Hubzylinder

Welche Hubzylinder bei einem Expeditionsfahrzeug in Frage kommen können und wo sehe ich die Vor- und Nachteile.

Hubzylinder und Hubzylinder-Führung:

Ein Hubzylinder ist primär auf Druck und ev. Zugkräfte ausgelegt, jedoch nicht auf seitliche Kräfte oder Biegung. Für seitliche Kräfte braucht es in der Regel eine entsprechende Führung, da die Hubzylinder hierfür nicht ausgerichtet bzw. dimensioniert sind.
Diese Führung muss so ausgelegt sein, dass der Hubzylinder nur in Achsrichtung auf Zug / Druck belastet wird und sämtliche seitlichen Kräfte durch die Hubzylinder-Führung aufgenommen werden.

Hubzylinder Art:

Hydraulische Hubzylinder
Pneumatische Hubzylinder
Elektrische Hubzylinder
Mechanische Hubzylinder
Andere Ansätze

Hubzylinder Führung

Scherenkonstruktion
Kolbenkonstruktion

Die obere Auflistung ist nicht abschliessend und wenn es weitere interessante Ansätze gibt, hinterlasse einen Kommentar.


Hydraulische Hubzylinder

Hydraulische Hubzylinder-Systeme die mit Öl oder einer Flüssigkeit funktionieren können sehr hohe Kräfte bei relativ kompakter Bauweise entwickeln. Daher würden sie sich sehr gut eignen.

Aber:
Sobald man ein System mit mehr als einem Kolben eingesetzt, wird ein synchroner Betrieb der einzelnen Kolben problematisch. Grund hierzu liegt meistens darin, dass nur eine Pumpe für mehrere Kolben verwendet wird. Wenn die einzelnen Kolben unterschiedlich stark belastet werden (z.B. durch Material auf dem Dach) fahren sie Kolben unterschiedlich schnell aus und es kann zu Verkantungen oder sonstigen Problemen führen. Ein Durchflussregulator kann hier entgegenwirken, doch kommt dieser bei sich ändernden Kräfteverhältnissen auch an seine Grenzen. Eine saubere Lösung gibt es nur dann, wenn jeder Kolben durch eine eigene Pumpe betrieben wird und die Pumpen synchron laufen (siehe z.B. Bansbach, Ergo Swiss).
Weiter muss beachtet werden, dass die Hydraulikflüssigkeit temperaturabhängig ist und dies bei den Berechnungen der Kolbenlängen / Kolbenspiel berücksichtigt werden muss. Bei einem Temperaturspektrum von 100°C (-20 bis +80°) kann dies ins Gewicht fallen, wenn plötzlich der eingefahrene Kolben aufgrund der hohen Temperatur nicht mehr ganz einfahren kann und das Dach dadurch nicht mehr auf der Kabine aufliegt.

Bansbach EasyMotion
  • Hersteller Bansbach – Easy Motion
  • System: Hydraulische Zylinder
  • System Synchronisierung: Gegeben durch Design bzw. Aufbau
  • Härteeinsatzfähigkeit: Gemäss Produktbeschreibung nur für den Innenbereich vorgesehen.
  • Temperaturbereich: ca. 0° bis 40° C
    Der Temperaturbereich ist für den Innenbereich ausgelegt. Rücksprachen mit Bansbach Techniker (Super Beratung!), haben ergeben, dass die Temperatureinschränkung auf die Flüssigkeitsausdehnung der Hydraulikflüssigkeit zurückzuführen ist. D.h. die Zylinder können auch bei anderen Temperaturen betrieben werden, doch muss dann mit anderen Kolbenpositionen gerechnet werden
  • Kraft : bis zu 2200N
  • Preis für Gesamtsystem: ca. 1000 €

Pneumatische Hubzylinder

Habe ich mir nicht genauer angeschaut. Pneumatische Systeme können soweit mir recht ist, nicht präzise gesteuert werden und eignen sich dann gut, wenn bis zu einem Anschlag gefahren werden soll. (Türöffnung).

Elektrische Hubzylinder

Elektrische Hubzylinder wären meiner Meinung nach die eleganteste Lösung. Leider ist es so, dass ein synchroner Betrieb von mehr als einem Kolben problematisch werden kann, sobald die Kolben unterschiedlich belastet werden. Abhilfe kann hier eine elektronische Steuerung schaffen. Leider habe ich hierzu keinen Hersteller gefunden der vernünftige Lösungen zu einem zahlbaren Preis anbietet. Auch Rückfragen bei den el. Hubzylinder-Herstellern / Lieferanten haben keine vernünftigen Lösungen ergeben.

Concens Con50
  • Hersteller Concens Con500
  • System: Elektrozylinder
  • System Synchronisierung: Muss elektronisch gemacht werden. Lieferant liefert keine Elektronik dazu.
  • Härteeinsatzfähigkeit: Industriestandard. Ist für den Aussenbereich ausgelegt, macht einen vernünftigen Eindruck.
  • Temperaturbereich: ca. -40° bis 70° C (Eskimo-Version)
  • Kraft: bis zu 4500N
  • Preis für Gesamtsystem: ca. 2000 € + Steuerungselektronik

Mechanische Hubzylinder

Rein mechanisch. Hält wohl länger als der ganze Rest eines Reisefahrzeugs.
Hubzylinder Spindeln mit entsprechendem mechanischem Antrieb. Sei dies via Welle, Seil oder Kettenzug. Für die Verbindung zwischen den einzelnen Spindeln braucht es einen entsprechenden Kanal in welchem die Welle, Seil bzw. Kette laufen kann. Dies braucht Platz den man haben muss. Vom Gewicht her glaube ich, dass dies die schwerste aller Lösungen ist.
Der Antrieb selber kann via Kurbel oder Motor (Akkubohrer) erfolgen.

Mädler
  • Hersteller Mädler
  • System: Hubspindeln
  • Alle Teile müssen einzeln dimensioniert, gekauft, zusammengebaut werden
  • Preis : ?

Andere

Seilzug
  • Eigenbau.
    Habe nirgends ein pfannenfertiges System gefunden
  • Sehe ich als günstigste Lösungsvariante an. Vorallem dann wenn es nur über eine Umlenkungsrolle gelöst werden kann.
Muskelkraft
  • Anheben eines Hubdachs mit reiner Muskelkraft möglich. Hängt allerdings vom Gewicht des Hubdaches ab. Um dies zu vereinfachen können zur Unterstützung Gasfedern eingebaut werden die den Grossteil der Hubkraft übernehmen.

Zylinderführung

Unabhängig davon welche der oben erwähnten Hubzylinder-Varianten gewählt wird. Ein Hubzylinder kann nur geringe seitliche Kräfte aufnehmen. D.h. wenn die Hubzylinder nicht massiv überdimensioniert werden, braucht es eine zusätzliche Hubzylinder-Führung.

Kolbenkonstruktion

Hersteller: Zum Teil bieten die Hubzylinder-Hersteller zusätzliche Führungsysteme an. Ansonsten muss man sich selber etwas einfallen lassen, da es hier nicht viele pfannenfertige Lösungen gibt, die 1:1 in das eigene Projekt passen

Meine Lösung –> Hubsystem.

Scherenkonstruktion
  • Hersteller: Keinen vernünftigen Hersteller gefunden. –> Eigenbau
  • Unterstützung durch:
    • Gasfedern
    • Muskelkraft
    • Elektrisch in Form von Spindel oder Hubkolben in der Schere.
      Elektrische Unterstützung bei mehreren Kolben kann Probleme ergeben, da nicht alle Kolben synchron aufgrund von unterschiedlicher Belastung laufen.

 

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