Was ist ein hydrostatisches Lager?

Ein hydrostatisches Lager ist ein mechanisches Gerät, das lediglich einen dünnen Flüssigkeits- oder Gasfilm verwendet, um seine Last zu tragen. Ein hydrostatisches Lager, auch als Flüssigkeitslager bekannt, nutzt eine von außen unter Druck stehende Luft-, Öl- oder Wasserquelle, um einen Barrierefilm zwischen der Außenschale des Lagers und der Welle, die es trägt, zu bilden. Die Rotationsgeschwindigkeit der Welle sorgt für einen hohen Druck in der umgebenden Flüssigkeit, der die Welle mit sehr geringer Reibung stützt. Hydrostatische Lager werden in Anwendungen eingesetzt, bei denen hohe Arbeitsbelastungen, Geschwindigkeiten und Präzisionsanforderungen Lager mit langer Lebensdauer, geringem Geräuschpegel und minimalen Vibrationen erfordern. Ein hydrostatisches Lager bietet in diesen Bereichen eine weitaus bessere Leistung und ist wesentlich kostengünstiger als herkömmliche Kugel- oder Rollenlager.

Das Gerät pumpt eine unter Druck stehende Flüssigkeit in den Raum zwischen der Geräte- oder Maschinenwelle und der Außenschale des Lagers. Flüssigkeit dringt durch eine restriktive Öffnung in das Lager ein und wird durch Dichtungen im Lagerhohlraum gehalten. Wenn Flüssigkeit austritt, verringert sich der Spalt zwischen Welle und Gehäuse, wodurch der Druck in der Flüssigkeit ansteigt. Dieser Druckanstieg zwingt die Oberflächen dazu, sich wieder zu trennen, wodurch die Flüssigkeitslagerung stark reguliert wird und eine sehr feine Toleranzkontrolle ermöglicht wird.

Hydrostatische Lager sind im Vergleich zu Kugel- oder Rollenlagern sehr einfach in Konstruktion, Herstellung und Betrieb. Herkömmliche Lager erfordern eine präzise Bearbeitung der Kugeln oder Rollen sowie der Innen- und Außenschalen, in denen sie laufen. Dies ist offensichtlich teuer und zeitaufwändig, insbesondere wenn man die begrenzte Lebensdauer dieser Lager berücksichtigt. Kugel- und Rollenlager erzeugen zudem erhebliche Geräusche und Vibrationen, was sie für den Einsatz mit hoher Präzision ungeeignet macht. Ein hydrostatisches Lager arbeitet reibungs- und vibrationsarm und erzeugt nahezu keine Geräusche. Dies macht es ideal für hochpräzise Anwendungen wie Festplattenlaufwerke.

Hydrostatische Lager sind außerdem günstiger in der Wartung und haben eine besonders lange Lebensdauer. Ein gutes Beispiel für diese Langlebigkeit ist der hydrostatische Lagersatz, der im Wasserkraftwerk Holtwood in Pennsylvania installiert wurde. Diese Lager wurden 1912 eingebaut und sind seitdem ununterbrochen in Betrieb, ohne dass Teile ausgetauscht wurden. Die Hersteller schätzen, dass die Lager eine wartungsfreie Lebensdauer von etwa 1.300 Jahren haben. Diese Lager tragen Volllasten im Bereich von 205 Tonnen und sind ein hervorragendes Beispiel für die Effizienz und lange Lebensdauer des hydrostatischen Lagers.

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