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Druckprüfung von Hydraulikzylindern: Werksabnahme mit 1,5-fachem Nenndruck

Jeder Hydraulikzylinder, der das HPS-Werk in Konya (Türkei) verlässt, wird vor dem Versand auf dem Prüfstand druckgeprüft. Die Abnahmeprüfung erfolgt gemäß ISO 10100 mit dem 1,5-fachen Nennbetriebsdruck. Bei einem für 250 bar ausgelegten Zylinder bedeutet das einen Prüfdruck von 375 bar. Dieser Leitfaden erklärt den Prüfablauf, das Konzept der Abnahmekriterien und die Dokumentation für Qualitäts- und Einkaufsteams.

Warum die Abnahmeprüfung entscheidend ist

Ein Hydraulikzylinder ist ein druckführendes Bauteil; ein Fehler, der das Werk unentdeckt verlässt, wird im Feld zum Ausfall. Die Werksabnahmeprüfung verifiziert jeden einzelnen Zylinder, nicht nur die Konstruktion oder eine Stichprobe. Montagefehler, Dichtungsschäden und Porosität werden erkannt, bevor der Zylinder in eine Maschine eingebaut wird. Bei HPS finden Zerspanung, Schweißen, Honen, Verchromen, Montage und Prüfung vollständig im eigenen Werk mit 20.000 m2 in Konya/Karatay statt, sodass Prüfergebnisse direkt in die Fertigung zurückfließen. Für Käufer, die Maschinen exportieren, bildet die dokumentierte Prüfung zudem die Grundlage nachvollziehbarer Qualitätsnachweise.

ISO 10100 und die Regel des 1,5-fachen Nenndrucks

ISO 10100 definiert die Abnahmeprüfung für Hydraulikzylinder. HPS prüft jeden Zylinder gemäß dieser Norm mit dem 1,5-fachen Nennbetriebsdruck. HPS-Zylinder sind für Betriebsdrücke von 200 bis 250 bar ausgelegt; bei 250 bar Nenndruck beträgt der Prüfdruck folglich 375 bar. Diese Überdruckreserve weist nach, dass Rohr, Schweißnähte, Kolbenstange sowie statische und dynamische Dichtungen Lasten oberhalb des normalen Betriebs standhalten. Die Systemsicherheit regelt weiterhin ISO 4413, das Ermüdungsverhalten wird separat nach ISO 10771-1 behandelt.

Prüfstandsablauf Schritt für Schritt

Die Prüfung läuft auf einem eigenen Prüfstand in fester Reihenfolge ab. Zuerst wird der Zylinder über den vollen Hub gefahren, um gleichmäßige Bewegung, korrekte Hublänge und die Funktion der Anschlüsse zu bestätigen. Danach prüft der interne Leckagetest, dass kein Druckmedium am Kolben vorbei von einer Kammer in die andere gelangt. Anschließend werden beim externen Leckagetest Stangendichtung, Anschlüsse und Schweißnähte bei Prüfdruck auf sichtbare Leckage kontrolliert. Zum Schluss wird beim Drift-Test (Haltetest) der Zylinder in fester Position unter Druck gesetzt und die Stangenbewegung über die Zeit beobachtet; messbarer Drift deutet auf interne Leckage hin. Nur Zylinder, die alle Schritte bestehen, werden zum Versand freigegeben.

Was interne Leckage technisch bedeutet

Interne Leckage ist Fluid, das über die Kolbendichtung von der Hochdruckkammer in die Niederdruckkammer übertritt, der sogenannte Kolbendichtungs-Bypass. Der Zylinder bewegt sich weiterhin, der Fehler ist von außen unsichtbar, aber die Last kriecht unter Druck und die Haltefähigkeit geht verloren. Auf dem Prüfstand zeigt sich das als Stangendrift, während der Zylinder in fester Position unter Druck gehalten wird. Das Konzept der Abnahmekriterien ist einfach: Drift und Leckage müssen innerhalb der für die Prüfung definierten Grenzen bleiben, bevor ein Zylinder freigegeben wird. Auch der Dichtungswerkstoff zählt: HPS verbaut standardmäßig NBR bis etwa 90 C, mit HNBR-, PU-, FKM- und PTFE-Optionen, wobei die endgültige Auswahl durch die Konstruktion verifiziert wird.

Dokumentation: Druckprüfzertifikat und EN 10204 3.1

Für jeden abgenommenen Zylinder wird auf Anfrage ein Druckprüfzertifikat ausgestellt. Für die Werkstoffrückverfolgbarkeit sind auf Anfrage Abnahmeprüfzeugnisse EN 10204 3.1 für druckführende Komponenten wie Rohr und Kolbenstange verfügbar. Typisch dokumentierte Werkstoffe sind Rohr aus DIN 2391-2 ST52 / EN 10305-1 E355 sowie Kolbenstangen aus CK45 oder 42CrMo4. Mit diesen Unterlagen kann die Qualitätsabteilung jeden Zylinder seinem Prüfergebnis und seiner Werkstoffdokumentation zuordnen. HPS exportiert unter HS-Code 8412.21 in mehr als 35 Länder mit den Incoterms EXW, FCA, CIP, CIF und DAP; die Zertifikate begleiten die Handelsdokumente.

Ergänzende Verifikation: NSS-Salzsprühtest und Hontoleranz H8-H9

Die Druckprüfung ist das letzte Tor, doch zwei vorgelagerte Verifikationen bestimmen die langfristige Dichtheit. Die Kolbenstange aus CK45 oder 42CrMo4 trägt eine Hartchromschicht von etwa 30 um; die Chromoberfläche wird im Salzsprühtest (NSS) auf Korrosionsbeständigkeit geprüft. Das Zylinderrohr wird mit Toleranz H8-H9 gehont und erhält so die Geometrie und Oberflächengüte, die die Kolbendichtung für zuverlässiges Abdichten benötigt. Beschichtungsqualität der Stange und Bohrungstoleranz beeinflussen direkt die externe Leckage an der Stangendichtung und den internen Bypass am Kolben. Alle technischen Parameter, einschließlich Kraft- und Knickberechnungen in Echtzeit, stehen im Online-Konfigurator auf der HPS-Website bereit.

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