WO2019001962A1

WO2019001962A1 - Carrier device, arrangement having a carrier device, and method for forming an arrangement having a carrier device

Info

Publication number: WO2019001962A1
Application number: PCT/EP2018/065630
Authority: WO
Inventors: Uwe Rudolf; Steffen Derhardt
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2017-06-28
Filing date: 2018-06-13
Publication date: 2019-01-03
Also published as: CN110832214B; CN110832214A; DE102017210876A1

Abstract

The invention relates to a carrier device (10) for receiving two bearings (12,14) for bearing a shaft (1), having a first element (31) of the carrier device, which has a first bearing receptacle (50) for the first bearing, having a second element (32) of the carrier device, which has a second bearing receptacle (52) for receiving the second bearing, wherein at least one first contact region (43), arranged at an oblique angle (alpha) to a longitudinal axis (2), and a second contact region (48), arranged at a right angle to the longitudinal axis, are formed between the two elements, wherein the two elements can be fixed to each other, and wherein an elastic pre-tension force is formed in the fixed state of the two elements between the elements in the first contact region.

Description

Beschreibung description

Trägereinrichtung, Anordnung mit einer Trägereinrichtung und Verfahren zurCarrier device, arrangement with a carrier device and method for

Ausbildung einer Anordnung mit einer Trägereinrichtung Formation of an arrangement with a carrier device

Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Trägereinrichtung zur Aufnahme zweier Lager zurPRIOR ART The invention relates to a carrier device for receiving two bearings for

Lagerung einer Welle gemäß dem Anspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung mit einer erfindungsgemäßen Trägereinrichtung sowie ein Verfahren zur Ausbildung einer derartigen Anordnung. Schnelllaufende Maschinen, gemeint sind hierbei z.B. Verdichtereinrichtungen, bei denen die Umdrehungszahl einer Welle mehr als 100 000 Umdrehungen pro Minute betragen kann, stellen hohe Anforderungen bzgl. einer koaxialen Mounting a shaft according to claim 1. Furthermore, the invention relates to an arrangement with a carrier device according to the invention and a method for forming such an arrangement. High-speed machines, meaning in this case e.g. Compressor devices, in which the number of revolutions of a shaft can be more than 100,000 revolutions per minute, make high demands with respect to a coaxial

Anordnung der der Lagerung der Welle dienenden Radiallager. Weiterhin werden derartige schnelldrehende Wellen typischerweise über aerodynamische bzw. aerostatische Lager gelagert, d.h., dass in dem Lagerspalt zwischen der Welle und den Radiallagern ein Gas, wie Luft, als Lager- bzw. Schmiermedium Arrangement of the bearings of the shaft serving radial bearings. Furthermore, such fast-rotating shafts are typically supported by aerodynamic or aerostatic bearings, that is, in the bearing gap between the shaft and the radial bearings, a gas, such as air, as a storage or lubricating medium

Verwendung findet. Derartige Radiallager zeichnen sich weiterhin zur Erfüllung ihrer Funktion dadurch aus, dass zwischen den Radiallagern und der Welle sehr geringe Lagerspalte, die typischerweise weniger als 20μηι betragen, ausgebildet sind. Die angesprochene Notwendigkeit der koaxialen Anordnung bzw. Use finds. Such radial bearings are further characterized to fulfill their function in that between the radial bearings and the shaft very small bearing gaps, which are typically less than 20μηι formed. The mentioned need for the coaxial arrangement or

Ausrichtung der Radiallager zueinander ergibt sich somit insbesondere direkt aus dem geringen Lagerspalten zwischen den Radiallagern und der zu lagernden Welle. Die Radiallager sind üblicherweise im Bereich einer (gemeinsamen) Alignment of the radial bearing each other thus results in particular directly from the small bearing gaps between the radial bearings and the shaft to be stored. The radial bearings are usually in the range of a (common)

Trägereinrichtung bzw. eines Gehäuses eingesetzt. Diese Trägereinrichtung bzw. das Gehäuse dient darüber hinaus auch der Aufnahme von weiteren Bauteilen, die im Zusammenhang beispielsweise mit dem Antrieb der Welle stehen. So ist es beispielsweise üblich, innerhalb des Gehäuses die Bestandteile eines Elektromotors zum Antrieb der Welle anzuordnen. Da diese Bestandteile nicht zu jedem beliebigen Zeitpunkt der Montage in dem Gehäuse bzw. an der Trägereinrichtung angeordnet werden können, ist es darüber hinaus erforderlich, die die Radiallager tragende Trägereinrichtung zeitweise wieder zu demontieren und anschließend, beispielsweise nach Einbau von Bauteilen in das Gehäuse, wieder zusammenzubauen. Problematisch ist dabei die koaxiale Anordnung der Radiallager bzw. der entsprechenden Aufnahmen zur Aufnahme der Radiallager. Dies rührt daher, dass diese Aufnahmen bzw. die Radiallager in einem Zustand zueinander ausgerichtet werden müssen, bei dem noch nicht alle Bauteile im Bereich der Trägereinrichtung angeordnet sind. Dies hat zur Folge, dass anschließend die Trägereinrichtung wieder demontiert werden muss, um Bauteile an der Trägereinrichtung montieren zu können. Bei dem Wiederzusammenbau der Trägereinrichtung kommt es typischerweise aufgrund der geometrischen Ausbildung der Bauteile der Trägereinrichtung zu einem Fluchtungsfehler, da beim Wiederzusammenbau der Bauteile der Trägereinrichtung die Carrier device or a housing used. This support means or the housing also serves to accommodate other components that are related, for example, to the drive of the shaft. For example, it is customary to arrange the components of an electric motor for driving the shaft within the housing. Since these components are not at any time of mounting in the housing or on the Carrier device can be arranged, it is also necessary to disassemble temporarily the support bearing the radial bearing again and then, for example, after assembly of components in the housing to reassemble. The problem is the coaxial arrangement of the radial bearing or the corresponding receptacles for receiving the radial bearings. This is due to the fact that these receptacles or the radial bearings must be aligned with one another in a state in which not all components are yet arranged in the region of the carrier device. This has the consequence that then the carrier device must be dismantled again in order to mount components on the support means can. In the reassembly of the support means, it is typically due to the geometric design of the components of the support means to a misalignment, since in the reassembly of the components of the support means the

entsprechenden Aufnahmen für die Radiallager bzw. die Radiallager selbst nicht mehr genau fluchtend zueinander angeordnet sind. corresponding receptacles for the radial bearings and the radial bearings themselves are no longer aligned exactly with each other.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Trägereinrichtung zur Aufnahme zweier Lager, insbesondere zweier Radiallager zur drehbaren Lagerung einer Welle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, das auch nach einer Demontage der Trägereinrichtung, welche aus wenigstens zwei Elementen besteht, und anschließender Wiedermontage der wenigstens zwei Elemente der The support device according to the invention for receiving two bearings, in particular two radial bearings for rotatably supporting a shaft with the features of claim 1 has the advantage that even after disassembly of the support means, which consists of at least two elements, and subsequent reassembly of the at least two elements of

Trägereinrichtung die Aufnahmen für die Lager bzw. die Lager selbst in derselben Position wie vor der Demontage der Trägereinrichtung, d.h. fluchtend zueinander angeordnet sind. Carrier means the receptacles for the bearings or the bearings themselves in the same position as before disassembly of the support means, i. are arranged in alignment with each other.

Hierzu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwischen den beiden miteinander verbindbaren Elementen der Trägereinrichtung wenigstens ein in einem schrägen Winkel zu einer Längsachse der beiden Lageraufnahmen bzw. Lager angeordneter erster Kontaktbereich und ein in einem rechten Winkel zur Längsachse angeordneter zweiter Kontaktbereich vorgesehen sind, wobei die beiden Elemente der Trägereinrichtung zueinander festlegbar sind, und wobei im festgelegten Zustand die beiden Elemente in einer senkrecht zum ersten For this purpose, it is provided according to the invention that at least one disposed at an oblique angle to a longitudinal axis of the two bearing receptacles or bearings first contact region and arranged at a right angle to the longitudinal axis second contact region are provided between the two interconnectable elements of the support means, the two Elements of the support means are fixed to each other, and wherein in the fixed state, the two elements in a direction perpendicular to the first

Kontaktbereich verlaufenden Richtung unter elastischer Vorspannung angeordnet sind. Es hat sich herausgestellt, dass durch eine derartige Contact area extending direction under elastic bias are arranged. It has been found that by such

Kombination zweier, in einem Winkel zueinander angeordneter Kontaktbereiche zwischen den wenigstens zwei Elementen der Trägereinrichtung, in Kombination mit einer unter einer elastischen Vorspannkraft vorgesehenen Positionierung der wenigstens zwei Elemente, eine hinreichend genaue Koaxialität hinsichtlich derCombining two, at an angle arranged contact areas between the at least two elements of the support means, in combination with a provided under an elastic biasing force positioning of the at least two elements, a sufficiently accurate coaxiality with respect to

Aufnahmen zur Aufnahme der Lager bzw. der Lager auch nach einer Demontage und anschließenden erneuten Montage der Trägereinrichtung ermöglicht wird. Shooting for receiving the bearings or bearings even after disassembly and subsequent reassembly of the support device is made possible.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Trägereinrichtung zur Aufnahme zweier Lager zur Lagerung einer Welle sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Advantageous developments of the support device according to the invention for receiving two bearings for supporting a shaft are listed in the subclaims.

In einer konstruktiv bevorzugten Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass das erste Element der Trägereinrichtung topf- oder hülsenförmig und das zweite Element scheibenförmig ausgebildet ist, und dass die beiden Kontaktbereiche durch jeweils zwei, an den Elementen ausgebildete, radial um die Längsachse umlaufenden Kontaktflächen gebildet sind. In a structurally preferred embodiment, provision is made for the first element of the carrier device to be pot-shaped or sleeve-shaped and the second element to be disk-shaped, and for the two contact regions to be formed by two contact surfaces formed on the elements and rotating radially around the longitudinal axis.

Zur Ausbildung eines besonders kompakt gestalteten zweiten Elements ist es darüber hinaus von Vorteil, wenn die beiden Kontaktbereiche an den beiden Elementen der Trägereinrichtung in Richtung der Längsachse betrachtet aneinander anschließen. Dadurch wird insbesondere bei dem scheibenförmigen zweiten Element eine besonders geringe axiale Baulänge des zweiten Elements ermöglicht, da keine, die Baulänge vergrößernden Zwischenbereiche zwischen den beiden Kontaktbereichen am zweiten Element erforderlich sind. In order to form a particularly compact second element, it is furthermore advantageous if the two contact areas on the two elements of the carrier device, viewed in the direction of the longitudinal axis, adjoin one another. As a result, a particularly small axial length of the second element is made possible, in particular in the case of the disk-shaped second element, since no intermediate regions which increase the overall length are required between the two contact regions on the second element.

Ganz besonders bevorzugt ist es darüber hinaus, wenn die beiden Elemente der Trägereinrichtung ein einen geschlossenen Innenraum aufweisendes Gehäuse ausbilden. Ein derartiges Gehäuse hat insbesondere den Vorteil, dass darin Bauteile von der Umgebung geschützt angeordnet werden können. Moreover, it is very particularly preferred if the two elements of the carrier device form a housing having a closed interior. Such a housing has the particular advantage that components can be arranged protected from the environment therein.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung zur Lagerung einer Welle mit einer soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Trägereinrichtung sowie mit zwei, in Aufnahmen der Elemente angeordneten Lagern. In bevorzugter Ausgestaltung einer derartigen Anordnung sind die beiden Lager als aerodynamische oder aerostatische Radiallager ausgebildet. Die The invention further relates to an arrangement for supporting a shaft with a support device according to the invention described so far and with two, arranged in receptacles of the elements bearings. In a preferred embodiment of such an arrangement, the two bearings are designed as aerodynamic or aerostatic radial bearings. The

Verwendung derartiger Radiallager hat insbesondere den Vorteil, dass durch die erfindungsgemäß ausgebildete Trägereinrichtung eine besonderes gute koaxiale Anordnung der Radiallager ermöglicht wird, sodass die bei den aerodynamischen oder aerostatischen Radiallager geforderten relativ geringen Lagerspalte zwischen den Radiallagern und der zu lagernden Welle besonders einfach realisiert werden können. Use of such radial bearings has the particular advantage that a particularly good coaxial arrangement of the radial bearings is made possible by the inventively designed carrier device, so that the required for aerodynamic or aerostatic radial bearings relatively small bearing gaps between the radial bearings and the shaft to be stored can be particularly easily realized.

Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass die soweit beschriebene Anordnung Bestandteil einer einen elektrischen Antrieb aufweisenden Maschine, Furthermore, it is preferably provided that the arrangement described so far part of a machine having an electric drive,

insbesondere einer Verdichtereinrichtung ist, und dass das erste Element der Trägereinrichtung dazu ausgebildet ist, Bauteile der elektrischen Maschine aufzunehmen. in particular a compressor device, and that the first element of the carrier device is adapted to receive components of the electrical machine.

Weiterhin umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zur Ausbildung einer soweit beschriebenen Anordnung, wobei sich das Verfahren zumindest durch folgende Schritte auszeichnet: Furthermore, the invention also includes a method for forming a device as far as described, wherein the method is characterized at least by the following steps:

- Bereitstellen der beiden Elemente der Trägereinrichtung und ggf. in den - Providing the two elements of the support means and possibly in the

Lageraufnahmen der Elemente angeordneter Lager Bearing receptacles of the elements arranged bearings

- Axiales Fügen und Verbinden der beiden Elemente der Trägereinrichtung, wobei die beiden Elemente im ersten Kontaktbereich unter radialer elastischer Vorspannung angeordnet sind - Axial joining and joining the two elements of the support means, wherein the two elements are arranged in the first contact region under radial elastic bias

- insbesondere mechanisches Bearbeiten der beiden Lageraufnahmen für die beiden Lager oder von Innenbohrungen in den Lagern zur Aufnahme der Welle im gefügten Zustand der beiden Elemente, derart, dass die beiden Lageraufnahmen oder die beiden Innenbohrungen fluchtend zur Längsachse angeordnet sind - In particular, mechanical machining of the two bearing mounts for the two bearings or inner holes in the bearings for receiving the shaft in the joined state of the two elements, such that the two bearing mounts or the two inner holes are arranged in alignment with the longitudinal axis

Um eine definierte axiale bzw. elastische Vorspannung der beiden Elemente der Trägereinrichtung zu ermöglichen, ist es in einer vorteilhaften Ausgestaltung des soweit beschriebenen Herstellverfahrens vorgesehen, dass vor dem Bearbeiten der Aufnahmen in den Elementen oder der Innenbohrungen in den Lagern in einem Zwischenschritt eine Bearbeitung der beiden Elemente der In order to allow a defined axial or elastic bias of the two elements of the support means, it is provided in an advantageous embodiment of the manufacturing process described so far that before editing the recordings in the elements or the inner holes in the bearings in an intermediate step, a processing of the two Elements of

Trägereinrichtung im ersten Kontaktbereich erfolgt, bei der ein Axialabstand zwischen den beiden Elementen im zweiten Kontaktbereich auf ein Sollmaß eingestellt wird. Die Größe des Sollmaßes ist dabei beim axialen Fügen bzw. Verspannen der beiden Elemente ein Maß für die elastische Verformung der Elemente der Trägereinrichtung. Carrier device takes place in the first contact area, in which an axial distance is set to a desired dimension between the two elements in the second contact area. The size of the nominal dimension is a measure of the elastic deformation of the elements of the carrier device during the axial joining or clamping of the two elements.

Weiterhin ist es bei einer weiteren Variante des Herstellverfahrens vorgesehen, dass nach dem Bearbeiten der beiden Lageraufnahmen für die beiden Lager oder der Innenbohrungen in den Lagern die beiden Elemente der Furthermore, it is provided in a further variant of the manufacturing process, that after editing the two bearing mounts for the two bearings or the inner holes in the camps, the two elements of

Trägereinrichtung voneinander getrennt werden, um im Bereich des ersten Elements der Trägereinrichtung (Gehäuse) angeordnete Bauteile zu montieren, und dass anschließend die beiden Elemente der Trägereinrichtung wieder gefügt werden. Ein derartiges Verfahren ermöglicht es, die Bauteile zu einem Zeitpunkt in der Trägereinrichtung bzw. dem Gehäuse anzuordnen, bei dem anschließend keine mechanische Bearbeitung des Innenraums des Gehäuses bzw. der Trägereinrichtung erforderlich ist, sodass eine Verschmutzung durch Carrier device are separated from each other to mount in the region of the first element of the carrier device (housing) arranged components, and in that then the two elements of the carrier device are joined again. Such a method makes it possible to arrange the components at a time in the carrier device or the housing, in which subsequently no mechanical processing of the interior of the housing or the carrier device is required, so that contamination by

Schmutzpartikeln, Späne oder Ähnliches im Innenraum vermieden wird. Dirt particles, chips or the like in the interior is avoided.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.

Diese zeigen in: These show in:

Fig. 1 einen stark vereinfachten Längsschnitt durch eine Fig. 1 is a greatly simplified longitudinal section through a

Verdichtereinrichtung, Compressor means,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung zur Fig. 2 shows a detail of FIG. 1 in an enlarged view of

Erläuterung eines Zwischenschritts bei der Herstellung bzw. Bearbeitung des Gehäuses und Explanation of an intermediate step in the manufacture or processing of the housing and

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung von Herstellschritten zur Fig. 3 is a flowchart for the representation of manufacturing steps for

Ausbildung einer Trägereinrichtung. Formation of a carrier device.

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen. In der Fig. 1 ist eine Verdichtereinrichtung 100 zum Verdichten eines Gases stark vereinfacht dargestellt. Die Verdichtereinrichtung 100 weist wenigstens eine Verdichterstufe 1 10 auf, an einem stirnseitigen Endbereich einer Welle 1 drehfest mit der Welle 1 verbunden ist. Die Welle 1 ist im Bereich einer Trägereinrichtung 10 radial um eine Drehachse 2 gelagert, wobei die Drehachse 2 gleichzeitig eine Längsachse ausbildet. Hierzu dienen beispielhaft zwei, im Bereich der The same elements or elements with the same function are provided in the figures with the same reference numerals. In Fig. 1, a compressor device 100 for compressing a gas is shown greatly simplified. The compressor device 100 has at least one compressor stage 1 10, at a front end portion of a shaft 1 rotatably connected to the shaft 1 is connected. The shaft 1 is mounted radially in the region of a carrier device 10 about an axis of rotation 2, the axis of rotation 2 simultaneously forming a longitudinal axis. By way of example, serve two, in the field of

Trägereinrichtung 10 angeordnete Radiallager 12, 14. Weiterhin ist die Welle 1 in axialer Richtung, d.h. in Richtung ihrer Drehachse 2, mittels einer ebenfalls im Bereich der Trägereinrichtung 10 angeordneten Lagereinrichtung in Form eines Axiallagers 16 gelagert. Support means 10 arranged radial bearings 12, 14. Furthermore, the shaft 1 in the axial direction, i. in the direction of its axis of rotation 2, by means of a likewise arranged in the region of the support means 10 bearing means in the form of a thrust bearing 16.

Der Antrieb der Welle 1 erfolgt mittels eines Elektromotors 20, der ebenfalls rein beispielhaft, und nicht einschränkend, auf der Welle 1 angeordnete The drive of the shaft 1 by means of an electric motor 20, which also purely by way of example, and not limiting, arranged on the shaft 1

Magnetelemente 22 aufweist, die mit einem ortsfest an der Trägereinrichtung 10 angeordneten Stator 23 zusammenwirken. Die Trägereinrichtung ist in Form eines geschlossenen Gehäuses 24 ausgebildet ist. Vorzugsweise sind sowohl die beiden Radiallager 12, 14, als auch das Axiallager 16 als aerodynamisches bzw. aerostatisches Lager ausgebildet, d.h., dass die Lagerung der Welle 1 im Bereich der Radiallager 12, 14 und des Axiallagers 16 mittels eines Gases, insbesondere mittels Luft erfolgt, das in einem Lagerspalt 26 zwischen dem Radiallager 12 bzw. 14 und dem Außenumfang der Welle 1 bzw. im Bereich des Lagerspalts 28 des Axiallagers 16 zugeführt wird. Dies erfolgt, da nicht erfindungswesentlich, auf nicht gezeigte Art und Weise. Magnetic elements 22 which cooperate with a stationary arranged on the support means 10 stator 23. The carrier device is designed in the form of a closed housing 24. Preferably, both the two radial bearings 12, 14, and the thrust bearing 16 are formed as aerodynamic or aerostatic bearing, ie, that the bearing of the shaft 1 in the region of the radial bearings 12, 14 and the thrust bearing 16 by means of a gas, in particular by means of air , which is supplied in a bearing gap 26 between the radial bearing 12 and 14 and the outer circumference of the shaft 1 and in the region of the bearing gap 28 of the thrust bearing 16. This is done, since not essential to the invention, in a manner not shown.

Das Gehäuse 24 umfasst ein erstes Element 31 , das im Wesentlichen topf- bzw. napfförmig ausgebildet ist, und ein zweites Element 32, das im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist. Die beiden Elemente 31 , 32 sind beispielhaft mittels mehrerer, in Umfangsrichtung um die Drehachse 2 der Welle 1 in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordneten The housing 24 comprises a first element 31, which is substantially pot-shaped or cup-shaped, and a second element 32, which is formed substantially disc-shaped. The two elements 31, 32 are arranged by way of example by means of several, in the circumferential direction about the axis of rotation 2 of the shaft 1 at equal angular intervals to each other

Befestigungselementen in Form von Befestigungsschrauben 34 miteinander fest und lösbar verbunden. Das soweit beschriebene Gehäuse 24 der Fastening elements in the form of fastening screws 34 fixedly and releasably connected. The case 24 described so far the

Trägereinrichtung 10 bildet einen geschlossenen Innenraum 36 aus, in dem die Bauteile der Verdichtereinrichtung 100, so zum Beispiel die Bauteile des Carrier device 10 forms a closed interior 36, in which the components of the compressor device 100, such as the components of the

Elektromotors 20, angeordnet sind. Anhand der Fig. 1 ist erkennbar, dass das erste Element 31 auf der dem zweiten Element 32 zugewandten Seite im Bereich einer radial umlaufenden Innenwand eine in einem schrägen Winkel α zur Drehachse 2 angeordnete erste Electric motor 20, are arranged. It can be seen from FIG. 1 that the first element 31 on the side facing the second element 32 in the region of a radially encircling inner wall has a first one arranged at an oblique angle α to the axis of rotation 2

Kontaktfläche 41 aufweist. Die erste Kontaktfläche 41 bildet somit eine konusförmige Fläche aus. Die erste Kontaktfläche 41 wirkt mit einer an dem zweiten Element 32 ausgebildeten gegengleichen zweiten Kontaktfläche 42 zusammen. Die beiden Kontaktflächen 41 , 42 bilden zusammen einen ersten Kontaktbereich 43 zwischen den beiden Elementen 31 , 32 der Trägereinrichtung 10 bzw. des Gehäuses 24 aus. Contact surface 41 has. The first contact surface 41 thus forms a cone-shaped surface. The first contact surface 41 cooperates with an opposing second contact surface 42 formed on the second element 32. The two contact surfaces 41, 42 together form a first contact region 43 between the two elements 31, 32 of the carrier device 10 and of the housing 24.

Weiterhin ist anhand der Fig. 1 erkennbar, dass die dem zweiten Element 32 zugewandte Stirnfläche des ersten Elements 31 eine dritte Kontaktfläche 44 ausbildet, die rechtwinklig zur Drehachse 2 der Welle 1 verläuft. Die ringförmige dritte Kontaktfläche 44 wirkt mit einer gegengleichen vierten Kontaktfläche 45 am zweiten Element 32 zusammen. Die beiden Kontaktflächen 44, 45 bilden einen zweiten Kontaktbereich 48 zwischen den beiden Elementen 31 , 32 des Furthermore, it can be seen from FIG. 1 that the end face of the first element 31 facing the second element 32 forms a third contact surface 44, which extends at right angles to the axis of rotation 2 of the shaft 1. The annular third contact surface 44 cooperates with a counterpart fourth contact surface 45 on the second element 32. The two contact surfaces 44, 45 form a second contact region 48 between the two elements 31, 32 of the

Gehäuses 24 bzw. der Trägereinrichtung 10 aus. Die Kontaktflächen 41 , 44 am ersten Element 31 und die Kontaktflächen 42, 45 am zweiten Element 32 schließen in Richtung der Drehachse 2 betrachtet vorzugsweise zumindest nahezu unmittelbar aneinander an. Housing 24 and the carrier device 10 from. The contact surfaces 41, 44 on the first element 31 and the contact surfaces 42, 45 on the second element 32, viewed in the direction of the rotation axis 2, preferably at least almost directly abut each other.

Im montierten Zustand der Trägereinrichtung 10 ist aufgrund der Maßtolerierung der beiden Kontaktflächen 41 , 42 am ersten Kontaktbereich 43 das erste In the assembled state of the carrier device 10 is due to the dimensional tolerance of the two contact surfaces 41, 42 at the first contact region 43, the first

Element 31 zumindest im Bereich des ersten Kontaktbereichs 41 radial elastisch nach außen aufgeweitet bzw. mit einer elastischen Vorspannspannkraft V beaufschlagt. Element 31 at least in the region of the first contact portion 41 radially elastically expanded outwardly or acted upon by an elastic biasing force V.

Das Anliegen der Kontaktflächen 41 , 42 im ersten Kontaktbereich 43 sowie der beiden Kontaktflächen 44, 45 im zweiten Kontaktbereich 48 wird durch eine Bearbeitung der Kontaktflächen 41 , 42 am ersten Kontaktbereich 43 während derThe abutment of the contact surfaces 41, 42 in the first contact region 43 and the two contact surfaces 44, 45 in the second contact region 48 is achieved by machining the contact surfaces 41, 42 on the first contact region 43 during the

Ausbildung bzw. Fertigung des Gehäuses 24 bzw. der Trägereinrichtung 10 eingestellt. Hierzu wird zunächst auf die Fig. 2 verwiesen. Darin erkennt man, dass in einem Vormontageschritt, bei der wenigstens eine der beiden Training or production of the housing 24 and the carrier device 10 set. For this purpose, reference is first made to FIG. 2. This shows that in a pre-assembly step, at least one of the two

Kontaktflächen 41 , 42 des ersten Kontaktbereichs 43 noch nicht endbearbeitet ist bzw. ein Übermaß aufweist, zwischen der dritten Kontaktfläche 44 und der vierten Kontaktfläche 45 ein Abstand ai ausgebildet ist. Würde man nun die beiden Elemente 31 , 32 mit entsprechenden Axialkräften gegeneinander derart beaufschlagen, dass der Abstand ai Null wäre, so würde in dem ersten Element 31 eine zu hohe radiale Druckspannung erzeugt werden. Zur Erzielung einer definierten elastischen Vorspannung zwischen den beiden Elementen 31 , 32 im ersten Kontaktbereich 43 ist es daher erforderlich, den Abstand ai auf einenContact surfaces 41, 42 of the first contact portion 43 is not yet finished or has an excess, between the third contact surface 44 and the fourth contact surface 45, a distance ai is formed. Would you now the Both elements 31, 32 with corresponding axial forces act against each other such that the distance ai would be zero, so in the first element 31 too high a radial compressive stress would be generated. To achieve a defined elastic bias between the two elements 31, 32 in the first contact region 43, it is therefore necessary, the distance ai to a

Abstand a2 zu verringern, der so groß ist, dass bei einer Anlage der beiden Kontaktflächen 44, 45 im Bereich des ersten Elements 31 die gewünschte radiale Aufweitung bzw. elastische Vorspannung erzeugt wird. Mit Blick auf die wesentlichen Montage- bzw. Herstellungsphasen der To reduce the distance a2, which is so large that when a contact of the two contact surfaces 44, 45 in the region of the first member 31, the desired radial expansion or elastic bias is generated. With a view to the main assembly or production phases of

Trägereinrichtung 10 wird nunmehr auf das Ablaufdiagramm der Fig. 3 eingegangen: Darin ist erkennbar, dass in einem ersten Schritt 201 das oben erläuterte axiale Fügen der beiden Elemente 31 , 32 in Richtung der Drehachse 2 zur Erfassung des Abstands ai zwischen den beiden Kontaktflächen 44, 45 erfolgt. Anschließend erfolgt in einem zweiten Schritt 202 die Endbearbeitung der ersten und/oder zweiten Kontaktfläche 41 , 42 den Elementen 31 , 32, um den Abstand a2 einzustellen. Anschließend werden die beiden Elemente 31 , 32 in einem dritten Schritt 203 nochmals gefügt bzw. mittels der 3, it can be seen that in a first step 201, the above-described axial joining of the two elements 31, 32 in the direction of the axis of rotation 2 for detecting the distance ai between the two contact surfaces 44, 45 takes place. Subsequently, in a second step 202, the finishing of the first and / or second contact surface 41, 42 the elements 31, 32 to adjust the distance a2. Subsequently, the two elements 31, 32 are added again in a third step 203 or by means of

Befestigungsschrauben 34 miteinander verbunden, derart, dass die beiden Kontaktbereiche 43, 48 ausgebildet werden, d.h. alle Kontaktflächen 41 , 42, 44 und 45 aneinander anliegen. In diesem Zustand werden nun in den beiden Elementen 31 , 32 ausgebildete Lageraufnahmen 50, 52, die der Aufnahme der Radiallager 12, 14 dienen, durch einen Bearbeitungsvorgang, insbesondere durch einen Schleifvorgang, zueinander koaxial ausgerichtet. Eine Fixing screws 34 connected to each other, such that the two contact portions 43, 48 are formed, i. all contact surfaces 41, 42, 44 and 45 abut each other. In this state, now in the two elements 31, 32 formed bearing receivers 50, 52, which serve to receive the radial bearings 12, 14, aligned by a machining operation, in particular by a grinding process, coaxial with each other. A

entsprechende Bearbeitung der Lageraufnahmen 50, 52 ist immer dann sinnvoll, wenn die Radiallager 12, 14 bauartbedingt bzw. aufgrund ihrer Fertigung bereits sehr geringe Toleranzen aufweisen. Wenn dies nicht der Fall ist, ist es demgegenüber vorgesehen, dass die Radiallager 12, 14 bereits in den appropriate processing of the bearing receivers 50, 52 is always useful when the radial bearings 12, 14 due to design or due to their production already have very low tolerances. If this is not the case, it is provided that the radial bearings 12, 14 already in the

Lageraufnahmen 50, 52 angeordnet sind und die Innenbohrungen 54, 56 der Radiallager 12, 14 durch einen Bearbeitungsschritt (insbesondere Schleifen) koaxial zueinander ausgerichtet werden. Bearing mounts 50, 52 are arranged and the inner bores 54, 56 of the radial bearings 12, 14 are aligned by a machining step (in particular loops) coaxial with each other.

In dem Zustand, in dem die Bearbeitung der Lageraufnahmen 50, 52 bzw. der Innenbohrungen 54, 56 erfolgt, sind in den Innenraum 36, des Gehäuses 24 insbesondere die Bestandteile des Elektromotors 20 noch nicht montiert. Nachdem die Ausbildung der Lageraufnahmen 50, 52 bzw. der Innenbohrungen 54, 56 an den Radiallagern 12, 14 erfolgt ist, werden anschließend die beiden Elemente 31 , 32 des Gehäuses 24 in einem vierten Schritt 204 wieder voneinander getrennt, um die in dem Gehäuse 24 befindlichen Bauteile, beispielsweise den Stator 23, anzuordnen. In the state in which the machining of the bearing receivers 50, 52 or the inner bores 54, 56 takes place, in particular the components of the electric motor 20 have not yet been mounted in the inner space 36 of the housing 24. After the formation of the bearing receivers 50, 52 and the inner bores 54, 56 has been made on the radial bearings 12, 14, then the two elements 31, 32 of the housing 24 are separated again in a fourth step 204, to those in the housing 24th located components, such as the stator 23 to arrange.

Anschließend können die Elemente 31 , 32 sowie die Welle 1 in einem Schritt 205 montiert werden, wobei durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Subsequently, the elements 31, 32 and the shaft 1 can be mounted in a step 205, wherein the inventive design of the

Kontaktbereiche 43, 48 beim Wiederzusammensetzen der beiden Elemente 31 , 32 die Lageraufnahmen 50, 52 bzw. Innenbohrungen 54, 56 der Radiallager 12,Contact areas 43, 48 when reassembling the two elements 31, 32, the bearing receivers 50, 52 and inner bores 54, 56 of the radial bearing 12,

14 mit hoher Genauigkeit fluchtend zueinander angeordnet sind. 14 are arranged with high accuracy in alignment with each other.

Die soweit beschriebene Trägereinrichtung 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken The carrier device 10 described so far can be modified or modified in many ways, without departing from the spirit of the invention

abzuweichen. So ist es insbesondere auch denkbar, dass das erste und/oder zweite Element 31 , 32, nicht wie dargestellt, jeweils einstückig bzw. monolithisch ausgebildet ist/sind, sondern aus jeweils mehreren Bauteilen besteht. Wesentlich dabei ist, dass die entsprechenden Bauteile der beiden Elementen 31 , 32 in diesem Fall nach dem Bearbeiten der Aufnahmebohrung 50, 52 bzw. departing. Thus, it is also conceivable, in particular, for the first and / or second element 31, 32 not to be formed in one piece or monolithic as shown, but rather to consist of a plurality of components each. It is essential that the corresponding components of the two elements 31, 32 in this case after machining the receiving bore 50, 52 and

Innenbohrung 54, 56 nicht mehr voneinander getrennt werden müssen, während das Trennen der Elemente 31 , 32 selbstverständlich möglich ist. Weiterhin soll die soweit beschriebene Trägereinrichtung 10 nicht auf den Einsatz als Inner bore 54, 56 no longer have to be separated from each other, while the separation of the elements 31, 32 is of course possible. Furthermore, the carrier device 10 described so far is not intended for use as

Verdichtereinrichtung beschränkt sein. Anstelle von mechanischen Be limited compressor device. Instead of mechanical

Bearbeitungsverfahren für die Lageraufnahmen 50, 52 bzw. der Innenbohrungen 54, 56 können je nach Anwendungsfall stattdessen auch thermische, elektrische oder elektrochemische Bearbeitungsverfahren vorgesehen sein. Processing methods for the bearing receptacles 50, 52 and the inner bores 54, 56 may be provided depending on the application instead also thermal, electrical or electrochemical machining process.

Die Erfindung soll auch nicht auf die Bearbeitung von Lageraufnahmen 50, 52 bzw. Innenbohrungen 54, 56 für Radiallager 12, 14 beschränkt sein. Vielmehr ist eine Übertragung des Erfindungsgedanken auch auf kombinierte Radial-The invention should not be limited to the machining of bearing mounts 50, 52 and inner bores 54, 56 for radial bearings 12, 14. Rather, a transfer of the concept of the invention is also based on combined radial

/Axiallager bzw. Axiallager denkbar. Zuletzt können anstatt aerodynamischer bzw. aerostatischer Lager auch konventionelle Wälzlager o.ä. verwendet werden. / Thrust or thrust bearing conceivable. Lastly, instead of aerodynamic or aerostatic bearings, conventional rolling bearings or similar can be used. be used.

Claims

Ansprüche claims

1 . Trägereinrichtung (10) zur Aufnahme zweier Lager (12, 14) zur Lagerung einer Welle (1 ), mit einem ersten Element (31 ) der Trägereinrichtung (10), das eine erste Lageraufnahme (50) für das erste Lager (12) aufweist, mit einem zweiten Element (32) der Trägereinrichtung (10), das eine zweite Lageraufnahme (52) zur Aufnahme des zweiten Lagers (14) aufweist, wobei zwischen den beiden Elementen (31 , 32) wenigstens ein in einem schrägen Winkel (a) zu einer Längsachse (2) angeordneter erster Kontaktbereich (43) und ein in einem rechten Winkel zur Längsachse (2) angeordneter zweiter Kontaktbereich (48) ausgebildet sind, wobei die beiden Elemente (31 , 32) zueinander festlegbar sind, und wobei im festgelegten Zustand der beiden Elemente (31 , 32) zwischen den Elementen (31 , 32) im ersten 1 . Carrier device (10) for receiving two bearings (12, 14) for supporting a shaft (1), with a first element (31) of the carrier device (10), which has a first bearing receiver (50) for the first bearing (12), with a second element (32) of the support device (10) having a second bearing receptacle (52) for receiving the second bearing (14), wherein between the two elements (31, 32) at least one at an oblique angle (a) a first contact region (43) arranged at a longitudinal axis (2) and a second contact region (48) arranged at a right angle to the longitudinal axis (2), the two elements (31, 32) being fixable relative to one another, and wherein in the fixed state two elements (31, 32) between the elements (31, 32) in the first

Kontaktbereich (43) eine elastische Vorspannkraft (V) ausgebildet ist. Contact region (43) has a resilient biasing force (V) is formed.

2. Trägereinrichtung nach Anspruch 1 , 2. carrier device according to claim 1,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass das erste Element (31 ) topf- oder hülsenförmig und das zweite Element (32) scheibenförmig ausgebildet ist, und dass die beiden Kontaktbereiche (43, 48) durch jeweils zwei, an den Elementen (31 , 32) ausgebildete, radial um die Längsachse (2) umlaufende Kontaktflächen 41 , 42, 44, 45) gebildet sind. in that the first element (31) is pot-shaped or sleeve-shaped and the second element (32) is disc-shaped, and in that the two contact regions (43, 48) are formed radially through the longitudinal axis by two respective elements formed on the elements (31, 32) (2) circumferential contact surfaces 41, 42, 44, 45) are formed.

3. Trägereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, 3. carrier device according to claim 1 or 2,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass die beiden Kontaktbereiche (43, 48) an den beiden Elementen (31 , 32) in Richtung der Längsachse (2) betrachtet aneinander anschließen. the two contact regions (43, 48) on the two elements (31, 32), viewed in the direction of the longitudinal axis (2), adjoin one another.

4. Trägereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. carrier device according to one of claims 1 to 3,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass die beiden Elemente (31 , 32) ein einen geschlossenen Innenraum (36) ausweisendes Gehäuse (24) ausbilden. Anordnung zur Lagerung einer Welle (1 ), mit einer Trägereinrichtung (10), die nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist, sowie mit zwei, in den Lageraufnahmen (50, 52) der Elemente (31 , 32) angeordneten Lagern (12, 14). in that the two elements (31, 32) form a housing (24) which has a closed interior (36). Arrangement for supporting a shaft (1), having a carrier device (10), which is designed according to one of Claims 1 to 4, and with two bearings (12 , 14).

Anordnung nach Anspruch 5, Arrangement according to claim 5,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass die beiden Lager (12, 14) als aerodynamische oder -statische Lager (12, 14) ausgebildet sind. the two bearings (12, 14) are designed as aerodynamic or static bearings (12, 14).

Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, Arrangement according to claim 5 or 6,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass die beiden Lager (12, 14) als Radiallager ausgebildet sind. the two bearings (12, 14) are designed as radial bearings.

Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, Arrangement according to one of claims 5 to 7,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass die Anordnung Bestandteil einer einen elektrischen Antrieb (20) aufweisenden Maschine, insbesondere einer Verdichtereinrichtung (100) ist, und dass das erste Element (31 ) dazu ausgebildet ist, Bauteile des elektrischen Antriebs (20) aufzunehmen. in that the arrangement is part of a machine having an electric drive (20), in particular a compressor device (100), and in that the first element (31) is designed to receive components of the electric drive (20).

Verfahren zur Ausbildung einer Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, umfassend zumindest folgende Schritte: Method for forming an arrangement according to one of Claims 5 to 8, comprising at least the following steps:

- Bereitstellen der beiden Elemente (31 , 32) der Trägereinrichtung (10) und ggf. in den Lageraufnahmen (50, 52) der Elemente (31 , 32) angeordneter Llager (12, 14) - Providing the two elements (31, 32) of the support device (10) and possibly in the bearing receivers (50, 52) of the elements (31, 32) arranged bearing (12, 14)

- Axiales Fügen und Verbinden der beiden Elemente (31 , 32) der Axially joining and connecting the two elements (31, 32) of the

Trägereinrichtung (10) in Richtung einer Längsachse (2), wobei die beiden Elemente (31 , 32) im ersten Kontaktbereich (43) mit radialer elastischer Vorspannkraft (V) beaufschlagt sind Support device (10) in the direction of a longitudinal axis (2), wherein the two elements (31, 32) in the first contact region (43) with a radial elastic biasing force (V) are acted upon

- insbesondere mechanisches Bearbeiten der beiden Lageraufnahmen (50, 52) für die beiden Lager (12, 14) oder von Innenbohrungen (54, 56) in den Lagern (12, 14) zur Aufnahme der Welle (1 ) im gefügten Zustand der beiden Elemente (31 , 32), derart, dass die beiden Lageraufnahmen (50, 52) oder die beiden Innenbohrungen (54, 56) fluchtend zur Längsachse (2) angeordnet sind - In particular, mechanical machining of the two bearing receivers (50, 52) for the two bearings (12, 14) or inner bores (54, 56) in the bearings (12, 14) for receiving the shaft (1) in the joined state of the two elements (31, 32), such that the two bearing receptacles (50, 52) or the two inner bores (54, 56) are arranged in alignment with the longitudinal axis (2)

10. Verfahren nach Anspruch 9, 10. The method according to claim 9,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass vor dem Bearbeiten der Lageraufnahmen (50, 52) in den Elementen (31 , 32) oder der Innenbohrungen (54, 56) in den Lagern (12, 14) in einem Zwischenschritt eine Bearbeitung wenigstens eines der beiden Elemente (31 , 32) im ersten Kontaktbereich (43) erfolgt, bei denen ein Axialabstand (32) zwischen den beiden Elementen (31 , 32) im zweiten Kontaktbereich (48) zur Erzeugung der Vorspannkraft (V) eingestellt wird. in that prior to machining the bearing receivers (50, 52) in the elements (31, 32) or the inner bores (54, 56) in the bearings (12, 14) in an intermediate step, machining at least one of the two elements (31, 32) in the first contact region (43) takes place, in which an axial distance (32) between the two elements (31, 32) in the second contact region (48) for generating the biasing force (V) is adjusted.

1 1 . Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, 1 1. Method according to claim 8 or 9,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass nach dem Bearbeiten der beiden Lageraufnahme (50, 52) für die beiden Lager (12, 14) oder der Innenbohrungen (54, 56) in den Lagern (12, 14) die beiden Elemente (31 , 32) voneinander getrennt werden um, im Bereich des ersten Elements (31 ) angeordnete Bauteile zu montieren, und dass anschließend die beiden Elemente (31 , 32) wieder gefügt werden. in that after machining the two bearing receivers (50, 52) for the two bearings (12, 14) or the inner bores (54, 56) in the bearings (12, 14), the two elements (31, 32) are separated from one another, To mount in the region of the first element (31) arranged components, and then that the two elements (31, 32) are joined again.