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Hohe Drücke erzeugen mit der Hydraulikpumpe

Eine Hydraulikpumpe ist eines der zentralen Bauteile in einem hydraulischen System. Ihre Aufgabe ist es, den hydraulischen Druck herzustellen. Dieser kann mehrere hundert bar betragen. Mit Hilfe des Drucks können Aktoren mit hohen Kräften betrieben werden. Dazu zählen Hydraulikzylinder, Radialmotoren und vieles mehr.

Bauarten von Hydraulikpumpen

Es haben sich sechs verschiedene Bauarten an Hydraulikpumpen etabliert:

  • Flügelzellenpumpe
  • Zahnradpumpe
  • Schraubenpumpe
  • Axialkolbenpumpe
  • Radialkolbenpumpe
  • Hubkolbenpumpe

Die Flügelzellenpumpe oder Drehschieberpumpe besteht aus einem extzentrisch in einem Zylinder kreisenden Träger. Durch zwei Bleche erzeugt er zwei Zellen im Zyinder, deren Volumen sich ständig verändert. Die Vorteile der Flügelzellenpumpe sind ihr einfacher und kostengünstiger Aufbau. Ihr größter Nachteil ist ihr hoher Verschleiß. Flügelzellenpumpen werden im Niederdruckbereich von 70 - 175 bar eingesetzt. Zahnradpumpe und Schraubenpumpe sind technisch die einfachsten Hydraulikpumpen. Sie bestehen aus zwei ineinander kämmende Schrauben bzw. Zahnräder. Die Pumpleistung kann durch eine Verlängerung der Schauben vergrößert werden. Sie sind einfach und preiswert herzustellen, müssen aber bei Baugröße und Effizienz Abstriche machen. Zahrad und Schraubenpumpen können bis 300 bar Druck erzeugen. Axialkolbenpumpen fördern das Hydrauliköl über kleine Kolben, die an einer schräg angeordneten Taumelscheibe angebracht sind. Axialkolbenpumpen sind sehr effizient und können hohe Drücke erzeugen. Bei Baumaschinen sind sie deshalb häufig verwendete Bauteile. Dabei ist an diesem Pumpentyp besonders interessant, dass sich ihr Druck über den Anstellwinkel der Taumelscheibe verstellen lässt. Sie sind in der Herstellung aber recht teuer. Radialkolbenpumpen haben ebenfalls kleine Druckkolben, die durch eine zental angeordnete Scheibe angetrieben werden. Ihre Bewegung ist jedoch quer zur Kreisbahn. Sie sind etwas kompakter herzustellen als Axialkolbenpumpen. Radialkolbenpumpen können ähnlich hohe Drücke erzeugen wie Axialkolbenpumpen. Ihr komplizierter Aufbau macht sie aber etwas teurer. Hubkolbenpumpen sind technisch sehr einfache Bauteile. Sie bestehen aus einem Zylinder, in dem ein Kolben durch eine Auf und Ab Bewegung sowohl Sog als auch Druck erzeugt. Hubkolbenpumpen sind beispielsweise bei manuellen Förderpumpen an Wasserquellen die standardmäßig verwendete Bauart. Aufgrund ihrer ausladenden Bauweise ist ihre Einsetzbarkeit stark eingeschränkt. Für mobile Anwendungen wie beispielsweise in Baggern oder Staplern sind sie zu unpraktisch. Kolbenpumpen können bis 700 Bar Druck erzeugen. Radialkolbenpumpen erreichen sogar bis 1000 bar.

Lebensdauer von Förderpumpen

Die Lebensdauer der Hydraulikpumpe hängt stark von ihrer Bauart ab. Bei Flügelzellenpumpen schleift ständig ein Blech an der Innenwand des Zylinders entlang. Dadurch entsteht ein starker Abrieb, der das Bauteil von innen heraus zerstört. Die Lebensdauer der Drehschieberpumpen ist entsprechen eingeschränkt. Zahnrad- und Schraubenpumpen sind beim Einhalten ihrer Grenzwerte sehr lange Haltbar. Sie laufen größtenteils berührungsfrei und sin permanent durch das Hydrauliköl bestens geschmiert. Solange das Öl sauber gehalten wird, können Zahnrad- und Schraubenpumpen lange Jahre schadlos ihren Dienst verrichten. Das macht sie für den Einsatz in der Landwirtschaft sehr gut geeignet. Kolbenpumpen sind ebenfalls erstaunlich haltbar. Sie können zwar hohe Drücke erzeugen. Sind die Bauteile aber entsprechend auf die Belastungen ausgelegt, arbeiten Kolbenpumpen zuverlässig und problemfrei über viele Jahre. Die größte Schwachstelle von Hydraulikpumpen sind die Dichtungen. Der hohe hydraulische Druck arbeite ständig gegen jede Abdichtung. Glücklicherweise sind defekte Dichtungen schnell zu identifizieren und zu beheben.

Defekte an Hydraulikpumpen

Ein Defekt an einer hydraulischen Pumpe kann auf zwei Arten auftreten

  • Es tritt Hydrauliköl aus
  • Die Pumpenleistung lässt nach

Wenn Hydrauliköl austritt ist eine Dichtung defekt oder das Gehäuse hat einen Riss bekommen. Aufgrund des hohen Drucks bleibt auch ein kleines Leck nicht lange unbemerkt. Lässt die Pumpenleistung nach, kann es im Inneren der Pumpe zu einem Bruch gekommen sein. Bricht ein Zahn von einer Zahnradpumpe, kann sie nicht mehr in der gleichen Weise fördern. Gleiches gilt für klemmende Kolben, brechende Pleuelstangen oder ausgeleierte Taumelscheiben in Axialkolbenpumpen. In jedem Fall hilft nur das vollständige Zerlegen und Instand Setzen einer Hyydraulikpumpe, um sie wieder auf die gewünschte Leistung zu bringen. Die hohe Beanspruchung in einer Hydraulikpumpe erfordert bestmögliche Qualität in allen Bauteilen und in der Ausführung. Das macht hochwertige Hydraulikpumpen zwar recht hochpreisig. Dafür garantieren sie aber eine maximale Pumpleistung und lange Lebensdauer.

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