Hydropneumatik: die Kombination aus Hydraulik und Pneumatik

Die Hydraulik ist die Übertragung von Kräften durch Flüssigkeiten wie bspw. bei einem Hydraulikzylinder, während die Pneumatik die Übertragung von Kräften durch Gase ist. Von Hydropneumatik spricht man also über die Kombination aus beiden Kraftübertragungen.

Hydropneumatik: Eigenschaften der Hydraulik und der Pneumatik

Die Hydraulik zeichnet sich durch zwei besondere Eigenschaften aus:

  • Hohe und einfache Potenzierung von Kräften
  • Nahezu verlustfreie Übertragung von Kräften

Die Pneumatik überträgt ebenfalls Kräfte durch Medien. Die Eigenschaften sind:

  • Besonders einfache Installation
  • Schnelle Reaktionszeiten
  • Gedämpfte Kraftübertragung

Bei der Hydropneumatik werden diese Eigenschaften miteinander kombiniert. In bestimmten Anwendungsfällen ist das vorteilhaft.

Möglichkeiten hydropneumatischer Systeme

In hydropneumatischen Systemen, auch "Hybridsysteme" genannt, werden die Kombinationen aus Hydraulik und Pneumatik im Wesentlichen für zwei Anwendungsfälle genutzt:

  • Druckspeicher
  • Stoßdämpfung

Eine Eigenschaft der Hybridsysteme ist zudem, dass nur die hydraulische Seite mit einer Druckpumpe versorgt wird. Die pneumatischen Komponenten werden in der Regel einmal vorgespannt und anschließend nur noch während der Inspektionsintervalle nachgeladen.

Hydropneumatische Druckspeicher

Hydropneumatische Druckspeicher werden für Notlaufeigenschaften, fzur und zur Effizienzsteigerung genutzt. Typische Notlaufsysteme sind Blasen- oder Kugelspeicher. Kolbenspeicher kommen vor allem bei Systemen zur Energieeinsparung zum Einsatz.

Hydropneumatik: Technik der Notlauf-Druckspeicher

Ein Blasenspeicher besteht aus einer Gummiblase, die mit Gas vorgespannt ist. Die Gummiblase ist von einer Stahlkugel umhüllt. Wird zwischen die Gummimembran und der Stahlwand Hydrauliköl eingefüllt, wird die Gummiblase zusammen gedrückt. Der Gasdruck im Inneren der Blase steigt so immer weiter an. Wenn der Gasdruck das gewünschte Niveau erreicht hat, wird der Blasenspeicher mit einem Kugelventil verschlossen. Jetzt hat das hydraulische System praktisch beliebig lang eine kleine Menge Restdruck verfügbar, wenn die Hauptpumpe ausfällt. Damit können wichtige Funktionen auch nach einem Stromausfall noch ausgeführt und das hydraulische System kontrolliert herunter gefahren werden.

Hydropneumatik: Technik der hydropneumatischen Stoßdämpfung

Bei der hydropneumatischen Stoßdämpfung werden meistens Membranspeicher eingesetzt. Sie bestehen ebenfalls aus einer Hohlkugel aus Stahl oder einem Zylinder. In ihrer Mitte befindet sich eine horizontal eingebaute Gummimembran. Die obere Seite vom Membranspeicher wird mit Gas gefüllt und vorgespannt. Die untere Seite wird mit Hydrauliköl gefüllt. Im Unterschied zu den Druckspeichern bleibt der Membranspeicher permanent mit dem hydraulischen System verbunden. Bei Druckschwankungen im hydraulischen System werden diese von dem vorgespannten Gas aufgefangen und sanft abgefedert. Diese Technik ist bei den "Citroen" Modellen mit hydropneumatischer Stoßdämpfung besonders bekannt.