Hydraulikschlauchleitungen halten die Produktion in Gang – Flüssigkeiten bewegen Roboterarme, Pressen, Hubvorrichtungen und vieles mehr. Zur Verwendung kommen dabei die unterschiedlichsten Medien: Mineralische und pflanzliche Öle, synthetische Hydraulikflüssigkeiten oder auch schlicht Wasser – bei Betriebsdrücken von oft mehreren hundert bar.
Entsprechend der Bandbreite an Anwendungen und Fluiden existiert der Hydraulikschlauch in einer Vielzahl von Ausführungen, deren Eigenschaften sie für bestimmte Verwendungen prädestinieren und andere ausschließen. „Einen für alles“ kann es also kaum geben.
Anders herum jedoch sind die Hersteller bemüht, potenzielle Kunden mit möglichst passgenauen und effizienten Lösungen zu bedienen. In der Praxis lautet die entscheidende Frage also weniger, ob es den „optimalen“ Hydraulikschlauch überhaupt gibt – sondern vielmehr, wie der zu einer Anwendung passende Schlauch aufgebaut sein und aus welchem Material er bestehen muss.
Aufbau des Hydraulikschlauchs
Typisch für Hydraulikschläuche ist der Aufbau aus drei Schichten. Von innen nach außen betrachtet:
- Die Seele kleidet den Schlauch innen aus; Fluide kommen also ausschließlich mit ihr in Verbindung, weshalb die „Chemie“ des verwendeten Materials eine wichtige Rolle spielt. Für eine optimale Auswahl müssen die Eigenschaften der Durchflussmedien (also nicht nur der Hydraulik-, sondern gegebenfalls auch der Reinigungsflüssigkeiten) bekannt sein; deren chemische Zusammensetzung, physikalische Charakteristiken (vor allem die Abrasivität) sowie Maximal- und Minimaltemperaturen im Einsatz. Darüber hinaus bestimmt der Innendurchmesser der Seele die Durchflussmenge, die den praktischen Erfordernissen der hydraulischen Maschinerie entsprechen muss.
- Die Einlage / Armierung: Die Komponenten zwischen Seele und Decke, welche den Großteil des Flüssigkeitsdrucks (mitunter bis zu 500 bar) aufnehmen müssen – verschiedenste Gewebe, Spiralen oder Stahldrähte. Für eine zielgerichtete Auswahl sollten durchschnittlicher und maximaler Betriebsdruck oder -unterdruck bekannt sein sowie besondere Anforderungen an die elektrische Leitfähigkeit, wenn die Fluide entzündlich sind. Zudem wirkt sich die Art der Einlage auf den Biegeradius des Hydraulikschlauchs aus; die Flexibilität des Materials ist entscheidend bei einer „verwinkelten“ Leitungsverlegung, die nicht zulasten von Flüssigkeitstransport und Lebensdauer gehen soll.
- Die Decke: Sie umhüllt den Schlauch und schirmt damit schädliche Umwelteinflüsse ab; bei Einsätzen in unwirtlicher Umgebung fällt ihr eine entsprechend wichtige Rolle zu. Um unnötige Ausgaben zu vermeiden (hochrobuste Schlauchabdeckungen sind meist teurer als einfache) sollten vor der Schlauchauswahl die Temperaturen und chemischen Bedingungen am Einsatzort sowie die zu erwartende mechanische Beanspruchung in Erfahrung gebracht werden. An der Decke (als äußerster Schicht) bemisst sich auch der Gesamtdurchmesser des Schlauches, weshalb sie bei allen Restriktionen in Bezug auf den Umfang zu berücksichtigen ist. Wichtig sind zum Beispiel die Kompatibilität mit vorhandenen Schlaucharmaturen und Klemmschalen.
Kleine Materialkunde
Das Material in Verbindung mit seiner Verarbeitungsstruktur definiert die Eignung eines Hydraulikschlauchs für bestimmte Verwendungen. Weit verbreitet sind heutzutage „moderne“ Materialien aus Kunststoffen wie PVC oder Silikon, aber auch der gute alte Gummischlauch hat längst noch nicht ausgedient. Edelstahl- oder Klemmprofilschläuche, bei denen mehrere Materialien verwoben werden, um deren jeweilige Stärken zu kombinieren, eignen sich dagegen weniger für die Verwendung als Hydraulikschlauch: Sie sind nur selten in der Lage, hohen Betriebsdrücken zu widerstehen.
Am Anfang stand der Gummischlauch: Seit der Entdeckung der Vulkanisation (1839) hatten Schläuche aus Kautschuk für ein gutes Jahrhundert und in nahezu allen Bereichen eine Quasi-Monopolstellung innegehabt. Auch heutzutage findet der Hydraulikschlauch aus Gummi (vermehrt aus synthetischem anstelle von Naturkautschuk) oft Verwendung, wenn die Robustheit im Fokus stehen soll. Aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften kommen Gummischläuche mit den unterschiedlichsten Hydraulikölen zurecht, sind witterungsbeständig und damit auch langlebig. Eine Vielzahl an Gummimischungen ermöglicht die gezielte Verbesserung einzelner Eigenschaften (etwa der Temperaturbeständigkeit oder Biegsamkeit) für ganz bestimmte Einsatzumgebungen.
Moderne Hydraulikschläuche aus Kunststoff punkten vor allem mit niedrigem Gewicht und hoher Flexibilität bei einem meist sehr guten Preis-Leistungsverhältnis. Ein weiterer Vorteil liegt in ihrer (optionalen) Transparenz, wodurch die Sichtkontrolle hydraulischer Systeme und die Überprüfung des Fluids erleichtert wird.
Am weitesten verbreitet sind die Materialien PVC (Polyvinylchlorid) und PUR (Polyurethan). PVC ist bereits seit Jahrzehnten etabliert, denn es ist günstig und widerstandsfähig gegenüber Ölen, Fetten und sogar Säuren. Da bei der Herstellung unter anderem umweltschädliche Weichmacher verwendet werden, ist die Entsorgung jedoch problematisch, weshalb vermehrt auf PUR umgestellt wird. Dieses ist nicht nur umweltverträglicher, sondern kann durch Beimischung verschiedener Additive sehr gut in seinen Eigenschaften verändert werden (etwa in Bezug auf Flammhemmung oder die – ohnehin schon enorme – Flexibilität).
Hydraulikschläuche bestehen (wie bereits beim Aufbau angedeutet) nur selten allein aus dem „Basismaterial“. In der Regel bestehen Seele und Decke aus Gummi oder Kunststoff, die Einlage dagegen aus einem Textil- oder Stahlgeflecht (zur Erhöhung von Druckbeständigkeit und Flexibilität). Eine besonders hohe Stabilität wird durch Einlagen aus Aramid erreicht: Das auch unter dem Markennamen Kevlar bekannte Material weist die mehrfache Zugfestigkeit von Stahl auf und widersteht damit auch extremen Drücken.
Zusammengefasst: Die entscheidenden Fragen
Natürlich können die genannten Punkte nur einen Einstieg liefern. Die wesentlichen Kenngrößen sind hier zwar aufgezählt, doch existieren natürlich noch weitere. Und auch Wechselwirkungen zwischen einzelnen Faktoren wurden nicht berücksichtigt. Doch die vorliegenden Punkte sind ein gutes Basiswissen, um sich im Zweifelsfall von einem Fachhändler beraten zu lassen. Die folgenden Fragen sollte der Anwender jedenfalls beantworten können und ihre praktische Bedeutung kennen:
- Welches Fluid (und ggfs. auch: welches Reinigungsmittel) kommt zum Einsatz – welche chemischen Eigenschaften weisen die Medien auf (leicht entzündlich, besonders abrasiv, aggressiv etc.)?
- Wie hoch sind der durchschnittliche Betriebsdruck sowie zu erwartende Maximal- und Minimaldrücke?
- Welche Umweltbedingungen sollen für den Schlauch gelten (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Vibrationen etc.)?
- Wie wird der Hydraulikschlauch verbaut (sind etwa sehr enge Biegeradien mit „Knickgefahr“ zu berücksichtigen?)
- Sind spezifische gesetzliche Regeln oder Industrienormen (etwa in Bezug auf die betriebliche Sicherheit) zu beachten?
Wenn für die nähere Auseinandersetzung mit der „Wissenschaft des Schlauchs“ keine Zeit bleibt – etwa, weil unerwartet ein Hydraulikschlauch an kritischer Stelle geplatzt ist und durch den folgenden Ausfall Verluste drohen – gibt es übrigens eine Alternative: Hersteller wie die Hansa-Flex GmbH sowie spezialisierte Dienstleister bieten die Begutachtung und Schadensbehebung direkt vor Ort an (teilweise sogar als Rund-um-die-Uhr-Service). Das ist zwar selten günstig, aber immer eine Option, wenn entsprechendes Fachwissen aktuell nicht abrufbar ist und es schnell gehen muss. In Ermangelung eines fachlich versierten Mitarbeiters „genügt“ dann eine Person mit Budgetverantwortung, um größere Schäden durch den Ausfall zu vermeiden.
