Kraftvolle Helfer in der Landtechnik und im Fahrzeugbau

Gasdruckfedern spielen in der Landtechnik und im Fahrzeugbau eine wichtige Rolle, indem sie Bewegungen kontrolliert steuern, die Handhabung erleichtern und spürbare Unterstützung bieten. Sie tragen nicht nur zur Arbeitserleichterung bei, sondern erhöhen auch die Sicherheit bei Wartungs- und Reparaturarbeiten.

Dieser Beitrag zeigt, wie Gasdruckfedern funktionieren und welche wesentlichen Punkte beim Einbau und bei der Lagerung zu beachten sind.

Aufbau und Funktionsprinzip von Gasdruckfedern

Eine Gasdruckfeder besteht aus Kolbenstange und Kolben, die sich in einem mit inertem Stickstoff gefüllten Zylinder bewegen.

Beim Einfahren der Kolbenstange wird das im Zylinder eingeschlossene Gas komprimiert, wodurch der Innendruck ansteigt. Lässt man die Kolbenstange wieder los bzw. fährt sie aus, wirkt dieser erhöhte Druck als unterstützende Kraft.

Die Dichtung an der Kolbenstangenführung verhindert dabei den Gasverlust. Als Schmierung und Dämpfung befindet sich Öl im Zylinder, das auch das Ausfahren vor dem Endanschlag abfedert.

Gasdruckfedern bieten in der Landtechnik entscheidende Vorteile:

Arbeitserleichterung: Geringerer Krafteinsatz beim Heben, Öffnen, etc. notwendig
Sicherheitsgewinn: Klappen, Hauben oder Scheiben werden sicher in Position gehalten
Langlebigkeit: Geringerer Verschleiß im Vergleich zu reinen Feder- oder Hydrauliksystemen
Anpassbare Kraft: Spezifische Auslegung nach Gewicht, Hub und Einsatzumgebung

Bauformen und Einsatzgebiete von Gasdruckfedern

Zu den gängigsten Anschlüssen von Gasdruckfedern zählen der Kugelpfannen- und
der Metall-Augen-Anschluss.
Im Agrarbereich finden sich zumeist Gasdruckfedern mit einem Kolbenstangendurchmesser
von 8, 10 oder 14 mm und einem Druckrohraußendurchmesser von 19, 22 oder 28 mm.

Gasdruckfedern lassen sich an landtechnischen Maschinen vielseitig einsetzen und sind daher an den unterschiedlichsten Stellen eingebaut:

Traktoren und Nutzfahrzeuge

Motor-, Service- und Abdeckhauben
Kühlerbefestigungen
Innerhalb der Kabine (Kontrollpanel-, Sitz- oder Lenkradpositionierung)
Heck- und Frontscheiben, Türen, Dachluken
Schneidwerksabdeckungen (Mähdrescher)
Anhängerabdeckungen
Sitzdämpfer

Anbaugeräte

Klappbare Rahmen und Gestänge (Spritzen, Grubber, Pflüge)
Servicehauben an Pressen oder Sämaschinen
Abdeckungen und Absenkmechanismen bei Mähwerken
Unterstützung von Hydraulikkomponenten beim Heben oder Absenken von schweren Anbaugeräten oder Frontladern

Sonderbauformen von Gasdruckfedern

INTER-STOP

Gasdruckfedern mit INTER-STOP zeichnen sich durch integrierte Halte-/Zwischenpositionen aus. Ein spezielles Ventilsystem im Kolben bietet einen oder mehrere definierte Haltepunkte über einen abgegrenzten Hubbereich. Das bietet die Möglichkeit, die Gasdruckfeder auch in einer Zwischenposition sicher zu halten.

INTER-STOP-Gasdruckfedern eignen sich besonders für Heckscheiben oder Hauben, in der die Klappe auch in einer Zwischenposition sicher stehen soll.

HYDRO-LIFT

Gasdruckfedern mit HYDRO-LIFT bieten über einen Bereich oder den gesamten Hub eine stufenlose Haltefunktion. Die Konstruktion ermöglicht es, dass die Hubstange in jeder Postion sicher stehen bleibt - ohne weitere mechanische Verriegelung. Die Bewegung der Gasdruckfeder ist gedämpft steuerbar bei hydraulischer Unterstützung.

HYDRO-LIFT-Gasdruckfedern eignen sich besonders, wenn eine stufenlose Positionierbarkeit ohne weitere mechanische Verriegelung benötigt wird.

Fachgerechter Einbau

Beim Einbau einer Gasdruckfeder ist zu beachten, dass die Kolbenstange grundsätzlich immer nach unten zeigen soll, wenn sie in eingefahrener Position ist. So befindet sich die kleine Menge Öl, die in jeder Gasdruckfeder enthalten ist, genau an der richtigen Stelle.

Das Öl hat in der Gasdruckfeder zwei wichtige Funktionen:

Schmierung der Dichtung an der Kolbenstangenöffnung
(um Gasverlust zu vermeiden)
Dämpfung am Ende des Hubs

Weiters soll darauf geachtet werden, dass paarweise verbaute Gasdruckfedern auch paarweise ausgetauscht werden. So kann sichergestellt werden, dass auch beide Federn wieder die gleiche, vom Fahrzeugbauer berechnete, Kraft aufbringen können.

Optimale Lagerung

Wie beim Einbau soll die Gasdruckfeder in stehender Position oder leicht schräger Lage - Kolbenstange nach unten - gelagert werden. So liegt der Ölfilm auf der Dichtung auf und ein Gasverlust kann minimiert werden. Eine Lagerung in liegender Position darf nur für einen sehr kurzen Zeitraum stattfinden, da es ansonsten zu einem größeren Gasverlust und somit zu einem Druckkraftverlust kommen kann.

Bei der Lagerung ist des weiteren auf eine trockene Umgebung ohne große Temperaturschwankungen zu achten.

Warum Gasdruckfedern bei Kälte "schwächer" werden

Sinken die Temperaturen, so kann es vorkommen, dass Gasdruckfedern schwächer wirken. Dieser Effekt lässt sich auf mehrere Einflussfaktoren zurückführen:

Der Gasdruck sinkt mit der Temperatur
Bei kälteren Temperaturen bewegen sich die Gasmoleküle langsamer und der effektive Druck (= die Kraft) wird weniger. Daher ist die Gasdruckfeder bei niedrigeren Temperaturen schwächer.
Viskosität des Öls
Bei kälteren Temperaturen wird Öl dicker. Dadurch werden die Bewegungen träger und die Gasdruckfeder wirkt schwächer.
Leckagen und Dichtungen
Speziell bei sehr tiefen Temperaturen kann es passieren, dass Dichtungen spröde werden oder sich Leckagen bilden und die Gasdruckfeder an Druck verliert.