Die Definition der Hydraulik ist von der Perspektive des Betrachters abhängig. Für unsere alltägliche Praxis als Maschinenbauunternehmen für komplexe Hydraulikanlagen meint Hydraulik vielmehr die Anwendung von Kraft- und Druckübertragung und Vervielfachung über Flüssigkeiten in komplexen Maschinen.
Ein genaues Verständnis der Hydraulik ist für alle Personen relevant, die über das im Alltag gewöhnliche Maß Berührungspunkte mit hydraulischen Systemen haben.
Dieser Artikel erläutert Ihnen die moderne Hydraulik und ihre praxisnahen Anwendungsbereiche.
Einige unserer Kunden
Hydraulik im weitesten Sinne meint die Steuerung, Übertragung und Potenzierung von Kräften und Drücken innerhalb eines hydraulischen Systems. Im praktischen Zusammenhang mit dem Maschinenbau ist vor allem die Konzeption und den Bau einer Hydraulikanlage gemeint.
Die eingesetzte Energie aus einem Energieerzeuger wird über Fluide, hauptsächlich Hydrauliköl und Gemische, übertragen und an einen Energieverbraucher weitergeleitet. Der Energieverbraucher setzt die Druckenergie der Fluide in mechanische Energie.
Die durch hydraulische Systeme erzeugte mechanische Kraft entspricht einem Vielfachen der ursprünglich eingesetzten Kraft. So lassen sich beispielsweise schwere Lasten mit geringem Krafteinsatz auf kleinem Raum bewegen.
Das Potenzial der Hydraulik findet allerdings auch in Systemen Anwendung, in denen Präzision gegenüber Kraft Vorrang hat.
Die Anwendungsbereiche sind vielfältig.
Eine hydraulische Anlage meint umgangssprachlich die mechanische Realisierung eines hydraulischen Systems im Rahmen einer Maschinenfertigung.
Sie besteht aus grundlegenden vergleichbaren Elementen, obwohl die realistische Ausarbeitung je nach Anwendungsbereich, Größe und Aufbau oft von hoher Individualität geprägt ist.
Wo wird Hydraulik angewendet?
Luftfahrt (Flugzeughydraulik)
- Steuerungssysteme
- Fahrwerk
- Test-Rigs
- Prototypen für hydraulische Anwendungen
Energie – On- und Offshore:
- Rotorensteuerung Windkraftanlage
- Hydrospeicher
- Fördertechnologie – Up & Down Stream
Automobilindustrie:
- Fertigung von Fahrzeugteilen
- Prüfstandstechnik
- Antriebs- und Steuerungstechnologie
- Hydraulikpresse
Werft- und Schiffstechnik:
Das Heben und der Einbau tonnenschwerer Schiffsteile, aber auch die Steuerungstechnik großer Transportschiffe erfordert präzise Hydraulikanlagen.
- Werft-Kran
- Ruderanlagen
- Thruster
- Schiffshebetechnik
Mobilhydraulik & Fahrzeugtechnik:
Die meisten Baumaschinen vertrauen auf hydraulische Hub‑, Antriebs- und Steuerungslösungen. Besonders anspruchsvoll sind Schwerlasttransporte für hunderte Tonnen.
- Schwerlasttransporter
- Prüfstände
- Krane
- Bagger
Stahlwasserbau
Fähranleger, Schleusen, Wasserkraftwerke und Hubbrücken würden ohne die Leistungsdichte, Langlebigkeit und präzisen Steuerbarkeit hydraulischer Anlagen nicht auskommen.
- Fähranleger
- Roll-On/Roll-Off-Brücke
- Schleusen
Hebe- und Fördertechnik
Förderanlagen im Energiesektor oder Kräne und Hebebühnen basierend auf hydraulischen Grundprinzipien und finden vielen Branchen Anwendung.
- Förderbänder
- Hubarbeitsbühnen
- Förderpumpen
Vorteile
- Kraftpotenzierung – Effektive Systeme und Maschinen
- Genaue Steuerbarkeit – Individuelle Lösungen extrem
- Auch für hochpräzise, langsame maschinelle Bewegungsabläufe geeignet
- Vielseitig einsetzbar, extrem wandelbar und flexibel
- Bei genauer Konzeption und Umsetzung maximal effiziente Maschinen
- Bei richtiger Wartung hohe Langlebigkeit der Maschinen
- Energiespeicherung der erzeugten Energie ist ohne Weiteres möglich
- Schutz vor Überlastung ist einfach realisierbar
Nachteile
- Die Flüssigkeiten sind temperaturempfindlich, wodurch Funktionalität beeinflusst wird (Viskosität- Leck und Spaltverluste)
- Hohe Leistungsdichte führt zu hoher Schwingungsneigung (Was bedeutet das in der Praxis für den Kunden)
- Hohe Geräuschentwicklung
- Bei komplexen Anlagen entsteht ein hoher Wartungsaufwand
- Präzise Instandsetzung und Einstellung erforderlich
Eine hydraulische Anlage meint umgangssprachlich die mechanische Realisierung eines hydraulischen Systems im Rahmen einer Maschinenfertigung.
Sie besteht aus grundlegenden vergleichbaren Elementen, obwohl die realistische Ausarbeitung je nach Anwendungsbereich, Größe und Aufbau oft von hoher Individualität geprägt ist.
- Energieerzeuger: Ein Generator, wie ein Elektromotor, der die Energie erzeugt, die für den Betrieb der hydraulischen Anlage nötig ist.
- Energieverbraucher:
- Hydraulikpumpe: Die Pumpe wird vom Energieerzeuger angetrieben und erzeugt Druck oder
- Flüssigkeit: Flüssigkeiten sind die kraftübertragenden Medien in hydraulischen Systemen, wie etwa ein Hydrauliköl. Da sie nicht kompressible sind oder sein sollten, können Sie Druck übertragen.
- Hydraulikzylinder: Die Zylinder übersetzen die Energie der Fluide in mechanische Energie.
- Ventile: Ventile regulieren die Masse der Flüssigkeit und damit den Fluss in der Anlage.
- Steuerungseinheit: Die Fluide werden zentral gesteuert.
- Manometer: Der Druckausgleich ist ein wichtiges Prinzip der Hydraulik. Der Druck wird über Manometer in bar gemessen.
- Schläuche und Rohre: Hier befindet sich die inkompressible Flüssigkeit
Der Begriff des hydraulischen Antriebs wird in unterschiedlichen Zusammenhängen verwendet. Er meint im Grunde ein mechanisches System, das zur Bewegung großer Lasten verwendet wird. Lippold entwickelt beispielsweise Aggregate für die Steuerung von schwimmenden Bohrinseln.
Zu unterscheiden sind hydraulische Antriebe hinsichtlich ihrer Kraftübersetzung.
Hydrostatischer Antrieb
Der hydrostatische Antrieb erzeugt ein E- oder Diesel-Motor mechanische Energie, die über eine Pumpe hydraulische Leistung erzeugt und Druck auf eine Flüssigkeit ausübt. Der Druck der Flüssigkeit erzeugt mit Hilfe von Hydraulikzylindern mechanische Energie, die um ein Vielfaches höher ist als die des E- oder Diesel-Motors. Dank der Vervielfachung der Kraft können schwere Lasten bewegt werden. Hydrostatische Antriebe kommen immer dann zum Einsatz, wenn eine stufenlose Verstellung benötigt wird.
Hydrodynamischer Antrieb
Hydrodynamische Antriebe arbeiten mit der kinetischen Energie bewegter Flüssigkeiten, anstatt mit dem Druck inkompressibler Flüssigkeiten (Hydrostatik).
Über eine Pumpe wird eine Flüssigkeit, meistens Hydrauliköl, in einen Stromfluss versetzt. Das Öl durchläuft eine Antriebspumpe, welche die kinetische Energie in ein Drehmoment umwandelt. Der Antriebspumpe ist ein Turbinenrad aufgesetzt, dass die kinetische Energie des Öls empfängt.
Hydrodynamische Antriebe kommen immer dann zum Einsatz, wenn enorme Kräfte langsam in Bewegung gesetzt werden müssen.