DE202007016282U1

DE202007016282U1 - Gehäuse für einen Radialverdichter

Info

Publication number: DE202007016282U1
Application number: DE202007016282U
Authority: DE
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2007-11-20
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2009-03-26
Anticipated expiration: 2017-11-21

Abstract

Gehäuse für einen Radialverdichter, insbesondere für einen Turbolader, wobei das Gehäuse (1) aus mindestens zwei Gehäuseteilen (2, 3, 4) aus Kunststoff besteht, die an Fügeflächen (5, 6, 7, 8) miteinander verbunden sind, und in dem Gehäuse (1) ein Verdichterrad drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem der das Verdichterrad umgebenden Gehäuseteile (2, 3, 4) Vorrichtungen zur Eindämmung oder Rückhaltung von abgebrochenen Teilen des Verdichterrades vorgesehen sind.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für einen Radialverdichter, insbesondere für einen Turbolader der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Stand der Technik
Aus der DE 102 60 042 A1 ist ein Turboladergehäuse eines Abgasturboladers eines Verbrennungsmotors bekannt. Das Verdichtergehäuse ist aus mehreren Teilen zusammengesetzt, die aus einem Duroplast bestehen. Die Teile werden zum Erreichen der Gasdichtheit miteinander verklebt.
Die DE 103 14 209 B3 beschreibt ein Gehäuse für einen Radialverdichter, das im Wesentlichen aus zwei Gehäuseteilen aus einem Duroplast besteht. Die Teile werden mit Hilfe eines Verbundstoffes, beispielsweise eines Klebemittels zusammengefügt. Die Verdichterräder solcher Radialverdichter bestehen aus Metall.
Nachteilig bei den bekannten Anordnungen ist, dass die genannten Werkstoffe, nämlich Duroplaste, relativ schwer zu verarbeiten sind, da strenge Bedingungen für die Klebeverbindung einzuhalten sind. Weiter nachteilig sind die Sprödigkeit, eine hohe Wasseraufnahme, eine große akustische Abstrahlung und hohe Herstellkosten.
Verdichtergehäuse aus thermoplastischen Kunststoffen lassen sich einfacher und kostengünstiger herstellen. Die Wandstärken der Gehäuseteile werden aus Gründen des Materialeinsatzes und Gewichts optimiert. Allerdings besteht die Gefahr, dass beim Abbruch von Teilen des Verdichterrades die metallischen Splitter mit großer Energie radial gegen Wandteile des Gehäuses geschleudert werden und das Gehäuse durchdringen.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für einen Radialverdichter zu schaffen, bei dem ein Austreten von abgebrochenen Teilen des Verdichterrades vermieden wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Gehäuse für einen Radialverdichter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die vorliegende Erfindung ist das aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Gehäuse bruchsicher, so dass abgebrochene Teile des Verdichterrades in der Umgebung des Radialverdichters keinen Schaden anrichten können. Bei einem aus drei Kunststoffteilen bestehenden Gehäuse ist ein Aufbau aus einem Oberteil, einem Unterteil und einem Mittelteil zweckmäßig.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist das Mittelteil an einem das Verdichterrad umgebenden axialen Abschnitt mit radial nach außen gerichteten Versteifungsrippen versehen. Weiter ist es zweckmäßig, dass zwischen dem Oberteil und dem Unterteil ein Spiralkanal ausgebildet ist, wobei im Unterteil die Wandung des Spiralkanals durch eine sich in Umfangsrichtung erweiternde Wölbung gebildet ist. Dadurch kann die Vorrichtung zur Eindämmung oder Rückhaltung gezielt an dieser Wölbung, die gegebenenfalls den größten Belastungen ausgesetzt wird, ausgebildet werden. Eine Ausführung hierzu besteht darin, dass in dem den Spiralkanal umgebenden Bereich des Unterteils Versteifungsrippen angeformt sind. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist in dem den Spiralkanal umgebenden Bereich des Unterteils in das Kunststoffmaterial ein Netz oder ein Gewebe eingebettet.
Das Netz oder Gewebe besteht vorzugsweise aus Aramidfasern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 einen axialen Schnitt durch das Gehäuse eines Radialverdichters mit Versteifungsrippen,
2 einen axialen Schnitt durch das Gehäuse mit einem eingebetteten Netz,
3 einen Schnitt durch das Gehäuse mit Versteifungsrippen und eingebettetem Netz.
Ausführungsform(en) der Erfindung
Die 1 zeigt ein aus drei Gehäuseteilen gebildetes Gehäuse 1, wobei zwischen einem Oberteil 2 und einem Unterteil 3 ein Mittelteil 4 angeordnet ist. Diese Gehäuseteile 2, 3, 4 bestehen aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise aus PPS (Polyphenylsulfide). An dem Oberteil 2 sind zwei ringförmige Verbindungsflächen 5, 6 ausgebildet, wobei an der Verbindungsfläche 5 eine entsprechende Stirnfläche 7 des Mittelteils 4 und an der Verbindungsfläche 6 eine Stirnfläche 8 des Unterteils 3 liegt. Die Verbindungsfläche 5 und die Stirnfläche 7 sowie die Verbindungsfläche 6 und die Stirnfläche 8 bilden jeweils Schweißzonen 9, 10. Zur Aufnahme von geschmolzenem Material beim Zusammenschweißen dienen umlaufende Nuten 11.
An dem Oberteil 2 ist eine nach unten offene Wölbung 12 geformt, die sich ringförmig erstreckt und in Umfangsrichtung erweitert ist. An dem radial innen liegenden Ende dieser Wölbung 12 liegt an einer Anlagefläche 13 ein an die erweiterte Form angepasster Rundungsabschnitt 14, der am Mittelteil 4 angeformt ist. Das Mittelteil 4 umfasst außerdem einen axialen Abschnitt 15 mit einer Rundung 16 zu einem radialen Abschnitt 17, an dem der Rundungsabschnitt 14 angeformt ist.
Das Unterteil 3 ist im Wesentlichen als eine ringförmige, sich in Umfangsrichtung erweiternde Wölbung 18 ausgebildet, an deren radialer Außenseite sich eine axial nach oben erstreckende Hülse 19 anschließt, an deren oberem Ende sich die Stirnfläche 8 befindet. An der Innenwandung der Hülse 19 liegt ein axialer Abschnitt 20 des Oberteils 2 an, so dass in diesem Bereich das Gehäuse 1 doppelwandig ist. Das Unterteil 3 ist an seiner Unterseite zur Aufnahme eines in der Zeichnung nicht dargestellten Gehäusebodens ausgebildet, wobei an dem Unterteil 3 radial nach innen gerichtete Vorsprünge 21 vorgesehen sind.
Wie sich aus 1 ergibt, bilden die Wölbung 12 am Oberteil 2, der Rundungsabschnitt 14 am Mittelteil 4 und die Wölbung 18 am Unterteil 3 einen Spiralkanal 25.
Als Vorrichtung zur Eindämmung oder Rückhaltung sind an der radial äußeren Wandung des axialen Abschnitts 15 eine Vielzahl von Rippen 22 und an der Außenseite der Wölbung 18 eine Vielzahl von Rippen 23 angeformt, durch die eine Versteifung des Gehäuses 1 erreicht ist. Beim Abbrechen von Teilen des Verdichterrades sind durch diese Versteifungsmaßnahmen Vorkehrungen getroffen, die ein Durchschlagen des Gehäuses 1 verhindern.
Im Ausführungsbeispiel der 2 ist ein Gehäuse 1 für einen Radialverdichter dargestellt, das im Wesentlichen mit demjenigen der 1 übereinstimmt. Die Bezugszeichen für gleiche Teile sind identisch mit 1. Als Vorrichtung zur Eindämmung oder Rückhaltung ist an dem Gehäuse 1 in 2 im Bereich der Wölbung 18 eine Verstärkung 24 vorgesehen, die aus einem Netz oder Gewebe, vorzugsweise aus Aramidfasern besteht. Dieses Netz oder Gewebe wird bei der Herstellung des Unterteils 3 in die Spritzgussform eingelegt, so dass es vom Kunststoffmaterial umschlossen und in dieses eingebettet wird.
Die 3 zeigt den axialen Schnitt durch das Gehäuse 1 für einen Radialverdichter, dessen Aufbau und Gestaltung demjenigen in den 1 und 2 entspricht. Für gleiche Teile stimmen daher die Bezugszeichen mit denjenigen in 1 und 2 überein. Als Vorrichtung zur Eindämmung oder Rückhaltung ist im Ausführungsbeispiel der 3 an dem Unterteil 3 im Bereich der Wölbung 18 die Versteifung 24 mit einem Netz oder Gewebe aus Aramidfasern vorgesehen und an dem axialen Abschnitt 15 des Mittelteils 4 ist eine Vielzahl von Rippen 22 angeordnet, die einstückig mit dem Mittelteil 4 ausgeführt sind. Mit dieser Kombination von Versteifungs- und Sicherungsmaßnahmen wird einem Durchschlagen sowohl des Mittelteils 4 als auch des Unterteils 3 entgegengewirkt. Das Oberteil 2 ist diesen Gefahren von abgebrochenen Teilen des Verdichterrades nicht ausgesetzt, da das Gehäuse 1 im Bereich der Hülse 19 und des axialen Abschnitts 20 doppelwandig ist und bei der Umlenkung von Teilen in Axialrichtung die Bewegungsenergie dieser Teile deutlich reduziert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10260042 A1 [0002]
- DE 10314209 B3 [0003]

Claims

Gehäuse für einen Radialverdichter, insbesondere für einen Turbolader, wobei das Gehäuse (1) aus mindestens zwei Gehäuseteilen (2, 3, 4) aus Kunststoff besteht, die an Fügeflächen (5, 6, 7, 8) miteinander verbunden sind, und in dem Gehäuse (1) ein Verdichterrad drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem der das Verdichterrad umgebenden Gehäuseteile (2, 3, 4) Vorrichtungen zur Eindämmung oder Rückhaltung von abgebrochenen Teilen des Verdichterrades vorgesehen sind.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Verdichterrad umgebendes Mittelteil (4) an einem axialen Abschnitt (15) mit radial nach außen gerichteten Versteifungsrippen (22) versehen ist.
Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Oberteil (2) und einem Unterteil (3) ein Spiralkanal (25) ausgebildet ist, wobei im Unterteil (3) die Wandung des Spiralkanals (25) durch eine sich in Umfangsrichtung erweiternde Wölbung (18) gebildet ist.
Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem den Spiralkanal (25) umgebenden Bereich (Wölbung 18) des Unterteils (3) Versteifungsrippen (23) angeformt sind.
Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem den Spiralkanal (25) umgebenden Bereich (Wölbung 18) des Unterteils (3) in das Kunststoffmaterial als Verstärkung (24) ein Netz oder ein Gewebe eingebettet ist.
Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Netz oder Gewebe aus Aramidfasern besteht.