Technologie & Wissen

Blockzylinder und ihre Einsatzgebiete

Alle Konstruktionen haben den Nachteil, dass ihrer Einsetzbarkeit durch die Physik Grenzen gesetzt sind.

Ein hydraulischer Blockzylinder kann nur bei einer bestimmten Maximaltemperatur eingesetzt werden. Die Dichtungen eines Blockzylinders bestehen aus Elastomerwerkstoffen, welche nur gewisse Temperaturen aushalten, ohne porös und brüchig zu werden. Dies ist der grund, weshalb hydraulische Zylinder nur bei Temperaturen während des Betriebes bis zu 80° Celsius eingesetzt werden können.

Bei speziellen Anwendungen kann man hitzebeständigere, aber auch teurere Materialen für die Dichtungen verwenden, welche Temperaturen bis zu 200° Celsius standhalten.
Die Maximaltemperatur von 200° Celsius kann man aber kaum noch überschreiten.
Auch der Arbeitsgeschwindigkeit eines Kolbens sind Grenzen gesetzt, da sich die Dichtungen durch zu hohe Reibungsverluste bei einer großen Geschwindigkeit stark erhitzen und kaputt gehen. Während man als allgemeinen Richtwert mit einer maximalen Geschwindigkeit von 0,5 m/s rechnet, können für Spezialanwendungen auch noch wesentlich höhere Geschwindigkeiten erreicht werden.
Andersrum muss man aber auch darauf achten, dass der Kolben nicht zu langsam arbeitet. Bewegt sich der Zylinder zwischen einer Haft- und Gleitreibung der Dichtungen, so kann es zu einem Stick-Slip-Effekt kommen. Die Zylinderstange bewegt sich dann ruckelnd und die Geräuschentwicklung ist erhöht. Verstärkt wird dieser Effekt noch, wenn zum Beispiel durch Luftblasen Nachgiebigkeiten im Hydrauliksystem vorhanden sind.
 

Möchte man stanzende Arbeiten durchführen, sollte man auf spezielle Stanzzylinder ausweichen, da normale hydraulische Zylinder dieser Belastung nicht standhalten. Beispielsweise treten bei einem Betriebsdruck von 200 bar bereits Druckspitzen von bis zu 1000 bar auf, was für einen normalen Hydraulikzylinder zu viel ist.

Generell muss man einen Zylinder Verwenden, dessen maximale Druckgrenze an den Einsatzzweck angepasst ist. Ein Trugschluss ist aber, dass man nur die obere Grenze beachten muss. Richtig ist, dass ein Hydraulikzylinder, welcher für einen hohen Betriebsdruck ausgelegt ist, nicht bei einem wesentlich niedrigeren Druck arbeiten kann. Der Grund hierfür sind vor allem die Dichtungen, deren Anpresskraft bei geringerem Druck sinkt und somit Leckagen entstehen können.
Normale Standarthydraulikzylinder kann man nicht für hochfrequente Anwendungen nutzen, da die Führung und die Dichtungen nicht für solche Anwendungen geeignet sind. Bei kurzen Hüben gibt es einen zu geringen Austausch der Flüssigkeit im Zylinder, somit kann durch Reibung erzeugte Wärme nicht schnell genug abgeführt werden und der Verschleiß der Dichtungen ist zu hoch. Bei Anwendungen mit hohen Frequenzen braucht man einen Zylinder mit speziellen Ringspaltdichtungen, welche sehr zuverlässig sind.
 

Sind Sie an diesem Thema interessiert? Dann können Sie hier weitere Informationen darüber finden.