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<!DOCTYPE html>

<title>Luftlager</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Luftlager</span></h1>

</header>

</div>

<p><b>Luftlager</b>, <b>aerostatische</b> oder <b>aerodynamische Lager</b> (Gas bearings)<sup id="cite_ref-GAB1_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-GAB1-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> sind <a href="Lager_(Maschinenelement)" title="Lager (Maschinenelement)">Lager</a>, bei denen die beiden zueinander bewegten Lagerungspartner durch einen dünnen <a href="Gasf%C3%B6rmiger_Schmierstoff" title="Gasförmiger Schmierstoff">Luftfilm</a> getrennt sind. Durch die <a href="Stick-Slip-Effekt" title="Stick-Slip-Effekt">stick-slip-freie</a> und reibungsfreie Bewegung wird große Genauigkeit erreicht. Die Tragfähigkeit ist geringer als bei konventionellen <a href="W%C3%A4lzlager" title="Wälzlager">Wälzlagern</a>. Luftlager werden bevorzugt in Präzisionsmaschinen (Mess- und Bearbeitungsmaschinen) und schnelllaufenden Maschinen (Hochgeschwindigkeitsspindeln) verwendet.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Formen">Formen</h2></div>

<p>Man unterscheidet aerodynamische Lager, die das Luftpolster durch die Bewegung selbst aufbauen, und aerostatische Lager, bei denen Druckluft zum Aufbau des Druckpolsters eingeleitet wird. Aerodynamische Lager benötigen keine Druckluftversorgung, haben aber das Problem, dass sich die beiden Lagerpartner unterhalb einer charakteristischen Relativgeschwindigkeit (linear oder rotativ) berühren und damit Reibung aufweisen, die zu <a href="Verschlei%C3%9F" title="Verschleiß">Verschleiß</a> führt.

</p><p>Das <a href="Ber%C3%BChrungslose_Handhabung_mit_Ultraschall" title="Berührungslose Handhabung mit Ultraschall">Ultraschallluftlager</a>, das durch den <a href="Levitation_(Technik)" title="Levitation (Technik)">Nahfeldeffekt</a> im <a href="Ultraschall" title="Ultraschall">Ultraschallfeld</a> hervorgerufen wird, benötigt keine externe Luftversorgung. Es wird derzeit weniger als <a href="Lager_(Maschinenelement)" title="Lager (Maschinenelement)">Lager</a> als zum berührungslosen <a href="Greifsystem" title="Greifsystem">Greifen</a> und <a href="Transport" title="Transport">Transportieren</a> von flächigen Gegenständen verwendet. Transportmittel und Transportgut werden dabei durch einen Luftspalt von 50–300 µm getrennt.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Luftlagerarten">Luftlagerarten</h2></div>

<p>Luftlager gehören grundsätzlich zur Klasse der <a href="Gleitlager" title="Gleitlager">Gleitlager</a>. Die in den Lagerspalt, d. h. zwischen die zueinander bewegten Gleitflächen gepresste Druckluft bildet das <a href="Schmierung" title="Schmierung">Schmiermedium</a>. Zugleich wird mit ihr ein Druckpolster aufgebaut, das die Last berührungsfrei trägt. Die Druckluft wird normalerweise von einem Kompressor zur Verfügung gestellt. Ziel ist, für den Druck, die <a href="Steifigkeit" title="Steifigkeit">Steifigkeit</a> und die <a href="D%C3%A4mpfung" title="Dämpfung">Dämpfung</a> des Luftpolsters ein möglichst hohes Niveau zu erreichen. Dabei spielen der Luftverbrauch und die gleichmäßige Einspeisung der Luft über die gesamte Lagerfläche eine entscheidende Rolle.

</p><p>Sogenannte Totvolumen sind alle Hohlräume, in denen die Luft bei Lagerspaltänderung nicht komprimiert werden kann. Sie tragen damit nicht zum Lagerungseffekt bei, denn sie stellen eine weiche <a href="Gasfeder" class="mw-redirect" title="Gasfeder">Gasfeder</a> dar, die zum Schwingen anregt. Zu den Totvolumina zählen insbesondere Kammern und/oder Kanäle, wie sie konventionelle Luftlager aufweisen, um die Luft gleichmäßig zu verteilen und den Druck im Lagerspalt zu erhöhen. Diese sind für die Dynamik des Luftlagers äußerst schädlich und regen zu selbsterregten Schwingungen an.

</p><p>Technologisch unterscheiden sich Luftlager nach ihrem inneren Aufbau, wie die Luftversorgung und -verteilung im Lagerspalt realisiert wird:

</p>

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</style><div class="dewiki-gallery" style="border:1px solid transparent; float: right; clear: right; margin-left: 1em;"><div class="dewiki-gallery-title">Luftlagerarten</div><div class="dewiki-gallery-units"></div></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Konventionelle_Düsenluftlager"><span id="Konventionelle_D.C3.BCsenluftlager"></span>Konventionelle Düsenluftlager</h3></div>

<p>Bei konventionellen Düsen-Luftlagern fließt die Druckluft über wenige, jedoch relativ große Einströmdüsen (Durchmesser 0,1 – 0,5 mm) in den Lagerspalt. Dadurch ist ihr Luftverbrauch wenig flexibel, und die Lagereigenschaften können nur unzureichend an die Randbedingungen (<a href="Kraft" title="Kraft">Kräfte</a>, <a href="Moment_(Technische_Mechanik)" title="Moment (Technische Mechanik)">Momente</a>, Lagerfläche, Lagerspalthöhe, <a href="D%C3%A4mpfung" title="Dämpfung">Dämpfung</a>) angepasst werden. Um die Luft bei der geringen Anzahl an Einströmdüsen dennoch möglichst gleichmäßig im Spalt verteilen zu können, werden verschiedene konstruktive Maßnahmen getroffen. Sie alle erzeugen jedoch Totvolumina (nicht verdichtbare und damit weiche Luftvolumina).

</p><p>Konventionelle Eindüsen-Luftlager mit Vorkammer haben um die zentral angeordnete Düse eine Kammer. Ihre Fläche beträgt üblicherweise 3 – 20 % der Lagerfläche. Selbst bei einer Vorkammer-Tiefe von nur wenigen 1/100 mm ist das Totvolumen dieser Luftlager sehr groß. Im ungünstigsten Fall besitzen diese Luftlager statt einer Vorkammer einfach nur eine konkave Lagerfläche. Alle diese Luftlager besitzen neben sehr vielen anderen Nachteilen insbesondere eine äußerst schlechte Kippsteifigkeit.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Sinterluftlager">Sinterluftlager</h3></div>

<p>Bei sogenannten Sinterluftlagern handelt es sich um ein <a href="Pulvermetallurgie" title="Pulvermetallurgie">pulvermetallurgisches</a> Produkt. Hier soll das poröse Lagermaterial für ein gleichmäßiges Verteilen der Luft sorgen. Vorteile des Sinterluftlagers sind unter anderen ein ruhiger Lauf, geringer Verschleiß und dass es <a href="RoHS" class="mw-redirect" title="RoHS">RoHS</a>-konform ist. Nachteile sind das große Totvolumen (Hohlstellen im Material) und das ungleichförmige Ausströmen der Luft infolge der unregelmäßigen Porosität. Damit verbunden sind auch die hohen Schwankungen der Lagereigenschaften dieser Luftlager. Systembedingt können Sinterluftlager nur in einem sehr geringen Temperaturbereich zwischen 0 °C und 50 °C eingesetzt werden.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Vorteile_des_Luftlagers">Vorteile des Luftlagers</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Verschleißfreiheit,_Lebensdauer"><span id="Verschlei.C3.9Ffreiheit.2C_Lebensdauer"></span>Verschleißfreiheit, Lebensdauer</h3></div>

<p>Luftlager arbeiten kontaktfrei und weisen im Betrieb keine Festkörperreibung, sondern nur Luftreibung im Spalt auf. Ihre Lebensdauer ist deshalb im ungestörten Betrieb (mit Luftversorgung) fast unbegrenzt. Wälz- oder <a href="Gleitlager" title="Gleitlager">Gleitlager</a> haben insbesondere bei höheren Beschleunigungen einen Abrieb, der infolge des Verschleißes zu einer Reduzierung der Führungsgenauigkeit und damit zu ihrem Ausfall führt.

</p>

<div class="sieheauch" role="navigation" style="font-style:italic;"><span class="sieheauch-text">Siehe auch</span>: <a href="W%C3%A4lzlagersch%C3%A4den" title="Wälzlagerschäden">Wälzlagerschäden</a></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Führungs-,_Wiederhol-_bzw._Positioniergenauigkeit"><span id="F.C3.BChrungs-.2C_Wiederhol-_bzw._Positioniergenauigkeit"></span>Führungs-, Wiederhol- bzw. Positioniergenauigkeit</h3></div>

<p>In der Chipproduktion werden im Back-End beim Positionieren heute schon Wiederholgenauigkeiten von 1 bis 2 µm beim Wire Bonden und 5 µm beim Die Bonden benötigt. Mit <a href="W%C3%A4lzlager" title="Wälzlager">Wälzlagern</a> sind damit die physikalischen Grenzen erreicht, wenn nicht gleichzeitig die Beschleunigungen reduziert werden. Im Front-End (Lithographie) sind Luftlager bereits etabliert.

</p><p>Beim Bestücken in der Elektronikproduktion steigen die Anforderungen an die Genauigkeiten derzeit rapide durch kleinere Bauteile und Technologiewechsel, z. B. zur Chip-on-Board-, Flip-Chip-Technologie oder zum Wafer-Level-Chip-Packaging. Damit werden auch hier zukünftig Wiederholgenauigkeiten von unter 10 µm gefordert, die mit <a href="W%C3%A4lzlager" title="Wälzlager">Wälzlagern</a> aufgrund des Stick-Slip- und „Schubladen“-Effekts nicht mehr erreicht werden können. Luftlager bieten hier alleinig die Voraussetzungen für die zukünftigen Anforderungen an die Produktivität bei hoher Reinheit (Öl- und Fettfreiheit).

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Kostenvorteile_und_Reproduzierbarkeit">Kostenvorteile und Reproduzierbarkeit</h3></div>

<p>Luftlager zeichnen sich durch höchste Reproduzierbarkeit, Vollautomatisierbarkeit und geringe Kosten durch die schnelle Bearbeitung aus. Deshalb kann die Technologie auch erstmals für Großserien, z. B. in der Druck-, Textil oder Automobiltechnik, eingesetzt werden. In Serien können Luftlager sogar Kostenvorteile gegenüber Wälzlagern aufweisen: So ist eine kugelgelagerte Hochfrequenzspindel von wälz- und luftgelagerten Spindeln in der Herstellung ca. 20 % teuer als eine luftgelagerte.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Reinheit,_Öl-_und_Fettfreiheit"><span id="Reinheit.2C_.C3.96l-_und_Fettfreiheit"></span>Reinheit, Öl- und Fettfreiheit</h3></div>

<p>Die Chipproduktion erfolgt im Allgemeinen im Reinraum. Bereits geringfügige Verschmutzungen können Ausschuss und damit hohe Kosten verursachen. In der Elektronikproduktion steigen mit kleineren Bauteilen ebenfalls die Reinheitsanforderungen an die Umgebung. Luft ist im Unterschied zu Öl bzw. Fett ein optimales Schmiermedium, weil es in der gleichen Reinheit wie die umgebende Luft verfügbar ist. Deshalb kann bei Luftschmierung auf eine aufwendige Abdichtung des Lagers verzichtet werden.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Ökologische_Vorteile"><span id=".C3.96kologische_Vorteile"></span>Ökologische Vorteile</h3></div>

<p>Das Entfallen von umweltbelastenden, mineralölbasierten oder synthetischen Schmierstoffen weckt derzeit das Interesse an Luftlagern auch außerhalb der klassischen Bereiche. Ökologische Vorteile bietet das Luftlager insbesondere gegenüber öl- bzw. fettgeschmierten Gleitlagern.<sup id="cite_ref-Fortschritt-Berichte_VDI_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-Fortschritt-Berichte_VDI-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Nachteile_des_Luftlagers">Nachteile des Luftlagers</h2></div>

<p>Die erforderliche hohe Präzision der Fertigung mit 10 µ für den Lagerspalt bedeutet hohe Fertigungskosten.<sup id="cite_ref-ILM1_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-ILM1-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><p>Das Luftlager kann nur dort verwendet werden, wo unsymmetrische Belastungen ausgeschlossen sind. <a href="Unwucht" title="Unwucht">Unwucht</a> des gelagerten Objekts kann zur Zerstörung des Lagers führen<sup id="cite_ref-ILM1_3-1" class="reference"><a href="#cite_note-ILM1-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>, wenn keine Vorkehrungen dagegen getroffen werden.

</p><p>Beim Anfahren und Stoppen treten Reibung und Verschleiß auf, wenn dieser Vorgang ohne Vor- und Nachlauf für den Auf- und Abbau des Lagermediums erfolgt.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Berechnungsmöglichkeiten"><span id="Berechnungsm.C3.B6glichkeiten"></span>Berechnungsmöglichkeiten</h2></div>

<div class="dewiki-gallery" style="border:1px solid transparent; float: right; clear: right; margin-left: 1em;"><div class="dewiki-gallery-title">Druckverlauf</div><div class="dewiki-gallery-units"></div></div>

<p>Zur Berechnung von Luftlagern wurde eine speziell zugeschnittene <a href="Finite-Elemente-Methode" title="Finite-Elemente-Methode">FEM</a>-Software entwickelt. Sie wurde auf der Basis exakter theoretischer Modelle entwickelt<sup id="cite_ref-ILM2_4-0" class="reference"><a href="#cite_note-ILM2-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>. Dadurch können Berechnungsaufgaben gelöst werden, die weit außerhalb der Möglichkeiten aller bisherigen Auslegungsformeln und numerischen Berechnungen liegen.

</p><p>Nachfolgend werden Berechnungsbeispiele vorgestellt:

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Theoretische_Modellierung">Theoretische Modellierung</h3></div>

<p>Die Berechnung der Lagereigenschaften beruht auf der Simulation der Strömungsvorgänge im Lagerspalt und in den Mikrodüsen. Das Ergebnis ist der Druckverlauf im Lagerspalt. Aus ihm lassen sich alle statischen Kennwerte ableiten. Die Ergebnisse beruhen also auf der Beschreibung der tatsächlichen physikalischen Effekte und erlauben eine klare Vorstellung von den späteren realen Verhältnissen.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Geschwindigkeit">Geschwindigkeit</h3></div>

<p>Ebene Luftlager, die bewegt werden, verkippen aufgrund aerodynamischer Effekte im Spalt. Abhängig von der Kippsteifigkeit des Luftlagers verringert sich seine Tragkraft mit zunehmender Geschwindigkeit bis hin zu einer Grenze, ab der es versagt. Für Luftlager liegt diese Grenzgeschwindigkeit auslegungsabhängig bei einigen Dutzend m/s. Für Luftlager mit Kammern und Varianten von Kanalstrukturen sind jedoch schon Geschwindigkeiten von wenigen m/s gefährlich.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Verformung">Verformung</h3></div>

<p>Die Steifigkeit eines Luftlagerkörpers wird im Verhältnis zur <a href="Steifigkeit" title="Steifigkeit">Steifigkeit</a> des Luftpolsters oft überschätzt. Das Diagramm zeigt die Kennlinien eines ebenen Lagerelements (Höhe 20 mm, Durchmesser 80 mm) im Vergleich zu den theoretischen Kennlinien eines starren Luftlagers gleicher Geometrie. Auf der Basis derartiger Berechnungen wird sowohl das Material der Luftlager festgelegt als auch die Anordnung und Anzahl der Düsen gezielt auf die Verformung angepasst.

</p><p>Die Verformung der Lagerfläche durch die Flächenlast des Luftpolsters wird mittels einer Strukturanalyse berechnet. Das Ergebnis geht dann als Parameter in die Berechnung der Luftlager-Kennlinien ein. Durch einen iterativen Prozess kann so für jeden Punkt der Kennlinie die tatsächliche Verformung und das tatsächliche Druckprofil berechnet werden.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Spindeln_und_zylindrische_Luftlager">Spindeln und zylindrische Luftlager</h3></div>

<p>Die FEM-Software erlaubt auch die Berechnung von rotationssymmetrischen Bauteilen. <a href="Tragkraft" title="Tragkraft">Tragkraft</a>, Steifigkeit, Kippsteifigkeit und Luftverbrauch einer kompletten Spindellagerung können im Stillstand und bei Drehzahl (inklusive dynamischer Effekte) exakt berechnet werden. Dadurch ist die Vorhersage von maximaler Drehzahl und <a href="Eigenfrequenz" class="mw-redirect" title="Eigenfrequenz">Eigenfrequenzen</a> möglich; eine unabdingliche Voraussetzung für den Bau einer optimalen Spindel.

</p><p>Zylindrische Luftlager können mit den Berechnungsverfahren hinsichtlich Steifigkeit, Luftverbrauch und der Auswirkung mechanischer Toleranzen in der Fertigung optimiert werden.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Genauigkeit">Genauigkeit</h3></div>

<p>Die Berechnungsmodelle sind durch Messungen vielfach validiert. Typischerweise stimmen die Ergebnisse mit der Wirklichkeit auf 5 % bei der Tragkraft und auf 10 % bei der Steifigkeit überein. Die Abweichungen resultieren nicht etwa aus Fehlern bei den Berechnungen, sondern aus den Beschaffenheiten (Formabweichungen usw.) realer Lagerflächen.<sup id="cite_ref-5" class="reference"><a href="#cite_note-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Beispiele">Beispiele</h2></div>

<div class="dewiki-gallery" style="border:1px solid transparent; float: right; clear: right; margin-left: 1em;"><div class="dewiki-gallery-title">Automobil- und Medizintechnik</div><div class="dewiki-gallery-units"></div></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Automobiltechnologie">Automobiltechnologie</h3></div>

<ul><li>Luftgelagerter Messerantrieb</li></ul>

<ul><li>Luftgelagerter Turbolader</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Linearantriebe">Linearantriebe</h3></div>

<p>Das breite Feld reicht von sehr präzisen Antrieben für die Messtechnik über komplexe, robuste Multifunktionalsysteme für die Elektronik- und Halbleiterproduktion bis hin zu günstigen Antrieben für die <a href="Automatisierungstechnik" title="Automatisierungstechnik">Automatisierungstechnik</a>.

</p>

<ul><li>Präzisionsmesstisch</li></ul>

<ul><li>Hochbeschleunigter Dopplerantrieb</li></ul>

<p>Der hochbeschleunigte Dopplerantrieb besitzt einen Kohlefaserspiegel (Fläche 500 mm × 250 mm), der bei Beschleunigungen bis zu 300 m/s² mit flexiblen Bewegungsprofilen hochgenau geführt wird. Die Lösung ist als luftgelagerter Antrieb ausgeführt: Der Führungsholm (Länge 900 mm), an dem der Spiegel befestigt ist, ist ebenfalls aus CFK gefertigt und trägt die Magnete der Linearmotoren. Die Kabel bzw. Schläuche (Motor, Luftlager, Messsystem) werden nicht mitbewegt, damit keine Brüche infolge der hohen Lastwechsel auftreten. Die Luftlagerung ist sehr unempfindlich gegenüber Geometrieschwankungen infolge Temperatureinfluss.<sup id="cite_ref-expert_Verlag_6-0" class="reference"><a href="#cite_note-expert_Verlag-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<ul><li>Antrieb für Produktionsautomaten</li></ul>

<p>In Produktionsautomaten hat neben der Performance die Zuverlässigkeit höchste Priorität. Die Luftlagerung ist statisch bestimmt ausgeführt. Die Vorspannung erfolgt direkt durch den eisenbehafteten Linearmotor bzw. durch Kolbenlager. Dadurch ist der Antrieb einfach zu montieren und unempfindlich gegen Geometrieänderungen, z. B. durch Temperatureinflüsse oder die Aufstellung des Automaten.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Halbleiter-Technologie">Halbleiter-Technologie</h3></div>

<ul><li>Luftlagerung für Inspektionsgerät</li></ul>

<p>Der Chip zur Vermessung von Wafern und Flat Panels muss sehr genau und ohne Berührung über die Oberfläche geführt werden. Dazu ist der Chip direkt in die Lagerfläche integriert. Seine maximale Abstandsänderung von der Oberfläche, d. h. die Schwankung der Spalthöhe des Luftlagers, ist kleiner 0,5 µm. Beim Aufsetzen dürfen Luftlager und Chip die zu vermessende Oberfläche nicht berühren. Als Aktor für die Auf- und Abbewegung dient ein Pneumatikkolben, der aus Gründen der Reproduzierbarkeit ebenso luftgelagert ist. Über den Luftdruck wird die Vorspannkraft auf das Luftlager und damit die Lagerspalthöhe eingestellt.

</p>

<ul><li>Chuck mit integriertem Hubantrieb</li></ul>

<p>Der Chuck kann für das elektrische Prüfen der Wafer Stick-Slip-frei bis zu 3 mm angehoben werden. Unabhängig von der Hubbewegung bis zum Erreichen der erforderlichen Kontaktkraft ist die Kraft auf die Prüfspitzen konstant. Der Hubantrieb basiert auf Tauchspulen; seine Führung ist luftgelagert. Zwischen Antrieb und Chuck begrenzt ein luftgelagerter Pneumatikkolben einstellbar die Kontaktkraft.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Medizintechnologie">Medizintechnologie</h3></div>

<p>Fett- und ölfreie Antriebe für Atemgeräte, <a href="Stick-Slip-Effekt" title="Stick-Slip-Effekt">Stick-Slip</a>-freie Bewegungen bei Scannern oder hohe Drehzahlen bei großen Rotoren.

</p>

<ul><li>Luftgelagerter Computer-Tomograph</li></ul>

<p>Hohe Drehzahl (> 5,5/s; 330/min), niedrige Herstellkosten, geringes Geräusch, großer freier Durchmesser des Rotors (> 1 m), geringes Gewicht des Rotors und Gestells, die volle Kippbarkeit des Rotors sowie die hohe Zuverlässigkeit sind die Vorteile dieses Instruments. Eine Version mit Riemenantrieb anstatt des Direktantriebs ist ebenso möglich.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Produktionstechnologie">Produktionstechnologie</h3></div>

<ul><li>Luftlager zum Ausrichten von Bauteilen</li></ul>

<p>Mit Hilfe eines luftgelagerten Führungskörpers können optische Bauteile auf einen gemeinsamen Durchmesser auf einem Drehtisch ausgerichtet werden. Der Führungskörper schwimmt vakuumvorgespannt mit konstanter Lagerspalthöhe kontaktfrei auf dem Drehtisch.

</p>

<ul><li>Justierschlitten für die Optikproduktion</li></ul>

<p>Der Linearschlitten dient zum hochgenauen Positionieren des Objekts in der Optikfertigung. Ausgeführt als statisch bestimmte Lagerungen kann sich das Bearbeitungsobjekt zum Schleifen in der Maschine reibungs- und kräftefrei in Achsrichtung selbst ausrichten. Beim Klemmen des Linearschlittens zum Bearbeiten bleibt diese Position im Sub-µm-Bereich erhalten.

</p>

<ul><li>Hochpräzise, hochbelastbare Aerostatikführungen in Werkzeugmaschinen.<sup id="cite_ref-KOP1_7-0" class="reference"><a href="#cite_note-KOP1-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li></ul>

<p>Realisierte Achslängen bis 15 m und Belastung bis 600 kN. Selbstreinigungsfähigkeit durch ausströmende Luft, temperaturstabil, keine aufwändige Mediumrückführung wie z. B. einer Hydrostatischen Führung.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Spindeln">Spindeln</h3></div>

<div class="hauptartikel" role="navigation"><span class="hauptartikel-pfeil" title="siehe" aria-hidden="true" role="presentation">→ </span><i><span class="hauptartikel-text">Hauptartikel</span>: <a href="Luftlagerspindel" title="Luftlagerspindel">Luftlagerspindel</a></i></div>

<p>Inzwischen reicht das breite Spektrum an Spindeln von Kleinstspindeln mit geringster Reibung bis hin zu Spindeln mit höchsten Drehzahlen über 300.000/min.

Häufig im Einsatz findet man sie in Form von Leiterplattenbohrspindeln, Präzisions-Scannerspindeln und Präzisions-Schleifspindeln.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Kurzhubantrieb">Kurzhubantrieb</h3></div>

<p>Die Innovation des Kurzhub-Antriebs liegt in seiner Luftlagerung begründet, die direkt in den eisenbehafteten Linearmotor integriert ist. Dadurch ist die bewegte Masse niedrig, und es können höchste Beschleunigungen und Genauigkeiten erreicht werden. Seine herausragenden Vorteile beweist der Antrieb bei kurzen Hüben im µm- und mm-Bereich mit hohen Frequenzen bis weit über 100 Hz. Dank seiner optimalen Luftschmierung ist die Lebensdauer auch bei hochdynamischen Bewegungen quasi unbegrenzt. Der Antrieb ist damit ideal z. B. für Unrunddrehmaschinen (Kolbenherstellung), Pressen oder Leiterplattenbohrmaschinen geeignet.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Drehantrieb">Drehantrieb</h3></div>

<p>Der luftgelagerte Drehantrieb ist mit seinem integrierten <a href="Synchronmotor" title="Synchronmotor">Synchronmotor</a> direkt angetrieben. Der Rotor besitzt eine Vakuumversorgung, die kabellos vom <a href="Stator" title="Stator">Stator</a> übertragen wird. Der Drehantrieb ist durch seine hohe Laufruhe und die öl-/fettfreie Lagerung ideal für Messaufgaben geeignet. Seine maximale <a href="Drehzahl" title="Drehzahl">Drehzahl</a> beträgt 500/min.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Astronomie">Astronomie</h3></div>

<ul><li>Spiegellagerung</li></ul>

<p>Beim <a href="Large_Zenith_Telescope" title="Large Zenith Telescope">Large Zenith Telescope</a>, das einen Primärspiegel aus Quecksilber besitzt, ist der Quecksilberbehälter luftgelagert.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>

<ul><li><a href="Luftkissen" title="Luftkissen">Luftkissen</a> (Transport von Lasten auf ebenem Untergrund)</li>

<li><a href="Piezomotor" title="Piezomotor">Ultraschallmotoren</a></li>

<li><a href="Magnetlager" title="Magnetlager">Magnetlager</a></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li>A. Schroter: <i>Ausgleichsvorgänge und Strömungsgeräusche bei aerostatischen Lagern mit flächig verteilten Mikrodüsen</i> In: VDI Fortschrittsberichte, VDI Verlag, 1995</li>

<li>M. Gerke: <i>Auslegung von ebenen und zylindrischen aerostatischen Lagern bei stationären Betrieb</i> Diss., TU München, 1991</li>

<li>Stefan Risse: <cite style="font-style:italic">Ein Beitrag zur Entwicklung eines doppelsphärischen Luftlagers aus Glaskeramik, Hochschulschrift</cite>. Hrsg.: <a href="Technische_Universit%C3%A4t_Ilmenau" title="Technische Universität Ilmenau">Technische Universität Ilmenau</a>. 2001 (<a rel="nofollow" class="external text" href="https://d-nb.info/974936502/34">d-nb.info</a>).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Luftlager&rft.au=Stefan+Risse&rft.btitle=Ein+Beitrag+zur+Entwicklung+eines+doppelsph%C3%A4rischen+Luftlagers+aus+Glaskeramik%2C+Hochschulschrift&rft.date=2001&rft.genre=book" style="display:none"> </span></li>

<li><span class="cite">Patentanmeldung <a rel="nofollow" class="external text" href="https://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?locale=de_EP&CC=DE&NR=4436156">DE4436156</a>: <i>Aerostatische Lager und Verfahren zur Herstellung eines aerostatischen Lagers.</i> Angemeldet am <span style="white-space:nowrap;">10. Oktober 1994</span>, veröffentlicht am <span style="white-space:nowrap;">10. Oktober 2014</span>, Anmelder: J. Heinzl; M.Muth; B. Schulz, Erfinder: J. Heinzl; M.Muth; B. Schulz (Geschäftsverfahren).</span><span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Apatent&rft_id=DE4436156&rft.applcc=DE&rft.title=Aerostatische+Lager+und+Verfahren+zur+Herstellung+eines+aerostatischen+Lagers&rft.inventor=J.+Heinzl%3B+M.Muth%3B+B.+Schulz&rft.assignee=J.+Heinzl%3B+M.Muth%3B+B.+Schulz&rft.appldate=1994-10-10&rft.pubdate=2014-10-10">‌</span></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><div class="noresize noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Commons"></span></span></div><b><span class=""><a class="external text" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Air_bearings?uselang=de"><span lang="en">Commons</span>: Luftlager</a></span></b> – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien</div>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-GAB1-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-GAB1_1-0">↑</a></span> <span class="reference-text"><cite style="font-style:italic">Alles dreht sich um Luftlager – 3rd Gas Bearing Workshop</cite>. In: <cite style="font-style:italic"><a href="Elektronik_(Zeitschrift)" title="Elektronik (Zeitschrift)">Elektronik</a></cite>. <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>11</span>, 28. Mai 2019.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Luftlager&rft.atitle=Alles+dreht+sich+um+Luftlager+-+3rd+Gas+Bearing+Workshop&rft.date=2019-05-28&rft.genre=journal&rft.issue=11&rft.jtitle=Elektronik" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-Fortschritt-Berichte_VDI-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-Fortschritt-Berichte_VDI_2-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Bernd Schulz: <i>Herstellung von aerostatischen Lagern mit Laserendbearbeitung</i> In: <i>Fortschritt-Berichte VDI</i> Nr. 525, 1999.</span>

</li>

<li id="cite_note-ILM1-3"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-ILM1_3-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-ILM1_3-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text"> Stefan Risse: <cite style="font-style:italic">Ein Beitrag zur Entwicklung eines doppelsphärischen Luftlagers aus Glaskeramik, Hochschulschrift</cite>. Hrsg.: <a href="Technische_Universit%C3%A4t_Ilmenau" title="Technische Universität Ilmenau">Technische Universität Ilmenau</a>. 2001, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>5</span> (<a rel="nofollow" class="external text" href="https://d-nb.info/974936502/34">d-nb.info</a>).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Luftlager&rft.au=Stefan+Risse&rft.btitle=Ein+Beitrag+zur+Entwicklung+eines+doppelsph%C3%A4rischen+Luftlagers+aus+Glaskeramik%2C+Hochschulschrift&rft.date=2001&rft.genre=book&rft.pages=5" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-ILM2-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-ILM2_4-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Muijderman: <cite style="font-style:italic">Neue Lagerformen: Gaslager und Spiralrillenlager</cite>. In: Philips (Hrsg.): <cite style="font-style:italic">Philips TechnischeRundschau</cite>. <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>9</span>, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>299 – 320</span> (1963/1964).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Luftlager&rft.atitle=Neue+Lagerformen%3A+Gaslager+und+Spiralrillenlager&rft.au=Muijderman&rft.genre=journal&rft.issue=9&rft.jtitle=Philips+TechnischeRundschau&rft.pages=299+-+320" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-5">↑</a></span> <span class="reference-text">Bernd Schulz: <i>Herstellung von aerostatischen Lagern mit Laserendbearbeitung</i> In: <i>Fortschritt-Berichte VDI</i> Nr. 525, 1999, S. 7–17.</span>

</li>

<li id="cite_note-expert_Verlag-6"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-expert_Verlag_6-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Joachim Klement: <i>Funktionsweise der Luftlager</i> In: <i>Technologie der elektrischen Direktantriebe</i> Nr. 12, 2009, S. 56–60.</span>

</li>

<li id="cite_note-KOP1-7"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-KOP1_7-0">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite">Jochen Krismeyer, Ute Drescher: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.konstruktionspraxis.vogel.de/marktuebersicht-linearfuehrungen-richtungsweisende-technik-a-439976/?p=3"><i>Marktübersicht Linearführungen: Richtungsweisende Technik.</i></a> Vogel-Verlag, 31. März 2014, <span style="white-space:nowrap;">S. 3</span>,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 28. September 2019</span>.</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ALuftlager&rft.title=Markt%C3%BCbersicht+Linearf%C3%BChrungen%3A+Richtungsweisende+Technik&rft.description=Markt%C3%BCbersicht+Linearf%C3%BChrungen%3A+Richtungsweisende+Technik&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.konstruktionspraxis.vogel.de%2Fmarktuebersicht-linearfuehrungen-richtungsweisende-technik-a-439976%2F%3Fp%3D3&rft.creator=Jochen+Krismeyer%2C+Ute+Drescher&rft.publisher=Vogel-Verlag&rft.date=31.03.2014"> </span></span>

</li>

</ol></div><div><div class="zim-footer">

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