Teleskopzylinder Stufenauslegung: So werden mehrstufige Zylinder konstruiert

Was Stufung bedeutet: Einbaulänge und Hub

Ein Teleskopzylinder besteht aus mehreren ineinander geschachtelten Stufen. Eingefahren ist die Baugruppe kurz; ausgefahren übersteigt der Gesamthub die Einbaulänge deutlich. Genau darin liegt der Wert der Stufung: langer Hub bei begrenztem Bauraum. HPS fertigt Teleskopzylinder mit Hüben bis 12.600 mm. Typische Anwendungen sind Kipper, Abfallsammelfahrzeuge und mobile Arbeitsbühnen.

Ausfahrreihenfolge: die größte Stufe zuerst

Ein Teleskopzylinder fährt zuerst die größte Stufe aus. Sie hat die größte Wirkfläche und bewegt sich daher bei gegebener Last mit dem niedrigsten Druck. Erreicht sie ihren Anschlag, übernimmt die nächstkleinere Stufe, bis hinunter zur kleinsten. Diese Abfolge erzeugt beim Ausfahren charakteristische Sprünge in Geschwindigkeit und Druck. Der Konstrukteur muss diese Übergänge im Bewegungsprofil der Maschine berücksichtigen.

Kraft und Geschwindigkeit je Stufe

Die Kraft folgt F = P x A. Mit jeder kleineren Stufe sinkt die Wirkfläche: bei konstantem Volumenstrom fällt die Kraft und die Geschwindigkeit steigt. Die Konsequenz für die Auslegung: Der Zylinder muss nach der Kraft der letzten, kleinsten Stufe dimensioniert werden, denn die Arbeit muss auch bei vollem Hub geleistet werden. Als Referenz liefert eine Bohrung Ø100 mm bei 200 bar etwa 157 kN, rund 16 Tonnen Druckkraft. HPS legt seine Zylinder für 200 bis 250 bar Betriebsdruck aus.

Einfachwirkend oder doppeltwirkend

Die meisten Teleskopzylinder sind einfachwirkend: Hydraulikdruck fährt die Stufen aus, Schwerkraft oder Last fahren sie ein. Das passt zum Kipper, wo das Muldengewicht den Zylinder schließt. Doppeltwirkende Teleskopzylinder ergänzen ein druckbetätigtes Einfahren für Anwendungen ohne verfügbaren oder zuverlässigen Schwerkraftrücklauf. Die doppeltwirkende Bauart erfordert zusätzliche Abdichtung zwischen den Stufen und eine komplexere innere Konstruktion. Die Wahl hängt von Einbaulage, Lastverhalten und Zyklusanforderungen ab.

Abdichtung und Führung je Stufe

Jede Stufengrenze benötigt einen eigenen dynamischen Dichtungssatz; ein Teleskopzylinder trägt daher mehrere Dichtsysteme statt einem. Jeder Satz muss Druck, Geschwindigkeit und Seitenkräfte seiner Stufe beherrschen. Führungsbänder zwischen den Stufen sichern die Ausrichtung und nehmen Biegelasten beim Ausfahren auf. HPS wählt Dichtungswerkstoffe nach Einsatz: NBR standardmäßig bis etwa 90 C, HNBR bis etwa 120 C, PU für hohen Verschleiß und hohen Druck, FKM für hohe Temperatur und aggressive Medien, PTFE für geringe Reibung und hohe Geschwindigkeit. Die endgültige Auswahl bestätigt die HPS-Konstruktion.

Typische Anwendungen und Kennwerte

Teleskopzylinder werden eingesetzt, wo die Einbaulänge begrenzt, aber ein langer Hub gefordert ist: Kipper, Abfallsammelfahrzeuge und mobile Arbeitsbühnen. HPS deckt Bohrungen von Ø25 bis 320 mm und Kolbenstangen von Ø15 bis 250 mm ab. Teleskophübe erreichen 12.600 mm; industrielle Hübe bis 7.000 mm, abhängig von der Knickanalyse. Der Nennbetriebsdruck beträgt 200 bis 250 bar. Jeder Zylinder wird nach ISO 10100 mit dem 1,5-fachen Nenndruck werksgeprüft; bei 250 bar Nenndruck sind das 375 bar Prüfdruck.

Was HPS für ein Teleskopangebot benötigt

Für ein Angebot benötigt HPS die verfügbare Einbaulänge und den geforderten Hub. Dazu kommen Last oder Kraft bei vollem Hub, der Betriebsdruck, einfach- oder doppeltwirkende Ausführung und die Befestigungsart. Betriebstemperatur und Medium bestimmen das Dichtungspaket. HPS führt alle Prozesse im eigenen Werk mit 20.000 m2 in Konya aus und exportiert in mehr als 35 Länder. Der Online-Konfigurator auf der HPS-Website liefert für eine erste Auslegung Live-Berechnungen zu Kraft, Knickung, Dichtung und Anschlüssen.

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