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Hydraulischer Antrieb

Was bedeutet hydraulisch?

Bei einem hydraulischen Antrieb wird eine unter Druck stehende Flüssigkeit verwendet, um über Hydraulikzylinder oder Hydraulikmotoren eine Bewegung zu erzeugen. Er wird aufgrund seiner hohen Leistungsdichte, Zuverlässigkeit und Präzision in verschiedenen Branchen eingesetzt.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Ihr Hydrauliksystem zu gestalten:

Einfache Systeme, z. B. für Ladebordwände
Mobile Systeme, z. B. für Bagger
Industrielle Systeme; haben einen hohen Wirkungsgrad und benötigen eine lange Lebensdauer
Spezielle Systeme

Einfache Systeme verwenden kleine Komponenten wie Zahnradpumpen und Lamellenmotoren.

Ein hydraulisches System besteht aus:

dem Antriebsteil, der Pumpe, die von einem Elektromotor oder Verbrennungsmotor angetrieben wird
Steuerung mit Verrohrung
Motorteil; Hydraulikzylinder und/oder -motor(en)
Flüssigkeit; in der Regel Öl

Im Aggregat wird die Antriebsleistung, bestehend aus Drehzahl und Drehmoment, in hydraulische Leistung, gemessen in Durchfluss und Druck, umgewandelt. Diese hydraulische Leistung wird dann im Motorteil des Antriebs in Kraft und Geschwindigkeit umgewandelt. Zum Beispiel in einem Hydraulikzylinder oder in Geschwindigkeit und Drehmoment, wie in einem Hydraulikmotor.

Hydraulischer Antrieb

Hydraulische Systeme versetzen einzelne Komponenten durch Flüssigkeitsdruck in Bewegung, häufig unter Verwendung von Hydrauliköl. Um ein Fahrzeug oder ein Bauteil in Bewegung zu setzen und zu halten, ist Energie erforderlich, die nicht nur zugeführt, sondern oft auch in eine andere Energieform umgewandelt werden muss. So wandelt beispielsweise ein Elektromotor elektrische Energie in mechanische Energie um, die dann auf eine Hydraulikpumpe übertragen wird.

Die Vorteile des hydraulischen Antriebs sind:

Die Übertragung von großen Kräften oder Drehmomenten ist dank hydraulischer Systeme auf relativ kleinem Raum möglich. In diesen Systemen kann der Druck sehr hoch sein, wie zum Beispiel bei Ladebordwänden, wo der Druck zwischen 180 und 240 bar variiert. Dieser hohe Druck ermöglicht es, mit der Hydraulikflüssigkeit große Kräfte zu erzeugen.
Hydraulische Systeme bieten die Möglichkeit, Geschwindigkeiten stufenlos zu regeln, was besonders vorteilhaft beim Heben und Senken der Plattform ist.
Ein Überlastungsschutz ist möglich, da der Druck in einem Hydrauliksystem mit Hilfe eines Überdruckventils leicht reguliert und begrenzt werden kann.

Hydraulische Komponenten

Haco Tail Lift Parts bietet unter dem eigenen Label HACO Hydraulikteile an, die mit den Hydraulikteilen aller Ladebordwandmarken vollständig kompatibel sind. Einige Beispiele hierfür sind:

Pumpen

Die Hydraulikpumpe und der Elektromotor arbeiten zusammen, um hydraulische Energie zu erzeugen, indem sie z. B. mechanische oder elektrische Energie umwandeln. In der Ladebordwandhydraulik werden hauptsächlich Zahnradpumpen oder Flügelzellenpumpen eingesetzt. Die Förderleistung dieser Pumpen, d. h. die Flüssigkeitsmenge pro Zeiteinheit (ausgedrückt in m3/sec), ist im Allgemeinen mehr oder weniger konstant, unabhängig vom Druck. Einige teurere Pumpentypen können jedoch so eingestellt werden, dass das Verdrängungsvolumen einstellbar ist.

Motoren

Es wird unterschieden zwischen:

Elektrische Motoren
Hydraulische Motoren

Ein Elektromotor wandelt elektrische Energie in mechanische Energie um, die dann ein Werkzeug antreibt. Diese Motoren werden in Gleichstrom- und Wechselstrommotoren unterteilt. Neben den traditionellen Motoren, die eine Drehbewegung ausführen, gibt es auch Linearmotoren. Elektromotoren werden in Maschinen eingesetzt, in denen eine – oft rotierende – Bewegung erforderlich ist.

Hydraulikmotoren werden für rotierende Antriebe verwendet. Die meisten Hydraulikmotoren haben ein festes Verdrängungsvolumen und gehören zu den Verdrängermotoren, was bedeutet, dass die Drehzahl mit dem Verdrängervolumen und dem zugeführten Flüssigkeitsstrom zusammenhängt. Das Drehmoment steht in direktem Zusammenhang mit der Druckdifferenz über den Motor und dem Verdrängungsvolumen. Bei Ladebordwänden werden Hydraulikmotoren oder Schieberzylinder zur Bewegung eingesetzt.

Es gibt drei verschiedene Arten von Hydraulikmotoren:

Getriebemotoren (bestimmt für Ladebordwände)
Lamellenmotoren (für Baumaschinen)
Verstellbare Axialmotoren (für Baumaschinen)

Zylinders

Es gibt zwei Arten von Hydraulikzylindern:

Einfachwirkender Zylinder (Zylinder wird von einer Seite mit Druck beaufschlagt)
Doppeltwirkender Zylinder (Zylinder wird von zwei Seiten mit Druck beaufschlagt)

Ein doppeltwirkender Zylinder wird unter Öldruck aus- und eingefahren. Bei einfach wirkenden Zylindern wird der Zylinder nur durch den Öldruck ausgefahren; das Einfahren erfolgt durch das Gewicht der Ladebordwand.

Beim Bewegen der Ladebordwand verwenden wir folgende Typen:

Ein Stößelzylinder, der durch eine dicke Stange gekennzeichnet ist, hat in der Regel keine Dichtungen am Kolben, sondern Öffnungen, oder der Kolben ist ganz abwesend. Diese Stange dient als Oberfläche, gegen die der Zylinder Druck ausüben kann. Stößelzylinder sind in der Regel einfachwirkend und üben Druck aus.
Bei Kolbenzylindern (auch Kolben genannt) sind der Kolben und die Stange einteilig. Die Stange ist dünner als bei einem Stößelzylinder, da der Kolben diese Funktion erfüllt. Die Kolbenstange wird durch den Zu- und Abfluss von Öl bewegt.

Dichtungssätze für den Zylinder

Dichtungen sorgen dafür, dass der Zylinder vor äußeren Einflüssen geschützt ist.
Wir haben zwei Arten von Dichtungssätzen:

Einfachwirkende Dichtungssätze
Doppeltwirkende Dichtungssätze

Hydraulische Schläuche

Hydraulikkomponenten sind durch Hydraulikschläuche oder -rohre miteinander verbunden, die dazu dienen, Öl zwischen den verschiedenen Teilen zu transportieren. Hydraulikschläuche sind flexibel und in der Regel schwarz.

Ventile

Ventile werden verwendet, um die Durchflussrichtung des Öls zu regulieren.
Wir haben vier Arten von Ventilen:

Magnetventil
Steuerventil
Drosselventil
Handventil

Welche Funktionen haben die Ventile?

Magnetventil

Einfachwirkende ventile erkennt man an einem Stützring neben dem O-Ring; sie lassen den Öldruck im unbetätigten Zustand durch und blockieren das Öl.
Doppeltwirkende ventile erkennt man an zwei Stützringen auf beiden Seiten des O-Rings; diese sperren den Ölfluss in beide Richtungen.

Magnetventil sorgen für Sicherheit, indem sie die Ölzufuhr unterbrechen, wenn ein Schlauch reißt, nachdem die Steuerung ausgelöst wurde. In Notfällen kann die Ölzufuhr manuell durch Drücken eines Stifts gesteuert werden (2/2-Ventile). Das magnetventil unterbricht die Ölzufuhr, sobald ein Hydraulikschlauch und der Steueranschlag reißen. Es wird empfohlen, die Ladebordwand nicht zu benutzen, bis das Problem behoben ist.

Regelventil

Diese Art von Ventil regelt den Ölfluss zu den gewünschten Komponenten. In der Ladebordwandindustrie werden z. B. Magnetventile (2/2-Ventile) oder 4/2-, 4/3-, 3/2-Ventile verwendet. Ein 4/2-Ventil hat z. B. 4 Anschlüsse und 2 Stellungen.

Drosselventil

Ein Drosselventil regelt die Geschwindigkeit, mit der sich die Ladebordwand bewegt, indem es den Ölfluss drosselt. Bei Ladebordwänden geschieht dies z. B. durch das Senkgeschwindigkeitsregelventil. Dieses Ventil ist oft in einen Zylinder oder in den Ventilblock integriert.

Handventil

Die Handventile werden manuell betätigt und sorgen dafür, dass die gewünschten Bauteile mit Öl versorgt werden.

Öldruckschalter

Der Öldruckschalter liefert ein elektrisches Signal, wenn der voreingestellte Druck erreicht ist. Der Öldruckschalter wird z. B. am Hubzylinder angebracht und aktiviert die Niveauregulierung, wenn der eingestellte Druck erreicht ist.

Hydraulisches Öl

Das Öl in einem Hydrauliksystem hat folgende Aufgaben:

Transport von Energie
Schmierung der beweglichen Teile
Schutz der Metalloberflächen, die mit der Flüssigkeit in Berührung kommen
Ableitung der durch Öl erzeugten Wärme aus internen Leckagen und Reibung
Beseitigung von Verunreinigungen

Viele Hydrauliköle basieren auf Mineralölen. Auslaufende Öle können den Boden verunreinigen. Deshalb wurden Bio-Hydrauliköle entwickelt, die aus pflanzlichen Ölen und Fetten hergestellt werden. Auch Öle auf der Basis synthetischer Ester, die mineralischen Ursprungs, aber biologisch abbaubar sind, werden verwendet.

Das in Ladebordwänden verwendete Hydrauliköl hat einen hohen Viskositätsindex, d. h. es ist weniger empfindlich auf Temperaturschwankungen reagiert. Die Hydrauliksysteme sind mit Ölfiltern ausgestattet, um sicherzustellen, dass das Öl sauber bleibt.

Es werden Öle mit zwei verschiedenen Viskositätsstufen verwendet: Die deutschen Ladebordwandmarken wie Bär Cargolift, Dautel und Sörensen verwenden Öl mit einer Viskosität von ISO VG10. Ama, Anteo, Dhollandia und Zepro verwenden ISO VG22 oder VG15.

Wartung der Hydraulikteile

Vermeiden Sie Verschmutzungen an den (Schnell-)Kupplungen, reinigen Sie sie, falls sie verschmutzt sind, bevor Sie sie anschließen
Stellen Sie sicher, dass Schläuche und Kupplungen in gutem Zustand sind. Das Hydrauliksystem arbeitet mit hohem Druck, der bis zu 240 bar erreichen kann, und es ist gefährlich, wenn Schläuche platzen
Der Hydraulikölvorrat im Tank sollte ausreichend sein. Neben Leckagen geht manchmal auch Öl beim Anschließen der Schnellkupplungen verloren. Daher sollte der Ölstand regelmäßig kontrolliert werden
Kontrollieren Sie regelmäßig die Steuer- und Regelelemente. Steuer- und Regelelemente werden zwischen den Pumpen und Motoren (linear und rotierend) eingesetzt, um das Hydrauliksystem zu steuern. Diese Elemente werden im Allgemeinen als Ventile (Ventilblöcke) bezeichnet, d. h. als Teile, die in ihrer ursprünglichen Form ein Ventil auf einem Sitz haben (Rückschlagventile, Sicherheitsventile, Druckminderungsventile, Ausgleichsventile usw.)
Richtungsschieber und Ventile sind die Bauteile, die den Flüssigkeitsstrom steuern und regeln. Die letztgenannten Komponenten werden häufig elektrisch betrieben (Patronen), manchmal ein/aus, manchmal einstellbar. “Stromregelventile” sind keine Ventile in diesem Sinne, sondern Drosselventile