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Bisher haben wir uns mit Schaltzeichen, einfachen Kolbenzylindern, nicht elektronischen Regelungen und gewissen Anwendungen der Hydraulik beschäftigt. Hier soll eine andere praktische Anwendung hinzukommen. Es geht um Baumaschinen und wie die den Hydraulikdruck erzeugen und auf ihre diversen Arbeitszylinder leiten.

Beginnen wir also noch einmal bei dem Arbeitszylinder. Nehmen wir an, er bringt eine Ladeschaufel in Kippstellung. Wenn er dazu ausfahren muss, braucht er Druck auf die Kolbenfläche. Da kann natürlich noch Gegendruck auf der anderen Seite des Kolbens herrschen von der vorigen Bewegung der Ladeschaufel. Dieser Druck muss also gleichzeitig zurückgenommen werden. So kann zwischen Kipp- und Transportstellung hin- und hergeschaltet werden.

Natürlich sind bei größerem Kraftaufwand auch zwei Hydraulikzylinder parallel üblich, günstigenfalls nicht direkt nebeneinander, sondern auf beiden Seiten der Ladeschaufel. Gehen wir zunächst von einfachen Steuerventilen in der Kabine des Schaufelladers aus. Was aber in jedem Fall noch vorhanden sein muss, ist ein Motor zur Herstellung des Drucks, dessen Drehmoment elektrisch oder durch Verbrennung erzeugt werden kann.

Damit kommen wir zum Axialkobenmotor. Der Name kommt von der Bewegungsrichtung der Kolben, im Leerlauf parallel zu seiner Abtriebsachse. In diesem Fall wird der hydraulische Druck nicht in mechanische Energie umgewandelt. Erst wenn die axial angeordneten Kolben aus der Parallelität weggekippt werden, entscheidet sich je nach Kipprichtung, ob die Welle mit oder gegen den Uhrzeigersinn dreht.

Proportional zum Kippwinkel wächst das übertragbare Drehmoment. Zu jedem Hydraulikmotor gehört eine Hydraulikpumpe. Treibt dieser Motor beispielsweise über ein Getriebe eine Hinterachse an, tut ein Dieselmotor dies mit der Pumpe. Hier wird die Kraft des Dieselmotors zu entsprechendem Druck verarbeitet. Die Anordnung des Dieselmotors wird unabhängig von den anzutreibenden Achsen, da keine direkte mechanische Verbindung besteht.

Die Hydraulikpumpe wird auch Primärteil (primär = zuerst) genannt, weil sie am Anfang des hydraulischen Teils der Kraftübertragung eingebaut ist. Den Hydraulikmotor bezeichnet man als Sekundärteil (sekundär = zweites). Er bildet das Ende des Hydraulikteils und leitet wieder über zur Mechanik. Es gibt Motoren und Pumpen mit einen festen Winkel (Bild) und verstellbare. Der Grad der Verstellung wird ebenfalls über Druckleitungen und Steuerventile bestimmt.

Die Leitungen können als Metallrohre starr oder als Hochdruckschläuche flexibel gestaltet sein. Sie verbinden nicht nur Hydraulikmotoren und -pumpen, sondern diese auch mit dem Ventilblock und damit der Bedienereinheit. Hier wird über die Drehzahl des Verbrennungsmotors und den jeweiligen Verstellwinkel entschieden, sehr häufig natürlich elektronisch. Drehmomenterzeugung und -weitergabe müssen in einem vernünftigen Verhältnis zueinander stehen.

Natürlich gibt es sehr viele verschiedene Bauarten von Hydraulikpumpen, so z.B. eine ähnlich dem Pumpenteil einer hydraulischen Kupplung. Ist diese in den Fahrzeugantrieb eingebaut, spart man sich die mechanische Kupplung. Auch kann ein Dieselmotor mehrere Hydraulikpumpen gleichzeitig antreiben. Sogar an verschiedenen Orten ist die Anflanschung möglich, z.B. direkt an der Kupplung oder am Getriebeausgang.

Hydraulische Kraftübertragung ist der mechanischen im Wirkungsgrad unterlegen, außer vielleicht bei besonders großen Übersetzungsverhältnissen. Deshalb ist Optimieren im Hinblick auf CO2-Emissionen besonders nützlich und wichtig. An der Bedieneinheit merkt man davon nichts. Da reicht ein Knopfdruck oder eine Bewegung an einer Art Joystick, um Tausende von kW in Tätigkeit zu bringen. 06/12

Siehe auch stufenlose Automatik (Schlepper)


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