1. Problembeschreibung und Anwendungsbereich
Dieses Handbuch dient der systematischen Diagnose und Behebung von Störungen im Zusammenhang mit der unkontrollierten Bewegung von Hydraulikzylindern, nämlich Drift (unkontrollierte Bewegung in einer statischen Position) und Kriechen (ungleichmäßige, ruckartige Bewegung während des Betriebs). Diese Probleme können in einer Vielzahl von Industrieanlagen auftreten, die hydraulische Aktuatoren verwenden, darunter Pressen, Hebezeuge, Spannvorrichtungen, Aktuatoren und andere Produktionsanlagen.
Arten der Ausrüstung:
- Bearbeitungsmaschinen von ChPK
- Hydraulische Pressen
- Hebebühnen und Wagenheber
- Gießereimaschinen
- Be- und Entladen von Geräten
Einstufung des Schweregrads:
- Kritisch: Verlust der Ladungskontrolle, direkte Gefahr für die Sicherheit des Personals, erhebliche Produktionsausfälle. Erfordert sofortiges Eingreifen.
- Erheblich: Verringerung der Positioniergenauigkeit, Erhöhung der Zykluszeit, Verschlechterung der Produktqualität. Beeinflusst die Produktionseffizienz.
- Geringfügig: Zeitweilige oder kaum wahrnehmbare Symptome, die auf ein Anfangsstadium einer Fehlfunktion hinweisen können. Erfordert Überwachung und geplante Diagnose.
2. Sicherheitsmaßnahmen
ACHTUNG: SICHERHEIT! Bevor mit Diagnose- oder Reparaturarbeiten an hydraulischen Systemen begonnen wird, müssen die Sicherheitsregeln strikt befolgt werden. Andernfalls kann es zu schweren Verletzungen oder zum Tod kommen.
- Lockout/Tagout (LOTO): Schalten Sie immer die Stromversorgung der Geräte aus und wenden Sie Lockout/Tagout-Verfahren gemäß internen Anweisungen von UNITEC und DSTU EN 1037:2018 (Sicherheit von Maschinen. Vorbeugung von) an unerwarteter Start).
- Druckentlastung: Stellen Sie sicher, dass der gesamte Hydraulikdruck im System entlastet ist, bevor Sie Leitungen trennen oder Komponenten demontieren. Verwenden Sie Manometer, um den Nulldruck zu überprüfen.
- Energiespeicherung: Eine von einem Hydraulikzylinder gehaltene Last kann eine erhebliche potenzielle Energie haben. Sichern oder stützen Sie die Last immer mechanisch ab, bevor Sie mit dem Zylinder arbeiten.
- Persönliche Schutzausrüstung (PSA): Tragen Sie unbedingt eine Schutzbrille (DSTU EN 166), Handschuhe (DSTU EN 388), Schutzkleidung und Schutzschuhe (DSTU EN ISO 20345).
- Heiße Oberflächen und Flüssigkeiten: Hydraulikflüssigkeiten und -komponenten können heiß sein. Lassen Sie das System vor dem Betrieb immer abkühlen. Unter hohem Druck stehende Hydraulikflüssigkeitsstrahlen können die Haut durchdringen und schwere Verletzungen verursachen.
3. Notwendige Diagnosetools
Für eine effektive Diagnose ist die folgende Liste von Werkzeugen erforderlich:
| Name des Tools | Spezifikation/Modell | Messbereich | Zweck |
|---|---|---|---|
| Das Manometer ist hydraulisch | Genauigkeitsklasse nicht kleiner als 1,0 (z. B. WIKA 213.53) | 0–400 bar, 0–6000 psi | Druckmessung in Hydraulikleitungen und Zylinder. |
| Der Durchflussmesser ist hydraulisch | Genauigkeit ±1 % (z. B. Hydac HMG 500) | 0,5-100 l/min | Messung von Zylinderinnenlecks. |
| Multimeter | Digital, True RMS (z. B. Fluke 179) | V, A, Ohm (DC/AC) | Überprüfung elektrischer Komponenten (Magnete, Sensoren). |
| Wärmebildkamera (Wärmebildkamera) | Auflösung 160x120, Temperaturbereich -20°C bis +350°C (z. B. FLIR E6) | -20°C bis +350°C | Erkennung von Überhitzungszonen (Leckagen, Reibung, Kavitation). |
| Uhrartige Anzeige / Messschieber | Genauigkeit 0,01 mm (z. B. Mitutoyo 2109S-10) | 0-10 mm / 0-300 mm | Messung der Stangenbewegung, Prüfung des Rundlaufs. |
| Flüssigkeitstestkit | Teststreifen für Wasser, Säuregehalt, tragbares Viskosimeter. | Hängt vom Hersteller ab | Expressanalyse des Zustands der Hydraulikflüssigkeit. |
4. Checkliste für die Erstbewertung
Bevor mit einer detaillierten Diagnose begonnen wird, ist es notwendig, folgende Informationen zu sammeln und aufzuzeichnen:
| Kontrollpunkt | Was zu beobachten/aufzuzeichnen ist | Zweck |
|---|---|---|
| Beschreibung des Problems durch den Betreiber | Wann genau ist das Problem (Abdriften/Kriechen) aufgetreten? Unter welchen Bedingungen (Last, Temperatur, Geschwindigkeit)? Gab es ungewöhnliche Geräusche oder Gerüche? | Hilft, die Suche nach der Grundursache einzugrenzen. |
| Wartungshistorie | Das Datum des letzten Austauschs von Hydraulikflüssigkeit, Filtern und Dichtungen. Wurden Reparaturen am Hydraulikzylinder oder an den Ventilen durchgeführt? | Erkennt potenzielle Verschleißfaktoren oder Installationsfehler. |
| Der Füllstand der Hydraulikflüssigkeit im Tank | Überprüfen Sie den Füllstand an der Anzeige. Entspricht es der Norm? | Ein niedriger Füllstand kann auf äußere Undichtigkeiten oder Lufteinlass hinweisen. |
| Zustand der Hydraulikflüssigkeit | Sichtprüfung: Farbe (dunkel?), Vorhandensein von Schaum, Emulsion, mechanische Einschlüsse (Metallspäne?). Geruch (verbrannt?). | Eine Verunreinigung oder Zersetzung der Flüssigkeit ist die Ursache vieler Fehlfunktionen. |
| Externe Quellen | Eine gründliche Sichtprüfung der Zylinderstange, Manschetten, Anschlüsse, Hydraulikleitungen und Anschlüsse auf Flüssigkeitsspuren. | Direkter Hinweis auf Beschädigungen an Dichtungen oder Lockerung von Verbindungen. |
| Betriebstemperatur des Systems | Messen Sie die Temperatur der Flüssigkeit im Tank und auf der Oberfläche der Zylinder/Ventile mit einer Wärmebildkamera. | Überhitzung (über 60 °C) beschleunigt den Abbau von Flüssigkeiten und Dichtungen und kann auf interne Undichtigkeiten hinweisen. |
| Geräusche und Vibrationen | Hören Sie auf die Pumpe (Kavitation?), den Zylinder und die Ventile. Spüren Sie ungewöhnliche Vibrationen. | Ungewöhnliche Geräusche/Vibrationen können auf Kavitation, mechanische Reibung oder Pumpenprobleme hinweisen. |
| Historie der Alarme | Sehen Sie sich das Fehlerprotokoll des Hardware-Managementsystems an. | Kann auf elektrische Störungen oder Parameterüberschreitungen hinweisen. |
5. Systematische Diagnostik (Diagnosealgorithmus)
SYMPTOM: Drift des Hydraulikzylinders (unkontrollierte Bewegung in einer statischen Position)
- SCHRITT 1: Auf externe Lecks prüfen.
- Aktion: Gründliche Sichtprüfung von Stange, Manschetten, Anschlüssen, Hydraulikleitungen und Zylinderanschlüssen.
- WENN Undichtigkeiten festgestellt werden (sichtbare Flüssigkeitsspuren, Tropfen) → MÖGLICHE URSACHE: Beschädigte äußere Dichtungen (Stange, Kappe) oder lose/beschädigte Hydraulikleitungsverbindungen. → Gehen Sie zu Abschnitt 7: Ursachenanalyse (Externe Undichtigkeit von Dichtungen/Kupplungen).
- SONSTIGES (keine externen Lecks) → Gehen Sie zu SCHRITT 2.
- SCHRITT 2: Überprüfen Sie die Zylinderkolbendichtungen auf interne Leckagen.
- Aktion:
- Bewegen Sie die Zylinderstange in die mittlere Position.
- Trennen Sie die Hydraulikleitungen von beiden Zylinderräumen (Kolben und Stange) oder verwenden Sie spezielle Diagnoseadapter.
- Schließen Sie beide Flaschenanschlüsse ab oder schließen Sie an einen davon einen Durchflussmesser und an den anderen einen Druckmesser an.
- Beaufschlagen Sie einen der Zylinderhohlräume mit Betriebsdruck (z. B. 100 bar), indem Sie den Ausgang des anderen Hohlraums blockieren oder den Durchfluss mit einem Durchflussmesser messen.
- Beobachten Sie die Spindelbewegung (wenn die Anschlüsse verstopft sind) oder die Messwerte des Durchflussmessers (wenn der Durchfluss gemessen wird).
- WENN sich die Stange bewegt oder der Durchflussmesser einen erheblichen Durchfluss anzeigt (z. B. > 0,1 l/min bei 100 bar) → MÖGLICHE URSACHE: Interne Undichtigkeit der Kolbendichtungen. → Gehen Sie zu Abschnitt 7: Ursachenanalyse (interne Undichtigkeit der Kolbendichtung).
- SONSTIGES (Fluss ist normal oder fehlt, Stiel bewegt sich nicht) → Gehen Sie zu SCHRITT 3.
- Aktion:
- SCHRITT 3: Absperrventile prüfen (prüfen, prüfen, ausbalancieren).
- Aktion:
- Zylinder unter Last in einer bestimmten Position arretieren.
- Isolieren Sie den Zylinder mit Absperrkugelhähnen vom Rest des Systems oder trennen Sie die Hydraulikleitungen und schalten Sie sie geräuschlos ab.
- Beaufschlagen Sie die Hydraulikleitung, die den Zylinder hält, mit Betriebsdruck und überwachen Sie diesen mit einem Manometer.
- Messen Sie den Druckabfall über einen bestimmten Zeitraum (z. B. 5 Minuten).
- WENN der Zylinder driftet oder das Manometer einen Druckabfall anzeigt (z. B. > 5 bar in 1 Minute) → MÖGLICHE URSACHE: Ausfall der Rückschlagventile (Rückschlagventil, pilotgesteuertes Rückschlagventil, Ausgleichsventil). → Gehen Sie zu Abschnitt 7: Ursachenanalyse (Fehlerhafte Rückschlagventile).
- SONST (Ventile halten den Druck) → Gehen Sie zu SCHRITT 4.
- Aktion:
- SCHRITT 4: Überprüfen Sie den Steuerdruck (für vorgesteuerte Ventile).
- Aktion: Schließen Sie ein Manometer an die Steuerleitung des Ventils an (falls zutreffend). Messen Sie den Druck, während Sie versuchen, die Flasche festzuhalten.
- WENN der Steuerdruck fehlt oder instabil ist (z. B. < 20 bar bei typischen Systemen) → MÖGLICHE URSACHE: Problem mit der Steuerleitung oder der Steuerdruckquelle (z. B. Verstopfung, Ausfall des Steuerdruck-Entlastungsventils). → Gehen Sie zu Abschnitt 7: Ursachenanalyse (niedriger/instabiler Steuerdruck).
- SONSTIGES (Steuerdruck normal) → Überprüfen Sie andere mögliche Ursachen oder ziehen Sie kombinierte Fehler in Betracht.
SYMPTOM: Kriechen des Hydraulikzylinders (ungleichmäßige, ruckartige Bewegung während des Betriebs)
- SCHRITT 1: Überprüfen Sie den Systemdruck.
- Aktion: Schließen Sie ein Manometer an die Druckversorgungsleitung zum Zylinder und an die Rücklaufleitung an. Beobachten Sie die Messwerte, während sich der Zylinder bewegt. Messen Sie den Öffnungsdruck des Überdruckventils.
- WENN der Druck instabil ist (Schwankungen > 10 % des Nennwerts) oder unter dem Normalwert liegt → MÖGLICHE URSACHE: Pumpenausfall, verstopfter Filter, defektes Überdruckventil. → Gehen Sie zu Abschnitt 7: Ursachenanalyse (Instabiler Pumpendruck).
- SONSTIGES (Druck ist normal) → Gehen Sie zu SCHRITT 2.
- SCHRITT 2: Überprüfen Sie das System auf Luft/Gas (Kavitation).
- Aktion: Beobachten Sie die Hydraulikflüssigkeit im Tank während des Betriebs visuell (Vorhandensein von Schaum, Blasen). Achten Sie auf charakteristische Kavitationsgeräusche der Pumpe. Überprüfen Sie den Flüssigkeitsstand im Tank.
- WENN Luft erkannt wird (Schaum im Tank, Blasen, Pumpenkavitationsgeräusch) → MÖGLICHE URSACHE: Pumpenkavitation, Lufteinlass aufgrund einer undichten Saugleitung oder niedriger Flüssigkeitsstand. → Gehen Sie zu Abschnitt 7: Ursachenanalyse (Luft/Gas im System).
- SONSTIGES (keine Luft) → Gehen Sie zu SCHRITT 3.
- SCHRITT 3: Überprüfen Sie den Zylinder oder Mechanismus auf Reibung.
- Aktion:
- Trennen Sie den Zylinder von der Arbeitslast (falls möglich).
- Bewegen Sie die Zylinderstange von Hand über die gesamte Hublänge.
- WENN die Bewegung der Stange ungleichmäßig ist, gibt es Widerstand, Blockierung oder spürbare Schläge der Stange (>0,05 mm) → MÖGLICHE URSACHE: Mechanische Blockierung, Verformung der Stange/Zylinderhülse, Verschleiß der Führungselemente, falsche Zentrierung des Zylinders. → Gehen Sie zu Kapitel 7: Ursachenanalyse (Mechanische Reibung/Festfressen).
- SONST (Stabbewegung ist gleichmäßig) → Gehen Sie zu SCHRITT 4.
- Aktion:
- SCHRITT 4: Qualität der Hydraulikflüssigkeit prüfen.
- Aktion:
- Entnehmen Sie eine Probe der Hydraulikflüssigkeit aus dem Tank und der Arbeitsleitung.
- Beurteilen Sie visuell Verschmutzung, Farbe und Geruch.
- Verwenden Sie das Kit für Schnelltests (Wasser, Säuregehalt).
- Bei Bedarf Probe zur Laboranalyse einschicken (Reinheit nach ISO 4406, Viskosität).
- WENN die Flüssigkeit verunreinigt ist (sichtbare Partikel, Emulsion, Verfärbung/Geruch) oder die Laboranalyse eine Verschlechterung zeigt (z. B. Reinheitsklasse schlechter als ISO 4406 18/16/13) → WAHRSCHEINLICHE URSACHE: Verunreinigung der Flüssigkeit, Abbau von Zusatzstoffen. → Gehen Sie zu Abschnitt 7: Ursachenanalyse (kontaminierte Flüssigkeit).
- SONSTIGES (Flüssigkeit OK) → Gehen Sie zu SCHRITT 5.
- Aktion:
- SCHRITT 5: Überprüfen Sie die Einstellung des Ausgleichsventils (falls installiert).
- Maßnahme: Überprüfen Sie die Einstellung des Ausgleichsventils anhand der Herstellerspezifikation oder Konstruktionsdaten. Messen Sie mit einem Manometer den Ventilöffnungsdruck.
- WENN die Einstellungen nicht korrekt sind (z. B. wenn der Druck um mehr als 10 % von der Spezifikation abweicht) → MÖGLICHE URSACHE: Falsche Einstellung des Ausgleichsventils. → Gehen Sie zu Abschnitt 7: Ursachenanalyse (Einstellung des Ausgleichsventils falsch).
- SONSTIGE (Einstellungen sind normal) → Überprüfen Sie andere mögliche Ursachen oder ziehen Sie kombinierte Fehler in Betracht.
6. Matrix der Störungen und Ursachen
Diese Tabelle bietet einen schnellen Überblick über häufige Symptome, wahrscheinliche Ursachen und Diagnosemethoden:
| Symptom | Wahrscheinliche Ursachen (nach Wahrscheinlichkeit geordnet) | Diagnosetest | Erwartetes Ergebnis bei der Bestätigung der Ursache |
|---|---|---|---|
| Hydraulikzylinderdrift |
|
|
|
| Kriechen des Hydraulikzylinders |
|
|
|
7. Ursachenanalyse für jede Fehlfunktion
Interne Leckage von Kolbendichtungen:
- WARUM ES PASSIERT:
- Verschleiß und Alterung: Natürlicher Prozess der Verschlechterung des Dichtungsmaterials im Laufe der Zeit und unter zyklischer Belastung.
- Mechanische Schäden: Kratzer oder Riefen auf der Schaft-/Hülsenoberfläche, die durch Verunreinigungen in der Flüssigkeit oder unsachgemäße Installation verursacht werden.
- Thermischer Abbau: Eine Überhitzung der Hydraulikflüssigkeit führt zur Verhärtung und Sprödigkeit des Dichtungsmaterials.
- Chemische Unverträglichkeit: Verwendung einer Flüssigkeit, die mit dem Dichtungsmaterial nicht kompatibel ist und dazu führt, dass es aufquillt oder sich zersetzt.
- Falscher Einbau: Beschädigung der Dichtungen beim Einbau.
- SO BESTÄTIGEN SIE: Testen Sie den Durchfluss durch den Kolben mit einem Durchflussmesser (Kapitel 5, Drift, SCHRITT 2).
- Welche Schäden werden verursacht: Verlust der Positionierungsgenauigkeit, Verringerung der Zylindergeschwindigkeit, Anstieg der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit (aufgrund der Umwandlung von Strömungsenergie in Wärme), erhöhte Belastung der Hydraulikpumpe, mögliche Zerstörung des Zylinders selbst durch Verschleiß der Innenflächen.
Fehlfunktion der Halteventile:
- WARUM ES PASSIERT:
- Kontamination: Schmutzpartikel können unter den Ventilsitz gelangen und ihn daran hindern, vollständig zu schließen.
- Sitz-/Kolbenverschleiß: Wiederholte Betätigungszyklen und hohe Drücke können die Arbeitsflächen des Ventils verschleißen.
- Federschaden: Schwächung oder Bruch der Feder, die das Ventil geschlossen hält.
- Fehlfunktion der elektrischen Steuerung: Bei Magnetventilen – Bruch der Magnetwicklung, Blockierung der Spule.
- SO BESTÄTIGEN SIE: Isolierter Ventildruckhaltetest mit Manometer (Kapitel 5, Drift, SCHRITT 3).
- WELCHE SCHÄDEN WERDEN VERURSACHT: Unkontrollierte Bewegung der Ladung, die eine direkte Gefahr für die Sicherheit von Personal und Ausrüstung darstellt, Schäden an der Ausrüstung durch Herunterfallen oder falsche Positionierung, Produktionsausfall.
Äußere Leckage von Dichtungen/Verbindungen:
- WARUM ES PASSIERT:
- Verschleiß und Alterung von Stangendichtungen: Ähnlich wie bei Kolben, aber auch der Einfluss äußerer Faktoren (Staub, Abrieb).
- Beschädigung der Vorbauoberfläche: Kratzer, Korrosion oder Dellen auf der Chromoberfläche des Vorbaus, die die Dichtung beschädigen.
- Lockere Verbindungen: Vibrationen oder zyklische Belastungen können dazu führen, dass sich die Gewindeverbindungen der Hydraulikleitungen lockern.
- Falsche Montage: Unzureichendes oder zu hohes Anzugsdrehmoment, Verzerrungen bei der Montage.
- SO BESTÄTIGEN SIE: Sichtprüfung, Drucklecktest (Kapitel 5, Drift, SCHRITT 1).
- Welche Schäden verursachen: Verlust von Hydraulikflüssigkeit, was zu einem Absinken des Tankfüllstands und möglichen Lufteinschlüssen führt, Umweltverschmutzung, erhöhte Rutschgefahr, Beschädigung benachbarter elektrischer Komponenten.
Niedriger/instabiler Steuerdruck:
- WARUM ES PASSIERT:
- Verstopfte Steuerleitung: Schmutzpartikel können den Flüssigkeitsfluss zum Ventilsteueranschluss blockieren oder einschränken.
- Fehlfunktion des Pilotdruckbegrenzungsventils: Verschleiß, Verschmutzung oder Fehleinstellung des Druckbegrenzungsventils, das die Pilotleitungen mit Druck versorgt.
- Interne Leckage in Steuerungen: Verlust des Steuerleitungsdrucks aufgrund interner Lecks in anderen Ventilen oder Leitungen.
- SO BESTÄTIGEN SIE: Messen Sie den Pilotleitungsdruck mit einem Manometer (Kapitel 5, Drift, SCHRITT 4).
- Welche Schäden werden verursacht: Ausfall der hydraulischen Ventilsteuerung, was zu unkontrollierter Zylinderbewegung oder Zylinderdrift führt.
Luft/Gas im System (Kavitation):
- WARUM ES PASSIERT:
- Niedriger Flüssigkeitsstand im Tank: Die Pumpe beginnt, zusammen mit der Flüssigkeit Luft anzusaugen.
- Schäden an der Saugleitung der Pumpe: Risse, undichte Anschlüsse auf der Saugseite, wodurch Luft in das System eindringen kann.
- Pumpenausfall: Verschleiß interner Pumpenkomponenten verursacht Kavitation.
- Unzureichende Luftentfernung: Nach dem Austausch von Komponenten oder Flüssigkeit wurde die Luft nicht vollständig aus dem System entfernt.
- SO BESTÄTIGEN SIE: Sichtprüfung des Tanks (Schaum, Blasen), typisches Kavitationsgeräusch der Pumpe, instabiler Druck (Kapitel 5, Kriechen, SCHRITT 2).
- Welche Schäden werden verursacht: Intensiver Verschleiß von Hydraulikkomponenten (Pumpe, Ventile, Zylinder) aufgrund mikrohydraulischer Stöße, Flüssigkeitsverschlechterung, Verlust der Systemeffizienz, ungleichmäßige Bewegung (Kriechen).
Mechanische Reibung/Festfressen im Zylinder:
- WARUM ES PASSIERT:
- Verziehen der Zylinderstange oder der Laufbuchse: Mechanische Stöße oder Überlastung können Komponenten verformen.
- Führungsverschleiß: Stangenführungsbuchsen oder -ringe können verschleißen und zu einer Fehlausrichtung führen.
- Schäden an den Innenflächen des Zylinders: Korrosion, Erosion oder abrasiver Verschleiß an der Innenfläche der Hülse.
- Fehlausrichtung: Fehlausrichtung der Zylinderachse und der Lastachse, was zu seitlichen Belastungen der Stange führt.
- SO BESTÄTIGEN SIE: Stangenbewegung ohne Last (manuell), Messstangenschlag mit Uhranzeige (>0,05 mm), Sichtprüfung des Zylinders nach der Demontage (Kapitel 5, Kriechen, SCHRITT 3).
- Welche Schäden werden verursacht: Unregelmäßige Bewegung, Kriechen, erhöhter Dichtungsverschleiß, übermäßige Zylindererwärmung, möglicher Zylinder- oder Stangenausfall.
Verunreinigte oder beschädigte Hydraulikflüssigkeit:
- WARUM ES PASSIERT:
- Nichtbeachtung der Austauschintervalle: Die Flüssigkeit verliert mit der Zeit und durch den Gebrauch ihre Eigenschaften.
- Ineffiziente Filterung: Verstopfte oder fehlende Filter entfernen Schmutzpartikel nicht.
- Eintrag von äußerer Verschmutzung: Staub, Wasser, Metallspäne aus der Umgebung.
- Thermischer Abbau: Eine Überhitzung der Flüssigkeit beschleunigt die Oxidation und Zersetzung von Zusatzstoffen.
- SO BESTÄTIGEN SIE: Analyse der Flüssigkeitsprobe (visuell, Schnelltest, Laboranalyse gemäß ISO 4406) (Kapitel 5, Kriechen, SCHRITT 4).
- Welche Schäden werden verursacht: Abrasiver Verschleiß von Dichtungen, Ventilen, Pumpe, Verringerung der Systemeffizienz, Anstieg der Betriebstemperatur, Beschädigung der Innenflächen von Komponenten, Festfressen beweglicher Teile.
Falsche Einstellung des Ausgleichsventils:
- WARUM ES PASSIERT:
- Falsche Anfangseinstellung: Fehler beim ersten Start oder nach dem Ventilaustausch.
- Unqualifizierter Eingriff: Einstellen des Ventils, ohne dessen Funktion und Auswirkung auf das System zu verstehen.
- Änderung der Betriebsparameter: Änderung der Lastmasse oder des Drucks im System, die eine Neueinstellung des Ventils erfordert.
- SO BESTÄTIGEN SIE: Überprüfen Sie den Ventileinstelldruck mit einem Manometer und vergleichen Sie ihn mit der Spezifikation (Kapitel 5, Kriechgang, SCHRITT 5).
- Welche Schäden werden verursacht: Ungleichmäßige Zylinderbewegung, Kriechen, Instabilität der Laststeuerung.
Instabiler Pumpendruck:
- WARUM ES PASSIERT:
- Pumpenverschleiß: Interne Lecks in der Pumpe aufgrund des Verschleißes beweglicher Teile (Zahnräder, Kolben).
- Ausfall des Pumpendruckreglers: Blockierung, Verstopfung oder falsche Einstellung des Regelelements.
- Luft im System (Kavitation): Die Pumpe saugt Luft an, was zu Druckpulsationen führt.
- Verstopfter Saugfilter: Einschränkung des Flüssigkeitsflusses zur Pumpe, was zu Kavitation und instabilem Druck führt.
- SO BESTÄTIGEN SIE: Messen Sie den Pumpenauslassdruck während des Betriebs mit einem Manometer (Kapitel 5, Kriechen, SCHRITT 1).
- Welche Schäden werden verursacht: Leistungsverlust des Hydrauliksystems, Kriechen des Zylinders, beschleunigter Verschleiß anderer Systemkomponenten aufgrund von Druckschwankungen.
8. Schritt-für-Schritt-Verfahren zur Fehlerbehebung
8.1. Austausch der inneren Kolbendichtungen des Hydraulikzylinders
- ACHTUNG: SICHERHEIT! Schalten Sie die Stromversorgung des Geräts aus, lassen Sie den gesamten Hydraulikdruck ab und führen Sie Lockout/Tagout-Verfahren (LOTO) durch. Jede vom Zylinder gehaltene Last mechanisch sichern oder abstützen.
- Trennen Sie die Hydraulikleitungen von beiden Zylinderanschlüssen. Verschließen Sie die Enden von Leitungen und Anschlüssen, um eine Kontamination zu verhindern.
- Entfernen Sie den Hydraulikzylinder vom Gerät. Stellen Sie sicher, dass der Zylinder sicher an der Werkbank oder im Schraubstock befestigt ist.
- Zerlegen Sie den Zylinder gemäß den Anweisungen des Herstellers. Entfernen Sie den Stiel vorsichtig, um die Oberfläche nicht zu beschädigen.
- Reinigen Sie alle Zylinderkomponenten (Hülse, Stange, Kolben, Abdeckungen) gründlich von Schmutz und Flüssigkeitsrückständen. Verwenden Sie empfohlene Reinigungsmittel.
- Überprüfen Sie die Zylinderlaufbuchse und die Stange auf Kratzer, Grate, Korrosion oder Ovalität. Kleinere Defekte am Stab können mit Schleifpasten auspoliert werden. Bei erheblichen Schäden das Bauteil austauschen.
- Ersetzen Sie die alten Kolbendichtungen durch neue, die der Norm entsprechen (z. B. DSTU ISO 5597, DSTU EN 813). Verwenden Sie Dichtungen aus Materialien, die mit der Flüssigkeit und der Temperatur Ihres Systems kompatibel sind (z. B. NBR, FKM, PTFE).
- Montieren Sie den Zylinder unter Beachtung der Anweisungen des Herstellers und der empfohlenen Anzugsdrehmomente (z. B. für Stangenmuttern 80–120 Nm, für Befestigungskappen 200–300 Nm – anhand der Spezifikation prüfen). Schmieren Sie die Dichtung vor dem Einbau mit sauberer Hydraulikflüssigkeit.
- Installieren Sie den Zylinder am Gerät und schließen Sie die Hydraulikleitungen an. Überprüfen Sie die korrekte Ausrichtung und Spannung.
- Starten Sie das System bei niedriger Drehzahl, bewegen Sie den Zylinder wiederholt ohne Last auf Vollhub und verwenden Sie dabei spezielle Sequenzen, um Luft aus dem System zu entfernen.
- Prüfen Sie den Zylinder auf Drift und äußere Undichtigkeiten unter Betriebsdruck und Belastung.
8.2. Reparatur/Austausch von Rückschlagventilen
- ACHTUNG: SICHERHEIT! LOTO, lassen Sie den Druck ab.
- Entfernen Sie das defekte Ventil aus dem System.
- Zerlegen Sie das Ventil und reinigen Sie alle internen Komponenten.
- Überprüfen Sie die Spule, den Ventilsitz und die Federn auf Verschleiß, Beschädigung oder Verstopfung.
- Ersetzen Sie verschlissene Teile mit dem Original-Reparatursatz oder ersetzen Sie das Ventil komplett durch ein gleichwertiges Ventil (z. B. Rückschlagventil DN 15, PN 320 bar).
- Montieren Sie das Ventil und installieren Sie es im System.
- Unter Druck auf Dichtheit und Funktion prüfen.
8.3. Eliminierung externer Quellen
- ACHTUNG: SICHERHEIT! LOTO, lassen Sie den Druck ab.
- Bestimmen Sie die genaue Ursache des Lecks (Stangendichtung, Manschette, Anschlussstück, Anschluss).
- Ersetzen Sie beschädigte Dichtungen (Stangenhülsen, O-Ringe, Dichtungen) durch neue, die den Zylinderspezifikationen und -normen entsprechen (z. B. DIN 3760 für Rotationsdichtungen).
- Wenn an der Verbindung ein Leck auftritt, überprüfen Sie die Armatur, das Rohr/den Schlauch. Ersetzen Sie beschädigte Komponenten. Ziehen Sie die Verbindung mit dem empfohlenen Drehmoment an (z. B. für G1/2-Zoll-Anschlüsse – 60 Nm).
- Überprüfen Sie die Schaftoberfläche auf Beschädigungen (Kratzer, Korrosion), die das Leck verursacht haben könnten. Kleinere Schäden können abgeschliffen werden.
- Anlage starten, unter Betriebsdruck auf Dichtheit prüfen.
8.4. Wiederherstellung des Steuerdrucks
- ACHTUNG: SICHERHEIT! LOTO, lassen Sie den Druck ab.
- Überprüfen Sie die Steuerleitungen auf Verstopfung oder Knicke. Beschädigte Leitungen reinigen oder ersetzen.
- Wenn ein Steuerdruckminderventil vorhanden ist, prüfen Sie es auf Funktionsfähigkeit und reinigen Sie es. Stellen Sie den Ausgangsdruck gemäß Schema ein (z. B. 25 bar).
- Überprüfen Sie die Steuerdruckregelventile auf interne Lecks.
- Überprüfen Sie die elektrische Ansteuerung der Magnetspulen (falls vorhanden) mit einem Multimeter: Der Wicklungswiderstand sollte dem Nennwert entsprechen (z. B. 12-24 Ohm).
8.5. Luft aus dem Hydrauliksystem entfernen
- Überprüfen Sie den Flüssigkeitsstand im Tank und füllen Sie ihn bis zum vom Hersteller empfohlenen Füllstand auf.
- Überprüfen Sie alle Anschlüsse an der Saugleitung der Pumpe auf Dichtheit.
- Starten Sie das Hydrauliksystem mit niedriger Pumpengeschwindigkeit.
- Bewegen Sie den Zylinder wiederholt ohne Last auf den vollen Hub. Normalerweise reichen 5-10 Zyklen aus. Einige Systeme verfügen über spezielle Pumpverfahren.
- Wenn am Zylinder oder am Verteiler Luftventile vorhanden sind, öffnen Sie diese kurz, bis die Flüssigkeit blasenfrei austritt.
- Stellen Sie sicher, dass sich im Hydrauliktank kein Schaum befindet.
8.6. Beseitigung mechanischer Reibung/Verstopfung
- ACHTUNG: SICHERHEIT! LOTO, Druck ablassen, Last mechanisch verriegeln.
- Zerlegen Sie den Zylinder.
- Zerlegen Sie den Zylinder. Überprüfen Sie die Stange, die Hülse, den Kolben und die Führungsbuchsen auf Verformung, Verschleiß und Grate.
- Beschädigte Teile (z. B. Spindel, Hülse, Führungsringe) ersetzen.
- Achten Sie bei der Montage auf eine korrekte Zentrierung des Zylinders, um seitliche Belastungen zu vermeiden.
- Verwenden Sie für die Führungselemente das vom Hersteller empfohlene Schmiermittel.
8.7. Austausch/Filtration von Hydraulikflüssigkeit
- ACHTUNG: SICHERHEIT! LOTO, lassen Sie den Druck ab.
- Verunreinigte Hydraulikflüssigkeit aus Tank und System ablassen.
- Reinigen Sie den Hydrauliktank und spülen Sie ggf. das System.
- Ersetzen Sie die Hydraulikfilter (Druck, Rücklauf, Saug) durch neue mit der empfohlenen Filterfeinheit (z. B. 10 µm).
- Füllen Sie frische Hydraulikflüssigkeit ein, die den Spezifikationen des Geräts entspricht (z. B. ISO VG 46, ISO 4406 Reinheitsklasse 17/15/12).
- Entlüften Sie das System (siehe 8.5).
8.8. Einstellen des Ausgleichsventils
- ACHTUNG: SICHERHEIT! LOTO, verriegeln Sie die Ladung mechanisch.
- Passen Sie den Betriebsdruck des Ausgleichsventils entsprechend der Spezifikation des Geräteherstellers oder des Hydraulikkreislaufs an. Normalerweise wird er 20–30 % höher eingestellt als der maximale Druck, der sich aus der Last ergibt.
- Verwenden Sie ein Manometer, um den Einstelldruck genau zu überwachen.
- Überprüfen Sie nach der Einstellung die Funktion des Zylinders unter Last.
8.9. Reparatur/Austausch der Hydraulikpumpe
- ACHTUNG: SICHERHEIT! LOTO, lassen Sie den Druck ab.
- Führen Sie mithilfe eines Durchflussmessers und eines Manometers eine detaillierte Pumpendiagnose durch, um interne Lecks oder Leistungsprobleme zu identifizieren.
- Reparieren Sie die Pumpe, indem Sie verschlissene Komponenten (z. B. Zahnräder, Lager, Dichtungen) austauschen oder die Pumpe komplett austauschen.
- Überprüfen Sie den Ausgangsdruck und den Durchfluss der Pumpe nach der Reparatur/dem Austausch.
9. Vorsichtsmaßnahmen
| Die Grundursache | Präventionsstrategie | Überwachungsmethode | Empfohlenes Intervall |
|---|---|---|---|
| Dichtungsverschleiß | Verwendung von Qualitätsdichtungen, die mit der Flüssigkeit und den Betriebsbedingungen kompatibel sind. Aufrechterhaltung der Sauberkeit der Hydraulikflüssigkeit. | Regelmäßige Sichtprüfung der Stange auf Undichtigkeiten, Analyse der Hydraulikflüssigkeit. | Monatlich (Sichtkontrolle), jährlich (Flüssigkeitsanalyse). |
| Flüssigkeitsverunreinigung | Einhaltung des Zeitplans für den Austausch von Filtern und Hydraulikflüssigkeit. Kontrolle der Sauberkeit des Hydrauliktanks. Verwendung von Flüssigkeiten mit der empfohlenen Reinheitsklasse. | Analyse der Flüssigkeitsreinheit (gemäß ISO 4406), visuelle Inspektion von Filterelementen, Druckabfallkontrolle an Filtern. | Alle 500–2000 Betriebsstunden (je nach Bedingungen und OEM-Empfehlungen). |
| Kavitation | Aufrechterhaltung des empfohlenen Hydraulikflüssigkeitsstands im Tank. Sicherstellung der Dichtheit der Saugleitung der Pumpe. Die richtige Wahl der Pumpe. | Tägliche Kontrolle des Flüssigkeitsstandes, Abhören der Pumpe auf ungewöhnliche Geräusche, Sichtkontrolle des Tanks auf Schaum. | Täglich (Flüssigkeitsstand), vierteljährlich (Inspektion der Saugleitung). |
| Fehlfunktion der Ventile | Vorbeugende Reinigung von Ventilen. Geplanter Austausch von Reparatursätzen entsprechend der Leistung. Kontrolle der Betriebsparameter. | Ventildichtheitsprüfung, Betätigungsdruckmessung. | Jährlich (planmäßiger Austausch von Reparatursätzen oder Inspektion). |
| Mechanische Beschädigung des Zylinders | Korrekte Montage und Zentrierung des Zylinders. Schutz der Stange vor äußeren mechanischen Beschädigungen. Regelmäßige Inspektion der Verbindungselemente. | Sichtprüfung der Stange, Messung des Stangenhubs, Überprüfung der Anzugsmomente der Befestigungselemente. | Monatlich. |
10. Ersatzteile und Komponenten
Für eine schnelle und effiziente Reparatur ist es wichtig, die notwendigen Ersatzteile zur Hand zu haben. Die UNITEC-D GmbH bietet ein breites Sortiment an hochwertigen Komponenten.
| Beschreibungsdetails | Spezifikation (Beispiel) | Wann ersetzen? | Kategorie UNITEC |
|---|---|---|---|
| Ein Satz Hydraulikzylinder-Kolbendichtungen | Material NBR 90 ShA, FKM 80 ShA, PTFE-Bronze. Abmessungen je nach Zylinder. | Wenn interne Lecks festgestellt werden oder alle 5 Jahre (geplant). | Dichtungen für Hydraulik |
| Ein Satz Hydraulikzylinder-Stangendichtungen | Material NBR 85 ShA (Manschette), PUR 93 ShA (Schmutzlöser). Maße je nach Lagerbestand. | Bei äußeren Undichtigkeiten oder mechanischen Beschädigungen. | Dichtungen für Hydraulik |
| Hydraulikflüssigkeit | ISO VG 32, 46, 68 (unter Auflagen), DIN 51524 HLP. Reinheitsklasse ISO 4406 17/15/12. | Gemäß Flüssigkeitsanalyse oder Herstellerempfehlungen (2000–4000 Stunden). | Hydraulikflüssigkeiten |
| Hydraulikfilter (Rücklauf, Druck) | Filterfeinheit 10 μm (nominal), PN 16-320 bar, Art des Filterelements. | Je nach Druckabfall am Filter oder alle 500 Stunden (geplant). | Hydraulikfilter |
| Rückschlagventil (Rückschlagventil) | DN 6-25, PN 320 bar, Werkstoff Stahl, laut Diagramm. | Wenn ein Überlauf oder ein Aufbewahrungsfehler erkannt wird. | Hydraulikventile |
| Ausgleichsventil | DN 10-32, PN 320 bar, mit Vorsteuerung, nach Schema. | Bei unkontrollierter Bewegung oder Kriechen des Zylinders. | Hydraulikventile |
| Reparatursatz für das Ventil | Das Original-Reparaturset entsprechend dem Ventilmodell. | Während der geplanten Wartung oder wenn eine Ventilfehlfunktion festgestellt wird. | Komponenten für die Hydraulik |
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11. Links
- DSTU ISO 5597:2018 (EN ISO 5597:2018, IDT) „Hydraulik. Zylinder. Abmessungen von Kolben- und Stangendichtungsgehäusen“.
- DSTU EN 982:2009 „Sicherheit von Maschinen. Sicherheitsanforderungen für hydraulische und pneumatische Systeme und deren Komponenten“.
- DSTU EN 1037:2018 „Sicherheit von Maschinen. Vermeidung von unerwartetem Anlauf“.
- ISO 4406:1999 „Hydraulikflüssigkeit – Methode zur Bestimmung des Grades der Partikelverunreinigung“.
- Bedienungsanleitung für Hydraulikzylinder des Geräteherstellers (OEM).
- UNITEC. Reparatur und Wartung von Hydrauliksystemen. (Verfügbar unter www.unitecd.com/maintenance-guides/)