WO2022214134A1

WO2022214134A1 - Modulares radialfolienlager mit aussenhülse

Info

Publication number: WO2022214134A1
Application number: PCT/DE2022/100244
Authority: WO
Inventors: Jürgen Hilbinger; Andre Anger; Hermann Geyer; Sven Lautner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date: 2021-04-09
Filing date: 2022-03-29
Publication date: 2022-10-13
Also published as: JP2024512969A; KR20230136762A; CN117120732A; DE102021108889A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Radialfolienlager (1) bei dem Deck- und Wellfolien (2, 3) auf einer Trägerfolie (4) als Bogensegmente (6) angeordnet sind, wobei die Trägerfolie (4) durch Einrollen einen rohrförmigen Träger (7) ausbildet, welcher selbst als Radialfolienlager (1) benutzt werden kann oder in einen Außenring (5) eingesetzt das Radialfolienlager (1) ausbildet.

Description

Modulares Radialfolienlaqer mit Außenhülse

Radialfolienlager sind zur aerodynamischen Lagerung von Wellen vorgesehen, wobei zwischen der Welle und dem Radialfolienlager ein tragendes Gas-/Luftpolster ausge bildet wird. Die Funktionsweise ähnelt der eines hydrodynamischen Gleitlagers jedoch mit dem Unterschied, dass die Welle von dem Radialfolienlager über ein Luftpolster getragen wird und nicht von einem Flüssigkeitspolster eines hydrodynamischen Gleit lagers. Gemeinsam haben beide Funktionsformen, dass erst die Drehbewegung der Welle zum Ausbilden des tragenden Polsters führt.

Folienlager unterscheiden sich von den konventionellen aerodynamischen Lagern durch eine nachgiebige, elastische Struktur zwischen der rotierenden Welle und dem stationären Gehäusebauteil. Durch dieses Merkmal weisen sie gegenüber den kon ventionellen Luftlagern zwar eine geringere Steifigkeit auf, können sich jedoch an ge ometrische Luftspaltänderungen durch z.B. Fluchtungsfehler der Lagersitze oder un terschiedlicher Wärmeausdehnung von Welle und Gehäuse anpassen und ermögli chen dadurch in der Praxis in vielen Anwendungen eine höhere Betriebszuverlässig keit.

Zur Ausbildung des tragenden Luftpolsters weist das Radialfolienlager zumeist eine mit der stillstehenden Welle in Kontakt stehenden Deckfolie sowie eine radial zwi schen der Deckfolie und den Außenring des Lagers angeordneten Wellfolie auf, wel che in radialer Richtung elastisch einfedern kann. Somit hat grundsätzlich das Radial folienlager zwei miteinander in Kontakt stehende Folien und einen die Folien tragen den Außenring, damit das Radialfolienlager in einem Gehäuse aufgenommen werden kann. Der Außenring kann auch einteilig von dem Gehäuse ausgebildet sein, in das die Folien des Radialfolienlagers eingesetzt werden.

Wird die Welle in Drehbewegung relativ zum Radialfolienlager versetzt, so wird die in dem vom Stillstand definierten Luftspalt vorhandene Luft verdrängt. Ab einer bestimm ten Drehzahl der Welle bildet sich ein Luftpolster zwischen der Deckfolie und der Wel le aus, auf dem die Welle gleiten kann. Dabei sorgt das Folienpaket mit seiner Wellfo lie und ihrer radialen Federwirkung dafür, dass Schwankungen im Luftdruck oder Vib- rationen der Welle in radialer Richtung das Lager nicht beeinträchtigen und somit das Luftpolster tragfähig halten.

Im Stand der Technik sind vielfältige Bauformen von Folienlagern bekannt. Neben den Radialfolienlagern gibt es auch Axialfolienlager, die eine axiale Tragfähigkeit ausbil den können. Die Anordnung der Folien des Lagers sowie deren geometrische Ausbil dung sind vielfältig und jedem Anwendungsfall angepasst.

Die EP 2942537 A1 zeigt ein Radialfolienlager mit drei Wellfolien und einer nahezu umlaufendenden Deckfolie, wobei die Wellfolien mit einem hakenförmigen Ende je weils in einen eigenen Schlitz im Außenring eingehakt sind und die Deckfolie mit bei den Enden aneinander anliegend in einen der Schlitze gesteckt ist.

Die EP 3387275 A1 zeigt ein Radialfolienlager mit drei Paketen aus Deckfolie und Wellfolie, wobei jedes Paket an jedem Ende der Folien in einen Schlitz des Außenrin ges gesteckt sind.

Die CN 209990776 U zeigt ein Radialfolienlager, bei dem sowohl die Wellfolie als auch die Deckfolie nahezu vollständig umlaufend ausgebildet sind, jeweils in abge winkeltes Ende aufweisen, mit dem beide Folien in einen gemeinsamen Schlitz ge steckt sind. Anschließend wird diese Verbindung mit einer Schraube verklemmend gesichert.

Die EP 2473749 A1 zeigt ein Radialfolienlager mit genau einer Deckfolie und genau einer Wellfolie zur Ausbildung des Lagers in einem Außenring.

Als problematisch stellte sich heraus, die Folien zur Optimierung der funktionstüchti gen Tragfähigkeit wirtschaftlich anzuordnen.

Es ist somit die Aufgabe der Erfindung ein Radialfolienlager auszubilden, welches ei ne wirtschaftliche Anordnung der Folien erlaubt und das Radialfolienlager in seiner Funktion verbessert. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich durch ein Radialfolienlager aus, dass ein erstes Bogensegment, bestehend aus einer ersten Deckfolie und einer ersten Wellfo lie, die an einem gemeinsamen Ende miteinander fest verbunden sind, vorhanden ist, wobei das erste Bogensegment auf einer Trägerfolie fest angeordnet ist, wobei auf der Trägerfolie ein zweites Bogensegment bestehend aus einer zweiten Deckfolie und einer zweiten Wellfolie, die an einem gemeinsamen Ende miteinander fest verbunden sind, angeordnet ist, wobei die beiden Bogensegmente aufeinanderfolgend auf dieser Trägerfolie platziert sind, so dass beim Einrollen der Trägerfolie ein rohrförmiger Trä ger mit den beiden Bogensegmente entsteht und das Radialfolienlager ausbildet.

Die Trägerfolie wird vorzugsweise aus einem dünnen (<0,5mm) Blechstreifen aus nichtrostendem Federstahlblech gebildet, welcher sich von Hand oder mittels Hilfsvor richtung kreisrund biegen lässt.

Die Bogensegmente werden aus einer Deckfolie und einer Wellfolie gebildet, welche miteinander an einem Ende fest verbunden, vorzugsweise verschweißt, werden. An schließend werden die Bogensegmente auf der Trägerfolie aufeinanderfolgend plat ziert, wobei zwei aufeinanderfolgende Bogensegmente derart voneinander beab- standet sind, dass nach dem Einrollen der Trägerfolie zur Ausbildung des rohrförmi gen Trägers ein Ende eines Bogensegmentes das darauffolgende Ende des darauf folgenden Bogensegmentes entweder im geringen Maße überlappt, aneinander an grenzt oder etwas voneinander beabstandet ist.

Dabei wird die Trägerfolie um die Bogensegmente herumgewickelt, so dass die Trä gerfolie die Bogensegmente eingewickelt hat und umgibt. Somit folgt in radialer Rich tung den aneinander anliegenden Folien aus Deckfolie und Wellfolie die Trägerfolie nach der Ausbildung des rohrförmigen Trägers.

Die Bogensegmente sind an einem Ende mit der Trägerfolie mittelbar und/oder unmit telbar fest verbunden, beispielsweise verschweißt. Um ein Bogensegment mit dem Ende, an dem die beiden Folien miteinander verbun den sind, an der Trägerfolie zuverlässig zu platzieren und zu befestigen, weist die Trägerfolie Positionierungsmittel, beispielsweise in Form einer Aussparung auf, die mit diesem Ende des Bogensegmentes in Anlage oder Ausrichtung gebracht werden kann. Vorteilhafterweise ist das Positionierungsmittel als Kerbe am Rand der streifen förmigen Trägerfolie ausgebildet und somit leicht zugänglich für ein Werkzeug, dass das Bogensegment mit diesem Positionierungsmittel ausrichtet.

Dies hat den erfindungsgemäßen Vorteil, dass ein Radialfolienlager als Baugruppe aus Bogensegmenten und Trägerfolie direkt in eine Lageraufnahmebohrung, bei spielsweise eines Verdichtergehäuses, eingesetzt werden kann, oder als selbsthal tende Einheit aus Bogensegmenten und Trägerfolie mit einer Lageraußenringhülse verbunden ist, welche dann in dem Aggregat verbaut werden kann.

So ist das erfindungsgemäße Radialfolienlager vorzugsweise für ölfrei betriebene und schnelldrehende Rotorlagerungen beispielsweise in Brennstoffzellenverdichter, e- Booster oder Turbolader einsetzbar, wobei durch die erfindungsgemäße Gestalt des Radialfolienlagers eine möglichst kosteneffiziente Großserienfertigung ermöglicht wird und darüber hinaus eine Möglichkeit zum modularen Aufbau zur Abdeckung der un terschiedlichen Anforderungen hinsichtlich der Implementierung des Radialfolienla gers in die Aggregatbaugruppe bereitgestellt ist.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist mit einer dritten Deckfolie und einer dritten Wellfolie ein drittes Bogensegment ausgebildet, wobei nun drei Bogensegmen te, jeweils bestehend aus einer Deckfolie und einer Wellfolie, auf der Trägerfolie auf einanderfolgend angeordnet sind, so dass beim Einrollen der Trägerfolie der rohrför mige Träger mit den drei Bogensegmenten entsteht und das Radialfolienlager ausbil det. Die Nutzung von drei Bogensegmenten hat den Vorteil, dass eine bessere Zent rierung der Welle im Betrieb stattfinden kann.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Anzahl der Bogensegmente sowie deren aufeinanderfolgende Anordnung auf einer Trägerfolie skalierbar beziehungs weise multiplizierbar, das heißt, es können mehrere Bogensegmente oder Gruppen von Bogensegmenten vorgesehen sein, die aufeinanderfolgend auf der Trägerfolie fest platziert sind, so dass beim Einrollen der Trägerfolie der rohrförmige Träger mit den Bogensegmenten entsteht und das Radialfolienlager ausgebildet ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist nach dem Einrollen der Trä gerfolie zu einem rohrförmigen Träger mit den Bogensegmenten der rohrförmige Trä ger eine umfangsseitige (geschlossene) Form auf, wobei sich die beiden Enden der Trägerfolie einander gegenüberstehen. Die einander gegenüberstehenden Enden der Trägerfolie können

- sich mit ihren Stirnflächen kontaktieren oder

- eine Überlappung in radialer Richtung bilden oder

- eine geringe Beabstandung ihrer Stirnflächen zueinander aufweisen.

In den Fällen, in denen sich die Enden der Trägerfolie kontaktieren oder überlappen, können diese Enden fest miteinander zu einer geschlossenen Form des ringförmigen Trägers verbunden sein. Ist der geschlossene ringförmige Träger mit fest verbunde nen Enden vorliegend, so kann dieser entweder in einen Außenring oder direkt in eine Gehäusebohrung eingesetzt werden. Bleiben die Enden des ringförmigen Trägers nicht fest miteinander verbunden, so ist eine Montage- oder Konfektionierungshilfe nö tig, um den rohrförmigen Träger in einen Außenring oder direkt in eine Gehäuseboh rung einzusetzen.

Die umfangsseitige Länge der Trägerfolie entspricht mindestens 240° des Innenum fangs der Aufnahmebohrung für den rohrförmigen Träger, wodurch sich die Trägerfo lie an die kreisrunde Form der Innenumfangsfläche der Lagersitzboh rung/Lageraußenringhülse nach dem Einsetzen des rohrförmigen Trägers anschmiegt und somit passend ausgebildet ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung steht nach dem Einrollen der Trä gerfolie zu einem rohrförmigen Träger mit den Bogensegmenten das eine Ende des einen Bogensegmentes dem Ende eines daraufolgenden Bogensegmentes gegen über. Vorteilhafterweise kontaktieren sich die gegenüberstehenden Enden einander. Alternativ sind die sich gegenüberstehenden Enden voneinander beabstandet. Es kann auch eine Überlappung zweier Bogensegmente stattfinden. Es kann sich auch lediglich eine der Folien des einen Bogensegmentes mit einer der Folien des anderen Bogensegmentes überlappen, so dass sich diese überlappenden Folien im Bereich der Überlappung in radialer Richtung kontaktieren. Damit kann das Radialfolienlager beziehungsweise der rohrförmige Träger stabiler und leistungsfähiger ausgebildet werden.

Es können sich die Folien eines Bogensegmentes mit den Folien eines drauffolgen den Bogensegmentes nach Ausbildung des rohrförmigen Trägers so überlappen, um den funktional erforderlichen Keilspalt zur rotierenden Welle hin zur Ausbildung des tragenden Luftpolsters zu bilden.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der ringförmige Träger zur Ausbil dung des Radialfolienlagers in einen Außenring eingesetzt ist.

Dabei kann der Außenring ein separates Bauteil sein, welches mit dem rohrförmigen Träger das Radialfolienlager ausbildet, welches dann in ein Gehäuse eingesetzt wird. Alternativ hierzu kann der Außenring vom Gehäuse selbst ausgebildet sein, wodurch der rohrförmige Träger zur Ausbildung des Radialfolienlagers eingesetzt werden kann.

Vorteilhafterweise ist die Erfindung dergestalt, dass zumindest der eine Freiheitsgrad in einer axialen Richtung des rohrförmigen Trägers, welcher in dem Außenring plat ziert ist, gesperrt ist. Bevorzugterweise sind beide Freiheitsgrade in beiden axialen Richtungen des rohrförmigen Trägers, welcher in dem Außenring platziert ist, ge sperrt.

Eine vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Radialfolienlagers mit einem Außenring sieht vor, dass ein Freiheitsgrad in Umfangsrichtung des rohrförmigen Trä gers, welcher in dem Außenring platziert ist, gesperrt ist. So kann der rohrförmige Träger, welcher in den Außenring eingesetzt ist, mit diesem verschweißt sein, so dass eine Relativdrehung zwischen rohrförmigen Träger und Außenring verhindert ist.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden in den nachfolgenden Figuren dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Trägerfolie mit drei daran befestigten Bogensegmenten,

Fig. 2 ein Bogensegment mit einer Deck- und einer Wellfolie im miteinander verbundenen Zustand,

Fig. 3 ein Bogensegment mit einer Deck- und einer Wellfolie im voneinander getrennten Zustand,

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Radialfolienlager,

Fig. 5 ein Außenring zur Aufnahme eines rohrförmigen Trägers,

Fig. 6 der Außenring nach Fig. 5 mit dem montierten rohrförmigen Träger,

Fig. 7 ein Schnitt in axialer Richtung durch die Ausführungsform nach Fig. 6,

Fig. 8 das eine axiale Ende des geschnittenen Außenringes nach Fig. 7,

Fig. 9 das andere axiale Ende des geschnittenen Außenringes nach Fig. 7,

Fig. 10 eine zweite Variante des Außenringes mit einem montierten rohrförmi gen Träger,

Fig. 11 der Außenring zur Aufnahme eines rohrförmigen Trägers nach Fig. 10, Fig. 12 ein Schnitt in axialer Richtung durch die Ausführungsform nach Fig. 10, Fig. 13 eine Detailansicht auf das eine axiale Ende des geschnittenen Außen ringes nach Fig. 12,

Fig. 14 eine Detailansicht auf das andere axiale Ende des geschnittenen Außen ringes nach Fig. 12,

Fig. 15 eine dritte Variante des Außenringes mit einem montierten rohrförmigen Träger,

Fig. 16 eine Detailansicht auf das Radialfolienlager nach Fig. 15,

Fig. 17 ein Schnitt in axialer Richtung durch die Ausführungsform nach Fig. 15, Fig. 18 eine Detailansicht auf das eine axiale Ende des geschnittenen Außen ringes nach Fig. 15 und

Fig. 19 eine Detailansicht auf das andere axiale Ende des geschnittenen Außen ringes nach Fig. 15.

Fig. 1 zeigt eine Trägerfolie 4 mit drei daran befestigten Bogensegmenten 6a, 6b, 6c. Die Trägerfolie 4 ist als Materialstreifen, insbesondere als Blechstreifen, ausgebildet, welcher eine maximale Dicke von 0,5mm hat. Die streifenförmige Trägerfolie 4 er- streckt sich quer zur späteren axialen Richtung 8, welche nach dem Einrollen der Trä gerfolie 4 zu einem rohrförmigen Träger definiert ist. Die Trägerfolie 4 weist mehrere Ausnehmungen, insbesondere in Form einer Kerbe 11 , auf, mit denen eine Ausrich tung der zu platzierenden Bogensegmente 6 auf der Trägerfolie 4 erfolgen soll, damit die zu platzierenden Bogensegmente 6 leicht und zuverlässig in den korrekten Ab ständen zueinander auf der Trägerfolie 4 angeordnet und anschließend mit der Trä gerfolie 4 befestigt werden können.

In Fig. 1 sind auf einer Trägerfolie 4 drei Bogensegmente 6a, 6b, 6c aufeinanderfol gend und gemustert angeordnet, so dass das vorliegende Muster weitestgehend re gelmäßig und wiederholbar ist und alle Bogensegmente 6a, 6b, 6c dieselbe Orientie rung auf der Trägerfolie 4 besitzen. Jedes Bogensegment 6a, 6b, 6c weist ein Ende auf, mit dem sowohl das jeweilige Bogensegment 6 auf der Trägerfolie 4 als auch die Folien 2 und 3 des Bogensegmentes 6 untereinander verschweißt sind. Diese Ver schweißung 17 aller Komponenten kann bei der Positionierung der Folien 2 und 3 zu einem Bogensegment 6 auf der Trägerfolie 4 gemeinsam erfolgen oder das Bogen segment 6 als vormontiertes Folienpaket aus einer Deck- und einer Wellfolie 2 und 3 bereits vorliegend mit der Trägerfolie 4 ausgeführt werden.

Zur lagegenauen Positionierung der Bogensegmente 6a, 6b, 6c auf der Trägerfolie 4 werden die Bogensegmente 6a, 6b, 6c jeweils zu einer Kerbe 11 derart in Deckungs gleichheit gebracht, so dass beispielsweise die endseitige Kante eines Bogensegmen tes 6 mit einer Kante der Kerbe 11 fluchtet. Die Kerben 11 sind vorteilhafterweise für ein Bogensegment 6 an den gegenüberliegenden, die streifenförmige Trägerfolie 4 begrenzenden Kanten ausgebildet und liegen paarweise für ein Bogensegment 6 vor. Form und Lage solcher Kerben 11 können als Positionierungsmittel variieren, so kann alternativ auch ein solches Positionierungsmittel innerhalb der streifenförmigen Trä gerfolie 4 angeordnet sein und eine zur Positionierung eines Bogensegmentes 6 günstige Form aufweisen.

Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, liegen die Bogensegmente 6a, 6b, 6c bereits gebo gen vor, während sie auf der ebenen streifenförmigen Trägerfolie 4 montiert werden. Fig. 2 zeigt ein Bogensegment 6 beziehungsweise 6a mit einer Deck- und einer Well folie 2 und 3 beziehungsweise 2a und 3a im miteinander verbundenen Zustand. Für ein Bogensegment 6 wird eine Deckfolie 2 und eine Wellfolie 3 verwendet, welche an einem gemeinsamen Ende in Deckung gebracht werden und vorteilhafterweise mitei nander verbunden werden. Das jeweils andere Ende des Bogensegmentes 6 lässt die beiden Folien 2 und 3 frei zueinander bewegen. Durch die Ausbildung des Bogen segmentes 6 findet bereits eine Definition einer axialen Richtung 8 sowie einer Um fangsrichtung 10 statt, welche auf die weiteren Baugruppen übertragen wird.

Fig. 3 zeigt ein Bogensegment 6a mit einer Deck- und einer Wellfolie 2a und 3a im voneinander getrennten Zustand. Die miteinander zu fügenden Folien 2 und 3 liegen idealerweise bereits gebogen vor. Die Bogenform ist dergestalt, dass die Deckfolie 2 entgegen der Darstellung in Fig. 3 - an die Innenmantelfläche der Wellfolie 3 gebracht werden kann, wobei das bogenförmige Erscheinungsbild beider Folien 2 und 3 kon gruent ist.

Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Radialfolienlager 1. Das Radialfolienlager 1 wird durch das Einrollen der Trägerfolie 4 in Umfangsrichtung 10, wobei die vorbereitete Ausbildung der Trägerfolie 4 mit den Bogensegmenten 6a, 6b, 6c beispielsweise nach Fig. 1 vorliegt, hergestellt. In Fig. 4 ist bereits das Radialfolienlager 1 als rohrförmiger Träger 7 vorliegend und kann in eine dem Träger 7 angepasst Aufnahmebohrung ei nes Gehäuses eines Aggregates eingesetzt und dort zur Lagerung einer Welle betrie ben werden.

Fig. 5 zeigt einen Außenring 5 zur Aufnahme eines rohrförmigen Trägers 7. Das Radi alfolienlager 1 nach Fig. 4 in Form des rohrförmigen Trägers 7 kann durch das Einset zen in einen Außenring 5 aufgewertet werden, wobei die empfindlichen Folien 2, 3 und 4 durch den Außenring 5 vor äußeren Einflüssen geschützt sind. Der Außenring 5 ist bevorzugterweise als tiefgezogene Blechhülse ausgeprägt und nach Fig. 5 mit re gelmäßig im Umfangsrichtung 10 verteilten Schlitzen 12 versehen. Diese Schlitze 12 können in eine Blechhülse leicht eingestanzt werden und sind für die Zugänglichkeit eines Werkzeuges für den rohrförmigen Träger 7 vorgesehen. Fig. 6 zeigt den Außenring 5 nach Fig. 5 mit dem montierten rohrförmigen Träger 7. Der rohrförmige Träger 7, beispielsweise nach Fig. 4, ist in den Außenring 5 nach Fig. 5 eingesetzt worden. Dabei entspricht die axiale Länge des rohrförmigen Trägers 7 der axialen Länge des Außenringes 5, wonach der Träger 7 mit dem Außenring 5 an beiden axialen Enden bündig abschließt. Vorteilhafterweise ist alternativ hierzu ein ge ringer Überstand vorgesehen, in dem Sinn, dass die axiale Länge des Außenringes 5 größer ist, als die axiale Länge des Trägers 7, damit vorteilhafterweise die Kanten der Folien 2, 3 und 4 besser vor Schlagstellen geschützt sind.

Durch die Schlitze 12 ist die Zugänglichkeit eines Werkzeuges gewährleistet, welches den Träger 7 mit dem Außenring 5 fest verbinden, vorzugsweise verschweißen, kann, wobei die Außenumfangsfläche der Trägerfolie 4 an der Innenumfangsfläche des Au ßenringes 5 anliegt.

Fig. 7 zeigt einen Schnitt in axialer Richtung 8 durch die Ausführungsform nach Fig. 6. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht die axiale Länge des Trägers 7 und somit auch die axiale Länge der Bogensegmente 6a, 6b, 6c sowie der Trägerfolie 4 der axialen Länge des Außenrings 5. Nun ist ersichtlich, dass in radialer Richtung 9 die Folien 2a, 2b, 3a und 3b aufeinandergestapelt angeordnet sind. Dies liegt daran, dass sich die Bogensegmente 6a und 6b in Umfangrichtung 10 in geringem Maße überde cken beziehungsweise überlappen. Diese Überlappung findet im Bereich der Ver schweißung 17 statt, wobei ein festes (verschweißtes) Ende eines Bogensegmentes 6a mit der Trägerfolie 4 ein loses Ende der auf das Bogensegment 6a folgenden Bo gensegmentes 6b überdeckt, so dass im Schnittbild die Folien 2a, 2b, 3a und 3b in radialer Richtung gestapelt erscheinen.

Fig. 8 zeigt das eine axiale Ende des geschnittenen Außenringes 5 nach Fig. 7. Das eine axiale Ende weist eine Rundung 13 auf der radialen Innenseite des Außenringes 5 auf, welche das Einführen des Trägers 7 in den Außenring 5 erleichtern soll.

Fig. 9 zeigt das andere axiale Ende des geschnittenen Außenringes 5 nach Fig. 7. Dieses axiale Ende weist eine Fase 14 auf der radialen Innenseite des Außenringes 5 auf, welche zur Vermeidung von Beschädigungen der Folien 2, 3 und 4 im Handling des Radialfolienlagers 1 oder beim Transport des Radialfolienlagers 1 vorgesehen ist.

Fig. 10 zeigt eine zweite Variante des Außenringes 5 mit dem montierten rohrförmigen Träger 7. Dieser Außenring 5 weist keine Schlitze 12 mehr auf, sondern stattdessen mehrere Materialverdrängungen 15, welche in Fig. 11 besser veranschaulicht sind.

Fig. 11 zeigt den Außenring 5 zur Aufnahme eines rohrförmigen Trägers 7 nach Fig. 10. Der Außenring 5 weist an seinem axialen Ende jeweils in axialer Richtung 8 sich gegenüberliegende Materialverdrängungen 15 auf, die aus dem Material des Außen ringes 5 ausgeformt worden sind. In diese Materialverdrängungen 15, welche radial nach innen ragen, passen in die als Positionierungsmittel ausgebildete Kerben 11 der Trägerfolie 4 beziehungsweise des rohrförmigen Trägers 7.

Fig. 12 zeigt einen Schnitt in axialer Richtung 8 durch die Ausführungsform nach Fig. 10. Zusätzlich zu den Rundungen 13 und Fasen 14 des Außenringes 5 nach Fig. 7 kann der Außenring 5 diese lokalen und diskreten Materialverdrängungen 15 aufwei sen. Gut sichtbar in Fig. 12 ist die Überlappung zweier Bogensegmente 6a und 6b be ziehungsweise seiner Folien 2a, 2b, 3a und 3b, die bereits in Fig. 12 ausreichend be schrieben worden sind.

Fig. 13 zeigt eine Detailansicht auf das eine axiale Ende des geschnittenen Außenringes 5 nach Fig. 12. Durch Verdrängung von Material des Außenringes 5 in axialer Richtung an einer konkreten Position wird die radial nach innen gerichtete Ma terialverdrängung 15 ausgeformt die in eine Kerbe 11 der Trägerfolie 4 eingreift, um die Position des rohrförmigen Trägers 7 in Umfangsrichtung 10 sowie in axialer Rich tung 8 zu sichern. Hierbei wird zumindest ein Freiheitsgrad des rohrförmigen Trägers 7 zum Außenring 5 gesperrt.

Fig. 14 zeigt eine Detailansicht auf das andere axiale Ende des geschnittenen Außenringes 5 nach Fig. 12. Am dem einen axialen Ende des Außenringes 5 nach Fig. 13 in axialer Richtung 8 gegenüberliegenden (anderen) Ende des Außenringes 5 wird das Material des Außenringes 5 in radialer Richtung nach innen verdrängt und bildet eine radial nach innen gerichtete Materialverdrängung 15 auf dieser axialen Sei te des Außenringes 5 aus, welche ebenfalls in eine Kerbe 11 der Trägerfolie 4 ein greift, um die Position des rohrförmigen Trägers 7 in Umfangsrichtung 10 sowie in axialer Richtung 8 zu zusätzlich zu sichern und weitere Freiheitsgrade des rohrförmi gen Trägers 7 zum Außenring 5 zu sperren.

Es ist auch alternativ zur Ausbildung nach Fig. 12 denkbar, dass an beiden axialen Enden des Außenringes 5 entweder die Ausführungsform der Materialverdrängung 15 nach Fig. 13 oder die Ausführungsform der Materialverdrängung 15 nach Fig. 14 an geordnet ist.

Dabei können die Materialverdrängungen 15 idealerweise vor der Montage des Au ßenringes 5 mit dem rohrförmigen Träger 7 bereits eingebracht worden sein, um die Folienpakete der Bogensegmente 6a, 6b, 6c während des Verdrängungsvorganges nicht zu beschädigen. Der rohrförmige Träger 7 ist derart flexibel in seiner Gestalt, dass ein Einsetzen desselben in den Außenring 5 problemlos möglich ist.

Fig. 15 zeigt eine dritte Variante des Außenringes 5 mit einem montierten rohrförmi gen Träger 7. Im Unterschied zu den Außenringen 5 der Fig. 5 und 10 weist dieser Außenring 5 an seinem einen axialen Ende eine Materialverdrängung 15 auf, während an seinem anderen axialen Ende ein vom Außenring 5 ausgeformter Ringbund 16 an geordnet ist.

Fig. 16 zeigt eine Detailansicht auf das Radialfolienlager 1 nach Fig. 15. Gut sichtbar ist die rechteckförmige Materialverdrängung 15, welche durch axiales Einschieben ei nes Werkzeuges in das Material des Außenringes 5 derart herausgebildet wird, dass sich eine radial nach innen gerichtet Materialverdrängung 15 ausstellt.

Fig. 17 zeigt ein Schnitt in axialer Richtung 8 durch die Ausführungsform nach Fig. 15. Gut sichtbar in Fig. 17 ist die Überlappung zweier Bogensegmente 6a und 6b bezie hungsweise seiner Folien 2a, 2b, 3a und 3b, die bereits in Fig. 12 ausreichend be schrieben worden sind. Zusätzlich gut sichtbar ist der in Umfangsrichtung 10 umlau fende Ringbund 16 als Alternative zur diskreten Ausbildung lokaler Materialverdrän- gungen 15, um hier einen Anschlag bei der Montage des rohrförmigen Trägers 7 in den Außenring 5 auszubilden. Dabei reicht eine radiale Überdeckung von Ringbund 16 zu den Folien des rohrförmigen Trägers 7 mindestens in der Dicke der Trägerfolie 4 bereits aus, um einen Freiheitsgrad des rohrförmigen Trägers 7 in einer axialen Richtung zu sperren, da die Bogensegmente 6a bis 6c mit der Trägerfolie 4 ver schweißt sind und von der Trägerfolie 4 umwickelt sind.

Fig. 18 zeigt eine Detailansicht auf das eine axiale Ende des geschnittenen Außenringes 5 nach Fig. 15. Die Materialverdrängung 15 greift in die Kerbe 11 ein und sichert den rohrförmigen Träger 7 in Umfangsrichtung 10 sowie auch in einer axialen Richtung 8. Dabei ragt die Materialverdrängung 15 in radialer Richtung 9 in die Kerbe 11 hinein.

Fig. 19 zeigt eine Detailansicht auf das andere axiale Ende des geschnittenen Außenringes 5 nach Fig. 15. Der Ringbund 16 sichert den rohrförmigen Träger 7 le diglich in einer axialen Richtung 8. Eine Sicherung in Umfangsrichtung 10 ist nicht vorgesehen.

Bezuqszeichenliste

Radialfolienlager

Deckfolie a erste Deckfolie b zweite Deckfolie c dritte Deckfolie

Wellfolie a erste Wellfolie b zweite Wellfolie c dritte Wellfolie

Trägerfolie

Außenring

Bogensegment a erstes Bogensegment b zweites Bogensegment c drittes Bogensegment rohrförmiger Träger axiale Richtung radiale Richtung 0 Umfangsrichtung 1 Kerbe 2 Schlitz 3 Rundung 4 Fase 5 Materialverdrängung 6 Ringbund 7 Verschweißung

Claims

Patentansprüche

1. Radialfolienlager (1 ) mit zumindest einer Deckfolie (2) und zumindest einer Wellfolie (3), wobei die Deckfolie (2) und die Wellfolie (3) in radialer Richtung (9) aufeinanderliegend aufgebaut sind und diese Folien (2, 3) in Umfangrich tung (10) zumindest ein Bogensegment (6) des Radialfolienlagers (1) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass

- ein erstes Bogensegment (6a), bestehend aus einer ersten Deckfolie (2a) und einer ersten Wellfolie (3a), die an einem gemeinsamen Ende miteinan der fest verbunden sind, vorhanden ist, wobei

- das erste Bogensegment (a) auf einer Trägerfolie (4) fest angeordnet ist, wobei

- auf der Trägerfolie (4) ein zweites Bogensegment (6b), bestehend aus einer zweiten Deckfolie (2b) und einer zweiten Wellfolie (3b), die an einem ge meinsamen Ende miteinander fest verbunden sind, angeordnet ist, wobei

- die beiden Bogensegmente (6a, 6b) aufeinanderfolgend auf dieser Träger folie (4) platziert sind, so dass beim Einrollen der Trägerfolie (4) ein rohr förmiger Träger (7) mit den beiden Bogensegmente (6a, 6b) entsteht und das Radialfolienlager (1) ausbildet.

2. Radialfolienlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer dritten Deckfolie (2c) und einer dritten Wellfolie (3c) ein drittes Bogensegment (6c) ausgebildet ist, wobei die drei Bogensegmente (6a, 6b, 6c), jeweils beste hend aus einer Deckfolie (2a, 2b, 2c) und einer Wellfolie (3a, 3b, 3c), auf der Trägerfolie (4) aufeinanderfolgend angeordnet sind, so dass beim Einrollen der Trägerfolie (4) der rohrförmige Träger (7) mit den drei Bogensegmenten (6a,

6b, 6c) entsteht und das Radialfolienlager (1) ausbildet.

3. Radialfolienlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Anzahl der Bogensegmente (6a, 6b, 6c) sowie deren aufeinanderfolgende Anordnung auf einer Trägerfolie (4) skalierbar ist.

4. Radialfolienlager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass nach dem Einrollen der Trägerfolie (4) zu einem rohrförmi gen Träger (7) mit den Bogensegmenten (6a, 6b, 6c) der rohrförmige Träger (7) eine umfangsseitige geschlossene Form aufweist, wobei sich die beiden Enden der Trägerfolie (4) einander gegenüberstehen.

5. Radialfolienlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass nach dem Einrollen der Trägerfolie (4) zu einem rohrförmi gen Träger (7) mit den Bogensegmenten (6a, 6b, 6c) das eine Ende des einen Bogensegmentes (6a, 6b, 6c) dem Ende eines darauf folgenden Bogenseg mentes (6a, 6b, 6c) gegenübersteht.

6. Radialfolienlager (1 ) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die sich gegenüberstehenden Enden einander kontaktieren.

7. Radialfolienlager (1 ) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die sich gegenüberstehenden Enden voneinander beabstandet sind.

8. Radialfolienlager (1 ) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die Deckfolie (2) eine größere Bogenlänge aufweist als die Well folie (3), sodass sich die aufeinanderfolgenden Deckfolien (2a, 2b, 2c) nach dem Einrollen der Trägerfolie (4) zu einem rohrförmigen Träger (7) an ihren Enden in radialer Richtung berührend überlappen.

9. Radialfolienlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der ringförmige Träger (7) zur Ausbildung des Radialfolien lagers (1) in einen Außenring (5) eingesetzt ist.

10. Radialfolienlager (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Au ßenring (5) ein separates Bauteil ist, welches mit dem rohrförmigen Träger (7) das Radialfolienlager (1) ausbildet, das in ein Gehäuse eingesetzt werden kann oder der Außenring (5) vom Gehäuse selbst ausgebildet ist, worin der rohrför mige Träger (7) zur Ausbildung des Radialfolienlagers (1 ) eingesetzt werden kann.

11. Radialfolienlager (1 ) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Freiheitsgrad in axialer Richtung (8) des rohrförmigen Trä gers (7), welcher in dem Außenring (5) platziert ist, gesperrt ist.

12. Radialfolienlager (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Freiheitsgrad in Umfangsrichtung (10) des rohrförmigen Trä gers (7), welcher in dem Außenring (5) platziert ist, gesperrt ist.