WO2011057949A1 - Axiallageranordnung für eine welle eines turboladers - Google Patents

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WO2011057949A1
WO2011057949A1 PCT/EP2010/066838 EP2010066838W WO2011057949A1 WO 2011057949 A1 WO2011057949 A1 WO 2011057949A1 EP 2010066838 W EP2010066838 W EP 2010066838W WO 2011057949 A1 WO2011057949 A1 WO 2011057949A1
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bearing
housing
thrust bearing
axial
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PCT/EP2010/066838
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Ralf Böning
Holger Fäth
Ralph-Maurice KÖMPEL
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Continental Automotive Gmbh
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    • F16C2360/23—Gas turbine engines
    • F16C2360/24—Turbochargers

Definitions

  • the invention relates to a thrust bearing arrangement for a shaft in a turbocharger, wherein the housing or a portion of the housing of the turbocharger is preferably divided longitudinally into at least two housing halves.
  • a turbocharger consists of an exhaust gas turbine in an exhaust gas mass flow, which is connected via a shaft to a compressor in the intake tract.
  • the turbine of the turbine is arranged in a turbine housing and the compressor of the compressor in a compressor housing.
  • the shaft is in turn mounted in a bearing housing.
  • the turbine wheel is driven by the exhaust gas mass flow and in turn drives the compressor wheel.
  • the compressor compresses the sucked air and leads this to the internal combustion ⁇ engine.
  • the shaft is supported in the bearing housing via a Radi ⁇ allageran note. Due to fluid flows acting on the turbine wheel and the compressor wheel, strong axial forces can occur. Such axial ⁇ forces can not be absorbed by the radial bearings in general. Therefore, we usually ⁇ iquess one or two additional thrust bearing provided for receiving axial forces, these suitable.
  • turbochargers single housing that secures strung together and sealed ge ⁇ against each other.
  • a new form of Turbola ⁇ dergeophuses now provides to share the turbocharger housing in the longitudinal direction ⁇ and no longer transversely to its longitudinal axis or transversely.
  • This new turbocharger housing is the subject of another patent application. Accordingly, it is the object of the present invention to provide a suitable thrust bearing arrangement for a shaft of a turbola ⁇ ders, in particular a turbocharger with a longitudinally split in a turbocharger housing.
  • a turbocharger is provided with a turbocharger housing, wherein at least a portion of the turbocharger housing is longitudinally divided into at least two housing halves, wherein a shaft is supported in the turbocharger housing and at least one thrust bearing arrangement is provided for supporting the shaft in FIG axial direction.
  • the turbocharger has the advantage that the thrust bearing assembly can be threaded onto the running gear and the running gear with the thrust bearing assembly can then be completely inserted into the housing halves of the split in the longitudinal direction turbocharger housing.
  • FIG. 1 is a view of a housing half of a turbocharger, which in two housing halves in longitudinal direction is divided formed, wherein the shaft is provided in the turbocharger housing with a Radialageranord ⁇ tion and a thrust bearing assembly according to a first embodiment of the invention;
  • FIG. 2 shows a sectional view of the turbocharger according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a sectional view through a turbocharger housing with a thrust bearing arrangement according to a further variant of the first embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a sectional view through a turbocharger housing with a thrust bearing arrangement according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 5 is a sectional view through a longitudinally split turbocharger housing with a thrust bearing ⁇ arrangement according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 6 is a sectional view through a longitudinally split turbocharger housing with a thrust bearing ⁇ arrangement according to a fourth embodiment of the invention.
  • Fig. 7 is a sectional view through a split in the longitudinal direction turbocharger housing having a thrust bearing ⁇ arrangement according to a fifth embodiment of the invention.
  • Fig. 1 is a sectional view through a turbocharger 10 with a turbocharger housing 12, which is carried out in the longitudinal Rich ⁇ tung example, in at least two housing halves 14 ge ⁇ divides. 1 shows a housing half 14 from the sealing side.
  • the housing half 14 has since ⁇ at a recess 15 or groove in which a Diehtungs noticed is receivable to secure the two housing halves tightly.
  • the recess 15 and the course of the recess 15, in which a sealing device is provided for sealing the housing halves 14, are purely exemplary and the invention is not limited to this example.
  • the seal of the two housing halves is the subject of a separate patent application.
  • the turbocharger housing 12 is designed to be split in the longitudinal direction, for example, in a horizontal plane, wherein the longitudinal axis 24 of the turbocharger housing 12 lies in the horizontal plane.
  • turbocharger housing 12 may be the turbocharger housing 12 in each plane in the longitudinal direction divided into at least two GesimousePSlf ⁇ th fourteenth Furthermore, should the longitudinal axis 24 ⁇ are not in this division plane or intersect at ⁇ game wise, but they can do this.
  • the turbocharger housing 12 is optionally performed in addition at least partly cooled and / or be ⁇ heatable. More specifically, in the overall showed in FIG. 1, the turbocharger housing 12 in the area of the turbine housing 20 and the bearing housing 18 a zusurbanli ⁇ chen fluid jacket 26 or heating jacket, into which a fluid, such as water, can be performed to To temper or cool this area of the turbocharger housing 12 and / or to heat, depending on the function and purpose.
  • the housing half 14 shown in Fig. 1 is attached to the other corresponding housing half (not shown) and sealed.
  • at least one or more holes 28 for screwing and / or Verstif- th of the two housing halves 14 are provided together.
  • any other form of fastening can be provided which is suitable for connecting the two housing halves 14 with one another and for enabling or even providing a seal between the two housing halves 14.
  • a bead seal, an O-ring seal and / or an elastomeric seal may be provided as a sealing device.
  • a shaft 30 is mounted in the bearing housing portion 18 of the turbocharger ⁇ housing 12, on which a turbine ⁇ wheel 32 and a compressor wheel 34 are provided.
  • the Turbi ⁇ nenrad 32 is in the turbine housing section 20 and the compressor 34 of the compressor housing in the portion 22 Turbocharger housing 12 is arranged.
  • the shaft 30 has a radial bearing arrangement 36 and a thrust bearing arrangement 38 according to the first embodiment of the invention.
  • a thrust bearing assembly 38 having at least one or more thrust bearings is employed, e.g. To be able to support the axial thrust and the gerotor or the turbine and the compressor 32, 34 to position axially so as to both higher efficiencies by close
  • a thrust bearing can not be mounted axially, since the impeller 32, 34 and the rotor is radially inserted and no axial access exists.
  • a thrust bearing has been bolted axially into a closed bearing housing prior to assembly. The tool was then mounted with the storage afterwards.
  • the Axial ⁇ bearing assembly 38 is now mounted on the running gear and the bearing surface provided with in the housing half and processing.
  • the thrust bearing assembly according to the invention 38 has in this case we ⁇ iquess a thrust bearing 40, for example in the form of a thrust bearing disk on.
  • This thrust bearing 40 is, as shown in Fig. 1, attached to the shaft 30 of the power tool.
  • the thrust bearing 38 can be clamped to this, screwed, pressed and / or shrunk, just to name a few examples of mounting options. This applies to all embodiments of the invention. dung.
  • the thrust bearing 40 can be limited on one side by a shoulder of the shaft and on the other side optionally additionally by a sleeve member 42 and a sleeve.
  • the sleeve member 42 in this case has, in addition to its outside at least one sealing means 44 for sealing the bearing housing portion 18 with respect to the compressor housing portion 22.
  • the sealing means 44 includes two piston ring seals in ent ⁇ speaking grooves on the outside of the socket member 42 are provided, for example.
  • the shaft 30 is mounted via a radial bearing arrangement 36.
  • the radial ⁇ bearing arrangement 36 in this case has externally a sleeve member 46, such as steel, made for example of metal or ⁇ ses and having at both ends a collar portion 48th
  • 48 of the sleeve member 46 are, for example, at least one or both collar portions formed here fe ⁇ horror to Springs ⁇ be panning one between two stops or receptacles 50 and here projections of the turbocharger housing 12 and to brace the provided in the sleeve member 46 bearing arrangement in the axial direction
  • One or both collar portions 48 may also be formed non-resilient or stiff and between the two stops 50 are inserted.
  • either one or both collar portions 48 can optionally be attached to the associated receptacle 50, for example by means of screws. Wenigs ⁇ least a resiliently acting or stiff trained collar portion can also optionally also by means of screws and / or pins on the respective associated receptacle 50 are attached.
  • One or both Kragenab ⁇ sections 48 are, for example, integrally connected as a se parate ⁇ parts with the sleeve member 46th The separate collar portion 48 may optionally also after the Inserting the sleeve member 46 are fixed in the bore on the sleeve member 46, for example, on this ⁇ locked and / or screwed with this.
  • One or both of the collar portions 48 of the sleeve member 46 is shown Kgs ⁇ NEN thereby also optionally addition of the oil chamber both turbine side, as shown in Fig. 1, as well as compacted ter matter (not shown) are taken out and take over wide ⁇ re functions, such as the a heat shield.
  • one or both collar sections 48 can also remain within the oil space, as shown in FIG. 1 of the Kra ⁇ genab mustard 48 on the compressor side.
  • the sleeve element 46 can now itself be formed, for example, as a radial slide bearing arrangement (not shown) and form two slide bearing sections. Alternatively, as shown in the embodiment of FIG.
  • the sleeve member 46 may also receive a sleeve 54 having the two slide bearing portions 52.
  • a sleeve 54 having the two slide bearing portions 52.
  • two Radi ⁇ allager may be provided as a slide bearing, which optionally additionally via a spacer sleeve spaced from each other are arranged in the sleeve member 46 (not shown).
  • the sleeve member 46 may be formed on its inner side as a spacer sleeve with a stop for ⁇ de sliding bearing (not shown).
  • the material consists for example of a polymer, elastomer and / or hard rubber. The invention is not limited to these materials. Grund ⁇ addition, any other suitable, heat-resistant or temperature-resistant, elastic material can be used.
  • the sleeve 54 is pushed onto the shaft 30, the shaft 30, for example, a shoulder with a stop for the sleeve 54 forms.
  • the thrust bearing assembly 38 is provided which forms a stop for the sleeve 54 and the radial bearing assembly 36 in the axial direction.
  • the thrust bearing assembly 38 and the thrust washer 40 may optionally be additionally arranged, for example, a ⁇ labweisblech 58, the thrust washer 40 optionally additionally has a receptacle 60 for the oil deflector 58.
  • the shaft 30 can be easily inserted into the housing halves 14 of the divided in longitudinal directions turbocharger housing 12 with the sleeve 54, the layer 56 of an elastic material or material combinations and the sleeve member 46 with the two Kragenab ⁇ sections 48.
  • FIG. 2 further shows a sectional view through the turbo ⁇ charger housing 12, wherein the two housing halves 14, 16 are shown. It is also greatly simplified, the seal between the two housing halves 14, 16 indicated.
  • Fig. 3 is further shown a side sectional view through a turbocharger housing 12 with a thrust bearing assembly 38 according to another variant of the first embodiment of the invention.
  • a part of the bearing housing portion 18 of the two housing halves 14, 16 is shown in a sectional view.
  • the shaft 30 is mounted on a radial ⁇ bearing assembly 36, for example, consisting of two Gleitla ⁇ like 62, between which, for example, in addition a spacer sleeve 64 is arranged.
  • a thrust bearing assembly 38 is provided which has at least one axial bearing 40, ⁇ example, in the form of a thrust bearing disk.
  • the Axialla ⁇ gerular 40 is buildin ⁇ Strengthens on the shaft 30 of the rotor assembly, for example clamped, pressed or be ⁇ shrinks to just a few examples Befest Trents committee- to call the thrust bearing 38 on the rotor or the shaft 30. As shown in Fig.
  • the Axi ⁇ allager 40 12 may be arranged in a depression or recess of the turbocharger housing, the recess on one or both sides has a restricting portion 66 for the axial bearing 38th
  • the restriction portion 66 and protrusion may be integrally formed or attached as sepa rates ⁇ part of the turbocharger housing 12th
  • the limiting section 66 additionally counteracts an unwanted axial movement of the axial bearing 40, and serves here as an axial limiting section.
  • a socket member 42 which may additionally comprise sealing elements on the outside, for waterproofing ⁇ th of the bearing housing portion opposite the Laufradgephaseu- seabites (not shown).
  • a disc member 79 for example, for the centrifuging of
  • Lubricant of the shaft 30 is used.
  • the first embodiment according to the invention wherein the rotor assembly includes a thrust bearing assembly 30 mounted on the shaft 38, has the advantage that it is no longer necessary to a thrust bearing assembly 38 to be separately ⁇ solidify in the housing 12th
  • the assembled running tool can be inserted directly ⁇ who.
  • having the recess or the restricting section 66 acts on one or both sides of the thrust bearing 40 of an unwanted axial movement of the thrust bearing 40 but entge- gen
  • the thrust bearing 40 does not need to be inserted into a recess.
  • one or two lateral limiting ⁇ portions 66 because the thrust bearing 40 itself is fixedly mounted on the shaft 30.
  • the 4 is further a cross-sectional view through the at ⁇ the housing halves 14, 16 shown a split in the longitudinal direction of the turbocharger housing 12, with a thrust bearing assembly 38 according to a second embodiment of the invention.
  • the housing halves 14, 16 are shown from the front.
  • the ⁇ Axial bearing assembly 38 also has in this case at least one axial ⁇ bearings 40, for example in the form of a thrust bearing disk on.
  • the thrust bearing 40 has at least one or two tab elements 68 or projections, with which the axial bearing 40 is screwed to a housing half 16. It is not necessary, the thrust bearing assembly 38, as shown in FIGS. 1, 2 and 3, additionally fixed to the shaft 30, for example, by clamping or shrinking, etc.
  • the thrust bearing assembly 38 may have a game between its opening 70th and the outer periphery of the shaft 30.
  • Fig. 5 is a side sectional view through a door 12 having a thrust bearing assembly ⁇ boladergephaseuse 38 according to a third embodiment of the invention.
  • a shaft 30 is shown, which is radially supported by means of two radial ⁇ sliding bearings 62, wherein the Radialgleitla ⁇ ger here optionally additionally, as shown in Fig. 5, in an insert sleeve 54 can be arranged.
  • On a or both sides of the radial bearing assembly 36 is provided in the example in Fig. 5, for example, a shaft shoulder on which an additional bearing collar 72 is arranged, which serves to provide the bearing surfaces for the thrust bearing.
  • the bearing collar 72 is in this case formed, for example, as a rotary part or rotationally symmetrical part.
  • the bearing collar 72 has a receptacle 74 as play (not shown) at ⁇ in the form of a shoulder or a recess for the thrust bearing assembly 38 on its outer side.
  • the thrust bearing assembly 38 in this case has at least one Axialla ⁇ ger 40, for example in the form of a thrust washer on.
  • the Axialla- ger 40 for example by means of one or more screws
  • the bearing collar 72 is fixed so as to rotate with the shaft 30.
  • the bearing collar 72 is clamped, for example, on the shaft 30 by means of a shaft nut, wherein a
  • the bearing collar 72 can also be attached to the shaft 30 in any other way.
  • the thrust bearing assembly 38 can, for example, on a separately to be assembled insert sleeve 54, as ge ⁇ shows in Fig. 5, are fixed, for example by means of the previously beschrie ⁇ surrounded fixing method and fixing means. Subsequent to the bearing collar 72, a further disc element 79 can optionally additionally be provided, which can be used to spin off lubricant or oil of the shaft 30. Since the axial bearing device can be fastened to the housing 12 and / or the insert sleeve 54, it is possible to fasten the axial bearing device. in an additional paragraph or limiting section, as in Fig. 3, are dispensed with, which additionally counteracts an axial movement of the thrust bearing assembly. In principle, however, such a limiting section can be provided on one or both sides of the axial bearing 40, depending on the function and intended use.
  • the third embodiment of the invention in which the thrust bearing assembly 38 is mounted on a bearing collar 72 or bolted to an insert sleeve 54, has the advantage that the thrust bearing assembly 38 can be mounted outside the housing halves of the turbocharger housing 12 and then together with the rotor can be inserted.
  • Fig. 6 is further a side sectional view through a door ⁇ boladergephaseuse 12 and the two housing halves 14, 16 ge ⁇ shows, with a thrust bearing assembly 38 according to a fourth embodiment of the invention.
  • the thrust bearing assembly 38 for example, on the rotor or the shaft 30 directly (not shown) or, as shown in Fig. 6, are arranged on a bearing collar 72.
  • the axial bearing arrangement 38 likewise has at least one axial bearing 40, for example in the form of an axial bearing disk.
  • the thrust bearing 40 can be provided on the bearing block 72, as previously described, for example, in Fig. 5, wherein the bearing collar 72 serves to provide the bearing surfaces for the thrust bearing.
  • the axial bearing 40 is in this case fixed or fixed via at least one spring element 78, while the bearing collar 72 rotates with the shaft 30. Depending on the function and purpose of the bearing collar 72 can also be omitted. In this case, the shaft 30 provides the bearing surface for the thrust bearing 40 (not shown).
  • at least one spring element 78 is used according to the fourth embodiment of the invention, with which the thrust bearing 38 is axi ⁇ al clamped in the turbocharger housing 12.
  • the Axialla- geran extract 38 is thereby inserted in a receptacle 60 in the form of, for example, a recess or recess in the bearing housing portion 18 and clamped by the spring element 78 in the receptacle 60, so that an unwanted movement of the thrust bearing 40 is counteracted in the axial direction.
  • the thrust bearing assembly 38 is thereby pressed by the at least one spring element 78 on an axial surface of the receptacle 60.
  • At least one ⁇ labticianring 79 as shown in Fig. 6, are provided, which with on the
  • Shaft 30 is braced, the ⁇ labweisring 79 ejects the oil or lubricant.
  • a spring element (not shown) may additionally be provided, e.g. is arranged on the shaft 30 in the receptacle 60 in order to additionally fix the axial bearing 40 in the axial direction.
  • the fourth embodiment according to the invention has the advantage that the spring element 78 and the receptacle or groove allow the thrust bearing arrangement 38 to be threaded onto the rotor. This eliminates screwing processes.
  • Fig. 7 further illustrates a side sectional view through a door 12 having a thrust bearing assembly ⁇ boladergephaseuse 38 according ei ⁇ ner fifth embodiment of the invention.
  • the axial bearing arrangement 38 likewise has at least one axial bearing 40, for example in the form of an axial bearing disk.
  • the Axi ⁇ allager 40 can, as already described above, for example, directly on the shaft 30 (not shown) or for example on a bearing collar 72, as shown in Fig. 7 is, be arranged and form a clearance fit, for example, with the shaft 30 and the bearing collar 72.
  • the thrust bearing 40 is fixed while the bearing collar 72 rotates with the shaft 30.
  • the thrust bearing 40 may in this case simply inserted in an associated receptacle 60, or optionally additionally clamped to ⁇ or fastened. Walweise can for fixing the thrust bearing 40 this example, in the housing 12 with at least one sealing device 44, for example, an O-ring or a piston ring seal, etc. on the outer circumference fixed.
  • the receptacle 60 for receiving a thrust bearing 40 in the Turboladerge ⁇ housing 12 is formed in the form of a recess or a groove, wherein the receptacle 60 has a first receiving portion 80 ⁇ in which the thrust washer 40 is received, wherein the first receiving portion 80 is formed or has a limiting portion that it counteracts unwoll ⁇ th axial movement of the thrust bearing 40.
  • the first receiving portion 80 forms with the thrust bearing 40, for example a clearance fit or a transitional solution .
  • a second receiving portion 82 of the receptacle 60 is designed so that at least one disc element 79, for example an oil deflector, and / or spring element, for example on the shaft 30, can be arranged in the receptacle 60 in order to prevent unwanted axial movement of the bearing collar 72 or of the thrust bearing 40 counteract.
  • the receptacle 60 is for example Stepped formed, as shown in Fig. 7, to the ers ⁇ th and second receiving portion 80, 82 to form.
  • the two ⁇ te receiving portion 82 forms, for example, an oil or lubricant chamber space in which a ⁇ labweisring can be arranged 79, which can be oil or lubricant spun off.
  • the ⁇ labweisring 79 forms an axial bearing surface for the thrust bearing 40th
  • the fifth embodiment of the invention has the advantage that the groove or the first receiving portion 80 allows to thread the thrust bearing assembly 38 on the rotor. Additional fastening processes, such as bolting processes, are also eliminated here.
  • the invention is not limited to the embodiments described above. In particular, the previously beschrie ⁇ enclosed embodiments may be combined with one another, particular individual features of the various embodiments.
  • the invention is not limited to the radial bearing arrangements 36, as described above with reference to the figures ⁇ ben. In principle, any other Radiallageranord ⁇ voltage can be used for supporting the shaft 30 of the turbocharger ⁇ the. Core of this invention is the thrust bearing assembly 38.
  • any other thrust bearing 40 can be used, for example, an axial non-contact bearing, such as an axial magnetic bearing, an axial roller bearing and / or an axial plain bearing, etc., just to name a few more examples of thrust bearings 40.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Turbolader (10) mit einem Turboladergehäuse (12), wobei zumindest ein Abschnitt des Turboladergehäuses in Längsrichtung in wenigstens zwei Gehäusehälften (14, 16) geteilt ausgebildet ist, wobei in dem Turboladergehäuse eine Welle (30) gelagert ist und wobei wenigstens eine Axiallageranordnung (38) vorgesehen ist, zum Lagern der Welle in axialer Richtung.

Description

Beschreibung
Axiallageranordnung für eine Welle eines Turboladers
Die Erfindung betrifft eine Axiallageranordnung für eine Welle in einem Turbolader, wobei das Gehäuse oder ein Abschnitt des Gehäuses des Turboladers vorzugsweise in Längsrichtung in wenigstens zwei Gehäusehälften geteilt ist.
Im Allgemeinen besteht ein Turbolader aus einer Abgasturbine in einem Abgasmassenstrom, die über eine Welle mit einem Verdichter im Ansaugtrakt verbunden ist. Das Turbinenrad der Turbine ist dabei in einem Turbinengehäuse angeordnet und das Verdichterrad des Verdichters in einem Verdichtergehäuse. Die Welle ist wiederum in einem Lagergehäuse gelagert. Im Betrieb wird das Turbinenrad durch den Abgasmassenstrom angetrieben und treibt wiederum das Verdichterrad an. Der Verdichter verdichtet dabei die angesaugte Luft und führt diese der Brenn¬ kraftmaschine zu. Normalerweise ist die Welle über eine Radi¬ allageranordnung in dem Lagergehäuse gelagert. Aufgrund von Fluidströmungen, die an dem Turbinenrad und dem Verdichterrad angreifen, können starke Axialkräfte auftreten. Solche Axial¬ kräfte können von den Radiallagern im Allgemeinen nicht geeignet aufgenommen werden. Deshalb werden normalerweise we¬ nigstens ein oder zwei zusätzliche Axiallager vorgesehen, um diese Axialkräfte geeignet aufzunehmen.
Des Weiteren sieht die bisherige Konstruktion von Turboladern einzelne Gehäuse vor, die aneinandergereiht befestigt und ge¬ geneinander abgedichtet werden. Eine neue Form eines Turbola¬ dergehäuses sieht nun vor, das Turboladergehäuse in Längs¬ richtung zu teilen und nicht wie bisher quer zu seiner Längsachse bzw. in Querrichtung. Dieses neue Turboladergehäuse ist Gegenstand einer weiteren Patentanmeldung. Demnach ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine geeignete Axiallageranordnung für eine Welle eines Turbola¬ ders bereitzustellen, insbesondere eines Turboladers mit ei- nem in Längsrichtung geteilten Turboladergehäuse.
Diese Aufgabe wird durch einen Turbolader mit einem Turbola¬ dergehäuse mit einer Axiallageranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Demgemäß wird erfindungsgemäß ein Turbolader bereitgestellt mit einem Turboladergehäuse, wobei zumindest ein Abschnitt des Turboladergehäuses in Längsrichtung in wenigstens zwei Gehäusehälften geteilt bzw. unterteilt ausgebildet ist, wobei in dem Turboladergehäuse eine Welle gelagert ist und wobei wenigstens eine Axiallageranordnung vorgesehen ist, zum Lagern der Welle in axialer Richtung.
Der Turbolader hat dabei den Vorteil, dass die Axiallageranordnung auf das Laufzeug aufgefädelt werden kann und das Laufzeug mit der Axiallageranordnung anschließend komplett in die Gehäusehälften des in Längsrichtung geteilten Turboladergehäuses eingelegt werden kann. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schemati¬ schen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeisp le näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht einer Gehäusehälfte eines Turbola- ders , welcher in zwei Gehäusehälften in Längsrich- tung geteilt ausgebildet ist, wobei die Welle in dem Turboladergehäuse mit einer Radiallageranord¬ nung und einer Axiallageranordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung versehen ist;
Fig. 2 eine Schnittansicht des Turboladers gemäß Fig. 1 ;
Fig. 3 eine Schnittansicht durch ein Turboladergehäuse mit einer Axiallageranordnung gemäß einer weiteren Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine Schnittansicht durch ein Turboladergehäuse mit einer Axiallageranordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 eine Schnittansicht durch ein in Längsrichtung geteiltes Turboladergehäuse mit einer Axiallager¬ anordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 eine Schnittansicht durch ein in Längsrichtung geteiltes Turboladergehäuse mit einer Axiallager¬ anordnung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 7 eine Schnittansicht durch ein in Längsrichtung geteiltes Turboladergehäuse mit einer Axiallager¬ anordnung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung .
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen - sofern nichts anderes angegeben ist - mit denselben Bezugszeichen versehen worden. Des Weiteren ist die Darstellung des Turboladers in den nachfolgenden Figuren rein schematisch, nicht maßstäblich und stark vereinfacht gezeigt.
In Fig. 1 ist eine Schnittansicht durch einen Turbolader 10 mit einem Turboladergehäuse 12 gezeigt, welches in Längsrich¬ tung beispielsweise in wenigstens zwei Gehäusehälften 14 ge¬ teilt ausgeführt ist. Fig. 1 zeigt dabei eine Gehäusehälfte 14 von der Dichtungsseite her. Die Gehäusehälfte 14 weist da¬ bei eine Aussparung 15 oder Nut auf, in welcher eine Diehtungseinrichtung aufnehmbar ist, zum dichten befestigen der beiden Gehäusehälften. Die Aussparung 15 und der Verlauf der Aussparung 15, in welcher eine Dichtungseinrichtung zum Abdichten der Gehäusehälften 14 vorgesehen wird, sind dabei rein beispielhaft und die Erfindung ist auf dieses Beispiel nicht beschränkt. Des Weiteren ist die Dichtung der beiden Gehäusehälften Gegenstand einer eigenen Patentanmeldung.
In dem Beispiel in Fig. 1 weist das Turboladergehäuse 12 ein Lagergehäuse 18, ein Turbinengehäuse 20 und ein Verdichterge- häuse 22 auf, wobei beispielsweise alle drei Gehäuse zu einem Gehäuse zusammengefasst sind und in wenigstens zwei Gehäuse¬ hälften 14 entlang der Längsrichtung geteilt ausgebildet sind. Grundsätzlich kann das gesamte Turboladergehäuse 12, wie in Fig. 1, oder wenigstens ein Abschnitt des Turbolader- gehäuses 12 in Längsrichtung in wenigstens zwei Gehäusehälf¬ ten 14 geteilt ausgebildet sein. Im vorliegenden Fall ist das Turboladergehäuse 12 in Längsrichtung beispielsweise in einer horizontalen Ebene geteilt ausgeführt, wobei die Längsachse 24 des Turboladergehäuses 12 dabei in der horizontalen Ebene liegt. Grundsätzlich kann das Turboladergehäuse 12 aber in jeder Ebene in Längsrichtung in wenigstens zwei Gehäusehälf¬ ten 14 geteilt ausgebildet sein. Des Weiteren muss die Längs¬ achse 24 nicht in dieser Teilungsebene liegen oder diese bei¬ spielsweise schneiden, sie kann dies aber tun. In dem vorliegenden Beispiel ist das Turboladergehäuse 12 wahlweise zusätzlich zumindest teilweise kühlbar und/oder be¬ heizbar ausgeführt. Genauer gesagt weist in dem in Fig. 1 ge- zeigten Beispiel das Turboladergehäuse 12 in dem Bereich des Turbinengehäuses 20 und des Lagergehäuses 18 einen zusätzli¬ chen Fluidmantel 26 oder Temperiermantel auf, in welchem ein Fluid, wie z.B. Wasser, geführt werden kann, um diesen Bereich des Turboladergehäuses 12 zu temperieren bzw. zu kühlen und/oder zu heizen, je nach Funktion und Einsatzzweck.
Die in Fig. 1 gezeigte Gehäusehälfte 14 wird an der anderen entsprechenden Gehäusehälfte (nicht dargestellt) befestigt und abgedichtet. Dazu sind beispielsweise wenigstens eine oder mehrere Bohrungen 28 zum Verschrauben und/oder Verstif- ten der beiden Gehäusehälften 14 miteinander vorgesehen. Des Weiteren kann auch jede andere Form der Befestigung vorgesehen werden, die geeignet ist die beiden Gehäusehälften 14 miteinander zu verbinden und eine Abdichtung zwischen den bei- den Gehäusehälften 14 zu ermöglichen oder selbst bereitzustellen. Zur Abdichtung der beiden Gehäusehälften 14 kann dabei beispielsweise eine Sickendichtung, eine O-Ring-Dichtung und/oder eine Elastomerdichtung als Dichtungseinrichtung vorgesehen werden. Die Sickendichtung oder eine der anderen Dichtungen wird in eine entsprechende Aussparung 15 in einer oder beiden Gehäusehälften 14 eingelegt, wobei sich dann die übrigen nicht abgedichteten Gehäusehälftenflächen beispielsweise direkt berühren. In Fig. 1 ist in dem Lagergehäuseabschnitt 18 des Turbolader¬ gehäuses 12 eine Welle 30 gelagert, auf welcher ein Turbinen¬ rad 32 und ein Verdichterrad 34 vorgesehen sind. Das Turbi¬ nenrad 32 ist dabei in dem Turbinengehäuseabschnitt 20 und das Verdichterrad 34 in dem Verdichtergehäuseabschnitt 22 des Turboladergehäuses 12 angeordnet. In dem vorliegenden Bei¬ spiel weist die Welle 30 eine Radiallageranordnung 36 und ein Axiallageranordnung 38 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung auf.
Für den Turbolader 10 wird eine Axiallageranordnung 38 mit wenigstens einem oder mehreren Axiallagern eingesetzt, um z.B. den Axialschub abstützen zu können und das Laufzeug bzw. das Turbinen- und das Verdichterrad 32, 34, axial derart zu positionieren, um sowohl höhere Wirkungsgrade durch enge
Strömungsspalte zu erreichen, sowie eine Beschädigung zu ver¬ hindern. Bei einem, wie in Fig. 1 gezeigten, in Längsrichtung geteilten Turboladergehäuse 12 kann ein Axiallager nicht mehr axial montiert werden, da das Laufrad 32, 34 bzw. der Läufer radial eingelegt wird und kein axialer Zugang mehr besteht. Bisher wurde bei einem in Querrichtung geteilten Turboladergehäuse ein Axiallager in ein geschlossenes Lagergehäuse vor der Montage axial festgeschraubt. Das Laufzeug wurde dann mit der Lagerung danach montiert.
Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 1 und nachfolgender Fig. 2 gezeigt ist, wird die Axial¬ lageranordnung 38 nun mit auf das Laufzeug montiert und die Lagerfläche mit in der Gehäusehälfte vorgesehen und bearbei- tet .
Die erfindungsgemäße Axiallageranordnung 38 weist dabei we¬ nigstens ein Axiallager 40, beispielsweise in Form einer Axiallagerscheibe auf. Dieses Axiallager 40 wird, wie in Fig. 1 gezeigt ist, an der Welle 30 des Laufzeugs befestigt. Zum Be¬ festigen auf der Welle 30 kann die Axiallageranordnung 38 auf diese geklemmt, geschraubt, gepresst und/oder aufgeschrumpft werden, um nur einige Beispiele zu Befestigungsmöglichkeiten zu nennen. Dies gilt für alle Ausführungsformen der Erfin- dung. Dabei kann das Axiallager 40 auf einer Seite durch einen Absatz der Welle begrenzt werden und auf der anderen Seite wahlweise zusätzlich durch ein Buchsenelement 42 bzw. eine Hülse. Das Buchsenelement 42 weist hierbei auf seiner Außen- seite zusätzlich wenigstens eine Dichtungseinrichtung 44 auf, zum Abdichten des Lagergehäuseabschnitts 18 gegenüber dem Verdichtergehäuseabschnitt 22. Als Dichtungseinrichtung 44 sind dabei beispielsweise zwei Kolbenringdichtungen in ent¬ sprechenden Nuten auf der Außenseite des Buchsenelements 42 vorgesehen.
Des Weiteren ist in dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel die Welle 30 über eine Radiallageranordnung 36 gelagert. Die Radial¬ lageranordnung 36 weist dabei außen ein Hülsenelement 46 auf, das beispielsweise aus Metall, z.B. Stahl, besteht oder die¬ ses aufweist und an beiden Enden einen Kragenabschnitt 48 aufweist. Dabei sind beispielsweise wenigstens einer oder beide Kragenabschnitte 48 des Hülsenelements 46 hierbei fe¬ dernd ausgebildet, um zwischen zwei Anschlägen oder Aufnahmen 50 bzw. hier Vorsprüngen des Turboladergehäuses 12 einges¬ pannt zu werden und die in dem Hülsenelement 46 vorgesehene Lageranordnung in axialer Richtung zu verspannen. Einer oder beide Kragenabschnitte 48 können ebenso nicht federnd bzw. steif ausgebildet werden und zwischen den beiden Anschlägen 50 eingelegt werden. Dabei können wahlweise zusätzlich ein oder beide Kragenabschnitte 48 an der zugeordneten Aufnahme 50 beispielsweise mittels Schrauben befestigt werden. Wenigs¬ tens ein federnd wirkender oder steif ausgebildeter Kragenabschnitt kann ebenfalls wahlweise zusätzlich mittels Ver- schrauben und/oder Verstiften an der jeweiligen zugeordneten Aufnahme 50 befestigt werden. Einer oder beide Kragenab¬ schnitte 48 sind dabei beispielsweise einstückig oder als se¬ parate Teile mit dem Hülsenelement 46 verbunden. Der separate Kragenabschnitt 48 kann dabei wahlweise zusätzlich nach dem Einführen des Hülsenelements 46 in die Bohrung an dem Hülsenelement 46 befestigt werden, beispielsweise an diesem einge¬ rastet und/oder mit diesem verschraubt werden. Ein oder beide Kragenabschnitte 48 des Hülsenelements 46 kön¬ nen dabei außerdem wahlweise zusätzlich aus dem Ölraum sowohl turbinenseitig, wie in Fig. 1 gezeigt ist, als auch verdich- terseitig (nicht dargestellt) herausgeführt werden und weite¬ re Funktionen übernehmen, wie beispielsweise die eines Hitze- Schildes. Einer oder beide Kragenabschnitte 48 können aber auch innerhalb des Ölraums verbleiben, wie in Fig. 1 der Kra¬ genabschnitt 48 auf der Verdichterseite. Das Hülsenelement 46 kann nun selbst beispielsweise als radiale Gleitlageranord- nung ausgebildet werden (nicht dargestellt) und zwei Gleitla- gerabschnitte bilden. Alternativ kann das Hülsenelement 46, wie in der Ausführungsform in Fig. 1 gezeigt ist, auch eine Hülse 54 aufnehmen, welche die zwei Gleitlagerabschnitte 52 aufweist. Statt der Hülse 54 können aber auch z.B. zwei Radi¬ allager als Gleitlager vorgesehen werden, die wahlweise zu- sätzlich über eine Distanzhülse zueinander beabstandet in dem Hülsenelement 46 angeordnet sind (nicht dargestellt). Alter¬ nativ kann auch das Hülsenelement 46 auf seiner Innenseite als Distanzhülse ausgebildet sein mit einem Anschlag für bei¬ de Gleitlager (nicht dargestellt). Des Weiteren kann wahlwei- se zusätzlich auf der Innenseite und/oder Außenseite des Hül¬ senelements 46 eine Lage 56 aus wenigstens einer oder mehre¬ ren Schichten aus einem elastischen, hitzebeständigen oder temperaturbeständigen Material vorgesehen werden, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Das Material besteht dabei beispielsweise aus einem Polymer, Elastomer und/oder Hartgummi. Die Erfindung ist aber auf diese Materialien nicht beschränkt. Grund¬ sätzlich kann jedes andere geeignete, hitzebeständige oder temperaturbeständige, elastischen Material eingesetzt werden. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird die Hülse 54 auf die Welle 30 aufgeschoben, wobei die Welle 30 beispielsweise einen Absatz mit einem Anschlag für die Hülse 54 bildet. Am anderen Ende der Hülse 54 ist die Axiallageranordnung 38 vorgesehen, die einen Anschlag für die Hülse 54 bzw. die Radiallageranordnung 36 in axialer Richtung bildet. Auf der Axiallageranordnung 38 bzw. der Axiallagerscheibe 40 kann wahlweise zusätzlich z.B. ein Ölabweisblech 58 angeordnet werden, wobei die Axiallagerscheibe 40 wahlweise zusätzlich eine Aufnahme 60 für das Öl- abweisblech 58 aufweist. Die Welle 30 kann mit der Hülse 54, der Lage 56 aus einem elastischen Material oder Materialkombinationen und dem Hülsenelement 46 mit den beiden Kragenab¬ schnitten 48 leicht in die Gehäusehälften 14 des in Längsrichtungen geteilten Turboladergehäuses 12 eingelegt werden.
Fig. 2 zeigt des Weiteren ein Schnittansicht durch das Turbo¬ ladergehäuse 12, wobei die beiden Gehäusehälften 14, 16 dargestellt sind. Dabei ist auch stark vereinfacht die Dichtung zwischen den beiden Gehäusehälften 14, 16 angedeutet.
In Fig. 3 ist des Weiteren eine Seitenschnittansicht gezeigt durch ein Turboladergehäuse 12 mit einer Axiallageranordnung 38 gemäß einer weiteren Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung. Dabei ist ein Teil des Lagergehäuseabschnitts 18 der beiden Gehäusehälften 14, 16 in einer Schnittansicht gezeigt. In dem Gehäuse 18 ist die Welle 30 über eine Radial¬ lageranordnung 36 gelagert z.B. bestehend aus zwei Gleitla¬ gern 62, zwischen denen z.B. zusätzlich eine Distanzhülse 64 angeordnet ist. Des Weiteren ist eine Axiallageranordnung 38 vorgesehen, welche wenigstens ein Axiallager 40, beispiels¬ weise in Form einer Axiallagerscheibe, aufweist. Die Axialla¬ gerscheibe 40 ist dabei auf der Welle 30 des Laufzeugs befes¬ tigt, beispielsweise aufgeklemmt, aufgepresst oder aufge¬ schrumpft, um nur einige Beispiele für Befestigungsmöglich- keiten der Axiallageranordnung 38 auf dem Läufer bzw. der Welle 30 zu nennen. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, kann das Axi¬ allager 40 in einer Vertiefung oder Aussparung des Turboladergehäuses 12 angeordnet sein, wobei die Vertiefung auf ei- ner oder beiden Seiten einen Begrenzungsabschnitt 66 für die Axiallageranordnung 38 aufweist. Der Begrenzungsabschnitt 66 bzw. Vorsprung kann einteilig ausgebildet sein oder als sepa¬ rates Teil an dem Turboladergehäuse 12 befestigt sein. Der Begrenzungsabschnitt 66 wirkt dabei zusätzlich einer unge- wollten axialen Bewegung des Axiallagers 40 entgegen, und dient hier als axialer Begrenzungsabschnitt.
Des Weiteren kann wahlweise zusätzlich beispielsweise ein Buchsenelement 42 vorgesehen werden, das zusätzlich Dich- tungselemente auf der Außenseite aufweisen kann, zum Abdich¬ ten des Lagergehäuseabschnitts gegenüber dem Laufradgehäu- seabschnitt (nicht dargestellt) . Im Anschluss an das Buchse¬ nelement 42 kann zusätzlich z.B. ein Scheibenelement 79 vorgesehen werden, das beispielsweise zum Abschleudern von
Schmiermittel der Welle 30 dient.
Die erste erfindungsgemäße Ausführungsform, bei welcher das Laufzeug eine auf der Welle 30 montierte Axiallageranordnung 38 aufweist, hat den Vorteil, dass es nicht mehr notwendig ist eine Axiallageranordnung 38 separat im Gehäuse 12 zu be¬ festigen. Das montierte Laufzeug kann direkt eingelegt wer¬ den. Außerdem wirkt die Vertiefung bzw. der Begrenzungsabschnitt 66 auf einer oder beiden Seiten des Axiallagers 40 einer ungewollten axialen Bewegung des Axiallagers 40 entge- gen. Das Axiallager 40 muss aber nicht in eine Vertiefung eingelegt werden bzw. einen oder zwei seitliche Begrenzungs¬ abschnitte 66 aufweisen, da das Axiallager 40 selbst fest auf der Welle 30 befestigt ist. In Fig. 4 ist des Weiteren eine Schnittansicht durch die bei¬ den Gehäusehälften 14, 16 eines in Längsrichtung geteilten Turboladergehäuses 12 gezeigt, mit einer Axiallageranordnung 38 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Ge- häusehälften 14, 16 sind dabei von vorne gezeigt. Die Axial¬ lageranordnung 38 weist dabei ebenfalls wenigstens ein Axial¬ lager 40, beispielsweise in Form einer Axiallagerscheibe, auf. Das Axiallager 40 weist dabei wenigstens ein oder zwei Laschenelemente 68 oder Vorsprünge auf, mit denen das Axial- lager 40 an einer Gehäusehälfte 16 festgeschraubt wird. Dabei ist es nicht notwendig die Axiallageranordnung 38, wie in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt ist, zusätzlich auf der Welle 30 fest zu befestigen, beispielsweise durch Festklemmen oder Aufschrumpfen usw.. Die Axiallageranordnung 38 kann ein Spiel aufweisen zwischen ihrer Öffnung 70 und dem Außenumfang der Welle 30.
Der Vorteil der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform, bei welchem die Axiallageranordnung 38 mit Laschenelementen 68 radial befestigt wird, liegt darin, dass die Axiallager¬ anordnung 38 bereits auf das Laufzeug aufgefädelt und dann in der Gehäusehälfte 16 senkrecht zu der Hauptachse bzw. Längs¬ achse 24 befestigt, z.B. festgeschraubt und/oder verstiftet, werden kann. Dabei kommt man ohne Hindernisse mit einem
Schraubenwerkzeug sehr leicht an die Verschraubungsstelle he¬ ran .
Weiter ist in Fig. 5 eine Seitenschnittansicht durch ein Tur¬ boladergehäuse 12 mit einer Axiallageranordnung 38 gemäß ei- ner dritten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dabei ist eine Welle 30 dargestellt, welche mittels zweier Radial¬ gleitlager 62 radial gelagert wird, wobei die Radialgleitla¬ ger dabei wahlweise zusätzlich, wie in Fig. 5 gezeigt ist, in einer Einsatzhülse 54 angeordnet werden können. Auf einer oder beiden Seiten der Radiallageranordnung 36 ist in dem Beispiel in Fig. 5 z.B. ein Wellenabsatz vorgesehen, auf welchem ein zusätzlicher Lagerbund 72 angeordnet ist, welcher zur Bereitstellung der Lagerflächen für das Axiallager dient. Der Lagerbund 72 ist hierbei z.B. als ein Rotationsteil bzw. rotationssymmetrisches Teil ausgebildet. Der Lagerbund 72 weist wiederum auf seiner Außenseite eine Aufnahme 74, bei¬ spielsweise in Form eines Absatzes oder einer Vertiefung (nicht dargestellt), für die Axiallageranordnung 38 auf. Die Axiallageranordnung 38 weist hierbei wenigstens ein Axialla¬ ger 40, beispielsweise in Form einer Axiallagerscheibe, auf. Zwischen dem Axiallager 40 und dem Lagerbund 72 ist ein Spiel vorgesehen, da sich der Lagerbund 72 mit der Welle 30 dreht, während das Axiallager 40 fest ist. Hierzu kann das Axialla- ger 40 beispielsweise mittels einer oder mehrerer Schrauben
76 und/oder Stifte (nicht dargestellt) an der Einsatzhülse 54 und/oder an dem Gehäuse 12 befestigt werden. Der Lagerbund 72 wird dagegen so befestigt, dass er sich mit der Welle 30 dreht. Dazu ist der Lagerbund 72 beispielsweise auf die Welle 30 mittels einer Wellenmutter geklemmt, wobei dabei eine
Spielpassung oder Übergangspassung zwischen der Welle 30 und dem Lagerbund 72 vorgesehen werden kann. Der Lagerbund 72 kann aber auch auf jede andere Art auf der Welle 30 befestigt werden .
Die Axiallageranordnung 38 kann beispielsweise auf einer separat zu montierenden Einsatzhülse 54, wie sie in Fig. 5 ge¬ zeigt ist, befestigt werden, z.B. mittels der zuvor beschrie¬ benen Befestigungsverfahren und Befestigungsmittel. Im An- schluss an den Lagerbund 72 kann wahlweise zusätzlich ein weiteres Scheibenelement 79 vorgesehen werden, welches zum Abschleudern von Schmiermittel bzw. Öl der Welle 30 verwendet werden kann. Da die Axiallagereinrichtung an dem Gehäuse 12 und/oder der Einsatzhülse 54 befestigt werden kann, kann da- bei auf einen zusätzlichen Absatz bzw. Begrenzungsabschnitt, wie in Fig. 3, verzichtet werden, welcher einer axialen Bewegung der Axiallageranordnung zusätzlich entgegenwirkt. Grundsätzlich kann aber ein solcher Begrenzungsabschnitt auf einer oder beiden Seiten des Axiallagers 40 vorgesehen werden, je nach Funktion und Einsatzzweck.
Die dritte erfindungsgemäße Ausführungsform, bei welcher die Axiallageranordnung 38 auf einem Lagerbund 72 bzw. Lagerkern angeordnet wird oder an eine Einsatzhülse 54 geschraubt wird, besitzt den Vorteil, dass die Axiallageranordnung 38 außerhalb der Gehäusehälften des Turboladergehäuses 12 montiert werden kann und dann mit dem Läufer zusammen eingelegt werden kann .
In Fig. 6 ist weiter eine Seitenschnittansicht durch ein Tur¬ boladergehäuse 12 und dessen beide Gehäusehälften 14, 16 ge¬ zeigt, mit einer Axiallageranordnung 38 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform kann die Axiallageranordnung 38 beispielsweise auf dem Läufer bzw. der Welle 30 direkt (nicht dargestellt) oder, wie in Fig. 6 gezeigt ist, auf einem Lagerbund 72 angeordnet werden. Die Axiallageranordnung 38 weist dabei ebenfalls wenigstens ein Axiallager 40, beispielsweise in Form einer Axiallager- scheibe, auf. Das Axiallager 40 kann dabei auf dem Lagerbock 72, wie zuvor z.B. in Fig. 5 beschrieben wurde, vorgesehen sein, wobei der Lagerbund 72 zur Bereitstellung der Lagerflächen für das Axiallager dient. Das Axiallager 40 ist hierbei fest bzw. über wenigstens ein Federelement 78 fixiert, wäh- rend sich der Lagerbund 72 mit der Welle 30 dreht. Je nach Funktion und Einsatzzweck kann der Lagerbund 72 auch weggelassen werden. In diesem Fall stellt die Welle 30 die Lagerfläche für das Axiallager 40 bereit (nicht dargestellt) . Zum Fixieren der Axiallageranordnung 38 wird gemäß der vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform, wenigstens ein Federelement 78 verwendet, mit dem die Axiallageranordnung 38 axi¬ al in dem Turboladergehäuse 12 verklemmt wird. Die Axialla- geranordnung 38 wird dabei in einer Aufnahme 60 in Form z.B. einer Aussparung oder Vertiefung, in dem Lagergehäuseabschnitt 18 eingelegt und mittels dem Federelement 78 in der Aufnahme 60 verklemmt, so dass einer ungewollten Bewegung des Axiallagers 40 in axialer Richtung entgegengewirkt wird. Die Axiallageranordnung 38 wird dabei durch das wenigstens eine Federelement 78 an eine axiale Fläche der Aufnahme 60 an- presst .
Wahlweise zusätzlich kann wenigstens ein Ölabweisring 79, wie in Fig. 6 gezeigt ist, vorgesehen werden, der mit auf der
Welle 30 verspannt ist, wobei der Ölabweisring 79 das Öl oder Schmiermittel abschleudert. Ebenso kann wahlweise zusätzlich ein Federelement (nicht dargestellt) vorgesehen werden, das z.B. auf der Welle 30 in der Aufnahme 60 angeordnet ist, um das Axiallager 40 zusätzlich in axialer Richtung zu fixieren.
Die vierte erfindungsgemäße Ausführungsform hat den Vorteil, dass das Federelement 78 und die Aufnahme oder Nut erlauben die Axiallageranordnung 38 auf den Läufer zu fädeln. Es ent- fallen dabei Verschraubungsprozesse .
Fig. 7 zeigt weiter eine Seitenschnittansicht durch ein Tur¬ boladergehäuse 12 mit einer Axiallageranordnung 38 gemäß ei¬ ner fünften Ausführungsform der Erfindung. Die Axiallager- anordnung 38 weist ebenfalls wenigstens ein Axiallager 40, beispielsweise in Form einer Axiallagerscheibe, auf. Das Axi¬ allager 40 kann dabei, wie zuvor bereits beschrieben, beispielsweise direkt auf der Welle 30 (nicht dargestellt) oder beispielsweise auf einem Lagerbund 72, wie in Fig. 7 gezeigt ist, angeordnet sein und beispielsweise mit der Welle 30 bzw. dem Lagerbund 72 eine Spielpassung bilden. Mit anderen Worten, das Axiallager 40 ist fest während sich der Lagerbund 72 mit der Welle 30 dreht. Das Axiallager 40 kann dabei einfach in eine zugeordnete Aufnahme 60 eingelegt oder wahlweise zu¬ sätzlich eingeklemmt bzw. befestigt werden. Walweise kann zum Befestigen des Axiallagers 40 dieses beispielsweise in dem Gehäuse 12 mit wenigstens einer Dichtungseinrichtung 44, z.B. einem O-Ring oder einer Kolbenringdichtung usw. am Außenum- fang, fixiert werden.
Bei der fünften Ausführungsform der Erfindung ist die Aufnahme 60 zum Aufnehmen eines Axiallagers 40 in dem Turboladerge¬ häuse 12 in Form einer Vertiefung oder einer Nut ausgebildet, wobei die Aufnahme 60 einen ersten Aufnahmeabschnitt 80 auf¬ weist, in welchem die Axiallagerscheibe 40 aufgenommen ist, wobei der erste Aufnahmeabschnitt 80 so ausgebildet ist bzw. einen Begrenzungsabschnitt aufweist, dass er einer ungewoll¬ ten axialen Bewegung des Axiallagers 40 entgegenwirkt. Der erste Aufnahmeabschnitt 80 bildet hierbei mit dem Axiallager 40 beispielsweise eine Spielpassung oder eine Übergangspas¬ sung. Dies hat den Vorteil, dass das Axiallager 40 sehr leicht in den ersten Aufnahmeabschnitt 80 der Aufnahme 60 eingelegt und gleichzeitig eine ungewollte axiale Bewegung des Axiallagers 40 verhindert werden kann, da der Begren¬ zungsabschnitt 66 des Aufnahmeabschnitts 80 eine ungewollte axiale Bewegung des Axiallagers 40 verhindert.
Ein zweiter Aufnahmeabschnitt 82 der Aufnahme 60 ist so aus- gebildet, dass wenigstens ein Scheibenelement 79, z.B. ein Ölabweisring, und/oder Federelement, z.B. auf der Welle 30, in der Aufnahme 60 anordenbar sind, um einer ungewollten axialen Bewegung des Lagerbunds 72 bzw. des Axiallagers 40 entgegenzuwirken. Die Aufnahme 60 ist dabei beispielsweise abgestuft ausgebildet, wie in Fig. 7 gezeigt ist, um den ers¬ ten und zweiten Aufnahmeabschnitt 80, 82 zu bilden. Der zwei¬ te Aufnahmeabschnitt 82 bildet dabei beispielsweise einen Öl- raum oder Schmiermittelraum, in welchem ein Ölabweisring 79 angeordnet werden kann, über welchen Öl bzw. Schmiermittel abgeschleudert werden kann. Der Ölabweisring 79 bildet dabei eine Axiallagerfläche für das Axiallager 40.
Die fünfte erfindungsgemäße Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Nut bzw. der erste Aufnahmeabschnitt 80 erlaubt, die Axiallageranordnung 38 auf den Läufer zu fädeln. Es entfallen hierbei ebenfalls zusätzliche Befestigungsprozesse, wie Ver- schraubungsprozesse . Die Erfindung ist auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen nicht beschränkt. Insbesondere können die zuvor beschrie¬ benen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, besonderes einzelne Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen. Die Erfindung ist dabei nicht auf die Radiallageranordnungen 36 beschränkt, wie sie zuvor mit Bezug die Figuren beschrie¬ ben wurden. Grundsätzlich kann jede andere Radiallageranord¬ nung zum Lagern der Welle 30 des Turboladers verwendet wer¬ den. Kern dieser Erfindung ist die Axiallageranordnung 38. Dabei kann neben der in den Figuren gezeigten Axiallagerscheibe 40 auch jedes andere Axiallager 40 eingesetzt werden, beispielsweise ein axiales berührungsloses Lager, wie z.B. ein axiales Magnetlager, ein axiales Wälzlager und/oder ein axiales Gleitlager usw., um nur einige weitere Beispiele für Axiallager 40 zu nennen.

Claims

Patentansprüche
1. Turbolader (10) mit einem Turboladergehäuse (12), wobei zumindest ein Abschnitt des Turboladergehäuses (12) in Längsrichtung in wenigstens zwei Gehäusehälften (14, 16) geteilt ausgebildet ist, wobei in dem Turboladergehäuse (12) eine Welle (30) gelagert ist und wobei wenigstens eine Axiallageranordnung (38) vorgesehen ist, zum Lagern der Welle (30) in axialer Richtung.
2. Turbolader nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallageranordnung (38) wenigstens ein Axiallager (40) aufweist, wobei das Axiallager (40) auf der Welle (30), auf einem Lagerkern oder auf einem Lagerbund (72) auf der Welle (30) vorge¬ sehen ist.
3. Turbolader nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Turboladergehäuse (12) einen Begrenzungsabschnitt (66) auf einer oder beiden Seiten des Axiallagers (40) aufweist, wobei der Begren¬ zungsabschnitt (66) einteilig mit dem Turboladergehäuse (12) ausgebildet ist oder als separates Teil an dem Tur¬ boladergehäuse (12) befestigt ist.
4. Turbolader nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (40) an sei¬ nem Umfang wenigstens einen Vorsprung oder ein Laschenelement (68) aufweist zum Befestigen des Axiallagers (40) an dem Turboladergehäuse (12, 16), wobei das Axiallager mit dem Vorsprung oder dem Laschenelement (68) vorzugs¬ weise an dem Turboladergehäuse (12) mittels Verschrauben und/oder Verstiften befestigt ist.
5. Turbolader nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (40) an ei¬ ner Einsatzhülse (54), einem Lagerund (72), einem Lagerkern und/oder dem Turboladergehäuse (12) befestigt ist, vorzugsweise mittels Verschrauben und/oder Verstiften.
6. Turbolader nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (40) in ei¬ ner Aufnahme (60) des Turboladergehäuses (12) angeordnet ist, wobei das Axiallager (40) über wenigstens ein Fe¬ derelement (78) in der Aufnahme (60) verspannt ist, wo¬ bei die Aufnahme (60) vorzugsweise in Form einer Ausspa¬ rung oder Vertiefung ausgebildet ist.
7. Turbolader nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (40) in ei¬ ner Aufnahme (60) des Turboladergehäuses (12) angeordnet ist, wobei die Aufnahme (60) einen ersten Aufnahmeab¬ schnitt (80) aufweist, wobei der erste Aufnahmeabschnitt (80) mit dem Axiallager (40) vorzugsweise eine Über¬ gangspassung oder eine Spielpassung bildet.
8. Turbolader nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (60) einen zweiten Aufnahmeabschnitt (82) aufweist, wobei in dem zweiten Aufnahmeabschnitt (82) wenigstens ein Scheiben¬ element (79), insbesondere ein Ölabweisring (79), und/oder ein Federelement angeordnet ist zum Verhindern einer ungewollten axialen Bewegung des Axiallagers.
9. Turbolader nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (60) in Form einer abgestuften Vertiefung ausgebildet ist, wobei eine Stufe den ersten Aufnahmeabschnitt (82) und eine zweite Stufe den zweiten Aufnahmeabschnitt (80) bildet.
Turbolader nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (40) eine Axiallagerscheibe, ein axiales Gleitlager, ein axiales Magnetlager oder ein axiales Wälzlager ist.
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