WO2015074686A1 - Film, film arrangement having a number of at least three homogeneous films, radial air bearing, micro gas turbine and production method for a radial air bearing - Google Patents

Film, film arrangement having a number of at least three homogeneous films, radial air bearing, micro gas turbine and production method for a radial air bearing Download PDF

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WO2015074686A1
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WO
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film
finger
ring assembly
foil
spring
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/074253
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French (fr)
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Sebastian KIEßLING
Heinz Peter Berg
Christian Schumacher
Original Assignee
Lux Powertrain S.A.
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/024—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. radial foil bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C43/00—Assembling bearings
    • F16C43/02—Assembling sliding-contact bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/23—Gas turbine engines

Definitions

  • Film, film assembly having a number of at least three similar films, radial air bearings, micro gas turbine and manufacturing process for a radial air bearing
  • the invention relates to a film according to the preamble of claim 1 and a film ring assembly, a radial air bearing and a micro gas turbine.
  • radial air bearings with foils comprise a plurality of foils of different shape and function, which are mounted one above the other to produce suitable fluid dynamics, or air wedges, by means of which a rotating component can be safely stored.
  • suitable fluid dynamics or air wedges, by means of which a rotating component can be safely stored.
  • the formation of fluid dynamics depends not only on the basic structure of the possibly. Different films also on the manufacturing accuracy and coordination of the individual films with each other.
  • a radial air bearing is known in which under a fluid film, a spring foil is arranged, wherein the fluid film is associated with the rotating component and the spring foil of a sleeve.
  • the spring foil is highly structured and supports the fluid film against the sleeve. The structuring allows the formation of air wedges.
  • EP 0927831 a further development of the radial bearing from EP 0756672 is known, in which both the spring foil and the fluid foil are no longer in one piece but constructed in several parts, so that several areas arise in which a fluid foil member is arranged over a spring foil member. Again, spring foil member and fluid foil member are constructed differently.
  • the invention begins, whose task is to provide improved films for a film ring assembly for a radial air bearing.
  • This object is achieved according to the present invention.
  • the invention is based on a film which is designed as one of a number of at least three identical films with a single-sided connection film and another connection film to form a film ring arrangement, wherein the number of at least three similar films can be assembled to the film ring arrangement, and the foil ring arrangement has at least one running region circumferential section and at least one spring region circumferential section, characterized in that
  • the film has a longitudinal extent (L) for use in the circumferential direction (U) of the film ring assembly and
  • - has a second surface portion (2200) for forming a first spring portion, which connects on the one hand in the longitudinal extent of the first surface portion (2100),
  • the first spring portion is formed as a finger structure with a first number of fingers with at least one first finger (2210, 2220, 2230) in the longitudinal extent, and
  • the second spring portion is formed as a finger structure with a second number of fingers with at least one second finger (2310, 2320) in the longitudinal extent, wherein
  • the first finger is adapted to come to lie next to another second finger of the one-sided terminal film of the number of at least three similar films and the second finger is formed, is next to another first finger of the to come to rest on the other side connecting film of the number of at least three similar films, and
  • a first length of the first spring portion in the longitudinal extent and a second length of the second spring portion in the longitudinal extent are less than or equal to a third length of the first surface portion in the longitudinal extent.
  • the invention is based on the consideration that different functions, which are fulfilled by several foils within a radial air bearing, can be imaged on a single foil.
  • the invention is based on the finding that the realization of all the functions of a film ring arrangement of a radial air bearing in a single film, the coordination of the components of the film ring assembly with each other is significantly simplified and in addition the manufacturing process is inexpensive to implement, since only one type of film must be made.
  • the invention has recognized that the realization of all these functions by means of at least three similar films is possible if these films are overlapping arranged such that a film ring assembly is formed, which allows the formation of a spring portion under a running range.
  • Similarity of the films means in the context of this application that the films have substantially the same characteristics.
  • similar films are understood to mean all films which have the features of claim 1 in their original version.
  • the concept of the invention accordingly provides to combine the function of a plurality of different films in a radial air bearing on a single type of film and to arrange a plurality of these films partially overlapping each other.
  • micro gas turbine according to claim 14 comprising a combustion chamber, a generator, a recuperator and a turbo group, wherein the micro gas turbine has a radial air bearing according to the above concept.
  • a film is advantageous in which the first number of fingers is greater than the second number of fingers.
  • the second fingers are always arranged laterally between two first fingers in a later film ring arrangement. This allows a symmetrical arrangement.
  • This sidecut improves the possibilities of arranging the first and second fingers of different films next to one another such that no friction arises between the fingers and tilting is avoided.
  • the second and / or the third surface section has at least one fastening region on an end facing away from the first surface section.
  • the film can be attached to a sleeve of a radial air bearing.
  • Such a fastening region is preferably provided for bending and for receiving in a plug-in region.
  • the film can be easily attached by plugging on a sleeve of a radial air bearing.
  • Such a fastening region can also be arranged on each finger of the second and / or third surface section.
  • the film can be attached over its entire width to a sleeve of a radial air bearing.
  • the first and / or the second spring region has knobs, grooves, springs, protuberances or the like supporting and / or spring elements.
  • the elements described serve to influence the stiffness and spring properties of the spring region and also influence the formation of the air wedge. By using nubs, grooves, springs, protuberances or the like support and / or spring elements thus desired stiffness and spring properties and the specific design of the air wedge for various applications can be influenced.
  • the running region of the film is cured and / or coated.
  • the curing or coating of the running area serves to make the running area more resistant to friction in various operating conditions, such as. B. to improve when starting the camp.
  • the hardening of the running area or a coating of the running area also influences the rigidity of the running area and thus the stiffness of a spring range and running area arrangement in a radial air bearing.
  • a first part of a film may be made of a first material and a second part of the film may be made of a second material different from the first material.
  • the first material is a non-hybrid material and the second material is a hybrid material.
  • the first material is preferably a metal and the second material is preferably also a metal, in particular a metal composite or a metal alloy, for.
  • Example, a composite or an alloy containing in addition to the first metal further shares of metal.
  • a preferred embodiment may, for.
  • the production of the film can be advantageously carried out by the films are cut out of strip material, for example by punching or laser cutting or etching.
  • the production can also be done by pressing, stamping or driving.
  • the production of nubs, grooves, springs, protuberances or the like support and / or spring elements in spring areas can be done by embossing or driving.
  • the invention relates to a film ring assembly having a number of at least three similar films, as described above, and which are designed as a film ring arrangement as one of the number of at least three similar films.
  • each film adjoins a one-sided connection foil and a mutually adjacent connection foil
  • the foil ring arrangement has at least one running region circumferential section and at least one spring region circumferential section, characterized in that -
  • the first finger is adapted to come to rest next to another second finger of a one-sided terminal film of the number of at least three similar films and the second finger is formed to lie next to another first finger of another side terminal film the number of at least three similar films and a first length of the first spring portion in the longitudinal extent and a second length of the second spring portion in the longitudinal extent are less than or equal to a third length of the first surface portion in the longitudinal extent and
  • the first finger is designed to be interlocked with the other second finger and the second finger is designed to be interlocked with the other first finger.
  • the first and second fingers each form a spring region below a running region of another film, thus an arrangement is made in which a spring portion is arranged below a running region, wherein "under” is understood that the running region is a rotating component can be assigned and a sleeve.
  • the invention relates to a radial air bearing with a sleeve and a shaft and, in particular during rotary operation of the shaft forming air gap between the shaft and the sleeve, wherein a Folienringanord- tion is arranged in the air gap and the film ring assembly on the Radialdivider the air gap is the only film arrangement.
  • a radial air bearing allows the use of a single type of film for the construction of the film ring assembly and thus the use of better coordinated individual components and cost-effective production.
  • the fastening region of the second and / or the third surface portion of each film of the number of at least three similar films is fastened to the sleeve of the radial air bearing.
  • the film ring assembly is securely attached to the sleeve, so that slipping or twisting is avoided and the shaft can be stored safely.
  • the running surface of the film ring assembly faces the shaft and the spring region faces the number of at least three similar films of the sleeve.
  • the invention also relates to a manufacturing method for a radial air bearing with a sleeve comprising a film ring arrangement according to the invention, the production method comprising the following steps:
  • Each film is connected to a one-sided terminal film and a connecting film on the other side, and
  • the film ring arrangement has at least one running area circumferential section and at least one spring area circumferential section,
  • the film ring assembly in the sleeve.
  • the introduction of the film arrangement into the sleeve by means of a ring clamping band which has an undersize and play on the joints of the free-cutting area, are introduced.
  • the films assembled to form the film ring assembly are tied by means of the ring clamping band so that the outside diameter of the assembly is smaller than the inside diameter of the sleeve and the film ring assembly is subsequently released by removing the ring clamping band.
  • An attachment of the films to the sleeve can advantageously also be carried out radially via radial bores.
  • the ring clamping band is advantageously meadow brought before the Einschiebevorgang by the amount of Einfederschenkel undersized for drilling.
  • the number of at least three similar films is made of a strip material. This allows a cost-effective production with low waste.
  • Embodiments of the invention will now be described below with reference to the drawings. This is not necessarily to scale the embodiment, but the drawing, for convenience only, is executed in a schematized and / or slightly distorted form. With regard to additions, the teachings directly recognizable from the drawing, reference is made to the relevant prior art. It should be noted that various modifications, in terms of the form and the detail of an embodiment can be made without departing from the general idea of the invention. The disclosed in the description, in the drawing and in the claims features of the invention may be essential both individually and in any combination for the development of the invention.
  • Figure 1 is a schematic representation of a system of a micro gas turbine with a powerhead and a radial bearing.
  • Fig. 2 is a schematic representation of a first embodiment of a film;
  • Fig. 3 is a schematic representation of the assembly of a radial air bearing with a film ring assembly comprising three similar films;
  • FIG. 4 shows a schematic representation of an embodiment of a radial air bearing with a film ring arrangement comprising three films of the first embodiment
  • 5 shows a schematic representation of the production of a first embodiment of the film from a strip material
  • Fig. 6 is a schematic representation of the production process of an embodiment of the radial air bearing.
  • FIG. 1 shows a system of a microturbine 1000 with a powerhead 1 100 comprising a turbo group 1 1 10, a combustion chamber 1 120 and a recuperator 1200 downstream of the powerhead for exchanging heat between exhaust gas and charge air of the powerheads 1 100 and one from the powerhead 1 100 driven generator 1400.
  • the turbo group is presently coupled with a compressor wheel 1 1 1 1 for charge air LL and a turbine wheel 1 1 12 driven by fuel gas BG to a common shaft 1 1 13.
  • the shaft 1 1 13 in turn is coupled to drive the generator 1400 with a rotatably mounted in the stator of the generator rotor.
  • the shaft 1 1 13 of the turbo group 1 1 10 is presently axially and radially mounted, namely in particular in this embodiment by means of an air bearing assembly comprising a radial air bearing 1 1 14 and a Axialluftlager 1 1 15.
  • exhaust AG of the Powerhead 1 100 is present in a direction RA along the axis A of the micro gas turbine 1000 to the recuperator 1200 supplied.
  • the recuperator 1200 is designed to preheat charge air LL conducted via a peripheral gas guide 1300 by exchanging heat with the exhaust gas AG, which in turn leaves the recuperator 1200 via an exhaust gas outlet.
  • the peripheral gas guide 1300 has a charge air supply 1310, a charge air discharge 1320, an exhaust gas feed 1330 and an exhaust gas discharge 1340.
  • the radial air bearing 1 1 14 comprises here a sleeve to which a film ring assembly having three foils is attached and mounted with the aid of the foil ring assembly part of the shaft.
  • a film ring assembly having three foils is attached and mounted with the aid of the foil ring assembly part of the shaft.
  • the film 2000 is formed as one of a number of at least equal parts. foils, an annular foil arrangement, wherein the number of at least three similar foils can be assembled to form the foil ring arrangement, and the foil ring arrangement has at least one running circle circumferential section and at least one spring area peripheral section.
  • the film 2000 has a longitudinal extension L for use in the circumferential direction U of the film ring arrangement and has a first surface section 2100 as a running region. Furthermore, the film 2000 has a second surface section 2200, which adjoins the first surface section 2100 on one side in longitudinal extension.
  • the film 2000 has a third surface section for forming a second spring region, which on the other hand adjoins the first surface section 2100 in the longitudinal extension.
  • the second surface portion 2200 for forming a first spring portion has, in the present embodiment, three fingers 2210, 2220 and 2230 formed in the longitudinal direction.
  • the third surface portion for forming the second spring portion 2300 has two fingers 2310, 2320 in the longitudinal direction.
  • the first fingers 2210, 2220 and 2230 are designed such that they come to rest next to second fingers 2310, 2320 of a connecting foil of the number of at least three similar foils. This comes to lie in that the respective fingers come to lie next to each other in such a way that a friction between the different fingers is avoided as far as possible.
  • the fingers 2210, 2220, 2230, 2310 and 2320 have nubs 2400 in the illustrated embodiment.
  • the use of Nubs 2400 affects the stiffness and spring properties so that application specific values of these sizes can be adjusted. In addition to knobs and grooves, feathers or protuberances can be used for this purpose.
  • the longitudinal extension of the width surface portion 2200 and the longitudinal extent of the third surface portion 2300 in the present embodiment are equal to the longitudinal extent of the first surface portion 2100.
  • the fingers of the second surface portion 2200 and the fingers of the third surface portion 2300 each have a mounting region 2205, 2305. These attachment areas are provided for kinking and for receiving in a plug-in area preferably on a sleeve of a radial air bearing. Fig.
  • FIG. 3 shows schematically the assembly of a radial air bearing with a film ring assembly comprising three similar films.
  • the radial air bearing 3000 has three similar films 2001, 2002, 2003, each having a first surface section C, a second surface section B and a third surface section A.
  • Fig. 3a shows a plan view of the three films.
  • FIG. 3 b shows by way of example a side view of a pre-bent film 2001.
  • the first surface portion C which forms the running region, corresponding to an inner radius of the sleeve 3300 of the radial bearing is bent.
  • the fingers of the second and third surface portions A, B are initially straight off.
  • Fig. 3c symbolizes the arrangement of the three films for the subsequent film ring assembly.
  • the three films are arranged such that each a second surface portion of a first film adjacent to a third surface portion of a second film comes to rest and the fingers of these surface portions interlock without overlapping, and that the first portion of the third film over these two sections to come to rest.
  • a running range of the bearing which is formed from the three first surface portions C of the films 2001, 2002 and 2003 and by the spring portions, ie the second and third surface portions A, B is resiliently supported.
  • a running range of the bearing which is formed from the three first surface portions C of the films 2001, 2002 and 2003 and by the spring portions, ie the second and third surface portions A, B is resiliently supported.
  • a first and a second spring area next to each other and between the running area and the sleeve are always a first and a second spring area next to each other and between the running area and the sleeve.
  • FIG. 4 again shows a schematic representation of an embodiment of a radial air bearing 3000 with a film ring arrangement, comprising three films of the first embodiment, the assembly of which was shown in FIG. 3, with a detailed illustration of the arrangement of the films in a side view.
  • the sleeve 3300 grips the fastening regions of the foils 2001, 2002 and 2003 respectively at the receptacles 3301, 3302, 3303 designed here as clamping openings.
  • the running regions C of the foils 2001, 2002, 2003 together form the running region of the axial bearing.
  • a first spring region A of a second film and a second spring region B of a third film are respectively arranged between the running region of one of the films.
  • the running region C2003 of the film 2003 is arranged over the spring regions A2001 and B2002 of the films 2001 and 2002 arranged so that the fingers of the spring areas each come to rest next to each other.
  • Attached to the ends of the spring portions facing away from the running region are fasteners which can be inserted into the receptacles 3301, 3302, 3303 of the sleeve to secure the films to the sleeve.
  • Fig. 5 shows a schematic representation of the production of a first embodiment and a second embodiment of the film of a strip material.
  • An advantage of the films of the invention lies in a simple way of producing, namely in the production of a strip material 4000.
  • films 2001, 2002, 2003, 2004 can be easily made of a strip material, for. B. by punching, by the outline of a film is cut out of the strip material, the remaining strip material then already know the complementary finger structure of the next filedschchnenden foil.
  • the other films that are suitable in one To engage film ring assembly in the other films, thus can be made almost lossless from the strip material.
  • Fig. 5b shows a film made of the strip material 2001 after separation from the strip material. In contrast to FIG.
  • the film shown in FIG. 5c has waisted transitions 201 1 between the running region C of the film and the spring regions A and B of the film.
  • the waisted films can be made of tape material. In the production of these films, slightly more waste is produced than in the production of the films shown in Fig. 5b, but also in this embodiment, the loss of material in the production is low.
  • Fig. 6 shows schematically a manufacturing method for a radial air bearing with a sleeve, comprising a film ring assembly according to the invention.
  • step S1 the similar foils of the number of at least three similar foils are assembled into a foil ring arrangement, wherein each foil connects to a single-sided terminal foil and to a mutually adjacent foil, and the foil ring arrangement comprises at least one running area peripheral portion formed from the running areas of the similar foils, and a Feder Schl.109sabrough, which is formed from the spring portions of the similar films.
  • the film ring assembly may then be provisionally held together in step S2 by means of a hoop strap having an undersize and play on the joints of the cut-away area.
  • step S3 the film ring assembly, which is tied up in the ring clamping band, then introduced in a Einschiebevorgang in the sleeve of the radial air bearing. It is ensured that existing fastening elements of the film ring assembly are arranged according to the provided receiving means on the sleeve.
  • step S4 the annular clamping band can then be removed and the foil ring arrangement can expand correspondingly in the sleeve.
  • step S5 the film ring assembly is fastened to the film by means of the fastening elements on the sleeve.
  • step S6 a rotating component can be introduced into the radial air bearing, which is mounted via the film arrangement in the radial air bearing.

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Abstract

The invention relates to a film which is configured, as one of a number of at least three homogeneous films, to co-form a film ring arrangement, wherein the number of at least three homogeneous films can be assembled to form the film ring arrangement, and the film ring arrangement has at least one running-region circumferential section and at least one spring-region circumferential section. It is provided according to the invention that the film has a longitudinal extent L for use in the circumferential direction and a first surface section (2100) as running region, has a second surface section (2200) for forming a first spring region which adjoins the first surface section (2100) on one side in the longitudinal extent L, and has a third surface section (2300) for forming a second spring region which adjoins the first surface section (2100) on the other side in the longitudinal extent L.

Description

Folie, Folienanordnung mit einer Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien, Radialluftlager, Mikrogasturbine und Herstellungsverfahren für ein Radialluftlager  Film, film assembly having a number of at least three similar films, radial air bearings, micro gas turbine and manufacturing process for a radial air bearing
Die Erfindung betrifft eine Folie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Folienringanordnung, ein Radialluftlager sowie eine Mikrogasturbine. The invention relates to a film according to the preamble of claim 1 and a film ring assembly, a radial air bearing and a micro gas turbine.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, mehrere verschiedenartige Folien in Radialluftlagern, insbesondere bei Mikrogasturbinen, zu verwenden. In der Regel umfassen Radialluftlager mit Folien, eine Mehrzahl von Folien unterschiedlicher Gestalt und Funktion, die übereinander angebracht werden, um eine geeignete Fluiddynamik, respektive Luftkeile zu erzeugen, mit Hilfe derer ein rotierendes Bauteil sicher gelagert werden kann. Die Ausbildung der Fluiddynamik hängt neben dem prinzipiellen Aufbau der ggfs. unterschiedlichen Folien auch von der Fertigungsgenauigkeit und der Abstimmung der einzelnen Folien untereinander ab. From the prior art it is known to use several different types of films in radial air bearings, in particular in micro gas turbines. In general, radial air bearings with foils comprise a plurality of foils of different shape and function, which are mounted one above the other to produce suitable fluid dynamics, or air wedges, by means of which a rotating component can be safely stored. The formation of fluid dynamics depends not only on the basic structure of the possibly. Different films also on the manufacturing accuracy and coordination of the individual films with each other.
Aus EP 076672 ist ein Radialluftlager bekannt, bei dem unter einer Fluidfolie eine Federfolie angeordnet ist, wobei die Fluidfolie dem rotierenden Bauteil und die Federfolie einer Hülse zugeordnet ist. Die Federfolie ist dabei stark strukturiert und stützt die Fluidfolie gegen die Hülse ab. Die Strukturierung erlaubt die Ausbildung von Luftkeilen. Aus EP 0927831 ist eine Weiterentwicklung des Radiallagers aus EP 0756672 bekannt, bei der sowohl die Federfolie als auch die Fluidfolie nicht mehr einstückig sondern mehrteilig aufgebaut sind, sodass sich mehrere Bereiche ergeben, in denen ein Fluidfolien- glied über einem Federfolienglied angeordnet ist. Auch hier sind Federfolienglied und Fluidfolienglied unterschiedlich aufgebaut. From EP 076672 a radial air bearing is known in which under a fluid film, a spring foil is arranged, wherein the fluid film is associated with the rotating component and the spring foil of a sleeve. The spring foil is highly structured and supports the fluid film against the sleeve. The structuring allows the formation of air wedges. From EP 0927831 a further development of the radial bearing from EP 0756672 is known, in which both the spring foil and the fluid foil are no longer in one piece but constructed in several parts, so that several areas arise in which a fluid foil member is arranged over a spring foil member. Again, spring foil member and fluid foil member are constructed differently.
An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, verbesserte Folien für eine Folienringanordnung für ein Radialluftlager bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst. Die Erfindung geht aus von einer Folie, die ausgebildet ist, als eine von einer Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien mit einer einseitigen Anschlussfolie und einer anderseitigen Anschlussfolie, eine Folienringanordnung mit zu bilden, wobei die Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien zur Folienringanordnung zusammensetzbar sind, und die Folienringanordnung wenigstens einen Laufbereichsumfangsabschnitt und wenigstens einen Federbereichsumfangsabschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass At this point, the invention begins, whose task is to provide improved films for a film ring assembly for a radial air bearing. This object is achieved according to the present invention. The invention is based on a film which is designed as one of a number of at least three identical films with a single-sided connection film and another connection film to form a film ring arrangement, wherein the number of at least three similar films can be assembled to the film ring arrangement, and the foil ring arrangement has at least one running region circumferential section and at least one spring region circumferential section, characterized in that
- die Folie eine Längserstreckung (L) zur Verwendung in Umfangsrichtung (U) der Folienringanordnung hat und - The film has a longitudinal extent (L) for use in the circumferential direction (U) of the film ring assembly and
- einen ersten Flächenabschnitt (2100) als Laufbereich aufweist, - Has a first surface portion (2100) as a running area,
- einen zweiten Flächenabschnitt (2200) zur Bildung eines ersten Federbereichs aufweist, der einseits in der Längserstreckung an den ersten Flächenabschnitt (2100) anschließt, - has a second surface portion (2200) for forming a first spring portion, which connects on the one hand in the longitudinal extent of the first surface portion (2100),
- einen dritten Flächenabschnitt (2300) zur Bildung eines zweiten Federbereichs aufweist, der anderseits in der Längserstreckung an den ersten Flächenabschnitt anschließt, wobei - Has a third surface portion (2300) for forming a second spring portion, on the other hand in the longitudinal extension of the first surface portion connects, wherein
- der erste Federbereich als eine Fingerstruktur mit einer ersten Fingeranzahl mit wenigstens einem ersten Finger (2210,2220,2230) in der Längserstreckung ausgebildet ist, und - The first spring portion is formed as a finger structure with a first number of fingers with at least one first finger (2210, 2220, 2230) in the longitudinal extent, and
- der zweite Federbereich als eine Fingerstruktur mit einer zweiten Fingeranzahl mit wenigstens einem zweiten Finger (2310,2320) in der Längserstreckung ausgebildet ist, wobei - The second spring portion is formed as a finger structure with a second number of fingers with at least one second finger (2310, 2320) in the longitudinal extent, wherein
- der erste Finger ausgebildet ist, neben einem anderen zweiten Finger der einseitigen Anschlussfolie der Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien zu liegen zu kommen und der zweite Finger ausgebildet, ist neben einem anderen ersten Finger der anderseitigen Anschlussfolie der Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien zu liegen zu kommen, und - The first finger is adapted to come to lie next to another second finger of the one-sided terminal film of the number of at least three similar films and the second finger is formed, is next to another first finger of the to come to rest on the other side connecting film of the number of at least three similar films, and
- eine erste Länge des ersten Federbereichs in der Längserstreckung und eine zweite Länge des zweiten Federbereichs in der Längserstreckung kleiner oder gleich einer dritten Länge des ersten Flächenabschnitts in der Längserstreckung sind. - A first length of the first spring portion in the longitudinal extent and a second length of the second spring portion in the longitudinal extent are less than or equal to a third length of the first surface portion in the longitudinal extent.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass unterschiedliche Funktionen, die von mehreren Folien innerhalb eines Radialluftlagers erfüllt werden, auf einer einzigen Folie abgebildet werden können. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass durch die Realisierung aller Funktionen einer Folienringanordnung eines Radialluftlagers in einer einzigen Folie, die Abstimmung der Bestandteile der Folienringanordnung untereinander deutliche vereinfacht wird und zusätzlich der Fertigungsprozess kostengünstig realisierbar ist, da nur ein Folientyp hergestellt werden muss. Die Erfindung hat erkannt, dass die Realisierung aller dieser Funktionen mit Hilfe von wenigstens drei gleichartigen Folien möglich ist, wenn diese Folien derart einander überlappend anordnenbar sind, dass eine Folienringanordnung entsteht, die die Ausbildung eines Federbereichs unter einem Laufbereich ermöglicht. The invention is based on the consideration that different functions, which are fulfilled by several foils within a radial air bearing, can be imaged on a single foil. The invention is based on the finding that the realization of all the functions of a film ring arrangement of a radial air bearing in a single film, the coordination of the components of the film ring assembly with each other is significantly simplified and in addition the manufacturing process is inexpensive to implement, since only one type of film must be made. The invention has recognized that the realization of all these functions by means of at least three similar films is possible if these films are overlapping arranged such that a film ring assembly is formed, which allows the formation of a spring portion under a running range.
Gleichartigkeit der Folien meint im Rahmen dieser Anmeldung, dass die Folien über im Wesentlichen gleiche Merkmale verfügen. Insbesondere werden unter gleichartigen Folien alle Folien verstanden, die die Merkmale des Anspruchs 1 in seiner ursprünglichen Fassung aufweisen. Similarity of the films means in the context of this application that the films have substantially the same characteristics. In particular, similar films are understood to mean all films which have the features of claim 1 in their original version.
Das Konzept der Erfindung sieht demzufolge vor, die Funktion mehrerer unterschiedlicher Folien in einem Radialluftlager auf einer einzigen Art von Folie zu vereinigen und eine Vielzahl dieser Folien einander teilweise überlappend anzuordnen. The concept of the invention accordingly provides to combine the function of a plurality of different films in a radial air bearing on a single type of film and to arrange a plurality of these films partially overlapping each other.
Mit Hilfe dieses Konzepts ist eine einfache und kostengünstige Fertigung von Folien für Radialluftlager und von Radialluftlagern, die mit diesen Folien ausgerüstet sind, möglich. With the help of this concept, a simple and cost-effective production of films for radial air bearings and radial air bearings, which are equipped with these films, possible.
Die Erfindung führt auch auf eine Mikrogasturbine nach Anspruch 14 umfassend eine Brennkammer, eine Generator, ein Rekuperator sowie eine Turbogruppe, wobei die Mikrogasturbine ein Radialluftlager nach dem vorstehenden Konzept aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehme und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren. The invention also leads to a micro gas turbine according to claim 14 comprising a combustion chamber, a generator, a recuperator and a turbo group, wherein the micro gas turbine has a radial air bearing according to the above concept. Advantageous developments are to be taken from the subclaims and specify in detail advantageous ways to realize the above-described concept within the scope of the problem as well as further advantages.
Insbesondere zeigt sich im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung, dass eine Folie vorteilhaft ist, bei der die erste Fingeranzahl größer als die zweite Fingeranzahl. Bei dieser Ausführungsform der Folie sind in einer späteren Folienringanordnung die zweiten Finger immer jeweils seitlich zwischen zwei ersten Fingern angeordnet. Dies erlaubt eine symmetrische Anordnung. In particular, in the context of a preferred development, it is apparent that a film is advantageous in which the first number of fingers is greater than the second number of fingers. In this embodiment of the film, the second fingers are always arranged laterally between two first fingers in a later film ring arrangement. This allows a symmetrical arrangement.
Vorzugsweise weist der erste Finger im Ansatz und einem Breitbereich des ersten oder zweiten Flächenabschnitts und/oder der zweite Finger am Ansatz zu einem Breitbereich des ersten oder dritten Flächenabschnitts eine Taillierung auf. Diese Taillierung verbessert die Möglichkeiten den ersten und zweiten Finger unterschiedlicher Folien derart nebeneinander anzuordnen, dass zwischen den Fingern keine Reibung entsteht und Verkantungen vermieden werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der zweite und/oder der dritte Flächenabschnitt an einem dem ersten Flächenabschnitt abgewandten Ende mindestens einen Befestigungsbereich aufweist. Mit Hilfe dieses Befestigungsbereichs kann die Folie an einer Hülse eines Radialluftlagers befestigt werden. Vorzugsweise ist ein solcher Befestigungsbereich zum Abknicken und zur Aufnahme in einen Steckbereich vorgesehen. Mit dieser Ausfüh- rungsform kann die Folie einfach durch Stecken an einer Hülse eines Radialluftlagers befestigt werden. Preferably, the first finger in the neck and a wide portion of the first or second surface portion and / or the second finger at the base to a wide portion of the first or third surface portion on a sidecut. This sidecut improves the possibilities of arranging the first and second fingers of different films next to one another such that no friction arises between the fingers and tilting is avoided. In particular, it is advantageous if the second and / or the third surface section has at least one fastening region on an end facing away from the first surface section. With the help of this mounting area, the film can be attached to a sleeve of a radial air bearing. Such a fastening region is preferably provided for bending and for receiving in a plug-in region. With this embodiment, the film can be easily attached by plugging on a sleeve of a radial air bearing.
Ein solcher Befestigungsbereich kann auch an jedem Finger des zweiten und/oder des dritten Flächenabschnitts angeordnet sein. Somit kann die Folie über ihre gesamte Breite an einer Hülse eines Radialluftlagers befestigt werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der erste und/oder der zweite Federbereich Noppen, Rillen, Federn, Ausstülpungen oder dergleichen Stütz- und/oder Federelemente aufweist. Die beschriebenen Elemente dienen der Beeinflussung der Steifigkeit und Federeigenschaften des Federbereichs und beeinflussen darüber hinaus die Ausbildung des Luftkeils. Durch die Verwendung von Noppen, Rillen, Federn, Ausstülpungen oder dergleichen Stütz- und/oder Federelementen können somit gewünschte Steifigkeiten und Federeigenschaften sowie die spezifische Ausbildung des Luftkeils für verschiedene Anwendungen beeinflusst werden. Es ist darüber hinaus vorteilhaft, wenn der Laufbereich der Folie gehärtet und/oder beschichtet ist. Die Härtung oder Beschichtung des Laufbereichs dient dazu, den Laufbereich widerstandfähiger gegen Reibung in verschiedenen Betriebszuständen, wie z. B. beim Anlaufen des Lagers zu verbessern. Darüber hinaus beeinflusst auch die Härtung des Laufbereichs oder eine Beschichtung des Laufbereichs die Steifigkeit des Laufbereichs und somit die Steifigkeit einer Anordnung aus Federbereich und Laufbereich in einem Radialluftlager. Such a fastening region can also be arranged on each finger of the second and / or third surface section. Thus, the film can be attached over its entire width to a sleeve of a radial air bearing. In particular, it is advantageous if the first and / or the second spring region has knobs, grooves, springs, protuberances or the like supporting and / or spring elements. The elements described serve to influence the stiffness and spring properties of the spring region and also influence the formation of the air wedge. By using nubs, grooves, springs, protuberances or the like support and / or spring elements thus desired stiffness and spring properties and the specific design of the air wedge for various applications can be influenced. It is also advantageous if the running region of the film is cured and / or coated. The curing or coating of the running area serves to make the running area more resistant to friction in various operating conditions, such as. B. to improve when starting the camp. In addition, the hardening of the running area or a coating of the running area also influences the rigidity of the running area and thus the stiffness of a spring range and running area arrangement in a radial air bearing.
Ein erster Teil einer Folie kann aus einem ersten Material und ein zweiter Teil der Folie kann aus einem zweiten Material bestehen, das unterschiedlich vom ersten Material ist. Insbesondere ist das erste Material ein Nicht-Hybrid-Material und das zweite material ein Hybrid-Material. Das erste Material ist bevorzugt ein Metall und das zweite Material ist bevorzugt ebenfalls ein Metall, insbesondere ein Metallverbund oder eine Metalllegierung, z. B. ein Verbund oder eine Legierung, die zusätzlich zum ersten Metall weitere Anteile von Metall enthält. Eine bevorzugte Ausführungsform kann z. B. ein erstes Mate- rial in Form von Stahl und ein zweites Material in Form das Stahls mit Beschichtung aufweisen. Die Materialien sind bevorzugt metallisch verbunden. A first part of a film may be made of a first material and a second part of the film may be made of a second material different from the first material. In particular, the first material is a non-hybrid material and the second material is a hybrid material. The first material is preferably a metal and the second material is preferably also a metal, in particular a metal composite or a metal alloy, for. Example, a composite or an alloy containing in addition to the first metal further shares of metal. A preferred embodiment may, for. Example, a first material in the form of steel and a second material in the form of the steel with coating. The materials are preferably connected metallically.
Die Fertigung der Folie kann vorteilhaft erfolgen, indem die Folien aus Bandmaterial ausgeschnitten werden, beispielsweise durch Stanzen oder Laserschnitt oder Ätzen. Die Fertigung kann aber auch mittels Pressen, Prägen oder Treiben erfolgen. Insbesondere die Herstellung von Noppen, Rillen, Federn, Ausstülpungen oder dergleichen Stütz- und/oder Federelemente in Federbereichen kann durch Prägen oder Treiben erfolgen. The production of the film can be advantageously carried out by the films are cut out of strip material, for example by punching or laser cutting or etching. The production can also be done by pressing, stamping or driving. In particular, the production of nubs, grooves, springs, protuberances or the like support and / or spring elements in spring areas can be done by embossing or driving.
In einer vorteilhaften Weiterbildung betrifft die Erfindung eine Folienringanordnung mit einer Anzahl von wenigsten drei gleichartigen Folien, wie sie vorstehend beschrieben sind und die ausgebildet sind, als eine von der Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien eine Folienringanordnung mitzubilden. In an advantageous development, the invention relates to a film ring assembly having a number of at least three similar films, as described above, and which are designed as a film ring arrangement as one of the number of at least three similar films.
- wobei die Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien zur Folienringanordnung zusammengesetzt sind, - wherein the number of at least three similar films are assembled to the film ring assembly,
- wobei jede Folie an eine einseitige Anschlussfolie und eine anderseitige Anschlussfolie anschließt, und die Folienringanordnung wenigstens einen Laufbereichsumfangsabschnitt und wenigstens einen Federbereichsumfangsabschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass - der erste Finger ausgebildet ist, neben einem anderen zweiten Finger einer einseitigen Anschlussfolie der Anzahl der wenigstens drei gleichartigen Folien zu liegen zu kommen und der zweite Finger ausgebildet ist, neben einem anderen ersten Finger einer anderseitigen Anschlussfolie der Anzahl der wenigstens drei gleichartigen Folien zu liegen zu kommen und eine erste Länge des ersten Federbereichs in der Längserstreckung und eine zweite Länge des zweiten Federbereichs in der Längserstreckung kleiner oder gleich einer dritten Länge des ersten Flächenabschnitts in der Längserstreckung sind und wherein each film adjoins a one-sided connection foil and a mutually adjacent connection foil, and the foil ring arrangement has at least one running region circumferential section and at least one spring region circumferential section, characterized in that - The first finger is adapted to come to rest next to another second finger of a one-sided terminal film of the number of at least three similar films and the second finger is formed to lie next to another first finger of another side terminal film the number of at least three similar films and a first length of the first spring portion in the longitudinal extent and a second length of the second spring portion in the longitudinal extent are less than or equal to a third length of the first surface portion in the longitudinal extent and
- die Laufbereiche der Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien gemeinsam eine Lauffläche bilden. - The running areas of the number of at least three similar films together form a tread.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der erste Finger ausgebildet ist mit dem anderen zweiten Finger verschränkt zu werden und der zweite Finger ausgebildet ist, mit dem anderen ersten Finger verschränkt zu werden. Bei dieser Ausführungsform bilden der erste und der zweite Finger jeweils einen Federbereich unter einem Laufbereich einer weiteren Folie, somit ist eine Anordnung hergestellt bei der ein Federbereich unter einem Laufbereich angeordnet ist, wobei unter„unter" zu verstehen ist, dass der Laufbereich einen rotierenden Bauteil zugeordnet werden kann und einer Hülse. In particular, it is advantageous if the first finger is designed to be interlocked with the other second finger and the second finger is designed to be interlocked with the other first finger. In this embodiment, the first and second fingers each form a spring region below a running region of another film, thus an arrangement is made in which a spring portion is arranged below a running region, wherein "under" is understood that the running region is a rotating component can be assigned and a sleeve.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung betrifft die Erfindung ein Radialluftlager mit einer Hülse und einer Welle und einem, sich insbesondere im Drehbetrieb der Welle ausbildenden Luftspalt zwischen der Welle und der Hülse, wobei eine Folienringanord- nung im Luftspalt angeordnet ist und die Folienringanordnung über das Radialmaß des Luftspalts die einzige Folienanordnung ist. Ein derartiges Radialluftlager erlaubt die Verwendung einer einzigen Art von Folie für den Aufbau der Folienringanordnung und somit die Verwendung von besser aufeinander abgestimmten Einzelbauteilen sowie eine kostengünstige Fertigung. In an advantageous development of the invention, the invention relates to a radial air bearing with a sleeve and a shaft and, in particular during rotary operation of the shaft forming air gap between the shaft and the sleeve, wherein a Folienringanord- tion is arranged in the air gap and the film ring assembly on the Radialmaß the air gap is the only film arrangement. Such a radial air bearing allows the use of a single type of film for the construction of the film ring assembly and thus the use of better coordinated individual components and cost-effective production.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Befestigungsbereich des zweiten und/oder des dritten Flächenabschnitts jeder Folie der Anzahl von mindestens drei gleichartigen Folien an der Hülse des Radialluftlagers befestigt ist. In dieser Ausführungsform ist die Folienringanordnung sicher an der Hülse befestigt, sodass ein Verrutschen oder Verdrehen vermieden wird und die Welle sicher gelagert werden kann. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Lauffläche der Folienringanordnung der Welle zugewandt ist und der Federbereich der Anzahl von mindestens drei gleichartigen Folien der Hülse zugewandt ist. In particular, it is advantageous if the fastening region of the second and / or the third surface portion of each film of the number of at least three similar films is fastened to the sleeve of the radial air bearing. In this embodiment, the film ring assembly is securely attached to the sleeve, so that slipping or twisting is avoided and the shaft can be stored safely. In particular, it is advantageous if the running surface of the film ring assembly faces the shaft and the spring region faces the number of at least three similar films of the sleeve.
Die Erfindung führt auch auf ein Herstellungsverfahren für ein Radialluftlager mit einer Hülse aufweisend eine Folienringanordnung gemäß der Erfindung, wobei das Herstellungsverfahren die folgenden Schritte umfasst: The invention also relates to a manufacturing method for a radial air bearing with a sleeve comprising a film ring arrangement according to the invention, the production method comprising the following steps:
- Zusammensetzen der Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien zur Folienringanordnung, Assembling the number of at least three similar films to the film ring arrangement,
- wobei jede Folie an eine einseitige Anschlussfolie und eine anderseitige An- schlussfolie anschließt, und - Each film is connected to a one-sided terminal film and a connecting film on the other side, and
- die Folienringanordnung wenigstens einen Laufbereichsumfangsabschnitt und wenigstens einen Federbereichsumfangsabschnitt aufweist, the film ring arrangement has at least one running area circumferential section and at least one spring area circumferential section,
- wobei der erste Finger neben einem anderen zweiten Finger einer einseitigen Anschlussfolie der Anzahl der wenigstens drei gleichartigen Folien zu liegen kommt und der zweite Finger neben einem anderen ersten Finger einer anderseitigen Anschlussfolie der Anzahl der wenigstens drei gleichartigen Folien zu liegen kommt und- die Laufbereiche der Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien gemeinsam eine Lauffläche bilden und - wherein the first finger next to another second finger of a one-sided terminal film of the number of at least three similar films comes to rest and the second finger next to another first finger of another side terminal film the number of at least three similar films comes to rest and- the running areas of Number of at least three similar films together form a tread and
- Einbringen der Folienringanordnung in die Hülse. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Einbringen der Folienanordnung in die Hülse mittels eines Ringspannbandes, welche ein Untermaß und Spiel an den Stößen des Freischnittbereiches aufweist, eingebracht werden. Mit anderen Worten, dass die zur Folienringanordnung zusammengesetzten Folien mit Hilfe des Ringspannbandes gefesselt werden, so dass der Außendurchmesser der Anordnung kleiner ist als der Innen- durchmesser der Hülse und die Folienringanordnung im Anschluss durch Entfernen des Ringspannbandes freigelassen wird. - Introduce the film ring assembly in the sleeve. In particular, it is advantageous if the introduction of the film arrangement into the sleeve by means of a ring clamping band, which has an undersize and play on the joints of the free-cutting area, are introduced. In other words, the films assembled to form the film ring assembly are tied by means of the ring clamping band so that the outside diameter of the assembly is smaller than the inside diameter of the sleeve and the film ring assembly is subsequently released by removing the ring clamping band.
Eine Befestigung der Folien an der Hülse kann vorteilhaft auch radial über radiale Bohrungen erfolgen. In dieser Ausführungsform wird das Ringspannband vorteilhafterwiese vor dem Einschiebevorgang um den Betrag der Einfederschenkel auf Untermaß zur Bohrung gebracht. An attachment of the films to the sleeve can advantageously also be carried out radially via radial bores. In this embodiment, the ring clamping band is advantageously meadow brought before the Einschiebevorgang by the amount of Einfederschenkel undersized for drilling.
Vorteilhaft wird die Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien aus einem Bandmaterial gefertigt. Dies erlaubt eine kostengünstige Herstellung mit geringem Abfall. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiels nicht notwendiger Weise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, nur zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen, der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen, betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. In dem Fall sind in dem Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus mindestens zwei der in der Beschreibung, der Zeichnungen und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale umfasst. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in: Advantageously, the number of at least three similar films is made of a strip material. This allows a cost-effective production with low waste. Embodiments of the invention will now be described below with reference to the drawings. This is not necessarily to scale the embodiment, but the drawing, for convenience only, is executed in a schematized and / or slightly distorted form. With regard to additions, the teachings directly recognizable from the drawing, reference is made to the relevant prior art. It should be noted that various modifications, in terms of the form and the detail of an embodiment can be made without departing from the general idea of the invention. The disclosed in the description, in the drawing and in the claims features of the invention may be essential both individually and in any combination for the development of the invention. In that case, all combinations of at least two of the features disclosed in the description, the drawings and / or the claims are included in the scope of the invention. The general idea of the invention is not limited to the exact form or detail of the preferred embodiments shown and described below, or limited to an object that would be limited in comparison with the subject matter claimed in the claims. For the given design ranges, values within the stated limits should also be disclosed as limit values and be arbitrarily usable and claimable. For simplicity, the same reference numerals are used below for identical or similar parts or parts with identical or similar function. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments and from the drawings. These show in:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Systems einer Mikrogasturbine mit einem Powerhead und einem Radiallager; Fig. 2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Folie; Fig. 3 eine schematische Darstellung der Montage eines Radialluftlagers mit einer Folienringanordnung aufweisend drei gleichartige Folien; Figure 1 is a schematic representation of a system of a micro gas turbine with a powerhead and a radial bearing. Fig. 2 is a schematic representation of a first embodiment of a film; Fig. 3 is a schematic representation of the assembly of a radial air bearing with a film ring assembly comprising three similar films;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Radialluftlagers mit einer Folienringanordnung aufweisend drei Folien der ersten Ausführungsform; Fig. 5 eine schematische Darstellung der Herstellung einer ersten Ausführungsform der Folie aus einem Bandmaterial; 4 shows a schematic representation of an embodiment of a radial air bearing with a film ring arrangement comprising three films of the first embodiment; 5 shows a schematic representation of the production of a first embodiment of the film from a strip material;
Fig. 6 eine schematische Darstellung des Herstellungsablauf einer Ausführungsform des Radialluftlagers. Fig. 6 is a schematic representation of the production process of an embodiment of the radial air bearing.
Fig. 1 zeigt ein System einer Mikrogasturbine 1000 mit einem Powerhead 1 100 umfas- send eine Turbogruppe 1 1 10, eine Brennkammer 1 120 sowie ein dem Powerhead nachgeschalteten Rekuperator 1200 zum Wärmetausch zwischen Abgas- und Ladeluft der Powerheads 1 100 sowie einen vom Powerhead 1 100 angetriebenen Generator 1400. Die Turbogruppe ist vorliegend mit einem Verdichterrad 1 1 1 1 für Ladeluft LL und einem Turbinenrad 1 1 12 angetrieben durch Brenngas BG an einer gemeinsamen Welle 1 1 13 gekoppelt. Die Welle 1 1 13 wiederum ist zum Antrieb des Generators 1400 mit einem im Stator des Generators drehbar gelagerten Rotors gekoppelt. Die Welle 1 1 13 der Turbogruppe 1 1 10 ist vorliegend axial und radial gelagert, nämlich insbesondere bei dieser Ausführungsform mittels einer Luftlageranordnung umfassend ein Radialluftlager 1 1 14 und ein Axialluftlager 1 1 15. Abgas AG des Powerhead 1 100 wird vorliegend in einer Richtung RA entlang der Achse A der Mikrogasturbine 1000 dem Rekuperator 1200 zugeführt. Der Rekuperator 1200 ist vorliegend ausgebildet, über eine periphere Gasführung 1300 geführte Ladeluft LL vorzuwärmen durch Wärmetausch mit dem Abgas AG, welches wiederum den Rekuperator 1200 über einen Abgasauslass verlässt. Dem entsprechend weist die periphere Gasführung 1300 eine Ladeluftzuführung 1310, eine Ladeluftabführung 1320, eine Abgaszuführung 1330 und eine Abgasabführung 1340 auf. Das Radialluftlager 1 1 14 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst hier eine Hülse an der eine Folienringanordnung aufweisend drei Folien befestigt ist sowie einen mit Hilfe der Folienringanordnung gelagerten Teil der Welle. In den folgenden Figuren werden bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Radialluftlagers näher beschrie- ben. 1 shows a system of a microturbine 1000 with a powerhead 1 100 comprising a turbo group 1 1 10, a combustion chamber 1 120 and a recuperator 1200 downstream of the powerhead for exchanging heat between exhaust gas and charge air of the powerheads 1 100 and one from the powerhead 1 100 driven generator 1400. The turbo group is presently coupled with a compressor wheel 1 1 1 1 for charge air LL and a turbine wheel 1 1 12 driven by fuel gas BG to a common shaft 1 1 13. The shaft 1 1 13 in turn is coupled to drive the generator 1400 with a rotatably mounted in the stator of the generator rotor. The shaft 1 1 13 of the turbo group 1 1 10 is presently axially and radially mounted, namely in particular in this embodiment by means of an air bearing assembly comprising a radial air bearing 1 1 14 and a Axialluftlager 1 1 15. exhaust AG of the Powerhead 1 100 is present in a direction RA along the axis A of the micro gas turbine 1000 to the recuperator 1200 supplied. In the present case, the recuperator 1200 is designed to preheat charge air LL conducted via a peripheral gas guide 1300 by exchanging heat with the exhaust gas AG, which in turn leaves the recuperator 1200 via an exhaust gas outlet. Accordingly, the peripheral gas guide 1300 has a charge air supply 1310, a charge air discharge 1320, an exhaust gas feed 1330 and an exhaust gas discharge 1340. The radial air bearing 1 1 14 according to the present invention comprises here a sleeve to which a film ring assembly having three foils is attached and mounted with the aid of the foil ring assembly part of the shaft. In the following figures, preferred embodiments of the radial air bearing according to the invention are described in detail.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Folie 2000. Die Folie 2000 ist ausgebildet als eine von einer Anzahl von wenigstens gleicharti- gen Folien, eine Ringfolienanordnung mitzubilden, wobei die Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien zur Folienringanordnung zusammensetzbar ist, und die Folienringan- ordnung wenigstens einen Laufkreisumfangsabschnitt und wenigstens einen Federbe- reichsumfangabschnitt aufweist. Die Folie 2000 hat eine Längserstreckung L zur Ver- wendung in Umfangsrichtung U der Folienringanordnung und weist einen ersten Flächenabschnitt 2100 als Laufbereich auf. Des Weiteren weist die Folie 2000 einen zweiten Flächenabschnitt 2200 auf, der an einer Seite in Längserstreckung an den ersten Flächenabschnitt 2100 anschließt. Außerdem weist die Folie 2000 einen dritten Flächenabschnitt zur Bildung eines zweiten Federbereichs auf, der andererseits in der Längserstre- ckung an den ersten Flächenabschnitt 2100 anschließt. Der zweite Flächenabschnitt 2200 zur Bildung eines ersten Federbereichs hat in der vorliegenden Ausführungsform drei Finger 2210, 2220 und 2230, die in Längserstreckung ausgebildet sind. Der dritte Flächenabschnitt zur Bildung des zweiten Federbereichs 2300 weist zwei Finger 2310, 2320in der Längserstreckung auf. Die ersten Finger 2210, 2220 und 2230 sind dabei so ausgebildet, dass sie neben zweiten Fingern 2310, 2320 einer Anschlussfolie der Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien zu liegen kommen. Dieses zu liegen kommen beinhaltet, dass die jeweiligen Finger nebeneinander derart zu liegen kommen, dass eine Reibung zwischen den unterschiedlichen Fingern möglichst vermieden wird. Die Finger 2210, 2220, 2230, 2310 und 2320 weisen in der gezeigten Ausführungsform Noppen 2400 auf. Durch die Verwendung der Noppen 2400 wird die Steifigkeit sowie die Federeigenschaften beeinflusst, so dass anwendungsspezifische Werte dieser Größen eingestellt werden können. Neben Noppen können auch Rillen, Federn oder Ausstülpungen hierzu verwendet werden. Die Längserstreckung des Breitenflächenabschnitts 2200 und die Längserstreckung des dritten Flächenabschnitts 2300 sind in der vorliegenden Aus- führungsform gleich der Längserstreckung des ersten Flächenabschnitts 2100. Die Finger des zweiten Flächenabschnitts 2200 sowie die Finger des dritten Flächenabschnitts 2300 weisen jeweils einen Befestigungsbereich 2205, 2305 auf. Diese Befestigungsbereiche sind zum Abknicken und zur Aufnahme in einen Steckbereich vorzugsweise an einer Hülse eines Radialluftlagers vorgesehen. Fig. 3 zeigt schematisch die Montage eines Radialluftlagers mit einer Folienringanordnung aufweisend drei gleichartige Folien. Das Radialluftlager 3000 weist drei gleichartige Folien 2001 , 2002, 2003 auf, die jeweils über einen ersten Flächenabschnitt C, einen zweiten Flächenabschnitt B und einen dritten Flächenabschnitt A verfügen. Fig. 3a zeigt eine Draufsicht der drei Folien. Fig. 3b zeigt exemplarisch eine Seitenansicht einer vor- gebogenen Folie 2001 . Hier ist zu erkennen, dass der erste Flächenabschnitt C, der den Laufbereich bildet, entsprechend einem Innenradius der Hülse 3300 des Radiallagers gebogen wird. Die Finger des zweiten und dritten Flächenabschnitts A, B stehen zunächst gerade ab. Fig. 3c symbolisiert die Anordnung der drei Folien für die spätere Folienringanordnung. Die drei Folien sind derart angeordnet, dass jeweils ein zweiter Flächenabschnitt einer ersten Folie neben einen dritten Flächenabschnitt einer zweiten Folie zu liegen kommt und die Finger dieser Flächenabschnitte ineinandergreifen, ohne dass sie sich überlappend, und dass der erste Abschnitt der dritten Folie über diesen beiden Abschnitten zu liegen kommt. Damit ergibt sich in der vollständigen Anordnung im Radialluftlager 3000, die in Fig. 3D dargestellt ist, ein Laufbereich des Lagers, der aus den drei ersten Flächenabschnitten C der Folien 2001 , 2002 und 2003 gebildet ist und der durch die Federbereiche, also die zweiten und dritten Flächenabschnitte A, B federnd gestützt wird. Dabei liegen immer ein erster und ein zweiter Federbereich nebeneinander und zwischen dem Laufbereich und der Hülse. 2 shows a schematic illustration of a first embodiment of a film 2000. The film 2000 is formed as one of a number of at least equal parts. foils, an annular foil arrangement, wherein the number of at least three similar foils can be assembled to form the foil ring arrangement, and the foil ring arrangement has at least one running circle circumferential section and at least one spring area peripheral section. The film 2000 has a longitudinal extension L for use in the circumferential direction U of the film ring arrangement and has a first surface section 2100 as a running region. Furthermore, the film 2000 has a second surface section 2200, which adjoins the first surface section 2100 on one side in longitudinal extension. In addition, the film 2000 has a third surface section for forming a second spring region, which on the other hand adjoins the first surface section 2100 in the longitudinal extension. The second surface portion 2200 for forming a first spring portion has, in the present embodiment, three fingers 2210, 2220 and 2230 formed in the longitudinal direction. The third surface portion for forming the second spring portion 2300 has two fingers 2310, 2320 in the longitudinal direction. The first fingers 2210, 2220 and 2230 are designed such that they come to rest next to second fingers 2310, 2320 of a connecting foil of the number of at least three similar foils. This comes to lie in that the respective fingers come to lie next to each other in such a way that a friction between the different fingers is avoided as far as possible. The fingers 2210, 2220, 2230, 2310 and 2320 have nubs 2400 in the illustrated embodiment. The use of Nubs 2400 affects the stiffness and spring properties so that application specific values of these sizes can be adjusted. In addition to knobs and grooves, feathers or protuberances can be used for this purpose. The longitudinal extension of the width surface portion 2200 and the longitudinal extent of the third surface portion 2300 in the present embodiment are equal to the longitudinal extent of the first surface portion 2100. The fingers of the second surface portion 2200 and the fingers of the third surface portion 2300 each have a mounting region 2205, 2305. These attachment areas are provided for kinking and for receiving in a plug-in area preferably on a sleeve of a radial air bearing. Fig. 3 shows schematically the assembly of a radial air bearing with a film ring assembly comprising three similar films. The radial air bearing 3000 has three similar films 2001, 2002, 2003, each having a first surface section C, a second surface section B and a third surface section A. Fig. 3a shows a plan view of the three films. FIG. 3 b shows by way of example a side view of a pre-bent film 2001. Here it can be seen that the first surface portion C, which forms the running region, corresponding to an inner radius of the sleeve 3300 of the radial bearing is bent. The fingers of the second and third surface portions A, B are initially straight off. Fig. 3c symbolizes the arrangement of the three films for the subsequent film ring assembly. The three films are arranged such that each a second surface portion of a first film adjacent to a third surface portion of a second film comes to rest and the fingers of these surface portions interlock without overlapping, and that the first portion of the third film over these two sections to come to rest. This results in the complete arrangement in the radial air bearing 3000, which is shown in Fig. 3D, a running range of the bearing, which is formed from the three first surface portions C of the films 2001, 2002 and 2003 and by the spring portions, ie the second and third surface portions A, B is resiliently supported. Here are always a first and a second spring area next to each other and between the running area and the sleeve.
Fig. 4 zeigt nochmal eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Radialluftlagers 3000 mit einer Folienringanordnung, aufweisend drei Folien der ersten Ausfüh- rungsform, dessen Montage in Fig. 3 dargestellt wurde, mit detaillierter Darstellung der Anordnung der Folien in einer Seitenansicht. Die Hülse 3300 fasst an den hier als Klemmöffnungen ausgebildeten Aufnahmen 3301 , 3302, 3303 jeweils die Befestigungsbereiche der Folien 2001 , 2002 und 2003. Die Laufbereiche C der Folien 2001 , 2002, 2003 bilden zusammen den Laufbereich des Axiallagers. Zwischen dem Laufbereich einer der Folien sind jeweils ein erster Federbereich A einer zweiten Folie und ein zweiter Federbereich B einer dritten Folie angeordnet, also ist beispielsweise der Laufbereich C2003 der Folie 2003 über den Federbereichen A2001 und B2002 der Folien 2001 und 2002 angeordnet Die Federbereiche sind dabei so angeordnet, dass die Finger der Federbereiche jeweils nebeneinander zu liegen kommen. An den Enden der Federbereiche, die vom Laufbereich wegweisen, sind Befestigungselemente angebracht, die in die Aufnahmen 3301 , 3302, 3303 der Hülse gesteckt werden können, um die Folien an der Hülse zu befestigen. 4 again shows a schematic representation of an embodiment of a radial air bearing 3000 with a film ring arrangement, comprising three films of the first embodiment, the assembly of which was shown in FIG. 3, with a detailed illustration of the arrangement of the films in a side view. The sleeve 3300 grips the fastening regions of the foils 2001, 2002 and 2003 respectively at the receptacles 3301, 3302, 3303 designed here as clamping openings. The running regions C of the foils 2001, 2002, 2003 together form the running region of the axial bearing. A first spring region A of a second film and a second spring region B of a third film are respectively arranged between the running region of one of the films. For example, the running region C2003 of the film 2003 is arranged over the spring regions A2001 and B2002 of the films 2001 and 2002 arranged so that the fingers of the spring areas each come to rest next to each other. Attached to the ends of the spring portions facing away from the running region are fasteners which can be inserted into the receptacles 3301, 3302, 3303 of the sleeve to secure the films to the sleeve.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung der Herstellung einer ersten Ausführungsform sowie eine zweite Ausführungsform der Folie aus einem Bandmaterial. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Folien liegt in einer einfachen Möglichkeit zur Herstellung, nämlich in der Herstellung aus einem Bandmaterial 4000. Wie in Fig. 5a ersichtlich, können Folien 2001 , 2002, 2003, 2004 aus einem Bandmaterial einfach hergestellt werden, z. B. durch Stanzen, indem der Umriss einer Folie aus dem Bandmaterial ausgeschnitten wird, das verbleibende Bandmaterial weißt dann bereits die komplementäre Fingerstruktur des nächsten auszuschneidenden Folie auf. Die weiteren Folien, die geeignet sind, in einer Folienringanordnung in die jeweils anderen Folien einzugreifen, können somit fast verlustfrei aus dem Bandmaterial hergestellt werden. Fig. 5b zeigt eine aus dem Bandmaterial hergestellte Folie 2001 nach der Vereinzelung aus dem Bandmaterial. Im Unterschied zu Fig. 5b weist die in Fig. 5c gezeigte Folie taillierte Übergänge 201 1 zwischen dem Laufbereich C der Folie und den Federbereichen A und B der Folie auf. Mit dieser Ausführungsform der Folie ist es möglich, Verkantungen von Fingern unterschiedlicher Folien in den Übergangsbereichen besser zu unterbinden. Auch die taillierten Folien können aus Bandmaterial hergestellt werden. Bei der Herstellung dieser Folien fällt etwas mehr Verschnitt an als bei der Herstellung der in Fig. 5b gezeigten Folien, aber auch in dieser Ausführungsform ist der Materialverlust bei der Herstellung gering. Fig. 5 shows a schematic representation of the production of a first embodiment and a second embodiment of the film of a strip material. An advantage of the films of the invention lies in a simple way of producing, namely in the production of a strip material 4000. As can be seen in Fig. 5a, films 2001, 2002, 2003, 2004 can be easily made of a strip material, for. B. by punching, by the outline of a film is cut out of the strip material, the remaining strip material then already know the complementary finger structure of the next auszuschchnenden foil. The other films that are suitable in one To engage film ring assembly in the other films, thus can be made almost lossless from the strip material. Fig. 5b shows a film made of the strip material 2001 after separation from the strip material. In contrast to FIG. 5b, the film shown in FIG. 5c has waisted transitions 201 1 between the running region C of the film and the spring regions A and B of the film. With this embodiment of the film, it is possible to better prevent tilting of fingers of different films in the transition areas. The waisted films can be made of tape material. In the production of these films, slightly more waste is produced than in the production of the films shown in Fig. 5b, but also in this embodiment, the loss of material in the production is low.
Fig. 6 zeigt schematisch ein Herstellungsverfahren für ein Radialluftlager mit einer Hülse, aufweisende eine Folienringanordnung gemäß der Erfindung. In Schritt S1 werden die gleichartigen Folien der Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien zu einer Folienringanordnung zusammengesetzt, wobei jede Folie an eine einseitige Anschlussfolie und an eine anderseitige Anschlussfolie anschließt und die Folienringanordnung wenigstens einen Laufbereichsumfangsabschnitt, der aus den Laufbereichen der gleichartigen Folien gebildet ist, und einen Federbereichsumfangsabschnitt aufweist, der aus den Federbereichen der gleichartigen Folien gebildet ist. Die Folienringanordnung kann dann in Schritt S2 mittels eines Ringspannbandes, welches ein Untermaß und Spiel an den Stößen des Freischnittbereiches aufweist, vorläufig zusammengehalten werden. In Schritt S3 wird die Folienringanordnung, die im Ringspannband gefesselt ist, dann in einem Einschiebevorgang in die Hülse des Radialluftlagers eingebracht. Dabei wird darauf geachtet, dass vorhandene Befestigungselemente der Folienringanordnung entsprechend der vorgesehenen Aufnahmeeinrichtungen an der Hülse angeordnet werden. In Schritt S4 kann dann das Ringspannband entfernt werden und die Folienringanordnung sich entsprechend in der Hülse aufweiten. In Schritt S5 wird schließlich die Folienringanordnung mittels der Befestigungselemente an den Folien an der Hülse befestigt. Schließlich kann in Schritt S6 ein rotierendes Bauteil in das Radialluftlager eingebracht werden, das über die Folienanordnung im Radialluftlager gelagert wird. Bezuqszeichenliste Fig. 6 shows schematically a manufacturing method for a radial air bearing with a sleeve, comprising a film ring assembly according to the invention. In step S1, the similar foils of the number of at least three similar foils are assembled into a foil ring arrangement, wherein each foil connects to a single-sided terminal foil and to a mutually adjacent foil, and the foil ring arrangement comprises at least one running area peripheral portion formed from the running areas of the similar foils, and a Federbereichsumfangsabschnitt, which is formed from the spring portions of the similar films. The film ring assembly may then be provisionally held together in step S2 by means of a hoop strap having an undersize and play on the joints of the cut-away area. In step S3, the film ring assembly, which is tied up in the ring clamping band, then introduced in a Einschiebevorgang in the sleeve of the radial air bearing. It is ensured that existing fastening elements of the film ring assembly are arranged according to the provided receiving means on the sleeve. In step S4, the annular clamping band can then be removed and the foil ring arrangement can expand correspondingly in the sleeve. Finally, in step S5, the film ring assembly is fastened to the film by means of the fastening elements on the sleeve. Finally, in step S6, a rotating component can be introduced into the radial air bearing, which is mounted via the film arrangement in the radial air bearing. LIST OF REFERENCES
1000 Mikrogasturbine 1000 micro gas turbine
1100 Powerhead1100 Powerhead
1111 Verdichterrad 1112 Turbinenrad1111 compressor wheel 1112 turbine wheel
1113 Welle 1113 wave
1114 Radialluftlager 1114 radial air bearings
1115 Axialluftlager 1120 Brennkammer 1200 Rekuperator1115 Axial air bearing 1120 Combustion chamber 1200 Recuperator
1300 Gasführung1300 gas guide
1310 Ladeluftzuführung1310 charge air supply
1320 Ladeluftabführung1320 charge air discharge
1330 Abgaszuführung 1340 Abgasabführung1330 Exhaust gas feed 1340 Exhaust gas discharge
1400 Generator 2000, 2001 , 2002, 2003, 2004 Folie 1400 Generator 2000, 2001, 2002, 2003, 2004 Foil
2100,2200,2300 Flächenabschnitt 2205, 2305 2100,2200,2300 area section 2205, 2305
2210, 2220, 2230 2210, 2220, 2230
2310, 2320 2310, 2320
3000  3000
3300 3300
3301 , 3302, 3303 3301, 3302, 3303
4000 4000
AG AG
BG LLBG LL
LL
UU
RA RA
S1 , S2, S3, S4, S5, S6  S1, S2, S3, S4, S5, S6

Claims

Ansprüche claims
1. Folie, die ausgebildet ist, als eine von einer Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien mit einer einseitigen Anschlussfolie und einer anderseitigen Anschlussfolie, eine Folienringanordnung mit zu bilden, wobei die Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien zur Folienringanordnung zusammensetzbar sind, und die Folienringanordnung wenigstens einen Laufbereichsumfangsabschnitt und wenigstens einen Federbereichs- umfangsabschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass A film formed to form a film ring assembly as one of a number of at least three similar films having a single-sided terminal film and another terminal film, the number of at least three similar films being composable to the film ring assembly, and the film ring assembly at least a running area peripheral portion and at least one Federbereichs- circumferential portion, characterized in that
- die Folie eine Längserstreckung (L) zur Verwendung in Umfangsrichtung (U) der Folienringanordnung hat und - einen ersten Flächenabschnitt (2100) als Laufbereich aufweist, - The film has a longitudinal extent (L) for use in the circumferential direction (U) of the film ring assembly and - Having a first surface portion (2100) as a running area,
- einen zweiten Flächenabschnitt (2200) zur Bildung eines ersten Federbereichs aufweist, der einseits in der Längserstreckung an den ersten Flächenabschnitt (2100) anschließt, - has a second surface portion (2200) for forming a first spring portion, which connects on the one hand in the longitudinal extent of the first surface portion (2100),
- einen dritten Flächenabschnitt (2300) zur Bildung eines zweiten Federbereichs aufweist, der anderseits in der Längserstreckung an den ersten Flächenabschnitt anschließt, wobei - der erste Federbereich als eine Fingerstruktur mit einer ersten Fingeranzahl mit wenigstens einem ersten Finger (2210, 2220, 2230) in der Längserstreckung ausgebildet ist, und - has a third surface portion (2300) for forming a second spring portion, on the other hand in the longitudinal extension of the first surface portion, wherein - the first spring portion as a finger structure having a first number of fingers with at least one first finger (2210, 2220, 2230) the longitudinal extent is formed, and
- der zweite Federbereich als eine Fingerstruktur mit einer zweiten Fingeranzahl mit wenigstens einem zweiten Finger (2310, 2320) in der Längserstreckung ausgebildet ist, wobei - der erste Finger (2210, 2220, 2230) ausgebildet ist, neben einem anderen zweiten Finger (2310, 2320) der einseitigen Anschlussfolie der Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien zu liegen zu kommen und der zweite Finger (2310, 2320) ausgebildet, ist neben einem anderen ersten Finger (2210, 2220, 2230) der anderseitigen Anschlussfolie der Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien zu liegen zu kommen, und the second spring portion is formed as a finger structure having a second number of fingers with at least one second finger (2310, 2320) in the longitudinal extent, wherein - the first finger (2210, 2220, 2230) is formed next to another second finger (2310, 2320) of the one-sided terminal foil of the number of at least three similar foils and the second finger (2310, 2320) is formed next to another first finger (2210, 2220, 2230) of the other-side terminal foil of the number of at least three similar foils to come to rest, and
- eine erste Länge des ersten Federbereichs in der Längserstreckung (L) und eine zweite Länge des zweiten Federbereichs in der Längserstreckung (L) kleiner oder gleich einer dritten Länge des ersten Flächenabschnitts in der Längserstreckung (L) sind. - A first length of the first spring portion in the longitudinal extent (L) and a second length of the second spring portion in the longitudinal extent (L) are less than or equal to a third length of the first surface portion in the longitudinal extent (L).
2. Folie (2000) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fingeranzahl grösser als die zweite Fingeranzahl (2310, 2320) ist. 2. foil (2000) according to claim 1, characterized in that the first number of fingers is greater than the second number of fingers (2310, 2320).
3. Folie (2000) nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der erste Finger am Ansatz zu einem Breitbereich des ersten oder zweiten Flächenabschnitts (2100, 2200) und/oder der zweite Finger (2310, 2320) am Ansatz zu einem Breitbereich des ersten oder dritten Flächenabschnitts (2100, 2300) eine Taille aufweist. 3. foil (2000) according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the first finger at the approach to a wide region of the first or second surface portion (2100, 2200) and / or the second finger (2310, 2320) at the approach to a Wide portion of the first or third surface portion (2100, 2300) has a waist.
4. Folie (2000) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der zweite und/oder der dritte Flächenabschnitt an einem dem ersten Flächenabschnitt abgewandten Ende mindestens einen Befestigungsbereich (2205, 2305) aufweist. 4. foil (2000) according to any one of the preceding claims, characterized in that the second and / or the third surface portion at an end facing away from the first surface portion at least one mounting region (2205, 2305).
5. Folie (2000) nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Befestigungsbereich (2205, 2305) zum Abknicken und zur Aufnahme in einen Steckbereich vorgesehen ist. 5. foil (2000) according to claim 4, characterized in that the at least one fastening area (2205, 2305) is provided for kinking and for receiving in a plug-in area.
6. Folie (2000) nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Finger des zweiten und/oder des dritten Flächenabschnitts ein Befestigungsbereich (2205, 2305) angeordnet ist. 6. foil (2000) according to claim 4 or 5, characterized in that a fastening region (2205, 2305) is arranged on each finger of the second and / or the third surface portion.
7. Folie (2000) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Federbereich Noppen, Rillen, Federn, Ausstülpungen oder dergleichen Stütz- und/oder Federelemente aufweist. 7. foil (2000) according to any one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second spring portion knobs, grooves, springs, protuberances or the like support and / or spring elements.
8. Folie (2000) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Laufbereich gehärtet und/oder beschichtet ist. 8. foil (2000) according to any one of the preceding claims, characterized in that the running region is cured and / or coated.
9. Folienringanordnung mit einer Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien (2000, 2001 , 2002, 2003, 2004) der vorstehenden Ansprüche, die ausgebildet ist, als eine von der Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien, eine Folienringanordnung mit zu bilden, - wobei die Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien (2000, 2001 , 2002, 2003, 2004) zur Folienringanordnung zusammengesetzt sind, 9. A film ring assembly comprising a number of at least three similar films (2000, 2001, 2002, 2003, 2004) of the preceding claims, which is designed as one of the number of at least three similar films to form a film ring assembly, - Number of at least three similar films (2000, 2001, 2002, 2003, 2004) are assembled to the film ring assembly,
- wobei jede Folie (2000, 2001 , 2002, 2003, 2004) an eine einseitige Anschlussfolh eine anderseitige Anschlussfolie anschließt, und die Folienringanordnung wenigstens einen Laufbereichsumfangsabschnitt und wenigstens einen Federbereichsumfangsabschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass - Each film (2000, 2001, 2002, 2003, 2004) connects to a one-sided Anschlussfolh another side terminal film, and the film ring arrangement has at least one running region circumferential section and at least one spring region circumferential section, characterized in that
- der erste Finger (2210) ausgebildet ist, neben einem anderen zweiten Finger (2310) einer einseitigen Anschlussfolie der Anzahl der wenigstens drei gleichartigen Folien zu liegen zu kommen und der zweite Finger (2310) ausgebildet ist, neben einem anderen ersten Finger (2210) einer anderseitigen Anschlussfolie der Anzahl der wenigstens drei gleichartigen Folien zu liegen zu kommen und eine erste Länge des ersten Federbereichs in der Längserstreckung (L) und eine zweite Länge des zweiten Federbereichs in der Längserstreckung (L) kleiner oder gleich einer dritten Länge des ersten Flächenab- Schnitts in der Längserstreckung (L) sind und - the first finger (2210) is adapted to come adjacent to another second finger (2310) of a one-sided terminal foil of the number of at least three similar foils and the second finger (2310) is formed next to another first finger (2210) a first length of the first spring region in the longitudinal extent (L) and a second length of the second spring region in the longitudinal extent (L) is less than or equal to a third length of the first Flächenab- Section in the longitudinal extension (L) are and
- die Laufbereiche der Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien gemeinsam eine Lauffläche bilden. - The running areas of the number of at least three similar films together form a tread.
10. Folienringanordnung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass der erste Finger (2210) ausgebildet mit dem anderen zweiten Finger (2310) verschränkt zu werden und der zweite Finger (2310) ausgebildet ist, mit dem anderen ersten Finger (2210) verschränkt zu werden. 10. A film ring assembly according to claim 9, characterized in that the first finger (2210) formed with the other second finger (2310) to be crossed and the second finger (2310) is formed to be interlocked with the other first finger (2210).
1 1. Radialluftlager (3000) mit einer Hülse (3300) und einer Welle (1 1 13) und einem, sich insbesondere im Drehbetrieb der Welle (1 1 13) ausbildenden, Luftspalt zwischen der Welle (1 1 13) und der Hülse (3300), wobei eine Folienringanordnung nach einem der Ansprüche 9 oder 10 im Luftspalt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienringanordnung über das Radialmaß des Luftspalts die einzige Folienringanordnung ist. 1 1. Radial air bearing (3000) with a sleeve (3300) and a shaft (1 1 13) and one, in particular in the rotary operation of the shaft (1 1 13) forming, air gap between the shaft (1 1 13) and the sleeve ( 3300), wherein a film ring assembly according to any one of claims 9 or 10 is arranged in the air gap, characterized in that the film ring assembly on the radial dimension of the air gap is the only film ring assembly.
12. Radialluftlager (3000) nach Anspruch 1 1 dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Befestigungsbereich (2205, 2305) des zweiten und/oder dritten Flächenab- Schnitts (2200, 2300) jeder Folie der Anzahl von mindestens drei gleichartigen Folien an der Hülse (3300) befestigt ist. 12. Radial air bearing (3000) according to claim 1 1, characterized in that the at least one fastening region (2205, 2305) of the second and / or third Flächenab- section (2200, 2300) of each film of the number of at least three similar films on the sleeve ( 3300) is attached.
13. Radialluftlager (3000) nach einem der Ansprüche 1 1 oder 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Lauffläche der Folienringanordnung der Welle (1 1 13) zugewandt ist und die Federbereich der Anzahl von mindestens drei gleichartigen Folien der Hülse (3300) zugewandt sind. 13. Radial air bearing (3000) according to any one of claims 1 1 or 12, characterized in that the running surface of the film ring assembly of the shaft (1 1 13) faces and the spring portion of the number of at least three similar films of the sleeve (3300) facing.
14. Mikrogasturbine (1000) mit einer Brennkammer (1 120), einem Generator, einem Rekuperator (1200) und einer Turbogruppe (1 1 10), die ein Radialluftlager (1 1 14) nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13 aufweist. 14. micro gas turbine (1000) with a combustion chamber (1 120), a generator, a recuperator (1200) and a turbo group (1 1 10) having a radial air bearing (1 1 14) according to one of claims 1 1 to 13.
15. Herstellungsverfahren für ein Radialluftlager (1 1 14) mit einer Hülse (3300) aufwei- send eine Folienringanordnung nach einem der Ansprüche 9 oder 10 umfassend: 15. A manufacturing method for a radial air bearing (11.14) with a sleeve (3300) comprising a film ring arrangement according to claim 9 or 10 comprising:
- Zusammensetzen der Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Folienringanordnung, - Assembling the number of at least three similar films according to one of claims 1 to 8 to the film ring assembly,
- wobei jede Folie an eine einseitige Anschlussfolie und eine anderseitige Anschlussfolie anschließt, und - die Folienringanordnung wenigstens einen Laufbereichsumfangsabschnitt und wenigstens einen Federbereichsumfangsabschnitt aufweist, wherein each film adjoins a single-sided connection film and a connection film on the other side, and the film ring arrangement has at least one running region circumferential section and at least one spring region peripheral section,
- wobei der erste Finger (2210) neben einem anderen zweiten Finger (2310) einer einseitigen Anschlussfolie der Anzahl der wenigstens drei gleichartigen Folien zu liegen kommt und der zweite Finger (2310) neben einem anderen ersten Finger (2210) einer anderseitigen Anschlussfolie der Anzahl der wenigstens drei gleichartigen Folien zu liegen kommt und- die Laufbereiche der Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien gemeinsam eine Lauffläche bilden und - wherein the first finger (2210) next to another second finger (2310) of a one-sided terminal film of the number of at least three similar films comes to rest and the second finger (2310) next to another first finger (2210) of a different side foil of the number at least three similar films comes to rest and- the running areas of the number of at least three similar films together form a tread and
- Einbringen der Folienringanordnung in die Hülse (3300). - Introducing the film ring assembly in the sleeve (3300).
16. Herstellungsverfahren für ein Radialluftlager (1 114) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von wenigstens drei gleichartigen Folien aus einem16. A manufacturing method for a radial air bearing (1 114) according to claim 15, characterized in that the number of at least three similar films of a
Bandmaterial gefertigt ist. Band material is made.
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