Hydraulikzylinder doppeltwirkend

Im Gegensatz zum einfachwirkenden Zylinder hat der doppeltwirkende zwei Flüssigkeitsanschlüsse. Intern führt das zu einer beidseitigen Ausübung von Druck auf gegenüberliegenden Kolbenflächen. Dadurch ist der Zylinder im Stande kontrollierte ein Vor- als auch Rückschubbewegungen zu erreichen. Da die Hydraulikpumpe den Flüssigkeitsstrom in nur eine Richtung ausführt, ist ein Wegeventil zur Steuerung doppeltwirkender Zylinder unerlässlich. Das Ventil steuert Start, Stopp und Flüssigkeitsstrom für die Anschlüsse, um damit entweder Vor- oder Rückschub zu steuern. Kolbenstange und Kolben sind bei diesem Zylindertyp fest miteinander verbunden. Da hierdurch unterschiedlich große Druckauflageflächen im Innern entstehen, sind Wirkungsgrad und Bewegungsgeschwindigkeit beim Ein- und Ausfahren jeweils unterschiedlich. Während am unteren Ende die volle Fläche des Kolbenkopfs als Druckfläche benutzt werden kann, entsteht auf der austretenden Seite nur eine Ringfläche um die Kolbenstange herum. Bewegungsgeschwindigkeit und entstehende Kraft sind Abhängig von der Fläche auf die die Flüssigkeit wirkt indirekt proportional zur Bewegungsrichtung. Während beim Ausfahren aufgrund der größeren Fläche eine größere Kraft ausgeübt werden kann, geschieht diese Bewegung jedoch nur langsam. Im Vergleich dazu vollzieht sich das Einziehen wesentlich schneller, aber mit weniger Kraft, da die Flächeneinwirkung der Flüssigkeit geringer ist. Berechnungen, die im Vorfeld beim Bau eines Hydraulikzylinders durchgeführt werden, weichen bei der tatsächlichen Kraft aufgrund von Reibungskräften und möglichen Druckverlusten ab. Aufgrund guter Dichtungen entspricht jedoch die berechnete Kolbengeschwindigkeit auch in der Praxis dem tatsächlich berechneten Werten.

Hydraulikzylinder doppeltwirkend und deren Einsatzmöglichkeiten

Da dieser Zylindertyp kontrolliert in beide Richtungen bewegt werden kann, wird er bevorzugt in Baumaschinen, Fördertechnik und anderen mobilen Arbeitsmaschinen und Kraftarmen eingesetzt. Aufgrund seiner Vielseitigkeit stellt dieser Zylindertyp den bei weitem meist eingesetzten Zylinder in der Hydraulik dar.

Welche Unterschiede gibt es bei
Hydraulikzylindern doppeltwirkend?

Diese große Zylindergruppe lässt sich in weitere Unterkategorien zerlegen. Es gibt hier die Gleichlaufzylinder, Differentialzylinder, Iso-Normzylinder und die Tandemzylinder.

Hydraulikzylindern doppeltwirkend:
Differentialzylinder und Tandemzylinder

Angefangen bei Differentialzylindern handelt es sich nur um ein Synonym für die häufigste Standardbauweise, die die Grundprinzipien eines doppeltwirkenden Zylinders repräsentiert. Als Sonderform kommen die Tandemzylinder überall dort zum Einsatz, wo auf engem Raum und mit geringen Hubläufen immense Kräfte ausgeübt werden müssen. Möglich wird dies durch ein zusammenschalten mehreren interner Kolben. Diese sind im Gehäuse des Zylinders getrennt steuerbar und hintereinander angeordnet. Die in Reihe geschalteten Zylinder wirken dann gemeinsam auf eine einzige Kolbenstange. Durch den Einsatz mehrere Kolben addieren sich deren Teilkräfte zu einer leistungsstarken Gesamtkraft. Bei vergleichsweise geringer Baugröße können bei diesem Zylindertyp trotzdem enorme Kräfte realisiert werden.

Hydraulikzylindern doppeltwirkend: Gleichlaufzylinder

Der Gleichlaufzylinder als weitere Sonderform des doppeltwirkenden Zylinders versucht in seiner besonderen Bauweise die Defizite der unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Kraftausübungen beim Ein- und Ausfahren zu unterbinden. Dieser Zylindertyp ist im Stande sowohl beim Vor- als auch Rückschub die gleiche Geschwindigkeit und Kraft auszuüben. Möglich wird diese Ausbesserung des Hauptdefizits der Grundbauform durch Einsetzen einer Kolbenstange in beide Richtungen. Hierdurch nehmen ein- und ausströmende Flüssigkeiten das ungefähr gleiche Volumen ein. Reicht der Platz im Gehäuse aufgrund der Anwendung des Zylinders nicht für eine zweite Kolbenstange aus, gibt es noch die Möglichkeit durch interne Bohrlöcher, Drosselventile oder Sonderformen der Kolbenstange ein etwa gleiches Flächenverhältnis bei den beiden Bewegungsrichtungen zu erzielen.

Hydraulikzylindern doppeltwirkend: Iso-Normzylinder

In der Industrie kommen schließlich besonders die vielen Formen der Iso-Normzylinder zum Einsatz, die alle internationale Länge, Drücke und Formen aushalten oder einhalten müssen. Vorteil der Iso-Zylinder ist besonders, dass trotz der Beziehung durch unterschiedliche Hersteller Kunden beim Einbau exakt gleiche Abmaß für die Modelle bekommen. Bei einem Wechsel des Herstellers müssen die eigenen Gerätschaften daher nicht andersartigen Bauformen angepasst werden. Die Iso-Zylinder werden von der Industrie bevorzugt in solchen Maschinen eingesetzt, die ein häufiges aber unkompliziertes Wechseln der einzelnen Bauteile erfordern. Da nicht nur der Zylinder selbst nach Iso-DIN genormt ist, sondern auch die Teile selbst, macht es das Austausch defekter Einzelteile und die Reparatur nicht nur effizienter und schneller sondern auch ökonomischer. Selbst Sonderteile, die dem Zylinder zusätzliche Eigenschaften verschaffen, sind genormt. So ist es möglich ein Standardmodell mit genormten Zusatzdichtungen auszustatten, die es dem Zylinder zum Beispiel ermöglichen auch bei sonst widrigen Temperaturverhältnissen gut zu funktionieren.