Ein Hydraulikschlauch mag wie ein relativ einfaches Bauteil erscheinen, aber die Auswahl des falschen Schlauchs kann zu Druckverlust, Überhitzung, Leckagen, unerwarteten Ausfallzeiten oder sogar zu einem ernsthaften Sicherheitsvorfall führen.
Für Beschaffungsteams sollte die Auswahl eines Hydraulikschlauchs nicht nur auf Preis, Aussehen oder dem auf dem Schlauchdruck angegebenen Druck basieren. Die vollständigen Betriebsbedingungen der Ausrüstung müssen berücksichtigt werden.
Ein geeigneter Schlauch muss den erforderlichen Druck sicher übertragen, den notwendigen Durchfluss liefern, mit dem Hydraulikfluid kompatibel bleiben, in den verfügbaren Einbauraum passen und der umgebenden Umgebung standhalten.
Dieser Leitfaden erklärt die wichtigsten Faktoren, die Käufer vor der Bestellung von Hydraulikschläuchen oder kompletten Hydraulikschlauchbaugruppen bewerten sollten.
1. Beginnen Sie mit der tatsächlichen Anwendung
Bevor Sie ein Schlauchmodell auswählen, identifizieren Sie genau, wo und wie der Schlauch verwendet werden soll.
Nützliche Fragen sind:
- Welche Art von Gerät wird den Schlauch verwenden?
- Ist der Schlauch an mobilen oder stationären Maschinen installiert?
- Bewegt sich der Schlauch während des Betriebs wiederholt?
- Wird er Abrieb, Sonnenlicht, Chemikalien, Wärme, Feuchtigkeit oder Schmutz ausgesetzt?
- Ist der Installationsraum eingeschränkt?
- Wird der Schlauch Vibrationen, Schlägen, Zug oder Verwindung ausgesetzt?
- Wird der Schlauch in einer Druckleitung, Rücklaufleitung, Saugleitung oder Steuerkreis verwendet?
Der gleiche Schlauch kann in einer stationären hydraulischen Energieeinheit gut funktionieren, jedoch vorzeitig an einem Baggerarm, landwirtschaftlichen Geräten, Müllwagen oder anderen beweglichen Maschinen versagen.
SAE J1273 bietet branchenweite Leitlinien zur Auswahl, Verlegung, Herstellung, Installation, Ersatz, Wartung und Lagerung von hydraulischen Schlauchbaugruppen. Dies verdeutlicht, warum die Schlauchwahl als Teil des vollständigen Geräteentwurfs und nicht als isolierte Einkaufsentscheidung behandelt werden sollte.
2. Bestätigen Sie den maximalen Betriebsschub
Der Betriebsdruck ist eines der wichtigsten Auswahlkriterien.
Der Nennbetriebsdruck des ausgewählten Schlauchs muss gleich oder höher sein als der maximale Druck, der im hydraulischen System auftreten kann. Käufer sollten auch transiente Druckspitzen berücksichtigen, anstatt sich nur auf den normalen Druck zu verlassen, der am Manometer angezeigt wird.
Ein hydraulisches System, das normalerweise mit 180 bar arbeitet, kann beispielsweise bei folgenden Gelegenheiten viel höhere momentane Druckspitzen erfahren:
- Ein Richtungsventil schließt schnell
- Ein Zylinder erreicht das Ende seines Hubs
- Eine schwere Last stoppt plötzlich
- Ein Steuerventil wechselt die Position
- Äußere Lasten wirken auf den Aktuator
- Der Fluss wird plötzlich blockiert
Standardmanometer erfassen möglicherweise keine sehr kurzen Druckspitzen. Daher muss das System möglicherweise mit Hochgeschwindigkeits-Drucküberwachungsgeräten überprüft werden, wenn Schlauchfehler wiederholt auftreten, ohne dass eine offensichtliche Ursache vorliegt.
Der maximale Betriebsdruck einer kompletten Schlauchbaugruppe wird durch das niedrigstbewertete Bauteil bestimmt. Ein Hochdruckschlauch, der an geringer bewertete Armaturen angeschlossen ist, bildet keine Hochdruckbaugruppe.
Wählen Sie keinen Schlauch nach dem Berstdruck aus
Der Berstdruck ist hauptsächlich ein Qualifikations- oder Herstellungsprüfwert. Es ist nicht der Druck, unter dem der Schlauch kontinuierlich betrieben werden kann.
Hydraulikschlauchkataloge spezifizieren normalerweise einen maximalen Arbeitsdruck. Das System sollte niemals über diesem Wert betrieben werden, auch wenn der veröffentlichte Berstdruck erheblich höher erscheint.
Einige Hydraulikschläuche sind mit einem Verhältnis von 4:1 zwischen minimalem Berstdruck und maximalem Arbeitsdruck konzipiert, aber der genaue Designfaktor hängt vom Schlauchtyp, der Anwendung und dem anwendbaren Standard ab. Käufer sollten immer den veröffentlichten Arbeitsdruck verwenden, anstatt einen zulässigen Druck aus dem Berstdruckwert zu berechnen.
3. Wählen Sie den richtigen Innendurchmesser des Schlauchs
Die Größe des Hydraulikschlauchs bezieht sich normalerweise auf den Innendurchmesser oder ID und nicht auf den Außendurchmesser.
Der Innendurchmesser des Schlauchs muss groß genug sein, um den erforderlichen Durchfluss zu gewährleisten, ohne übermäßige Fluidgeschwindigkeit oder Druckverlust zu erzeugen.
Wenn der Schlauch zu klein ist:
- Erhöht sich die Fluidgeschwindigkeit.
- Erhöht sich der Druckverlust.
- Die Öltemperatur kann steigen.
- Die Systemeffizienz nimmt ab.
- Lärm und Vibrationen können zunehmen.
- Ventile und andere Komponenten können fehlerhaft arbeiten
Wenn der Schlauch unnötig groß ist:
- Materialkosten steigen
- Der Schlauch wird schwerer
- Die Verlegung wird schwieriger
- Größere Anschlussstücke können erforderlich sein
- Mehr Installationsraum ist nötig
Der Schlauchdurchmesser sollte daher gemäß dem erforderlichen Durchfluss und ob der Schlauch als Druck-, Rücklauf-, Saug- oder Ablaufleitung verwendet wird, ausgewählt werden. Parkers Schlauchauswahl-Richtlinien führen ebenfalls an, dass ein falscher Schlauchinnendurchmesser eine träge Leistung oder einen übermäßigen Druckverlust und Systemschäden verursachen kann.
Bei der Anfrage nach einem Angebot geben Sie mindestens eines der folgenden Dinge an:
- Erforderlicher Schlauchinnendurchmesser
- Dash-Größe
- Erforderliche Durchflussrate
- Vorhandenes Schlauchmodell
- Vorhandene Schlauchverlegung Informationen
- Ausrisszeichnung oder hydraulisches Schema
4. Prüfen Sie sowohl die Fluid- als auch die Umgebungstemperatur
Zwei Temperaturen müssen berücksichtigt werden:
- Die Temperatur der Flüssigkeit im Schlauch
- Die Umgebungstemperatur um den Schlauch herum
Ein Schlauch, der in der Nähe eines Motors, eines Abgassystems, eines Ofens, einer Gießerei oder einer anderen Wärmequelle installiert ist, kann einer viel höheren Außentemperatur ausgesetzt sein als das hydraulische Öl selbst.
Ständige Exposition gegenüber übermäßigen Temperaturen kann:
- Das Innenteil verhärten
- Die Flexibilität des Gummis reduzieren
- Beschleunigen des Abdeckens von Rissen
- Schäden an Dichtungen und O-Ringen
- Reduzieren der Druckfähigkeit
- Verkürzen der Lebensdauer des Schlauches
Die Temperaturgrenzen können auch je nach dem geförderten Fluid variieren. Ein Schlauch kann eine Temperaturbewertung für petroleum-basierte hydraulische Öle und eine niedrigere Bewertung für Wasser-Glykole, Wasser-Öl-Emulsionen, heiße Luft oder ein anderes Medium haben.
Käufer sollten bereitstellen:
- Normale Öltemperatur
- Maximale Öltemperatur
- Minimale und maximale Umgebungstemperaturen
- Exposition gegenüber Strahlungs- oder direkter Hitze
- Ob der Schlauch kontinuierlich oder intermittierend betrieben wird
Ein Schutzschlauch oder eine Hitzeschutzhaube kann erforderlich sein, aber Schutz sollte nicht verwendet werden, um die Auswahl eines Schlauchs mit einer ungeeigneten Temperaturbewertung auszugleichen.
5. Überprüfen Sie die Fluidkompatibilität
Das Innenrohr des Schlauchs muss chemisch kompatibel mit dem durchfließenden Fluid sein.
Gängige Medien umfassen:
- Mineralisches Hydrauliköl
- Synthetische Hydraulikflüssigkeit
- Biologisch abbaubares Hydrauliköl
- Wasser-Glykol-Flüssigkeit
- Wasser-Öl-Emulsion
- Schmieröl
- Kühlmittel
- Kraftstoff
- Druckluft
- Industrielle Chemikalien
Die Kompatibilität muss für die gesamte Baugruppe überprüft werden, einschließlich:
- Innenrohr des Schlauchs
- Schlauchabdeckung
- Verstärkung
- Fittings
- O-Ringe
- Siegel
Ein inkompatibles Fluid kann dazu führen, dass der Innenschlauch quellt, weich wird, hart wird, Risse bekommt oder sich abtrennt. Auch chemische Einflüsse außerhalb des Schlauches müssen berücksichtigt werden. Zum Beispiel kann die Schlauchhülle mit Reinigungsmitteln, Düngemitteln, Salzwasser, Kraftstoffen, Lösungsmitteln oder Prozesschemikalien in Kontakt kommen.
Parkers Auswahlhilfe empfiehlt ausdrücklich, die Kompatibilität nicht nur mit dem transportierten Fluid, sondern auch mit der äußeren Betriebsumgebung des Schlauches zu überprüfen.
6. Berücksichtigen Sie den minimalen Biegeradius
Jeder hydraulische Schlauch hat einen angegebenen Mindestbiegeradius.
Die Installation des Schlauches unterhalb dieses Radius kann die Verstärkung beschädigen, den Durchfluss einschränken, übermäßige Belastungen in der Nähe des Anschlusses verursachen und die Lebensdauer erheblich reduzieren.
Der Schlauch sollte nicht sofort am Ende des crimpten Anschlusses zu biegen beginnen. Ein kurzer gerader Abschnitt sollte zwischen dem Anschluss und dem Beginn der Biegung bleiben.
Der Biegeradius wird besonders wichtig, wenn:
- Der Installationsraum begrenzt ist
- Der Schlauch bewegliche Komponenten verbindet
- Die Montage verwendet Winkelfittings
- Mehrere Schläuche werden zusammengeführt
- Der Schlauch muss durch einen engen Rahmen passen
- Die Maschine arbeitet durch einen großen Bewegungsbereich
Die SAE-bezogenen Installationsrichtlinien warnen davor, dass das Biegen eines Schlauchs unterhalb seines angegebenen Minimalradius die Lebensdauer des Schlauchs erheblich verringern kann, insbesondere wenn die scharfe Biegung in der Nähe der Verbindung zwischen Schlauch und Fitting erfolgt.
Für kompakte Geräte kann ein Schlauch mit kleinerem Biegeradius vorzuziehen sein, als einen Standardschlauch in eine ungeeignete Route zu zwingen.
7. Bewerten Sie Abrieb und Umwelteinflüsse
Äußere Abrieb ist eine der häufigsten Ursachen für Schäden an hydraulischen Schläuchen.
Ein Schlauch kann an folgenden Stellen reiben:
- Maschinenrahmen
- Andere Schläuche
- Haltewinkel
- Scharfe Kanten
- Bewegliche Verbindungen
- Beton- oder Straßenoberflächen
- Landwirtschaftliche Pflanzen und Schmutz
Je nach Anwendung benötigen Käufer möglicherweise:
- Abriebfeste Schlauchabdeckungen
- Textilschutzschläuche
- Spiral-Schutzvorrichtungen
- Feuerfeste Schläuche
- Federabweiser
- Hitzeschilde
- Schlauchschellen oder Führungswinkel
- Platzsicherungssysteme
Gehen Sie nicht davon aus, dass eine Schutzmanschette eine schlechte Verlegung korrigiert. Der Schlauch sollte zunächst so positioniert werden, dass unnötiges Reiben, Dehnen, Zerdrücken, Verdrehen und Kontakt mit heißen Oberflächen vermieden wird.
8. Wählen Sie die richtigen Armaturen und Gewinde aus
Eine hydraulische Schlauchbaugruppe umfasst mehr als nur den Schlauch selbst. Beide Endbeschläge müssen zu den Geräteschächten passen.
Häufige Verbindungstypen sind:
- BSPP
- BSPT
- NPT
- JIC
- ORFS
- SAE-Flansch
- Metrisch DIN
- Metrisch leicht und schwer Reihe
- Banjo
- Spezialadapter
Verbindungen, die ähnlich erscheinen, können völlig unterschiedliche Gewinde oder Dichtmethoden verwenden. Zum Beispiel kann ein Beschlag durch folgendes abdichten:
- Ein konisches Gewinde
- Ein Metallkonus
- Eine flache Fläche mit einem O-Ring
- Eine verbundene Dichtung
- Ein O-Ring-Boss
- Eine Flansch mit einem O-Ring
Der Durchmesser des Gewindes allein reicht nicht aus, um eine Verbindung zu identifizieren. Auch die Gewindesteigung, die Dichtfläche, das Geschlecht des Fittings, der Sitzwinkel und der anwendbare Standard müssen bestätigt werden.
Die Verwendung eines falschen Fittings kann zu Leckagen, beschädigten Gewinden, instabilen Montagen oder plötzlichem Auseinanderfallen unter Druck führen.
9. Bestätigen Sie die Montagehöhe und die Ausrichtung der Armatur
Die erforderliche Länge ist normalerweise die Gesamtlänge der fertigen Schlauchbaugruppe, nicht einfach die Schnittlänge des Gummischlauchs.
Die Messmethode hängt von den beiden Fittingtypen ab. Die Länge kann zwischen gemessen werden:
- Fitting-Endflächen
- Dichtflächen
- Kniestücke-Mittelachsen
- Banjo-Bolt-Mittelachsen
- Flanschflächen
Der Schlauch muss lang genug sein, um Maschinenbewegungen, druckbedingte Längenänderungen und Montage-Toleranzen zu berücksichtigen, ohne gedehnt zu werden. Eine übermäßige Länge kann jedoch zu Reibung, Durchhängen und Routing-Problemen führen.
Wenn an beiden Enden Gelenkstücke verwendet werden, muss auch die Winkelorientierung zwischen den Armaturen angegeben werden. Parker weist darauf hin, dass die Ausrichtung der Armaturen und die Gesamtlänge der Montage vor dem Schneiden eines ungeprüften Ersatzschlauchs dokumentiert werden sollten.
Eine einfache Zeichnung oder ein Foto mit markierten Bezugspunkten kann kostspielige Montagefehler verhindern.
10. Vermeiden Sie die Mischung von nicht verifizierten Schlauch- und Armaturensystemen
Der Schlauch, die Armatur, die Hülsen- und die Crimpmaße müssen kompatibel sein.
Ein Schlauch, der physisch in eine Hülse passt, ist nicht automatisch eine validierte Kombination. Unterschiede in der Deckschichtdicke, der Verstärkungsstruktur, dem Design des Armaturenschafts, den Hülsendimensionen und dem Crimpdurchmesser können die Haltekraft und Abdichtung beeinträchtigen.
Für kritische Anwendungen sollten Käufer den Lieferanten fragen, ob:
- Der Schlauch und die Armaturen eine überprüfte Kombination sind
- Die richtige Crimp-Spezifikation verfügbar ist
- Die Montage mit kalibrierten Geräten hergestellt wurde
- Der Crimpdurchmesser geprüft wird
- Drucktests verfügbar sind
- Rückverfolgbarkeit bereitgestellt werden kann
Das Mischen von ungeprüften Komponenten erhöht das Risiko von Leckagen, Abblasen der Armaturen und vorzeitigem Versagen des Schlauchs.
11. Überprüfen Sie die geltenden Normen und Prüfanforderungen
Je nach Maschine und Zielmarkt muss der Schlauch möglicherweise Standards wie einhalten:
- SAE
- ISO
- EN
- DIN
- MSHA
- Marine-Klassifizierungsanforderungen
- Kunden spezifische OEM-Spezifikationen
SAE J517 behandelt die dimensionalen und leistungsbezogenen Anforderungen an verschiedene Arten von Hydraulikschläuchen, während SAE J1273 umfassendere Empfehlungen für die Auswahl, Installation, Wartung und den Austausch von Schlauchbaugruppen bietet.
Mögliche Prüf- und Testanforderungen umfassen:
- Visuelle Inspektion
- Überprüfung des Crimpdurchmessers
- Druckprüfungen
- Platztests
- Impulsprüfung
- Reinigungsüberprüfung
- Leckageinspektion
- Maßinspektion
- Materialzertifizierung
- Chargenrückverfolgbarkeit
Nicht jede Baugruppe erfordert jeden Test. Käufer sollten den erforderlichen Prüfstandard und die Dokumentation bei der Anfrage nach einem Angebot angeben.
Eine praktische Checkliste zur Auswahl von Hydraulikschläuchen
Bestätigen Sie vor der Bestellung Folgendes:
- Ausrüstung und Anwendung
- Druckleitung, Rücklaufleitung, Saugleitung oder Steuerleitung
- Maximaler Arbeitsdruck
- Mögliche Druckspitzen
- Erforderliche Durchflussrate
- Innendurchmesser des Schlauchs
- Flüssigkeitsart
- Flüssigkeitstemperatur
- Umgebungstemperatur
- Minimaler Biegeradius
- Dynamische oder stationäre Installation
- Abrieb und Umwelteinflüsse
- Fittingtyp an beiden Enden
- Gewinde- und Dichtmethode
- Gesamte Bauhöhe
- Bogenorientierung
- Erforderliche Schutzschlauch
- Anwendbare Norm
- Test- und Zertifizierungsanforderungen
- Menge und Lieferzeitplan
Schlussfolgerung
Die Auswahl des richtigen hydraulischen Schlauchs erfordert mehr als nur die Übereinstimmung von Durchmesser und Arbeitsdruck eines vorhandenen Schlauchs.
Die korrekte Auswahl muss Größe, Temperatur, Anwendung, Medien, Druck, Fittings, Verlegung, Bewegung, Umwelteinflüsse und geltende Prüfanforderungen berücksichtigen. Diese Faktoren werden häufig mit der STAMP-Methode zusammengefasst: Größe, Temperatur, Anwendung, Medien und Druck.
Die Bereitstellung vollständiger Betriebsinformationen ermöglicht es dem Anbieter, eine sicherere und zuverlässigere Montage zu empfehlen. Sie hilft auch den Einkaufsteams, wiederholte Angebote, fehlerhafte Proben, Installationsprobleme und vorzeitige Austauschkosten zu vermeiden.
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