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Hallo Gemeinde,

wenn man einen Hydraulikzylinder in Differenzialhydraulik fahren lassen möchte/muss um Pumpenleistung zu sparen, muss die Kolbenfläche doppelt so groß sein als die Ringfläche auf der Stangenseite.

Warum muss das Verhältnis denn 1:2 sein?

Wenn jemand keine Vorstellung hat was Differenzialhydraulik ist, möchte sich hier bitte melden. Ich werde es dann näher beschreiben.

MfG. Zeinerling

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Jetzt weiß ich mal was du meinst: http://www.techniker-forum.de/technik-53/differenzialhydraulik-21125.html

Wenn die Ringfläche größer wäre, würde der Kolben sperren. (klar, wohin auch mit dem Volumen, wenn die Kolbenfläche nur halb so groß ist)
Macht das so Sinn?

Außerdem würde die Aussage "Halbe Kraft und doppelte Geschwindigkeit" nicht mehr passen.

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Moin!

Das Verhältnis ist völlig egal, 1:2 soll wohl nur ein Beispiel sein. Wenn man Bodenanschluss und Halsanschluss gemeinsam an die Druckleitung schaltet, wirkt genau die Kolbenstangenquerschnittsfläche=Kolbenfläche-Ringfläche.

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Roli  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

[Diese Nachricht wurde höchstwahrscheinlich nach ihrer Erstellung von Doc Snyder noch ein Mal editiert.]

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Wie hoch war dein Puls bei der Antwort? 

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'Das Problem mit den Beiträgen auf cad.de ist, dass man nie weiß ob sie wahr sind.' - Heinrich Seidel

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@Sherman123:
Wie kann denn eine Ringfläche von einem Hydraulikzylinder größer sein, als die Kolbenfläche? Eine Differenzialschaltung funktioniert nur, wenn der Hydraulikzylinder auseinander fährt. Der alte Beitrag im Techniker-Forum war übrigens auch von mir.

@Doc Snyder:
Deine Antwort war FAST richtig. Jeder Hydraulikkonstrukteur weiß, das das Verhältnis von Ringfläche zur Kolbenfläche in etwa 1:2 sein muss. Egal ist das nicht. Jedoch konnte mir noch niemand erklären, warum das Verhältnis in etwa 1:2 sein muss.

MfG. Zeinerling

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"Jedoch konnte mir noch niemand erklären, warum das Verhältnis in etwa 1:2 sein muss"

Da steckt die Antwort schon drin. Weil es nicht so ist, kann es Dir auch keiner erklären.

Das von Roland stimmt schon.

Edit: bei einer dünnen Kolbenstange ergibt die Sache kaum noch Sinn.
Möglich ist auch wenn die Dichtung von beiden Seiten Druck bekommt, daß sich die Reibung erhöht.

[Diese Nachricht wurde von N.Lesch am 23. Aug. 2011 editiert.]

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Zitat:

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Original erstellt von zeinerling:
Deine Antwort war FAST richtig.

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Veranstaltest Du hier ein Quiz oder was?

Zitat:

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Original erstellt von zeinerling:
Jeder Hydraulikkonstrukteur weiß,...

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Aha.

D.h. obwohl Du offenbar alle Hydraulikkonstrukteure kennst und sogar berichten kannst, dass jeder von denen das weiß, konnte es Dir bisher niemand erklären. Aber trotzdem weißt auch Du es ganz genau.

Faszinierend!

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Roli  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

[Diese Nachricht wurde höchstwahrscheinlich nach ihrer Erstellung von Doc Snyder noch ein Mal editiert.]

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Hallo Zusammen,
Ich denke dieses Verhältnis 1:2 stellt einen Kompromiss dar, bei dem der Hydraulikzylinder noch ausreichend Kraft zum Bewegen der angebauten Elemente hat, bei akzeptabler Geschwindigkeitszunahme.
Soll das Hydraulikäl von der Ringkammer (Kolbenstangenseite) in die Kreiskammer (Kolbenbodenseite) fliessen, muss der Druck gleich dem der Hydraulikpumpe sein. Bei einem Flächenverhältnis von 1:2 bleibt also noch die Hälfte der möglichen Kraft für das Bewegen der Kolbenstage. Der Geschwindigkeitszuwachs beträgt 50 %. Bei Änderung des Flächenverhältnisses habe ich entweder nicht mehr genügend Kraft, oder der Geschwindigkeitszuwachs ist vernachlässigbar und die ganze Übung macht keinen Sinn mehr.

Andreas

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Moin!
Vor kurzem konnte man hier noch ein Berechnungsblatt finden, in dem dargestellt wurde, dass sich bei Differentialschaltung bei einem Verhältnis Kolbenfläche/Ringfläche <= 1,24/1 der Koben nicht mehr bewegt (Selbsthemmung). Das liegt daran, dass bei der Differentialschaltung alle 3 Dichtungen des Zylinders unter Druck stehen und somit Reibung erzeugen. Der Wert 1,24 beruht auf der Annahme, dass der Zylinder beim Ausfahren eine  Wirkungsgrad von 90 bis 95% (weil 1 Dichtung unter Druck) und beim Einfahren von 85 bis 90% (weil 2 Dichtungen unter Druck) hat.
Da es im Allgemeinen wohl nicht reicht, wenn sich der Kolben gerade noch aus eigener Kraft bewegt, sondern auch noch gewisse Kräfte auf die anzuteribenden Maschinenteile ausgeübt werden sollen, wurde die Empfehlung ausgesprochen, für das Verhältnis Kolbenfläche/Ringfläche einen Wert >=2 zu wählen. Wenn der Wert sehr viel größer als 2 ist, bekommt man natürlich kaum noch Geschwindigkeitszuwachs durch die Differentialschaltung, insofern ist der Wert 2 tatsächlich ein Kompromiss.

Ulrich

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Zitat:

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Original erstellt von ulrix:
... alle 3 Dichtungen des Zylinders unter Druck

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Danke, das klingt sehr einleuchtend. Die Dichtungsreibung hatte ich angesichts der unverständlichen Fixierung auf ein Verhätnis von genau 2 noch gar nicht in Betracht gezogen, aber dass die oft unerwartet groß ist, kann ich bestätigen.

Frage noch dazu, denn es gibt ja viele verschiedene Kolbendichtprinzipien, und ich kenne die nicht alle, da ich mit Standard-Hydraulik nicht so viel zu tun habe: Gesetzt den Fall, dass da tatsächlich zwei unabhängige Dichtungen für jede Druckrichtung am Kolben sind (oder wie kommt man sonst auf die Anzahl 3?) , was ist da üblicherweise in dem Zwischenraum? Kann oder und muss man dort tatsächlich Umgebungsdruck annehmen?

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Roli  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

[Diese Nachricht wurde höchstwahrscheinlich nach ihrer Erstellung von Doc Snyder noch ein Mal editiert.]

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Hydr_Zylinder.PNG

Ja es sind tatsächlich 3 Dichtunngen.

Siehe Bild.

Was dazwischen ist weiß ich nicht.

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Klaus           Solid Edge V 20 SP15
Konstruktion mit Kunststoff

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Nun ja, das sind Prinzipbilder.

Ich habe das mal bei Hochleistungshydraulik gesehen, dass zwischen den Dichtungen tatsächlich eine Stichbohrung zur Leckölrückleitung führte, aber bei einem bewegten Kolben wäre das natürlich sehr aufwändig zu realisieren und im Standardbereich eher unwahrscheinlich.

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Roli  
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Hi,

Zitat:

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Ja es sind tatsächlich 3 Dichtunngen

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auch wenn die Kolbendichtung eine "Doppelmanschette" ist - dann sind es auch drei Dicht/Reibflächen. Ausgenommen sind O-Ringe, Quadringe etc. Hier hat man dann nur 2.

G.  thomas

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"Nun ja, das sind Prinzipbilder"

Roland Du kannst Dir auch die 3D Daten runterladen. Manche Hersteller rücken alles raus.

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Klaus           Solid Edge V 20 SP15
Konstruktion mit Kunststoff

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Zitat:

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Original erstellt von N.Lesch:
... 3D Daten ...

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Hier reicht mir der Katalog als pdf   

Da ist eine Schnittzeichnung drin, die zeigt, dass bei einem "Normzylinder" der Kolben zwei bessere O-Ringe (die mit Teflon-Gleitring außen drauf) trägt, zwischen denen einfach ein abgeschlossener winziger Ringraum entsteht. Der Druck darin ist wohl kaum vorhersagbar, aber die Annahme dreier vollbelasteter Dichtungen im Differentialbetrieb ist sicher ein korrekter, weil konservativer Ansatz.

In dem Katalog hat übrigens NICHT EINER dieser Normzylinder exakt das Verhältnis 1:2, aber die Maße sind so gestaffelt, dass es immer einen Typ gibt, wo das UNGEFÄHR zutrifft.

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Roli  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

[Diese Nachricht wurde höchstwahrscheinlich nach ihrer Erstellung von Doc Snyder noch ein Mal editiert.]

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Moin,

die dritte Dichtung ist oben an der Bohrung für die Kolbenstange! (links in Klaus' Bild)
Oder war das gar nicht die Frage?!? 

Liebe Grüße aus Freiburg,
Nina

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Nichts auf der Welt ist so gerecht verteilt wie Intelligenz.
Jeder ist der Meinung, genug davon zu besitzen. [René Descartes]
Ist das nicht wunderbar?!?     
System-Info | Bildschirmaufzeichnung | Creo 1

[Diese Nachricht wurde von Frau-PROE am 24. Aug. 2011 editiert.]

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Hallo,

gestern habe ich von einem Hydrauliker eine kompetente Antwort erhalten können:
Das Flächenverhältnis von nahezu 1:2 soll angestrebt werden, weil das der beste Kompromiss aus mehr Geschwindigkeit unter gleichzeitiger Konsequenz der vermindeten Kraft darstellt. Zwar geht das auch ohne das Flächenverhältnis von 1:2 nur mit der Konsequenz, dass dann sehr viel Reibung und die damit einhergehenden Wärmeverluste eine große Rolle spielen.

Ich hoffe meinen Beitrag hiermit geleistet zu haben und verbleibe....

MfG. Zeinerling

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Ich glaub es gibt einen ganz anderen Grund, warum man das Verhältnis 1:2 anstrebt:
Damit hat der Anwender nämlich die Möglichkeit, wahlweise durch Differentialschaltung (annähernd) gleiche Geschwindigkeit und Kraft in beiden Richtungen zu erzielen, oder alternativ durch klassische Beschaltung ausfahrend:einfahrend annähernd Kraft im Verhältnis 2:1 Geschwindigkeit genau umgekehrt).
Weiters ergibt sich der Wunsch nach einer gross dimensionierten Kolbenstange (eben annähernd im Verhältnis 1:2) oft schon durch die  erforderliche Knicksicherheit, wenns um etwas längere Hübe geht.
Das erklärt dann die Auffälligkei in diesem Zusammenhang, dass bei den typischen Katalogzylindern eines grossen Herstellers für alle Kolbendurchmesser immer von mehreren alternativen Stangendurchmessern einer dabei ist, der genau das Verhältnis 1:2 herstellt.

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mfg - Leo

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Hallo Gemeinde,

nicht immer ist es erforderlich ein Hydraulikzylinder mit Differenzialschaltung zu betreiben. Dehalb werden von den meisten Zylinderhersteller wie Parker und Rexroth unterschiedliche Durchmesser der Kolbenstangen angeboten. Bei diesen Herstellern gibt es immer eine Paarung, die ein Flächenverhältnis von ca. 1:2 aufweisen.

MfG. Zeinerling

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