Das Wort Hydraulik setzt sich aus den beiden altgriechischen Wörtern "hydro" (Wasser) und "aulos" (Rohr) zusammen. Damit beschreibt es das Strömungsverhalten von Flüssigkeiten und ist praktisch das Gegenstück zur Pneumatik, die gleich funktioniert, aber mit Öl arbeitet.
Wer hat die Hydraulik erfunden?
Für einen Blick auf die Erfindung der Hydraulik, muss man in der Geschichte etwas weiter zurückgehen: Die ersten Gehversuche mit hydraulischen Systemen machten die alten Ägypter vor rund 4.500 Jahren: Weil der Nil ständig überschwemmt war, waren sie praktisch gezwungen, das Wasser zu nutzen.
Das Prinzip hydraulischer Kraft brachte aber Blaise Pascal 1648 das erste Mal zu Papier – und zwar im sogenannten "hydrostatischen Gesetz". Der französische Mathematiker fand heraus, dass Druck, der auf eine Flüssigkeit ausgeübt wird, durch diese Flüssigkeit in alle Richtungen übertragen wird.
Die eigentliche Erfindung der Technik, mit der wir heute in der Hydraulik arbeiten, wird aber dem Engländer Joseph Bramah zugeschrieben. Er gilt als der Erfinder der Hydraulik, nachdem er im Jahr 1795 eine mit Druckwasser betriebene hydromechanische Maschine, die hydraulische Presse, erfand, die nach dem hydrostatischen Gesetz von Blaise Pascal arbeitete.
Diese Maschine war der Startschuss für bahnbrechende Weiterentwicklungen, unter anderem auch für die heute bekannte Ölhydraulik: 1905 wurde von Harvey D. Williams und Reynold Janney erstmals Mineralöl als Übertragungsmedium für ein hydrostatisches Getriebe in Axialkolbenbauart verwendet. Die erste Servolenkung entwickelte dann Harry Vickers um 1925, das erste vorgesteuerte Druckventil folgte 1936. Damit war der Grundstein für die heutige Hydraulik-Technik endgültig gelegt.
Seitdem haben sich hydraulische Systeme stetig weiterentwickelt und sind aus unserem beruflichen wie privaten Alltag nicht mehr wegzudenken.
Wieso ist Hydraulik so stark?
Was der Hydraulik so viel Kraft verleiht und die Technik so effektiv macht, ist die Tatsache, dass der Druck innerhalb eines hydraulischen Systems nahezu ohne Verluste übertragen werden kann. Sämtlicher Druck, der erzeugt wird, wird auch genutzt – und verteilt sich zudem gleichmäßig in der ganzen Hydraulikanlage. Dadurch kann er zielgerichtet und genau gesteuert werden.
Varianten hydraulischer Kräfteübertragung
Man kann grundsätzlich zwischen zwei Arten von hydraulischer Kräfteübertragung unterscheiden:
- Der hydrodynamische Antrieb arbeitet mit einer Pumpe. Die Energieübertragung erfolgt über die kinetische Energie der Flüssigkeit.
- Der hydrostatische Antrieb wandelt die mechanische Leistung des Motors durch eine Pumpe in hydraulische Leistung um. Es wird mit ruhenden Flüssigkeiten gearbeitet, auf die Kraft von außen einwirkt.
Hydraulik einfach erklärt
Haben Sie schon einmal eine geschüttelte Sprudelflasche zu schnell geöffnet? Dann wissen Sie, welchen Druck Flüssigkeiten erzeugen können. Dieser Druck und diese Kraft vertausendfacht, kontrolliert und sinnvoll eingesetzt – das ist Hydraulik.
In der Hydraulik wird Kraft erzeugt, indem Druck auf Flüssigkeiten ausgeübt wird – ähnlich wie bei einer geschüttelten Sprudelflasche, nur deutlich kontrollierter. Hydraulik funktioniert in etwa wie eine Spritze: Es befindet sich in hydraulischen Systemen bzw. einer Hydraulikanlage eine Flüssigkeit innerhalb eines Zylinders, der auf der einen Seite mit einer Öffnung und auf der anderen Seite mit einem Kolben versehen ist. Wird Druck auf den Kolben ausgeübt, strömt die Flüssigkeit unter großem Druck aus der Öffnung.
Hydraulik macht sich also das Strömungsverhalten von Flüssigkeiten zu Nutze, die sich ihren Weg durch ein System aus Rohren bzw. Schläuchen suchen, wenn Druck auf sie ausgeübt wird.
In Maschinen, die mit Hydraulik arbeiten, wird der Druck genutzt, um beispielsweise schwere Lasten zu heben oder zu bewegen. Weil Wasser sich bei Kälte ausdehnt und bei Wärme zusammenzieht, also temperaturbedingten Schwankungen unterliegt, wird heutzutage kein Wasser mehr als Hydraulikflüssigkeit eingesetzt, sondern spezielles Hydrauliköl.
Welche Vorteile hat die Hydraulik?
#1 Erzeugen von sehr großen Kräften
Mithilfe von Hydraulik lassen sich sehr große Kräfte sowie Drehmomente relativ einfach erzeugen. Der Druck, der entsteht, wird ohne Energieverluste als Kraft übertragen und kann komplett genutzt werden. So lassen sich extrem große Lasten sicher bewegen.
#2 Benutzerfreundlich und sichere Bedienbarkeit
Hydraulikanlagen sind benutzerfreundlich und Kraft lässt sich darin verhältnismäßig sicher gewinnen: Auch wenn der Druck extrem hoch ist, besteht bei einem hydraulischen System kaum Explosionsgefahr. Denn in einer Hydraulikanlage befindet sich immer auch ein Druckbegrenzungsventil, das als Überlastungsschutz dient. Druckmessgeräte und einfache Anzeigen machen die Anlagen besonders gut bedienbar.
Außerdem lässt sich die Geschwindigkeit eines hydraulischen Antriebs stufenlos einstellen und man kann die Richtung der Bewegung leicht umkehren. Durch die verstellbaren Hydraulikzylinder und Motorgeschwindigkeiten funktionieren Hydraulikanlagen schnell, feinfühlig und gleichförmig.
#3 Hohe Leistungsdichte
Ein hydraulischer Antrieb kann sehr große Leistungen mit vergleichsweise kleinen Bauelementen erbringen. Das verschafft einem Hydraulikmotor gegenüber Elektromotoren einen erheblichen Vorteil.
#4 Hohe Lebensdauer und Beständigkeit
Eine Hydraulikanlage ist besonders langlebig. Sie ist robust und dadurch, dass die Hydraulikflüssigkeit in der Regel selbstschmierend ist und gleichzeitig als Kühlmedium dient, sind die Anlagen beständiger. Die Flüssigkeit bietet außerdem einen guten Korrosionsschutz und viele andere Vorteile.
#5 Individuelle Lösungen
Ein weiterer grundlegender Vorteil von Hydraulikanlagen liegt in ihrer aufgelösten Bauweise: Durch frei verlegbare Rohr- und Schlauchleitungen kann die Hydraulik optimal an die Maschine angepasst werden, in der sie zum Einsatz kommen soll.
#6 Präzise Steuerung
Druck, der durch Hydraulikflüssigkeit entsteht, verteilt sich gleichmäßig im gesamten hydraulischen System. So lässt sich die Kraft gut kontrollieren und zielgerichtet steuern.
Hierfür bietet Hydrobar die geeigneten Hydraulikventile, von s/w Ventilen bis hin zu Proportional-, und Servoventilen.
Anwendungen von Hydraulik in der Praxis
Anwendungsbeispiele für Hydraulik gibt es viele: Sämtliche Baumaschinen arbeiten mit hydraulischen Systemen, Hydraulik findet man also beispielsweise in Baggern, Radladern, Kränen oder Gabelstaplern. Auch aus der industriellen Fertigung und aus dem Maschinenbau sind Hydraulikanlagen nicht mehr wegzudenken. Zudem begegnet man Hydraulik ständig im Alltag: Die Lenkung und Bremsen von Autos funktionieren beispielsweise mit Hydraulik, ebenso die Hebebühne in der Werkstatt oder auch Bremsen an Fahrrädern.
Ohne Hydraulik wären viele Techniken und Produkte heutzutage kaum denkbar. Auch die Tower Bridge in London beispielsweise öffnet und schließt sich mit Hilfe von Hydraulik.
Immer dann, wenn viel Masse auf einfache Art und Weise bewegt werden soll, greift man heute auf Hydraulik zurück. Hier hilftHydrobar gerne bei der Umsetzung.
