EP2558697A1 - Housing for an impeller - Google Patents

Housing for an impeller

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Publication number
EP2558697A1
EP2558697A1 EP11779350A EP11779350A EP2558697A1 EP 2558697 A1 EP2558697 A1 EP 2558697A1 EP 11779350 A EP11779350 A EP 11779350A EP 11779350 A EP11779350 A EP 11779350A EP 2558697 A1 EP2558697 A1 EP 2558697A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shaft
opening
housing
flow channel
valve flap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11779350A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan Köhler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP2558697A1 publication Critical patent/EP2558697A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/105Final actuators by passing part of the fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/12Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/148Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of rotatable members, e.g. butterfly valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/40Application in turbochargers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a housing for an impeller of a turbomachine according to the closer defined in the preamble of claim 1.
  • Turbo machines are known from the general state of the art.
  • the impellers of such turbomachines are typically exhaust gas turbines or compressor wheels. Both are combined
  • exhaust gas turbocharger used together for example in a so-called exhaust gas turbocharger.
  • the exhaust gas turbine alone may also be part of a so-called turbo-compound system.
  • Exhaust gas turbines are typically used in motor vehicles and there mostly in conjunction with an internal combustion engine.
  • Exhaust gas turbines use thermal energy and pressure energy in the exhaust gases, in particular in the exhaust gases of the internal combustion engine in order to recover energy therefrom. About the recovered energy can then be driven for example in an exhaust gas turbocharger, a compressor to compress the internal combustion engine supplied fresh air.
  • the energy recovered from the exhaust gases by means of the exhaust gas turbine typically serves to provide additional mechanical power for driving the motor vehicle.
  • Other comparable applications of exhaust gas turbines known from the prior art can also use the recovered energy for other purposes, for example for driving ancillaries or the like.
  • wastegate valves blow-off valves or air recirculation valves
  • These valves are typically constructed in the form of flaps, which have an opening in a flow channel, by which gas flows from or to the impeller or the wheels, can open, so as to be able to blow off the gas, for example, in the area after the impeller can.
  • the valve device is typically called a wastegate valve. It can then be used to improve the controllability of the exhaust gas turbine. If, in such situations, the exhaust pressure across the exhaust gas turbine is reduced by such a wastegate valve, the losses are minimized.
  • valve device with a similar construction can also be used in the area of the compressor turbine as an impeller of the turbomachine. It can then, for example, open a bypass around the compressor turbine, either as a mere safety valve or to blow off already compressed air after the compressor turbine, so as to regulate the air supply.
  • the latter variant which is quite customary in the prior art, is generally not preferable because of the associated energy losses.
  • a typical structure for such a valve device is the realization of the valve by a flow opening in a housing wall in the housing for the impeller, which can be closed or opened by a movable relative to the flow opening flap.
  • a flap is actuated by a shaft which projects through the housing to the outside and is provided for example with a lever and an adjusting element.
  • the flap is rotationally carried out with the shaft, for example, welded off-center.
  • Rotary movement of the shaft can be as the flap on the flow opening in the housing wall to close or can be closed by the
  • the structure with the flap also has the advantage that the flow channel through the flap in is narrowed his flow-through cross-section. If the shaft and thus the pivot axis of the flap are now arranged in the direction of flow of the medium downstream of the flow opening in the housing wall, then an advantageous back pressure can be generated, which promotes the outflow of the medium through the now released from the flap flow opening.
  • an opening for passing the shaft for actuating the valve flap is typically provided in the region of the housing wall.
  • This opening for the shaft is either a bore adapted to the diameter of the shaft through the housing wall or a bearing sleeve pressed into the housing wall for the shaft.
  • valve flap must be connected to the shaft. This is often done by welding, which then has to be done in the typically very cramped area of the flow channel. In this case, an exact fixation of the flap over the flow opening, which is to close or release this required. This is very complicated due to the typically cramped space and requires a correspondingly high installation time. Due to the cramped space it also often leads to assembly errors, which then have a leak between the valve flap and the flow opening result. The housing for the impeller must then be revised or possibly even discarded.
  • housings for impellers typically have spiral channels around the largest diameter of the impeller are
  • the opening through which the shaft is guided through the housing wall to the outside of the flow channel having an opening width which is greater than the largest diameter of the smallest projection surface of the valve flap and the mounted state in the flow channel projecting part of the shaft, and that this opening is closed in the mounted state with a cover through which the shaft passes.
  • the housing according to the invention therefore provides an opening in the region of a housing wall around the flow channel, which is so large that valve flap and shaft can be introduced in the already connected state through this opening in the flow channel.
  • the structure can be like this be mounted very easily, reliably and with high accuracy, since the connection of the valve flap with the shaft is omitted in the interior of the flow channel.
  • valve flap and the shaft can rather be preassembled outside the housing and then introduced through the opening in the flow channel.
  • the opening is then closed by a lid in the assembled state, the shaft passing through the lid.
  • the lid can in principle be connected to the housing in any desired manner.
  • a detachable connection, which takes place, for example, by screwing the lid to the housing, is in terms of any maintenance or
  • the cover itself can also be preassembled together with shaft and valve flap as a unit, so that these components can be introduced during assembly in the flow channel or the housing and connected to it.
  • Connection of the lid can be done on different series of
  • the cover is designed to be round and at least partially provided on its end side with a thread which cooperates with a thread in the region of the correspondingly formed opening.
  • the cover may be embodied as a single component which has an opening, for example centrally or eccentrically arranged, through which the shaft, ideally in sealing engagement with the cover,
  • the eccentric arrangement of the opening offers the possibility of a rotation of the lid about its center
  • the cover has a bearing sleeve for the shaft.
  • a bearing sleeve can for example be made of a suitable bearing material, while the lid itself can be made of another suitable for the connection and the introduction of a permanently stable thread more suitable material.
  • the bearing sleeve is made pressed with the lid.
  • Such compression of the bearing sleeve with the lid substantially corresponds to the assembly, as it is customary from the prior art.
  • no different holding devices for the housing must be provided, since the sleeve is pressed only with the lid, which is ideally standardized in all series of the housing and thus requires only a single receiving device during pressing.
  • the bearing sleeve can then, as in the previous structure without having to change proven materials and dimensions, be pressed with the lid.
  • the entire structure of lid with pressed-bearing sleeve, shaft and attached thereto, for example, welded valve flap, can then be preassembled independently of the housing of the impeller and stored in larger quantities.
  • the shaft has a lever on the side facing away from the valve flap.
  • This can also be attached directly to the pre-assembly of the unit, for example, welded, so that the unit can be connected directly to an actuator, such as a servomotor, a hydraulic or pneumatic actuator or the like for actuating the valve flap to open or close the flow opening in the flow channel can.
  • the preferred use of such a housing is in use as a so-called wastegate valve for an exhaust gas turbine of a turbocharger or a turbo-compound system.
  • the impeller is an exhaust gas turbine and / or a compressor wheel of an exhaust gas turbocharger.
  • Figure 1 is a schematic representation of an exhaust gas turbocharger; and a possible embodiment of the valve device according to the invention in the field of exhaust gas turbine.
  • the following embodiment describes the functionality and structure of a valve device 1 for an exhaust gas turbine 2 using the example of a turbocharger 3, which can be seen in the representation of Figure 1 in a schematic view.
  • the exhaust gas turbine or turbine 2 of the exhaust gas turbocharger 3 is connected in a manner known per se via a shaft 4 to a compressor or a compressor wheel 5.
  • the turbine 2 flows through the arrow designated A hot exhaust gas, for example from the range of an internal combustion engine, not shown, to. This hot exhaust gas is expanded in the turbine 2 and then passes through the arrow designated a in the area of the environment. The resulting
  • valve device used for this purpose can analogously Inventive valve device 1 be constructed, which will be described and explained in more detail below using the example of the exhaust gas side.
  • valve device 1 which is also referred to as Umblaseventil, recirculation valve, blow-off valve or wastegate valve. It connects the region of the exhaust gas A flowing into the turbine 2 with the region of the exhaust gas a leaving the turbine 2.
  • valve device 1 which was indicated in principle in Figure 1, to recognize in their concrete structure.
  • the valve device 1 consists of a valve flap 6, which can close and release a dashed line indicated here flow opening 7 in a housing wall 8.
  • the housing wall 8 encloses a flow channel 9, for example, the inlet space for the exhaust gas A in the exhaust gas turbine 2.
  • the housing wall 8 is part of a housing, in this case, for example, part of the turbine housing.
  • the valve device 1 is next to the valve flap 6 of a shaft 10, which is arranged in the embodiment shown here off-center of the valve flap 6 and connected via a connecting element 11 with this.
  • the connection can in particular by a
  • valve device 1 also has at its the
  • the lever 12 is connected to an actuating device 13, for example a servomotor, a hydraulic or pneumatic piston or the like, in connection.
  • an actuating device 13 for example a servomotor, a hydraulic or pneumatic piston or the like, in connection.
  • the valve flap 6 can be made of the in FIG shown closed position of the flow opening 7 to pivot about the axis of the shaft 10 and are so, depending on the pivoting angle, a continuously expanding cross section of the flow opening 7 free.
  • the shaft 10 is mounted in the embodiment shown here in a bearing sleeve 14 so that these via the lever 12 and the
  • Actuator 13 is rotatable, and that at the same time the best possible sealing of the flow channel 9 in the region between the shaft 10 and the bearing sleeve 14 is ensured.
  • the bearing sleeve 14 is introduced into a lid 15, for example, pressed.
  • the lid 15 sits in the mounted
  • housing wall 8 and cover 15 are screwed together.
  • the cover 15 also has, in the region facing away from the flow channel 9, a collar 18 which has a sealing surface 19 on its surface facing the flow channel. This sealing surface 19, together with a corresponding, surrounding the opening 16 sealing surface 20 a very good seal between the lid 15 and the housing wall 8 in the assembled state.
  • the opening 16 now has an opening width D, which corresponds to a circular diameter in the embodiment shown in Figure 2.
  • the opening 16 could also have other shapes, such as a rectangular shape, an oval shape or the like.
  • the opening width D would be the largest opening width.
  • the opening width D is to be chosen in each case so that it is greater than the largest diameter of the smallest
  • the largest diameter of the smallest projection surface is exemplified by indicated in Figure 2 with d diameter.
  • Projection surface of the protruding into the flow channel 9 in the assembled state parts of the valve device 1 can - in the example shown by slight tilting - through the larger opening 16 in the mounted state in the
  • Flow channel 7 are introduced.
  • a complex assembly for example, the elaborate welding of the valve flap 6 with the connecting element 11 and / or the shaft 10 in the interior of the flow channel 7, can thus be avoided.
  • Connecting element 11, shaft 10, bearing sleeve 14, cover 15 and optionally with the lever 12 can thus be pre-assembled outside the flow channel 9 and can then be introduced through the opening 16 in the flow channel and mounted by tightening the lid 15. The effort in terms of assembly is minimized.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a housing for an impeller of a turbomachine having a flow channel enclosed by a housing wall; a valve flap by which a flow opening in the housing wall can be selectively closed or opened; and a shaft connected to the valve flap, wherein the shaft is guided through an opening in the housing wall to the exterior of the flow channel. The invention is characterized in that the opening comprises an opening width greater than the greatest diameter of the smallest projection area of the valve flap and of the part of the shaft protruding into the flow channel in the assembled state, and that the opening is closed in the assembled state by a cover through which the shaft runs.

Description

Gehäuse für ein Laufrad  Housing for an impeller
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein Laufrad einer Turbomaschine nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. The invention relates to a housing for an impeller of a turbomachine according to the closer defined in the preamble of claim 1.
Turbomaschinen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Bei den Laufrädern solcher Turbomaschinen handelt es sich dabei typischerweise um Abgasnutzturbinen oder Verdichterräder. Beide werden in Kombination Turbo machines are known from the general state of the art. The impellers of such turbomachines are typically exhaust gas turbines or compressor wheels. Both are combined
miteinander beispielsweise in einem sogenannten Abgasturbolader eingesetzt. Die Abgasnutzturbine alleine kann außerdem Teil eines sogenannten Turbo- Compound-Systems sein. used together for example in a so-called exhaust gas turbocharger. The exhaust gas turbine alone may also be part of a so-called turbo-compound system.
Abgashutzturbinen werden typischerweise in Kraftfahrzeugen und dort zumeist in Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine eingesetzt. Die Exhaust gas turbines are typically used in motor vehicles and there mostly in conjunction with an internal combustion engine. The
Abgasnutzturbinen nutzen dabei thermische Energie und Druckenergie in den Abgasen, insbesondere in den Abgasen der Verbrennungskraftmaschine, um daraus Energie zurückzugewinnen. Über die zurückgewonnene Energie kann dann beispielsweise bei einem Abgasturbolader ein Verdichterrad angetrieben werden, um die der Verbrennungskraftmaschine zugeführte Frischluft zu verdichten. Bei einem Turbo-Compound-System dient die mittels der Abgasnutzturbine aus den Abgasen zurückgewonnene Energie typischerweise dazu, ergänzend mechanische Leistung zum Antrieb des Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Andere aus dem Stand der Technik bekannte vergleichbare Anwendungen von Abgasnutzturbinen können die zurückgewonnene Energie auch anderweitig nutzen, beispielsweise zum Antrieb von Nebenaggregaten oder dergleichen. Exhaust gas turbines use thermal energy and pressure energy in the exhaust gases, in particular in the exhaust gases of the internal combustion engine in order to recover energy therefrom. About the recovered energy can then be driven for example in an exhaust gas turbocharger, a compressor to compress the internal combustion engine supplied fresh air. In a turbo-compound system, the energy recovered from the exhaust gases by means of the exhaust gas turbine typically serves to provide additional mechanical power for driving the motor vehicle. Other comparable applications of exhaust gas turbines known from the prior art can also use the recovered energy for other purposes, for example for driving ancillaries or the like.
Nun ist es so, dass sehr häufig im Bereich von Turboladern, aber auch im Bereich von Turbo-Compound-Systemen, sogenannte Wastegate-Ventile, Abblasventile oder Umluftventile vorgesehen sind. Diese Ventile sind dabei typischerweise in Form von Klappen aufgebaut, welche eine Öffnung in einem Strömungskanal, durch welchen Gas von oder zu dem Laufrad oder den Laufrädern strömt, öffnen können, um so das Gas beispielsweise in den Bereich nach dem Laufrad abblasen zu können. In dem Fall, in dem die Ventileinrichtung im Bereich der Abgasturbine eingesetzt wird, wird sie typischerweise als Wastegate-Ventil bezeichnet. Sie kann dann zur Verbesserung der Regelbarkeit der Abgasnutzturbine eingesetzt werden. Wird in solchen Situationen der Abgasdruck über der Abgasnutzturbine durch ein solches Wastegate-Ventil reduziert, minimieren sich die Verluste. Die Ventileinrichtung mit vergleichbarem Aufbau kann auch im Bereich der Verdichterturbine als Laufrad der Turbomaschine eingesetzt werden. Sie kann dann beispielsweise einen Bypass um die Verdichterturbine öffnen, entweder als reines Sicherheitsventil oder um bereits verdichtete Luft nach der Verdichterturbine abzublasen, um so die Luftzufuhr zu regeln. Die letztgenannte Variante, welche so im Stand der Technik durchaus üblich ist, ist aufgrund der damit verbundenen Energieverluste im Allgemeinen jedoch nicht zu bevorzugen. Now it is so that very often in the field of turbochargers, but also in the field of turbo-compound systems, so-called wastegate valves, blow-off valves or air recirculation valves are provided. These valves are typically constructed in the form of flaps, which have an opening in a flow channel, by which gas flows from or to the impeller or the wheels, can open, so as to be able to blow off the gas, for example, in the area after the impeller can. In the case where the valve device is used in the region of the exhaust gas turbine, it is typically called a wastegate valve. It can then be used to improve the controllability of the exhaust gas turbine. If, in such situations, the exhaust pressure across the exhaust gas turbine is reduced by such a wastegate valve, the losses are minimized. The valve device with a similar construction can also be used in the area of the compressor turbine as an impeller of the turbomachine. It can then, for example, open a bypass around the compressor turbine, either as a mere safety valve or to blow off already compressed air after the compressor turbine, so as to regulate the air supply. However, the latter variant, which is quite customary in the prior art, is generally not preferable because of the associated energy losses.
Ein typischer Aufbau für eine derartige Ventileinrichtung ist dabei die Realisierung des Ventils durch eine Strömungsöffnung in einer Gehäusewand in dem Gehäuse für das Laufrad, welche von einer gegenüber der Strömungsöffnung beweglichen Klappe verschließbar oder freigebbar ist. Typischerweise wird eine solche Klappe durch eine Welle betätigt, welche durch das Gehäuse nach außen ragt und beispielsweise mit einem Hebel und einem Stellelement versehen ist. Auf der in dem Gehäuse befindlichen Seite der Welle ist dann die Klappe verdrehfest mit der Welle ausgeführt, beispielsweise außermittig angeschweißt. Durch eine A typical structure for such a valve device is the realization of the valve by a flow opening in a housing wall in the housing for the impeller, which can be closed or opened by a movable relative to the flow opening flap. Typically, such a flap is actuated by a shaft which projects through the housing to the outside and is provided for example with a lever and an adjusting element. On the located in the housing side of the shaft then the flap is rotationally carried out with the shaft, for example, welded off-center. By a
Drehbewegung der Welle lässt sich so die Klappe auf die Strömungsöffnung in der Gehäusewand legen, um diese zu verschließen oder kann von der  Rotary movement of the shaft can be as the flap on the flow opening in the housing wall to close or can be closed by the
Strömungsöffnung weggeschwenkt werden, um diese freizugeben. Da die Klappe in den Bereich des Strömungskanals hineingeschwenkt wird, hat der Aufbau mit der Klappe außerdem den Vorteil, dass der Strömungskanal durch die Klappe in seinem durchströmbaren Querschnitt eingeengt wird. Ist die Welle und damit die Schwenkachse der Klappe nun in Strömungsrichtung des Mediums nach der Strömungsöffnung in der Gehäusewand angeordnet, so kann dadurch ein vorteilhafter Staudruck erzeugt werden, welcher das Abströmen des Mediums durch die von der Klappe nunmehr freigegebene Strömungsöffnung begünstigt. Flow opening are pivoted away to release this. Since the flap is pivoted into the region of the flow channel, the structure with the flap also has the advantage that the flow channel through the flap in is narrowed his flow-through cross-section. If the shaft and thus the pivot axis of the flap are now arranged in the direction of flow of the medium downstream of the flow opening in the housing wall, then an advantageous back pressure can be generated, which promotes the outflow of the medium through the now released from the flap flow opening.
Die Problematik eines derartigen Aufbaus liegt nun darin, dass typischerweise im Bereich der Gehäusewand eine Öffnung zum Hindurchführen der Welle zum Betätigen der Ventilklappe vorgesehen ist. Diese Öffnung für die Welle ist entweder eine auf den Durchmesser der Welle angepasste Bohrung durch die Gehäusewand oder eine in die Gehäusewand eingepresste Lagerhülse für die Welle. Nachdem die Welle durch die Öffnung in der Gehäusewand The problem with such a construction is that an opening for passing the shaft for actuating the valve flap is typically provided in the region of the housing wall. This opening for the shaft is either a bore adapted to the diameter of the shaft through the housing wall or a bearing sleeve pressed into the housing wall for the shaft. After the shaft through the opening in the housing wall
beziehungsweise der eingepressten Lagerhülse eingebracht worden ist, wobei die Welle gegebenenfalls auch zusammen mit der Lagerhülse in die Gehäusewand eingepresst werden kann, muss nun die Ventilklappe mit der Welle verbunden werden. Dies erfolgt häufig durch Schweißen, welches dann in dem typischerweise sehr beengten Bereich des Strömungskanals erfolgen muss. Dabei ist eine exakte Fixierung der Klappe über der Strömungsöffnung, welche diese verschließen beziehungsweise freigeben soll, erforderlich. Dies ist aufgrund der typischerweise beengten Platzverhältnisse sehr aufwändig und benötigt eine entsprechend hohe Montagezeit. Aufgrund der beengten Platzverhältnisse kommt es außerdem häufig zu Montagefehlern, welche dann eine Undichtheit zwischen der Ventilklappe und der Strömungsöffnung zur Folge haben. Das Gehäuse für das Laufrad muss dann überarbeitet oder gegebenenfalls sogar verworfen werden. or the pressed bearing sleeve has been introduced, wherein the shaft can optionally also be pressed together with the bearing sleeve in the housing wall, now the valve flap must be connected to the shaft. This is often done by welding, which then has to be done in the typically very cramped area of the flow channel. In this case, an exact fixation of the flap over the flow opening, which is to close or release this required. This is very complicated due to the typically cramped space and requires a correspondingly high installation time. Due to the cramped space it also often leads to assembly errors, which then have a leak between the valve flap and the flow opening result. The housing for the impeller must then be revised or possibly even discarded.
Sofern eine Lagerhülse in eine Öffnung in dem Gehäuse eingepresst wird, muss außerdem auf eine geeignete Halterung des Gehäuses während des In addition, if a bearing sleeve is pressed into an opening in the housing, must be on a suitable mounting of the housing during the
Einpressvorgangs geachtet werden. Da Gehäuse für Laufräder typischerweise Spiralkanäle um den größten Durchmesser des Laufrads aufweisen, sind Be respected. Since housings for impellers typically have spiral channels around the largest diameter of the impeller are
Wölbungen, Durchmesser und Radien der einzelnen Gehäuse je nach Bautyp und Leistung häufig sehr unterschiedlich. Um dennoch sicher und zuverlässig das Einpressen einer Lagerhülse bewerkstelligen zu können, muss für jeden einzelnen Bautyp des Gehäuses eine geeignete Aufnahmevorrichtung vorhanden sein, um sicherzustellen, dass das Gehäuse senkrecht gegenüber der Einpressrichtung sicher und stabil so aufgenommen ist, dass es dem beim Einpressen Buckles, diameters and radii of the individual housing depending on the type of construction and Performance often very different. Nevertheless, in order to safely and reliably accomplish the pressing of a bearing sleeve, a suitable receiving device must be present for each type of housing to ensure that the housing is taken up securely and stably perpendicular to the press-in that it during pressing
aufgebrachten Druck ohne Beschädigung widersteht. Dies ist aufgrund der vergleichsweise hohen Anzahl an unterschiedlichen Gehäusen bei der Montage mit einem hohen Aufwand hinsichtlich der Haltevorrichtungen und der häufigen beim Einpressen erforderlichen Werkzeugwechsel nachteilig. applied pressure without damage resists. This is disadvantageous due to the relatively high number of different housings during assembly with a high cost in terms of holding devices and the frequent tool change required during pressing.
Es ist daher die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, ein Gehäuse für ein Laufrad einer Turbomaschine, beispielsweise einer Abgasnutzturbine, anzugeben, welches die genannten Nachteile vermeidet und die Möglichkeit bietet, eine Ventilklappe einfach, sicher und zuverlässig in das Gehäuse zu montieren. It is therefore an object of the present invention to provide a housing for an impeller of a turbomachine, for example an exhaust gas turbine, which avoids the disadvantages mentioned and offers the possibility to mount a valve flap easily, safely and reliably in the housing.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Aufbaus ergeben sich außerdem aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. According to the invention this object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of claim 1. Further advantageous embodiments and further developments of the structure according to the invention also emerge from the dependent claims.
Bei dem erfindungsgemäßen Gehäuse für ein Laufrad ist es vorgesehen, dass die Öffnung, durch welche die Welle durch die Gehäusewand nach außerhalb des Strömungskanals geführt ist, eine Öffnungsweite aufweist, welche größer als der größte Durchmesser der kleinsten Projektionsfläche der Ventilklappe und des im montierten Zustand in den Strömungskanal ragenden Teils der Welle ist, und dass diese Öffnung im montierten Zustand mit einem Deckel verschlossen ist, durch welchen die Welle verläuft. Das erfindungsgemäße Gehäuse sieht also eine Öffnung im Bereich einer Gehäusewand um den Strömungskanal vor, welche so groß ist, dass Ventilklappe und Welle im bereits verbundenen Zustand durch diese Öffnung in den Strömungskanal eingeführt werden können. Der Aufbau kann so sehr einfach, zuverlässig und mit hoher Genauigkeit montiert werden, da das Verbinden der Ventilklappe mit der Welle im Inneren des Strömungskanals entfällt. Die Ventilklappe und die Welle können vielmehr außerhalb des Gehäuses vormontiert und dann durch die Öffnung in den Strömungskanal eingebracht werden. Die Öffnung wird dann durch einen Deckel im montierten Zustand verschlossen, wobei die Welle durch den Deckel verläuft. Der Deckel kann prinzipiell in beliebiger Art und Weise mit dem Gehäuse verbunden werden. Eine lösbare Verbindung, welche beispielsweise durch Anschrauben des Deckels an dem Gehäuse erfolgt, ist hinsichtlich eventueller Wartungsarbeiten oder In the housing for an impeller according to the invention, it is provided that the opening through which the shaft is guided through the housing wall to the outside of the flow channel, having an opening width which is greater than the largest diameter of the smallest projection surface of the valve flap and the mounted state in the flow channel projecting part of the shaft, and that this opening is closed in the mounted state with a cover through which the shaft passes. The housing according to the invention therefore provides an opening in the region of a housing wall around the flow channel, which is so large that valve flap and shaft can be introduced in the already connected state through this opening in the flow channel. The structure can be like this be mounted very easily, reliably and with high accuracy, since the connection of the valve flap with the shaft is omitted in the interior of the flow channel. The valve flap and the shaft can rather be preassembled outside the housing and then introduced through the opening in the flow channel. The opening is then closed by a lid in the assembled state, the shaft passing through the lid. The lid can in principle be connected to the housing in any desired manner. A detachable connection, which takes place, for example, by screwing the lid to the housing, is in terms of any maintenance or
dergleichen sicherlich von Vorteil. Prinzipiell ist es jedoch auch denkbar, den Deckel mit dem Gehäuse zu verpressen oder zu verschweißen. Such certainly beneficial. In principle, however, it is also conceivable to press the cover with the housing or to weld.
Der Deckel selbst kann dabei ebenfalls zusammen mit Welle und Ventilklappe als Baueinheit vormontiert werden, sodass diese Bauteile bei der Montage in den Strömungskanal beziehungsweise das Gehäuse eingebracht und mit diesem verbunden werden können. Ventilklappe, Strömungsöffnung, Öffnung und The cover itself can also be preassembled together with shaft and valve flap as a unit, so that these components can be introduced during assembly in the flow channel or the housing and connected to it. Valve flap, flow opening, opening and
Anbindung des Deckels können dabei über unterschiedliche Baureihen von Connection of the lid can be done on different series of
Gehäusen hinweg immer gleich ausgeführt werden, sodass die vormontierte Baueinheit in verschiedene Gehäusetypen mit unterschiedlichen geometrischen Außenformen einfach und effizient integriert werden kann. Da die Baueinheit nunmehr für verschiedene Gehäusetypen jeweils identisch aufgebaut und vormontiert werden kann, können aufgrund der höheren Stückzahlen hier Housings always be carried out the same way, so that the pre-assembled unit can be easily and efficiently integrated into different housing types with different geometric outer shapes. Since the unit can now be constructed and pre-assembled identical for different types of housings, due to the higher numbers here
Herstellungs- und Fertigungskosten eingespart werden. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Aufbaus ist der Deckel dabei rund ausgebildet und an seiner Stirnseite zumindest teilweise mit einem Gewinde versehen, welches mit einem Gewinde im Bereich der korrespondierend ausgebildeten Öffnung zusammenwirkt. Dieser besonders einfache und effiziente Aufbau ermöglicht es den Deckel und seine Möglichkeit zur Befestigung einstückig so auszuführen, dass beispielsweise eine vormontierte Einheit aus Deckel, Welle und Ventilklappe einfach durch die Öffnung in das Gehäuse eingeführt und mit diesem verschraubt werden kann. Saves manufacturing and manufacturing costs. In a particularly advantageous development of the construction according to the invention, the cover is designed to be round and at least partially provided on its end side with a thread which cooperates with a thread in the region of the correspondingly formed opening. This particularly simple and efficient construction makes it possible to carry out the cover and its possibility for attachment in one piece so that, for example, a preassembled Unit of cover, shaft and valve flap can be easily inserted through the opening in the housing and bolted to it.
Der Deckel kann dabei als ein einziges Bauteil ausgeführt sein, welches eine beispielsweise zentrale oder außermittig angeordnete Öffnung aufweist, durch welche die Welle, idealerweise in dichtendem Eingriff mit dem Deckel, The cover may be embodied as a single component which has an opening, for example centrally or eccentrically arranged, through which the shaft, ideally in sealing engagement with the cover,
hindurchgeführt ist. Die außermittige Anordnung der Öffnung bietet dabei die Möglichkeit, durch eine Drehung des Deckels um seinen Mittelpunkt eine passed through. The eccentric arrangement of the opening offers the possibility of a rotation of the lid about its center
Verschiebung der Position der Welle zu erreichen. Dadurch lassen sich eventuelle Toleranzabweichungen zwischen der Ventilklappe und der Strömungsöffnung ausgleichen. Shift the position of the shaft to reach. As a result, any tolerance deviations between the valve flap and the flow opening can be compensated.
Ergänzend oder alternativ hierzu kann es außerdem vorgesehen sein, dass der Deckel eine Lagerhülse für die Welle aufweist. Eine solche Lagerhülse kann beispielsweise aus einem geeigneten Lagermaterial gefertigt werden, während der Deckel selbst aus einem anderen für die Verbindung und das Einbringen eines dauerhaft stabilen Gewindes besser geeigneten Material hergestellt werden kann. Additionally or alternatively, it can also be provided that the cover has a bearing sleeve for the shaft. Such a bearing sleeve can for example be made of a suitable bearing material, while the lid itself can be made of another suitable for the connection and the introduction of a permanently stable thread more suitable material.
In einer besonders günstigen Weiterbildung hiervon ist die Lagerhülse dabei mit dem Deckel verpresst ausgeführt. Ein solches Verpressen der Lagerhülse mit dem Deckel entspricht im Wesentlichen der Montage, wie sie bisher aus dem Stand der Technik üblich ist. Allerdings müssen keine verschiedenen Haltevorrichtungen für das Gehäuse vorgesehen sein, da die Hülse lediglich mit dem Deckel verpresst wird, welcher bei allen Baureihen des Gehäuses idealerweise standardisiert ist und damit lediglich eine einzige Aufnahmevorrichtung beim Verpressen benötigt. Die Lagerhülse kann dann, wie beim bisherigen Aufbau, ohne bewährte Materialien und Maße ändern zu müssen, mit dem Deckel verpresst werden. Der gesamte Aufbau aus Deckel mit eingepresster Lagerhülse, Welle und daran angebrachter, beispielsweise angeschweißter Ventilklappe, kann dann unabhängig vom Gehäuse des Laufrads vormontiert und in größeren Stückzahlen bevorratet werden. Bei der Montage muss dann lediglich diese vormontierte Baueinheit in das Gehäuse integriert werden durch Einführen der Ventilklappe und Einschrauben des Deckels gemäß der oben beschriebenen besonders bevorzugten Ausgestaltung. In einer weiteren Ausgestaltung kann es außerdem vorgesehen sein, dass die Welle an der der Ventilklappe abgewandten Seite einen Hebel aufweist. Auch dieser kann unmittelbar bei der Vormontage der Baueinheit mit angebracht, beispielsweise angeschweißt werden, sodass die Baueinheit direkt mit einer Betätigungseinrichtung, beispielsweise einem Stellmotor, einem hydraulischen oder pneumatischen Aktuator oder dergleichen zur Betätigung der Ventilklappe zum Öffnen oder Schließen der Strömungsöffnung in dem Strömungskanal verbunden werden kann. In a particularly favorable development thereof, the bearing sleeve is made pressed with the lid. Such compression of the bearing sleeve with the lid substantially corresponds to the assembly, as it is customary from the prior art. However, no different holding devices for the housing must be provided, since the sleeve is pressed only with the lid, which is ideally standardized in all series of the housing and thus requires only a single receiving device during pressing. The bearing sleeve can then, as in the previous structure without having to change proven materials and dimensions, be pressed with the lid. The entire structure of lid with pressed-bearing sleeve, shaft and attached thereto, for example, welded valve flap, can then be preassembled independently of the housing of the impeller and stored in larger quantities. In the Assembly then only this preassembled unit must be integrated into the housing by inserting the valve flap and screwing the lid according to the particularly preferred embodiment described above. In a further embodiment, it can also be provided that the shaft has a lever on the side facing away from the valve flap. This can also be attached directly to the pre-assembly of the unit, for example, welded, so that the unit can be connected directly to an actuator, such as a servomotor, a hydraulic or pneumatic actuator or the like for actuating the valve flap to open or close the flow opening in the flow channel can.
Die bevorzugte Verwendung eines derartigen Gehäuses liegt dabei im Einsatz als sogenanntes Wastegate-Ventil für eine Abgasnutzturbine eines Turboladers oder eines Turbo-Compound-Systems. Aber auch der Einsatz zur Realisierung eines Abblaseventils für ein Verdichterrad in einem Turbolader ist denkbar. Gemäß einer sehr günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses ist es demnach vorgesehen, dass das Laufrad eine Abgasnutzturbine und/oder ein Verdichterrad eines Abgasturboladers ist. The preferred use of such a housing is in use as a so-called wastegate valve for an exhaust gas turbine of a turbocharger or a turbo-compound system. But also the use for the realization of a blow-off valve for a compressor in a turbocharger is conceivable. According to a very favorable embodiment of the housing according to the invention, it is accordingly provided that the impeller is an exhaust gas turbine and / or a compressor wheel of an exhaust gas turbocharger.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Aufbaus ergeben sich außerdem aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel, welches unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert wird. Further advantageous embodiments of the structure according to the invention also result from the embodiment described below, which is explained in more detail with reference to the figures.
Dabei zeigen: Showing:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Abgasturboladers; und eine mögliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung im Bereich einer Abgasnutzturbine. Figure 1 is a schematic representation of an exhaust gas turbocharger; and a possible embodiment of the valve device according to the invention in the field of exhaust gas turbine.
Das nachfolgende Ausführungsbeispiel beschreibt die Funktionalität und den Aufbau einer Ventileinrichtung 1 für eine Abgasnutzturbine 2 am Beispiel eines Turboladers 3, welcher in der Darstellung der Figur 1 in einer schematischen Ansicht zu erkennen ist. Die Abgasnutzturbine beziehungsweise Turbine 2 des Abgasturboladers 3 ist dabei in an sich bekannter Art und Weise über eine Welle 4 mit einem Verdichter beziehungsweise einem Verdichterrad 5 verbunden. Der Turbine 2 strömt durch den mit A bezeichneten Pfeil heißes Abgas, beispielsweise aus dem Bereich einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine, zu. Dieses heiße Abgas wird in der Turbine 2 entspannt und gelangt dann über den mit a bezeichneten Pfeil in den Bereich der Umgebung. Die dabei anfallende The following embodiment describes the functionality and structure of a valve device 1 for an exhaust gas turbine 2 using the example of a turbocharger 3, which can be seen in the representation of Figure 1 in a schematic view. The exhaust gas turbine or turbine 2 of the exhaust gas turbocharger 3 is connected in a manner known per se via a shaft 4 to a compressor or a compressor wheel 5. The turbine 2 flows through the arrow designated A hot exhaust gas, for example from the range of an internal combustion engine, not shown, to. This hot exhaust gas is expanded in the turbine 2 and then passes through the arrow designated a in the area of the environment. The resulting
mechanische Leistung wird über die Welle 4 direkt auf den Verdichter 5 mechanical power is transmitted via the shaft 4 directly to the compressor. 5
übertragen, welcher aus der Umgebung gemäß dem Pfeil b Frischluft ansaugt, diese verdichtet und gemäß dem Pfeil B als Verbrennungsluft der soeben erwähnten Brennkraftmaschine zuführt. Dieser Aufbau ist dabei aus dem Stand der Technik an sich bekannt. Er soll die nachfolgend erläuterte Funktion der Ventileinrichtung 1 am Beispiel eines Abgasturboladers 3 näher beschreiben. Ebenso wäre ein vergleichbarer Aufbau bei einem Turbo-Compound-System anwendbar, welches ebenfalls die Abgasnutzturbine beziehungsweise Turbine 2 aufweist, welche über die Welle 4 dann jedoch keinen Verdichter 5, sondern typischerweise ein Zahnrad beziehungsweise Ritzel antreibt. Über dieses Ritzel wird die im Bereich der Turbine 2 gewonnene Leistung dann anderweitig verwendet, beispielsweise über eine hydrodynamische Kupplung und ein entsprechendes Getriebe der Kurbelwelle als ergänzende Leistung zur Verfügung gestellt. Eine weitere Einsatzmöglichkeit besteht im Bereich des Verdichterrads 5. Auch hier könnte über eine Ventileinrichtung 1 Luft im Bypass um das transferred, which sucks fresh air from the environment according to the arrow b, this compressed and fed according to the arrow B as combustion air of the just mentioned internal combustion engine. This structure is known per se from the prior art. He will describe the function of the valve device 1 explained below using the example of an exhaust gas turbocharger 3 in more detail. Likewise, a comparable structure in a turbo-compound system would be applicable, which also has the exhaust gas turbine or turbine 2, which then on the shaft 4 but no compressor 5, but typically drives a gear or pinion. About this pinion, the power obtained in the turbine 2 power is then used elsewhere, for example, provided via a hydrodynamic coupling and a corresponding gear of the crankshaft as a supplemental power available. Another possible use is in the area of the compressor wheel 5. Here too, air could be bypassed via a valve device 1
Verdichterrad 5 geführt oder aus dem Bereich des Verdichterrads 5 abgeblasen werden. Die hierfür eingesetzte Ventileinrichtung kann analog der erfmdungsgemäßen Ventileinrichtung 1 aufgebaut sein, welche nachfolgend am Beispiel der Abgasseite näher beschrieben und erläutert wird. Be performed compressor 5 or blown out of the range of the compressor 5. The valve device used for this purpose can analogously Inventive valve device 1 be constructed, which will be described and explained in more detail below using the example of the exhaust gas side.
Sowohl bei Abgasturboladern 3 als auch bei Turbo-Compound-Systemen kommt es in bestimmten Betriebssituationen dazu, dass das Abgas A nicht durch die Turbine 2 hindurchgeführt, sondern ganz oder typischerweise teilweise um die Turbine 2 herumgeführt werden soll. Hierfür dient die Ventileinrichtung 1, welche auch als Umblaseventil, Umluftventil, Abblaseventil oder Wastegate-Ventil bezeichnet wird. Sie verbindet den Bereich des in die Turbine 2 einströmenden Abgases A mit dem Bereich des die Turbine 2 verlassenden Abgases a. Auf diese Ventileinrichtung 1 soll nachfolgend nun näher eingegangen werden. In exhaust gas turbochargers 3 as well as in turbo-compound systems, it happens in certain operating situations that the exhaust gas A is not passed through the turbine 2, but is to be wholly or typically partially guided around the turbine 2. For this purpose, the valve device 1, which is also referred to as Umblaseventil, recirculation valve, blow-off valve or wastegate valve. It connects the region of the exhaust gas A flowing into the turbine 2 with the region of the exhaust gas a leaving the turbine 2. On this valve device 1 will now be discussed in more detail below.
In der Darstellung der Figur 2 ist die Ventileinrichtung 1, welche in Figur 1 prinzipmäßig angedeutet war, in ihrem konkreten Aufbau zu erkennen. Die Ventileinrichtung 1 besteht aus einer Ventilklappe 6, welche eine hier gestrichelt angedeutete Strömungsöffnung 7 in einer Gehäusewand 8 verschließen und freigeben kann. Die Gehäusewand 8 umschließt dabei einen Strömungskanal 9, beispielsweise den Einlassraum für das Abgas A in die Abgasnutzturbine 2. Die Gehäusewand 8 ist dabei Teil eines Gehäuses, in diesem Fall beispielhaft also Teil des Turbinengehäuses. Die Ventileinrichtung 1 besteht neben der Ventilklappe 6 aus einer Welle 10, welche in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel außermittig der Ventilklappe 6 angeordnet und über ein Verbindungselement 11 mit dieser verbunden ist. Die Verbindung kann insbesondere durch ein In the illustration of Figure 2, the valve device 1, which was indicated in principle in Figure 1, to recognize in their concrete structure. The valve device 1 consists of a valve flap 6, which can close and release a dashed line indicated here flow opening 7 in a housing wall 8. The housing wall 8 encloses a flow channel 9, for example, the inlet space for the exhaust gas A in the exhaust gas turbine 2. The housing wall 8 is part of a housing, in this case, for example, part of the turbine housing. The valve device 1 is next to the valve flap 6 of a shaft 10, which is arranged in the embodiment shown here off-center of the valve flap 6 and connected via a connecting element 11 with this. The connection can in particular by a
Verschweißen der Ventilklappe 6 mit dem Verbindungselement 11 und/oder der Welle 10 erfolgen. Die Ventileinrichtung 1 weist außerdem an ihrem dem Welding the valve flap 6 with the connecting element 11 and / or the shaft 10 done. The valve device 1 also has at its the
Strömungskanal 9 äbgewandten Ende der Welle 10 einen Hebel 12 auf, welcher ebenfalls mit der Welle 10 verbunden, beispielsweise verschweißt ist. Der Hebel 12 steht mit einer Betätigungseinrichtung 13, beispielsweise einem Stellmotor, einem Hydraulik- oder Pneumatikkolben oder dergleichen, in Verbindung. Durch eine drehende Bewegung am Hebel 12 lässt sich die Ventilklappe 6 aus der in Figur 2 dargestellten geschlossenen Position der Strömungsöffnung 7 um die Achse der Welle 10 verschwenken und gibt so, je nach Verschwenkwinkel, einen sich kontinuierlich erweiternden Querschnitt der Strömungsöffnung 7 frei. Die Welle 10 ist dabei in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in einer Lagerhülse 14 so gelagert, dass diese über den Hebel 12 und die Flow channel 9 äbgewandten end of the shaft 10 to a lever 12, which is also connected to the shaft 10, for example, welded. The lever 12 is connected to an actuating device 13, for example a servomotor, a hydraulic or pneumatic piston or the like, in connection. By a rotating movement on the lever 12, the valve flap 6 can be made of the in FIG shown closed position of the flow opening 7 to pivot about the axis of the shaft 10 and are so, depending on the pivoting angle, a continuously expanding cross section of the flow opening 7 free. The shaft 10 is mounted in the embodiment shown here in a bearing sleeve 14 so that these via the lever 12 and the
Betätigungseinrichtung 13 verdrehbar ist, und dass gleichzeitig eine möglichst gute Abdichtung des Strömungskanals 9 im Bereich zwischen der Welle 10 und der Lagerhülse 14 gewährleistet ist. Die Lagerhülse 14 ist dabei in einen Deckel 15 eingebracht, beispielsweise eingepresst. Der Deckel 15 sitzt im montierten Actuator 13 is rotatable, and that at the same time the best possible sealing of the flow channel 9 in the region between the shaft 10 and the bearing sleeve 14 is ensured. The bearing sleeve 14 is introduced into a lid 15, for example, pressed. The lid 15 sits in the mounted
Zustand in einer Öffnung 16 in der Gehäusewand 8. Über ein Gewinde 17 sind Gehäusewand 8 und Deckel 15 miteinander verschraubt. Der Deckel 15 weist neben dem Gewinde 17 auf seinem dem Strömungskanal 9 zugewandten Bereich der Stirnflächen außerdem in dem dem Strömungskanal 9 abgewandten Bereich einen Bund 18 auf, welcher auf seiner dem Strömungskanal zugewandten Fläche eine Dichtfläche 19 hat. Diese Dichtfläche 19 bildet zusammen mit einer korrespondierenden, die Öffnung 16 umgebenden Dichtfläche 20 eine sehr gute Abdichtung zwischen dem Deckel 15 und der Gehäusewand 8 im montierten Zustand aus.  State in an opening 16 in the housing wall 8. Via a thread 17 housing wall 8 and cover 15 are screwed together. In addition to the thread 17 on its region of the end faces facing the flow channel 9, the cover 15 also has, in the region facing away from the flow channel 9, a collar 18 which has a sealing surface 19 on its surface facing the flow channel. This sealing surface 19, together with a corresponding, surrounding the opening 16 sealing surface 20 a very good seal between the lid 15 and the housing wall 8 in the assembled state.
Die Öffnung 16 weist nun eine Öffnungsweite D auf, welche bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einem Kreisdurchmesser entspricht. Bei anderen Ausgestaltungen der Öffnung 16, beispielsweise bei einem von außen an die Gehäusewand 8 angeflanschten Deckel 15, könnte die Öffnung auch andere Formen, beispielsweise eine Rechteckform, eine ovale Form oder dergleichen, aufweisen. In diesem Fall wäre unter der Öffnungsweite D jeweils die größte Öffnungsweite zu verstehen. Die Öffnungsweite D ist dabei in jedem Fall so zu wählen, dass diese größer ist, als der größte Durchmesser der kleinsten The opening 16 now has an opening width D, which corresponds to a circular diameter in the embodiment shown in Figure 2. In other embodiments of the opening 16, for example, in a flanged from the outside of the housing wall 8 lid 15, the opening could also have other shapes, such as a rectangular shape, an oval shape or the like. In this case, the opening width D would be the largest opening width. The opening width D is to be chosen in each case so that it is greater than the largest diameter of the smallest
Projektionsfläche der Ventilklappe 6 und des im montierten Zustand in den Projection surface of the valve flap 6 and the mounted state in the
Strömungskanal 9 ragenden Teils der Welle 10. Der größte Durchmesser der kleinsten Projektionsfläche ist beispielhaft durch den in Figur 2 mit d bezeichneten Durchmesser angedeutet. Der größte Durchmesser α dieser kleinsten Flow channel 9 protruding part of the shaft 10. The largest diameter of the smallest projection surface is exemplified by indicated in Figure 2 with d diameter. The largest diameter α of this smallest
Projektionsfläche der im montierten Zustand in den Strömungskanal 9 ragenden Teile der Ventileinrichtung 1 kann - im dargestellten Beispiel durch leichtes Verkippen - durch die größere Öffnung 16 im montierten Zustand in den Projection surface of the protruding into the flow channel 9 in the assembled state parts of the valve device 1 can - in the example shown by slight tilting - through the larger opening 16 in the mounted state in the
Strömungskanal 7 eingebracht werden. Eine aufwändige Montage, beispielsweise das aufwändige Verschweißen der Ventilklappe 6 mit dem Verbindungselement 11 und/oder der Welle 10 im Inneren des Strömungskanals 7, kann somit vermieden werden. Der Aufbau der Ventileinrichtung 1 mit Ventilklappe 6,  Flow channel 7 are introduced. A complex assembly, for example, the elaborate welding of the valve flap 6 with the connecting element 11 and / or the shaft 10 in the interior of the flow channel 7, can thus be avoided. The structure of the valve device 1 with valve flap 6,
Verbindungselement 11, Welle 10, Lagerhülse 14, Deckel 15 und gegebenenfalls mit dem Hebel 12 kann damit außerhalb des Strömungskanals 9 vormontiert werden und kann dann durch die Öffnung 16 in den Strömungskanal eingebracht und durch ein Festschrauben des Deckels 15 montiert werden. Der Aufwand hinsichtlich der Montage wird dadurch minimiert. Connecting element 11, shaft 10, bearing sleeve 14, cover 15 and optionally with the lever 12 can thus be pre-assembled outside the flow channel 9 and can then be introduced through the opening 16 in the flow channel and mounted by tightening the lid 15. The effort in terms of assembly is minimized.

Claims

Patentansprüche claims
1. Gehäuse für ein Laufrad (2, 5) einer Turbomaschine (3) mit 1. housing for an impeller (2, 5) of a turbomachine (3) with
1.1 einem Strömungskanal (9), welcher von einer Gehäusewand (8) umgeben ist,  1.1 a flow channel (9) which is surrounded by a housing wall (8),
1.2 einer Ventilklappe (6), durch welche eine Strömungsöffnung (7) in der  1.2 a valve flap (6), through which a flow opening (7) in the
Gehäusewand (8) wahlweise verschließbar oder freigebbar ist,  Housing wall (8) is either lockable or releasable,
1.3 einer Welle (10), welche mit der Ventilklappe (6) verbunden ist, wobei 1.3 a shaft (10) which is connected to the valve flap (6), wherein
1.4 die Welle (10) durch eine Öffnung (16) in der Gehäusewand (8) nach 1.4 the shaft (10) through an opening (16) in the housing wall (8) after
außerhalb des Strömungskanals (9) geführt ist,  is guided outside the flow channel (9),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
1.5 die Öffnung (16) eine Öffnungsweite (D) aufweist, welche größer als der größte Durchmesser (d) der kleinsten Projektionsfläche der Ventilklappe (6) und des im montierten Zustand in den Strömungskanal (9) ragenden Teils der Welle (10) ist, und dass die Öffnung (16) im montiertem Zustand mit einem Deckel (15), durch welchen die Welle (10) verläuft, verschlossen ist.  1.5 the opening (16) has an opening width (D) which is greater than the largest diameter (d) of the smallest projection area of the valve flap (6) and the part of the shaft (10) projecting into the flow channel (9) in the mounted state, and that the opening (16) in the assembled state with a lid (15) through which the shaft (10) extends, is closed.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (15) mit der Gehäusewand (8) verschraubt ist. Housing according to claim 1, characterized in that the cover (15) with the housing wall (8) is screwed.
Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (15) rund ausgebildet und an seiner Stirnseite zumindest teilweise mit einem Gewinde (17) versehen ist, welches mit einem Gewinde (17) im Bereich der korrespondierend ausgebildeten Öffnung (16) zusammenwirkt. Housing according to claim 1 or 2, characterized in that the cover (15) is formed round and at its end face at least partially provided with a thread (17) which cooperates with a thread (17) in the region of the correspondingly formed opening (16) ,
Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (15) auf seiner dem Strömungskanal (9) zugewandten Seite der Stirnflächen das Gewinde (17) und auf seiner dem Strömungskanal abgewandten Seite einen Bund (18) mit wenigstens einer Dichtfläche (19) aufweist. Housing according to claim 3, characterized in that the cover (15) on its the flow channel (9) facing side of the end faces the thread (17) and on its side facing away from the flow channel a collar (18) having at least one sealing surface (19) ,
5. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehachse des Deckels (15) und die Drehachse der Welle (10) im Bereich des Deckels (15) beabstandet voneinander angeordnet sind. 5. Housing according to one of claims 1 to 4, characterized in that an axis of rotation of the lid (15) and the axis of rotation of the shaft (10) in the region of the lid (15) are arranged spaced from each other.
6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (15) eine Lagerhülse (14) für die Welle (10) aufweist. 6. Housing according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cover (15) has a bearing sleeve (14) for the shaft (10).
7. Gehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülse (14) mit dem Deckel (15) verpresst ausgeführt ist. 7. Housing according to claim 6, characterized in that the bearing sleeve (14) with the lid (15) is made compressed.
8. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilklappe (6) und die Welle (10) zumindest mittelbar miteinander verschweißt sind. 8. Housing according to one of claims 1 to 7, characterized in that the valve flap (6) and the shaft (10) are at least indirectly welded together.
9. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (10) an der der Ventilklappe (6) abgewandten Seite einen Hebel (12) aufweist. 9. Housing according to one of claims 1 to 8, characterized in that the shaft (10) on the valve flap (6) facing away from a lever (12).
10. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad als Abgasnutzturbine (2) und/oder als ein Verdichterrad (5) eines Abgasturboladers (3) ausgebildet ist. 10. Housing according to one of claims 1 to 9, characterized in that the impeller as exhaust gas turbine (2) and / or as a compressor wheel (5) of an exhaust gas turbocharger (3) is formed.
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DE (1) DE102010050669A1 (en)
WO (1) WO2012062428A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112870459A (en) * 2021-01-19 2021-06-01 温州医科大学附属第一医院 Portable drainage bag

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012019963B4 (en) * 2012-10-11 2019-07-11 Audi Ag Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine and method for mounting an exhaust gas turbocharger
DE102013201992B4 (en) * 2013-02-07 2019-09-05 Continental Automotive Gmbh Method for producing a flap device for opening and closing a wastegate channel of a turbocharger and turbocharger
JP5954292B2 (en) 2013-10-11 2016-07-20 株式会社デンソー Turbocharger
DE102014209666A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-25 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Turbine housing for an exhaust gas turbocharger
CA2952169A1 (en) * 2014-05-08 2015-11-12 Borgwarner Inc. Control arrangement of an exhaust-gas turbocharger
US10344666B2 (en) * 2014-09-01 2019-07-09 Garrett Transportation I Inc. Turbine wastegate
JP6705146B2 (en) 2015-10-07 2020-06-03 株式会社Ihi Variable flow valve mechanism and supercharger
US10823048B2 (en) * 2019-02-28 2020-11-03 Borgwarner Inc. Turbine housing for a multi-flow turbine
CN113236789B (en) * 2021-04-30 2022-12-27 华能海南发电股份有限公司东方电厂 Prevent steam turbine governing valve rod structure that splits

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE613700C (en) * 1932-10-06 1935-05-24 Marle Schaekel Geb Kurth Shut-off device
DE3131178A1 (en) * 1981-08-06 1983-02-24 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Vacuum valve, the valve plate of which is pivoted out of the path of flow when opened
DE3346472C2 (en) * 1982-12-28 1991-09-12 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa Radial turbine with variable power
US4526004A (en) * 1983-10-25 1985-07-02 Holset Engineering Company Limited Exhaust brake valve
US5137003A (en) * 1989-05-19 1992-08-11 Mitsubishi Denki K.K. Supercharged pressure control valve apparatus
JPH05248253A (en) * 1992-03-09 1993-09-24 Aisan Ind Co Ltd Waste gate valve for turbocharger
EP1497579A1 (en) * 2002-04-15 2005-01-19 Jenara Enterprises Ltd. Exhaust gas control valve, apparatus and method of controlling exhaust gas flow
DE20221496U1 (en) * 2002-08-08 2006-02-09 Pierburg Gmbh Intake channel system for motor vehicle internal combustion engines comprises a channel element having on an inner side a pocket into which a flap pivots
GB0518883D0 (en) * 2005-09-15 2005-10-26 Leavesley Malcolm G Variable turbocharger apparatus with bypass means for bypassing exhaust gases
US20070119170A1 (en) * 2005-11-29 2007-05-31 Patrick Masson Non-rotating turbocharger waste gate valve
US8499432B2 (en) * 2007-03-06 2013-08-06 Borgwarner Inc. Wastegate assembly

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2012062428A1 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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