WO2020119857A1 - Spannschelle für einen abgasturbolader und abgasturbolader mit einer solchen spannschelle - Google Patents

Spannschelle für einen abgasturbolader und abgasturbolader mit einer solchen spannschelle Download PDF

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WO2020119857A1
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WO
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screw
clamp
sheet metal
metal part
tensioning
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PCT/DE2019/101042
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Inventor
Burkhard Pollak
Farhad Haddadian
Klaus Sperling
Original Assignee
Ihi Charging Systems International Gmbh
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Publication date
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/243—Flange connections; Bolting arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/32—Locking by means of a pawl or pawl-like tongue
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16B7/00—Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections
    • F16B7/18—Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections using screw-thread elements
    • F16B7/182—Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections using screw-thread elements for coaxial connections of two rods or tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L23/00—Flanged joints
    • F16L23/04—Flanged joints the flanges being connected by members tensioned in the radial plane
    • F16L23/08—Flanged joints the flanges being connected by members tensioned in the radial plane connection by tangentially arranged pin and nut
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    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • 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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    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers
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    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/39—Retaining components in desired mutual position by a V-shaped ring to join the flanges of two cylindrical sections, e.g. casing sections of a turbocharger

Definitions

  • the invention relates to a clamp for an exhaust gas turbocharger of the type specified in the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a
  • An exhaust gas turbocharger expediently consists of several housing sections.
  • Hot gas which is usually exhaust gas from an internal combustion engine, flows through the first housing section.
  • a second housing section accommodates a running gear rotatably mounted in the same.
  • the second housing section is arranged between the first housing section and a third housing section, through which ambient air can flow.
  • Housing sections are designed with flange surfaces such that these flange surfaces abut one another, so that an outflow of the hot gas and the ambient air is largely avoided. If leaks occur between the flange surfaces, on the one hand an overall efficiency of the exhaust gas turbocharger is reduced and on the other hand occur between the first housing section and the second
  • the exhaust gas turbocharger should be able to be dismantled, that is to say that, for example, a material connection between the individual flange surfaces could bring about a tightness between the flange surfaces, but the exhaust gas turbocharger can then no longer be easily dismantled and re-assembled.
  • connection element must compensate for different thermal expansions of the housing sections and is itself subject to different and changing stresses.
  • the connecting device can be designed as a tensioning clamp, with two half-shells extending over a circumference of the connecting device being detachable at least on one side with the aid of a, at their mutually facing ends
  • clamping screw and a nut are connected.
  • the clamping clamp presses the flange surfaces against each other in the axial direction with respect to their longitudinal axis.
  • DE 10 201 1 009 536 B4 discloses a different type of clamp.
  • This clamp is used exclusively to apply radial clamping forces in order to hold pipes or lines on connecting pieces.
  • This clamping clamp has a clamping screw which interacts with a polygonal threaded nut, the threaded nut and the clamping screw each being mounted on a clamping head of the clamping clamp, the threaded nut being chambered against rotation in a spring clip which is locked on the clamping head with the clamping bracket.
  • the spring clip has legs! on the inside of which threads are formed in the area of a locking groove. These threads are designed as a formed sheet. The threads are used to pre-assemble the clamping screw. This will make it
  • free ends of the legs are bent towards one another, where appropriate the ends can be brought into engagement with a thread of the clamping screw.
  • the free ends are designed accordingly, i.e. flattened or rounded.
  • the bent free ends of the legs guide the tensioning screw so that it can be inserted more easily into the threaded nut.
  • the tension screw is pre-positioned so that it cannot be lost.
  • the object of the present invention is to provide an easy-to-assemble clamp which, even with strong vibrations and temperature fluctuations, creates a secure connection between two parts to be connected. Furthermore, a further object of the invention is to create an exhaust gas turbocharger which has at least two housing sections which also with strong vibrations and
  • the invention relates to a clamp for an exhaust gas turbocharger with a
  • Tensioning screw with which two ends of the tensioning clamp designed as screw receiving collars can be pulled in the directions pointing towards each other with respect to a longitudinal axis of the tensioning screw, by screwing the tensioning screw in the first direction, with a thread in the tensioning screw
  • Tongue edge of a resilient tongue of a sheet metal part engages that on the
  • Clamp is supported or is made in one piece with the clamp.
  • the tongue is bent out of a plane arranged perpendicular to the longitudinal axis in the first direction in such a way that a higher friction torque has to be overcome between the tongue edge and the clamping screw in order to loosen the clamping screw than when screwing in the clamping screw.
  • the tensioning clamp preferably consists of two half-shells, each of which is made in one piece with the screw-receiving collar, the tensioning screw pulling the two screw-receiving collars in the directions pointing towards one another.
  • the clamping screw according to the invention makes it possible even with very limited
  • the sheet metal part enables two main functions to be performed.
  • One function of the sheet metal part is to represent a holding device which, in a preassembled state
  • the sheet metal part is positively and / or non-positively with one of the two
  • Screw receiving collar connected.
  • the sheet metal part could also be welded to one or the two screw receiving collars.
  • the other function is that all torque requirements specified in DIN must be met EN ISO 2320 for standard nuts and coated bolts. According to the invention, a safety function is fulfilled with a nut according to DIN EN ISO 7042.
  • the clamping screw can thus be preassembled.
  • Thread of the clamping screw two, three or more tongues, which can in particular be evenly distributed around the circumference.
  • the shape of the tongues is designed so that due to the elasticity of the sheet material there is a constant engagement in the thread. A combination of positive or non-positive engagement prevents an automatic
  • Threads can be adapted to the thread pitch, the flank angle and the desired thread friction torque.
  • the sheet metal part can be supported on a screw-receiving collar of one of the flaling shells against twisting.
  • Clamping screw has a screw head which is supported in the first direction on the one screw receiving collar and that the clamping screw in one
  • Internal thread is screwed in, which is arranged on the other screw receiving collar.
  • the internal thread is incorporated in an area around an opening of the other screw-receiving collar.
  • Screw receiving collar is supported on the same in the second direction, which is opposite to the first direction.
  • two half-shells of the clamp form a closable ring, the sheet metal part being separate from the half-shells and non-rotatably with respect to the longitudinal axis by means of a non-positive or positive anti-rotation device
  • Screw-in direction of rotation of the clamping screw comes to rest on one of the two half shells.
  • Screw receiving collar is inserted, one of the openings being so large that the tongue of the sheet metal part is received in this opening in the region of a gap between the clamping screw and an inner edge of the opening, so that either the sheet metal part is tensioned between the screw head and the one screw receiving collar or one Screw receiving collar rests on the one hand on the nut or a socket-shaped extension and on the other hand on the sheet metal part.
  • Tensioning screw has a screw head and is inserted into openings of the screw receiving collar made in one piece with the half-shells, the
  • Screw receiving collar is arranged.
  • the sheet metal part is designed in the manner of a snap ring with expandable arms, so that the sheet metal part can be clipped onto the thread of the clamping screw in a plane arranged perpendicular to the longitudinal axis when the clamping screw is inserted.
  • the sheet metal part has passages for the tensioning screw which are aligned with one another and which are arranged on partial areas of the sheet metal part which extend over a leaf spring-like area of the sheet metal part are connected to one another, which ensures that the two screw receiving collars, which are made in one piece with the half-shells of the tensioning clamp, can be moved in the mutually facing directions against the spring force of the leaf spring-like region.
  • the tensioning clamp has a one-part or two-part band that runs around a central axis and has a trough-shaped or trapezoidal profile, the legs of which are inclined at an oblique angle to a central axis of the tensioning clamp that two by means of the Housing sections to be connected are clamped together with respect to the central axis when the clamping screw is screwed in the first direction.
  • the sheet metal part is secured against rotation with respect to the associated screw receiving collar, in that an outer edge of the sheet metal part has two legs which rest on the legs.
  • socket-shaped extension starting from the opening of the screw-receiving collar, extends in the direction away from the screw head and that the socket-shaped extension is followed by the sheet metal part, which in this respect rests against the front edge of the socket-shaped extension.
  • the sheet metal part is secured against twisting by being bent in the direction of the screw head and being supported on a part of the tensioning clamp.
  • Screw receiving collar have two protruding contact areas, which come together by tightening the clamping screw.
  • Exhaust gas turbochargers are used. According to the invention, this has a clamp according to one of claims 1 to 17. During operation of the exhaust gas turbocharger, the housing sections have high
  • the connecting device is designed in the form of a clamp according to one of claims 1 to 17. This leads to a secure connection between the housing sections and thus to a reduction or elimination of a pollutant leak. Even the typical vibrations cannot be
  • Housing sections are associated with a housing of the exhaust gas turbocharger, the one housing section receiving a shaft rotatably mounted therein, whereas the other housing section is either a turbine wheel or a compressor wheel of the
  • Exhaust gas turbocharger takes. This results in an improved stability in the operation of the exhaust gas turbocharger, since the deformation occurring in particular under fluctuating operating temperatures of the exhaust gas turbocharger is significantly reduced due to the better distribution of the stress.
  • Fig. 1 in a longitudinal section partially and schematically
  • Fig. 2 in a perspective view like the clamp. 1, which has a clamping screw with a screw head and a sheet metal part, 3 in a cross section a detail of the clamp in the area near the screw head and the sheet metal part which has tongues,
  • FIG. 4 shows a detail in the area of the tongues of the sheet metal part
  • FIG. 5 in a representation analogous to FIG. 3 shows a further exemplary embodiment in which the tongues are arranged at another location
  • FIG. 6 is a side view of the clamp according to the invention in a further embodiment
  • FIG. 7 in a section like the clamp.
  • Fig. 9 in a perspective view to secure against
  • Fig. 10 in a bottom view like the clamp. 8, Fig. 1 1 in a side view of the clamp according to the invention in a further embodiment,
  • FIG. 12 in a section like the clamp.
  • Fig. 1 1, Fig. 13 in a bottom view of a flal shell of the clamp.
  • 1 1, FIG. 14 in a perspective view the clamp according to the invention in a further embodiment,
  • Fig. 15 in a side view like the clamp. Fig. 14
  • Fig. 16 in a section the clamp according to the invention in one
  • FIG. 17 in a perspective view of a sheet metal part of the clamp.
  • FIG. 19 is a side view of the clamp according to the invention in a further embodiment
  • Fig. 20 in a section like a section of the clamp. Fig. 19, and
  • Fig. 21 in a bottom view of a flab shell of the clamp. Fig. 19.
  • An exhaust gas turbocharger 1 shown only partially and schematically in FIG. 1 has a first housing section 2, in the form of a flowable one
  • Exhaust gas routing section which is flowed through by a fluid, usually exhaust gas, during operation of the exhaust gas turbocharger.
  • the exhaust gas arises when an internal combustion engine, not shown, is operated. It is in a wheel chamber of the first
  • Turbine wheel 4 is rotatably connected to a shaft 5. A unit from the
  • Turbine wheel 4 the shaft 5 and a compressor wheel, not shown, is also referred to as a running gear.
  • the compressor wheel is in a not shown
  • Compressor wheel chamber of the air guide section arranged for sucking in and compressing fresh air.
  • the exhaust gas turbocharger is associated with a second housing section 3, which is designed in the form of a bearing section and is used to support the running gear.
  • the turbine wheel 4 is in operation of the exhaust gas turbocharger 1 from the
  • the first housing section 2 has a first flange surface 7 at its end facing the bearing section. This first flange surface 7 A second flange surface 8 of the bearing section is formed opposite, the two flange surfaces 7, 8 being predominantly complementary.
  • the two flange surfaces 7, 8 run around a longitudinal axis 9 of the exhaust gas turbocharger 1, which corresponds to an axis of rotation of the turbine wheel 4.
  • the first housing section 2 has a first section collar 1 1 opposite the bearing section, to which a second section collar 12 of the bearing section is assigned axially adjacent.
  • the first flange surface 7 and the second flange surface 8 delimit the first
  • the two housing sections 2, 3 belonging to the housing of the exhaust gas turbocharger 1 are connected to one another by means of a clamp 13 in the region of the flange surfaces 7, 8.
  • the clamp 13 presses the two flange surfaces 7, 8 together.
  • the clamp 13 shown in FIG. 2 as an individual part comprises the first
  • Section collar 11 and the second section collar 12 in the radial, in the axial direction and in the circumferential direction at least partially around the circumference, so that the two housing sections 2, 3 are connected to one another.
  • the tensioning clamp 13 has the first flange shell 14 which is bent in the circumferential direction with respect to a central axis 30 and the second flange shell 15 which is also curved in the circumferential direction.
  • the two flaling shells 14, 15 of the clamp 13 form a closable ring.
  • the two flap shells 14, 15 are detachably connected at their respective one ends 16a, 16b by means of a clamping screw 17 and a nut (not shown in the drawing).
  • the two flab shells 14, 15 are connected to one another in a movable or articulated manner by means of a clamping ring 19.
  • the tension ring 19 instead of the tension ring 19, other articulated connections can also be provided, a hinge being one possibility for such an articulated connection.
  • the two one ends 16a, 16b of the flab shells 14, 15 are made with the aid of the
  • the two ends 16a, 16b each have a first part made in one piece with the flap shells 14, 15 for supporting a screw head 24 and the nut
  • Screw receiving collar 20, 21 on.
  • each of the screw receiving collars 20, 21 there is an opening (not shown in the drawing) into which the screw shaft of the clamping screw 17 is inserted.
  • the screw head 24 of the clamping screw 17 is at first
  • Screw receiving collar 20 carried overlying.
  • the nut (not shown in the drawing) is on the screw end 25 facing away from the screw head 24
  • the two half-shells 14, 15 are used to produce the pressure of the two half-shells 14, 15
  • Flange surfaces 7, 8 made from one another from a profile material which has a band 23 which extends between legs 26, 27.
  • the clamp 13 has the two-part and circumferential band around the central axis 30 with a trough-shaped or trapezoidal profile, the legs 26, 27 of which are inclined at an oblique angle a (FIG. 1) relative to the central axis 30 of the clamp 13 that the two housing sections 2, 3 to be connected by means of the tensioning clamp 13 are pressed axially against one another with respect to the central axis 30 when the tensioning screw 17 is screwed in a first direction 44 against the nut considered to be standing.
  • the nut can, for example, be regarded as standing when the nut is tightened on the screw-receiving collar 21 or is held by means of a tool, in particular a ring spanner.
  • the nut can be positively and / or frictionally connected to the screw receiving collar 21.
  • the nut can be welded or riveted, for example. It is also possible to give the half-shell 14 a shape which the mother defines in a form-fitting manner.
  • the clamp 13 is not in two parts but in one part, the band 23 then
  • Fig. 3 shows in a detail of the clamp 13, among other things, a sheet metal part 28, which connects the two ends 16a, 16b of the half-shells 14, 15 with the aid of the clamping screw 17 and a sheet metal part 28.
  • the sheet metal part 28 is one of the two
  • Half shells 14, 15 separate component, but by means of a positive
  • Anti-rotation devices with respect to a longitudinal axis 34 of the clamping screw 17 are fixed on the two half-shells 14, 15.
  • One anti-rotation device is formed by two cheeks 32 which grip around the legs 26, 27 of the one half-shell 15.
  • the another anti-rotation device is formed by a tab 33 which engages in the trough of the screw receiving collar 21, which is also trough-shaped, like the rest of the associated half-shell 14.
  • Adjacent to the tab 33 is a passage 37 for the clamping screw 17, which is arranged on a first partial area 35 of the sheet metal part 28. Adjacent to the two cheeks 32 is a further passage 38 for the clamping screw 17, which is arranged on a further partial area 36 of the sheet metal part 28.
  • the sheet metal part 28 has the two aligned passages 37, 38 for the clamping screw 17, which are arranged on the partial areas 35, 36 of the sheet metal part 28.
  • the two partial areas 35, 36 of the sheet metal part 28 are connected to one another via a leaf spring-like area 39 of the sheet metal part 28.
  • the leaf spring-like area 39 ensures, on the one hand, that the two screw receiving collars 20, 21, which are made in one piece with the half-shells 14, 15 of the tensioning clamp 13, counter to the spring force of the
  • leaf spring-like region 39 can be moved in the mutually facing directions 44, 45.
  • the leaf spring-like area 39 ensures that the two sub-areas 35, 36 are held captively against one another.
  • the clamping screw 17 is inserted into the openings of the screw receiving collars 20, 21 which are made in one piece with the half-shells 14, 15.
  • the two partial areas 35, 36 with the passages 37, 38 are between the two
  • Screw receiving collar 20, 21 arranged.
  • the leaf spring-like area 39 protrudes in the direction pointing away from the clamping screw 17 over the end edges of the
  • Screw receiving collar 20, 21 also.
  • Tongue edges 46 of resilient tongues 47 of the sheet metal part 28 are at least approximately evenly distributed on the circumference of the thread 48 or the thread.
  • the tongues 47 are bent out of a plane 49 arranged perpendicular to the longitudinal axis 34 in the first direction 44 in such a way that between the tongue edge 46 and the clamping screw 17 a higher friction torque has to be overcome in order to loosen the clamping screw 17 than when screwing in the
  • FIG. 5 shows, in a representation analogous to FIG. 3, a further exemplary embodiment, in which the tongues 147, however, are not on the lower region 135 in the drawing are arranged, but on the upper portion 136. Otherwise, this embodiment corresponds to the embodiment of FIGS. 1 to 3. In this respect, a nut is also necessary to fix the clamp 13 on the housing of the exhaust gas turbocharger 1.
  • An alternative embodiment relates to a combination of the sheet metal parts of FIGS. 3 and 5. Both partial areas 35, 36 and 135, 136 of the sheet metal part 28 and 128 have tongues.
  • both cheeks and the tab can be arranged on the sheet metal part in any way. So both ends of the sheet metal part could be designed with cheeks or with tabs.
  • FIGS. 6 and 7 show the clamp 213 in the region of the clamping screw 217 in a further exemplary embodiment.
  • the main differences from the previous exemplary embodiments are dealt with primarily.
  • the sheet metal part 228 is between the screw head 224 and the one
  • the screw receiving collar 220 points corresponding to the previous one
  • Embodiments an opening 222.
  • the screw shaft of the tensioning screw 217 is inserted through this opening 222 and the other opening associated with the other screw receiving collar 221. These two openings are aligned.
  • the opening closer to the screw head 224 is so large that the tongues 247 of the sheet metal part 228 can be received in this opening 222 in the region of a gap 243 between the screw shaft of the tensioning screw 17 and an opening inner edge 251, so that the sheet metal part 228 between the
  • Screw head 224 and the screw receiving collar 220 which can be tensioned a flal shell 214.
  • the force for clamping the sheet metal part 228 is applied by the clamping screw 217, which is analogous to the previous ones
  • Embodiments is screwed into a nut 252.
  • the nut 252 is non-rotatable with respect to the screw receiving collar 220.
  • Screw receiving collar 220 welded, riveted or connected by positive locking.
  • the nut 252 is connected to the end of the tensioning screw 217 remote from the screw head 224.
  • the tension screw 217 therefore pulls the two screw-receiving collars 220, 221 in the mutually facing directions 244, 245. By tightening the tensioning screw 217, two L-shaped parts come
  • Screw receiving collar 220, 221 to abut each other.
  • contact areas 253, 254 come to rest against each other, the force required to tighten the clamping screw 217 suddenly increases.
  • the contact areas 253, 254 differ, for example, from the leaf spring-like area 39 according to the first exemplary embodiment.
  • FIGS. 8 to 10 show a further exemplary embodiment, in which, in contrast to the previous exemplary embodiments, a nut can be dispensed with.
  • a socket-shaped extension with an internal thread is provided, which is explained in more detail for the exemplary embodiment according to FIGS. 14 and 15.
  • the sleeve-shaped extension is in one piece with the screw receiving collar 321 and in the drawing is covered by the sheet metal part 328.
  • the sheet metal part 328 is arranged on the side of the one screw receiving collar 321 facing away from the screw head 324, which further stands on the screw head 324.
  • the sheet metal part 328 has two tongues 347 which are arranged diametrically to one another and which start at the passage 337 from an inner edge 360 of the passage 337
  • the tongues 347 are bent in the first direction out of the plane arranged perpendicular to the longitudinal axis 334 in such a way that a higher friction torque must be overcome between the tongue edges and the tensioning screw 317 in order to loosen the tensioning screw 317 than when screwing in the tensioning screw 317 So that when entering or
  • Rotational directions about the longitudinal axis 334 are positively supported on the flal shell 314. It would also be possible to provide only one leg 361 and thus the sheet metal part 328 only in to support one direction of rotation. Instead of the form-fitting support, a frictional engagement could also be provided.
  • Figures 1 1 to 13 show an embodiment in which the sheet metal part 428 is designed in the manner of a snap ring with expandable arms 464, 465, so that the sheet metal part 428 with inserted clamping screw 417 in a plane 449 arranged perpendicular to the longitudinal axis 434 into the thread or can be clipped onto the thread of the clamping screw 417.
  • This level 449 is the same level 449 from which the tongues 447 are bent in the first direction 444 in such a way that a higher friction torque must be overcome between the tongue edge 446 and the tensioning screw 417 in order to loosen the tensioning screw 417 than when screwing in of the
  • FIGS. 12 and 13 A summary of FIGS. 12 and 13 shows that the sheet metal part 428 is clipped onto the thread of the tensioning screw 417 on the side of the screw receiving collar 420 facing away from the screw head 424. Analogous to
  • the exemplary embodiment according to FIGS. 6 and 7 has the clamp 413 L-shaped contact areas 453, 454.
  • the sheet metal part 428 has a region 470 bent in the shape of a handle. This area 470 is on the side facing away from the investment areas 453, 454
  • FIGS. 14 and 15 show an embodiment which is a further development
  • a socket-shaped extension 552 takes over the function of the mother.
  • the clamping screw 517 has a screw head 524 and is inserted into the opening of the screw receiving collar 521.
  • the socket-shaped extension 552 extends from the opening of the
  • Screw receiving collar 520 in the direction away from the screw head 524.
  • the socket-shaped extension 552 has the internal thread 580, into which the clamping screw 517 is screwed. The end of the screw head remote from the screw head 524
  • Tensioning screw 517 protrudes from the socket-shaped extension 552. This end of the clamping screw 517 is screwed into the sheet metal part 528, which thus connects to the socket-shaped extension 552. In this respect, the sheet metal part 528 is on the
  • Embodiments of the screw head 524 with a hexagon socket profile Embodiments of the screw head 524 with a hexagon socket profile.
  • the sheet metal part 528 is secured against rotation with respect to the one flal shell 514, on which the outer edge 563 of the sheet metal part 528 abuts.
  • the sheet metal part 528 is secured against twisting by being bent in the direction of the screw head 524 and being supported on a part of the clamp 513.
  • FIGS. 16 to 18 show an embodiment which represents a further development, in particular of the exemplary embodiment according to FIGS. 11 to 13.
  • a nut 652 with an internal thread 680 is also used in the embodiment according to FIGS. 16 to 18.
  • the nut 652 is in the region of the opening 623 of the
  • Screw receiving collar 620 supported on the same in the second direction 645, which is opposite to the first direction 644.
  • the clamping screw 617 is inserted into openings 622, 623 of the screw receiving collars 620, 621.
  • the sheet metal part 628 does not lie against the screw receiving collar 620, which is closer to the screw head 624. Instead, the sheet metal part 628 rests on the screw receiving collar 621, which is closer to the nut 652.
  • the sheet metal part 628 is clipped onto the thread of the tensioning screw 617 on the side of the screw receiving collar 621 facing away from the nut 652.
  • the opening closer to the nut 652 is made so large that the tongues 647 of the sheet metal part 628 in this opening 622 in the region of a gap 643 between the screw shaft of the tensioning screw 617 and an opening inner edge 651
  • a bush-shaped extension 552 with an internal thread can also be provided analogously to the exemplary embodiment according to FIGS. 14 and 15, into which the clamping screw 617 is screwed.
  • 19 to 21 show an embodiment which is a further development
  • the clamping screw 717 is screwed into the nut 752.
  • the sheet metal part 728 is arranged on the side of the screw receiving collar 720 facing away from the screw head 724.
  • the sheet metal part 728 is not designed as a clip, but rather has a closed shape.
  • the clamping screw 717 either has to be screwed into the sheet metal part 728 or the sheet metal part 728 is, with correspondingly flexible tongues 747, along the longitudinal axis 734 in the direction 745 onto the screw head 724
  • the screw head 724 is together with the sheet metal part 728 on one
  • Screw receiving collar 720 arranged, whereas a nut 752 is welded to the other screw receiving collar 721, riveted or connected by means of a positive connection.
  • the mother can with the
  • the screw receiving collar must be welded so that the nut is secured against twisting.
  • the sheet metal part can be joined to the neighboring one
  • Screw receiving collar must be welded or riveted so that the sheet metal part is secured against twisting.
  • the weld connection can in particular by means of
  • Laser welding can be produced. Resistance welding or electric welding are also suitable. It is not necessary to make continuous welds. A spot weld connection can also be provided.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannschelle (13) für einen Abgasturbolader, wobei die Spannschelle (13) zwei zu verbindende Gehäuseabschnitte (2, 3), die einem Gehäuse des Abgasturboladers (1) zugehörig sind, umfassend angeordnet ist, wobei der eine Gehäuseabschnitt (3) eine drehbar in demselben gelagerte Welle (5) aufnimmt, wohingegen der andere Gehäuseabschnitt (2) entweder ein Turbinenrad (4) oder ein Verdichterrad des Abgasturboladers (1) aufnimmt, und wobei die Spannschelle (13) mit einer Spannschraube (17) versehen ist, mit der zwei als Schraubenaufnahmekragen (20, 21) ausgebildete Enden (16, 18) der Spannschelle (13) in die bezüglich einer Längsachse (34) der Spannschraube (17) aufeinander weisenden Richtungen (44, 45) gezogen werden können, indem die Spannschraube (17) in die erste Richtung (44) geschraubt wird, wobei in einen Gewindegang (48) der Spannschraube (17) eine Zungenkante (46) einer federelastischen Zunge (47) eines Blechteils (28) eingreift, das an der Spannschelle (13) abgestützt ist oder einteilig mit der Spannschelle (13) ausgeführt ist. Erfindungsgemäß ist die Zunge (47) derart aus einer senkrecht zur Längsachse (34) angeordneten Ebene (49) heraus in die erste Richtung (44) gebogen, dass zwischen der Zungenkante (46) und der Spannschraube (17) zum Lösen der Spannschraube (17) ein höheres Reibmoment überwunden werden muss als beim Einschrauben der Spannschraube (17). Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Abgasturbolader mit einer solchen Spannschelle (13).

Description

Spannschelle für einen Abgasturbolader und Abgasturbolader mit einer solchen
Spannschelle
Die Erfindung betrifft eine Spannschelle für einen Abgasturbolader der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen
Abgasturbolader mit einer solchen Spannschelle nach Patentanspruch 18.
Zweckmäßigerweise besteht ein Abgasturbolader aus mehreren Gehäuseabschnitten.
Der erste Gehäuseabschnitt wird von heißem Gas durchströmt, bei dem es sich in der Regel um Abgas einer Brennkraftmaschine handelt. Ein zweiter Gehäuseabschnitt nimmt ein drehbar in demselben gelagertes Laufzeug auf. Der zweite Gehäuseabschnitt ist zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und einem dritten Gehäuseabschnitt angeordnet, welcher von Umgebungsluft durchströmbar ist. Zwischen den einzelnen
Gehäuseabschnitten sind Flanschflächen derart ausgebildet, dass diese Flanschflächen aneinander anliegen, sodass ein Ausströmen des heißen Gases und der Umgebungsluft weitestgehend vermieden wird. Sofern es zwischen den Flanschflächen zu Undichtheiten kommt, reduziert sich einerseits ein Gesamtwirkungsgrad des Abgasturboladers und andererseits treten zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten
Gehäuseabschnitt umweltbelastende Abgase aus, was zu vermeiden ist. Zu
berücksichtigen ist, dass der Abgasturbolader zerlegbar sein sollte, das heißt, dass beispielsweise eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den einzelnen Flanschflächen zwar eine Dichtheit zwischen den Flanschflächen herbeiführen könnte, allerdings der Abgasturbolader dann nicht mehr einfach zerlegbar und wieder montierbar ist.
Eine feste Verbindung zwischen dem abgasdurchströmten ersten Gehäuseabschnitt und dem luft- oder Schmiermittel- und/oder wasserdurchströmten zweiten Gehäuseabschnitt ist deshalb problematisch, weil es zwischen den Gehäuseabschnitten zu großen
Temperaturunterschieden und -Schwankungen kommt. Das bedeutet, dass das
Verbindungselement unterschiedliche Wärmeausdehnungen der Gehäuseabschnitte kompensieren muss und selbst unterschiedlichen und wechselnden Spannungen unterliegt. Die Verbindungsvorrichtung kann als Spannschelle ausgebildet sein, wobei zwei sich über einen Umfang der Verbindungsvorrichtung erstreckende Halbschalen an ihren einander zugewandt ausgebildeten Enden zumindest einseitig lösbar mit Hilfe einer
Spannschraube und einer Mutter verbunden sind. Dabei drückt die Spannschelle die Flanschflächen bezüglich deren Längsachse in axialer Richtung aneinander an.
DE 10 201 1 009 536 B4 offenbart eine Spannschelle anderer Art. Diese Spannschelle dient nämlich ausschließlich dazu radiale Spannkräfte aufzubringen, um Rohre oder Leitungen auf Anschlussstutzen zu halten. Diese Spannschelle weist eine Spannschraube auf, die mit einer mehreckigen Gewindemutter zusammenwirkt, wobei die Gewindemutter und die Spannschraube an jeweils einem Spannkopf der Spannschelle gelagert sind, wobei die Gewindemutter verdrehsicher in einem Federbügel eingekammert ist, der am Spannkopf mit der Spannschelie verrastet ist. Bei einer Ausführungsform weist der Federbügel Schenke! auf, an deren Innenseite im Bereich einer Rastnut Gewindegänge eingeformt sind. Diese Gewindegänge sind als umgeformtes Blech ausgebildet. Die Gewindegänge dienen zum Vormontieren der Spannschraube. Dadurch wird das
Einführen der Spannschraube in die Gewindemutter vereinfacht. Bereits vor Montage der Spannschelle kann die Spannschraube dann in den Gewindegang im Bereich der Rastnut eingeführt werden und ist damit verliersicher gehalten.
Bei einer anderen Ausführungsform nach derselben DE 10 201 1 009 536 B4 sind freie Enden der Schenkel aufeinander zu gebogen, wobei gegebenenfalls die Enden mit einem Gewinde der Spannschraube in Eingriff bringbar sind. Die freien Enden sind dafür entsprechend ausgebiidet, also abgeflacht oder mit einer Rundung versehen. Durch die eingebogenen freien Enden der Schenkel erfolgt eine Führung der Spannschraube, so dass diese leichter in die Gewindemutter eingeführt werden kann. Wenn die Enden mit einem Gewinde der Spannschraube in Eingriff gebracht sind, erfolgt eine verliersichere Vorpositionierung der Spannschraube.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine montagefreundliche Spannschelle zu schaffen, die auch bei starken Vibrationen und Temperaturschwankungen eine sichere Verbindung zwischen zwei zu verbindenden Teilen herstellt. Ferner liegt eine weitere Aufgabe der Erfindung darin, einen Abgasturbolader zu schaffen, der zumindest zwei Gehäuseabschnitte aufweist, die auch bei starken Vibrationen und
Temperaturschwankungen fest und ausreichend gasdicht miteinander verbunden sind und dabei demontierbar bleiben. Diese Aufgabe wird durch eine Spannschelle für einen Abgasturbolader mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die weitere Aufgabe wird mit einem
Abgasturbolader mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung betrifft eine Spannschelle für einen Abgasturbolader mit einer
Spannschraube, mit der zwei als Schraubenaufnahmekragen ausgebildete Enden der Spannschelle in die bezüglich einer Längsachse der Spannschraube aufeinander weisenden Richtungen gezogen werden können, indem die Spannschraube in die erste Richtung geschraubt wird, wobei in einen Gewindegang der Spannschraube eine
Zungenkante einer federelastischen Zunge eines Blechteils eingreift, das an der
Spannschelle abgestützt ist oder einteilig mit der Spannschelle ausgeführt ist.
Erfindungsgemäß ist die Zunge derart aus einer senkrecht zur Längsachse angeordneten Ebene heraus in die erste Richtung gebogen, dass zwischen der Zungenkante und der Spannschraube zum Lösen der Spannschraube ein höheres Reibmoment überwunden werden muss als beim Einschrauben der Spannschraube.
Das zum Lösen der Spannschraube notwendige höhere Reibmoment ergibt sich deshalb, weil die Zungenkante beim Herausschrauben an der Gewindeflanke stärker angepresst wird als beim Einschrauben.
Vorzugsweise besteht die Spannschelle aus zwei Halbschalen, die jeweils einteilig mit dem Schraubenaufnahmekragen ausgeführt sind, wobei die Spannschraube die beiden Schraubenaufnahmekragen in die aufeinander weisenden Richtungen zieht.
Die erfindungsgemäße Spannschraube ermöglicht es, auch bei stark begrenzten
Bauraumverhältnissen eine optimale Verbindung der beiden Schraubenaufnahmekragen herzustellen und dabei alle funktionellen Anforderungen zu erfüllen. Das Blechteil ermöglicht es, zwei Hauptfunktionen zu erfüllen. Die eine Funktion des Blechteils ist es, eine Halteeinrichtung darzustellen, die in einem vormontierten Zustand die
Spannschraube an einem oder an beiden Schraubenaufnahmekragen hält. Dazu ist das Blechteil formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit einem der beiden
Schraubenaufnahmekragen verbunden. Alternativ oder zusätzlich könnte das Blechteil auch mit einem oder den beiden Schraubenaufnahmekragen verschweißt sein. Die andere Funktion ist es, dass alle Drehmomentvorgaben erfüllt werden müssen, die in DIN EN ISO 2320 für Standardmuttern und beschichtete Schraubenbolzen dargelegt sind. Erfindungsgemäß wird eine Sicherheitsfunktion mit einer Mutter nach DIN EN ISO 7042 erfüllt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Spannschraube somit vormontierbar.
Um die Reibung am Umfang des Blechteils zu verteilen, können mehrere Zungen vorgesehen sein. Insofern greifen am Umfang der Spannschraube direkt in den
Gewindegang der Spannschraube zwei, drei oder mehr Zungen ein, die insbesondere gleichmäßig am Umfang verteilt sein können. Die Form der Zungen ist so gestaltet, dass durch die Elastizität des Blechmaterials ein stetiger Eingriff in den Gewindegang erfolgt. Damit verhindert eine Kombination aus Form- oder Kraftschluss ein selbsttätiges
Losdrehen der Spannschraube, sodass ein Verlust der Vorspannkraft verhindert wird.
Die Gestaltung der Zungen in Form und Neigung zu den Gewindeflanken des
Gewindeganges kann an die Gewindesteigung, den Flankenwinkel und das gewünschte Gewindereibmoment angepasst werden.
Das Blechteil kann an einem Schraubenaufnahmekragen einer der Flalbschalen gegen ein Verdrehen abgestützt sein.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Spannschraube einen Schraubenkopf aufweist, der in der ersten Richtung an dem einen Schraubenaufnahmekragen abgestützt ist und dass die Spannschraube in ein
Innengewinde eingeschraubt ist, das am anderen Schraubenaufnahmekragen angeordnet ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Innengewinde in einem Bereich um eine Öffnung des anderen Schraubenaufnahmekragens eingearbeitet ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Innengewinde an einer Mutter angeordnet ist, die im Bereich einer Öffnung des anderen
Schraubenaufnahmekragens an demselben in der zweiten Richtung abgestützt ist, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwei Halbschalen der Spannschelle einen schließbaren Ring bilden, wobei das Blechteil separat von den Halbschalen ist und mittels einer kraft- oder formschlüssigen Verdrehsicherung bezüglich der Längsachse drehfest an
einer der beiden Halbschalen oder
einem der beiden einteilig mit den Halbschalen ausgeführten
Schraubenaufnahmekragen
festgelegt ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Blechteil ein Anlageteil aufweist, das zur Herstellung der formschlüssigen Verbindung in
Einschraubdrehrichtung der Spannschraube an einer der beiden Halbschalen zur Anlage kommt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Spannschraube in Öffnungen der einteilig mit den Halbschalen ausgeführten
Schraubenaufnahmekragen eingesteckt ist, wobei eine der Öffnungen so groß ausgeführt ist, dass die Zunge des Blechteils in dieser Öffnung im Bereich eines Spalts zwischen der Spannschraube und einer Öffnungsinnenkante aufgenommen wird, sodass entweder das Blechteil zwischen dem Schraubenkopf und dem einen Schraubenaufnahmekragen gespannt ist oder der eine Schraubenaufnahmekragen einerseits an der Mutter bzw. einem buchsenförmigen Fortsatz und andererseits am Blechteil anliegt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Spannschraube einen Schraubenkopf aufweist und in Öffnungen der einteilig mit den Halbschalen ausgeführten Schraubenaufnahmekragen eingesteckt ist, wobei das
Blechteil auf einer vom Schraubenkopf abgewandten Seite einer der beiden
Schraubenaufnahmekragen angeordnet ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Blechteil in der Art eines Sprengrings mit aufweitbaren Armen ausgeführt ist, sodass das Blechteil bei eingesteckter Spannschraube in einer senkrecht zur Längsachse angeordneten Ebene auf das Gewinde der Spannschraube geclipst werden kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Blechteil miteinander fluchtende Durchgänge für die Spannschraube aufweist, die an Teilbereichen des Blechteils angeordnet sind, die über einen blattfederartigen Bereich des Blechteils miteinander verbunden sind, der sicherstellt, dass die beiden einteilig mit den Halbschalen der Spannschelle ausführten Schraubenaufnahmekragen gegen die Federkraft des blattfederartigen Bereichs in die aufeinander weisenden Richtungen bewegt werden können.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Spannschelle ein ein- oder zweiteiliges und um eine Zentralachse umlaufendes Band mit einem wannen- oder trapezförmigen Profil aufweist, dessen Schenkel derart in einem schrägen Winkel gegenüber einer Zentralachse der Spannschelle geneigt sind, dass zwei mittels der Spannschelle zu verbindende Gehäuseabschnitte bezüglich der Zentralachse aneinander angedrückt werden, wenn die Spannschraube in die erste Richtung geschraubt wird.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Blechteil gegenüber dem zugehörigen Schraubenaufnahmekragen gegen Verdrehung gesichert ist, indem eine Außenkante des Blechteils zwei Beine aufweist, die an den Schenkeln anliegen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich ein
buchsenförmiger Fortsatz ausgehend von der Öffnung des Schraubenaufnahmekragens in Richtung weg vom Schraubenkopf erstreckt und dass sich dem buchsenförmigen Fortsatz das Blechteil anschließt, das insofern an der Stirnkante des buchsenförmigen Fortsatzes anliegt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Blechteil gegen ein Verdrehen gesichert ist, indem es in Richtung auf den Schraubenkopf gebogen und an einem Teil der Spannschelle abgestützt ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Schraubenaufnahmekragen zwei hervorspringende Anlagebereiche aufweisen, die durch das Anziehen der Spannschraube zur Anlage aneinander kommen.
Die erfindungsgemäße Spannschelle kann besonders vorteilhaft bei einem
Abgasturbolader Anwendung finden. Erfindungsgemäß weist dieser eine Spannschelle nach einem der Ansprüche 1 bis 17 auf. Im Betrieb des Abgasturboladers weisen die Gehäuseabschnitte aufgrund hoher
Abgastemperaturen eine Wärmeausdehnung auf. Damit diese Wärmeausdehnung erfolgen kann ohne wesentliche Beeinträchtigung eines Wirkungsgrades des
Abgasturboladers, ist die Verbindungsvorrichtung in Form einer Spannschelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17 ausgebildet. Dies führt zu einer sicheren Verbindung zwischen den Gehäuseabschnitten und somit zu einer Reduzierung oder Eliminierung einer Schadstoffleckage. Auch die betriebstypischen Vibrationen können nicht zu
Spannungen zwischen den Gehäuseabschnitten oder sogar zum Lösen der Verbindung führen.
Mithin kann vorgesehen sein, dass die mittels der Spannschelle zu verbindenden
Gehäuseabschnitte einem Gehäuse des Abgasturboladers zugehörig sind, wobei der eine Gehäuseabschnitt eine drehbar in demselben gelagerte Welle aufnimmt, wohingegen der andere Gehäuseabschnitt entweder ein Turbinenrad oder ein Verdichterrad des
Abgasturboladers aufnimmt. Mithin ergibt sich eine verbesserte Stabilität im Betrieb des Abgasturboladers, da die insbesondere unter schwankenden Betriebstemperaturen des Abgasturboladers auftretende Deformation aufgrund der besseren Verteilung der Spannung wesentlich reduziert ist.
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 Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Gleichen oder ähnlichen Bauteilen und Baugruppen sind jeweils um 100 erhöhte Bezugszahlen zugeordnet. Es zeigen:
Fig. 1 in einem Längsschnitt ausschnittsweise und schematisch einen
Abgasturbolader mit zwei Gehäuseabschnitten, die mittels einer Spannschelle verbunden sind,
Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht die Spannschelle gern. Fig. 1 , die eine Spannschraube mit einem Schraubenkopf und ein Blechteil aufweist, Fig. 3 in einem Querschnitt ein Detail der Spannschelle im Bereich nahe dem Schraubenkopf und dem Blechteil, das Zungen aufweist,
Fig. 4 ein Detail im Bereich der Zungen des Blechteils, Fig. 5 in einer Darstellung analog zu Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Zungen an einer anderen Stelle angeordnet sind,
Fig. 6 in einer Seitenansicht die erfindungsgemäße Spannschelle in einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 7 in einem Schnitt ausschnittsweise die Spannschelle gern. Fig. 6, Fig. 8 in einer perspektivischen Darstellung die erfindungsgemäße
Spannschelle in einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 9 in einer perspektivischen Darstellung ein zur Sicherung gegen
Verdrehen ausgebildetes Blechteil der Spannschelle gern. Fig. 8,
Fig. 10 in einer Unteransicht die Spannschelle gern. Fig. 8, Fig. 1 1 in einer Seitenansicht die erfindungsgemäße Spannschelle in einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 12 in einem Schnitt ausschnittsweise die Spannschelle gern. Fig. 1 1 , Fig. 13 in einer Unteransicht eine Flalbschale der Spannschelle gern. Fig. 1 1 , Fig. 14 in einer perspektivischen Ansicht die erfindungsgemäße Spannschelle in einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 15 in einer Seitenansicht die Spannschelle gern. Fig. 14,
Fig. 16 in einem Schnitt die erfindungsgemäße Spannschelle in einem
weiteren Ausführungsbeispiel, Fig. 17 in einer perspektivischen Ansicht ein Blechteil der Spannschelle gern. Fig. 16,
Fig. 18 in einem weiteren die Spannschelle gern. Fig. 16,
Fig. 19 in einer Seitenansicht die erfindungsgemäße Spannschelle in einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 20 in einem Schnitt einen Ausschnitt der Spannschelle gern. Fig. 19, und
Fig. 21 in einer Unteransicht eine Flalbschale der Spannschelle gern. Fig. 19.
Ein in Fig. 1 nur ausschnittsweise und schematisch dargestellter Abgasturbolader 1 weist einen ersten Gehäuseabschnitt 2 auf, in Form eines durchströmbaren
Abgasführungsabschnitts, welcher im Betrieb des Abgasturboladers von einem Fluid, in der Regel von Abgas durchströmt wird. Das Abgas entsteht beim Betrieb einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine. Dabei ist in einer Radkammer des ersten
Gehäuseabschnitts 2 in üblicher Weise ein Turbinenrad 4 aufgenommen. Das
Turbinenrad 4 ist drehfest mit einer Welle 5 verbunden. Eine Baueinheit aus dem
Turbinenrad 4, der Welle 5 und einem nicht näher dargestellten Verdichterrad wird auch als Laufzeug bezeichnet. Das Verdichterrad ist in einer nicht näher dargestellten
Verdichterradkammer des Luftführungsabschnitts zum Ansaugen und Verdichten von Frischluft angeordnet.
Dabei ist dem Abgasturbolader ein zweiter Gehäuseabschnitt 3 zugehörig, welcher in Form eines Lagerabschnitts ausgebildet ist und der Lagerung des Laufzeugs dient.
Das Turbinenrad 4 wird im Betrieb des Abgasturboladers 1 von dem den
Abgasführungsabschnitt durchströmenden Abgas beaufschlagt und angetrieben, wobei es eine Drehbewegung ausführen kann. Diese Drehbewegung ist mit Hilfe der Welle 5 auf das Verdichterrad übertragbar, welches sich somit simultan zur Drehbewegung des Turbinenrads 4 dreht. Mit Hilfe des Verdichterrades und dessen Drehbewegung wird Frischluft angesaugt, welche im Luftführungsabschnitt verdichtet wird.
Der erste Gehäuseabschnitt 2 weist an seinem dem Lagerabschnitt zugewandt ausgebildeten Ende eine erste Flanschfläche 7 auf. Dieser ersten Flanschfläche 7 gegenüberliegend ist eine zweite Flanschfläche 8 des Lagerabschnitts ausgebildet, wobei die beiden Flanschflächen 7, 8 überwiegend komplementär ausgebildet sind.
Die beiden Flanschflächen 7, 8 laufen um eine Längsachse 9 des Abgasturboladers 1 um, die einer Drehachse des Turbinenrades 4 entspricht. Der erste Gehäuseabschnitt 2 weist einen dem Lagerabschnitt gegenüberliegenden ersten Abschnittsbund 1 1 auf, welchem axial benachbart ein zweiter Abschnittsbund 12 des Lagerabschnitts zugeordnet ist. Die erste Flanschfläche 7 und die zweite Flanschfläche 8 begrenzen den ersten
Abschnittsbund 1 1 bzw. den zweiten Abschnittsbund 12.
Die beiden dem Gehäuse des Abgasturboladers 1 zugehörigen Gehäuseabschnitte 2, 3 sind mittels einer Spannschelle 13 im Bereich der Flanschflächen 7, 8 miteinander verbunden. Dazu drückt die Spannschelle 13 die beiden Flanschflächen 7, 8 aneinander an.
Die aus Fig. 2 als Einzelteil ersichtliche Spannschelle 13 umfasst den ersten
Abschnittsbund 1 1 und den zweiten Abschnittsbund 12 in radialer, in axialer Richtung und in Umfangsrichtung zumindest teilumfänglich, sodass die beiden Gehäuseabschnitte 2, 3 miteinander verbunden sind.
Die Spannschelle 13 weist die bezüglich einer Zentralachse 30 in Umfangsrichtung gebogene erste Flalbschale 14 und die ebenfalls in Umfangsrichtung gebogene zweite Flalbschale 15 auf. Dazu bilden die beiden Flalbschalen 14, 15 der Spannschelle 13 einen schließbaren Ring. Die beiden Flalbschalen 14, 15 sind an deren jeweiligem einen Ende 16a, 16b lösbar mittels einer Spannschraube 17 und einer zeichnerisch nicht dargestellten Mutter verbunden. Am jeweiligen anderen Ende 18a, 18b sind die beiden Flalbschalen 14, 15 bewegbar bzw. gelenkig mittels eines Spannrings 19 miteinander verbunden. Anstelle des Spannrings 19 können auch andere gelenkige Verbindungen vorgesehen sein, wobei ein Scharnier eine Möglichkeit einer solchen gelenkigen Verbindung darstellt.
Die beiden einen Enden 16a, 16b der Flalbschalen 14, 15 sind mit Hilfe der
Spannschraube 17 und der nicht näher dargestellten Mutter miteinander verbunden, die auf das Ende der Spannschraube 17 geschraubt ist. Im Bereich dieser Verbindung weisen die beiden Enden 16a, 16b zur Auflage eines Schraubenkopfes 24 und der Mutter jeweils einen ersten einteilig mit den Flalbschalen 14, 15 ausgeführten
Schraubenaufnahmekragen 20, 21 auf. In den Schraubenaufnahmekragen 20, 21 ist jeweils eine in der Zeichnung nicht ersichtliche Öffnung vorgesehen, in die der Schraubenschaft der Spannschraube 17 eingesteckt ist. Der Schraubenkopf 24 der Spannschraube 17 ist auf den ersten
Schraubenaufnahmekragen 20 aufliegend ausgeführt. Auf das vom Schraubenkopf 24 abgewandte Schraubenende 25 ist die zeichnerisch nicht dargestellte Mutter
aufgeschraubt, um die beiden Halbschalen 14, 15 mit Hilfe einer Vorspannkraft gegen die Abschnittsbünde 1 1 , 12 zu spannen. Dabei liegt die Mutter unter Spannung am
Schraubenaufnahmekragen 21 an.
Die beiden Halbschalen 14, 15 sind zur Herstellung der Anpressung der beiden
Flanschflächen 7, 8 aneinander aus einem Profilmaterial hergestellt, das ein Band 23 aufweist, das zwischen Schenkeln 26, 27 verläuft. Insofern weist die Spannschelle 13 das zweiteilige und um die Zentralachse 30 umlaufende Band mit einem wannen- oder trapezförmigen Profil auf, dessen Schenkel 26, 27 derart in einem schrägen Winkel a (Fig. 1 ) gegenüber der Zentralachse 30 der Spannschelle 13 geneigt sind, dass die beiden mittels der Spannschelle 13 zu verbindenden Gehäuseabschnitte 2, 3 bezüglich der Zentralachse 30 axial gegeneinander gedrückt werden, wenn die Spannschraube 17 in eine erste Richtung 44 gegen die als stehend betrachtete Mutter geschraubt wird. Die Mutter kann beispielsweise dann als stehend betrachtet werden, wenn die Mutter drehtest am Schraubenaufnahmekragen 21 festgelegt ist oder mittels eines Werkzeugs, insbesondere eines Ringschlüssels, gehalten wird. Die Mutter kann formschlüssig und/oder reibschlüssig mit dem Schraubenaufnahmekragen 21 verbunden sein. Dazu kann die Mutter beispielsweise angeschweißt oder angenietet sein. Auch ist es möglich, der Halbschale 14 eine Form zu geben, die die Mutter formschlüssig festlegt.
Bei einer alternativen und in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform ist die Spannschelle 13 nicht zweiteilig sondern einteilig, wobei das Band 23 dann
beispielsweise radial aufgebogen werden kann, um es auf die beiden Abschnittsbünde 1 1 , 12 zu heben und es anschließend an dieselben anzulegen, die es dann verbindet.
Fig. 3 zeigt in einem Detail der Spannschelle 13 unter anderem ein Blechteil 28, das die beiden einen Enden 16a, 16b der Halbschalen 14, 15 mit Hilfe der Spannschraube 17 und einem Blechteil 28 miteinander verbindet. Das Blechteil 28 ist ein von den beiden
Halbschalen 14, 15 separates Bauteil, das jedoch mittels formschlüssigen
Verdrehsicherungen bezüglich einer Längsachse 34 der Spannschraube 17 drehtest an den beiden Halbschalen 14, 15 festgelegt ist. Die eine Verdrehsicherung wird von zwei Wangen 32 gebildet, die die Schenkel 26, 27 der einen Halbschale 15 umgreifen. Die andere Verdrehsicherung wird von einer Lasche 33 gebildet, die in die Wanne des Schraubenaufnahmekragens 21 eingreift, der ebenso wannenförmig ausgeführt ist, wie der Rest der zugehörigen Halbschale 14.
Der Lasche 33 benachbart ist ein Durchgang 37 für die Spannschraube 17, der an einem ersten Teilbereich 35 des Blechteils 28 angeordnet ist. Den beiden Wangen 32 benachbart ist ein weiterer Durchgang 38 für die Spannschraube 17, der an einem weiteren Teilbereich 36 des Blechteils 28 angeordnet ist. Mithin weist das Blechteil 28 die beiden miteinander fluchtenden Durchgänge 37, 38 für die Spannschraube 17 auf, die an den Teilbereichen 35, 36 des Blechteils 28 angeordnet sind.
Die beiden Teilbereiche 35, 36 des Blechteils 28 sind über einen blattfederartigen Bereich 39 des Blechteils 28 miteinander verbunden. Der blattfederartige Bereich 39 stellt zum einen sicher, dass die beiden einteilig mit den Halbschalen 14, 15 der Spannschelle 13 ausgeführten Schraubenaufnahmekragen 20, 21 gegen die Federkraft des
blattfederartigen Bereichs 39 in die aufeinander weisenden Richtungen 44, 45 bewegt werden können. Zum anderen stellt der blattfederartige Bereich 39 sicher, dass die beiden Teilbereiche 35, 36 verliersicher aneinandergehalten sind.
Die Spannschraube 17 ist in Öffnungen der einteilig mit den Halbschalen 14, 15 ausgeführten Schraubenaufnahmekragen 20, 21 eingesteckt. Dabei sind die beiden Teilbereiche 35, 36 mit den Durchgängen 37, 38 zwischen den beiden
Schraubenaufnahmekragen 20, 21 angeordnet. Der blattfederartige Bereich 39 ragt in der von der Spannschraube 17 wegweisenden Richtung über die Endkanten der
Schraubenaufnahmekragen 20, 21 hinaus.
In einem in Fig. 4 ersichtlichen Gewindegang 48 der Spannschraube 17 greifen
Zungenkanten 46 federelastischer Zungen 47 des Blechteils 28 ein. Die Zungen 47 sind zumindest näherungsweise gleichmäßig am Umfang des Gewindegangs 48 bzw. des Gewindes verteilt. Die Zungen 47 sind derart aus einer senkrecht zur Längsachse 34 angeordneten Ebene 49 heraus in die erste Richtung 44 gebogen, dass zwischen der Zungenkante 46 und der Spannschraube 17 zum Lösen der Spannschraube 17 ein höheres Reibmoment überwunden werden muss als beim Einschrauben der
Spannschraube 17.
Fig. 5 zeigt in einer Darstellung analog zu Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Zungen 147 jedoch nicht an dem in der Zeichnung unteren Teilbereich 135 angeordnet sind, sondern am oberen Teilbereich 136. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3. Insofern ist auch eine Mutter notwendig, um die Spannschelle 13 am Gehäuse des Abgasturboladers 1 festzulegen.
Eine alternative Ausführungsform betrifft eine Kombination der Blechteile von Fig. 3 und Fig. 5. Dabei weisen beide Teilbereiche 35, 36 bzw. 135, 136 des Blechteils 28 bzw. 128 Zungen auf.
Analog dazu können auch die beiden Wangen und die Lasche in beliebiger Weise an dem Blechteil angeordnet sein. So könnten beide Enden des Blechteils mit Wangen oder mit Laschen ausgeführt sein.
Fig. 6 und Fig. 7 zeigen die Spannschelle 213 im Bereich der Spannschraube 217 bei einem weiteren Ausführungsbeispiel. Im Folgenden wird vorrangig auf die wesentlichen Unterschiede zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen eingegangen.
Das Blechteil 228 ist zwischen dem Schraubenkopf 224 und dem einen
Schraubenaufnahmekragen 220 gespannt. Insofern ist das Blechteil 228 mittels
Kraftschluss bzw. reibschlüssig am Schraubenaufnahmekragen 220 drehfest gehalten.
Der Schraubenaufnahmekragen 220 weist entsprechend den vorangegangenen
Ausführungsbeispielen eine Öffnung 222 auf. Der Schraubenschaft der Spannschraube 217 ist durch diese Öffnung 222 und die dem anderen Schraubenaufnahmekragen 221 zugehörige andere Öffnung gesteckt. Dabei fluchten diese beiden Öffnungen miteinander. Die dem Schraubenkopf 224 näher stehende Öffnung ist so groß ausgeführt, dass die Zungen 247 des Blechteils 228 in dieser Öffnung 222 im Bereich eines Spalts 243 zwischen dem Schraubenschaft der Spannschraube 17 und einer Öffnungsinnenkante 251 aufgenommen werden können, sodass das Blechteil 228 zwischen dem
Schraubenkopf 224 und dem Schraubenaufnahmekragen 220 der einen Flalbschale 214 gespannt werden kann. Die Kraft zum Einspannen des Blechteils 228 wird dabei von der Spannschraube 217 aufgebracht, die analog zu den vorangegangenen
Ausführungsbeispielen in eine Mutter 252 eingeschraubt ist. Die Mutter 252 ist drehfest gegenüber dem Schraubenaufnahmekragen 220. Dazu ist die Mutter 252 mit dem
Schraubenaufnahmekragen 220 verschweißt, vernietet oder mittels Formschluss verbunden. Die Mutter 252 ist am vom Schraubenkopf 224 fernstehenden Ende der Spannschraube 217 mit derselben verbunden. Mithin zieht die Spannschraube 217 die beiden Schraubenaufnahmekragen 220, 221 in die aufeinander weisenden Richtungen 244, 245. Durch das Anziehen der Spannschraube 217 kommen zwei L-förmig
ausgestellte bzw. hervorspringende Anlagebereiche 253, 254 der
Schraubenaufnahmekragen 220, 221 zur Anlage aneinander. Sobald die beiden
Anlagebereiche 253, 254 aneinander zur Anlage kommen, steigt die Kraft, die notwendig ist, die Spannschraube 217 weiter anzuziehen schlagartig an. Darin unterscheiden sich die Anlagebereiche 253, 254 beispielsweise von dem blattfederartigen Bereich 39 nach dem ersten Ausführungsbeispiel.
Jedoch ist auch ein Ausführungsbeispiel denkbar, bei dem das Blechteil einen
blattfederartigen Bereich aufweist und bei dem die Schraubenaufnahmekragen
hervorspringende Anlagebereiche aufweisen.
Fig. 8 bis Fig. 10 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem im Unterschied zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen auf eine Mutter verzichtet werden kann. Statt einer Mutter ist ein buchsenförmiger Fortsatz mit einem Innengewinde vorgesehen, der zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 14 und Fig. 15 näher erläutert wird.
Der buchsenförmige Fortsatz ist einteilig mit dem Schraubenaufnahmekragen 321 und in der Zeichnung vom Blechteil 328 verdeckt.
Dabei ist das Blechteil 328 auf der vom Schraubenkopf 324 abgewandten Seite des einen Schraubenaufnahmekragens 321 angeordnet, der dem Schraubenkopf 324 ferner steht. Das Blechteil 328 weist zwei diametral zueinander angeordnete Zungen 347 auf, die sich am Durchgang 337 von einer Innenkante 360 des Durchgangs 337 ausgehend
erstrecken. Analog zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen sind die Zungen 347 derart aus der senkrecht zur Längsachse 334 angeordneten Ebene heraus in die erste Richtung gebogen, dass zwischen den Zungenkanten und der Spannschraube 317 zum Lösen der Spannschraube 317 ein höheres Reibmoment überwunden werden muss als beim Einschrauben der Spannschraube 317. Damit sich beim Ein- bzw. beim
Ausschrauben das Blechteil 328 nicht mitdreht, ist es gegenüber dem zugehörigen Schraubenaufnahmekragen 321 gegen Verdrehung gesichert. Dazu erstrecken sich von einer Außenkante 363 des Blechteils 328 zwei Beine 361 , 362, die an den Schenkeln 327, 326 anliegen. Das heißt mit anderen Worten, dass die Außenkante 363 und die Beine 361 , 362 als Anlageteile ausgebildet sind. Insofern ist das Blechteil 328 in beiden
Drehrichtungen um die Längsachse 334 formschlüssig an der Flalbschale 314 abgestützt. Ebenso wäre es möglich, nur ein Bein 361 vorzusehen und damit das Blechteil 328 nur in der einen Drehrichtung abzustützen. Anstelle der formschlüssigen Abstützung könnte auch ein Reibschluss vorgesehen sein.
Figuren 1 1 bis 13 zeigen eine Ausführungsform, bei der das Blechteil 428 in der Art eines Sprengrings mit aufweitbaren Armen 464, 465 ausgeführt ist, sodass das Blechteil 428 bei eingesteckter Spannschraube 417 in einer senkrecht zur Längsachse 434 angeordneten Ebene 449 in den Gewindegang bzw. auf das Gewinde der Spannschraube 417 geclipst werden kann. Bei dieser Ebene 449 handelt es sich um dieselbe Ebene 449, aus der die Zungen 447 derart heraus in die erste Richtung 444 gebogen sind, dass zwischen der Zungenkante 446 und der Spannschraube 417 zum Lösen der Spannschraube 417 ein höheres Reibmoment überwunden werden muss als beim Einschrauben der
Spannschraube 417.
Aus einer Zusammenschau von Fig. 12 und Fig. 13 ist ersichtlich, dass das Blechteil 428 auf der vom Schraubenkopf 424 abgewandten Seite des Schraubenaufnahmekragens 420 auf das Gewinde der Spannschraube 417 aufgeclipst ist. Analog zum
Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 und Fig. 7 weist die Spannschelle 413 L-förmig ausgestellte Anlagebereiche 453, 454 auf.
Das Blechteil 428 weist einen henkelförmig gebogenen Bereich 470 auf. Dieser Bereich 470 ist auf der von den Anlagebereichen 453, 454 abgewandten Seite der
Spannschraube 417 angeordnet. Somit ist es möglich, das Blechteil 428 mit einem
Werkzeug, insbesondere einem Schraubendreher, von der Spannschraube 417 zu entfernen und die Spannschelle 413 vom Abgasturbolader 1 abzuheben. Zum Entfernen des Blechteils 428 wird mit einem Werkzeug in eine Durchlassöffnung 472 zwischen dem Flenkel und der Spannschraube 417 eingegriffen. Anschließend wird das Blechteil 428 von der Spannschraube 417 heruntergehebelt.
Figuren 14 und 15 zeigen eine Ausführungsform, die eine Weiterentwicklung
insbesondere des Ausführungsbeispiels nach Fig. 8 bis Fig. 10 darstellt. Insofern findet auch bei der Ausführungsform nach Fig. 14 und Fig. 15 keine Mutter Anwendung.
Stattdessen übernimmt ein buchsenförmiger Fortsatz 552 die Funktion der Mutter.
Die Spannschraube 517 weist einen Schraubenkopf 524 auf und ist in die Öffnung des Schraubenaufnahmekragens 521 eingesteckt. Der buchsenförmige Fortsatz 552 erstreckt sich ausgehend von der Öffnung des
Schraubenaufnahmekragens 520 in Richtung weg vom Schraubenkopf 524. Der buchsenförmige Fortsatz 552 weist das Innengewinde 580 auf, in das die Spannschraube 517 eingeschraubt ist. Das vom Schraubenkopf 524 fernstehende Ende der
Spannschraube 517 ragt aus dem buchsenförmigen Fortsatz 552 heraus. Dieses Ende der Spannschraube 517 ist in das Blechteil 528 eingeschraubt, das sich somit dem buchsenförmigen Fortsatz 552 anschließt. Insofern liegt das Blechteil 528 an der
Stirnkante des buchsenförmigen Fortsatzes 552 an.
Als Werkzeugangriff weist die Spannschraube 517 analog zu den anderen
Ausführungsbeispielen den Schraubenkopf 524 mit einem Innensechsrundprofil auf. Das Blechteil 528 ist gegenüber der einen Flalbschale 514 verdrehgesichert, an der dazu die Außenkante 563 des Blechteils 528 anliegt.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist das Blechteil 528 gegen ein Verdrehen gesichert, indem es in Richtung auf den Schraubenkopf 524 gebogen und an einem Teil der Spannschelle 513 abgestützt ist.
Figuren 16 bis 18 zeigen eine Ausführungsform, die eine Weiterentwicklung insbesondere des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 1 bis Fig. 13 darstellt. Insofern findet auch bei der Ausführungsform nach Fig. 16 bis Fig. 18 eine Mutter 652 mit einem Innengewinde 680 Anwendung. Die Mutter 652 ist im Bereich der Öffnung 623 des
Schraubenaufnahmekragens 620 an demselben in der zweiten Richtung 645 abgestützt, die der ersten Richtung 644 entgegengesetzt ist. Die Spannschraube 617 ist in Öffnungen 622, 623 der Schraubenaufnahmekragen 620, 621 eingesteckt. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 1 bis Fig. 13 liegt das Blechteil 628 jedoch nicht an dem Schraubenaufnahmekragen 620 an, der dem Schraubenkopf 624 nähersteht. Stattdessen liegt das Blechteil 628 an dem Schraubenaufnahmekragen 621 an, der der Mutter 652 nähersteht. Dabei ist das Blechteil 628 auf der von der Mutter 652 abgewandten Seite des Schraubenaufnahmekragens 621 auf das Gewinde der Spannschraube 617 aufgeclipst. Die der Mutter 652 näher stehende Öffnung ist so groß ausgeführt, dass die Zungen 647 des Blechteils 628 in dieser Öffnung 622 im Bereich eines Spalts 643 zwischen dem Schraubenschaft der Spannschraube 617 und einer Öffnungsinnenkante 651
aufgenommen werden können, sodass das Blechteil 628 zwischen der Mutter und dem Schraubenaufnahmekragen 621 der einen Flalbschale 615 gespannt werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel nach Fig. 16 bis Fig. 18 kann anstelle der Mutter 652 auch analog zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 14 und Fig. 15 ein buchsenförmiger Fortsatz 552 mit einem Innengewinde vorgesehen sein, in das die Spannschraube 617 eingeschraubt ist.
Fig. 19 bis Fig. 21 zeigen eine Ausführungsform, die eine Weiterentwicklung
insbesondere des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 1 bis Fig. 13 darstellt. Insofern ist die Spannschraube 717 in die Mutter 752 eingeschraubt. Das Blechteil 728 ist dabei auf der vom Schraubenkopf 724 abgewandten Seite des Schraubenaufnahmekragens 720 angeordnet. Im Gegensatz zur Ausführungsform nach Fig. 1 1 bis Fig. 13 ist das Blechteil 728 nicht als Clip ausgeführt, sondern weist eine geschlossene Form auf. Demzufolge kann das Blechteil 728 nicht seitlich auf die Spannschraube 717 aufgeclipst werden. Stattdessen muss die Spannschraube 717 entweder in das Blechteil 728 eingeschraubt werden oder das Blechteil 728 wird bei entsprechend nachgiebig ausgestalteten Zungen 747 entlang der Längsachse 734 in Richtung 745 auf den Schraubenkopf 724
aufgeschoben.
Der Schraubenkopf 724 ist gemeinsam mit dem Blechteil 728 an dem einen
Schraubenaufnahmekragen 720 angeordnet, wohingegen eine Mutter 752 mit dem anderen Schraubenaufnahmekragen 721 verschweißt, vernietet oder mittels Formschluss verbunden ist.
Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen mit einer Mutter kann die Mutter mit dem
Schraubenaufnahmekragen verschweißt sein, sodass die Mutter gegen Verdrehen gesichert ist.
Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen kann das Blechteil mit dem benachbarten
Schraubenaufnahmekragen verschweißt oder vernietet sein, sodass das Blechteil gegen Verdrehen gesichert ist. Die Schweißverbindung kann insbesondere mittels
Laserschweißen hergestellt sein. Ebenso bietet sich das Widerstandsschweißen bzw. das Elektroschweißen an. Es ist nicht notwendig, durchgängige Schweißnähte herzustellen. So kann auch eine Punktschweißverbindung vorgesehen sein.

Claims

Patentansprüche
1. Spannschelle (13) für einen Abgasturbolader, wobei die Spannschelle (13) zwei zu verbindende Gehäuseabschnitte (2, 3), die einem Gehäuse des Abgasturboladers (1 ) zugehörig sind, umfassend angeordnet ist, wobei der eine Gehäuseabschnitt (3) eine drehbar in demselben gelagerte Welle (5) aufnimmt, wohingegen der andere Gehäuseabschnitt (2) entweder ein Turbinenrad (4) oder ein Verdichterrad des Abgasturboladers (1 ) aufnimmt, und wobei die Spannschelle (13) mit einer Spannschraube (17) versehen ist, mit der zwei als Schraubenaufnahmekragen (20, 21 ) ausgebildete Enden (16, 18) der Spannschelle (13) in die bezüglich einer Längsachse (34) der Spannschraube (17) aufeinander weisenden Richtungen (44, 45) gezogen werden können, indem die Spannschraube (17) in die erste Richtung (44) geschraubt wird, wobei in einen Gewindegang (48) der Spannschraube (17) eine Zungenkante (46) einer federelastischen Zunge (47) eines Blechteils (28) eingreift, das an der Spannschelle (13) abgestützt ist oder einteilig mit der Spannschelle (13) ausgeführt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zunge (47) derart aus einer senkrecht zur Längsachse (34) angeordneten Ebene (49) heraus in die erste Richtung (44) gebogen ist, dass zwischen der Zungenkante (46) und der Spannschraube (17) zum Lösen der Spannschraube (17) ein höheres Reibmoment überwunden werden muss als beim Einschrauben der Spannschraube (17).
2. Spannschelle nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spannschraube (517, 617) einen Schraubenkopf (524, 624) aufweist, der in der ersten Richtung (544, 644) an dem einen Schraubenaufnahmekragen (520,
620) abgestützt ist und dass die Spannschraube (517, 617) in ein Innengewinde (580, 680) eingeschraubt ist, das am anderen Schraubenaufnahmekragen (521 ,
621 ) angeordnet ist.
3. Spannschelle nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (580) in einem Bereich um eine Öffnung des anderen
Schraubenaufnahmekragens (521 ) eingearbeitet ist.
4. Spannschelle nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Innengewinde (680) an einer Mutter (652) angeordnet ist, die im Bereich einer Öffnung (623) des anderen Schraubenaufnahmekragens (621 ) an demselben in der zweiten Richtung (645) abgestützt ist, die der ersten Richtung (644) entgegengesetzt ist.
5. Spannschelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Zungen (347) vorgesehen sind.
6. Spannschelle nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zungen (347) zumindest näherungsweise gleichmäßig am Umfang eines Gewindes der Spannschraube (317) verteilt sind.
7. Spannschelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwei Halbschalen (14, 15) der Spannschelle (13) einen schließbaren Ring bilden, wobei das Blechteil (28) separat von den Halbschalen (14, 15) ist und mittels einer kraft- oder formschlüssigen Verdrehsicherung (32, 33) bezüglich der Längsachse (34) drehtest an
- einer der beiden Halbschalen (14, 15) oder
einem der beiden einteilig mit den Halbschalen (14 bzw. 15) ausgeführten Schraubenaufnahmekragen (20 bzw. 21 )
festgelegt ist.
8. Spannschelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Blechteil (328) ein Anlageteil (361 , 363) aufweist, das zur Herstellung der formschlüssigen Verbindung in Einschraubdrehrichtung der Spannschraube (317) an einer der beiden Halbschalen (314) zur Anlage kommt.
9. Spannschelle nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschraube (217, 617) in Öffnungen (222, 622, 623) der einteilig mit den Halbschalen (214, 215, 614, 615) ausgeführten Schraubenaufnahmekragen (220, 221 , 620, 621 ) eingesteckt ist, wobei eine der Öffnungen (222, 223, 622, 623) so groß ausgeführt ist, dass die Zunge (247, 647) des Blechteils (228, 628) in dieser Öffnung (222, 622) im Bereich eines Spalts (243, 643) zwischen der
Spannschraube (217, 617) und einer Öffnungsinnenkante aufgenommen wird, sodass entweder das Blechteil (228) zwischen dem Schraubenkopf (224) und dem einen Schraubenaufnahmekragen (220) gespannt ist oder der eine
Schraubenaufnahmekragen (621 ) einerseits an der Mutter (652) bzw. einem buchsenförmigen Fortsatz (552) und andererseits am Blechteil (628) anliegt.
10. Spannschelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spannschraube (17, 417, 517, 717) einen Schraubenkopf (24, 424, 524, 724) aufweist und in Öffnungen der einteilig mit den Halbschalen (14, 15, 414, 415,
514, 515, 714, 715) ausgeführten Schraubenaufnahmekragen (20, 21 , 420, 421 , 520, 521 , 720, 721 ) eingesteckt ist, wobei das Blechteil (28, 428, 528, 728) auf einer vom Schraubenkopf (24, 424, 524, 724) abgewandten Seite einer der beiden Schraubenaufnahmekragen (20, 21 , 420, 421 , 520, 521 , 720, 721 ) angeordnet ist.
1 1. Spannschelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Blechteil (428) in der Art eines Sprengrings mit aufweitbaren Armen (464, 465) ausgeführt ist, sodass das Blechteil (428) bei eingesteckter Spannschraube (417) in einer senkrecht zur Längsachse angeordneten Ebene (449) auf das Gewinde der Spannschraube (417) geclipst werden kann.
12. Spannschelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, das
das Blechteil (28) miteinander fluchtende Durchgänge für die Spannschraube (17) aufweist, die an Teilbereichen (35, 36) des Blechteils (28) angeordnet sind, die über einen blattfederartigen Bereich (39) des Blechteils (28) miteinander verbunden sind, der sicherstellt, dass die beiden einteilig mit den Halbschalen (14, 15) der Spannschelle (13) ausführten Schraubenaufnahmekragen (20, 21 ) gegen die Federkraft des blattfederartigen Bereichs (39) in die aufeinander weisenden Richtungen (44, 45) bewegt werden können.
13. Spannschelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spannschelle (13) ein ein- oder zweiteiliges und um eine Zentralachse (30) umlaufendes Band (23) mit einem wannen- oder trapezförmigen Profil aufweist, dessen Schenkel (26, 27) derart in einem schrägen Winkel (a) gegenüber einer Zentralachse (30) der Spannschelle (13) geneigt sind, dass zwei mittels der Spannschelle (13) zu verbindende Gehäuseabschnitte (2, 3) bezüglich der Zentralachse (30) aneinander angedrückt werden, wenn die Spannschraube (17) in die erste Richtung (44) geschraubt wird.
14. Spannschelle nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Blechteil (328) gegenüber dem zugehörigen Schraubenaufnahmekragen (321 ) gegen Verdrehung gesichert ist, indem eine Außenkante (363) des Blechteils (328) zwei Beine (361 , 362) aufweist, die an den Schenkeln (326, 327) anliegen.
15. Spannschelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich ein buchsenförmiger Fortsatz (552) ausgehend von der Öffnung des
Schraubenaufnahmekragens (520) in Richtung weg vom Schraubenkopf (524) erstreckt und dass sich dem buchsenförmigen Fortsatz (552) das Blechteil (528) anschließt, das insofern an der Stirnkante des buchsenförmigen Fortsatzes (552) anliegt.
16. Spannschelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Blechteil (528) gegen ein Verdrehen gesichert ist, indem es in Richtung auf den Schraubenkopf (524) gebogen und an einem Teil der Spannschelle (513) abgestützt ist.
17. Spannschelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schraubenaufnahmekragen (220, 221 ) zwei hervorspringende Anlagebereiche (253, 254) aufweisen, die durch das Anziehen der Spannschraube (217) zur Anlage aneinander kommen.
18. Abgasturbolader mit einer Spannschelle nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels der Spannschelle (13) zu verbindenden Gehäuseabschnitte (2, 3) einem Gehäuse des Abgasturboladers (1 ) zugehörig sind, wobei der eine Gehäuseabschnitt (3) eine drehbar in demselben gelagerte Welle (5) aufnimmt, wohingegen der andere Gehäuseabschnitt (2) entweder ein Turbinenrad (4) oder ein Verdichterrad des Abgasturboladers (1 ) aufnimmt.
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