Gasdruckfedern
Hochwertige Gasdruckfedern von FKSTrailer
Wenn Sie zuerst wissen möchten, wie sie Gasdruckfedern
passend zu Ihrer Anwendung berechnen, scrollen sie direkt zum Abschnitt „Gasdruckfeder
berechnen“ weiter.
Die FKSTrailer Gasdruckfedern werden aus hochwertigen
Materialien hergestellt und unterliegen strengen Qualitätskontrollen, um Ihnen
die beste Leistung und Langlebigkeit zu bieten. Das Sortiment umfasst
Gasdruckfedern in 14 verschiedenen Größen, mit je 8 unterschiedlichen Ausführungen
bzgl. der Kraft (Newton).
Was sind Gasdruckfedern?
Gasdruckfedern, auch bekannt als Gasfedern sind
technische Komponenten, die eine kontrollierte Kraft bereitstellen, um
Bewegungen zu unterstützen oder zu regulieren. Für Gasdruckfedern gibt es verschiedene Einsatzmöglichkeiten. Am bekanntesten sind sie wohl an der Kofferraumklappe Ihres Fahrzeuges. Ohne Gasdruckfedern wäre das Halten der Heckklappe nicht möglich. Zusätzlich sorgen Gasdruckfedern für das sanfte Schließen, ohne das die Heckklappe zuknallt.
Wie funktioniert eine Gasdruckfeder?
Eine
Gasdruckfeder besteht aus einem Druckrohr und einer Kolbenstange mit
integriertem Kolben. Im inneren ist die Gasdruckfeder mit Gas gefüllt, dieses
sorgt für die Federkraft der Kolbenstange. Damit das Gas nicht entweichen kann,
befindet sich an der Kolbenstange eine Dichtung. Die Hubkraft der Gasdruckfeder
entsteht durch Druck, den das Gas auf die Querschnittsfläche der Kolbenstange
ausübt. Wird die Gasdruckfeder nicht belastet, ist sie immer ausgefahren. Bei
Belastung wird das Gas zusammengepresst und das Volumen im Zylinder verringert
sich, bzw. der Druck erhöht sich.
Gasdruckfeder oder Gasdruckdämpfer
Wo ist der Unterschied? Eine Gasdruckfeder und auch ein
Gasdruckdämpfer werden beide zur Kontrolle einer Bewegung eingesetzt, sie haben
aber unterschiedliche Funktionen:
Gasdruckfeder:
Eine Gasdruckfeder ist eine Komponente, die dazu dient, um Kraft auszuüben und
eine lineare Bewegung in eine bestimmte Richtung zu unterstützen. Sie wird oft
in der Autoindustrie, Möbelindustrie oder im Maschinenbau verwendet, um eine
sanfte Öffnungs- und Schließbewegung zu ermöglichen.
Gasdruckdämpfer: Ein
Gasdruckdämpfer ist eine Komponente, die dazu dient, die Bewegung zu dämpfen
und die Geschwindigkeit zu kontrollieren. Sie wird zum Beispiel in
Fahrzeugaufhängungen eingesetzt, um Stoßbelastungen zu reduzieren und so den
Fahrkomfort zu erhöhen.
Grundsätzlich kann man sagen, dass Gasdruckfedern
hauptsächlich dazu dienen, eine Kraft auszuüben und eine Bewegung zu
unterstützen, während Gasdruckdämpfer dazu dienen, die Bewegung zu verlangsamen
und zu kontrollieren.
Gasdruckfeder berechnen – Welche Gasdruckfeder ist die passende?
Folgend sehen sie Berechnungsbeispiele Für Gasdruckfedern,
die unterstützend eine Klappe öffnen und offenhalten, ohne dass zusätzliche
Halterungen erforderlich sind.
Es wird immer zuerst der benötigte Hub, die Befestigungspunkte und anschließend die zugehörige Kraft bestimmt.
Suchen Sie eine Gasdruckfeder für Ihren Fendt,
Deutz-Fahr, Case IH, Massey Ferguson oder John Deere Traktor, werden Sie in der
Kategorie Gasdruckfedern
für Traktorkabine fündig.
Bevor wir die Gasdruckfedern berechnen, gehen
wir kurz auf 5 Punkte ein, die für die Berechnung wichtig sind.
1. Gelenkköpfe
Bei den Berechnungen werden Augenmuttern als Gelenkköpfe verwendet. Mit den Gelenkköpfen verändert sich die Gesamtlänge der Gasdruckfeder. Die verwendeten Augenmuttern haben für die M6 Gasdruckfedern eine Länge von 25mm und für die M8 Gasdruckfedern 32mm. Die Länge [LA] der restlichen Gelenkköpfe finden Sie in den jeweiligen Produktdaten.
2. Reserveabstände
Außerdem ist es wichtig mit Reserveabständen zu arbeiten.
Der Reserveabstand [RE] verhindert, dass die Gasdruckfeder den mechanischen
Endanschlag erreicht. Der Reserveabstand [RA] garantiert das Erreichen des
Maximalweges und ein Stück darüber hinaus, was bedeutet, dass die Klappe etwas
weiter geöffnet ist, um den Zugang zu erleichtern. [RE] und [RA] sind in der
Tabelle die als Hilfestellung zur Berechnung dient, bei den Arbeitslängen
integriert. Grundsätzlich sollten die Abstände je 5% des maximalen Hubs
entsprechen, aber nicht größer als 10mm sein.
3. Arbeitslängen
Für die Berechnungen benötigen wir die Arbeitslängen [Lmax], [Lmin] und [HA]. Diese ergeben sich, aus den beiden Reserveabständen [RE] und [RA], der Gasdruckfeder Länge und den montierten Gelenkköpfen.
4. Tabelle als Hilfestellung zur Berechnung von
Gasdruckfedern
Um die richtige Gasdruckfeder und die Befestigungspunkte bestimmen zu können, hilft Ihnen die folgende Tabelle. Wenn Sie Berechnungen dahinter und weiterführende Erklärungen nachvollziehen möchten, schauen sie sich die Detaillierte Ausarbeitung zur Berechnung von Gasdruckfedern an.
5. Schablone als Hilfestellung zur Montage von
Gasdruckfedern
Beispiel 1: Berechnung einer Gasdruckfeder für eine senkrecht stehende Klappe in 3 Schritten
Schritt 1 Baugröße der Gasdruckfeder bestimmen:
- Länge [L] der Klappe messen, in unserem Beispiel 880mm
- Hub bestimmen, der Hub [Hmax] sollte ≥ 1/4 [L] sein und somit ist Hmax ≥ 220mm (880/4=220)
- In der obigen Tabelle unter Hmax die passende
Gasdruckfeder bestimmen, in unserem Beispiel die Baugröße 22-10 M8 mit 225mm maximalem
Hub
Schritt 2 Befestigungspunkte / Anlenkpunkte
bestimmen:
- In der Tabelle den Wert unter Radius [r1] ablesen, hier r1=265,2mm
- Somit befindet sich der erste Anlenkpunkt [A1] auf der Klappe 265,2mm vom Scharniermittelpunkt entfernt.
- Für den Anlenkpunkt [A2] suchen wir in der Tabelle den Wert [Lmax] und setzen diesen bei geöffneter Klappe (90°) entsprechend 554mm von [A1] entfernt.
Schritt 3 Kraft in N der Gasdruckfeder bestimmen:
Hier nutzen wir eine Kraftgleichung für senkrechte Klappen, alle Längenangaben müssen in Meter umgerechnet werden.
Der Kraftaufwand der Gasdruckfeder ist beim
Öffnungswinkel der Klappe von 90° am höchsten, daher enthält die Gleichung
einen Kraft Reserveaufschlag von 15%. Somit können Sie sicher sein, dass die
Gasdruckfeder an diesem Punkt nicht nachgibt.
Zur Berechnung der Gasdruckfeder Kraft benötigen wir:
- Länge (L = 0,88m) und Gewicht der Klappe (G = 38kg)
- Anzahl der Gasdruckfedern, wir wählen 2, damit wir rechts und links eine montieren können.
- Außerdem r1 = 0,265m, Lmax = 0,544m und den Scharnierabstand B = 0,025m (Abstand Scharniermittelpunkt zur Innenseite der geschlossenen Klappe, siehe Bild am Anfang)
L = 0,88m
G = 38kg
A = 2
r1 = 0,265m
Lmax = 0,554m
B = 0,025m
Somit benötigen wir 417,73 Newton pro Gasdruckfeder
- Da die Gasdruckfedern im Online-Shop nach Länge unterteilt sind, suchen wir jetzt die Länge = 500mm in der obigen Tabelle.
- Somit ist der Artikel FKS Trailer Gasdruckfedern M8Typ 22-10 400mm bis 500mm Länge der richtige.
- Als nächstes schauen wir uns die Newton Werte der Artikelnummern mit 500mm Länge an und sehen, dass die 366208 mit 425N die richtige Gasdruckfeder ist. Für das Beispiel würden wir jetzt 2 Stück bestellen.
Wie weiter oben beschrieben (Punkt 2 Reserveabstände),
öffnet die Klappe ein Stück über die 90° hinaus, was den Zugang erleichtert.
Montage der Gasdruckfedern
Um die Schablone anzufertigen, benötigen wir die entsprechenden Werte aus der Tabelle. In unserem Beispiel Lmin= 349mm, r1= 265,2mm und Alpha= 64,4°. Diese übertragen wir, wie weiter oben unter Punkt 5 beschrieben, auf den Pappkarton und können so die Schablone zur Montage erstellen. Bitte beachten Sie die Gasdruckfedern mit der Kolbenstange nach unten zu montieren, damit sich die Dichtungen immer im Öl befinden.
Beispiel 2: Berechnung einer Gasdruckfeder für eine geneigt stehende Klappe (-45°) in 3 Schritten
Schritt 1 Baugröße der Gasdruckfeder
bestimmen:
- Länge [L] der Klappe messen, in unserem Beispiel 880mm
- Hub bestimmen, der Hub [Hmax] sollte ≥ 1/4 [L] sein und somit ist Hmax ≥ 220mm (880/4=220)
- In der obigen Tabelle unter Hmax die passende
Gasdruckfeder bestimmen, in unserem Beispiel die Baugröße 22-10 M8 mit 225mm
maximalem Hub
Schritt 2 Befestigungspunkte / Anlenkpunkte
bestimmen:
- In der Tabelle den Wert unter Radius [r1] ablesen, hier r1=265,2mm
- Somit befindet sich der erste Anlenkpunkt [A1] auf der Klappe 265,2mm vom Scharniermittelpunkt entfernt
- Für den Anlenkpunkt [A2] suchen wir in der Tabelle den
Wert [Lmin] und setzen diesen bei geschlossener Klappe (-45°) entsprechend 349mm
von [A1] entfernt an. Dabei liegt [A2] auf einer Linie mit [A1] und dem
Scharniermittelpunkt.
Schritt 3 Kraft in N der Gasdruckfeder
bestimmen:
Hier nutzen wir eine Kraftgleichung für geneigt stehende Klappen
(alle
Längenangaben müssen in Meter umgerechnet werden)
Sobald die Klappe waagerecht steht, ist der Kraftaufwand
der Gasdruckfeder am höchsten, daher enthält die Gleichung einen Kraft
Reserveaufschlag von 15%. Somit können Sie sicher sein, dass die Gasdruckfeder
an diesem Punkt nicht nachgibt und die Klappe auch im offen stehen bleibt.
Zur Berechnung der Gasdruckfeder Kraft benötigen wir:
- Länge (L = 0,88m) und Gewicht der Klappe (G = 33kg)
- Anzahl der Gasdruckfedern, wir wählen 2, damit wir rechts und eine montieren können.
- Außerdem r1 = 0,265m
L =
0,88m
G = 33kg
A = 2
r1 = 0,265m
Somit benötigen wir 309,07 Newton pro Gasdruckfeder
- Da die Gasdruckfedern im Online-Shop nach Länge unterteilt sind, suchen wir jetzt die Länge = 500mm in der obigen Tabelle.
- Somit ist der Artikel FKS Trailer Gasdruckfedern M8Typ 22-10 400mm bis 500mm Länge der richtige
- Als nächstes schauen wir uns die Newton Werte der Artikelnummern mit 500mm Länge an und sehen, dass die 366206 mit 320N die richtige Gasdruckfeder ist. Für das Beispiel würden wir jetzt 2 Stück bestellen.
Wie weiter oben beschrieben (Punkt 2 Reserveabstände),
öffnet die Klappe ein Stück über die 66,4° (21,4°+45°) hinaus, was den Zugang
erleichtert.
Montage der Gasdruckfedern
Richtiger Einbau einer Gasdruckfeder
Wie rum wird eine Gasdruckfeder eingebaut? Beim Einbau
einer Gasdruckfeder ist es wichtig, dass Sie darauf achten, die Kolbenstange
nach unten einzubauen. Sollte die Gasfeder verkehrt herum verbaut sein,
befindet sich die Dichtung nicht im Öl. Dadurch entsteht die Gefahr, dass diese
verklebt (Stick-Slip Effekt) und die Lebensdauer der Gasfeder verringert wird.
Auch die Endlagendämpfung ist bei falscher Montage der Gasdruckfeder nicht
gegeben.
Lagerung von Gasdruckfedern
Wollen Sie die bestellten Gasdruckfedern nicht direkt
verbauen, achten Sie bitte darauf, dass die Kolbenstange auch bei Lagerung nach
unten zeigt. Die Dichtungen sollten immer im Öl stehen, um den Stick-Slip
Effekt zu vermeiden. Damit kein Druckverlust entsteht lagern Sie die
Gasdruckfedern nicht länger als 2 Jahre. Das erste Ausfahren der Kolbenstange
kann nach Lagerung ein wenig schwerfällig sein. Beim Einfahren muss auch ein
wenig mehr Kraft eingesetzt werden, danach funktioniert die Gasdruckfeder wieder
wie gewohnt.
Gasdruckfeder ist zu schwach
Wenn eine Gasdruckfeder zu schwach ist, kann das
verschiedene Ursachen haben:
- Überlastung, haben Sie die Kraft der Gasdruckfeder nicht entsprechend der Anwendung gewählt, wird diese ständig überbelastet, was zur Folge hat, dass die Gasdruckfeder mit der Zeit nachgibt.
Wie Sie die
Kraft einer Gasdruckfeder richtig berechnen, sehen sie weiter oben im Abschnitt
„Gasdruckfeder Berechnen“.
- Verschleiß, mit der Zeit kann sich eine Gasdruckfeder
abnutzen, insbesondere wenn sie häufig verwendet wird. Überprüfen Sie den
Zustand der Gasdruckfeder auf sichtbare Anzeichen von Verschleiß wie
Undichtigkeiten oder Beschädigungen.
- Temperatur, hohe oder niedrige Temperaturen können die
Leistung der Gasdruckfeder beeinträchtigen. Stellen Sie sicher, dass die
Gasdruckfeder für die Umgebungstemperatur, in der sie verwendet wird, geeignet
ist.
- Montagefehler, Ist die Gasdruckfeder an der falschen
Stelle montiert, kann dies dazu führen, dass diese mehr Kraft benötigt als
eigentlich notwendig wäre. Wie Sie die korrekten Befestigungspunkte bestimmen,
können Sie wie die Berechnung der Kraft im Abschnitt „Gasdruckfeder Berechnen“
nachvollziehen.
Ist die Gasdruckfeder mit der Kolbenstange nach oben
montiert oder dient als mechanischer Anschlag, kann dies dazu führen, dass die
Gasdruckfeder beschädigt wird oder schneller ihre Lebensdauer erreicht hat.
Warum geht eine Gasdruckfeder kaputt?
Eine Gasdruckfeder kann aus verschiedenen Gründen kaputt
gehen. Wie im vorherigen Abschnitt beschrieben, kann Überbelastung, falsche
Montage, extreme Temperaturen oder Verschleiß zum Ausfall einer Gasdruckfeder
führen.
Ist eine Gasdruckfeder durch Stöße oder unsachgemäße
Handhabung verformt, kann diese auch nicht mehr richtig funktionieren und
sollte ausgetauscht werden.
Des Weiteren kann Staub, Schmutz oder Verunreinigung auf
der Kolbenstange dazu führen, dass die Dichtung beschädigt wird. Ist die
Dichtung der erst einmal beschädigt, tritt Gas aus, was zum Ausfall der
Gasfeder führt.