DE102016002814A1

DE102016002814A1 - Turbolader mit Montagelöchern mit doppeltem Verwendungszweck

Info

Publication number: DE102016002814A1
Application number: DE102016002814.9A
Authority: DE
Inventors: Richard E. Annati; Gary W. POWERS; Jeffrey W. McCormack; Thomas J. Williams
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2015-03-09
Filing date: 2016-03-08
Publication date: 2016-09-15
Also published as: CN205445695U; US20160265554A1; US9777747B2

Abstract

Ein Gehäuse für einen Turbolader (10) weist eine erste Außenfläche (56), eine zweite Außenfläche (58), die zu der ersten Außenfläche (56) entgegengesetzt ist, und ein Montageloch (60), das sich zwischen der ersten Außenfläche (56) und der zweiten Außenfläche (58) erstreckt, auf. Das Montageloch (60) weist ein erstes Ende (68) entgegengesetzt zu einem zweiten Ende (72) und eine Flachsenkung (66), die an dem ersten Ende (68) ausgebildet ist, auf. Die Flachsenkung (66) weist ein Gewinde auf, das dazu ausgebildet ist, mit einem Gewinde (86) an einem Schaft (82) einer Hebevorrichtung (80) ineinanderzugreifen. Das Montageloch (60) weist auch eine Durchgangsbohrung (64) auf, die sich von der Flachsenkung (66) zu dem zweiten Ende (72) erstreckt und dazu ausgebildet ist, ein Befestigungsmittel (90) für die Montage des Turboladergehäuses aufzunehmen. Die Flachsenkung (66) bildet eine erste Öffnung (70) durch die erste Außenfläche (56) des Turboladergehäuses aus und die Durchgangsbohrung (64) bildet eine zweite Öffnung (74) durch die zweite Außenfläche (58) des Turboladergehäuses aus. Das Montageloch (60) ist dazu ausgebildet, entweder das Befestigungsmittel (90) oder den Schaft (82) zur selben Zeit aufzunehmen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein einen Turbolader und insbesondere einen Turbolader mit Montagelöchern mit doppeltem Verwendungszweck.
Background
Brennkraftmaschinen, zum Beispiel Dieselkraftmaschinen, Benzinkraftmaschinen oder Erdgaskraftmaschinen, verwenden Turbolader zum Zuführen von verdichteter Luft für die Verbrennung in der Kraftmaschine. Ein Turbolader verdichtet in die Kraftmaschine einströmende Luft, was dabei hilft, mehr Luft in die Verbrennungskammern der Kraftmaschine zu drücken. Die erhöhte Luftzufuhr ermöglicht eine erhöhte Kraftstoffverbrennung in den Verbrennungskammern der Kraftmaschine, was zu einer vergrößerten Leistungsausgabe von der Kraftmaschine führt.
Da der Turbolader in die Kraftmaschine einströmende Luft verdichtet, ist der Turbolader typischerweise an einer Position an oder nahe der Kraftmaschine montiert. Der Turbolader kann eines oder mehrere Montagelöcher zum Aufnehmen von Montagebolzen, die den Turbolader an der Montageposition montieren, aufweisen.
Ein Ansatz zum Aufnehmen von Montagelöchern an dem Turbolader ist in dem US-Patent mit der. Nr. 4,716,735 von Ruf et al. vom 5. Januar 1988 offenbart („das '735-Patent”). Insbesondere offenbart das '735-Patent einen Turbolader mit einem Turbinenbehälter und einem Verdichtergehäuse, die jeweils an einem Lagergehäuse angebracht sind. Das Lagergehäuse weist einen Flansch auf und ein Befestigungsmittel bringt den Flansch des Lagergehäuses an einem Teil an, das an dem Hauptrahmen eines Kraftfahrzeugs befestigt ist.
Obwohl der in dem '735-Patent offenbarte Turbolader versucht, dem Turbolader zu ermöglichen, an dem Kraftfahrzeug angebracht zu werden, kann der offenbarte Turbolader noch suboptimal sein. Zum Beispiel offenbart das '735-Patent keine Vorrichtung, die es ermöglicht, den Turbolader anzuheben. Folglich kann Personal versuchen, eine Hebevorrichtung an dem Turbolader anzubringen, zum Beispiel durch kräftiges Eingreifen der Hebevorrichtung in den Flansch des Lagergehäuses, was den Flansch während des Eingriffs und der nachfolgenden Entfernung der Hebevorrichtung beschädigen kann. Alternativ kann das Personal versuchen, eine Hebevorrichtung, wie beispielsweise Riemen bzw. Gurte, um den Turbolader herum anzubringen, was zu einer unsicheren Umgebung aufgrund des Risikos, dass die Riemen von dem Turbolader rutschen, führen kann.
Der Turbolader der vorliegenden Offenbarung löst eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme und/oder andere Probleme des Standes der Technik.
Zusammenfassung
Gemäß einem Aspekt ist die vorliegende Offenbarung auf ein Turboladergehäuse für einen Turbolader gerichtet. Das Turboladergehäuse weist eine erste Außenfläche, eine zweite Außenfläche, die zu der ersten Außenfläche entgegengesetzt ist, und zumindest ein Montageloch, das sich zwischen der ersten Außenfläche und der zweiten Außenfläche erstreckt, auf. Das Montageloch weist ein erstes Ende entgegengesetzt zu einem zweiten Ende und eine Flachsenkung, die an dem ersten Ende ausgebildet ist, auf. Die Flachsenkung weist ein Gewinde, das dazu ausgebildet ist, mit einem Gewinde an einem Schaft einer Hebevorrichtung ineinanderzugreifen, auf. Das Montageloch weist auch eine Durchgangsbohrung, die sich von der Flachsenkung zu dem zweiten Ende erstreckt und dazu ausgebildet ist, ein Befestigungsmittel zur Montage des Turboladergehäuses aufzunehmen, auf. Die Flachsenkung bildet eine erste Öffnung durch die erste Außenfläche des Turboladergehäuses aus und die Durchgangsbohrung bildet eine zweite Öffnung durch die zweite Außenfläche des Turboladergehäuses auf. Das Montageloch ist dazu ausgebildet, zur selben Zeit entweder das Befestigungsmittel oder den Schaft aufzunehmen.
Gemäß einem anderen Aspekt ist die vorliegende Offenbarung auf einen Turbolader gerichtet. Der Turbolader weist ein Verdichtergehäuse mit einem Verdichterrad, ein Turbinengehäuse mit einem Turbinenrad und eine Welle, die an einem ersten Ende an dem Verdichterrad angebracht ist und an einem zweiten Ende an dem Turbinenrad angebracht ist, auf. Der Turbolader weist auch ein Lagergehäuse auf, das das Verdichtergehäuse mit dem Turbinengehäuse verbindet, und das Lagergehäuse weist Lager zum Lager der Welle auf. Das Lagergehäuse weist eine erste Außenfläche, eine zweite Außenfläche, die zu der ersten Außenfläche entgegengesetzt ist, und ein Montageloch, das sich zwischen der ersten Außenfläche und der zweiten Außenfläche erstreckt, auf. Das Montageloch weist ein erstes Ende entgegengesetzt zu einem zweiten Ende und eine Flachsenkung, die an dem ersten Ende des Montagelochs ausgebildet ist, auf. Die Flachsenkung weist ein Gewinde auf, das dazu ausgebildet ist, mit einem Gewinde an einem Schaft einer Hebevorrichtung ineinanderzugreifen. Das Montageloch weist auch eine Durchgangsbohrung auf, die sich von der Flachsenkung zu dem zweiten Ende des Montagelochs erstreckt und dazu ausgebildet ist, ein Befestigungsmittel zur Montage des Lagergehäuses aufzunehmen. Die Flachsenkung bildet eine erste Öffnung durch die erste Außenfläche des Lagergehäuses aus und die Durchgangsbohrung bildet eine zweite Öffnung durch die zweite Außenfläche des Lagergehäuses aus. Das Montageloch ist dazu ausgebildet, zu selben Zeit entweder das Befestigungsmittel oder den Schaft aufzunehmen.
Gemäß einem anderen Aspekt ist die vorliegende Offenbarung auf ein Verfahren zur Montage eines Turboladers an einer Maschine gerichtet. Das Verfahren weist das Lösen einer Hebevorrichtung von einem Gehäuse des Turboladers durch Entfernen eines Schafts der Hebevorrichtung von einer Flachsenkung in einem Montageloch in dem Turboladergehäuse auf. Das Montageloch erstreckt sich zwischen einer ersten Außenfläche und einer zweiten Außenfläche des Turboladergehäuses und die zweite Außenfläche ist zu der ersten Außenfläche entgegengesetzt. Das Verfahren weist auch, nach dem Entfernen des Schafts, das Einsetzen eines Befestigungsmittels durch eine Durchgangsbohrung in das Montageloch und das Anbringen des Befestigungsmittels an der Maschine auf. Das Montageloch weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. Die Flachsenkung ist an dem ersten Ende ausgebildet und bildet eine erste Öffnung durch die erste Außenfläche des Turboladergehäuses aus. Die Durchgangsbohrung ist an dem zweiten Ende ausgebildet und bildet eine zweite Öffnung durch die zweite Außenfläche des Turboladergehäuses aus.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Turboladers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform,
2 ist eine Querschnittsansicht des Turboladers von 1,
3 ist eine Draufsicht auf einen Bereich einer Lagerbaugruppe des Turboladers von 1
4 ist eine Querschnittsansicht eines Teils der Lagerbaugruppe entlang der Linie A-A von 3,
5 ist eine perspektivische Ansicht einer Hebeösenvorrichtung zum Anbringen des Turboladers von 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, und
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Montieren eines Turboladers in bzw. an einer Maschine gemäß einer beispielhaften Ausführungsform darstellt.
Detaillierte Beschreibung
Nachfolgend wird im Detail auf beispielhafte Ausführungsformen Bezug genommen, die in den angehängten Zeichnungen dargestellt sind. Soweit möglich werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen zur Bezugnahme auf die gleichen oder ähnliche Teile verwendet.
1 und 2 stellen eine beispielhafte Ausführungsform eines Turboladers 10 dar. Der Turbolader 10 kann mit einer Kraftmaschine (nicht gezeigt) einer Maschine verwendet werden, die einen Betriebstyp ausführt, der einem Gewerbe, wie beispielsweise Schienenverkehr, Schiffstechnik, Stromerzeugung, Bergbau, Baugewerbe, Landwirtschaft oder einem anderen bekannten Gewerbe, zugeordnet ist. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, kann der Turbolader 10 eine Verdichterstufe 12 und eine Turbinenstufe 14, die durch eine Welle 16 verbunden sind (2), aufweisen.
Wie in 2 gezeigt ist, kann die Verdichterstufe 12 als ein Verdichterlaufrad oder -rad 20 mit fester Geometrie, das in einem Verdichtergehäuse 22 vorgesehen ist, ausgebildet sein. Das Verdichterrad 20 und das Verdichtergehäuse 22 können um eine Drehachse 18 der Welle 16 herum vorgesehen sein. Das Verdichterrad 20 kann an der Welle 16 angebracht und dazu ausgebildet sein, Luft zu verdichten, die bei einem Umgebungsluftdruckniveau aufgenommen wird, bevor die Luft in die Kraftmaschine zur Verbrennung eintritt. Luft kann in das Verdichtergehäuse 22 über einen Verdichtereinlass 24 eintreten und das Verdichtergehäuse 22 über einen Verdichterauslass 26 verlassen. Während sich Luft durch die Verdichterstufe 12 bewegt, kann das Verdichterrad 20 verdichtete Luft in die Kraftmaschine drücken.
Die Turbinenstufe 14 kann ein Turbinenrad 30 aufweisen, das an der Welle 16 angebracht sein kann und in einem Turbinengehäuse 32 vorgesehen sein kann. Die Welle 16 kann sich von dem Verdichtergehäuse 22 zu dem Turbinengehäuse 32 erstrecken. Das Turbinenrad 30 und das Turbinengehäuse 32 können um die Drehachse 18 der Welle 16 herum vorgesehen sein. Die Kraftmaschine verlassende Abgase können in das Turbinengehäuse 32 über einen Turbineneinlass 34 eintreten und das Turbinengehäuse 32 über einen Turbinenauslass 36 verlassen. Während sich die heißen Abgase durch das Turbinengehäuse 32 bewegen und gegen die Schaufeln des Turbinenrads 30 entspannen, kann das Turbinenrad 30 das Verdichterrad 20 über die Welle 16 drehen.
Lager 40 können die Welle 16 lagern. Obwohl in 1 nur zwei Lager dargestellt sind, ist in Erwägung zu ziehen, dass der Turbolader 10 jegliche Anzahl an Lagern 40 aufweisen kann. Die Lager 40 können in einem Lagergehäuse 42 vorgesehen sein. Das Verdichtergehäuse 22, das Turbinengehäuse 32 und das Lagergehäuse 42 können ein Gehäuse des Turboladers 10 ausbilden.
3 stellt einen Bereich des Lagergehäuses 42 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dar. Wie in 2 und 3 gezeigt ist, kann das Lagergehäuse 42 ein erstes Ende 44 und ein zweites Ende 46, das zu dem ersten Ende 44 entgegengesetzt ist, aufweisen. Das erste Ende 44 kann an dem Verdichtergehäuse 22 angebracht sein und das zweite Ende 46 kann an dem Turbinengehäuse 32 angebracht sein. Zum Beispiel kann sowohl das erste Ende 44 als auch das zweite Ende 46 einen Flansch (Kragen bzw. Bund) 48 ausbilden, der eines oder mehrere Montagelöcher aufweist, die eines oder mehrere Befestigungsmittel 50 aufnehmen können. Der Flansch 48 des ersten Endes 44 kann dazu ausgebildet sein, an dem Verdichtergehäuse 22 unter Verwendung der Befestigungsmittel 50 befestigt zu werden und der Flansch 48 an dem zweiten Ende 46 kann dazu ausgebildet sein, an dem Turbinengehäuse 32 unter Verwendung der Befestigungsmittel 50 befestigt zu werden. Die Flansche 48 sind in 2 gezeigt und sind in dem in 3 gezeigten Bereich des Lagergehäuses 42 weggelassen. 1 zeigt den Flansch 48 an dem zweiten Ende 46. Die Flansche 48 können sich um einen Umfang des jeweiligen ersten Endes 44 und zweiten Endes 46 radial erstrecken. In einer Ausführungsform kann jeder Flansch 48 zwölf Montagebohrungen zum Aufnehmen von zwölf Befestigungsmitteln 50 aufweisen, aber es sollte verstanden werden, dass jeder Flansch 48 jegliche Anzahl an Montagebohrungen zum Aufnehmen einer entsprechenden Anzahl an Befestigungsmitteln 50 aufweisen kann.
4 stellt einen Querschnitt des Lagergehäuses 42 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dar. Wie in 2 und 4 gezeigt ist, kann das Lagergehäuse 42 einen Kanal 52 aufweisen, der dazu ausgebildet ist, die Welle 16 aufzunehmen. Der Kanal 52 kann sich durch das erste Ende 44 und das zweite Ende 46 des Lagergehäuses 42 erstrecken und die Welle 16 kann sich durch den Kanal 52 zum Verbinden mit dem Verdichterrad 20 und dem Turbinenrad 30 an entgegengesetzten Enden der Welle 16 erstrecken. Der Kanal 52 kann sich im Wesentlichen entlang einer Achse 54 erstrecken, die im Wesentlichen parallel zu und/oder kollinear mit der Drehachse 18 der Welle 16 ist.
Wie in 2 gezeigt ist, kann das Lagergehäuse 42 eine erste Außenflächen 56 und eine zweite Außenfläche 58 aufweisen, die sich jeweils zwischen dem ersten Ende 44 und dem zweiten Ende 46 erstrecken. Die erste Außenfläche 56 und die zweite Außenfläche 58 können an entgegengesetzten Flächen des Lagergehäuses 42 positioniert sein. Zum Beispiel kann die erste Außenfläche 56 eine obere Fläche des Lagergehäuses 42 sein und die zweite Außenfläche 58 kann eine Bodenfläche des Lagergehäuses 42 sein oder umgekehrt.
Das Gehäuse des Turboladers 10 kann eines oder mehrere Montagelöcher 60 aufweisen. In der in 1–4 gezeigten Ausführungsform des Turboladers 10 weist das Lagergehäuse 42 mehrere Montagelöcher 60 auf, zum Beispiel vier Montagelöcher 60, aber es sollte verstanden werden, dass der Turbolader 10 mehr oder weniger als vier Montagelöcher 60 aufweisen kann. Wenn vier Montagelöcher 60 vorgesehen sind, können die Montagelöcher 60 um die Welle 16 und/oder den Kanal 52 herum vorgesehen sein, sodass sich zumindest ein erstes Paar Montagelöcher 60 auf einer Seite der Welle 16 und/oder des Kanals 52 erstreckt und sich zumindest ein zweites Paar Montagelöcher 60 auf der gegenüberliegenden Seite der Welle 16 und/oder des Kanals 52 erstreckt, wie in 3 gezeigt ist.
Die Montagelöcher 60 können sich zwischen der ersten Außenfläche 56 und der zweiten Außenfläche 58 erstrecken. Alternativ können die Montagelöcher 60 in anderen Bereichen des Gehäuses des Turboladers 10 ausgebildet sein, zum Beispiel sich zwischen einer ersten und zweiten Außenfläche des Verdichtergehäuse 22, des Turbinengehäuses 32 usw. erstrecken. Jedes Montageloch 60 kann sich entlang einer Achse 62 erstrecken, wie in 4 gezeigt ist. Die Achsen 62 der Montagelöcher 60 können im Wesentlichen parallel sein. Jede Achse 62 kann im Wesentlichen senkrecht zu der Achse 54 des Kanals 52 und/oder der Drehachse 18 der Welle 16 sein. Jede Achse 62 kann auch im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Außenfläche 56 und/oder der zweiten Außenfläche 58 sein.
Jedes Montageloch 60 kann eine Durchgangsbohrung 64 und eine Flachsenkung (Senkung für Zylinderschrauben bzw. zylindrische Senkung) 66 aufweisen. Wie in 1 und 3 gezeigt ist, kann die Flachsenkung 66 an einem ersten Ende 68 des Montagelochs 60 ausgebildet sein, sodass die Flachsenkung 66 eine erste Öffnung 70 durch die erste Außenfläche 56 des Lagergehäuses 42 ausbildet. In einer Ausführungsform kann sich die Flachsenkung 66 bis ungefähr 30 mm oder weniger (zum Beispiel zwischen ungefähr 20 mm und ungefähr 30 mm) entlang der Achse 62 von der ersten Außenfläche 56 erstrecken. Die Flachsenkung 66 kann ein konstantes Außenmaß (zum Beispiel Außendurchmesser) entlang der Achse 62 aufweisen. Zudem kann die Flachsenkung 66 ein Gewinde (nicht gezeigt), zum Beispiel Innengewinde (Muttergewinde), das sich entlang der Länge der Flachsenkung 66 erstreckt, aufweisen. In einer Ausführungsform kann die Flachsenkung 66 eine Gewindegröße von M16 mit einer Gewindesteigung von ungefähr 2 mm aufweisen (zum Beispiel mit einem Außendurchmesser bzw. größten Durchmesser von ungefähr 16 mm und einem Innendurchmesser bzw. kleinsten Durchmesser von ungefähr 14 mm).
Wie in 1 gezeigt ist, kann sich die Durchgangsbohrung 64 von der Flachsenkung 66 zu einem zweiten Ende 72 des Montagelochs 60 erstrecken, sodass die Durchgangsbohrung 64 eine zweite Öffnung 74 durch die zweite Außenfläche 58 des Lagergehäuses 42 ausbildet. Die Durchgangsbohrung 64 kann ein konstantes Maß (zum Beispiel Durchmesser) entlang der Achse 62 aufweisen, sodass das Gewinde der Flachsenkung 66 einen kleinsten Durchmesser bzw. Innendurchmesser aufweisen kann, der größer als der Durchmesser der Durchgangsbohrung 64 ist. In einer Ausführungsform kann die Flachsenkung 66 einen Innendurchmesser von ungefähr 14 mm aufweisen und das Durchgangsloch 64 kann einen Durchmesser von ungefähr 9 mm bis 10 mm aufweisen.
5 stellt eine beispielhafte Ausführungsform einer Hebevorrichtung 80 dar, die an jedem Montageloch 60 angebracht werden kann. Die Hebevorrichtung 80 kann eine Hebeöse mit einem Schaft 82, der an einem Ende ausgebildet ist, und einem Bereich, der eine Durchgangsöffnung 84 ausbildet, an dem entgegengesetzten Ende, aufweisen. Alternativ kann die Hebevorrichtung 80 einen Haken oder eine andere Vorrichtung, die dem Turbolader 10 ermöglicht, angehoben zu werden, und die mit dem Schaft 82 verbunden ist, aufweisen. Der Schaft 82 jeder Hebevorrichtung 80 kann in eines der Montagelöcher 60 geschraubt sein. In einer Ausführungsform kann jeder Schaft 82 ein Gewinde 86 aufweisen, das dazu ausgebildet ist, mit dem Gewinde der jeweiligen Flachsenkung 66 zum Befestigen der Hebevorrichtung 80 an dem Turbolader 60 einzugreifen. Mehrere der Hebevorrichtungen 80 können an dem Lagergehäuse 42 angebracht sein, sodass ermöglicht wird, dass das Lagergehäuse 42 und/oder der Turbolader 10 angehoben und bewegt wird. In der in 1–4 gezeigten Ausführungsform können bis zu vier Hebevorrichtung 80 an dem Lagergehäuse 42 angebracht sein. In der beispielhaften Ausführungsform kann die maximale Anzahl der Hebevorrichtungen 80, die an dem Lagergehäuse 42 angebracht werden können, der Anzahl der Montagelöcher 60 entsprechen und es sollte verstanden werden, dass die maximale Anzahl an Hebevorrichtungen 80 kleiner oder größer als vier sein kann, abhängig von der Anzahl der Montagelöcher 60 in dem Lagergehäuse 42.
Wie in 4 gezeigt ist, kann jede Durchgangsbohrung 64 dazu ausgebildet sein, ein Befestigungsmittel 90, wie beispielsweise einen Montagebolzen oder einen anderen Montagemechanismus, zum Montieren des Lagergehäuses 42 an der Maschine, die dazu ausgebildet ist, mit dem Turbolader 10 betrieben zu werden, aufzunehmen. Jedes Montageloch 60 kann dazu ausgebildet sein, nur eines von dem Befestigungsmittel 90 oder dem Schaft 82 der Hebevorrichtung 80 zur selben Zeit (gleichzeitig) aufzunehmen. Daher werden die Hebevorrichtungen 80 von den Montagelöchern 60 entfernt, bevor die Befestigungsmittel 90 eingesetzt werden. Die Befestigungsmittel 90 können durch die entsprechenden Durchgangsbohrungen 64 verlaufen und können in Löchern in der Maschine eingeschraubt oder befestigt werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Das offenbarte Turboladergehäuse und Verfahren zum Montieren des Turboladers findet eine mögliche Anwendung in Bezug auf jeglichen Turbolader. Das offenbarte Turboladergehäuse und Verfahren zum Montieren des Turboladers findet insbesondere eine Anwendung in Bezug auf Turbolader, die einer Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Fachleute werden allerdings erkennen, dass das offenbarte Turboladergehäuse und Verfahren zum Montieren des Turboladers in Bezug auf andere Systeme verwendet werden könnte, die einem Turbolader, der einer Brennkraftmaschine zugeordnet ist, zugeordnet sind oder nicht.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 100 des Montierens des Turboladers 10 an einer Maschine gemäß einer beispielhaften Ausführungsform darstellt. Während oder nach einer Herstellung und/oder eines Zusammenbaus des Turboladers 10 können die Hebevorrichtungen 80 an den Montagelöchern 60 in dem Gehäuse des Turboladers 10 angebracht werden (Schritt 102). In der beispielhaften Ausführungsform können die Gewinde 86 an den Schäften 82 der Hebevorrichtungen 80 mit den Gewinden der Flachsenkungen 66 der jeweiligen Montagelöcher 60 in dem Lagergehäuse 42 zum Anbringen der Hebevorrichtungen 80 an dem Turbolader 10 eingreifen (ineinandergreifen).
Nachdem die Hebevorrichtung(en) 80 an den Turbolader 10 angebracht ist (sind), kann der Turbolader 10 angehoben und an einer Montageposition an bzw. in der Maschine positioniert werden (Schritt 104). In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Turbolader 10 an einer Position hergestellt und/oder zusammengebaut werden, die sich von der Montageposition, an der der Turbolader 10 an der Maschine montiert ist, unterscheidet. Zum Beispiel kann der Turbolader 10 an bzw. in oder nahe der Kraftmaschine montiert sein, zum Beispiel an einem Kurbelgehäuse oder Zylinderblock der Kraftmaschine, an einem Maschinengestell (Hauptrahmen) der Maschine, in dem Kraftmaschinenraum der Maschine usw. Die Hebevorrichtungen 80 können zum Anheben des Turboladers 10 verwendet werden, sodass der Turbolader 10 zwischen Positionen transportiert werden kann. Die Hebevorrichtungen 80 können auch zum Anheben und Bewegen des Gehäuses des Turboladers 10 (zum Beispiel des Lagergehäuses 42) während der Herstellung und/oder des Zusammenbaus des Turboladers 10 verwendet werden.
Wenn der Turbolader 10 in der Montageposition ist (zum Beispiel nach dem Anheben und Bewegen des Gehäuses des Turboladers 10 unter Verwendung der Hebevorrichtungen 80), können die Hebevorrichtungen 80 von dem Gehäuse des Turboladers 10 gelöst (entfernt) werden (Schritt 106). Die Hebevorrichtungen 80 können durch Entfernen der Schäfte 82 der Hebevorrichtungen 80 von den jeweiligen Flachsenkungen 66 der Montagelöcher 60 in dem Lagergehäuse 42 gelöst werden. Die Schäfte 82 können von den jeweiligen Flachsenkungen 66 durch Lösen der Gewinde 86 an den Schäften 82 von den Gewinden in bzw. an den Flachsenkungen 66 gelöst werden.
Nachdem die Hebevorrichtungen 80 von dem Gehäuse des Turboladers 10 gelöst sind, können die Befestigungsmittel 90 in die Montagelöcher 60 zum Anbringen des Turboladers 10 an der Maschine eingesetzt werden (Schritt 108). Die Befestigungsmittel 90 können eingesetzt werden, bis sich die Befestigungsmittel 90 durch sowohl die erste Außenfläche 56 als auch die zweite Außenfläche 58 des Lagergehäuses 42 erstrecken.
In einer Ausführungsform sind alle Hebevorrichtungen 80 von dem Gehäuse des Turboladers 10 im Schritt 106 gelöst, bevor irgendeines der Befestigungsmittel 90 in die Montagelöcher 60 im Schritt 108 eingesetzt wird. Alternativ kann bzw. können im Schritt 106 eine oder mehrere der Hebevorrichtungen 80 (zum Beispiel zumindest ein erstes Paar der Hebevorrichtungen 80) gelöst werden, während eine oder mehrere andere Hebevorrichtungen 80 (zum Beispiel zumindest ein zweites Paar der Hebevorrichtungen 80) an dem Gehäuse des Turboladers 10 angebracht bleibt. Dann kann bzw. können eines oder mehrere der Befestigungsmittel 90 (zum Beispiel zumindest ein erstes Paar der Befestigungsmittel 90) in die offenen Montagelöcher 60 (die nicht an den Hebevorrichtungen 80 angebracht sind) zum Anbringen des Turboladers 10 an der Maschine im Schritt 108 eingesetzt werden. Da eine oder mehrere der Hebevorrichtungen 80 noch an dem Turbolader 10 angebracht sind, können die Hebevorrichtungen 80 zum Bewegen des Turboladers 10 verwendet werden, sodass dem Personal ermöglicht wird, die Montagelöcher 60 mit entsprechenden Löchern in der Maschine zum Anbringen der Befestigungsmittel 90 (zumindest das erste Paar der Befestigungsmittel 90) auszurichten. Nachdem die Befestigungsmittel 90 an den entsprechenden Löchern in der Maschine angebracht sind, können die restlichen Hebevorrichtungen 80 (zum Beispiel zumindest das zweite Paar der Hebevorrichtungen 80) von dem Gehäuse des Turboladers 10 gelöst werden und dann kann bzw. können ein oder mehrere andere Befestigungsmittel 90 (zum Beispiel zumindest ein zweites Paar der Befestigungsmittel 90) in die restlichen offenen Montagelöcher 60 zum Anbringen an die Maschine eingesetzt werden.
Das in Verbindung mit 6 beschriebene Ablaufdiagramm stellt eine beispielhafte Ausführungsform des Verfahrens zur Montage des Turboladers 10 an der Maschine dar. Fachleute werden erkennen, dass ähnliche Verfahren verwendet werden können, ohne den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu verlassen.
Viele Vorteile gegenüber dem Stand der Technik können dem oben beschriebenen Turboladergehäuse und dem oben beschriebenen Verfahren zur Montage des Turboladers zugeordnet sein. Das Vorsehen von Hebevorrichtungen 80 für den Turbolader 10 kann es ermöglichen, den Turbolader 10 anzuheben und zwischen Positionen zu bewegen, wie beispielsweise der Herstell- und/oder Zusammenbauposition(en) und der Montageposition. Einige Turbolader können relativ schwer und schwierig zu manövrieren sein und daher kann das Vorsehen der Hebevorrichtungen 80 einen schnelleren und sichereren Transport des Turboladers 10 ermöglichen.
Das Vorsehen von lösbaren Hebevorrichtungen 80 kann dabei helfen, eine Fehlverwendung der Hebevorrichtungen 80 und/oder einen möglichen Schaden des Turboladers 10 zu verhindern. Zum Beispiel können permanent angebrachte Hebevorrichtung beschädigt werden und/oder einen Zugang nahe oder innerhalb der Kraftmaschine, nachdem der Turbolader montiert ist, blockieren. Zudem können permanent angebrachte Hebevorrichtungen auf Weisen verwendet werden, die nicht für die Hebevorrichtungen gedacht sind, was zu einer Beschädigung der Hebevorrichtungen und/oder des Turboladers führen kann.
Jedes Montageloch 60 kann dazu ausgebildet sein, nur einen von den Befestigungsmitteln 90 zum Anbringen des Turboladers 10 oder den Schaft 82 der Hebevorrichtung 80 (entweder das Befestigungsmittel 90 zum Anbringen des Turboladers 10 oder den Schaft 82 der Hebevorrichtung 80) gleichzeitig aufzunehmen. Demnach sind die Montagelöcher 60 zweifach verwendbar und können zum Montieren des Turboladers 10 und zum Anheben des Turboladers 10 verwendet werden. Zum Montieren des Turboladers 10 durch Einsetzen der Befestigungsmittel 90 in die Montagelöcher 60 sind die Hebevorrichtungen 80 von den Montagelöchern 60 gelöst, was gewährleisten kann, dass die Hebevorrichtungen 80 nicht falsch verwendet oder beschädigt werden und/oder einen Zugang nahe oder innerhalb der Kraftmaschine blockieren, wenn der Turbolader 10 montiert ist.
Es besteht kein Bedarf für separate Montagelöcher zum Anbringen der Hebevorrichtungen 80 zusätzlich zu den Montagelöchern zum Einsetzen der Befestigungsmittel 90 zum Montieren des Turboladers 10 an der Maschine. Die Flachsenkungen 66 der Montagelöcher 60 können zum Aufnehmen der Schäfte 82 der Hebevorrichtungen 80 standardisiert sein, was eine relativ sichere und verlässliche Verbindung zwischen den Hebevorrichtungen 80 und dem Turbolader 10 gewährleisten kann. Zudem kann die Positionierung der Montagelöcher 60 ermöglichen, dass die Hebevorrichtungen 80 relativ einfach angebracht und gelöst werden können.
Die Flachsenkungen 66 können zum Aufnehmen der Schäfte 82 der Hebevorrichtungen 80 mit einem Gewinde versehen sein und für Personal, das den Turbolader 10 anhebt und bewegt, sichtbar sein. Dies kann dabei helfen, zu gewährleisten, dass das Personal die Flachsenkungen 66 der Montagelöcher 60 zum Eingreifen mit den Schäften 82 der Hebevorrichtungen 80 verwendet, anstatt andere Gewindebohrungen in dem Turbolader 10 zu verwenden, die nicht so dimensioniert sein können, dass sie die Schäfte 82 aufnehmen. Zum Beispiel kann das Lagergehäuse 42 einen Öleinlassanschluss aufweisen, der ein Gewinde an bzw. in der Innenfläche des Anschlusses zum Eingreifen mit einer mit einem Gewinde versehenen Kappe zum Verschließen des Öleinlassanschlusses aufweist. Das Vorsehen der Flachsenkungen 66 in den Montagelöchern 60 zum Aufnehmen der Schäfte 82 der Hebevorrichtungen 80 kann das Personal daran hindern, die Schäfte 82 in die Gewinde in dem Öleinlassanschluss zu zwängen, was das Gewinde in dem Öleinlassanschluss beschädigen kann und/oder Öl ermöglichen kann, aus dem Lagergehäuse 42 auszutreten.
Fachleute werden erkennen, dass unterschiedliche Modifikationen und Variationen an dem offenbarten Turboladergehäuse und Verfahren zum Montieren des Turboladers vorgenommen werden können. Fachleute werden andere Ausführungsformen aus der Berücksichtigung der Beschreibung und Anwendung des offenbarten Turboladergehäuses und Verfahrens zur Montage des Turboladers erkennen. Die Beschreibung und Beispiele sind dazu gedacht, nur als beispielhaft angesehen zu werden, wobei ein wahrer Umfang durch die nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalente angegeben ist.
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

US 4716735 [0004]

Claims

Turboladergehäuse für einen Turbolader (10) mit: einer ersten Außenfläche (56), einer zweiten Außenfläche (58), die zu der ersten Außenfläche (56) entgegengesetzt ist, einem Montageloch (60), das sich zwischen der ersten Außenfläche (56) und der zweiten Außenfläche (58) erstreckt, wobei das Montageloch (60) aufweist: ein erstes Ende (68) entgegengesetzt zu einem zweiten Ende (72), eine Flachsenkung (66), die an dem ersten Ende (68) ausgebildet ist, wobei die Flachsenkung (66) ein Gewinde aufweist, das dazu ausgebildet ist, mit einem Gewinde (86) an einem Schaft (82) einer Hebevorrichtung (80) ineinanderzugreifen, und eine Durchgangsbohrung (64), die sich von der Flachsenkung (66) zu dem zweiten Ende (72) erstreckt und dazu ausgebildet ist, ein Befestigungsmittel (90) zum Montieren des Turboladergehäuses aufzunehmen, wobei die Flachsenkung (66) eine erste Öffnung (70) durch die erste Außenfläche (56) des Turboladergehäuses ausbildet und die Durchgangsbohrung (64) eine zweite Öffnung (74) durch die zweite Außenfläche (58) des Turboladergehäuses ausbildet, wobei das Montageloch (60) dazu ausgebildet ist, zur selben Zeit entweder das Befestigungsmittel (90) oder den Schaft (82) aufzunehmen.
Turboladergehäuse nach Anspruch 1, wobei das Gewinde der Flachsenkung (66) einen kleinsten Durchmesser aufweist, der größer als ein Durchmesser der Durchgangsbohrung (64) ist.
Turboladergehäuse nach Anspruch 1 oder 2, wobei: das Turboladergehäuse ein Lagergehäuse (42) mit Lager (40) zum Lager einer Welle (16), die ein Verdichterrad (20) und ein Turbinenrad (30) des Turboladers (10) verbindet, aufweist, und das Lagergehäuse (42) die erste Außenfläche (56), die zweite Außenfläche (58) und das Montageloch (60) aufweist.
Turboladergehäuse nach Anspruch 3, wobei das Lagergehäuse (42) ein erstes Ende (44), ein zweites Ende (46) entgegengesetzt zu dem ersten Ende (44) des Lagergehäuses (42) und einen Kanal (52), der sich durch das erste Ende (44) des Lagergehäuses (42) und das zweite Ende (46) des Lagergehäuses (42) erstreckt, aufweist, und der Kanal (52) dazu ausgebildet ist, die Welle (16) aufzunehmen und das Montageloch (60) eine Achse (62) aufweist, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Achse (54) des Kanals (52) ist.
Turboladergehäuse nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei: das Turboladergehäuse ferner ein Verdichtergehäuse (22), das dazu ausgebildet ist, das Verdichterrad (20) aufzunehmen, und ein Turbinengehäuse (32), das dazu ausgebildet ist, das Turbinenrad (30) aufzunehmen, aufweist, und das Lagergehäuse (42) einen ersten Flansch (48), der an dem Verdichtergehäuse (22) befestigt ist, und einen zweiten Flansch (48), der an dem Turbinengehäuse (32) befestigt ist, aufweist.
Turboladergehäuse nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Montageloch (60) eines von mehreren Montagelöchern in dem Lagergehäuse (42) ist und die Montagelöcher Achsen (62) aufweisen, die im Wesentlichen parallel sind.
Turboladergehäuse nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste Außenfläche (56) und die zweite Außenfläche (58) im Wesentlichen senkrecht zu einer Achse (62) des Montagelochs (60) sind.
Verfahren zur Montage eines Turboladers (10) an einer Maschine, wobei das Verfahren aufweist: Lösen einer Hebevorrichtung (80) von einem Turboladergehäuse des Turboladers (10) durch Entfernen eines Schafts (82) der Hebevorrichtung (80) aus einer Flachsenkung (66) in einem Montageloch (60) in dem Turboladergehäuse, wobei sich das Montageloch (60) zwischen einer ersten Außenfläche (56) und einer zweiten Außenfläche (58) des Turboladergehäuses erstreckt und die zweite Außenfläche (58) entgegengesetzt zu der ersten Außenfläche (56) ist, und nach dem Entfernen des Schafts (82), Einsetzen eines Befestigungsmittels (90) durch eine Durchgangsbohrung (64) in dem Montageloch (60) und Anbringen des Befestigungsmittels (90) an der Maschine, wobei das Montageloch (60) ein erstes Ende (68) und ein zweites Ende (72) aufweist, die Flachsenkung (66) an dem ersten Ende (68) ausgebildet ist und eine erste Öffnung (70) durch die erste Außenfläche (56) des Turboladergehäuses ausbildet und das Durchgangsloch (64) an dem zweiten Ende (72) ausgebildet ist und eine zweite Öffnung (74) durch die zweite Außenfläche (58) des Turboladergehäuses ausbildet.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Entfernen des Schafts (82) der Hebevorrichtung (80) von der Flachsenkung (66) in dem Turboladergehäuse das Lösen von einem Gewinde (86) an dem Schaft (82) von einem Gewinde in der Flachsenkung (66) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, wobei das Montageloch (60) eines von mehreren Montagelöchern in dem Turboladergehäuse ist, die Hebevorrichtung (80) eine von mehreren Hebevorrichtungen, die von dem Turboladergehäuse gelöst sind, ist und das Befestigungsmittel (90) eines von mehreren Befestigungsmitteln, die die durch ein jeweiliges der mehreren Montagelöcher eingesetzt sind, ist.