Zwei Zylinder können die gleiche Bohrung und den gleichen Hub haben und sich dennoch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen. Man kann als Erster starten, das Ende der Fahrt als Erster erreichen oder einen größeren Teil der Last tragen. Bei einem Hubtisch, einem Müllbehälter, einem Materialtransportrahmen oder einer großen Zugangstür kann dieser Unterschied die Struktur verbiegen und den Verschleiß an den Stiften und Führungen beschleunigen.
Der übliche Fehler besteht darin, die Synchronisierung nur als Ventileinstellung zu betrachten. In der Praxis hängt die synchronisierte Bewegung von vier verknüpften Bedingungen ab:
- Die Zylinder müssen kompatible Wirkflächen und Hubanforderungen haben.
- Die mechanische Struktur muss die Last ohne Bindung aufnehmen.
- Der Hydraulikkreislauf muss den Durchfluss gleichmäßig aufteilen oder steuern.
- Das System muss unter kontrollierten Luft-, Temperatur- und Lastbedingungen in Betrieb genommen werden.
Hierbei handelt es sich um einen Leitfaden für die Konstruktion und Inbetriebnahme, nicht um den Anspruch, dass für jede Maschine eine Synchronisierungsmethode geeignet ist.
Synchronisierung bedeutet nicht immer, dass sich zwei Stäbe zu jedem Zeitpunkt mit genau der gleichen Geschwindigkeit bewegen. Die erforderliche Toleranz hängt von der Maschinenfunktion ab.
Für einige Geräte ist dieHydraulikzylinderSie müssen nur innerhalb eines akzeptablen Positionsunterschieds ins Ziel kommen. Bei anderen Geräten kann ein geringer Höhenunterschied dazu führen, dass ein Rahmen verrutscht oder sich eine Last verschiebt. Der Käufer sollte den tatsächlichen Bedarf messbar definieren, beispielsweise als zulässige Positionsdifferenz über einen bestimmten Hub.
Notieren Sie vor der Auswahl der Komponenten Folgendes:
1. Anzahl der Zylinder
2. Erforderliche Hub- und Endlagen
3. Von jedem Zylinder getragene Last
4. Zulässige Positionsdifferenz
5. Bewegungsgeschwindigkeit und Zykluszeit
6. Arbeitsdruck und verfügbarer Pumpendurchfluss
7. Mechanische Führung und Montageanordnung
Ohne diese Informationen ist das Wort „synchronisiert“ zu vage für ein verlässliches Zitat.
Bei einem einfachen Zylinder beeinflussen Durchfluss und Kolbenfläche die Geschwindigkeit. AhydraulischZylinderBei einer größeren wirksamen Fläche ist mehr Öl erforderlich, um sich mit der gleichen Geschwindigkeit zu bewegen. Auch die stangenseitigen und kolbenseitigen Flächen sind bei einem Einstangenzylinder unterschiedlich, sodass sich Aus- und Einfahren nicht identisch verhalten.
Echte Systeme fügen weitere Variablen hinzu:
- Unterschiedliche Schlauchlängen und interne Einschränkungen
- Toleranzen der Ventilspule
- Dichtungsreibung und Führungsreibung
- Ungleiche Lastverteilung
- Rahmendurchbiegung
- Luft verbleibt in einem Zweig
- Öltemperatur und Viskosität
- Unterschiedliche Ausgangspositionen
Der Zylinder ist nur ein Teil der Bewegungskette. Durch einen Zylinderwechsel ohne Überprüfung der Maschine und Schaltung kann der ursprüngliche Synchronisationsfehler unangetastet bleiben.
Ein Strömungsteiler teilt den eingehenden Strom zwischen den Zweigen auf. In der Gegenrichtung führt ein Combiner den Rücklauf wieder zusammen. Dadurch kann eine definierte hydraulische Beziehung zwischen Zylindern bereitgestellt werden, das Ergebnis hängt jedoch vom Ventiltyp, der Druckdifferenz, der Lastschwankung und den Leckageeigenschaften ab.
Ein Teiler ist kein Ersatz für eine frei bewegliche mechanische Struktur. Wenn ein Zylinder gegen eine enge Führung gedrückt wird, können sich die Druck- und Durchflussverteilung ändern, während sich der andere Zylinder weiter bewegt.
Einige Systeme verwenden aufeinander abgestimmte Schläuche, Anschlüsse und Ventile, um die Unterschiede zwischen den Zweigen zu verringern. Dieser Ansatz ist bei einem einfachen Layout einfacher zu pflegen, gleicht jedoch ungleiche Belastungen oder verschleißbedingte Veränderungen nicht automatisch aus.
Die Filialführung sollte dokumentiert werden. Ein Ersatzschlauch mit einer anderen Länge, Bohrung oder Verschraubung kann das Bewegungsverhältnis verändern.
Wenn die Positionsgenauigkeit wichtig ist, können Sensoren die Zylinder- oder Strukturposition messen und die Steuerung kann den Unterschied korrigieren. Hinzu kommen Sensoren, Verkabelung, Steuerlogik und Inbetriebnahmearbeiten. Es sollte ausgewählt werden, wenn die Maschine eine Positionskontrolle benötigt, die ein passiver hydraulischer Verteiler nicht zuverlässig bieten kann.
Der Sensorstandort ist wichtig. Wenn die Struktur zwischen den Zylindern flexibel ist, zeigt die Position der Messstange möglicherweise keine Rahmenverdrehung an. Der Steuerungsentwickler sollte entscheiden, welche physische Position die Maschinenanforderung darstellt.
Ein starrer Querträger, eine Ausgleichsverbindung oder eine geführte Struktur können dabei helfen, die beiden Seiten zusammenzuhalten. Außerdem werden die Kräfte über den Rahmen übertragen, daher müssen die Bolzen, Schweißnähte und Führungen für die resultierenden Belastungen ausgelegt sein.
Mechanischer Ausgleich und hydraulische Steuerung sind nicht austauschbar. Eine Maschine benötigt möglicherweise beides oder eine völlig andere Anordnung.
Überprüfen Sie Stifte, Buchsen, Gabelköpfe, Führungen, Anschläge und Montagehalterungen. Achten Sie auf beschädigte Schweißnähte, enge Stellen, ungleichmäßige Abstände und offensichtliche Rahmenverformungen. Bewegen Sie die Struktur durch ihren sicheren manuellen Inspektionsbereich, wo das Maschinenverfahren dies zulässt.
Wenn die Struktur ohne hydraulischen Druck bindet, versuchen Sie nicht, das Problem durch Erhöhen des Drucks oder Ändern der Durchflusseinstellung zu lösen.
Vergleichen Sie den Schaltplan mit den tatsächlichen Schläuchen und Anschlüssen. Überprüfen Sie die Reihenfolge der Zweige, die Ausrichtung der Ventile, Drosseln, Verteilerverbindungen und alle Steuerleitungen. Ein vertauschter Schlauch kann wie ein schwieriges Tuning-Problem aussehen.
Stellen Sie außerdem sicher, dass die Schläuche nicht an den Zylinderanschlüssen ziehen, wenn sich die Struktur bewegt. Eine mechanische Belastung auf der Backbordseite kann Reibung erzeugen, die wie ein Synchronisationsfehler aussieht.
Luft kann einen Zweig komprimierbar und inkonsistent machen. Füllen und entlüften Sie den Kreislauf entsprechend dem Geräteverfahren. Halten Sie die Last gestützt und verwenden Sie während der ersten Spülung eine sichere Bewegung mit niedriger Geschwindigkeit.
Gehen Sie nicht davon aus, dass durch wiederholtes Betreiben der Zylinder bei voller Geschwindigkeit die gesamte Luft entfernt wurde. Beobachten Sie die Bewegung, Geräusche und den Ölzustand, während das System aufwärmt.
Wenn es die Maschinenkonstruktion zulässt, beginnen Sie mit einem kontrollierten, risikoarmen Test. Notieren Sie die Startsequenz, die Stabpositionen, das Druckverhalten und die Zeit bis zum Erreichen der Zielposition. Passen Sie nicht mehrere Komponenten gleichzeitig an.
Ein System, das ohne Last synchronisiert erscheint, kann sich trennen, wenn sich die Last verschiebt. Fügen Sie die Last in kontrollierten Schritten hinzu und wiederholen Sie die gleiche Bewegung. Notieren Sie, welche Seite voraus ist und ob sich der Fehler mit der Richtung ändert.
Ändern Sie eine Drossel, eine Ventileinstellung oder einen Steuerparameter und wiederholen Sie dann den gleichen Test. Halten Sie die ursprüngliche Einstellung und das Ergebnis schriftlich fest. Wenn der Fehler in einer Richtung kleiner, in der anderen jedoch größer wird, benötigt die Schaltung möglicherweise eine andere Steuerstrategie statt einer stärkeren Anpassung.
| Symptom | Erste zu überprüfende Bereiche |
|---|---|
| Ein Zylinder startet zuerst | Luft, Reibung, Astbeschränkung, Ausgangsposition |
| Der Positionsunterschied wächst mit dem Hub | Ungleicher Durchfluss, unterschiedliche effektive Fläche, Lastverteilung, Schlauchbeschränkung |
| Fehler ändert sich mit der Last | Rahmensteifigkeit, Führungsreibung, Lastschwerpunkt, Druckspielraum |
| Fehler ändert sich im heißen Zustand | Ölviskosität, Dichtungsreibung, Ventilverhalten, thermischer Zustand |
| Zylinder treffen an einem Ende aufeinander, am anderen jedoch nicht | Geometrie, ungleicher Hub, Einbaumaße, Sensorreferenz |
| Nach dem Service wird die Bewegung schlechter | Schlauchführung, Ventilausrichtung, Stiftzustand, geänderte Dichtung oder Armatur |
Dabei handelt es sich um Untersuchungswege, nicht um endgültige Diagnosen. Messen Sie Position und Druck, bevor Sie Teile austauschen.
Die Synchronisation ist kein einmaliges Inbetriebnahmeergebnis. Es kann sich ändern, wenn die Maschine verschleißt.
Nehmen Sie diese Prüfungen in den Wartungsplan auf:
- Zylinderpositionen an einem definierten Referenzpunkt vergleichen.
- Überprüfen Sie die Stifte und Buchsen auf Spiel und ungleichmäßige Abnutzung.
- Nach Reparaturen Schlauchverlegung prüfen.
- Überprüfen Sie die Filter- und Ölwartungsaufzeichnungen.
- Suchen Sie nach Rahmenrissen oder Führungsschäden.
- Bestätigen Sie, dass die Verteiler-, Ventil- und Sensoreinstellungen nicht geändert wurden.
- Positionsfehler unter wiederholbaren Lastbedingungen aufzeichnen.
Eine einfache Positionsaufzeichnung ist oft nützlicher als eine Beschreibung eines Bedieners wie „Die linke Seite fühlt sich langsam an.“ Verwenden Sie nach Möglichkeit die gleichen Referenzmarken, Lastbedingungen und Bewegungsrichtungen.
Für ein Projekt mit mehreren Zylindern senden Sie Folgendes:
- Hydraulikschema
- Zylinderzeichnungen und Wirkflächen
- Hub- und Stiftmittenmaße
- Lastdiagramm und Schwerpunkt
- Pumpenfluss- und Druckgrenzen
- Schlauchgrößen und ungefähre Längen
- Details zu Verteiler, Ventil oder Sensor
- Erforderliche Positionstoleranz
- Betriebstemperatur und Einschaltdauer
- Fotos der Maschinenstruktur
Anhand dieser Informationen kann der Zylinderlieferant ein Problem mit der Zylindergröße von einem Problem mit dem Kreislauf oder der Maschine unterscheiden.
Mehrstufiger HydraulikzylinderDie Synchronisierung wird durch Geometrie, Hydraulikfluss, Lastverteilung und Inbetriebnahmedisziplin gesteuert. Gleich aussehende Zylinder machen eine Überprüfung des Rahmens, der Schläuche, der Ventile und der Betriebsbedingungen nicht überflüssig.
Definieren Sie für ein OEM- oder Ersatzprojekt zunächst die zulässige Positionsdifferenz. Geben Sie dann den Schaltplan, die mechanischen Abmessungen, die Belastungsdaten und den Betriebszyklus an. Eine ordnungsgemäße Prüfung kann feststellen, ob die Anwendung passende Zylinder, einen Mengenteiler, eine Positionsrückmeldung, einen mechanischen Ausgleich oder eine Kombination von Steuerungen benötigt.
