Alternative zu Schraubverbindungen

Schraubverbindungen waren lange Zeit das einzig bewährte Verbindungssystem in Baumaschinen. Dabei stießen Monteure in engen Bauräumen immer wieder an ihre Grenzen. Zusätzlich erfordert der zunehmende Druck durch höhere Geschwindigkeiten in der Montage innovative Ansätze. Voss entwickelte mit dem Stecksystem VossPlug eine zukunftsfähige Lösung. 

Leistungsstarke Arbeits- und Baumaschinen sind auf Baustellen oder in Bergwerken nicht mehr wegzudenken. Sie ermöglichen es dem Menschen durch immense Kraft, Reichweite und Flexibilität, Stellen oder Orte zu erreichen, die andernfalls unzugänglich oder zu unsicher wären. Doch diese enorme Leistung hat auch ihren Preis. Mobile Bau- und Arbeitsmaschinen sind nicht nur in der Anschaffung kostenintensiv, sondern auch bei der Wartung und Reparatur. Lange Standzeiten bedeuten zusätzliche Betriebskosten. Der vorhandene Bauraum in den Maschinen ist oftmals ausschlaggebend für eine schnelle Instandsetzung. Wenn ein Defekt im Hydrauliksystem vorliegt, gestaltet sich der Austausch der Komponenten aufgrund des begrenzten Platzes als äußerst schwierig und zeitintensiv. 

Um eine zügige und reibungslose Demontage und Montage in engen Bauräumen zu ermöglichen, müssen geeignete Hydrauliksysteme und -komponenten entwickelt werden.  Bislang haben Hersteller und Monteure auf herkömmliche Schraubverbindungen vertraut, die sich in Bezug auf die Leckagesicherheit bei hohem Druck als zuverlässig und bewährt erwiesen haben.  Allerdings sind sie für Hydrauliksysteme in beengten Bauräumen nicht immer die beste Lösung.  

Um den Anforderungen an kompakte Bauräume in Bau- und Arbeitsmaschinen gerecht zu werden, verlagert sich der Trend zunehmend von Schraubverbindungen zu Steckverbindungen. Voss hat in diesem Zusammenhang VossPlug entwickelt, ein Stecksystem für Hydraulikschläuche, das mit einem patentierten Keilschieberkonzept ausgestattet ist. 

Sichere Alternative zu Schraubverbindungen 

Wie funktioniert VossPlug? Der Vorteil der Steckverbindungslösung besteht darin, dass die Montage innerhalb von drei Sekunden erfolgen kann. VossPlug wird bis zum Anschlag in die Bohrung eingesteckt und durch leichten Fingerdruck auf den Keilschieber vollständig verriegelt. Damit ist der Montagevorgang bis zu 10-mal schneller als bei klassischen Schraubverbindungen. Außerdem besteht die Möglichkeit, die Schlauchleitung bei drucklosem System beliebig zu drehen, um einen spannungsfreien Einbau sicherzustellen. So wird eine fehlerfreie Montage auch durch ungeübte Monteure gewährleistet.  

Für die Demontage des Stecksystems wird kein Spezialwerkzeug benötigt – ein handelsüblicher Schraubendreher reicht aus. Zuerst wird der Keilschieber entriegelt, dann kann der Monteur bei druckfreiem System den Stecker circa drei Millimeter gegen die Druckrichtung bewegen und das Stecksystem komplett lösen.  

Der Nenndruck des Hochdruckstecksystems orientiert sich an den klassischen Schraubverbindungen. Je nach Nenngröße ist VossPlug aufgrund seiner patentierten Keilschieber-Verriegelung in der Lage, einem Druck von 350 bis 400 bar standzuhalten. Der 360°-gekammerte Haltering sorgt dafür, dass ein ungewolltes Lösen und somit Bedienfehler verhindert werden.  

Anwendung in mobilen Maschinen 

Hydrauliksysteme in mobilen Arbeitsmaschinen müssen sich anspruchsvollen Anforderungen stellen und eine hohe Leckagesicherheit vorweisen. Damit VossPlug diesen Voraussetzungen gerecht wird, durchlief das Stecksystem eine mehrmonatige Testphase bei einem Hersteller für Schwerlast-Stapler. Das System kam in den besonders stark beanspruchten Maschinen zum Einsatz, um das Potenzial der Verbindungslösung hinsichtlich der tatsächlichen Montage-, Wartungs- und Reparaturzeiten zu evaluieren. Das Ziel des Tests war herauszufinden, ob alle Schraubverbindungen dauerhaft durch Steckverbindungen ersetzt werden können, um somit das Problem des begrenzten radialen Montageraums zu beheben. 

Die Ergebnisse der Testphase fielen durchweg positiv aus: Der Hersteller kann durch VossPlug seine Arbeitsmaschinen zukünftig kundenorientierter und effektiver fertigen sowie zeitsparender warten. Der enge Bauraum kann durch die Steckverbindungen im Vergleich zu den Schraubverbindungen deutlich effektiver genutzt werden. Der Testlauf hat bewirkt, dass die Steckverbindungen bei den Schwerlast-Kompaktstaplern des Unternehmens dauerhaft in Betrieb sind. Nach über vier Jahren hält die Qualität der verbauten Verbindungslösungen den Anforderungen stand und wird weiterhin eingesetzt. VossPlug ist nach wie vor leckagefrei und die Steckbarkeit der Komponenten bleibt unverändert. Selbst nach 100 Steckzyklen wird dies gewährleistet, wie weitere Produkttests bestätigt haben. Eine höhere Anzahl an Montagevorgängen ist eher selten, weshalb Verschleiß in der Regel kein Problem darstellt. 

Obwohl die Steckverbindungen die Praxistests erfolgreich bestanden haben, sind sie kein vollständiger Ersatz für Schraubverbindungen. Beide Systeme ergänzen sich gegenseitig und werden jeweils in unterschiedlichen Situationen verwendet. So sind bei Druckbereichen über 400 bar klassische Schraubverbindungen immer noch im Vorteil. Bei begrenztem Bauraum sind Steckverbindungen unschlagbar, da bedeutend weniger radialer Montageraum benötigt wird. 

Umwandlung leicht gemacht 

Voss konstruiert mit seinen Kunden maßgeschneiderte Lösungen nach deren Anforderungen. Dabei gibt es zwei unterschiedliche Möglichkeiten für die Umrüstung von Schraubverbindungen auf Steckverbindungen. Zum einen kann die Bauraumnutzung optimiert und auf Adapterstutzen verzichtet werden, indem die Formbohrung direkt in die Blockgeometrie integriert wird, ohne dass Spezialwerkzeuge erforderlich sind. Dabei entstehen für den Blockbauer keine zusätzlichen Kosten.  

Sollen allerdings keine geometrischen Änderungen am Blockverteiler vorgenommen werden, kann die Anbindung über Adapterstutzen durchgeführt werden. Diese alternative Lösung ist bei Ausfällen in abgelegenen Regionen besonders von Vorteil, da der Adapter im Servicefall ohne Probleme entfernt und die Reparatur mit genormten Komponenten durchgeführt werden kann. 

Bei dem Hersteller von Schwerlast-Staplern hat sich der Wechsel von herkömmlichen Schraubverbindungen zu Steckverbindungen als erfolgreich erwiesen. VossPlug hat den Praxistest bestanden und stellt somit eine echte Alternative zu Schraubverbindungen in mobilen Arbeits- und Baumaschinen dar. 

Autor: Martin Fischer, Produktmanager bei der Voss Fluid GmbH 

Bilder: Voss Fluid GmbH