Bauteilsauberkeit zunehmend im Fokus

Carsten Wehri, Marketing, Pöppelmann

In der Mobilhydraulik sind Bauteile mit kompakter Bauweise sowie hoher Leistungsdichte und Zuverlässigkeit gefragt. Die Verfügbarkeit dieser hydraulischen Anlagen wird unter anderem durch die Technische Sauberkeit aller Systemkomponenten beeinflusst. Mit der ISO 16232 ist ein Regelwerk entstanden, das Fahrzeugherstellern und Komponentenlieferanten die Möglichkeit bietet, systematische Bauteilsauberkeitsanalysen durchzuführen und als zusätzliches Qualitätsmerkmal zu etablieren.

Die Firma Buchholz Hydraulik entwickelt und produziert Hydraulikventilsteuerungen, die den Anwenderanforderungen mehr als gerecht werden und zusätzlich auf die Einbausituation im Fahrzeug zugeschnitten sind. Das mittelständische Familienunternehmen hat seinen Ursprung in einem 1884 in Kiel gegründeten Handwerksbetrieb und wird in vierter Generation von den Inhabern persönlich geführt. Seit 1959 konzentriert man sich bei Buchholz auf die Hydraulik und entwickelt, produziert und liefert hochwertige handbetätigte und elektroproportionale Steuerventile für Serienanwendungen mittlerer bis großer Stückzahl, die speziell auf die Anforderungen eines exklusiven OEM-Kundenkreises ausgerichtet sind. Namenhafte Hersteller im Bereich der Flurförderfahrzeuge, Baumaschinen sowie der Fahrzeugtechnik und der maritimen Wirtschaft vertrauen auf die Produkte aus dem Hause Buchholz.

Buchholz Hydraulik bietet den Anwendern neben einer hohen Qualität auch ein Höchstmaß an Flexibilität und adaptiert die Ventilsteuerung an deren Erfordernisse. Während der Projektierung einer neuen Aufgabenstellung werden Anforderungen und Funktionen detailliert mit dem Kunden abgestimmt und in einen individuellen Hydraulikschaltplan übersetzt. Die Elemente des Schaltplans entsprechen dabei bereits bestehenden Ventilbaugruppen, die in anderen Anwendungen oder Standardbaureihen Verwendung finden. Diese Baugruppen werden während der CAD-Blockkonstruktion in einem virtuellen Ventilmonoblock angeordnet und so verknüpft, wie es Schaltplan und vorhandener Bauraum vorgeben.

Auch komplexe LS-Steuerungen unterschiedlicher Nennweiten können somit in einem Ventilblock kombiniert werden und sind zudem kompakt und wirtschaftlich darstellbar. „Als kompetenter Entwicklungspartner begleiten wir unsere Kunden von der Konzeptphase eines Projektes über die Inbetriebnahme bis hin zur Optimierung im Fahrzeug“, berichtet Stefan Lukoschek, Geschäftsführer von Buchholz Hydraulik.

In den meisten Fahrzeugen sind die Einbauräume stark begrenzt. Deshalb kann eine vordefinierte Position der Rohr- oder Schlauchanschlüsse, aber auch die Verwendung von Sonderverschraubungen kaum vermieden werden. Immer häufiger werden daher die üblichen Einschraubgewinde am Steuerventil durch Steckanschlüsse (Direkt Porting) ersetzt, die enger aneinander und auch gebündelt angeordnet werden können.

Für diese Sonderanschlüsse sind oftmals keine geeigneten Kunststoff-Verschlussstopfen verfügbar. Da diese jedoch für den Transport und zum Schutz der Hydraulikanlage vor Verunreinigungen unverzichtbar sind, arbeitet Buchholz Hydraulik schon seit vielen Jahren mit dem Kompetenzbereich Kapsto der Firma Pöppelmann zusammen. „Neben einem umfassenden Standardprogramm verschiedener Schutzelemente bietet uns Kapsto auch die Möglichkeit, individuelle Sonderlösungen zu erhalten, die exakt auf unsere Anforderungen zugeschnitten sind“, erläutert Lukoschek.

Die Zuverlässigkeit hydraulischer Komponenten und speziell der hochintegrierten Hydrauliksteuerungen wird durch die Technische Sauberkeit des Gesamtsystems maßgeblich beeinflusst. Zunehmend enthalten die Kundenspezifikationen daher konkrete Anforderungen zur Bauteilsauberkeit der hydraulischen Komponenten.

Es reicht nicht mehr aus, die Sauberkeit eines Hydrauliksystems über die Hydraulikflüssigkeit nach ISO 4406 zu definieren, sondern auch im Bereich mobiler Arbeitsmaschinen wird die erforderliche Sauberkeit des Hydraulikkreises mehr und mehr über konkrete Grenzwerte spezifiziert. Bei der Technischen Sauberkeit nach ISO 16232 bzw. VDA 19 wird nicht nur die Größe und Anzahl der Partikel in Bezug auf die benetzte Oberfläche definiert, sondern es wird auch nach metallischen und nichtmetallischen Partikeln differenziert. Die Norm gibt bisher keine Grenzwerte oder Empfehlungen hierzu vor, stellt aber deutliche Anforderungen an Extraktionsverfahren und Analysemöglichkeiten, um die Basis für eine Vergleichbarkeit der Messungen zwischen den beteiligten Unternehmen zu ermöglichen. „Die bisher übliche Praxis, Grenzwerte zur Bauteilsauberkeit zu spezifizieren, ohne die Vorgehensweise zu Extraktion und Analyse detailliert zu beschreiben und festzulegen, ist nicht nur widersinnig, sondern schlicht nicht normgerecht“, stellt Lukoschek fest.

Seit einigen Jahren betreibt Buchholz Hydraulik ein eigenes Labor zur Analyse der Bauteilsauberkeit produzierter Bauteile sowie der montierten und geprüften Endprodukte. Dies erfolgt in Zusammenarbeit mit der Fachhochschule Kiel und im Austausch mit dem Fraunhofer-Institut IPA. Im Rahmen diverser Bachelor- und Masterthesen wurden Grundlagen- und spezifische Untersuchungen der relevanten Produktionsprozesse durchgeführt und daraus Optimierungen sowie Verfahrensanweisungen abgeleitet.

„Wir wissen um die speziellen Anforderungen unserer anspruchsvollen Kunden, ihre hohen Qualitätsanforderungen und die Wichtigkeit der Technischen Sauberkeit“, erklärt Alfred Blache, Leitung des Qualitätsmanagements bei Buchholz Hydraulik.

Vor dem abschließenden Reinigungs- und Lackierprozess werden die Anschlussbohrungen des Hydraulikventils, an denen später die Leitungen angeschlossen werden, mit Kunststoffstopfen verschlossen. Diese Verschlussstopfen leisten in zweifacher Hinsicht einen wesentlichen Beitrag zur Technischen Sauberkeit der Produkte.

Einerseits wird durch das professionelle Verschließen der Anschlüsse das Eindringen von Reinigungsflüssigkeit, Farbe und Schmutzpartikeln in die Hydrauliksteuerung verhindert, andererseits stellt das flüssigkeitsdichte Verschließen sicher, dass während des Lackierprozesses und beim Transport zum Anwender keine Restölmengen austreten. „Es bestehen wegen der chemischen, thermischen und physikalischen Begebenheiten der Prozesse hohe Anforderungen an Handling, Material und Maßgenauigkeit der Schutzstopfen“, so Blache. „Diese Herausforderungen konnten wir mithilfe der Erfahrungen von Pöppelmann Kapsto umsetzen. Als entscheidende Vorteile sind die technische Unterstützung in der Entwicklungsphase und die flexible Umsetzung durch den eigenen Werkzeugbau des Unternehmens hervorzuheben“. bec