[go: up one dir, main page]

DE102008061112A1 - Abgasturbolader - Google Patents

Abgasturbolader Download PDF

Info

Publication number
DE102008061112A1
DE102008061112A1 DE102008061112A DE102008061112A DE102008061112A1 DE 102008061112 A1 DE102008061112 A1 DE 102008061112A1 DE 102008061112 A DE102008061112 A DE 102008061112A DE 102008061112 A DE102008061112 A DE 102008061112A DE 102008061112 A1 DE102008061112 A1 DE 102008061112A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
angular contact
exhaust gas
bearings
gas turbocharger
stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102008061112A
Other languages
English (en)
Inventor
Stefan Dr. Münz
Martin Rauscher
Jan Patrick Häntsche
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BMTS Technology GmbH and Co KG
Original Assignee
Bosch Mahle Turbo Systems GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Mahle Turbo Systems GmbH and Co KG filed Critical Bosch Mahle Turbo Systems GmbH and Co KG
Priority to DE102008061112A priority Critical patent/DE102008061112A1/de
Publication of DE102008061112A1 publication Critical patent/DE102008061112A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10Gas-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
    • F02C6/12Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/16Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • F01D25/162Bearing supports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/04Units comprising pumps and their driving means the pump being fluid-driven
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/056Bearings
    • F04D29/059Roller bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C25/00Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
    • F16C25/06Ball or roller bearings
    • F16C25/08Ball or roller bearings self-adjusting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/40Application in turbochargers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/16Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
    • F16C19/163Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/546Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing
    • F16C19/547Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/546Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing
    • F16C19/547Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings
    • F16C19/548Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings in O-arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/23Gas turbine engines
    • F16C2360/24Turbochargers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader (1) zum Aufladen einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Rotor (2), der mittels einer Lageranordnung (4) in einen Stator (3) um eine Rotationsachse (5) drehbar gelagert ist, wobei die Lageranordnung (4) zwei bzgl. der Rotationsachse (5) axial voneinander beabstandete Schrägwälzlager (6) aufweist, die mit einer axialen Vorspannung (8) beaufschlagt sind. Eine vereinfachte Herstellung wird erreicht, wenn die axiale Vorspannung (8) dadurch erzeugt wird, dass die Schrägwälzlager (6) in einer diese axiale Vorspannung erzeugenden Relativlage zueinander lagefixiert sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abgasturbolader zum Aufladen einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges.
  • Üblicherweise umfasst ein Abgasturbolader einen Rotor, der mittels einer Lageranordnung in einen Stator um eine Rotationsachse drehbar gelagert ist.
  • Sofern zur Realisierung der Lageranordnung zwei bzgl. der Rotationsachse axial voneinander beabstandete Schrägwälzlager verwendet werden, müssen diese mit einer axialen Vorspannung beaufschlagt werden. Eine derartige axiale Vorspannung kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass Bauteile, die beim Zusammenbauen des Turboladers die Schrägwälzlager axial verspannen, mit engen Herstellungstoleranzen gefertigt werden. Des Weiteren können Distanzelemente, z. B. in Form von Scheiben verwendet werden, deren Dicke in Abhängigkeit der einzustellenden Vorspannung ausgewählt wird. Die hierzu erforderliche, sehr präzise Fertigung ist mit entsprechend hohen Herstellungskosten verbunden. Alternativ ist es ebenso möglich, Vorspannfedern vorzusehen, die im eingebauten Zustand die gewünschte Vorspannung auf die Schrägwälzlager einleiten. Problematisch ist hierbei, dass die Federkennlinien derartiger Vorspannfedern temperaturabhängig sind, sodass mit zunehmender Betriebstemperatur die eingestellte Vorspannung abnimmt. Um nun bei den erwarteten, vergleichsweise hohen Betriebstemperaturen die gewünschte Vorspannung realisieren zu können, liegen bei niedrigen Temperaturen höhere Vorspannungen vor, die insbesondere bei niedrigen Drehzahlen zu erhöhten Reibungsverlusten führen. Erhöhte Reibung gerade bei niedrigen Drehzahlen behindert das schnelle Hochfahren des Rotors und trägt zum sog. „Turboloch” bei.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Abgasturbolader der Eingangs genannten Art bzw. für ein zugehöriges Herstellungsverfahren eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch charakterisiert, dass bei reduzierten Kosten eine gewünschte Vorspannung einstellbar ist, die außerdem weitgehend temperaturabhängig sein soll.
  • Dieses Problem wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Schrägwälzlager in einer Relativlage zueinander zu fixieren, dass dadurch die gewünschte axiale Vorspannung erzeugt wird. Hierzu werden die Schrägwälzlager bspw. bei der Montage axial mit der gewünschten Vorspannung extern belastet, wodurch sich eine Relativlage für die beiden Schrägwälzlager ergibt. In dieser Relativlage werden sie nun lagefixiert. Wenn dann die von außen aufgebrachte externe Vorspannkraft zurückgenommen wird, können die Schrägwälzlager dieser Entspannung nicht folgen, da sie relativ zueinander lagefixiert sind. Dies hat zur Folge, dass die in die Schrägwälzlager eingebrachte axiale Vorspannung darin nach wie vor enthalten ist, die Schrägwälzlager sind somit nach wie vor mit der gewünschten axialen Vorspannung beaufschlagt.
  • Die Lagefixierung kann bspw. mittels wenigstens einer Schweißverbindung, insbesondere Laserschweißverbindung, realisiert werden. Theoretisch ist auch wenigstens eine Lötverbindung denkbar. Durch die vorgeschlagene Vorgehensweise kann bspw. auf Vorspannfedern verzichtet werden. Dementsprechend liegt auch kein Einfluss einer temperaturabhängigen Federkennlinie vor. Die Lagefixierung und somit die interne Vorspannung bleibt bei homogener Temperaturänderung der über die Lagefixierung miteinander gekoppelten Bauteile erhalten. Des Weiteren müssen bei der Herstellung keine engen Lagetoleranzen oder Herstellungstoleranzen beachtet werden, da die für die Erzeugung der gewünschten Vorspannung benötigte Relativlage zwischen den Schrägwälzlagern durch das Aufbringen der externen Vorspannung aufgefunden wird und dann durch die Lagefixierung gesichert wird. Hierzu muss lediglich dafür Sorge getragen werden, dass die gesamte Lageranordnung axial verpressbar ist. Z. B. müssen hierzu entweder äußere Wälzkörperlagerflächen der beiden Schrägwälzlager relativ zueinander axial positionierbar sein. Alternativ können auch innere Wälzkörperlagerflächen der beiden Schrägwälzlager relativ zueinander axial verstellbar sein. Diese Verstellbarkeit wird zum Einstellen der inneren Vorspannung durch Aufbringen einer äußeren Vorspannung genutzt. Durch „Einfrieren” bzw. Fixieren der so aufgefundenen Relativlage zwischen den Schrägwälzlagern bleibt die innere Vorspannung erhalten, wenn die äußere Vorspannung wieder weggenommen wird. Insgesamt ergibt sich eine erhebliche Vereinfachung bei der Herstellung, die außerdem preiswert realisierbar ist. Ferner entfallen die Nachteile der temperaturabhängigen Vorspannfedern.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch,
  • 1 bis 7 jeweils einen stark vereinfachten Längsschnitt durch einen Abgasturbolader im Bereich einer Lageranordnung, bei verschiedenen Ausführungsformen.
  • Entsprechend den 17 umfasst ein Abgasturbolader 1, mit dessen Hilfe eine Brennkraftmaschine, die insbesondere in einem Kraftfahrzeug angeordnet sein kann, aufgeladen werden kann, einen Rotor 2 und einen Stator 3. Der Rotor 2 ist mittels einer Lageranordnung 4 um eine Rotationsachse 5 am Stator 3 drehbar gelagert. Die Lageranordnung 4 umfasst hierzu zumindest zwei Lager. Gezeigt sind zwei Schrägwälzlager 6, die axial voneinander beabstandet angeordnet sind. Die durch einen Doppelpfeil angedeutete Axialrichtung 7 wird dabei durch die Rotationsachse 5 definiert, die sich parallel zur Axialrichtung 7 erstreckt. Im montierten Zustand sind die Schrägwälzlager 6 mit einer axialen Vorspannung beaufschlagt, die durch zwei aufeinander zugerichtete Pfeile angedeutet und mit 8 bezeichnet ist. Diese interne axiale Vorspannung 8 sorgt dafür, dass die Schrägwälzlager 6 auch bei hohen Drehzahlen des Rotors 2 verschleißarm und reibungsarm arbeiten. Erzeugt wird diese interne axiale Vorspannung 8 dadurch, dass die beiden Schrägwälzlager 6 in einer Relativlage zueinander lagefixiert sind, die die gewünschte axiale Vorspannung 8 erzeugt. Bspw. kann hierzu eines der Schrägwälzlager 6 während der Montage in Richtung auf das andere Schrägwälzlager 6 mit einer durch zwei Pfeile (actio = reactio) angedeuteten äußeren Vorspannkraft 9 beaufschlagt werden. Die Schrägwälzlager 6 sind am Rotor 2 bzw. am Stator 3 so angeordnet, dass sie durch die äußere Vorspannung 9 ihre Relativlage zueinander verändern können, wodurch gleichzeitig die innere Vorspannung 8 erzeugt wird. Nachdem die gewünschte Relativlage aufgefunden ist, wird diese fixiert. Anschließend kann die äußere Vorspannung 9 entfernt werden, währen die innere Vorspannung 8 verbleibt. Die innere Vorspannung 8 verbleibt, da die Relativlage der Schrägwälzlager 6 nun fixiert ist und nicht mehr durch eine Relativbewegung zwischen den beiden Schrägwälzlagern 6 abgebaut werden kann.
  • Um die innere Vorspannung 8 durch Anbringen einer äußeren Vorspannung 9 in den Schrägwälzlagern 6 erzeugen zu können und um diese innere Vorspannung 8 durch Fixieren oder Einfrieren der mit Hilfe der äußeren Vorspannung 9 erzeugten Relativlage der Schrägwälzlager 6 zueinander konservieren zu können, kann entsprechend den Ausführungsformen der 3, 4 und 6 ein äußerer Lagerring 10 bei zumindest einem der Schrägwälzlager 6 am Stator 3 axial verstellbar angeordnet sein und fixiert werden. Die axiale Fixierung ist in den Figuren durch einen ausgefüllten Kreis symbolisiert und mit 11 bezeichnet. Bei den Ausführungsformen der 1, 2, 5 und 7 ist ein innerer Lagerring 12 zumindest bei einem der Schrägwälzlager 6 am Rotor 2 axial fixiert. Diese axiale Lagefixierung ist dabei wieder mit 11 bezeichnet. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform erfolgt die Lagefixierung 11 des inneren Lagerrings 12 unmittelbar am Rotor 2. Im Beispiel umfasst der Rotor 2 eine Welle 13, die bspw. ein Verdichterrad und ein Turbinenrad tragen kann. Diese Welle 13 kann bevorzugt gemäß 7 als Hohlwelle 13 ausgestaltet sein.
  • Im Beispiel der 2 ist der innere Lagerring 12 an einer inneren Lagerbuchse 14 lagefixiert, die am Rotor 2 angeordnet ist und die beiden Schrägwälzlagern 6 zugeordnet ist. Dabei bildet diese innere Lagerbuchse 14 den inneren Lagerring 12 des anderen Schrägwälzlagers 6 bzw. ist der innere Lagerring 12 des anderen Schrägwälzlagers 6 integral an dieser inneren Lagerbuchse 14 ausgeformt. Hier durch wird eine am Stator 3 mit der Vorspannung 8 vormontierbare Lagerkartusche geschaffen, in welche die Welle 13 des Rotors 2 einsetzbar ist.
  • Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform ist der äußere Lagerring 10 des einen Schrägwälzlagers 6 unmittelbar am Stator 3 lagefixiert.
  • Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform ist eine gemeinsame äußere Lagerbuchse 15 vorgesehen, an welcher besagter äußerer Lagerring 10 lagefixiert ist. Diese äußere Lagerbuchse 15 ist dabei am Stator 3 angeordnet. Sie ist beiden Schrägwälzlagern 6 zugeordnet. Insbesondere bildet sie den äußeren Lagerring 10 des anderen Schrägwälzlagers 6. Mit anderen Worten, an dieser äußeren Lagerbuchse 15 ist der äußere Lagerring 10 des anderen Schrägwälzlagers 6 integral ausgeformt. Hierdurch wird eine am Rotor 2 mit der Vorspannung 8 vormontierbare Lagerkartusche geschaffen, die mit dem Rotor 2 in den Stator 3 einsetzbar ist.
  • Die Schrägwälzlager 6 weisen Wälzkörper 16 auf, bei denen es sich insbesondere um Kugeln oder um Rollen handelt. Die Wälzkörper 16 liegen radial innen jeweils an einer inneren Wälzkörperlagerfläche 17 und radial außen jeweils an einer äußeren Wälzkörperlagerfläche 18 an. Diese Lagerflächen 17, 18 können auch als Laufbahnen 17, 18 bezeichnet werden. Die jeweilige innere Wälzkörperlagerfläche 17 ist üblicherweise am jeweiligen inneren Lagerring 12 ausgebildet. Die jeweilige äußere Wälzkörperlagerfläche 18 ist dabei üblicherweise am jeweiligen äußeren Lagerring 10 ausgebildet.
  • Die Ausführungsformen der 57 zeigen besondere Bauweisen, bei denen zumindest eine der Wälzkörperlagerflächen 17, 18 integral am Rotor 2 oder am Stator 3 ausgebildet ist.
  • 5 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die innere Wälzkörperlagerfläche 17 des einen Schrägwälzlagers 6 integral am Rotor 2 bzw. integral an der Welle 13 ausgeformt ist. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der die inneren Wälzkörperlagerflächen 17 beider Schrägwälzlager 6 unmittelbar am Rotor 2 bzw. an der Welle 13 integral ausgeformt sind.
  • Bei der in 6 gezeigten Ausführungsform ist außerdem die äußere Wälzkörperlagerfläche 18 des einen Schrägwälzlagers 6 integral am Stator 3 bzw. an einem Gehäuse 19 des Stators 3 ausgeformt.
  • Im Unterschied dazu zeigt 7 eine Variante, bei der die beiden äußeren Wälzkörperlagerflächen 18 der beiden Schrägwälzlager 6 jeweils integral am Stator 3 bzw. integral an dessen Gehäuse 19 ausgeformt sind. Ferner ist bei dieser Ausführungsform die innere Wälzkörperlagerfläche 17 des einen Schrägwälzlagers 5 integral an der Welle 13 bzw. am Rotor 2 ausgeformt. Es ist klar, dass grundsätzlich auch andere Kombinationen der vorstehend genannten Ausführungsformen für die einzelnen Schrägwälzlager 6 denkbar sind.
  • Bei allen Ausführungsformen ist zumindest ein Lagerring 10 oder 12 bei zumindest einem der Schrägwälzlager 6 im Rahmen der Montage der Lagerordnung 4 axial verstellbar, um die gewünschte axiale Vorspannung 8 in die Lageranordnung 4 einbringen zu können. Bei den hier gezeigten Ausführungsformen ist jeweils nur einer der Lagerringe 10, 12 im Rahmen der Montage axial verstellbar, um die interne Vorspannung 8 einstellen zu können. Der für die Montage verstellbare Lagerring 10, 12 ist dabei durch ein Hochkomma charakterisiert. In 1 ist der innere Lagerring 12' des rechts gezeigten Schrägwälzlagers 6 im Rahmen der Montage axial verstellbar. Bei 2 ist ebenfalls der innere Lagerring 12' des rechts gezeigten Schrägwälzlagers 6 im Rahmen der Montage axial verstellbar. Bei den Ausführungsformen der 3 und 4 ist jeweils der äußere Lagerring 10' des jeweils rechts dargestellten Schrägwälzlagers 6 im Rahmen der Montage axial verstellbar. Bei den 5 und 7 ist wieder der innere Lagerring 12' des rechts gezeigten Schrägwälzlagers 6 im Rahmen der Montage axial verstellbar. Schließlich ist bei der in 6 gezeigten Ausführungsform wieder der äußere Lagerring 10' des rechts dargestellten Schrägwälzlagers 6 im Rahmen der Montage axial verstellbar.
  • Während bei den Ausführungsformen der 1, 2 und 4 bis 7 der jeweilige verstellbare Lagerring 10' bzw. 11' direkt über die Lagefixierung 14 am Rotor 2 bzw. am Stator 3 axial fixiert ist, zeigt 3 eine Ausführungsform, bei der hierzu ein verstellbarer Anschlag 23 verwendet wird. An diesem Anschlag 23 stützt sich das jeweilige Schrägwälzlager 6 bzw. dessen verstellbarer Lagerring 10' axial ab. Der Anschlag 23 ist über die Lagefixierung 11 im Beispiel am Stator 3 axial fixiert. Im Beispiel wirkt der Anschlag 23 mit dem äußeren Lagerring 10' zusammen und ist am Stator 3 fixiert. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Anschlag 23 auch mit dem jeweiligen verstellbaren inneren Lagerring 12' zusammenwirken. Dann ist der Anschlag 23 am Rotor 2 lagefixiert. Bei den Ausführungsformen, bei denen eine innere Lagerbuchse 14 (wie in 2) oder eine äußere Lagerbuchse 15 (wie in 4) verwendet wird, kann der Anschlag 23 auch an besagter Innenbuchse 14 oder an besagter Außenbuchse 15 lagefixiert sein.
  • Bei den gezeigten Ausführungsformen sind alle anderen Lagerringe 10, 12 – soweit vorhanden – jeweils an einem Axialanschlag 20 bzw. 21 abgestützt. In 1 liegt der andere innere Lagerring 12 an einem rotorseitigen Axialanschlag 20 an. Ferner liegen in 1 die beiden äußeren Lagerringe 10 jeweils an einem statorseitigen Axialanschlag 21 an. Im montierten Zustand ergibt sich zur Realisierung und Konservierung der inneren Vorspannung 8 ein geschlossener Kraftpfad. Dieser beginnt an der Lagefixierung 11, geht durch den Rotor 2, über den rotorseitigen Axialanschlag 20 auf den anderen inneren Lagerring 12, über die Wälzkörper 16 und den zugehörigen äußeren Lagerring 10 und den Wälzkörper 16 und den zugehörigen äußeren Lagerring 10 und den statorseitigen Axialanschlag 21 in den Stator 3 und von diesem über den anderen statorseitigen Axialanschlag 21 in den anderen äußeren Lagerring 10 und über die Wälzkörper 16 in den lagefixierten inneren Lagerring 12' zurück zur Lagefixierung 11.
  • Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform stützt sich die gemeinsame innere Lagerbuchse 14 an dem rotorseitigen Axialanschlag 20 ab, wobei die innere Lagerbuchse 14 bspw. mit Hilfe einer Hülse 22 fixiert bzw. positioniert sein kann. Der geschlossene Kraftpfad verläuft hier nicht durch die Welle 13, sondern durch die innere Lagerbuchse 14. Entsprechendes gilt dann auch für die geschlossene Kraftpfade bei den Ausführungsformen der 3 und 4.
  • Bei den Ausführungsformen der 57 entfallen diejenigen Lagerringe 10, 12, deren Wälzkörperlagerflächen 17, 18 integral am Rotor 2 bzw. am Stator 3 ausgeformt sind. Dementsprechend sind dann auch keine Axialanschläge 20, 21 zum axialen Abstützen der jeweiligen Lagerringe 10, 12 erforderlich. Jedoch vereinfacht sich die Kraftübertragung zur Realisierung der internen Vorspannung 8. Der Entfall des inneren Lagerrings 12 bei wenigstens einem der Schrägwälzlager 6 führt dazu, dass das entsprechende Schrägwälzlager 6 höhere Drehzahlen ermöglicht oder einfacher und somit preiswerter dimensioniert werden kann. Beispielsweise hat sich gezeigt, dass das Produkt aus dem mittleren Lagerdurchmesser und der maximal zulässigen Drehzahl konstant ist und dadurch eine Auslegungsgrenze bildet. Durch Entfall des Innenrings 12 reduziert sich bei gleichen Wälzkörpern und bei gleichem Wellendurchmesser somit der mittlere Lagerdurchmesser, was die maximal zulässige Drehzahl erhöht.
  • Zum Herstellen der vorgespannten Lageranordnung 4 wird bei der Montage des Abgasturboladers 1 vor dem Anbringen der Lagefixierung 11 die externe Vor spannkraft 9 in einer vorbestimmten Höhe aufgebracht. Hierdurch können sich die Schrägwälzlager 6 bzw. deren Komponenten 10, 12, 16 relativ zueinander positionieren. Es stellt sich eine Relativlage zwischen den Schrägwälzlagern 6 ein. Gleichzeitig baut sich über den zuvor genannten Kraftpfad die innere Vorspannkraft 8 auf. Bspw. muss hierzu bei der in 1 gezeigten Ausführungsform der Rotor 2 bzw. die Welle 13 festgehalten werden, sodass über die Reaktionskräfte die interne Vorspannung 8 in die Schrägwälzlager 6 eingebracht werden kann. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform muss hierzu ebenfalls der Rotor 2 bzw. die innere Lagerbuchse 14 festgehalten werden, um die interne Vorspannung 8 aufbauen zu können. Bei der in 3 und 4 gezeigten Ausführungsform muss dagegen der Stator 3 fixiert werden, um die gewünschte interne Vorspannung aufbauen zu können. Optional kann bei 4 auch die äußere Lagerbuchse 15 fixiert werden, um die interne Vorspannung aufzubauen. Bei den Ausführungsformen der 5 und 7 ist wieder der Rotor 2 zu fixieren, während bei der in 6 gezeigten Ausführungsform wieder der Stator 3 zu fixieren ist.
  • Die so aufgefundene Relativlage zwischen den Schrägwälzlagern 6 wird nun eingefroren mit Hilfe der Lagefixierung 11. Diese Lagefixierung 11 kann dabei durch eine Schweißverbindung oder durch eine Lötverbindung oder durch eine Klebverbindung realisiert werden. Bspw. reichen mehrere, in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Schweißpunkte oder Lötstellen aus, um den jeweiligen inneren Lagerring 12' am Rotor 2 bzw. den jeweiligen äußeren Lagerring 10' am Stator 3 zu fixieren. Nach der Lagefixierung kann die äußere oder externe Vorspannkraft 9 entlastet bzw. weggenommen werden. Über die Lagefixierung 11 ist dabei die innere Vorspannkraft 8 konserviert, sodass sie in der Lageranordnung 4 verbleibt.

Claims (15)

  1. Abgasturbolader zum Aufladen einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, – mit einem Rotor (2), der mittels einer Lageranordnung (4) in einen Stator (3) um eine Rotationsachse (5) drehbar gelagert ist, – wobei die Lageranordnung (4) zumindest zwei bzgl. der Rotationsachse (5) axial voneinander beabstandete Schrägwälzlager (6) aufweist, die mit einer axialen Vorspannung (8) beaufschlagt sind, – wobei die axiale Vorspannung (8) dadurch erzeugt wird, dass die Schrägwälzlager (6) in einer diese axiale Vorspannung erzeugenden Relativlage zueinander lagefixiert sind.
  2. Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bei einem der Schrägwälzlager (6) ein äußerer Lagerring (10) am Stator (3) axial lagefixiert ist.
  3. Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem der Schrägwälzlager (6) ein äußerer Lagerring (10) an einer am Stator (3) angeordneten, gemeinsamen äußeren Lagerbuchse (15) axial fixiert ist, an welcher ein äußerer Lagerring (10) des anderen Schrägwälzlagers (6) integral ausgebildet ist.
  4. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bei einem der Schrägwälzlager (6) ein innerer Lagerring (12) am Rotor (2) axial fixiert ist.
  5. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem der Schrägwälzlager (4) ein innerer Lagerring (12) an einer am Rotor (2) angeordneten, gemeinsamen inneren Lagerbuchse (14) axial fixiert ist, an welcher ein innerer Lagerring (12) des anderen Schrägwälzlagers (6) integral ausgeformt ist.
  6. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass alle anderen inneren und/oder äußeren Lagerringe (10, 12) jeweils an einem am Stator (3) oder am Rotor (2) ausgebildeten Axialanschlag (20, 21) unter der axialen Vorspannung (8) anliegen.
  7. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bei einem der Schrägwälzlager (6) eine innere Wälzkörperlagerfläche (17) integral am Rotor (2) ausgeformt ist.
  8. Abgasturbolader nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Wälzkörperlagerfläche (17) integral an einer Welle (13) des Rotors (2) ausgeformt ist.
  9. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bei einem der Schrägwälzlager (6) eine äußere Wälzkörperlagerfläche (18) integral am Stator (3) ausgeformt ist.
  10. Abgasturbolader nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Wälzkörperlagerfläche (18) integral an einem Gehäuse (19) des Stators (3) ausgeformt ist.
  11. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Fixierung (11) durch zumindest eine Lötverbindung oder zumindest eine Schweißverbindung gebildet ist.
  12. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagefixierung (11) mittels eines Anschlags (23) realisiert ist, an dem sich zumindest eines der Schrägwälzlager (6) axial mit der Vorspannung abstützt, der am Rotor (2) oder am Stator (3) oder an einer beiden Schrägwälzlager (6) zugeordneten inneren oder äußeren Lagerbuchse (14, 15) in einer die Vorspannung erzeugenden Relativlage lagefixiert ist.
  13. Verfahren zum Herstellen einer axialen Vorspannung (8) in zwei axial voneinander beabstandeten Schrägwälzlagern (6) zum Lagern eines Rotors (2) in einem Stator (3) eines Abgasturboladers (1), – bei dem die Schrägwälzlager (6) mit einer externen vorbestimmten Vorspannkraft (9) axial belastet werden, wodurch sich eine Relativlage zwischen den Schrägwälzlagern (6) einstellt, – bei dem die Schrägwälzlager (6) bei anliegender externer Vorspannung (9) in der eingestellten Relativlage relativ zueinander lagefixiert werden, – bei dem die Schrägwälzlager (4) von der externen Vorspannkraft (9) entlastet werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einem der Schrägwälzlager (6) ein innerer Lagerring (12') relativ zum Rotor (3) axial verstellbar ist, durch die Belastung mit der externen Vorspannkraft (9) axial entlang des Rotors (2) verstellt wird und in der in der externen Vorspannkraft (8) eingestellten Relativlage am Rotor (3) fixiert wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bei einem der Schrägwälzlager (6) ein äußerer Lagerring (10') relativ zum Stator (3) axial verstellbar ist, durch die Belastung mit der externen Vorspannkraft (9) axial entlang des Stators (3) verstellt wird und in der mit der externen Vorspannkraft (9) eingestellten Relativlage am Stator (3) fixiert wird.
DE102008061112A 2008-12-09 2008-12-09 Abgasturbolader Ceased DE102008061112A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008061112A DE102008061112A1 (de) 2008-12-09 2008-12-09 Abgasturbolader

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008061112A DE102008061112A1 (de) 2008-12-09 2008-12-09 Abgasturbolader

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008061112A1 true DE102008061112A1 (de) 2010-06-10

Family

ID=42145692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008061112A Ceased DE102008061112A1 (de) 2008-12-09 2008-12-09 Abgasturbolader

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008061112A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011008905A1 (de) * 2011-01-19 2012-07-19 Minebea Co., Ltd. Lagereinheit für Turbolader-Spindel-Einheiten
EP3372853A1 (de) * 2017-03-10 2018-09-12 ArvinMeritor Technology, LLC Achsanordnung mit einem antriebsritzel und lagervorbelastungselement

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3801590A1 (de) * 1987-01-30 1988-08-11 Bbc Brown Boveri & Cie Axial vorgespannte waelzlagerung
EP1671812A2 (de) * 2004-12-20 2006-06-21 Delphi Technologies, Inc. Sitz für Radlagervorrichtung mit Kraftdämpfung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3801590A1 (de) * 1987-01-30 1988-08-11 Bbc Brown Boveri & Cie Axial vorgespannte waelzlagerung
EP1671812A2 (de) * 2004-12-20 2006-06-21 Delphi Technologies, Inc. Sitz für Radlagervorrichtung mit Kraftdämpfung

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011008905A1 (de) * 2011-01-19 2012-07-19 Minebea Co., Ltd. Lagereinheit für Turbolader-Spindel-Einheiten
DE102011008905A8 (de) * 2011-01-19 2012-10-25 Minebea Co., Ltd. Lagereinheit für Turbolader-Spindel-Einheiten
DE102011008905B4 (de) 2011-01-19 2023-11-16 Minebea Mitsumi Inc. Lagereinheit für Turbolader-Spindel-Einheiten
EP3372853A1 (de) * 2017-03-10 2018-09-12 ArvinMeritor Technology, LLC Achsanordnung mit einem antriebsritzel und lagervorbelastungselement
CN108569084A (zh) * 2017-03-10 2018-09-25 阿文美驰技术有限责任公司 具有驱动小齿轮和轴承预紧元件的车桥组件
AU2018200609B2 (en) * 2017-03-10 2019-03-07 Arvinmeritor Technology, Llc Axle assembly having a drive pinion and a bearing preload element
US10316950B2 (en) 2017-03-10 2019-06-11 Arvinmeritor Technology, Llc Axle assembly having a drive pinion and a bearing preload element
US10451164B2 (en) 2017-03-10 2019-10-22 Arvinmeritor Technology, Llc Axle assembly having a drive pinion and a bearing preload element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009053102B4 (de) Turbolader mit einer Axiallageranordnung für eine Welle des Turboladers
WO2012079881A1 (de) Lageranordnung für einen turbolader und turbolader
EP1995417A1 (de) Nockenwelle
EP1961101B1 (de) Lagersystem für einen Elektromotor und Elektromotor
DE102008021682A1 (de) Verfahren zur Montage einer Baueinheit
DE102018104685A1 (de) Antriebsvorrichtung mit einem Elektromotor und einem Getriebe
DE102008048861B4 (de) Turbolader mit einer Lageranordnung zum Lagern einer Rotorwelle
DE102008059598A1 (de) Abgasturbolader
DE102015101004B4 (de) Verfahren zum Fügen einer Funktionsbaugruppe sowie Funktionsbaugruppe
EP1998009A1 (de) Lagereinrichtung
DE102016221572A1 (de) Elektrische Maschine und Fahrzeuggetriebe
DE102011004975B4 (de) Druckerzeugungsvorrichtung
DE102007046527A1 (de) Lagereinheit
EP3261221B1 (de) Rotor für eine elektrische maschine, elektrische maschine mit dem rotor und herstellungsverfahren für den rotor
DE102011079162A1 (de) Getriebevorrichtung mit mindestens einem Elektromotor für ein Fahrzeug
DE102008061112A1 (de) Abgasturbolader
DE102016209149B4 (de) Lagereinheit für einen Abgasturbolader oder eine Abgasnutzturbine und Lagerung mit einer solchen Lagereinheit
DE102008052261A1 (de) Abgasturbolader
DE102020128933A1 (de) Verfahren zur Montage einer Antriebseinheit
WO2003058082A1 (de) Herstellungsverfahren eines spindelmotors und spindelmotor für festplattenlaufwerk
DE102018205475A1 (de) Montageverfahren für ein Hybridmodul
DE102012110328A1 (de) Abgasturbolader und Verfahren zum Betrieb eines Abgasturboladers
DE102016224094A1 (de) Lagerbuchse und zugehörige Ladeeinrichtung
DE102015213504A1 (de) Ladeeinrichtung
DE102008061111B4 (de) Abgasturbolader

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: BMTS TECHNOLOGY GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: BOSCH MAHLE TURBO SYSTEMS GMBH & CO. KG, 70376 STUTTGART, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: BRP RENAUD UND PARTNER MBB RECHTSANWAELTE PATE, DE

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final