Luftlager

Funktionsprinzip von Luftlagern

Bei Luftlagern trennt ein kontrollierter Luftspalt die tragenden Flächen voneinander. Die Last wird nicht über Wälzkörper, sondern über einen Gasfilm aufgenommen. Je nach Bauart wird die Tragschicht durch eine externe Druckluftversorgung erzeugt oder durch die Bewegung der Bauteile selbst aufgebaut. Tragfähigkeit, Steifigkeit und Laufverhalten hängen unter anderem von Geometrie, Spaltmass, Luftversorgung und Betriebsbedingungen ab.

Typische Einsatzbereiche für berührungsfreie Lagerung

Luftlager kommen in Anwendungen mit hohen Anforderungen an Gleichlauf, Positioniergenauigkeit oder geringe Partikelbildung vor. Typische Kontexte sind Präzisionsmaschinen, Mess- und Prüftechnik, Hochgeschwindigkeitsantriebe sowie Anlagen, in denen öl- oder fettfreie Lagerung erforderlich ist. Auch bei empfindlichen Oberflächen oder sehr kleinen Bewegungsabweichungen kann die kontaktlose Lagerung sinnvoll sein.

Bauarten und technische Ausprägungen

Unterschieden werden vor allem aerostatische und aerodynamische Luftlager. Aerostatische Systeme arbeiten mit externer Druckluft, während aerodynamische Varianten den Tragfilm erst bei relativer Bewegung aufbauen. Luftlager gibt es zudem als radiale und axiale Lager sowie für rotierende oder lineare Bewegungen. Welche Ausführung geeignet ist, richtet sich nach Last, Drehzahl, Führungsaufgabe, Genauigkeit und den Anforderungen an die Medienversorgung.

Abgrenzung innerhalb der Lagertechnik

In dieser Hierarchie sind Luftlager dem Bereich Wälzlager zugeordnet, technisch unterscheiden sie sich jedoch grundlegend von klassischen Kugellagern, Rollenlagern oder Nadellagern. Diese arbeiten mit Wälzkörpern und mechanischem Kontakt, Luftlager dagegen mit einem Gasfilm ohne direkte Berührung im Normalbetrieb. Auch gegenüber Gehäuselagern handelt es sich nicht um eine Gehäusebauform, sondern um ein anderes Lagerprinzip. Für lineare Bewegungen grenzen sie sich von Linearkugellagern durch die kontaktlose Führung ab.