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Gefahren bei der Hydraulik-Instandhaltung

Sind ausgeschaltete Maschinen immer drucklos?

Instandhaltungsarbeiten an Maschinen und Anlagen im Allgemeinen und an der Hydraulik im Besonderen bergen Risiken und Gefahren. Aus diesem Grund ist für diese Arbeiten entsprechen der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) eine Gefährdungsanalyse durchzuführen und zusammen mit den sich daraus ergebenden Schutzmaßnahmen zu dokumentieren. Das Instandhaltungspersonal muss zu den auftretenden Gefährdungen und den sich hieraus ergebenden Schutzmaßnahmen unterwiesen sein.
Eine besondere Gefährdung stellt der unkontrollierte Austritt der Druckflüssigkeit dar. Beim Lösen von Verbindungselementen, die noch mit Druck beaufschlagt sind, muss daher mit dem Austreten von Druckflüssigkeit gerechnet werden. Die Folgen können vielfältig sein. Eine besonders häufig auftretende Verletzung ist das Eindringen der Hydraulikflüssigkeit in die Haut. Dies kann zu schweren Verletzungen, im schlimmsten Fall bis hin zum Tod führen. Aber auch Verbrühungen durch heiße Druckflüssigkeit, Brandgefahr, Rutschgefahr sowie Gefährdung durch unbeabsichtigte Maschinenbewegungen sind mögliche Folgen. Daher sind Maschinen und Maschinenteile, an denen Instandhaltungsarbeiten an der Hydraulik durchgeführt werden sollen, vorher drucklos zu machen.

Achtung Restdrücke bei ausgeschalteten Maschinen!

Viele Instandhalter gehen leichtfertig davon aus, dass mit dem Ausschalten der Maschine das Hydrauliksystem komplett drucklos wird. Dabei ist zu beachten, dass es Situationen gibt, in denen auch nach dem Ausschalten Restdrücke eingespannt sein können.

Instandhaltungsarbeiten an der Hydraulik von Maschinen bergen Risiken und Gefahren – etwa durch den unkontrollierten Austritt der Druckflüssigkeit.

Oftmals werden in der Hydraulik Sperrventile eingebaut, um Verbraucher hydraulisch einzuspannen und eine unbeabsichtigte Bewegung durch die am Verbraucher wirkende Last zu verhindern. Sie haben freien Durchfluss in Richtung des Verbrauchers und sperren in Gegenrichtung. Solche Sperrventile sind beispielsweise entsperrbare Rückschlagventile oder elektrisch schaltende Wegeventile und werden in der Praxis entsprechend ihrer Funktion als Lasthalteventile bezeichnet. Damit sie die ungewünschte Bewegung des Verbrauchers auch wirksam verhindern können, sind diese Ventile als Sitzventile ausgeführt und nahezu leckagefrei. Durch diese relativ hohe Dichtheit können auch nach dem Abschalten der Maschine noch Drücke eingespannt sein. Daher ist vor dem Lösen einer Verschraubung zwingend zu überprüfen, ob Druckfreiheit herrscht. Leider gestaltet sich diese Prüfung in der Praxis als schwierig, da oftmals die notwendigen Messtellen fehlen. Ist dies der Fall, muss der Instandhalter anhand des Hydraulikplans prüfen, welche Möglichkeiten es gibt, die Leitung, in der er das System trennen möchte, druckfrei zu machen. Möchte er zum Beispiel in die Leitung A1 eingreifen (siehe Schaltplan Bild 1), kann er den Hydraulikzylinder bis auf Anschlag einfahren. Dabei ist die Leitung A1 über das Wegeventil (WV) zum Tank verbunden und damit drucklos.

Bild 1 (Schaltplan): Möchte man in die Leitung A1 eingreifen, kann man den Hydraulikzylinder bis auf Anschlag einfahren. Dabei ist die Leitung A1 über das Wegeventil (WV) zum Tank verbunden und damit drucklos.

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Bild 2: In mobilen Maschinen wie Baggern findet man an den Auslegerzylindern und Stielzylindern Rohrbruchsicherungen mit Lasthaltefunktion. Sie dürfen nur bei sicherer Druckfreiheit demontiert werden.

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Senkbremsventil an einer mobilen Maschine

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Ein weiteres Lasthalteventil in Sitzbauweise ist das Senkbremsventil. Es wird in Hydraulikanlagen an Verbrauchern verbaut, mit denen Hubarbeit verrichtet wird, und sorgt für ein geregeltes Absenken der Last. Auch hier können bei ausgeschalteter Hydraulik nach dem Ventil in Richtung Verbraucher Drücke eingespannt sein. In mobilen Maschinen, zum Beispiel Baggern, findet man an den Auslegerzylindern (Bild 2) und Stielzylindern Rohrbruchsicherungen mit Lasthaltefunktion. Diese Ventile sind in der Praxis oft direkt auf dem Hydraulikzylinder montiert und dürfen nur bei sicherer Druckfreiheit im jeweiligen Zylinderraum demontiert werden.
Generell gilt vor der Demontage von Lasthalteventilen oder Lösen von Verbindungselementen nach diesen Ventilen, dass hochgehaltene Lasten abgesenkt oder unterbaut sowie Restenergien abgebaut werden.

Gasdruckspeicher stellen ein erhöhtes Gefahrenpotential durch Restenergie dar, da zur Speicherung der Ölmenge ein komprimierbares Gas genutzt wird.

Eine weitere Gefahr durch Restenergie nach dem Ausschalten einer Maschine stellen Gasdruckspeicher dar. Ihre Aufgabe besteht darin, eine gewisse Ölmenge unter Druck zu speichern und bei Bedarf wieder abzugeben. Da zur Speicherung der Ölmenge ein komprimierbares Gas genutzt wird, stellen Gasdruckspeicher ein erhöhtes Gefahrenpotential dar. Beim Lösen einer Verbindung in einer Leitung, in der sich ein Gasdruckspeicher befindet, kann es durch die Dekomprimierung des Gases zu einem schlagartigen Ölaustritt kommen, welcher schlimme Verletzungen hervorrufen kann. Zwar ist in der DIN EN ISO 4413 eine automatische Speicherentlastung nach dem Ausschalten der Maschine vorgeschrieben, doch ist dies nicht immer möglich. Als Beispiel seien hier mobile Maschinen genannt. Dort benötigt man zum Schalten der Wegeventile einen Steuerdruck. Gibt es in der Maschine dafür keine eigene Steuerölpumpe, wird dieser aus dem Hauptsystem abgegriffen. Damit diese Ventile auch beim Ausfall der Hydraulik steuerbar bleiben (um beispielsweise Lasten abzusenken), sind Gasdruckspeicher verbaut. Diese werden nach dem Abschalten der Maschine nicht drucklos, um die beschriebe Funktion zu gewährleisten.

Um die Druckfreiheit zu prüfen, ist die Fähigkeit, Maschinenschaltpläne lesen zu können, unerlässlich.

Problematisch für den Instandhalter ist, dass sich die beschriebenen Ventile und Druckspeicher oft nicht direkt an der Stelle befinden, an der er gerade eingreifen möchte. Fehlt dann noch die entsprechende Messtelle, um die Druckfreiheit zu prüfen, ist die Fähigkeit, Maschinenschaltpläne lesen zu können, unerlässlich. Dies bedingt, dass man den Aufbau und die Funktion der Hydraulikkomponenten kennt, die sich hinter den Symbolen verbergen, und deren Zusammenwirken versteht. Man spricht hier von einer notwendigen „Fachkunde“, welche entsprechend der Betriebssicherheitsverordung (BetrSichV) alle Instandhalter bei der Ausführung von Instandhaltungsarbeiten besitzen müssen. Die Seminare der IHA Schulungs gGmbh helfen, um diese Fachkunde zu erlangen.
  • Dipl.-Ing. (FH) Frank Weigel

    Trainer Fluidtechnik der Internationalen Hydraulik Akademie

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