Hydraulik
Von Hydraulikblöcken über Kupplungsglocken bis zu Gehäusen

Hydraulik

Kein Schweizer Käse, sondern High-tech …

Hydraulik ist die Lehre vom Strömungsverhalten der Flüssigkeiten in der technischen Nutzung als Verwendung von Flüssigkeit zur Signal-, Kraft-und Energieübertragung und zur Schmierstoffversorgung. In der heutigen Technik wirkt der zentrale Hydraulikblock schon mal arg durchlöchert – und erinnert an einen Appenzeller; die Technik aber, die dahinter steht, ist komplex und extrem vielseitig einsetzbar.

Hydraulik ist in der Technik eine Getriebeart – alternativ zu mechanischen, elektrischen und pneumatischen Getrieben. Die Leistungsübertragung erfolgt durch eine Hydraulikflüssigkeit, in der Regel spezielles Mineralöl, aber auch durch umweltverträgliche Flüssigkeiten, wie Wasser oder spezielle Ester oder Glykole. Die übertragene Leistung ergibt sich aus den Faktoren Druck und Fluidstrom. Zu unterscheiden sind:

  • hydrodynamische Antriebe mit Pumpe und Antriebsturbine; Drehzahl- und Drehmomentwandlung geschieht über die kinetische Energie der Flüssigkeit.
  • hydrostatische Antriebe, die primärseitig die mechanische Leistung der Kraftmaschine (E-Motor, Diesel) durch eine Pumpe (Arbeitsmaschine) in hydraulische Leistung umwandeln. Diese hydraulische Leistung wird im Verbraucher (Kraftmaschine) wieder in mechanische Leistung (stufenlose Verstellung möglich) umgeformt – in Hydraulikzylindern in eine lineare Bewegung oder in Hydromotoren in eine Drehbewegung.

Durch das Einleiten von unter Druck stehender Flüssigkeit im Zylinder werden die darin befindlichen Kolben und Kolbenstangen in lineare Bewegung versetzt, die für Arbeitsvorgänge und zum Antrieb von Maschinen ausgenutzt wird. Auch rotierende Antriebe können durch Flüssigkeitsdruck realisiert werden, etwa mit dem Hydraulikmotor.

Wegen ihrer spezifischen Vorteile werden Hydraulik-Antriebe häufig bei mobilen Arbeitsmaschinen wie Baumaschinen oder Landmaschinen verwendet – insbesondere für das Heben und Senken von Lasten (Gabelstapler, Bagger, Aufzüge, Fahrzeugkrane etc.).

Weitere typische Anwendungsbeispiele sind:

  • Kraft- und Nutzfahrzeuge: Kupplungs- und Bremsenbetätigung, automatisierte Getriebe, Lenkhilfen (Servolenkung), Fahrwerksregelung, Cabrioverdecke, Kipphydraulik, Ladebordwände, hydrostatische Fahrantriebe
  • Verbrennungsmotor: Nockenwellenverstellung, Ventilbetätigung, Betätigung von Einspritzeinheiten
  • Bauteile aus Sphäroguss und ADI sind in der Antriebstechnik und der Fördertechnik eingesetzt als hochbelastete Funktionsbauteile
  • Bauteile aus duktilem Gusseisen haben viele Anwendungen in allen Druckstufe bis hin zum Hochdruck
  • Kernintensive Sphärogussbauteile mit Hydraulik-Steuerfunktionen werden in großen Stückzahlen maschinengeformt gefertigt
  • Flugzeug: Steuerung der Flügelklappen sowie Ein- und Ausfahren des Fahrwerks
  • Bahntechnik: Gleisbremsen im Rangierbahnhof
  • Hebebühnen
  • Fahrzeuge mit rotierenden hydraulischen Getrieben bzw. Flüssigkeitswandlern
  • Hydraulikschrauber zur Schraubenvorspannung
  • Baufahrzeuge: hydraulischer Antrieb aller Arbeitsgeräte einschließlich Dreh- und Fahrwerk
  • Mobilkrane: hydraulischer Antrieb der Teleskopmasten, Hub- und Windwerk,
    Drehwerk, Abstützung, Lenkung sowie teilweise Fahrantrieb
  • Flurförderzeuge: alle Bewegungen (auch Lenkung und Fahrantrieb)
  • Land- und Forsttechnik: hydrostatische Fahr- und Arbeitsantriebe, Kraftheber für die Arbeitsgeräte, Lenkhydraulik
  • Aufzüge mit geringer Hubhöhe, aber hoher Zuladung

Die Liste ließe sich fast beliebig fortsetzen; die Bauteilvielfalt und -bezeichnung ist “nach oben offen”. Von Hydraulikblöcken über Kupplungsglocken bis zu Gehäusen fallen viele Bauteile unter die Hydraulik. An Werkstoffen liegt der Schwerpunkt überwiegend beim Sphäroguss. Für höhere Drücke wird auch ADI genutzt. Die hochtemperaturbeständigen Werkstoffe sind nicht gefragt – die eingesetzten Hydraulikflüssigkeiten hätten bei 300 °C „massive Probleme“…

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