doppelwirkend

Ein doppeltwirkendes Aggregat erzeugt Kraft oder Druck in beiden Fahrtrichtungen, nicht nur in einer. Bei Hydraulik- und Pneumatikzylindern, der häufigsten Anwendung, strömt Druckflüssigkeit wechselweise ober- und unterhalb des Kolbens ein und erzeugt Schubkraft sowohl beim Ausfahren als auch beim Einfahren. Das unterscheidet sich von einfachwirkenden Ausführungen, die Druck nur in eine Richtung nutzen und für die Rückbewegung auf Federn oder Schwerkraft angewiesen sind.

Doppeltwirkende Zylinder gibt es in mehreren Ausführungen. Die einfachste hat zwei Anschlüsse: einen für die Ausfahrkammer und einen für die Rückfahrkammer. Kolbenstangenanschlüsse ermöglichen es, dass eine Stange aus einem Ende herauskommt, während beide Seiten als Druckkammern wirken. Tandemzylinder stapeln zwei Kolben auf einer gemeinsamen Stange, um Kraft oder Geschwindigkeit zu erhöhen und dabei die Baulänge kompakt zu halten. Teleskopausführungen verschachteln mehrere Stufen, um große Hübe bei kurzer Einfahrlänge zu erreichen, geben aber die Kraftausgewogenheit des konventionellen doppeltwirkenden Systems auf.

Leistung und Effizienzgewinne

Der Vorteil liegt in Geschwindigkeit und Dauerleistung. Ein doppeltwirkender Zylinder kann in beide Richtungen nützliche Arbeit leisten, ohne auf Federn zum Zurückstellen zu warten oder bis der Druck nach der Rückfahrt wieder aufgebaut ist. Hydraulikpressen, Werkzeugmaschinenschlitten, Türantriebe und Holzspalter profitieren davon. In der Pneumatik sind doppeltwirkende Zylinder in der Automatisierung Standard, weil Druckluft kostengünstig ist und die bidirektionale Kraft die Zykluszeit spart. Der Nachteil ist die höhere Komplexität: zwei Anschlüsse statt einen, Steuerventile mit mehr Kanälen und höherer Flüssigkeitsverbrauch pro Zyklus.

Die Auslegung eines doppeltwirkenden Zylinders erfordert Kenntnis der Last in beide Richtungen, da Aus- und Einfahrhub oft unterschiedliche Widerstände haben. Die Stangenfläche wird von der Kolbenfläche auf der Rückfahrseite subtrahiert, daher ist die Einfahrkraft bei gleichem Druck geringer als die Ausfahrkraft. Diese Unsymmetrie ist in vielen Konstruktionen beabsichtigt, muss aber bei der Auslegung berücksichtigt werden.

Die Verschleißmuster unterscheiden sich von einfachwirkenden Ausführungen. Doppeltwirkende Zylinder erfahren Dichtungsreibung und innere Leckagen bei beiden Hüben, deshalb sind Kolbenstangenabstreifer und hochwertige Dichtungen wichtiger. Der Name ist selbsterklärend: "wirken" bedeutet, dass der Kolben Kraft ausübt, und "doppelt" bedeutet, dass er das in zwei Richtungen statt in einer tut.