DE202019102568U1 - Turbocharger and carrier for connecting an assembly to a turbocharger - Google Patents
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Abstract
Turbolader,
mit einer Turbine zur Entspannung eines ersten Mediums,
mit einem Verdichter zur Verdichtung eines zweiten Mediums unter Nutzung von in der Turbine bei Entspannung des ersten Mediums gewonnener Energie,
mit einem Lagergehäuse zur Verbindung eines Turbinengehäuses der Turbine mit einem Verdichtergehäuse des Verdichters,
mit einer am Turbinengehäuse oder Verdichtergehäuse oder Lagergehäuse montierten Baugruppe, dadurch gekennzeichnet, dass
die Baugruppe direkt oder indirekt mit Hilfe eines Trägers (2) über Abschnitte (4) der Baugruppe oder des Trägers (2) an Anbindungsbereichen (11) des Gehäuses (1) montiert ist, wobei die Abschnitte (4) der Baugruppe oder des Trägers (2) in Ausnehmungen (12), die an den Anbindungsbereichen (11) des Gehäuses (1) ausgebildet sind, formschlüssig geführt sind.
Turbocharger,
with a turbine for relaxing a first medium,
with a compressor for compressing a second medium using energy recovered in the turbine during expansion of the first medium,
a bearing housing for connecting a turbine housing of the turbine to a compressor housing of the compressor,
with a mounted on the turbine housing or compressor housing or bearing housing assembly, characterized in that
the assembly is mounted directly or indirectly by means of a support (2) over sections (4) of the assembly or support (2) to attachment regions (11) of the housing (1), the sections (4) of the assembly or support ( 2) in recesses (12) which are formed on the connection regions (11) of the housing (1) are guided in a form-fitting manner.
Description
Die Erfindung betrifft einen Turbolader und einen Träger zur Anbindung einer Baugruppe an einen Turbolader.The invention relates to a turbocharger and a carrier for connecting an assembly to a turbocharger.
Der grundsätzliche Aufbau eines Turboladers ist dem hier angesprochenen Fachmann bekannt. Ein Turbolader verfügt über eine Turbine, in welcher ein erstes Medium entspannt wird. Ferner verfügt ein Turbolader über einen Verdichter, in welchem ein zweites Medium verdichtet wird, und zwar unter Nutzung der in der Turbine bei der Entspannung des ersten Mediums gewonnenen Energie. Die Turbine des Turboladers verfügt über ein Turbinengehäuse sowie einen Turbinenrotor. Der Verdichter des Turboladers verfügt über ein Verdichtergehäuse sowie einen Verdichterrotor. Zwischen dem Turbinengehäuse der Turbine und dem Verdichtergehäuse des Verdichters ist ein Lagergehäuse positioniert, wobei das Lagergehäuse einerseits mit dem Turbinengehäuse und andererseits mit dem Verdichtergehäuse verbunden ist. Im Lagergehäuse ist eine Welle gelagert, über die der Turbinenrotor mit dem Verdichterrotor gekoppelt ist.The basic structure of a turbocharger is known to the person skilled in the art. A turbocharger has a turbine, in which a first medium is expanded. Further, a turbocharger has a compressor in which a second medium is compressed, using the energy obtained in the turbine in the relaxation of the first medium. The turbine of the turbocharger has a turbine housing and a turbine rotor. The compressor of the turbocharger has a compressor housing and a compressor rotor. Between the turbine housing of the turbine and the compressor housing of the compressor, a bearing housing is positioned, wherein the bearing housing is connected on the one hand to the turbine housing and on the other hand to the compressor housing. In the bearing housing, a shaft is mounted, via which the turbine rotor is coupled to the compressor rotor.
Im Betrieb eines Turboladers besteht die Gefahr, dass ein Rotor, so zum Beispiel der Turbinenrotor oder auch der Verdichterrotor, des Turboladers bricht und Bruchstücke des Rotors das entsprechende Gehäuse, also das Turbinengehäuse oder das Verdichtergehäuse, durchschlagen. Dabei besteht dann die Gefahr, dass die Bruchstücke des Turboladers in die Umgebung gelangen. Um diesem Problem des Berstens eines Rotors des Turboladers Rechnung zu tragen, wird bei aus der Praxis bekannten Turboladern das jeweilige Gehäuse derart ausgelegt, dass ein Schadensfall des jeweiligen Gehäuses nicht zu erwarten ist und selbst bei Brechen des jeweiligen Rotors Bruchstücke desselben das jeweilige Gehäuse nicht durchschlagen können. Hierdurch wird jedoch das Gewicht des Turboladers erhöht.During operation of a turbocharger, there is a risk that a rotor, for example the turbine rotor or else the compressor rotor, of the turbocharger breaks and fragments of the rotor strike through the corresponding housing, that is to say the turbine housing or the compressor housing. There is then the danger that the fragments of the turbocharger get into the environment. In order to take account of this problem of bursting of a rotor of the turbocharger, the respective housing is designed in known from practice turbochargers such that a damage case of the respective housing is not expected and even when breaking the respective rotor fragments of the same housing does not break through can. As a result, however, the weight of the turbocharger is increased.
Um das Gewicht des Turboladers nicht unnötig zu erhöhen und darüber hinaus auch bereits im Feld eingesetzte Turbolader vor einem Durchschlagen von Bruchstücken eines Rotors in die Umgebung zu schützen, ist es aus der Praxis bereits bekannt, einen Turbolader mit einer Verschalung auszurüsten, welche ein Turbinengehäuse und/oder ein Verdichtergehäuse und/oder ein Lagergehäuse des Turboladers radial außen sowie axial außen zumindest abschnittweise umgibt.In order not to unnecessarily increase the weight of the turbocharger and also to protect already used in the field turbocharger from blowing through fragments of a rotor into the environment, it is already known from practice to equip a turbocharger with a casing, which a turbine housing and / or a compressor housing and / or a bearing housing of the turbocharger radially outside and axially outside at least partially surrounds.
Eine Verschalung verfügt über Baugruppen wie axiale und radiale Verschalungssegmente, die am jeweiligen Gehäuse des Turboladers zu montieren sind. Bislang bereitet eine einfache und zuverlässige Montage von Baugruppen einer Verschalung an einem zu verschalenden Gehäuse des Turboladers Schwierigkeiten. Gleiches gilt für die Befestigung anderer Baugruppen an einem Gehäuse eines Turboladers. Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Turbolader und einen Träger zur Anbindung einer Baugruppe an einem Gehäuse eines Turboladers zu schaffen.A formwork has assemblies such as axial and radial formwork segments, which are to be mounted on the respective housing of the turbocharger. So far, a simple and reliable assembly of assemblies of a casing on a housing to be boarded turbocharger is difficult. The same applies to the attachment of other modules to a housing of a turbocharger. Proceeding from this, the present invention seeks to provide a novel turbocharger and a carrier for connecting an assembly to a housing of a turbocharger.
Diese Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung durch einen Turbolader nach Anspruch 1 gelöst. Die an dem Gehäuse des Turboladers zu montierende Baugruppe ist direkt oder indirekt mit Hilfe eines Trägers über Abschnitte der Baugruppe oder des Trägers an Anbindungsbereichen des Gehäuses montiert, wobei die Abschnitte der Baugruppe oder des Trägers in Ausnehmungen, die an den Anbindungsbereichen des Gehäuses ausgebildet sind, formschlüssig geführt sind. Hiermit kann eine Baugruppe besonders vorteilhaft an einem Gehäuse eines Turboladers montiert werden. Die formschlüssige Führung der Abschnitte der Baugruppe oder des Trägers an den Anbindungsbereichen des Gehäuses erleichtert die Montage und reduziert die Gefahr von Montagefehlern. Die Verbindung ist ferner verdrehsicher und/oder verschiebesicher, und zwar auch bei Abfallen einer Vorspannkraft einer Schraubverbindung, die sich durch die Abschnitte der Baugruppe oder des Trägers in die Anbindungsbereiche des Gehäuses hinein erstreckt. Die Montage kann einfach und zuverlässig erfolgen.This object is achieved according to a first aspect of the invention by a turbocharger according to claim 1. The assembly to be mounted on the housing of the turbocharger is mounted directly or indirectly by means of a carrier on portions of the assembly or the carrier to attachment areas of the housing, wherein the portions of the assembly or the carrier in recesses formed at the attachment areas of the housing, are guided positively. Hereby, an assembly can be mounted particularly advantageous to a housing of a turbocharger. The positive guidance of the sections of the module or the carrier at the attachment areas of the housing facilitates installation and reduces the risk of assembly errors. The connection is further resistant to rotation and / or displacement, even when a biasing force of a screw connection, which extends through the sections of the assembly or the carrier in the connection areas of the housing in the fall. The assembly can be done easily and reliably.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Turboladers schränken die Außenkontur der Abschnitte der Baugruppe oder des Trägers und die Innenkontur der Ausnehmungen der Anbindungsbereiche eine Relativbewegung zwischen Gehäuse und Baugruppe oder Träger in einem Freiheitsgrad oder einer Richtung, bevorzugt in zwei Freiheitsgraden oder zwei Richtungen, ein. Hierdurch kann die verdrehsichere und/oder verschiebesichere Verbindung vorteilhaft bereitgestellt werden.According to an advantageous development of the turbocharger, the outer contour of the sections of the assembly or of the carrier and the inner contour of the recesses of the connecting regions restrict a relative movement between housing and module or carrier in one degree of freedom or one direction, preferably in two degrees of freedom or two directions. As a result, the twist-proof and / or non-slip connection can be advantageously provided.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Träger zur Anbindung einer Baugruppe an einem Gehäuse eines Turboladers nach Anspruch 8 ausgeführt. Der erfindungsgemäße Träger weist einen Grundköper auf. Der erfindungsgemäße Träger weist ferner erste Abschnitte auf, die gegenüber dem Grundkörper an ersten Rändern in einer ersten Richtung abgewinkelt sind, und über die der Träger an dem Gehäuse des Turboladers montierbar ist. Der erfindungsgemäße Träger weist ferner zweite Abschnitte auf, die gegenüber dem Grundkörper an zweiten Rändern in einer zweiten Richtung abgewinkelt sind, und über die die anzubindende Baugruppe am Träger montierbar ist. Der erfindungsgemäße Träger erlaubt eine einfache und zuverlässige Montage einer Baugruppe an einem Gehäuse eines Turboladers. Der Träger verfügt über die ersten Abschnitte, über die der Träger an dem Gehäuse des Turboladers montierbar ist. Ferner verfügt der Träger über die zweiten Abschnitte, über die die anzubindende Baugruppe am Träger und so über den Träger am Gehäuse des Turboladers montierbar ist.According to a second aspect of the invention, a carrier for connecting an assembly to a housing of a turbocharger according to
Nach einer vorteilhaften Weiternildung des Trägers sind die ersten Abschnitte in der ersten Richtung gegenüber dem jeweiligen ersten Rand derart abgewinkelt sind, dass dieselben senkrecht zum Grundkörper verlaufen. Vorzugsweise sind die ersten Abschnitte mit dem Grundkörper über Zwischenabschnitte verbunden, wobei die Zwischenabschnitte gegenüber dem Grundkörper und die ersten Abschnitte gegenüber dem jeweiligen Zwischenabschnitt abgewinkelt sind. Der Träger ist so einfach und zuverlässig an einem Gehäuse des Turboladers montierbar. After an advantageous further development of the carrier, the first sections are angled in the first direction relative to the respective first edge such that they run perpendicular to the main body. Preferably, the first portions are connected to the main body via intermediate portions, wherein the intermediate portions are angled relative to the base body and the first portions relative to the respective intermediate portion. The carrier is so easy and reliable mountable to a housing of the turbocharger.
Die zweiten Abschnitte sind in der zweiten Richtung gegenüber dem jeweiligen zweiten Rand derart abgewinkelt, dass die dieselben parallel zum Grundkörper verlaufen. Vorzugsweise sind die zweiten Abschnitte mit dem Grundkörper über Zwischenabschnitte verbunden, wobei die Zwischenabschnitte gegenüber dem Grundkörper und die zweiten Abschnitte gegenüber dem jeweiligen Zwischenabschnitt abgewinkelt sind. Die Baugruppe ist so einfach und zuverlässig am erfindungsgemäßen Träger montierbar.The second sections are angled in the second direction relative to the respective second edge such that they extend parallel to the main body. Preferably, the second portions are connected to the main body via intermediate portions, wherein the intermediate portions are angled relative to the base body and the second portions relative to the respective intermediate portion. The assembly is so easy and reliable mountable on the support according to the invention.
Ein erfindungsgemäßer Turbolader nach einem dritten Aspekt der Erfindung mit mindestens einem erfindungsgemäßen Träger ist in Anspruch 13 definiert.An inventive turbocharger according to a third aspect of the invention with at least one carrier according to the invention is defined in
Bevorzugt können alle drei Aspekte in Kombination miteinander an einem Turbolader vorzugsweise zur Montage einer Verschalung an einem Gehäuse des Turboladers zur Anwendung kommen.Preferably, all three aspects can be used in combination with one another on a turbocharger, preferably for mounting a casing on a housing of the turbocharger.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 einen perspektivischen Ausschnitt aus einem Gehäuse eines Turboladers zusammen mit einem erfindungsgemäßen Träger, -
2 ein Detail der1 in Seitenansicht und Explosionsdarstellung, -
3 ein alternatives Detail der1 in Seitenansicht und Explosionsdarstellung, -
4 ein alternatives Detail der1 in Seitenansicht und Explosionsdarstellung.
-
1 a perspective detail of a housing of a turbocharger together with a carrier according to the invention, -
2 a detail of1 in side view and exploded view, -
3 an alternative detail of1 in side view and exploded view, -
4 an alternative detail of1 in side view and exploded view.
Der grundsätzliche Aufbau eines Turboladers ist dem hier angesprochenen Fachmann geläufig. So umfasst ein Turbolader eine Turbine zur Entspannung eines ersten Mediums, insbesondere zur Entspannung von Abgas, sowie einen Verdichter zur Verdichtung eines zweiten Mediums, insbesondere zur Verdichtung von Ladeluft, und zwar unter Nutzung der bei der Entspannung des ersten Mediums in der Turbine gewonnenen Energie.The basic structure of a turbocharger is familiar to the person mentioned here. Thus, a turbocharger comprises a turbine for the expansion of a first medium, in particular for the expansion of exhaust gas, and a compressor for compressing a second medium, in particular for the compression of charge air, using the energy obtained in the relaxation of the first medium in the turbine energy.
Die Turbine verfügt über einen Turbinenrotor und ein Turbinengehäuse. Der Verdichter verfügt über einen Verdichterrotor und ein Verdichtergehäuse. Der Turbinenrotor und der Verdichterrotor sind über eine Welle gekoppelt, die in einem Lagergehäuse des Turboladers gelagert ist, wobei das Lagergehäuse sowohl mit dem Turbinengehäuse als auch mit dem Verdichtergehäuse verbunden ist.The turbine has a turbine rotor and a turbine housing. The compressor has a compressor rotor and a compressor housing. The turbine rotor and the compressor rotor are coupled via a shaft which is mounted in a bearing housing of the turbocharger, wherein the bearing housing is connected to both the turbine housing and with the compressor housing.
Dann, wenn im Betrieb zum Beispiel der Turbinenrotor oder der Verdichterrotor bricht, können Bruchstücke desselben das jeweilige Gehäuse, also das Turbinengehäuse oder das Verdichtergehäuse, durchschlagen und in die Umgebung gelangen. Dies muss vermieden werden, wozu es bekannt ist, einen Turbolader mit einer Verschalung auszurüsten, welche das Turbinengehäuse und/oder das Verdichtergehäuse und/oder das Lagergehäuse des Turboladers umgibt.Then, when in operation, for example, the turbine rotor or the compressor rotor breaks, fragments of the same can penetrate the respective housing, so the turbine housing or the compressor housing, and get into the environment. This must be avoided, for which it is known to equip a turbocharger with a casing, which surrounds the turbine housing and / or the compressor housing and / or the bearing housing of the turbocharger.
Vorzugsweise kommt im Bereich des Turbinengehäuses sowie des Verdichtergehäuses jeweils eine separate Verschalung zum Einsatz, welche das jeweilige zu verschalende Gehäuse des Turboladers radial außen und axial außen zumindest abschnittweise umgibt.Preferably, in the region of the turbine housing and the compressor housing in each case a separate shuttering is used, which surrounds the respective housing to be boarded turbocharger radially outside and axially outside at least in sections.
Eine Verschalung dient nicht nur der Bereitstellung eines Berstschutzes. Eine derartige Verschalung kann auch der thermischen Isolierung sowie Schallisolierung dienen.A shuttering not only serves to provide a burst protection. Such a formwork can also be used for thermal insulation and sound insulation.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen Träger, mithilfe dessen insbesondere Baugruppen einer solchen Verschalung einfach und zuverlässig an einem zu verschalenden Gehäuse des Turboladers montiert werden können. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass mit dem erfindungsgemäßen Träger auch andere Baugruppen an einem Gehäuse eines Turboladers montiert werden können. Die Verwendung zur Montage von Baugruppen einer Verschalung ist jedoch besonders bevorzugt.The present invention relates in particular to a carrier by means of which, in particular, assemblies of such a casing can be mounted simply and reliably on a casing of the turbocharger to be shuttered. It should be noted at this point that with the support according to the invention, other modules can be mounted on a housing of a turbocharger. However, the use for mounting of assemblies of a casing is particularly preferred.
Der Träger
Die ersten Abschnitte
Die ersten Abschnitte
Die ersten Abschnitte
Die zweiten Abschnitte
Ein derartiger Träger
Um den Träger
Wie am besten
Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in die Anbindungsbereich
Die Ausnehmungen
Die ersten Abschnitte
Ferner gewährleistet der Formschluss zwischen den ersten Abschnitten
Eine Außenkontur der ersten Abschnitte
In
Die obigen Details betreffend den Formschluss zwischen den ersten Abschnitten
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gehäusecasing
- 22
- Trägercarrier
- 33
- Grundkörperbody
- 44
- Abschnittsection
- 55
- Abschnittsection
- 66
- Randedge
- 77
- Randedge
- 88th
- Zwischenabschnittintermediate section
- 99
- Ausnehmungrecess
- 9'9 '
- Ausnehmungrecess
- 1010
- Zwischenabschnittintermediate section
- 1111
- Anbindungsbereichconnecting region
- 1212
- Ausnehmungrecess
- 1313
- Innengewindeinner thread
- 1414
- Schraubescrew
Claims (15)
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DE102022118697B3 (en) | 2022-07-26 | 2024-03-21 | Rolls-Royce Solutions GmbH | Burst protection device for a turbomachine and turbomachine with such a burst protection device |
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DE102022118697B3 (en) | 2022-07-26 | 2024-03-21 | Rolls-Royce Solutions GmbH | Burst protection device for a turbomachine and turbomachine with such a burst protection device |
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JP3231211U (en) | 2021-03-18 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R163 | Identified publications notified | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |