Teleskop-Hydraulikzylinder lösen eine grundlegende ingenieurtechnische Herausforderung â einen langen Hub bei minimalen Abmessungen im eingefahrenen Zustand zu gewĂ€hrleisten. Im Gegensatz zu Standard-Zylindern, bei denen die eingefahrene LĂ€nge ungefĂ€hr dem Hub entspricht, komprimieren sich Teleskopkonstruktionen auf nur 20â40% des vollen Hubs, pneumatische Versionen sogar auf 15%. Diese Eigenschaft macht sie unverzichtbar ĂŒberall dort, wo der Platz begrenzt ist: von Kippmulden und Kranauslegern bis hin zu Schiffsluken und Pressenanlagen.
Funktionsprinzip und konstruktive Lösungen
Ein Teleskopzylinder arbeitet nach dem Prinzip der ineinander geschachtelten Stufen, wobei jede Ă€uĂere HĂŒlse als GehĂ€use fĂŒr die nĂ€chste, durchmesserkleinere Stufe dient. Bei Druckbeaufschlagung fĂ€hrt zuerst die Stufe mit der gröĂten wirksamen FlĂ€che aus und liefert die maximale Kraft am Hubanfang. Mit dem Ausfahren der kleineren Stufen steigt die Geschwindigkeit, wĂ€hrend die Kraft abnimmt.
Einfachwirkende Zylinder â der hĂ€ufigste Typ â fahren unter Hydraulikdruck aus und werden durch Schwerkraft oder externe Last eingefahren. Typische Anwendung: Anheben einer Kippmulde, wo das Ladungsgewicht ein zuverlĂ€ssiges Einfahren gewĂ€hrleistet. Doppeltwirkende Konstruktionen bieten hydraulische Steuerung in beiden Richtungen, erfordern jedoch ein komplexes System interner KanĂ€le zur FlĂŒssigkeitsversorgung der Zwischenstufen. Sie werden dort eingesetzt, wo eine Kontrolle der Einfahrgeschwindigkeit erforderlich ist: MĂŒllfahrzeuge, Bagger, Roll-on/off-Systeme.
Die praktische Konstruktionsgrenze liegt bei 6 Stufen (bis zu 9 bei Pneumatik), der Arbeitsdruck ist typischerweise auf 200â250 bar begrenzt, um das Risiko des âAufblĂ€hens“ der HĂŒlsen zu vermeiden. Zum Vergleich: Standard-Kolbenzylinder arbeiten bei 320â350 bar und darĂŒber.
Werkstoffe: Vom Rohr zur Dichtung
HĂŒlsen und GehĂ€use werden aus kaltgezogenen PrĂ€zisionsrohren gefertigt. Der gebrĂ€uchlichste Stahl ist ST52.3/E355 (DIN 2391, EN 10305-1) mit einer Zugfestigkeit â„490 MPa und Streckgrenze â„355 MPa. FĂŒr anspruchsvolle Bedingungen werden hochfester 27SiMn (â„980 MPa) oder legierter 42CrMo/SAE 4140 (â„1080 MPa) verwendet. In maritimen und chemischen Umgebungen kommen EdelstĂ€hle 304 und 316L zum Einsatz.
- Stahlsorte
- ST52.3/E355
- 27SiMn
- SAE 4140/42CrMo
- AISI 316L
- Zugfestigkeit
- â„490 MPa
- â„980 MPa
- â„1080 MPa
- ~480 MPa
- Anwendungsbereich
- Standardzylinder
- BergbauausrĂŒstung, Pressen
- Hochdruck, StoĂbelastungen
- Maritime Umgebung, chemische Industrie
Kolbenstangen erfordern hohe OberflĂ€chenhĂ€rte und KorrosionsbestĂ€ndigkeit. Die Standardlösung ist Stahl 1045 oder 42CrMo4V mit InduktionshĂ€rtung auf HRC 58â60 und anschlieĂender Hartverchromung. Die OberflĂ€chenhĂ€rte nach dem Verchromen erreicht 800â1000 HV, bei einer Rauheit von Ra 0,1â0,3 ÎŒm.
Dichtungswerkstoffe werden nach Arbeitsmedium und Temperaturbereich ausgewĂ€hlt. Polyurethan (PU) ist optimal fĂŒr mobile GerĂ€te bei Temperaturen von â30 bis +80°C dank hoher VerschleiĂfestigkeit. NBR (Nitrilkautschuk) funktioniert bis +100°C in Standardölen. FKM/Viton widersteht bis +200°C und aggressiven Medien. PTFE mit Elastomer-Vorspannung sorgt fĂŒr minimale Reibung und chemische BestĂ€ndigkeit, erfordert jedoch ein zusĂ€tzliches Dichtelement.
PrÀzisionsbearbeitungsverfahren
Das Honen der RohrinnenflĂ€che bestimmt die Lebensdauer der Dichtungen und des Zylinders insgesamt. Die optimale Rauheit betrĂ€gt Ra 0,2â0,4 ÎŒm mit charakteristischem Kreuzschliff im Winkel von 30â45°. Die Toleranz fĂŒr den Innendurchmesser ist H8 fĂŒr Standard- und H7 fĂŒr HochprĂ€zisionszylinder. Das alternative SRB-Verfahren (SchĂ€len + Rollieren) erreicht Ra <0,2 ÎŒm bei gleichzeitiger OberflĂ€chenverfestigung durch Kaltverfestigung.
Moderne Honanlagen bearbeiten Rohre mit Durchmessern von 18â1000 mm und LĂ€ngen bis 14â20 Metern mit einer Genauigkeit von ±5 ÎŒm und Geradheit von 1â1,2 mm/m.
Die Stangenbearbeitung umfasst Schleifen auf Toleranz f7, Verchromen und Endpolitur. Die KonzentrizitĂ€t zwischen Stange und Kolben ist kritisch â Toleranz â€0,01â0,02 mm. Die Chromschichtdicke betrĂ€gt 15â25 ÎŒm â ausreichend fĂŒr VerschleiĂfestigkeit bei minimalen inneren Spannungen in der Beschichtung.
Das SchweiĂen der Zylinderelemente (Böden, AnschlĂŒsse, Halterungen) erfolgt nach MIG/MAG- oder WIG-Verfahren mit obligatorischer zerstörungsfreier PrĂŒfung der SchweiĂnĂ€hte: Ultraschall, Röntgen oder MagnetpulverprĂŒfung je nach KritikalitĂ€t der Konstruktion.
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Kipplaster sind die gröĂten Verbraucher von Teleskopzylindern. FĂŒhrende Hersteller produzieren Serien mit Durchmessern von 110â226 mm, HĂŒben bis 11 Metern und TragfĂ€higkeiten bis 170 Tonnen bei 250 bar. Ein typischer 4-stufiger Zylinder mit 191 mm Durchmesser hebt Mulden mit 90â98 Tonnen.
MĂŒllfahrzeuge verwenden doppeltwirkende Zylinder fĂŒr den Betrieb der Pressplatte â hier ist die prĂ€zise Geschwindigkeitssteuerung in beiden Richtungen entscheidend. Abschleppwagen, KippanhĂ€nger und Saugfahrzeuge sind ebenfalls mit Teleskopsystemen ausgestattet.
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Mobilkrane mit Teleskopauslegern verwenden bis zu 6 Sektionen fĂŒr Reichweiten von 50â100 Metern. Hydraulikzylinder fahren die Sektionen nacheinander aus und gewĂ€hrleisten sowohl groĂe Reichweite als auch Kompaktheit beim Transport. Betonpumpen mit Verteilmasten von 60+ Metern arbeiten ebenfalls nach dem Teleskopprinzip.
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[av_iconlist_item title='Schiffbau und Werften' icon='ue8ce' font='entypo-fontello' heading_tag='' heading_class='' link='' linktarget='' linkelement='' av_uid='av-mkgrhc27' sc_version='1.0']
Auf Werften werden Teleskopzylinder in Systemen zum Stapellauf und Heben von Schiffen eingesetzt. Hellingen nutzen Hydraulikwinden mit Zylindern zum Ziehen von Schiffen an Land; Syncrolift-Systeme sind mit Teleskopaktuatoren fĂŒr prĂ€zise Positionierung ausgestattet. Schiffshebewerke synchronisieren mehrere Zylinder fĂŒr die Vertikalbewegung von Plattformen mit tausenden Tonnen Gewicht.
Auf den Schiffen selbst steuern Teleskopzylinder Ladeluken, Bug-Visiere von FÀhren und Heckrampen von RoRo-Schiffen. Davits mit Hydraulikzylindern gewÀhrleisten das schnelle Aussetzen von Rettungsbooten. Maritime Anwendungen stellen besondere Anforderungen an die KorrosionsbestÀndigkeit: DNV-GL- und Lloyd's Register-Zertifizierung, Verwendung von rostfreien Materialien und verstÀrkten Beschichtungen.
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Mechanisierte Ausbausysteme in Kohlebergwerken verwenden Hydraulikstempel â im Wesentlichen Teleskopzylinder, die unter extremen Bedingungen von Staub und Vibration bei Temperaturen bis â45°C arbeiten. Muldenkipper im Bergbau mit Nutzlasten von 150â300 Tonnen sind mit Zylindern mit verstĂ€rktem AbrasivverschleiĂschutz ausgestattet.
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Die gröĂten Teleskopzylinder werden fĂŒr Pressenanlagen hergestellt. Schmiedepressen entwickeln KrĂ€fte bis 50.000 Tonnen unter Verwendung von Zylindern mit Durchmessern bis 1000+ mm. Abkantpressen, Stanz- und Tiefziehanlagen erfordern ebenfalls Teleskoplösungen fĂŒr lange HĂŒbe bei begrenzter Pressenhöhe.
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Bohranlagen verwenden Teleskopzylinder zum Heben und Aufstellen von Masten. Kombinierte Zylinder â mit einfachwirkenden Hauptstufen und doppeltwirkender Endstufe â ermöglichen das âZiehen" des Mastes ĂŒber den Totpunkt. Der Hub erreicht 22 Meter, die Last 300 Tonnen. Die API Spec 4F-Zertifizierung ist fĂŒr Ălfeld-AusrĂŒstung obligatorisch.
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[av_heading heading='Schutzbeschichtungen: Vom Klassiker zur Innovation' tag='h2' style='' subheading_active='' show_icon='' icon='ue800' font='entypo-fontello' size='' av-medium-font-size-title='' av-small-font-size-title='' av-mini-font-size-title='' subheading_size='' av-medium-font-size='' av-small-font-size='' av-mini-font-size='' icon_size='' av-medium-font-size-1='' av-small-font-size-1='' av-mini-font-size-1='' color='' custom_font='' subheading_color='' seperator_color='' icon_color='' margin='' margin_sync='true' padding='10' icon_padding='10' headline_padding='' headline_padding_sync='true' link='' link_target='' id='' custom_class='' template_class='' av_uid='av-mkgrjvqa' sc_version='1.0' admin_preview_bg=''][/av_heading]
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Pulverbeschichtung ist die optimale Lösung fĂŒr ZylindergehĂ€use. Epoxid-Polyester-Hybridpulver werden elektrostatisch aufgetragen und bei 175â200°C fĂŒr 15â20 Minuten polymerisiert. Die Schichtdicke betrĂ€gt 60â100 ÎŒm in einem Durchgang, ohne VOC-Emissionen, mit hoher Schlagfestigkeit und Korrosionsschutz. Reine Epoxidpulver bieten bessere chemische BestĂ€ndigkeit, vertragen aber keine UV-Strahlung; Polyester sind wetterbestĂ€ndig, aber chemisch weniger stabil.
Kataphoretische Grundierung (KTL/E-Coat) bietet 100% gleichmĂ€Ăige Abdeckung einschlieĂlich innerer HohlrĂ€ume und scharfer Kanten durch Elektrotauchlackierung aus wĂ€ssriger Emulsion. Dicke 15â30 ÎŒm, KorrosionsbestĂ€ndigkeit >1000 Stunden im SalzsprĂŒhtest. Ideal als Grundierung fĂŒr Pulver- oder Nasslackierung. [/av_iconlist_item]
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Aktuelle Trends weisen auf den Abschied von sechswertigem Chrom hin. Dreiwertiges Chrom (CrÂłâș) ist sicher, aber derzeit auf Schichtdicken von 50 ÎŒm begrenzt. DLC-Beschichtungen (diamantĂ€hnlicher Kohlenstoff) mit HĂ€rten bis 60 GPa und Reibungskoeffizienten von 0,05â0,15 sind vielversprechend fĂŒr Hochlastanwendungen, aber die Dicke von 1â5 ÎŒm erfordert ein hartes Substrat.
Normen und QualitÀtskontrolle
Das regulatorische Rahmenwerk basiert auf ISO-Normen: ISO 6020-1/2 (160-bar-Zylinder), ISO 6022 (250 bar), ISO 4413 (allgemeine Anforderungen an Hydrauliksysteme). EuropĂ€ische Hersteller folgen DIN 24333/24336, amerikanische ASTM A519 fĂŒr Rohre und SAE fĂŒr Hydraulikkomponenten.
Die DruckprĂŒfung erfolgt bei 1,1â1,5Ă Arbeitsdruck mit einer Haltezeit von mindestens 10 Minuten. Abnahmekriterien: keine Ă€uĂeren Leckagen, Verformungen und âAufblĂ€hen“ der HĂŒlsen; ManometerstabilitĂ€t fĂŒr mindestens 30 Sekunden.
Zyklische Dauertests variieren von tausenden Zyklen fĂŒr schwere Pressenzylinder (ErmĂŒdung bei niedriger Zyklenzahl) bis zu Millionen fĂŒr Flugzeugaktuatoren.
Die Sauberkeit der HydraulikflĂŒssigkeit nach ISO 4406 ist kritisch fĂŒr die Langlebigkeit. Teleskopzylinder arbeiten mit Ăl der Klassen 18/16/13 oder sauberer; Systeme mit Servoventilen erfordern 16/14/11.
GröĂenbereich: Von klein bis riesig
Kleine Zylinder (Durchmesser 40â110 mm, 2â3 Stufen) mit HĂŒben bis 2500 mm und KrĂ€ften bis 100 kN werden in Landmaschinen und leichten AnhĂ€ngern eingesetzt.
Mittlere Zylinder sind die Arbeitspferde der Branche. Durchmesser 139â210 mm, bis zu 5 Stufen, Hub bis 8,5 m, Kraft 90â265 kN bei 170 bar. Zylinder mit 226 mm Durchmesser heben Mulden ĂŒber 100 Tonnen.
GroĂzylinder fĂŒr Pressen, Schiffbau und Bohranlagen erreichen Durchmesser von 500â1000+ mm und HĂŒbe von 30 Metern. Hersteller produzieren Zylinder fĂŒr Pressen mit KrĂ€ften von 10.000 Tonnen und mehr.
Das DurchmesserverhĂ€ltnis benachbarter Stufen folgt typischerweise einem Schritt von 0,75 Zoll (19 mm), was ein FlĂ€chenverhĂ€ltnis von 3:1â10:1 ergibt. Beim Einfahren von doppeltwirkenden Zylindern entsteht ein Druckintensivierungsrisiko: Bei einem VerhĂ€ltnis von 7:1 kann der Druck in der RĂŒcklaufleitung um das 7-fache steigen, was Druckbegrenzungsventile erfordert.
LeistungsfÀhigkeit von Eurobalt Engineering
Teleskop-Hydraulikzylinder sind technologisch komplexe Produkte, bei denen jede Komponente die ZuverlĂ€ssigkeit und Lebensdauer des gesamten Systems beeinflusst. Die QualitĂ€t der gehonten Rohre bestimmt die Dichtungsleistung, die Bearbeitungsgenauigkeit der Stangen â die Dichtheit, die Beschichtungsauswahl â die KorrosionsbestĂ€ndigkeit unter den spezifischen Betriebsbedingungen.
Eurobalt Engineering ist auf PrĂ€zisionskomponenten fĂŒr Hydrauliksysteme spezialisiert:
Gehonte Rohre mit Rauheit Ra â€0,4 ÎŒm und Toleranzen H7/H8
Stangen mit verschiedenen Beschichtungen: Verchromen, QPQ, thermisches Spritzen
FĂŒhrungselemente und Zubehör
Kompletter mechanischer Bearbeitungszyklus
Die Integration mehrerer Bearbeitungsstufen bei einem einzigen Lieferanten verkĂŒrzt die Lieferzeiten und gewĂ€hrleistet eine durchgĂ€ngige QualitĂ€tskontrolle â von Werkstoffzeugnissen bis zur AbnahmeprĂŒfung fertiger Komponenten.



