Mit verbesserten Oberflächen und Dichtungen halten Hochdruck-Hydraulikzylinder riesige Hallenbauteile fest und trotzen Wind und Witterung.
Die Werft steht mitten auf dem Land: In der Nähe des brandenburgischen Ortes Brand soll in Zukunft das Luftschiff Cargo-Lifter gebaut werden, in einer über 100 m hohen Halle. Damit der Wind die Hallenbögen während der Montage nicht umwirft, sichern insgesamt 40 Hydraulikzylinder an fünf Haupthilfsstützen die Gesamtkonstruktion. Jeder von ihnen bringt eine Hubkraft von 2500 kN auf und hat einen Hub von 200 mm. Ein Pumpenaggregat mit Verteilerleiste überwacht das System und treibt es an. Unter diesen Bedingungen müssen die Zylinder sowohl der Witterung als auch häufigen Lastwechseln standhalten.
Hersteller dieser Sicherungselemente ist die Kölner Römheld Hochdruckhydraulik GmbH. Nach eigenen Angaben sind die Produkte besonders darauf ausgelegt, sehr schwere Lasten wie beispielsweise Brückenpontons zu heben oder zu schieben und große Bauteile zu biegen, zu richten und zu positionieren. Mit verbesserten Zylinderlaufflächen und Dichtungen stellen die Kölner nun Antriebselemente zur Verfügung, die nicht rosten und der Verschleißbeanspruchung durch eingeleitete Seitenkräfte widerstehen. So sollen sie besonders für den Einsatz an der Baustelle für die Luftschiff-Werft geeignet sein.
Ein eigens entwickeltes Härteverfahren sorgt dafür, dass die Zylinderlaufflächen in ihrer Oberflächenhärte optimal aufeinander abgestimmt sind und nur eine geringe Reibung auftritt. Herkömmliche Führungswerkstoffe wie Bronze oder Kunststoff können entfallen, und auch ein Lackieren der Zylindergehäuse ist nicht erforderlich. Der Vorteil ist laut Hersteller, dass hier – anders als beim bisher üblichen Verchromen der Kolbenstangen – in der Oberfläche keine Schichtrisse auftreten und zum Ausfall der Elemente führen. Auch Korrosion der Laufflächen oder Lackabsplitterungen seien mit dem gewählten Härteverfahren auszuschließen.
An den hohen Betriebsdruck von 700 bar ist die Kompaktdichtung angepasst, die in einem rollierenden Zylindergehäuse arbeitet, um den Verschleiß der Dichtung zu reduzieren. Als Gleitstoff ist Bronze in die Glyd-Ring-Dichtung eingelagert, die für hohe statische und dynamische Dichtheit sorgt. Sie wird als sehr abriebfest beschrieben und soll keinen Stick-Slip-Effekt aufweisen. Darüber hinaus ermöglicht sie den Einsatz von umweltschonenden Druckflüssigkeiten wie beispielsweise Bioölen. op
Härtetechnik: Nitrotenit für die Oberfläche
Um die Oberflächen seiner Hydraulikzylinder widerstandsfähiger zu machen, verwendet der Hersteller eine im eigenen Hause entwickelte Methode: Das Nitrotenitverfahren härtet das Material, ausgehend vom Nitrocarburieren. Zunächst wird die Randschicht mit Kohlenstoff angereichert und verfestigt. Darüber hinaus entstehen Diffusionswurzeln, also Bereiche, in denen der Kohlenstoff besonders tief in die Oberfläche eindringt. Diese stützen die später aufgebrachte Nitrotenitschicht. So soll eine extrem harte Schicht an der Oberfläche entstehen und das Werkstück vor Korrosion schützen. Hierfür werden die Teile bei Temperaturen zwischen 590 und 720 °C Gasen ausgesetzt, die Kohlenstoff abgeben. Ammoniak dient als Schutzgas, die C-Quelle ist Methanol. Härten von 550 bis 850 HV0,1-1 werden so erreicht.
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