Mann hält sich die Ohren zu, Bild: © Minerva Studio, Fotolia

Lärm bei Hydraulikanlagen kann mithilfe der richtigen Schläuche reduziert werden. Bild: © Minerva Studio, Fotolia

Lärm summiert sich, und daher können sich geringe einzelne Geräuschpegel deutlich verstärken und somit in der Summe zu einer erheblichen Belastung führen. Die Übertragung auf die Bediener der Anlage kann zu Ermüdung und Nervenschäden führen. International zählt die berufsbedingte Lärmschwerhörigkeit zu den häufigsten Berufskrankheiten. 2015 war sie die am häufigsten anerkannte Berufskrankheit in Deutschland. An der Maschine selbst können Schwingungen, die auch der Mensch als störend empfindet, darüber hinaus zu Materialermüdung, Schwingungsbrüchen und erhöhtem Ausfallrisiko führen.

Thermoplastschlauch 540N, Bild: Parker
Der Thermoplastschlauch 540N dämpft einen Druckstoß auf natürliche Weise. Bild: Parker Hannifin

Was also tun? Eine kostengünstige und einfache Lösung zur Geräuschminderung ist der Einsatz von Schläuchen mit möglichst hoher volumetrischer Expansion (VE). Ebenso wie Druckspeicher haben Schläuche eine Kapazitätskennlinie, allerdings in einem viel geringeren Maß, das heißt, je größer die volumetrische Expansion des Schlauchs, desto größer der Druckspeichereffekt. Ein Beispiel ist der Einsatz von Schläuchen, um Hydraulikstöße in Lenkungen und die von der Hydraulik verursachten Schwingungen zu reduzieren. Ein Schlauch mit hoher VE kann unter anderem in Anwendungen eingesetzt werden, bei denen plötzliche Bewegungen unerwünscht sind, wie zum Beispiel bei Pendel- und Drehfunktionen sowie Druckanstiegen in Lasterfassungsleitungen.

Konstruktionsbedingter Lärm

Mechanische Resonanzen treten in einer Anlage dann auf, wenn sie Energie speichern und diese ohne Weiteres zwischen zwei oder mehr Knotenpunkten übertragen kann. Wenn sich die Frequenz der Schwingungen in einer Anlage der Eigenfrequenz der Anlage nähert, entsteht mechanische Resonanz in Form von Schwingungen. Jedes Bauteil in der Anlage besitzt eine Eigenfrequenz und wenn sich diese verbinden, entsteht eine neue Gruppe von Eigenfrequenzen in Abhängigkeit von den Dämpfungs- und Energieübertragungseigenschaften der Komponenten.

Spezielle Resonanzkammern in Pumpen und Hydrodämpfer können den Lärm in Hydraulikanlagen direkt am oder in der Nähe vom Ausgangspunkt reduzieren, können jedoch kostspielig sein und die Probleme eventuell nicht ganz beseitigen. Außerdem gibt es viele weitere Quellen von Turbulenzen in den Installationen der Anlage, wie Bogenarmaturen und Übergänge von einem Schlauch mit vollem Querschnitt auf ein Stahlrohr; mehrfache Dämpfer sind hier nicht realisierbar.

Wie man Lärm ausschalten kann

Typ 53DM, Bild: Parker
Der Schlauch vom Typ 53DM ist ein Gummischlauch mit Drahtgeflecht. Bild: Parker Hannifin

Ein Schlauch mit einem Druckträger aus Drahtgeflecht kann das Stahlrohr ersetzen und aufgrund der zusätzlichen volumetrischen Expansion einen gewissen Geräuschpegel dämmen, wobei der Stahldraht immer noch ein guter Leiter für die Übertragung von Geräuschen ist.

Eine schnelle und einfache Lösung zur Lärmbeseitigung ist der Einsatz eines Thermoplastschlauchs mit einem Druckträger aus Kunststofffasern (verfügbar in Nenndrücken bis 69 MPa). Außerdem hat ein solcher Thermoplastschlauch von Natur aus eine höhere volumetrische Expansionsrate im Vergleich zu einem Gummischlauch mit Druckträger aus Stahldraht. So ergibt sich eine weiter verbesserte Geräuschdämmung.

Beispiele belegen, dass durch den Einsatz spezieller Schläuche eine Geräuschminderung möglich ist. So suchte etwa ein Hersteller von Wohnmobilen mit Heckmotor eine Lösung für das Lärmproblem in der Servolenkung. Der Motor war gut zehn Meter von der Lenkung entfernt, und der zwischen Motor und Pumpe verlegte Gummischlauch mit Drahtgeflecht nahm an mehreren mechanischen Systemkomponenten Lärm auf. Parker schlug dem Wohnwagen-Herstellerauf seine Anfrage hin vor, einen Schlauch des Typs 53DM einzusetzen. Diese simple Änderung führte zu einer drastischen Lärmminderung für den Fahrzeugführer, und die Beschwerden über Ermüdungserscheinungen gingen in gleichem Maße zurück.

Auch ein bedeutender Hersteller von Geräten zur Rasenpflege stellte ein störendes mechanisches Geräusch fest, verursacht von einem Steuerventil. Das Technikteam der Entwicklungsabteilung experimentierte mit verschiedenen Schlauchtypen und entschied sich schließlich für den Thermoplastschlauch 510C von Parker. Dessen hohe volumetrische Expansion dämpfte den Druckstoß auf natürliche Weise, beseitigte das Pulsieren in der Lenksäule und somit auch das unangenehme Geräusch. fa

Das bleibt hängen

  • Lärm bezeichnet akustisch wahrnehmbare und nicht wahrnehmbare Wellen im Medium
  • Lärm stellt eine ernsthafte Belastung des betroffenen Personals dar
  • Lärm summiert sich
  • Lärm wird oft von Stahlrohrleitungen verursacht, die sehr anfällig für Schwingungsbruch sind
  • Lärm verbreitet sich leicht in Metall
  • Lärm in Hydraulikanlagen wird hauptsächlich durch die mechanische Arbeit der Pumpe und die Druckimpulse des Mediums verursacht, wenn es aus der Pumpe austritt, um die Anlage zu durchströmen
  • Lärm führt zu zusätzlicher Beanspruchung der Hydraulikkomponenten

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