Differentialzylinder

Ein Hydraulikzylinder an einer Baumaschine

Der Hydraulikzylinder, auch hydraulischer Linearmotor genannt, ist ein hydraulischer Verbraucher. Er gehört zur Gruppe der Zylinder.

Er ist das wichtigste Arbeitselement in der Hydraulik. In ihm wird die Energie aus der Hydraulikflüssigkeit, die von einem hydraulischen Druckspeicher oder einer Hydraulikpumpe geliefert wird, in eine einfach steuerbare, geradlinig wirkende Kraft umgesetzt. Hydraulikzylinder gibt es in unzähligen Bauformen. Die Kolben- und Stangendurchmesser gibt es in DIN/EN-Normen und auch in firmeninternen Normen.

Doppeltwirkende Zylinder

Bei doppeltwirkenden Zylindern sind zwei gegenüberliegende Kolbenflächen vorhanden. Der Zylinder hat dadurch zwei aktive Bewegungsrichtungen.

Funktionsprinzip eines doppelwirkenden Zylinders

Differentialzylinder, schematisch

Differentialzylinder

Ein Differentialzylinder besitzt nur auf einer Seite der Kolbenfläche eine Kolbenstange. Dadurch besitzt er zwei verschieden große Wirkflächen: zum einen die Fläche auf der Kolbenseite, die komplett wirkt, und zum anderen die stangenseitige Fläche, bei der nur die Ringfläche wirkt. Das Verhältnis von Kolbenfläche zu Ringfläche wird mit Φ bezeichnet. Dadurch fährt der Differentialzylinder im Normalfall mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten aus und ein. Wird der Zylinder im geschlossenen Regelkreis betrieben, fährt er entsprechend der vom Sollwert vorgegebene Geschwindigkeit.

Gleichlaufzylinder, schematisch

Gleichlaufzylinder

Ein Gleichlaufzylinder besitzt auf beiden Seiten der Kolbenfläche eine Kolbenstange. Das Volumen des ein- und ausströmenden Hydrauliköls ist deshalb immer gleich groß und somit fährt er auch mit derselben Geschwindigkeit ein und aus. Gleichlaufzylinder können auch mit nur einer Kolbenstange realisiert werden. Dabei sorgt eine spezielle Form der Kolbenstange mit internen Bohrungen dafür, dass die Flächenverhältnisse gleich sind.

Tandemzylinder

Bei einem Tandemzylinder werden zwei Zylinder so miteinander verbunden, dass die Kolbenstange des ersten Zylinders durch den Boden des zweiten Zylinders hindurch auf dessen Kolbenstange wirkt. Dadurch erreicht man trotz geringer Baugröße aufgrund der Vergrößerung der wirkenden Kolbenflächen eine größere Kraft.

Einfachwirkende Zylinder

Einfachwirkende Zylinder haben nur eine Kolbenseite, die mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt wird. Arbeit kann dadurch nur in eine Richtung verübt werden. Die Rückbewegung erfolgt durch die Eigenmasse oder einer Fremdkraft (beispielsweise einer Feder). Hebebühnen besitzen oft einfachwirkende Zylinder.

Funktionsprinzip eines einfachwirkenden Zylinders

Tauchkolbenzylinder, schematisch

Plungerzylinder

Ein Plungerzylinder (oder auch Tauchkolbenzylinder) besitzt keinen eigentlichen Kolben, die Kolbenstange dient als Kolben. Plungerzylinder haben einen günstigeren mechanischen Wirkungsgrad, müssen aber axial geführt werden.

Teleskopzylinder oder Kipperstempel

Teleskopzylinder, schematisch

Ein Teleskopzylinder besteht aus mehreren ineinander gebauten Zylindern. Wird in häufig in einfachwirkender Bauform, aber auch in doppeltwirkender Bauform gebaut. Auch ist eine Kombination von einfachwirkenden Stufen mit einer doppeltwirkenden Stufe möglich. Der Vorteil von Teleskopzylindern besteht darin, dass sie bei relativ kleinen Einbaulängen große Hübe erzeugen können.

Siehe auch

• Pneumatikzylinder