Genug Energie erzeugen, um große Massen durch Druck zu bewegen – das ist es, was Hydraulik im Wesentlichen macht. Welche grundlegende Funktionsweise dahintersteckt und für welche Anwendungen hydraulische Systeme besonders nützlich sind, erklären wir Ihnen in diesem Artikel.
Als Experten für Hydraulik wissen wir dabei genau, worauf es ankommt:
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Was ist Hydraulik?
Der Begriff "Hydraulik" kommt aus dem Griechischen und setzt sich aus "hydro" für "Wasser" und "aulós" für "Rohr" zusammen. Ganz dem Namen entsprechend, handelt es sich bei der Hydraulik um eine Technik zur Erzeugung von Energie mithilfe von Flüssigkeiten, die sich in einem Rohrsystem befinden.
Im Grunde entstehen in einem hydraulischen System Kräfte, indem Druck auf Flüssigkeiten – meistens spezielle Hydrauliköle – innerhalb eines geschlossenen Raumes ausgeübt wird. Diese Druckenergie wird dann in mechanische Kraft umgewandelt, indem die verdrängte Flüssigkeit Kraft auf einen Zylinder überträgt, der seinerseits mechanische Energie erzeugt.
Weil die mechanische Energie, die durch die Übertragung von Druck über die Hydraulikflüssigkeit entsteht, um ein Vielfaches größer ist als die ursprünglich eingesetzte Kraft, kann mithilfe von Hydraulik eine schwere Last mit recht geringem Krafteinsatz bewegt werden – und das selbst auf kleinem Raum.
Die physikalischen Hydraulik-Grundlagen
Die moderne Hydraulik ist ein Teilgebiet der Hydromechanik. Diese wiederum untersucht das Verhalten von Fluiden und teilt sich weiter auf in die Bereiche Hydrostatik und Hydrodynamik. Beide Teilbereiche finden in der industriellen Praxis Anwendung.
Die Hydrostatik beschäftigt sich mit ruhenden Flüssigkeiten, auf die Kräfte von außen einwirken. Zentrale Größe ist hierbei der hydrostatische Druck, das heißt Druck, der auf eine Flüssigkeit ausgeübt wird, die daraufhin mithilfe von Hydraulikzylindern eine vielfach höhere mechanische Kraft erzeugt.
Die Hydrodynamik untersucht das mechanische Verhalten von bewegten Flüssigkeiten. Antriebe, die so arbeiten nutzen die kinetische Energie von dynamischen Flüssigkeiten mithilfe von Pumpen. Fluide fließen dabei durch eine Antriebspumpe, die deren kinetische Energie in Drehmoment umwandelt und an ein Turbinenrad weitergibt.
Wie funktioniert eine Hydraulikanlage?
In hydraulischen Systemen – den Hydraulikanlagen – wird Energie durch die Übertragung von Kräften erzeugt, und zwar indem Druck und Volumenstrom zusammenkommen. Der Druck lässt dabei Kraft entstehen, der Volumenstrom Bewegung.
Natürlich gibt es eine ganze Reihe komplexer hydraulischer Systeme. Zum besseren Verständnis stellen wir Ihnen hier die Grundbausteine einer einfachen Hydraulikanlage vor. Diese wesentlichen Bestandteile einer einfachen hydraulischen Anlage sind:
- ein Tank für die Hydraulikflüssigkeit,
- Hydraulikzylinder,
- eine Leitung bzw. Hydraulikschläuche,
- Wegeventile,
- Druckventile,
- Hydraulikpumpen
Das Hydrauliköl bzw. die Hydraulikflüssigkeit durchläuft in hydraulischen Systemen einen Kreislauf: Durch eine Hydraulikpumpe wird sie über Hydraulikschläuche zu einem Hydraulikzylinder gefördert und von dort aus über eine Leitung zurück zum Tank gepumpt.
Wofür wird Hydraulik angewendet?
Sämtliche Baumaschinen wie Bagger, Gabelstapler oder Kräne arbeiten mit Hydraulik. Auch bei Hebebühnen oder Kunststoff Spritzgußmaschinen, Pressen, Werkzeugmaschinen und viele anderen findet Hydraulik Verwendung.
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