Was ist ein Folienlager?
Folienlager sind spezielle Luftlager, bei denen der Zapfen einer Achse oder Welle mit gefederter Folie gelagert wird, bis eine bestimmte Drehzahl erreicht ist. Wenn sich ein Folienlager dreht, zieht es Luft in den Raum zwischen Zapfen und Hülse. Dadurch wird in diesem Raum genügend Luftdruck erzeugt, um die Folie aus dem Weg zu schieben, sodass das Lager vollständig von Luft getragen wird. Da zu diesem Zeitpunkt kein physischer Kontakt zwischen den verschiedenen Komponenten eines Folienlagers besteht, tritt außerhalb der anfänglichen Anlaufzeit nur ein sehr geringer Verschleiß auf. Folienlager können in jeder Anwendung verwendet werden, die eine hohe Drehzahl erfordert, und Turbomaschinen sind ein herausragendes Beispiel.
Lager sind Vorrichtungen, die es einem Objekt ermöglichen, sich innerhalb eines anderen Objekts zu drehen, und von ihnen wird typischerweise auch erwartet, dass sie einer Art von Belastung standhalten. Herkömmliche Lager bestehen aus einer Hülse und einer Lagerfläche, die durch Kugeln, Rollen oder andere Komponenten, die regelmäßig geschmiert werden müssen, voneinander getrennt sind. Andere einfachere Lager enthalten keine Rollenelemente, und das Folienlager ist eine Variante, bei der die Rollenelemente und die Lageroberfläche durch Folie ersetzt werden.
Die meisten Folienlager bestehen aus drei Hauptkomponenten, einer Lagerhülse und zwei Folienschichten. Diese Schichten werden typischerweise als Deckfolie und Höckerfolie bezeichnet und dienen jeweils einem anderen Zweck. Die obere Folie wirkt typischerweise als Lagerfläche, auf der der Zapfen einer Welle oder Achse aufliegt, während die Höckerfolie die erforderliche Unterstützung bietet. Wenn sich ein Zapfen innerhalb eines Folienlagers dreht, wird Luft in den Raum gesaugt, den die Höckerfolie einnimmt. Dadurch zieht sich die Folie von der Lagerhülse und dem Zapfen ab und die Welle oder Achse bleibt an einer Druckluftschicht hängen.
Der Hauptzweck eines Folienlagers besteht darin, den Bedarf an Öl oder anderen Schmierstoffen zu beseitigen, den die meisten anderen Lagerkonstruktionen haben. Da Zapfen und Hülse im Betrieb durch Druckluft getrennt werden und ständig neue Luftmengen angesaugt werden, tritt bei ausreichender Drehzahl kaum oder gar kein Verschleiß auf. Verschleiß tritt immer dann auf, wenn ein Folienlager in Betrieb genommen oder angehalten wird, obwohl einige dieser Lager über 100.000 solcher Zyklen standhalten können.
Folienlager bieten noch einige andere Vorteile, wie z. B. eine erhöhte Toleranz für Fluchtungsfehler. Lager reagieren oft sehr empfindlich auf Fluchtungsfehler, aber Folienlager korrigieren dies normalerweise automatisch. Einige Folienlager halten auch Temperaturen von über 650 ° C stand und eignen sich daher gut für Hochtemperatur-Turbomaschinen und ähnliche Anwendungen.