Hydraulik - Funktionsweise und Anwendungsmöglichkeiten

Bereits seit dem 18. Jahrhundert wird Hydraulik benutzt, um den Alltag zu erleichtern. Hydraulik ist ein geschlossenes Rohr- und Schlauchsystem, in dem Flüssigkeit als sogenanntes Übertragungsmittel genutzt wird. Wie genau Hydraulik funktioniert, welche Hydrauliköle es gibt und wir umweltfreundlich diese Systeme überhaupt sind, können Sie hier erfahren.


STROM & GAS ANMELDEN ODER WECHSELN? 0893 80388 88 (Montag bis Freitag von 8:00 bis 19:00 Uhr)
Angebot anfordern

Was ist Hydraulik und wo liegt der Unterschied zur Pneumatik?

Das Wort Hydraulik kommt vom griechischen und besteht aus "Hydro" (Wasser) und "Aulos" (Rohr). Der pneumatische Begriff leitet sich auch vom Griechischen ab (pneuma = Wind), der die Verwendung von Druckluft in einem geschlossenen System beschreibt. Das Funktionsprinzip der Pneumatik ähnelt dem der Hydraulik, mit der Ausnahme, dass das Getriebemedium nicht Wasser (oder Öl), sondern Luft ist. Die Hydraulik ist eine Forschung der Fließeigenschaften von Flüssigkeiten.

Technisch bedeutet dies die Verwendung von Flüssigkeiten zur Übertragung von Signalen, Kraft und Energie. Hydrauliksysteme verwenden zum Arbeiten Druckflüssigkeit (normalerweise Hydrauliköl). Wenn sich die Flüssigkeit in einem geschlossenen System befindet, steigt der Druck an. Wenn Sie Platz für die Flüssigkeit im Rohrleitungssystem schaffen, steigt der Druck, da die Flüssigkeit versucht, sich gleichmäßig auszudehnen. Und die Flüssigkeit passiert nur diesen Druck. Es gibt viele verschiedene Anwendungen in Hydrauliksystemen.

Wie funktioniert Hydraulik?

hydraulik

Grundsätzlich funktioniert das Hydrauliksystem wie eine Spritze: Der Zylinder enthält Flüssigkeit. Es gibt eine Öffnung auf der einen Seite und Druck auf den Kolben mit den Fingern auf der anderen Seite. Wenn Sie nun die Flüssigkeit mit dem Kolben drücken, während Sie die andere Seite des Lochs geschlossen halten, passiert nichts.

Nehmen Sie ein ähnliches Beispiel: Versuchen Sie, mit einem kleinen Hammer einen schmalen Nagel in ein Holzbrett zu schlagen. Verwenden Sie dann denselben Hammer, um einen dicken Nagel einzuschlagen. Sie werden feststellen, dass dies mehr Leistung erfordert.

Um den heutigen technischen Anforderungen gerecht zu werden, wird in Hydrauliksystemen kein Wasser mehr verwendet, sondern Hydrauliköl. Der Grund liegt in der Natur des Wassers. Es dehnt sich aus und gefriert, wenn es kalt ist, und schrumpft, wenn es warm ist.

Hydraulik Schema

hydraulik schema
  1. Im Vorratsbehälter für Hydrauliköl, wird wie der Name schon ansagt, dass Hydrauliköl oder die Flüssigkeit aufbewart.
  2. Der Druck wird auf den Pumpkolben ausgeführt. Aber der Kolben bewegte sich nur wenig, der Grund ist einfach, der Platz wird von der Flüssigkeit eingebommen. Da es sich nicht ausdehnen kann (man kann sagen, dass es entweicht), wird der Druck erhöht. Wenn das Loch geöffnet wird, fließt die Flüssigkeit unter großem Druck heraus.
  3. Dies geschieht immer dann, wenn Druck ausgeübt wird, beispielsweise in Hydrauliksystemen, in denen der Druck zum Heben oder Bewegen schwerer Gegenstände verwendet wird. Ein kleiner Zylinder ist mit einem großen Zylinder verbunden: sozusagen eine kleine Spritze mit einer großen Spritze.
  4. Die Flüssigkeit wird über die Ventile bis hinüber zum Presskolben geführt, wo sich der ausgeübte Druck in Energie verwandelt.
  5. Um den großen Kolben im großen Zylinder bewegen zu können, müssen Sie nur eine relativ kleine Kraft auf den kleinen Kolben ausüben. Es ist wie eine Bremse. Die Kraft Ihres Fußes auf das kleine Pedal reicht aus, um ein tonnenschweres Auto mit hoher Geschwindigkeit anzuhalten. Öl ist der Kraftgeber.

Wo wird Hydraulik angewendet?

Hydraulik hat eine Breite Palette an Anwendungsmöglichkeiten, im Anschluss finden Sie die meistgenutzten:

  • Arbeitsmaschinen wie Baumaschinen oder landwirtschaftliche Maschinen. Hier erfolgt das Heben von Lasten (Gabelstapler, Bagger, LKW-Krane usw.) hauptsächlich über bewegliche Hydraulikzylinder
  • Aufzüge mit geringer Hubhöhe
  • Kraftfahrzeuge (Servolenkung, Fahrwerkssteuerung und Cabriodach)
  • Verbrennungsmotor zum Beispiel in Einspritzeinheiten
  • Flugzeuge: Fahren oder Steuern von Zubehör
  • Landwirtschaft: mit Hub Plattform zum Anheben bei Traktoren
  • Werkstatt: Fahrzeuge mit Hilfe von Hebebühnen heben
  • Bagger: Hydraulischer Antrieb aller Arbeitsgeräte, einschließlich Drehwerk und Fahrgestell
  • Mobilkran: Hydraulikantrieb für Teleskopstangen, Hebezeuge und Windmaschinen
  • Nutzfahrzeuge: Kipphydrauliksystem, Ladebordwand, Servolenkung (Lenkhilfe), Kupplungs- und Bremsbetätigung, hydrostatischer Vorderachsantrieb (MAN)
  • Tank: hydrostatisch Überlagungslenkung, servohydraulischer Richtungsantrieb für Hauptwaffe oder Turm

Hydrauliköl - So werden Hydrauliksysteme angetrieben

Hydraulikflüssigkeit oder Hydrauliköl ist die Flüssigkeit, die zur Energieübertragung in einem Hydrauliksystem benötigt wird. Es gibt einige Anforderungen, die dieses Hydrauliköl - insbesondere für Baumaschinen erreichen muss:

  • Gute Schmierleistung
  • Hohe Alterungsbeständigkeit
  • Hohe Benetzbarkeit und Haftung
  • Hoher Flammpunkt
  • Niedriger Stockpunkt (der niedrigste Temperaturenpunkt, an dem das Öl noch flüssig ist; zum Beispiel -5 Grad Celsius)
  • Darf Dichtung nicht angreifen
  • Harz- und Säurefrei
  • Die Temperatur hat wenig Einfluss auf die Viskosität - die dynamische Viskosität (nimmt normalerweise mit zunehmender Temperatur ab) und die kinematische Viskosität (Beziehung zwischen dynamischer Viskosität und Dichte)
  • Niedrige Kompressionsrate

Die Struktur des Hydrauliköls hängt vom Verwendungszweck und den erforderlichen Eigenschaften ab:

Basierend auf Mineralöl

Das am häufigsten verwendete Hydrauliköl basiert auf Mineralöl und geeigneten Additiven. Es wird auch Hydraulikflüssigkeit genannt. Die Anforderungen für diese Hydrauliköle wurden in ISO 6743-4 unter den Namen HL, HM, HV festgelegt. In Deutschland sind die Bezeichnungen HL, HLP, HVLP nach DIN 51524 gebräuchlich.

Basierend auf Mineralöl
Name Beschreibung
H und HH Mineralöl ohne Wirkstoffe - in der Praxis nicht mehr verwendet
HL Enthält Wirkstoffe, die den Korrosionsschutz und die Anti-Aging-Fähigkeit verbessern können
HM Enthält Wirkstoffe, die den Korrosionsschutz und das Anti-Aging verbessern und Kratzer in gemischten Reibungsbereichen reduzieren können
HLP Neben HL-Öl können auch andere Wirkstoffe den Verschleiß im Bereich der gemischten Reibung verringern und die Tragfähigkeit erhöhen - die in der Praxis am häufigsten verwendete
HV und HVLP ähnlich wie HLP, jedoch mit höherer Alterungsbeständigkeit und verbesserten Viskositäts-Temperatur-Eigenschaften
HLDP Ähnlich wie HLP, jedoch können die zugesetzten Additive den Transport von Partikeln verbessern (Dekontaminationseffekt) und können mit den Wirkstoffen (Wassergehalt) verstreut werden, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern

Schwer brennbare Flüssigkeit

Flammhemmende Flüssigkeit
Name Details
HFAE: Öl-in-Wasser-Emulsion
  • Der Wassergehalt übersteigt 80% und wird mit Mineralöl oder löslichen Konzentraten auf Polyethylenglykolbasis gemischt
  • Bei Verwendung von Konzentraten auf Mineralölbasis besteht die Gefahr der Trennung und des mikrobiellen Wachstums
  • Schwer entflammbar, kann bei Temperaturen von + 5 ° C bis + 55 ° C verwendet werden
HFAS: synthetisches Konzentrat in Wasser gelöst
  • Es besteht keine Gefahr der Trennung, da dies die eigentliche Lösung ist, aber Hydraulikkomponenten sind anfälliger für Korrosion
HFB: Wasser-in-Öl-Emulsion
  • Der Wassergehalt übersteigt 40% und es wird mit Mineralöl gemischt. Diese Art von Emulsion wird selten verwendet
  • Es ist kaum brennbar und kann bei Temperaturen von + 5 ° C bis + 60 ° C eingesetzt werden
  • In Deutschland ist die Verwendung von HFB-Flüssigkeiten nicht zulässig, da ihnen feuerbedingte Eigenschaften fehlen
HFC: Wasserglykol
  • Der Wassergehalt in der Polymerlösung übersteigt 35%
  • Es ist fast nicht brennbar und kann bei Temperaturen von -20 ° C bis + 60 ° C verwendet werden
  • Es können Drücke bis 250 bar verwendet werden
HFD: synthetische Flüssigkeit
  • HFD-R: Phosphorsäure Ester
  • HFD-S: Wasserfreier chlorierter Kohlenwasserstoff
  • HFD-T: eine Mischung aus HFD-R und HFD-S
  • HFD-U: Wasserfreie andere Inhaltsstoffe (bestehend aus Fettsäureestern)
  • Die Dichte synthetischer Flüssigkeiten ist höher als die von Mineralöl oder Wasser (nicht HFD-U). Sie können Probleme mit der Saugleistung der Pumpe verursachen und viele Dichtungsmaterialien abtragen
  • Flammhemmend, kann bei Temperaturen von -20 ° C bis + 150 ° C verwendet werden

Biologisch angebautes Öl:

Biologisch abbaubares Hydrauliköl wird auf der Basis von Pflanzenöl (wie Rapsöl) hergestellt und in biologisch kritischen Umgebungen (Baumaschinen in Wasserschutzgebieten, Schneereparaturen in Berggebieten usw.) eingesetzt. Diese Flüssigkeiten sind Schadstoffe der Klasse I.

Wasser

Wasser ist als Hydrauliköl in jeder Hinsicht harmlos (hat aber keinen Korrosionsschutz). Reines Wasser wird in Leistungshydrauliksystemen nicht verwendet, es mischt sich mit Öl, um eine Emulsion zu bilden, ähnlich dem Schneidöl, das in Schneidemaschinen verwendet wird (was manchmal zu Trennungsproblemen führen kann). Der erste technische Einsatz der Hydrauliktechnologie war Wasser als Flüssigkeit. Wasser hat eine nahezu konstant niedrige Viskosität.

  • Einstufung:
  • Leitungswasser (gefiltert)
  • Brauchwasser (Wasser-Öl-Emulsion)
  • Meerwasser oder Salzwasser (gefiltert, wegen Korrosivität nicht geeignet)

Ist Hydraulik Umweltfreundlich?

hydraulik

Oftmals wird das Hydrauliksystem mit Pflanzenöl Basis angetrieben. Bioöl kann auch Auswirkungen auf die Umwelt haben, manchmal sogar schwerwiegender als Mineralöl. Daher sollten Konstrukteure diese Probleme auch sorgfältig behandeln, das ökologische Gleichgewicht jedes Produkts strikt in Frage stellen und sich nicht beeilen, nur das Etikett zu finden.

Berichten zufolge verlieren Forstmaschinen durchschnittlich etwa einen Liter Hydrauliköl pro Hektar Forstbetrieb. Rein statistisch gesehen werden deutsche Wälder jedes Jahr mit 3 Millionen Litern Hydrauliköl verschmutzt. Produktformulierungen mit blauen Engeln sollen Lösungen bieten. In letzter Zeit haben sich die Leute jedoch gefragt, ob Biohydrauliköl wirklich so umweltfreundlich ist.

Blauer Engel Der Blaue Engel ist ein Umweltzeichen das seit 1978 an besonder umweltfreundliche Produkte und Dienstleistungen vergeben wird. Das Umweltsiegel wird unter anderen, vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit vergeben und kontrolliert.

Fazit ist: Es gibt kein festgelegtes Studium, welches besagt ob Bioöl umweltschädlich ist oder nicht. Jedoch gilt: Alles was in die Umwelt gelangen kann, kann diese auch schaden, dies gilt auch für Bio-Hydrauliköl. Deshalb ist die Entsorgung von Bioöl sehr wichtig. Wenn Sie beispielsweise das Motoröl wechseln, müssen Sie das Bioöl ordnungsgemäß entsorgen und dürfen es niemals auf Ihrer eigenen Ausrüstung lassen.

Altöl auf Basis synthetischer Ester ist Altöl, das getrennt von Mineralöl oder Poly-α-Olefin gesammelt werden muss. Natürliche Ester werden zu gefährlichen Abfällen. PAO Bio-Hydrauliköl kann zusammen mit Mineralöl verarbeitet werden.

Sie haben Fragen zum Energieverbrauch? Unsere Energieexperten beraten Sie gerne und übernehmen für Sie sogar die Berechnung - schnell, transparent und unkompliziert. Rufen Sie Energiemarie by Selectra unter der 0893 80388 95 an und profitieren Sie von einem kostenlosen Service von Montag bis Freitag von 8:00 bis 19:00 Uhr.

Aktualisiert am