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Hydraulikzylinder Hydraulik-Kolben im Gleichschritt

Autor / Redakteur: Eduard Lemacher / Stefanie Michel

Bisher war der Gleichlauf von Hydraulikzylindern nur mit geringer Genauigkeit oder mit hohem elektronischen Aufwand realisierbar. Ein Linear-Gleichlaufmengenteiler hingegen sorgt für eine synchrone Bewegung der Kolbenstangen mit einer hohen Genauigkeit.

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Der Linear-Gleichlaufmengenteiler sorgt dafür, dass auf hydraulische Weise mehrere Hydraulikzylinder synchron bewegt werden.
Der Linear-Gleichlaufmengenteiler sorgt dafür, dass auf hydraulische Weise mehrere Hydraulikzylinder synchron bewegt werden.
(Bild: Lemacher Hydraulik)

Wenn bei mehreren Hydraulikzylindern die Kolbenstangen absolut gleichzeitig fahren sollen, dann ist eine mechanische oder hydraulische Kopplung erforderlich. Ein Beispiel für die mechanische Kopplung findet man bei Containerfahrzeugen für Absetzcontainer. Die beiden Hebearme werden durch je einen Hydraulikzylinder gehoben und gesenkt. Beide Arme sind mit einer gemeinsamen Welle verbunden. Der Gleichlauf wird so mechanisch erzwungen. In diesem Beispiel handelt es sich um 2 Zylinder.

Doch bei mehr als 2 Zylindern wird die mechanische Kopplung immer schwieriger und aufwendiger. Ist sie nicht mehr möglich oder erwünscht, kommt nur eine hydraulische Lösung in Betracht. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie beispielsweise Stromteiler oder eine hydraulische Achse.

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Mit Linear-Gleichlaufmengenteiler höhere Genauigkeit erreichen

Die beste Lösung bieten in diesem Falle jedoch die Linear-Gleichlaufmengenteiler (LGM). Sie sind sehr genau (Gleichlauffehler < 0,2 %). Zudem arbeiten sie geräuschlos, umweltschonend und bieten einen hohen Wirkungsgrad von 97 % bei 250 bar, sodass sie sich nur gering erwärmen. Mit ihnen erreicht man eine deutlich höhere Genauigkeit als mit Stromteilern (3-5 %), vor allem bei einer unterschiedlichen Belastungen einzelnen Zylinder. Bei großen Zylindervolumen können zwei LGM im Tandemverfahren unterbrechungsfrei den Hub ausführen. Bei mittleren und kleineren Zylindervolumen ist der LGM Favorit, weil Stromteiler bei diesen Zylindervolumen überfordert sind.

Eine Alternative zum LGM ist ein Regelsystem mit Wegmessung und Wegregelung mit Proportionalventilen. Allerdings kann das System keine großen Kolbengeschwindigkeiten verarbeiten, weil die Proportionalventile wegen der Trägheit der zu bewegenden Ventilteile zu langsam sind. Der Aufwand für die Regeltechnik ist hoch. Außerdem ist bei kleinen Zylindern der Einbau von Wegsensoren schwierig bis unmöglich. Sind mehr als 4 Zylinder beteiligt, steigt der Aufwand steil an. Die Genauigkeit hängt von der Auflösung ab.

Von Nachteil ist des weiteren, dass der Energieverbrauch im Vergleich zum LGM viel höher liegt. Wird einer der Zylinder stärker belastet, dann müssen die voreilenden Zylinder über Gegendruck zurückgehalten werden. Dieser Gegendruck ist kontraproduktiv und steigert den Energieverbrauch sowie die Ölerwärmung. Beim LGM hingegen erhöht sich der Druck am stärker belasteten Zylinder, der Druck am Hauptkolben steigt dann um einen entsprechenden Teilbetrag.

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