DE69532538T2 - Elastisches Fluidfolienelement für hydrodynamisches Fluidfilm Drucklager - Google Patents

Elastisches Fluidfolienelement für hydrodynamisches Fluidfilm Drucklager Download PDF

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Description

  • TECHNISCHES FELD
  • Diese Erfindung betrifft im allgemeinen das Feld von nachgebenden, hydrodynamischen Fluidfilm-Foliengleitlagern und insbesondere ein verbessertes Axiallager mit Fluidfolien, Federfolien und Tragfolien zum Halten, Positionieren, Dämpfen und Anpassen von Bewegungen oder Lenkungen von rotierenden Bereichen des Lagers.
  • STAND DER TECHNIK
  • Nachgebende, hydrodynamische Fluidfilm-Foliengleitlager werden üblicherweise in einer Vielfalt von Hochgeschwindigkeitsmotor-Anwendungen verwendet. Diese Lager umfassen im wesentlichen ein zweiseitiges Lagerscheiben-Rotationselement, nichtrotierende, nachgebende Fluidfolienelemente, welche das rotierende Element axial umschließen, nichtrotierende, nachgebende Federfolienelemente, welche die Fluidfolienelemente axial einschließen und ein nichtrotierendes Gleitplattenelement und ein nichtrotierendes Gehäuseelement, das Befestigungen für die Folienelemente einschließt und hält. Der Raum zwischen dem rotierenden Element und dem Gleitplattenelement auf einer Seite des Lagers und der Raum zwischen dem rotierenden Element und der Gleitoberfläche des Gehäuseelements auf der anderen Seite des Lagers sind mit einem Fluid gefüllt (in der Regel Luft), welche die Folien umgibt.
  • Die Bewegung der rotierenden Elemente wendet viskose Reibungskräfte auf das Fluid an und induziert eine Strömung des Fluids in Umfangsrichtung zwischen der glatten Oberfläche des rotierenden Elements und der Fluidfolie. Der Raum zwischen dem rotierenden Element und der Fluidfolie ist in eine Vielzahl von fluiddynamischen Keilkanälen unterteilt. Diese Keilkanäle sind typisch durch Widerstandsschweißung nachgebender, konvex gekrümmter Folienpads an einer unterlegten Haltefolie ausgebildet. Die Führungsrampen der Folienpads bilden relativ zur Fluidströmung in Umfangsrichtung und zur glatten Oberfläche des rotierenden Elements, die zwei ersten Oberflächen der konvergierenden Keilkanäle. Die nachziehenden Rampen und die glatte Oberfläche des rotierenden Elements bilden die ersten Oberflächen der divergierenden Keilkanäle. Das in Umfangsrichtung entlang eines divergierenden Keilkanals strömende Fluid erfährt einen gleichmäßig abnehmenden Strömungsbereich, wobei die Strömungsgeschwindigkeit in Umfangsrichtung ansteigt und wobei der statische Fluiddruck ansteigt. Wenn sich das rotierende Element zum nichtrotierenden Element bewegt, steigt der Konvergenzwinkel des Keilkanals, wobei ein Ansteigen der Fluiddruckerhöhung entlang des Kanals bewirkt wird. Wenn das rotierende Element wegbewegt wird, nimmt die Druckerhöhung entlang des Kanals ab. Daher übt das Fluid in den Keilkanälen eine Rückstellkraft auf das rotierende Element aus, die sich mit dem Laufspiel verändert und stabilisiert und ein Kontakt zwischen dem rotierenden Element und den nichtrotierenden Elementen des Lagers verhindert. Biegen und Gleiten der Folien verursacht eine Coulomb-Dämpfung von irgendeiner axialen oder umkippenden Bewegung des rotierenden Elements des Lagers.
  • Wegen der Vorspannung der Federkräfte oder Gravitationskräfte ist das rotierende Element des Lagers bei niedriger Drehzahl typisch in physikalischem Kontakt mit dem Fluidfolienelement des Lagers. Dieser physikalische Kontakt führt zu Lagerverschleiß. Nur wenn die Rotordrehzahl höher ist, was Abheb-/Aufsetzdrehzahl genannt wird, stellen die in den Keilkanälen erzeugten fluiddynamischen Kräfte einen Laufspalt zwischen dem rotierenden und dem nichtrotierenden Element sicher.
  • Nachgebende, hydrodynamische Fluidfilm-Foliengleitlager weisen fluiddynamische Keilkanalrampen auf, die in Umfangsrichtung ohne eine radiale Komponente zu den Rampenneigungen konvergieren oder divergieren. Die konvergierenden Keilkanalrampen weisen keine Seitenwand oder andere Zwänge auf, um Fluidströmung aus den Kanälen an ihren inneren und äußeren Kanten zu verhindern. Alle nachschleppenden Kanten der konvergierenden Keilkanäle, der hohe Fluiddruck und der Mangel an radialen Strömungszwängen induzieren radiale Strömungsleckagen aus dem Kanal, was in Drehung zu einer Verringerung des Fluiddrucks, einem Verlust der Lagerbelastungskapazität und ein Ansteigen der Lagerverluste führt. Die radiale Strömungsleckage erfordert eine Ausgleichsströmung am Anfang des konvergierenden Keilkanals.
  • Konventionelle nachgebende, hydrodynamische Fluidfilm-Foliengleitlager weisen in den konvergierenden Keilkanälen erste Fluidströmungsmuster auf, die einen einzigen Weg umlaufender Schleifen bilden. Das Fluid in den konvergierenden Keilkanälen, benachbart zu der rotierenden Scheibe, bewegt sich in Umfangsrichtung in die gleiche Richtung wie die Scheibendrehung (die Rampe hinauf) wegen der viskosen Reibung. Das Fluid in den konvergierenden Kanälen, benachbart zu den nichtrotierenden Fluidfolien, bewegt sich in Umfangsrichtung in die entgegengesetzte Richtung zur Scheibenbewegung (die Rampe herunter) wegen des Druckgradienten in Umfangsrichtung entlang des Kanals. Viel des Fluids, das die Rampe in der Nähe der Scheibe während des Gewinnens von statischem Druck hochläuft, kehrt um, bevor das Ende des Keilkanals erreicht ist und bewegt sich die Rampe in der Nähe der Fluidfolie unter Druckverlust hinunter. Fast alles dieses Fluids kehrt um, bevor der Anfang des Keilkanals erreicht ist und bewegt sich die Rampe wieder unter Druckgewinn hinauf. Das Fluid, welches sich auf den einzigen Weg in der umlaufenden Schleife des Strömungsmusters bewegt, bewegt sich bei jeder Schleife auf dem gleichen Weg und erfährt den gleichen Druckanstieg und die gleiche Druckabnahme in jeder Schleife ohne eine Netto-Druckgewinn von einer Schleife zur nächsten. Diese Lager erzeugen weniger fluiddynamischen Druck und weisen eine geringere Lastkapazität als Lager auf, die Mehrweg-Wirbelströmungsmuster verwenden, bei der sich die Strömung, welche sich in jeder regenerativen Schleife bewegt, auf einem anderen Weg bewegt und bei der ein Nettoanstieg des Fluiddrucks in jeder Schleife ist.
  • Konventionelle nachgebende, hydrodynamische Fluidfilm-Foliengleitlager laufen mit extrem kleinen Laufspiel und mildern wie im Gegensatz niedrigen Verschleiß und Energieverbrauch. Das Spiel zwischen den nichtrotierenden, konvergierenden nachschleppenden Kanalrampen der Fluidfolien und der rotierenden Gleitscheibe ist im Betrieb typisch 50 micro-Zoll. Der dimensionslose Luftwiderstandsbeiwert des Lagers ist bei Betriebsdrehzahl typisch größer als 0,0005 wie durch das Verhältnis vom durch Scherkräfte induzierten, fluiddynamischen Verschleiß definiert, der durch das Lager auf die Scheibe einwirkt, geteilt durch die durch das Lager getragene Gleitlast.
  • Nachgebende, hydrodynamische Fluidfilm-Foliengleitlager pflegen sich auf laufseitige Federn zu verlassen, um die Fluidfolien gegen das relativ bewegbare Rotationselement (Gleitscheibe) vorzuspannen, um die Folienstellung/-verschachtelung zu regeln und dynamische Folienstabilität zu erreichen. Das Lageranlaufdrehmoment (welches idealerweise Null sein sollte) ist direkt proportional zu diesen Vorspannkräften. Diese Vorspannkräfte steigern signifikant die Scheibendrehzahl, bei der die hydrodynamischen Effekte in den Keilkanälen stark genug sind, das Rotationselement des Lagers aus dem physikalischen Kontakt mit den nichtrotierenden Elementen des Lagers anzuheben. Diese Vorspannungskräfte und die hohe Abhebdrehzahl/Aufsetzdrehzahl bewirken jedes Mal einen signifikanten Lagerverschleiß, wenn die Scheibe gestartet oder gestoppt wird.
  • Viele konventionelle nachgebende, hydrodynamische Fluidfilm-Foliengleitlager weisen große Schwingräume und Nachgebungsverluste auf, z. B. erfordern sie nicht streng axiale oder Umkippbewegung der Lagergleitscheibe wegen der geringen Steuerung der Federdurchbiegungstoleranzen inherent der Federform.
  • Es ist für konventionelle nachgebende, hydrodynamische Fluidfilm-Foliengleitlager üblich, daß eine Vielzahl von beschichteten, konvex gebogenen, nachgebenden Fluidfolienpads an eine Haltefolie geschweißt sind, um das Fluidfolienelement des Lagers zu bilden. Diese zwei Teile von Fluidfolienelementen sind typisch dicker und weisen eine geringere Dickensteuerung auf, als ein einziges Fluidfolienelement. Zweiteilige Fluidfolienelemente erfahren auch Prozeßfluid-Strömungsturbulenzen mit ansteigenden Verlusten bei der Betriebsdrehzahl und reduzierter Lastkapazität wegen der Strömungsdiskontinuitäten zwischen den nachschleppenden Kanten jedes Folienpads und der Schweißbefestigungskante des nächsten in Umfangsrichtung angeordneten Pads.
  • Einige konventionelle nachgebende, hydrodynamische Fluidfilm-Foliengleitlager verwenden Federfolienelemente, die durch Aufbereiten (chemisch oder anders) mit in Umfangsrichtung versetzten Ausnehmungen auf entgegengesetzten Seiten des flachen Folienmaterials gebildet sind, um die in Umfangsrichtung versetzten unbearbeiteten Furchen auf gegenüberliegenden Seiten der Folienelemente zu verlassen. Auf die unbearbeiteten Furchen einwirkender Druck induziert ein Durchbiegen des Federfolienelements auf federartige Weise. Auf diese Art gebildete Federfolienelemente neigen zu großen Variationen in ihren Federkonstanten infolge kleiner Variationen in der Bearbeitungstiefe. Dieser Bearbeitungsprozeß lindert nicht-symmetrisch jegliche restliche Oberflächendruckspannung, die durch vorhergehende Folienwalzbearbeitung induziert wurde und daher Folienwölbung induziert.
  • Andere Lager verwenden übereinandergerollt geformte Folienelemente, die durch pressendes Glühen von Inconel 750X – Folienrohlingen zwischen zwei konturierten Platten gebildet sind, welche angepaßt gewellte Konturen mit einem konstanten Abstand von Platte zu Platte während einer Wärmebehandlung der Folienrohlinge bei einer Temperatur von ungefähr 704°C/1300 Grad Fahrenheit für ungefähr 20 Stunden aufweisen. Die auf diese Weise gebildeten Federfolien neigen dazu, große Variationen in der ungebogenen Dicke aufzuweisen.
  • In einigen Fällen können die Fluidfolien an den Federfolien durch Schweißen oder Hartlöten befestigt werden, oder verschiedene Folienelemente können zusammengeschweißt oder -gelötet werden, um ein Federfolienelement zu bilden. Solche Foliengleitlager, die Schweißen oder Hartlöten zum Befestigen eines Folienelements an einem anderen verwenden, sind der Grund für Folienzerstörungen und Folienermüdungen, insbesondere an den verbundenen Stellen.
  • Die Seiten der Fluidfolien, die dem rotierenden Element des Lagers zugewandt sind, können Niedrigreibungs-Kunststoffbeschichtungen verwenden, um den Lagerverschleiß zu minimieren, wenn die Scheibendrehzahl unterhalb der Abhebdrehzahl/Aufsetzdrehzahl ist. Diese Beschichtungen können jedoch große Dickentoleranzen aufweisen, was die Folienpaketdicken-Toleranz nachteilig beeinflussen kann.
  • Kein nachgebendes, hydrodynamisches Fluidfilm-Foliengleitlager weist vorliegend eine selbst-trimmende Eigenschaft auf, um Variationen bei der Folienpaketdicke zu kompensieren. Folglich erfahren diese Lager signifikante Variationen in der Vorspannkraft, dem Anlaufmoment, der Abhebdrehzahl/Aufsetzdrehzahl, dem Verschleiß und der Nachgiebigkeit (maximal erlaubte Lager-/Rotorbewegung) oder erfordern eine Selektion der Folien basierend auf der zu jedem Folienpaket passenden Dicke.
  • Eine Anzahl von Patenten zum Stand der Technik stellen nachgebende, hydrodynamische Fluidfilm-Foliengleitlager dar. Zum Beispiel beschreiben die US-Patente mit den Nummern 4,082,375, 4,208,076, 4,223,958, 4,277,111, 4,277,112, 4,277,113 und 4,597,677 jeweils eine Vielzahl von in Umfangsrichtung gekrümmten oder flachen individuell beabstandeten und auf einer unterlegten Haltescheibe montierten (im wesentlichen durch Schweißen) Folien mit individuellen Aussteifungen oder Unterfedern unterhalb der beabstandeten Folie befestigt. Die individuellen Aussteifungen oder Unterfedern nehmen irgendeine Zahl von einer Unzahl von Formen und Konfigurationen in diesen Patenten ein.
  • Eine obige Variante ist in dem US-Patent der Nummern 4,462,700, 4,621,930, 4,668,106 4,682,900 und 5,110,220 offenbart, in welchen jeweils individuelle Aussteifungen oder Unterfolien verwendet werden, und/oder eine separate Unterfeder- oder Aussteifungsscheibe neben den Haltescheiben verwendet wird. US-Paten Nr. 4,348,066 beschreibt individuell montierte, überlappende Folien. US-Patent Nr. 4,767,221 lehrt eine Vielzahl von Federelementen, wobei jedes ein Pad aufweist, an welchem eine individuelle flexible Folie gesichert ist.
  • Die US-Patente der Nrn. 3,809,443, 4,116,503, 4,213,657, 4,227,753, 4,247,155, 4,300,806, 4,624,583 und 4,871,267 offenbaren jeweils eine Einheitsfolie oder -scheibe mit jeweils einer Unterfederscheibe oder individuellen Federpadhaltern neben der Einheitsfolienscheibe. US-Patent Nrn. 4,247,155, 4,624,583 und 4,871,267 umfassen jeweils einen Schlitz oder Perforation in der Einheitsfolienscheibe, um ein Ansetzprozeßfluid zwischen den individuellen Folienelementen auf der Einheitsfolienscheibe zu schaffen. Eine Variation hierzu ist in den US-Patenten Nrn. 4,225,196 und 4,315,359 dargestellt, welche eine Vielzahl von individuellen Folienelementen, hergestellt aus einem Paar gepreßter übereinander angeordneter und zusammengeschweißter Schichten, beschreibt.
  • Das US Patent Nr. 4,624,583 (auf welches die zweiteilige Form des unabhängigen Anspruches 1 sich stützt) offenbart eine Axiallagerscheibe mit einer Vielzahl von flachen, dünnen, nachgebenden Pads oder Folien, welche durch radial verlaufende Schlitze voneinander getrennt sind. Divergente Rampenflächen sind zwischen den Schlitzen und dem Innen- und Aussendurchmesser der Axiallagerscheibe vorgesehen. Gemäss einem anderen Ausführungsbeispiel hat die bekannte Axiallagerscheibe abwechselnde, flache, konvergente Folien und divergente Rampen ohne Schlitze zwischen den Folien.
  • Eine fischgrätenmuster- oder zickzackförmige nachschleppende Kante für Lagerzapfenfolien ist im wesentlichen im US-Patent 3,957,317 offenbart. Dieses Patent ist jedoch beschränkt auf individuelle, überlappende Folien und da es einige Vorteile einer nachschleppend geformten Kante für eine Folie nicht zur Kenntnis nimmt, liefert es kein weiteres Formen und beschränkt keineswegs Leckagen mit irgendeiner Seitenrampe.
  • Die Erfindung schafft ein ringförmiges, nachgebendes Fluidfolienelement für ein hydrodynamisches Fluidfilmaxiallager, wobei das Folienelement aus einer ringförmigen, nachgebenden Folienscheibe besteht mit einer Vielzahl von konvergenten Lamellen und divergenten Absetzungen, um abwechselnde konvergente und divergente Keilkanäle auf der Oberfläche der Scheibe zu formen, wobei die divergenten Absetzungen relativ steil geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die konvergenten Lamellen in Bezug auf eine Radiallinie eine konkave, löffelförmige Form aufweisen zum Begrenzen der Leckage von Prozessfluid an den radialen Innen- und Aussenseiten der konvergenten Lamellen.
  • Die ringförmige, nachgebende Folienscheibe kann aus einer flachen Folie kalt geformt werden. Steil geneigte Absetzungen können in die Folienscheibe gepresst werden, die als divergente Keilkanäle funktionieren, während die allmählich konvergierenden Kanallamellen ohne plastische Verformung als geradlinige Verbindungen zwischen den Absetzungen erhalten werden.
  • Der Umfang der ringförmigen, nachgebenden Folienscheibe kann einen selbsttrimmenden Umfangsring aufweisen und eine Vielzahl von Umfangsvorsprüngen mit darin vorgesehenen Rastöffnungen. Die ringförmige, nachgebende Folienscheibe kann eine Vielzahl von Löffellamellen aufweisen.
  • Die löffelförmigen, konvergenten Lamellen haben radial breite Fluidströmungseinlässe, radial verengende Kanalbreiten in Umfangsrichtung entlang dem Fluidströmungsweg und in Umfangsrichtung abgerundete Hinterkanten.
  • Die ringförmige, nachgebende Folienscheibe kann gleichförmig mit einem reibungsreduzierenden Werkstoff beschichtet sein.
  • Des Weiteren kann die ringförmige, nachgebende Folienscheibe eine gleichförmige Materialstärke aufweisen.
  • Die zusammengesetzten Krümmungsprofile induzieren regenerierende Wirbelstrommuster in dem Prozessfluid und funktionieren als Regelsystem zum Detektieren des strömungstechnischen Spaltes, der strömungstechnischen Verstärkung und der strömungstechnischen Krafterzeugung.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Da zuvor die vorliegende Erfindung in wesentlichen Punkten beschrieben wurde, wird nun auf die zugehörigen Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
  • 1 eine Schnittansicht einer Turbomaschine ist, die das nachgebende, hydrodynamische Fluidfilm-Foliengleitlager der vorliegenden Erfindung aufweist;
  • 2 eine vergrößerte Teilansicht des Ovals 2 in 1 ist, das die Gleitplatte und den Abstandsbereich des nachgebenden, hydrodynamischen Fluidfilm-Foliengleitlagers der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 3 eine Draufsicht auf die äußere Haltefolie für das Federfolienteil des nachgebenden, hydrodynamischen Fluidfilm-Foliengleitlagers der vorliegenden Erfindung ist;
  • 4 eine Draufsicht auf das Federfolienelement für das Federfolienteil des nachgebenden, hydrodynamischen Fluidfilm-Foliengleitlagers der vorliegenden Erfindung ist;
  • 5 eine Draufsicht auf die innere Haltefolie für das Federfolienteils des nachgebenden, hydrodynamischen Fluidfilm-Foliengleitlagers der vorliegenden Erfindung ist;
  • 6 eine Draufsicht, Element für Element teilweise herausgeschnitten, des Federfolienteils der vorliegenden Erfindung ist, welche die äußere Haltefolie aus 3, das Federfolienelement aus 4 und die innere Haltefolie aus 5 aufweist;
  • 7 eine teilweise Draufsicht auf eine wechselweise Konfiguration des Federfolienteils des nachgebenden, hydrodynamischen Fluidfilm-Foliengleitlagers der vorliegenden Erfindung ist;
  • 8 eine teilweise Draufsicht auf einen andere wechselweise Konfiguration des Federfolienteils der vorliegenden Erfindung ist, welche zwei innere Haltelinien für jede äußere Haltelinie aufweist;
  • 9 eine Draufsicht auf ein Folienelement des nachgebenden, hydrodynamischen Fluidfilm-Foliengleitlagers der vorliegenden Erfindung ist;
  • 10 eine vergrößerte Ausschnittsansicht des Fluidfolienelements in 9 entlang einer Linie 10-10 ist;
  • 11 eine andere vergrößerte Ausschnittsansicht des Fluidfolienelements in 9 entlang einer Linie 11-11 ist;
  • 12 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Bereich des Fluidfolienelements in 9 ist, die Linien einer vertikalen Erhöhung zeigt;
  • 13 eine Draufsicht auf einen einzigen fluiddynamischen konvergierenden Keilkanal des Fluidfolienelements in 9 ist, die den Eintritt und den Austritt des Prozeßfluids zeigt;
  • 14 eine Draufsicht eines einzigen fluiddynamischen konvergierenden Keilkanals des Fluidfolienelements in 9 ist, die ein vereinfachtes Fluidwirbelströmungsmuster quer zu einer Fluidfolie zeigt;
  • 15 eine Draufsicht auf einen einzigen fluiddynamischen Keilkanal des Fluidfolienelements in 9 ist, die konstante Erhöhungslinien quer zur Fluidfolie bei Stillstand zeigt;
  • 16 eine dreidimensionale Ansicht eines einzigen fluiddynamischen Keilkanals des Fluidfolienelements in 9 ist, die in Umfangsrichtung und radial Erhöhungslinien zeigt; und
  • 17 eine Schnittansicht des durch das Federfolienteil in 8 gehaltene Fluidfolienelements in 9 ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSGESTALTUNGEN
  • Eine Turbomaschine, die das nachgebende, hydrodynamische Fluidfilm-Foliengleitlager der vorliegenden Erfindung verwendet, ist in 1 dargestellt. Die Turbomaschine 10 schließt im wesentlichen einen Turbinenrotor 12 und ein Kompressorrad 14 an gegenüberliegenden Enden einer gemeinsamen Welle 16 ein. Die Gleit- und Radiallagerwelle 18 ist um die gemeinsame Welle 16 zwischen dem Turbinenrotor 12 und dem Kompressorrad 14 angeordnet. Ein Achszapfenlagerträger 20 im zentralen Lagergehäuse 22 hält drehbar das verlängerte Turbinenende der Lagerwelle 18.
  • Das Kompressorende der Lagerwelle 18 schließt einen sich radial erstreckenden Rotor oder Scheibe 24 ein, welcher sich in eine Ausnehmung 26 am Kompressorende des zentralen Lagergehäuses 22 erstreckt. Eine Lagergleitplatte 28 ist an der gegenüberliegenden Seite der Lagerwellenscheibe 24 angeordnet. Der äußere Umfang des Kompressorendes des zentralen Lagergehäuses 22 koppelt das Kompressorgehäuse 30.
  • Wie am Besten in 2 dargestellt ist, ist ein Gleitlagerabstandshalter 32 radial auswärts von der Scheibe 24 der Lagerwelle 18 positioniert und ist durch eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Stiften 34 positioniert, welche in Bohrungen der Ausnehmung 26 des zentralen Lagergehäuses 22 fixiert sind und sich in Bohrungen der Gleitlagerplatte 28 erstrecken. Ein Gleitlager-Fluidfolienelement 40 und ein Gleitlager-Federfolienelement 42 sind an jeder Seite der Lagerwellenscheibe 24 und dem Gleitlager-Abstandshalter 32 angeordnet. Auf einer Seite sind das Fluidfolienelement 40 und das Federfolienteil 42 in der Ausnehmung 26 des zentralen Lagergehäuses 22 angeordnet, und auf der anderen Seite sind sie benachbart zu der Gleitlagerplatte 28. Das Fluidfolienelement 40 und das Federfolienteil 42 sind radial und in Umfangsrichtung in der Stellung durch die Stifte 34 gehalten, welche sich vom zentralen Lagergehäuse 22 durch Bohrungen in einem Federfolienelement 42, durch Bohrungen in einem Fluidfolienelement 40, durchqueren der Bohrung des Gleitlager-Abstandshalters 32, durch Bohrungen auf der entgegengesetzten Seite des Fluidfolienelements 40, durch die Bohrungen auf der gegenüberliegenden Seite des Federfolienteils 42 und in Bohrungen 38 in der Gleitlagerplatte 28 erstrecken.
  • Das radial auswärtige Ende der Gleitlagerplatte 28 bildet eine dünne sich radial erstreckende Feder 29, welche flach geformt ist. Während der Montage ist das auswärtige Ende dieser Feder 29 gegen das zentrale Lagergehäuse 22 durch eine Schnauze am Kompressorgehäuse 30 in die in 2 gezeigte Stellung gebogen oder gekrümmt. Dieses Biegen der Gleitlager-Plattenfeder 29 zwingt die Gleitplatte 28 effektiv gegen das zentrale Lagergehäuse 22, wobei die Bewegung des Gleitlager-Abstandshalters 32, der Fluidfolienelemente 40 und der Federfolienteile 42 zurückgehalten wird. Die Dicke des Gleitlager-Abstandshalters 32 ist einige Tausendstel eines Zolls, vorzugsweise 2–8 Tausendstel (0,05 bis 0,2 mm) größer als die Dicke der Scheibe 24. Variationen in der Folien- oder Folienbeschichtungsdicke verursachen natürlicherweise Kompensationsvariationen im Abstand zwischen der Gleitplatte 28 und dem Gehäuse 22. Daher werden Variationen im Lagerschwingraum und der Lagersteifheit als Folge von Toleranzen in der Foliendicke verhindert.
  • Wie in den 35 gezeigt, umfaßt das Gleitlager-Federfolienteil 42 im wesentlichen ein äußeres Haltefolienelement 44, ein Federfolienelement 46 und ein inneres Haltefolienelement 48. Das äußere Haltefolienelement 44, gezeigt in 3, schließt im wesentlichen einen inneren Verbindungsring 52 und einen äußeren selbst-trimmenden Ring 54 mit einer Vielzahl (gezeigt sind zwölf) von Federabstandsfolien 50 ein, die sich dazwischen erstrecken. Die Federabstandsfolien 50 bestehen aus einem inneren gekrümmten Folienbereich 56, welcher sich auswärts vom inneren Verbindungsring 52 in einem Vorwärtswinkel erstreckt, und einem äußeren gekrümmten Folienbereich 58, welcher sich einwärts von dem selbst-trimmenden Ring 54 in einem Vorwärtswinkel erstreckt. Die Folienbereiche 56 und 58 sind normal vierzig Grad vom Umfang an allen Punkten entlang ihrer Länge ausgerichtet. Die Folienbereiche 56 und 58 treffen mit einem nasenförmigen Folienbereich 59 zusammen. Der Folienbereich 58 ist mit dem selbsttrimmenden Ring 54 durch einen radialen Verbinder oder Haltesteg 60 verbunden. Die Federabstandsfolie 50 ist der Verbindung zum inneren Verbindungsring 52 am schmalsten und steigt graduell in der Breite zu dem Punkt oder Platz der Nase und geht weiter, um graduell in Breite im äußeren Folienereich 58 zum Verbindergewebe 60 anzusteigen. Der Verbindesteg 60, welcher nicht gebogen ist, hat eine grössere konstante Breite. Eine Vielzahl von Rastvorsprüngen (als 4) gezeigt) erstrecken sich einwärts vom äußeren selbst-trimmenden Ring 54, um eine genaue Ausrichtung des äußeren Haltefolienelements 44 mit den anderen Elementen des Gleitlager-Federfolienteils 42 zu ermöglichen.
  • Das innere Haltefolienelement 48 ist in 5 dargestellt und schließt einen inneren Verbindungsring 66, einen äußeren selbsttrimmenden Ring 68 und Rastvorsprünge 69, identisch mit und ausgerichtet mit den entsprechenden Elementen des äußeren Haltefolienelements 44, ein. Eine Vielzahl von im wesentlichen nasenförmigen Haltefolienpads 70 (gezeigt sind zwölf) erstrecken sich zwischen dem inneren Verbindungsring 66 und dem äußeren selbsttrimmenden Ring 68. Der innere Bereich 72 des Haltefolienpads ist ihm am schmalsten, wo er am inneren Verbindungsring 66 verbunden ist und steigt graduell in der Breite bis zu dem Streifen der Nase, wo er den breiteren äußeren Folienbereich 73 trifft, welcher sich zurück zu einem ein bisschen schmaleren Verbindungssteg 74 erstreckt. Im Gegensatz zu dem breiteren Verbindungssteg 60 des äusseren Haltefolienelements 44, biegt sich der Verbindungssteg 74 des inneren Haltefolienelements 48. Der interne Winkel zwischen dem inneren Haitefolienpadbereich 72 und dem äusseren Haltefolienbereich 73 würde im wesentlichen achtzig Grad sein. Da sich das innere Haltefolienelement 48 biegt, ist der Verbindungssteg 74 schmaler und ist nicht radial, aber im wesentlichen mit dem gleichen Winkel wie der breitere Folienbereich 73, gewinkelt.
  • 4 stellt das Federfolienelement 46 dar, welches einen äußeren selbsttrimmenden Ring 76 und Rastvorsprünge 77, identisch mit und ausgerichtet mit den entsprechenden Elementen im äußeren Haltefolienelement 44 und im inneren Haltefolienelement 48, einschließt. Eine ringförmige Federmatrix 78 ist durch eine Vielzahl (gezeigt sind zwölf) gewinkelten Verbindern oder Haltestegen 80 angeordnet. Der innere Durchmesser der ringförmigen Federmatrix 78 ist leicht größer als der innere Durchmesser der inneren Verbindungsringe 52, 66.
  • Die ringförmige Federmatrix 78 schließt eine Vielzahl von im wesentlichen nasenförmigen Fluidfolienhaltepads 82 ein, die sich vom gewinkelten Haltesteg 80 zum inneren Durchmesser der ringförmigen Matrix 78 erstrecken, und wechselweise dazwischen eine gleiche Anzahl von im wesentlichen nasenförmigen Abstandspads 83. Eine Vielzahl von Reihen (gezeigt sind elf) von beabstandeten Ringschlitzen 84 erstrecken sich vom inneren Durchmesser der Ringfedermatrix 78 zum äußeren Durchmesser dazu. Die Reihen der Ringschlitze 84 nehmen in der radialen Breite vom inneren Durchmesser zum äußeren Durchmesser ab. Die Reihen der Ringschlitze 84 bilden eine im wesentlichen nasenförmige Säulen, die sich zwischen jedem benachbarten Fluidfolienhaltepad 82 und dem Abstandspad 83 erstreckt, so daß vierundzwanzig nasenförmige Säulen von Schlitzen 84 gebildet sind.
  • Wie am Besten in 6 dargestellt, umfaßt das Gleitlager-Federfolienteil 42 das Federfolienelement 46, eingebettet zwischen dem äußeren Haltefolienelement 44 und dem inneren Haltefolienelement 48. Die Haltefolienpads 70 des inneren Haltefolienelements 48 überlappen die Haltestege 80 und die Fluidfolienhaltepads 82 des Federfolienelements 46. Die Federabstandsfolien 50 des äußeren Haltefolienelements 44 unterlegen die Abstandspads 83 des Federfolienelements 46.
  • Ein alternatives Gleitlager-Federfolienteil 85 ist in 7 gezeigt. Bei dieser Alternative weist die Federabstandsfolie 86 einen inneren Folienbereich 87 und einen äußeren Folienbereich 88 auf, verbunden zum Bilden einer kugeligen Nasenform, und der Verbindungssteg 89 ist gewinkelt zum äusseren selbsttrimmenden Ring 5' zur Verbindung mit dem äußeren Folienbereich 88 der alternativen Federabstandsfolie 86. Zwischen zwei individuellen Federabstandsfolien ist, wie gezeigt, ein Bereich einer Federmatrix 95 dargestellt. Diese Federmatrix 95 schließt in Umfangsrichtung Schlitze 96 nur zwischen benachbarten inneren Folienbereichen 87 ein, wobei die Schlitze 96 in Umfangsrichtung in der Länge und in radialer Breite zum inneren Durchmesser der Fedennatrix 95 ansteigen.
  • 8 stellt ein anderes alternatives Gleitlager-Federfolienteil 100 dar, in welchem zwei Haltefolienpads 102 für jede Federabstandsfolie 103 sind, wobei ein Haltefolienpad 102 auf jeder Seite einer Federabstandsfolie 103 angeordnet ist. Der Abstand in Umfangsrichtung zwischen den nachschleppenden Kanten Haltefolienpad 102 und der Federabstandsfolie 103 ist kleiner als der Abstand in Umfangsrichtung zwischen der Federabstandsfolie 103 und dem Führungskanten-Haltefolienpad 102. Zusammen schafft diese Anordnung einen Kippad-Typ zum Halten für das nachgebende Fluidfolienteil. Zum Zwecke der Darstellung ist eine Federmatrix 110 mit einer Gruppe von zwei Haltefolienpads 102 und einer Federabstandsfolie 103 gezeigt. In dieser Ausgestaltung sind die Schlitze 111 in der Federmatrix 110 auf den Raum zwischen den inneren Bereichen der Haltefolienpads und der Abstandsfolien beschränkt.
  • 17 stellt das alternative Gleitlager-Federfolienteil 100 aus 8 dar, welches das Fluidfolienelement oder -scheibe 154 aus 9 hält. Die starren Linien zeigen die Stellungen des Gleitlager-Federfolienteils 100 und des Fluidfolienelements 154 im Stillstand, während die gestrichelten Linien ihre relativen Stellungen bei Betriebsdrehzahl unter fluiddynamischer Belastung liefern und demonstriert, wie die konvexe Oberfläche in Umfangsrichtung auf der Fluidfolienoberfläche bei Betriebsdrehzahl gebildet wird.
  • Die individuellen Elemente des Gleitlager-Federfolienteils 42 können aus flachen Blättern durch optische Masken und chemische Ätztechniken gebildet werden. Ein Nickelstahl wie Inconel 750X ist ein geeignetes Material für die Federfolienelemente, die eine Dicke von ungefähr 0,1 mm (0,004 Zoll) aufweisen. Die Federfolienelemente würden normalerweise wärmebehandelt, um die volle Härte über zwanzig Stunden in einem Vakuumofen bei 704°C (1300 Grad Fahrenheit) zu erreichen. Die drei individuellen Elemente des Gleitlager-Federfolienteils 42 können durch Stapeln der Federfolie und der zwei Haltefolien ohne Kleben montiert werden. Die relative Mikrobewegung dieser Folien bei Verwendung liefert die Coulomb-Dämpfung.
  • 9 stellt ein Fluidfolienelement 40 dar, welches integriert aus einem einzigen flachen Fluidfolienelement oder -scheibe 154 gebildet ist. Die individuellen fluiddynamischen Folien 155 sind aus einem flachen Blech aus Nickelstahl wie Inconel 750X bei Raumtemperatur durch Pressen steil geschlitzter Überlappungen gebildet, um als divergierende Keilkanäle zu funktionieren, während den graduell konvergierenden Keilkanälen erlaubt ist, sich ohne plastische Deformation als die direkte Linie zwischen den Überlappungen zu ergeben. Die Fluidfolienteile würden normalerweise beide während des Formens geglüht und verwenden und können wie bekannt beschichtet sein, wobei die Überlappungen mit irgendeiner Anzahl von einer Unzahl von Niedrigreibungs- oder reibungsreduzierender Beschichtungswerkstoffe gebildet werden, welche das Metall vor Verschleiß während des Startens und Anhaltens und unabsichtlichen und gelegentlichen Hochgeschwindigkeitsaufsetzen schützen können. Die Beschichtung würde auch eine Einbettung von Kontaminationspartikeln liefern.
  • Die individuellen fluiddynamischen Folien 155 (gezeigt sind zwölf) sind im wesentlichen zickzackförmig und mit einem äußeren selbsttrimmenden Ring 158 durch Haltestege 159 verbunden. Fluiddurchführungen 160 sind zwischen benachbarten Haltestegen 159 gebildet. Jede vierte Fluiddurchführung 160 schließt einen verschachtelten Streifen 162 ein. Jede aerodynamische Folie 155 weist eine nachschleppende Kante 164 mit abgerundeten nachschleppenden Punkten 165 und einer Führungskante 166, eine im wesentlichen gerade Rampenkontur von der Führungskante 166 zur nachschleppenden Kante 164 und eine gerundete konkave Kontur von der Umfangslinie, welche sich vom gerundeten nachschleppenden Punkt 165 der nachschleppenden Kante 164 zum äußeren Durchmesser der aerodynamischen Folie 155 und zum inneren Durchmesser der aerodynamischen Folie 155 erstreckt, auf. Dies gibt der Folie im wesentlichen eine Löffelform, wie am Besten in den zwei Schnittansichten der 10 und 11 dargestellt.
  • 12 stellt im wesentlichen vertikale Linien der Erhöhung für die entsprechenden, durch Buchstaben in 11 gekennzeichnete Punkte dar. Die Erhöhungslinien von A bis D (alphabetisch) repräsentieren den steilen divergierenden Keilkanal, während die Erhöhungslinien von D bis I (alphabetisch) die oberflächlichen konvergierenden Keilkanäle repräsentieren.
  • Die Form der fluiddynamischen Folien 155, nämlich ein offener Kanal, induziert regenerative Wirbelströmungsmuster im Prozeßfluid quer zur Folie, wie im wesentlichen in 14 gezeigt. Wie am Besten in 13 dargestellt, betritt das Prozeßfluid im wesentlichen die Führungsoberfläche der Folie 155 von den nachschleppenden Kanten der vorhergehenden Folie, Pfeil M. Jegliches Aufbereitungsprozeßfluid wird vom inneren und äußeren Durchmesser der Führungskante geliefert, Pfeile N und O. Pfeile P und Q am inneren und äußeren Durchmesser der nachschleppenden Kanten 164 repräsentieren entsprechend den beschränkten Betrag der Strömungsleckage aus diesen Bereichen.
  • 15 stellt die Linien konstanter Erhöhung bei Stillstand durch gestrichelte Linien 169 dar. Umfängliche und radiale Linien der Erhöhung sind in der isometrischen Ansicht der 16 gezeigt, mit umfänglichen Linien, bezeichnet mit 170 und mit radialen Linien, bezeichnet mit 171. Die umfänglichen Linien 170 sind bei Stillstand gerade, werden aber unter dem Einfluß der fluiddynamischen Kräfte bei Betriebsdrehzahl konvex.
  • Die nachgebenden Fluidfolienteile 40 sind zu den zwei Gleitseiten der Scheibe 24 benachbart angeordnet. Die Federfolienteile 42 schaffen ein Halten für die Fluidfolienteile 40, erlauben ihnen aber, der axialen und umkippenden Bewegung der Scheibe 24 zu folgen. Die durch die Fluidfolienteile auf die Gleitscheibe durch den strömungsgesteuerten Fluidprozeß einwirkenden Kräfte verändern sich invers zum Folien-Scheiben-Spalt und verändern sich proportional zur Scheibenbiegung. Das innere Haltefolienelement 48 des Gleitlager-Federfolienteils 42 liefert Druckpunkte oder -linien, die das Biegen des flachen Federfolienelements 46 induzieren, wenn sich die Scheibe 24 und das Fluidfolienelement 40 bewegen. Das äußere Haltefolienelement 44 des Federfolienteils 42, welches sich nicht verbiegt und an die zentrale Lagergehäuseausnehmung 26 oder die Gleitplatte 28 stößt, liefert auch Druckpunkte oder -linien, um die Fluidfolienteilverbiegung zu induzieren.
  • Die Gleitplatte 28 ist gegen die Gleitoberfläche des zentralen Lagergehäuses durch eine integrierte Feder vorgespannt, wird vom zentralen Lagergehäuse 22 durch die Gesamtdicke des äußeren selbst-trimmenden Rings des Fluidfolienteils 40 und des Federfolienelements 42 und der Dicke des Gleitlagerabstandhalters 32 und ferngehalten. Der Gleitlagerabstandhalter 32 ist geringfügig dicker als die Scheibe 24, so daß ein kleines Spiel zwischen dem Fluidfolienelement 40 und der Schiebe 24 gebildet ist, das durch die normalen Variationen der Folie oder Folienbeschichtung nicht beeinflußt wird. Das Lager weist keine Vorspannkraft auf und weist ein Anlaufdrehmoment von Null auf, wenn die Rotationsachse der Scheibe neunzig Grad zur Gravitationskraft ausgerichtet ist. Mit den regenerativen, durch die Kontur der Fluidfolienelemente bestimmten Wirbelströmungsmustern wird das Lagerlaufspiel durch eine Anforderung der Höhe signifikant verbessert (gesteigert) und die Abhebdrehzahl wird signifikant geringer als zuvor möglich.
  • Die in der Oberfläche der Fluidfolienteile gebildeten konvergierenden Keilkanalrampen weisen abgerundete gekrümmte Profile mit konkaven radialen Krümmungen, flachen Schlitzen in Umfangsrichtung bei Stillstand und konvexen Krümmungen bei Betriebsdrehzahl auf, wenn fluiddynamische und Federkräfte auf die Folienteile einwirken. Die Profile werden als Löffel mit radial breiten Fluidströmungseinlässen, einer radial sich nähernden Kanalbreite entlang des Fluidströmungswegs in Umfangsrichtung und gerundeten, nachschleppenden Kanten in Umfangsrichtung ausgebildet und funktionieren. Dieses regenerative Vielweg-Wirbelfluidströmungsmuster verhindert Fluiddruckverluste, wenn das Prozeßfluid sich normalerweise in einer Umfangsrichtung die „Rampe herunterbewegt", die entgegengesetzt zur Drehung der zu dem Fluidfolienteil benachbarten Gleitscheibe ist.
  • Das Federfolienelement erzeugt lokale Federkonstanten, die mit der radialen Stellung variieren, so daß sie Variationen im Fluiddruck in den zu den lokalen Bereichen des Federfolienteils benachbarten konvergierenden Keilkanälen passen. Die zwei gemusterten Haltefolien funktionieren als versetzte Hebeldrehpunkte, welche das andere flache Federfolienelement zwingen, sich zu biegen und als eine Feder zu funktionieren, wenn Kraft zwischen den inneren und äußeren Haltefolien einwirkt. Wenn die inneren Drehpunkthaltelinien verdoppelt werden, wird ein Kipptyp-Haltepad für das Fluidfolienteil geschaffen. Dies ist am Besten in 17 mit den gepunkteten Linien gezeigt, die die Stellung unter Last anzeigen.
  • Die ringförmige Federmatrix verwendet umfängliche oder gewinkelte Schlitze unterschiedlicher Länge und Breite, um die lokalen Federkonstanten des inneren Bereichs des Federfolienteils festzulegen und verwendet auch unterschiedliche Plattenträger-Auslegerlängen, um die lokalen Federkonstanten des äußeren Bereichs des Federfolienteils zu bestimmen. Die Federmatrixschlitze zwingen straffe Linien, sich in Umfangsrichtung zu bewegen. Die radiale Federkonstante ist bei größeren Durchmessern nominal höher, weil die Geschwindigkeit des Prozeßfluids in Umfangsrichtung größer ist. Aber die Federkonstante muß auch in der Nähe des inneren und äußeren Durchmessers infolge der Fluidströmungsleckage reduziert werden. Die Federkonstante steigt leicht vom äußeren Durchmesser zur Nase wegen der verringerten Plattenträger-Auslegerlänge. Die Federkonstante nimmt von der Nase zum inneren Durchmesser (trotz der abnehmenden Plattenträger-Auslegerlänge) wegen der radialen Orientierung des Trägers und der verringerten Trägerbreite ab.
  • Die löffelförmigen konvergierenden Keilkanäle, gebildet auf der Oberfläche der Fluidfolienteile, induzieren Wirbelfluidströmungsmuster und beschränken Prozeßfluid-Strömungsverluste von den Kanälen an den radial inneren und äußeren Kanten der Folien. Zusammen mit der selbst-trimmenden Konstruktion und andern Merkmalen der vorliegenden Erfindung liefert dies ein Gleitlager, das eine hohe Lasttragkapazität, gute Dämpfung, eine Vorspannkraft von Null, ein geringes Anlaufmoment, geringe Abheb-/Aufsetzdrehzahlen und geringen Verschleiß aufweist. Zusätzlich wird dies alles mit einer geringen Anzahl an Bauteilen, geringen Herstellkosten und einfacher Montage erreicht.
  • Während spezifische Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt wurden und beschrieben wurden, soll es verständlich sein, daß diese nur als Beispiel geschaffen sind, und daß die Erfindung nicht konstruiert wurde, um hierauf beschränkt zu sein, sondern richtige Auslegung der folgenden Ansprüche.

Claims (12)

  1. Ringförmiges, nachgebendes Fluidfolienelement (40) für ein hydrodynamisches Fluidfilmaxiallager, wobei das Folienelement aus einer ringförmigen, nachgebenden Folienscheibe (154) besteht mit einer Vielzahl von konvergenten Lamellen (155) und divergenten Absetzungen, um abwechselnde konvergente und divergente Keilkanäle auf der Oberfläche der Scheibe (154) zu formen, wobei die divergenten Absetzungen relativ steil geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die konvergenten Lamellen (155) in Bezug auf eine Radiallinie eine konkave, löffelförmige Form aufweisen zum Begrenzen der Leckage von Prozessfluid an den radialen Innen- und Aussenseiten der konvergenten Lamellen (155).
  2. Ringförmiges, nachgebendes Fluidfolienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige, nachgebende Folienscheibe (154) aus einer flachen Folie kalt geformt ist.
  3. Ringförmiges, nachgebendes Fluidfolienelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige, nachgebende Folienscheibe (154) hergestellt ist durch Pressformen der steil geneigten Absetzungen, die als divergente Keilkanäle funktionieren, während die allmählich konvergierenden Keilkanallamellen ohne plastische Verformung als geradlinige Verbindungen zwischen den Absetzungen erhalten werden.
  4. Ringförmiges, nachgebendes Fluidfolienelement nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang der ringförmigen, nachgebenden Folienscheibe (154) einen selbsttrimmenden Umfangsring (158) aufweist.
  5. Ringförmiges, nachgebendes Fluidfolienelement nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang der ringförmigen, nachgebenden Folienscheibe (154) eine Vielzahl von Umfangsvorsprüngen (162) mit darin vorgesehenen Rastöffnungen aufweist.
  6. Ringförmiges, nachgebendes Fluidfolienelement nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die konkaven, löffelförmigen Lamellen (155) im Ruhezustand in Umfangsrichtung flach geneigt sind und bei Betriebsdrehzahl in Umfangsrichtung konvex gekrümt sind wenn dynamische Prozessfluidkräfte und Federkräfte auf die Lamellen (155) einwirken.
  7. Ringförmiges, nachgebendes Fluidfolienelement nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die konkaven, löffelförmigen Lamellen (155) radial breite Fluidströmungs-Einlässe, radial verengende Kanalbreiten in Umfangsrichtung entlang dem Fluidströmungsweg und in Umfangsrichtung gerundete Hinterkanten (164) aufweisen.
  8. Ringförmiges, nachgebendes Fluidfolienelement nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige, nachgebende Folienscheibe (154) vor dem Formen gleichförmig mit einem reibungsreduzierenden Werkstoff beschichtet wird.
  9. Ringförmiges, nachgebendes Fluidfolienelement nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige, nachgebende Folienscheibe (154) eine gleichförmige Materialstärke aufweist.
  10. Ringförmiges, nachgebendes Fluidfolienelement nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengesetzten Kurvenprofile regenerierende Wirbelstrommuster in dem Prozessfluid induzieren.
  11. Ringförmiges, nachgebendes Fluidfolienelement nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengesetzten Krümmungsprofile als Regelsysteme zum Detektieren des strömungstechnischen Spalts, der strömungstechnischen Verstärkung und der strömungstechnischen Krafterzeugung funktionieren.
  12. Ringförmiges, nachgebendes Fluidfolienelement nach einem der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass die konkaven Löffellamellen (155) chevronförmig sind.
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