轴向箔片轴承——其单个部件的定向和连接的制作方法

箔片轴承被设置用于空气动力学地支承轴，其中在轴与箔片轴承之间构成承载的气垫/空气垫。工作方式与流体动力学的滑动轴承的工作方式相似，然而区别在于，轴由箔片轴承经由空气垫承载，而不是由流体动力学的滑动轴承的液体垫承载。两种工作方式的共同点是，轴的转动运动才引起构成进行承载的垫。箔片轴承与传统的空气动力学的轴承的区别在于在旋转的轴与静止的壳体构件之间的挠性的、弹性的结构。通过所述特征，所述箔片轴承与传统的空气轴承相比尽管具有更小的刚性，然而可以匹配于通过例如轴承座的对齐误差或者轴和壳体的不同的热膨胀引起的几何气隙变化，从而在实践中在多个应用中实现更高的运行可靠性。

背景技术：

1、在现有技术中已知箔片轴承的多样的结构形式。除了用于径向承载能力的径向箔片轴承外，也存在可以构成轴向承载能力的轴向箔片轴承。

2、因此，可以区分出在径向箔片轴承和轴向箔片轴承中的箔片轴承，所述径向箔片轴承在要承载的轴的外环周面处包围所述轴，所述轴向箔片轴承使轴在运行中轴向地抵靠所构造的空气垫止挡。两个箔片轴承类型基于空气垫避免在运行中在轴与箔片轴承之间的机械接触。

3、为了构成承载的空气垫，箔片轴承大多具有与静止的轴接触的盖箔片以及径向地设置在盖箔片与轴承的基板(在轴向箔片轴承中)或外环(在径向箔片轴承中)之间的波纹箔片，所述波纹箔片可以沿轴向方向(在轴向箔片轴承中)或沿径向方向(在径向箔片轴承中)弹性地压缩。因此原则上，箔片轴承具有两个彼此接触的箔片和承载箔片的外环/基板，借此箔片轴承可以被容纳在壳体中或由壳体容纳。基板或外环也可以一件式地由壳体构成，在所述壳体上施加有轴向箔片轴承的箔片或者径向箔片轴承的箔片被插入到所述壳体中。

4、因此，在旋转的轴与固定的壳体构件之间的上述挠性的弹性的结构通过由盖箔片与波纹箔片构成的箔片组形成，其中波纹箔片具有用于压缩的弹性并且盖箔片设置在波纹箔片与轴之间。

5、如果轴置于相对于箔片轴承的旋转运动，则将在由静止状态限定的气隙中存在的空气挤出。从轴的特定的转速开始，在盖箔片和轴之间构成空气垫，轴能够在所述空气垫上滑动。在此，由盖箔片和波纹箔片构成的箔片组以其波纹箔片和其径向的弹簧作用确保在空气压力中的波动或轴在径向方向或轴向方向上的振动不损坏轴承从而保持空气垫有承载能力。

6、轴承的箔片的布置以及其几何构成方案是多样的并且匹配于每个应用情况。

技术实现思路

1、存在的目的是，进一步改进已知的箔片轴承、尤其是轴向箔片轴承。

2、所述目的通过独立权利要求的发明重要的特征来实现。根据本发明的解决方案的有利的改进方案是从属权利要求的主题。

3、因此，根据本发明的轴向箔片轴承通过如下方式实现所提出的目的，所述轴向箔片轴承具有至少一个盖箔片、至少一个波纹箔片和基板，其中盖箔片、波纹箔片和基板以层状的堆叠式的构造设置，以用于构成轴向箔片轴承，并且盖箔片、波纹箔片和基板分别具有盘状的基本形状：基板由金属箔片或板材构成并且具有相对于基板的盘状的基本形状成角度地突出的第一接片，所述第一接片不仅接合到盖箔片的互补的容纳部中而且接合到波纹箔片的互补的容纳部中，以便为了轴向箔片轴承的层状的构造使盖箔片、波纹箔片和基板沿轴向箔片轴承的径向方向相对于彼此定向，借此沿堆叠方向使盖箔片覆盖波纹箔片，用于轴向箔片轴承的可靠的运行。

4、在本发明的意义上，术语“盘状”应理解为通过附图的图来图解说明的形状。因此，盘状在单个部件或组件的整个外观上始终是平坦的。盘状的外部环绕的构型于是可以类似于圆环段或圆环面。也可以将多个盘状的圆环段组合成一个图案，所述图案最终形成圆环面。构成为盘状的圆环面的箔片或基板与已知的轴向箔片轴承的外观明显一致地具有中央留空部。因此，也清楚的是，圆环段和圆环限定具有中央轴线的中央留空部，圆环围绕所述中央轴线定心或圆环段(可以)围绕所述中央轴线定心地设置。

5、此外，堆叠式的构造可以在如下中识别出，盘形状可以叠置从而堆叠，以便构成轴向箔片轴承。

6、因此，基板具有由金属箔片的半成品或板材构成的盘形状，并且具有相对于基板的盘状的基本形状成角度地突出的接片。在此，成角度地理解成，使得虽然接片有利地与基板一件式地构成，但是从在平面度中限定盘形状的平面成角度地突出。在平面度中限定盘形状的平面内相对于外部的限定几何结构成角度地突出的接片对于本发明不是重要的，因为仅从限定平面突出的接片用于接合到与接片互补的容纳部中，以便在相互作用下使盖箔片、波纹箔片和基板相对于彼此沿轴向箔片轴承的径向方向定向。就此而言，也包括接片的成角度的设计方案，所述设计方案不是直线地突出，而是也可以成型弧形的接片。

7、本发明的一个构成方式提出，互补的容纳部与第一接片接合，使得排除盖箔片相对于波纹箔片沿两个环周方向的扭转。可看出扭转围绕两个箔片的中央的圆形的留空部的中央轴线。因此有利地，除了堆叠构造在径向方向上的根据本发明的定向之外，也确保在两个环周方向上的定向，并且防止箔片相对于彼此扭转。

8、在本发明的一个有利的设计方案中，在轴向箔片轴承处存在第二接片，所述第二接片锁止围绕第一接片的自由度。第二接片完成自由度的锁止。借此，为了轴向箔片轴承的运输和在轴向箔片轴承的运行期间，存在叠堆的整体定向以及固定。

9、第二接片可以处于轴向箔片轴承的构件中的一个构件处。为此考虑基板、波纹箔片或盖箔片。如果第一接片和第二接片处于彼此不同的构件处，那么该构件不仅可以具有第一接片而且可以具有用于其他构件的第二接片的互补的容纳部。

10、例如，基板可以具有第一接片，并且波纹箔片和盖箔片可以具有用于所述第一接片的互补的容纳部。此外，要么波纹箔片要么盖箔片于是可以具有第二接片，其中用于第二接片的对应互补的容纳部可以由基板和/或分别其他箔片构成。有利地已经证明，基板不仅应该具有第一接片而且应该具有第二接片。

11、在有利的设计方案的一个改进方案中，第二接片也由基板构成并且成角度地从基板突出，使得第二接片不仅接合到盖箔片的另外的互补的容纳部中而且也接合到波纹箔片的另外的互补的容纳部中。因此，相对于波纹箔片和盖箔片更稳定的基板具有第一接片和第二接片，所述第一接片和第二接片优选地以相同的取向成角度地从基板突出，使得波纹箔片和盖箔片的互补的容纳部可以与相应的接片接合。这使得用于制造堆叠式的构造的装配变得容易，因为波纹箔片和盖箔片可以从共同的装配方向被放置(堆叠)到基板上并且接片固定自由度。也可以在装配时首先提供盖箔片，将波纹箔片放置到盖箔片上并且最后将基板放置到该组上或者以基板开始堆叠波纹箔片并且最后堆叠盖箔片。

12、在一个设计方案中，第二接片构成用于防止轴向箔片轴承的各个箔片的扭转。因此防止可能意外的围绕第一接片的扭转可行性并且以另一措施可靠地装配插接在一起的轴向箔片轴承，使得盖箔片与波纹箔片保持重叠。

13、优选地，第一接片将箔片彼此上下连接并且在基板处固定地连接成准备就绪的轴向箔片轴承。首先，箔片通过其重力放置在基板上，并且通过接片以及互补的容纳部相对于彼此取向地放置。为了进一步改进操作，至少第一接片从成角度的突出的构成方案以一定方式弯曲，使得堆叠式的构造也在轴向方向上(沿着中央轴线)固定。借此，轴向箔片轴承可以翻转，而不会瓦解，据此轴向箔片轴承可以在装配线处继续被加工。

14、在本发明的另一设计方案中，基板在其外围边处具有至少一个第一留空部，用于接合第一紧固元件，以便借助于第一紧固元件将轴向箔片轴承紧固在单元上。第一留空部构成为径向的、在基板的显著的外围边上在径向方向上延伸的紧固接片，所述紧固接片提供第一留空部，用于接合第一紧固元件。所述紧固接片与第一接片或第二接片不同。紧固接片优选地与基板一件地构成。紧固接片允许第一紧固元件接合到所述紧固接片中，从而也接合到第一留空部中，以便使轴向箔片轴承在至少一个部位处与单元固定地连接。

15、因此，基板可以在其外围边处具有另外的留空部，用于接合另外的紧固元件，其中在相应的另外的留空部中的另外的紧固元件之间的间隙大于在第一留空部中的第一紧固元件的间隙。所述另外的留空部以与前述紧固接片类似的方式分别由自身的另外的紧固接片构成。然而，多个紧固接片、其留空部和可接合的紧固元件被设计成，使得由紧固接片及其紧固元件构成的一个对仅确保轴向紧固，由紧固接片及其紧固元件构成的另一个对设有比其它对更窄的环周侧的间隙，以便确保环周侧的定位。

16、替选地，在相应另外的留空部中的另外的紧固元件之间的间隙在很大程度上、在特殊情况下精确地与在第一留空部中的第一紧固元件的间隙一样大。

17、有利地，设有三对紧固接片和紧固元件，借此轴向箔片轴承相对于单元可以良好定心地紧固。

18、轴向箔片轴承的根据本发明的第二解决方案提出，所述轴向箔片轴承具有至少一个盖箔片和至少一个波纹箔片，其中盖箔片和波纹箔片以层状的堆叠式的构造设置，以用于构成轴向箔片轴承，并且盖箔片和波纹箔片分别具有盘状的基本形状，波纹箔片由金属箔片或板材构成并且具有相对于波纹箔片的盘状的基本形状成角度地突出的第一接片，所述第一接片接合到盖箔片的互补的容纳部中，以便为了轴向箔片轴承的层状的构造使盖箔片和波纹箔片沿轴向箔片轴承的径向方向相对于彼此定向，借此沿堆叠方向使盖箔片覆盖波纹箔片，用于轴向箔片轴承的可靠的运行。

19、替选地，在轴向箔片轴承的根据本发明的第二解决方案中，第一接片可以由盖箔片代替波纹箔片构成。

20、因此与前面介绍的解决方案变型方案不同，接片现在直接构成在波纹箔片处，据此现在可以有利地省去基板。

21、借此，提出一种根据本发明的第二解决方案的设计方案，所述设计方案使互补的容纳部与第一接片接合，使得排除盖箔片相对于波纹箔片沿两个环周方向的扭转。

22、在本发明的一个有利的设计方案中，在轴向箔片轴承处存在第二接片，所述第二接片锁止围绕第一接片的自由度。借此，为了轴向箔片轴承的运输和在轴向箔片轴承的运行期间，存在现在仅还由盖箔片和波纹箔片构成的堆叠组的整体的固定。第二接片完成自由度的锁止。借此，为了轴向箔片轴承的运输和在轴向箔片轴承的运行期间，存在叠堆的整体定向以及固定。

23、第二接片可以处于轴向箔片轴承的构件中的一个构件处。为此，在根据本发明的第二解决方案变型方案中仅还考虑波纹箔片或盖箔片。如果第一接片和第二接片处于彼此不同的构件处，那么该构件不仅可以具有第一接片而且可以具有用于其他构件的第二接片的互补的容纳部。

24、例如，波纹箔片可以具有第一接片，并且盖箔片可以具有用于所述第一接片的互补的容纳部。此外，盖箔片可以具有第二接片，其中用于第二接片的对应的互补的容纳部可以由波纹箔片构成。有利地已经证明，波纹箔片不仅应该具有第一接片而且应该具有第二接片。

25、在有利的设计方案的一个改进方案中，第二接片也由波纹箔片构成并且成角度地从波纹箔片突出，使得第二接片接合到盖箔片的另外的互补的容纳部中。因此，波纹箔片具有第一接片和第二接片，所述第一接片和第二接片优选地以相同的取向成角度地从波纹箔片突出，使得盖箔片的互补的容纳部可以与相应的接片接合。这不仅为了制造堆叠式的构造使装配变得容易，因为波纹箔片和盖箔片可以从共同的装配方向放置(堆叠)并且接片固定自由度。在装配时也允许如下可行性：首先提供盖箔片，将波纹箔片放置到盖箔片上以及以波纹箔片开始，将盖箔片堆叠到波纹箔片上。

26、在一个设计方案中，第二接片构成用于防止轴向箔片轴承的各个箔片的扭转。因此防止可能意外的围绕第一接片的扭转可行性并且以另一措施可靠地装配插接在一起的轴向箔片轴承，使得盖箔片与波纹箔片保持重叠。

27、优选地，第一接片将箔片彼此上下固定地连接成准备就绪的轴向箔片轴承。首先，箔片通过其重力彼此叠置，并且通过接片以及互补的容纳部相对于彼此取向地放置。为了进一步改进操作，至少第一接片从成角度的突出的构成方案以一定方式弯曲，使得堆叠式的构造也在轴向方向上(沿着中央轴线)固定。借此，轴向箔片轴承可以翻转，而不会瓦解，据此轴向箔片轴承可以在装配线处继续被加工。

28、在本发明的另一设计方案中，波纹箔片在其外围边处具有至少一个第一留空部，用于接合第一紧固元件，以便借助于第一紧固元件将轴向箔片轴承紧固在单元上。第一留空部构成为径向的、在基板的显著的外围边上在径向方向上延伸的紧固接片，所述紧固接片提供第一留空部，用于接合第一紧固元件。所述紧固接片与第一接片或第二接片不同。紧固接片优选地与波纹箔片一件地构成。紧固接片允许第一紧固元件接合到所述紧固接片中，从而也接合到第一留空部中，以便使轴向箔片轴承在至少一个部位处与单元固定地连接。

29、因此，波纹箔片可以在其外围边处具有另外的留空部，用于接合另外的紧固元件，其中在相应的另外的留空部中的另外的紧固元件之间的间隙大于在第一留空部中的第一紧固元件的间隙。所述另外的留空部以与前述紧固接片类似的方式分别由自身的另外的紧固接片构成。然而，多个紧固接片、其留空部和可接合的紧固元件被设计成，使得由紧固接片及其紧固元件构成的一个对仅确保轴向紧固，由紧固接片及其紧固元件构成的另一个对设有比其它对更窄的环周侧的间隙，以便确保环周侧的定位。

30、替选地，在相应另外的留空部中的另外的紧固元件之间的间隙在很大程度上、在特殊情况下精确地与在第一留空部中的第一紧固元件的间隙一样大。

31、有利地，设有三对紧固接片和紧固元件，借此轴向箔片轴承相对于单元可以良好定心地紧固。