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Kapitel 13
Systeme zur
Arbeitsverrichtung
Bei einem doppeltwirkenden Zylinder gilt dies sowohl beim Einfahren als auch beim
Ausfahren des Zylinders. Die Zugkraft eines doppeltwirkenden Zylinders mit einer Kol-
benstange ist in beide Richtungen unterschiedlich. Während des Einfahrhubs (Trakti-
on) ist die Kolbenfläche, auf die der Druck wirkt, geringer als beim Ausfahrhub, da sie
um die Fläche der Kolbenstange selbst reduziert wird.
Die vorstehende Tabelle gibt die theoretische Kraft eines Zylinders bei unterschiedli-
chem Druck in beide Richtungen sowie den entsprechenden Kolbendurchmessers an.
Die errechnete theoretische Kraft reduziert sich durch die Reibung der Dichtungen
stets um 10-15 %.
Bei der Auslegung des Zylinders muss zunächst das Lastgewicht bekannt sein. Die
vom Zylinder erzeugte Kraft muss ausreichen, um die Last in die gewünschte Richtung
zu bewegen. Das Lastverhältnis darf 70 % nicht überschreiten. Dieses Lastverhältnis
bedeutet, dass die zu bewegende Last max. 70 % der Zylinderkraft (einschließlich der
Verluste) erreicht.
Durch überschüssige Kraft wird die Last beschleunigt.
Erforderliche Kraft
x 100
Verfügbare Kraft
Als nächstes muss die Arbeitsposition des Zylinders bekannt sein, d. h. ob der Zylin-
der vertikal nach oben oder unten bzw. auf einer horizontalen oder schiefen Ebene
arbeitet.
Vertikales Heben (Hochziehen)
G = zu hebende Last
F = Zylinderkraft
Die zum Heben der Last insgesamt erforderliche Kraft errechnet sich wie folgt:
F = FG + Fa
Dabei ist FG die Kraft zum Ausgleichen der Last und Fa die Kraft zum Beschleunigen
der Last.
Des Weiteren muss die Geschwindigkeit des Aktors bekannt sein, um bestimmten zu
können, welche Beschleunigungskraft Fa hierzu erforderlich ist.
Wenn z. B. eine Masse von 120 kg mit einer Endgeschwindigkeit von 1 m/s um 400 mm
(Zylinderhub) angehoben werden soll, muss berechnet werden, welche Gesamtkraft
bei einem Arbeitsdruck von 6 bar rel erzeugt werden kann.