Hydraulik

Leichte Hydraulikzylinder aus CFK ausgezeichnet

| Redakteur: Dorothee Quitter

Für die Innovation „Hydraulikzylinder aus Carbon“ wurde Hänchen mit dem 1. Platz beim Innovationspreis 2015 des Landkreises Esslingen ausgezeichnet.
Für die Innovation „Hydraulikzylinder aus Carbon“ wurde Hänchen mit dem 1. Platz beim Innovationspreis 2015 des Landkreises Esslingen ausgezeichnet. (Bild: Hänchen)

Mit dem eigenständig realisierten Forschungsprojekt H-CFK hat Hänchen den 1. Platz beim Innovationspreis des Landkreises Esslingen erzielt.

Als innovative Leistungen wurden besonders gewürdigt:

1. Die Fertigung runder, in drei Dimensionen hochbelastbarer Bauteile mit einem anisotropen Werkstoff. Dazu muss CFK für die jeweilige Anforderung designt und je nach gewünschter Festigkeit der Bauteile und Biegesteifigkeit die Lage, Anzahl und Art der Carbon-Fasern definiert werden. Hänchen erforschte deshalb eigene Berechnungsmodelle ebenso wie ein geeignetes Produktionsverfahren, entwickelte und baute die erforderlichen Maschinen.

2. Die hochfeste Verbindung zwischen CFK und Metall, da für die Montage von H-CFK oft metallische Enden nötig sind. Denn in ein Carbon-Bauteil lassen sich keine kraftübertragenden Gewinde oder Bohrungen einbringen. Bei Hänchen wird das Metallstück in einem eigens entwickelten Verfahren bei der Produktion der Stange mit eingebunden, da konventionell geklebte Verbindungen den sehr hohen Belastungen in der Hydraulik nicht standhalten.

3. Die harte, dichte und verschleißfeste Oberfläche, da der Werkstoff für eine mechanische Feinbearbeitung nur bedingt geeignet ist. Diese wird bei der Produktion von H-CFK eingebracht und damit der Carbon-Grundkörper versiegelt.

Hydraulikzylinder und mehr

In welchen Bereichen der Einsatz von H-CFK denkbar ist, haben die Reaktionen am Markt gezeigt: Zahlreiche Projekte und Ideen kommen aus den unterschiedlichsten Branchen, unter anderem für den Bau von Yachten, von mobilen Anwendungen wie Krane, Landmaschinen, Arbeitsbühnen, aus der Feuerwehrtechnik oder dem Motorsport. Ebenso geht es um Einsätze in tragbaren Geräten, im Sondermaschinen- und Anlagenbau, für Test- und Prüfeinrichtungen. Hänchen wird die neu entwickelten Technologien für neue Anwendungen weiter ausbauen und ein Produktprogramm für runde, längliche Bauteile aus H-CFK anbieten. Diese sollen in Einzel- und Kleinserien verfügbar sein. Hierbei handelt es sich um Stangen mit metallischen Enden, sowie um druckdichte und druckfeste Rohre mit Befestigungselementen. Die Kolbenstangen aus H-CFK für den Prüfbereich können seit Anfang 2016 im Produktkonfigurator HäKo über den Einstieg „Prüf-Zylinder Baureihe 320“ ausgewählt werden.

Die Forschung geht weiter

Die Forschung im Bereich H-CFK geht weiter. Hier sind Belastbarkeit und hohe Drücke ebenso eine Herausforderung wie größere Abmessungen. Aber auch die Beschichtungstechnologie bietet Möglichkeiten, etwa zur Beschichtung von Kolbenstangen als Alternative zur Verchromung. Für die Messtechnik sind die temperaturunabhängigen Eigenschaften ein großes Plus in Bezug auf Genauigkeit. Hier ist beispielsweise ein H-CFK-Stab mit speziellem Wickelaufbau mit Glasmaßstab als Wegaufnehmer bereits im Einsatz. Er wurde als spezielles Maschinenelement, als Stange mit Gewinden an beiden Enden, von Hänchen entwickelt. Weitere Neukonstruktionen sind auch Biege- und Anlenkstangen aus H-CFK für Prüflinge. (qui)

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