EP2758648A1 - Hitzeschild für einen abgasturbolader sowie anordnung eines hitzeschilds zwischen zwei gehäuseteilen eines abgasturboladers - Google Patents

Hitzeschild für einen abgasturbolader sowie anordnung eines hitzeschilds zwischen zwei gehäuseteilen eines abgasturboladers

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EP2758648A1
EP2758648A1 EP12768714.3A EP12768714A EP2758648A1 EP 2758648 A1 EP2758648 A1 EP 2758648A1 EP 12768714 A EP12768714 A EP 12768714A EP 2758648 A1 EP2758648 A1 EP 2758648A1
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EP
European Patent Office
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heat shield
housing
housing part
exhaust gas
gas turbocharger
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12768714.3A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hermann Burmester
Joachim Delitz
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.)
IHI Charging Systems International GmbH
Original Assignee
IHI Charging Systems International GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by IHI Charging Systems International GmbH filed Critical IHI Charging Systems International GmbH
Publication of EP2758648A1 publication Critical patent/EP2758648A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
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    • F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
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    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/14—Casings modified therefor
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    • F05D2260/38—Retaining components in desired mutual position by a spring, i.e. spring loaded or biased towards a certain position

Definitions

  • the invention relates to a heat shield for an exhaust gas turbocharger according to the preamble of patent claim 1 and an arrangement of a heat shield between two
  • Turbine housing with a bearing housing of an exhaust gas turbocharger, in which the turbine housing and the bearing housing centered with each other and are connected to each other in the region of a joint via a sealing arrangement.
  • a heat shield is provided between the turbine housing and the bearing housing.
  • at least one recess for a centering means is provided, through which the turbine housing and the bearing housing are directly centered with each other.
  • a heat shield for a turbocharger is known to be known, wherein the heat shield is formed in the form of a disc or a single or multi-stepped pot shape.
  • the disk or the cup shape has an outer edge, wherein the outer wheel is provided with at least one recess portion.
  • the recess portion forms with the outer edge of a web portion, wherein the web portion is bent outwardly to form a spring arm, and wherein the web portion either closed or formed in one place open.
  • both a first housing part in the form of a bearing housing of the exhaust gas turbocharger as well as a second housing part in the form of a turbine housing of the exhaust gas turbocharger is required to hold the heat shield between the housing parts in place. It is an object of the present invention, a heat shield for an exhaust gas turbocharger and an arrangement of a heat shield between two housing parts of a
  • Patent claim 8 solved.
  • the first aspect of the invention relates to a heat shield for an exhaust gas turbocharger, by means of which a first region of the exhaust gas turbocharger of at least a second region is heat-insulating shield and which has at least one fastening means by which the heat shield is to be held on a housing part of the exhaust gas turbocharger.
  • the fastening means as a locking element for locking the
  • Heat shield formed with the housing part This makes it possible to lock the heat shield with the housing part, such as a bearing housing or a turbine housing, the exhaust gas turbocharger, so that the heat shield independently, that is self-holding without the action of a further housing part of the exhaust gas turbocharger attached to the heat shield corresponding housing part and held is. In other words, it is not necessary when using the heat shield according to the invention to clamp the heat shield between the housing part and the other housing part. Rather, the heat shield according to the invention can self-locking
  • corresponding housing part is fixed relative to the housing parts, regardless of a position of a Füg Schlierens the housing parts, in which the housing parts are interconnected and, for example, at least indirectly supported on each other. It is usually provided that the heat shield is clamped in the joining area between the housing parts. If, during the operation of the exhaust-gas turbocharger, the temperature of the joining area is raised, whereby the joining area heats up, then the clamping of the heat shield between the areas may occur
  • the heat shield can change its position relative to the housing parts undesirably. This problem is avoided by the heat shield according to the invention, since the attachment of the heat shield and thus its position relative to the housing parts not of the respective behavior of both housing parts in particular at a temperature, but
  • the heat shield according to the invention makes possible a sealing region in which the housing parts are sealed against one another, separate from one another
  • the sealing area is spaced from the mounting area, whereby a
  • the heat shield according to the invention prevents thermal influences having a negative effect on the sealing area and its sealing function.
  • Casing parts allows each other, which is not adversely affected by the heat shield and heating of the heat shield during the operation of the exhaust gas turbocharger.
  • Heat shields are arranged distributed over the circumference at least substantially evenly. As a result, the heat shield can be particularly defined and firmly attached to the corresponding housing part, which benefits the functional performance of the heat shield.
  • the locking element is resiliently held on a base body of the heat shield. This allows the heat shield especially time and
  • Heat shield of the housing part possible, as it may be the case for repair purposes, for example.
  • the locking element is formed integrally with the heat shield or with the main body of the heat shield. This keeps the number of parts, the cost and weight of the heat shield according to the invention and thus the entire exhaust gas turbocharger low.
  • the latching element comprises at least one bulge, which is receivable for latching the heat shield with the housing part in a corresponding receptacle of the housing part. This allows a particularly simple assembly and disassembly of the heat shield.
  • the latching element comprises at least one receptacle, in particular a recess, in which for latching the heat shield with the housing part a corresponding wall part of the housing part is receivable.
  • a receptacle in particular a recess, in which for latching the heat shield with the housing part a corresponding wall part of the housing part is receivable.
  • the recording is, for example, as a receiving opening and in particular as
  • the indentation and / or the bulge are at least substantially spherical segment-shaped.
  • the heat shield can be mounted in a particularly simple and thus time-consuming and cost-effective manner.
  • production-related tolerances and / or positional tolerances can be compensated both in the axial direction and in the radial direction and in the circumferential direction of the heat shield, so that the heat shield is fixed and at least substantially free of play on the
  • the second aspect of the invention relates to an arrangement of a heat shield between a first housing part and a second housing part of an exhaust gas turbocharger, in particular for an internal combustion engine, wherein the at least one fastening means having heat shield, by means of which the housing parts are at least partially shielded from each other thermally, by means of
  • Fastener is held at least partially between the housing parts.
  • the fastening means is designed as a latching element, by means of which the heat shield is latched to the first housing part.
  • Embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa.
  • a relative position of the heat shield to the housing parts is predominantly and in particular exclusively of the first
  • the first housing part is formed for example as a bearing housing of the exhaust gas turbocharger, in which a rotor of the
  • the second housing part is formed, for example, as a turbine housing of the exhaust gas turbocharger, in which a turbine wheel of a turbine of the exhaust gas turbocharger is rotatably mounted about an axis of rotation relative to the turbine housing.
  • the first housing part is the turbine housing, wherein the second housing part, for example, is the bearing housing.
  • the housing parts are connected to each other, for example in a Füg Symposium on a Renishaw, a Renishaw, a Renishaw, a Renishaw, a Renishaw, a Renishaw, a Renishaw, a Renishaw, a Renishaw, a Renishaw, a Renishaw, a Renishaw, a Renishaw, a Renishaw, a Renishaw, a Renishaw
  • a sealing area between the two housing parts, in which the housing parts are at least indirectly, can be provided.
  • the sealing area can be designed to represent an at least substantially optimal tightness of the housing parts, while the mounting portion of the first housing part for displaying a fixed support of the heat shield on the first housing part designed accordingly and optimized it. It is not necessary to realize a compromise between tightness and firm support of the heat shield. Furthermore, mutual, negative influences on the sealing area and the
  • Housing parts preferably on specially designed and appropriately designed Matching and sealing surfaces of the joining region and the sealing area merged and firmly connected to each other by means of a connecting means such as a V-band clamp and / or at least one screw.
  • the heat shield is latched while avoiding contact with the second housing part with the first housing part.
  • the first housing part comprises at least one further locking element corresponding to the further detent element, in particular a receptacle with which the detent element of the heat shield is latched.
  • the locking elements a
  • the first housing part has, for example, a corresponding to the locking element or the locking elements of the heat shield, for example, at least in
  • the heat shield can be precise, defined and fixed and time and cost attached to the first housing part.
  • the locking element of the heat shield is also referred to as a clip.
  • the latching element is formed for example by means of a bending process and formed integrally with the remaining heat shield and is inclined relative to the radial direction of the exhaust gas turbocharger, for example in the direction of one of the housing parts, so that the latching element, for example, extends at least substantially obliquely to the radial direction or obliquely to the axial direction ,
  • the latching element with the remaining heat shield or with a base body of the heat shield by welding and / or screws and / or rivets and / or by at least one other joining method connected is.
  • the heat shield is inexpensive to produce.
  • a solid connection of the locking element is realized with the rest of the heat shield.
  • at least one elastic element is arranged between the heat shield and at least one of the housing parts, in particular with respect to the axial direction.
  • the elastic element may be formed as a sealing element to seal the housing parts particularly advantageous each other.
  • FIG. 1a a detail of a schematic longitudinal sectional view of a
  • Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine, wherein a turbine housing and a bearing housing are connected to each other, wherein between the turbine housing and the bearing housing, a heat shield is arranged, the latched self-holding with the bearing housing and held independently of the turbine housing and thus of the turbine housing independently on the bearing housing is;
  • Fig. 1b is a schematic perspective view of the heat shield according to Fig. 1a;
  • FIG. 2b shows a schematic perspective view of the heat shield according to FIG. 2a;
  • 3a shows a detail of a schematic longitudinal sectional view of another
  • FIG. 3b is a schematic perspective view of the heat shield according to FIG. 3a;
  • FIG. 4b is a schematic perspective view of the heat shield according to FIG. 4a; FIG.
  • 5a shows a detail of a schematic longitudinal sectional view of another
  • FIG. 5b is a schematic perspective view of the heat shield according to FIG. 5a; FIG.
  • FIG. 5c is a schematic perspective view of the heat shield according to FIG. 5b; FIG.
  • 6a is a schematic longitudinal sectional view of another embodiment of the
  • Fig. 6b a detail of a further schematic longitudinal sectional view of the
  • FIGS. 6a and 6b are schematic perspective views of the heat shield according to FIGS. 6a and 6b
  • FIG. 1 a shows an exhaust-gas turbocharger 10, which comprises a bearing housing 12. At and at least partially in the bearing housing 12 is a non-illustrated rotor of the exhaust gas turbocharger 10 about a rotational axis 14 relative to the bearing housing 12 rotatably support.
  • the rotor comprises a shaft, not shown, via which the rotor is to be mounted on the bearing housing 12. With the wave is one not closer
  • Exhaust gas turbocharger 10 rotatably connected.
  • the turbine wheel is at least partially rotatably received about the axis of rotation 14 in a receiving space 20, which is delimited at least partially by a turbine housing 18 of the turbine 16.
  • the turbine housing 18 has at least one feed channel via which exhaust gas is assigned to the exhaust gas turbocharger 10 Internal combustion engine of a motor vehicle to the turbine wheel is feasible. Thus, the exhaust gas can be applied to the turbine wheel and driven by the exhaust gas.
  • the compressor is at least partially rotatably disposed about the axis of rotation 14 at least partially in a by a not-shown compressor housing of a compressor, not shown, the exhaust gas turbocharger 10 at least partially limited.
  • the compressor housing comprises at least one supply channel, not shown, via which the compressor wheel air can be supplied.
  • Compressing the internal combustion engine air to be supplied is.
  • the bearing housing 12 Since the turbine housing 18 is at least partially flowed through by the exhaust gas having a relatively high temperature during the operation of the exhaust gas turbocharger 10, the bearing housing 12 is subjected to a temperature application, in particular in the region of the receiving space 20. In order to avoid an undesirably high heating of at least one region of the bearing housing 12, between the bearing housing 12 and the turbine housing 18, in particular between the
  • a heat shield 22 of the exhaust gas turbocharger 10 is arranged.
  • the bearing housing 12 is at least partially shielded thermally from the turbine housing 18 and the receiving space 20.
  • the bearing housing 12 For receiving the rotor and for connecting the shaft to the turbine wheel, the bearing housing 12 has a central opening 13, which is also referred to as a central bore and which is to be penetrated by the shaft. Via the central opening 13, the shaft can extend as far as the turbine wheel in the receiving space 20, so that the turbine wheel can or can be connected to the shaft.
  • the heat shield 22 has a corresponding to the central opening 13 through opening 23 which can be penetrated by the shaft of the rotor so as to be rotatably connected to the turbine or to be.
  • the bearing housing 12 and the turbine housing 18 are connected to one another in a joining region 25.
  • a sealing region 26 is arranged, in which the bearing housing 12 and the turbine housing 18 abut each other and are supported on each other.
  • the sealing region 26 point the bearing housing 12 and the turbine housing 18 respective sealing surfaces, so that an undesirable leakage of exhaust gas from the exhaust gas turbocharger 10 can be avoided.
  • respective mating surfaces are provided, via which the turbine housing 18 and the bearing housing 12 are centered and held together.
  • the heat shield 22 is latched to the bearing housing 12 and thus clamped on the bearing housing 12 independently or self-holding without additional assistance of the turbine housing 18.
  • the heat shield 22 For fixing and holding the heat shield 22 in the axial direction, in particular with respect to the axis of rotation 14, as well as in the radial direction, in particular with respect to the axis of rotation 14 includes, as can be seen in particular in FIG. 1 b, the heat shield 22 locking elements, so-called Clips 24, which springs are held on a base body 27 and integrally connected to the main body 27.
  • the clips 24 are at least in the circumferential direction of the heat shield 22 over its circumference
  • the clips 24 thus allow a particularly time and cost assembly and disassembly of the heat shield 22nd
  • the bearing housing 12 has a corresponding to the clips 24 fitting surface 28, which at least substantially circular and concentric with the central opening
  • the resilient clips 24 are in the form of relative to the radial direction of
  • the clips 24 may also be inclined outwardly with respect to the radial direction and in a corresponding groove of the
  • Turbine housing 18 are engaged and find their seat there.
  • the heat shield 22 is latched by means of the clips 24 in a fastening region 32 to the bearing housing 12.
  • the attachment region 32 is formed separately from the sealing region 26 and spaced therefrom. This means that the fastening region 32 and the sealing region 26 can not adversely affect their particular functions. Rather, the sealing region 26 can be formed at least substantially optimally for representing an advantageous tightness of the exhaust gas turbocharger 10, while the attachment region 32 can be formed at least substantially optimally for the representation of a fixed support of the heat shield 22 on the bearing housing 12.
  • the sealing region 26 is arranged at least substantially directly below the joining region 25 relative to the radial direction.
  • the bearing housing 12 and the turbine housing 18 are brought together at the specially provided fitting and sealing surfaces and firmly connected to each other by means of at least one connecting means such as a V-band clamp and / or a screw.
  • FIGS. 2a-b show, in an alternative embodiment, the exhaust-gas turbocharger 10 with the heat shield 22, which independently or automatically holds or is clamped to the bearing housing 12 without additional assistance from the turbine housing 18 and is latched thereto.
  • the latching elements of the heat shield 22 are formed as respective clips 34, which are resiliently held on the base body 27 of the heat shield 22 and formed integrally therewith.
  • the resilient clips 34 which find their seat in a specially provided groove 36 of the bearing housing 12.
  • the groove 36 extends at least substantially circular and concentric with the
  • Central opening 13 is formed completely circumferentially in the circumferential direction.
  • the resilient clips 34 are in the form of with respect to the radial direction to the inside of the heat shield 22 inclined recesses of an outer side 37 of the heat shield 22 formed. Based on an inner side 38 of the heat shield 22, the resilient clips 34 are formed as bulges. In the axial direction close to the respective clips 34 respective receiving openings 39, so that thereby respective Schugreifept the resilient clips 34 are formed with a corresponding wall 40 of the bearing housing 12.
  • a reverse clamping sense or Verrastsinn can be displayed, wherein the resilient clips 34 are inclined, for example, relative to the radial direction outwards and can be engaged in a corresponding groove of the turbine housing 18.
  • FIGS. 3a-b show a further embodiment of the exhaust-gas turbocharger 10, in which the heat shield 22 is likewise fastened to the bearing housing 12 and latched thereto without additional assistance from the turbine housing 18.
  • Exemplary embodiment 2a and 2b the resilient clips 34 being connected to the base body 27 and thus to the remaining heat shield 22 with respect to the circumferential direction on both sides, the resilient clips 34 of the heat shield 22 are shown in FIGS. 3a and FIG. 3b removable embodiment based on the circumferential direction only on one side with the base body 27 and thus connected to the remaining heat shield 22.
  • the respective, at least substantially circumferentially extending receiving opening 39 with respective, at least substantially axially extending openings 42 are connected, wherein the openings 42 are formed in the radial direction as through holes of the heat shield 22, in the axial direction in Direction of the turbine housing 18 bounded by the base body 27 of the heat shield 22 and in the axial direction in the direction of the bearing housing 12 unlimited (open).
  • this heat shield 22 according to that shown in Figs. 3a and 3b
  • Embodiment has, as a simple assembly. Also in this heat shield 22, a correspondingly reversed clamping sense or Verrastsinn is possible in which the resilient clips 34 are inclined in the radial direction not inwardly, but outwardly in the direction of the turbine housing 18 and in one
  • FIGS. 4a-b show a further embodiment of the exhaust gas turbocharger 10 with the heat shield 22, wherein the axial and radial seat of the heat shield 22 is ensured by resilient clips 24 on the heat shield 22.
  • the clips 24 engage in or in a specially provided edge 44 and / or groove 36 of the wall 40 a.
  • the edge 44 and / or the groove 36 extends in a circular and concentric with the Central opening 13 and is formed in the circumferential direction at least substantially completely encircling.
  • the resilient clips 24 are formed in the form of lugs inclined relative to the radial direction to the inside of the heat shield 22 and extending at least essentially in the axial direction, which protrude into respective receiving openings 39 in the axial direction. in which in turn the wall 40 can protrude to form a respective Schugreifung.
  • the noses protrude in the axial direction in the direction of the turbine housing 18 in the
  • FIGS. 5a-c show a further embodiment of the exhaust gas turbocharger 10.
  • Latching elements of the heat shield 22 are represented by bulges 45 that are resilient relative to the inner side 38, which represent dents of the heat shield 22 relative to the outer side 37.
  • the resilient bulges 45 can in a corresponding and
  • the bulges 45 are realized in the form of relative to the radial direction to the inside of the heat shield 22 inclined, radially retracted Kugelabdschreibe. In other words, the bulges 45 are formed at least substantially as spherical segments. Also in the heat shield 22 and the exhaust gas turbocharger 10 according to FIGS. 5a-c, a reverse clamping sense or Verrastsinn is possible, where then the locking elements are formed on the outer side 37 as a resilient bulges, which in corresponding dents of the turbine housing 18th can be locked.
  • FIGS. 6a-c show a further embodiment of the exhaust gas turbocharger 10 with the heat shield 22.
  • the axial and radial seat of the heat shield 22 is ensured by resilient clips 24 of the heat shield 22, which in a corresponding thereto Engage indentation 30 of the turbine housing 18.
  • Turbine housing 18 extends in a circular and concentric with the central opening 13.
  • the indentation 30 is circumferentially at least substantially completely encircling and optionally provides a mating surface 28 at which the clips 24 find their seat, thus the heat shield 22 self-locking or self-locking to clamp on the turbine housing 18 without action and action of the bearing housing 12.
  • the bearing housing 12 carries in any way for supporting the heat shield 22 on the turbine housing 18 and the arrangement of the heat shield 22 between the bearing housing 12 and the
  • the clips 24 are realized by at least substantially double-S-shaped shapes, which are inclined with respect to the radial direction to the outer side 37 of the heat shield 22 out.
  • the heat shield 22 When assembling the exhaust gas turbocharger 10, the heat shield 22 is guided so far in the axial direction in the direction of the turbine housing 18 by a contact on respective contact surfaces 48 of the body 27 with the bearing housing 12 from the bearing housing 12 that the heat shield 22 by its own clamping force, in particular the clip 24, which are resiliently held on the base body 27, the turbine housing 18 engages in the groove 36. After engagement, there is no longer any contact between the heat shield 22 and the bearing housing 12 at the respective contact surfaces 48. Preferably, there is no longer any contact between the heat shield 22 and the
  • the clips 24 can engage in a corresponding indentation of the bearing housing 12.
  • the heat shield 22 according to FIGS. 6a-c can also be installed in a timely and cost-effective manner and, in this case, locked to the turbine housing 18.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hitzeschild für einen Abgasturbolader, mittels welchem wenigstens ein erster Bereich des Abgasturboladers (10) von wenigstens einem zweiten Bereich wärmeisolierend abzuschirmen ist und welcher zumindest ein Befestigungsmittel (24, 34, 45) aufweist, mittels welchem der Hitzeschild (22) an einem Gehäuseteil (12, 18) des Abgasturboladers (10) zu halten ist, wobei das Befestigungsmittel (24, 34, 45) als Rastelement (24, 34, 45) zum Verrasten des Hitzschilds (22) mit dem Gehäuseteil (12, 18) ausgebildet ist, sowie eine Anordnung eines Hitzeschilds (22) zwischen zwei Gehäuseteilen (12, 18) eines Abgasturboladers (10).

Description

Hitzeschild für einen Abgasturbolader sowie Anordnung eines Hitzeschilds zwischen zwei
Gehäuseteilen eines Abgasturboladers
Die Erfindung betrifft einen Hitzeschild für einen Abgasturbolader nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine Anordnung eines Hitzeschilds zwischen zwei
Gehäuseteilen eines Abgasturboladers nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 8.
Die DE 10 2009 005 013 A1 offenbart eine Verbindungsanordnung eines
Turbinengehäuses mit einem Lagergehäuse eines Abgasturboladers, bei welcher das Turbinengehäuse und das Lagergehäuse miteinander zentriert und im Bereich einer Verbindungsfuge über eine Dichtungsanordnung miteinander verbunden sind. Bei der Verbindungsanordnung ist zwischen dem Turbinengehäuse und dem Lagergehäuse ein Hitzeschild vorgesehen. In dem Hitzeschild ist wenigstens eine Aussparung für ein Zentriermittel vorgesehen, durch welches das Turbinengehäuse und das Lagergehäuse unmittelbar miteinander zentriert sind.
Aus der WO 2009/068460 ist ein Hitzeschild für einen Turbolader als bekannt zu entnehmen, wobei der Hitzeschild in Form einer Scheibe oder einer ein- oder mehrfach abgestuften Topfform ausgebildet ist. Die Scheibe beziehungsweise die Topfform weist einen Außenrand auf, wobei der Außenrad mit wenigstens einem Aussparungsabschnitt versehen ist. Der Aussparungsabschnitt bildet mit dem Außenrand einen Stegabschnitt, wobei der Stegabschnitt nach außen gebogen ist, um einen Federarm zu bilden, und wobei der Stegabschnitt entweder geschlossen oder an einer Stelle offen ausgebildet ist.
Bei diesen Anordnungen des Hitzeschilds ist sowohl ein erstes Gehäuseteil in Form eines Lagergehäuses des Abgasturboladers wie auch ein zweites Gehäuseteil in Form eines Turbinengehäuses des Abgasturboladers vonnöten, um den Hitzeschild zwischen den Gehäuseteilen an Ort und Stelle zu halten. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hitzeschild für einen Abgasturbolader sowie eine Anordnung eines Hitzeschilds zwischen zwei Gehäuseteilen eines
Abgasturboladers derart weiterzuentwickeln, dass eine verbesserte Anordnung des Hitzeschilds zwischen den Gehäuseteilen ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Hitzeschild für einen Abgasturbolader mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Anordnung eines Hitzeschilds zwischen zwei Gehäuseteilen eines Abgasturboladers mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 8 gelöst.
Der erste Aspekt der Erfindung betrifft einen Hitzeschild für einen Abgasturbolader, mittels welchem ein erster Bereich des Abgasturboladers von wenigstens einem zweiten Bereich wärmeisolierend abzuschirmen ist und welcher zumindest ein Befestigungsmittel aufweist, mittels welchem der Hitzeschild an einem Gehäuseteil des Abgasturboladers zu halten ist.
Erfindungsgemäß ist das Befestigungsmittel als Rastelement zum Verrasten des
Hitzeschilds mit dem Gehäuseteil ausgebildet. Dadurch ist es möglich, den Hitzeschild mit dem Gehäuseteil, beispielsweise einem Lagergehäuse oder einem Turbinengehäuse, des Abgasturboladers zu verrasten, so dass der Hitzeschild selbstständig, das heißt selbsthaltend ohne die Einwirkung eines weiteren Gehäuseteils des Abgasturboladers an dem zu dem Hitzeschild korrespondierenden Gehäuseteil befestigt und gehalten ist. Mit anderen Worten ist es bei Verwendung des erfindungsgemäßen Hitzeschilds nicht vonnöten, den Hitzeschild zwischen das Gehäuseteil und das weitere Gehäuseteil zu klemmen. Vielmehr kann der erfindungsgemäße Hitzeschild selbstrastend
beziehungsweise selbstklemmend an dem korrespondierenden Gehäuseteil montiert werden.
Dies birgt den Vorteil, dass der Hitzeschild nicht von dem Gehäuseteil und dem weiteren Gehäuseteil abhängig zu montieren und zu halten ist. Dadurch ist eine Montageposition, das heißt ein Sitz, in der beziehungsweise in dem der Hitzeschild an dem
korrespondierenden Gehäuseteil befestigt ist, relativ zu den Gehäuseteilen unabhängig von einer Position eines Fügbereichs der Gehäuseteile, in welchem die Gehäuseteile miteinander verbunden und beispielsweise zumindest mittelbar aneinander abgestützt sind. Üblicherweise ist vorgesehen, dass der Hitzeschild in dem Fügbereich zwischen den Gehäuseteilen geklemmt ist. Kommt es während des Betriebs des Abgasturboladers zu einer Temperaturbeaufschlagung des Fügbereichs, wobei sich der Fügbereich erwärmt, so kann sich gegebenenfalls die Klemmung des Hitzeschilds zwischen den
Gehäuseteilen aufgrund von unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Gehäuseteile lockern oder gar lösen, so dass der Hitzeschild seine Position relativ zu den Gehäuseteilen unerwünschterweise verändern kann. Diese Problematik ist durch das erfindungsgemäße Hitzeschild vermieden, da die Befestigung des Hitzeschilds und damit seine Position relativ zu den Gehäuseteilen nicht von dem jeweiligen Verhalten beider Gehäuseteile insbesondere bei einer Temperaturbeaufschlagung, sondern
gegebenenfalls lediglich von dem zu dem Hitzeschild korrespondierenden Gehäuseteil abhängt. Dies kommt der Funktionserfüllung des Hitzeschilds zugute, so dass der Hitzeschild den ersten Bereich vor einem allzu hohen Wärmeeintrag wärmetechnisch abschirmen kann. Dies führt zu einer vorteilhaften Funktionserfüllung des gesamten Abgasturboladers, so dass dieser auch über eine hohe Lebensdauer hinweg und bei Auftreten hoher Temperaturen seine gewünschte Funktion erfüllen kann.
Des Weiteren ermöglicht es der erfindungsgemäße Hitzeschild, einen Dichtbereich, in welchem die Gehäuseteile gegeneinander abgedichtet sind, separat von einem
Befestigungsbereich, in dem der Hitzeschild an dem zu dem Hitzeschild
korrespondierenden Gehäuseteil gehalten ist, auszubilden. Mit anderen Worten ist der Dichtbereich von dem Befestigungsbereich beabstandet, wodurch eine
Funktionstrennung dargestellt ist. Infolge dieser Funktionstrennung können der
Dichtbereich und der Befestigungsbereich auf ihre jeweiligen Aufgaben und
Anforderungen hin zumindest im Wesentlichen optimal ausgestaltet werden, was der Funktionserfüllung des Abgasturboladers zugute kommt. Dadurch ist es vermieden, dass sich der Dichtbereich und der Befestigungsbereich gegenseitig insbesondere negativ beeinflussen können, wie es insbesondere bei dem Klemmen des Hitzeschilds zwischen den Gehäuseteilen herkömmlicherweise geschehen kann. Bei einem solchen Klemmen des Hitzeschilds zwischen den Gehäuseteilen ist der Dichtbereich in den
Befestigungsbereich integriert beziehungsweise umgekehrt. Daraus können negative gegenseitige Beeinflussungen resultieren. Somit verhindert es der erfindungsgemäße Hitzeschild, dass sich thermische Einflüsse negativ auf den Dichtbereich und dessen Dichtungsfunktion auswirken.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Hitzeschilds ist, dass wenigstens ein Verbindungsmittel zum Verbinden der beiden Gehäuseteile miteinander lediglich zum Dichten sowie zum Verbinden der Gehäuseteile miteinander notwendige und
beispielsweise zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung des Abgasturboladers verlaufende Kräfte aufzubringen hat, ohne eine zusätzliche Kraft zum Halten und
Klemmen des Hitzeschilds zwischen den Gehäuseteilen aufbringen zu müssen. Dies ist der Fall, da der Hitzeschild durch das Rastelement selbstständig beziehungsweise selbsttätig an dem zu dem Hitzeschild korrespondierenden Gehäuseteil gehalten beziehungsweise befestigt ist. Dadurch ist eine besonders feste Verbindung der
Gehäuseteile miteinander ermöglicht, die über den Hitzeschild und eine Erwärmung des Hitzeschilds während des Betriebs des Abgasturboladers nicht negativ beeinflusst wird.
Vorteilhaft ist wenigstens ein weiteres Rastelement zum Verrasten des Hitzeschilds mit dem Gehäuseteil vorzusehen, wobei die Rastelemente in Umfangsrichtung des
Hitzeschilds über dessen Umfang zumindest im Wesentlichen gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Dadurch kann der Hitzeschild besonders definiert und fest an dem dazu korrespondierenden Gehäuseteil befestigt werden, was der Funktionserfüllung des Hitzeschilds zugute kommt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Rastelement federnd an einem Grundkörper des Hitzeschilds gehalten. Dadurch kann der Hitzeschild besonders zeit- und
kostengünstig an dem dazu korrespondierenden Gehäuseteil befestigt werden, was mit einer zeit- und kostengünstigen Herstellung des gesamten Abgasturboladers einhergeht. Ferner ist dadurch auch eine besonders zeit- und kostengünstige Demontage des
Hitzeschilds von dem Gehäuseteil möglich, wie es beispielsweise zu Reparaturzwecken der Fall sein kann.
Bevorzugt ist das Rastelement einstückig mit dem Hitzeschild beziehungsweise mit dem Grundkörper des Hitzeschilds ausgebildet. Dies hält die Teileanzahl, die Kosten und das Gewicht des erfindungsgemäßen Hitzeschilds und damit des gesamten Abgasturboladers gering.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Rastelement wenigstens eine Ausbuchtung, welche zum Verrasten des Hitzeschilds mit dem Gehäuseteil in einer korrespondierende Aufnahme des Gehäuseteils aufnehmbar ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage sowie Demontage des Hitzeschilds.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass das Rastelement wenigstens eine Aufnahme, insbesondere eine Einbuchtung, umfasst, in welcher zum Verrasten des Hitzeschilds mit dem Gehäuseteil ein korrespondierendes Wandungsteil des Gehäuseteils aufnehmbar ist. So kann beispielsweise zwischen dem Hitzeschild und dem Gehäuseteil eine
Hintergreifung ausgebildet werden, so dass das Hitzeschild einerseits besonders zeit- und kostengünstig zu montieren und zu demontieren sowie andererseits besonders fest an dem Gehäuseteil zu halten ist.
Die Aufnahme ist beispielsweise als Aufnahmeöffnung und insbesondere als
Durchgangsöffnung ausgebildet, in die eine Wandung des Gehäuseteils, insbesondere ein dem Gehäuseteil zugeordnetes Rastelement, eingreifen kann.
Bevorzugt sind die Einbuchtung und/oder die Ausbuchtung zumindest im Wesentlichen kugelsegmentförmig ausgebildet. Dadurch kann der Hitzeschild besonders einfach und somit zeit- und kostengünstig montiert werden. Ferner können so beispielsweise fertigungsbedingte Toleranzen und/oder Lagetoleranzen sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung und in Umfangsrichtung des Hitzeschilds kompensiert werden, so dass das Hitzeschild fest und zumindest im Wesentlichen spielfrei an dem
korrespondierenden Gehäuseteile befestigt und mit diesem verrastet werden kann.
Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft eine Anordnung eines Hitzeschilds zwischen einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil eines Abgasturboladers, insbesondere für eine Verbrennungskraftmaschine, bei welcher der wenigstens ein Befestigungsmittel aufweisende Hitzeschild, mittels welchem die Gehäuseteile zumindest bereichsweise voneinander wärmetechnisch abzuschirmen sind, mittels des
Befestigungsmittels zumindest bereichsweise zwischen den Gehäuseteilen gehalten ist.
Erfindungsgemäß ist das Befestigungsmittel als Rastelement ausgebildet, mittels welchem der Hitzeschild mit dem ersten Gehäuseteil verrastet ist. Vorteilhafte
Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist eine Relativposition des Hitzeschilds zu den Gehäuseteilen überwiegend und insbesondere ausschließlich von dem ersten
Gehäuseteil abhängig, da der Hitzeschild ausschließlich selbsttätig beziehungsweise selbstständig an dem ersten Gehäuseteil unter Vermeidung eines Beitrags des zweiten Gehäuseteils zur Anordnung des Hitzeschilds zwischen den Gehäuseteilen gehalten und befestigt ist. Dadurch wird die Relativposition des Hitzeschilds nicht von unterschiedlichen Verhalten beispielsweise aufgrund von unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Gehäuseteile bei entsprechender
Temperaturbeaufschlagung dieser beeinflusst. Das Risiko, dass sich der Hitzeschild infolge der unterschiedlichen Verhalten der Gehäuseteile löst und relativ zu den
Gehäuseteilen bewegt infolge der Temperaturbeaufschlagung, ist bei der
erfindungsgemäßen Anordnung sehr gering oder vermieden.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist das erste Gehäuseteil beispielsweise als Lagergehäuse des Abgasturboladers ausgebildet, in welchem ein Rotor des
Abgasturboladers gelagert ist. Dabei ist das zweite Gehäuseteil beispielsweise als Turbinengehäuse des Abgasturboladers ausgebildet, in welchem ein Turbinenrad einer Turbine des Abgasturboladers um eine Drehachse relativ zu dem Turbinengehäuse drehbar gelagert ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das erste Gehäuseteil das Turbinengehäuse ist, wobei das zweite Gehäuseteil beispielsweise das Lagergehäuse ist.
Bei der Anordnung sind die Gehäuseteile beispielsweise in einem Fügbereich miteinander verbunden und zumindest mittelbar, insbesondere direkt, aneinander abgestützt.
Dadurch, dass der Hitzeschild durch das Rastelement selbsttätig beziehungsweise selbstständig an dem ersten Gehäuseteil befestigt ist, kann ein Dichtbereich zwischen den beiden Gehäuseteilen, in welchem die Gehäuseteile zumindest mittelbar,
insbesondere direkt, aneinander abgestützt und gegenseitig abgedichtet sind, separat zu einem Befestigungsbereich, in welchem der Hitzeschild an dem ersten Gehäuseteil befestigt ist, ausgebildet und von diesem beabstandet angeordnet werden. Dadurch ist eine Funktionstrennung realisiert, so dass der Dichtbereich zur Darstellung einer zumindest im Wesentlichen optimalen Dichtheit der Gehäuseteile entsprechend ausgestaltet werden kann, während der Befestigungsbereich des ersten Gehäuseteils zur Darstellung einer festen Halterung des Hitzeschilds an dem ersten Gehäuseteil entsprechend ausgestaltet und darauf optimiert werden kann. Es ist nicht nötig, einen Kompromiss zwischen Dichtheit und fester Halterung des Hitzeschilds zu realisieren. Ferner sind gegenseitige, negative Beeinflussungen des Dichtbereichs und des
Befestigungsbereichs bei der erfindungsgemäßen Anordnung vermieden.
Durch die selbstständige beziehungsweise selbsthaltende Befestigung des Hitzeschilds an dem ersten Gehäuseteil ist es auch möglich, den Dichtbereich in radialer Richtung des Abgasturboladers beziehungsweise des Rotors zumindest im Wesentlichen direkt unter dem Fügbereich, das heißt zumindest im Wesentlichen direkt in radialer Richtung nach innen hin unter den Fügbereich anschließend, anzuordnen. Hierzu werden die
Gehäuseteile bevorzugt an speziell dafür vorgesehenen und entsprechend ausgestalteten Pass- und Dichtflächen des Fügbereichs und des Dichtbereichs zusammengeführt und mithilfe eines Verbindungsmittels wie beispielsweise einer V-Bandschelle und/oder wenigstens einer Schraube fest miteinander verbunden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Anordnung ist der Hitzeschild unter Vermeidung eines Kontakts mit dem zweiten Gehäuseteil mit dem ersten Gehäuseteil verrastet. Dadurch sind zumindest nahezu jegliche Einflüsse des zweiten Gehäuseteils auf den Hitzeschild und dessen Halterung beziehungsweise Befestigung an dem ersten Gehäuseteil vermieden, was der Funktionserfüllung des Hitzeschilds und damit des gesamten Abgasturboladers zugute kommt.
Zur Darstellung einer besonders festen Halterung des Hitzeschilds am ersten Gehäuseteil umfasst das erste Gehäuseteil wenigstens ein zum Rastelement korrespondierendes, weiteres Rastelement, insbesondere eine Aufnahme, mit welchem das Rastelement des Hitzeschilds verrastet ist. Vorteilhafterweise ist durch die Rastelemente eine
Hintergreifung insbesondere in axialer Richtung des Abgasturboladers beziehungsweise des Rotors ausgebildet, so dass der Hitzeschild insbesondere in axialer Richtung definiert gehalten und befestigt ist.
Das erste Gehäuseteil weist dabei beispielsweise eine zu dem Rastelement oder den Rastelementen des Hitzeschilds korrespondierende, beispielsweise zumindest im
Wesentlichen kreisförmige sowie konzentrisch zur Rotationsachse des Rotors und in Umfangsrichtung wenigstens bereichsweise umlaufend ausgebildete Passfläche und/oder Nut auf, in welcher das Rastelement beziehungsweise die Rastelemente des Hitzeschilds ihren Sitz finden. So kann der Hitzeschild präzise, definiert und fest sowie zeit- und kostengünstig an dem ersten Gehäuseteil befestigt werden.
Das Rastelement des Hitzeschilds wird auch als Clip bezeichnet. Das Rastelement ist beispielsweise mittels eines Biegeverfahrens ausgebildet und einstückig mit dem übrigen Hitzeschild ausgebildet und ist bezogen auf die radiale Richtung des Abgasturboladers beispielsweise in Richtung eines der Gehäuseteile geneigt, so dass das Rastelement beispielsweise zumindest im Wesentlichen schräg zur radialen Richtung beziehungsweise schräg zur axialen Richtung verläuft.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass das Rastelement mit dem übrigen Hitzeschild beziehungsweise mit einem Grundkörper des Hitzeschilds durch Schweißen und/oder Schrauben und/oder Nieten und/oder durch wenigstens ein anderweitiges Fügverfahren verbunden ist. Dadurch ist der Hitzeschild kostengünstig herstellbar. Ferner ist eine feste Verbindung des Rastelements mit dem übrigen Hitzeschild realisiert. Zwischen dem Hitzeschild und wenigstens einem der Gehäuseteile, insbesondere bezogen auf die axiale Richtung, kann wenigstens ein elastisches Element angeordnet ist. Dadurch kann das Hitzeschild beispielsweise vorgespannt und somit besonders fest an dem ersten
Gehäuseteil gehalten sein. Das elastische Element kann als Dichtungselement ausgebildet sein, um die Gehäuseteile besonders vorteilhaft gegenseitig abzudichten.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und
Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Fig. alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in er jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1a ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht eines
Abgasturboladers für eine Verbrennungskraftmaschine, bei welchem ein Turbinengehäuse und ein Lagergehäuse miteinander verbunden sind, wobei zwischen dem Turbinengehäuse und dem Lagergehäuse ein Hitzeschild angeordnet ist, der selbsthaltend mit dem Lagergehäuse verrastet und ohne Einwirkung von dem Turbinengehäuse und somit von dem Turbinengehäuse unabhängig an dem Lagergehäuse gehalten ist;
Fig. 1 b eine schematische Perspektivansicht des Hitzeschilds gemäß Fig. 1a;
Fig. 2a ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren
Ausführungsform des Abgasturboladers gemäß Fig. 1a;
Fig. 2b eine schematische Perspektivansicht des Hitzeschilds gemäß Fig. 2a;
Fig. 3a ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren
Ausführungsform des Abgasturboladers gemäß den Fig. 1a und 2a; Fig. 3b eine schematische Perspektivansicht des Hitzeschilds gemäß Fig. 3a;
Fig. 4a ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren
Ausführungsform des Abgasturboladers gemäß den Fig. 1a bis 3a;
Fig. 4b eine schematische Perspektivansicht des Hitzeschilds gemäß Fig. 4a;
Fig. 5a ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren
Ausführungsform des Abgasturboladers gemäß den Fig. 1a bis 4a;
Fig. 5b eine schematische Perspektivansicht des Hitzeschilds gemäß Fig. 5a;
Fig. 5c eine schematische Perspektivansicht des Hitzeschilds gemäß Fig. 5b;
Fig. 6a eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform des
Abgasturboladers gemäß den Fig. 1a bis 5a;
Fig. 6b ausschnittsweise eine weitere schematische Längsschnittansicht des
Abgasturboladers gemäß Fig. 6a; und
Fig. 6c eine schematische Perspektivansicht des Hitzeschilds gemäß den Fig. 6a und
6b.
Die Fig. 1a zeigt einen Abgasturbolader 10, der ein Lagergehäuse 12 umfasst. An und zumindest teilweise in dem Lagergehäuse 12 ist ein nicht näher dargestellter Rotor des Abgasturboladers 10 um eine Drehachse 14 relativ zu dem Lagergehäuse 12 drehbar zu lagern. Der Rotor umfasst dabei eine nicht näher dargestellte Welle, über welche der Rotor an dem Lagergehäuse 12 zu lagern ist. Mit der Welle ist ein nicht näher
dargestelltes Turbinenrad einer nicht näher dargestellten Turbine 16 des
Abgasturboladers 10 drehfest verbunden.
Das Turbinenrad ist zumindest bereichsweise in einem durch ein Turbinengehäuse 18 der Turbine 16 wenigstens bereichsweise begrenzten Aufnahmeraum 20 um die Drehachse 14 drehbar aufgenommen. Das Turbinengehäuse 18 weist wenigstens einen Zuführkanal auf, über welchen Abgas einer dem Abgasturbolader 10 zugeordneten Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens zu dem Turbinenrad führbar ist. So kann das Turbinenrad mit dem Abgas beaufschlagt und von dem Abgas angetrieben werden.
Mit der Welle des Rotors ist auch ein nicht näher dargestelltes Verdichterrad des Rotors drehfest verbunden. Das Verdichterrad ist zumindest teilweise in einem durch ein nicht näher dargestelltes Verdichtergehäuse eines nicht näher dargestellten Verdichters des Abgasturboladers 10 zumindest bereichsweise begrenzten Aufnahmeraum um die Drehachse 14 drehbar angeordnet. Das Verdichtergehäuse umfasst wenigstens einen nicht näher dargestellten Zuführkanal, über welchen dem Verdichterrad Luft zugeführt werden kann. Infolge des Antreibens des Turbinenrads von dem Abgas wird auch das Verdichterrad angetrieben, so dass mittels des Verdichterrads der
Verbrennungskraftmaschine zuzuführende Luft zu verdichten ist.
Da das Turbinengehäuse 18 zumindest teilweise von dem eine relativ hohe Temperatur aufweisenden Abgas während des Betriebs des Abgasturboladers 10 durchströmt wird, wird das Lagergehäuse 12 insbesondere im Bereich des Aufnahmeraums 20 einer Temperaturbeaufschlagung unterworfen. Um nun eine unerwünscht starke Erwärmung wenigstens eines Bereichs des Lagergehäuses 12 zu vermeiden, ist zwischen dem Lagergehäuse 12 und dem Turbinengehäuse 18, insbesondere zwischen dem
Lagergehäuse 12 und dem Aufnahmeraum 20, ein Hitzeschild 22 des Abgasturboladers 10 angeordnet. Mittels des Hitzeschilds 22 ist das Lagergehäuse 12 zumindest bereichsweise wärmetechnisch von dem Turbinengehäuse 18 beziehungsweise dem Aufnahmeraum 20 abgeschirmt.
Zur Aufnahme des Rotors und zum Verbinden der Welle mit dem Turbinenrad weist das Lagergehäuse 12 eine Zentralöffnung 13 auf, welche auch als Zentralbohrung bezeichnet wird und welche von der Welle zu durchdringen ist. Über die Zentralöffnung 13 kann sich die Welle bis zum Turbinenrad in dem Aufnahmeraum 20 erstrecken, so dass das Turbinenrad mit der Welle verbunden werden oder sein kann. Der Hitzeschild 22 weist eine zu der Zentralöffnung 13 korrespondierende Durchgangsöffnung 23 auf, welche von der Welle des Rotors durchdrungen werden kann, um so mit dem Turbinenrad drehfest verbunden zu werden beziehungsweise zu sein.
Wie der Fig. 1a zu entnehmen ist, sind das Lagergehäuse 12 und das Turbinengehäuse 18 in einem Fügbereich 25 miteinander verbunden. In dem Fügbereich 25 ist auch ein Dichtbereich 26 angeordnet, in welchem das Lagergehäuse 12 und das Turbinengehäuse 18 aneinander anliegen und aneinander abgestützt sind. In dem Dichtbereich 26 weisen das Lagergehäuse 12 und das Turbinengehäuse 18 jeweilige Dichtflächen auf, so dass ein unerwünschtes Austreten von Abgas aus dem Abgasturbolader 10 vermieden werden kann. In dem Fügbereich 25 sind jeweilige Passflächen vorgesehen, über welche das Turbinengehäuse 18 und das Lagergehäuse 12 miteinander zentriert und aneinander gehalten sind.
Wie der Fig. 1a ferner zu entnehmen ist, ist der Hitzeschild 22 mit dem Lagergehäuse 12 verrastet und so selbstständig beziehungsweise selbsthaltend ohne zusätzliche Hilfe des Turbinengehäuses 18 am Lagergehäuse 12 geklemmt.
Zur Festlegung und Halterung des Hitzeschilds 22 in axialer Richtung, insbesondere bezogen auf die Drehachse 14, sowie in radialer Richtung, insbesondere bezogen auf die Drehachse 14, umfasst, wie insbesondere der Fig. 1 b zu entnehmen ist, der Hitzeschild 22 Rastelemente, so genannte Clipse 24, welche federn an einem Grundkörper 27 gehalten und einstückig mit dem Grundkörper 27 verbunden sind. Die Clipse 24 sind dabei in Umfangsrichtung des Hitzeschilds 22 über dessen Umfang zumindest im
Wesentlichen gleichmäßig verteilt angeordnet, so dass der Hitzeschild 22 besonders fest an dem Lagergehäuse 12 befestigt werden und mit diesem verrastet werden kann. Die Clipse 24 ermöglichen somit eine besonders zeit- und kostengünstige Montage sowie Demontage des Hitzeschilds 22.
Das Lagergehäuse 12 weist eine zu den Clipsen 24 korrespondierende Passfläche 28 auf, welche zumindest im Wesentlichen kreisförmig und konzentrisch zur Zentralöffnung
13 verläuft. Dabei ist die Passfläche 28 in Umfangsrichtung bezogen auf die Drehachse
14 vollständig umlaufend ausgebildet und durch eine zu den Clipsen 24
korrespondierende Einbuchtung 30 des Lagergehäuses 12 gebildet, in welcher die Clipse 24 aufgenommen sind.
Die federnden Clipse 24 sind in Form von bezogen auf die radiale Richtung zur
Innenseite des Hitzeschilds 22 hin geneigten und zumindest im Wesentlichen L-förmigen Ausprägungen realisiert. Ebenso ist es möglich, die Clipse 24 dazu umgekehrt auszubilden zur Darstellung eines zu dem bisher geschilderten umgekehrten
Klemmsinns. Mit anderen Worten können die Clipse 24 auch bezogen auf die radiale Richtung nach außen geneigt sein und in einer korrespondierenden Nut des
Turbinengehäuse 18 eingerastet werden und dort ihren Sitz finden. Wie insbesondere der Fig. 1a zu entnehmen ist, ist der Hitzeschild 22 mittels der Clipse 24 in einem Befestigungsbereich 32 mit dem Lagergehäuse 12 verrastet. Dabei ist der Befestigungsbereich 32 separat zu dem Dichtbereich 26 ausgebildet und von diesem beabstandet. Dies bedeutet, dass sich der Befestigungsbereich 32 und der Dichtbereich 26 insbesondere hinsichtlich ihrer jeweiligen Funktionen nicht negativ beeinflussen können. Vielmehr kann der Dichtbereich 26 zumindest im Wesentlichen optimal zur Darstellung einer vorteilhaften Dichtheit des Abgasturboladers 10 ausgebildet werden, während der Befestigungsbereich 32 zumindest im Wesentlichen optimal zur Darstellung einer festen Halterung des Hitzeschilds 22 am Lagergehäuse 12 ausgebildet werden kann.
Wie der Fig. 1a ferner zu entnehmen ist, ist der Dichtbereich 26 dabei bezogen auf die radiale Richtung zumindest im Wesentlichen direkt unterhalb des Fügbereichs 25 angeordnet. Mit anderen Worten schließt der Dichtbereich 26 bezogen auf die radiale Richtung zumindest im Wesentlichen direkt an den Fügbereich 25 nach innen hin an. Hierzu werden das Lagergehäuse 12 und das Turbinengehäuse 18 an den speziell dafür vorgesehenen Pass- und Dichtflächen zusammengeführt und mithilfe wenigstens eines Verbindungsmittels wie beispielsweise einer V-Bandschelle und/oder einer Schraube fest miteinander verbunden.
Die Fig. 2a-b zeigen in einer alternativen Ausführungsform des Abgasturboladers 10 mit dem Hitzeschild 22, das ohne zusätzliche Hilfe des Turbinengehäuses 18 selbstständig beziehungsweise selbsttätig haltend beziehungsweise klemmend am Lagergehäuse 12 befestig und mit diesem verrastet ist. Die Rastelemente des Hitzeschilds 22 sind als jeweilige Spangen 34 ausgebildet, welche federnd am Grundkörper 27 des Hitzeschilds 22 gehalten und einstückig mit diesem ausgebildet sind. Somit wird der axiale und radiale Sitz des Hitzeschilds 22 durch die federnden Spangen 34 gewährleistet, die in einer speziell dafür vorgesehenen Nut 36 des Lagergehäuses 12 ihren Sitz finden. Die Nut 36 verläuft dabei zumindest im Wesentlichen kreisförmig und konzentrisch zur
Zentralöffnung 13 und ist in Umfangsrichtung vollständig umlaufend ausgebildet.
Die federnden Spangen 34 sind in Form von bezogen auf die radiale Richtung zur Innenseite des Hitzeschilds 22 geneigten Einbuchtungen einer äußeren Seite 37 des Hitzeschilds 22 ausgebildet. Bezogen auf eine innere Seite 38 des Hitzeschilds 22 sind die federnden Spangen 34 als Ausbuchtungen ausgebildet. In axialer Richtung schließen sich an die jeweiligen Spangen 34 jeweilige Aufnahmeöffnungen 39 an, so dass dadurch jeweilige Hintergreifungen der federnden Spangen 34 mit einer dazu korrespondierenden Wandung 40 des Lagergehäuses 12 auszubilden sind.
Auch hierbei ist ein umgekehrter Klemmsinn beziehungsweise Verrastsinn darstellbar, wobei die federnden Spangen 34 beispielsweise bezogen auf die radiale Richtung nach außen geneigt sind und in einer dazu korrespondierenden Nut des Turbinengehäuses 18 eingerastet werden können.
Die Fig. 3a-b zeigen eine weitere Ausführungsform des Abgasturboladers 10, bei welchem der Hitzeschild 22 ebenso ohne zusätzliche Hilfe des Turbinengehäuses 18 am Lagergehäuse 12 befestigt und mit diesem verrastet ist. In Abweichung zu dem
Ausführungsbeispiel gem. Fig. 2a und Fig. 2b, wobei hier die federnden Spangen 34 bezogen auf die Umfangsrichtung beiderseits mit dem Grundkörper 27 und somit mit dem übrigen Hitzeschild 22 verbunden sind, sind die federnden Spangen 34 des Hitzeschilds 22 gemäß der den Fig. 3a und Fig. 3b entnehmbaren Ausführungsform bezogen auf die Umfangsrichtung lediglich auf einer Seite mit dem Grundkörper 27 und damit mit dem übrigen Hitzeschild 22 verbunden. Mit anderen Worten sind die jeweiligen, sich zumindest im Wesentlichen in Umfangsrichtung erstreckenden Aufnahmeöffnung 39 mit jeweiligen, sich zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckenden Öffnungen 42 verbunden, wobei die Öffnungen 42 in radialer Richtung als Durchgangsöffnungen des Hitzeschilds 22 ausgebildet sind, in axialer Richtung in Richtung des Turbinengehäuses 18 durch den Grundkörper 27 des Hitzeschilds 22 begrenzt und in axialer Richtung in Richtung des Lagergehäuses 12 unbegrenzt (offen) sind.
Auch dieser Hitzeschild 22 gemäß der in den Fig. 3a und 3b dargestellten
Ausführungsform weist, wie eine einfache Montage auf. Auch bei diesem Hitzeschild 22 ist ein entsprechend umgekehrter Klemmsinn beziehungsweise Verrastsinn möglich, bei welchem die federnden Spangen 34 in radialer Richtung nicht nach innen, sondern nach außen in Richtung des Turbinengehäuses 18 geneigt sind und in einer dafür
vorgesehenen Nut des Turbinengehäuses 18 ihren Sitz finden.
Die Fig. 4a-b zeigen eine weitere Ausführungsform des Abgasturboladers 10 mit dem Hitzeschild 22, wobei der axiale und radiale Sitz des Hitzeschilds 22 durch federnde Clipse 24 am Hitzeschild 22 gewährleistet wird. Die Clipse 24 rasten an beziehungsweise in einer speziell dafür vorgesehenen Kante 44 und/oder Nut 36 der Wandung 40 ein. Die Kante 44 und/oder die Nut 36 verläuft dabei kreisförmig und konzentrisch zur Zentralöffnung 13 und ist in Umfangsrichtung zumindest im Wesentlichen vollständig umlaufend ausgebildet.
Wie insbesondere der Fig. 4b zu entnehmen ist, sind die federnden Clipse 24 in Form von bezogen auf die radiale Richtung zur Innenseite des Hitzeschilds 22 geneigten und zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufenden Nasen gebildet, welche in axialer Richtung in jeweilige Aufnahmeöffnungen 39 hineinragen, in welche wiederum die Wandung 40 hineinragen kann zur Ausbildung einer jeweiligen Hintergreifung. Die Nasen ragen dabei in axialer Richtung in Richtung des Turbinengehäuses 18 in die
Aufnahmeöffnungen 39 hinein. Auch bei dem Abgasturbolader 10 gemäß den Fig. 4a-b ist eine entsprechend umgekehrte Befestigung mit einem entsprechend umgekehrten Klemmsinn beziehungsweise Verrastsinn möglich, wobei die federnden Clipse 24 bezogen auf die radiale Richtung nicht nach innen, sondern nach außen geneigt sind und mit einer entsprechenden Kante und/oder Nut des Turbinengehäuses 18 verrastet werden können. Der Hitzeschild 22 gemäß den Fig. 4a-b weist ebenfalls eine einfache Montage auf.
Die Fig. 5a-c zeigen eine weitere Ausführungsform des Abgasturboladers 10. Die
Rastelemente des Hitzeschilds 22 sind durch bezogen auf die innere Seite 38 federnde Ausbuchtungen 45 dargestellt, welche bezogen auf die äußere Seite 37 Dellen des Hitzeschilds 22 darstellen.
Die federnden Ausbuchtungen 45 können in eine dazu korrespondierende und
konzentrisch zur Zentralöffnung 13 sowie insbesondere kreisförmig zur Zentralöffnung 13 angeordnete Rundnut 46 des Lagergehäuses 12 eingerastet werden, so dass das Hitzeschild 22 zeit- und kostengünstig zu montieren ist. Die Ausbuchtungen 45 sind dabei in Form von bezogen auf die radiale Richtung zur Innenseite des Hitzeschilds 22 geneigten, radial eingezogenen Kugelabdrücken realisiert. Mit anderen Worten sind die Ausbuchtungen 45 zumindest im Wesentlichen als Kugelsegmente ausgebildet. Auch bei dem Hitzeschild 22 beziehungsweise dem Abgasturbolader 10 gemäß den Fig. 5a-c ist ein dazu umgekehrter Klemmsinn beziehungsweise Verrastsinn möglich, wo dabei dann die Rastelemente bezogen auf die äußere Seite 37 als federnde Ausbuchtungen ausgebildet sind, die in dazu korrespondierende Dellen des Turbinengehäuses 18 eingerastet werden können.
Die Fig. 6a-c zeigen eine weitere Ausführungsform des Abgasturboladers 10 mit dem Hitzeschild 22. Der axiale und radiale Sitz des Hitzeschilds 22 wird durch federnde Clipse 24 des Hitzeschilds 22 gewährleistet, welche in einer dazu korrespondierenden Einbuchtung 30 des Turbinengehäuses 18 einrasten. Die Einbuchtung 30 des
Turbinengehäuses 18 verläuft kreisförmig und konzentrisch zur Zentralöffnung 13. Mit anderen Worten ist die Einbuchtung 30 in Umfangsrichtung zumindest im Wesentlichen vollständig umlaufend ausgebildet und stellt gegebenenfalls eine Passfläche 28 bereit, an welcher die Clipse 24 ihren Sitz finden, um somit das Hitzeschild 22 selbsthaltend beziehungsweise selbstrastend an dem Turbinengehäuse 18 ohne Einwirkung und Zutun des Lagergehäuses 12 zu klemmen. Mit anderen Worten trägt das Lagergehäuse 12 in keiner Weise zur Halterung des Hitzeschilds 22 an dem Turbinengehäuse 18 und zur Anordnung des Hitzeschilds 22 zwischen dem Lagergehäuse 12 und dem
Turbinengehäuse 18 bei.
Die Clipse 24 sind durch zumindest im Wesentlichen doppel-S-förmige Ausprägungen, welche bezogen auf die radiale Richtung zur äußeren Seite 37 des Hitzeschilds 22 hin geneigt sind, realisiert.
Beim Zusammenbau des Abgasturboladers 10 wird der Hitzeschild 22 durch einen Kontakt an jeweiligen Kontaktflächen 48 des Grundkörpers 27 mit dem Lagergehäuse 12 vom Lagergehäuse 12 soweit in axialer Richtung in Richtung des Turbinengehäuses 18 geführt, dass der Hitzeschild 22 durch die eigene Spannkraft insbesondere der Clipse 24, welche federnd an dem Grundkörper 27 gehalten sind, am Turbinengehäuse 18 in die Nut 36 einrastet. Zeitlich nach dem Einrasten besteht kein Kontakt mehr zwischen dem Hitzeschild 22 und dem Lagergehäuse 12 an den jeweiligen Kontaktflächen 48. Bevorzugt besteht überhaupt kein Kontakt mehr zwischen dem Hitzeschild 22 und dem
Lagergehäuse 12 nach dem Einrasten des Hitzeschilds 22 an dem Turbinengehäuse 18.
Auch bei dem Abgasturbolader 10 mit dem Hitzeschild 22 gemäß den Fig. 6a-c ist ein dazu umgekehrter Klemmsinn beziehungsweise Verrastsinn möglich, wobei die Clipse 24 in eine korrespondierende Einbuchtung des Lagergehäuses 12 einrasten können. Auch der Hitzeschild 22 gemäß den Fig. 6a-c ist zeit- und kostengünstig montierbar und in diesem Falle mit dem Turbinengehäuse 18 zu verrasten.

Claims

Patentansprüche
1. Hitzeschild für einen Abgasturbolader, mittels welchem wenigstens ein erster
Bereich des Abgasturboladers (10) von wenigstens einem zweiten Bereich wärmeisolierend abzuschirmen ist und welcher zumindest ein Befestigungsmittel (24, 34, 45) aufweist, mittels welchem der Hitzeschild (22) an einem Gehäuseteil (12, 18) des Abgasturboladers (10) zu halten ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Befestigungsmittel (24, 34, 45) als Rastelement (24, 34, 45) zum Verrasten des Hitzschilds (22) mit dem Gehäuseteil (12, 18) ausgebildet ist.
2. Hitzeschild nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rastelement (24, 34, 45) federnd an einem Grundkörper (27) des Hitzeschilds (22) gehalten ist.
3. Hitzeschild nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rastelement (24, 34, 45) einstückig mit dem Hitzeschild (22) ausgebildet ist.
4. Hitzeschild nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rastelement (24, 34, 45) wenigstens eine Ausbuchtung (45) umfasst, welche zum Verrasten des Hitzeschilds (22) mit dem Gehäuseteil (12, 18) in einer korrespondierenden Aufnahme (46) des Gehäuseteils (12, 18) aufnehmbar ist.
5. Hitzeschild nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rastelement (24, 34, 45) wenigstens eine Aufnahme, insbesondere eine Einbuchtung, umfasst, in welcher zum Verrasten des Hitzeschilds (22) mit dem Gehäuseteil (12, 18) ein korrespondierendes Wandungsteil des Gehäuseteils (12, 18) aufnehmbar ist.
6. Hitzeschild nach einem der Ansprüche 5 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einbuchtung und/oder die Ausbuchtung (45) zumindest im Wesentlichen kugelsegmentförmig ausgebildet ist.
7. Anordnung eines Hitzeschilds zwischen einem ersten Gehäuseteil und einem
zweiten Gehäuseteil eines Abgasturboladers, insbesondere für eine
Verbrennungskraftmaschine, bei welcher der wenigstens ein Befestigungsmittel (24, 34, 45) aufweisende Hitzeschild (22), mittels welchem die Gehäuseteile (12, 18) voneinander abzuschirmen sind, mittels des Befestigungsmittel (24, 34, 45) zumindest bereichsweise zwischen den Gehäuseteil (12, 18) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass
das Befestigungsmittel (24, 34, 45) als Rastelement (24, 34, 45) ausgebildet ist, mittels welchem der Hitzeschild (22) mit dem ersten Gehäuseteil (12, 18) verrastet ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Hitzeschild (22) unter Vermeidung eines Kontakts mit dem zweiten Gehäuseteil (12, 18) mit dem ersten Gehäuseteil (12, 18) verrastet ist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Gehäuseteil (12, 18) ein zum Rastelement (24, 34, 45)
korrespondierendes, weiteres Rastelement, insbesondere eine Aufnahme (30, 36, 46), aufweist, mit welchem das Rastelement (24, 34, 45) des Hitzeschilds (22) verrastet ist.
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