Einfachwirkend oder doppeltwirkend: das richtige Hydraulikaggregat wählen

Der Unterschied am Zylinder

Ein einfachwirkender Zylinder hat nur einen Arbeitsanschluss. Öl drückt den Kolben in eine Richtung — meist nach außen, also beim Heben. Zurück fährt er nicht durch Öldruck, sondern durch die Last selbst oder durch eine eingebaute Rückstellfeder. Beim Absenken fließt das Öl über ein Ventil zurück in den Tank.

Ein doppeltwirkender Zylinder hat zwei Anschlüsse, je einen auf der Kolben- und der Stangenseite. Das Aggregat kann ihn aktiv in beide Richtungen bewegen und in jeder Stellung Kraft aufbringen. Damit lassen sich auch Bewegungen ausführen, bei denen die Rückstellung Kraft braucht — Ziehen, Drücken gegen Widerstand, Bewegungen in der Horizontalen.

Am Aggregat selbst ändert sich dadurch weniger, als man denkt: Motor, Pumpe, Tank und Filter bleiben gleich, wie der Überblick zu Aufbau und Funktion eines Hydraulikaggregats zeigt. Der Unterschied sitzt im Steuerblock.

Was das für den Ventilaufbau bedeutet

Bei einfachwirkenden Anwendungen genügt eine schlichte Steuerung. Ein 3/2-Wegeventil leitet das Öl zum Zylinder oder gibt den Rücklauf frei; dazu kommt in der Regel eine Drossel, die das Absenken kontrolliert, damit die Last nicht durchsackt. Bei mobilen Kippern übernimmt das ein Absenkventil, das sich per Hand oder elektrisch öffnen lässt.

Doppeltwirkende Aggregate brauchen ein 4/3-Wegeventil mit zwei Arbeitsanschlüssen — üblicherweise als A und B bezeichnet. In Mittelstellung sperrt oder entlastet das Ventil, in den beiden Schaltstellungen fährt der Zylinder aus oder ein. Entsprechend hat das Aggregat zwei Anschlüsse nach außen statt einem, und der Ventilblock wird größer.

Ein Punkt, der in der Praxis regelmäßig zu Ärger führt: Soll eine Last dauerhaft in Position gehalten werden, reicht das Wegeventil allein nicht. Über die Steuerkanten sickert immer etwas Öl, und die Last sackt langsam ab. Dafür gehören entsperrbare Rückschlagventile zwischen Zylinder und Wegeventil, die den Ölstrom sicher sperren und erst bei anliegendem Steuerdruck öffnen. Bei Klemm- und Spannfunktionen ist das Standard. Wenn eine Last trotz Ventil langsam nachgibt, lohnt der Blick in die typischen Fehlerbilder in der Anleitung zu Wartung und Instandhaltung.

Die Faustregel für die Auswahl

Fällt die Last durch ihr Eigengewicht von allein zurück, genügt einfachwirkend. Muss der Zylinder auch beim Zurückfahren Kraft aufbringen, wird doppeltwirkend gebraucht. Das deckt die meisten Fälle ab.

Typisch einfachwirkend: Kippanhänger und Kipperaufbauten, einfache Hubtische, Wagenheber, Pressen mit Federrückstellung, Spaltgeräte — überall dort, wo die Schwerkraft die Rückbewegung übernimmt.

Typisch doppeltwirkend: Ladebordwände, Schneepflug-Seitenverstellungen, Fahrzeugheber, horizontale Bewegungen jeder Art, Werkzeuge mit Zugfunktion und alle Anwendungen, bei denen die Bewegung auch gegen Widerstand kontrolliert erfolgen muss. Im Hochdruckbereich sind viele hydraulische Werkzeuge — Schneid-, Press- und Spreizgeräte — grundsätzlich doppeltwirkend ausgeführt.

Ein häufiger Irrtum ist übrigens, doppeltwirkend sei generell "besser". Es ist schlicht die aufwendigere Bauart: mehr Ventile, mehr Anschlüsse, höherer Preis. Wer einen Kipper damit ausstattet, zahlt für eine Funktion, die er nie nutzt.

Folgen für Tank und Auslegung

Zwei Punkte, die bei der Dimensionierung mitlaufen sollten. Erstens muss der Tank bei einfachwirkenden Anwendungen das komplette Ölvolumen aufnehmen können, das beim Absenken zurückkommt — der Zylinder gibt beim Einfahren alles frei, was er vorher gezogen hat. Zu klein ausgelegt läuft der Tank über oder die Anlage zieht in Endstellung Luft.

Zweitens arbeiten doppeltwirkende Zylinder mit unterschiedlichen Wirkflächen. Auf der Stangenseite verringert die Kolbenstange die Fläche, weshalb beim Einfahren weniger Öl gebraucht wird als beim Ausfahren — und die Kraft in dieser Richtung geringer ausfällt. Bei der Auslegung ist deshalb die Kraft in der kritischen Bewegungsrichtung maßgeblich, nicht der größere der beiden Werte.

Alles Übrige folgt der üblichen Auslegung: Druck, Volumenstrom und Antriebsleistung passend zur Aufgabe. Ob das Aggregat dabei am Bordnetz mit 12V oder 24V läuft oder als stationäres Gerät mit 230V oder 400V, ist von der Frage einfach- oder doppeltwirkend unabhängig — beide Bauarten gibt es in jeder Spannungsklasse und ebenso bei den verschiedenen Antriebsarten.

Umrüsten ist selten sinnvoll

Wer feststellt, dass er sich vergriffen hat, steht vor einer unangenehmen Rechnung. Ein einfachwirkendes Aggregat auf doppeltwirkend umzubauen bedeutet: anderer Ventilblock, zusätzlicher Arbeitsanschluss, geänderte Verrohrung, meist auch eine andere Steuerung. Bei Kompaktaggregaten ist das wirtschaftlich fast nie darstellbar — ein Neugerät kostet oft weniger als der Umbau.

Umgekehrt lässt sich ein doppeltwirkendes Aggregat zwar einfachwirkend betreiben, indem man einen Anschluss zum Tank führt. Sauber ist das nicht, und man hat für Ventile bezahlt, die nichts tun.

Deshalb die Empfehlung: vor dem Kauf den Zylinder prüfen. Zwei Anschlüsse am Zylinder heißen doppeltwirkend, einer heißt einfachwirkend. Das ist in dreißig Sekunden geklärt und erspart die teure Variante der Erkenntnis. Welche Ausführungen in den einzelnen Leistungsklassen verfügbar sind, zeigt die Übersicht der Aggregate für ein- und doppeltwirkende Zylinder; die technischen Zusammenhänge dahinter stehen im Grundlagenbeitrag zum Hydraulikaggregat.