Grundlagen der Hydraulik: Komponenten und Funktionen

Grundlagen der Hydraulik

Die Hydraulik untersucht das Gleichgewicht und die Bewegung von Flüssigkeiten sowie deren Anwendung in Schaltungen. Dabei werden Flüssigkeiten als Übertragungsmedium (Fluid) genutzt. Haupteigenschaften: Sie sind nahezu inkompressibel, übertragen Druck gleichmäßig in alle Richtungen und ermöglichen eine Kraftmultiplikation.

Hydraulische Presse

Bei einer hydraulischen Presse kann durch eine geringe Kraft auf einen kleinen Kolben eine große Kraftwirkung auf einen größeren Kolben erzielt werden.

Hydraulikpumpen

Hydraulikpumpen erzeugen einen Volumenstrom vom Tank zu den Verbrauchern im System.

• Nicht-positive Verdrängung (Strömungspumpen): Die Flüssigkeitsbewegung erhöht die Strömungsgeschwindigkeit im Kreislauf.
• Positive Verdrängung (Verdrängerpumpen): Erzeugt einen definierten Volumenstrom. Man unterscheidet zwischen Konstantpumpen (fixer Durchfluss) und Verstellpumpen (variabler Durchfluss).

Zahnradpumpen

Zahnradpumpen sind Konstantpumpen. Es gibt zwei wesentliche Bauarten:

• Außenzahnradpumpen: Zwei ineinandergreifende, gerade verzahnte Zahnräder in einem Gehäuse.
• Innenzahnradpumpen: Bestehen aus einem innenverzahnten Hohlrad und einem außenverzahnten Ritzel.

Flügelzellenpumpen

Eine Flügelzellenpumpe (Vane Pump) arbeitet mit einem geschlitzten Rotor und Lamellen (Schaufeln), die in einem ovalen Hohlraum rotieren.

Kolbenpumpen

Kolbenpumpen werden als Druckmittel für Systeme mit hohem Öldruck und großem Durchfluss eingesetzt.

• Axialkolbenpumpen: Die Zylinder sind längs und parallel zur Rotationsachse angeordnet.
• Radialkolbenpumpen: Die Zylinder sind senkrecht zur Pumpenwelle montiert.

Hydrospeicher (Akkumulatoren)

Akkumulatoren sind Behälter zur Speicherung unter Druck stehender Flüssigkeiten. Sie werden parallel zum Kreislauf eingebunden. Anwendungen: Energiespeicherung, Dämpfung von Druckspitzen, schrittweise Druckerhöhung oder Konstanthaltung des Systemdrucks. Gängige Typen sind Stickstoff-Membranspeicher, Blasen- oder Kolbenspeicher sowie Federspeicher.

Öltanks und Behälter

Behälter dienen als Reservoir für das Hydrauliköl. Sie unterstützen die Kühlung, das Absetzen von Sedimenten, die Abscheidung von Luft und Wasser sowie die Durchmischung des Öls.

Kühlsysteme

Kühler fungieren als Wärmetauscher, um Wärme an die Umgebung abzugeben und eine konstante Öltemperatur zu gewährleisten. Sie können als Luft- oder Wasserkühler ausgeführt sein.

Hydraulische Antriebe (Aktoren)

Antriebe wandeln hydraulischen Druck in mechanische Arbeit um:

• Zylinder: Wandeln hydraulische Kraft in eine lineare Bewegung um.
• Motoren: Nutzen die Antriebskraft zur Erzeugung einer kontinuierlichen Drehbewegung.
• Schwenktriebe: Rotierende Zylinder mit Doppeleffekt wandeln den Druck in eine Drehbewegung der Abtriebswelle um.