Hydraulikzylinder von Beckmann-Fleige Hydraulik

Sie benötigen einen Hydraulikzylinder kurzfristig, haben spezielle Anforderungen oder benötigen eine Beratung wie Sie eine Idee umsetzen können?

Dann rufen Sie uns an.

Hydraulikzylinder: Eigenfertigung und Sonderzylinderbau - Prototypen und kleine Serienfertigung vor Ort

Hydraulikzylinder: Eigenfertigung und Sonderzylinderbau - Prototypen und kleine Serienfertigung vor Ort

Wir konstruieren Hydraulikzylinder nach Wunsch und fertigen diesen auch.
Unsere Stärke liegt hier nicht in der Massenproduktion, sondern darin dass wir drei Disziplinen zusammenführen: Den Hydraulikzylinderbau, den Steuerblockbau und die Auslegung von hydraulische Steuerungen.
Wir konstruieren, fertigen und testen. Dabei sind wir sehr transparent, wenn Sie bei einem der Punkte dabei sein wollen, besuchen Sie uns.

Hydraulikzylinder-Reparatur

Hydraulikzylinder-ReparaturIhr Hydraulikzylinder ist undicht? Hat eine große Macke auf der Kolbenstange? Oder das Gelenklager ist ausgeschlagen?
Dann bringen Sie uns den Zylinder vorbei.
Unsere Meister vor Ort begutachten den Hydraulikzylinder zunächst augenscheinlich und sagen Ihnen, wie lange die Reparatur wahrscheinlich dauern wird. Zeigen sich bei der Demontage weitere Mängel werden Sie von uns Informiert.

Egal ob es sich um ein einfachen Dichtungswechsel handelt oder eine neue Kolbenstange benötigt wird, wir können Ihnen helfen.

ZylinderdichtungslagerSollten wir Ihre Dichtungen nicht in unserem Lager vor Ort haben, können wir diese für den nächsten Tag bestellen, oder für die Spezialfälle lassen wir diese von einem Partnerbetrieb in der Nähe anfertigen.

Wenn die Macken und Riefen in der Kolbenstange zu groß sind und wir diese nicht mehr herausschleifen können oder die Kolbenstange krumm ist, dann können wir Ihnen eine neue Kolbenstange mit unser Zyklendrehbank oder konventionell anfertigen.

Kolbenstangenlager

Serienfertigung von Hydraulikzylindern

Serienfertigung von Hydraulikzylindern

Wenn Sie mit den Prototypen zufrieden waren, den wir konstruiert haben oder einfache Standardzylinder in einer großen Menge benötigen, dann arbeiten wir mit einem Partnerbetrieb zusammen, der hierfür ausgelegt ist und führen in unserem Haus eine zusätzliche Qualitätskontrolle für jeden Hydraulikzylinder aus.

Beckmann-Fleige Hydraulik: Serienfertigung von Hydraulikzylindern

» Hier geht es zu unserem Hydraulikzylinder Standardprogramm

Alles Wissenswerte über Hydraulikzylinder

Es gibt zwei große Gruppen von Hydraulikzylindern. Die erste große Gruppe sind die Differentialhydraulikzylinder. Diese Gruppe besitzt nur eine Kolbenstange. Unter gleichen Druck- und Strömungsbedingungen sind die Kraftübertragungen beim Vorhub der Kolbenstange größer, als beim Rückhub. Die Differentialzylinder lassen sich dann nochmals in einfach- und doppeltwirkende Hydraulikzylinder unterteilen. Ist der Hydraulikzylinder einfachwirkend, besitzt dieser nur einen Anschluss und kann sich aktiv nur in eine Richtung bewegen, wobei er dann je nach Anschluss nur passiven Rückhub oder Vorhub besitzt. Vor- oder Rückhub, der keinen Anschluss besitzt, muss durch eine externe Kraft wie eine Feder- oder Gewichtskraft realisiert werden. Liegt ein Hydraulikzylinder doppeltwirkend vor, sind zwei Flüssigkeitsanschlüsse angebracht. Bei den doppeltwirkenden Hydraulikzylindern sind sowohl Vor- als auch Rückhub direkt steuerbar.
Weitere Informationen zu den beiden Differentialzylinder-Arten hinsichtlich Bauweise, Einsatzgebiete und ihrer Vor- und Nachteile finden Sie auf den Seiten Hydraulikzylinder einfachwirkend und Hydraulikzylinder doppeltwirkend.

Hydraulikzylinder: Grundlagen der Hydraulik

Im Teilgebiet des Maschinenbaus, der Hydraulik, macht sich der Mensch Strömungsverhalten fluider Stoffe zur Übertragung von Kräften, Signalen oder Energien zu Nutze. Anlagen, die Hydraulik verwenden, werden hydraulische Systeme genannt. Als Flüssigkeiten innerhalb dieser Systeme kommen meist Mineralöle, Wasser, schwer entflammbare Flüssigkeiten oder biologisch abbaubare Fluide zum Einsatz. Die Kraft wird dabei durch den entstehenden Druck im System übertragen und die Bewegung durch den resultierenden Volumenstrom. Beide Faktoren zusammen ergeben in der Summe die Leistung des hydraulischen Systems.

Hydraulikzylinder und deren Wirkungsweise

Für den Druck und Hydraulikstrom zeigt sich eine Hydraulikpumpe verantwortlich, die durch einen elektrischen Motor betrieben wird. Eine moderne Hydraulikpumpe hat einen wesentlich, wiederkehrenden Grundaufbau. In einem Gehäuse (Zylinderrohr) mit einem Durchlauf befinden sich bewegliche Teile, die je nach Art der Pumpe die Flüssigkeit befördern. Hauptsächlich kommen außen verzahnte Zahnradpumpe mit zwei Zahnräder im Innern zum Einsatz, die an einen Motor angeschlossen ist. Durch das Drehen der Zahnräder wird die Flüssigkeit am Rand des Pumpeninnenraums im Kreislauf permanent vom Saugeingang in den Druckeingang hin zum Verbraucher (Zylinder) gepresst. Die Zahnradpumpe ist relativ unanfällig gegenüber schwierigen Ansaugbedingungen. Seltener wird die sogenannte Flügelzellenpumpe als Alternative eingesetzt. Die eingesetzte Flüssigkeit bleibt dabei stets innerhalb des Systems. Lediglich bei Wasser basierten Hydrauliksystem wird auf diese Regel verzichtet. Das Hydrauliksystem ist im Gegensatz zu verwandten pneumatischen Systemen als Kreislauf aufgebaut, das heißt es gibt einen Hin- und Rücklauf zum angetriebenen Verbraucher, in diesem Fall der Zylinder, mit Rücklaufleitung zum Flüssigkeitstank, bis der Kreislauf wieder bei der Pumpe anfängt. Bei dem vergleichbaren Prinzip der Pneumatik wird jedoch als kraftübertragendes Medium Druckluft verwendet. In Kraftübertragung und Genauigkeit ist die Hydraulik der Pneumatik jedoch überlegen. Der prinzipielle Aufbau ist bei beiden Systemen sehr ähnlich. Es besteht ein Kreislauf aus Tank, Leitungen, einer Pumpe, dem Verbraucher und Steuerelementen. Die Pneumatik ist im Unterschied jedoch nicht an einen festen Kreislauf gebunden, es gibt keinen Hin- und Rücklauf. In der Hydraulik gibt es zwei verschiedene Arten von Verbrauchern, die die Druckkraft entweder in lineare oder Rotationsbewegung umsetzen. Hydromotoren wandeln hierbei Druck in Drehbewegung und die Hydraulikzylinder in lineare Bewegung um und werden daher auch Linearaktuatoren genannt.

Verwendung von Hydraulikzylindern

Die Verwendung von Hydraulikzylindern hat überwiegend Vorteile und nur wenige Nachteile. Besonders hervorzuheben, ist die immense Kraftübertragung beim Verbraucher, trotz kleiner Volumina des Verbrauchers. Bewegungsabläufe können auch bei extrem hoher Last aus dem Stand erfolgen. Trotz großer Kraftübertragung können elegante Sicherheits- und Notfallsysteme realisiert werden. Durch Steuerelemente und je nach Flüssigkeit ist die hydraulische Anlage in Kraft und Geschwindigkeit stufenlos regulierbar. Da der prinzipielle Aufbau der Hydraulikzylinder selbst in den Untergruppen kaum voneinander abweicht, sind Hydraulikzylinder einfach herzustellen und extrem vielseitig in der Anwendung einsetzbar. Da der Wirkungsgrad des Hydraulikzylinder mit der Fläche des Kolbens steigt, aber die Reibungskräfte bei größeren Zylinder nur linear zu nehmen, können durch Sonderformen extrem leistungsfähige Zylinder realisiert werden, die eine enorme Kraftumsetzung bewirken. Bei der Steuerung wird zwischen mechanischer und Fernbetätigung unterschieden. Hebel, Pedale, Schalter und Taster erlauben zwar eine direkte Steuerung der Ventile, sind aber durch die Krafteinwirkung durch den Benutzer eingeschränkt. Eine Fernbedienung ist bei mechanischer Steuerung eher schwierig umsetzbar. Dem gegenüber erlaubt die druckgestützte Fernbedienung eine von der Benutzerkraft unabhängige Fernbedienung des Hydrauliksystems. Durch moderne Steuerelektronik lassen sich hydraulische Systeme gut automatisieren. Neben diesen vielen Vorteilen hydraulischer Systeme gibt es dennoch einige wenige Nachteile. Dazu gehören hohe Anforderungen bei der Aufbereitung der Flüssigkeit (Filterung, Sauberkeit, Reinheit), Temperaturbeeinflussung, Viskositätsabhängigkeit der eingesetzten Flüssigkeit, Gefahr von Lecks, Druckverluste durch mangelnde Dichtungen, Besonderheiten bei der Kompression von Flüssigkeiten.

Aufbau von Hydraulikzylindern

Der Aufbau eines Hydraulikzylinders ist trotz verschiedener Untergruppen im Wesentlichen gleich. Zuerst haben wir das Zylindergehäuse. In diesem sind Öl oder eine andere Flüssigkeit und der Kolben eingelagert. Der Kolben kann sich linear vor- und zurückbewegen. Am unteren Ende des Kolbens befindet sich der Kolbenkopf, der den gleichen Durchmesser wie der Innenraum des Gehäuses besitzt. Der Rest des Kolbens ist vom Durchmesser schlanker als der Kolbenkopf und wird Kolbenstange genannt. Der Kopf dient als Fläche zur Kraftübertragung der linearen Bewegung durch Druckveränderung und Strömung. Am oberen Ende des Gehäuses, wo die Kolbenstange hinausragt, befindet sich noch eine Stangendichtung mit Abstreifungsringen, die verhindern, dass die verwendete Flüssigkeit bei der Bewegung austritt. Je nach Art des Zylinders findet man an beiden Enden entweder einen oder zwei Anschlüsse für Einbringung der Flüssigkeit vor. Gelangt nun unter Druck Flüssigkeit in den Innenraum des Gehäuses presst die Flüssigkeit durch den entstandenen Druck den Kolbenkopf von der Anschlussposition weg. Der Druck wirkt dann gegen die Kraft, die auf dem anderen Ende des Kolbens ruht.

Was muss man bei Hydraulikzylindern besonders beachten?

Um einen Verschleiß des Hydraulikzylinders bei langer Verwendungszeit zu verhindern, gibt es strenge Auflagen, was zulässige Temperaturen und interne Drücke angeht. Festgelegt wurde unter anderem eine maximale Betriebstemperatur von 80° C für Standardhydraulikzylinder. Denn egal welche Flüssigkeit eingesetzt wird, würde sich die Viskosität (Zähflüssigkeit) dahingehende verändern, dass das hydraulische System nicht mehr nach den Vorgaben arbeitet. Ein weiterer Grund für das Einhalten vorgeschriebener Betriebstemperaturen sind die eingesetzten Dichtungen. In modernen Hydraulikanlagen werden häufig organisch-synthetische Polymere eingesetzt, die nur bis zu einem gewissen Maximalwert dicht halten. Vorwiegend werden unter anderem Polytetrafluorethylen (PTFE), Butadien-Kautschuk (NBR) und das bekannte Polyurethan (PU) eingesetzt. Hydrauliksysteme, deren Einsatz in widrigen Umgebungen unerlässlich ist, werden durch spezielle Dichtungen für höhere Betriebstemperaturen gewappnet. Besonders spezielle Kautschukmischungen wie Fluorkautschuk (FKM) erlauben eine Betriebstemperatur von bis zu 200 °C. Da aber auch intern die Temperaturen kurzzeitig steigen können, denn die eingesetzte Flüssigkeit ist gerade bei häufigen Bewegungsabläufen vielen Reibungen ausgesetzt, muss die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit stets kontrolliert werden. Letztlich entscheidet vor allem die eingesetzte Flüssigkeit über die operablen Temperaturbereiche der Hydraulikzylinder. Am häufigsten werden mineralölbasierte Fluide nach Iso-DIN eingesetzt. Dazu gehören Hydrauliköle (HL), Hydrauliköle mit Korrosionsschutz (HLP) und Hydrauliköle mit Zusätzen zur Temperaturbeständigkeit und Viskositätsverhalten. Die kleine Gruppe der biologisch abbaubaren Druckflüssigkeiten wird vorwiegend aus Umweltschutzgründen eingesetzt und bestehen aus einer Mischung aus Pflanzlichen Ölen, Estern oder Olefinen. Die große Gruppe der schwer entflammbaren Druckflüssigkeiten wird schließlich in Anlagen eingesetzt, die eine hohe Temperaturspanne im Betrieb aushalten müssen. Durch Mischen von Wasser, Öl und weiteren Zusätzen werden häufig Betriebstemperaturen zwischen einstelligen Plusgraden und bis zu 60-80 °C erreicht. Es geht aber noch extremer. Die HFC-Druckflüssigkeiten haben eine Toleranz von -20 °C bis +60 °C. Für hohe Temperaturen zwischen +20 °C und 150 °c werden vorwiegend die HFD-Druckflüssigkeiten eingesetzt.

Genauso streng sind die Auflagen für zulässige Maximaldrücke. Diese dürfen auch nicht kurzzeitig überschritten werden, da es sonst zum Ausfall der Anlage kommen kann. Druckspitzen dürfen weder von der Hydraulikpumpe noch von externen mechanischen Einflüssen (Einknicken der Schläuche) verursacht werden. Werden die Druckauflagen nicht eingehalten, kommt es definitiv zu Beschädigungen an Dichtungen, Schläuchen, der Pumpe oder dem Hydraulikzylinder selbst. Da trotz guter Wartung und verantwortungsvoller Steuerung durch einen Fachmann Druckspitzen trotzdem auftreten können, besitzen die meisten modernen Hydrauliksysteme heutzutage interne Sicherungsmechanismen. Diese Sicherungen können unter anderem durch Stoßdämpfer oder eine Endlagendämpfung realisiert werden. Hydrauliksysteme, die trotz aller Maßnahmen unumgänglich Druckspitzen vorweisen, verwenden spezielle Block- oder Stanzblockzylinder, die innerhalb des Systems ein Vielfaches des sonst üblichen Systemdrucks aushalten. Ein Beispiel für unumgängliche Druckspitzen sind industrielle Stanzmaschinen, die diese speziellen Zylinder vorweisen, um regelmäßige Druckspitzen zu tolerieren.

Wo finden Hydraulikzylinder Anwendung?

Die typischste Anwendung hydraulischer Systeme kommt bei der Umsetzung von Hydraulikzylindern zum Einsatz. Diese Zylinder sind in modernen Maschinen, Fahrzeugen und anderen Vehikeln nicht mehr wegzudenken. Hebebühnen, Autos, Panzer, Landwirtschaftsmaschinen, Werkzeugmaschinen, Bagger, Flugzeuge und Kräne stellen nur einen Bruchteil der aktuellen Einsatzgebiete dar. Konkret werden wenige Beispiele der Anwendung von Hydraulik im täglichen Leben nun vorgestellt. Dank linearer Hydraulikzylinder sind moderne Maschinenarme oder bewegliche Brückenteile erst möglich geworden. Täglich wird sie beim Autofahren gebraucht: Die Bremse. Beim Tritt auf das Bremspedal, wird die im Bremszylinder befindliche Bremsflüssigkeit und damit ein Kolben bewegt. Der entstandene Druck im Zylinder wird dann auf die Bremsbacken und schließlich als Bremskraft auf die Bremsscheiben des Autos übertragen und der Wagen hält.