Ein Kratzer in der Bohrung eines Pneumatikzylinders wird erst dann zu einem Leckagepfad, wenn er über die wirksame Dichtkontaktzone des Kolbens einen durchgängigen, nicht ausreichend abgedichteten Kanal hinterlässt. Die Kratztiefe allein zeigt weder, ob dieser Kanal vorhanden ist, noch wie viele Normliter pro Minute hindurchströmen.
Die Diagnose muss drei Arten von Belegen verbinden: Wohin strömt die Luft, ändert sich die Leckage mit der Kolbenposition, und wie sehen Bohrung und Dichtung tatsächlich aus? So wird verhindert, dass ein Ventilleck, eine beschädigte Enddeckeldichtung, eine eingeschnittene Kolbendichtung oder ein Geometriefehler fälschlich der verkratzten Bohrung zugeschrieben wird.
Das Wichtigste in Kürze
- Die Kratztiefe allein kann die Leckage nicht vorhersagen.
- Der Defekt muss die Dichtkontaktzone überbrücken.
- Der Druckabfall misst die vollständige isolierte Grenze, nicht nur ein Bauteil.
- ISO 21920-2:2021 definiert aktuelle Profilparameter; einzelne Kratzer, Bohrungsgeometrie, Beschichtung und Dichtungsschäden sind getrennt zu prüfen (ISO).
Wann wird ein Kratzer in der Zylinderbohrung zum Leckagepfad?
Eine Studie zu Elastomerdichtungen aus dem Jahr 2025 validierte ein Leckagemodell anhand von drei experimentellen Datensätzen und meldete einen mittleren relativen Fehler von unter 10 Prozent. Das Modell kombinierte die Oberflächentopografie mit einer ungleichmäßigen Kontaktdruckverteilung, statt die Leckage allein der Rillentiefe zuzuschreiben (Industrial Lubrication and Tribology, 2025).
Dichtkontaktzone bezeichnet den begrenzten Bereich, in dem die Kolbendichtung gegen die Bohrung presst und die beiden Arbeitskammern voneinander trennt.
Leckagepfad bezeichnet einen verbundenen, nicht ausreichend abgedichteten Weg von der Hochdruckseite dieser Zone zur Niederdruckseite. Ein Kratzer ist dann relevant, wenn er unter den tatsächlichen Bedingungen von Druck, Temperatur, Schmierung, Geschwindigkeit und Verformung zur Bildung dieses Weges beiträgt.
Diese Unterscheidung verändert die Beschreibung der Kratzgeometrie:
| Beobachtung | Was sie anzeigen kann | Was sie allein nicht beweisen kann |
|---|---|---|
| Axialer Kratzer entlang des Kolbenhubs | Er kann die Kolbendichtungs-Kontaktzone wiederholt kreuzen | Eine bestimmte Leckagerate |
| Umlaufende Markierung | Lokaler Verschleiß, Fremdkörper oder Montageschaden | Einen durchgängigen Weg von Kammer zu Kammer |
| Tiefe, aber isolierte Vertiefung | Lokaler Verlust von Beschichtung oder Material | Dass Hoch- und Niederdruck verbunden sind |
| Poliertes Band auf einer Seite | Ungleichmäßiger Kontakt, Querlast oder Geometriefehler | Dass die Oberflächenrauheit die ursprüngliche Ursache war |
| Passender Einschnitt in der Dichtlippe | Die Bohrung oder ein eingeschlossener Fremdkörper hat die Dichtung berührt | Dass die Bohrung die einzige verbleibende Leckagequelle ist |
Modelle für die Leckage von Gummidichtungen benötigen sowohl die mikroskopische Oberflächentopografie als auch den makroskopischen Kontaktdruck. Aktuelle experimentelle Arbeiten zu Elastomer-Dichtflächen zeigen ebenfalls, dass Materialeigenschaften und lokaler Kontaktdruck die Leckage nahe der Bildung eines verbundenen Kanals stark verändern können (Xu et al., Tribology International, 2026). Deshalb ist es nicht belastbar, jedem Kratzer einer bestimmten Tiefe einen festen SCFM-Wert zuzuweisen.
Auch die Kanallänge muss präzise formuliert werden. Bei gleichem offenem Querschnitt und gleicher Druckdifferenz erzeugt ein längerer Gasweg im Allgemeinen mehr Widerstand, nicht weniger. Maßgeblich ist der Verlauf durch die Kontaktzone der Dichtung. Ein Kratzer kann sich über einen großen Teil des Zylinderrohrs erstrecken, während der druckverbundene Abschnitt durch die Dichtung nahe an der Breite der Kontaktzone bleibt.
Mehrere Kratzer erzeugen nicht automatisch eine exponentiell steigende Leckage. Erfahren getrennte offene Kanäle ähnliche Randbedingungen, können sich ihre Volumenströme näherungsweise addieren. Bei einer realen dynamischen Dichtung machen jedoch lokale Verformung, Schmierung, Verschleiß und wechselwirkende Oberflächenmerkmale auch diese Näherung von der jeweiligen Konfiguration abhängig.
Bohrungsschaden zuerst von anderen Leckagequellen trennen
Ein SMC-Zylinderdokument nennt beispielsweise für einen Antrieb C95SB160 eine interne Leckage von 10 cm3/min (ANR) und eine externe Leckage von 5 cm3/min. Diese modellspezifische Grenze zeigt, warum ein Test zunächst feststellen muss, wohin die Luft strömt, bevor der Fehler klassifiziert werden kann (SMC CP80-TFR12, 2013).
Ein fallender Druckwert identifiziert keine verkratzte Bohrung. Er zeigt, dass Gas das Prüfvolumen verlassen hat oder seinen Zustand geändert hat. Vor der Demontage sind die möglichen Wege zu trennen:
- Bypass von Kammer zu Kammer: Luft überquert die Kolbendichtfläche und erreicht den gegenüberliegenden Zylinderanschluss.
- Externe Zylinderleckage: Luft tritt an Stangendichtung, Enddeckel, Anschluss, Verschraubung oder Dichtband aus.
- Leckage im Kreis: Luft passiert Schieber eines Wegeventils, Rückschlagventil, Regler, Schlauchverbindung oder Prüfvorrichtung. Dadurch kann dasselbe Drift- oder Druckverlustsymptom entstehen, obwohl die Zylinderbohrung funktionsfähig ist. Prüfen Sie den Kreis daher getrennt, bevor Sie das Rohr als Ursache verwerfen oder zerlegen.
Diese Unterscheidung ist bei kolbenstangenlosen Zylindern besonders wichtig. Ein magnetisch gekoppelter kolbenstangenloser Zylinder besitzt ein geschlossenes Rohr und nicht denselben äußeren Dichtbandpfad wie eine mechanisch gekoppelte Konstruktion mit geschlitztem Rohr. Bei einem geschlitzten Rohr ist Leckage am inneren oder äußeren Band nicht automatisch ein Bypass an der Kolbendichtung. Diagnostizieren Sie die tatsächliche Bauart, bevor Sie den Fehler der Bohrung zuordnen.
Druckluft ist gespeicherte Energie. Sichern Sie Gefahren durch Bewegung, stützen Sie hängende Lasten ab, entlüften Sie eingeschlossene Energie und befolgen Sie vor dem Trennen von Komponenten das Lockout-Verfahren der Maschine. Jede Prüfung eines druckbeaufschlagten Bauteils muss nach der Methode des Zylinderherstellers, mit geeigneten Vorrichtungen und durch geschultes Personal erfolgen.
Eine sinnvolle Reihenfolge ist:
- Notieren Sie Zylindermodell, Bohrung, Hub, Dichtungssatz, Druck, Temperatur, Geschwindigkeit, Lastrichtung, Schmierkonzept und genaues Symptom.
- Prüfen Sie Verschraubungen, Schläuche, Anschlüsse, Enddeckel, Stangenführung, Dichtbänder und Ventilauslässe auf äußere Leckage.
- Messen Sie während der fehlerhaften Bewegung oder im Haltezustand die Drücke an beiden Zylinderanschlüssen. Der Reglerdruck allein beschreibt die Druckdifferenz an der Dichtung nicht.
- Trennen Sie Ventil- und Zylinderprüfgrenze nach einem freigegebenen Verfahren.
- Prüfen Sie beide Bewegungsrichtungen und mehrere Kolbenpositionen, einschließlich der Positionen unmittelbar vor und nach dem vermuteten Schadensbereich. Wiederholen Sie jede abrupte Änderung, damit ein instabiler Messwert nicht zur Diagnose wird.
- Vergleichen Sie das Ergebnis mit einer modellspezifischen Grenze oder einem dokumentierten Neuzustands-Baselinewert. Bewahren Sie den Messverlauf auf.
- Demontieren Sie erst, nachdem die Betriebsbelege gesichert wurden.
Die Positionsabhängigkeit ist hilfreich, aber nicht beweiskräftig. Steigt die Leckage nur, wenn die Kolbendichtung eine bestimmte Stelle überquert, wird ein lokaler Bohrungsschaden wahrscheinlicher. Bleibt die gemessene Leckage über den gesamten Hub gleich, sollten Kolbendichtung, Enddeckeldichtungen, Ventil, Vorrichtung und allgemeine Bohrungsgeometrie untersucht werden, bevor ein einzelner Kratzer im Mittelpunkt steht.
Für eine breitere Trennung interner und externer Verluste verwenden Sie den Leitfaden zur internen Leckage von Pneumatikzylindern. Er erklärt, warum Ventilstellung und Prüfgrenze geklärt sein müssen, bevor Leckage in Energiekosten umgerechnet wird.
Druckabfall misst eine Grenze, keinen Kratzer
NASA nennt für die Validierung per Druckabfall vier wesentliche Größen: bekanntes Volumen, absoluten Druck, absolute Temperatur und Zeit. Außerdem weist NASA darauf hin, dass ein großes Volumen in Verbindung mit einem kleinen Leck eine Prüfung über Tage verlängern kann, während ein großes Leck in einem kleinen Volumen zu wenige Daten für eine geringe Unsicherheit liefern kann (NASA, 2017).
Druckdaten ohne definierte Grenze sind nur ein Symptom.
Mit einem Druckabfall lässt sich die gesamte Gasmenge abschätzen, die aus einem bekannten isolierten Volumen verloren geht. Ohne zusätzliche Grenzprüfungen lässt sich daraus jedoch nicht der physische Leckageweg bestimmen.
Für eine Screening-Prüfung bei konstantem Volumen folgt die normierte Leckageschätzung aus der Beziehung des idealen Gases:
Q_N = V / delta_t
× [(P_1,abs / T_1) - (P_2,abs / T_2)]
x (T_N / P_N)Dabei ist V das vollständige isolierte Volumen, P_1,abs und P_2,abs sind absolute Drücke, T_1 und T_2 sind absolute Gastemperaturen, und P_N sowie T_N definieren den angegebenen Normzustand. Berücksichtigen Sie Zylinderkammer, Verschraubungen, Schläuche, Sensorkavitäten und Totvolumen der Prüfvorrichtung.
Fällt beispielsweise ein isoliertes Volumen von 2.0 L bei stabiler Temperatur innerhalb von 60 Sekunden von 7.0 bar absolut auf 6.9 bar absolut, ergibt sich bei Bezug auf etwa 1.013 bar absolut ein Screeningwert von ungefähr 0.20 Norm-L/min. Dies ist eine transparente Rechnung und kein behauptetes Prüfergebnis. Sie beschreibt die gesamte Grenze, ohne zu sagen, ob der Verlust über einen Bohrungskratzer, einen O-Ring im Enddeckel, eine Schlauchverschraubung oder das Absperrventil erfolgte.
Druck kann sich auch ohne Leckage ändern: Druckluft kühlt nach dem Füllen ab, die Umgebungstemperatur verschiebt sich, ein Schlauch dehnt sich, eine Dichtung entspannt sich oder eine Vorrichtung bewegt sich. Warten Sie das Gleichgewicht ab. Erfassen Sie die Temperatur, prüfen Sie die Vorrichtung mit einer Referenz- oder Blindprüfung und verwenden Sie Wiederholungsmessungen. Eine feste prozentuale Passgrenze pro Zeit ist ohne Volumen, Druck, Temperaturverhalten, Sensorfähigkeit und modellspezifische Annahmegrenze bedeutungslos.
Eine direkte Volumenstrommessung am gegenüberliegenden Zylinderanschluss kann für einen Kolbenbypass aussagekräftiger sein, sofern das Ventil ausgeschlossen ist und Messbereich sowie Bezugszustand passen. Dokumentieren Sie, ob das Ergebnis in ANR, NL/min, SLPM, SCFM oder tatsächlichem Volumenstrom angegeben ist. Vergleichen Sie niemals Zahlen mit unterschiedlichen Bezugszuständen, als wären sie identisch.
Bohrung prüfen, ohne die Schadensbelege zu löschen
ISO 21920-2:2021 definiert Parameter der Profil-Oberflächenbeschaffenheit, während ISO 8785:1998 einzelne Oberflächenfehler behandelt; der Status wurde 2025 bestätigt. Diese Aufteilung unterstützt eine praktische Regel: Einen lokalen Kratzer darf man nicht in einen allgemeinen Ra-Wert einmitteln und die Prüfung damit als abgeschlossen bezeichnen (ISO 21920-2; ISO 8785).
Beginnen Sie mit dem ausgefallenen Aggregat in dem Zustand, in dem es eingegangen ist. Bewahren Sie das Muster. Markieren Sie Einbaulage, Kolbenposition, Lastrichtung, Anschlusspositionen und die Umfangslage jedes Defekts. Fotografieren Sie Dichtung, Führungsringe, Schmierstoffverteilung, Fremdkörper, Polierbänder, Korrosion und Kratzer vor der Reinigung.
Auch ein sauberes Bild kann den Strömungsweg nicht allein identifizieren.
Reinigen Sie anschließend mit der vom Zylinderhersteller erlaubten Methode. Verwenden Sie keine Schleifpads, Metallhaken oder improvisierte Politur, um den Kratzer „besser sichtbar“ zu machen.
Solche Methoden können den Beleg verändern und einen neuen Dichtfehler erzeugen. Fingernagel, Wattestäbchen oder eine Ersatzdichtlippe können die Tiefe im Mikrometerbereich nicht quantifizieren und eine kontrollierte Oberfläche verunreinigen oder beschädigen.
Die Prüfung sollte drei Ebenen trennen:
| Prüfebene | Geeigneter Beleg | Entscheidung, die er unterstützt |
|---|---|---|
| Lokaler Oberflächenfehler | Endoskop- oder Mikroskopbild, Lage, Orientierung, Länge, Breite und Profil über dem Merkmal | Ob ein einzelner Kratzer, eine Vertiefung, Delle oder Beschichtungsbruch vorhanden ist |
| Oberflächenstruktur | Ra plus spezifizierte ergänzende Parameter, Spurrichtung, Filter, Auswertelänge, Gerät und Kalibrierstatus | Ob die umgebende Fertigungsstruktur der Zeichnung entspricht |
| Bohrungsgeometrie und Werkstoffsystem | Durchmesser an mehreren Messstellen und in mehreren Richtungen, Konizität, Rundheit oder Zylindrizität, Beschichtungsart und Restzustand | Ob das Rohr die Dichtung innerhalb der Maßgrenzen trägt |
ISO 21920-2:2021 definiert aktuelle Begriffe und Parameter des Profil-Oberflächengefüges; ISO 21920-3:2021 definiert den Spezifikationsoperator. ISO führt ISO 4287 und ISO 4288 als zurückgezogene Vorgänger auf (ISO 21920-2; ISO 21920-3). Oberflächenfehler besitzen in ISO 8785:1998 ein eigenes Vokabular; ISO bestätigte den Standard 2025, während ein Ersatz noch entwickelt wird.
Diese Trennung ist wichtig, weil Ra Abweichungen über eine Auswertelänge mittelt. Zwei Bohrungen können denselben Ra-Wert haben, während eine davon eine isolierte Rille enthält, die die Dichtspur kreuzt. Mitutoyos Leitfaden zur Oberflächenrauheitsmessung behandelt Kratzer, Risse und Dellen ausdrücklich als Fehler und nicht als normalen Inhalt des Rauheitsprofils (Mitutoyo, Kurzanleitung zur Oberflächenrauheitsmessung, abgerufen 2026).
Beim Profilieren eines vermuteten Kratzers legen Sie die Spur quer über das Merkmal, um sein lokales Profil zu erfassen, und messen anschließend die umgebende Struktur gemäß Zeichnung. Dokumentieren Sie Tastspitzenradius oder optisches Verfahren, Zugriffsrichtung, Filterung, Unsicherheit und genaue Lage. Eine Spur entlang des Bodens eines längs verlaufenden Kratzers kann seine Tiefe verfehlen.
Ein guter Strukturwert darf ein schlechtes Durchmesser- oder Beschichtungsergebnis nicht überstimmen. Die Geometrie ist maßgeblich. Konizität, Ovalität, Rohrform, lokale Verformung, Durchbruch der Beschichtung und eingebettetes Schleifmittel können den Dichtkontakt verändern, ohne einen auffälligen Ra-Wert zu erzeugen. Der begleitende Leitfaden zu Ra und Rz in Zylinderrohren beschreibt Messparameter und Prüfplan ausführlicher.
Die belastbarste Diagnose eines Bohrungsschadens ist eine Ortskorrelation: Die Leckage ändert sich, wenn die Dichtung eine dokumentierte Position überquert, die Bohrung zeigt an dieser Position und Umfangslage einen Defekt, und Dichtung oder Führungsring weist passenden Schaden auf. Keine dieser Beobachtungen ist allein ebenso überzeugend.
Bei der Prüfung von Anwendungsdaten ist ein Lageplan unserer Erfahrung nach meist nützlicher als die binäre Bezeichnung „verkratzt“. Er macht Betriebssymptom, Bohrungsmerkmal und beschädigtes Dichtbauteil in einem Datensatz vergleichbar, ohne zu behaupten, dass die Ansicht allein die Ursache beweist.
Zylinderrohr reparieren oder ersetzen?
Festos Reparaturanweisung für DSBC besagt, dass bei erheblicher Beschädigung des Zylinderrohrs der komplette ISO-Zylinder ersetzt werden muss. Dies ist eine Anweisung für eine Modellfamilie und keine allgemeingültige Pneumatikregel; sie zeigt jedoch, warum ein generischer Mikrometergrenzwert kein Honen über unterschiedliche Rohrkonstruktionen hinweg freigeben kann (Festo DSBC-Reparaturanweisung).
Es gibt keine universelle Tabelle der Kratztiefe, die zwischen Beobachten, Honen und Ersetzen entscheidet. Die Entscheidung beginnt mit der exakten Zylinderzeichnung, dem Rohrwerkstoff, der Oberflächenbehandlung, der Fertigbohrungstoleranz, verfügbaren Dichtungsgrößen und den Reparaturanweisungen des Herstellers.
Das Handbuch für kolbenstangenlose Zylinder der SMC-CY-Serie empfiehlt bei übermäßigen Kratzern oder Schäden, einen Zylindertausch in Betracht zu ziehen, und nennt für bestimmte verschleißbedingte Rohrkontaktfehler den Austausch des Zylinders (SMC CY-Serie, Betriebsanleitung, 2025). Festos DNCB-Anweisung verlangt geschultes Reparaturpersonal und legt fest, dass eine Beschädigung des Zylinderrohrs die Reparatur des kompletten Zylinders erfordert, nicht einen improvisierten Eingriff nur an der Dichtung (Festo DNCB-Reparaturanweisung).
Verwenden Sie beispielsweise folgenden Entscheidungsdatensatz:
| Beleg | Wiederaufbau kann möglich bleiben | Ersatz oder Werksreparatur ist sicherer |
|---|---|---|
| Defekt | Nach freigegebener Prüfung kein verbotener Kratzer, keine Vertiefung, kein Grat und kein Beschichtungsbruch | Der Defekt kreuzt die Dichtspur oder überschreitet die Herstellergrenze |
| Bohrungsmaß und -form | Alle Stellen bleiben innerhalb der freigegebenen Zeichnung | Die Reinigung würde Durchmesser-, Konizitäts-, Rundheits- oder Zylindrizitätsgrenzen überschreiten |
| Oberflächensystem | Der freigegebene Bearbeitungsprozess erhält die erforderliche Schicht | Honen würde Eloxal, Beschichtung oder gehärtetes Material entfernen |
| Dichtpfad | Richtiger Satz, Nut, Anpressung, Schmierstoff und künftige Ersatzteile bleiben beherrscht | Die Reparatur erfordert eine nicht dokumentierte Übermaßdichtung oder geänderte Nut |
| Ursache | Fremdkörper-, Montage-, Führungs- oder Ausrichtungsursache wurde behoben | Querlast, verschlissene Führungen, verbogene Struktur oder wiederkehrender Schaden bleibt bestehen |
| Verifikation | Modellspezifische Prüfung von Leckage und Bewegung ist verfügbar | Keine rückverfolgbare Annahmemethode oder Baseline vorhanden |
Honen ist ein kontrollierter Prozess zum Materialabtrag und zur Korrektur der Geometrie, kein allgemeiner Radierer für Kratzer. Bei eloxiertem oder beschichtetem Aluminium kann eine optisch glatte blanke Metallspur Härte, Korrosionsbeständigkeit und tribologisches Verhalten verlieren, für die die Dichtung ausgelegt war. Auch bei Stahl können Materialabtrag, Bohrungsdurchmesser, Geradheit, Konizität und Kreuzschliff verändert werden.
Befolgen Sie die freigegebene Reparaturzugabe des Rohr- und Dichtungsherstellers. Der separate Leitfaden zum Honen von Zylinderrohren erklärt, warum Endgeometrie, Beschichtungsintegrität, Reinigung und Funktionsprüfung gemeinsam verifiziert werden müssen.
ISO 15552 liefert keine allgemeingültige Reparaturtiefe oder Regel für die Bohrungsoberfläche. Der Anwendungsbereich umfasst Grund-, Befestigungs- und Zubehörmaße für die Austauschbarkeit bestimmter Pneumatikzylinder (ISO 15552:2018, bestätigt 2025). Ein ISO-kompatibler Befestigungsraum macht daher interne Rohroberflächen, Dichtsysteme oder Reparaturverfahren nicht gleichwertig.
Wiederholte Riefen durch Rückverfolgung des Eintrittspfads verhindern
ISO 8573-1 klassifiziert die Reinheit von Druckluft in drei wesentlichen Verunreinigungsgruppen: Partikel, Wasser und Öl. Die Norm schreibt weder eine Filterklasse für jeden Antrieb vor noch behandelt sie externen Schmutz, der über eine Stangenschnittstelle oder ein Dichtband eintritt (ISO 8573-1:2010).
Ein Ersatzrohr kann erneut ausfallen, wenn der Schadensmechanismus in der Maschine bleibt. Teilen Sie Kontaminations- und Belastungsbelege nach Eintrittspfad auf:
- Verunreinigung der Versorgungsluft: Partikel, Kondensat, Korrosionsprodukte, Rohrzunder, Dichtungsreste oder Montagerückstände gelangen durch die Anschlüsse hinein.
- Äußere Verunreinigung: Staub, abrasiver Schlamm, Schweißspritzer, Reinigungschemikalien oder Späne erreichen Kolbenstange, Abstreifer, Schlitten, Führung oder Dichtband.
- Intern erzeugte Partikel: Eine ausfallende Dichtung, ein Führungsring, eine Führung, eine Beschichtung oder ein falsch ausgerichteter Kolben erzeugt Partikel im Antrieb. Ordnen Sie die Partikel dem verschlissenen Bauteil zu, bevor Sie Teile ersetzen.
- Mechanischer Kontakt: Querlast, falsche Montage, überhöhtes Moment, Stoß oder Rohrverformung.
- Montageschaden: Grate, verschmutzte Werkzeuge, gewaltsam montierte Dichtungen oder inkompatibler Schmierstoff.
Legen Sie die Luftqualitätsanforderung anhand des konkreten Antriebs, Prozesses, der Umgebung und der Empfindlichkeit nachgeschalteter Komponenten fest. Prüfen Sie anschließend den gelieferten Zustand am relevanten Punkt der Anlage.
Mechanische Belege verdienen gleiches Gewicht. SMC warnt, dass eine Fehlstellung zwischen Kolbenstange und Last Zylinderrohr, Buchse, Stangenoberfläche und Dichtungen beschädigen kann und dass eine Verformung der Rohrbohrung Fehlfunktionen verursachen kann (SMC CS2-Serie, Betriebsanleitung). Einseitige Politur an Kolbendichtung und Führungsring sollte deshalb vor dem Einbau eines neuen Rohrs Prüfungen von Ausrichtung, Führung, Moment und Montage auslösen.
Schließen Sie den Korrekturmaßnahmenkreis mit:
- aufbewahrten ausgefallenen Teilen und einer ortsbezogenen Schadenskarte;
- Partikel-, Wasser-, Öl- und Ablassergebnissen am Abzweigpunkt im Vergleich zur Antriebsanforderung;
- gespülten kontaminierten Schläuchen;
- geprüften Anschlusskanten, sauberen Montagewerkzeugen und dem freigegebenen Schmierstoff;
- gemessener Ausrichtung;
- dokumentierten modellspezifischen Einstellungen von Dichtung, Druck, Geschwindigkeit, Last und Schmierung;
- Leckage- und Bewegungs-Baselines nach der Reparatur;
- einem Nachprüfintervall, das anhand von Einsatz, Umgebung, Fehlerfolge und beobachtetem Verschleiß statt nach einer universellen Kalenderregel festgelegt wurde.
Zeigt die Untersuchung wiederholte Dichtungsschäden ohne stabile Werkstoffspezifikation, vergleichen Sie das Verschleißbild mit der werkstoffwissenschaftlichen Analyse von Kolbendichtungen. Dichtungswerkstoff, Härte, Profil, Schmierung, Temperatur und chemische Belastung können Anpassung und Verschleiß auch bei unveränderter Bohrung beeinflussen.
Einen rückverfolgbaren Bohrungsschadensbericht erstellen
NASA leitet die Gasmasse beim Druckabfallverfahren aus Absolutdruck, Temperatur und bekanntem Volumen zu jedem Zeitpunkt ab. Diese Messkette ist ein gutes Modell für die Dokumentation: Bewahren Sie Eingaben, Grenze, Bedingungen und Wiederholungsbeobachtungen auf, damit ein anderer Ingenieur die Schlussfolgerung nachvollziehen kann (NASA/TM-2008-215428, 2008).
Ein aussagekräftiger Bohrungsschadensbericht sollte enthalten:
- Zylinderhersteller, vollständigen Modellcode, Bohrung, Hub, Serien- oder Chargenidentität und, falls bekannt, Betriebsstunden oder Zyklen;
- Einbaulage, Montage, externe Führung, Last, Moment, Geschwindigkeit, Druck an beiden Anschlüssen, Temperatur und Ventilstellung;
- Leckageprüfgrenze, einbezogenes Volumen, Sensorbereiche, Auflösung, Kalibrierstatus, Bezugsbedingungen, Stabilisierungszeit, Vorrichtungsergebnis, rohe Druck- und Temperaturverläufe und Wiederholungsmessungen;
- Leckage in Abhängigkeit von Kolbenposition und Bewegungsrichtung;
- Fotos mit Bezug zu Axialposition und Umfangslage;
- Zustand von Dichtung, Führungsring, Abstreifer, Enddeckel, Stange, Dichtband und Schmierstoff;
- Ergebnisse von Durchmesser und Form der Bohrung an angegebenen Stellen;
- Einstellungen der Oberflächenmessung und getrennte Defektmessungen;
- Werkstoff des Rohrs, Beschichtungs- oder Eloxalspezifikation und verbleibende Reparaturzugabe;
- Ursachenbeleg, Korrekturmaßnahme und Annahmeergebnisse nach der Reparatur.
Dieser Datensatz unterstützt ein belastbares Lieferantengespräch. Er verhindert außerdem, dass ein wiederkehrender Fehler auf „Dichtung wieder ersetzen“ verkürzt wird. Für eine Anwendungsprüfung senden Sie Zylindermodell, Zeichnungen, Fehlerkarte, gemessene Leckage, Betriebsbedingungen und Fotos über die technische Kontaktseite. Eine Ersatzempfehlung sollte der Beweislage folgen und ihr nicht vorausgehen.
FAQ zu verkratzten Zylinderbohrungen
Wie tief muss ein Kratzer in der Zylinderbohrung sein, bevor er leckt?
Es gibt keine universelle Tiefe. Die Leckage hängt davon ab, ob der Defekt einen verbundenen Kanal über die Dichtkontaktzone bildet, sowie von Kratzprofil, Dichtungsgeometrie, Werkstoff, Kontaktdruck, Schmierung, Temperatur, Geschwindigkeit, Verschleiß und Bohrungsform. Vergleichen Sie gemessene Leckage und geprüften Schaden mit den Grenzwerten des konkreten Zylinders und Dichtungsherstellers.
Kann ein Druckabfall bestätigen, dass ein Bohrungskratzer leckt?
Nein. Ein Druckabfall bestätigt eine Druck- oder Gasmasseänderung innerhalb der isolierten Prüfgrenze. Den Weg kann er allein nicht identifizieren. Schließen Sie Ventil und Vorrichtung aus, prüfen Sie externe Leckage, wiederholen Sie die Messung an mehreren Kolbenpositionen und korrelieren Sie das Ergebnis mit der Prüfung von Bohrung und Dichtung.
Soll ein verkratztes Aluminium-Zylinderrohr gehont werden?
Nur wenn der Hersteller dies erlaubt und das fertige Rohr den spezifizierten Durchmesser, die Form, Oberflächenbehandlung, Struktur und Dichtungskompatibilität behält. Viele Aluminiumrohre verwenden eloxierte oder technisch ausgelegte Oberflächen. Das Entfernen dieser Schicht kann eine optisch glatte Reparatur funktional unzulässig machen.
Beweist eine neue Kolbendichtung, die weiterhin leckt, einen Bohrungsschaden?
Nein. Die Ersatzdichtung kann eingeschnitten, falsch montiert, inkompatibel oder schlecht geschmiert sein. Leckage kann auch über Ventil, Prüfvorrichtung, Enddeckeldichtungen, Stangendichtung, Dichtband oder eine unrunde Bohrung erfolgen. Bewahren Sie die Betriebsbelege und isolieren Sie jede Grenze, bevor Sie die Ursache zuordnen.
Sind kolbenstangenlose Zylinder anfälliger für verkratzte Bohrungen?
Nicht als allgemeingültige Regel. Mechanisch gekoppelte Zylinder mit geschlitztem Rohr und magnetisch gekoppelte Zylinder mit abgedichtetem Rohr verwenden unterschiedliche Dichtarchitekturen und Kontaminationspfade. Das Risiko hängt von Bauart, Führung, Umgebung, Belastung, Wartung und Schutz ab. Diagnostizieren Sie die konkrete Zylinderreihe, statt jeden kolbenstangenlosen Zylinder als offene Bohrung zu behandeln.
Quellen und technische Referenzen
- ISO 21920-2:2021, Surface texture: Profile - Terms, definitions and surface texture parameters, aktueller Rahmen für Profilparameter; abgerufen 2026-07-23.
- ISO 21920-3:2021, Surface texture: Profile - Specification operators, Regeln für den vollständigen Spezifikationsoperator der Profiloberfläche; abgerufen 2026-07-23.
- ISO 8785:1998, Surface imperfections - Terms, definitions and parameters, Vokabular für Kratzer und andere einzelne Oberflächenfehler; bestätigt 2025.
- ISO 8573-1:2010, Compressed air - Contaminants and purity classes, Klassifizierung der Reinheit für Partikel, Wasser und Öl; abgerufen 2026-07-23.
- ISO 15552:2018, Pneumatic cylinders - Basic, mounting and accessory dimensions, Geltungsbereich der Austauschbarkeit; bestätigt 2025.
- SMC CY Series Operation Manual, CYxR-OM0001H, Hinweise zu Dichtungsschäden, Fremdkörpern, übermäßigen Kratzern und Rohrkontakt; 2025.
- SMC CS2 Series Operation Manual, CS2-OM0237Q, Hinweise zu Ausrichtung, Rohrschutz, Verunreinigung und Leckageprüfung nach Reparatur.
- Festo DNCB Repair Instructions, 7DNCB_EN, modellspezifische Anforderungen an Schulung, Dokumentation und Reparatur bei Rohrschäden.
- Festo DSBC Repair Instructions, 7DSBC_EN, Austauschanweisung für erheblich beschädigte Zylinderrohre.
- Mitutoyo, Quick Guide to Surface Roughness Measurement, Messrichtung und getrennte Behandlung von Kratzern, Rissen und Dellen; abgerufen 2026-07-23.
- NASA, Validation of Test Methods for Air Leak Rate Verification of Spaceflight Hardware, Überlegungen zu Volumen, Temperatur, Dauer und Unsicherheit beim Druckabfall; 2017.
- NASA/TM-2008-215428, Leakage Quantification of Elastomer Seals, Berechnung der idealen Gasmasse aus Druck, Volumen, Temperatur und Zeit; 2008.
- SMC CP80-TFR12, modellspezifische interne und externe Leckagegrenzen für einen C95SB160-Antrieb; 2013.
- A leakage rate calculation method for rubber O-ring seals, kombiniertes Makro- und Mikroskalenmodell für Leckage, validiert mit drei experimentellen Datensätzen; 2025.
- Xu et al., Leakage at interfaces based on Persson contact mechanics theory, experimentelle und theoretische Belege für Effekte von Oberflächentopografie, Modul und Kontaktdruck; 2026.