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Die Dämpfungskoeffizienten der Stoßdämpfer bestimmen die Verzögerungskraft im Verhältnis zur Geschwindigkeit, wobei einstellbare Koeffizienten eine Optimierung für variable Lasten von 5 bis 50 kg auf demselben Zylinder ermöglichen. Durch die richtige Abstimmung wird die Dämpfungskraft an die kinetische Energie über den gesamten Lastbereich angepasst, wodurch sowohl übermäßiges Aufprallen (Überdämpfung bei leichten Lasten) als auch unzureichende Verzögerung (Unterdämpfung bei schweren Lasten) verhindert werden. Der Einstellbereich umfasst in der Regel Kraftverhältnisse von 3:1 bis 10:1, je nach Bauart und Qualität des Stoßdämpfers.

Der Bounce-Effekt tritt auf, wenn übermäßiger Dämpfungsdruck eine Rückstoßkraft erzeugt, die den Kolben nach der anfänglichen Verzögerung zurückdrückt. Dies wird durch übermäßig geschlossene Nadelventile, überdimensionierte Dämpfungskammern oder eine für leichte Lasten ungeeignete Dämpfung verursacht. Der Rückprall äußert sich in einer Rückwärtsbewegung von 2–15 mm, gefolgt von 1–3 Schwingungen, bevor sich das System stabilisiert. Dies verlängert die Zykluszeit um 0,2–1,0 Sekunden und verschlechtert die Positioniergenauigkeit um 300–500%. Eine optimale Dämpfung erreicht eine Stabilisierung in weniger als 0,3 Sekunden mit einem Überschwingen von weniger als 2 mm durch eine geeignete Abstimmung des Dämpfungskoeffizienten.

Die Strömungsdynamik in Kissen-Nadeln folgt komplexen strömungsmechanischen Gesetzen, bei denen die Strömung von laminaren zu turbulenten Bereichen übergeht, wobei die Strömungsgeschwindigkeit proportional zur Öffnungsfläche und zur Quadratwurzel der Druckdifferenz ist (Q ∝ A√ΔP). Die Nadelposition steuert die effektive Öffnungsfläche von 0,1 bis 5,0 mm² und erzeugt Strömungsgeschwindigkeitsänderungen von 50:1 oder mehr, wobei sich das Strömungsverhalten von linear (laminar) bei niedrigen Geschwindigkeiten zu quadratisch (turbulent) bei hohen Geschwindigkeiten verschiebt. Das Verständnis dieser Dynamik ermöglicht eine vorhersehbare Anpassung und optimale Dämpfung unter verschiedenen Betriebsbedingungen.

Die Aufprallkräfte bei einem Not-Aus während eines Stromausfalls werden anhand der Formel F = mv²/(2d) berechnet, wobei die bewegte Masse (m) mit einer Geschwindigkeit (v) über eine Strecke (d) abgebremst wird und dabei in der Regel Kräfte erzeugt, die 5- bis 20-mal höher sind als bei normalen gedämpften Stopps. Eine 30 kg schwere Last, die sich mit 1,5 m/s bewegt und nur 5 mm Bremsweg hat, erzeugt eine Aufprallkraft von 6.750 N, verglichen mit 150 N bei ordnungsgemäßer Dämpfung – was zu strukturellen Schäden, Geräteausfällen und Sicherheitsrisiken führen kann. Das Verständnis dieser Kräfte ermöglicht die richtige Auslegung von Sicherheitssystemen, mechanischen Begrenzungsschutzvorrichtungen und Notfallmaßnahmen.