DGUV Regel 113-020 - Hydraulik-Schlauchleitungen und Hydraulik-Flüssigkeiten - R...

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Abschnitt 4.2, 4.2 Einbau von Hydraulik-Schlauchleitungen
Abschnitt 4.2
Hydraulik-Schlauchleitungen und Hydraulik-Flüssigkeiten - Regeln für den sicheren Einsatz (DGUV Regel 113-020)
Titel: Hydraulik-Schlauchleitungen und Hydraulik-Flüssigkeiten - Regeln für den sicheren Einsatz (DGUV Regel 113-020)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: DGUV Regel 113-020
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Satzung

Abschnitt 4.2 – 4.2 Einbau von Hydraulik-Schlauchleitungen

Die Lebensdauer und der sichere, anforderungsgerechte Einsatz einer Hydraulik-Schlauchleitung werden durch den sachgerechten Einbau maßgeblich beeinflusst. Um die Funktionssicherheit zu gewährleisten und die Lebensdauer und die Druckbelastbarkeit einer Hydraulik-Schlauchleitung nicht durch verlegungsbedingte Beanspruchungen zu verkürzen, sind die in den folgenden Abschnitten behandelten Anforderungen zu erfüllen. Des Weiteren ist auf einen wartungsfreundlichen Ein- und Ausbau, sowie auf laufende Kontrollmöglichkeiten zu achten.

4.2.1 Vermeidung von Torsion

Ein verdrehter Einbau einer Hydraulik-Schlauchleitung (Torsion) führt immer zu einer deutlichen Verkürzung der Lebensdauer. Durch das gegenseitige Aufreiben der Druckträgerlagen tritt eine Reduzierung der Druckbelastbarkeit ein. Zusätzlich ergibt sich eine besonders hohe Belastung im Bereich der Einbindung der Armatur mit der Folge eines vorzeitigen Ermüdens des Druckträgers (Draht oder Textileinlage) und einer Leckage der Armaturenverbindung.

Bei der Montage einer Hydraulik-Schlauchleitung ist daher immer darauf zu achten, dass sie sowohl beim Installieren der Armatur als auch bei ihrer späteren Bewegung im Betrieb nicht mit Torsion beaufschlagt wird.

Besteht die Gefahr der Verdrehung der Leitung, ist bei der Montage gegenzuhalten. Die Maschinenbewegungen sollten konstruktiv so bestimmt sein, dass eine Schlauchleitung zwar gebogen, nicht aber verdreht werden kann. Zur Vermeidung von einer Verdrehung der Leitung sind z. B. passende Winkelarmaturen, Adapter in 45- oder 90-Form oder unter Druck drehbare Verschraubungen zu verwenden. Beim Einbau einer Hydraulik-Schlauchleitung mit einer Bogenarmatur ist darauf zu achten, dass diese immer zuerst montiert wird, damit sie richtig positioniert werden kann.

Abb. 6
Torsion beim Einbau

Abb. 7
Einbau mit Bogenarmatur/ohne Bogenarmatur

4.2.2 Zulässiger Biegeradius

Hydraulik-Schlauchleitungen sollten möglichst ihrer natürlichen Schlauchkrümmung folgend eingebaut werden, ohne dass dabei der kleinste zulässige Biegeradius unterschritten wird.

Wird der Mindestbiegeradius unterschritten, verkürzt sich die Lebensdauer und die Druckbelastbarkeit einer Hydraulik-Schlauchleitung. Es können so genannte "Öldurchschüsse" auftreten, die mit erheblichen Verletzungsgefahren verbunden sind.

Für jeden Schlauchtyp ist in Abhängigkeit von der Nennweite ein zulässiger Biegeradius entsprechend der relevanten Normen (DIN EN 853-857: 2016-09 und ISO 3862-1: 2001-09 für R15-Schläuche) vorgegeben.

Zu enge Biegeradien, aber auch Torsion können Einengungen des Schlauchquerschnitts bewirken und neben der zusätzlichen Beanspruchung auch den Strömungswiderstand erhöhen.

Abb. 8
Biegeradius

Die häufigste Unterschreitung des Mindestbiegeradius tritt vor allem unmittelbar hinter der Einbindung auf. Der Schlauch wird dabei hinter der Fassung zu stark geknickt. Die starke Zugbelastung auch ohne Berücksichtigung der Druckverhältnisse belastet den Einbindebereich und führt zum vorzeitigen Ausfall.

Die Biegung einer Hydraulik-Schlauchleitung sollte möglichst - falls die Einbauverhältnisse es zulassen - nach einem geraden Abschnitt mit der Mindestlänge des 1,5-Fachen des Schlauchaußendurchmessers da eingeleitet werden. Ist dieses nicht möglich, sollte man auf Knickschutz, Winkelstücke oder Rohrkrümmer zurückgreifen.

Abb. 9
Richtig: Gerader Abschnitt mit 1,5 da vor Biegung
Falsch: Eine Schlauchscheuerschutzspirale stellt keinen Knickschutz dar

4.2.3 Vermeidung von Abrieb, Scheuerstellen und Abknicken

Hydraulik-Schlauchleitungen sind vor äußeren Beschädigungen wie Abrieb durch Scheuerstellen oder mechanisch bedingten Einschnitten zu schützen. Eine Schlauchscheuerschutzspirale stellt keinen Knickschutz dar. Wird dieses bei der Verlegung von Hydraulik-Schlauchleitungen nicht beachtet, so muss mit einem vorzeitigen Ausfall der Hydraulik-Schlauchleitung mit allen damit verbundenen Gefahren gerechnet werden.

Abb. 10
Vermeidung von Abrieb durch ausreichende Bewegungsfreiheit

Abb. 11
Vermeidung von Abknicken oder Scheuern

Bei der Verlegung von Hydraulik-Schlauchleitungen ist durch eine geeignete Schlauchführung und unter Berücksichtigung von Einbauhilfen ein Abknicken oder das Scheuern an Kanten zu vermeiden. Das kann z. B. mithilfe von Schutzwendeln, Federn oder Hydraulik-Schläuchen mit abriebfesten Außenschichten erfolgen. Schlauchhalterungen sind jedoch dort zu vermeiden, wo sie die natürliche Bewegung und Längenänderung der Schlauchleitung behindern. Schlauchhalterungen sollten möglichst nur an geraden Abschnitten eingebaut werden.

Abb. 12
Einbau von Schlauchhalterungen

Vorzugsweise sollten als Schlauchhalterungen Schellen ohne Klemmwirkung aus Elastomeren, Polypropylen oder solchen mit elastischen Einlagen eingesetzt werden. Der Hydraulik-Schlauch erfährt damit eine Führung und wird nicht in einem Festlager fixiert.

Beim Einsatz von Schlauchhalterungen ist die Volumenzunahme (Durchmesseränderung) des Hydraulik-Schlauches unter Druck ebenfalls zu berücksichtigen.

Die Umlenkung des pulsierenden Ölstroms bewirkt eine pumpende Bewegung des Schlauchbogens. Eine wie in Abbildung 12 im rechten Bild angebrachte Schlauchhalterung verursacht durch die Bewegung eine Scheuerwirkung auf der Außenschicht, welche dadurch langfristig zerstört wird.

Abb. 13
Richtig: Schlauchschelle aus Gummi oder Polypropylen ohne Klemmwirkung und glatten Innenflächen
Falsch: Schlauchschelle aus Polypropylen mit Klemmwirkung und Innenrippen

4.2.4 Vermeidung von Zug- und Stauchbelastungen

Hydraulik-Schlauchleitungen sind so einzubauen bzw. zu verlegen, dass in allen Betriebszuständen Zug- und Stauchbelastungen vermieden werden. Aufgrund der Schlauchmechanik können sich Hydraulik-Schlauchleitungen unter Druck verkürzen aber auch verlängern.

Deshalb sind Hydraulik-Schlauchleitungen grundsätzlich mit Durchhang zu verlegen, in der Länge aber so zu bemessen, dass unter Beachtung der möglichen maschinenbedingten Bewegungsabläufe zu enge Verlegeradien oder Torsion vermieden werden.

Abb. 14
Einbaulänge

Bei der Bündelung von Hydraulik-Schlauchleitungen ist zu beachten, dass die Hydraulik-Schläuche bei Druckbeaufschlagung unterschiedliche Längenänderungen erfahren können. Ohne ausreichendes Spiel zwischen den Hydraulik-Schlauchleitungen besteht die Gefahr des erhöhten Abriebs oder Herausreißens aus der Armatur.

Beim Einsatz von federbelasteten Spannrollen sind Zugbelastungen nicht zu vermeiden. Hier ist aber unter Berücksichtigung der zulässigen Betriebsbeanspruchung mit dem Hersteller der Anlage Rücksprache zu nehmen bzw. ist bei der Bestellung ein Längenzuschlag nach den zutreffenden Normen oder Herstellerangaben zu berücksichtigen.

4.2.5 Temperatureinwirkungen

Hydraulik-Schlauchleitungen sind vor schädigenden äußeren und inneren Temperatureinwirkungen zu schützen. Sie sollten nicht in der Nähe von Wärmequellen eingebaut werden. Die für den Hydraulik-Schlauch nach den zutreffenden Normen geltenden Temperaturgrenzen sind zu berücksichtigen und gegebenenfalls durch konstruktive Maßnahmen einzuhalten.

Infrage kommen Maßnahmen wie

  • Schutzabdeckung,

  • Schutzisolierung,

  • Abstand von Wärmequellen,

  • Ölkühler oder

  • ausreichende Leitungsdimensionierung.

Abb. 15
Hydraulik-Schlauchleitung mit und ohne Hitzeschutz

4.2.6 Berücksichtigung von Schwingungen

Bei möglichen starken Schwingungen von Maschinenteilen mit Schlauchleitungs-Anschlüssen dürfen die Hydraulik-Schlauchleitungen nicht in Schwingungsrichtung, sondern nur in einem ausreichend großen Winkel dazu verlegt werden.

Abb. 16
Verlegung bei Schwingungen

4.2.7 Vermeidung von Peitschen

Bei aller Sorgfalt ist zu beachten, dass beim Versagen von Hydraulik-Schlauchleitungen vor allem in der Nähe von Arbeits- und Verkehrsbereichen, erhebliche Gefährdungen auftreten. Im Fall eines möglichen Abreißens oder Ausreißens des unter Druck stehenden Hydraulik-Schlauches aus der Armatur besteht eine Gefährdung durch Peitschen des Schlauches. In diesem Fall müssen, abhängig vom bestehenden Risiko, Schutzmaßnahmen getroffen werden (nach DIN EN ISO 4413: 2011-04 "Fluidtechnik - Allgemeine Regeln und sicherheitstechnische Anforderungen an Hydraulikanlagen und deren Bauteile"), z. B. durch Einsatz von:

  • festen Abdeckungen,

  • Kanalführungen,

  • Schlauchleitungen mit ausreißsicheren Armaturen (z. B. Interlock-Armatur),

  • Fangschutz-Seilverbindungen oder anderen Fangschutzeinrichtungen zwischen Hydraulik-Schlauch und Anschlussstelle.

Beim Einsatz der letztgenannten Fangschutzeinrichtungen sind unbedingt die richtige Dimensionierung und die Montagevorgaben der Hersteller zu beachten. Bei den Fangschutz-Seilverbindungen kommt es bauartbedingt trotzdem noch zu einem geringfügigen Peitschen, so dass deren Einsatzmöglichkeiten begrenzt sind. Außerdem handelt es sich bei den Fangschutzeinrichtungen - sofern diese gesondert und nicht als Maschinenersatzteile in Verkehr gebrachten werden - um Sicherheitsbauteile gemäß der vorgegebenen Definition der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG. 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.

Abb. 17
Beispiel ausreißsichere Armatur

Abb. 18
Fangschutz-Seilverbindungen

  1. a)

    Fest montiert mit Hydraulik-Schlaucharmatur

  2. b)

    Nachrüstbar ohne Demontage der Hydraulik-Schlauchleitung

4.2.8 Schutz gegen Hydraulik-Flüssigkeitsstrahlen, bei Leitungsbruch und Leckage

Wenn der Ausfall einer Hydraulik-Schlauchleitung eine Gefährdung durch einen Flüssigkeitsstrahl hervorrufen kann und eine feste Schutzabdeckung nicht möglich ist, müssen andere Schutzmaßnahmen ergriffen werden (z. B. Spritzschutzschlauch). Siehe dazu auch DIN EN ISO 4413: 2011-04 "Fluidtechnik - Allgemeine Regeln und sicherheitstechnische Anforderungen an Hydraulikanlagen und deren Bauteile"/5.4.6.5.3.2 "Schutz vor Ausfall".

Die Schutzschläuche müssen folgende funktionelle Eigenschaften im Falle eines ungewollten Austritts der Hydraulik-Flüssigkeit erfüllen:

  • Sie müssen den gefährlichen Strahl der Hydraulik-Flüssigkeit (z. B. bei Pinhole) zerstäuben können.

  • Sie benötigen ein ausreichendes Rückhaltevermögen für die austretende Hydraulik-Flüssigkeit.

  • Sie müssen vom Hersteller für die vorgesehenen Einsatzfälle vorgesehen sein.

  • Es müssen Anwendungshinweise, aus denen die Einsatzfälle und Montageinformationen für die jeweiligen Typen hervor gehen, vorhanden sein und vom Verwender beachtet werden.

Folgende Auswahl- und Montagekriterien sind zu gewährleisten:

  • Zu eng anliegende Schutzschläuche erfüllen nicht die notwendigen Schutzanforderungen. Der Innendurchmesser des Schutzschlauches sollte erfahrungsgemäß 30 %, jedoch mindestens 15 mm größer sein als der Außendurchmesser der Hydraulik-Schlauchleitung.

  • Eine "offene" Montage ist zu bevorzugen. Ist eine Befestigung - z. B. mit Kabelbindern oder Schellen - erwünscht oder erforderlich, sollte der Schutzschlauch nur einseitig befestigt werden. Eine Querschnittsverengung der Hydraulik-Schlauchleitung ist dabei zu vermeiden.

Sollte in Ausnahmefällen ein beidseitiges Befestigen notwendig sein, muss das Abfließen der Hydraulik-Flüssigkeit im Fall eines Berstens der Hydraulik-Schlauchleitung sichergestellt werden.

Abb. 19
Überlappende Schutzschläuche bei beidseitiger Befestigung mit Fangsicherung

Der Schutzschlauch muss im zu schützenden Bereich die vollständige Hydraulik-Schlauchleitungslänge (auch die Fassungen) überdecken.

Abb. 20
Richtig: Schutzschlauch überdeckt die Fassung
Falsch: Schutzschlauch zu kurz

  • Bei den Prüfungen ist Montage und richtiger Sitz des Schutzschlauchs sowie dessen Unversehrtheit mit zu prüfen.

  • Das gemeinsame Einbinden des Schutzschlauches mit der Hydraulik-Schlaucharmatur ist unzulässig.

Abb. 21
Falsche Schutzschlauch-Montage: Schutzschläuche sind in die Armaturen mit eingebunden