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DE19540745A1 - Compressor vane to shaft connection - Google Patents

Compressor vane to shaft connection

Info

Publication number
DE19540745A1
DE19540745A1 DE1995140745 DE19540745A DE19540745A1 DE 19540745 A1 DE19540745 A1 DE 19540745A1 DE 1995140745 DE1995140745 DE 1995140745 DE 19540745 A DE19540745 A DE 19540745A DE 19540745 A1 DE19540745 A1 DE 19540745A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sleeve
compressor wheel
conical
cylindrical
fastening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1995140745
Other languages
German (de)
Inventor
Jean-Yves Werro
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.)
ABB Asea Brown Boveri Ltd
ABB AB
Original Assignee
Asea Brown Boveri AG Switzerland
Asea Brown Boveri AB
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 Asea Brown Boveri AG Switzerland, Asea Brown Boveri AB filed Critical Asea Brown Boveri AG Switzerland
Priority to DE1995140745 priority Critical patent/DE19540745A1/en
Publication of DE19540745A1 publication Critical patent/DE19540745A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/266Rotors specially for elastic fluids mounting compressor rotors on shafts
    • 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
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/025Fixing blade carrying members on shafts

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The connection includes a sealing shell (15) in which the end journal (11) of the supercharger shaft (1) is fixed. The shell is able to turn in the intermediate wall (9) of the bearing and encloses a fixing bush (10). It consists of two shell parts (18,19) of different diameters. Each shell part has an internal thread (27,29). One of the two surfaces (12,13) of the fixing bush is cylindrical and the other is at least partly conical. The internal surface (12) corresponds to that of the end journal and the outer one to that of the sealing shell.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung betrifft eine Verdichterrad-Wellenverbindung für sogenannte "lochlose" Verdichterräder von Turboladern, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a compressor wheel shaft connection for so-called "hole-less" compressor wheels of turbochargers, according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Aus der US 4986733 ist ein Abgasturbolader mit einem lochlo­ sen Verdichterrad bekannt. Die zentrale Bohrung des Verdich­ terrades ist als Sackbohrung, d. h. nicht durchgehend ausge­ bildet, wodurch eine nur einseitig offene Ausnehmung zur Auf­ nahme der Welle des Turboladers entsteht. Die Nabe des Ver­ dichterrades verfügt über eine Befestigungsbüchse für das Wellenende. Auf der äußeren Oberfläche der Befestigungsbüch­ se ist eine drehfest mit der Welle verbundene Dichtungshülse angeordnet. Die Dichtungshülse, welche in einer Zwischenwand von Verdichterrad und Lager drehbar abgestützt ist, besteht aus zwei Hülsenteilen unterschiedlichen Innendurchmessers. Der Hülsenteil kleineren Innendurchmessers korrespondiert mit einer zylindrischen Fläche des Wellenendes, während der Hül­ senteil größeren Innendurchmessers radial zwischen der Befe­ stigungsbüchse und der Zwischenwand angeordnet ist. Letzterer Hülsenteil ist gegenüber der Zwischenwand mittels zumindest einer Öldichtung abgedichtet. Die Zentrierung des Verdichter­ rades wird mittels eines zylindrischen Sitz es zwischen der inneren Oberfläche der Sackbohrung und dem Wellenende reali­ siert. From US 4986733 is an exhaust gas turbocharger with a hole sen compressor wheel known. The central hole of the Verdich terrades is a blind hole, d. H. not going out all the time forms, whereby a recess open only on one side for opening Take the shaft of the turbocharger. The hub of the ver dichterrades has a mounting sleeve for the Shaft end. On the outer surface of the mounting book se is a sealing sleeve that is connected to the shaft in a rotationally fixed manner arranged. The sealing sleeve, which is in an intermediate wall is rotatably supported by the compressor wheel and bearing from two sleeve parts of different inner diameters. The sleeve part of smaller inner diameter corresponds to a cylindrical surface of the shaft end, while the sleeve part of a larger inner diameter radially between the feet Stigungsbüchse and the partition is arranged. The latter Sleeve part is at least opposite to the intermediate wall sealed with an oil seal. Centering the compressor wheel is held between the inner surface of the blind bore and the shaft end reali siert.  

Bei der Montage wird das Verdichterrad auf ein am Ende der Welle ausgebildetes Gewinde aufgeschraubt und mittels eines Anschlages axial positioniert. Das Gewinde dient dabei sowohl der Befestigung des Verdichterrades als auch seiner Anordnung koaxial zur Welle. Aufgrund des radialen Gewindespiels ist jedoch keine exakte und vor allem dauerhafte, konzentrische Ausrichtung des Verdichterrades zur Welle möglich. Damit kommt es zu einem unrunden Lauf der Verdichterrad-Wellenver­ bindung, was zu Schäden am Verdichterrad bis hin zum Ausfall des Turboladers führen kann.When installing, the compressor wheel is on at the end of the Threaded shaft screwed on and by means of a Stop positioned axially. The thread serves both the fastening of the compressor wheel as well as its arrangement coaxial to the shaft. Because of the radial thread play however not an exact and above all permanent, concentric Alignment of the compressor wheel to the shaft possible. In order to there is an out-of-round run of the compressor wheel shaft ver binding, resulting in damage to the compressor wheel and failure of the turbocharger.

Mit der WO 93/02278 ist eine Weiterentwicklung der o.g. Lö­ sung bekannt, bei der das Verdichterrad durch einen zweiten, zusätzlichen Sitz auf der Welle zentriert wird. Dazu ist je­ weils eine zylindrische Führungsfläche in axialer Richtung vor bzw. hinter dem Gewinde der Welle angeordnet. Im montier­ ten Zustand des Verdichterrades korrespondiert jede Führungs­ fläche der Welle mit einer entsprechenden Führungsfläche der Ausnehmung. Die beiden von den Führungsflächen gebildeten Sitze dienen der konzentrischen Abstützung des Verdichterra­ des auf der Welle, während das Gewinde lediglich zur Befesti­ gung des Verdichterrades verwendet wird. Durch diese Ausbil­ dung werden die Befestigungs- und die Abstützfunktion vonein­ ander getrennt, wodurch ein runder Lauf der Verdichterrad- Wellenverbindung gewährleistet ist.WO 93/02278 is a further development of the above. Lö solution in which the compressor wheel is replaced by a second additional seat is centered on the shaft. This is ever because a cylindrical guide surface in the axial direction arranged in front of or behind the thread of the shaft. In the mount Each guide corresponds to the condition of the compressor wheel surface of the shaft with a corresponding guide surface of the Recess. The two formed by the guide surfaces Seats serve as a concentric support for the compressor chamber on the shaft, while the thread is only for fastening tion of the compressor wheel is used. Through this training The fastening and support functions become one separated, which means that the compressor wheel Shaft connection is guaranteed.

Eine derartigen Befestigung erfordert jedoch, daß die Rei­ bung im Gewinde, auf den beiden Sitzen und am Anschlag größ­ er ist, als das Betriebsdrehmoment. Somit ist ein großes Montagedrehmoment erforderlich, welches über das Verdichter­ rad aufgebracht wird. Dazu muß die Welle des Turboladers während der Montage bzw. der Demontage des Verdichterrades blockiert werden, was entweder innerhalb des Lagergehäuses oder am dem Verdichterrad entgegengesetzten Wellenende erfol­ gen kann. Such attachment, however, requires that the Rei Exercise in the thread, on the two seats and on the stop it is as the operating torque. So that's a big one Assembly torque required, which is via the compressor wheel is applied. To do this, the shaft of the turbocharger during assembly or disassembly of the compressor wheel be blocked, either inside the bearing housing or at the shaft end opposite the compressor wheel can.  

Ein weiterer Nachteil dieser Lösung ist es, daß die Pressung auf den beiden Sitzen, d. h. jeweils zwischen der Welle und dem Verdichterrad, nicht groß sein darf. Anderenfalls kann bei der Montage ein Materialabtrag von dem aus Leichtmetall bestehenden Verdichterrad erfolgen, womit keine genaue Zen­ trierung gewährleistet wäre. Aufgrund der daher erforderli­ chen kleinen Pressung spielen die im Gewinde auftretenden Kräfte eine entscheidende Rolle für die Befestigung des Ver­ dichterrades. Deshalb müssen beide Gewindeteile genau zuein­ ander passen, was den Bearbeitungsaufwand und damit die Ko­ sten der Verdichterrad-Wellenverbindung erhöht.Another disadvantage of this solution is that the pressure in the two seats, d. H. between the shaft and the compressor wheel, must not be large. Otherwise it can when assembling a material removal from the light metal existing compressor wheel take place, with which no exact Zen would be guaranteed. Because of the necessary The small pressure that occurs in the thread play Forces play a crucial role in securing the ver dichterrades. Therefore, both threaded parts must match exactly others fit what the processing effort and thus the Ko Most of the compressor wheel shaft connection increased.

Die beiden bekannten Lösungen sind technisch relativ aufwen­ dig. Zudem sind sie für solche Turbolader ungeeignet, bei de­ nen das Lagergehäuse nicht geöffnet werden soll oder kein Zu­ griff auf das an der Turbinenseite befindliche Wellenende möglich ist.The two known solutions are technically relatively expensive dig. They are also unsuitable for such turbochargers the bearing housing should not be opened or not closed gripped the shaft end on the turbine side is possible.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Erfindung versucht alle diese Nachteile zu vermeiden. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und auch für nur einseitig zugängliche Turbolader geeignete Verdichterrad-Wel­ lenverbindung zu schaffen, mit welcher der Montageaufwand ei­ nes lochlosen Verdichterrades, unter Beibehaltung seiner si­ cheren, konzentrischen Lagerung, verringert wird.The invention tries to avoid all these disadvantages. your is based on the task, a simple and also for only one-sided accessible turbocharger suitable compressor wheel wel to create lenverbindung with which the assembly effort egg nes hole-free compressor wheel, while maintaining its si cheren, concentric storage, is reduced.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, jeder Hülsenteil ein Innengewinde besitzt. Das Innengewinde des im Innendurchmesser kleineren Hülsenteils steht mit einem ent­ sprechenden Außengewinde des Endzapfens und das Innengewinde des im Innendurchmesser größeren Hülsenteils mit einem ent­ sprechenden Außengewinde der Befestigungsbüchse in Eingriff. Sowohl das zwischen dem im Innendurchmesser kleineren Hülsen­ teil und dem Endzapfen angeordnete Gewinde, als auch das Ge­ winde zwischen dem im Innendurchmesser größeren Hülsenteil und der Befestigungsbüchse sind gleichgerichtet. Letzteres weist jedoch eine größere Steigung auf. Eine der beiden Oberflächen der Befestigungsbüchse ist zylindrisch und die andere zumindest teilweise konisch ausgebildet. Die innere Oberfläche korrespondiert mit einem entsprechend ausgebilde­ ten Endzapfen und die äußere mit einer entsprechenden Dich­ tungshülse. In der Zwischenwand von Lager und Verdichterrad ist eine von außen bis zur Dichtungshülse reichende radiale Bohrung ausgebildet. Die Dichtungshülse weist eine in Verlän­ gerung der Bohrung angeordnete Ausnehmung auf. In der radia­ len Bohrung ist ein bis in die Ausnehmung der Dichtungshülse eingreifendes Sicherungselement lösbar angeordnet.According to the invention this is achieved in that at a Device according to the preamble of claim 1, each Sleeve part has an internal thread. The internal thread of the im The inner diameter of the smaller part of the sleeve stands with an ent speaking external thread of the end pin and the internal thread of the larger sleeve part with an ent speaking external thread of the mounting sleeve in engagement. Both that between the sleeves with the smaller inside diameter  part and the end pin arranged thread, as well as the Ge wind between the larger sleeve part with the inside diameter and the mounting sleeve are aligned. The latter however has a larger slope. One of the two The surface of the mounting sleeve is cylindrical and that others at least partially conical. The inner one Surface corresponds to an appropriately trained ten end pins and the outer one with a corresponding you tion sleeve. In the partition between the bearing and the compressor wheel is a radial that extends from the outside to the sealing sleeve Bore formed. The sealing sleeve has an extension tion of the bore arranged recess. In the radia len bore is up to the recess in the sealing sleeve engaging securing element releasably arranged.

Bei der Montage des Verdichterrades wird zunächst die Dich­ tungshülse mit ihrem Hülsenteil geringeren Durchmessers auf den Endzapfen der Welle geschraubt. Danach wird das Verdich­ terrad auf der Welle befestigt, was durch Verschrauben seiner Befestigungsbüchse mit der Dichtungshülse geschieht. Dabei kommt die konische Oberfläche der Befestigungsbüchse, d. h. entweder die innere oder die äußere Oberfläche, mit einem ebenfalls konisch ausgebildeten Anschlußteil in Kontakt. Aufgrund der größeren Steigung des gemeinsamen Gewindes von Befestigungsbüchse und Dichtungshülse gegenüber dem gemeinsa­ men Gewinde von Dichtungshülse und Endzapfen, entsteht zwi­ schen der Dichtungshülse und der Befestigungsbüchse ein Auf­ preßdruck in radialer Richtung. Dieser Druck führt zu einer Schrumpfverbindung zwischen den konischen Teilen. Damit wird eine bessere Koaxialität sowie eine sichere Befestigung des Verdichterrades erreicht.When installing the compressor wheel, you will first tion sleeve with its sleeve part of smaller diameter screwed the end journal of the shaft. After that, the compression terrad attached to the shaft, what by screwing its Fastening sleeve happens with the sealing sleeve. Here comes the conical surface of the mounting sleeve, d. H. either the inner or the outer surface, with a also conical connector in contact. Due to the larger pitch of the common thread of Fastening sleeve and sealing sleeve compared to the common one men thread of sealing sleeve and end peg, arises between open the sealing sleeve and the mounting sleeve baling pressure in the radial direction. This pressure leads to one Shrink connection between the conical parts. So that will better coaxiality and secure attachment of the Compressor wheel reached.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Betriebsdrehmoment durch die Schrumpfverbindung zwischen den konischen Teilen sowie von den Innengewinden der Dich­ tungshülse aufgenommen und das Montagedrehmoment ausschließ­ lich von den beiden Gewinden übertragen wird. Dadurch ist die erforderliche Kraft zur Aufrechterhaltung der Verdichterrad- Wellenverbindung wesentlich geringer, so daß die Welle des Turboladers beim Aufschrauben des Verdichterrades nicht mehr mit großen, komplizierten Werkzeugen blockiert werden muß. Lediglich die Dichtungshülse wird bei ihrer Montage radial festgelegt. Diese Bedingung wird durch einfaches Einführen des Sicherungselementes von außerhalb des Verdichtergehäu­ ses, durch die radikale Bohrung der Zwischenwand, bis hin in die Ausnehmung der Dichtungshülse, erfüllt. Dabei reicht be­ reits die Schwerkraft des Sicherungselementes aus, um die Dichtungshülse ausreichend festzulegen. Somit wird der erfor­ derliche Montageaufwand gesenkt. Zudem ist die Verdichterrad- Wellenverbindung auch für nur vom Verdichterrad aus zugängli­ che Turbolader geeignet.A major advantage of the invention is that the operating torque due to the shrink connection between the conical parts and the internal threads of the you tion sleeve and the assembly torque excluded  Lich is transmitted by the two threads. This is the force required to maintain the compressor wheel Shaft connection much lower, so that the shaft of the Turbocharger no longer when screwing on the compressor wheel must be blocked with large, complicated tools. Only the sealing sleeve becomes radial when it is installed fixed. This condition is achieved by simple introduction the securing element from outside the compressor housing ses, through the radical drilling of the partition, into the recess of the sealing sleeve. Be is enough rides out the gravity of the securing element to the Sufficiently define the sealing sleeve. Thus, the requ Assembly effort reduced. In addition, the compressor wheel Shaft connection also only accessible from the compressor wheel suitable turbocharger.

Besonders günstig ist es, wenn der Endzapfen der Turbolader­ welle aus einem zylindrischen und einem konischen Zapfenteil besteht. Der Radius des konischen Zapfenteils nimmt in Rich­ tung des Verdichterrades ab. Die innere Oberfläche der Befe­ stigungsbüchse korrespondiert mit dem konischen Zapfenteil, wodurch die konzentrische Lagerung des Verdichterrades ge­ währleistet ist. Das mit dem Innengewinde des im Innendurch­ messer kleineren Hülsenteils korrespondierende Außengewinde des Endzapfens ist auf dem zylindrischen Zapfenteil angeord­ net.It is particularly favorable if the end journal of the turbocharger shaft made of a cylindrical and a conical pin part consists. The radius of the conical pin part increases in rich tion of the compressor wheel. The inner surface of the befe the strengthening bush corresponds to the conical pin part, whereby the concentric bearing of the compressor wheel ge is guaranteed. The one with the internal thread of the inside corresponding to the smaller sleeve part corresponding external thread the end pin is arranged on the cylindrical pin part net.

Die Schrumpfverbindung wird somit direkt auf dem Endzapfen der Welle, d. h. zwischen dessen konischem Zapfenteil und der entsprechend ausgebildeten inneren Oberfläche der Befesti­ gungsbüchse erzeugt. Dazu wird eine besonders einfache und kompakte Vorrichtung verwendet.The shrink connection is thus directly on the end journal the wave, d. H. between its conical pin part and the appropriately designed inner surface of the fastener generated rifle. This is a particularly simple and compact device used.

Es ist besonders zweckmäßig, auf der äußeren Oberfläche der Befestigungsbüchse mehrere zylindrische und konische Oberflä­ chenbereiche auszubilden, die in Drehrichtung der Welle ab­ wechselnd nebeneinander angeordnet sind. Die konischen Ober­ flächenbereiche sind mit in Richtung des Verdichterrades ab­ nehmendem Radius ausgebildet. Zwischen der Befestigungsbüchse und dem im inneren Durchmesser größeren Hülsenteil ist ein Zwischenring mit einer zylindrischen Außenfläche und einer zentralen Bohrung angeordnet. In der Bohrung sind ebenfalls mehrere zylindrische und konische Oberflächenbereiche ausge­ bildet, wobei letztere mit den konischen Oberflächenbereichen der Befestigungsbüchse korrespondieren. Zwischen den zylin­ drischen Oberflächenbereichen der Befestigungsbüchse sowie des Zwischenringes ist jeweils ein Spalt ausgebildet. Die ra­ diale Ausdehnung der Spalte entspricht der Differenz zwischen dem größten und dem kleinsten Radius der konischen Oberflä­ chenbereiche. In zumindest einem der Spalte ist ein Siche­ rungselement lösbar angeordnet. Auf der Außenfläche des Zwi­ schenringes ist ein Außengewinde ausgebildet, welches mit dem Innengewinde des Hülsenteils größeren Innendurchmessers in Eingriff steht.It is particularly useful on the outer surface of the Fastening sleeve several cylindrical and conical surfaces form areas in the direction of rotation of the shaft are arranged alternately side by side. The conical waiter  surface areas are also in the direction of the compressor wheel taking radius. Between the mounting sleeve and the larger sleeve part in the inner diameter is a Intermediate ring with a cylindrical outer surface and a central bore arranged. In the hole are also several cylindrical and conical surface areas forms, the latter with the conical surface areas correspond to the mounting sleeve. Between the cylin drical surface areas of the mounting sleeve and a gap is formed in each case of the intermediate ring. The ra The extension of the column corresponds to the difference between the largest and the smallest radius of the conical surface kitchen areas. There is a safe in at least one of the gaps Rungselement arranged releasably. On the outer surface of the Zwi is an external thread formed with the internal thread of the sleeve part with a larger internal diameter is engaged.

Die Montage des Verdichterrades erfolgt auch bei dieser Lö­ sung im wesentlichen analog. Jedoch muß zunächst der Zwi­ schenring mit der Befestigungsbüchse verbunden werden. Dazu wird er so auf diese aufgeschoben, daß seine konischen Ober­ flächenbereiche den zylindrischen Oberflächenbereichen der Befestigungsbüchse gegenüberliegen. Durch entsprechendes Dre­ hen um seine Achse kommen die konischen Oberflächenbereiche des Zwischenringes mit denen der Befestigungsbüchse in Kon­ takt. Der letzte Arbeitsschritt bei der Befestigung des Zwi­ schenringes ist dann das Einführen des Sicherungselementes in den Spalt. Die Schrumpfverbindung wird auf der Befestigungs­ büchse, d. h. zwischen deren konischen Oberflächenbereichen und der entsprechend ausgebildeten zentralen Bohrung des Zwischenringes erzeugt.The compressor wheel is also installed with this Lö solution essentially analog. However, the two must first be ring with the mounting sleeve. To it is pushed onto it in such a way that its conical upper surface areas the cylindrical surface areas of the Fastening sleeve are opposite. By appropriate Dre The conical surface areas come around its axis of the intermediate ring with those of the mounting sleeve in Kon tact. The last step in attaching the Zwi is then the insertion of the securing element in the gap. The shrink connection is on the attachment rifle, d. H. between their conical surface areas and the appropriately trained central bore of the Intermediate ring generated.

Aufgrund der abwechselnd konisch und zylindrisch ausgebilde­ ten Oberflächenbereiche wird eine besonders stabile Verdich­ terrad-Wellenverbindung erreicht. Der Axialanschlag des Ver­ dichterrades wird hierbei vom vertikalen Abschluß des zylin­ drischen Endzapfens gebildet. Dadurch entsteht gegenüber ei­ nem konischen Endzapfen, bei dem der Axialanschlag von der konische Oberfläche gebildet wird, der Vorteil einer noch ge­ naueren Axialpositionierung des Verdichterrades.Due to the alternating conical and cylindrical design The surface areas are particularly stable terrad wave connection reached. The axial stop of the ver  Dichterrades is from the vertical end of the cylinder end pin. This creates opposite egg nem conical end journal, in which the axial stop of the conical surface is formed, the advantage of a still ge closer axial positioning of the compressor wheel.

Besonders vorteilhaft sind in der Befestigungsbüchse zumin­ dest zwei symmetrisch angeordnete, radiale Schlitze ausgebil­ det. Diese Schlitze erstrecken sich axial vom größten bis zum geringsten Radius der Befestigungsbüchse.At least are particularly advantageous in the mounting sleeve at least two symmetrically arranged radial slots are formed det. These slots extend axially from the largest to to the smallest radius of the mounting sleeve.

Aufgrund der Ausbildung der radialen Schlitze wird die Kraft­ übertragung zwischen der Befestigungsbüchse und der Welle verbessert, so daß eine noch stabilere Verdichterrad-Wellen- Verbindung entsteht.Due to the formation of the radial slots, the force transmission between the mounting sleeve and the shaft improved so that an even more stable compressor wheel shaft Connection arises.

Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Verdichterrad-Wellenverbindung eines Abgasturbola­ ders mit lochlosem Verdichterrad dargestellt.In the drawing are two embodiments of the invention based on the compressor wheel shaft connection of an exhaust gas turbola shown with a hole-free compressor wheel.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt der Verdichterseite; Figure 1 is a partial longitudinal section of the compressor side.

Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1, in einer zweiten Ausführungsform; FIG. 2 shows a representation corresponding to FIG. 1, in a second embodiment;

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Verbindungsstelle von Verdichterrad und Welle entlang der Linie III-III in Fig. 2, dargestellt im Montagezustand;3 shows a cross section through the junction of the compressor wheel and shaft along the line III-III in Figure 2, shown in the assembled state..;

Fig. 4 eine Darstellung entsprechend Fig. 3, jedoch im Be­ triebszustand. Fig. 4 is an illustration corresponding to FIG. 3, but in the operating state Be.

Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentli­ chen Elemente gezeigt. Nicht dargestellt sind von der Vor­ richtung beispielsweise die gesamte Turbinenseite und das Verdichtergehäuse.It is only essential for understanding the invention Chen elements shown. Are not shown from the previous  direction, for example, the entire turbine side and that Compressor housing.

Weg zur Ausführung der ErfindungWay of carrying out the invention

Die Abgasturbine und der Verdichter des Abgasturboladers sind über eine gemeinsame Welle 1 drehbar gelagert. Der Verdichter besitzt ein Verdichterrad 2 mit einer auf der Welle 1 dreh­ fest angeordneten Radnabe 3. Auf der Welle 1 ist ein Lager 4 in einem Lagerraum 5 angeordnet, welches aus einem Lagerge­ häuse 6, einem feststehenden Lagerkörper 7 und aus einem drehfest mit der Welle 1 verbundenen Lagerkamm 8 besteht. Zwischen dem Verdichterrad 2 und dem Lager 4 ist eine diese beiden Bauteile trennende Zwischenwand 9 ausgebildet (Fig. 1).The exhaust gas turbine and the compressor of the exhaust gas turbocharger are rotatably mounted on a common shaft 1 . The compressor has a compressor wheel 2 with a wheel hub 3 which is fixedly arranged on the shaft 1 for rotation. On the shaft 1 , a bearing 4 is arranged in a storage space 5 , which consists of a Lagerge housing 6 , a fixed bearing body 7 and a non-rotatably connected to the shaft 1 bearing comb 8 . An intermediate wall 9 separating these two components is formed between the compressor wheel 2 and the bearing 4 ( FIG. 1).

In einem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Teil der Radnabe 3 als Befestigungsbüchse 10 für einen Endzapfen 11 der Welle 1 ausgebildet. Dazu besitzt die Radnabe 3 im Bereich des End­ zapfens 11 eine innere sowie eine äußere Oberfläche 12, 13. Die innere Oberfläche 12 wird von einer in die Radnabe 3 ein­ gebrachten Sackbohrung 14 gebildet. Der Endzapfen 11 der Wel­ le 1 ist drehfest mit einer in der Zwischenwand 9 drehbar ge­ lagerten, die Befestigungsbüchse 10 umschließenden Dich­ tungshülse 15 verbunden. Er besteht aus einem zylindrischen und einem konischen Zapfenteil 16, 17, wobei der Radius des konischen Zapfenteils 17 in Richtung des Verdichterrades 2 abnimmt. Die innere Oberfläche 12 der Befestigungsbüchse 10 korrespondiert mit dem konischen Zapfenteil 17. Dazu besteht die Dichtungshülse 15 aus zwei Hülsenteilen 18, 19 unter­ schiedlichen Innendurchmessers. In der Zwischenwand 9 ist ei­ ne bis zur Dichtungshülse 15 reichende radiale Bohrung 20 und in deren Verlängerung eine langlochförmige Ausnehmung 21 in der Dichtungshülse 15 ausgebildet. In der Bohrung 20 ist als Sicherungselement 22 eine Stange lösbar angeordnet, welche bis in die Ausnehmung 21 eingreift. Die Stange 22 wird in der radialen Bohrung 20 geführt.In a first exemplary embodiment, part of the wheel hub 3 is designed as a fastening bush 10 for an end journal 11 of the shaft 1 . For this purpose, the wheel hub 3 in the region of the end pin 11 has an inner and an outer surface 12 , 13th The inner surface 12 is formed by a blind bore 14 in the wheel hub 3 . The end pin 11 of the wel le 1 is rotatably connected to a rotatably mounted in the intermediate wall 9 ge, the fastening sleeve 10 enclosing you device sleeve 15 . It consists of a cylindrical and a conical pin part 16 , 17 , the radius of the conical pin part 17 decreasing in the direction of the compressor wheel 2 . The inner surface 12 of the fastening bush 10 corresponds to the conical pin part 17 . For this purpose, the sealing sleeve 15 consists of two sleeve parts 18 , 19 with different inner diameters. In the intermediate wall 9 ei ne up to the sealing sleeve 15 extending radial bore 20 and in its extension a slot-shaped recess 21 is formed in the sealing sleeve 15 . A rod, which engages into the recess 21 , is detachably arranged in the bore 20 as the securing element 22 . The rod 22 is guided in the radial bore 20 .

Die dem Verdichterrad 2 zugewandte Innenfläche 23 des mit ei­ nem kleineren Innendurchmesser ausgestatteten Hülsenteils 18 ist als Anschlag der Dichtungshülse 15 ausgebildet. Der End­ zapfen 11 besitzt an seiner dem Verdichterrad 2 zugewandten Seite eine als Innensechskant ausgebildete Aufnahmeeinrich­ tung 24 für ein nicht dargestelltes, dem Drehen der Welle 1 dienendes und als Innensechskant-Schlüssel ausgebildetes Werkzeug. Natürlich sind andere Aufnahmeeinrichtungen 24 mög­ lich, wobei dann ein anderes, entsprechend ausgebildetes Werkzeug eingesetzt wird. Auf dem Außendurchmesser der Dich­ tungshülse 15, zwischen dieser und der Zwischenwand 9, sind eine als Ölabstreiflabyrinth ausgebildete ringförmige Nut 25 sowie eine als Kolbenring 26 ausgebildete Öldichtung angeord­ net. Die Zwischenwand 9 und die in ihr drehbar gelagerte Dichtungshülse 15 dichten den Bereich der Rückwand des Ver­ dichterrades 2 gegenüber dem Lagerraum 5 ab.The compressor wheel 2 facing inner surface 23 of the equipped with egg nem smaller inner diameter sleeve portion 18 is formed as a stopper of the sealing sleeve 15th The end pin 11 has on its side facing the compressor wheel 2 a device designed as a hexagon receptacle 24 for a not shown, serving to rotate the shaft 1 and designed as a hexagon socket tool. Of course, other receiving devices 24 are possible, in which case a different, appropriately designed tool is used. On the outer diameter of the processing sleeve 15 , between this and the intermediate wall 9 , an annular groove 25 formed as an oil wiping labyrinth and an oil seal designed as a piston ring 26 are arranged. The intermediate wall 9 and the seal sleeve 15 rotatably mounted in it seal the area of the rear wall of the sealing wheel 2 from the storage space 5 .

Der im Innendurchmesser kleinere Hülsenteil 18 der Dichtungs­ hülse 15 besitzt ein Innengewinde 27, welches mit einem ent­ sprechenden Außengewinde 28 des Endzapfens 11, d. h. seines zylindrischen Zapfenteils 16 in Eingriff steht. Der mit einem größeren Innendurchmesser ausgebildete Hülsenteil 19 weist ebenfalls ein Innengewinde 29 auf. Dieses steht mit einem auf der äußeren, zylindrisch ausgebildeten Oberfläche 13 der Be­ festigungsbüchse 10 angeordneten Außengewinde 30 in Ein­ griff. Die Innengewinde 27, 29 bzw. die Außengewinde 28, 30 sind in gleicher Richtung ausgebildet, wobei die Gewinde 27, 28 zwischen dem im Innendurchmesser kleineren Hülsenteil 18 und dem zylindrischen Zapfenteil 16 eine geringere Steigung aufweisen, als die Gewinde 29, 30 zwischen dem im Innendurch­ messer größeren Hülsenteil 19 und der Befestigungsbüchse 10. The smaller in inner diameter part 18 of the sealing sleeve 15 has an internal thread 27 which engages with a corresponding external thread 28 of the end pin 11 , that is, its cylindrical pin part 16 . The sleeve part 19 formed with a larger inner diameter also has an internal thread 29 . This stands with an arranged on the outer, cylindrical surface 13 of the fastening sleeve 10 Be external thread 30 in a handle. The internal threads 27 , 29 and the external threads 28 , 30 are formed in the same direction, the threads 27 , 28 between the sleeve part 18 with the smaller inside diameter and the cylindrical pin part 16 having a smaller pitch than the threads 29 , 30 between the Inside larger sleeve part 19 and the mounting sleeve 10th

Als Axialanschlag 31 für die Befestigungsbüchse 10 dient die Oberfläche des konischen Zapfenteils 17. Am Lagerkamm 8 ist ein axialer Anschlag 32 für die Dichtungshülse 15 ausgebil­ det.The surface of the conical pin part 17 serves as the axial stop 31 for the fastening bushing 10 . On the bearing comb 8 , an axial stop 32 is ausgebil det for the sealing sleeve 15 .

Zur Befestigung des Verdichterrades 2 auf der Welle 1 des Ab­ gasturboladers wird zunächst die Zwischenwand 9 im nicht dar­ gestellten Verdichtergehäuse montiert. Anschließend wird die Dichtungshülse 15 mit der Welle 1 verschraubt. Dazu wird der im Innendurchmesser kleinere Hülsenteil 18 der Dichtungshülse 15 auf den Endzapfen 11 aufgesteckt und dort radial festge­ legt. Dies geschieht durch Einführen der Stange 22 in die ra­ diale Bohrung 20 der Zwischenwand 9, bis hin in die Ausneh­ mung 21 der Dichtungshülse 15. Zum Festlegen der Dichtungs­ hülse 15 reicht bereits die Schwerkraft der Stange 22 aus. Natürlich kann die Stange 22 auch mittels eines entsprechen­ den Gewindes in der radialen Bohrung 20 verschraubt oder auf andere Weise befestigt werden. Danach wird die Welle 1 um ih­ re Achse 33 gedreht und so das Außengewinde 28 des zylindri­ schen Zapfenteils 16 mit dem Innengewinde 27 des im Innen­ durchmesser kleineren Hülsenteils 18 verbunden. Zum Auf­ schrauben der Dichtungshülse 15, d. h. zum Drehen der Welle 1, wird der nicht dargestellte Innensechskant-Schlüssel verwen­ det. Die Dichtungshülse 15 ist vormontiert, wenn sie mit kleinem Anziehdrehmoment an ihrem axialen Anschlag 32 an­ liegt.For fastening of the compressor wheel 2 on the shaft 1 of the ex gas turbocharger, the intermediate wall 9 is first mounted in the not represent made compressor housing. The sealing sleeve 15 is then screwed to the shaft 1 . For this purpose, the sleeve part 18 of the sealing sleeve 15 , which is smaller in inner diameter, is plugged onto the end pin 11 and sets there radially festge. This is done by inserting the rod 22 into the ra diale bore 20 of the intermediate wall 9 , down to the Ausneh line 21 of the sealing sleeve 15th To set the sealing sleeve 15 , the gravity of the rod 22 is sufficient. Of course, the rod 22 can also be screwed into the radial bore 20 by means of a corresponding thread or fastened in some other way. Thereafter, the shaft 1 is rotated about its axis 33 and thus the external thread 28 of the cylindrical journal part 16 is connected to the internal thread 27 of the smaller-diameter inner sleeve part 18 . To screw on the sealing sleeve 15 , ie for rotating the shaft 1 , the Allen key, not shown, is used. The sealing sleeve 15 is preassembled when it lies on its axial stop 32 with a small tightening torque.

Anschließend erfolgt die Montage des Verdichterrades 2, wozu dieses, respektive dessen Befestigungsbüchse 10, mit der Sackbohrung 14 auf den Endzapfen 11 der Welle 1 aufgesteckt wird. Beim Aufschrauben des Verdichterrades 2 kommt das Aus­ sengewinde 30 seiner Befestigungsbüchse 10 mit dem Innenge­ winde 29 des im Innendurchmesser größeren Hülsenteils 19 und damit die innere Oberfläche 12 der Befestigungsbüchse 10 mit dem konischen Zapfenteil 17 des Endzapfens 11 in Eingriff. Wenn die Befestigungsbüchse 10 und der konische Zapfenteil 17 vollständig aufeinander liegen, wird die Reibung zwischen beiden beim weiteren Aufschrauben des Verdichterrades 2 größ­ er als das Anziehdrehmoment zwischen dem axialen Anschlag 32 und der Dichtungshülse 15. Zu diesem Zeitpunkt dreht sich der konische Zapfenteil 17 gemeinsam mit der Befestigungsbüchse 10, so daß die Dichtungshülse 15 von ihrem axialen Anschlag 32 gelöst und in Richtung der Befestigungsbüchse 10 ge­ schraubt wird.Subsequently, the compressor wheel 2 is assembled, for which purpose this, or its fastening bush 10 , is plugged with the blind hole 14 onto the end journal 11 of the shaft 1 . When screwing on the compressor wheel 2 comes from the singe thread 30 of its mounting sleeve 10 with the inner thread 29 of the larger inner sleeve part 19 and thus the inner surface 12 of the mounting sleeve 10 with the conical pin part 17 of the end pin 11 in engagement. If the fastening bushing 10 and the conical pin part 17 lie completely on top of one another, the friction between the two when the compressor wheel 2 is screwed on further becomes greater than the tightening torque between the axial stop 32 and the sealing sleeve 15 . At this time, the conical pin portion 17 rotates together with the fastening bush 10, so that the sealing sleeve 15 disengaged from its axial stop 32 and ge in the direction of the fastening bush 10 is screwed.

Zudem ist das zwischen der Befestigungsbüchse 10 und dem im Innendurchmesser größeren Hülsenteil 19 ausgebildete Gewinde 30, 29 mit einer größeren Steigung versehen als das zwischen dem zylindrischen Zapfenteil 16 und dem im Innendurchmesser kleineren Hülsenteil 18 angeordnete Gewinde 28, 27. Aufgrund dieses Gewindeunterschiedes wird die innere Oberfläche 12 der Befestigungsbüchse 10 bei jeder Umdrehung der Welle 1 axial weiter auf den konischen Zapfenteil 17 geschoben. Diese Ver­ schiebung der Befestigungsbüchse 10 wird von dem Hülsenteil 18 der Dichtungshülse 15 begrenzt, gegen dessen Anschlag 23 die Befestigungsbüchse 10 geschraubt wird. Der Anschlag 23 dient dabei gleichzeitig zu Axialpositionierung der Dich­ tungshülse 15 und des Kolbenringes 26.In addition, the thread 30 , 29 formed between the fastening bush 10 and the sleeve part 19 which is larger in the inner diameter is provided with a greater pitch than the thread 28 , 27 arranged between the cylindrical pin part 16 and the sleeve part 18 which is smaller in the inner diameter. Due to this threaded difference, the inner surface of the fastening bush 12 is pushed further 10 for each revolution of the shaft 1 axially on the conical peg portion 17th This United displacement of the mounting sleeve 10 is limited by the sleeve part 18 of the sealing sleeve 15 , against whose stop 23 the mounting sleeve 10 is screwed. The stop 23 serves simultaneously for axial positioning of the device sleeve 15 and the piston ring 26 .

Infolge der axialen Verschiebung von Dichtungshülse 15 und Befestigungsbüchse 10 wird zwischen der inneren Oberfläche 12 der Befestigungsbüchse 10 und dem konischen Zapfenteil 17 ei­ ne Pressung erzeugt. Somit entsteht die Schrumpfung, welche das Verdichterrad 2 drehfest mit der Welle 1 verbindet. Ab­ schließend wird die Stange 22 wieder entfernt.As a result of the axial displacement of the sealing sleeve 15 and fixing sleeve 10 12 of the fastening sleeve 10 and the tapered pin part 17 is produced ei ne pressure between the inner surface. This creates the shrinkage, which connects the compressor wheel 2 to the shaft 1 in a rotationally fixed manner. From closing the rod 22 is removed again.

Natürlich kann die Befestigung der Dichtungshülse 15 auch so erfolgen, daß diese zuerst auf die Welle 1 aufgeschraubt und erst anschließend die Zwischenwand 9 montiert wird. Danach wird die Dichtungshülse 15 mittels der Stange 22 fixiert. Die weitere Arbeitsschritte zur Montage des Verdichterrades 2 sind analog den bereits oben beschriebenen. Of course, the sealing sleeve 15 can also be attached in such a way that it is first screwed onto the shaft 1 and only then is the intermediate wall 9 installed. Then the sealing sleeve 15 is fixed by means of the rod 22 . The further steps for assembling the compressor wheel 2 are analogous to those already described above.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) sind der End­ zapfen 11 der Welle 1 und die mit ihm korrespondierende in­ nere Oberfläche 12 der Befestigungsbüchse 10 zylindrisch aus­ gebildet. Zwischen dem mit größerem Innendurchmesser ausge­ statteten Hülsenteil 19 und der Befestigungsbüchse 10 ist ein Zwischenring 34 angeordnet. Auf der zylindrischen Außenflä­ che 35 dieses Zwischenringes 34 ist ein Außengewinde 36 aus­ gebildet, welches mit dem Innengewinde 29 des Hülsenteils 19 in Eingriff steht.In a second embodiment ( FIG. 2), the end pin 11 of the shaft 1 and the corresponding inner surface 12 of the fastening bush 10 are formed from cylindrical. An intermediate ring 34 is arranged between the sleeve part 19 equipped with a larger inner diameter and the fastening bush 10 . On the cylindrical Außenflä surface 35 of this intermediate ring 34 , an external thread 36 is formed, which is in engagement with the internal thread 29 of the sleeve member 19 .

Die Befestigungsbüchse 10 besitzt jeweils sechs gleichmäßig auf ihrer äußeren Oberfläche 13 verteilte, einander abwech­ selnd angeordnete, zylindrische und konische Oberflächenbe­ reiche 37, 38. Letztere sind mit in Richtung des Verdichter­ rades 2 abnehmendem Radius ausgebildet. In der Befestigungs­ büchse 10 sind drei symmetrisch angeordnete, radiale Schlitze 39 ausgebildet, welche sich axial vom größten bis zum ge­ ringsten Radius der Befestigungsbüchse 10 erstrecken. Natür­ lich kann auch eine andere Anzahl von Schlitzen 39 gewählt werden. Der Zwischenring 34 weist eine zentrale Bohrung 40 auf, die mit der äußeren Oberfläche 13 der Befestigungsbüch­ se 10 korrespondiert, d. h. ebenfalls über jeweils sechs ent­ sprechend ausgebildete zylindrische und konische Oberflächen­ bereiche 41, 42 verfügt.The mounting sleeve 10 each has six evenly distributed on its outer surface 13 , alternately arranged, cylindrical and conical surface areas 37 , 38th The latter are designed with a decreasing radius in the direction of the compressor wheel 2 . In the mounting sleeve 10 , three symmetrically arranged radial slots 39 are formed, which extend axially from the largest to the smallest ring radius of the mounting sleeve 10 . A different number of slots 39 can of course also be selected. The intermediate ring 34 has a central bore 40 which corresponds to the outer surface 13 of the mounting bushes 10 , ie also has six correspondingly formed cylindrical and conical surface areas 41 , 42 .

Zur Montage des Verdichterrades 2 muß zunächst der Zwischen­ ring 34 mit diesem verbunden werden. Dazu wird er so auf die Befestigungsbüchse 10 aufgesteckt, daß seine zylindrischen Oberflächenbereiche 41 den konischen Oberflächenbereichen 38 der Befestigungsbüchse 10 und damit seine konischen Oberflä­ chenbereiche 42 den zylindrischen Oberflächenbereichen 37 der Befestigungsbüchse 10 gegenüberliegen (Fig. 3). Anschließend wird der Zwischenring 34 um 30° gedreht, so daß jeweils die konischen Oberflächenbereiche 38, 42 miteinander korrespon­ dieren. In diesem Zustand bildet sich zwischen den zylindri­ schen Oberflächenbereichen 37, 41 jeweils ein Spalt 43. Seine radiale Ausdehnung entspricht der Differenz zwischen dem größten und dem kleinsten Radius der konischen Oberflächen­ bereiche 38, 42. In drei der sechs Spalte 43 werden Siche­ rungsbleche 44 symmetrisch zueinander, d. h. im Abstand von 120° eingeführt (Fig. 4). Diese Sicherungsbleche 44 verhin­ dern ein Lösen des Zwischenringes 34 während der Montage des Verdichterrades 3.To assemble the compressor wheel 2 , the intermediate ring 34 must first be connected to it. For this purpose, it is plugged onto the mounting sleeve 10 in such a way that its cylindrical surface areas 41 face the conical surface areas 38 of the mounting sleeve 10 and thus its conical surface areas 42 face the cylindrical surface areas 37 of the mounting sleeve 10 ( FIG. 3). Subsequently, the intermediate ring 34 is rotated by 30 °, so that the conical surface areas 38 , 42 correspond to each other. In this state, a gap 43 is formed in each case between the cylindrical surface regions 37 , 41 . Its radial extent corresponds to the difference between the largest and the smallest radius of the conical surface areas 38 , 42 . In three of the six columns 43 hedging plates 44 are symmetrical to each other, ie introduced at a distance of 120 ° ( Fig. 4). This locking plates 44 prevent loosening of the intermediate ring 34 during the assembly of the compressor wheel 3rd

Die weitere Montage das Verdichterrades 3 verläuft im wesent­ lichen analog dem ersten Ausführungsbeispiel. Demgegenüber wird jedoch die Axialpositionierung des Verdichterrades ver­ bessert. Dies ist möglich, weil der Axialanschlag 31 des Ver­ dichterrades 2 vom vertikalen Abschluß des Endzapfens 11 ge­ bildet wird. Die zur Fixierung des Verdichterrades 2 auf der Welle 1 führende Pressung erfolgt zwischen den konischen Oberflächenbereichen 42 der Bohrung 40 des Zwischenringes 34 und den konischen Oberflächenbereichen 38 der Befestigungs­ büchse 10. Aufgrund der Ausbildung der radialen Schlitze 39 in der Befestigungsbüchse 10 wird, ausgehend von deren koni­ schen Oberflächenbereichen 39 bis hin zum Endzapfen 11 der Welle 1, die Kraftübertragung verbessert. Dadurch entsteht eine noch stabilere Verdichterrad-Wellen-Verbindung.The further assembly of the compressor wheel 3 runs in wesent union analogous to the first embodiment. In contrast, however, the axial positioning of the compressor wheel is improved ver. This is possible because the axial stop 31 of the compressor wheel 2 is formed by the vertical end of the end pin 11 ge. The leading to fix the compressor wheel 2 on the shaft 1 is carried out between the conical surface areas 42 of the bore 40 of the intermediate ring 34 and the conical surface areas 38 of the mounting sleeve 10th Due to the formation of the radial slots 39 in the mounting sleeve 10 , starting from their conical surface areas 39 to the end journal 11 of the shaft 1 , the power transmission is improved. This creates an even more stable compressor wheel-shaft connection.

BezugszeichenlisteReference list

1 Welle
2 Verdichterrad
3 Radnabe
4 Lager
5 Lagerraum
6 Lagergehäuse
7 Lagerkörper
8 Lagerkamm
9 Zwischenwand
10 Befestigungsbüchse
11 Endzapfen (von 1)
12 Oberfläche, innere (von 3, 10)
13 Oberfläche, äußere (von 3, 10)
14 Sackbohrung
15 Dichtungshülse
16 Zapfenteil, zylindrisch (von 11)
17 Zapfenteil, konisch (von 11)
18 Hülsenteil, mit kleinerem Innendurchmesser
19 Hülsenteil, mit größerem Innendurchmesser
20 Bohrung, radial (von 9)
21 Ausnehmung (von 15)
22 Sicherungselement, Stange
23 Innenfläche, Anschlag (von 18)
24 Aufnahmeeinrichtung, Innensechskant
25 Ölabstreiflabyrinth, Nut
26 Öldichtung, Kolbenring
27 Innengewinde, Gewinde (von 18)
28 Außengewinde, Gewinde (von 16)
29 Innengewinde, Gewinde (von 19)
30 Außengewinde, Gewinde (von 10)
31 Axialanschlag
32 Anschlag, axial (von 8)
33 Achse (von 1)
34 Zwischenring
35 Außenfläche, zylindrisch (von 34)
36 Außengewinde (von 34)
37 Oberflächenbereich, zylindrisch (von 10)
38 Oberflächenbereich, konisch (von 10)
39 Schlitz, radial
40 Bohrung, zentral (von 34)
41 Oberflächenbereich, zylindrisch (von 40)
42 Oberflächenbereich, konisch (von 40)
43 Spalt
44 Sicherungsblech
1 wave
2 compressor wheel
3 wheel hub
4 bearings
5 storage room
6 bearing housings
7 bearing body
8 storage comb
9 partition
10 mounting sleeves
11 end pins (of 1 )
12 surface, inner (from 3, 10 )
13 surface, outer (of 3, 10 )
14 blind hole
15 sealing sleeve
16 pin part, cylindrical (of 11 )
17 pin part, conical (of 11 )
18 sleeve part, with smaller inner diameter
19 sleeve part, with larger inner diameter
20 radial bore (of 9 )
21 recess (of 15 )
22 securing element, rod
23 inner surface, stop (of 18 )
24 holding device, hexagon socket
25 Oil wiper labyrinth, groove
26 Oil seal, piston ring
27 internal thread, thread (of 18 )
28 male thread, thread (of 16 )
29 internal thread, thread (of 19 )
30 external thread, thread (of 10 )
31 axial stop
32 stop, axial (of 8 )
33 axis (of 1 )
34 intermediate ring
35 outer surface, cylindrical (of 34 )
36 external threads (of 34 )
37 surface area, cylindrical (of 10 )
38 surface area, conical (out of 10 )
39 slot, radial
40 hole, central (of 34 )
41 surface area, cylindrical (of 40 )
42 surface area, conical (of 40 )
43 gap
44 locking plate

Claims (7)

1. Verdichterrad-Wellenverbindung für einen Turbolader mit Innenlagerung, bei der
  • a) das Verdichterrad (2) eine auf der Welle (1) des Turboladers drehfest angeordnete Radnabe (3) be­ sitzt, welche gleichzeitig als Befestigungsbüchse (10) für einen Endzapfen (11) der Welle (1) ausge­ bildet ist,
  • b) die Befestigungsbüchse (10) eine innere sowie eine äußere Oberfläche (12, 13) aufweist und erstere von einer Sackbohrung (14) in der Radnabe (3) ge­ bildet wird,
  • c) das Verdichterrad (2) durch eine Zwischenwand (9) vom Lager (4) getrennt ist,
  • d) der Endzapfen (11) der Welle (1) drehfest mit einer in der Zwischenwand (9) drehbar gelagerten, die Be­ festigungsbüchse (10) umschließenden Dichtungshül­ se (15) verbunden ist,
  • e) die Dichtungshülse (15) aus zwei Hülsenteilen (18, 19) unterschiedlichen Innendurchmessers besteht,
  • f) das Verdichterrad (2) mit seiner Befestigungsbüchse (10) an einem Axialanschlag (31) anliegt,
  • g) zwischen der Dichtungshülse (15) und der Zwischen­ wand (9) zumindest eine Öldichtung (26) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • h) jeder Hülsenteil (18, 19) ein Innengewinde (27, 29) besitzt,
  • i) das Innengewinde (27) des im Innendurchmesser klei­ neren Hülsenteils (18) mit einem entsprechenden Außengewinde (28) des Endzapfens (11) und das In­ nengewinde (29) des im Innendurchmesser größeren Hülsenteils (19) mit einem entsprechenden Außenge­ winde (30, 36) der Befestigungsbüchse (10) in Ein­ griff steht,
  • j) sowohl das zwischen dem Hülsenteil (18) und dem Endzapfen (11) angeordnete Gewinde (27, 28), als auch das Gewinde (29, 30 bzw. 29, 36) zwischen dem Hülsenteil (19) und der Befestigungsbüchse (10) gleichgerichtet sind, letzteres jedoch eine größere Steigung aufweist,
  • k) eine der beiden Oberflächen (12, 13) der Befesti­ gungsbüchse (10) zylindrisch und die andere zumin­ dest teilweise konisch ausgebildet ist, wobei die innere Oberfläche (12) mit einem entsprechend aus­ gebildeten Endzapfen (11) und die äußere Oberflä­ che (13) mit einer entsprechenden Dichtungshülse (15) korrespondiert,
  • l) in der Zwischenwand (9) von Lager (4) und Verdich­ terrad (2) eine bis zur Dichtungshülse (15) rei­ chende radiale Bohrung (20) und in deren Verlänge­ rung eine Ausnehmung (21) in der Dichtungshülse (15) ausgebildet ist,
  • m) in der radialen Bohrung (20) ein in die Ausnehmung (21) eingreifendes Sicherungselement (22) lösbar angeordnet ist.
1. Compressor wheel shaft connection for a turbocharger with an inner bearing in which
  • a) the compressor wheel ( 2 ) on the shaft ( 1 ) of the turbocharger rotatably arranged wheel hub ( 3 ) be seated, which at the same time forms as a mounting sleeve ( 10 ) for an end pin ( 11 ) of the shaft ( 1 ),
  • b) the fastening bushing ( 10 ) has an inner and an outer surface ( 12 , 13 ) and the former is formed by a blind bore ( 14 ) in the wheel hub ( 3 ),
  • c) the compressor wheel ( 2 ) is separated from the bearing ( 4 ) by an intermediate wall ( 9 ),
  • d) the end plug (11) of the shaft (1) rotatably connected to a rotatably mounted in the intermediate wall (9), the Be fastening bush (10) enclosing Dichtungshül se (15) is connected,
  • e) the sealing sleeve ( 15 ) consists of two sleeve parts ( 18 , 19 ) of different inner diameters,
  • f) the compressor wheel ( 2 ) rests with its fastening bush ( 10 ) on an axial stop ( 31 ),
  • g) at least one oil seal ( 26 ) is arranged between the sealing sleeve ( 15 ) and the intermediate wall ( 9 ), characterized in that
  • h) each sleeve part ( 18 , 19 ) has an internal thread ( 27 , 29 ),
  • i) the internal thread ( 27 ) of the inner diameter of the smaller sleeve part ( 18 ) with a corresponding external thread ( 28 ) of the end pin ( 11 ) and the internal thread ( 29 ) of the larger internal diameter of the sleeve part ( 19 ) with a corresponding external thread ( 30 , 36 ) the mounting sleeve ( 10 ) is in a grip,
  • j) both the thread ( 27 , 28 ) arranged between the sleeve part ( 18 ) and the end pin ( 11 ), and also the thread ( 29 , 30 or 29 , 36 ) between the sleeve part ( 19 ) and the fastening bushing ( 10 ) are rectified, but the latter has a larger slope,
  • k) one of the two surfaces ( 12 , 13 ) of the fastening bushing ( 10 ) is cylindrical and the other is at least partially conical, the inner surface ( 12 ) having a correspondingly formed end pin ( 11 ) and the outer surface ( 13 ) corresponds to a corresponding sealing sleeve ( 15 ),
  • l) in the intermediate wall ( 9 ) of the bearing ( 4 ) and the compression wheel ( 2 ) a radial bore ( 20 ) reaching up to the sealing sleeve ( 15 ) and in its extension a recess ( 21 ) in the sealing sleeve ( 15 ) is
  • m) a securing element ( 22 ) engaging in the recess ( 21 ) is detachably arranged in the radial bore ( 20 ).
2. Verdichterrad-Wellenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) der Endzapfen (11) der Welle (1) aus einem zylin­ drischen und einem konischen Zapfenteil (16, 17) besteht, wobei der Radius des letzteren in Richtung des Verdichterrades (2) abnimmt,
  • b) die innere Oberfläche (12) der Befestigungsbüchse (10) mit dem konischen Zapfenteil (17) korrespon­ diert,
  • c) das mit dem Innengewinde (27) des im Innendurchmes­ ser kleineren Hülsenteils (18) korrespondierende Außengewinde (28) des Endzapfens (11) auf dem zy­ lindrischen Zapfenteil (16) angeordnet ist.
2. compressor wheel shaft connection according to claim 1, characterized in that
  • a) the end pin ( 11 ) of the shaft ( 1 ) consists of a cylindrical and a conical pin part ( 16 , 17 ), the radius of the latter decreasing in the direction of the compressor wheel ( 2 ),
  • b) the inner surface ( 12 ) of the mounting sleeve ( 10 ) with the conical pin part ( 17 ) correspon ded
  • c) with the internal thread ( 27 ) of the inside diameter smaller sleeve part ( 18 ) corresponding external thread ( 28 ) of the end pin ( 11 ) is arranged on the cylindrical pin part ( 16 ).
3. Verdichterrad-Wellenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) auf der äußeren Oberfläche (13) der Befestigungs­ büchse (10) mehrere zylindrische und konische Ober­ flächenbereiche (37, 38) ausgebildet und in Dreh­ richtung abwechselnd nebeneinander angeordnet sind,
  • b) die konischen Oberflächenbereiche (38) mit in Rich­ tung des. Verdichterrades (2) abnehmendem Radius ausgebildet sind,
  • c) zwischen der Befestigungsbüchse (10) und dem im in­ neren Durchmesser größeren Hülsenteil (19) ein Zwischenring (34) angeordnet ist,
  • d) der Zwischenring (34) eine zylindrische Außenflä­ che (35) und eine zentrale Bohrung (40) besitzt, wobei in der Bohrung (40) mehrere zylindrische und konische Oberflächenbereiche (41, 42) ausgebildet und in Drehrichtung abwechselnd nebeneinander ange­ ordnet sind,
  • e) die konischen Oberflächenbereiche (42) der Bohrung (40) des Zwischenrings (34) mit den konischen Ober­ flächenbereichen (38) der Befestigungsbüchse (10) korrespondieren,
  • f) zwischen den zylindrischen Oberflächenbereichen (37, 41) der Befestigungsbüchse (10) sowie des Zwi­ schenrings (34) ein Spalt (43) ausgebildet ist, dessen radiale Ausdehnung der Differenz zwischen dem größten und dem kleinsten Radius der konischen Oberflächenbereiche (38 bzw. 42) der Befestigungs­ büchse (10) bzw. des Zwischenringes (34) ent­ spricht,
  • g) auf der Außenfläche (35) des Zwischenringes (34) ein Außengewinde (36) ausgebildet ist, welches mit dem Innengewinde (29) des Hülsenteils (19) größe­ ren Innendurchmessers in Eingriff steht.
3. compressor wheel shaft connection according to claim 1, characterized in that
  • a) on the outer surface ( 13 ) of the fastening sleeve ( 10 ) a plurality of cylindrical and conical upper surface areas ( 37 , 38 ) are formed and are arranged alternately side by side in the direction of rotation,
  • b) the conical surface areas ( 38 ) are designed with a decreasing radius in the direction of the compressor wheel ( 2 ),
  • c) an intermediate ring ( 34 ) is arranged between the fastening bushing ( 10 ) and the sleeve part ( 19 ) which is larger in the inner diameter,
  • d) the intermediate ring ( 34 ) has a cylindrical outer surface ( 35 ) and a central bore ( 40 ), wherein several cylindrical and conical surface areas ( 41 , 42 ) are formed in the bore ( 40 ) and are arranged alternately next to one another in the direction of rotation,
  • e) the conical surface areas ( 42 ) of the bore ( 40 ) of the intermediate ring ( 34 ) correspond to the conical upper surface areas ( 38 ) of the fastening bush ( 10 ),
  • f) a gap ( 43 ) is formed between the cylindrical surface areas ( 37 , 41 ) of the mounting sleeve ( 10 ) and the intermediate ring ( 34 ), the radial extent of which is the difference between the largest and the smallest radius of the conical surface areas ( 38 or 42 ) the fastening sleeve ( 10 ) or the intermediate ring ( 34 ) speaks ent,
  • g) on the outer surface ( 35 ) of the intermediate ring ( 34 ), an external thread ( 36 ) is formed, which with the internal thread ( 29 ) of the sleeve part ( 19 ) ren size inner diameter is engaged.
4. Verdichterrad-Wellenverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest einem der Spalte (43) ein Sicherungsblech (44) lösbar angeordnet ist.4. compressor wheel shaft connection according to claim 3, characterized in that in at least one of the gaps ( 43 ) a locking plate ( 44 ) is detachably arranged. 5. Verdichterrad-Wellenverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sicherungsbleche (44) ange­ ordnet und gleichmäßig in den Spalten (43) verteilt sind.5. compressor wheel shaft connection according to claim 4, characterized in that a plurality of locking plates ( 44 ) is arranged and evenly distributed in the columns ( 43 ). 6. Verdichterrad-Wellenverbindung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Befestigungsbüchse (10) zumindest zwei symmetrisch angeordnete, radiale Schlitze (39) ausgebildet sind, welche sich axial vom größten bis zum geringsten Radius der Befestigungs­ büchse (10) erstrecken.6. compressor wheel shaft connection according to claim 4 or 5, characterized in that in the mounting sleeve ( 10 ) at least two symmetrically arranged radial slots ( 39 ) are formed which extend axially from the largest to the smallest radius of the mounting sleeve ( 10 ) . 7. Verdichterrad-Wellenverbindung nach Anspruch 2 oder ei­ nem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Endzapfen (11), an seiner dem Verdichterrad (2) zu­ gewandten Seite, eine Aufnahmeeinrichtung (24) aufweist, welche vorzugsweise als Innensechskant ausgebildet ist.7. compressor wheel shaft connection according to claim 2 or egg nem of claims 3 to 6, characterized in that the end pin ( 11 ), on its side facing the compressor wheel ( 2 ), has a receiving device ( 24 ), which is preferably designed as a hexagon socket is.
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