Wartung Hydraulikaggregat Teil II: Ölfilter wechseln 2

Ölfilter wechseln 2

Ist weder eine optisch/mechanische Verschmutzungsanzeige noch eine elektrische Verschmutzungsanzeige am Hydraulikfilter vorhanden, müssen feste zeitliche Intervalle für den Filterwechsel festgelegt und eingehalten werden.

Die meisten Filter verfügen über einen Bypass, der zum einen vor Druckspitzen im Rücklauf vom Hydraulikaggregat schützt und zum anderen verhindert, dass das Filterelement bei hohem Verschmutzungsgrad aufgrund des sich einstellenden höheren Durchflusswiderstandes birst und damit der angesammelte Schmutz in den Ölkreislauf gelangt. So vorteilhaft dieser Schutzmechanismus auch ist, so verhindert er auch, dass sich der stark verschmutzte Filter von alleine bemerkbar macht. Die Verunreinigung würde erst auffallen, wenn das Hydraulikaggregat aufgrund eines Defektes nicht mehr funktioniert.

Unabhängig vom Überprüfen und Reinigen bzw. Wechseln des Filters ist auch die regelmäßige Überprüfung der Qualität des Betriebsmediums notwendig. In Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Untersuchung ist dann eventuell auch ein Austausch des Betriebsmediums erforderlich.

Wartung Hydraulikaggregat Teil I: Ölfilter wechseln 1

Ölfilter wechseln 1

Ein wesentlicher Faktor für die Langlebigkeit einer Hydraulikanlage ist der Qualitätszustand des Betriebsmediums. Durch das Ansaugen von Umgebungsluft in den Behälter zum Ausgleich des geförderten Hydrauliköls gelangen Partikel und Feuchtigkeit in den Behälter und damit auch ins Hydrauliköl. Über die Verbraucher wie z. B. Hydraulikzylinder geschieht dies ebenfalls. Außerdem können sich im Laufe der Zeit Bestandteile der Hydraulikkomponenten lösen und ins Betriebsmedium gelangen. Die dadurch entstehende Verunreinigung schadet insbesondere den empfindlichen Systemkomponenten des Hydraulikaggregats wie Pumpen und Ventilen.

Damit eine Verunreinigung vermieden wird, ist der Einsatz von Druck- oder Rücklauffiltern im Hydraulikaggregat eine sehr wirkungsvolle Maßnahme. Allerdings bringen diese Schutzmechanismen nur etwas, wenn die Filter regelmäßig überprüft und entweder gereinigt oder getauscht werden. Sollte am Hydraulikfilter keine elektrische Verschmutzungsanzeige vorhanden sein, die ein Signal bei kritischer Verschmutzung ausgibt, kommt man um ein regelmäßiges Überprüfen des Zustandes der optisch/mechanischen Verschmutzungsanzeige nicht herum.

Hydraulikaggregat funktioniert nicht Teil V: Hubtisch vibriert in bestimmter Position

Hubtisch vibriert in bestimmter Position

Wird ein Hydraulikaggregat zum Antrieb von Hydraulikzylindern in einem Hubtisch eingesetzt, kann es vorkommen, dass während des Ausfahrens der Zylinder am Ende des Hubes der Hubtisch nicht mehr gleichförmig hebt. Dies kann unter anderem folgenden Grund haben.

Wenn die im Behälter des Hydraulikaggregates enthaltene Flüssigkeit nicht ausreicht, um die Hubzylinder komplett zu füllen oder die Saugleitung der Pumpe einen zu großen Abstand vom Behälterboden hat, wird die Pumpen gegen Ende des Zylinderhubes neben Flüssigkeit auch Luft ansaugen. Dieses Flüssigkeit/Luftgemisch führt zu einer ungleichmäßigen Förderung der Pumpe und löst Vibrationen des Antriebes aus. Ein weiterer Effekt dieses Mangels ist, dass der Hubmechanismus nicht den vollen geforderten Hub erreicht.

Hydraulikaggregat funktioniert nicht Teil IV: Magnetventile schalten nicht

Magnetventile schalten nicht

Es kann vorkommen, dass bei einer Anwendung mehrere Magnetventile gleichzeitig geschaltet werden müssen. Hier kann der Fehler auftreten, dass die Spannung an den Magneten zwar anliegt, somit also die Steuerung funktioniert, die Ventile einzeln geschaltet werden können, aber bei gleichzeitigem Schalten von mehreren Ventile die Funktion ausbleibt.

Mit hoher Wahrscheinlichkeit liegt die Ursache dafür darin begründet, dass nicht ausreichend elektrische Leistung vorhanden ist, um mehrere Magnetspulen gleichzeitig zu schalten.

Die Annahme lässt sich einfach beweisen, indem man die Spannung misst, die sich beim Schalten der Ventile einstellt; sinkt diese unterhalb des für die Magnetspulen erforderlichen Wertes, so ist die verfügbare Leistung zu gering.

Eine weitere Ursache für diese Fehlfunktion ist das Vorhandensein einer Magnetspule, die für eine geringere Betriebsspannung ausgelegt ist. Wird z. B. eine Spule, die für 12V ausgelegt ist, mit 24V betrieben, so fließt durch diese der vierfache Strom, was dann wieder zu einer Überlastung der Stromquelle und damit zum Absinken der Spannung führen kann. Ein so eingesetzte Spule ist in jedem Fall auszutauschen.

 

Hydraulikaggregat funktioniert nicht Teil III: Motor dreht – kein Druck

Motor dreht – kein Druck

Sollte der E-Motor vom Hydraulikaggregat laufen (Geräusch + Lüfter dreht sich), aber kein Druck aufgebaut werden, kommen u. A. folgende Fehlerquellen in Frage:

Zu wenig Hydrauliköl im Behälter
Wenn das Ölniveau zu niedrig ist, kann die Pumpe kein Hydrauliköl ansaugen und folglich keinen Druck aufbauen. Sollte dies die Fehlerursache sein, darf der Motor in keinem Fall länger eingeschaltet bleiben, da aufgrund der fehlenden Schmierung die Pumpe beschädigt werden kann.

Motor dreht falsch herum
Es kann auch sein, dass der E-Motor falsch angeschlossen ist und dadurch die Drehrichtung falsch ist. Auch in diesem Fall muss der Motor sofort gestoppt werden, um eine Beschädigung der Pumpe zu vermeiden.

Welle oder Kupplung gebrochen
Sollten zum Fehler auch noch ungewöhnliche und / oder laute Geräusche kommen, kann es sein, dass die Welle der Pumpe bzw. vom Motor oder die Kupplung gebrochen ist.

Druckbegrenzungsventil ist zu niedrig eingestellt
Wenn das DBV komplett runter geregelt ist, kann zwangsläufig kein Druck im System aufgebaut werden. Das Öl wird zwar von der Pumpe gefördert, fließt aber direkt wieder in den Tank.

Es sind sicherlich noch weitere Ursachen denkbar; allerdings sollte bei der Fehlerbehebung erst einmal mit diesen Punkten begonnen werden.

Hydraulikaggregat funktioniert nicht Teil II: Hubtisch senkt sich ab

Hubtisch senkt sich ab

Eine klassische Anwendung für ein Hydraulikaggregat ist der Antrieb von einfachwirkenden Zylindern in Hubtischen. Dabei wird Hydrauliköl in die Kolbenseite des Hydraulikzylinders gefördert, wodurch der Zylinderkolben ausfährt und den Hubtisch anhebt. Ist die gewünschte Höhe erreicht bzw. der Kolben am Anschlag, wird der E-Motor abgeschaltet und die Förderung des Öls setzt aus. Damit das Öl auf der Kolbenseite nicht von der Last des Tischs wieder über die Hydraulikpumpe in den Tank gedrückt wird, ist in der Regel ein Rückschlagventil verbaut, dass sofort schließt, sobald sich der Druck aus Richtung des Zylinders einstellt.

Sollte sich der Hubtisch nach Abschalten der Pumpe absenken, ist mit hoher Wahrscheinlichkeit das Rückschlagventil defekt oder es hat sich ein Fremdkörper darin festgesetzt, der das Schließen verhindert. Gleiches kann auch für das Wegeventil gelten, welches zum Ablassen des Hubtischs geschaltet wird. Daher sind die ersten Schritte zu Problemlösung, beide Ventile auf Verschmutzung zu untersuchen und ggf. auszutauschen.

Technisches Wissen Allgemein Teil I: IP-Schutzart

IP-Schutzart

Ein Hydraulikaggregat wird häufig in Umgebungen eingesetzt, in denen es anspruchsvollen Umweltbedingungen ausgesetzt ist. Besonders relevant ist dies für die elektrischen Komponenten im Bezug auf die Gefahr durch Wasser oder Staub aber auch im Hinblick auf die Zugänglichkeit durch Personen.

Zu welchem Grad die jeweilige Komponente gegen diese Gefährdungen geschützt ist, wird durch die IP-Schutzart (International Protection Codes) bestimmt. Die Schutzart wird mit zwei Kennziffern angegeben (IPXX). Die erste Ziffer gibt den Grad des Schutzes gegen Fremdkörper, Staub und Berührung an, die zweite den Schutz gegen Wasser (z. B. IP65). In jedem Fall ist darauf zu achten, auf welche Norm sich die angegebene IP-Schutzart bezieht, da es mehrere gültige Normen gibt.

In der Regel kann ein konventionelles Hydraulikaggregat unter den Bedingungen der Schutzart IP55 (DIN EN 60529)
 betrieben werden. Für anspruchsvollere Einsätze müssen entsprechende Vorkehrungen getroffen bzw. spezielle Komponenten verwendet werden.

 

Hydraulikventile Teil I: Das Druckbegrenzungsventil

Das Druckbegrenzungsventil

Das zur Ventilart der Druckventile gehörende Druckbegrenzungsventil (DBV) dient der Absicherung der im System verbauten Hydraulikkomponenten sowie der angeschlossenen Verbraucher. Der am DBV eingestellte Druck definiert den im Hydrauliksystem maximal aufkommende Druck. In der Regel wird das DBV in eine Nebenleitung zwischen Druck- und Tankleitung unmittelbar hinter der Hydraulikpumpe in das System eingebunden.

Bei einem direktgesteuerten Druckbegrenzungsventil, welches in der Regel bei Systemen mit geringerem Durchfluss eingesetzt wird, ist der federbelastete Verschluss zunächst geschlossen. Erreicht der Druck in der Arbeitsleitung den eingestellten Systemdruck, öffnet das Ventil und lässt eine gewisse Menge Öl zum Tank strömen, wodurch der Systemdruck nicht weiter steigen kann.

Da ein direktgesteuertes DBV bei höheren Volumenströmen eine zu große Bauweise erfordern würde, wird für diesen Fall ein vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil eingesetzt, welches eine kompaktere Bauform ermöglicht.

Hydraulikaggregat funktioniert nicht Teil I: E-Motor prüfen

Elektromotor prüfen (3-Ph. Wechselstrom)

Ist ein neues Hydraulikaggregat in eine Maschine oder Anlage verbaut, ist der nächste Schritt i. d. R. die Inbetriebnahme. Hier kann es vorkommen, dass das Aggregat eingeschaltet wird, aber nichts passiert. Der erste Schritt bei der Fehlersuche besteht in der Überprüfung des E-Motors.

Leitungen bestromt

Zunächst ist zu überprüfen, ob an den Leitungen zum E-Motor überhaupt Strom anliegt. Dies kann mit einer Spannungsmessung geschehen. Sollte tatsächlich kein Strom anliegen, ist entweder die Leitung defekt bzw. selbst nicht angeschlossen oder eine Sicherung ist ausgelöst worden.

Richtiger Anschluss

Sollte Strom am Motor anliegen, ist zu überprüfen, ob die Kabel im Klemmkasten richtig angeschlossen sind. Evtl. liegt hier auch der Grund, weswegen eine der Sicherungen ausgelöst wurde.

Wicklung durchgebrannt

Im ungünstigstem Fall ist eine Wicklung des Motors durchgebrannt. Dies kann überprüft werden, indem die Widerstände der 3 Motorenkabel jeweils zu zweit gegeneinander gemessen werden. Sind alle Widerstände gleich, ist der Motor in Ordnung. Sollte dies nicht der Fall sein, muss der Motor ausgetauscht werden.

Grundlagen der Hydraulik Teil VIII – Kavitation

Kavitation

Im Hydrauliköl kann sich wie in jeder Flüssigkeit Gas (hier Luft) lösen. Diese gelöste Luft kann bei Erreichen des Gaslösedrucks (Sättigungsdruck) in die Form von Luftblasen im Öl übergehen (Luftblasen-Kavitation). Dies geschieht, wenn das Öl Engstellen wie z. B. Ventile im System durchströmen muss. Nach überwinden der Engstelle und dem schlagartigen Anstieg des Drucks implodieren die Luftblasen. Sinkt das Öl auf das Niveau des Dampfdrucks ab, entsteht Dampfblasen-Kavitation mit der gleichen Wirkung.

Die Kavitation ist dahin gehend ein Problem, dass bei der Implosion der Blasen Geräusche (Kavitationslärm) und Schwingen entstehen. Außerdem besteht die Gefahr der Erosion (Kavitationserosion) der Leitungen und Bauteiloberflächen aufgrund der emittierten Flüssigkeitsstrahlen. Für die Funktion des Systems ist relevant, dass die Kavitation auch zur Beeinträchtigung der Leistung von Hydraulikkomponenten (z. B. Hydraulikpumpe) führen kann. Hinzu kommt, dass aufgrund der Implosionen der Blasen die Temperatur lokal extrem ansteigt, was Selbstzündung des Öls führen kann. Dies wirkt sich negativ auf die Eigenschaft des Öls aus.