durchfahren

Ein Feder- oder Dämpfungssystem schlägt durch, wenn sein Kolben, die Stange oder ein bewegliches Element die mechanische Endposition erreicht und auf den harten Anschlag trifft, meist eine feste Schulter oder eine Unterlegscheibe. In diesem Moment verliert das System seine Fähigkeit, weitere Abwärtskräfte aufzunehmen. Der Aufprall ist abrupt und oft heftig und erzeugt Schockbelastungen in der gestützten Konstruktion.

Das tritt bei Federn, Stoßdämpfern, Hydraulikzylindern und bei jedem System mit begrenztem Hub auf. Bei einer Fahrzeugfederung erfolgt der Durchschlag, wenn der Radkasten vollständig zusammengedrückt wird und der Federungsarm auf den Rahmen oder den Anschlagpuffer trifft. Der Fahrer spürt einen harten, dumpfen Knall. Bei schweren Maschinen kann ein Durchschlag eines Hydraulikhubs oder Kranausleger Schweißnähte reißen, Rahmen verbiegen oder die Last beschädigen. Das Problem verschärft sich bei verschlissenen Bauteilen, die ihre Vorspannung oder Dämpfung verloren haben.

Durchschlag ist keine unkritische Betriebsbedingung. Wenn ein Dämpfer durchschlägt, muss die gesamte verbleibende kinetische Energie sofort durch Metall-Metall-Kontakt oder ein zerstörbares Polster aufgenommen werden. Dies erzeugt Spannungsspitzen, die weit höher sind als der normale Betriebsbereich. Gedämpfte Anschläge (Elastomer-Puffer, Luftfedern oder Nadellagerkissen) reduzieren den Schaden, können den Aufprall aber nicht vollständig verhindern. In Hydrauliksystemen kann Durchschlag Fluid einschließen und Kavitation verursachen, die die Kolbenfläche erodiert.

Ingenieure dimensionieren Sicherheitszuschläge, um Durchschlag unter normalen Betriebsbedingungen zu vermeiden. Hublänge, Federrate, Dämpfungskoeffizient und Lastgrenzen werden so gewählt, dass das System nur im Notfall die Endposition erreicht, nicht während des Routinebetriebs. Jedoch können verschlissene Dichtungen, undichte Dämpfer, Überlasten oder falsche Einstellung zu vorzeitigem Durchschlag führen. Kratzer im Anstrich, Rillen oder Dellen an der Stange zeigen an, dass das System wiederholt durchgeschlagen hat.

Der Begriff stammt vom buchstäblichen Boden des Zylinders oder der Kammer, wo der Anschlag sitzt. Im Sprachgebrauch hat sich die Bedeutung erweitert und bezieht sich auf jeden plötzlichen Verlust der Dämpfung oder das Unvermögen, weitere Bewegungen aufzunehmen. In der Fachsprache bezieht sich der Begriff aber spezifisch auf ein Bauteil oder System, das seine mechanische Grenzposition erreicht.