DE102012020228A1

DE102012020228A1 - Fluiddynamisches Lagersystem

Info

Publication number: DE102012020228A1
Application number: DE201210020228
Authority: DE
Inventors: Andreas Kull
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2014-04-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein fluiddynamisches Lagersystem, das ein erstes Lagerbauteil aufweist, welches eine Lagerbuchse mit einer Lagerbohrung umfasst, und ein zweites Lagerbauteil, welches eine in der Lagerbohrung drehbar angeordnete Welle umfasst. Die Welle und die Lagerbuchse sind durch einen mit einem Lagerfluid gefüllten Lagerspalt voneinander getrennt. Entlang des Lagerspaltes ist mindestens ein fluiddynamisches Radiallager angeordnet. An der Welle ist eine Druckplatte angeordnet, die in einer Aussparung der Lagerbuchse angeordnet und von dem Lagerspalt umgeben ist. Zusammen mit der Lagerbuchse und der Abdeckplatte bildet die Druckplatte ein erstes und ein zweites Axiallager.
Erfindungsgemäß sind die beiden Axiallager unterschiedlich ausgebildet derart, dass das Lagerfluid in den die Druckplatte umgebenden Abschnitten des Lagerspalts unter allen Betriebsbedingungen des Lagers eine vorgegebene Flussrichtung aufweist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein fluiddynamisches Lagersystem, insbesondere zur Drehlagerung eines Spindelmotors zum Antrieb eines Festplattenlaufwerkes.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind vielfältige Bauformen von fluiddynamischen Lagersystemen für die Drehlagerung von Spindelmotoren bekannt.
In der Regel bestehen diese Lagersysteme aus mindestens zwei Lagerbauteilen, die getrennt durch einen dünnen Schmiermittelfilm um eine gemeinsame Drehachse relativ zueinander drehbar angeordnet sind.
Die beiden Lagerbauteile umfassen in der Regel eine Welle und eine Lagerbuchse, die eine axiale Bohrung zur Aufnahme der Welle aufweist. Die Welle rotiert frei in der Lagerbuchse und bildet zusammen mit dieser mindestens ein fluiddynamisches Radiallager. Die Lageroberflächen von Welle und Lagerbuchse sind durch einen dünnen, konzentrischen und mit einem Lagerfluid gefüllten Lagerspalt voneinander beabstandet.
Gemäß einer üblichen Bauweise eines fluiddynamischen Lagers ist vorzugsweise an einem Ende der Welle eine Lagerplatte angeordnet, die zwei Lagerflächen bildet, welche senkrecht zur Drehachse der Welle angeordnet sind. Diese Lagerflächen bilden zusammen mit gegenüberliegenden Lagerflächen der Lagerbuchse bzw. einer Abdeckplatte vorzugsweise zwei gegeneinander arbeitende fluiddynamische Axiallager, welche die axialen Lagerkräfte aufnehmen und eine übermäßige axiale Verschiebung der Welle entlang der Rotationsachse verhindern. Die Lagerplatte kann einteilig mit der Welle ausgebildet sein. In diesem Fall befinden sich in einem radial innen liegenden Bereich der Druckplatte mindestens ein, in der Regel drei axiale Durchgänge, welche als Rezirkulationskanäle für das Lagerfluid wirken. Ist die Lagerplatte als separates Bauteil an der Welle befestigt, so weist diese ein Mittenloch auf, in welches die Welle montiert wird. Am Außenumfang der Welle oder am Innenumfang der Lagerplatte gibt es axial verlaufende Aussparungen, welche nach der Montage der Lagerplatte auf die Welle als Rezirkulationskanäle wirken.
Der notwendige fluiddynamische Druck im Lagerspalt wird durch Lagerrillenstrukturen erzeugt, die bei Drehung der Lagerbauteile eine Pumpwirkung auf das im Lagerspalt befindliche Lagerfluid ausüben. Dadurch baut sich im Lagerspalt ein hydrodynamischer Druck auf, der die erforderliche Lagerkraft generiert.
Ein typisches Lager dieser Bauart ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 10 2008 021 514 A1 offenbart. Das hier dargestellte fluiddynamische Lagersystem hat zwei Axiallager, die gleichartig aufgebaut sind, d. h. die beiden Axiallager sind sowohl in sich selbst symmetrisch als auch zueinander symmetrisch aufgebaut. Die Axiallager erzeugen einen gleichmäßigen hydrodynamischen Druck in beide Reichungen des Lagerspalts, d. h. sie fördern das Lagerfluid in keine bestimmte Richtung.
Der Bereich des Lagerspaltes, in welchem der niedrigste hydrodynamische Druck herrscht, ist bei dieser Lagerbauart im Bereich des Lagerspalts am Außendurchmesser der Druckplatte. In diesem Bereich mit niedrigstem Druck können sich Luftblasen sammeln, die im Lagerfluid gelöst sind. Die Luftblasen sammeln sich immer in dem Bereich des Lagers mit dem geringsten Druck.
Die Ansammlung von Luftblasen wird auch dadurch begünstigt, dass ein solches Single-Plate-Lager, d. h. ein Lager mit einer einzigen Druckplatte, keinen geschlossenen Fluidkreislauf aufweist, so dass die Luftblasen, die sich im Lagerspalt am Außendurchmesser der Druckplatte sammeln, mangels definierter Zirkulation des Lagerfluids nicht ohne weiteres aus dem Lager entweichen können. Somit sammeln sich immer mehr kleine Luftblasen im Bereich des Lagerspalts am Außendurchmesser der Druckplatte und erzeugen eine große Luftblase, aus welcher immer wieder kleine Luftblasen abgezweigt werden und durch das Lager wandern. Dadurch werden die Lagereigenschaften und insbesondere der nicht wiederholbare Schlag (NRRO) negativ beeinflusst. Besonders problematisch ist es, wenn sich eine hinreichende Menge an Luft angesammelt hat und diese das Lagerfluid aus einer oder beiden Axiallagerflächen komplett verdrängt. In diesem Fall kommen die gegeneinander beweglichen Lagerbestandteile in direkten Kontakt zueinander und das Lager wird zerstört.
Die Strömung des Lagerfluids im Lagerspalt wird durch die Fertigungstoleranzen der Bauteile sowie durch Umwelteinflüsse, wie Temperatur, Orientierung des Lagers etc. beeinflusst. Daher kann es vorkommen, dass beispielsweise das Lagerfluid zunächst im Uhrzeigersinn um die Druckplatte fließt, während das Lagerfluid bei einer Temperaturerhöhung oder einer Änderung der Lage des Lagers zum Stillstand kommt oder sogar die Flussrichtung wechselt und gegen den Uhrzeigersinn um die Druckplatte und durch die Axiallager fließt. In der Situation, bei der der Fluss des Lagerfluids im Bereich der Axiallager zum Stillstand kommt, ist die Gefahr am größten, dass sich Luftblasen im Bereich des Lagerspalts am Außendurchmesser der Druckplatte sammeln. Die Luftblasen können dann nicht mehr durch den Fluss des Lagerfluids von der Druckplatte wegtransportiert werden.
Ferner kann am geschlossenen Ende des Lagers, also im Bereich unterhalb der Druckplatte bzw. Welle, der Druck sowohl positive als auch negative Werte annehmen bzw. zu groß werden, so dass die sogenannte Flughöhe der Druckplatte, also die axiale Lage der Druckplatte in ihrer Aussparung, nicht mehr den Vorgaben entspricht und die Funktion des Lagers beeinträchtigt werden kann.
Der Fluss des Lagerfluids um die Druckplatte, also die Richtung des Flusses des Lagerfluids ist bei dem beschrieben Lager herkömmlicher Bauart im Wesentlichen undefiniert und, wie oben beschrieben, abhängig von den Bauteiltoleranzen und den Umweltbedingungen.
Offenbarung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein fluiddynamisches Lager zur Drehlagerung eines Spindelmotors anzugeben, bei dem die Gefahr einer Ansammlung von Luft im Bereich der Axiallager reduziert wird und dadurch die Laufgenauigkeit des Lagers und insbesondere der nicht wiederholbare Schlag verbessert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein fluiddynamisches Lagersystem mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung und weitere erfindungswesentliche Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das fluiddynamische Lagersystem umfasst ein erstes Lagerbauteil, welches eine Lagerbuchse mit einer Lagerbohrung umfasst und ein zweites Lagerbauteil, welches eine in der Lagerbohrung drehbar angeordnete Welle umfasst. Die Welle und die Lagerbuchse sind durch einen mit einem Lagerfluid gefüllten Lagerspalt voneinander getrennt. Entlang des Lagerspaltes ist mindestens ein fluiddynamisches Radiallager angeordnet. An der Welle ist eine Druckplatte angeordnet, die in einer Aussparung der Lagerbuchse angeordnet und von dem Lagerspalt umgeben ist. Zusammen mit der Lagerbuchse und der Abdeckplatte bildet die Druckplatte ein erstes und ein zweites Axiallager.
Erfindungsgemäß sind die beiden Axiallager unterschiedlich ausgebildet derart, dass das Lagerfluid in dem die Druckplatte umgebenden Lagerspalt unter allen Betriebsbedingungen des Lagers eine vorgegebene Flussrichtung aufweist.
Erfindungsgemäß wird der Fluss im Lagerspalt, insbesondere im Abschnitt des Lagerspaltes um die Druckplatte herum, konstant in einer definierten Richtung gehalten. Es wird somit vermieden, dass der Fluss des Lagerfluids zum Stillstand kommt. Dadurch wird vermieden, dass sich Luft im Lagerspalt speziell am Außendurchmesser der Druckplatte ansammelt.
Insbesondere sind die beiden Axiallager unterschiedlich aufgebaut, wobei jedes Axiallager das Lagerfluid in eine definierte Richtung fördert derart, dass eine Strömung des Lagerfluids in eine definierte Richtung um die Druckplatte herum erzeugt wird.
Das erste Axiallager ist entlang eines ersten radialen Abschnitts des Lagerspalts angeordnet und weist Axiallagerrillen auf, die das in dem ersten radialen Abschnitt des Lagerspaltes befindliche Lagerfluid überwiegend in eine erste radiale Richtung fördern.
Das zweite Axiallager ist entlang eines zweiten radialen Abschnitts des Lagerspalts angeordnet und weist ebenfalls Axiallagerrillen auf, die das in dem zweiten radialen Abschnitt des Lagerspalts befindliche Lagerfluid überwiegend in eine zweite radiale Richtung fördert, die zur ersten radialen Richtung entgegengesetzt gerichtet ist.
Beispielsweise fördert das erste Axiallager das Lagerfluid in Richtung radial nach außen, während das zweite Axiallager das Lagerfluid in Richtung radial nach innen fördert, so dass ein geschlossener Fluidkreislauf um die Druckplatte herum erzeugt wird.
Um einen ungehinderten Fluidkreislauf um die Druckplatte herum zu ermöglichen, weist die Druckplatte an ihrem inneren Rand im Bereich der Verbindung mit der Welle mindestens einen Rezirkulationskanal, etwa in Form einer Bohrung oder einer Aussparung auf, welche die beiden radialen Abschnitte des Lagerspaltes direkt miteinander verbindet. Somit kann das Lagerfluid im ersten radialen Abschnitt des Lagerspaltes beispielsweise radial nach außen fließen, dann in axialer Richtung entlang des Außenumfangsdurchmessers der Druckplatte, und in radialer Richtung nach innen zurück entlang des zweiten radialen Abschnittes des Lagerspaltes und schließlich durch den Rezirkulationskanal zurück zum ersten radialen Abschnitt des Lagerspalts zirkulieren.
Die Axiallagerrillen sind bevorzugt fischgrätenförmig (herringbone groove) ausgestaltet. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Axiallagerrillen des ersten Axiallagers bezogen auf eine gedachte erste Apexlinie radial außen liegende Abschnitte und radial innen liegende Abschnitte auf. In gleicher Weise weisen die Axiallagerrillen des zweiten Axiallagers, bezogen auf eine gedachte zweite Apexlinie, radial außen liegende Abschnitte und radial innen liegende Abschnitte auf. Die gedachten Apexlinien verlaufen kreisförmig auf den Stirnseiten der Druckplatte konzentrisch zur Drehachse des Lagers, wobei sich der Durchmesser der ersten Apexlinie vorzugsweise vom Durchmesser der zweiten Apexlinie unterscheidet.
Die einzelnen Abschnitte der Axiallagerrillen können sich im Bereich der Apexlinie treffen und ineinander übergehen, sie können aber auch separat ausgebildet sein und nicht miteinander verbunden sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Durchmesser der beiden Apexlinien sich um mindestens 0,2 Millimeter unterscheidet. Vorzugsweise unterscheidet sich der Durchmesser der beiden Apexlinien um 0,5 Millimeter oder mehr, so dass sichergestellt ist, dass die vorgesehene, radial entgegengesetzte Pumpwirkung der Axiallager unter allen Betriebsbedingungen des Lagers unverändert aufrechterhalten wird. Bei einem typischen Lagersystem zur Drehlagerung eines Spindelmotors zum Antrieb eines 3,5 Zoll Festplattenlaufwerks weist die Druckplatte beispielsweise einen Durchmesser von 6 bis 8 Millimeter auf, die Welle einen Durchmesser von 3 bis 4 Millimeter und die Apexlinien einen Durchmesser von beispielsweise 5 bis 6,5 Millimeter.
Durch diese unterschiedlichen Durchmesser der Apexlinien können beim ersten Axiallager die außen liegenden Abschnitte der Axiallagerrillen beispielsweise länger ausgebildet sein als die inneren Abschnitte der Axiallagerrillen, während beim zweiten Axiallager die außen liegenden Abschnitte der Axiallagerrillen beispielsweise kürzer ausgebildet sind als die innen liegenden Abschnitte. Dadurch erzeugt das erste Axiallager eine überwiegende Pumpwirkung auf das Lagerfluid, die radial nach innen gerichtet ist, während das zweite Axiallager eine Pumpwirkung auf das Lagerfluid erzeugt, die radial nach außen gerichtet ist. Ist das erste Axiallager oben und das zweite Axiallager unten angeordnet, so ergibt sich auf der linken Seite der Welle um die Druckplatte herum eine Flussrichtung des Lagerfluids im Uhrzeigersinn.
Die Axiallager können sich jedoch nicht nur in der Länge der Abschnitte der Axiallagerrillen unterscheiden, sondern die Axiallagerrillen sowohl des ersten Axiallagers als auch des zweiten Axiallagers sind abgesehen von ihrer Länge durch geometrische Parameter definiert, wie beispielsweise die Breite der Abschnitte der Axiallagerrillen, die Tiefe der Abschnitte der Axiallagerrillen, die Anzahl der Abschnitte der Axiallagerrillen oder aber auch die Krümmung der einzelnen Abschnitte der Axiallagerrillen. Erfindungsgemäß unterscheidet sich mindestens ein geometrischer Parameter der radial außen liegenden Abschnitte der Axiallagerrillen von dem entsprechenden Parameter der radial innen liegenden Abschnitte der Axiallagerrillen. Die Geometrie der Abschnitte der Axiallagerrillen kann sich innerhalb eines Axiallagers unterscheiden und/oder aber zwischen den beiden Axiallagern. Erfindungsgemäß können auch mehrere dieser Parameter in den Abschnitten der Axiallagerrillen unterschiedlich ausgebildet sein.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung können die Axiallager auch spiralförmige Axiallagerrillen aufweisen, wobei sich die Pumprichtungen der beiden Axiallager unterscheiden und insbesondere entgegengesetzt gerichtet sind, so dass eine Zirkulation des Lagerfluids in eine vorgegebene Richtung um die Druckplatte erzwungen wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Aus den Zeichnungen ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen Schnitt durch einen Spindelmotor mit einem erfindungsgemäßen fluiddynamischen Lager.
2 zeigt einen vergrößerten Schnitt des fluiddynamischen Lagers im Bereich der Druckplatte in einer ersten Ausgestaltung der beiden Axiallager.
3 zeigt einen vergrößerten Schnitt des fluiddynamischen Lagers im Bereich der Druckplatte mit einer zweiten Ausgestaltung der beiden Axiallager.
4A, 4B zeigen eine Aufsicht und eine Unteransicht der Druckplatte mit einer ersten Ausgestaltung von Axiallagerrillen gemäß 1.
5A, 5B zeigen eine Aufsicht und eine Unteransicht der Druckplatte mit einer zweiten Ausgestaltung von Axiallagerrillen.
6A, 6B zeigen eine Aufsicht und eine Unteransicht der Druckplatte mit einer dritten Ausgestaltung von Axiallagerrillen.
7A, 7B zeigen eine Aufsicht und eine Unteransicht der Druckplatte mit einer vierten Ausgestaltung von Axiallagerrillen.
8A, 8B zeigen eine Aufsicht und eine Unteransicht der Druckplatte mit einer fünften Ausgestaltung von Axiallagerrillen.
9 zeigt ein Diagram der Durchflussrate des Lagerfluids im Axiallagerbereich in einem herkömmlichen Lager und einem erfindungsgemäßen Lager.
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung
1 zeigt einen Schnitt durch einen Spindelmotor, der mittels eines erfindungsgemäßen fluiddynamischen Lagersystems drehgelagert ist. Der Spindelmotor umfasst eine feststehende Basisplatte 10 mit einer zylindrischen Öffnung, in welcher eine Lagerbuchse 12 befestigt ist. Die Lagerbuchse 12 weist eine axiale, zylindrische Lagerbohrung auf, in welcher eine Welle 14 drehbar aufgenommen ist. Zwischen dem Innendurchmesser der Lagerbohrung und dem etwas kleineren Außendurchmesser der Welle 14 ist ein Lagerspalt 18 vorgesehen, der mit einem Lagerfluid, beispielsweise einem Schmieröl, gefüllt ist. Einander zugeordnete Lagerflächen der Lagerbuchse 12 und der Welle 14 bilden zusammen zwei fluiddynamische Radiallager 24, 26 aus, die durch entsprechende Radiallagerrillen 25, 27 gekennzeichnet sind. Die Radiallagerrillen 25, 27 sind auf der Oberfläche der Lagerbohrung und/oder der Oberfläche der Welle 14 angeordnet. Sobald sich die Welle 14 in der Lagerbuchse 12 dreht, üben die Radiallagerrillen 25, 27 eine Pumpwirkung auf das im axialen Abschnitt 18a des Lagerspalts 18 befindliche Lagerfluid aus. Auf diese Weise entsteht im Lagerspalt 18a ein hydrodynamischer Druck, wobei sich ein homogener und gleichmäßig dicker Schmiermittelfilm innerhalb des Lagerspalts 18 ausbildet, der die Radiallager 24, 26 tragfähig macht. Solange sich die Welle 14 in der Lagerbohrung dreht, wird diese durch den durch die Radiallagerrillen 25, 27 erzeugten fluiddynamischen Druck stabilisiert und läuft berührungslos in der Lagerbohrung, getrennt durch den Lagerspalt 18. Die beiden Radiallager 24, 26 sind durch einen Bereich mit vergrößerter Lagerspaltbreite, dem so genanntem Separatorspalt 28 axial voneinander getrennt. Die Lagerrillenstrukturen 25 des oberen Radiallagers 24 sind vorzugsweise asymmetrisch ausgestaltet, d. h. sie erzeugen keine gleichmäßige Pumpwirkung in beide Richtungen des axialen Abschnitts 18a des Lagerspalts 18, sondern eine gerichtete Pumpwirkung, die überwiegend nach unten in Richtung des zweiten Radiallagers 26 gerichtet ist.
Das zweite Radiallager 26 umfasst Lagerrillenstrukturen 27, die beispielsweise symmetrisch ausgebildet sind, so dass das zweite Radiallager 26 eine gleichmäßige Pumpwirkung auf das Lagerfluid in beide Richtungen des axialen Abschnitts 18a des Lagerspalts 18 erzeugt. Durch den Einfluss des oberen Radiallagers 24 ist eine Fließrichtung des Lagerfluids im Lagerspalt 18 nach unten in Richtung einer Druckplatte 20 gegeben.
Die Druckplatte 20 ist an einem Ende der Welle 14 angeordnet und auf die Welle 14 aufgepresst oder alternativ einteilig mit der Welle 14 ausgebildet. Gegenüberliegend der Druckplatte 20 ist die Lagerbuchse 12 durch eine Abdeckplatte 22 verschlossen. Sowohl die Druckplatte 20 als auch die Abdeckplatte 22 sind in entsprechenden Aussparungen der Lagerbuchse 12 konzentrisch zur Lagerbohrung aufgenommen. Die obere Stirnseite der Druckplatte 20 bildet zusammen mit einer gegenüberliegenden Fläche der Lagerbuchse 12 ein erstes Axiallager 30 aus. Die untere Stirnseite der Druckplatte 20 bildet zusammen mit einer gegenüberliegenden Fläche der Abdeckplatte 22 ein zweites Axiallager 32 aus. Die Axiallager 30, 32 sind durch Axiallagerrillen 31, 33 gekennzeichnet, die auf den Lagerflächen der Druckplatte 20 und/oder der Lagerbuchse 12 beziehungsweise der Druckplatte 20 und/oder der Abdeckplatte 22 angeordnet sind. Die Axiallagerrillen 31, 33 sind vorzugsweise spiralrillenförmig oder aber fischgrätenförmig ausgebildet. Sobald die Welle 14 in der Lagerbuchse 12 in Rotation versetzt wird, üben die Axiallagerrillen 31 des ersten Axiallagers 30 eine Pumpwirkung auf das in einem radialen Abschnitt 18b des Lagerspalts 18 befindliche Lagerfluid aus. Im radialen Abschnitt 18b des Lagerspalts 18 baut sich ein hydrodynamischer Druck auf, so dass das Axiallager 30 tragfähig wird. Gleichzeitig üben die Axiallagerrillen 33 des zweiten Axiallagers 32 eine Pumpwirkung auf das in einem radialen Abschnitt 18c des Lagerspalts 18 befindliche Lagerfluid aus. Im radialen Abschnitt 18c des Lagerspalts 18 baut sich ein hydrodynamischer Druck auf, so dass das Axiallager 32 tragfähig wird. Die beiden Axiallager 30, 32 arbeiten insofern gegeneinander, als dass die durch die Axiallager 30, 32 erzeugten Lagerkräfte axial gegeneinander gerichtet sind, so dass die Druckplatte 20 im Wesentlichen axial mittig in der vorgesehenen Aussparung der Lagerbuchse 12 positioniert wird.
Das offene Ende des Lagerspaltes 18 ist durch eine Dichtung, beispielsweise einen kapillaren Dichtungsspalt 34, abgedichtet. Der Dichtungsspalt 34 wird gebildet durch eine äußere Umfangsfläche der Welle 14 und eine innere Umfangsfläche der Lagerbuchse 12. Die innere Umfangsfläche der Lagerbuchse 12 ist vorzugsweise abgeschrägt, so dass der Dichtungsspalt 34 einen im Wesentlichen konischen Querschnitt aufweist. Der Dichtungsspalt 34 ist unmittelbar mit dem Lagerspalt 18 verbunden und anteilig mit Lagerfluid gefüllt.
Das freie Ende der Welle 14 ist mit einer Nabe 16 verbunden. Die Nabe 16 ist entsprechend dem Zweck des Spindelmotors ausgebildet und im vorliegenden Beispiel aus Aluminium gefertigt. Ist der Spindelmotor als Antrieb eines Festplattenlaufwerkes gedacht, werden auf der Nabe 16 eine oder mehrere Speicherplatten (nicht dargestellt) des Festplattenlaufwerkes angeordnet und befestigt.
An einem inneren, unteren Rand der Nabe 16 ist ein ringförmiger Rotormagnet 40 mit einer Mehrzahl von permanentmagnetischen Polpaaren angeordnet. Der Rotormagnet 40 liegt an einem Rückschlussring 38 an. Dieser Rückschlussring kann optional entfallen, wenn die Nabe aus ferromagnetischem Stahl gefertigt ist. Radial gegenüberliegend dem Rotormagnet 40 ist an der Basisplatte 10 eine Statoranordnung 36 befestigt, die durch einen radialen Luftspalt von dem Rotormagnet 40 getrennt ist. Die Statoranordnung 36 weist entsprechende Statorwicklungen auf, die entsprechend mit Strom versorgt ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugen, so dass der Rotor, bestehend aus der Nabe 16 und Welle 14, in Drehung versetzt wird.
2 zeigt einen vergrößerten Schnitt des Lagers von 1 im Bereich der Druckplatte 20. Man erkennt das obere Axiallager 30, das zwischen der Oberseite 20a der Druckplatte 20 und einer gegenüberliegenden Fläche der Lagerbuchse 12 gebildet ist, wobei diese beiden Flächen durch einen radialen Abschnitt 18b des Lagerspaltes voneinander getrennt sind. Das untere Axiallager 32 wird gebildet durch die Unterseite 20b der Druckplatte 20 und einer gegenüberliegenden Lagerfläche der Abdeckplatte 22, wobei zwischen der Druckplatte 20 und der Abdeckplatte 22 ein zweiter radialer Abschnitt 18c des Lagerspaltes gebildet ist.
Die Axiallager 30 und 32 weisen Axiallagerrillen 31 und 33 auf, die bei einer Drehung der Lagers bzw. einer Drehung der Druckplatte 20 eine dynamische Pumpwirkung auf das in den Abschnitten 18b und 18c des Lagerspalts 18 befindliche Lagerfluid erzeugen.
Das obere Axiallager 30 weist Axiallagerrillen 31 mit radial außen liegenden Abschnitten 31a auf, die das Lagerfluid im Lagerspalt 18b radial nach innen in Richtung der Welle 14 pumpen, und radial innen liegende Abschnitte 31b der Axiallagerrillen 31, die das Lagerfluid im Lagerspalt 18b radial nach außen pumpen.
Die außen liegenden Abschnitte 31a der Axiallagerrillen 31 sind deutlich länger ausgebildet, als die innen liegenden Abschnitte 31b, so dass das Axiallager 30 auf das im Lagerspalt 18b befindliche Lagerfluid eine überwiegende Pumpwirkung radial nach innen in Richtung der Welle 14 erzeugt.
Das untere Axiallager 32 umfasst Radiallagerrillen 33 mit radial außen liegenden Abschnitten 33a und radial innen liegenden Abschnitten 33b. Die radial außen liegenden Abschnitte 33a sind kürzer ausgebildet und pumpen das Lagerfluid im Lagerspalt 18c radial nach innen in Richtung der Welle 14, während die radial innen liegenden Abschnitte 33b länger ausgebildet sind und das Lagerfluid im Lagerspalt 18c radial nach außen pumpen. Insgesamt ergibt sich im Axiallager 32 eine überwiegende Pumpwirkung auf das im Lagerspalt 18c befindliche Lagerfluid radial nach außen.
Ausgehend vom unteren Radiallager 32 wird das im Lagerspalt 18c befindliche Lagerfluid radial nach außen gefördert, fließt im Uhrzeigersinn in axialer Richtung um den Außenumfang der Druckplatte 20 herum und gelangt in den Bereich 18b des oberen Axiallagers 30, wo es radial nach innen in Richtung der Welle 14 gefördert wird.
Die beiden Abschnitte 18b und 18c des Lagerspaltes sind im Bereich des Innenumfangs der Druckplatte 20 durch mindestens einen Rezirkulationskanal 44 miteinander verbunden. Das vom ersten Axiallager 30 radial nach innen geförderte Lagerfluid kann daher durch den Rezirkulationskanal 44 axial nach unten zurück zum zweiten Axiallager 32 fließen, so dass auf der linken Seite der Welle ein durchgehender Fluidfluss 46 um die Druckplatte herum im Uhrzeigersinn erzeugt wird. Auf Grund der Dimensionierung der beiden Axiallager 30, 32 wird dieser definierte Fluidfluss 46 im Uhrzeigersinn unter allen Betriebsbedingungen des Lagersystems aufrechterhalten.
Selbst wenn durch eines der beiden Axiallager 30, 32 keine radial gerichtete Pumpwirkung auf das Lagerfluid mehr erzeugt werden würde, würde das andere Axiallager das Lagerfluid in die vorgegebene Richtung pumpen und den Fluidkreislauf 46 aufrecht erhalten.
3 zeigt im Wesentlichen einen Schnitt durch denselben Ausschnitt des Lagersystems wie 2, wobei die beiden Axiallager 30 und 32 sich von 2 unterscheiden. Bei dem oberen Axiallager 30 sind nun die außen liegenden Abschnitte 31a der Axiallagerrillen 31 kürzer ausgebildet, während die innen liegenden Abschnitte 31b der Axiallagerrillen 31 länger ausgebildet sind, so dass sich für das obere Axiallager 30 eine Gesamtpumpwirkung radial nach außen ergibt.
Das untere Radiallager 32 umfasst Radiallagerrillen 33, dessen außen liegende Abschnitte 33a länger ausgebildet sind, während die innen liegenden Abschnitte 33b kürzer ausgebildet sind. Somit erzeugt das untere Axiallager 32 eine Gesamtpumpwirkung radial nach innen in Richtung der Welle 14.
Ausgehend vom oberen Radiallager 30 wird das Lagerfluid im Lagerspalt 18b auf der linken Seite der Welle radial nach außen entgegen dem Uhrzeigersinn gepumpt und gelangt axial entlang des Außenumfangs der Druckplatte 20 zum zweiten Axiallager 32 in den radialen Abschnitt 18c des Lagerspalts, wo es radial nach innen gepumpt wird und über den Rezirkulationskanal 44 zurück in den Bereich 18b des ersten Axiallagers 30 gelangt. In 3 ist erzwungener Fluidkreislauf im Axiallagerbereich vorgegeben, dessen Flussrichtung 48 im Schnitt auf der linken Seite des Axiallagers entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtet ist, während bei 2 die Flussrichtung 46 im Uhrzeigersinn verläuft.
Die 4A und 4B zeigen eine schematische Draufsicht (4A) bzw. Unteransicht (4B) einer Druckplatte 20 mit projizierten Lagerrillen, wie sie in 2 dargestellt ist.
In der Draufsicht gemäß 4A erkennt man die Oberseite 20a der Druckplatte 20 und projizierte Axiallagerrillen 31 des oberen Axiallagers 30, wobei die Axiallagerrillen 31 in der Lagerbuchse 12 angeordnet sind und radial außen liegende Abschnitte 31a aufweisen sowie radial innen liegende Abschnitte 31b, die sich in einer gedachten ersten Apexlinie 50 treffen.
Die Druckplatte 20 rotiert dann von oben betrachtet im Uhrzeigersinn, so dass das Lagerfluid, das die Oberseite 20a der Druckplatte 20 benetzt, radial nach innen in Richtung der Mitte der Druckplatte 20 gefördert wird, wobei zugleich ein Druckmaximum im Bereich der ersten Apexlinie 50 entsteht.
Die 4B stellt eine Aufsicht auf die Unterseite der Druckplatte 20 mit projizierten Lagerrillen dar. Auf der Oberseite der Abdeckplatte 22 sind Axiallagerrillen 33 vorgesehen, die gemeinsam mit der Unterseite 20b der Druckplatte 20 das untere Axiallager 32 ausbilden, wobei die Axiallagerrillen 33 radial außen liegende Abschnitte 33a und radial innen liegende Abschnitte 33b aufweisen, die sich in einer gedachten zweiten Apexlinie 52 treffen.
Auf Grund der Geometrie, d. h. der längeren Ausbildung der axial innen liegenden Abschnitte 33b im Vergleich zu den axial außen liegenden Abschnitten 33a der Axiallagerrillen 33 wird das Lagerfluid radial nach außen in Richtung des Randes der Druckplatte 20 gefördert. Diese Situation ist in 2 entsprechend dargestellt. Die unterschiedliche Pumpwirkung der beiden Axiallager 30, 32 sowohl in sich selbst als auch untereinander wird durch unterschiedlich lange Abschnitte der Axiallagerrillen 31, 33 erzielt.
Es ist dabei nicht zwingend notwendig, dass die Axiallagerrillen 31 des Axiallagers 30 auf der Lagerbuchse 12 und die Axiallagerrillen 33 des Axiallagers 32 auf der Abdeckplatte 22 angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich können die Axiallagerrillen 31, 33 der Axiallager 30, 32 auch auf der Oberseite sowie der Unterseite der Druckplatte 20 angeordnet sein.
Die 5A und 5B zeigen eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die beispielsweise auf der Unterseite der Lagerbuchse 12 und der Oberseite der Abdeckplatte 22 angeordneten Axiallagerrillen 131 und 133 eine unterschiedliche Breite (gemessen in der Axiallager-Ebene senkrecht zur Tangente an die Lagerrille) aufweisen. Die 5A zeigt dabei eine Ansicht der Oberseite 20a der Druckplatte mit projizierten Axiallagerrillen 131 und die 5b entsprechend eine Ansicht der Unterseite 20b der Druckplatte 20 mit projizierten Axiallagerrillen 133.
Hierbei erzeugen die breiteren Abschnitte der Axiallagerrillen eine stärkere Pumpwirkung als die schmalern Abschnitte der Axiallagerrillen.
Die Axiallagerrillen 131 des ersten Axiallagers 130 umfassen radial innen liegende Abschnitte 131b mit größerer Breite und radial außen liegende Abschnitte 131a mit kleinerer Breite. Die überwiegende Pumpwirkung dieses Axiallagers 130 wird demnach radial nach außen gerichtet sein.
Das zweite Axiallager 132 umfasst Axiallagerrillen 133 mit radial außen liegenden Abschnitten 133a mit größerer Breite und radial innen liegende Abschnitte 133b mit kleinerer Breite, so dass die Gesamtpumpwirkung dieses zweiten Axiallagers im Wesentlichen radial nach innen ins Zentrum der Druckplatte 20 gerichtet ist.
Aufgrund dieser Geometrie der Axiallagerrillen 131, 133 stellt sich in den Abschnitten 18b und 18c des Lagerspalts im Schnitt auf der linken Seite des Axiallagers ein Fluidfluss entgegen dem Uhrzeigersinn in Flussrichtung 48 ein, wie es beispielsweise in 3 dargestellt ist.
Die 6A und 6B zeigen eine Aufsicht bzw. Unteransicht einer Druckplatte 20, bei der die in der Lagerbuchse 12 bzw. der Abdeckplatte 22 angeordneten Axiallagerrillen projiziert dargestellt sind, wobei die Axiallagerrillen 231 und 233 bzw. Abschnitte der Axiallagerrillen 231, 233 eine unterschiedliche Rillentiefe aufweisen. Je tiefer die Axiallagerrillen sind, desto stärker ist die erzeugte Pumpwirkung auf das die Oberfläche der Druckplatte 20 benetzende Lagerfluid. Die Tiefe der Axiallagerrillen ist in den Zeichnungen durch eine Profillinie angedeutet.
In diesem Beispiel eines ersten Axiallagers 230 gemäß 6A weisen die radial außen liegenden Abschnitte 231a der Axiallagerrillen 231 eine größere Tiefe auf, während die radial innen liegenden Abschnitte 231b eine geringere Tiefe aufweisen. Dadurch wird das die Oberfläche 20a der Druckplatte 20 benetzende Lagerfluid radial nach innen gepumpt.
Gemäß 6B weisen die radial außen liegenden Abschnitte 233a der Axiallagerrillen 233 des zweiten Axiallagers 232 eine geringere Tiefe auf als die radial innen liegenden Abschnitte 233b, so dass das Lagerfluid entlang der Druckplatte 20 in Richtung radial nach außen gefördert wird.
Somit stellt sich um die Druckplatte 20 im Schnitt auf der linken Seite des Axiallagers ein Fluidfluss 46 im Uhrzeigersinn gemäß 2 ein.
Die 7A und 7B zeigen eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Anzahl der Abschnitte der Axiallagerrillen sich unterscheidet.
In 7A ist die Aufsicht auf die Oberseite 20a einer Druckplatte 20 mit einem ersten Axiallager 330 dargestellt, wobei sich die Axiallagerrillen in der Unterseite der Lagerbuchse 12 befinden, wobei die Axiallagerrillen 331 radial außen liegende Abschnitte 331a aufweisen, deren Anzahl zum Beispiel doppelt so groß ist, wie die Anzahl der radial innen liegenden Abschnitte 331b der Axiallagerrillen 331. Somit erzeugen die Axiallagerrillen 331 radial nach innen eine größere Pumpwirkung als radial nach außen, so dass die Gesamtpumpwirkung des Axiallagers 330 radial nach innen gerichtet ist.
In 7B ist die Ansicht der Unterseite 20b der Druckplatte 20 mit projizierten Axiallagerrillen dargestellt, die sich in der Oberseite der Abdeckplatte 22 befinden. Dabei weist das untere Axiallager 332 im Gegensatz zum oberen Axiallager 330 Radiallagerrillen 333 auf, bei denen die Anzahl der radial innen liegenden Abschnitte 333b doppelt so groß ist wie die Anzahl der radial außen liegenden Abschnitte 333a. Dadurch wird durch die Axiallagerrillen 333 eine Gesamtpumpwirkung radial nach außen erzeugt.
Es ergibt sich ein Fluidfluss 46 um die Druckplatte 20 herum, der im Schnitt auf der linken Seite des Axiallagers im Uhrzeigersinn verläuft, wie es in 2 dargestellt ist.
Die 8A und 8B zeigen eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Axiallagerrillen 431 und 433 der beiden Axiallager 430 und 432 spiralförmig ausgebildet sind.
Die Axiallagerrillen 431 des ersten Axiallagers 430 befinden sich vorzugsweise innerhalb der Lagerbuchse 12 und sind so ausgebildet, dass sie bei Drehung der Druckplatte entgegen dem Uhrzeigersinn eine Pumpwirkung radial nach innen erzeugen, während die Axiallagerrillen 433 des unteren Axiallagers 432, die sich vorzugsweise in der Oberfläche der Abdeckplatte 22 befinden, eine Pumpwirkung radial nach außen erzeugen. Es ergibt sich insgesamt ein Fluidfluss 46 um die Druckplatte 20 im Schnitt auf der linken Seite des Axiallagers im Uhrzeigersinn, wie es in 2 dargestellt ist.
Die Erfindung umfasst selbstverständlich auch die Umkehr der jeweiligen Pumpwirkungen der in den 4A, 4B, 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 7B und 8A, 8B dargestellten Axiallager. Das heißt jede dargestellte Kombination der beiden Axiallager kann im Schnitt auf der linken Seite des Axiallagers entweder eine Pumpwirkung in Flussrichtung 46 im Uhrzeigersinn gemäß 2 erzeugen oder eine Pumpwirkung in Flussrichtung 48 entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß 3, je nachdem, wie die geometrischen Parameter der Axiallagerrillen gewählt sind.
Wichtig ist erfindungsgemäß, dass eine definierte Flussrichtung entweder in Flussrichtung 46 oder in Flussrichtung 48 erzeugt wird, die über die gesamten Betriebsbedingungen des Lagers gleich bleibt.
9 zeigt ein Diagram der Durchflussrate des Lagerfluids im Axiallagerbereich in einem herkömmlichen Lager und einem erfindungsgemäßen Lager. Es handelt sich um eine Simulation mit 1 Million Durchgängen, wobei die Fertigungstoleranzen der Bauteile und die Umweltbedingungen für jeden Durchgang zufällig innerhalb vorgegebener Grenzen gewählt wurden.
Die Häufigkeitsverteilung 54 der Durchflussrate eines herkömmlichen fluiddynamischen Lagers zeigt, dass die Durchflussrate in einigen Fällen sehr klein oder sogar Null werden kann. Das heißt es gibt um die Druckplatte 20 herum keine definierte Fließrichtung des Lagerfluids. In diesem Fall besteht die Gefahr, dass sich Luftblasen im Bereich des Lagerspalts zwischen dem Außendurchmesser der Druckplatte 20 und der Lagerbuchse 12 ansammeln.
Die Häufigkeitsverteilung 56 der Durchflussrate eines erfindungsgemäßen fluiddynamischen Lagers zeigt, dass die Durchflussrate weiter nach oben in den positiven Bereich verschoben ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Axiallager wird immer ein gewisser Durchfluss an Lagerfluid durch die Axiallager gewährleistet. Die Durchflussrate kann in keinem Fall Null werden. Das heißt, dass die Gefahr einer Ansammlung von Luftblasen im Bereich des Lagerspalts zwischen dem Außendurchmesser der Druckplatte 20 und der Lagerbuchse 12 deutlich reduziert wird.
Bezugszeichenliste

10: Basisplatte
12: Lagerbuchse
14: Welle
16: Nabe
18: Lagerspalt
18a: axialer Abschnitt des Lagerspalts
18b: radialer Abschnitt des Lagerspalts
18c: radialer Abschnitt des Lagerspalts
20: Druckplatte
20a: Oberseite
20b: Unterseite
22: Abdeckplatte
24: Radiallager
25: Radiallagerrillen
26: Radiallager
27: Radiallagerrillen
28: Separatorspalt
30: Axiallager 130, 230, 330, 430
31: Axiallagerrillen 131, 231, 331, 431
31a, 31b: Abschnitte 131a, b, 231a, b, 331a, b
32: Axiallager 132, 232, 332, 432
33: Axiallagerrillen 133, 233, 333, 433
33a, 33b: Abschnitte 133a, b, 233a, b, 333a, b
34: Dichtungsspalt
36: Statoranordnung
38: Rückschlussring
40: Rotormagnet
42: Drehachse
44: Rezirkulationskanal
46: Flussrichtung
48: Flussrichtung
50: erste Apexlinie
52: zweite Apexlinie
54: Häufigkeitsverteilung (Stand der Technik)
56: Häufigkeitsverteilung (Erfindung)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008021514 A1 [0007]

Claims

Fluiddynamisches Lagersystem, insbesondere zur Drehlagerung eines Spindelmotors, mit einem ersten Lagerbauteil, welches eine Lagerbuchse (12) mit einer Lagerbohrung umfasst, und einem zweiten Lagerbauteil, welches eine in der Lagerbohrung drehbar angeordnete Welle (14) umfasst, wobei die Welle (14) und die Lagerbuchse (12) durch einen mit einem Lagerfluid gefüllten Lagerspalt (18) voneinander getrennt sind, und entlang des Lagerspalts mindestens ein fluiddynamisches Radiallager (24, 26) angeordnet ist, und eine mit der Welle (14) verbundene Druckplatte (20) vorgesehen ist, die in einer Aussparung der Lagerbuchse (12) angeordnet und von Abschnitten (18b, 18c) des Lagerspalts (18) umgeben ist und zusammen mit der Lagerbuchse (12) und einer Abdeckplatte (22) ein erstes (30) und ein zweites Axiallager (32) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Axiallager (30, 32) unterschiedlich ausgebildet sind derart, dass das Lagerfluid in den die Druckplatte (20) umgebenden Abschnitten (18b, 18c) des Lagerspalts (18) unter allen Betriebsbedingungen des Lagers eine vorgegebene Flussrichtung (46 oder 48) aufweist.
Fluiddynamisches Lagersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Axiallager (30) entlang eines ersten radialen Abschnitts (18b) des Lagerspalts (18) angeordnet ist und Axiallagerrillen (31) aufweist, die das in dem ersten radialen Abschnitt (18b) des Lagerspalts (18) befindliche Lagerfluid überwiegend in eine erste radiale Richtung fördern.
Fluiddynamisches Lagersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Axiallager (32) entlang eines zweiten radialen Abschnitts (18c) des Lagerspalts (18) angeordnet ist und Axiallagerrillen (33) aufweist, die das in dem zweiten radialen Abschnitt (18c) des Lagerspalts (18) befindliche Lagerfluid überwiegend in eine zweite radiale Richtung fördern.
Fluiddynamisches Lagersystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste radiale Richtung zur zweiten radialen Richtung entgegengesetzt ist.
Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (20) und/oder die Welle (14) mindestens einen Rezirkulationskanal (44) aufweist, welcher die beiden radialen Abschnitte (18b, 18c) des Lagerspalts (18) direkt miteinander verbindet.
Fluiddynamisches Lagersystem nach dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rezirkulationskanal radial innerhalb der Lagerrillen des ersten Axiallagers (30) sowie radial innerhalb der Lagerrillen des zweiten Axiallagers (32) angeordnet ist.
Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallagerrillen (31) des ersten Axiallagers (30) bezogen auf eine gedachte erste Apexlinie (50) radial außen liegende Abschnitte (31a) und radial innen liegende Abschnitte (31b) aufweisen.
Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallagerrillen (33) des zweiten Axiallagers (32) bezogen auf eine gedachte zweite Apexlinie (52) radial außen liegende Abschnitte (33a) und radial innen liegende Abschnitte (33b) aufweisen.
Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die gedachten Apexlinien (50, 52) kreisförmig und konzentrisch zu einer Rotationsachse (42) des Lagers sind, wobei sich der Durchmesser der ersten Apexlinie (50) vom Durchmesser der zweiten Apexlinie (52) unterscheidet.
Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallagerrillen (31, 131, 231, 331) des ersten Axiallagers (30, 130, 230, 330) durch geometrische Parameter definiert sind, wobei sich mindestens ein geometrischer Parameter der radial außen liegenden Abschnitte (31a, 131a, 231a, 331a) der Axiallagerrillen sich von dem entsprechenden Parameter der radial innen liegenden Abschnitte (31b, 131b, 231b, 331b) der Axiallagerrillen unterscheidet.
Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der sich unterscheidende geometrische Parameter der Abschnitte der Axiallagerrillen (31, 131, 231, 331) des ersten Axiallagers (30, 130, 230, 330) aus folgenden Parametern ausgewählt ist: Länge der Radiallagerrillen, Breite der Radiallagerrillen, Rillen-Tiefe, Anzahl der Radiallagerrillen, Krümmung der Radiallagerrillen.
Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallagerrillen (33, 133, 233, 333) des zweiten Axiallagers (32, 132, 232, 332) durch geometrische Parameter definiert sind, wobei sich mindestens ein geometrischer Parameter der radial außen liegenden Abschnitte (33a, 133a, 233a, 333a) der Axiallagerrillen sich von dem entsprechenden Parameter der radial innen liegenden Abschnitte (33b, 133b, 233b, 333b) der Axiallagerrillen unterscheidet.
Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der sich unterscheidende geometrische Parameter der Abschnitte der Axiallagerrillen (33, 133, 233, 333) des zweiten Axiallagers (32, 132, 232, 332) aus folgenden Parametern ausgewählt ist: Länge der Radiallagerrillen, Breite der Radiallagerrillen, Rillen-Tiefe, Anzahl der Radiallagerrillen, Krümmung der Radiallagerrillen.
Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Axiallager (430) spiralförmige Axiallagerrillen (431) aufweist, und das zweite Axiallager (432) spiralförmige Axiallagerrillen (433), wobei die Pumprichtung des ersten Axiallagers (430) sich von der Pumprichtung des zweiten Axiallagers (432) unterscheidet.
Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Axiallager (30, 130, 230, 330, 430, 32,132, 232, 332, 432) derart ausgebildet sind, dass eine Zirkulation des Lagerfluids in eine vorgegebene Flussrichtung (46, 48) um die Druckplatte (20) herum erzwungen wird.