Anlagenaufbau für Schulung am geschlossener Kreis, Bild: IHA

Bei der Betrachtung des Wirkungsgrades rückt die Speisepumpe oftmals in den Bei der Betrachtung des Wirkungsgrades rückt die Speisepumpe oftmals in den Hintergrund. Zu Unrecht, denn der Komponente kommt eine wichtige Bedeutung zu. Bild: IHA

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.

Diagramm zeigt Eine derartige Konfiguration kann auf Dauer zu Schäden an den Systemkomponenten führen, Bild: IHAmit Schadensgefahr, Bild: IHA
Eine derartige Konfiguration kann auf Dauer zu Schäden an den Systemkomponenten führen. Bild: IHA

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.

Inhalte des Workshops „Mobilhydraulik - Geschlossener Kreis/ Hydrostatischer Fahrantrieb“

  • Theoretische Grundlagen Hydrostatik, Hydrodynamik, Symbole
  • Unterschied/ Aufbau offener und geschlossener Kreislauf
  • Grundsätzlicher Aufbau eines hydrostatischen Getriebes
  • Vergleich verschiedener Varianten hinsichtlich Anforderungen, Aufbau und Funktion
  • Aufbau und Funktion zusätzlicher Komponenten wie z.B. Speisekreis, Filtration, Kühlung
  • Praktische Übungen, Einstellungen und Messungen am Prüfstand
  • Installation/ Austausch von Komponenten
  • Verhalten einzelner Pumpenregler
  • Simulation und Messung von Fahrszenarien auf dem Prüfstand
  • Praktische Fehleranalyse am realen System