Befestigungsarten von Zylindern in der Hydraulik

Hydraulikzylinder sind Linearmotoren, die hohe Kräfte auf einem kleinen Punkt ausüben. Beim Aus- oder Einfahren wirken sie zudem nicht rein linear, sondern stets leicht radial. Das stellt große Herausforderungen an ihre Befestigung. Neben den Dichtungen sind deshalb die Fixierungspunkte von Hydraulikzylindern, die Stellen mit wesentlichem Verschleiß und Wartungsbedarf.

Anforderungen an die Befestigung von Hydraulikzylindern

Es gibt nur sehr weniger Anwendungen von hydraulischen Linearmotoren, bei denen die aufgebrachten Kräfte rein linear auf den Punkt wirken. Eine dieser Anwendungen finden sich beispielsweise in hydraulischen Wagenhebern. Hier steht der Zylinder auf einer breiten Platte und der Kolben ist ebenfalls starr ausgelegt. Wenn ein Hydraulikzylinder aber fest eingebaut wird, so bekommt er in den allermeisten Fällen eine Befestigung, die ein- oder beidseitig ein Spiel ermöglicht. Damit kann ein hydraulischer Linearmotor die rein linearen Bewegung auch in einem Kreisbogen vollziehen. Außerdem eliminiert die drehbare Lagerung jegliche Torsionsspannungen während der Kraftübertragung. Der Nachteil dieser Lösung ist, dass die Kraftübertragung nur noch über Querbolzen stattfinden kann. Sie selbst stehen unter einer hohen Scherspannung, die sie in einer ebenso hohen Druckspannung an die Buchsen, die Lager und die Gummipuffer am Fixierungspunkt weitergeben. Daraus folgt, dass für den Befestigungspunkt eines Linearzylinders nur Werkstoffe infrage kommen, welche diesen hohen Kräften standhalten können.

Befestigungsarten von Zylindern

Für die Befestigung eines hydraulischen Linearmotors hat sich deshalb seitens der Anschläge und des Zylinders selbst eine Standardkonstruktion etabliert. Diese besteht aus folgenden Bauteilen:

  • Gelenkauge
  • Gabelkopf
  • Querbuchse
  • Querkolben
  • Lagerbock
  • Bügel

Das Gelenkauge ist eine Baugruppe, die aus Lager, Dichtung, Gehäuse und Innenbuchse besteht. Sie werden schraubbar mit Gewinde oder Gewindebohrung, oder schweißbar mit vorbereiteten Flächen angeboten. Das Gehäuse besteht aus massivem Gussstahl. Das Lager wird ebenfalls hochwertig ausgeführt. Es ist aber so konstruiert, dass es sich im Bedarfsfall auspressen und gegen ein neues ersetzen lässt. Das ist bei verschweißten Gelenkaugen sinnvoll. Verschraubte Gelenkaugen werden in der Regel im Ganzen getauscht. Das Gelenkauge ist die übliche Befestigungsart auf der Kolbenseite eines Zylinders. Die Schmierung des Lagers wird wahlweise als Lebensdauerschmierung oder mit integriertem Schmiernippel angeboten.
Auf der Zylinderseite genügt in den meisten Fällen ein Gabelkopf. Er besteht aus einem einfachen U-Stahl mit zwei passenden Bohrungen. Die Befestigung geschieht mit der Querbuchse und dem Querkolben. Der Querkolben wird mithilfe von Splinten am Wegrutschen gehindert. Lagerbock und Bügel sind die Aufnahmepunkte an der Konstruktionsseite. Sie nehmen die Querbuchsen und Querbolzen auf. Sie werden üblicherweise angeschweißt. Bei regelmäßiger Wartung, Reinigung, Schmierung und Austausch verschlissener Kolben, Buchsen und Gelenkaugen ist die Befestigung des Zylinders dauerhaft und zuverlässig.