DE102018222607A1 - Foil storage - Google Patents

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DE102018222607A1 DE102018222607.5A DE102018222607A DE102018222607A1 DE 102018222607 A1 DE102018222607 A1 DE 102018222607A1 DE 102018222607 A DE102018222607 A DE 102018222607A DE 102018222607 A1 DE102018222607 A1 DE 102018222607A1
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Felix Foerster
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Folienlager (1) mit mindestens einer Folie (4,5), die innerhalb eines Gehäuses (2) angeordnet ist, und mit einem Rotor (3), der innerhalb des Gehäuses (2) unter Ausbildung eines Fluidfilms (21;34) zwischen dem Rotor (3) und der Folie (4,5) gelagert ist.Um das Folienlager (1) funktionell zu verbessern, umfasst das Gehäuse (2) mindestens eine Düse (10,12), durch die ein Fluidfreistrahl (20) zur Kühlung und/oder zum Druckaufbau in das Gehäuse (2) strömt.The invention relates to a foil bearing (1) with at least one foil (4, 5), which is arranged within a housing (2), and with a rotor (3), which is formed inside the housing (2) to form a fluid film (21; 34) is mounted between the rotor (3) and the film (4, 5). In order to improve the function of the film bearing (1), the housing (2) comprises at least one nozzle (10, 12) through which a fluid-free jet (20 ) flows into the housing (2) for cooling and / or to build up pressure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Folienlager mit mindestens einer Folie, die innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist, und mit einem Rotor, der innerhalb des Gehäuses unter Ausbildung eines Fluidfilms zwischen dem Rotor und der Folie drehbar gelagert ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Folienlagers.The invention relates to a foil bearing with at least one foil, which is arranged within a housing, and with a rotor, which is rotatably mounted within the housing, forming a fluid film between the rotor and the foil. The invention also relates to a method for operating such a film store.

Stand der TechnikState of the art

Aus der amerikanischen Offenlegungsschrift US 2017/0051788 A1 ist ein Hybridfolienlager mit einer Lagerhülse bekannt, innerhalb der mehrere Folien angeordnet sind, die Gasauslassöffnungen aufweisen, durch die mit Druck beaufschlagtes Gas in das Lagerinnere injiziert werden kann, und mit Gasströmungspfaden, die sich in radialer Richtung durch die Lagerhülse erstrecken und das Gas zu den Gasauslassöffnungen fördern.From the American patent application US 2017/0051788 A1 a hybrid foil bearing with a bearing sleeve is known, within which a plurality of foils are arranged which have gas outlet openings through which pressurized gas can be injected into the interior of the bearing, and with gas flow paths which extend in a radial direction through the bearing sleeve and the gas to the Promote gas outlet openings.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Folienlager mit mindestens einer Folie, die innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist, und mit einem Rotor, der innerhalb des Gehäuses unter Ausbildung eines Fluidfilms zwischen dem Rotor und der Folie drehbar gelagert ist, funktionell zu verbessern.The object of the invention is to functionally improve a film bearing with at least one film which is arranged within a housing and with a rotor which is rotatably mounted within the housing with the formation of a fluid film between the rotor and the film.

Die Aufgabe ist bei einem Folienlager mit mindestens einer Folie, die innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist, und mit einem Rotor, der innerhalb des Gehäuses unter Ausbildung eines Fluidfilms zwischen dem Rotor und der Folie drehbar gelagert ist, dadurch gelöst, dass das Gehäuse mindestens eine Düse umfasst, durch die ein Fluidfreistrahl zur Kühlung und/oder zum Druckaufbau in das Gehäuse strömt. Die Düse kann eine einfache Düsengeometrie aufweisen, zum Beispiel als Durchgangsloch, insbesondere als Bohrung, in dem Gehäuse ausgeführt sein. Die Düse kann aber auch eine spezielle Düsengeometrie aufweisen, um den Fluidfreistrahl zu optimieren. So kann die Düse gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zum Beispiel als Lavaldüse ausgeführt sein. Die Lavaldüse, die auch als Expansionsdüse bezeichnet wird, hat eine Düsengeometrie, bei der sich der Strömungsquerschnitt zunächst verengt und dann erweitert. Der Übergang zwischen den einzelnen Strömungsquerschnitten der Düsengeometrie der Lavaldüse ist stetig. Das Fluid wird der Düse mit einem gewissen Druck zugeführt. In der Düse wird das Fluid entspannt und der entstehende Fluidfreistrahl strömt mit hoher Geschwindigkeit aus der Düse heraus. Der Fluidfreistrahl trifft je nach Ausführung des Folienlagers auf die Folie. Die Folie kann aber gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel auch eine Fluiddurchtrittsöffnung im Bereich der Düse aufweisen. Die Fluiddurchtrittsöffnung in der Folie ermöglicht, dass der Fluidfreistrahl ungehindert durch die Folie gelangt und direkt auf den Rotor auftrifft. So kann der Fluidfreistrahl einen Fluidaustausch in dem Fluidfilm zwischen dem Rotor und der Folie verbessern. Darüber hinaus ermöglicht der Fluidfreistrahl einen tragkrafterhöhenden Druckaufbau zwischen dem Rotor und der Folie. Das Folienlager kann als Radiallager oder als Axiallager ausgeführt sein. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Drehachse des Rotors. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Drehachse des Rotors. Analog bedeutet radial quer zur Drehachse des Rotors. Das Folienlager wird auch als aerodynamisches Gleitlager bezeichnet. Zur Schmierung des aerodynamischen Gleitlagers wird ein gasförmiges Fluid, insbesondere Luft, verwendet. Daher wird das Folienlager oder aerodynamische Gleitlager auch als Luftlager bezeichnet. Die Düsengeometrie kann in einem Gehäusekörper des Gehäuses angeordnet sein. Die Düsengeometrie der Düse kann aber auch in einer Lagerkartusche oder Lagerhülse des Folienlagers angeordnet sein. Die Lagerhülse des Folienlagers hat zum Beispiel im Wesentlichen die Gestalt eines geraden, hohlen Kreiszylinders oder Ringkörpers. Daher kann die Lagerhülse auch als Lagerring bezeichnet werden. Die Lagerkartusche oder Lagerhülse ist zum Beispiel in einer entsprechenden Ausnehmung eines Gehäusekörpers des Gehäuses angeordnet. Das Folienlager umfasst vorteilhaft mehr als eine Folie. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das Folienlager eine Oberfolie und eine Unterfolie, die zwischen der Oberfolie und der Lagerhülse beziehungsweise dem Gehäuse angeordnet ist. Die Oberfolie wird auch als Top-Foil bezeichnet. Innerhalb der Oberfolie ist der zu lagernde Rotor angeordnet. Die Unterfolie wird auch als Beam- oder Bump-Folie bezeichnet. Die Unterfolie ist vorteilhaft mit einer Federvorrichtung kombiniert. Die Federvorrichtung ist vorteilhaft in die Unterfolie integriert, zum Beispiel in Form einer Vielzahl von Federlaschen.The object is achieved in a film bearing with at least one film which is arranged within a housing and with a rotor which is rotatably mounted within the housing with the formation of a fluid film between the rotor and the film, in that the housing has at least one nozzle includes, through which a fluid jet for cooling and / or pressure build-up flows into the housing. The nozzle can have a simple nozzle geometry, for example as a through hole, in particular as a bore, in the housing. However, the nozzle can also have a special nozzle geometry in order to optimize the fluid-free jet. For example, according to a preferred embodiment, the nozzle can be designed as a Laval nozzle. The Laval nozzle, which is also referred to as the expansion nozzle, has a nozzle geometry in which the flow cross section initially narrows and then widens. The transition between the individual flow cross sections of the nozzle geometry of the Laval nozzle is continuous. The fluid is supplied to the nozzle with a certain pressure. The fluid is expanded in the nozzle and the resulting fluid-free jet flows out of the nozzle at high speed. The fluid-free jet hits the film depending on the design of the film storage. According to a further exemplary embodiment, however, the film can also have a fluid passage opening in the region of the nozzle. The fluid passage opening in the film enables the fluid-free jet to pass through the film unimpeded and to strike the rotor directly. Thus, the fluid free jet can improve fluid exchange in the fluid film between the rotor and the film. In addition, the fluid-free jet enables the pressure to build up between the rotor and the film to increase the load capacity. The foil bearing can be designed as a radial bearing or as an axial bearing. The term axial refers to an axis of rotation of the rotor. Axial means in the direction or parallel to the axis of rotation of the rotor. Analogously means radially transverse to the axis of rotation of the rotor. The foil bearing is also called an aerodynamic plain bearing. A gaseous fluid, in particular air, is used to lubricate the aerodynamic plain bearing. Therefore, the foil bearing or aerodynamic plain bearing is also called an air bearing. The nozzle geometry can be arranged in a housing body of the housing. However, the nozzle geometry of the nozzle can also be arranged in a bearing cartridge or bearing sleeve of the film bearing. The bearing sleeve of the film bearing has, for example, essentially the shape of a straight, hollow circular cylinder or ring body. Therefore, the bearing sleeve can also be called a bearing ring. The bearing cartridge or bearing sleeve is arranged, for example, in a corresponding recess in a housing body of the housing. The film store advantageously comprises more than one film. According to a preferred exemplary embodiment, the film bearing comprises an upper film and a lower film, which is arranged between the upper film and the bearing sleeve or the housing. The top film is also called a top foil. The rotor to be stored is arranged within the top film. The bottom film is also called a beam or bump film. The bottom film is advantageously combined with a spring device. The spring device is advantageously integrated in the lower film, for example in the form of a plurality of spring tabs.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Folienlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Düsen zu Kühlzwecken in Bereichen angeordnet sind, die sich im Betrieb des Folienlagers stärker als andere Bereiche erwärmen. Die sich stärker als andere Bereiche erwärmenden Bereiche können im Betrieb eines Folienlagers in einem entsprechenden Versuchsaufbau zum Beispiel mit Hilfe von Wärmebildaufnahmen ermittelt werden. So kann mit mehreren Düsen die Kühlung des Folienlagers im Betrieb wirksam verbessert werden.A preferred exemplary embodiment of the film store is characterized in that a plurality of nozzles for cooling purposes are arranged in areas which heat up more than other areas during operation of the film store. The areas that heat up more than other areas can be determined in the operation of a film store in a corresponding experimental setup, for example with the aid of thermal imaging. The cooling of the film store during operation can be effectively improved with several nozzles.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Folienlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Düse in Überdeckung mit einer Fluiddurchtrittsöffnung in der Folie angeordnet ist. So wird auf einfache Art und Weise ein ungehinderter Durchtritt für den Fluidfreistrahl sichergestellt. Wenn das Folienlager mehr als eine Folie umfasst, dann ist vorteilhaft in jeder der Folien eine entsprechende Fluiddurchtrittsöffnung angeordnet. Je nach Ausführung der Folien können aber auch bereits vorhandene Aussparungen in der Folie, insbesondere in der Unterfolie, genutzt werden, um eine ungehinderte Fluiddurchtrittsöffnung für den Fluidfreistrahl bereitzustellen.Another preferred exemplary embodiment of the film bearing is characterized in that the nozzle is arranged in overlap with a fluid passage opening in the film. This ensures an unhindered passage for the fluid-free jet in a simple manner. If the film store contains more than one film, then is A corresponding fluid passage opening is advantageously arranged in each of the foils. Depending on the design of the foils, existing cutouts in the foil, in particular in the bottom foil, can also be used to provide an unobstructed fluid passage opening for the fluid-free jet.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Folienlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass das Folienlager als Radiallager ausgeführt ist. Die Düsen sind in dem Gehäuse, insbesondere in einem Gehäusekörper oder in einer Lagerkartusche oder Lagerhülse, vorteilhaft radial ausgerichtet. Die Düsen können aber auch schräg, also in einem Winkel zu einer Radialen, angeordnet sein, um eine bestimmte Wirkung, insbesondere im Hinblick auf den Druckaufbau im Fluidfilm und/oder die Kühlung des Fluidfilms, zu verbessern.Another preferred exemplary embodiment of the foil bearing is characterized in that the foil bearing is designed as a radial bearing. The nozzles are advantageously radially aligned in the housing, in particular in a housing body or in a bearing cartridge or bearing sleeve. However, the nozzles can also be arranged obliquely, ie at an angle to a radial, in order to improve a certain effect, in particular with regard to the pressure build-up in the fluid film and / or the cooling of the fluid film.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Folienlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Düse in einer Lagerhülse innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Die Lagerhülse wird auch als Lagerkartusche bezeichnet. Die Düse kann aber auch in einem Gehäusekörper des Gehäuses angeordnet sein, der die Lagerhülse umgibt. Dann ist die Düse vorteilhaft in Überdeckung mit einer Fluiddurchtrittsöffnung in der Lagerhülse innerhalb des Gehäuses angeordnet. Die Düse kann auch eine Düsengeometrie umfassen, die sowohl in der Lagerhülse innerhalb des Gehäuses als auch in einem die Lagerhülse umgebenden Gehäusekörper des Gehäuses angeordnet ist. Das Fluid wird der Düse zum Beispiel über eine separate Leitung in dem Gehäuse zugeführt. Wesentlich ist, dass der bereitgestellte Fluiddruck in der Düse in eine Freistrahlgeschwindigkeit umgewandelt wird. Durch die Erfindung wird sichergestellt, dass der Fluidfreistrahl ungehindert auf die Folie oder auf den Rotor trifft. Das Fluid kann der Düse auch über entsprechende Kanäle im Gehäuse oder in der Lagerhülse zugeführt werden. So kann das Fluid zum Beispiel über einen Ringkanal mehreren Düsen zugeführt werden. Das Gehäuse kann einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein.Another preferred exemplary embodiment of the film bearing is characterized in that the nozzle is arranged in a bearing sleeve within the housing. The bearing sleeve is also called a bearing cartridge. However, the nozzle can also be arranged in a housing body of the housing, which surrounds the bearing sleeve. Then the nozzle is advantageously arranged in overlap with a fluid passage opening in the bearing sleeve within the housing. The nozzle can also comprise a nozzle geometry which is arranged both in the bearing sleeve within the housing and in a housing body of the housing surrounding the bearing sleeve. The fluid is supplied to the nozzle, for example, via a separate line in the housing. It is essential that the fluid pressure provided in the nozzle is converted into a free jet speed. The invention ensures that the fluid-free jet hits the film or the rotor unhindered. The fluid can also be supplied to the nozzle via corresponding channels in the housing or in the bearing sleeve. For example, the fluid can be supplied to several nozzles via an annular channel. The housing can be made in one part or in several parts.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Folienlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Düsen in einer axialen Richtung insbesondere gleichmäßig voneinander beabstandet sind. So können der Druckaufbau und die Kühlung in dem Fluidfilm zwischen dem Rotor und der Folie wirksam verbessert werden.Another preferred exemplary embodiment of the film bearing is characterized in that a plurality of nozzles are in particular spaced apart from one another in an axial direction. The pressure build-up and cooling in the fluid film between the rotor and the film can thus be effectively improved.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Folienlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass das Folienlager als Axiallager ausgeführt ist. Bei dem Axiallager ist die Düse in einer einen Gehäuseinnenraum begrenzenden Gehäusestirnwand angeordnet. Ansonsten funktioniert die Düse so oder so ähnlich wie bei dem vorab beschriebenen Radiallager.Another preferred exemplary embodiment of the foil bearing is characterized in that the foil bearing is designed as an axial bearing. In the case of the axial bearing, the nozzle is arranged in a housing end wall delimiting a housing interior. Otherwise, the nozzle works in a way or similar to the radial bearing described above.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Folienlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Düsen sternförmig angeordnet sind. Der Begriff sternförmig bezieht sich auf die Drehachse des Rotors. Die sternförmig angeordneten Düsen sind in radialer Richtung vorteilhaft gleichmäßig voneinander beabstandet.Another preferred exemplary embodiment of the film bearing is characterized in that a plurality of nozzles are arranged in a star shape. The term star-shaped refers to the axis of rotation of the rotor. The star-shaped nozzles are advantageously evenly spaced from one another in the radial direction.

Bei einem Verfahren zum Betreiben eines vorab beschriebenen Folienlagers ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass der Fluidfreistrahl zur Kühlung und/oder zum Druckaufbau durch die Düse in das Gehäuse geleitet wird.In the case of a method for operating a film bearing described above, the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved in that the fluid-free jet is passed through the nozzle into the housing for cooling and / or for building up pressure.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Gehäuse, insbesondere einen Gehäusekörper und/oder eine Lagerhülse, und/oder eine Folie für ein vorab beschriebenes Folienlager. Die genannten Teile sind separat handelbar.The invention further relates to a housing, in particular a housing body and / or a bearing sleeve, and / or a film for a film storage described above. The parts mentioned can be traded separately.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description, in which various exemplary embodiments are described in detail with reference to the drawing.

FigurenlisteFigure list

Es zeigen:

  • 1 eine als Radiallager ausgeführtes Folienlager im Querschnitt;
  • 2 einen vergrößerten Ausschnitt II aus 1;
  • 3 ein als Axiallager ausgeführtes Folienlager in einer ähnlichen Darstellung wie in 1; und
  • 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus 3 im Schnitt.
Show it:
  • 1 a foil bearing designed as a radial bearing in cross section;
  • 2nd an enlarged section II from 1 ;
  • 3rd a foil bearing designed as a thrust bearing in a similar representation as in 1 ; and
  • 4th an enlarged section 3rd on average.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In den 1 und 2 ist ein als Radiallager 14 ausgeführtes Folienlager 1 in verschiedenen Ansichten dargestellt. In den 3 und 4 ist ein als Axiallager 31 ausgeführtes Folienlager 1 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Teile des Folienlagers 1 werden in den 1 bis 4 die gleichen Bezugszeichen verwendet.In the 1 and 2nd is a as a radial bearing 14 executed foil storage 1 shown in different views. In the 3rd and 4th is a as a thrust bearing 31 executed foil storage 1 shown in different views. To designate the same or similar parts of the film storage 1 are in the 1 to 4th uses the same reference numerals.

Das Folienlager 1 umfasst ein Gehäuse 2, in welchem ein Rotor 3 um eine Drehachse 13 drehbar angeordnet ist. Der Rotor 3 ist durch das Radiallager 14 in den 1 und 2 radial gelagert. Durch das Axiallager 31 in den 3 und 4 ist der Rotor 3 axial gelagert. Die Begriffe radial und axial beziehen sich auf die Drehachse 13 des Rotors 3. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Drehachse 13 des Rotors 3. Radial bedeutet quer zur Drehachse 13 des Rotors 3.The foil storage 1 includes a housing 2nd in which a rotor 3rd about an axis of rotation 13 is rotatably arranged. The rotor 3rd is through the radial bearing 14 in the 1 and 2nd stored radially. By the Thrust bearing 31 in the 3rd and 4th is the rotor 3rd axially supported. The terms radial and axial refer to the axis of rotation 13 of the rotor 3rd . Axial means in the direction or parallel to the axis of rotation 13 of the rotor 3rd . Radial means transverse to the axis of rotation 13 of the rotor 3rd .

Das Gehäuse 2 kann einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein. Zwischen dem Rotor 3 und dem Gehäuse 2 sind zwei Folien 4, 5 angeordnet. Die Folie 5 wird auch als Beam-, Bump- oder Unterfolie bezeichnet und ist zwischen dem Gehäuse 2 und der Folie 4 angeordnet, die auch als Topfolie oder Oberfolie bezeichnet wird.The housing 2nd can be made in one or more parts. Between the rotor 3rd and the housing 2nd are two slides 4th , 5 arranged. The foil 5 is also referred to as beam, bump or bottom film and is between the housing 2nd and the slide 4th arranged, which is also referred to as top film or top film.

In 1 ist der Rotor 3 nur durch einen gestrichelten Kreis angedeutet. Durch Kreise sind in 1 Fluiddurchtrittsöffnungen 6 bis 9 angedeutet, die in mindestens einer der Folien 4, 5 angeordnet sind, um einen Durchtritt von Fluid zu ermöglichen.In 1 is the rotor 3rd only indicated by a dashed circle. Through circles are in 1 Fluid passages 6 to 9 indicated in at least one of the slides 4th , 5 are arranged to allow passage of fluid.

In 1 sieht man, dass in dem Gehäuse 2 zwei Düsen 10, 12 angeordnet sind. Die Düsen 10, 12 sind als Durchgangslöcher, insbesondere Bohrungen, mit einer einfachen Düsengeometrie 11 in dem Gehäuse 2 ausgeführt. Die Düsen 10, 12 erstrecken sich in radialer Richtung in das Innere des Gehäuses 2.In 1 you can see that in the case 2nd two nozzles 10 , 12th are arranged. The nozzles 10 , 12th are through holes, in particular bores, with a simple nozzle geometry 11 in the housing 2nd executed. The nozzles 10 , 12th extend in the radial direction into the interior of the housing 2nd .

Die beiden Düsen 10, 12 sind in einem Winkel von einhundertzwanzig Grad zueinander angeordnet. Weitere (in 1 nicht sichtbare) Düsen sind vorteilhaft in axialer Richtung gleichmäßig verteilt in dem Gehäuse 2 angeordnet.The two nozzles 10 , 12th are arranged at an angle of one hundred and twenty degrees to each other. Further (in 1 (Invisible) nozzles are advantageously evenly distributed in the axial direction in the housing 2nd arranged.

In 2 ist eine Einzelheit II aus 1 vergrößert dargestellt. Die Düse 10 dient dazu, einen Fluidfreistrahl 20 in das Innere des Gehäuses 2 zu leiten. Der Rotor ist in 2 ebenfalls nur durch eine gestrichelte Linie 3 angedeutet.In 2nd is a detail II out 1 shown enlarged. The nozzle 10 serves a fluid free jet 20 inside the case 2nd to lead. The rotor is in 2nd also only by a dashed line 3rd indicated.

Zwischen dem Rotor 3 und der Folie 4 wird im Betrieb des Folienlagers 1 ein Fluidfilm 21 ausgebildet. Der Fluidfreistrahl 20 erzeugt einen Gasaustausch, bei welchem kaltes Gas in einen Lagerspalt zwischen dem Rotor 3 und der Folie 4 gedrückt und heißes Gas aus dem Lagerspalt verdrängt wird. Darüber hinaus wird durch den Fluidfreistrahl 20 der Druck im Fluidfilm 21 erhöht.Between the rotor 3rd and the slide 4th is in the operation of the film warehouse 1 a fluid film 21st educated. The fluid free jet 20 generates a gas exchange in which cold gas enters a bearing gap between the rotor 3rd and the slide 4th pressed and hot gas is displaced from the bearing gap. In addition, the fluid free jet 20 the pressure in the fluid film 21st elevated.

Das Gehäuse 2 umfasst, wie man in 2 sieht, einen Gehäusekörper 22, in welchem eine Lagerkartusche oder Lagerhülse 23 angeordnet ist. Die Lagerhülse oder Lagerkartusche 23 umfasst einen Ringquerschnitt, in den die Düsengeometrie 11 der Düse 12 integriert ist. Durch ein Drucksymbol p ist in 2 angedeutet, dass über den Gehäusekörper 22 mit Druck beaufschlagtes Fluid der Düse 12 zugeführt wird.The housing 2nd includes how to get in 2nd sees a case body 22 in which a bearing cartridge or bearing sleeve 23 is arranged. The bearing sleeve or cartridge 23 includes a ring cross-section into which the nozzle geometry 11 the nozzle 12th is integrated. With a print symbol p is in 2nd hinted that over the case body 22 pressurized fluid of the nozzle 12th is fed.

Die Folie 5 ist als Federfolie ausgeführt und weist im Bereich der Düse 10 eine Aussparung auf, so dass der Fluidfreistrahl 20 ungehindert durch die Folie 5 hindurchtritt.The foil 5 is designed as a spring film and points in the area of the nozzle 10 a recess so that the fluid free jet 20 unhindered by the film 5 passes through.

Die Lagerkartusche 23 kann radial innen eine Erhöhung 26 aufweisen, die im Bereich der Aussparung der Folie 5 angeordnet ist. Die Folie 4 weist in Überdeckung zu der Düse 12 eine Fluiddurchtrittsöffnung 25 auf, durch welche der Fluidfreistrahl 20 ungehindert hindurchtritt und so auf den Rotor 3 auftrifft.The storage cartridge 23 can increase radially inside 26 have in the area of the recess of the film 5 is arranged. The foil 4th points to the nozzle 12th a fluid passage opening 25th through which the fluid free jet 20 passes freely and thus onto the rotor 3rd hits.

In 3 ist durch einen Pfeil 30 eine Drehrichtung des Rotors 3 angedeutet. Der Rotor 3 wird mit Hilfe des als Axiallager 31 ausgeführten Folienlagers 1 axial gelagert. Die Folie 4 hat bei dem Axiallager 31 im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisscheibe.In 3rd is by an arrow 30th a direction of rotation of the rotor 3rd indicated. The rotor 3rd is using the as a thrust bearing 31 executed foil storage 1 axially supported. The foil 4th has at the thrust bearing 31 essentially the shape of a circular disk.

In 4 sieht man, dass in dem Gehäuse 2 des Axiallagers 31 eine Düse 32 mit einer speziellen Düsengeometrie 33 vorgesehen ist. Die Düsengeometrie 33 dient zur Darstellung einer Lavaldüse. Durch die Lavaldüse 32 wird mit Hilfe des Drucks p ein Fluidfreistrahl 35 erzeugt.In 4th you can see that in the case 2nd of the thrust bearing 31 a nozzle 32 with a special nozzle geometry 33 is provided. The nozzle geometry 33 is used to represent a Laval nozzle. Through the Laval nozzle 32 becomes a fluid-free jet with the help of the pressure p 35 generated.

Der Fluidfreistrahl 35 strömt ungehindert durch eine entsprechende Aussparung in der als Federfolie ausgeführten Folie 5. Durch eine Fluiddurchtrittsöffnung 36 strömt der Fluidfreistrahl 35 auch ungehindert durch die Folie 4 und trifft auf den Rotor 3. Der Fluidfreistrahl 35 dient in dem Fluidfilm 7 zwischen dem Rotor 3 und der Folie 4 zur verbesserten Kühlung und zum Druckaufbau.The fluid free jet 35 flows unhindered through a corresponding recess in the film designed as a spring film 5 . Through a fluid passage opening 36 the fluid free jet flows 35 also unhindered by the film 4th and hits the rotor 3rd . The fluid free jet 35 serves in the fluid film 7 between the rotor 3rd and the slide 4th for improved cooling and pressure build-up.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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Claims (10)

Folienlager (1) mit mindestens einer Folie (4,5), die innerhalb eines Gehäuses (2) angeordnet ist, und mit einem Rotor (3), der innerhalb des Gehäuses (2) unter Ausbildung eines Fluidfilms (21;34) zwischen dem Rotor (3) und der Folie (4,5) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) mindestens eine Düse (10,12;32) umfasst, durch die ein Fluidfreistrahl (20;35) zur Kühlung und/oder zum Druckaufbau in das Gehäuse (2) strömt.Foil storage (1) with at least one foil (4,5), which is arranged within a housing (2), and with a rotor (3), which forms a fluid film (21; 34) between the inside of the housing (2) The rotor (3) and the film (4, 5) are mounted, characterized in that the housing (2) comprises at least one nozzle (10, 12; 32) through which a fluid-free jet (20; 35) for cooling and / or flows into the housing (2) to build up pressure. Folienlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Düsen (10,12;32) zu Kühlzwecken in Bereichen angeordnet sind, die sich im Betrieb des Folienlagers (1) stärker als andere Bereiche erwärmen.Foil storage after Claim 1 , characterized in that a plurality of nozzles (10, 12; 32) are arranged for cooling purposes in areas which heat up more than other areas during operation of the film bearing (1). Folienlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (12;32) in Überdeckung mit einer Fluiddurchtrittsöffnung (26;36) in der Folie (4) angeordnet ist.Foil bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle (12; 32) is arranged in overlap with a fluid passage opening (26; 36) in the foil (4). Folienlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Folienlager (1) als Radiallager (14) ausgeführt ist.Foil bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the foil bearing (1) is designed as a radial bearing (14). Folienlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (12) in einer Lagerhülse (23) innerhalb des Gehäuses (2) angeordnet ist.Foil storage after Claim 4 , characterized in that the nozzle (12) is arranged in a bearing sleeve (23) within the housing (2). Folienlager nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Düsen (10,12) in einer axialen Richtung insbesondere gleichmäßig voneinander beabstandet sind.Foil storage after Claim 4 or 5 , characterized in that a plurality of nozzles (10, 12) are in particular spaced apart uniformly from one another in an axial direction. Folienlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Folienlager (1) als Axiallager (31) ausgeführt ist.Foil bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the foil bearing (1) is designed as an axial bearing (31). Folienlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Düsen (32) sternförmig angeordnet sind.Foil storage after Claim 7 , characterized in that several nozzles (32) are arranged in a star shape. Verfahren zum Betreiben eines Folienlagers (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidfreistrahl (20;35) zur Kühlung und/oder zum Druckaufbau durch die Düse (10,12;32) in das Gehäuse (2) geleitet wird.Method for operating a film bearing (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid-free jet (20; 35) for cooling and / or pressure build-up is passed through the nozzle (10, 12; 32) into the housing (2) . Gehäuse (2), insbesondere Gehäusekörper (22) und/oder Lagerhülse (23), und/oder Folie (4,5) für ein Folienlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Housing (2), in particular housing body (22) and / or bearing sleeve (23), and / or film (4, 5) for a film bearing (1) according to one of the Claims 1 to 8th .
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