DE202008009449U1

DE202008009449U1 - Arretiervorrichtung

Info

Publication number: DE202008009449U1
Application number: DE200820009449
Authority: DE
Original assignee: ABB Turbo Systems AG
Current assignee: Accelleron Industries AG
Priority date: 2008-07-14
Filing date: 2008-07-14
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2018-07-15

Abstract

Arretiervorrichtung (3) zum Arretieren eines in einem Gehäuse drehbar gelagerten Rotors an dem Gehäuse, welche Arretiervorrichtung zwei freie Enden aufweist, an welchen je ein Befestigungsbereich (31, 32) ausgebildet ist, wobei der eine Befestigungsbereich (31) Mittel (34, 37) zur Befestigung an einem Rotor und der andere Befestigungsbereich (32) Mittel (35, 36) zur Befestigung an einem Gehäuse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung (3) U-förmig ausgebildet ist, so dass zwischen den beiden Befestigungsbereichen (31, 32) eine Verbiegung (33) angeordnet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der mit Abgasen von Brennkraftmaschinen beaufschlagten Strömungsmaschinen.
Sie betrifft eine Arretiervorrichtung zum Arretieren des Verdichterrades eines Abgasturboladers.
Stand der Technik
Abgasturbolader werden zur Leistungssteigerung von Brennkraftmaschinen (Hubkolbenmotoren) eingesetzt. Ein Abgasturbolader besteht aus einer Abgasturbine im Abgasstrom der Brennkraftmaschine und einem Verdichter im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine. Das Turbinenrad der Abgasturbine wird vom Abgasstrom der Brennkraftmaschine in Rotation versetzt und treibt über eine Welle das Laufrad des Verdichters an. Der Verdichter erhöht den Druck im Lufteintrittsbereich der Brennkraftmaschine, so dass eine größere Menge Luft in die Brennkammern gelangt.
Insbesondere bei sehr grossen Abgasturboladern werden gewisse Wartungsarbeiten ausgeführt, ohne dass der Abgasturbolader vollständig demontiert wird. Dabei kann es von grosser Bedeutung sein, dass die Welle, welche das Verdichterrad und das Turbinenrad trägt ohne viel Aufwand und vor allem inner kürzester Zeit arretiert werden kann. Da die Welle bei modernen, mit Innenlagerung ausgestatteten Abgasturboladern, zwischen dem Verdichterrad und dem Turbinenrad angeordnet ist, erfolgt die Arretierung der Welle üblicherweise über die Arretierung des Verdichterrades.
Eine Vorrichtung zum Arretieren des Verdichterrades eines Abgasturboladers ist aus der EP 0 834 645 bekannt. Dabei wird das Verdichterrad mittels einer sechskantigen Arretierhülse, welche in eine sechskantige Zentralbohrung im Verdichterrad gesteckt wird, an einer Platte befestigt, welche im äusseren Bereich des Gehäuses des Verdichters festgeschraubt ist. Vorgängig zur Befestigung der Platte am äusseren Bereich des Gehäuses muss bei der dargestellten Arretiervorrichtung zuerst das innere, lufteintrittseitige Gehäuseteil des Verdichters entfernt werden, da dies üblicherweise in axialer Richtung über die Nabe des Verdichterrades hinausragt.
Kurze Darstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine einfache und vor allem schnelle Arretierung des Verdichterrades eines Abgasturboladers.
Erfindungsgemäss wird dabei das Verdichterrad mittels gebogener Arretiervorrichtung am Gehäuse des Verdichters arretiert.
Die Arretiervorrichtung ist dabei derart gebogen, dass die inneren, lufteintrittseitigen Gehäuseteile nicht demontiert werden müssen. Ein innerer Befestigungsbereich der Arretiervorrichtung wird an der Nabe des Verdichterrades befestigt – gesteckt und/oder festgeschraubt – und ein äusserer Befestigungsbereich wird bevorzugt auf einen Gehäusevorsprung auf- bzw. in eine Gehäuseöffnung eingesteckt. Optional kann die Befestigung am Gehäuse mittels zusätzlicher Schraube gesichert werden, nachdem eine erste Arretierung durch das Auf- bzw. Einstecken erfolgt ist.
Zwischen den beiden Befestigungsbereichen weist die Arretiervorrichtung eine bezüglich der Abgasturboladerwelle in axialer Richtung ausgedehnte Verbiegung auf.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird die erfindungsgemässe Arretiervorrichtung anhand von Zeichnungen detailliert erläutert. Hierbei zeigt
1 eine isometrische Darstellung eines Verdichtergehäuses mit eingesetztem Verdichterrad und mit aufgesetzter, erfindungsgemässen Arretiervorrichtung,
2 eine Ansicht in axialer Richtung auf die aufgesetzte, erfindungsgemässe Arretiervorrichtung nach 1, und
3 eine isometrische Darstellung der erfindungsgemässen Arretiervorrichtung nach 1.
Weg zur Ausführung der Erfindung
1 zeigt ein Gehäuse 1 eines Radialverdichters, welches aus einem äusseren Verdichtergehäuse 10, auch Spiralgehäuse oder Kollektor genannt, einem inneren Verdichtergehäuse 11, auch als Einsatzwand bezeichnet, sowie einem Verdichteraustrittsgehäuse 12 zusammengesetzt ist. Die zu verdichtende Luft wird durch eine zentrale Öffnung im Verdichtergehäuse von dem im Verdichtergehäuse zentral angeordneten Verdichterrad 2 angesaugt und anschliessend im äusseren Verdichtergehäuse 10 aufgefangen und über das Verdichteraustrittsgehäuse 12 der Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) zugeführt. In der dargestellten Ausführungsform ist der radial innere Verdichtergehäuseteil über radial angeordnete Streben 13 mit dem radial äusseren Verdichtergehäuseteil 10 verbunden.
Das Verdichterrad 2 ist mittels einer erfindungsgemässen Arretiervorrichtung 3 am innern oder äusseren Verdichtergehäuse festgemacht, so dass es nicht rotieren kann. Die Arretiervorrichtung ist dabei derart gebogen, dass die inneren, lufteintrittseitigen Gehäuseteile 11 des Verdichtergehäuses nicht demontiert werden müssen. Wie 2 in einer Ansicht in axialer Richtung entnommen werden kann, wird ein innerer Befestigungsbereich 31 der Arretiervorrichtung 3 an der Nabe 22 des Verdichterrades 2 befestigt – gesteckt und/oder festgeschraubt – und ein äusserer Befestigungsbereich 32 wird auf die Strebe 13, bzw. einen anderen Gehäusevorsprung auf- bzw. in eine Gehäuseöffnung eingesteckt. Optional kann die Befestigung am Gehäuse mittels zusätzlicher Schraube 36 gesichert werden, nachdem eine erste Arretierung durch das Auf- bzw. Einstecken erfolgt ist.
3 zeigt, wie die Arretiervorrichtung 3 zwischen den beiden Befestigungsbereichen 31 und 32 eine bezüglich der Abgasturboladerwelle in axialer Richtung ausgedehnte Verbiegung 33 aufweist, welche sich beim Montieren der Arretierungsvorrichtung über die inneren Verdichtergehäuseteile 11 erstreckt.
Die Befestigung am Verdichterrad bzw. am Verdichtergehäuse erfolgt natürlich je nach Bauart des Abgasturboladers auf unterschiedliche Weise. Wie dargestellt können am Verdichtergehäuse radial nach aussen verlaufende Streben 13 vorhanden sein, an denen die Befestigung des Verdichterrades mittels der erfindungsgemässen Arretiervorrichtung 3 erfolgen kann, wobei die Arretiervorrichtung hierfür im äusseren Befestigungsbereich 32 eine äussere Befestigungsöffnung 35 aufweist. Alternativ können im radial äusseren Gehäuseteil Öffnungen vorgesehen sein, in welche der äussere Befestigungsbereich 32 der Arretiervorrichtung 3 eingesteckt werden kann. Dabei können mehrere solche Öffnungen entlang dem Umfang verteilt angeordnet sein, so dass die Arretierung in verschiedenen Winkellagen des Rotor erfolgen kann. Optional können am radial äusseren Gehäuseteil Vorsprünge vorgesehen sein, auf welche der äussere Befestigungsbereich 32 der Arretiervorrichtung 3 aufgesteckt werden kann. Wiederum können dabei mehrere solche Vorsprünge entlang dem Umfang verteilt angeordnet sein, so dass die Arretierung in verschiedenen Winkellagen des Rotor erfolgen kann.
Im inneren Befestigungsbereich 31 weist die erfindungsgemässe Arretiervorrichtung 3 optional eine innere Befestigungsöffnung 34 auf, welche optional eine auf die Aussenkontur der Verdichterradnabe abgestimmte Innenkontur aufweist, beispielsweise also als Innensechskant ausgebildet ist, um auf einer sechskantigen Verdichternabe aufgesteckt werden zu können. Optional können im inneren Befestigungsbereich Befestigungsmittel 37 in Form von Schrauben oder Stiften vorgesehen sein, welche in entsprechende Bohrungen in der Nabe des Verdichterrades eingeführt werden können, um das Rotieren des Verdichterrades bezüglich der Arretiervorrichtung zu verhindern.
Die erfindungsgemässe Arretiervorrichtung 3 kann optional gebogen, geschweisst oder gegossen werden. Optional kann die Biegung durch einen eckigen Verlauf ersetzt werden.

1: Verdichter
10: Äusseres Verdichtergehäuse, Spiralgehäuse
11: Inneres Verdichtergehäuse, Einsatzwand
12: Verdichteraustrittsgehäuse
13: Streben
2: Verdichterrad
21: Laufschaufeln des Verdichterrades
22: Nabe des Verdichterrades
3: Arretiervorrichtung
31: Innerer Befestigungsbereich
32: Äusserer Befestigungsbereich
33: Verbiegung
34: Innere Befestigungsöffnung
35: Äussere Befestigungsöffnung
36, 37: Befestigungsmittel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0834645 [0005]

Claims

Arretiervorrichtung (3) zum Arretieren eines in einem Gehäuse drehbar gelagerten Rotors an dem Gehäuse, welche Arretiervorrichtung zwei freie Enden aufweist, an welchen je ein Befestigungsbereich (31, 32) ausgebildet ist, wobei der eine Befestigungsbereich (31) Mittel (34, 37) zur Befestigung an einem Rotor und der andere Befestigungsbereich (32) Mittel (35, 36) zur Befestigung an einem Gehäuse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung (3) U-förmig ausgebildet ist, so dass zwischen den beiden Befestigungsbereichen (31, 32) eine Verbiegung (33) angeordnet ist.
Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Befestigungsbereich (31) eine Öffnung (34) zur Aufnahme eines Rotors umfasst.
Arretiervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der erste Befestigungsbereich (31) Befestigungsmittel (37) zur Fixierung der Arretiervorrichtung an einem Rotor umfasst.
Arretiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zweite Befestigungsbereich (32) eine Öffnung (35) zum Eingreifen in ein Gehäuseteil umfasst.
Arretiervorrichtung nach Anspruch 4, wobei der zweite Befestigungsbereich (32) Befestigungsmittel (36) zur Fixierung der Arretiervorrichtung an einem Gehäuseteil umfasst.
Verdichter, umfassend ein in einem Gehäuse (1) drehbar gelagerten Verdichterrad (2), wobei das Verdichterrad (2) mittels einer Arretiervorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 am Gehäuse (1) arretierbar ist, indem das Verdichterrad im Bereich einer Verdichterradnabe (22) Mittel zur Befestigung einer solchen Arretiervorrichtung am dem Verdichterrad und das Gehäuse (1) Mittel zur Befestigung einer solchen Arretiervorrichtung am Gehäuse umfasst.
Abgasturbolader, umfassend einen Verdichter nach Anspruch 6.