Die Speisepumpe, nur Nebendarsteller im geschlossenen Kreis?

Von größter Bedeutung im geschlossenen Kreis sind die Hochdruckpumpe und der Hochdruckmotor. Abhängig von der Anwendung sind die Pumpe und der Motor als Konstanteinheit oder auch als Verstelleinheit ausgeführt. Die beiden Komponenten haben Einfluss auf die Maschinenperformance in dem sie die Geschwindigkeit und die Kraft über- oder untersetzen. Der Gesamtwirkungsgrad des geschlossenen Kreises wird maßgeblich von der Pumpe und dem Motor bestimmt.

In den Hintergrund rückt dabei oftmals die Speisepumpe. Verglichen mit der Hochdruckpumpe hat sie einen viel geringeren Leistungsbedarf und spielt bei Wirkungsgradanalysen eine untergeordnete Rolle. Dennoch kommen dieser Komponente einige wichtige Bedeutungen zu.

Mitunter auch als Füllpumpe bezeichnet, soll die Speisepumpe den Hydrostaten zunächst mit Öl füllen. Der Füll- beziehungsweise Speisedruck beträgt in der Regel 20 bis 30 bar. Aufgrund des niedrigen Drucks und der geringen Herstellungskosten ist die Speisepumpe in der Regel eine Gerotor- oder Zahnradpumpe. Neben dem Füllen muss die Speisepumpe auch die Querspülung des Systems gewährleisten. Durch die Querspülung kann das Öl gekühlt und gefiltert werden. Abhängig von der Größe der verwendeten Komponenten und deren Verlustleistung wird die Größe der Speisepumpe gewählt.

Ein weiteres Kriterium für die Dimensionierung der Speisepumpe sind Druckspitzen auf der Hochdruckseite. Bei Anwendungen, in denen sehr oft schlagartige Belastungen auftreten, wird eine größere Speisepumpe gewählt. Zum einen treten bei höheren Belastungen auch höhere Verlustleistungen auf, die eine größere Querspülung und somit Kühlung verlangen. Zum anderen ist bei einer Lastspitze der Druckverlauf auf der Niederdruckseite entscheidend.

Während bei einer Druckspitze das Öl auf der Hochdruckseite komprimiert wird, erfolgt durch den kurzzeitigen Drehzahleinbruch des Motors auf der Niederdruckseite eine Dekompression der Hydrauliksäule. In dieser Situation sorgt eine größere Speisepumpe dafür, dass der Niederdruck nicht allzu stark abfällt. Eine Lastspitze in Kombination mit langen Schlauchleitungen kann im schlimmsten Fall zu einem Druckverlauf gemäß Abbildung 1 führen.

Mögliche Lösungen zu dieser Problemstellung werden im IHA-Workshop „Mobilhydraulik - Geschlossener Kreis/ Hydrostatischer Fahrantrieb“ erarbeitet.