Schlauchleitungen und deren Verwendung – Hydraulikanlagen

Schlauchleitungen in der Hydraulik

Schlauchleitungen dienen in der Hydraulik zur Beförderung des Volumenstroms.
Der erforderliche Innendurchmesser einer Schlauchleitung wird durch den eingestellten
Betriebsdruck und die Geschwindigkeit des Volumenstroms bestimmt.
Zu klein dimensionierte Druckleitungen ergeben eine hohe Durchflussgeschwindigkeit des Volumenstroms, wodurch infolge turbulenter Strömung erhebliche Druckverluste, Geräusche und erhöhte Temperaturen auftreten. Das schadet dem gesamten Hydrauliksystem.
Für die Auslegung ist der dynamische Betriebsdruck der Anlage zu berücksichtigen: Druckspitzen sind hier die größte Gefahr dafür, dass ein Schlauch zerstört wird.
Die äußeren Bedingungen und die Temperatur des Mediums beeinflussen maßgeblich die Haltbarkeit von Hydraulikschlauchleitungen.
Angaben bzw. Anweisungen des Herstellers der Schlauchleitungen müssen in jedem
Fall berücksichtigt werden, auch die Empfehlungen seitens des Maschinenherstellers bzgl. der Verwendungsdauer sind bei der betrieblichen Festlegung der Auswechselintervalle zu beachten.
Der genannte Richtwert von 6 Jahren für die empfohlene Verwendungsdauer „normal“ beanspruchter Hydraulik-Schlauchleitungen beinhaltet allerdings eine maximale Lagerungsdauer der Schlauchleitung von höchstens 2 Jahren
(s. BGR 237 [3]). Der Richtwert für die empfohlene Verwendung von erhöht beanspruchten
Schlauchleitungen stellt bereits die maximal zulässige Betriebsdauer dar.
Eine längere Verwendungsdauer der Schläuche setzt ferner voraus,
dass durch einen Schaden oder Leitungsbruch keine Gefährdungen oder potenzielle Risiken durch die Druckflüssigkeit, die Leitung selbst
oder eine gefährliche Maschinen- oder Lastbewegung möglich sind.

Schlauchleitungen werden mit genauem Produktionsdatum hergestellt. Auf der Leitung finden sich Angaben zur Verwendung wie der maximale Druck und die Größe der Leitung.
Flexible Hydraulikelemente kommen in sehr vielen stationären und mobilen Arbeitsmaschinen zum Einsatz, seien es Bearbeitungszentren, Spritzgießmaschinen, Pumpen oder Roboter, um nur einige Beispiele zu nennen. Sie unterliegen Alterung und Verschleiß und sind daher entsprechend den Empfehlungen der Hersteller sowie der Berufsgenossenschaften in regelmäßigen Abständen zu prüfen und ggf. auszuwechseln.
Die Gefährdungen waren in der Vergangenheit mit der DGUV-Regel 113-015 „Hydraulik-Schlauchleitungen – Regeln für den sicheren Einsatz“ und der DGUV-Regel 113-007 „Umgang mit Hydraulik-Flüssigkeiten“ (auch bekannt als BGR 237 und BGR 137) in unterschiedlichen Vorschriften geregelt. 2017 hat die DGUV diese beiden Gebiete in der neuen 113-020 Richtlinie „Hydraulik-Schlauchleitungen und Hydraulik-Flüssigkeiten – Regeln für den sicheren Einsatz“ zusammengeführt. Sie soll Konstrukteuren und Betreibern helfen, hydraulische Anwendungen und Anlagen sicher zu machen. „Darüber hinaus ist bei anforderungsgerechter Anwendung der DGUV-Regel 113-020 mit einer höheren Maschinenverfügbarkeit und Standzeit der Hydraulik-Komponenten zu rechnen“, heißt es beispielsweise beim Bremer Fluidtechnik-Anbieter Hansa-Flex. Die Vorschrift 113-020 kann demnach als wesentlicher Bestandteil der vorbeugenden Instandhaltung betrachtet werden. Denn die Planung und Verwaltung von Inspektions- und Wartungsintervallen sämtlicher Schlauchleitungen reduzieren Maschinenstillstände auf ein Minimum.
Das Gros der Punkte der vorherigen beiden Regelwerke zur Anwendung und zum Einbau von Hydraulik-Schlauchleitungen wurde in die neue Vorschrift übernommen. Doch gleichzeitig erfolgte eine Anpassung an den aktuellen Stand der Technik und die geänderte Rechtslage (insbesondere in den Bereichen Geräte- bzw. Produktsicherheit, Betriebssicherheit, Gefahrstoff- und Umweltrecht).
Konkret gab es z. B. eine Überarbeitung und Erweiterung des Punkts „Vermeidung von Peitschen“ durch die korrekte Montage etwa von Fangschutzeinrichtungen: Im Fall eines möglichen Abreißens oder Ausreißens des unter Druck stehenden Hydraulik-Schlauchs aus der Armatur besteht eine Gefährdung durch Peitschen des Schlauches. In diesem Fall müssen, abhängig vom bestehenden Risiko, Schutzmaßnahmen getroffen werden – etwa durch den Einsatz von festen Abdeckungen, Kanalführungen, Schlauchleitungen mit ausreißsicheren Armaturen (z. B. Interlock-Armaturen), Fangschutz-Seilverbindungen oder anderen Fangschutzeinrichtungen zwischen Hydraulik-Schlauch und Anschlussstelle. Zu den Fangschutzeinrichtungen sollte man laut DGUV wissen, dass es sich bei diesen – falls sie gesondert und nicht als Maschinenersatzteile in Verkehr gebracht werden – um Sicherheitsbauteile gemäß der vorgegebenen Definition der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG handelt. Gesondert in Verkehr gebrachte Fangschutzeinrichtungen müssen deshalb über eine CE-Kennzeichnung, Konformitätserklärung und Betriebsanleitung verfügen. Bei bereits schon in Maschinen installierten Teilen ist dies Bestandteil der CE-Konformität der Maschine.
Neu in der DGUV-Regel 113-020 sind auch Hinweise zur richtigen Dimensionierung, Auswahl und Montage zusätzlicher Schutzschläuche zur Absicherung gegen Hydraulik-Flüssigkeitsstrahlen bei Leitungsbruch oder Leckage: Demnach müssen bei einem Ausfall einer Hydraulik-Schlauchleitung, der eine Gefährdung durch einen Flüssigkeitsstrahl hervorrufen kann, Schutzmaßnahmen ergriffen werden, wenn eine feste Schutzabdeckung nicht möglich ist. Das können z. B. Spritzschutzschläuche sein. Diese müssen im Falle eines ungewollten Austritts der Hydraulik-Flüssigkeit eine Reihe funktioneller Eigenschaften erfüllen: Sie müssen den gefährlichen Strahl der Hydraulik-Flüssigkeit (etwa bei Pinhole) zerstäuben können. Sie benötigen ein ausreichendes Rückhaltevermögen für die austretende Hydraulik-Flüssigkeit. Sie müssen vom Hersteller für die vorgesehenen Einsatzfälle bestimmt sein. Und es müssen Anwendungshinweise existieren, aus denen die Einsatzfälle und Montage-Informationen der Schutzschläuche für die jeweiligen Anwendungen hervorgehen.
Die DGUV gibt außerdem in ihrer Schrift ausführliche Hinweise zu den Montagekriterien der Schutzschläuche, die in der Praxis häufig nicht die notwendigen Schutzanforderungen erfüllen. So sollten Schutzschläuche auf keinen Fall zu eng anliegend sein. Die DGUV gibt folgende Daumenregel: Der Innendurchmesser des Schutzschlauches sollte 30 %, jedoch mindestens 15 mm, größer sein als der Außendurchmesser der Hydraulik-Schlauchleitung.