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Donnerstag, 23.03.2017
 
AeroLas GmbH
Grimmerweg 6
D-82008 Unterhaching
Tel.: +49 89-66 60 89-0
Fax: +49 89-66 60 89-55
info@aerolas.de
AeroLas
"Das ist das Schöne an einem Fehler:
man muß ihn nicht zweimal machen."


(Thomas Alva Edison)
"Eine überzeugende Vision kann die Bündelung des Ideenpotentials
und die Freisetzung zielgerichteter Energien bewirken."


(Herbert Henzler)

 
Vergleich der verschiedenen Luftlagertechnologien
Klassifizierung
Luftlager (aerostatische Lager) gehören zur Klasse der Gleitlager. Die in den Lagerspalt, d.h. zwischen die zueinander bewegten Gleitflächen gepresste Druckluft bildet das Schmiermedium. Zugleich wird mit ihr ein Druckpolster aufgebaut, das die Last berührungsfrei trägt. Die Druckluft wird normalerweise von einem Kompressor zur Verfügung gestellt. Ziel ist, für den Druck, die Steifigkeit und die Dämpfung des Luftpolsters ein möglichst hohes Niveau zu erreichen. Dabei spielen der Luftverbrauch und die gleichmäßige Einspeisung der Luft über die gesamte Lagerfläche eine entscheidende Rolle.
Die Luftlager von AeroLas mit der höchsten Performance
Die innovativen Luftlager von AeroLas weisen eine große Anzahl an Mikrodüsen auf, die gezielt mit dem Laser gebohrt werden. Ihre Tot- volumina sind verschwindend gering gegenüber allen anderen Luftlagern. Anzahl, Anordnung und Geometrie der Mikrodüsen werden genau berechnet. Auf diese Weise können die Lagereigenschaften bestmöglich an die Kundenwünsche angepaßt werden. Die große Anzahl an Düsen erlaubt eine nahezu unbegrenzte Variation zwischen den statischen und dynamischen Eigenschaften. Dadurch ist diese Luftlagertechnologie allen anderen in jeder Hinsicht weit überlegen. Ausserdem sind auch Lösungen möglich, die außerhalb der Möglichkeiten konventioneller Luftlager im Wettbewerb zu Wälz- und Gleitlagern liegen.
Aufbau eines typischen
konventionellen Luftlagers
Konventionelle Luftlager
Bei konventionellen Düsen-Luftlagern fließt die Druckluft über wenige, jedoch relativ große Einströmdüsen (Durchmesser 0,1 - 0,5 mm) in den Lagerspalt. Dadurch ist ihr Luftverbrauch wenig flexibel, und die Lagereigenschaften kön- nen nur unzureichend an die Randbedingungen (Kräfte, Momente, Lagerfläche, Lagerspalthöhe, Dämpfung) angepaßt werden. Um die Luft bei der geringen Anzahl Einströmdüsen dennoch möglichst gleichmäßig im Spalt verteilen zu können, werden verschiedene konstruktive Maßnahmen getroffen. Sie alle erzeugen jedoch Totvolumina (nicht verdichtbare und damit weiche Luftvolumina). Diese sind für die Dynamik des Luftlagers äußerst schädlich und regen zu selbsterregten Schwingungen an.
Eindüsen-Luftlager mit
Vorkammer
Eindüsen-Luftlager mit Vorkammer haben um die zentral angeordnete Düse eine Kammer. Ihre Fläche beträgt üblicherweise 3 - 20 % der Lagerfläche. Selbst bei einer Vorkammer-Tiefe von nur wenigen 1/100 mm ist das Totvolumen dieser Luftlager sehr groß. Im ungünstigsten Fall besitzen diese Luftlager statt einer Vorkammer einfach nur eine konkave Lagerfläche. Alle diese Luftlager besitzen neben sehr vielen anderen Nachteilen insbesondere eine äußerst schlechte Kippsteifigkeit.
Düsen-Luftlager mit
Mikrokanalstrukturen
Typische konventionelle Düsen-Luftlager wer- den mit Kammern und Kanälen ausgeführt. Dadurch soll bei einer begrenzten Anzahl Düsen das Totvolumen gegenüber Eindüsen-Luftlagern mit Vorkammer verkleinert und dennoch die Luft gut im Spalt verteilt werden. Die meisten konstruktiven Ideen beziehen sich hier auf spezielle Kanalstrukturen. Luftlager mit Mikrokanalstrukturen ohne Kammern werden von einigen Herstellern seit Ende der 80er Jahre hergestellt. Doch auch hier bleiben die Nachteile von Totvolumina erhalten. Im Vergleich mit der Luftlager-Technologie von AeroLas hat sich gezeigt: Mikrokanäle besitzen einen relativ starken Abfall von Tragkraft und Steifigkeit mit zunehmender Lagerspalthöhe. Daher haben sie gerade bei dynamischen Anwendungen, wie hochbeschleunigten Linearantrieben oder hochfrequenten Spindeln, gravierende Nachteile.
Sinterluftlager mit porösem
Lagermaterial
Bei sogenannten Sinterluftlagern soll das poröse Lagermaterial für ein gleichmäßiges Verteilen der Luft sorgen. Nachteile sind das große Totvolumen (Hohlstellen im Material) und das ungleichförmige Ausströmen der Luft infolge der unregelmäßigen Porosität. Damit verbunden sind auch die hohen Schwankungen der Lagereigenschaften dieser Luftlager. Systembedingt können Sinterluftlager nur in einem sehr geringen Temperaturbereich zwischen 0°C und 50°C eingesetzt werden.
   
 
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