Wie funktioniert Hydraulik?
Wenn Sie sich fragen sollten, "wie funktioniert Hydraulik?" dann haben wir an dieser Stelle alles Wissenswerte für Sie zusammengestellt. Die Hydraulik ist die Lehre von der Übertragung von Drücken und Kräften über Flüssigkeiten. "Hydros" ist altgriechisch für "Wasser". Charakteristisch für die Hydraulik ist, dass man mit ihr sehr große Kräfte erzeugen kann.Wie funktioniert Hydraulik? Die Grundlagen
Die Hydraulik macht sich eine Eigenschaft von flüssigen Medien zunutze. Flüssigkeiten lassen sich, im Gegensatz zu Gasen, nicht komprimieren. Das bedeutet, dass in einem geschlossenen hydraulischen System an jedem Punkt der gleiche Druck herrscht. Das erleichtert den Aufbau hydraulischer Anlagen enorm. Anders als bei Seilzügen oder Hebeln, lassen sich hydraulische Leitungen praktisch beliebig verlegen und konstruktiv optimal zu den jeweiligen Aktoren führen.
Aufbau eines hydraulischen Systems
Ein hydraulisches System besteht stets aus folgenden Komponenten:
- Hydrauliktank
- Druckerzeuger
- Verbraucher
- Leitungen
- Ventile
Im Hydrauliktank wird das Medium, in der Regel Hydrauliköl, eingefüllt. Das Öl läuft an einem Rückschlagventil vorbei und zu einem Druckerzeuger. Dieser setzt das hydraulische System hinter dem Rückschlagventil unter Druck. Die Leitungen geben diesen Druck an den Aktor weiter. Dieser führt die ihm zugedachte Arbeit aus. Beim Rückstellen des Ventils entspannt sich das hydraulische System wieder. Das Öl läuft wieder in den Tank und der Aktor geht in seine Ausgangsstellung zurück. Ein typisches Beispiel für ein so basales hydraulisches System ist ein hydraulischer Wagenheber. Als Druckerzeuger dient ein kleiner Kolben, der kontinuierlich Druck in das hydraulische System überträgt. Dieser Druck wird vom Nehmerzylinder des Wagenhebers aufgenommen. Der Kolben des Nehmerzylinders fährt proportional zum eintauchenden Geberzylinder des Druckerzeugers aus, sodass der Druck immer gleich bleibt. Hat der Nehmerzylinder seine Endlage erreicht, ist ein weiteres Aufbringen von Druck nicht mehr sinnvoll. Ein Überströmventil verhindert in diesem Fall, dass der Überdruck Schäden verursachen kann.
Kraftsteigerung mit Hydraulik
Einer der größten Vorteile der Hydraulik ist, dass sich mit ihrer Hilfe hohe Kräfte erzeugen lassen. Die Kraftsteigerung geschieht proportional zu den Querschnittsflächen der Kolben der von Geber- und Nehmerzylinder. Geberzylinder sind wesentlich kleiner als die Nehmerzylinder. Durch ihren geringen Querschnitt können ihre Kolben tief in den Drucktank des hydraulischen Systems eintauchen. Der Druck verteilt sich umgehend auf der Wirkfläche des Kolbens im Nehmerzylinder. Der Kolben weicht dem Druck und fährt aus. Zwar ist die Wegstrecke des ausfahrenden Kolbens wesentlich geringer als die des eintauchenden Geberzylinders. Dafür fährt der Nehmerkolben aber mit einer proportional höheren Kraft aus. Um den Nehmerkolben in seine Endlage zu bringen, muss der Geberkolben entsprechend oft eintauchen. Das erklärt, warum man mit einem einfachen Wagenheber ein tonnenschweres Fahrzeug anheben kann. Gleichgültig, wie komplex oder umfangreich ein hydraulisches System aufgebaut ist, diese Grundprinzipien bleiben immer gleich.