Effiziente Hydrauliksysteme planen: Schlüsselkomponenten & Best Practices

Auf den ersten Blick können hydraulische Bewegungskreise ihren pneumatischen Pendants sehr ähneln. Beide nutzen Fluidkraftquellen, Aktuatoren und Steuerungsventile, aber hydraulische Systeme unterscheiden sich erheblich von pneumatischen – und nicht nur durch die verwendeten Flüssigkeiten zur Bewegungserzeugung. Wie die Anwendungen, in denen sie eingesetzt werden, können hydraulische Systeme stark variieren, aber sie werden fast immer die folgenden Komponenten umfassen:

• Behälter (Reservoirs)
• Rohrleitungen (Tubing)
• Motoren
• Pumpen
• Steuerungsventile
• Hydraulische Aktuatoren

Behälter sind eine der einfachsten, aber notwendigsten Komponenten in einem hydraulischen System. Ein Behälter enthält das hydraulische Fluid des Systems, wenn es nicht in Gebrauch ist, sowie überschüssiges Fluid, um systemische Probleme besser zu vermeiden. Überschüssiges Fluid im Behälter hilft, Volumenänderungen zwischen Ausfahren und Einfahren, Temperaturschwankungen, Leckagen und vieles mehr zu bewältigen. Ohne einen Behälter mit hydraulischem Fluid könnte jede dieser Änderungen zu einem kompletten Anwendungsausfall und erhöhter Ausfallzeit führen.

Zusatzfunktionen eines Behälters, insbesondere größerer, umfassen eine verbesserte Wärmeableitung bei starker Beanspruchung und Filtration, indem Schmutz und Sediment auf den Boden des Behälters sinken, wo sie leichter entfernt werden können.

Hydraulische Rohrleitungen bestehen häufig aus nahtlosen Stahlrohren, die speziell für den Einsatz mit hydraulischen Flüssigkeiten entwickelt wurden. Für Niederdruckanwendungen können Gewinde- oder Schweißrohre verwendet werden. Hydraulikschläuche können situationsbedingt eingesetzt werden, wenn die Flüssigkeitszusammensetzung dies zulässt und Flexibilität entscheidend ist. Alle hydraulischen Rohrleitungen und Schläuche werden vor der Installation gereinigt.

Pumpen fördern das hydraulische Fluid vom Behälter durch den Rest des Systems, während Motoren die notwendige mechanische Bewegung erzeugen, um die Pumpe anzutreiben. In Zusammenarbeit erzeugen Pumpen und Motoren die hydraulische Leistung, die das gesamte System in Bewegung setzt und den Fluss gegen die extrem hohen Drücke (PSI) aufrechterhält, die in hydraulischen Systemen entstehen.

Wie bei der Pneumatik steuern Ventile primär den Fluidstrom zu den richtigen Komponenten, meist einem Aktuator. Sie können auch dabei helfen, Druck einzustellen oder abzubauen, um sicherzustellen, dass alle nachgeschalteten Komponenten mit Spitzenleistung arbeiten. Hydraulische Systeme setzen häufig mechanische, Pilot- und Magnetventile ein, um verschiedene Anwendungsziele zu erreichen.

Hydraulische Aktuatoren nutzen die immense hydraulische Leistung, die vom Rest des Systems erzeugt wird, um mechanische Bewegung an einem Werkstück bereitzustellen. Diese mechanische Bewegung kann linear (durch Hydraulikzylinder), rotatorisch (durch Hydraulikmotoren) oder sogar als Bremswirkung erfolgen.

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