Hydraulikzylinder

Was ist ein Hydraulikzylinder?
Der Hydraulikzylinder ist der ausführende Bestandteil in der Hydraulik. Er ist der hydraulische Verbraucher, der die Energie des hydraulischen Mediums in nützliche Arbeit umsetzt. Seine Eintrittsgröße ist das Hydraulikmedium unter Druck, das auf die Kolbenoberfläche des Hydraulikzylinders wirkt. Dadurch bewirkt es eine geradlinige Bewegung des Kolbens und infolgedessen der Kolbenstange, die mit der Last verbunden ist. So wird die Energie des hydraulischen Mediums in eine steuerbare Kraft umgewandelt, die in einer geraden Linie wirkt. Das Medium ist in der Regel Hydrauliköl, in der Hydraulik werden aber auch andere synthetische Öle und Emulsionen.

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Bestandteile des Hydraulikzylinders
Die Hauptbestandteile des Hydraulikzylinders sind das Rohr des Hydraulikzylinders und der Kolben, der mit der Kolbenstange verbunden ist. Das Zylinderrohr ist auf beiden Seiten verschlossen, auf der einen mit dem Zylinderboden und auf der anderen mit dem Zylinderkopf. Durch den Zylinderkopf geht die Kolbenstange nach außen. Der Kolben, der mit einer Dichtung abgedichtet ist und durch Führungsringe geführt wird, teilt das Innere des Zylinders in zwei Kammern, die untere Druckkammer und die obere Zugkammer auf der Seite der Kolbenstange. Der hydraulische Druck wirkt auf den Kolben, der die Kolbenstange linear bewegt. Einen solchen Zylinder nennt man einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder.

Genauere Beschreibung der Bestandteile:
 

Hydraulikzylinderrohr
Üblicherweise ein nahtlos gewalztes Rohr, das innen poliert und gehont ist, aber auch hartchromiert sein kann.
 

Hydraulikzylinderboden
An das Zylinderrohr angeschweißt oder angeschraubt, der Boden kann mit oder ohne Flansch sein.
 

Hydraulikzylinderkopf
Üblicherweise angeschraubt, kann aber auch angeschweißt oder mit einem Federring am Zylinderrohr befestigt sein. Im Zylinderkopf befinden sich Nuten, in denen die Dichtungen der Kolbenstange, der Stangenabstreifer und die Führungen angebracht sind.
 

Hydraulikzylinderkolben
Teilt den Zylinder in zwei Kammern. Der Kolben wird durch die Kolbendichtung abgedichtet, die verhindert, dass Öl zwischen den beiden Kammern hin– und herfließt, und wird durch Führungsringe geführt. Der Druckunterschied zwischen den beiden Kammern bewirkt die Bewegung des Zylinders.
 

Kolbenstange des Hydraulikzylinders
Für gewöhnlich aus kaltgezogenem Stahl, der toleranzbearbeitet und hartchromiert ist. Sie ist auf einer Seite am Kolben befestigt, auf der anderen reicht sie durch den Zylinderkopf aus dem Zylinder heraus. Auf der Außenseite ist an der Kolbenstange in der Regel ein Gelenkkopf oder ein Flansch befestigt. Kolbenstangen können auch gehärtet, doppelt chromiert, hohl oder aus INOX gefertigt sein.
 

Schweissanschluss
Er dient dazu, das Hydraulikmedium in den Zylinder hinein– und aus ihm herauszuleiten. Schweißanschlüsse werden in Zoll oder in Metern bemessen.
 

Zylinderdichtungen
Es gibt mehrere Arten von Zylinderdichtungen. Sie unterscheiden sich in der Form und im Material im Hinblick auf den Einbau, den Temperaturbereich der Arbeit sowie den Druck, unter dem der Hydraulikzylinder arbeitet.
 

Gelenkkopf
Er dient der Verbindung des Zylinders mit der Last über ein Gelenklager oder Buchsen.
 

Selbstsichernde Mutter
In bestimmten Fällen wird sie zur Befestigung des Kolbens an der Kolbenstange verwendet.
 

Federring
Er wird zur Begrenzung des Zylinderhubs bei Plungerzylindern verwendet sowie zur Befestigung des Zylinderkopfs mit einem Federring.
 

Zylindergelenk
Wird bei einem schwenkbar eingebauten Zylinder verwendet.
 

Zylinderflansch
Wird beim Einbau mit Flansch verwendet.
 

Gewindezapfen
Dient zum Schutz der Schweißanschlüsse und damit des Zylinderinneren vor Verunreinigungen.
 

Buchsen
Buchsen werden in der Regel in die Schweißgelenkköpfe von Zylindern eingebaut. Es gibt stählerne und selbstschmierende Buchsen.
 

Gelenklager
Sie werden in die Gelenkköpfe von Zylindern eingebaut, die zur Verbindung und Befestigung des Zylinders an der Last dienen.

Wie arbeitet ein Hydraulikzylinder?
In der Regel hat ein Hydraulikzylinder nur eine Kolbenstange. Einen solchen Zylinder nennt man Differenzial–Hydraulikzylinder. Das Merkmal dieses Zylinders ist, dass sich die Oberfläche des Kolbens, auf den der Arbeitsdruck wirkt, von der Oberfläche der Kolbenstange unterscheidet. Bei einem solchen Zylinder ist die Schubkraft um das Verhältnis der Oberflächen zueinander größer als die Zugkraft. Umgekehrt ist es mit der Geschwindigkeit der Arbeits– und der Rückkehrbewegung des Zylinders. Der Rückhub ist um das Verhältnis der Oberflächen zueinander schneller als der Arbeitshub. Zylinder mit doppelseitiger Kolbenstange haben in der Regel die gleiche Kolbenoberfläche und einen gleichen Arbeits– und Rückhub.

Anwendungsgebiete

Hydraulikzylinder werden überall dort eingesetzt, wo der Einsatz großer Kräfte notwendig ist. Das ist in allen Industriezweigen der Fall, am häufigsten jedoch:

MASCHINENBAU

Im Maschinenbau werden Hydraulikzylinder bei Transportanlagen, Aufzügen, Hydraulikpressen, Umformungsmaschinen, Werkzeugmaschinen, automatisierten Produktionslinien, Maschinen zur Kunststoffumformung, beim Bau ökologischen Produktionsmaschinen eingesetzt ...

LANDWIRTSCHAFT
In der Landwirtschaft werden Hydraulikzylinder für Arbeitsmaschinen verwendet (Traktoren, Mähdrescher, Heulader ...), für Traktoranschlüsse, Stallgeräte, hydraulische Holzspalter ...

BAUWESEN
Im Bauwesen setzt man Hydraulikzylinder an Arbeitsmaschinen ein (Bagger, Bulldozer, Radlader) und für Anschlüsse, Aufzüge, zur Materialaufbereitung ...

SCHIFFSBAU
Im Schiffsbau nutzt man Hydraulikzylinder für Transportgeräte, Steuerung, Hebewerke ...

ENERGIETECHNIK
In der Energietechnik werden Hydraulikzylinder meist in Wasserkraftwerken zur Steuerung von Schleusen und zur Regulierung des Wasserdurchlaufs eingesetzt ...

NAHRUNGSMITTELINDUSTRIE
In der Nahrungsmittelindustrie für Transportbänder, Verarbeitungslinien ...

AUTOMOBILINDUSTRIE

LUFTFAHRTINDUSTRIE

Einteilung der Hydraulikzylinder
Im Hinblick auf die Arbeitsweise werden Hydraulikzylinder in doppeltwirkende, einfachwirkende, Plungerzylinder und Teleskopzylinder eingeteilt.
 

DOPPELTWIRKENDER HYDRAULIKZYLINDER
Doppeltwirkende Hydraulikzylinder sind die verbreitetste Art von Zylindern. Ein doppeltwirkender Zylinder führt die Arbeitsbewegung in beide Richtungen aus, indem die Schubkraft um das Verhältnis der Oberflächen zueinander größer ist als die Zugkraft.
 

DOPPELTWIRKENDER HYDRAULIKZYLINDER MIT DOPPELSEITIGER KOLBENSTANGE
Er hat eine Kolbenstange auf beiden Seiten der Kolbenfläche. Die Volumen in beiden Druckkammern sind daher immer gleich und deshalb ist auch die Einfahr– und Ausfahrgeschwindigkeit des Zylinders immer gleich.
 

EINFACHWIRKENDER KOLBEN–HYDRAULIKZYLINDER
Der einfachwirkende Kolbenzylinder zeichnet sich dadurch aus, dass er die Arbeitsbewegung nur in eine Richtung ausführen kann. Die Rückwärtsbewegung wird durch eine Last, eine Feder oder eine andere externe Kraft ermöglicht. In der Regel ist die Arbeitsbewegung das Ausfahren des Zylinders, also handelt es sich um einen Schubzylinder. Die Arbeitsbewegung kann aber auch ein Einfahren des Zylinders sein. Einen solchen Zylinder nennt man Zugzylinder.
 

PLUNGERZYLINDER
Zu den einfachwirkenden Zylindern zählt auch der Plungerzylinder, in den kein eigentlicher Kolben eingebaut ist, da die Kolbenstange selbst als Kolben wirkt. Also ist die Arbeitsfläche des Kolbens der Durchmesser der Kolbenstange. Da sie keinen Kolben haben, müssen sie zusätzlich axial geführt werden.
 

TELESKOPZYLINDER
Teleskopzylinder oder Mehrstufenzylinder bestehen aus mehreren ineinandergebauten Zylindern. Dabei übernimmt das Zylinderrohr auch die Rolle der Kolbenstange. Sie können zwei, drei, vier, fünf oder sogar sechs Stufen haben. Sie werden meist in Fällen eingesetzt, in denen die Einbaulänge des Zylinders geringer ist als der erforderliche Arbeitshub. Die Mehrzahl der Teleskopzylinder ist einfachwirkend, es gibt aber auch doppeltwirkende Teleskopzylinder.
 

TANDEMZYLINDER
Bei Tandemzylindern handelt es sich um zwei miteinander verbundene Zylinder. Die Kolbenstange des ersten Zylinders arbeitet durch den Boden des zweiten Zylinders und schiebt so dessen Kolben. Auf diese Weise wird durch die größere effektive Oberfläche der beiden Kolben eine größere Kraft erzielt, trotz eines relativ kleinen Zylinderdurchmessers und eines unveränderten Arbeitsdrucks.

Weitere Hydraulikzylinder werden nach der Art des Einbaus unterteilt in:
-     MM - Grundausführung ohne Befestigung,
-     MA - Ringhalterung mit beweglichem Lager,
-     MB - Ringhalterung mit Buchse,
-     MD - schwenkbare Befestigung,
-     ME - Befestigung mit Flansch vorne,
-     MF - Befestigung mit Flansch hinten,
-     Sonderausführungen.

Hier möchten wir nur einen kleinen Überblick über die bekannten Hydraulikzylinder geben, es gibt noch einige mehr, die auch in unserem Hause produziert werden. Sonder– und Spezialanfertigungen sind in unserer Produktionsstätte gerne gesehen, auch in kleinen Mengen. Aufgrund unserer Größe sind wir sehr flexibel und können uns an alle Kundenwünsche anpassen.
 
Es gibt sehr viele verschiedene Unterarten von Hydraulikzylindern, wie zum Beispiel:
-     Hydraulikzylinder mit Messfühler,
-     Hydraulikzylinder mit Messlatten,
-     Hydraulische Führungszylinder,
-     Hydraulikzylinder mit hydraulischer oder mechanischer Verriegelung.
 
Alle unsere Hydraulikzylinder sind wirtschaftlich, leistungsstark und zuverlässig.
 
Wir können auch jede Art von Sonder– oder Spezial–Hydraulikzylinder herstellen.
Wir versuchen alle von uns hergestellten Produkte so platzsparend wie möglich zu machen, jedoch nicht auf Kosten von Leistung oder Effizienz.
 
Die Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Kraftübersetzung sind endlos.
 
Besonders beliebt sind unsere Produkte in der Papierindustrie, der Ernährungsindustrie, der Landwirtschaft, der Flugzeugindustrie, in Stahlwerken, der allgemeinem Maschinenindustrie sowie der Autoindustrie.