Was ist ein hydrostatisches Lager?

Ein hydrostatisches Lager ist ein mechanisches Gerät, das nichts anderes als einen dünnen Flüssigkeits- oder Gasfilm verwendet, um seine Last zu tragen. Auch als Flüssigkeitslager bekannt, verwendet ein hydrostatisches Lager eine von außen unter Druck stehende Quelle von Luft, Öl oder Wasser, um einen Sperrfilm zwischen dem Außengehäuse des Lagers und der Welle, die es trägt, zu bilden. Die Rotationsgeschwindigkeit der Welle hält dann einen hohen Druck in der umgebenden Flüssigkeit aufrecht, der die Welle mit sehr geringer Reibung stützt. Hydrostatische Lager werden dort eingesetzt, wo hohe Betriebslasten, Drehzahlen und Präzisionsanforderungen Lager mit langer Lebensdauer, geringem Geräusch und minimalen Vibrationen erfordern. Ein hydrostatisches Lager bietet in diesen Bereichen eine weit überlegene Leistung und ist weitaus kostengünstiger als herkömmliche Kugel- oder Rollenlager.

Die Vorrichtung funktioniert, indem eine Flüssigkeit unter Druck in den Raum zwischen der Vorrichtungs- oder Maschinenwelle und dem Außengehäuse des Lagers gepumpt wird. Die Flüssigkeit tritt durch eine verengende Öffnung in das Lager ein und wird durch Dichtungen im Lagerhohlraum gehalten. Sollte etwas Flüssigkeit austreten, verkleinert sich der Spalt zwischen Welle und Gehäuse, wodurch der Druck in der Flüssigkeit ansteigt. Diese Druckerhöhung zwingt die Oberflächen wieder auseinander, wodurch das Fluidlager weitgehend selbstregulierend wird und eine sehr feine Toleranzkontrolle ermöglicht.

Hydrostatische Lager sind im Vergleich zu Kugel- oder Rollenlagern sehr einfach in Konstruktion, Herstellung und Betrieb. Herkömmliche Lager erfordern eine präzise Bearbeitung von Kugeln oder Rollen und deren Innen- und Außengehäuse. Dies ist natürlich teuer und zeitaufwendig, insbesondere wenn man die begrenzte Lebensdauer dieser Lager berücksichtigt. Kugel- und Rollenlager erzeugen auch beträchtliche Geräusche und Vibrationen, die sie für den Einsatz mit hoher Präzision unerwünscht machen. Ein hydrostatisches Lager läuft sehr reibungs- und vibrationsarm und erzeugt nahezu keine Geräusche. Dies macht es ideal für hochpräzise Anwendungen wie z. B. Plattenlaufwerke.

Hydrostatische Lager sind zudem kostengünstiger in der Wartung und haben eine besonders lange Lebensdauer. Ein gutes Beispiel für diese Langlebigkeit ist der hydrostatische Lagersatz, der im Wasserkraftwerk Holtwood in Pennsylvania installiert wurde. Diese Lager wurden 1912 eingebaut und laufen seitdem ununterbrochen, ohne dass Teile ausgetauscht wurden. Die Hersteller rechnen mit einer wartungsfreien Lebensdauer der Lager von ca. 1,300 Jahren. Diese Lager tragen Gesamtlasten im Bereich von 205 Tonnen und sind ein hervorragendes Beispiel für die Effizienz und lange Lebensdauer des hydrostatischen Lagers.