DE102016119682A1 - Schublageranordnung für Turbolader - Google Patents

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Abstract

Eine Schublageranordnung 30 wird vorgeschlagen, die an einer Welle 20 eines Turboladers 1 eingespannt wird. Die Schublageranordnung 30 umfasst einen Schubring 50 und einen Anpressring 40. Die Schublageranordnung 30 weist eine Zone verminderter Steifigkeit 32 auf, um einer Schiefstellung einer Gleitlagerfläche 52 beim Einspannen entgegenzuwirken.

Description

  • Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Turbolader, genauer auf dem Gebiet der Schublager für Turbolader. Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Schublageranordnung, die zum Einspannen an einer Welle des Turboladers vorgesehen ist.
  • Technischer Hintergrund:
  • Bei Turboladern wirken axiale Kräfte auf das Turbinenrad und auf das Verdichterrad, welche zu einer auf die Welle des Turboladers wirkenden Gesamt-Axialkraft führen. Insbesondere bei Axialturbinen wird diese Gesamt-Axialkraft durch ein Schublager aufgefangen. Das Schublager befindet sich an der Welle des Turboladers zwischen dem Verdichterrad und dem Turbinenrad, und umfasst eine mit der Welle mitrotierende Schublageranordnung und einen ortsfesten Schublagerkörper als Gegenstück zur Schublageranordnung. Das Schublager ist als Gleitlager zwischen der mitrotierenden Schublageranordnung und dem ortsfesten Schublagerkörper realisiert.
  • 3 stellt ein solches Schublager eines Turboladers 100 in einer Querschnittsansicht dar. Das Schublager ist in allen Figuren im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die Achse 2, wobei nur der Teil oberhalb der Achse 2 dargestellt ist. Der Turbolader 100 weist eine Welle 120 und ein auf die Welle 120 aufgeschraubtes Verdichterrad 122 auf. Zwischen einer Anpressfläche 126 des Verdichterrads und einem Anschlag 124 der Welle 120 sind ein Anpressring 140 und ein Schubring 150 eingespannt, wobei der Anpressring 140 mit einer Anpressring-Anpressfläche 146 auf den Schubring presst und der Schubring mit einer Schubring-Anpressfläche 156 gegen den Anschlag 124 presst.
  • Der Anpressring 140 und der Schubring 150 sind somit ebenfalls mit der Welle 120 mitrotierend und bilden die Schublageranordnung 130. Zusätzlich weist das Schublager einen ortsfest am Gehäuse 110 des Turboladers befestigten Schublagerkörper 112 auf.
  • Das Schublager fixiert somit die Welle 120 in axialer Richtung durch Ausbilden zweier Gleitflächen: Zum einen verhindert die Gleitfläche am Hilfsschublager 116 zwischen Anpressring 140 und Schublagerkörper 112 ein axiales Verschieben der Welle 120 in Richtung zum Turbinenrad (nach rechts in 3), und zum anderen verhindert die Gleitfläche am Hauptschublager 114 zwischen Schubring 150 und Schublagerkörper 112 ein axiales Verschieben der Welle 120 in Richtung zum Verdichterrad 122 (nach links in 3).
  • Die von dem Turbinenrad und dem Verdichterrad herrührende auf die Welle wirkende Gesamt-Axialkraft ist derart, dass das Hauptschublager 114 vor allem im Normalbetrieb, insbesondere unter nominaler Last bzw. Vollast belastet wird, wogegen das Hilfsschublager 116 vor allem beim Anfahren oder bei anderen transienten Vorgängen belastet werden kann.
  • Zusätzlich weist die Schublageranordnung 130 einen Sprengring (nicht dargestellt) auf, der in einer Aussparung 141 des Anpressring 140 angeordnet ist. Der Sprengring fixiert den Schubring 150 in axialer Richtung auch im Fall eines fehlenden Verdichterrads 122. Die in 3 dargestellte Anordnung kann durch Aufschieben von Schubring 150, Sprengring und Anpressring 140 auf die Welle 120 und anschließendes Aufschrauben des Verdichterrads 122 montiert werden, und wird durch den Anpressdruck zwischen der Anpressfläche 126 des Verdichterrads und dem Anschlag 124 der Welle 120 stabil gehalten.
  • Darstellung des technischen Problems:
  • Die Erfinder haben festgestellt, dass die oben beschriebene und in 3 dargestellte Turbine eine unerwünscht hohe Reibung und entsprechenden Verschleiß insbesondere am Hauptschublager hat. Eine eingehendere Untersuchung hat ergeben, dass diese Reibung zum Teil von einer Schiefstellung einer Gleitfläche des Schubrings am Hauptschublager (hierin auch als erste Gleitfläche bezeichnet) verursacht wird. Diese Schiefstellung verhindert eine konstante Dicke eines Schmierfilms auf der Gleitfläche, so das es zum Anstreifen zwischen rotierenden und nicht-rotierenden Teilen des Hauptschublagers kommen kann.
  • Zusammenfassung von Aspekten der Erfindung:
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung soll daher die unerwünschte Reibung am Hauptschublager verringert werden. Insbesondere soll eine Schiefstellung der Gleitfläche des Schubrings am Hauptschublager verringert werden.
  • Dieses Problem wird gelöst durch die Schublageranordnung gemäß Anspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den in den Unteransprüchen und den im Folgenden beschriebenen Aspekten und Ausführungsformen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Schublageranordnung zur Befestigung an einer Welle eines Turboladers durch Einspannen zwischen einem ersten Anschlag an der Welle des Turboladers und einem zweiten Anschlag an einer Verdichterradnabe des Turboladers zur Verfügung gestellt. Die Schublageranordnung umfasst einen Schubring zur Anordnung auf der Welle, mit einer ersten Gleitlagerfläche für ein Hauptschublager des Turboladers; und einen Anpressring zur Anordnung auf der Welle benachbart zum Schubring in der axialen Richtung hin zur Verdichterradnabe, mit einer Anpressfläche zum Anpressen an den Schubring. Eine erste Aussparung für einen Sprengring ist derart an einer Innenseite des Anpressrings radial innerhalb der Anpressfläche angeordnet, um einen radialen Abstand zwischen der Welle des Turboladers und der Anpressfläche zu bilden. Die Schublageranordnung weist zusätzlich zumindest eine Zone verminderter Steifigkeit auf, welche angeordnet ist, um einer Schiefstellung der ersten Gleitlagerfläche beim Einspannen der Schublageranordnung zwischen dem ersten Anschlag und dem zweiten Anschlag entgegenzuwirken.
  • Erfindungsgemäß wird das Problem der unerwünschten Reibungsverluste am Hauptschublager somit dadurch gelöst, dass die Schublageranordnung mit zumindest einer Zone verminderter Steifigkeit versehen ist, die derart angeordnet ist, um der Schiefstellung der ersten Gleitlagerfläche, also der Gleitfläche des Schubrings am Hauptschublager, entgegenzuwirken.
  • Die Erfinder haben festgestellt, dass bei der eingangs beschriebenen Turbine die Schiefstellung der ersten Gleitlagerfläche vorwiegend durch ein ungünstiges Einleiten der Kräfte verursacht wird, welche beim Verspannen (Einspannen) der in 3 dargestellten Schublageranordnung auf den Schubring ausgeübt werden. Insbesondere pressen die Anpressring-Anpressfläche 146 und der Anschlag 124 an verschiedenen radialen Positionen (x-Richtung in 3) gegen den Schubring 150, wodurch beim Verspannen ein Biegemoment auf den Schubring 150 ausgeübt wird. Das aus dieser verschiedenen Anordnung der Anpressflächen resultierende Biegemoment trägt erheblich zu der Schiefstellung der ersten Gleitlagerfläche bei.
  • Die beim Einspannen wirkenden Kräfte (durch das Aufschrauben des Verdichterrads 122 auf die Welle 120 auf die Schublageranordnung wirkenden Axialkräfte) übersteigen die übrigen beim Betrieb der Turbine auftretenden axialen Kraftkomponenten (z.B. der Fliehkraft, der Schubkraft, und der aus Temperaturänderungen resultierenden Kräfte) erheblich und stellen daher die für die hier angestellten Betrachtungen dominierende Kraft dar.
  • Zu dem Anpressen an verschiedenen radialen Positionen trägt insbesondere die in 3 dargestellte Aussparung 141 bei. Ein Weg zum Lösen des obengenannten Problems könnte also darin gesehen werden, die Aussparung 141 wegzulassen oder anders anzuordnen.
  • Erfindungsgemäß wird das Problem jedoch auf einem anderen Weg vermindert, nämlich durch eine Zone verminderter Steifigkeit. Gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung ist die Zone verminderter Steifigkeit derart angeordnet, um das beim Einspannen resultierende Biegemoment (resultierend aus den unterschiedlichen Kraftangriffspunkten der Kontaktflächen für die beim Einspannen auf den Schubring ausgeübten Kräfte) zu verringern bzw. die Pressung an den axialen Kontaktflächen günstig zu verteilen, und um auf diese Weise der Schiefstellung der ersten Gleitlagerfläche entgegenzuwirken.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Zone verminderter Steifigkeit eine Aussparung, insbesondere eine Nut. Der Vorteil einer solchen Aussparung liegt darin, dass sie einfach herstellbar ist und gleichzeitig die Steifigkeit auf eine kontrollierte und reproduzierbare Weise vermindert und somit ein Einstellen der (axialen) Gleitflächendeformation am Hauptschublager auf eine zuverlässig reproduzierbare Weise erlaubt.
  • Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass die Axialdeformation der ersten Gleitfläche - und somit die unerwünschte Reibung - erheblich verringert werden kann. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die axiale Schiefstellung der ersten Gleitfläche auf weniger als 30 µm, vorzugsweise auf weniger als 20 µm verringert werden (etwa auf einen Bereich zwischen 1 µm und 20 µm). Damit wird ein ausreichend gleichmäßiger Schmierfilm auf der ersten Gleitlagerfläche sichergestellt und ein Anstreifen verhindert. Gleichzeitig können viele der montagetechnischen Vorteile der in 3 dargestellten Lösung beibehalten werden.
  • Eine Zone verringerter Steifigkeit erscheint zunächst nicht erstrebenswert, da im Turbinenbau grundsätzlich die eingesetzten Bauteile äußerst stark belastet werden und daher maximale Steifigkeit angestrebt wird. Die Erfinder haben jedoch festgestellt, dass die Bauteile des Schublagers (insbesondere im Bereich zwischen der Anpressfläche des Verdichterrads und dem Anschlag der Welle) noch nicht bis an ihre Auslastungsgrenze belastet werden. Daher kann die zusätzliche Belastung einzelner eingespannter Teile der Schublageranordnung, die durch die Zone verminderter Steifigkeit verursacht wird, überraschenderweise toleriert werden, ohne auf belastbarere und somit teurere Werkstoffe zurückgreifen zu müssen. Vielmehr können lediglich bestehende Auslastungsreserven genutzt werden.
  • Figurenliste
  • Im Weiteren soll die Erfindung anhand von in Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden, aus denen sich weitere Vorteile und Abwandlungen ergeben. Dazu zeigen:
    • 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Schublagers mit einer Schublageranordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
    • 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Schublagers mit einer Schublageranordnung, bei der mehrere mögliche Varianten gemäß weiteren Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind; und
    • 3 zeigt eine Querschnittsansicht eines Schublagers mit einer Schublageranordnung, die als technischer Hintergrund zu einem besseren Verständnis der Erfindung beitragen soll.
  • Detaillierte Beschreibung der Figuren:
  • 1 stellt ein Schublager eines Turboladers 1 mit einer Schublageranordnung 30 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einer Querschnittsansicht dar, wobei wiederum nur der Teil oberhalb der Achse 2 dargestellt ist. Die Turbine des Turboladers 1 weist eine Welle 20 und ein auf die Welle 20 aufgeschraubtes Verdichterrad 22 auf.
  • In 1 sind, analog zu dem bereits mit Bezug auf 3 beschriebenen Schublager, zwischen einem Anschlag 24 der Welle 20 (erster Anschlag 24) und einer Anpressfläche 26 des Verdichterrads (zweiter Anschlag 26) ein Anpressring 40 und ein Schubring 50 eingespannt, wobei der Anpressring 40 mit einer Anpressring-Anpressfläche 46 auf den Schubring presst und der Schubring mit einer Schubring-Anpressfläche 56 gegen den Anschlag 24 presst. Der Anpressring 40 ist gleichzeitig auch als Dichtscheibe ausgebildet.
  • Der Anpressring 40 und der Schubring 50 sind mit der Welle 20 mitrotierend und bilden die Schublageranordnung 30. Die Schublageranordnung 30 bildet gemeinsam mit einem stationären, am Gehäuse 10 der Turbine befestigten Schublagerkörper 12 das Schublager des Turboladers 1. Genauer ist das Hauptschublager 14 zwischen einer (ersten) Gleitlagerfläche 52 des Schubrings 50 und dem Schublagerkörper 12 gebildet, und das Hilfsschublager 16 ist zwischen einer (zweiten) Gleitlagerfläche 42 des Anpressrings 40 und dem Schublagerkörper 12 gebildet. Mit dem Anpressring ist weiter eine Dichtscheibe 48 für eine Abdichtung (nicht dargestellt) ausgebildet.
  • Die in 1 dargestellte Anordnung kann auf einfache Weise durch Aufschieben von Schubring 50, Sprengring und Anpressring 40 auf die Welle 20 und anschließendes Aufschrauben des Verdichterrads 22 montiert werden, und wird dennoch durch den Anpressdruck zwischen der Anpressfläche 26 des Verdichterrads 22 und dem Anschlag 24 der Welle 20 stabil gehalten.
  • Die weitere Beschreibung dieser und der sonstigen in 3 dargestellten Teile (z.B. Aussparung 41 für Sprengring) gilt auch für die Ausführungsform von 1 analog, soweit nicht im Folgenden abweichend dargestellt.
  • Zusätzlich weist die Schublageranordnung 30 eine Zone verminderter Steifigkeit 32 auf. Die Zone verminderter Steifigkeit 32 ist hier als Nut (Entlastungsnut) ausgebildet. Die Nut 32 ist an einer radialen Innenseite des Schubrings 50, und axial derart in der Nähe zur Schubring-Anpressfläche 56 angeordnet, dass die Steifigkeit der radialen Innenseite der Schubring-Anpressfläche 56 durch die Nut (Entlastungsnut) verringert ist.
  • Die Nut 32 ist demnach angeordnet, um das in Bezug auf 3 oben beschriebene Biegemoment aufgrund der Kräfte zu reduzieren, welche beim Einspannen der Schublageranordnung 30 auf den Schubring 50 ausgeübt werden. Insbesondere wird durch die verringerte Steifigkeit an der Innenseite der Schubring-Anpressfläche 56 die an der Schubring-Anpressfläche 56 auf den Schubring 50 wirkende Anpresskraft radial nach außen verlagert und somit an die (radial weiter außen liegende) an der Anpressring-Anpressfläche 146 auf den Schubring 50 wirkende Anpresskraft angeglichen. Die Nut 32 gleicht somit die (Radial-)Verteilungen der von beiden axialen Seiten her auf den Schubring 50 beim Einspannen wirkenden Anpresskräfte aneinander an, so dass das aus diesen Verteilungen resultierende auf den Schubring 50 wirkende Biegemoment verringert wird. Das verringerte Biegemoment resultiert unmittelbar in einer verringerten Schiefstellung der ersten Gleitlagerfläche 52. Zusammenfassend wirkt die Anordnung der Nut 32 somit durch die Verringerung der Steifigkeit im radial innenliegenden Bereich der Schubring-Anpressfläche 56 einer Schiefstellung der ersten Gleitlagerfläche 52 beim Einspannen der Schublageranordnung 30 zwischen dem ersten Anschlag 24 und dem zweiten Anschlag 26 entgegen.
  • 2 zeigt weitere mögliche Varianten für die Anordnung der Zone verminderter Steifigkeit gemäß weiteren Ausführungsformen der Erfindung. Dabei kann jede der hierin beschriebenen Zonen 32, 34, 36, 38 einzeln oder in Kombination mit einer oder mehreren der übrigen hierin beschriebenen Zonen 32, 34, 36, 38 vorgesehen sein. Im Einzelnen zeigt 2 folgende Zonen 32, 34, 36, 38 verminderter Steifigkeit:
    1. (i) Eine Nut 32 kann im radial inneren Bereich des Schubrings 50 vorgesehen sein, wie bereits mit Bezug auf 1 beschrieben ist.
    2. (ii) Eine Nut 34 kann im Inneren des Schubrings 50 vorgesehen sein. Die Nut 34 liegt vorzugsweise radial weiter außen als die halbe radiale Höhe des Anschlags 24. Die Nut 34 bewirkt an dieser Stelle eine verminderte Steifigkeit des Schubrings 50. Dadurch wird - selbst bei Vorliegen ungleicher Kraftangriffspunkte wie oben in Bezug auf 3 beschrieben - eine Übertragung der Schiefstellung auf den radial außenliegenden Teil des Schubrings verringert. Wenn die Nut 34 radial weiter innen als die doppelte radiale Höhe des Anschlags 24 liegt, wird sichergestellt, dass die Verminderung der Steifigkeit einen Bereich betrifft, bei dem die daraus resultierende zusätzliche Beanspruchung des Werkstoffs toleriert werden kann.
    3. (iii) Eine Nut 36 kann an einer radialen Außenseite des Anpressrings 40 vorgesehen sein. Die Nut 36 ist derart in der Nähe zur Anpressring-Anpressfläche 46 (siehe 1) angeordnet, dass die Steifigkeit der radialen Außenseite der Anpressring-Anpressfläche 46 durch die Nut verringert ist. Die Nut 36 ist demnach angeordnet, um das in Bezug auf 3 oben beschriebene Ungleichgewicht der Kraftangriffspunkte für die beim Einspannen der Schublageranordnung 30 auftretenden Kräfte bzw. die daraus resultierende Schiefstellung zu reduzieren. Insbesondere wird durch die verringerte Steifigkeit an der Außenseite der Anpressring-Anpressfläche 46 die an der Anpressring-Anpressfläche 46 auf den Schubring 50 wirkende Anpresskraft radial nach innen verlagert. Dadurch wird die Verlagerung radial nach außen aufgrund der fehlenden Anpresskraft im Bereich der Aussparung 41 kompensiert, bzw. die Anpresskraft wird an die (radial weiter innen liegende) an dem Anschlag 24 auf den Schubring 50 wirkende Anpresskraft angeglichen. Die Nut 36 gleicht somit ebenfalls die (Radial-)Verteilungen der von beiden axialen Seiten her auf den Schubring 50 beim Einspannen wirkenden Anpresskräfte aneinander an. Anstelle oder zusätzlich zu der Nut 36 kann auch eine Fase an der radialen Außenseite des Anpressrings 40 und in unmittelbarer Nachbarschaft zur Anpressring-Anpressfläche angeordnet sein.
    4. (iv) Eine Nut 38 kann an einer radialen Innenseite des Anpressrings 40 vorgesehen sein. Die Nut 38 ist axial auf der vom Schubring 50 abgewandten Seite (also gegenüber einer axialen Mitte des Anpressrings 40 in Richtung vom Schubring 50 weg versetzt) angeordnet. Diese Anordnung der Nut 38 begünstigt beim Einpressen der Schublageranordnung 30 eine (leichte) Wölbung der Anpressrings 40, so dass die axiale Mitte des Anpressrings 40 radial nach außen gedrückt wird, in 2 in der Art eines umgedrehten U. Diese Wölbung führt dazu, dass die von der Anpressring-Anpressfläche 46 auf den Schubring 50 ausgeübte Kraft eine radial nach innen gerichtete Komponente erfährt, welche wiederum das in Bezug auf 3 oben beschriebene Biegemoment bzw. die Schiefstellung reduziert. Eine durch die Verwölbung entstehende Schiefstellung weiterer Teile des Anpressrings wird in Kauf genommen.
  • Weitere Variationen sind ebenfalls möglich. Beispielsweise kann die oben beschriebene Nut 32, 34, 36, 38 durch eine Aussparung ersetzt sein.
  • Die Nut bzw. Aussparung kann auch mit einem Material verminderter Steifigkeit gefüllt sein oder durch eine andere Zone verminderter Steifigkeit ersetzt sein, beispielsweise durch einen Bereich, der aus einem weniger steifen Material gebildet ist.
  • Allgemeine Aspekte:
  • Im Folgen werden weitere allgemeine Aspekte der Erfindung diskutiert, von denen jeder Aspekt mit beliebigen einzelnen Aspekten der oben beschriebenen Ausführungsformen und/oder mit anderen hierin beschriebenen Aspekten kombiniert werden kann. Die hierin angeführten Bezugszeichen dienen lediglich der Illustration.
  • Gemäß einem Aspekt wird eine Schublageranordnung 30 vorgeschlagen, die zum Einspannen zwischen zwei Anschlägen 24, 26 an einer Welle 20 eines Turboladers vorgesehen ist. Die Schublageranordnung 30 umfasst einen Schubring 50 und einen Anpressring 40. Die Schublageranordnung 30 weist zumindest eine Zone verminderter Steifigkeit 32, 34, 36, 38 auf, um einer Schiefstellung einer Gleitlagerfläche 52 beim Einspannen entgegenzuwirken.
  • Die Zone verminderter Steifigkeit 32, 34, 36, 38 ist gemäß einem Aspekt zusätzlich zu einer radial innenliegenden (ersten) Aussparung 41 für einen Sprengring an der Schubring-Seite des Anpressrings 40 vorgesehen. Gemäß einem Aspekt ist die Zone verminderter Steifigkeit als eine zweite Aussparung, beispielsweise als eine Nut ausgebildet.
  • Unter einer Nut wird hierin eine von einer (vorzugsweise radial innen- oder außenliegenden) Seite eingebrachte konkave Vertiefung verstanden derart, dass die Vertiefung an den drei übrigen Seiten (insbesondere den beiden axialen Seiten) zumindest teilweise noch von Material umgeben ist. Die Nut kann bereits bei der Herstellung des entsprechenden Bauteils vorgesehen sein, oder nachträglich, etwa durch ein abtragendes oder verformendes Verfahren erzeugt sein. Unter einer Aussparung wird hierin eine Zone fehlenden Materials gegenüber einer (etwa hohlzylindrischen) Umhüllenden der direkten Umgebung der Aussparung verstanden. Die Aussparung ist vorzugsweise ebenfalls konkav.
  • Der Begriff „verminderte Steifigkeit“ bezieht sich hierbei auf die Steifigkeit des diese Zone umgebenden Materials des entsprechenden Bauteils. Beispielsweise kann die Steifigkeit vermindert sein gegenüber der Steifigkeit, die in einem Vergleichs-Bauteil vorliegt, bei dem die Aussparung bzw. Nut mit dem umgebenden Material gefüllt ist.
  • Gemäß eines weiteren Aspekts bewirkt die Zone verringerter Steifigkeit eine Verringerung der Steifigkeit der Schublageranordnung im radial innenliegenden Bereich der Schubring-Anpressfläche 56.
  • Gemäß weiterer Aspekte ist die zumindest eine Zone verminderter Steifigkeit an mindestens einem der folgenden Bauteile wie folgt vorgesehen:
    1. (i) Eine Zone verminderter Steifigkeit 32 kann am Schubring 50, vorzugsweise im radial inneren Bereich des Schubrings 50, besonders bevorzugt an einer radialen Innenseite des Schubrings 50 vorgesehen sein. Die Zone verminderter Steifigkeit 32 kann gegenüber einer axialen Mitte des Schubrings 50 axial in Richtung vom Anpressring 40 weg versetzt angeordnet sein. Die Zone verminderter Steifigkeit 32 kann derart in der Nähe zur Schubring-Anpressfläche 56 angeordnet sein, dass die Steifigkeit des entsprechenden radialen Bereichs (z.B. der radialen Innenseite) der Schubring-Anpressfläche 56 durch die Zone 32 erheblich verringert ist.
    2. (ii) Eine Zone verminderter Steifigkeit 34 kann im Inneren des Schubrings 50, vorzugsweise radial weiter außen als die halbe radialen Höhe des Anschlags 24 und/oder radial weiter innen als die volle radiale Höhe des Anschlags 24 vorgesehen sein.
    3. (iii) Eine Zone verminderter Steifigkeit 36 kann an einer radialen Außenseite des Anpressrings 40 vorgesehen sein. Insbesondere kann die Zone verminderter Steifigkeit 36 derart in der Nähe zur Anpressring-Anpressfläche 46 angeordnet sein, dass die Steifigkeit des entsprechenden radialen Bereichs (z.B. radiale Außenseite) der Anpressring-Anpressfläche 46 durch die Zone 36 erheblich verringert ist. Die Zone verminderter Steifigkeit 36 kann gegenüber einer axialen Mitte des Anpressrings 40 axial in Richtung zum Schubring 50 hin versetzt angeordnet sein.
    4. (iv) Eine Zone verminderter Steifigkeit 38 kann an einer radialen Innenseite des Anpressrings 40 vorgesehen sein. Die Zone verminderter Steifigkeit 38 kann axial auf der vom Schubring 50 abgewandten Seite angeordnet sein. Die Zone verminderter Steifigkeit 38 kann gegenüber einer axialen Mitte des Anpressrings 40 in Richtung vom Schubring 50 weg versetzt angeordnet sein.
    5. (v) Allgemein kann die Zone verminderter Steifigkeit angeordnet sein, um den Schwerpunkt des von der Anpressfläche 46 auf den Schubring 50 ausgeübten Anpressdrucks radial nach innen zu verschieben (gegenüber einem Vergleichsbauteil ohne die Zone verminderter Steifigkeit wie oben beschrieben).
  • Gemäß einem Aspekt bildet die Schublageranordnung einen rotierenden Teil des Schublagers eines Turboladers, insbesondere eines Turboladers mit Axialturbine. Vorzugsweise weist der Anpressring 40 eine zweite Gleitlagerfläche 42 für ein Hilfsschublager 16 des Turboladers, und besonders vorzugsweise eine Dichtscheibe für eine Labyrinthdichtung auf.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Schublageranordnung 30 zwischen einem ersten Anschlag 24 und dem zweiten Anschlag 26 an der Welle 20 der Turbine eingespannt und ist mit der Welle 20 mitrotierend. Der erste Anschlag 26 kann durch die Nabe eines auf die Welle 20 aufzuschraubenden Verdichterrads 22 gebildet werden, und der zweite Anschlag 24 kann durch eine zum Verdichterrad 22 hingewandte, an der Welle 20 ausgebildete Stufe gebildet werden.

Claims (10)

  1. Schublageranordnung (30) zur Befestigung an einer Welle (20) eines Turboladers (1) durch Einspannen zwischen einem ersten Anschlag (24) an der Welle (20) des Turboladers und einem zweiten Anschlag (26) an einer Verdichterradnabe (22) des Turboladers, die Schublageranordnung (30) umfassend: - einen Schubring (50) zur Anordnung auf der Welle (20), mit einer ersten Gleitlagerfläche (52) für ein Hauptschublager (14) des Turboladers, und - einen Anpressring (40) zur Anordnung auf der Welle (20) benachbart zum Schubring (50) in der axialen Richtung hin zur Verdichterradnabe (22), mit einer Anpressfläche (46) zum Anpressen an den Schubring (50), wobei eine erste Aussparung (41) für einen Sprengring derart an einer Innenseite des Anpressrings (50) radial innerhalb der Anpressfläche (46) angeordnet ist, um einen radialen Abstand zwischen der Welle (20) des Turboladers und der Anpressfläche (46) zu bilden, wobei die Schublageranordnung (30) zumindest eine Zone verminderter Steifigkeit (32, 34, 36, 38) aufweist, welche angeordnet ist, um einer Schiefstellung der ersten Gleitlagerfläche (52) beim Einspannen der Schublageranordnung (30) zwischen dem ersten Anschlag (24) und dem zweiten Anschlag (26) entgegenzuwirken.
  2. Schublageranordnung (30) nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine Zone verminderter Steifigkeit (32, 34, 36, 38) eine zweite Aussparung, beispielsweise eine Nut umfasst.
  3. Schublageranordnung (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine der zumindest einen Zone verminderter Steifigkeit (32, 34, 36, 38) an einer radialen Innenseite des Schubrings (50), vorzugsweise gegenüber einer axialen Mitte des Schubrings (50) axial in Richtung vom Anpressring (40) weg versetzt, angeordnet ist.
  4. Schublageranordnung (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine der zumindest einen Zone verminderter Steifigkeit (32, 34, 36, 38) an einer radialen Außenseite des Anpressrings (40), vorzugsweise gegenüber einer axialen Mitte des Anpressrings (40) axial in Richtung zum Schubring (50) hin versetzt, angeordnet ist.
  5. Schublageranordnung (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine der zumindest einen Zone verminderter Steifigkeit (32, 34, 36, 38) an einer radialen Innenseite des Anpressrings (40), vorzugsweise gegenüber einer axialen Mitte des Anpressrings (40) axial in Richtung vom Schubring (50) weg versetzt, angeordnet ist.
  6. Schublageranordnung (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine der zumindest einen Zone verminderter Steifigkeit (32, 34, 36, 38) angeordnet ist, um den Schwerpunkt des von der Anpressfläche (46) auf den Schubring (50) ausgeübten Anpressdrucks radial nach innen zu verschieben.
  7. Schublageranordnung (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Zone verminderter Steifigkeit (32, 34, 36, 38) eine Mehrzahl von Zonen verminderter Steifigkeit ist.
  8. Schublageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Anpressring (40) eine zweite Gleitlagerfläche (42) für ein Hilfsschublager (16) des Turboladers aufweist, und vorzugsweise eine Dichtscheibe für eine Labyrinthdichtung aufweist.
  9. Turbolader mit einer Schublageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schublageranordnung (30) zwischen dem ersten Anschlag (24) und dem zweiten Anschlag (26) eingespannt ist und mit der Welle (20) mitrotierend ist und gemeinsam mit einem stationären, am Gehäuse (10) der Turbine befestigten Schublagerkörper (12) ein Schublager bildet.
  10. Verwendung der Schublageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für einen Turbolader derart, dass die Schublageranordnung (30) zwischen dem ersten Anschlag (24) und dem zweiten Anschlag (26) eingespannt ist und mit der Welle (20) mitrotierend ist.
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