Luft aus Öl

Umweltverschmutzung und Klimabelastungen schreiten stetig voran. Um diesen dramatischen Entwicklungen entgegenzuwirken, wurden Gesetze, wie die Euro-Abgasnorm, zur Schadstoffminderung erlassen. Um diese Grenzwerte einzuhalten, werden beispielsweise am Verbrennungsmotor zusätzliche Abgasnachbehandlungssysteme angebaut. Die benötigen allerdings viel Platz in der Maschine. Das – und der hohe Kostendruck, um global wettbewerbsfähig zu bleiben – führen schließlich dazu dass die Hydrauliktanks immer komplexere und kleinere Formen annehmen. Das führt zu einer dramatischen Verringerung der Luftabscheidung im Tank – und damit zu einer erhöhten Menge an freier Luft im Hydrauliksystem.

In hydraulischen Systemen stellt freie Luft auch heute noch eine technische Herausforderung dar. Solange die Luft im Öl gelöst ist, verändern sie dessen Eigenschaften nicht. 

Ungelöste Luft hingegen, d. h. Luftbläschen, verursachen:

• Korrosionserscheinungen an Pumpen und Steuerungen,
• Mindern den Wirkungsgrad von Pumpen und hydraulischen Motoren
• erhöhte Kompressibilität und dadurch mögliche stotternde Bewegungen des Abtriebgliedes,
• Beschleunigte Ölalterung, Varnish
• Lärm
• Beschädigung der Komponenten (z.B. Kavitation)
• Ölaustritt, Schaumentwicklung im Tank
• Temperaturanstieg
• Dynamisches Betriebsproblem
• Micro-Diesel-Effekt
• Verringerte Filterleistung
• Veränderungen der Viskosität

Die Luft gelangt bei Montagearbeiten, durch undichte Stellen im Unterdruckbereich sowie beim Zurückfließen des Öls in den Behälter in den Kreislauf. Je nach Abscheidefähigkeit des Filter-Tanksystems steigt die Luft im Tank nur langsam auf und wird wieder von der Pumpe angesaugt.

Luft löst sich in Öl proportional zum Druck (bis ca. 300 bar). Ist Luft bei hohem Druck noch gelöst, so wird sie bei niedrigem Druck ausgeschieden (z. B. hinter Drosseln). Da die Ausscheidungsgeschwindigkeit größer ist als die Lösungsgeschwindigkeit, bleiben Luftbläschen auch bei erneutem Druckanstieg noch länger im Öl vorhanden.

Große Blasen steigen naturgemäß schneller an die Oberfläche und das hydraulische System kann entgasen. Sind viele kleine Luftbläschen vorhanden, werden diese aufgrund Ihrer geringen Ausmaße im schlimmsten Falle wieder mitgerissen und durch das hydraulische System gefördert. Wird nun weiterhin Luft dem System zugeführt, wird das Öl im hydraulischen System so stark mit kleinen Luftbläschen angereichert, dass es vernebelt. An exponierten Stellen von Zylindern oder an Bremskolben kann durch das luftgeschwängerte Öl und entsprechender Ruhezeit die Luft sich anreichern. Aus den kleinen Bläschen werden wieder große Blasen gebildet, die beispielsweise einen Ausleger oder eine hydraulisch betätigte Bremse hydraulisch weich werden lässt. Zu Bedenken gilt, dass Fahrantriebe und Bremsen bei selbstfahrenden Arbeitsmaschinen sicherheitsrelevante Bauteile sind. Gerade bei solchen sicherheitsrelevanten Systemen ist daher die Entgasung des Systems ein Muss