Pneumatik und Hydraulik basieren auf demselben Prinzip, nur die Mittel zum Zweck unterscheiden sich. Während bei der Pneumatik Gase eingesetzt werden, sind es bei der Hydraulik Flüssigkeiten. Beides sind beliebte Verfahren, die auf mannigfaltige Weise in der Industrie zur Anwendung kommen. Was genau die Einsatzgebiete der Hydraulik und Pneumatik sind, welche Effekte mit diesen Methoden bewirkt werden können und in welchen Situationen sich eher die Pneumatik oder die Hydraulik empfiehlt, das werden wir in diesem Ratgeber diskutieren.
Der Effekt beider Techniken
Das Ziel von Hydraulik und Pneumatik ist eine Vervielfachung der Kräfte durch eine intelligente Übertragung von Kraft und Druck. Verwirklicht wird dieses Vorhaben durch eine über Schläuche oder Rohrsysteme hergestellte Weiterleitung der Gase oder Flüssigkeiten bis zu einer bestimmten Stelle, an der die technische Apparatur die gewünschte Reaktion auslöst. Selbst Menschen könnten sich mit ihrer Körperkraft diese Technik zunutze machen, um Gegenstände anzuheben, die ein Vielfaches ihres eigenen Körpergewichts wiegen. In der verarbeitenden Industrie leisten Maschinen den Kraftaufwand, die zunehmend einer smarten Steuerung unterliegen.
Industrielle Anwendungen
Das Anheben von Lasten haben wir als möglichen Einsatz der Pneumatik und Hydraulik schon angesprochen. Die Hebebühne ist das klassische Beispiel einer entsprechenden mechanischen Vorrichtung. Doch die Anwendungen reichen weiter und erstrecken sich auf die Nutzung bestimmter Steuer-, Antriebs-, Regel- und Bremsvorrichtungen. Schwimmende Bohrinseln werden zum Beispiel über hydraulische Systeme gesteuert, um den Effekt der präzisen Kraftübertragung auf engem Raum zu gebrauchen.
Die Möglichkeit der Speicherung von Energie lässt sich für Bereiche wie Stoßdämpfung, Notfallenergie, Energierückgewinnung und Druckspitzenausgleich nutzen. Weitere Beispiele für industrielle Anwendungen der Pneumatik und Hydraulik lauten wie folgt:
- Fahrzeugtechnik: Kupplung, Kipphydraulik, Fahrwerk, Bremsen
- Aufzugtechnik
- Flugzeuge: Steuerung der Flügelkappen, Ein- und Ausfahren des Fahrwerks
- Werkstatt: Hebebühnen, Maschinenheber, Werkzeuge
- Lagertechnik: Gabelstapler, Hubwagen
- Produktion: Prüfstandtechnik, Förderbänder, Hydraulikpressen
- Landwirtschaft: Kräne, Traktoren
- Bagger, Panzer
- Forstmaschinen
- Verbrennungsmotor: Ventilbetätigung, Nockenwellenverstellung
Hydraulik und Pneumatik im Vergleich
Hydraulische Systeme sind im Vergleich mit pneumatischen Systemen mit einer wesentlich stärkeren Kraftübertragung verbunden und bieten ferner eine präzisere Steuerung. Geht es hingegen um die Erzeugung schneller Bewegungen, sind pneumatische Anwendungen mit ihrem Prinzip der Druckluftübertragung im Vorteil.
Das leichtere Gewicht ist in Systemen wie der Raumfahrt und bei mobilen Robotern nützlich, die darauf angewiesen sind. Von Bedeutung ist ferner der ökologische Aspekt, denn die Flüssigkeit bei hydraulischen Systemen ist in der Regel nicht Wasser, sondern Öl. Gründe dafür sind die Eigenschaften von Öl mit Blick auf eine bessere Schmierfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Temperaturstabilität und Dichtungskompatibilität. Ein Trend in der Hydraulikindustrie liegt derzeit in der Herstellung umweltschonender Hydrauliköle.
Welche Flüssigkeiten werden für die Hydraulik benötigt?
Bei der Verwendung spezieller Hydrauliköle sind nicht nur ökologische Aspekte bei der Auswahl von Bedeutung, zumal die Forschung in dieser Hinsicht noch ein deutliches Optimierungspotenzial besitzt. Ihren Nutzen für die mechanischen Anwendungen entfalten Hydrauliköle am besten, wenn sie schmierfähig, benetzungsfähig, haftfähig und zähflüssig sind und überdies eine geringe Kompressibilität aufweisen, damit sich das Volumen unter dem Druck nicht verringert. Zugleich müssen sie schaum- und säurefrei sowie alterungsbeständig sein, damit sie für eine möglichst lange Zeit genutzt werden können. Das schont die Umwelt und senkt die Kosten.
Die Kraft liegt im System
Die beträchtliche Übertragung von Kraft zur Umsetzung von Energie und die präzisen Steuerungsmöglichkeiten machen pneumatische und hydraulische Systeme für die industrielle Anwendung interessant, wovon die Wirtschaft auf vielfältige Weise profitiert. So ist es kein Wunder, dass diese aus dieser nicht mehr wegzudenken sind und ein breites Bündel an branchenübergreifenden Verwendungsmöglichkeiten abdecken.
Im Vergleich zwischen Pneumatik und Hydraulik überzeugen hydraulische Methoden immer dann, wenn starke Kräfte für präzise Bewegungen freigesetzt werden müssen. Pneumatische Verfahren sind hingegen von Vorteil, wenn hohe Geschwindigkeiten mit mittlerer oder geringer Kraft benötigt werden.
