Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für einen Radialverdichter,
insbesondere einen Turbolader, mit einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten
Gehäuseteil, welche Gehäuseteile aneinander zu fügen sind, um zumindest
ein Teil des Gehäuses zu bilden. Zum aneinander Befestigen der Gehäuseteile
sind sie jeweils mit einem eigenen Hohlraum geformt. Die jeweiligen Hohlräume
bilden zusammen in einem vorbestimmten aneinandergelegten Zustand der Gehäuseteile
ein Hohlraumsystem, wobei die einzelnen Hohlräume der Gehäuseteile miteinander
in fluidaler Verbindung stehen. Zum Befestigen der Gehäuseteile wird nach dem
Fügen ein fließfähiger Verbundstoff, wie Klebstoff, thermoplastischer
Kunststoff, etc., in das Hohlraumsystem eingebracht. Durch die Fließfähigkeit
des Kunststoffs wird das gesamte Hohlraumsystem ausgefüllt. Nach einer kurzen
Einwirkzeit verfestigt sich der Kunststoff, so daß sich ein fester starrer
Verbund zwischen den Gehäuseteilen bildet.
Ein auf diese Weise hergestelltes, wegen der hohen Festigkeit an sich
bewährtes Gehäuse für einen Radialverdichter ist aus DE
103 14 209 B3 bekannt, bei dem zum Einbringen des fließfähigen
Verbundstoffs bzw. für einen Luftdruckausgleich ein Eingang bzw. ein Ausgang
in einem der Gehäuseteile ausgebildet ist. Über den Eingang wird der fließfähige
Verbundstoff zum Befüllen des Hohlraumsystems der Gehäuseteile eingespritzt,
wobei über den Ausgang die dabei verdrängte Luft ausströmen kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gehäuse für einen Radialverdichter
bereitzustellen, dessen Herstellung bei Einsatz des bewährten bekannten Befestigungsverfahrens
von Gehäuseteilen mittels Befüllens eines Hohlraumsystems mit einem fließfähigen
und sich verfestigenden Verbundstoff vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Danach ist ein Gehäuse für einen Radialverdichter, insbesondere einen
Turbolader, vorgesehen, bei dem die Gehäuseteile derart bemessen sind, daß
ein Spalt zum Einbringen des fließfähigen Verbundstoffs von einer bei
angelegten Gehäuseteilen freien Gehäusefläche längs von sich
gegenüberliegenden Fügeflächenabschnitten der Gehäuseteile in
das Hohlraumsystem mündet. Es stellte sich überraschenderweise heraus,
daß durch die erfindungsgemäße Maßnahme, einen Eingabekanal
für den fließfähigen Verbundstoff mittels eines Spalts an der Fügefläche
vorzusehen, zum einen aufwendige Arbeitsschritte zum Erstellen von Eingängen
und Kanälen in einem Gehäuseteil entbehrlich sind, zum anderen mit dem
durch den Spalt gebildeten Kanal ein zusätzliches Verbundvolumen zwischen den
Gehäuseteilen geschaffen wird, wodurch ein sehr zuverlässiger Verbund
zwischen den Gehäuseteilen geschaffen wird.
Vorzugsweise begrenzen das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil
einen Verdichterkanal des Radialverdichters. Dabei können das erste Gehäuseteil
einen radialen Außenbereich des Verdichterkanals und das zweite Gehäuseteil
einen radialen Innenbereich des Verdichterkanals bilden, welcher Innenbereich in
den Außenbereich einsetzbar und lose aneinander fügbar ist. Das erste
Gehäuseteil kann einen Einlaßbereich für den Luftansaugstutzen bilden,
wobei das zweite Gehäuseteil einen in den Verdichterkanal mündenden Übergang
des Luftansaugstutzens definiert.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung läuft der
Spalt auf einer Kreisbahn, insbesondere auf einer radialen Kreisbahnebene, um insbesondere
konzentrisch zur Achse des Luftansaugstutzens. Auf diese Weise ist eine homogen
feste Verbundstruktur des aus den zwei Gehäuseteilen gebildeten Gehäuses
erzielbar.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung verläuft der Spalt von
der freien Fläche des Gehäuses im wesentlichen radial. Vorzugsweise geht
er von einem radialen Verlauf in einen axialen Abschnitt über, der in das Hohlraumsystem
mündet.
Dabei ist das Hohlraumsystem im wesentlichen radial ausgerichtet.
Das Hohlraumsystem kann als Labyrinthstruktur mit wenigstens einem Gang ausgebildet
sein. Eine besonders einfache, aber ausreichend feste Verbundstruktur wird beim
Hohlraumsystem gebildet, das durch zwei radiale, in die Gehäuseteile eingebrachte
Aussparungen gebildet ist. In den Aussparungen sammelt sich der über den Spalt
eingebrachte fließfähige Verbundstoff, bis sie vollständig gefüllt
sind.
Vorzugsweise erstreckt sich der Spalt von einer freien Fläche
des Luftansaugstutzens, insbesondere radial nach außen. Die radiale Innenfläche
des Ansaugstutzens ist insofern für das Positionieren des durch den Spalt gebildeten
Eingabebereichs für den Verbundstoff geeignet, als dort ein freier Zugangsbereich
für das Ansetzen von entsprechenden Gieß- oder Spritzeinrichtungen für
den Verbundstoff zur Verfügung steht.
Um eine genaue Positionierung des zweiten Gehäuseteils an das
erste Gehäuseteil sicherzustellen, bilden die jeweiligen Fügeflächen
der Gehäuseteile außer den den Spalt bildenden Fügeflächenabschnitten
jeweils einen Flanschflächenabschnitt, die sich ebenfalls gegenüberliegen.
Im aneinandergefügten Zustand der Gehäuseteile liegen die Flanschflächenabschnitte
berührend aneinander, während die den Spalte bildenden Fügeflächenabschnitte
kontaktlos einander gegenüberliegen. Dabei sind die Gehäuseteile
derart gefertigt, daß der Spalt ohne zusätzliches Bearbeiten der Gehäuseteile
gebildet wird, wenn die Gehäuseteile die durch die Flanschflächenabschnitte
ortsbestimmte Position eingenommen haben.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist im Bereich der
Fügeflächen auf einer dem Spalt abgewandten Seite des Hohlraumsystems
eine Dichtung angeordnet. Die Dichtung kann eine insbesondere pastöse Dichtmasse
sein. Die Dichtung kann im Bereich eines axialen Fügeflanschbereichs angeordnet
sein, der den radialen Spalt mit einer radialen Flanschabschnittsfläche der
Fügeflächen verbindet. Für die Dichtung kann eine Vertiefung vorgesehen
sein, die zumindest von einem der Gehäuseteile gebildet ist und in der insbesondere
ein O-Ring eingesetzt sein kann.
Vorzugsweise ist die Dichtung dazu ausgelegt, Luftleckage von dem
Verdichterkanal zum Ausgangsstutzen zu unterbinden und ein Passieren des Verbundstoffs
zu hemmen. Allerdings wird ein Weiterfließen des Verbundstoffs über die
Position der Dichtung hinaus ausgeschlossen.
Die Erfindung betrifft auch einen Radialverdichter, insbesondere einen
Turbolader, der ein erfindungsgemäßes Gehäuse aufweist.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden durch die
folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung anhand der beiliegenden
Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:
1 eine Querschnittsansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen
Turboladergehäuses;
2 eine Detailschnittansicht des erfindungsgemäßen
Turboladergehäuses entlang einer gegenüber 1
anderen Schnittebene.
In 1 und 2
ist ein Turboladergehäuse teilweise dargestellt, das mit der Bezugsziffer
1 versehen ist. Das Gehäuse 1 hat zwei Gehäuseteile
3, 5, wobei das Gehäuse auch mehrteilig gefertigt sein kann.
Das Gehäuseteil 3 bildet den Außenmantel des Turboladergehäuses
1 und begrenzt radial außen einen Verdichterkanal 7 sowie
eingangsseitig einen Luftansaugstutzen 9. Das zweite Gehäuseteil
5 bildet teilweise den Innenbereich des Gehäuses 1 und begrenzt
im wesentlichen radial innen den Verdichterkanal 7 sowie den Luftansaugstutzen
9 im Übergangsbereich zum Verdichterkanal 7. Die Gehäuseteile
3 und 5 haben jeweils eine im wesentlichen formkomplementäre
Fügefläche 11, 13, die sich konzentrisch um die Rotationsachse
R des Gehäuses 1 erstreckt. Die Fügeflächen 11,
13 verlaufen von der Innenseite des Luftansaugstutzens 9 in einer
Z-Form radial nach außen und münden in den freien Flächenbereich
des Verdichterkanals 7.
Die Fügeflächen 11, 13 umfassen radial
außenseitig jeweils einen Flanschflächenabschnitt 15. Die Flanschflächenabschnitte
15 liegen im montierten Zustand der Gehäuseteile 3,
5 aneinander, um eine genaue, bestimmte Position der Gehäuseteile
3, 5 zueinander zu gewährleisten.
An den sich von der freien Fläche des Verdichterkanals
7 radial nach innen erstreckenden Flanschflächenabschnitte
15 schließt jeweils ein axialer Fügeflächenbereich
17, 19 an. An den Fügeflächenbereichen 17,
19 ist eine den Flanschflächenabschnitten 15 nahe Vertiefung
21 ausgebildet, in der ein O-Ring 23 sitzt.
An einer den Flanschflächenabschnitten 15 abgewandten
Seite der Vertiefung 21 schließt ein Hohlraumsystem 25 an,
das in der in den 1 und 2
gezeigten Ausführung durch zwei sich gegenüberliegende radial erstreckende
Tiefnuten gebildet ist. In das Hohlraumsystem 25mündet ein axialer
Spaltabschnitt 27, an dem ein längerer radialer Spaltabschnitt
29 anschließt, der in die freie Fläche des Luftansaugstutzens
9 mündet. Der axiale sowie der radiale Spaltabschnitt 27,
29 werden durch die sich gegenüberliegenden Fügeflächenabschnitte
31, 33 gebildet, die in dem in 1
und 2 dargestellten, montierten Zustand der Gehäuseteile
3, 5 sich berührungslos gegenüber liegen und einen Spalt
begrenzen, über den ein fließfähiger Verbundstoff 41 in
das Hohlraumsystem 25 einspritzbar ist. In 2
ist das Gehäuseteil 1 in gefertigtem Zustand dargestellt, in dem das
Hohlraumsystem 25 über den Spalt mit dem fließfähigen Verbundstoff
41 aufgefüllt ist und sich verfestigt hat. Auf diese Weise ist ein
sicherer Verbundeingriff zwischen den Gehäuseteilen 3 und
5 gewährleistet. Der von den Fügeflächenabschnitten
31, 33 begrenzte Spalt kann einen lichten Querschnitt von 0,5
mm bis mehreren Millimetern aufweisen, der konstant sein oder sich zum Hohlraumsystem
25 ändern kann.
Nachdem die Gehäuseteile 3, 5 aneinander angefügt
sind und die Flanschflächenabschnitte 15 aneinanderliegen, kann ein
Einspritzwerkzeug (nicht dargestellt) in den Luftansaugstutzen 9 im Bereich
des Spalts angesetzt werden, und ein fließfähiger Verbundstoff
41 wird über den Spalt in das Hohlraumsystem 25 gefüllt.
Dabei ist die O-Ringdichtung dazu ausgelegt, die beim Einbringen des fließfähigen
Verbundstoffs 41 verdrängte Luft passieren zu lassen, wobei ein Überfließen
des O-Rings verhindert ist.
Die auf diese Weise nach Festigung des Verbundstoffs bestehende starre
Gehäusestruktur kann über eine Schraubenverbindung 37 an ein
weiteres Turboladergehäuseteil oder ein Motorteil (nicht dargestellt) befestigt
sein, damit der Turbolader im Bereich des Ansaugtraktes eines Kraftfahrzeugs
eingebaut werden kann.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen
offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination
für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von
Bedeutung sein.
- 1
- Gehäuse
- 3, 5
- Gehäuseteile
- 7
- Verdichterkanal
- 9
- Luftansaugstutzen
- 11, 13
- Fügefläche
- 15
- Flanschflächenabschnitt
- 17, 19
- Fügeflächenbereiche
- 21
- Vertiefung
- 23
- O-Ring
- 25
- Hohlraumsystem
- 27, 29
- Spaltabschnitt
- 31, 33
- Fügeflächenabschnitte
- 37
- Schraubenverbindung
- 41
- Verbundstoff
- R
- Rotationsachse