste Leitschaufel zwischen den Einsatzteilen angeordnet. Daran anschließend wird das Lagerelement von der der ersten Leitschaufel abgewandten Seite des wenigstens einen Einsatzteils her in die Durchgangsöffnung bzw. durch die Durchgangsöffnung gesteckt und so die erste Leitschaufel auf einfache Weise an dem wenigstens einen der Einsatzteile gelagert.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Lagerelement in einer weiteren Aufnahmeöffnung der ersten Leitschaufel aufgenommen ist. Vorzugsweise ist das Lagerelement in die weitere Aufnahmeöffnung eingesteckt. Die Montage der ersten Leitschaufel an den Einsatzteilen bzw. an dem wenigstens einen der Einsatzteile erfolgt dabei durch einfaches Durchstecken des Lagerelements durch die Durchgangsöffnung sowie durch einfaches Einstecken des Lagerelements in die weitere Aufnahmeöffnung der ersten Leitschaufel.
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Diese Lagerung der ersten Leitschaufel an dem wenigstens einen der Einsatzteile vermeidet auch unerwünscht große Öffnungen in den Einsatzteilen, welche zu unerwünschten Strömungsverlusten führen könnten.
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Vorteilhafterweise ist eine Verdrehsicherung vorgesehen, mittels welcher die erste Leitschaufel gegen eine Relativdrehung zum Lagerelement gesichert ist. Somit kann die erste Leitschaufel auf einfache Weise relativ zu den Einsatzteilen um die Drehachse gedreht werden, indem das Lagerelement um die Drehachse gedreht wird. Mit anderen Worten kann die erste Leitschaufel dadurch auf einfache Weise über das Lagerelement mit einem Stellglied zum Verdrehen der ersten Leitschaufel relativ zu den Einsatzteilen gekoppelt werden.
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Die Verdrehsicherung umfasst vorzugsweise eine von einer Kreisform unterschiedlich ausgebildete Außenkontur des Lagerelements und eine mit der Außenkontur im Wesentlichen korrespondierende Innenkontur der weiteren Aufnahmeöffnung. Somit sind zur Lagesicherung der ersten Leitschaufel relativ zum Lagerelement um die Drehachse keine separaten und zusätzlichen Elemente vonnöten. Dies hält die Teileanzahl, das Gewicht, den Bauraumbedarf und die Kosten der Leiteinrichtung gering.
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Zur Darstellung einer besonders drehfesten Verbindung des Lagerelements mit der ersten Leitschaufel weisen die Außenkontur und die Innenkontur jeweils einen zumindest im Wesentlichen keilförmigen Querschnitt auf. Dadurch kann das Verstellen der ersten Leitschaufel um die Drehachse relativ zu den Einsatzteilen über eine hohe Lebensdauer hinweg sowie bei sehr hohen Temperaturen gewährleistet werden, so dass die Turbine zumindest im Wesentlichen stets an unterschiedliche Abgasmassenströme angepasst werden kann.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Leiteinrichtung ist, dass Funktionsspalte zwischen der ersten Leitschaufel und den Einsatzteilen, um eine Fehlfunktion beispielsweise infolge eines Verklemmens der ersten Leitschaufel mit den Einsatzteilen zu vermeiden, besonders klein gehalten werden können. Dies geht mit dem Vorteil besonders geringer oder vermiedener Strömungsverluste einher, so dass zumindest im Wesentlichen das gesamte Abgas mittels der Leitschaufeln abgeleitet und das Abgas sehr strömungsgünstig anströmen kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Draufsicht einer Leiteinrichtung für eine Turbine eines Abgasturboladers einer Verbrennungskraftmaschine mit einem zwei Einsatzteile umfassenden Einsatzelement, einer Mehrzahl von relativ zu den Einsatzteilen festen Leitschaufeln und einer Mehrzahl von relativ zu den Einsatzteilen um jeweilige Drehachsen drehbaren Leitschaufeln;
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2 eine schematische Schnittansicht der Leiteinrichtung gemäß 1;
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3 eine schematische Schnittansicht einer Turbine eines Abgasturboladers mit einer weiteren Ausführungsform der Leiteinrichtung gemäß den 1 und 2;
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4 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Leiteinrichtung gemäß 3;
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5 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Leiteinrichtung gemäß 4;
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6 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Leiteinrichtung gemäß 5;
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7 ausschnittsweise eine schematische Vorderansicht der Leiteinrichtung gemäß 6;
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8 eine schematische Schnittansicht einer Turbine eines Abgasturboladers mit einer weiteren Ausführungsform der Leiteinrichtung gemäß den 6; und
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9 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Leiteinrichtung gemäß 8.
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Die 1 zeigt eine Leiteinrichtung 10 für eine in den 1 und 2 nicht dargestellte Turbine eines Abgasturboladers einer Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine in Form eines Ottomotors, Dieselmotors, Diesottomotors oder als anderweitige Verbrennungskraftmaschine ausgebildet.
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Die als Radialturbine ausgebildete Turbine umfasst ein Turbinengehäuse mit einem Aufnahmeraum, in welchem ein Turbinenrad wenigstens teilweise aufgenommen ist. Das Turbinenrad ist dabei um eine Drehachse relativ zum Turbinengehäuse drehbar. Das Turbinengehäuse weist wenigstens einen Strömungskanal auf, über welchen dem Turbinenrad Abgas der Verbrennungskraftmaschine zuführbar ist. Das Abgas kann das Turbinenrad über Laufradschaufeln des Turbinenrads anströmen und dadurch antreiben.
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Zur Darstellung einer strömungsgünstigen Anströmung des Turbinenrads umfasst die Leiteinrichtung 10 erste Leitschaufeln 12 sowie zweite Leitschaufeln 14, welche in dem Strömungskanal angeordnet sind und welche das Abgas ableiten können. Durch das Ableiten des Abgases strömt dieses die Laufradschaufeln unter besonders günstigen Anströmwinkeln an.
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Die Leiteinrichtung 10 umfasst ein Einsatzelement 15 mit einem ersten Einsatzteil 16 und mit einem zweiten Einsatzteil 18. Das erste Einsatzteil 16 ist dabei in axialer Richtung der Turbine gegenüber dem zweiten Einsatzteil 18 angeordnet.
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Wie der 1 zu entnehmen ist, sind die Leitschaufeln 12, 14 zwischen den Einsatzteilen 16, 18 angeordnet. Die Einsatzteile 16, 18 sowie die relativ zu den Einsatzteilen 16, 18 festen, zweiten Leitschaufeln 14 sind einstückig miteinander, beispielsweise mittels eines Gießverfahrens, ausgebildet. Bei dem Gießverfahren kann es sich um ein MIM-Verfahren (MIM – Metal Injection Moulding), insbesondere ein Pulverspritzgießverfahren, handeln. Dadurch können Funktionsspalte in axialer Richtung zwischen den zweiten Leitschaufeln 14 und den Einsatzteilen 16, 18 vermieden werden, so dass das die zweiten Leitschaufeln 14 anströmende Abgas zumindest im Wesentlichen vollständig abgeleitet wird und gerichtet das Turbinenrad anströmt und nicht etwa über die Funktionsspalte an den zweiten Leitschaufeln 14 vorbei strömen und ungerichtet das Turbinenrad anströmen kann.
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Die ersten Leitschaufeln 12 sind auch zwischen den Einsatzteilen 16, 18 angeordnet, jedoch relativ zu den Einsatzteilen 16, 18 um jeweilige Drehachsen 20 drehbar. Dazu sind die ersten Leitschaufeln 12 mittels jeweiliger Wellen 22 an dem ersten Einsatzteil 16 um die Drehachse 20 relativ zu den Einsatzteilen 16, 18 drehbar gelagert. Dies bedeutet, dass die Wellen 22 um die Drehachsen 20 relativ zu den Einsatzteilen 16, 18 drehbar jedoch mit den ersten Leitschaufeln 12 drehfest verbunden sind.
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Zum Lagern der ersten Leitschaufeln 12 sind die Wellen 22 teilweise in jeweiligen, ersten Aufnahmeöffnungen 24 der ersten Leitschaufeln 12 aufgenommen. Ferner sind die Wellen 22 in jeweiligen Durchgangsöffnungen 26 des ersten Einsatzteils 16 aufgenommen. Dabei durchdringen die Wellen 22 die korrespondierenden Durchgangsöffnungen 26.
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Die Durchgangsöffnungen 26 sowie die separate Ausgestaltung der Wellen 22 von den ersten Leitschaufeln 12 ermöglicht eine einfache und damit zeit- und kostengünstige Montage der ersten Leitschaufeln 12 am Einsatzelement 15. Dazu werden die ersten Leitschaufeln 12 zwischen den Einsatzteilen 16, 18 angeordnet, so dass die Durchgangsöffnungen 26 mit den ersten Aufnahmeöffnungen 24 zumindest im Wesentlichen fluchten. Anschließend werden die Wellen 22 auf einfache Weise von einer den ersten Leitschaufeln 12 abgewandten Seite 28 des ersten Einsatzteils 16 her durch die Durchgangsöffnungen 26 und in die ersten Aufnahmeöffnungen 24 gesteckt.
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Die Vorteile der Leiteinrichtung 10 liegen insbesondere darin, dass die relativ zu den Einsatzteilen 16, 18 festen und einstückig mit den Einsatzteilen 16, 18 ausgebildeten, zweiten Leitschaufeln 14 und die relativ zu den Einsatzteilen 16, 18 drehbaren, ersten Leitschaufeln 12 zumindest nahezu gleiche transiente, wärmebedingte Deformationsverhalten aufweisen, so dass die Gefahr von Fehlfunktionen der Leiteinrichtung 10 insbesondere infolge eines Verklemmens der ersten Leitschaufeln 12 mit den Einsatzteilen 16, 18 besonders gering ist. Mit anderen Worten weisen die Leiteinrichtung 10 und damit die Turbine eine sehr hohe Funktionserfüllungssicherheit auf.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass infolge der einstückigen Ausbildung der Einsatzteile 16, 18 mit den zweiten Leitschaufeln 14 zusätzliche Fügeverfahren, wie beispielsweise Schweißen, nicht vorgesehen und nicht vonnöten sind. Dadurch sind Wärmeeinträge sowie ein wärmebedingter Verzug der Leiteinrichtung 10 vermieden. Ferner kann die Montage der ersten Leitschaufeln 12 am Einsatzelement 15 ohne unerwünscht grolle Öffnungen der Einsatzteile 16, 18 erfolgen, was zu vorteilhaften Strömungsbedingungen für das Abgas führt.
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Zur Darstellung einer Verdrehsicherung der ersten Leitschaufeln 12 relativ zu den Wellen 22 weisen die Wellen 22 in jeweiligen Teilbereichen, in denen sie in den ersten Aufnahmeöffnungen 24 der ersten Leitschaufeln 12 aufgenommen sind, eine jeweilige Außenkontur auf, welche von einem Kreis unterschiedlich ausgebildet sind. Mit anderen Worten sind die jeweiligen Außenkonturen der Wellen 22 in den in den ersten Leitschaufeln 12 aufgenommenen Teilbereichen unrund. Vorliegend sind die jeweiligen Außenkonturen zumindest im Wesentlichen keilförmig ausgebildet. Damit korrespondierend weisen die ersten Leitschaufeln 12 jeweilige, die ersten Aufnahmeöffnungen 24 begrenzende Innenkonturen auf, welche als mit den Außenkonturen der Wellen 22 korrespondierende Gegenkonturen (Negativkonturen) ausgebildet sind. Somit sind die Innenkonturen der ersten Leitschaufeln 12, in denen die Wellen 22 teilweise aufgenommen sind, ebenso zumindest im Wesentlichen keilförmig und damit unrund ausgebildet. Dadurch ist eine besonders drehfeste Verbindung zwischen den Wellen 22 und den ersten Leitschaufeln 12 gewährleistet, so dass die ersten Leitschaufeln 12 über die Wellen 22 um die jeweiligen Drehachsen 20 relativ zu den Einsatzteilen 16, 18 gedreht werden können.
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Das zweite Einsatzteil 18 wird auch als Abdeckelement oder als Gegenkonturelement bzw. Konturelement bezeichnet, da es zumindest bereichsweise eine Gegenkontur aufweist, welche zumindest im Wesentlichen mit einer Außenkontur des Turbinenrads korrespondiert und welche das Turbinenrad insbesondere in radialer Richtung nach außen hin überdeckt bzw. abdeckt. Dadurch kann das das Turbinenrad antreibende Abgas strömungsgünstig von dem Turbinenrad abgeleitet und in einen Turbinenaustritt eingeleitet werden. Das zweite Einsatzteil 18 ist dabei zumindest im Wesentlichen ringförmig ausgebildet.
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Das erste Einsatzteil 16 wird auch als Ventilring bezeichnet, da es zumindest im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und da die relativ zu den Einsatzteilen 16, 18 bewegbaren, ersten Leitschaufeln 12 als Ventilelemente fungieren. Mittels der ersten Leitschaufel 12 kann ein effektiver Strömungsquerschnitt der Turbine, über welchen das Abgas dem Turbinenrad zugeführt wird, eingestellt, das heißt fluidisch freigegeben oder demgegenüber verengt werden.
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In der 3 ist das Turbinengehäuse der Turbine ausschnittsweise zu erkennen und mit 30 bezeichnet. Die Einsatzteile 16, 18 und die zweiten Leitschaufeln 14 sind gemäß 3 jeweils separat voneinander ausgebildet und fest miteinander verbunden. Dazu sind die zweiten Leitschaufeln 14 unter Ausbildung jeweiliger Schweißnähte 32 mit dem ersten Einsatzteil 16 und unter Ausbildung jeweiliger, weiterer Schweißnähte 34 mit dem zweiten Einsatzteil 18 verschweißt.
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Die zweiten Leitschaufeln 14 weisen jeweilige Zapfen 36 auf, welche in als Durchgangsöffnungen ausgebildeten, zweiten Aufnahmeöffnungen 38 des zweiten Einsatzteils 18 zumindest teilweise aufgenommen sind.
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Um so genannte Sekundärströmungsverluste zu vermeiden, oder zumindest gering zu halten, ist ein Dichtungselement 40 vorgesehen, welches einerseits am Turbinengehäuse 30 und andererseits am zweiten Einsatzteil 18 abgestützt ist. Mittels des Dichtungselements 40 ist das zweite Einsatzteil 18 zu dem Turbinengehäuse 30 abgedichtet, so dass das Abgas zumindest im Wesentlichen nicht zwischen dem Turbinengehäuse 30 und dem zweiten Einsatzteil 18 hindurch und somit an der Leiteinrichtung 10 vorbei strömen kann sondern zumindest im Wesentlichen vollständig über die Leitschaufeln 12, 14 dem Turbinenrad zugeführt und dadurch strömungsgünstig abgeleitet bzw. umgeleitet wird. Das zweite Einsatzteil 18 weist eine Aufnahme vorliegend in Form einer Ringnut 41 auf, in welcher das Dichtungselement 40 teilweise aufgenommen ist.
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Auch bei der Leiteinrichtung 10 gemäß 4 sind die zweiten Leitschaufeln 14 mit den Einsatzteilen 16, 18 unter Ausbildung der Schweißnähte 32, 34 verschweißt. Dabei umfassen die zweiten Leitschaufeln 14 weitere Zapfen 42, welche in jeweiligen, dritten Aufnahmeöffnungen 44 des ersten Einsatzteils 16 zumindest teilweise aufgenommen sind. Dabei sind auch die dritten Aufnahmeöffnungen 44 vorliegend als Durchgangsöffnungen ausgebildet.
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Gemäß 5 sind die zweiten Leitschaufeln 14 und das erste Einsatzteil 16 beispielsweise mittels eines Gießverfahrens einstückig miteinander ausgebildet. Zur Verbindung der zweiten Leitschaufeln 14 und des ersten Einsatzteils 16 mit dem zweiten Einsatzteil 18 ist vorgesehen, dass die zweiten Leitschaufeln 14 über ihre Zapfen 36 in den zweiten Aufnahmeöffnungen 38 zumindest teilweise aufgenommen und unter Ausbildung der Schweißnähte 34 mit dem zweiten Einsatzteil 18 verschweißt und dadurch stoffschlüssig verbunden sind.
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Wie einer Zusammenschau der 6 und 7 entnehmen ist, ist das zweite Einsatzteil 18 der Leiteinrichtung 10 aus einem ersten Einsatzteilstück 46 und einem zweiten Einsatzteilstück 48 gebildet, wobei die Einsatzteilstücke 46, 48 vorliegend mittels einer formschlüssigen Steckverbindung miteinander verbunden sind. Ferner sind die zweiten Leitschaufeln 14, das erste Einsatzteil 16 und das erste Einsatzteilstück 46 einstückig miteinander ausgebildet. Dies bedeutet, dass das zweite Einsatzteil 18 teilweise mit den zweiten Leitschaufeln 14 und dem ersten Einsatzteil 16 einstückig ausgebildet ist.
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Gemäß 8 sind die zweiten Leitschaufeln 14 und das erste Einsatzteil 16 einstückig miteinander und separat vom zweiten Einsatzteil 18 ausgebildet. Jede der zweiten Leitschaufeln 14 weist nun jeweils eine Mehrzahl, vorliegend zwei Zapfen 36 auf, welche in korrespondierenden, als Durchgangsöffnungen ausgebildeten, zweiten Aufnahmeöffnungen 38 zumindest teilweise aufgenommen sind. Dabei sind die zweiten Leitschaufeln 14 unter Ausbildung von Schweißnähten 34 mit dem zweiten Einsatzteil 18 verschweißt.
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Die 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Leiteinrichtung 10, wobei die Zapfen 36, 42 jeweilige Fasen 50 aufweisen, so dass die Zapfen 36, 42 bereichsweise konisch bzw. kegelstumpfförmig ausgebildet sind. Die Fasen 50 können dabei als Einführhilfe dienen, so dass die Zapfen 36, 42 auf einfache und damit auf zeit- und kostengünstige Weise ohne Verkanten in die Aufnahmeöffnung 38, 44 eingeführt und anschließend unter Ausbildung der Schweißnähte 32, 34 verschweißt werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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