Hydraulikanlage: Aufbau & Einsatzbereiche einfach erklärt

Eine Hydraulikanlage dient dazu, mit wenig Aufwand große Kräfte gezielt entlang einer definierten Strecke aufzubringen. Das zugrunde liegende hydraulische Prinzip ist einfach, bedarf jedoch besonders hochwertiger Materialien. Korrekt konstruiert und gut gewartet, kann eine Hydraulikanlage viele Jahre zuverlässig funktionieren.

Das hydraulische Prinzip kommt auch bei Hydraulikanlagen zum Einsatz

Das hydraulische Prinzip beruht auf dem Naturgesetz, dass Flüssigkeiten nicht kompressibel sind. Das bedeutet, dass ein aufgebrachter Druck praktisch verlustfrei an jeden Punkt innerhalb des Hydrauliksystems weitergereicht wird. Dieser Umstand lässt sich zur Herstellung von großen Kräften nutzen.

Das einfachste hydraulische System besteht aus zwei Hydraulikzylindern, die mit einer Ölleitung miteinander verbunden sind. Fährt ein Kolben in seinen Zylinder ein, fährt der Kolben aus dem angeschlossenen Zylinder wieder heraus - und umgekehrt. Wenn beide Kolben die gleiche Wirkfläche haben, sind Kraft, Geschwindigkeit und Weg des ein- wie ausfahrenden Kolbens gleich. Interessant wird es, wenn die Querschnitte der Wirkflächen beider Kolben unterschiedlich groß sind. Die Änderung von Kraft und Geschwindigkeit verhält sich proportional zum Größenverhältnis der Wirkflächen. So kommt es, dass man den kleineren Kolben mit geringer Kraft einfahren kann, der große Kolben mit einer wesentlich größeren Kraft ausfährt.

Die Bauteile einer Hydraulikanlage

Hydraulische Anlagen bestehen mindestens aus folgenden Bauteilen:

  • Druckgeber bzw. Pumpe
  • geschlossenes Leitungssystem
  • Tank
  • Aktor

Aktoren sind die Module, die durch den hydraulischen Druck bewegt werden. Man unterscheidet Linear- und Radialmotoren.

Je nach Größe und Aufgabenvielfalt, welche die hydraulische Anlage leisten soll, wächst die Anzahl ihrer Komponenten. Weitere Bauteile können deshalb die Folgenden sein:

  • Ventile
  • Sensoren
  • Kühler
  • Filter

Ventile steuern den Volumenstrom in den Leitungen. Sensoren überwachen den Zustand des hydraulischen Systems. Kühler schützen das Öl vor Überhitzung. Filter halten Schwebstoffe zurück und verhindern damit eine innere Beschädigung des Hydrauliksystems.

Einsatzbereiche einer Hydraulikanlage

Hydraulikanlagen werden überall dort eingesetzt, wo gezielt hohe Kräfte flexibel und mit wenig Aufwand eingesetzt werden sollen. Konkurrierende Systeme sind Hebel, Flaschenzüge, elektromagnetische Aktoren oder Pneumatikanlagen. Nachteilig an einer Hydraulikanlage sind der hohe Preis ihrer Komponenten, der hohe Wartungsaufwand und die starke Verschmutzung im Fall einer Leckage. Außerdem arbeiten hydraulische Systeme sehr langsam. Dafür bieten sie auch große Vorteile. Durch die beliebige Anordnung ihrer Komponenten und Leitungen sind sie besonders flexibel einsetzbar. Über die Verwendung von Schläuchen statt starrer Leitungen wird die hydraulische Anlage auch kinetisch. Das kommt vor allem bei mobilen Geräten wie Baggern, Staplern oder Ladern gut zur Geltung. Ab einem bestimmten Kraftbedarf ist die hydraulische Anlage die einzige Möglichkeit, um diesen Bedarf zu erfüllen. Das macht diese Technologie auch in Zukunft zu einem unverzichtbaren Teil des Ingenieurwesens.