Hydrostatische Gleitlager tragen dort, wo sehr hohe Lasten präzise und verschleißfrei geführt werden müssen: in Walzwerken, Pressen, Drehtischen und Generatoren. Ihr Schmierfilm entsteht nicht durch die Drehbewegung der Welle, sondern durch eine externe Druckversorgung, die den Schmierstoff aktiv zwischen die Gleitflächen presst. Genau diese Versorgung ist die Aufgabe der KAMAT-Hochdrucktechnik: Plungerpumpen und Ventiltechnik, die Öldrücke von 1.500 bar für Morgoil-Lager in Walzwerken und hydrostatische Entlastungen bis 3.500 bar dauerhaft und pulsationsarm bereitstellen.
Was ist ein hydrostatisches Gleitlager?
Ein hydrostatisches Gleitlager ist ein Gleitlager, bei dem der tragende Schmierfilm durch eine externe Druckversorgung aufgebaut wird. Eine Hochdruckpumpe speist den Schmierstoff, in der Regel Öl, in einigen Anwendungen auch Wasser oder HFA-Emulsion, aktiv in Lagertaschen zwischen den Gleitflächen ein. Von dort strömt er über den Lagerspalt ab und trennt Lagerschale und Welle vollständig voneinander.
Darin liegt der Unterschied zum hydrodynamischen Gleitlager, das seinen Schmierfilm erst durch die Drehbewegung der Welle selbst aufbaut: Das hydrostatische Lager trägt bereits im Stillstand und bei niedrigsten Drehzahlen, ab der ersten Umdrehung und ohne Anlaufverschleiß.
Wie funktioniert die Zwangsschmierung?
Bei der Zwangsschmierung (englisch: Force-Fed Lubrication) fördert eine Hochdruckpumpe den Schmierstoff mit definiertem Druck und konstantem Volumenstrom in die Lagertaschen. Der Druck in den Taschen stellt sich nach der Last ein: Steigt die Belastung der Welle, steigt der Taschendruck, der Film bleibt erhalten. Drosseln oder Regelventile vor jeder Tasche verteilen den Volumenstrom so, dass das Lager auch bei ungleicher Lastverteilung stabil trägt.
Kennzeichen der hydrostatischen Schmierung
- Der Schmierfilm ist zu jedem Zeitpunkt vollständig ausgebildet, unabhängig von Drehzahl und Relativbewegung der Gleitflächen.
- Es tritt praktisch kein Festkörperkontakt auf; das Lager arbeitet nahezu verschleißfrei, mit sehr geringer Reibung, hoher Steifigkeit und hoher Tragfähigkeit.
- Die Tragfähigkeit wird durch Pumpendruck und Taschengeometrie bestimmt, nicht durch die Drehzahl.
- Die Versorgung muss kontinuierlich laufen: Fällt der Druck aus, verliert das Lager seine Tragfähigkeit.
Einsatzbereiche hydrostatischer Gleitlager
Morgoil-Lager in Walzwerken
Die anspruchsvollste Anwendung ist das Morgoil-Lager, das Öl-Film-Lager der Walzenzapfen in Walzgerüsten. In einer Umgebung aus Hitze, Zunder und Walzkühlmedien muss die Druckversorgung Öldrücke von 1.500 bar für einen hauchdünnen Ölfilm bereitstellen, der den Metallkontakt zwischen Walzenzapfen und Lager zuverlässig verhindert. Das verlangt eine Ventiltechnik, die nur wenige Pumpenhersteller liefern können; KAMAT verfügt in diesem Segment über langjährige Erfahrung.
Weitere Anwendungen
Hydrostatische Gleitlager und hydrostatische Entlastungen arbeiten außerdem in langsam laufenden Schwerlastsystemen: in Drehtischen von Großwerkzeugmaschinen, in Generator- und Turbinenlagern, in Pressenanlagen und in der Walzenanstellung von Stahlwerken. In der Walzwerkshydraulik reichen die hydrostatischen Entlastungen von Gleitlagern bis 3.500 bar.
Anforderungen an die Druckversorgung
Die Druckversorgung ist die Lebensversicherung des Lagers. Sie muss vier Bedingungen gleichzeitig erfüllen:
- Konstanter Druck und Volumenstrom über Tausende Betriebsstunden, denn jede Unterbrechung bedeutet Festkörperkontakt und Lagerschaden.
- Pulsationsarmer Lauf, damit der wenige Mikrometer dünne Schmierfilm nicht durch Druckspitzen abreißt.
- Feinfühlige Ventiltechnik, die den Druck je Lagertasche hält und bei Laständerungen nachführt.
- Beständigkeit gegen raue Umgebung: Hitze, Zunder und Kühlmedien im Walzwerk, Dauerbetrieb ohne geplante Stillstände.
KAMAT-Hochdrucktechnik für hydrostatische Gleitlager
KAMAT liefert die komplette Druckversorgung aus einer Hand: Hochdruckpumpen in Triplex- und Quintuplex-Bauweise aus dem Baukastensystem, abgestimmte Ventiltechnik und Überwachung. Das Gesamtprogramm reicht bis 4.000 bar, 3.000 kW und 10.000 l/min; für Lagerschmierungen werden daraus Aggregate mit exakt geregeltem Druck und Volumenstrom konfiguriert. Integrierte Getriebe mit Öldruckschmierung und fluidberührte Teile aus Edelstahl machen die Pumpen robust für den Dauerbetrieb im Walzwerk. Entwickelt und gefertigt wird in Witten, seit 1974.
Warum Hochdrucktechnik von KAMAT?
- Morgoil-Erfahrung: Öldrücke von 1.500 bar in der rauen Walzwerksumgebung, mit einer Ventiltechnik, die nur wenige Hersteller beherrschen.
- Ein Baukasten: Pumpen für Lagerschmierung, Entzunderung und Walzenanstellung aus denselben Baureihen, mit gemeinsamem Ersatzteilstock.
- Dauerbetrieb: Ausgelegt auf kontinuierliche Versorgung ohne geplante Stillstände; Dichtungswechsel ohne Demontage des Pumpenkopfs.
- Medienflexibel: Öl, Wasser oder HFA-Emulsion als Schmierstoff.
- Made in Germany: Familienunternehmen in Witten, seit 1974.
Für die Auslegung einer Lagerschmierung nennt KAMAT auf Basis von Lagertyp, Taschendruck und Volumenstrom die passende Pumpen- und Ventilkonfiguration.
Häufige Fragen zur hydrostatischen Zwangsschmierung
Eine Hochdruckpumpe speist den Schmierstoff mit definiertem Druck in Lagertaschen zwischen den Gleitflächen. Von dort strömt er über den Lagerspalt ab und trennt Welle und Lager vollständig. Der Taschendruck passt sich der Belastung an und hält den Schmierfilm auch bei Lastspitzen aufrecht.
Hydrodynamische Lager bauen den Schmierfilm erst durch die Drehbewegung der Welle auf und tragen bei Stillstand nicht. Hydrostatische Lager erhalten den Schmierfilm von einer externen Hochdruckpumpe und arbeiten verschleißarm bereits ab der ersten Umdrehung.
Die Tragfähigkeit hydrostatischer Lager entsteht ausschließlich durch den extern erzeugten Schmierdruck. Fällt die Druckversorgung aus, kommt es zum Metallkontakt und damit zu Lagerschäden. Deshalb sind zuverlässige, pulsationsarme Hochdruckpumpen unverzichtbar.
Hydrostatische Gleitlager werden überall eingesetzt, wo hohe Lasten präzise geführt werden müssen – beispielsweise in Morgoil-Lagern von Walzwerken, Großwerkzeugmaschinen, Generatoren, Turbinen, Pressenanlagen und der Walzenanstellung in Stahlwerken.
Je nach Anwendung werden Drücke von etwa 1.500 bar für Morgoil-Lager bis zu 3.500 bar für hydrostatische Entlastungen eingesetzt. Das KAMAT-Produktprogramm deckt Anwendungen bis 4.000 bar ab.
KAMAT liefert komplette Druckversorgungen mit Triplex- und Quintuplex-Plungerpumpen, abgestimmter Ventiltechnik für jede Lagertasche sowie Überwachungs- und Steuerungstechnik. Alle Systeme werden aus dem modularen Baukastensystem konfiguriert und für den Dauerbetrieb in rauen Industrieumgebungen ausgelegt.
