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Leitfaden für Hydrauliksysteme und -flüssigkeiten
Leitfaden für Hydrauliksysteme und -flüssigkeiten
Tipps & Tricks

Leitfaden für Hydrauliksysteme und -flüssigkeiten

03.09.2024

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Was ist Hydraulikenergie?

Hydraulische Energie ist Energie, die aus der Bewegung oder dem Druck von Flüssigkeiten gewonnen wird. Sie wird häufig mit Wasser in Verbindung gebracht, das zur Erzeugung von Elektrizität (Wasserkraft) verwendet wird, kann aber auch andere Flüssigkeiten in verschiedenen Industriesystemen zur Übertragung von Kraft oder mechanischer Energie nutzen.

Wo findet man Hydrauliksysteme?

Dank ihrer Fähigkeit, große Kräfte zu erzeugen, werden Hydrauliksysteme in verschiedenen Branchen eingesetzt, um massive Elemente präzise zu heben, anzutreiben oder zu bewegen.
In der verarbeitenden Industrie werden sie zum Pressen, Gießen und Montieren von Teilen verwendet. Im Bauwesen versorgen sie Geräte wie Bagger, Bulldozer und Kräne mit Energie. In der Landwirtschaft werden Traktoren und Mähdrescher mit Hydrauliksystemen ausgestattet, die in Frontladern, Heckkraftheber bei Anbaugeräten und hydrostatische Getriebe eingebaut werden. In schweren Fahrzeugen werden sie für Bremsen, Servolenkung und andere Kontrollmechanismen verwendet. Die Schifffahrt nutzt Hydraulik zur Bedienung von Rudern und zum Heben von Ankern. Schließlich ist diese Art von Energie in der Fördertechnik zum Heben schwerer Lasten von entscheidender Bedeutung.

Wie funktioniert ein Hydrauliksystem?

Ein Hydrauliksystem besteht aus mehreren Komponenten: dem Tank, der Pumpe, den Hydraulikschläuchen und -leitungen, dem Steuerventil und den Aufnahmeorganen wie Zylindern.
  1. Die Hydraulikpumpe saugt Flüssigkeit aus dem Tank an. Im Inneren befindet sich ein Mechanismus, z. B. ein Zahnrad, ein Kolben oder ein Paddel, der die Flüssigkeit unter Druck setzt und sie zum Verteiler fördert.
  2. Der Verteiler nimmt das unter Druck stehende Fluid auf und leitet es entsprechend den Befehlen des Bedieners zu den aufnehmenden Organen. Bei einem Hydraulikzylinder z. B. leitet das Ventil die Flüssigkeit in eine der Kammern. Der Druck in der Kammer steigt, drückt den Kolben und dann die Stange, wodurch eine Bewegung erzeugt wird. Diese Bewegung komprimiert die Flüssigkeit in der zweiten Kammer und zwingt sie dazu, in den Tank zurückzukehren.
  3. Die Rückkehr zum Reservoir : Nach der Aktivierung des Empfängerorgans kehrt die Flüssigkeit zur Wiederverwendung in das Reservoir zurück.
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Hydraulische Flüssigkeiten

Ihre Funktionen

Die Hydraulikflüssigkeit (auch als "Hydrauliköl" bezeichnet) hat in solchen Systemen vielfältige Aufgaben:
  • Kraftübertragung: Eine hydraulische Kraftübertragung erfordert immer einen Elektromotor (stationäre Anwendungen) oder einen Verbrennungsmotor (mobile Anwendungen), der die Pumpe antreibt. Diese Pumpe erzeugt die hydraulische Energie. Die Hydraulikleistung wird über einen Kreislauf an einen Empfänger (Zylinder) übertragen. Der Empfänger setzt ein mechanisches Organ in Bewegung, z. B. den Arm eines Baggers.
  • Schmierung: Diese Öle schmieren und halten einen Film zwischen den Oberflächen der verschiedenen Teile des Hydrauliksystems aufrecht, wodurch die Reibung und damit der vorzeitige Verschleiß der sich bewegenden mechanischen Komponenten verringert wird.
  • Kühlung von Reibungsteilen: Indem sich die Flüssigkeit durch den gesamten Hydraulikkreislauf bewegt, verteilt sie die Wärme, die durch die Reibung und den Betrieb der mechanischen Komponenten entsteht. Ein Wasser-Öl-Wärmetauscher (Kühler) kann in den Hydraulikkreislauf eingebaut werden, um eine optimale Temperaturregelung der Flüssigkeiten zu ermöglichen.
  • Korrosionsschutz: Die meisten Hydrauliköle verfügen über Eigenschaften, die einen internen Schutz der mechanischen Komponenten vor Korrosion und Oxidation gewährleisten.
  • Der Abtransport von Schadstoffen: Die Flüssigkeit sammelt die Schadstoffe und transportiert sie zu den Filtern des Systems.

Die verschiedenen Familien von Hydrauliköl

Hydrauliköle lassen sich in vier Hauptfamilien unterteilen, die entsprechend den Empfehlungen des Herstellers und den Einsatzbedingungen angepasst werden.
  • Mineralöle: Sie sind preiswert, haben aber eine kurze Lebensdauer, reagieren empfindlich auf extreme Temperaturen, sind umweltschädlich und brennbar. Werden vor allem in Autos, in der Landwirtschaft, in der Industrie und in alten Geräten verwendet.
  • Synthetische Öle: Sie sind vielseitig, langlebig und halten extremen Temperaturen stand, sind aber auch teurer. Häufig verwendet in der Industrie, der Luftfahrt, im Bergbau und bei öffentlichen Bauarbeiten.
  • Biologisch abbaubare Öle: Sie sind weniger giftig und bauen sich auf natürliche Weise ab. Sie sind ideal für Anwendungen, bei denen die Umweltbelastung reduziert werden muss (Schiffsausrüstung, Forstwirtschaft, Wasserkraftwerke). Sie sind teurer, aber auch anfällig für hohe Temperaturen und Wasser.
  • Wasserbasierte Öle: Sie sind feuerfest und weniger umweltschädlich und werden in Branchen mit hohem Brandrisiko wie der Metallverarbeitung und dem Bergbau eingesetzt. Da sie bei Kälte weniger wirksam und potenziell korrosiv sind, benötigen sie Korrosionsschutzzusätze.

Ihre wichtigen Eigenschaften

Zu den Eigenschaften einer Hydraulikflüssigkeit gehören u. a. Viskosität, Beständigkeit gegen Temperaturschwankungen und Feuerfestigkeit.
  • Die Viskosität, bezeichnet den Fließwiderstand und wird durch den Viskositätsindex bestimmt, der auf der Veränderung der Flüssigkeitsdicke bei Temperaturschwankungen basiert. Es ist von entscheidender Bedeutung, eine Flüssigkeit mit einer für die Ausrüstung geeigneten Viskosität zu verwenden: Zu viskos kann sie zu Leistungsverlusten und Kavitation führen; zu dünnflüssig erhöht sie die Gefahr von Festfressen und Brüchen.
  • Die Temperaturwechselbeständigkeit ist der Temperaturbereich, in dem die Flüssigkeit verwendet werden kann, ohne ihre Eigenschaften zu verlieren.
  • Die Feuerbeständigkeit bezieht sich auf die Fähigkeit einer Flüssigkeit, das Risiko einer Verbrennung zu minimieren. Sie wird anhand des Flammpunkts, des Entzündungspunkts und des Selbstentzündungspunkts beurteilt.

Eine Hydraulikflüssigkeit hat auch Umwelteigenschaften sowie Oxidations- und Wasserbeständigkeit.
 
Diese Hydraulikflüssigkeiten können durch Partikel, Wasser oder Gas verunreinigt werden, was die Leistung des Systems beeinträchtigen kann. Um diese Risiken zu minimieren, ist die Installation geeigneter Filter an den verschiedenen Teilen des Hydrauliksystems eine effektive Lösung. Um mehr darüber zu erfahren, empfehlen wir Ihnen, unseren speziellen Artikel zu lesen: [...].