DE202013006387U1

DE202013006387U1 - Abgasturbolader

Info

Publication number: DE202013006387U1
Application number: DE201320006387
Authority: DE
Original assignee: BorgWarner Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2013-07-15
Filing date: 2013-07-15
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2023-07-16

Abstract

Abgasturbolader (1) – mit einem Verdichter (2), der ein Verdichtergehäuse (3) aufweist; – mit einer Turbine (4), die ein Turbinengehäuse (5) aufweist, und – mit einem Lagergehäuse (6), das zwischen dem Verdichtergehäuse (3) und dem Turbinengehäuse (5) angeordnet ist und über eine verdichterseitige Verbindungseinrichtung mit dem Verdichtergehäuse (3) und über eine turbinenseitige Verbindungseinrichtung (7) mit dem Turbinengehäuse (5) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, – dass die turbinenseitige und/oder verdichterseitige Verbindungseinrichtung (7) folgende Komponenten aufweist: • zumindest eine Schraube (8), die im Wesentlichen senkrecht zur Abgasturbo-Längsachse (L) angeordnet ist, • zumindest eine Lasche (10), die am Turbinengehäuse (5) und/oder Verdichtergehäuse (3) angeordnet ist und eine Gewindeausnehmung (11) für die Schraube (8) aufweist, und • eine Anlagefläche (12), die am Verdichtergehäuse (3) und/oder am Turbinengehäuse (5) angeordnet ist und an der die Spitze (9) der Schraube (8) im eingeschraubten Zustand anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Zur Verbindung eines Turbinengehäuses und eines Lagergehäuses eines gattungsgemäßen Abgasturboladers sind sich in Richtung der Längsachse des Abgasturboladers erstreckende Schrauben oder Stehbolzen, Verschraubungen am Spiralumfang des Verdichtergehäuses mit langen Schrauben, Spannbandanbindungen oder Segmentverschraubungen bekannt.
Das Problem derartiger Verbindungseinrichtungen ist häufig eine unzulängliche Zugänglichkeit und damit eine Verkomplizierung der Montage, sowie Platzmangel für eine axiale Verschraubung und die Notwendigkeit einer robusten Auslegung von Spannbändern, was zu aufwändigen Konstruktionen führt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Abgasturbolader der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, der mit einer Verbindungseinrichtung zwischen dem Lagergehäuse und dem Turbinengehäuse und/oder zwischen dem Lagergehäuse und dem Verdichtergehäuse versehen ist, die leicht zugänglich und einfach zu montieren ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1.
Dadurch wird erreicht, dass die Verbindungseinrichtung in Form einer Verschraubung mit radial zugänglichen Schrauben oder Gewindestiften durch einen Flansch oder eine Lasche des Turbinengehäuses und/oder des Verdichtergehäuses eingeschraubt werden kann, wobei die konische Spitze der Schraube bzw. des Gewindestifts über eine Anlagefläche des Lagergehäuses dieses gegen das Turbinengehäuse und/oder das Verdichtergehäuse axial verspannt.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Die Verschraubung der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung weist vorzugsweise eine Mehrzahl von Schrauben (zum Beispiel drei Schrauben) auf, die am Umfang des Turbinengehäuses und/oder Verdichtergehäuses verteilt angeordnet sind.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigt:
1 eine schematisch stark vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäßen Abgasturboladers, der mit einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung versehen sein kann,
2 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung,
3 eine schematisch stark vereinfachte Darstellung der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung in einem vorgespannten Zustand des Lagergehäuses am Turbinengehäuse und/oder Verdichtergehäuse, und
4 eine der 3 entsprechende Darstellung der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung im axial verspannten Zustand des Lagergehäuses gegenüber dem Turbinengehäuse und/oder Verdichtergehäuse.
In 1 ist in schematisch stark vereinfachter Darstellung ein Abgasturbolader 1 gezeigt, der als die üblichen Basiskomponenten einen Verdichter 2 mit einem Verdichtergehäuse 3 und eine Turbine 4 mit einem Turbinengehäuse 5 aufweist.
Zwischen dem Verdichtergehäuse 3 und dem Turbinengehäuse 5 ist ein Lagergehäuse 6 angeordnet, in dem eine Rotorwelle 32 gelagert ist, die an ihren beiden Enden mit einem Verdichterrad 16 bzw. einem Turbinenrad 17 versehen ist.
Das Lagergehäuse 6 ist sowohl am Verdichtergehäuse 3 und am Turbinengehäuse 5 befestigt, wobei nachfolgend beispielhaft eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung zum Anbringen des Lagergehäuses 6 am Turbinengehäuse 5 anhand der 2 bis 4 im Einzelnen erläutert wird. Die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung kann jedoch auch auf der Verdichterseite zum Einsatz kommen.
In 2 ist eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung 7 dargestellt, die, wie eingangs erläutert, am Beispiel der Fixierung des Lagergehäuses 6 am Turbinengehäuse 5 erläutert wird. Eine Verbindung des Verdichtergehäuses mit dem Lagergehäuse kann auf entsprechende Art und Weise erfolgen.
Die Verbindungseinrichtung 7 weist als eine ihrer Komponenten zumindest eine Schraube 8 auf, ist jedoch in der Regel mit einer Mehrzahl von Schrauben versehen, wie vorzugsweise drei Schrauben. Die Schraube 8, die im Beispielsfall der 2 als Madenschraube mit Innensechskant ausgebildet ist, weist einen konisch zulaufenden Kopf bzw. eine konische Spitze 9 auf. Auf dem sich an die Spitze 9 anschließenden zylindrischen Bereich der Schraube 8 ist ein Außengewinde 12 angeordnet.
Die Verbindungseinrichtung 7 weist ferner eine Lasche bzw. einen Flansch 10 auf, der im Beispielsfall der 2 am Turbinengehäuse 5 angeordnet ist. Diese Lasche bzw. der Flansch 10 ist mit einer Gewindeausnehmung 11 versehen, die ein mit dem Außengewinde 12 der Schraube 8 zusammenwirkendes Innengewinde aufweist.
Wie sich ferner aus der Zusammenschau der 2 mit den 3 und 4 ergibt, ist der Flansch bzw. die Lasche 10 derart am Turbinengehäuse 5 angeordnet, dass die Schraube 8 radial in die Gewindeausnehmung 11 eingeschraubt werden kann, wobei sich eine Anordnung der Schraubenachse S zur Längsachse L des Turboladers ergibt, die zumindestens im Wesentlichen 90° beträgt, was in 3 durch den Winkel α symbolisiert ist.
Um eine axiale Verspannung des Lagergehäuses 6 gegenüber dem Turbinengehäuse 5 möglich zu machen, ist das Lagergehäuse 6 mit einer Anlagefläche 18 versehen, die im Beispielsfalle der 3 und 4 an einem Gehäuseabschnitt 13 des Lagergehäuses 6 angeordnet ist. Diese Anlagefläche 12 wirkt beim Einschrauben der Schraube 8 in die Gewindeausnehmung 11 mit dem konischen Kopf bzw. seiner konischen Außenfläche 9 zusammen, was sich aus einer Zusammenschau der 3 und 4 ergibt. Denn beim Einschrauben der Schraube 8 in die Gewindeausnehmung 11 gelangt der konische Kopf 9 mit seiner Außenfläche in Eingriff mit der Anlagefläche 18, was wiederum eine axiale Verspannung des Lagergehäuses 6 gegenüber dem Turbinengehäuse 5 ergibt, was in 4 dargestellt ist. Zur Verdeutlichung dieser axialen Verspannung ist in 4 eine Anlagefläche 14 des Gehäuseabschnitts 13 des Lagergehäuses 6 identifiziert, die mit einer Gegenfläche 15 des Turbinengehäuses 5 zusammenwirkt, wenn die Schraube 8 in die Gewindeausnehmung 11 in Radialrichtung eingeschraubt wird. Zur Verdeutlichung der Axialbewegung bei dieser Verspannung ist in 4 ferner ein Pfeil A eingezeichnet, der zeigt, dass sich der Gehäuseabschnitt 18 in Richtung dieses Pfeils A auf die Gegenfläche 15 des Turbinengehäuses 5 zubewegt, wenn die Schraube 8 in die Gewindeausnehmung 11 in Radialrichtung eingeschraubt wird.
Neben der vorstehenden schriftlichen Offenbarung der Erfindung wird hiermit explizit auf deren zeichnerische Darstellung in den 1 bis 4 Bezug genommen.
Bezugszeichenliste

1: Abgasturbolader
2: Verdichter
3: Verdichtergehäuse
4: Turbine
5: Turbinengehäuse
6: Lagergehäuse
7: Verbindungseinrichtung
8: Schraube
9: Konische Spitze
10: Flansch/Lasche
11: Gewindeausnehmung
12: Außengewinde der Schraube 8
13: Gehäuseabschnitt
14: Anlagefläche
15: Anlagefläche
16: Verdichterrad
17: Turbinenrad
L: Längsachse des Abgasturboladers
S: Längsachse der Schraube 8
A: Axiale Verspannungsrichtung
α: Winkel zwischen Längsachse L und Achse S

Claims

Abgasturbolader (1) – mit einem Verdichter (2), der ein Verdichtergehäuse (3) aufweist; – mit einer Turbine (4), die ein Turbinengehäuse (5) aufweist, und – mit einem Lagergehäuse (6), das zwischen dem Verdichtergehäuse (3) und dem Turbinengehäuse (5) angeordnet ist und über eine verdichterseitige Verbindungseinrichtung mit dem Verdichtergehäuse (3) und über eine turbinenseitige Verbindungseinrichtung (7) mit dem Turbinengehäuse (5) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, – dass die turbinenseitige und/oder verdichterseitige Verbindungseinrichtung (7) folgende Komponenten aufweist: • zumindest eine Schraube (8), die im Wesentlichen senkrecht zur Abgasturbo-Längsachse (L) angeordnet ist, • zumindest eine Lasche (10), die am Turbinengehäuse (5) und/oder Verdichtergehäuse (3) angeordnet ist und eine Gewindeausnehmung (11) für die Schraube (8) aufweist, und • eine Anlagefläche (12), die am Verdichtergehäuse (3) und/oder am Turbinengehäuse (5) angeordnet ist und an der die Spitze (9) der Schraube (8) im eingeschraubten Zustand anliegt.
Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Schrauben (8) am Umfang des Turbinengehäuses (5) und/oder Verdichtergehäuses (3) verteilt angeordnet ist, wobei eine der Anzahl der Schrauben (8) entsprechende Anzahl von Laschen (10) vorgesehen ist.
Abgasturbolader nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (12) an einem Gehäuseabschnitt (13) des Lagergehäuses (6) angeordnet ist, der benachbart zur Lasche (10) vorgesehen ist.
Abgasturbolader nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseabschnitt (13) des Lagerabschnitts (6) eine Anlagefläche (14) aufweist, die im eingeschraubten zustand der Schraube (8) an einer Anlagefläche (15) des Turbinengehäuses (5) und/oder des Verdichtergehäuses (3) anliegt.
Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (8) als Madenschraube ausgebildet ist.