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Ratgeber
Ob Baumaschinen, Fahrzeuge oder Industriemaschinen – wenn es um hohe Kraftübertragung mit präziser Steuerung geht, sind in der Regel hydraulische Systeme im Einsatz. Ihre einwandfreie Funktion hängt dabei wesentlich von der Güte der eingesetzten Hydraulikflüssigkeit ab. So führen Verunreinigungen zu frühem Verschleiß der Dichtungen und schließlich zum Stillstand der kompletten Hydraulik. Spezielle Hydraulikfilter sind im Strömungskreislauf daher zwingend erforderlich. Lesen Sie in unserem Ratgeber, welche Filtertypen es gibt und wie sie funktionieren.
Ein Hydraulikfilter entfernt schädliche Partikel durch ein poröses Filterelement.
Es fängt die Kontaminierungen auf und verhindert, dass sie wieder in den Flüssigkeitsstrom gelangen und andere Geräte weiter stromabwärts beschädigen.
Die Verunreinigungen reichen von Schmutz über Wasser bis hin zu reaktiven Chemikalien. Die Größe der Poren bewegt sich im Mikrometerbereich, um auch die kleinsten Schmutzpartikel herauszufiltern.
In einem perfekten Hydrauliksystem – das im Allgemeinen auf Hydrauliköl basiert – würde das Fluid in jeder Phase des Kreislaufs gefiltert, bevor es in jede Komponente gelangt.
In der Realität begrenzen allerdings Kosten, Platzbedarf und der mit starker Filterung einhergehende Druckverlust die Anzahl der Filter.
Umso wichtiger ist die Entscheidung für die optimalen Filtereinsätze.
Hydraulikfilter finden sich in der Regel an verschiedenen Stellen der Hydraulikanlage. Im Idealfall sind die Filter vor und nach der Pumpe, in den Rücklaufleitungen, im Nebenstrom und im Hydraulikflüssigkeitstank installiert.
Ansaugfilter
Er befindet sich in der Regel im Flüssigkeitstank der Hydraulik und hat eigentlich nur die Aufgabe, Insekten, Muttern und Schrauben sowie anderes sichtbare Material von der Pumpe fernzuhalten. In einigen Fällen verhindert der Ansaugfilter zudem, dass Luftblasen in den Hydraulikkreislauf gelangen.
Ansaugfilter sind in der Regel Niederdruck-Wechselfilter zwischen dem Reservoir und der Pumpe. Sie sind einfacher zu warten und preiswerter als viele andere Arten von Filtern.
Hochdruckfilter
Dieser Patronenfilter reinigt die Flüssigkeit stromabwärts der Pumpe und schützt so teure Komponenten wie Servoventile und Aktoren. Er ist der kritischste Filter in der Filtertechnik und wird in fast allen Branchen eingesetzt, von Traktoren über Bau- und Industriemaschinen bis hin zu Maschinen in der Forstwirtschaft.
Ein Nachteil dieser Druckfilter ist ausgerechnet der hohe Druck, dem sie ausgesetzt sind. Die Gehäuse müssen oft einem Druck von bis zu mehreren Hundert bar standhalten und können daher aus Gusseisen bestehen, das schwer zu handhaben und umständlich zu warten ist. Sofern nicht eine Duplex-Konfiguration verwendet wird und strenge Sicherheitspraktiken befolgt werden, ist das gesamte Hydrauliksystem zur Wartung abzuschalten.
Nebenstromfilter
Diese Filter erreichen eine sehr feine Filtration. Dabei ist es unerheblich, ob das Hydrauliksystem läuft oder nicht. Nebenstromfilter werden häufig in kritischen Bereichen eingesetzt, in denen die Betriebszeit entscheidend ist. Sie verlängern außerdem die Intervalle zum Ablassen der Hydraulikflüssigkeit. Da sie jedoch außerhalb des Hydraulikkreislaufs arbeiten, schützen sie die Komponenten nicht direkt. Außerdem benötigen sie in der Regel eine externe Stromquelle in der Nähe.
Entlüftungsfilter
Sie sind eine Ergänzung zum Ansaugfilter und verhindern, dass atmosphärische oder luftgetragene Verunreinigungen in den Hydraulikbehälter gelangen. Luft dringt in den Behälter meist dann ein, wenn sich der Flüssigkeitsstand ändert, wenn die Maschine normal läuft und wenn die Flüssigkeit im Leerlauf abkühlt. Entlüftungsfilter sind im Allgemeinen so konzipiert, dass sie das Eindringen von Partikeln verhindern, die größer als 3 Mikrometer sind. Sie gehören zu den kritischen Komponenten der Filtertechnik in einem Hydrauliksystem.
Rücklauffilter
Rücklauffilter sind in der Regel Niederdruckfilter. Sie fangen Verschmutzungen im Hydrauliköl auf, wenn dieses in das Reservoir zurückfließt. Sie lassen sich entlang der Rücklaufleitung oder im Tank positionieren. Nicht zu vergessen: Auch die internen Teile eines Systems wie Kolbenstangen und Pumpen erzeugen bei Routinevorgängen Abrieb. Selbst Gussteile des Gehäuses verschleißen aufgrund von Druckstößen und ständiger Beanspruchung. Deren Abrieb könnte dann ebenfalls in den Flüssigkeitsstrom gelangen.
Die individuellen Filtrationsbedürfnisse einer Hydraulikanlage sind völlig einzigartig, daher gibt es keine Einheitslösung. Wie bereits erwähnt, unterscheiden sich die Filtertypen je nach dem Ort, an dem sie im System platziert sind. Welche Art von Ölfilter nötig sind, hängt somit in erster Linie von der Positionierung ab.
Zu den wesentlichen Parametern für die Auswahl – unabhängig von der Filterposition – gehört die Art der Hydraulikflüssigkeit. Übliche Fluids basieren auf Mineralöl. Dessen Anforderungen sind in der DIN 51 524 genormt, übliche Bezeichnungen sind HL, HLP und HVLP. Diese Öle enthalten im Wesentlichen Wirkstoffe zum Erhöhen des Korrosionsschutzes und der Alterungsbeständigkeit.
Konstruktionstechnisch zu unterscheiden sind Filterelemente auch nach Niederdruck- und Hochdruck. Während für Niederdruckfilter im Allgemeinen Filtersets aus Außen- und Innenfilter verfügbar sind, wird im Hochdruckbereich mit so genannten Spin-on-Filterdosen gearbeitet. Sie verfügen über ein Standardgewinde, mit dem sich die Dose direkt an die Leitung anschrauben lässt.
Wesentlich ist natürlich der Betriebsdruck der Anlage. Die üblichen Drücke für Niederdruck-Komponenten liegen bei maximal 100 bar. Mitteldruck-Systeme arbeiten mit 100 bis 200 bar, Hochdruck-Systeme mit 500 bis 600 bar. Die Betriebstemperatur des Hydrauliksystems sollte üblicherweise nicht über 100 Grad Celsius steigen und nicht unter minus 32 Grad abfallen. Zu beachten sind außerdem die Durchflussrate und die Porengröße der Filter. Letztere liegt üblicherweise bei wenigen Mikrometern.
Aus welchem Material bestehen Hydraulikfilter?
Hydraulikfilter können aus verschiedenen Arten von Filtermedien bestehen. Einige der gebräuchlichsten Arten von Filtermaterialien sind Zellulose, Synthetik und Drahtgeflecht. Zellulosefilter bestehen aus Zellulosefasern, sie fangen größere Partikel sehr effektiv ab. Synthetischen Fasern sind dagegen auf das Abfangen kleinerer Partikel spezialisiert. Filter aus Drahtgeflecht wiederum werden zum Auffangen von Partikeln eingesetzt, und zwar normalerweise in Hochdrucksystemen.
Lässt sich ein Hydraulikfilter reinigen und wiederverwenden?
In den meisten Fällen sind Hydraulikfilter dafür ausgelegt, ersetzt und nicht gereinigt und wiederverwendet zu werden. Eine Reinigung des Filters kann Verunreinigungen in das System einbringen und seine Leistung beeinträchtigen.
Was passiert, wenn ich einen Hydraulikfilter nicht auswechsle?
Wenn ein Hydraulikfilter nicht bei Bedarf oder laut Herstellerangaben ausgetauscht wird, können sich Verunreinigungen im System ansammeln und Schäden an der Ausrüstung verursachen. Dies kann zu einer verminderten Leistung, einer erhöhten Betriebstemperatur und schließlich zum Ausfall des Geräts führen.