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STAND DER TECHNIK
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Turbolader, der eine Dichtungsbaugruppe beinhaltet.
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2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
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Turbolader nehmen Abgase von einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs auf und führen Druckluft an den Verbrennungsmotor zu. Turbolader werden verwendet, um die Leistung des Verbrennungsmotors zu erhöhen, den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors zu senken und die von dem Verbrennungsmotor erzeugten Emissionen zu reduzieren. Die Zufuhr von Druckluft an den Verbrennungsmotor durch den Turbolader ermöglicht es, dass der Verbrennungsmotor kleiner ist, aber dennoch die gleiche oder eine ähnliche Menge an Pferdestärke wie größere, selbstansaugende Verbrennungsmotoren entwickeln kann. Ein kleinerer Verbrennungsmotor für die Verwendung in dem Fahrzeug reduziert die Masse und die aerodynamische Stirnfläche des Fahrzeugs, was dazu beiträgt, den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors zu reduzieren und den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs zu verbessern.
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Typische Turbolader beinhalten eine Welle, die sich entlang einer Achse zwischen einem ersten Wellenende und einem zweiten Wellenende erstreckt. Ein bekannter Turbolader ist beispielsweise in der
DE 11 2011 100 573 T5 offenbart. Turbolader beinhalten ferner ein Turbinenrad, das mit dem ersten Wellenende der Welle gekoppelt ist, und ein Verdichterrad, das mit dem zweiten Wellenende der Welle gekoppelt ist. Das Turbinenrad und das Verdichterrad sind mit der Welle drehbar. Konkret wird das Abgas des Verbrennungsmotors, das normalerweise vergeudete Energie enthalten würde, zum Antrieb des Turbinenrads verwendet, das wiederum zum Antrieb der Welle und des Verdichterrads verwendet wird, um dem Verbrennungsmotor Druckluft zuzuführen. Typische Turbolader beinhalten ebenso ein Lagergehäuse, das einen Lagergehäuseinnenraum definiert und um die Welle angeordnet ist, und ein Turbinengehäuse, das einen Turbinengehäuseinnenraum definiert und um das Turbinenrad angeordnet ist.
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In einigen Turboladern ist eine Dichtungsbaugruppe zum Abdichten des Lagergehäuseinnenraums und des Turbinengehäuseinnenraums beinhaltet. Verschiedene beispielhafte Dichtungsbaugruppen sind in der
US 4 943 069 A , der
CH 685 514 A5 , der
US 5 039 115 A , der
US 5 145 189 A , der
US 5 496 047 A und der
US 3 675 935 A beschrieben. Normalerweise befindet sich in Lagergehäuseinnenraum ein Schmiermittel, und die Dichtungsbaugruppe verhindert, dass das Schmiermittel in den Turbinengehäuseinnenraum gelangt. Außerdem befindet sich das Abgas in der Regel in dem Turbinengehäuseinnenraum und enthält unverbrannten Kohlenstoff und korrosive Nebenprodukte der Verbrennung, und die Dichtungsbaugruppe verhindert, dass das Abgas mit dem Schmiermittel wechselwirkt. Die in dem Stand der Technik bekannten Dichtungsbaugruppen weisen jedoch Mängel auf, insbesondere in Bezug auf das Abdichten der in dem Turbinengehäuseinnenraum vorhandenen Hochtemperaturabgase, wobei die hohe Temperatur der Abgase insbesondere durch Wärmeleitung auf den Lagergehäuseinnenraum übertragen wird.
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Diese Mängel beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Blowby des Abgases aus dem Turbinengehäuseinnenraum in den Lagergehäuseinnenraum und das Austreten des Schmiermittels aus dem Lagergehäuseinnenraum in den Turbinengehäuseinnenraum. Sowohl Blowby des Abgases als auch das Austreten des Schmiermittels verschlechtern die Qualität des Schmiermittels. Den in dem Stand der Technik bekannten Dichtungsbaugruppen mangelt es an Temperaturstabilität, um Blowby des Abgases und das Austreten des Schmiermittels zu reduzieren, was die Lebensdauer, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Dichtungsbaugruppe und des Turboladers beeinträchtigt. Darüber hinaus vergrößern in dem Stand der Technik bekannte Dichtungsbaugruppen, die versuchen, diese Mängel anzugehen, eine axiale Länge des Turboladers unvorteilhaft.
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Daher besteht nach wie vor die Notwendigkeit, eine verbesserte Dichtungsbaugruppe für einen Turbolader bereitzustellen, die Blowby des Abgases aus dem Turbinengehäuseinnenraum in den Lagergehäuseinnenraum und das Austreten des Schmiermittels aus dem Lagergehäuseinnenraum in den Turbinengehäuseinnenraum begrenzt
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG UND VORTEILE
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Ein Turbolader führt komprimierte Luft an einen Verbrennungsmotor zu. Der Turbolader beinhaltet eine Welle, die sich entlang einer Achse zwischen einem ersten Wellenende und einem zweiten Wellenende erstreckt. Ein Turbinenrad ist mit dem ersten Wellenende der Welle gekoppelt. Ein Lagergehäuse ist um die Welle herum angeordnet, und das Lagergehäuse definiert einen Lagergehäuseinnenraum. Ein Turbinengehäuse ist um das Turbinenrad herum angeordnet, und das Turbinengehäuse definiert einen Turbinengehäuseinnenraum. Der Turbolader beinhaltet ebenso eine Dichtungsbaugruppe zum Abdichten des Lagergehäuseinnenraums und des Turbinengehäuseinnenraums.
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Die Dichtungsbaugruppe beinhaltet einen Kasten, der um die Welle herum angeordnet ist. Der Kasten erstreckt sich entlang der Achse zwischen einem ersten Kastenende in der Nähe des Turbinenrads und einem zweiten, von dem Turbinenrad entfernten Kastenende. Die Dichtungsbaugruppe beinhaltet ebenso einen Ring, der zwischen der Welle und dem Kasten derart angeordnet ist, dass der Ring radial zwischen der Welle und dem Ring durch den Kasten nicht behindert wird. Die Dichtungsbaugruppe beinhaltet ferner eine verformbare Komponente, die mit dem zweiten Kastenende und dem Ring gekoppelt ist. Die verformbare Komponente ist mit dem Ring beweglich, um den Lagergehäuseinnenraum und den Turbinengehäuseinnenraum abzudichten.
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Im Lagergehäuseinnenraum kann ein Schmiermittel vorhanden sein, und das Abgas kann sich in dem Turbinengehäuseinnenraum befinden und unverbrannten Kohlenstoff und korrosive Nebenprodukte der Verbrennung enthalten. Die Dichtungsbaugruppe verhindert, dass die Hochtemperaturabgase, die sich in dem Turbinengehäuseinnenraum befinden können in den Lagergehäuseinnenraum übertragen werden. Die Dichtungsbaugruppe begrenzt ebenso Blowby des Abgases aus dem Turbinengehäuseinnenraum in den Lagergehäuseinnenraum. Außerdem begrenzt die Dichtungsbaugruppe das Austreten des Schmiermittels aus dem Lagergehäuseinnenraum in den Turbinengehäuseinnenraum. Daher begrenzt die Dichtungsbaugruppe Blowby des Abgases und das Austreten des Schmiermittels, wodurch die Qualität des Schmiermittels nicht beeinträchtigt wird, indem der unverbrannte Kohlenstoff und die korrosiven Nebenprodukte der Verbrennung in dem Abgas vom Übertragen auf das Schmiermittel reduziert werden.
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Da die Dichtungsbaugruppe einen Ring beinhaltet, der zwischen der Welle und dem Kasten derart angeordnet ist, dass der Ring radial zwischen der Welle und dem Ring nicht durch den Kasten behindert wird, ist die Dichtungsbaugruppe bei den hohen Temperaturen, die während des Betriebs des Turboladers herrschen, thermisch stabil, sodass die Dichtungsbaugruppe an einer thermischen Zersetzung (z. B. Schmelzen) gehindert wird. Da der Ring radial zwischen der Welle und dem Ring nicht durch den Kasten behindert wird, kann die Dichtungsbaugruppe nahe an der Welle abheben, sodass kein O-Ring in Kontakt mit der Welle erforderlich ist, der dazu neigt, sich thermisch abzunutzen.
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Da die Dichtungsbaugruppe an einer thermischen Zersetzung gehindert wird, reduziert sie Blowby des Abgases und das Austreten des Schmiermittels und erhöht so die Lebensdauer der Dichtungsbaugruppe und des Turboladers, da die Qualität des Schmiermittels erhalten bleibt. Die Dichtungsbaugruppe verbessert somit die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit des Turboladers. Darüber hinaus ist die Dichtungsanordnung in der Lage, den Lagergehäuseinnenraum und den Turbinengehäuseinnenraum abzudichten, ohne die axiale Länge des Turboladers wesentlich zu vergrößern.
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Figurenliste
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Andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht anerkannt, da diese durch die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden, hierbei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Turboladers mit einer Welle, die sich entlang einer Achse zwischen einem ersten Wellenende, das mit einem Turbinenrad gekoppelt ist, und einem zweiten Wellenende, das mit einem Verdichterrad gekoppelt ist, erstreckt, einem Lagergehäuse, das einen Lagergehäuseinnenraum definiert, und einem Turbinengehäuse, das einen Turbinengehäuseinnenraum definiert;
- 2 eine Querschnittsansicht des Turboladers, wobei der Turbolader eine Dichtungsbaugruppe einschließlich eines Kastens, der sich zwischen einem ersten und einem zweiten Kastenende erstreckt, einer verformbaren Komponente, eines Rings und eines Isolators beinhaltet;
- 3 eine Querschnittsansicht des Turboladers, wobei die Dichtungsbaugruppe ein Dichtungselement, eine Sitznut und einen wenigstens teilweise in der Sitznut angeordneten Kolbenring beinhaltet;
- 4 eine Querschnittsansicht des Turboladers, wobei die Dichtungsbaugruppe einen Faltenbalg beinhaltet, der ein erstes Faltenbalgende aufweist, das sich radial von der Welle weg erstreckt und fest mit dem zweiten Kastenende des Kastens gekoppelt ist, und ein zweites Faltenbalgende aufweist, das fest mit dem Ring gekoppelt ist, damit der Faltenbalg mit dem Ring beweglich ist;
- 5 eine Querschnittsansicht des Turboladers, wobei die Dichtungsbaugruppe das zweite Faltenbalgende des Faltenbalgs beinhaltet, das sich radial nach innen zu der Welle hin erstreckt;
- 6 eine Querschnittsansicht des Turboladers, wobei sich das zweite Kastenende radial nach innen zu der Welle hin erstreckt und eine Kopplungsoberfläche präsentiert, mit der die verformbare Komponente gekoppelt ist;
- 7 eine perspektivische Ansicht des zweiten Faltenbalgendes des Faltenbalgs, wobei das zweite Faltenbalgende des Faltenbalgs eine Mehrzahl von Löchern definiert;
- 8 eine perspektivische Ansicht des zweiten Faltenbalgendes des Faltenbalgs, wobei das zweite Faltenbalgende des Faltenbalgs eine Mehrzahl von Kerben definiert;
- 9A eine perspektivische Ansicht des zweiten Faltenbalgendes des Faltenbalgs, wobei eine Außenoberfläche des zweites Faltenbalgendes des Faltenbalgs eine Mehrzahl von Nuten definiert;
- 9B eine perspektivische Ansicht des zweiten Faltenbalgendes des Faltenbalgs, wobei eine Innenoberfläche des zweites Faltenbalgendes des Faltenbalgs die Mehrzahl von Nuten definiert;
- 10 eine perspektivische Ansicht des zweiten Faltenbalgendes des Faltenbalgs, wobei das zweite Faltenbalgende des Faltenbalgs derart geformt ist, dass es eine Mehrzahl von Riffelungen aufweist; und
- 11 eine perspektivische Ansicht des zweiten Faltenbalgendes des Faltenbalgs, wobei das zweite Faltenbalgende des Faltenbalgs derart geformt ist, dass es eine Mehrzahl von Vorsprüngen aufweist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Ziffern gleiche Teile in den verschiedenen Ansichten bezeichnen, ist ein Turbolader 10 schematisch in 1 gezeigt. Der Turbolader 10 führt komprimierte Luft an einen Verbrennungsmotor zu. Der Turbolader 10 beinhaltet eine Welle 12, die sich entlang einer Achse A zwischen einem ersten Wellenende 14 und einem zweiten Wellenende 16 erstreckt. Es ist zu verstehen, dass das erste und das zweite Wellenende 14, 16 nicht der exakte Endpunkt der Welle 12 sein müssen. Ein Turbinenrad 18 ist mit dem ersten Wellenende 14 der Welle 12 gekoppelt. Ein Lagergehäuse 20 ist um die Welle 12 herum angeordnet, und das Lagergehäuse 20 definiert einen Lagergehäuseinnenraum 22. Ein Turbinengehäuse 24 ist um das Turbinenrad 18 herum angeordnet, und das Turbinengehäuse 24 definiert einen Turbinengehäuseinnenraum 26.
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Der Turbolader 10 kann ebenso ein Verdichterrad 40 und ein Verdichtergehäuse 42 beinhalten, das einen Verdichtergehäuseinnenraum 44 definiert und um das Verdichterrad 40 herum angeordnet ist, wie in 1 gezeigt. Obwohl nicht erforderlich, wird ebenso darauf hingewiesen, dass das Turbinengehäuse 24 ebenso ein Doppelspiralturbinengehäuse, ein Doppelschnörkelturbinengehäuse oder ein Gehäuse mit einem einzelnen Einlass sein kann.
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Der Turbolader 10 beinhaltet ebenso eine Dichtungsbaugruppe 28 zum Abdichten des Lagergehäuseinnenraums 22 und des Turbinengehäuseinnenraums 26. Die Dichtungsbaugruppe 28 beinhaltet einen Kasten 30, der um die Welle 12 herum angeordnet ist. Der Kasten 30 erstreckt sich entlang der Achse A zwischen einem ersten Kastenende 32 in der Nähe des Turbinenrads 18 und einem zweiten, von dem Turbinenrad 18 entfernten Kastenende 34. Es ist zu verstehen, dass das erste und das zweite Kastenende 32, 34 nicht die exakten Endpunkte des Kastens 30 sein müssen. Die Dichtungsbaugruppe 28 beinhaltet ebenso einen Ring 36, der zwischen der Welle 12 und dem Kasten 30 derart angeordnet ist, dass der Ring 36 radial zwischen der Welle 12 und dem Ring 36 durch den Kasten 30 nicht behindert wird. Der Kasten 30 ist als solcher offen oder halboffen. Die Dichtungsbaugruppe 28 beinhaltet ferner eine verformbare Komponente 38, die mit dem zweiten Kastenende 34 und dem Ring 36 gekoppelt ist. Es ist zu verstehen, dass die verformbare Komponente 38 entweder relativ zu dem zweiten Kastenende 34 des Kastens 30, zu dem Ring 36 oder sowohl zu dem zweiten Kastenende 34 des Kastens 30 als auch zu dem Ring 36 frei drehbar sein kann, während sie immer noch mit dem zweiten Kastenende 34 des Kastens 30 und dem Ring 36 gekoppelt ist. Die verformbare Komponente 38 ist mit dem Ring beweglich 36, um den Lagergehäuseinnenraum 22 und den Turbinengehäuseinnenraum 26 abzudichten.
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Im Lagergehäuseinnenraum 22 kann ein Schmiermittel vorhanden sein, und das Abgas kann sich in dem Turbinengehäuseinnenraum 26 befinden und unverbrannten Kohlenstoff und korrosive Nebenprodukte der Verbrennung enthalten. Die Dichtungsbaugruppe 28 verhindert, dass die hohen Temperaturen, die in den Abgasen im Turbinengehäuseinnenraum 26 vorhanden sein können, insbesondere durch Wärmeleitung, in den Lagergehäuseinnenraum 22 übertragen werden. Die Dichtungsbaugruppe begrenzt ebenso Blowby des Abgases aus dem Turbinengehäuseinnenraum 26 in den Lagergehäuseinnenraum 22. Außerdem begrenzt die Dichtungsbaugruppe 28 das Austreten des Schmiermittels aus dem Lagergehäuseinnenraum 22 in den Turbinengehäuseinnenraum 26. Daher begrenzt die Dichtungsbaugruppe 28 Blowby des Abgases und das Austreten des Schmiermittels, wodurch die Qualität des Schmiermittels nicht beeinträchtigt wird, indem der unverbrannte Kohlenstoff und die korrosiven Nebenprodukte der Verbrennung in dem Abgas vom Übertragen auf das Schmiermittel reduziert werden.
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Außerdem begrenzt die Dichtungsbaugruppe 28 Blowby des Abgases in ein Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors, das dann in ein Ansaugsystem des Verbrennungsmotors zurückgeführt werden kann. Das Schmiermittel, der unverbrannte Kohlenstoff und die korrosiven Nebenprodukte der Verbrennung, die in das Ansaugsystem zurückgeführt werden, können sich auf den Komponenten des Ansaugsystems ablagern und so die Leistung des Ansaugsystems verringern. Die Komponenten des Ansaugsystems beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, den Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors, Ventile des Verbrennungsmotors, das Verdichterrad 40 des Turboladers 10, den Verdichtergehäuseinnenraum 44 des Verdichtergehäuses 42 oder einen Ladeluftkühler.
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Genauer gesagt, da die Dichtungsbaugruppe 28 den Ring 36 beinhaltet, der zwischen der Welle 12 und dem Kasten 30 derart angeordnet ist, dass der Ring 36 radial zwischen der Welle 12 und dem Ring 36 durch den Kasten 30 nicht behindert wird, ist die Dichtungsbaugruppe 28 bei den hohen Temperaturen (z. B. etwa 300 Grad Celsius), die während des Betriebs des Turboladers 10 herrschen, thermisch stabil, sodass die Dichtungsbaugruppe 28 daran gehindert wird, sich thermisch zu zersetzen (z. B. zu schmelzen oder zu oxidieren). Da der Ring 36 radial zwischen der Welle 12 und dem Ring 36 nicht durch den Kasten 30 behindert wird, kann die Dichtungsbaugruppe 28 nahe an der Welle 12 abheben, sodass kein O-Ring in Kontakt mit der Welle 12 erforderlich ist, der dazu neigt, sich thermisch abzunutzen.
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Da die Dichtungsbaugruppe 28 an einer thermischen Zersetzung gehindert wird, reduziert die Dichtungsbaugruppe 28 Blowby des Abgases und das Austreten des Schmiermittels und erhöht so die Lebensdauer der Dichtungsbaugruppe 28 und des Turboladers 10, da die Qualität des Schmiermittels erhalten bleibt. So verbessert die Dichtungsbaugruppe die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit des Turboladers und des Verbrennungsmotors. Darüber hinaus ist die Dichtungsanordnung 28 in der Lage, den Lagergehäuseinnenraum 22 und den Turbinengehäuseinnenraum 26 abzudichten, ohne die axiale Länge des Turboladers 10 wesentlich zu vergrößern.
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In einigen Ausführungsformen weist der Kasten 30 an dem ersten Kastenende 32 eine Lippe 46 auf, die sich radial von der Achse A weg erstreckt und direkt mit dem Lagergehäuse 20 gekoppelt ist, um zu verhindern, dass sich der Kasten 30 axial von dem Turbinenrad 18 weg bewegt. Die Lippe 46 kann von dem Lagergehäuse 20 entlang der Achse A beabstandet sein, sodass die Lippe 46 zwischen dem Lagergehäuse 20 und dem Turbinenrad 18 angeordnet ist, wie in den 2-6 gezeigt. Anders ausgedrückt, in dieser Ausführungsform ist das Lagergehäuse 20 nicht axial zwischen der Lippe 46 und dem Turbinenrad 18 angeordnet, sodass die Lippe 46 axial durch das Lagergehäuse 20 zwischen der Lippe 46 und dem Turbinenrad 18 nicht behindert wird. Alternativ kann das Lagergehäuse 20 eine Öffnung definieren, in der die Lippe 46 derart angeordnet ist, dass die Lippe 46 durch das Lagergehäuse 20 axial zwischen der Lippe 46 und dem Turbinenrad 18 behindert wird. Die Lippe 46 kann sich vollständig um die Achse A oder nur teilweise um die Achse A erstrecken. Die Lippe 46 kann mehrere Abschnitte aufweisen, die sich radial von der Achse A weg erstrecken und um die Achse A radial voneinander beabstandet sind.
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Die Lippe 46 kann eine radiale Oberfläche 48 aufweisen, die dem Lagergehäuse 20 zugewandt ist und mit dem Lagergehäuse 20 in Kontakt treten kann, um zu verhindern, dass sich der Kasten 30 axial von dem Turbinenrad 18 wegbewegt. Die Lippe 46 kann ebenso eine axiale Oberfläche 50 aufweisen, die von der Achse A weg zeigt. Obwohl nicht erforderlich, kann die axiale Oberfläche 50 dem Lagergehäuse 20 zugewandt sein, einem Hitzeschild zugewandt sein, einem Einsatz zugewandt sein und/oder einem Ring zugewandt sein. In den Ausführungsformen, bei denen die axiale Oberfläche 50 der Lippe 46 dem Lagergehäuse 20 zugewandt ist, kann zwischen der axialen Oberfläche 50 der Lippe 46 und dem Lagergehäuse 20 ein Zwischenraum 52 ausgebildet werden. Obwohl es nicht erforderlich ist, kann die Lippe 46 ebenso direkt mit dem Lagergehäuse 20 gekoppelt sein, sodass die Lippe 46 entweder in direktem Kontakt mit dem Lagergehäuse 20 steht oder die Lippe 46 räumlich relativ zu dem Lagergehäuse 20 fixiert ist. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Lippe 46 in Kontakt mit dem Einsatz oder dem Ring stehen, der seinerseits räumlich relativ zu dem Lagergehäuse 20 fixiert sein kann.
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In einigen Ausführungsformen ist die verformbare Komponente 38 derart konfiguriert, dass sie den Ring 36 in Richtung des Turbinenrads 18 vorspannt. Die verformbare Komponente 38 kann eine erste Kraft gegen das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 ausüben, und die erste Kraft kann von dem Turbinenrad 18 weg ausgeübt werden. In den Ausführungsformen, in denen die erste Kraft gegen das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 ausgeübt wird und der Kasten 30 die Lippe 46 aufweist, verhindert die Lippe 46 des Kastens 30, dass sich das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 axial von dem Turbinenrad 18 wegbewegt. In diesen Ausführungsformen ist daher das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 statisch, und die verformbare Komponente 38 übt eine zweite Kraft auf den Ring 36 aus, um den Ring 36 in Richtung des Turbinenrads 18 vorzuspannen. In den Ausführungsformen, in denen die verformbare Komponente 38 derart konfiguriert ist, dass sie den Ring 36 in Richtung des Turbinenrades 18 vorspannt, kann die verformbare Komponente 38 eine Feder sein. Die Feder kann eine Kegelfeder, eine Wellenfeder, eine Schraubenfeder, eine Druckfeder und/oder eine Teller- oder Tellerfeder handeln, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
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Darüber hinaus gilt ebenso zu verstehen, dass der Kasten 30 und das Lagergehäuse 20 durch Presspassung miteinander gekoppelt sein können, und die Lippe 46 des Kastens 30 ebenso durch Presspassung mit dem Lagergehäuse 20 gekoppelt sein kann. In den Ausführungsformen, in denen der Kasten 30 mit dem Lagergehäuse 20 durch Presspassung gekoppelt ist, können der Kasten 30 und die Lippe 46 in Bezug auf das Lagergehäuse 20 drehfest und axial fixiert sein und gegenüber dem Lagergehäuse 20 abgedichtet werden.
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In einigen Ausführungsformen, wie in 2, 3 und 6 gezeigt, erstreckt sich das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 radial nach innen in Richtung der Welle 12. Das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 kann sich radial nach innen in Richtung der Welle 12 erstrecken und eine Kopplungsoberfläche 54 präsentieren, an die die verformbare Komponente 38 gekoppelt werden kann. In den Ausführungsformen, in denen die verformbare Komponente 38 derart konfiguriert ist, dass sie den Ring 36 in Richtung des Turbinenrads 18 vorspannt, kann die erste Kraft gegen das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 ausgeübt werden, das sich radial nach innen in Richtung der Welle 12 erstreckt. Das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 kann ebenso dazu beitragen, dass das Abgas nicht mit der verformbaren Komponente 38 in Kontakt kommen, sodass es als ein Schutzschild gegen das Abgas wirkt und die Lebensdauer, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der verformbaren Komponente 38 verlängert. Insbesondere kann jegliches Abgas, das in den Lagergehäuseinnenraum 22 entweicht, durch das zweite Kastenende 34 des Kastens 30, das die verformbare Komponente 38 teilweise umgibt, an dem Kontakt mit der verformbaren Komponente 38 gehindert werden. In den Ausführungsformen, in denen sich das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 radial nach innen in Richtung der Welle 12 erstreckt, ist der Kasten 30 im Querschnitt im Allgemeinen L-förmig oder im Allgemeinen Z-förmig.
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Alternativ dazu, wie in 4 und 5 gezeigt, kann sich das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 in axialer Richtung von dem Turbinenrad 18 weg erstrecken. In diesen Ausführungsformen kann der Kasten 30 weiterhin die Kopplungsoberfläche 54 aufweisen, an die die verformbare Komponente 38 gekoppelt werden kann. Die Kopplungsoberfläche 54 kann sich radial von der Achse A weg erstrecken und dem Turbinenrad 18 abgewandt sein, wie in den 4 und 5 gezeigt. Alternativ dazu kann sich die Kopplungsoberfläche 54 axial entlang der Achse A erstrecken und entweder der Welle 12 zugewandt oder von der Welle 12 abgewandt sein.
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In einigen Ausführungsformen ist die verformbare Komponente 38 zwischen der Welle 12 und dem Kasten 30 derart angeordnet, dass die verformbare Komponente 38 durch den Kasten 30 radial zwischen der Welle 12 und der verformbaren Komponente 38 nicht behindert wird. In dieser Ausführungsform ist der Kasten 30 offen oder halboffen. In den Ausführungsformen, in denen sich das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 axial von dem Turbinenrad 18 weg erstreckt und die verformbare Komponente 38 zwischen der Welle 12 und dem Kasten 30 derart angeordnet ist, dass die verformbare Komponente 38 durch den Kasten 30 radial zwischen der Welle 12 und der verformbaren Komponente 38 nicht behindert wird, ist der Kasten offen. Mit anderen Worten: In diesen Ausführungsformen ist die verformbare Komponente 38 im geöffneten Zustand auf einer von vier Seiten im Querschnitt von dem Kasten 30 umschlossen. In den Ausführungsformen, in denen sich das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 radial nach innen in Richtung der Welle 12 erstreckt und die verformbare Komponente 38 zwischen der Welle 12 und dem Kasten 30 derart angeordnet ist, dass die verformbare Komponente 38 durch den Kasten 30 radial zwischen der Welle 12 und der verformbaren Komponente 38 nicht behindert wird, ist der Kasten 30 halboffen. Mit anderen Worten: In diesen Ausführungsformen ist die verformbare Komponente 38 im halbgeöffneten Zustand auf zwei von vier Seiten im Querschnitt von dem Kasten 30 umschlossen.
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Auf ähnliche Weise ist in den Ausführungsformen, in denen sich das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 axial von dem Turbinenrad 18 weg erstreckt und der Ring 36 zwischen der Welle 12 und dem Kasten 30 derart angeordnet ist, dass der Ring 36 durch den Kasten 30 radial zwischen der Welle 12 und dem Ring 36 nicht behindert wird, der Kasten offen. Mit anderen Worten: In diesen Ausführungsformen ist der Ring 36 im geöffneten Zustand auf einer von vier Seiten im Querschnitt von dem Kasten 30 umschlossen. In den Ausführungsformen, in denen sich das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 radial nach innen in Richtung der Welle 12 erstreckt und der Ring 36 zwischen der Welle 12 und dem Kasten 30 derart angeordnet ist, dass der Ring 36 durch den Kasten 30 radial zwischen der Welle 12 und dem Ring 36 nicht behindert wird, ist der Kasten 30 halboffen. Mit anderen Worten: In diesen Ausführungsformen ist der Ring 36 im halbgeöffneten Zustand auf zwei von vier Seiten im Querschnitt von dem Kasten 30 umschlossen.
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Es ist zu verstehen, dass der Kasten 30 sowohl halboffen sein kann als auch die verformbare Komponente 38 radial zwischen der Welle 12 und der verformbaren Komponente 38 behindern kann, ohne den Ring 36 radial zwischen der Welle 12 und dem Ring 36 zu behindern.
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Um Blowby des Abgases und das Austreten des Schmiermittels weiter einzuschränken, kann die Welle 12 eine Sitznut 56 definieren, und die Dichtungsbaugruppe 28 kann ferner einen Kolbenring 36 beinhalten, der zwischen dem Kasten 30 und der Welle 12 und wenigstens teilweise in der von der Welle 12 definierten Sitznut 56 angeordnet ist. Die Welle 12 kann ebenso eine zweite Sitznut, eine dritte Sitznut oder mehr als drei Sitznuten definieren, in die ein zweiter Kolbenring, ein dritter Kolbenring oder mehr als drei Kolbenringe wenigstens teilweise angeordnet werden können. Der Kolbenring 58 bildet eine Labyrinthdichtung aus, indem er einen gewundenen Durchflussweg definiert.
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Es ist zu verstehen, dass die Welle 12 die Sitznut 56 definieren kann, ohne dass der Kolbenring 58 wenigstens teilweise in der Sitznut 56 angeordnet ist, während die Wärmeleitung von dem Hochtemperatur-Turbinengehäuseinnenraum 26 durch die Welle 12 zu dem Lagergehäuseinnenraum 22 und ebenso zu dem Schmiermittel weiterhin unterbrochen wird. In den Ausführungsformen, in denen die Welle 12 die Sitznut 56 definiert, ohne dass der Kolbenring 58 wenigstens teilweise in der Sitznut 56 angeordnet ist, kann die Sitznut 56 als eine Wärmedrossel wirken, um den Wärmefluss zu der Dichtungsbaugruppe 28 zu reduzieren.
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Der Turbolader 10 kann in der Regel ebenso ein Lager 60 beinhalten, das um die Welle 12 angeordnet ist, um die Drehung der Welle 12 zu unterstützen. Das Lager 60 kann ein Gleitlager, ein Kugellager, ein Rollenlager, eine halbschwimmende Buchse oder eine vollschwimmende Buchse sein, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
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In einigen Ausführungsformen, wie in 4-6 gezeigt, beinhaltet die Dichtungsbaugruppe 28 ferner einen Abstandshalter 62, der sich entlang der Achse A erstreckt, zwischen der verformbaren Komponente 38 und der Welle 12 angeordnet ist und zwischen dem Ring 36 und der Welle 12 angeordnet ist. Der Abstandshalter 62 kann ebenso wenigstens teilweise zwischen dem Lager 60 und der Welle 12 angeordnet sein. Der Abstandshalter 62 kann den Kontakt zwischen dem Lager 60 und der Dichtungsbaugruppe 28 verhindern und so eine mögliche Beschädigung der Dichtungsbaugruppe 28 durch den Kontakt mit dem Lager 60 verhindern, während sich das Lager 60 um die Achse A dreht. Der Abstandshalter 62 kann ein Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit umfassen, um die Wärmeübertragung von der Welle 12 auf das Lager 60, das Lagergehäuseinnenraum 22, den Kasten 30, den Ring 36 und die verformbare Komponente 38 zu begrenzen. Vorzugsweise kann der Abstandshalter 62 aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit von Titan Titan umfassen. Es ist jedoch zu verstehen, dass der Abstandshalter 62 ebenso andere Materialien umfassen kann, einschließlich, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein, Aluminium, Stahl, Eisen, Blei, Kupfer, Messing, Bronze und/oder Kunststoffe und polymere Materialien.
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Die Dichtungsanordnung 28 kann ferner ein Dichtungselement 64 beinhalten, das zwischen dem Ring 36 und dem Kasten 30 angeordnet ist, sodass der Ring 36 zwischen dem Dichtungselement 64 und der Welle 12 angeordnet ist. Das Dichtungselement 64 kann ein O-Ring, eine statische Dichtung, eine Lippendichtung, eine Flip-Dichtung, ein Quad-Ring, ein X-Ring, ein Rohrring, ein C-Ring, eine Packung und/oder ein beliebiges Elastomer- oder Metallmaterial sein, das eine flüssigkeitsdichte Barriere zwischen dem Ring 36 und dem Kasten 30 ausbildet, während es mit dem Ring 36 beweglich ist, um den Lagergehäuseinnenraum 22 und den Turbinengehäuseinnenraum 26 abzudichten. Es ist ebenso zu verstehen, dass die Dichtungsbaugruppe 28 zwei oder mehr Dichtungselemente 64 beinhalten kann, die zwischen dem Ring 36 und dem Kasten 30 angeordnet sind. Das Dichtungselement 64 kann Perfluorelastomere, Fluorkohlenwasserstoffe und/oder Silikone umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die Anordnung der Komponenten in der Dichtungsbaugruppe 28 verhindert, dass die Dichtungsbaugruppe Temperaturen erreicht, die hoch genug sind, um ein Versagen des Dichtungselements 64 zu verursachen.
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Der Ring 36 kann eine erste Dichtungsoberfläche 66 präsentieren, die dem Turbinenrad 18 zugewandt ist. Die erste Dichtungsoberfläche 66 kann flach sein. In einer Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, kann die Dichtungsbaugruppe ferner einen mit der Welle 12 gekoppelten Isolator 68 beinhalten, und der Isolator 68 kann eine zweite Dichtungsoberfläche 70 aufweisen, die mit der ersten Dichtungsoberfläche 66 des Rings 36 in Kontakt gebracht werden kann, um den Lagergehäuseinnenraum 22 und den Turbinengehäuseinnenraum 26 abzudichten. Der Isolator 68 kann im Querschnitt relativ dünn sein, um die Wärmeübertragung von der Welle 12 zu dem Isolator 68 zu begrenzen. Es gilt ebenso so zu verstehen, dass die zweite Dichtungsoberfläche 70 flach sein kann.
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Da der Ring 36 mit der verformbaren Komponente 38 beweglich ist, kann die erste Dichtungsoberfläche 66 des Rings 36 die zweite Dichtungsoberfläche 70 des Isolators 68 berühren. Vor dem Betrieb des Turboladers 10 steht die erste Dichtungsoberfläche 66 des Rings 36 in Kontakt mit der zweiten Dichtungsoberfläche 70 des Isolators 68. Während des Betriebs des Turboladers 10 wird zwischen der ersten Dichtungsoberfläche 66 des Rings 36 und der zweiten Dichtungsoberfläche 70 des Isolators 68 ein Filmdruck erzeugt.
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Der Filmdruck drückt gegen die erste Dichtungsoberfläche 66 des Rings 36 und damit gegen die verformbare Komponente 38, um die erste Dichtungsoberfläche 66 des Rings 36 von der zweiten Dichtungsoberfläche 70 des Isolators 68 wegzubewegen und einen Spalt dazwischen auszubilden. Anders ausgedrückt: Während des Betriebs des Turboladers 10 kann sich der Ring 36 von dem Isolator 68 abheben. Der in dem Spalt vorliegende Filmdruck ist eine Barriere gegen Blowby des Abgases und das Austreten des Schmiermittels, wodurch die Abdichtung aufrechterhalten und die Leistungsreibungsverluste reduziert werden. Der in dem Spalt zwischen der ersten Dichtungsoberfläche 66 des Rings 36 und der zweiten Dichtungsoberfläche 70 des Isolators 68 erzeugte Filmdruck macht die Dichtungsanordnung 28 im Allgemeinen zu einer kontaktlosen Gleitringdichtung, wie sie in dem Stand der Technik genannt wird.
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Der Isolator 68 und die Welle 12 können zusammen einen isolierenden Hohlraum 72 dazwischen definieren, um den Lagergehäuseinnenraum 22 und den Turbinengehäuseinnenraum 26 weiter abzudichten. Der isolierende Hohlraum 72 unterbricht die Wärmeleitung von dem Hochtemperatur-Turbinengehäuseinnenraum 26 durch die Welle 12 zu dem Lagergehäuseinnenraum 22 und damit ebenso zu dem Schmiermittel. Sowohl der Isolator 68 als auch der isolierende Hohlraum 72 können verhindern, dass die Temperatur des Dichtungselements 64 so weit ansteigt, dass das Dichtungselement 64 versagt. Genauer gesagt können der Isolator 68 und der isolierende Hohlraum 72 verhindern, dass das Dichtungselement 64 durch thermischen Abbau und/oder Elastizitätsverlust während des thermischen Rückflusses der hohen Temperaturen (z. B. etwa 400 Grad Celsius), die nach dem Betrieb des Turboladers 10 und des Verbrennungsmotors in dem Turbinengehäuseinnenraum 26 vorliegen und dort gespeichert werden, in Kompression fixiert wird.
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Der Isolator 68 kann ein Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit umfassen, um die Wärmeübertragung von der Welle 12 auf das Lager 60, den Lagergehäuseinnenraum 22, den Kasten 30, den Ring 36 und die verformbare Komponente 38 zu begrenzen. Vorzugsweise kann der Isolator 68 aufgrund der ausordentlich geringen Wärmeleitfähigkeit von Titan Titan umfassen. Es ist jedoch zu verstehen, dass der Isolator 68 ebenso andere Materialien umfassen kann, einschließlich, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein, Aluminium, Stahl, Eisen, Blei, Kupfer, Messing, Bronze und/oder Kunststoffe und polymere Materialien.
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Der Isolator 68 kann im Querschnitt allgemein L-förmig oder allgemein Z-förmig sein. Der Isolator 68 kann ebenso fixiert mit der Welle 12 gekoppelt sein. Obwohl nicht erforderlich, kann der Isolator 68 mit der Welle 12 lasergeschweißt, widerstandsgeschweißt, punktgeschweißt, hartgelötet, gelötet, mechanisch befestigt, mit Presspassung und/oder integral mit der Welle 12 gegossen werden, um fixiert mit der Welle 12 gekoppelt zu sein. Der Isolator 68 kann also drehbar mit der Welle 12 gekoppelt sein, sodass sich der Isolator 68 mit der Welle 12 dreht. Der Isolator 68 kann ebenso druckerzeugende Nuten definieren, um den Filmdruck zwischen der ersten Dichtungsoberfläche 66 des Rings 36 und der zweiten Dichtungsoberfläche 70 des Isolators 68 zu erzeugen, wenn sich die Welle 12 dreht. Insbesondere können die druckerzeugenden Nuten spiralförmig sein.
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In einer anderen Ausführungsform, wie in 3-6 gezeigt, weist die Welle 12 eine dritte Dichtungsfläche 74 auf, die mit der ersten Dichtungsfläche 66 des Rings 36 kontaktierbar ist, um den Lagergehäuseinnenraum 22 und den Turbinengehäuseinnenraum 26 abzudichten. Es gilt zu verstehen, dass die dritte Dichtungsoberfläche 74 flach sein kann. Da der Ring 36 mit der verformbaren Komponente 38 beweglich ist, kann die erste Dichtungsoberfläche 66 des Rings 36 die dritte Dichtungsoberfläche 74 der Welle 12 berühren. Vor dem Betrieb des Turboladers 10 steht die erste Dichtungsoberfläche 66 des Rings 36 in Kontakt mit der dritten Dichtungsoberfläche 74 der Welle 12. Während des Betriebs des Turboladers 10 wird zwischen der ersten Dichtungsoberfläche 66 des Rings 36 und der dritten Dichtungsoberfläche 74 der Welle 12 ein Filmdruck erzeugt. Der Filmdruck drückt gegen die erste Dichtungsoberfläche 66 des Rings 36 und damit gegen die verformbare Komponente 38, um die erste Dichtungsoberfläche 66 des Rings 36 von der dritten Dichtungsoberfläche 74 der Welle 12 wegzubewegen und einen Spalt dazwischen auszubilden. Anders ausgedrückt: Während des Betriebs des Turboladers 10 kann sich der Ring 36 von der Welle 12 abheben. Der in dem Spalt vorliegende Filmdruck ist eine Barriere gegen Blowby des Abgases und das Austreten des Schmiermittels, wodurch die Abdichtung aufrechterhalten und die Leistungsreibungsverluste reduziert werden. Der in dem Spalt zwischen der ersten Dichtungsoberfläche 66 des Rings 36 und der dritten Dichtungsoberfläche 74 der Welle 12 erzeugte Filmdruck macht die Dichtungsanordnung 28 im Allgemeinen zu einer kontaktlosen Gleitringdichtung.
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In anderen Ausführungsformen, wie in 4-6 gezeigt, ist die verformbare Komponente 38 ein Faltenbalg 76 mit einer gewellten Konfiguration. Der Faltenbalg 76 kann sich bei der Bewegung des Rings 36 ausdehnen und zusammenziehen. Es gilt zu verstehen, dass der Faltenbalg 76 ebenso konfiguriert sein kann, um den Ring 36 in Richtung de Turbinenrads 18 vorzuspannen. Der Faltenbalg 76 kann eine erste Kraft gegen das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 ausüben, und die erste Kraft kann von dem Turbinenrad 18 weg ausgeübt werden. In den Ausführungsformen, in denen die erste Kraft gegen das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 ausgeübt wird und der Kasten 30 die Lippe 46 aufweist, kann die Lippe 46 des Kastens 30 verhindern, dass sich das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 axial von dem Turbinenrad 18 wegbewegt. In diesen Ausführungsformen ist daher das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 statisch, und kann der Faltenbalg 76 eine zweite Kraft auf den Ring 36 ausüben, um den Ring 36 in Richtung des Turbinenrads 18 vorzuspannen.
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In einigen Ausführungsformen, wie in 6 gezeigt, erstreckt sich das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 radial nach innen in Richtung der Welle 12. In den Ausführungsformen, in denen der Faltenbalg 76 derart konfiguriert ist, dass sie den Ring 36 in Richtung des Turbinenrads 18 vorspannt, wird die erste Kraft gegen das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 ausgeübt, das sich radial nach innen in Richtung der Welle 12 erstreckt. Das zweite Kastenende 34 des Kastens 30 kann ebenso dazu beitragen, dass das Abgas nicht mit dem Faltenbalg 76 in Kontakt kommen, sodass es als ein Schutzschild gegen das Abgas wirkt und die Lebensdauer, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit des Faltenbalgs 76 verlängert. Insbesondere kann jegliches Abgas, das in den Lagergehäuseinnenraum 22 entweicht, durch das zweite Kastenende 34 des Kastens 30, das die verformbare Komponente 38 teilweise umgibt, an dem Kontakt mit der verformbaren Komponente 38 gehindert werden.
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Der Faltenbalg 76 kann ein erstes Faltenbalgende 78 aufweisen, das sich radial von der Welle 12 weg erstreckt und fixiert mit dem zweiten Kastenende 34 des Kastens 30 gekoppelt ist. Obwohl nicht erforderlich, kann das erste Faltenbalgende 78 des Faltenbalges 76 lasergeschweißt, widerstandsgeschweißt, punktgeschweißt, hartgelötet, gelötet, mechanisch befestigt, mit Presspassung und/oder integral mit dem zweiten Kastenende 34 des Kastens 30 gegossen werden, um fixiert mit dem zweiten Kastenende 34 des Kastens 30 gekoppelt zu sein.
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Der Faltenbalg 76 weist ebenso ein zweites Faltenbalgende 80 auf, das dem ersten Faltenbalgende 78 gegenüberliegt. Es ist zu verstehen, dass das erste und das zweite Faltenbalgende 78, 80 nicht die exakten Endpunkte des Faltenbalgs 76 sein müssen. Das zweite Faltenbalgende 80 des Faltenbalges 76 kann fixiert mit dem Ring 36 gekoppelt sein, damit der Faltenbalg 76 mit dem Ring 36 beweglich ist. In einigen Ausführungsformen, wie in 4-6 gezeigt, wird das zweite Faltenbalgende 80 des Faltenbalges 76 von dem Ring 36 umschlossen. Der Ring 36 kann Kohlenstoff, Siliziumnitrid, Keramik, Aluminium, Stahl, Eisen, Blei, Kupfer, Messing, Bronze und/oder Kunststoffe und polymere Materialien umfassen. Ohne Einschränkung kann der Ring 36 auf das zweite Faltenbalgende 80 des Faltenbalges 76 aufgeformt oder auf das zweite Faltenbalgende 80 des Faltenbalges 76 aufgesintert werden.
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In einigen Ausführungsformen erstreckt sich das zweite Faltenbalgende 80 des Faltenbalges 76 entlang der Achse A in Richtung des Turbinenrades 18. In dieser Ausführungsform, wie in 4 und 6 gezeigt, kann das zweite Faltenbalgende 80 des Faltenbalges 76 von dem Ring 36 umschlossen werden, sodass nur ein Teil des Faltenbalges 76, der sich entlang der Achse A erstreckt, von dem Ring 36 umschlossen wird. Es ist zu verstehen, dass das zweite Faltenbalgende 80 nicht der exakte Endpunkt des Faltenbalgs 76 sein muss.
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In anderen Ausführungsformen erstreckt sich das zweite Faltenbalgende 80 entweder radial nach innen in Richtung der Welle 12, wie in 5 gezeigt, oder radial nach außen von der Welle 12 weg. In den Ausführungsformen, in denen das zweite Faltenbalgende 80 des Faltenbalges 76 von dem Ring 36 umschlossen wird, kann das zweite Faltenbalgende 80 des Faltenbalges 76 relativ zu der Stelle, an der der Faltenbalg 76 beginnt, von dem Ring 36 umschlossen zu werden, abgewinkelt sein. Durch Abwinkeln des zweiten Faltenbalgendes 80 des Faltenbalges 76 relativ zu der Stelle, an dem der Faltenbalg 76 beginnt, von dem Ring 36 umschlossen zu werden, wird die Festigkeit, mit der der Faltenbalg 76 mit dem Ring 36 gekoppelt ist, erhöht. Mit anderen Worten, das Abwinkeln des zweiten Faltenbalgendes 80 des Faltenbalges 76 relativ zu der Stelle, an der der Faltenbalg 76 beginnt, von dem Ring 36 umschlossen zu werden, verhindert, dass das zweite Faltenbalgende 80 des Faltenbalges 76 während des Betriebs des Turboladers 10 oder wenn sich der Ring 36 mit dem Faltenbalg 76 bewegt, von dem Ring 36 entfernt (z. B. herausgezogen) wird.
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Das zweite Faltenbalgende 80 kann wenigstens eines von einer Mehrzahl von Löchern 82, Nuten 84 und Kerben 86 aufweisen, die von dem Ring 36 umschlossen werden, wie in 7-9B gezeigt. Die Mehrzahl von Löchern 82, die Mehrzahl von Nuten 84 und/oder die Mehrzahl von Kerben 86, die durch den Ring 36 definiert sein können, erhöhen die Festigkeit, mit der der Faltenbalg 76 mit dem Ring 36 gekoppelt ist. Mit anderen Worten, die Mehrzahl von Löchern 82, die Mehrzahl von Nuten 84 und/oder die Mehrzahl von Kerben 86, die durch das zweite Faltenbalgende 80 definiert sein können, verhindern ferner, dass das zweite Faltenbalgende 80 des Faltenbalges 76 während des Betriebs des Turboladers 10 oder wenn sich der Ring 36 mit dem Faltenbalg 76 bewegt, von dem Ring 36 entfernt (z. B. herausgezogen) wird. Es ist zu verstehen, dass die Mehrzahl von Nuten 84 auf einer Außenoberfläche des zweiten Faltenbalgendes 80, wie in 9A gezeigt, definiert sein kann, auf einer Innenoberfläche des zweiten Faltenbalgendes 80, wie in 9B gezeigt, definiert sein kann oder sowohl auf der Innen- als auch auf der Außenoberfläche des zweiten Faltenbalgendes 80 definiert sein kann.
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Darüber hinaus kann das zweite Faltenbalgende 80 derart geformt sein, dass es eine Mehrzahl von Riffelungen 88 und/oder eine Mehrzahl von Vorsprüngen 90 aufweist, die von dem Ring 36 umschlossen werden, wie in 10 beziehungsweise 11 gezeigt. Die Mehrzahl von Riffelungen 88 und/oder die Mehrzahl von Vorsprüngen 90, die mit dem zweiten Faltenbalgende 80 geformt werden können, erhöhen die Festigkeit, mit der der Faltenbalg 76 mit dem Ring 36 gekoppelt ist. Mit anderen Worten, die Mehrzahl von Riffelungen 88 und/oder die Mehrzahl von Vorsprüngen 90, die mit dem zweiten Faltenbalgende 80 geformt sein können, verhindern ferner, dass das zweite Faltenbalgende 80 des Faltenbalges 76 während des Betriebs des Turboladers 10 oder wenn sich der Ring 36 mit dem Faltenbalg 76 bewegt, von dem Ring 36 entfernt (z. B. herausgezogen) wird.
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Es ist zu verstehen, dass entweder der Kasten 30, der Ring 36 oder sowohl der Kasten 30 als auch der Ring 36 ein Verdrehsicherungsmerkmal beinhalten können, um eine Drehung des Kastens 30, des Rings 36 oder sowohl des Kastens 30 als auch des Rings 36 relativ zu dem Lagergehäuse 20 zu verhindern.
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Die Erfindung wurde auf veranschaulichende Weise beschrieben, und es ist zu verstehen, dass die Terminologie, die verwendet wurde, eher beschreibender als einschränkender Natur sein soll. Viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind im Licht der vorstehenden Lehren möglich und die Erfindung kann auf eine andere Weise als die spezifisch beschriebene praktiziert werden.
