DE102019200330A1 - Rotor bearing system for a turbo machine - Google Patents

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Felix Foerster
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rotorlagersystem (10) für eine Turbomaschine. Das Rotorlagersystem (10) umfasst dabei wenigstens ein axiales Folien-Luft-Lager (14) mit wenigstens einer Deckfolie (26), die axial beabstandet zu einem Auflagemittel (18) vorgesehen ist und mit wenigstens einer Federfolie (30), die zwischen der Deckfolie (26) und dem Auflagemittel (18) angeordnet ist, und einen Rotor (34), welcher an der Deckfolie (26) des axialen Folien-Luft-Lagers (14) anliegt und zu dem axialen Folien-Luft-Lager (14) drehbar ist, wobei in einem Spalt (42) zwischen dem Rotor (34) und dem axialen Folien-Luft-Lager (14) Materialausnehmungsbereiche (46) angeordnet sind, über welche eine Druckerhöhung zwischen Rotor (34) und axialen Folien-Luft-Lager (14) erzeugbar ist.The invention relates to a rotor bearing system (10) for a turbomachine. The rotor bearing system (10) comprises at least one axial film-air bearing (14) with at least one cover film (26), which is axially spaced from a support means (18) and with at least one spring film (30), which is between the cover film (26) and the support means (18) is arranged, and a rotor (34), which bears against the cover film (26) of the axial film-air bearing (14) and rotatable to the axial film-air bearing (14) material recess areas (46) are arranged in a gap (42) between the rotor (34) and the axial foil-air bearing (14), via which a pressure increase between the rotor (34) and the axial foil-air bearing ( 14) can be generated.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rotorlagersystem für eine Turbomaschine.The present invention relates to a rotor bearing system for a turbomachine.

Bei Strömungsmaschinen insbesondere bei Verdichter/Kompressoren für Brennstoffzellensysteme wird vielfach ein Luftlager eingesetzt. Die axialen Luftlager umfassen dabei im Wesentlichen eine Deckfolie, eine Federfolie und eine Druckscheibe, auf welcher die Federfolie und die Deckfolie angeordnet sind. Beim klassischen axialen Luftlager dreht sich ein Rotor und baut durch seine Schleppströmung und die Rampengeometrie des axialen Luftlagers einen Gasfilm zwischen Rotor und Deckfolie auf, der die Axialkräfte des Rotors trägt. Die Federfolie hat die Aufgabe Schiefstellung und Konizitäten zwischen Gehäuse und Rotor auszugleichen und gleichzeitig eine für den Aufbau des Gasfilmes günstige Luftspaltgeometrie zu erzeugen. Diese wird durch die Steifigkeitsverteilung in der Federfolie erreicht, welche durch die Geometrie der durch die Federfolie gebildeten Federn und die Foliendicke eingestellt wird.An air bearing is frequently used in turbomachines, in particular in the case of compressors / compressors for fuel cell systems. The axial air bearings essentially comprise a cover film, a spring film and a thrust washer, on which the spring film and the cover film are arranged. In the classic axial air bearing, a rotor rotates and, due to its drag flow and the ramp geometry of the axial air bearing, builds up a gas film between the rotor and the cover film, which carries the axial forces of the rotor. The spring film has the task of compensating for misalignment and conicity between the housing and the rotor and at the same time generating an air gap geometry that is favorable for the construction of the gas film. This is achieved by the stiffness distribution in the spring film, which is set by the geometry of the springs formed by the spring film and the film thickness.

Stand der TechnikState of the art

Aus der US 2012/0207414 A1 ist ein Folienlager bekannt, bei welchem die Deckfolie in einem Bereich zwischen einer Verbindungsstelle mit der Druckscheibe und einem ersten Buckel der Federfolie einen kurvenförmigen konvexen Verlauf aufweist.From the US 2012/0207414 A1 a film bearing is known in which the cover film has a curved convex shape in a region between a connection point with the pressure disk and a first projection of the spring film.

Der Hintergrund der Erfindung liegt darin, dass Rotorlagersysteme, welche ein axiales Folien-Luft-Lager aufweisen in der Regel eine niedrige Tragkraft aufweisen. Axiale Folien-Luft-Lager welche eine höhere Tragkraft aufweisen sind zudem meist aufwändig und damit teuer in der Herstellung.The background of the invention is that rotor bearing systems which have an axial film-air bearing generally have a low load capacity. Axial foil-air bearings, which have a higher load capacity, are usually complex and therefore expensive to manufacture.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Rotorlagersystem mit einem axialen Folien-Luft-Lager anzugeben, welches eine höhere Tragkraft aufweist und welches zudem wirtschaftlich herstellbar ist.It is therefore the object of the present invention to provide a rotor bearing system with an axial film-air bearing which has a higher load capacity and which is also economically producible.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Aufgabe wird durch ein Rotorlagersystem für eine Turbomaschine mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Die jeweils rückbezogenen abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.The object is achieved by a rotor bearing system for a turbomachine with the features according to claim 1. The dependent claims, which refer back in each case, represent advantageous developments of the invention.

Die Erfindung gibt ein Rotorlagersystem für eine Turbomaschine an. Das erfindungsgemäße Rotorlagersystem umfasst dabei wenigstens ein axiales Folien-Luft-Lager mit wenigstens einer Deckfolie, die axial beabstandet zu einem Auflagemittel vorgesehen ist und mit wenigstens einer Federfolie, die zwischen der Deckfolie und dem Auflagemittel angeordnet ist, und einen Rotor, welcher an der Deckfolie des axialen Folien-Luft-Lagers anliegt und zu dem axialen Folien-Luft-Lager drehbar ist, wobei in einem Spalt zwischen dem Rotor und dem axialen Folien-Luft-Lager Materialausnehmungsbereiche angeordnet sind, über welche eine Druckerhöhung zwischen Rotor und axialen Folien-Luft-Lager erzeugbar ist.The invention specifies a rotor bearing system for a turbomachine. The rotor bearing system according to the invention comprises at least one axial film-air bearing with at least one cover film, which is provided axially spaced from a support means and with at least one spring film, which is arranged between the cover film and the support means, and a rotor, which is on the cover film of the axial film-air bearing and is rotatable relative to the axial film-air bearing, material recess areas being arranged in a gap between the rotor and the axial film-air bearing, via which a pressure increase between the rotor and the axial film-air - Bearings can be generated.

Unter einem Auflagemittel im Sinne der Erfindung wird ein Bauteil verstanden, welches eine feste Auflage für die Federfolie bildet. Dies kann beispielsweise eine Scheibe oder ein Teil eines Gehäuses sein. In einem Nichtbetrieb liegt der Rotor direkt in wenigstens einem Punkt an der Deckfolie an. Durch die Materialausnehmungsbereiche ist ein vollständiges anliegen, auch in einem Nichtbetrieb nicht möglich, so dass ein Spalt zwischen Rotor und Deckfolie vorhanden ist. Dieser Spalt vergrößert sich im Betrieb durch einen zwischen Rotor und Deckfolie erzeugten Gasfilm, so dass der Rotor vollständig von der Deckfolie gelöst ist. In diesem Spalt sind die Materialausnehmungsbereiche angeordnet. Als Materialausnehmungsbereich wird dabei ein Bereich verstanden, bei welchem ein Teil des ursprünglichen Materials entfernt wurde.A support means in the sense of the invention means a component which forms a fixed support for the spring foil. This can be, for example, a disc or part of a housing. When not in operation, the rotor lies directly against the cover film at at least one point. Due to the material recess areas, a complete contact is not possible, even when not in operation, so that there is a gap between the rotor and the cover film. This gap increases in operation due to a gas film generated between the rotor and the cover film, so that the rotor is completely detached from the cover film. The material recess areas are arranged in this gap. A material recess area is understood to mean an area in which part of the original material has been removed.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch die Materialausnehmungsbereiche eine erhöhte Tragkraft erzeugt wird. Lager die solch eine hohe Tragkraft aufweisen sind regelmäßig Toleranzempfindlich. Dies bedeutet, dass die sich zueinander drehenden Bauteile besonders genau zueinander ausgerichtet werden müssen. Das axiale Folien-Luft-Lager hat jedoch den Vorteil, dass es relativ toleranzunempfindlich ist. Dadurch kann ein solches Rotorlagersystem einfacher ausgerichtet werden und zudem weist es auch eine hohe Tragkraft auf. Zudem ist durch die Materialausnehmungsbereiche kein die Deckfolie versteifender Prägeschritt notwendig. Durch diese Vorteile ist ein solches Rotorlagersystem wirtschaftlich herstellbar.The invention has the advantage that an increased load-bearing capacity is generated by the material recess areas. Bearings with such a high load capacity are regularly sensitive to tolerances. This means that the components rotating relative to one another must be aligned particularly precisely with respect to one another. The axial foil-air bearing has the advantage, however, that it is relatively insensitive to tolerances. This makes it easier to align such a rotor bearing system and it also has a high load capacity. In addition, no embossing step stiffening the cover film is necessary due to the material recess areas. Such a rotor bearing system can be produced economically by these advantages.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Materialausnehmungsbereiche zumindest teilweise rampenförmig ausgebildet. Als rampenförmig im Sinne der Erfindung wird eine Höhenangleichung bezeichnet, welche sich über einen Bereich erstreckt. Mit solchen Rampen können Strömungsverluste in dem Spalt reduziert werden. Zudem sind Kerbwirkungseffekte im Gegensatz zu einer Stufe wesentlich geringer.In a preferred embodiment of the invention, the material recess areas are at least partially ramp-shaped. A height adjustment which extends over an area is referred to as ramp-shaped in the sense of the invention. With such ramps, flow losses in the gap can be reduced. In addition, notch effects are much less than in a step.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung weisen die Materialausnehmungsbereiche, gegenüber benachbarten Bereichen, Stufen auf. Unter Stufen im Sinne der Erfindung werden sprunghafte Höhenänderungen verstanden. Bei solchen Stufen wird lediglich in einem Bereich Material vorzugsweise gleichmäßig entfernt. Dadurch sind Stufen im Gegensatz zu einer rampenförmigen Ausbildung einfacher und damit wirtschaftlicher herstellbar. Mit den Stufen kann effektiv eine Druckerhöhung zwischen Rotor und axialen Folien-Luft-Lager erzielt werden.In a further preferred embodiment of the invention, the material recess areas have steps opposite adjacent areas. Levels in the sense of the invention are understood to mean sudden changes in height. With such steps, material is preferably removed uniformly only in one area. Thereby In contrast to a ramp-shaped design, stages are easier and therefore more economical to produce. The stages can effectively increase the pressure between the rotor and the axial film-air bearing.

Vorzugsweise sind die Stufen als Rayleigh-Stufen ausgebildet. Die Rayleigh-Stufen sind dabei eine bestimmte Ausformung der Stufen, mit welcher hinsichtlich der Tragkraftverbesserung eine hohe Wirkung erzielt wird.The steps are preferably designed as Rayleigh steps. The Rayleigh steps are a specific shape of the steps with which a high effect is achieved with regard to the improvement in the load capacity.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Materialausnehmungsbereiche seitens des Rotors ausgebildet. Im Vergleich zu Materialausnehmungsbereichen an der Deckfolie hat dies den Vorteil, dass die Höhe der Materialausnehmungen sich aufgrund der sich verschleißenden Deckfolie im Wesentlichen nicht ändert. In an advantageous development, the material recess areas are formed by the rotor. In comparison to material recess areas on the cover film, this has the advantage that the height of the material recesses does not essentially change due to the wear of the cover film.

Dadurch kann der Effekt der Materialausnehmungsbereiche dauerhaft sichergestellt werden. Zudem kann dadurch eine längere Haltbarkeit eines solchen Rotorlagersystems erzielt werden.The effect of the material recess areas can thereby be permanently ensured. In addition, a longer durability of such a rotor bearing system can be achieved.

Vorteilhafterweise sind die Materialausnehmungsbereiche seitens der Deckfolie ausgebildet. Durch die Materialausnehmungsbereiche sind keine die Deckfolie versteifenden Prägeschritte notwendig, so dass die Deckfolie besser an verschiedene Betriebszustände angepasst werden kann.The material recess areas are advantageously formed on the part of the cover film. Due to the material recess areas, no embossing steps stiffening the cover film are necessary, so that the cover film can be better adapted to different operating conditions.

Die Erfindung wird zusätzlich durch ein Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Rotorlagersystem für eine Turbomaschine gelöst. Das Verfahren umfasst dabei wenigstens den Schritt, dass die Materialausnehmungsbereiche, in einem Spalt zwischen dem Rotor und dem axialen Folien-Luft-Lager, durch einen Materialabtragungsschritt gebildet werden.The invention is additionally achieved by a method for producing the rotor bearing system according to the invention for a turbomachine. The method comprises at least the step that the material recess regions are formed by a material removal step in a gap between the rotor and the axial film-air bearing.

Unter einem Materialabtragungsschritt wird dabei jeder Bearbeitungsschritt verstanden, bei welchem ein Teil des ursprünglichen Materials entfernt wird. Dadurch können die Materialausnehmungsbereiche ohne eine Umformung oder Prägung gebildet werden. Ein solcher Materialabtragungsschritt vereinfacht die Herstellung eines solchen Rotorlagersystem und führt damit zu einer wirtschaftlichen Herstellung.A material removal step is understood to mean any processing step in which part of the original material is removed. As a result, the material recess areas can be formed without reshaping or embossing. Such a material removal step simplifies the manufacture of such a rotor bearing system and thus leads to economical manufacture.

Vorzugsweise wird als Materialabtragungsschritt wenigstens ein Ätzbearbeitungsschritt verwendet. Ein Ätzbearbeitungsschritt hat den Vorteil, dass Material selektiv entfernt werden kann und somit die Materialausnehmungsbereiche mit hoher Präzision in jeder gewünschten Form herstellbar sind. Ein solcher Bearbeitungsschritt ist zusätzlich schnell und auch wirtschaftlich.At least one etching processing step is preferably used as the material removal step. An etching processing step has the advantage that material can be removed selectively and the material recess areas can thus be produced in any desired shape with high precision. Such a processing step is also quick and economical.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird als Materialabtragungsschritt wenigstens ein Laserbearbeitungsschritt verwendet. Ein Laserbearbeitungsschritt hat den Vorteil, dass dieser bereits bei geringen Stückzahlen kosteneffizient ist. Zudem ist dieser Bearbeitungsschritt sehr präzise und äußerst flexibel in der zu erzielenden Form.In a preferred embodiment of the invention, at least one laser processing step is used as the material removal step. A laser processing step has the advantage that it is cost-effective even with small quantities. In addition, this processing step is very precise and extremely flexible in the form to be achieved.

Darüber hinaus wird die Erfindung durch ein Brennstoffzellensystem, welches das erfindungsgemäße Rotorlagersystem umfasst, gelöst. Mit einem solchen Brennstoffzellensystem werden die zu dem Rotorlagersystem genannten Vorteile erzielt.In addition, the invention is achieved by a fuel cell system which comprises the rotor bearing system according to the invention. The advantages mentioned for the rotor bearing system are achieved with such a fuel cell system.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Rotorlagersystems,
  • 2 Draufsicht auf eine Deckfolie des Rotorlagersystems nach dem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 3 Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Rotorlagersystems, und
  • 4 Draufsicht auf einen Rotor des Rotorlagersystems nach dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It shows:
  • 1 Sectional view of a first embodiment of the rotor bearing system according to the invention,
  • 2nd Top view of a cover film of the rotor bearing system according to the first embodiment,
  • 3rd Sectional view of a second embodiment of the rotor bearing system according to the invention, and
  • 4th Top view of a rotor of the rotor bearing system according to the second embodiment.

In 1 ist eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Rotorlagersystems 10. Das Rotorlagersystem 10 umfasst ein axiales Folien-Luft-Lager 14, welches ein Auflagemittel 18 aufweist, das in diesem Ausführungsbeispiel fest mit einem Gehäuse 22 verbunden ist. Zu dem Auflagemittel 18 ist bereichsweise axial beabstandet eine Deckfolie 26 angeordnet. An einem radialen äußeren Ende ist die Deckfolie 26 mit dem Auflagemittel 18 verbunden. Zwischen der Deckfolie 26 und dem Auflagemittel 18 ist eine Federfolie 30 angeordnet, welche in diesem Ausführungsbeispiel durch eine wellenförmige Struktur gebildet ist. Über die Federfolie 30 können axiale Kräfte aufgenommen werden.In 1 is a sectional view of a first embodiment of a rotor bearing system according to the invention 10th . The rotor bearing system 10th includes an axial foil-air bearing 14 which is a support means 18th has, which in this embodiment is fixed to a housing 22 connected is. To the support means 18th is axially spaced a cover film in some areas 26 arranged. The cover film is at a radial outer end 26 with the support means 18th connected. Between the cover film 26 and the support means 18th is a spring foil 30th arranged, which in this embodiment is formed by a wavy structure. About the feather film 30th axial forces can be absorbed.

Das Rotorlagersystem 10 umfasst zusätzlich einen Rotor 34, der um eine Mittelachse 38 drehbar zu dem axialen Folien-Luft-Lager 14 angeordnet ist. Der Rotor 34 liegt dabei an der Deckfolie 26 des axialen Folien-Luft-Lagers 14 an. In dieser Figur ist ein durch eine Schleppströmung sich ausbildender Spalt 42 zwischen Rotor 34 und Deckfolie 26, gezeigt. Über den im Spalt 42 vorliegenden Gasfilm werden die Axialkräfte des Rotors 34 getragen.The rotor bearing system 10th additionally includes a rotor 34 that is around a central axis 38 rotatable to the axial foil-air bearing 14 is arranged. The rotor 34 lies on the cover film 26 of the axial foil-air bearing 14 on. In this figure there is a gap formed by a drag flow 42 between rotor 34 and cover film 26 , shown. Over the one in the gap 42 The present gas film is the axial forces of the rotor 34 carried.

Die Deckfolie26 weist in dem ersten Ausführungsbeispiel Materialausnehmungsbereiche 46 auf. Diese Materialausnehmungsbereiche 46 sind in dem Ausführungsbeispiel durch einen Materialabtragungsschritt, wie beispielsweise ätzen oder eine Laserbearbeitung, gebildet worden. Dies bedeutet, dass in diesem Materialausnehmungsbereichen 46 eine Vertiefung in der Deckfolie 26 gebildet ist. Über die Materialausnehmungsbereiche 46 ist eine Druckerhöhung zwischen Rotor 34 und axialen Folien-Luft-Lager 14 erzeugbar, so dass eine höhere Axiallast durch das Rotorlagersystem 10 tragbar ist.The cover film 26 has material recess areas in the first exemplary embodiment 46 on. These material recess areas 46 have been formed in the exemplary embodiment by a material removal step, such as, for example, etching or laser processing. This means that in this material recess areas 46 a recess in the cover film 26 is formed. About the material recess areas 46 is a pressure increase between the rotor 34 and axial foil-air bearings 14 can be generated so that a higher axial load through the rotor bearing system 10th is portable.

2 zeigt eine Draufsicht auf die Deckfolie 26 des Rotorlagersystems 10 nach dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Deckfolie 26 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Haltering 50 auf, über welchen die Deckfolie 26 mit dem Auflagemittel 18 verbindbar ist. Ein innerer Teil der Deckfolie 26 ist über Haltestege 54 mit dem Haltering 50 verbunden. Die Materialausnehmungsbereiche 46 und Bereiche 58 ohne Materialausnehmungen sind in Umfangsrichtung abwechselnd auf der Deckfolie 26 angeordnet. Dabei sind zwischen den Materialausnehmungsbereichen 46 und den Bereichen 58 ohne Materialausnehmungen Stufen 62 angeordnet, welche in diesem Ausführungsbeispiel als Rayleigh-Stufen ausgebildet sind. Diese Materialausnehmungsbereiche 46 können dabei mittels eines Materialabtragungsschritts einfach gebildet werden. Anstelle der Stufen 62 können in einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ein Übergang zwischen den Materialausnehmungsbereichen 46 und den Bereich 58 ohne Materialausnehmungen in Form von Rampen ausgebildet sein. 2nd shows a plan view of the cover film 26 of the rotor bearing system 10th according to the first embodiment. The cover sheet 26 has a retaining ring in this embodiment 50 on which the cover sheet 26 with the support means 18th is connectable. An inner part of the cover film 26 is about footbridges 54 with the retaining ring 50 connected. The material recess areas 46 and areas 58 without material recesses are alternately on the cover film in the circumferential direction 26 arranged. There are between the material recess areas 46 and the areas 58 steps without material recesses 62 arranged, which are designed as Rayleigh steps in this embodiment. These material recess areas 46 can be easily formed by means of a material removal step. Instead of the steps 62 can, in an embodiment not shown, a transition between the material recess areas 46 and the area 58 be formed in the form of ramps without material recesses.

In 3 ist eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Rotorlagersystems 10 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel in 1 dadurch, dass die Materialausnehmungsbereiche 46 anstatt in der Deckfolie 26 in einem an der Deckfolie 26 anliegenden Teil des Rotors 34 angeordnet sind. Da der Rotor 34 eine größere Härte als die Deckfolie 26 hat, hat dies den Vorteil, dass eine Höhe h der Materialausnehmungsbereiche 46 durch eine Abnutzung der Deckfolie 26 nicht verkleinert wird. Dadurch kann dauerhaft die Funktion der Materialausnehmungsbereiche 46 sichergestellt werden.In 3rd is a sectional view of a second embodiment of the rotor bearing system according to the invention 10th shown. This embodiment differs from the embodiment in FIG 1 in that the material recess areas 46 rather than in the cover sheet 26 in one on the cover sheet 26 adjacent part of the rotor 34 are arranged. Because the rotor 34 greater hardness than the cover film 26 has the advantage that a height h of the material recess areas 46 due to wear of the cover film 26 is not downsized. This can permanently function the material recess areas 46 be ensured.

4 zeigt eine Draufsicht auf den Rotor 34 des Rotorlagersystems 10 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel. In dieser Figur sind ebenso wie in der 2 die Materialausnehmungsbereiche 46 mit Rayleigh-Stufen ausgebildet. Diese Materialausnehmungsbereiche 46 können dabei mittels eines Materialabtragungsschritts einfach gebildet werden. Auch hier können anstelle von Stufen 62, Rampen ausgebildet sein. 4th shows a top view of the rotor 34 of the rotor bearing system 10th according to the second embodiment. In this figure as well as in the 2nd the material recess areas 46 trained with Rayleigh steps. These material recess areas 46 can be easily formed by means of a material removal step. Again, instead of steps 62 , Ramps should be formed.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 2012/0207414 A1 [0003]US 2012/0207414 A1 [0003]

Claims (10)

Rotorlagersystem (10) für eine Turbomaschine, wobei das Rotorlagersystem (10) wenigstens umfasst: - ein axiales Folien-Luft-Lager (14) mit wenigstens einer Deckfolie (26), die axial beabstandet zu einem Auflagemittel (18) vorgesehen ist und mit wenigstens einer Federfolie (30), die zwischen der Deckfolie (26) und dem Auflagemittel (18) angeordnet ist, und - einen Rotor (34), welcher an der Deckfolie (26) des axialen Folien-Luft-Lagers (14) anliegt und zu dem axialen Folien-Luft-Lager (14) drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Spalt (42) zwischen dem Rotor (34) und dem axialen Folien-Luft-Lager (14) Materialausnehmungsbereiche (46) angeordnet sind, über welche eine Druckerhöhung zwischen Rotor (34) und axialen Folien-Luft-Lager (14) erzeugbar ist.Rotor bearing system (10) for a turbomachine, the rotor bearing system (10) comprising at least: - an axial film-air bearing (14) with at least one cover film (26), which is provided axially spaced from a support means (18) and with at least one a spring foil (30), which is arranged between the cover foil (26) and the support means (18), and - a rotor (34), which bears against the cover foil (26) of the axial foil-air bearing (14) the axial film-air bearing (14) is rotatable, characterized in that material recess areas (46) are arranged in a gap (42) between the rotor (34) and the axial film-air bearing (14), via which a Pressure increase between the rotor (34) and axial film-air bearing (14) can be generated. Rotorlagersystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialausnehmungsbereiche (46) zumindest teilweise rampenförmig ausgebildet sind.Rotor bearing system (10) after Claim 1 , characterized in that the material recess areas (46) are at least partially ramp-shaped. Rotorlagersystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialausnehmungsbereiche (46), gegenüber benachbarten Bereichen (58), Stufen (62) aufweisen.Rotor bearing system (10) after Claim 1 or 2nd , characterized in that the material recess areas (46) have steps (62) opposite adjacent areas (58). Rotorlagersystem (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufen (62) als Rayleigh-Stufen ausgebildet sind.Rotor bearing system (10) after Claim 3 , characterized in that the steps (62) are designed as Rayleigh steps. Rotorlagersystem (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialausnehmungsbereiche (46) seitens des Rotors (34) ausgebildet sind.Rotor bearing system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the material recess areas (46) are formed on the part of the rotor (34). Rotorlagersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialausnehmungsbereiche (46) seitens der Deckfolie (26) ausgebildet sind.Rotor bearing system (10) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the material recess areas (46) are formed on the part of the cover film (26). Verfahren zum Herstellen eines Rotorlagersystem (10) für eine Turbomaschine, nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verfahren wenigstens den Schritt umfasst, dass die Materialausnehmungsbereiche (46), in einem Spalt (42) zwischen dem Rotor (34) und dem axialen Folien-Luft-Lager (14), durch einen Materialabtragungsschritt gebildet werden.Method for producing a rotor bearing system (10) for a turbomachine, according to one of the preceding claims, wherein the method comprises at least the step that the material recess areas (46), in a gap (42) between the rotor (34) and the axial foil Air bearings (14) are formed by a material removal step. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Materialabtragungsschritt wenigstens ein Ätzbearbeitungsschritt verwendet wird.Procedure according to Claim 7 , characterized in that at least one etching processing step is used as the material removal step. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Materialabtragungsschritt wenigstens ein Laserbearbeitungsschritt verwendet wird.Procedure according to Claim 7 or 8th , characterized in that at least one laser processing step is used as the material removal step. Brennstoffzellensystem umfassend ein Rotorlagersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.Fuel cell system comprising a rotor bearing system (10) according to one of the Claims 1 to 6 .
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