Hydraulik Trotz spezieller Komponentenauslegung kann sich die Wasserhydraulik lohnen

Bezüglich der Energie- und Druckübertragung haben wasserbasierte Flüssigkeiten im Vergleich zu Hydrauliköl Vorteile. Grund ist die niedrige Kompressibilität und Viskosität. Jedoch stehen dem die hohe Korrosionswirkung und schlechte Schmierung von Wasser entgegen – eine Herausforderung für die Komponentenauslegung.

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Zur Energie- und Druckübertragung steht in der hydraulischen Antriebstechnik immer wieder das Medium Wasser zur Diskussion, als spezifische wasserbasierte HFA-Flüssigkeiten oder reines Wasser. Beides wird in der Wasserhydraulik als umweltverträgliche Alternative zu Mineral- oder Synthetiköl eingesetzt. HFA-Flüssigkeiten sind umweltverträgliche und schwer entflammbare Emulsionen mit einfacherer Instandhaltung und ohne besondere Lagerungsanforderungen.

Geringere Viskosität von Wasser verbessert Energieübertragungseffizienz

Meist bestehen HFA-Flüssigkeiten aus mindestens 95% Leitungswasser und höchstens 5% Öl. Die geringere Kompressibilität und Viskosität von Wasser tragen wesentlich zur Verbesserung der Energieübertragungseffizienz sowie der Verfahr- und Positionsgenauigkeit von Hydraulikzylindern bei. Jedoch erfordert diese Verbesserung spezifische Werkstoff- und Auslegungskenntnisse, was die elektrohydraulischen Komponenten anbelangt:

• Die geringe Viskosität von Wasser erhöht die internen Leckagen, die mittels engerer Kupplungstoleranzen verringert werden müssen.
• Der Schmiereffekt von Wasser ist gering. In der Regel werden wasserbasierten Flüssigkeiten entsprechende Zusätze beigemischt, um die Reibung zwischen sich relativ zueinander bewegenden Teilen zu minimieren. Außerdem ist eine Optimierung der Oberflächenrautiefe bei denjenigen Teilen erforderlich, die einer Reibung ausgesetzt werden.
• Die geringere Viskosität von Wasser führt zu einer erhöhten Strömungsgeschwindigkeit in den Ventilen. Dieser Effekt kann zu einem Verschleiß der Steuerungsteile in Ventilen führen, zum Beispiel bei den Kolbenkanten von Wegeventilen oder bei den Kegeln und Sitzen von Druckventilen.
• Wegen des in Wasser befindlichen Sauerstoffs sind Bauteile aus C-Stahl bei Wasserkontakt einer starken Oxidation ausgesetzt. Deshalb können hydraulische Standardkomponenten in der Wasserhydraulik nicht verwendet werden.

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