Fanglager

Der Einsatz von Magnetlagern gewinnt für CO2-Lasersysteme, Flüssigkeitspumpen oder auch Anwendungen in der optischen Industrie immer mehr an Bedeutung.

Seit Mitte der 90er Jahre treibt GMN die Entwicklung und Herstellung von Fanglagern, sogenannten Touchdown-Bearings, voran.

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Investitionen absichern

Touchdown-Bearings verhindern bei Überlast oder Ausfall der Magnetlager eine Beschädigung des Lagerungssystems durch die rotierenden Teile. Die Notlauflager müssen den extremen Belastungen beim Absturz der Welle sowie verschiedensten Umgebungsbedingungen gerecht werden.

 

Die Herausforderung an Fanglager:

  • Extrem große Beschleunigung aus dem Stillstand auf Nenndrehzahl (n · dm bis 3,5 · 106 mm/min)
  • Große, stoßartige Radial- und Axialkräfte
  • Hohe Anzahl an Vollausläufen
  • Geringer Bauraum
  • Mangelschmierung
  • Geringe Systemkosten
  • Einsatz in aggressiver Umgebung

 

Optimiertes Engineering

Der Aufbau der Fanglagerung hat wesentlichen Einfluss auf das dynamische Verhalten der Welle während des Notlaufs. Es können 3-Lager-Systeme (ein Paar Spindellager mit einem Rillenlager) oder 4-Lager-Systeme (zwei Paar Spindellager) realisiert werden.

 

Wesentliche Performancekriterien sind:

  • Anordnung der Lager (starr, radial und/oder axial gefedert)
  • Lagerreibung
  • Zu beschleunigende Massen der Fanglager
  • Reibung zwischen Welle und Lagerbohrung
  • Schmierung
  • Kostengünstige und platzsparende Lösung, z.B. 3-Lager-System
  • Hohe Betriebssicherheit durch hohe Lastaufnahme z.B. 4-Lager-System

Optimaler Schutz durch Kontaktfreiheit

GMN Fanglager kommen dort zum Einsatz, wo andere Lagertypen ihre Grenzen erreichen.

Ihr Vorteil:

Die Lagerung durch magnetische Kräfte vermeidet jeden Materialkontakt. Fanglager verfügen über einen exzellenten Wirkungsgrad und schützen die aufwändigen Komponenten eines Magnetlagersystems  im Fall einer Störung des Magnetfeldes vor der Berührung mit der drehenden Welle.

Optimiertes Engineering

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Kosten und Performance im Einklang

Eine optimierte Lagergeometrie, der Einsatz von HNS-Stählen (High Nitrogen Steel) und Keramikkugeln sowie eine auf den Einsatzfall abgestimmte Tribologie garantieren dem Anwender eine hohe Anzahl an Vollausläufen.

Eine GMN-PVD-Kugel-Beschichtung ermöglicht bei Low-Cost-Systemen den Einsatz von Stahlkugeln und realisiert ein erhebliches Einsparpotenzial. Andererseits kann sie auf Keramikkugeln die technische Performance bei High-End-Anwendungen weiter verbessern.

Low-Cost-Lösung

  • Drehzahlkennwert: 2,2 x 106 mm/min
  • Masse rotierender Teile: < 1,5 kg
  • Atmosphäre: Vorvakuum
  • Lagerausführung: Baureihe 618/vollkugelig
  • Ringwerkstoff: 100 Cr 6
  • Kugelwerkstoff: 100 Cr 6
  • Schmierung: Kugelbeschichtung und Öl
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High-End-Lösung

  • Drehzahlkennwert: 2,2 x 106 mm/min
  • Masse rotierender Teile: < 3,5 kg
  • Atmosphäre: Aggressive Gase
  • Lagerausführung: Baureihe 618/vollkugelig
  • Ringwerkstoff: HNS (High Nitrogen Steel)
  • Kugelwerkstoff: Siliziumnitrid (Si3N4)
  • Schmierung: Öl