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20.03.2017

Das kleine Hydraulik 1 x 1 : Der Differentialzylinder


Die Kraft eines Hydraulikzylinders ist nach dem hydraulischen Gesetz F = P x A (Kraft=Druck x Fläche) abhängig und auch proportional zur Fläche, auf die der hydraulische Druck wirkt.




Schema eines Differentialzylinders

Die üblich eingesetzten Hydraulikzylinder haben auf einer Seite eine bewegliche Kolbenstange. Dadurch ergeben sich am Kolben unterschiedliche relevante Flächen für das Einfahren und das Ausfahren des Hydraulikzylinders.

Für das Ausfahren steht die gesamte Fläche des Kolbens zur Verfügung während beim Einfahren nur die Ringfläche zur Verfügung steht, die sich aus der Kolbenfläche abzüglich der verdeckten Fläche durch die Kolbenstange ergibt.

Das Verhältnis von Kolbenfläche zur Ringfläche wird mit Φ (Phi) bezeichnet.

Entsprechend diesem Verhältnis sind die Kräfte, die ein Differentialzylinder bei gleichem Druck auf Kolben- und Stangenseite erzeugt, unterschiedlich. Beim Ausfahren sind sie größer als beim Einfahren. Übliche Flächenverhältnisse sind hier Φ:1,4 Φ:1,6 Φ:2,0.

Da die Zylindervolumen auf der Kolben- und der Stangenseite ebenfalls von der Grundfläche abhängen, ergibt sich auch ein Unterschied bei der Fahrgeschwindigkeit eines Differentialzylinders, wenn der eingeleitet Volumenstrom gleich ist. Hier ist es allerdings umgekehrt proportional. Das bedeutet: Der Zylinder fährt entsprechend dem Flächenverhältnis schneller ein als aus.






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