O+P Fluidtechnik 6/2018

5445 

06 Juni 2018 

ORGAN DES FORSCHUNGSFONDS 

FLUIDTECHNIK IM VDMA 

FLUIDTECHNIK 

ROHR VS. SCHLAUCH 

16 I Wann Sie welche Lösung 

wählen sollten 

06 I LOUNGE 

Wandfluh: Vater und Sohn 

über den Generationswechsel 

Matthias Wandfluh 

Hansruedi Wandfluh 

34 I INDUSTRIE 4.0 

Die Industrie hydraulik auf dem 

Weg in die digitale Zukunft 

38 I 50 JAHRE IFAS 

Höhepunkte und 

Herausforderungen 

oup-fluidtechnik.de

präsentiert Ihre 

INNOVATION 

EXCELLENCE 2018 

DAS VERNETZTE 

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Zeigen Sie Ihre Excellence 2018 – Sprechen Sie uns an: 

Telefon: 06131/992-265 

Teilnehmer 2018:

EDITORIAL 

WER SCHÜTZT UNS 

VOR DER DSGVO? 

Liebe Leserinnen, liebe Leser, 

ist Ihr Postfach in den vergangenen Wochen auch übergequollen 

vor Hinweisen auf die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO)? 

„Bitte bestätigen Sie, dass Sie...“, „Wir ändern unsere Nutzungsbedingungen...“. 

Und so weiter und so fort. Ein Irrsinn. Und für mich 

ein Beweis, dass eine gute Idee nicht genügt. Auch die 

Umsetzung muss in geeignetem Maße gewährleistet sein. 

WÜNSCH 

DIR WAS! 

Der „Schutz natürlicher Personen bei der Verarbeitung personenbezogener 

Daten“ wie es in Artikel 1 der DSGVO heißt, ist ein 

lobenswertes Ziel. Dass in dieser Verordnung jedoch kaum 

definiert ist, wie man diesen konkret gewährleistet, sorgt 

momentan für Chaos und Unsicherheit, betrifft es doch nahezu 

jeden, der nicht nur sein privates Adressbuch führt. Die Verordnung 

verlangt Herkulesaufgaben, nicht nur von Unternehmen, 

sondern auch von Selbständigen, Ehrenamtlern oder Vereinen 

und schießt damit meines Erachtens weit über das Ziel hinaus. 

Und damit kommen wir zum Problem an der Sache: Die sehr 

schwammigen Bestimmungen der Verordnung sorgen in Verbindung 

mit den wiederum extrem empfindlichen Strafen für Angst 

vor Klagen, Stichwort Abmahnanwälte. Ich bin auf die 

kommenden Wochen und Monate sehr gespannt, ob und wie die 

Gerichte mit den unvermeidlichen Verfahren umgehen werden. 

Automatica 

München 

Halle A6 

Stand 540 

TOX ® - 

Pressen 

ecoLine 

Wie gehen Sie in Ihrem Unternehmen mit der Verordnung um? 

Haben Sie einen Königsweg gefunden? Lassen Sie es mich wissen. 

Ich befürchte, das Thema wird uns alle noch lange beschäftigen. 

Ihr 

Peter Becker 

p.becker@vfmz.de 

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INHALT 

13 

22 

42 

MENSCHEN UND MÄRKTE 

SZENE 

05 Branchen- und Firmennews 

O+P LOUNGE 

06 Wandfluh: Die Nachfolge - 

regelung ist die größte 

Herausforderuung 

BIG PICTURE 

08 Weltpremiere auf der IFAT 

TÜRKISCHER 

MASCHINENBAU 

12 Positive Impulse für die Branche 

VDMA 

13 Internationale Dichtungs - 

tagung – mit zwei Neuerungen 

INTERVIEW 

14 Tony Casale, Hydraforce: 

Kundenorientierung und 

Qualitätssicherung sind die 

Kernelemente unserer DNA 

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN 

TITEL ROHR VS. SCHLAUCH 

16 Wann Sie welche Lösung 

wählen sollten 

DIGITALES VENTIL 

20 Optimiertes Management von 

Sauerstoffflaschen 

HYDRAULIKZYLINDER 

22 Langlebig und robust für 

hochdynamische Anwendungen 

MESSTECHNIK 

26 Schnelle Prüfprozesse fordern 

kurze Anstiegszeiten 

INDUSTRIEPNEUMATIK 

28 Produktlinien für den 

ATEX-Bereich 

34 

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG 

IFAS JUBILÄUM 

38 50 Years of Fluid Power Research 

at RWTH Aachen University 

– Highlights and Future 

Challenges — Part 1 

STEUERUNGEN UND 

REGELUNGEN 

42 Getrennte Steuerkanten für den 

Einsatz in stationärhydraulischen 

Antrieben 

HYDRAULIKSYSTEM 

52 Schädigungen durch Wasser 

in hydraulischen Systemen 

ANZEIGE 

SERVICE 

03 Editorial 

32 Inserentenverzeichnis 

58 Impressum 

59 O+P final 

SPECIAL / INDUSTRIE 4.0 

EINSCHÄTZUNG 

34 Die Industriehydraulik auf dem 

Weg in die digitale Zukunft 

ROHRUMFORMUNG 

36 Interview mit Stefanie Flaeper, 

Geschäftsführerin bei Transfluid 

TITELBILD 

Stauffenberg GmbH & Co. KG, 

Werdohl 

4 O+P Fluidtechnik 6/2018

AVENTICS GEHT AN EMERSON 

Triton hat angekündigt, 

seine 

Tochter Aventics 

an Emerson zu 

verkaufen. Es sei 

eine Vereinbarung 

über die Rahmenbedingungen 

getroffen worden, 

das Zulassungsverfahren 

sei im 

Gange. Triton war 

zuvor vier Jahre lang Eigentümer von Aventics. „Wir betrachten 

dies als einen angemessenen Zeitpunkt, um die Entwicklung von 

Aventics mit einem langfristig orientierten industriellen 

Eigentümer fortzuführen“, erklärte Peder Prahl, Director of the 

General Partner bei Triton. Die Transaktion wird voraussichtlich 

im 3. Quartal 2018 abgeschlossen, vorbehaltlich der Zustimmung 

der Aufsichtsbehörden, nach Abschluss notwendiger 

Konsultationen und anderer üblicher Bedingungen. 

www.aventics.com 

GRUNDSTEIN FÜR NEUE ZENTRALE GELEGT 

Bonfiglioli hat den 

Grundstein für seine 

neue Zentrale EVO 

gelegt. Der Name 

steht für „Evolution“, 

also für die Veränderung 

und das Wachstum 

des Konzerns. 

Das neue Head quarter 

wird im Clementino- 

Bonfiglioli-Areal in Calderara di Reno bei Bologna errichtet. 

Auf einer Fläche von fast 150 ha entsteht ein Werk mit einer 

Produktionsfläche von 58 600 m². Neben der Hauptverwaltung 

wird das Gebäude das zentrale Werk der industriellen Antriebstechnik 

beherbergen. Das Unternehmen will sich weltweit neu 

positionieren. Die neue Zentrale soll dabei die Basis für den 

Sprung in die Digitalisierung, die Neuausrichtung der Arbeitsweise 

und die Produktion für die Industrie 4.0 bilden. 

www.bonfiglioli.com 

FAHRANTRIEB PHV 

IN GROSSER TYPENVIELFALT VERFÜGBAR 

Marktführer Fahr- und Drehwerksantriebe 

für Kompaktbagger 

Minimierter Platzbedarf durch integriertes 

Design bei höchster Leistungsdichte 

NACHI-Entwicklung, Produktion und Montage 

Auto-Kick-Down Funktion 

Integrierte Parkbremse 

Bewährt, zuverlässig, 

und wartungsarm 

AUSBAU IN MEMMINGEN GEPLANT 

Zum Abschluss des Geschäftsjahres am 30. Juni erwartet 

Magnet-Schultz, Spezialist für elektromagnetische Aktorik und 

Sensorik, einen Gruppen-Umsatz von 460 Mio. Euro, 10 % mehr 

als im Vorjahr und eine Verdoppelung seit 2008. Anspruchsvolle 

Anwendungen für PKW, Automation und Aerospace stützten das 

Wachstum, hieß es vom Unternehmen. Deshalb wird der 

Hauptstandort in Memmingen (Bayern) nun ausgebaut: In 

Planung ist eine Halle mit 14 800 m 2 , in der Produktionskapazitäten, 

Testlabors, Büros und Logistik untergebracht werden 

sollen. Der Einzug ist für Sommer 2019 geplant. In Memmingen 

arbeiten derzeit ca. 2000 Menschen, davon 170 Auszubildende. 

www.magnet-schultz.com 

MADE IN JAPAN 

www.NACHI.de 

H Y D R A U L I C S | R O B O T I C S | B E A R I N G S | T O O L S

DIE NACHFOLGEREGELUNG IST DIE 

GRÖßTE HERAUSFORDERUNG 

Seit Beginn dieses Jahres hat Matthias 

Wandfluh die Führungsrolle in der 

Wandfluh AG von seinem Vater Hansruedi 

übernommen. Letzterer ist jedoch 

weiterhin als Präsident des 

Verwaltungsrates im Unternehmen aktiv . 

Wir sprachen mit Vater und Sohn über die 

„Herausforderung Familienunternehmen“ 

und darüber, welche Aufgaben der Junior 

in Zukunft meistern muss. 


Für diejenigen, die Sie noch 

nicht kennen: Stellen Sie 

sich bitte kurz vor, wie 

kamen Sie zu Ihrer derzeitigen 

Position? 

Welche besonderen Herausforderungen 

ergeben sich 

dadurch, dass Sie ein 

Familienunternehmen 

leiten? 

Wie gehen Sie mit dem 

Generationswechsel um und 

was bedeutet das für Sie? 

Hansruedi Wandfluh: Nach dem Studium zum Maschineningenieur an der ETH in Zürich, 

zwei Jahren Assistenzzeit am Betriebswissenschaftlichen Institut und Auslanderfahrung 

übernahm ich in zweiter Generation im Jahre 1983 die Verantwortung für das Familienunternehmen 

Wandfluh AG, Hydraulik + Elektronik. Wir produzieren Hydraulikventile, Aggregate 

und die dazugehörende Elektronik. 34 Jahre später habe ich die operative Leitung der inzwischen 

weltweit tätigen Firma an den Sohn Matthias abgegeben und bin heute noch Präsident 

des Verwaltungsrates. 

Matthias Wandfluh: Als Unternehmersohn kam ich schon in jungen Jahren mit der Firma in 

Berührung. Auf einem der vielen Rundgänge entschied ich mich bereits als 5-Jähriger, dass 

ich später ins Familienunternehmen einsteigen möchte – als Gabelstaplerfahrer. Daraus ist 

zwar nichts geworden, aber nach einem Maschineningenieurstudium und anschließendem 

Doktorat an der ETH in Zürich sowie einigen Zwischenstationen im In- und Ausland bin ich 

dann doch in der Wandfluh-Gruppe gelandet. Seit 2017 leite ich unseren Hauptstandort in 

Frutigen (Schweiz), per 1. Januar 2018 habe ich zusätzlich die Leitung des gesamten Bereichs 

Hydraulik & Elektronik übernommen. 

Hansruedi Wandfluh: Eine der größten Herausforderung für jeden Inhaber eines Familienunternehmens 

ist es, rechtzeitig die Nachfolge zu regeln. Sowohl die Kunden wie auch die 

Mitarbeitenden wollen Gewähr haben, dass die Firma auf langfristige Existenz ausgerichtet ist. 

Eine familieninterne Nachfolgeregelung ist nicht selbstverständlich. 

Matthias Wandfluh: Die Struktur als Familienunternehmen gibt uns große Flexibilität und die 

Freiheit, das Unternehmen langfristig weiterzuentwickeln. Gerade in einer ländlichen Region 

sind dabei viele Augen auf das Unternehmen als wichtiger lokaler Arbeitgeber, aber auch auf 

die Unternehmerfamilie gerichtet. Für alle Aktivitäten unseres Unternehmens stehen wir persönlich 

mit unserem Namen ein. Daher sind uns die Zuverlässigkeit unserer Produkte sowie die 

partnerschaftliche Beziehung zu Kunden, Lieferanten und Mitarbeitenden besonders wichtig. 

Hansruedi Wandfluh: Ich bin in der glücklichen Lage, einen Sohn zu haben, der bereit ist, die 

Aufgabe und die Verantwortung für den Familienbetrieb zu übernehmen. Wenn er will, kann er 

jederzeit auf meine Erfahrung und meine Ratschläge zurückgreifen. Falls dies nicht gewünscht 

ist, hat er die Freiheit, seine eigenen Erfahrungen zu machen. 


ZWEI IN EINS! 

DREHGEBER MIT NEIGUNGSSENSOR 

Der neue magnetische 

Multiturn-Drehgeber mit 

Neigungsmesssystem 

- für die gleichzeitige Winkel- und Neigungsmessung 

- mit redundanten Hallsensor zur Winkelmessung 

von maximal 64 Umdrehungen 

- verfügt zusätzlich über einen redundanten 

Einachs-Neigungssensor welcher einen 

Neigungswinkel von 0°-360° erfasst 

Matthias Wandfluh, was wird 

sich bei Wandfluh künftig 

ändern? 

Matthias Wandfluh: Für mich ist die 

Übernahme der Geschäftsführung die 

Chance, die Zukunft des Unternehmens 

zu gestalten, welches mich bereits das 

ganze Leben lang begleitet hat. Natürlich 

ist damit auch eine große Verantwortung 

verbunden. Daher bin ich froh, dass ich 

einerseits auf ein kompetentes Team 

innerhalb der Wandfluh-Gruppe und 

andererseits auch auf die Fähigkeiten 

unserer weltweiten Partner zählen kann. 

Matthias Wandfluh: Seit jeher wird 

Wandfluh als kompetenter und zuverlässiger 

Partner für komplexe Hydrauliklösungen 

wahrgenommen. Die große 

Flexibilität, bedingt durch eine hohe 

Eigenfertigungstiefe und langjähriges 

Knowhow, erlaubt es uns, voll und ganz 

auf Kundenwünsche einzugehen. 

Daran werde ich auch in Zukunft 

festhalten. Was sich in den nächsten 

Jahren aber weiter intensivieren wird, 

ist die Digitalisierung, welche sowohl 

unsere Geschäftsprozesse als auch 

unsere Produkte betrifft. Hier gilt es, 

die neuen Möglichkeiten zu nutzen 

und einen Mehrwert für unsere Kunden 

zu schaffen. 

www.wandfluh.com 

Besuchen Sie uns: 

Halle B6, Stand 119 

19. - 22. Juni 2018 in München 

www.fernsteuergeraete.de 

O+P Fluidtechnik 6/2018 7


WELTPREMIERE AUF DER IFAT 

Auf der IFAT 2018 in München präsentierte SENNEBOGEN den neu entwickelten Telehandler 

355 E erstmals der Öffentlichkeit. Dank der auf Knopfdruck stufenlos auf 4,2 m hochfahrbaren 

Multicab-Kabine hat der Maschinenführer einen hervorragenden Blick auf sein Arbeitsumfeld. 

Damit ist der 355E der erste Telehandler mit verfahrbarer Kabine. 

Serienmäßig ist die Arbeitsmaschine mit einer breiten Palette an Funktionen ausgestattet. Neben 

der verstellbaren Lenksäule, drei Lenkarten und einer hydraulischen Schnellwechseleinrichtung 

sowie dem leistungsstarken Arbeitshydraulik-Kreislauf ist die Maschine schon mit einer 

Differenzialsperre an der Hinterachse versehen. Durch unterschiedliche Hydraulikoptionen ist 

jede Maschine individuell konfigurierbar und nachrüstbar. Mit den zusätzlichen 

Hydraulikkreisläufen lassen sich nahezu alle denkbaren Anbaugeräte multifunktionell betreiben. 

www.sennebogen.de

Visualisieren aber sicher! 

VSX Displays 

Sichere Anzeige- und Bedieneinheiten 

• Varianten von 7 bis 15 Zoll 

• Neu auch in Wide-Screen Format 

• Ausbaufähig durch Erweiterungsboards 

• Gute Lesbarkeit und Bedienung 

• Kostenloses graphisches Design- und 

Programmiertool 

Besuchen Sie uns auf diesen Messen 

Sensor+Test, Nürnberg 

26.06. – 28.06.2018, Halle 5, Stand 314 

INTERFORST, München 

18.07. – 22.07.2018, Halle B6, Stand 308 

Sensor-Technik Wiedemann GmbH · Am Bärenwald 6 · 87600 Kaufbeuren · Deutschland · Telefon: +49 8341 9505-0 

Internet: www.stw-mm.com

PERSONALIEN 

FRED BOHLEY 

SVEN WILLMANN 

JESÚS MONFORTE 

RAINER DIECK 

ULF THIELE 

ist seit 1. Juni neuer Vice 

President, Chief 

Financial Officer (CFO) 

und Treasurer bei 

Allison Transmission. 

Bohley folgt auf David S. 

Graziosi, der ab Juni 

2018 das Amt des Chief 

Executive Officer von 

Lawrence E. Dewey 

übernehmen wird. 

Bohley ist seit 1991 für 

Allison Transmission 

tätig, zuletzt als Vice 

President Finance and 

Treasurer. 

übernimmt bei Haulotte 

Deutschland den 

Vertriebsaußendienst 

im Bereich Süd. Er stieß 

2007 zum Hersteller von 

Hubarbeitsbühnen und 

Teleskopstaplern, wo er 

die Neustrukturierung 

der Haulotte Services 

mitverantwortete. Seit 

2009 war er verantwortlich 

für die Ersatzteilabteilung 

und Teamleader 

Ersatzteilverkauf; seit 

2016 führte er in 

gleicher Position die 

Bereiche Service-Entwicklung 

und Verkauf- 

Service. 

ist neuer Vertriebsleiter 

bei NKE Austria. Jesús 

Monforte unterstützt 

den Steyrer Wälzlagerhersteller 

seit 1. April 

2018. Der gelernte 

Ingenieur und MBA 

bringt langjährige 

internationale Erfahrung 

in der industriellen 

Produkt- und Marktentwicklung 

mit. Vor seiner 

neuen Aufgabe bei NKE 

war der gebürtige 

Spanier bei ABB und für 

Mann + Hummel in 

Spanien, im asiatisch-pazifischen 

Raum und in 

Deutschland tätig. 

ist neuer Chief Financial 

Officer von Schlemmer. 

Er folgt auf Sven 

Schneider, der das 

Unternehmen verlässt. 

Rainer Dieck verfügt 

über rund 25 Jahre 

Erfahrung bei international 

tätigen Mittelstandsunternehmen 

sowie als Unternehmensberater. 

Zu 

Schlemmer wechselt 

Rainer Dieck von 

Megatech Industries, 

wo er fast fünf Jahre als 

CFO und zuletzt auch als 

Vorstandssprecher tätig 

war. 

verlässt Schneider 

Electric. Auf eigenen 

Wunsch gibt der Vice 

President Customer 

Satisfaction & Quality 

DACH, die operative 

Verantwortung für die 

Kundenbetreuung und 

Customer Experience in 

Deutschland, Österreich 

und der Schweiz ab. 

Thiele hat seine Mission, 

den Kundenservice in 

der DACH-Region auf ein 

Spitzenniveau zu führen, 

erfolgreich beendet und 

stellt sich nun neuen 

Herausforderungen 

außerhalb des Konzerns. 

TECHNIKWISSEN FÜR INGENIEURE 

Dieses Buch erleichtert durch eine möglichst anschauliche und anwendungsorientierte 

Darstellung der Zusammenhänge dem Leser 

den Zugang zu dem interessanten Fachgebiet der elektrohydraulischen 

Antriebe und Steuerungen, ohne allerdings auf die notwendigen 

physikalischen und mathematischen Grundlagen zu verzichten. 


Bitte bestellen Sie bei: 

Vereinigte Fachverlage GmbH . Vertrieb . Postfach 10 04 65 . 55135 Mainz 

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Grundlagen elektrohydraulischer Antriebe 

und Steuerungen 

von Prof. Dr.-Ing. Siegfried Helduser 

380 Seiten, zahlreiche Abbildungen, broschiert, ISBN 978-3-7830-0387-1 

€ 32,- (zzgl. Versandkosten) 

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SIMULATIONX MIT 

MODELICA-BASIERTEN 

BIBLIOTHEKEN 

ESI ITI und Modelon sind eine 

Partnerschaft für modellbasierte 

Simulation eingegangen. 

Dabei werden die 

Modelica-basierten Bibliotheken 

von Modelon schrittweise 

in SimulationX, die Softwareplattform 

für multiphysikalische 

Systemsimulation 

von ESI, integriert. Zunächst 

wird die Version SimulationX 

3.9.3 die Fuel System Library 

für die Luft- und Raumfahrt 

enthalten. Mit ihr können 

Flugzeugtreibstoffsysteme 

mit echtzeitfähigen Modellen 

einschließlich Gravitationsund 

Geometrieeffekten sowie 

Luft-Kraftstoff-Gemischen 

entworfen werden. Sie dient 

der Analyse des Systemverhaltens 

bei verschiedenen 

Betriebsarten und Flugbedingungen. 

www.simulationx.de 

AUS IS-LINE WIRD PEWATRON 

Zum 1. April 2018 ist die 

Umfirmierung der 

IS-Line GmbH in 

Pewatron Deutschland 

GmbH vollzogen 

worden. Bereits im 

April 2017 hatte 

Angst+Pfister als 

Holding der Pewatron 

AG sämtliche Anteile 

der IS-Line von Firmengründer 

Christoph Kleye 

übernommen. Die beiden Unternehmen, die sich als Engineering- 

Ansprechpartner für Sensor&Power-Solutions im europäischen 

Markt positioniert haben, bieten durch den Zusammenschluss ein 

erweitertes Produktportfolio mit der zugehörigen Design-In-Unterstützung 

an. Christoph Kleye (re.) führt gemeinsam mit Thomas 

Röttinger (li.) das Unternehmen. 

www.pewatron.com 

HYDRAULIK-SPEZIALIST AUF WACHSTUMSKURS 

Stiefel Hydraulik hat im 

vergangenen Jahr seinen 

Umsatz um 5 % auf 

33,1 Mio. Euro gesteigert. 

Besonders gut entwickelten 

sich die Segmente Rohrbiegetechnik, 

Schlauchkonfektionierung 

und Industrie- 

Instandhaltung. Auch der 

Sprung in die Digitalisierung habe einen Schub bewirkt: Bestellungen 

laufen nun über eine App, und ein Onlineportal ermöglicht 

es den Kunden, den Status ihrer Sendung zu verfolgen. Das 

Unternehmen hat seine Lagerhaltung ausgebaut und die 

Mitarbeiterzahl auf 150 erhöht. Seit Januar ist überdies ein 

angrenzendes Grundstück mit Produktionsgebäude angemietet. 

Hier soll die Rohrbiegetechnik ausgebaut werden. 

www.stiefel-hydraulik.de 

Ekomat.indd 1 07.11.2012 07:49:19 

EIGENES BÜRO 

FÜR ASIEN 

Ringspann hat eine Tochtergesellschaft 

in Singapur 

gegründet, die ab sofort den 

asiatischen Markt betreut. 

Es ist die 13. Auslandsniederlassung 

des Herstellers von 

Antriebskomponenten, 

Präzisionsspanntechnik und 

Druck-Zug-Kabelsystemen. 

Die Tochter, die vor allem 

Anwender im Maschinenbau 

betreut, wird von Produktionsstandorten 

vor allem in 

Deutschland und China, aber 

auch USA und Südafrika 

beliefert. Ihr Schwerpunkt 

wird jedoch auf Instandhaltung, 

Wartung und Service 

liegen. Eine vorrangige 

Aufgabe der Niederlassung soll 

der Ausbau des Partner- und 

Händler-Netzes in der Region 

sein. Zudem sei bereits eine 

14. Auslands niederlassung in 

der Planung. 

www.ringspann.de 

Multifunktion im Kraftpaket! 

ESX-3CS 

Frei programmierbare Zentralsteuerung 

• Unterstützt IEC 61131-3, “C” und Matlab 

Entwicklung 

• Flexibel durch Multifunktions I/O’s 

• Vielfältige Kommunikationsschnittstellen 

• Teil eines skalierbaren Familienkonzepts 








SZENE 

POSITIVE IMPULSE 

FÜR DEN 

MASCHINENBAUSEKTOR 


Die Türkei verfügt weiterhin über ein robustes 

Wirtschaftswachstum. Die 81 Millionen 

Einwohner starke Volkswirtschaft der Türkei 

konnte nach Einbrüchen in den letzten Jahren 

im Jahr 2017 wieder einen Zuwachs des 

Bruttoinlandsproduktes von 7 % verzeichnen 

und überraschte damit einige Beobachter. 

Nach wie vor bildet der Maschinenbausektor den Motor der 

türkischen Wirtschaft. Die türkische Maschinenbauindustrie 

konnte in den letzten 15 Jahren sowohl im 

Bereich der Produktion, Export, Investitionen, Beschäftigung 

als auch im Bereich der Forschung und Entwicklung ein überdurchschnittliches 

Wachstum verzeichnen. Mittlerweile liegt die 

Türkei sogar auf Platz 6 der größten Maschinenhersteller Europas. 

Die Branche hat ihr Produktionsvolumen in den letzten zehn 

Jahren mehr als verdoppelt. 60 % der Exporte gehen in die EU und 

in die USA. Rund ein Zehntel der gesamten F&E-Ausgaben des 

Landes werden im Maschinenbau getätigt. 

GRUND FÜR OPTIMISMUS 

Nachdem der stetige Aufwärtstrend des Maschinenbausektors in 

den letzten Jahren Einbrüche erleiden musste, erholt sich die Lage 

im Jahr 2018 und der Trend zeigt wieder in positive Richtungen. 

Nach neueren statistischen Auswertungen geben die aktuellen 

Zahlen zur Entwicklung der Produktion in der verarbeitenden 

Industrie und zu den Investitionen in Maschinen und Anlagen 

Grund für Optimismus. Der saison- und kalenderbereinigte Produktionsindex 

für die verarbeitende Industrie, der im Durchschnitt 

des Jahres 2016 um nur 3,9 % zulegte, erhöhte sich in den ersten 

drei Quartalen 2017 um knapp 9 %. Die Investitionen in Maschinen 

und Anlagen zeigten nach erheblichen Rückgängen im dritten 

Quartal 2017 wieder einen kräftigen Anstieg von 15,3 %. 

Eine gute Baukonjunktur mit weiter steigendem Wachstum und 

Zunahme der Investitionen in Bauvorhaben, belebt nach wie vor 

den Markt für Bau- und Baustoffmaschinen. Auch in Zukunft wird 

der Markt in diesem Sektor aufgrund zahlreicher geplanter Infrastrukturprojekte 

attraktiv bleiben. 

Im Bereich der Werkzeugmaschinen wird mit einem Anstieg der 

Umsätze von 3 bis 4 % gerechnet. Der Markt für Werkzeugmaschinen 

wird zum überwiegenden Teil aus Importen bedient, wobei der 

Anteil deutscher Produkte hier erheblich ist und bleiben wird. 

Aufgrund zunehmender Qualitätsansprüche steigt hier insbesondere 

die Nachfrage nach digitalisierten Anlagen und intelligenten 

Produktionssystemen. 

NEUE FÜHRUNGSMANNSCHAFT 

Im Zuge der immer größeren Bedeutung des Maschinenbausektors 

für die türkische Wirtschaft sowie der steigenden Internationalisierung 

wurde 2007 Turkish Machinery gegründet, um die Aktivitäten 

zur Bekanntmachung des türkischen Maschinenbausektors im 

Ausland gezielter zu strukturieren und koordinieren zu können. 

Nun haben die Mitglieder von Turkish Machinery turnusgemäß die 

Führungsmannschaft der Maschinenexportunion und somit das 

Präsidium sowie den Vorstand neu gewählt. Das Amt des Präsidenten 

übernimmt künftig Kutlu Karavelioğlu (Bild), der bereits lange Jahre 

im Vorstand der Exportunion vertreten war. Sevda Kayhan Yilmaz 

bleibt weiter im Vorstand der Exportunion vertreten und wird in 

dieser Funktion wieder federführend für Deutschland zuständig sein. 

Nach der Wahl hob Karavelioğlu, auf die künftige Arbeit in Deutschland 

angesprochen, zunächst die Bedeutung der Beziehungen zu 

Europa und insbesondere zu Deutschland für die Weiterentwicklung 

des Maschinenbausektors in der Türkei hervor. Einen großen Beitrag 

zur positiven Entwicklung des Sektors in der Türkei hätten dabei insbesondere 

die Beziehungen zu den Partnern in Deutschland geleistet. 

Karavelioğlu bedankte sich für die bisherige Zusammenarbeit und 

betonte, dass er in der Fortführung und Intensivierung der Beziehungen 

einen Schwerpunkt seiner Tätigkeit sieht. Hierbei geht es auch 

darum, die weitreichenden und positiven Beziehungen zu deutschen 

Firmen weiter auszubauen und zu intensivieren. In diesem 

Zusammenhang hob der Präsident auch den Beitrag der deutschen 

Unternehmen für die positive Entwicklung des Maschinenbausektors 

in der Türkei hervor, die sowohl mit Investitionen, Technologietransfer 

sowie mit Ein- und Verkauf von Maschinen den Sektor gefördert haben. 

Auch künftig werden die Vertreter der Exportunion in der operativen 

Umsetzung von Kooperations- und Zusammenarbeitsideen 

jederzeit zur Verfügung stehen und interessierte, deutsche Unternehmen 

in folgenden Bereichen unterstützen: 

n Gezielte Identifizierung leistungsfähiger Kooperationspartner 

n Direkter Zugang zu Informationen für und über die türkische 

Maschinenbauindustrie 

n Ansiedlungs- und/oder 

Markteintrittshilfe für Firmen 

mit Zielmarkt Türkei 

n Bereitstellung von aktuellen 

Informationen und Insider- 

Know-how 

n Aktive Unterstützung bei 

Sourcing-Prozessen / Zuliefersuche 

in der Türkei. 

Hierzu stehen die Mitarbeiter 

sowohl im Headquarter 

in Ankara als auch in der 

Deutschlandrepräsentanz 

zur Verfügung. 

www.turkishmachinery.org 


INTERNATIONALE DICHTUNGSTAGUNG 

INTERNATIONALE DICHTUNGSTAGUNG 

– MIT ZWEI NEUERUNGEN 

Der Fachverband Fluidtechnik im VDMA 

veranstaltet am 10. und 11. Oktober 2018 

die 20 th ISC, Internationale 

Dichtungstagung Stuttgart 2018. Die 

Veranstaltung an der Universität Suttgart 

steht unter dem Motto „Dichtungstechnik 

– Grenzen überwinden“ und findet 

erstmals unter der wissenschaftlichen 

Leitung des neuen IMA-Bereichsleiters 

Dichtungstechnik, Herrn Dr.-Ing. Frank 

Bauer, statt. Ein weiteres Novum: der 

freiwillige Peer-Review-Prozess. 

Der Programmausschuss der 20th ISC hat die vorgeschlagenen 

Beiträge bewertet und das Programm der Tagung festgelegt. Auf 

den Call for Papers hin gingen 64 Vorschläge für Vorträge ein, von 

denen 48 vom Programmausschuss angenommen wurden. Diese 

werden an der 20th ISC in insgesamt 17 Sessions präsentiert. Von den akzeptierten 

Beiträgen werden zehn Stück, von Referenten aus dem Ausland 

gehalten. Das detaillierte Programm wird Anfang Juni 2018 verfügbar sein. 

Erstmalig wird den Referenten die Möglichkeit geboten, die Beiträge 

freiwillig im Rahmen eines peer-review-Prozesses von einem Gutachtergremium 

überprüfen zu lassen. Entsprechend angenommene Veröffentlichungen 

werden im Tagungsband mit der Markierung „REVIEWED“ 

gekennzeichnet werden. 

Wie zu den vergangenen Konferenzen wird auch zur 20. Internationalen 

Dichtungstagung wieder eine Simultanübersetzung der Vorträge angeboten. 

Tagungsbegleitend findet eine Fachausstellung und Posterschau im 

Foyer des Tagungsgebäudes statt. 

Die Anmeldung für Teilnehmer kann per Post, Fax oder E-Mail an den 

Fachverband Fluidtechnik im VDMA gesandt werden.Weitere Infos, z.B. 

zur tagungsbegleitenden Fachausstellung, sowie das Anmeldeformular 

sind auf untenstehender ISC-Homepage zu finden. 

www.sealing-conference.com 

Innovationen jetzt vernetzen! 

TC3G 

Konnektivitäts- und Datenmodul 

• Lizenzfreies Linux Betriebssystem 

• STW Telematics Application Framework 

• machines.insight zur Konfiguration und 

Maschinenanalyse 

• Gateway-, Edgecomputing- und Logging- 

Funktionalität 

• 2G/3G, GPS/GLONASS, WLAN/BT 








INTERVIEW 

KUNDENORIENTIERUNG UND 

QUALITÄTSSICHERUNG SIND DIE 

KERNELEMENTE UNSERER DNA 

Tony Casale ist ein HydraForce- 

Urgestein. Sein gesamtes Arbeitsleben, 

inzwischen fast 30 Jahre, hat er 

beim Ventil- und Steuerblockhersteller 

verbracht. Heute ist er General 

Manager USA. Doch angefangen hat 

alles ganz anders. Wir sprachen mit 

ihm am Stammsitz in Chicago über 

Loyalität und die besondere Kultur 

des Unternehmens. 

Herr Casale, Sie haben sehr 

spannende Zeiten bei 

HydraForce hinter sich – und 

wahrscheinlich auch noch vor 

sich. Geben Sie unseren Lesern 

bitte einen Einblick in ihre 

persönliche 

HydraForce-Geschichte. 

Ich habe in meinem Abschlusssemester, im Jahr 1989, begonnen, bei 

HydraForce zu arbeiten. Ich habe im Labor angefangen und hatte 

das Glück, Wissen zu PC-basierten ‚Data Acquisition Systemen‘ mitzubringen. 

So etwas gab es zu dieser Zeit noch nicht bei HydraForce. 

Man hat mit Oszilloskop und Microfiche gearbeitet. Es gab eine 

AutoCAD-Station und ansonsten hat man Ventile noch am Reißbrett 

konstruiert. Das kann man sich heute, in Zeiten von 3D-Druck et 

cetera, kaum noch vorstellen. Nach meinem Abschluss begann ich 

als Design Engineer bei HydraForce. 


Wie ging es danach weiter? 

In dieser Zeit hat sich viel getan 

bei HydraForce. Was würden 

Sie als den wichtigsten 

Meilenstein auf dem Weg zur 

heutigen Größe bezeichnen? 

Zum Beispiel? 

HydraForce entschied sich, die Application Engineering Group aufzubauen. 

Ich bekam die Aufgabe, mit der Unterstützung der Handvoll 

Anwendungsingenieure, die wir bereits im Haus hatten, diese 

Abteilung aufzubauen. Das tat ich von 2002 an sechs Jahre lang. 2008 

entschied sich einer der HydraForce-Gründer und damaliger Vice 

President Sales and Marketing, Richard Fontecchio, in Ruhestand zu 

gehen. Ich durfte sein Amt bis 2015 übernehmen. Dann war ich knapp 

ein Jahr Vice President Business Development, bevor ich General 

Manager USA wurde. Die Bereiche Vertrieb, Marketing und 

Entwicklung sind mir dennoch nach wie vor unterstellt. Ich war 

zwar mein ganzes Berufsleben nur bei einem einzigen Unternehmen, 

habe aber eine riesige Zahl von unterschiedlichsten Aufgaben 

übernehmen dürfen. 

Wahrscheinlich war es die Entscheidung, den europäischen Markt aggressiv mit einem eigenen 

Werk in Großbritannien zu erobern. Diese Entscheidung, der Aufbruch nach Europa, 

sendete das Signal in den Markt, dass wir ein Global Player sind. Dies wurde nochmals durch 

die Eröffnung unseres dritten Produktionsstandorts in Changhzou, China, unterstrichen. 

Auch diese Entscheidung hat sich bezahlt gemacht. Alle anderen Dinge, die uns geholfen 

haben zu wachsen, sind keine Einzelentscheidungen sondern Teil der Firmenphilosophie. 

Wir haben uns der Kundenorientierung und Qualitätssicherung verschrieben, das ist Teil 

unserer DNA. Dazu vielleicht eine kleine Anekdote, die für den deutschen Markt ganz interessant 

ist: Anfang der 90er war ich in Deutschland bei einem sehr großen Kunden, um mit ihm 

über ein gemeinsames Projekt zu sprechen. Noch bevor ich etwas in diesem Meeting sagen 


Das stimmt, ein hoher 

Qualitätsanspruch ist 

„typisch deutsch“. Wie gehen 

Sie, als Global Player, mit 

diesen kulturellen 

Unterschieden um? 

Wie gewährleistet 

HydraForce, dass diese 

Firmenphilosophie von allen 

Mitarbeitern, rund um den 

Globus, mitgetragen wird? 

HydraForce ist in den letzten 

Jahren stärker gewachsen als 

der Markt. Woran liegt das? 

Und glauben Sie, dass sich der 

Trend fortsetzen wird? 

Wie wichtig ist Teamwork für 

Hydraforce? 

konnte, warf mir der Kunde mein Ventil über den Tisch zu 

und fragte, ‚Was haben Sie zu dieser katastrophalen Qualität zu 

sagen?‘ Alles andere als ein guter Start für eine aufkeimende 

Geschäftsbeziehung. Aber im Anschluss sprachen wir über die 

Schwachstellen in unserem Design und heute, 25 Jahre später, 

ist der Kunde nach wie vor ein treuer Abnehmer von 

HydraForce-Produkten. In Deutschland ist es immens wichtig, 

die Qualitätsanforderungen des Kunden zu 100 % zu erfüllen, 

oder noch besser, sie zu übertreffen. 

Wir müssen uns dem stellen. Die Deutschen lieben es 

beispielsweise von deutschen Firmen zu kaufen. Das macht 

den Markt besonders herausfordernd für uns als amerikanischer 

Hersteller. In Japan ist es ähnlich. Wir können nicht 

jedem Kunden gegenüber auf die gleiche Weise auftreten 

und unser Ding durchziehen. Wir passen unseren Vertriebsund 

Entwicklungsprozess sowie den Qualitätsanspruch dem 

jeweiligen Markt an. 

Auch dazu kann ich eine kleine Geschichte erzählen: Ich war 

vor einigen Wochen, zur Feier des Chinesischen Neujahrs, in 

unserem Werk in Changzhou. Wir veranstalteten anlässlich 

des Feiertags ein gemeinsames Familien-Dinner. Und 

obwohl ich kein Mandarin spreche, glaube ich, sagen zu 

können, dass wir die HydraForce-Philosophie dort erfolgreich 

implementiert haben – einfach nur durch die familiäre 

Atmosphäre in dem Raum, in dem wir gefeiert haben. 

Wir hatten das Glück, dass wir einen unserer langjährigen 

Mitarbeiter, der gebürtiger Chinese ist, dort als General 

Manager einsetzen konnten. Darüber hinaus waren wir bei 

der Einstellung unserer Personalleiterin sehr wählerisch. Sie 

bekam den klaren Auftrag, die Mitarbeiterfluktuation sehr 

gering zu halten. Denn auch das ist Teil unserer Identität. Wir 

wollen unsere Mitarbeiter langfristig an uns binden. Und das 

ist in Asien schwierig – speziell in China. Das war eine große 

Herausforderung, aber wir haben es erfolgreich umgesetzt. 

Darüber hinaus achten wir darauf, dass Mitarbeiter aus den 

Stammwerken in den USA und Großbritannien die Kollegen 

in China häufig besuchen und unterstützen. Dasselbe 

werden wir nun in Brasilien versuchen. Dort haben wir 

l etztes Jahr einen unserer langjährigen System integratoren 

übernommen und werden dessen Werk künftig als Produktionsstandort 

nutzen. 

Ja, wir glauben, dass es zumindest in den nächsten Jahren 

weiterhin gut laufen wird. Und das hat einen ganz einfachen 

Grund: Wir arbeiten sehr hart an unseren Produkten, egal ob 

es um ein günstiges Einschraubventil für 2,50 Dollar oder 

einen großen Steuerblock für 1500 Dollar geht. Wir geben 

allen unseren Produkten und damit all unseren Kunden 

dieselbe Aufmerksamkeit. Der Respekt vor allen unseren 

Kunden ist riesig, unabhängig von der Unternehmensgröße. 

Gerade die Arbeit mit kleineren Kunden ist uns wichtig, denn 

mit diesen haben wir vor 30 Jahren angefangen. Das haben 

wir nicht vergessen. 

Sehr wichtig. Ich bin sehr froh, dass ich mit so einem tollen 

Team rund um den Globus zusammenarbeiten kann. Für 

mich ist das der beste Teil meiner Arbeit: die tägliche 

Zusammenarbeit mit den Kollegen und Kolleginnen, die 

über den ganzen Planet verteilt sind. Es sind alles gute Leute, 

die versuchen, die Wünsche unserer Kunden so gut wie 

möglich zu erfüllen. Und das macht mir einfach Spaß. 

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Das Interview führte Peter Becker, O+P Fluidtechnik 


VERBINDUNGSELEMENTE 

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL 

In den meisten Hydraulikanlagen werden sowohl 

Rohr-, als auch Schlauchleitungen eingesetzt, da 

sie innerhalb der Maschine unterschiedlichen 

Beanspruchungen ausgesetzt sind. Die Frage, 

wann eine Schlauchleitung einer Rohrleitung aus 

Metall vorzuziehen ist, und wann wiederum eine 

Rohrleitung die bessere Wahl ist, stellt sich 

bereits in der Konzeptionsphase. 

Frank Herberg, Produktmanager für Leitungssysteme bei 

Stauff, fasst zusammen: „Es gibt nur wenige grundsätzliche 

Unterschiede, die für sich genommen eindeutige Entscheidungskriterien 

sind. Dazu gehört beispielsweise, dass Rohre 

sich für statische Anwendungen, bei denen die Komponenten an 

keiner Stelle beweglich zueinander sind, besser eignen. Bei starken 

Vibrationen kann der Schlauch die bessere Wahl sein. In den meisten 

Fällen müssen aber deutlich mehr Aspekte gegeneinander abgewogen 

werden“, so Herberg. Nach welchen Kriterien sollte aber 

nun die Frage „Rohr oder Schlauch?“ entschieden werden? 

WORAUF KOMMT ES AN? 

Eine allgemeine Regel besagt, dass Rohrleitungen die besseren 

Standzeiten haben. Aber auch hier gibt es Einschränkungen: Rohre 

sind beispielsweise unter bestimmten Umgebungsbedingungen 

oder im Kontakt mit aggressiven Chemikalien korrosionsanfälliger, 

was die Lebensdauer einer Rohrleitung senken kann. Grundsätzlich 

gilt: Wenn Flexibilität gefragt ist, kommen Schläuche zum Einsatz. 

Bei der Länge der Leitungen ist zu berücksichtigen, dass bestimmte 

Spiralschlauchtypen in durchgehenden Längen von max. 50 m 

verfügbar sind, Rohrmaterial aus Metall hingegen standardmäßig in 

6 m Länge. „Werden längere Rohre benötigt, bietet unser Rohrverbindungssystem 

„Stauff Connect“ die Möglichkeit, mehrere Rohrleitungen 

sicher zu verbinden und so die gewünschte Länge zu erreichen“, 

erklärt Dipl.-Ing. Jochen Straub, der als Anwendungstechniker 

im Außendienst zum Beraterteam von Stauff gehört. 

MONTAGEFREUNDLICHKEIT UND 

WARTUNGSAUFWAND 

VS. 

ROHR 

SCHLAUCH 

„Schläuche haben aus Sicherheitsgründen per se eine zeitlich begrenzte 

Einsatzdauer, müssen also regelmäßig ausgetauscht werden. 

Um den Wartungsaufwand einer hydraulischen Anlage möglichst 

gering zu halten, empfehle ich daher in engen oder schwer 

zugänglichen Bauräumen oftmals Rohrleitungen mit höheren 

Standzeiten. Wenn die Leitungen eines hochkomplexen Hydrauliksystems, 

wie beispielsweise einer Landmaschine, komplett mit 

Schläuchen bestückt sind, kann es nach Ablauf der Einsatzdauer zu 


VERBINDUNGSELEMENTE 

einem enormen Wartungsaufwand und erheblichen Stillstandzeiten 

der Maschine kommen. Hier haben wir ein typisches 

Anwendungsbeispiel, in dem der Einsatz von Rohr- und Schlauchleitungen 

sinnvoll ist“, so Straub. 

PRODUKTSPEZIFIKATIONEN BERÜCKSICHTIGEN 

In manchen Anwendungen spielt das Gewicht eine Rolle. Vergleicht 

man Rohre und Schläuche nach ihren Nenngrößen, wird ein Stahloder 

Edelstahlrohr für gewöhnlich leichter sein als ein Schlauch. Da 

Schläuche jedoch nach ihrem Innendurchmesser und Rohre nach 

ihrem Außendurchmesser gemessen werden, führt der Vergleich 

auf Basis von Nenngrößen in die Irre. Bei der Bestimmung von 

Strömungsdurchmesser und -geschwindigkeit kommt es auf den 

Innendurchmesser an. Es müssen also Rohre und Schläuche mit 

denselben Innendurchmessern für die benötigten Druckstufen miteinander 

verglichen werden, nicht gleiche Nenngrößen. Dann geht 

der Gewichtsvergleich oft zugunsten des Schlauchs aus. Werden 

außerdem unterschiedliche Stahltypen mit höheren Druckstufen, 

wie beispielsweise C-1021, in Betracht gezogen, so dass Rohre mit 

geringeren Wandstärken eingesetzt werden können, kann wiederum 

das Rohr die leichtere Lösung sein. Wenn also Gewicht in einem 

Projekt eine wichtige Rolle spielt, sollten beim Gewichtsvergleich 

sämtliche Produktspezifikationen berücksichtigt werden. 

Stahl hat generell eine höhere UV-Strahlungsresistenz als die 

üblicherweise in Schlauchdecken verwendeten Gummikomponenten. 

Für den Einsatz in der Mobilhydraulik sollte auf Schläuche mit 

speziell entwickelten UV-beständigen, thermoplastischen Deckmaterialien 

zurückgegriffen werden. 

Wenn ein hydraulisches System zur Überhitzung neigt, kann die 

bessere Wärmeableitung von Rohren von Vorteil sein. Wird das 

System allerdings in einer kühlen Umgebung betrieben, bieten 

Schlauchleitungen eine bessere Isolierung für die Hydraulikflüssigkeit, 

so dass die Betriebstemperatur schneller erreicht wird. 

01 

POINTIERT 

OB ROHR ODER SCHLAUCH HÄNGT VON 

EINER VIELZAHL VON KRITERIEN AB 

LÄNGE, GEWICHT, MONTAGE- UND WAR- 

TUNGSFREUNDLICHKEIT SIND ENTSCHEIDEND 

STAUFF KANN MASCHINENHERSTELLER 

HIERBEI BERATEN UND ENTLASTEN 

01 Im CNC-Rohrbiegezentrum bei Voswinkel werden 

individuell konzipierte Leitungssysteme gebogen 

Einzigartig auf dem Markt 

Bucher Hydraulics bietet anwendungsspezifische Wegesitzventile in 

Patronenbauweise mit Schaltstellungsüberwachung. 

Die Kombination aus hoher Leistung, geringem Bauraum, Sitzdichtheit 

und modularen Bauteilen ist einzigartig auf dem Markt und bietet: 

Hohe Zuverlässigkeit 

Flexibilität und Modularität, dank klar getrenntem 

Hydraulikteil, Sensor und Aktuator 

Maximale Schaltgenauigkeit und geringeLeckage 

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02 Rohrleitungen sind aufgrund der im Rohrbiegezentrum hinterlegten 

Parameter leicht in großen Stückzahlen reproduzierbar 

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL 

Diese und viele weitere Kriterien von der elektrischen Leitfähigkeit, 

der Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem Hydraulikmedium 

oder aggressiven Substanzen bis hin zu Verfügbarkeit und Preis 

müssen bei der Frage „Rohr oder Schlauch?“ berücksichtigt werden. 

KONZENTRATION AUF KERNKOMPETENZEN 

02 

Hier kommt die Beratungskompetenz der Produktmanager und 

Anwendungstechniker der Stauff Gruppe ins Spiel: Das international 

tätige Unternehmen mit Hauptsitz in Werdohl hat sich in den 

vergangenen Jahren nicht nur zum Komplettanbieter von Komponenten 

rund um die hydraulische Leitungstechnik entwickelt, sondern 

bietet Maschinen- und Anlagenbauern Beratung bei der 

Gestaltung oder Optimierung von hydraulischen Leitungen einschließlich 

ihrer Anordnung, Verbindung und Befestigung an. 

03 Die Qualität von Schlauchleitungen hängt u.a. von den 

richtigen Verpressungsparametern ab 

Diese beinhaltet auch Empfehlungen für die Auswahl von Komponenten, 

deren Einzelspezifikationen in die Konzeption der gesamten 

Leitung einfließen. 

Unter dem Begriff „Stauff Line“ ist dieses skalierbare Angebot, 

das bei Bedarf bis zur Lieferung komplett vormontierter Baugruppen 

ans Montageband des Kunden reicht, zusammengefasst. Damit 

greift das Unternehmen den Trend zur Konzentration auf Kernkompetenzen 

auf, der im Maschinen- und Anlagenbau seit einigen 

Jahren zu beobachten ist. Statt sämtliche Leitungselemente zu bevorraten 

und Leitungen selbst herzustellen, beauftragen Hersteller 

hydraulischer Anlagen zunehmend Spezialisten mit der Produktion 

der einbaufertigen, „maßgeschneiderten“ Lösung. Auch Stauff 

selbst verfährt nach diesem Prinzip. Jörg Deutz, CEO der Stauff 

Gruppe, bestätigt: „Unsere Kernkompetenzen sind die Entwicklung 

und Herstellung aufeinander abgestimmter Verbindungselemente 

und des Zubehörs für hydraulische Leitungen, sowie die Auslegung 

oder Optimierung von Leitungen im Kundenauftrag. Wenn dieser 

die Lieferung ganzer Baugruppen beinhaltet, kommen immer 

Schläuche und Rohre der entsprechend zertifizierten Hersteller 

zum Einsatz.“ Die Voswinkel GmbH, die seit 2015 Teil der Stauff 

Gruppe ist, betreibt an ihrem Standort in Meinerzhagen seit vielen 

Jahren ein eigenes Rohrbiegezentrum. Erst kürzlich wurde in eine 

weitere CNC-gesteuerte Biegemaschine investiert, mit der Rohre 

mit Durchmessern von 6 bis 42 mm und Materialwandstärken in 

Abhängigkeit vom Rohrdurchmesser individuell für spezielle Einsatzbereiche 

im Kundenauftrag gebogen werden, u. a. für die Konfektionierung 

ganzer Baugruppen. „Stauff Line entlastet die Maschinen- 

und Anlagenbauer davon, das Know-How für alle Fragen 

der Leitungstechnik vorhalten zu müssen“, fasst Jörg Deutz das Beratungsangebot 

der Stauff Gruppe zusammen. 

www.stauff.com 

03 


MARKTPLATZ 

SCHWEISSVERSCHRAUBUNGEN FÜR KRAFTWERKSTECHNIK 

Mit den Baureihen FI-SNR und FI-ASV erweitert 

Stauff sein Angebot an Connect-Schweißverschraubungen. 

Sie werden in der anspruchsvollen 

Schwerindustrie und der Kraftwerkstechnik 

eingesetzt. Bei der FI-SNR handelt es sich um 

24°-Schweißkegelreduzierungen mit O-Ring. Hier 

kann der Anwender eine Rohrleitung per Schweißen 

mit einem Standard-Verschraubungskörper 

mit 24°-Innenkonus adaptieren. Die FI-ASV ist 

eine gerade Anschweißverschraubung für Rohre. 

Sie wird als Set aus Schweißkegel, Verschraubungskörper 

zum Anschweißen und einer 

herkömmlichen Überwurfmutter geliefert. Diese 

Verschraubung verbindet zwei Rohre mit gleichen 

Außendurchmessern. 

www.stauff.com 

ENERGIEVERBRAUCH 

MINIMIERT 

Wo schwere Wellen gegen 

hohe axiale Kräfte zu lagern 

sind, eignen sich die Axial-Pendelrollenlager 

EXS von Nachi 

in Varianten für Wellen mit 

65 bis 160 mm Durchmesser. 

Sie sind tolerant gegen 

Fluchtungsfehler und kleine 

Durchbiegungen der Welle. 

Selbst bei Drehzahlen bis 

3500 min -1 bei 65 mm 

Wellendurchmesser erwärmen 

sie sich dank eines Stahlkäfigs, 

der reibungsarm die Rollen 

umschließt, bis zu 30 % 

weniger als bisherige Modelle. 

Durch ihre Oberflächengüte 

und die geometrischen 

Genauigkeit der Rollenenden 

arbeiten die Lager energieeffizient. 

Sie haben weniger 

Reibungs- und Wärmeverluste 

und können bei bis zu 20 % 

höheren Drehzahlen betrieben 

werden. 

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VENTILE 

Ohne Sauerstoff kann der Mensch nicht 

überleben und die Medizin keine Leben retten. 

Linde Healthcare ist einer der führenden 

Anbieter in der medizinischen Gasversorgung 

und hat in Zusammenarbeit mit der Keller AG 

für Druckmesstechnik das Management von 

Sauerstoffflaschen auf ein neues Level gebracht. 


DIGITALES VENTIL 

AUF DEM WEG 

IN DIE ZUKUNFT 

Seit über 20 Jahren wird für die medizinische Gasversorgung 

Sauerstoffzylinder mit analogem Zeigermanometer eingesetzt. 

Der Verwender liest dabei den verbleibenden Sauerstoff 

auf einer physischen Tabelle ab und berechnet diesen 

anhand des Restdrucks, der Flaschengröße und des eingestellten 

Sauerstoffflusses. Dies benötigt einen enormen Aufwand an personellen 

Ressourcen, da in Krankenhäusern täglich bis zu 1000 Gasflaschen 

im Einsatz sind. Die Idee einer digitalen Anzeige bei 

Sauerstoffflaschen entstand bei Linde Healthcare, mit dem Ziel die 

Logistik in Spitälern zu vereinfachen. Linde Healthcare stellt in 

über 50 Ländern die medizinische Gasversorgung in Kliniken und 

Krankenhäusern sicher. Die Projektdefinition war die Entwicklung 

eines digitalen Ventils, das kompatibel mit den bestehenden langlebigen 

Sauerstoffzylindern ist. Hiermit wurde die Keller AG für 

Druckmesstechnik, ein führender Hersteller von isolierten Druckaufnehmern 

und Drucktransmittern, beauftragt. 

Neben der Kompatibilität zum bestehenden Zylinder durfte das 

neue digitale Ventil in seiner Bauform nicht verändert werden. Zusätzlich 

stellt die medizinische Sauerstoffanwendung sehr hohe 

Anforderungen an die Reinlichkeit und die Sensoren. Um dies zu 

erfüllen, musste Keller einen komplett neuen Sensor entwickeln, 

der Druckbereiche bis 300 bar messen kann und im Sauberraum 

hergestellt wird. Der neu entwickelte Drucktransmitter ist extrem 

robust, auf das Nötigste reduziert und die verwendeten Materialien 

sind ganz besonders sauerstoffverträglich. In Verbindung mit der 

kompakten Bauform wird der Sensor PA-5 von Keller so zum Herzstück 

der digitalen Sauerstoffflaschen von Linde. 

Der im Ventil eingebaute analoge Sensor misst den Druck des 

gasförmigen Sauerstoffs in der Flasche und gibt diesen über eine 

Steckverbindung an die Elektronik hinter dem Display weiter. Entscheidende 

Daten, wie Füllstand oder Durchflussrate, stehen jederzeit 

mit eindeutigen Zustands- oder Warnsymbolen zur Verfügung. 

Zusätzlich zur digitalen Anzeige verfügt das Ventil über ein akustisches 

und visuelles Warnsignal. Der Alarm weist auf kritische Situationen 

wie einen niedrigen Füllstand oder einem eingeschränkten 

Gasfluss hin. Das neue Gasflaschensystem namens LIV IQ (Linde 

Integrated Valve) hat sich auf dem Markt sehr gut etabliert. Der große 

Vorteil dieses Systems besteht in der eigenen Selbstkontrolle 

und der besseren mobilen Sauerstoffversorgung wie zum Beispiel 

bei einem Transport eines Patienten. Des Weiteren wird das medizinische 

Pflegepersonal durch den reduzierten Ableseaufwand 

stark entlastet, denn sie wissen nun auf die Minute genau, wie lange 

der Sauerstoff beim aktuell eingestellten Verbrauch noch ausreicht. 

Die Optimierung der medizinischen Gasversorgung wird künftig 

noch einen Schritt weitergehen. Das LIV IQ soll IoT-fähig werden. 

Die digitalen Daten der Ventile werden dazu via Funk in ein internes 

Krankenhaus-Netzwerk eingebunden und kundenfreundlich 

aufbereitet. Das Pflegepersonal kann auf alle Display-Informationen 

von jedem Arbeitsplatz aus zugreifen. Der zusätzliche Aufwand 

der Überprüfung von jeder Sauerstoffflasche vor Ort wird damit 

nochmal um ein Vielfaches verringert. 

www.keller-druck.com 


MIT SICHERHEIT 

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VERBINDUNGS- 

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LANGLEBIG UND ROBUST FÜR 

HOCHDYNAMISCHE ANWENDUNGEN 


Liebherr erweitert sein Hydraulikzylinder- 

Sortiment mit der Serienbaureihe 380 bar. Sie 

finden überall dort Verwendung, wo langlebige 

und robuste Produkte in hochdynamischen 

Anwendungen gefordert sind. Mit der Serie 

bietet Liebherr seinen Kunden ein breites 

Spektrum an flexibel auswählbaren und unter 

härtesten Einsatzbedingungen erprobten 

Zylindervarianten. 

Höhere Kraftdichte bei gleicher Flexibilität und weiterhin 

hoch belastbar – Liebherr präsentiert die Hydraulikzylinder-Serienbaureihe 

380 bar. Dafür optimierte das 

Unternehmen die bereits bewährte 350 bar Baureihe, baute 

die Druckstufen bis auf 380 bar aus und präsentiert nun eine 

wirtschaftliche Standardlösung. 

Die Hydraulikzylinder sind dank optimal abgestimmter 

Kol benstangenbeschichtungen sowie anwendungsspezifischer 

Lackierungen im Bereich Korrosionsschutz auch unter extremen 

Umweltbedingungen flexibel einsetzbar. Es sind weiterhin 20 

verschiedene Kolben-Nenndurchmesser verfügbar. Diese sind mit 

jeweils zwei Kolbenstangendurchmessern kombinierbar, so dass in 

Summe 40 Basisvarianten zur Verfügung stehen. 

Vorteil der neuen Baureihe ist die noch größere Kraftdichte im 

Vergleich zum Vorgänger. Trotz gleichbleibender Baugrößen und 

Flexibilität liefern die Hydraulikzylinder der neuesten Generation 

über 8 % mehr Kraft als die vergleichbaren Zylinder der 350 bar 

Baureihe. 

Auch verbessert Liebherr mit der Vorsetzung das Tandem-Dichtsystem 

bestehend aus Primär- und Sekundärdichtung. Dieses 

Dichtungssystem ermöglicht einen noch besseren Druckabbau und 

gewährleistet damit minimale Systemreibung. Dies macht die 

Zylinder besonders wartungsarm und effizient. Darüber hinaus 

kann hierdurch auch die Lebensdauer weiter verlängert werden. 

Das Dichtsystem ist dabei auf eine Betriebstemperatur zwischen 

-30 und +95 °C ausgelegt. 

www.liebherr.com/cylinders 

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ZYLINDERBAUREIHE MIT DRUCKSTUFEN BIS 

380 BAR 

OPTIMIERTER KORROSIONSSCHUTZ UND 

VERBESSERTES DICHTSYSTEM 

IN EINER VIELZAHL VERSCHIEDENER 

BAUGRÖßEN VERFÜGBAR 



3 FRAGEN ZUR BAUREIHE 380 BAR 

Die neue Zylinderbaureihe ist 

sowohl für mobile wie stationäre 

Anwendungen geeignet. 

Gibt es Einschränkungen? Wo 

wäre der Einsatz weniger 

sinnvoll? 

Liebherr möchte sich als 

Systemlieferant etablieren. 

Welche Vorteile hat der Kunde, 

wenn er auf Liebherr als 

Systemlieferant setzt? 

Ihre Komponenten lassen sich 

mit Sensorik und Steuerungstechnik 

aus Ihrem Haus 

kombinieren. Was ist mit Ihren 

Lösungen in Sachen I4.0/Smart 

Farming usw. möglich? 

Die Hydraulikzylinder der Serienbaureihe 380 bar sind vor allem für den Einsatz in 

hochdynamischen Anwendungen geeignet. Diese lassen sich speziell in Baumaschinen, 

wie Bagger und Materialumschlaggeräte, finden. Auf Grundlage der Kundenanforderungen 

in diesen Geräten wurde die Baureihe entwickelt. Da Liebherr eine anwendungsunabhängige 

und damit flexibel einsetzbare Lösung bieten möchte, wurde die 

Baureihe, wie bereits auch der Vorgänger für Druckbereiche bis 350 bar, so ausgelegt, 

dass man diese beispielsweise auch in Industrieanwendungen, wie Pressen oder 

Spritzgießmaschinen, einsetzen kann. Die Zylinder werden auch den Anforderungen 

in diesen Anwendungen gerecht. 

Aufgrund eines unterschiedlichen Konstruktionsprinzips ist der Einsatz in Applikationen, 

wie beispielsweise im Hochbau, also in Kranen, nicht sinnvoll. Hier 

bestimmen andere Rahmenbedingungen das Design und die Konstruktion eines 

Hydraulikzylinders. Auch dafür bietet Liebherr passende Zylinderlösungen innerhalb 

seines Produktportfolios an. 

Eigentlich ist mehr oder weniger jeder Anwendungsfall, in dem ein Zylinder zum 

Einsatz kommt, ein Beispiel für ein hydraulisches System. Zur Bewegung eines 

Hydraulikzylinders, wird auch ein Hydraulikaggregat inklusive zugehöriger Steuerung 

benötigt. Für den effizienten Einsatz werden Sensoren verwendet, welche im Systemgedanken 

eine zunehmende Rolle spielen. 

Hydraulikaggregate und Hydraulikzylinder können dabei direkt in unserem Haus 

aufeinander ausgelegt werden, um eine höchst mögliche Effizienz zu gewährleisten 

und dem Kunden ein abgestimmtes Komplettsystem aus einer Hand zu bieten. 

Darüber hinaus kann bei der Herstellung auch auf weitere Komponenten aus der 

Liebherr-Gruppe, wie Steuerungstechnik oder Hydraulikpumpen und -motoren, 

zurückgegriffen werden. 

Um Lösungen für diese Themen in der Endanwendung umsetzen zu können, ist es 

erforderlich, den Aktor Hydraulikzylinder intelligenter zu machen. Daher gewinnt 

unter anderem das Thema integrierte Sensorik, beispielsweise zur Automatisierung 

von Bewegungen, im Bereich der Hydraulikzylinder immer mehr an Bedeutung. 

Dieser Anforderung tragen wir als Liebherr Components beispielsweise durch die 

Entwicklung eines eigenen, innovativen Zylinderwegmesssystems für robuste 

Anwendungen Rechnung. Potentiale durch dieses Produkt bestehen auch im Bereich 

Condition Monitoring. 

Druckübersetzer 

Lösungen 

Scanwill Flud Power ApS, 

Tel. +45 7442 3450 

www.scanwill.de

KÜHLER 

AUCH GROSSES 

WILL GEKÜHLT WERDEN 

Für den Tagebau kommen riesige 

Schaufelradbagger zum Einsatz. Solche 

Giganten arbeiten rund um die Uhr – Stillstand 

gibt es nicht. Eine besondere Herausforderung 

für die Kühler. 

Diese Großmaschinen zählen zu den größten selbstfahrenden 

Maschinen, die hergestellt werden. Für den im 

Tagebau in Tschechien eingesetzten Schaufelradbagger 

des Typs KU 800 lieferte die Hennlich Cooling-Technologies 

(HCT) Öl-Luftkühler für die gesamte Ölhydraulik. Der Schaufelradbagger 

ist mit einem Gewicht von 4 400 Tonnen in etwa so 

schwer wie 730 ausgewachsene Elefanten. Das Schaufelrad hat 

12,6 Meter Durchmesser und ist mit Baggereimern bestückt, die 

jeweils 1000 Liter fassen. 

Rentabel arbeiten diese Maschinen nur im Dauerbetrieb. „Unser 

oberstes Ziel und unsere Aufgabe ist es, Kühler absolut ausfallsicher 

zu konzipieren. Aufgrund des Einsatzgebietes war speziell bei 

diesem Projekt ein verschmutzungsunempfindliches Design bei 

zugleich effektiver Kühlleistung erforderlich“, so Gerhard Schwarz, 

Geschäftsführer der Hennlich HCT. 

Dank der speziellen, neuentwickelten Kombination von robusten 

Lamellen und Systemkomponenten mit höchsten Wirkungsgraden, 

konnten die Kühler in einem kompakten Design verwirklicht werden. 

Dank der eingebauten Kühler mit einer Gesamtkühlleistung 

von ca. 800 KW vollrichtet der riesige Schaufelradbagger nun seit 

2017 zuverlässig seinen Dienst. 

www.hennlich-hct.de 

KONSTRUIERT FÜR GUTE 

MEDIENVERTRÄGLICHKEIT 

WERKSTOFF FÜR CLEVERE 

GLEITLAGERBAUFORMEN 


Für Pneumatik- 

Anwendungen 

und andere 

Bereiche, in 

denen Öl oder 

andere Flüssigkeiten 

im Spiel 

sind, können die 

MEMS-Drucksensoren 

der 

Fujikura A-Serie 

von Pewatron 

eingesetzt 

werden. Durch ihre spezielle Konstruktion können die Sensoren 

sogar mit Wasser beaufschlagt werden. Bei ihnen besteht laut 

Hersteller nicht die Gefahr, wie bei vielen anderen Sensoren 

dieser Art, dass die Wheatstone-Brücke oder die Bondstellen 

angegriffen werden und der Sensor ausfällt. Vor allem bei 

hochvolumigen Projekten kann es sich lohnen zu prüfen, ob eine 

Keramik- oder Edelstahlmesszelle nötig ist, oder ob sich diese 

durch diesen Drucksensor ersetzen lässt. 

www.pewatron.com 

Für sichere, 

schmierfreie 

Lagerungen bietet 

Igus Clips- und 

Umbördellager an. 

Sie werden in 

Blechdurchführungen 

eingesetzt. 

Bei der Montage 

wird das geschlitzte 

Gleitlager mit 

dem kleineren der 

beiden Bünde 

durch die Bohrung 

geführt und eingeclipst. Eine andere Möglichkeit sind Lager, bei 

denen im Anschluss an die Einführung in die Bohrung der zweite 

Bund durch Umbördeln entsteht. Damit diese hohen Kantenlasten 

auch unter extremen Bedingungen standhalten, hat Igus 

Iglidur K230 entwickelt. Dieser Tribo-Kunststoff ist hochelastisch, 

resistent gegen Chemikalien und nimmt Feuchtigkeit nur in sehr 

geringen Mengen auf. 

www.igus.de 


MARKTPLATZ 

KOMPLETTSYSTEM MIT 

VORMONTIERTEM VENTIL 

Eaton hat einen 

elektrohydraulischen 

Zylinder 

entwickelt, der 

ein Komplettpaket 

aus Hochleistungs-Industriezylinder, 

Präzisions-Wegsensor 

und 

Steuerventil 

darstellt. Das 

gewählte Ventil 

wird dabei auf dem Zylinder vormontiert. Auf separate Steuerblöcke, 

Rohrleitungen und Montagehalterungen für Sensoren kann 

so verzichtet werden. Die Zylinder sind als NFPA-Zugstange, 

gefräst und in geschweißten oder geschraubten Ausführungen 

erhältlich und können mit diversen Montagearten, Kolben- und 

Stangendurchmessern bestellt werden. Ein Proportional-, Servo-, 

Wege- oder AxisPro-Ventil kann am konfigurierten Zylinder 

montiert und spezifisch kalibriert werden. 

www.eaton.com 

HEAVY-DUTY-DRUCKSCHALTER FÜR 

ANSPRUCHSVOLLE APPLIKATIONEN 

Von Pumpen über 

Hydrauliksysteme bis 

zu Autoklaven: WIKAs 

neuer Heavy-Duty- 

Druckschalter, Typ 

PSM-550, ist für 

anspruchsvolle Industrie-Applikationen 

konzipiert. Das Gerät 

schaltet elektrische 

Lasten bis AC 230 V/10 A 

mit einer Nichtwiederholbarkeit 

des Schaltpunkts 

≤ 1 %. Die hohe 

Genauigkeit stellt einen 

optimalen Maschinenbetrieb sicher und dadurch die Qualität der 

Produkte. Der Druckschalter ist sowohl mit Einstellbereichen für 

Relativdruck (0 … 300 mbar bis 10 … 30 bar) als auch mit Vakuum- 

Einstellbereichen (-1 … 0 bar und -0,8 … +5 bar) lieferbar. Er eignet 

sich damit ebenfalls zur Kontrolle von Vakuumkreisläufen, z. B. bei 

Reinigungsvorgängen. 

www.wika.de 

FLEXIBLE, SPIELFREIE SICHERHEITSKUPPLUNG 

FÜR DIREKTE ANTRIEBE 

Die flexible, 

spielfreie Sicherheitskupplung 

der 

Baureihe SKW-KP 

von Jakob Antriebstechnik 

ist eine 

Kombination aus 

Sicherheitskupplung 

und Servo-Metallbalgkupplungsanbau 

für direkte 

Antriebe. Der 

Sicherheitskupplungsteil 

bietet eine Passfedernut-Verbindung und ein integriertes 

Rillenkugellager für hohe Lagerkräfte, der Metallbalgkupplungsanbau 

weist einen 4-welligen Balg und eine Easy-Klemmnabe 

auf. Die Kombination gewährleistet sowohl den Überlast- und 

Kollisionsschutz als auch den Ausgleich von Fehlausrichtungen. 

Erhältlich ist sie für Drehmomentbereiche von 2 bis 9000 und 

Wellendurchmesser von 6 bis 140 mm im Metallbalgkupplungsanbau 

und 6 bis 110 mm im Sicherheitskupplungsteil. 

www.jakobantriebstechnik.de 

INTELLIGENZ FÜR PNEUMATISCHE ANTRIEBE 

Mit den Positionssensoren D-MP von SMC können einfache 

Antriebe in intelligente Kommunikationspartner verwandelt 

werden. Mit IO-Link können die Sensoren Informationen wie 

die Kolbenstellung an übergeordnete Steuerungssysteme 

übermitteln. Umgekehrt ist auch die Parametrierung über IO-Link 

möglich. Das Greifen ungleichmäßiger Werkstücke, die Positionierung 

verschiedenartiger Güter oder die Abstandsregelung von 

Walzen in der Papierindustrie sind typische Beispiele, in denen 

Zylinder flexibel auf schnell wechselnde Bedingungen reagieren 

müssen. Zur Positionserkennung der Kolbenstellung arbeiten die 

Sensoren mit einem Magnet-Sensor. 

www.smc.de 

SCHLITZZYLINDER UNTERSTÜTZT KOMPAKTES MASCHINENDESIGN 

Mit dem neuen RTC-Zylinder vervollständigt Aventics sein Portfolio an doppeltwirkenden 

Schlitzzylindern. Die Ausführung RTC-SB mit Kolbendurchmessern von 

25 bis 40 mm schließt eine Lücke zwischen der Basis-Variante (RTC-BV) und den 

für hohe Lasten ausgelegten Versionen RTC-CG (compact guide) und RTC-HD 

(heavy duty). Herzstück des RTC-SB ist die ovale Kolbenform. Sie gewährleistet 

eine in Relation zur Baugröße hohe Tragfähigkeit. Dank eines schmierfreien 

Gleitlagers ist der Zylinder wartungsfrei und unempfindlich gegenüber Wasser, 

Chemikalien und Schmutz. Ausgelegt ist der Zylinder auf eine Maximalgeschwindigkeit 

bis zu 6,5 m/s. Der Hub beträgt bis zu 6 600 mm. 

www.aventics.com 


MESSTECHNIK 

SCHNELLE 

PRÜFPROZESSE 

FORDERN KURZE 

ANSTIEGSZEITEN 

Autoren: B.Eng. Wirtschafts-Ing. Gerald 

Rösel, Produkt-Promotion und Technische 

Dokumentation BD|SENSORS GmbH, 

und Ellen-Christine Reiff, M.A., 

Redaktionsbüro Stutensee 


Anwendungen für Differenzdruckmessungen 

sind verschieden und hinsichtlich der 

Messwerterfassung oftmals auf eine schnelle 

Signalverarbeitung angewiesen. Lösungen, die 

mit kurzen Anstiegszeiten arbeiten und 

Druckverläufe mit einer Messrate von 250 Hz 

erfassen können, geben die Antwort auf die 

Forderung der schnellen Prüfprozesse. 

Trotz der großen Auswahl an Differenzdruck-Messumformer 

stießen Anwender hier in der Vergangenheit an 

Grenzen. Vor allem dann, wenn sie schnelle Ansprechbzw. 

Anstiegszeiten unter den normalerweise üblichen 50 

bis 500 ms benötigten, ohne auf die gewohnt hohen statischen 

Drücke (bis ca. 400 bar) zu verzichten. 

SCHNELLIGKEIT STATT TECHNISCHEM OVERHEAD 

Der Grund dafür ist einfach: Die internen Rechenzeiten klassischer 

Geräte aus der Prozesstechnik reduzieren die Geschwindigkeit der 

Messwerterfassung, was sich auf die gesamte Prozessgeschwindigkeit 

auswirkt. Die Beschleunigung der Prozesse ist mit der bisher 

vorhandenen Technik nur schwer umsetzbar. Wer andere Erwartungen 

hatte, musste bisher Kompromisse in Kauf nehmen. Dies 

galt auch für die Differenzdruckmessung. 

Nach Marktanalysen und enger Zusammenarbeit mit betroffenen 

Anwendern entwickelte der Spezialist für die elektronische 

Druckmesstechnik BD|Sensors eine Lösung für die schnelle 

Messwerterfassung. Zu den Einsatzbereichen zählen inzwischen 


MESSTECHNIK 

POINTIERT 

DIFFERENZDRUCK-MESSUMFORMER FÜR 

SCHNELLE PRÜFPROZESSE 

EINSATZ IM BEREICH DER LECKAGE- 

UND DURCHFLUSSMESSUNG 

KONZIPIERT FÜR ANWENDUNGEN MIT KUR- 

ZER ANSTIEGSZEIT UND HOHER ABTASTRATE 

KOMPAKTE BAUFORM ERLEICHTERT EINSATZ 

IN STANDARDISIERTEN APPLIKATIONEN 

vor allem die Prüftechnik, der Maschinen- und Anlagenbau sowie 

die Umwelttechnik und die Energieerzeugung. Die Vielfalt der 

Anwendungen reicht dabei von der Überwachung von Industrie-, 

Nass- oder Staubfiltern bis hin zur Füllstandmessung in druckbeaufschlagten 

Behältern der Lebensmittel- und Pharmaindustrie. 

Aber auch Leckageüberwachungen in Leitungen oder Durchflussmessungen 

von Gasen oder Flüssigkeiten mithilfe von Wirkdruckelementen 

sind realisierbar. 

SCHNELLER ERFASSEN UND DOKUMENTIEREN 

Die Grundlage für die schnellere Messwerterfassung bildet die 

Elektronik der neuen Differenzdruck-Messumformer, welche zur 

Verbesserung von Signalpfaden und Rechenzeiten optimiert wurde. 

Auch auf technischen Overhead, wie Kommunikationsmöglichkeiten 

über das HART-Protokoll haben die Entwickler verzichtet. Das 

Resultat ist eine verkürzte Anstiegszeit von ca. 10 ms, mit der sich 

Prozesse beschleunigen und Ergebnisse besser dokumentieren lassen. 

Sie liegt damit 5- bis 200- mal unter den in der Prozessindustrie 

üblichen Differenzdruck-Messumformern. 

Basis des DPT 100 bildet ein piezoresistiver Drucksensor. Unter 

dem piezoresistiven Effekt versteht man die Widerstandsänderung 

eines Materials basierend auf seiner Piezostruktur. Wird auf die 

Struktur Druck ausgeübt, so ändert sich der elektrische Widerstand 

um das etwa Zehnfache gegenüber klassischer resistiver Technologie. 

Dies bildet u. a. die Grundlage für die Genauigkeit des Differenz- 

Druckmessumformers, die bei ≤ 0,1 % FSO (Full Scale Output) liegt. 

Dieser Wert ist im Vergleich zu den bisher für die Prozessindustrie 

ausgelegten Geräten, die eine Genauigkeit von 0,075 % FSO 

gewährleisten, geringfügig höher. Für Anwendungen, bei denen 

kurze Anstiegszeiten gewünscht sind, ist die Genauigkeit dennoch 

mehr als ausreichend. 

EINFACHE INTEGRATION UND 

PROBLEMLOSER AUSTAUSCH 

Aufgrund der unveränderten Mess- und Anschlusstechnik lässt 

sich der DTP 100 einfach einbauen und problemlos nachrüsten. 

Beim Austausch sollte jedoch auf den Differenzdruck in der Anlage 

geachtet werden, denn der maximal zulässige statische Druck von 

400 bar übersteigt die Eigenschaften gängiger Geräte. 

Die kompakte Bauform des Geräts erleichtert zudem die Verwendung 

in standardisierten Applikationen. Ein weiterer Vorteil ist, dass 

neben der klassischen Variante mit analogem 4 bis 20 mA-Signal 

eine digitale Version mit einer RS485-Schnittstelle zur Verfügung 

steht. Das dabei verwendete Protokoll ist Modbus RTU, das in der 

industriellen Messtechnik als offenes Protokoll Einzug gehalten 

hat. Bei der RS485-Schnittstelle handelt es sich um eine störunempfindliche, 

vielfach erprobte Schnittstellen-Technologie, die u. a. 

in Zusammenhang mit Profibus-Anwendungen verwendet wird 

und auf einer Master-Slave-Architektur basiert. Mit dieser können 

bis zu 256 Teilnehmer vernetzt werden. Der Differenzdruck- 

Messumformer kann in diesem Netzwerk Daten mit einer Übertragungsrate 

bis 115 kB/s zur Verfügung stellen. Die Komponente „Leitungslänge“ 

hat für kompakte Anlagen nur wenig Bedeutung. Dennoch 

besteht die Möglichkeit Leitungen bis zu einer Länge von 

1,2 km zur Datenübertragung zu nutzen, was die Störunempfindlichkeit 

dieser Technologie verdeutlicht. Für die Integration in übergeordnete 

Steuerungen (SPS) sind keine Analog-Eingangsmodule erforderlich, 

da der Slave direkt mit dem Master der SPS verbunden wird. 

Fotos: Aufmacher und 02 BD Sensors, 01 iStock 10530214, majorosl 

www.bdsensors.de 

01 Klassische Einsatzbereiche der Differenzdruck-Messumformer 

finden sich z. B. in der Prüftechnik und Filterüberwachung im 

Maschinen- und Anlagenbau 

02 Die Anstiegszeit ist mit ca. 10 ms z. B. um bis zu 5- bis 200-mal 

kürzer als bei den in der Prozessindustrie üblichen Geräten 

01 

DRUCKÄNDERUNG 

10ms 

EINSTELLZEIT 

herkömmlicher Differenz-Druckmessumformer 

Druck 

Differenz-Druckmessumformer DPT 100 

200ms 

02 



EXPLOSIVE 

ATMOSPHÄRE 


Der Einsatz von Produkten in einer 

explosionsgefährdeten Umgebung bedarf 

besonderer Sicherheitsanforderungen, da 

Explosionsunglücke oftmals schwer oder sogar 

tödlich verlaufen. Um Unfällen vorzubeugen 

richtet sich die ATEX-Richtlinie sowohl an 

Hersteller als auch an Anwender und regelt den 

Explosionsschutz. 

Als Hersteller in der Antriebs- und Steuerungstechnologie 

hat Parker Hannifin eine ganze Reihe von Produktfamilien 

für den Einsatz in explosionsgefährdeten Umgebungen 

nach ATEX-Richtlinie 94/9/EG freigegeben. Die 

Produktrichtlinie bestimmt die Sicherheitsanforderungen, die 

elektrische, mechanische, hydraulische und pneumatische Geräte 

erfüllen müssen, wenn sie innerhalb der EU in potenziell explosionsfähigen 

Atmosphären eingesetzt werden. Im Bereich der 

pneumatischen Komponenten und Systeme entsprechen u. a. 

viele Geräte der Druckluftaufbereitung, alle ISOMAX DX2 und 

VIKING Xtreme Ventile, P1D Kolbenstangenzylinder, kolbenstan- 

genlose OSP-P Linearantriebe sowie verschiedene Druckluftmotoren 

der strengen Richtlinie. 

GEFILTERTE LUFT IN EXPLOSIVER UMGEBUNG 

Die P3Y Filter sind für die effiziente Filtration von Rost, Schmutz, 

Feuchtigkeit und anderen Verunreinigungen aus Druckluftleitungen 

vorgesehen. Der vollautomatische Betrieb läuft bei minimalem Differenzdruck 

ab. Für hochreine Luft gehören zu dem Portfolio von 

Parker auch Ultra-Feinst- und Aktivkohlefilter. Die P3Y Druckregler 

reagieren sehr schnell und erfüllen aufgrund präziser Druckluftregelung 

selbst im industriellen Einsatz höchste Anforderungen. 

Das universelle Luftaufbereitungssystem P32 ist in drei Gehäusegrößen 

und, zur Anpassung an die jeweiligen Anforderungen, mit 

BSPP- oder NPT-Gewinde verfügbar. Die Filter, Regler, Filterregler 

und Nebelöler mit allen Funktionen besitzen eine Vielzahl an Standardoptionen 

für den jeweiligen Luftaufbereitungsbedarf. Alle 

Einzelgeräte lassen sich mithilfe des patentierten, modularen 

Verbindungssystems kombinieren. 

ROBUSTE PNEUMATIKVENTILE MIT 

LANGER LEBENSDAUER 

Keramikschieber gewährleisten eine optimale Lebensdauer der 

Pneumatikventile ISOMAX DX2. Die Vorsteuerung erfolgt entweder 



01 Der P3Y-Filter und das Luftaufbereitungssystem 

P32 sorgen für reine Luft 

02 Der P1D Pneumatikzylinder und Linearantrieb 

OSPP-BG Basic Guide komplementieren 

das ATEX-Produktportfolio 

03 Die Pneumatikventile ISOMAX DX2 und 

VIKING Xtreme P2L verfügen über eine 

kompakte Bauweise 

01 

02 03 

elektrisch oder pneumatisch. Zudem gibt es eine große Auswahl 

an Grund- und Mehrfachgrundplatten. Der Druckanschluss an 

Ent lüftungsanschlüsse ist möglich. 

Das VIKING Xtreme P2L Pneumatikventil ist ein robustes, 

vielseitiges Inline-Ventil, das hohe Leistung mit kompakten Einbauabmessungen 

vereint. Es wurde für allgemeine bis schwere Industrieanwendungen 

und den mobilen Einsatz konzipiert. VIKING 

Xtreme P2L kann für Anwendungen an der Verwendungsstelle als 

Einfachventil oder für zentralisierte Anwendungen auf Aluminium- 

Grundplattenleisten installiert werden. Es ist ein vollständig ausgestattetes 

Ventil, das mehrere Magnetspannungen für Standardspulen 

und Spulen für mobile Spannungsversorgung besitzt. Fernvorgesteuerte 

Ventile sind ebenfalls verfügbar. 

NEUE GENERATIONEN VON ZYLINDERN 

Der P1D Pneumatikzylinder ist die neue Generation von ISO/ 

VDMA-Zylindern. Die doppeltwirkenden Zylinder sind mit einer 

neuartigen pneumatischen Luftdämpfung ausgestattet. Dank PUR- 

Dichtungen und korrosionsbeständiger Konstruktion sind die 

Zylinder besonders langlebig. Die serienmäßig mit Magnetkolben 

ausgestattete Baureihe erfüllt die Einbaumaß-Normen nach 

ISO 6431, ISO 15552, VDMA 24562 und AFNOR. 

Die platzsparenden Linearantriebe OSPP-BG Basic Guide sind 

die ersten kolbenstangenlosen Zylinder, die für den EX-Bereich in 

der Gerätegruppe II, Kategorie 2 GD, zugelassen wurden. Die 

Antriebe mit 25-, 32-, 40- oder 50-Millimeter-Kolbendurchmesser 

sind mit einer großen Auswahl an internen und extern angebauten 

Führungen sowie optionaler Zusatzausstattung für Sonderanwendungen 

verfügbar. Auch ermöglichen sie eine hohen Last- und 

Momentaufnahme sowie einen flexiblen Luftanschluss. 

Bilder: Parker Hannifin 

www.parker.com/de 

POINTIERT 

PRODUKTPORTFOLIO FÜR 

EXPLOSIONSSCHUTZ 

SICHERER BETRIEB IN EXPLOSIONS- 

GEFÄHRDETER UMGEBUNG 

PNEUMATISCHE LÖSUNGEN MIT 

ATEX-ZERTIFIZIERUNG 


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FASERSTOFFDICHTUNGEN FÜR DIE 

CHEMIEINDUSTRIE 

Der Dichtungswerkstoff 

Novapress 880 von 

Frenzelit ist besonders 

anpassungsfähig und 

ermöglicht TA-Luft-Auslegungen 

bei erhöhter 

Montagesicherheit. 

Mit einer Zusammendrückung 

von ca. 18 % 

bietet der Werkstoff 

eine Verdreifachung der 

marktüblichen Werte 

und gleicht bereits bei 

geringer Flächenpressung 

Flanschunebenheiten 

aus. Er erfüllt zudem Industrie 4.0-Transparenzkriterien für 

Anlagenkomponenten. Neben den Chargennummern auf der 

Dichtungsplatte identifiziert die Gasket Code Technology (GCT) 

den Werkstofftyp, Herstellungszeitraum und Fertigungsslot einer 

Dichtung. Diese Informationen lassen sich selbst an kleinsten 

Materialresten auslesen. 

www.frenzelit.com 

BEDIENFRONT MIT UV-FARBEN BEDRUCKBAR 

Hydraulik Basiskurs 

Theoretische Grundlagen 

und praktischer Einsatz der 

Oelhydraulik 

FLEXIBEL, ROBUST, VERNETZBAR 

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3-tägiger Basiskurs 

29.08. - 31.08.2018 

26.09. - 28.09.2018 

31.10. - 02.11.2018 

05.12. - 07.12.2018 

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ABB Technikerschule 

Wiesenstrasse 26 

CH-5400 Baden 

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Moderate 

Anschaffungskosten, 

wartungsfreies 

Design und 

Einsatz der 

Hardware bis 

mindestens 

2027 verspricht 

Bosch Rexroth 

für die neue 

Generation 

seiner Industrie-PC-Plattform PR, VR, DR. Ausgestattet mit 

aktuellen Intel-Prozessoren eröffnen die Box- und Panel-PCs der 

Baureihen PR und VR ein abgestuftes System auch für Indus trie- 

4.0-Anwendungen mit hohen Datendurchsätzen. Zur Visualisierung 

und Bedienung der Box-PCs dienen die Multi-Touch-Displays 

der Reihe DR in Größen von 12 bis 21’’. Angebunden 

werden können sie per DisplayPort/USB oder CDI+. Das Modell 

VR vereint Eigenschaften von PR und DR in einem Gerät und 

zielt auf HMI-basierte Anwendungen ab. 

www.boschrexroth.de 

BLASENSPEICHER MIT ERHÖHTER EFFIZIENZ 

Griessbach bietet kundenspezifische Bediensysteme auch in 

kleineren Losgrößen zu zeit- und kostenoptimierten Konditionen 

an. Für die Bedruckung der Frontfolien setzt der Hersteller 

zunehmend UV-Farben ein und hat dafür eine Produktionslinie 

aus Stoppzylinder-Siebdruckmaschine und drei Trocknermodulen 

in Betrieb genommen. Die besondere Punkt- und Kantenschärfe 

der unter UV-Licht aushärtenden Farben erlaubt den Einsatz 

feinmaschigerer Siebe und sorgt auch bei feinsten Konturen für 

akkurate Druckergebnisse. Transluzente und transparent gehaltene 

Bereiche machen die Signal- und Funktionsbeleuchtung zur 

lichtgeleiteten Nutzerführung kenntlich. 

www.griessbach.de 

Roth Hydraulics hat bei seinen Blasenspeichern durch eine 

Weiterentwicklung des Standardventils die Entnahmeleistung 

erhöht. Nun gibt es drei Varianten in Baugrößen von 10 bis 50 l: 

Den Standard mit G-2-Anschluss und einer Abgabeleistung bis 

900 l/min, eine High-Flow-Variante mit G-2-Anschluss und einer 

Abgabeleistung bis 1 250 l/min und eine High-Flow-Variante mit 

G-2 ½-Anschluss und der Abgabeleistung bis 1 600 l/min. Die 

Trennung zwischen Gas- und Flüssigkeitsraum erfolgt mit einer 

flexiblen Blase. Die Speicher eignen sich für Kunststoff-Spritzgießmaschinen, 

Blasformmaschinen, hydraulische Pressen und für die 

Fertigung von Composite-Bauteilen. 

www.roth-hydraulics.de 

Die Nr. 1 in Auswahl und Kompetenz – SF. 

30‘000 Filtertypen ab Lager. Für den Mobil- und Industriebereich. 

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MARKTPLATZ 

DICHTUNGSWERKSTOFFE FÜR GETRÄNKEABFÜLLANLAGEN 

Zwei Versionen vom Werkstoff Isolast für 

Anwendungen in Getränkeabfüllanlagen 

hat Trelleborg entwickelt. J9516 und J9538 

verfügen über die Zulassungen FDA, USP 

Class VI und 3-A Sanitary Standards. Sie sind 

widerstandsfähig gegen Geschmackszusätze, 

die in Abfüll- und Verpackungsanlagen 

vorkommen und die bei anderen Elastomeren 

ein Aufquellen verursachen. Dazu sind 

Dichtungen aus den Werkstoffen beständig 

gegen aggressive Reinigungs- und Sterilisationsverfahren. 

Geliefert werden Standarddichtungen 

und kundenspezifische Formteile, 

z. B. Flanschdichtungen für Muffen, 

Sicherheitsventile oder Dichtungen für 

rückziehbare Sprühköpfe. 

www.trelleborg.com 

LANGLEBIGER SEILZUGSENSOR 

Im Vergleich zu Seilzugsensoren mit herkömmlichem 

Potentiometer leistet der 

Seilzugsensor Wire Sensor WPS-MK88 U45R 

von Micro-Epsilon das achtfache an Arbeitszyklen. 

Der Miniatur-Seilzugsensor erreicht 

damit eine Gebrauchsdauer von bis zu 2 Mio. 

Zyklen. Der Sensor misst den Weg, die 

Verschiebung oder die Position von Bauteilen 

oder beweglichen Maschinenkomponenten. 

Analoge Hybridpotentiometer wurden bei ihm 

durch berührungslose Potentiometer ersetzt, 

die auf Magnetfeldsensoren basieren. Zum 

Einsatz kommen die Sensoren z. B. in der 

Logistik, etwa bei Gabelstaplern, oder in 

Werkzeugmaschinen, bei denen im schnellen 

Takt Material beigestellt werden muss. 

www.micro-epsilon.de 


DER DIREKTE WEG 

O+P IM INTERNET: www.oup-fluidtechnik.de 

O+P ALS E-PAPER: www.engineering-news.net 

O+P-REDAKTION: PETER BECKER, p.becker@vfmz.de 

WERBUNG IN O+P: ANDREAS ZEPIG, a.zepig@vfmz.de 

WORLD OF INDUSTRIES: www.en.engineering-news.net 

INSERENTENVERZEICHNIS HEFT 06/2018 

ABB Technikerschule, 

Baden (Schweiz) 31 

Bosch Rexroth AG, Lohr 33 

Bucher Hydraulics, 

Frutigen (Schweiz) 17 

CONEXA, Hann. Münden 15 

EKOMAT, Karben 11 

FSG Fernsteuergeräte Oelsch, Berlin7 

GEFRAN Deutschland, Seligenstadt 39 

INTERHYDRAULIK, Selm 37 

KASTAS, Quickborn 19 

KELLER, Winterthur (Scheiz)4.US 

LEE, Sulzbach 35 

Dr.-Ing. C. Boes, Böblingen 

Dipl.-Ing. M. Dieter, Sulzbach/Saar 

Prof. Dr.-Ing. A. Feuser, Lohr a. M. 

Dr.-Ing. M. Fischer, Kraichtal 

Dr.-Ing. G. R. Geerling, Elchingen 

Prof. Dr.-Ing. M. Geimer, Karlsruhe 

Prof. Dr.-Ing. habil. W. Haas, Stuttgart 

Dr.-Ing. W. Hahmann, Kempen 

Prof. Dr.-Ing. S. Helduser, Krefeld 

Frau Prof. Dr.-Ing. M. Ivantysynova, 

Purdue University 

Univ.-Prof. Dr.-Ing. G. Jacobs, Aachen 

Dipl.-Ing. M. Knobloch, München 

Dr. L. Lindemann, Mannheim 

Montanhydraulik, Holzwickede 41 

NACHI EUROPE, Krefeld5 

PH Industrie-Hydraulik, Ennepetal 21 

Scanwill Fluid Power, 

Albertslund (Dänemark) 23 

Sensor-Technik Wiedemann, 

Kaufbeuren9, 11, 13 

SF Filter, Villingen-Schwenningen 31 

TOX PRESSOTECHNIK, Weingarten3 

Beilage: 

VDMA Fluidtechnik, Frankfurt 

(Vollbelegung) 

TECHNISCH-WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT 

Prof. Dr.-Ing. P. U. Post, Esslingen 

Dr.-Ing. K. Roosen, Kaarst 

Dr.-Ing. P. Saffe, Hannover 

Dr.-Ing. MBA IMD A. W. Schultz, 

Memmingen 

Dipl.-Ing. E. Skirde, Neumünster 

Prof. Dr.-Ing. C. Stammen, Krefeld 

Dipl.-Ing. P.-M. Synek, Frankfurt 

Prof. Dr.-Ing. J. Weber, Dresden 

Der Vorsitzende und stellvertretende 

Vorsitzende des Forschungsfonds 

Fluidtechnik im VDMA: 

Prof. Dr.-Ing. P. U. Post, Esslingen 

Dr.-Ing. R. Rahmfeld, Neumünster 

UNIVERSALDREHGEBER FÜR SICHERHEITS- 

RELEVANTE ANWENDUNGEN 

Der Multiturn-Drehgeber der 

Baureihe MH64-II-CAN(MU) 

von FSG ist ein kompakter 

Sensor zur Winkelerfassung 

auch in sicherheitsrelevanten 

Anwendungen der Kategorien 

PLd. Das 160g leichte Gerät im 

Aluminiumgehäuse ist mit 

einem redundanten Hallsensor 

ausgestattet, der bis zu 64 

Umdrehungen erfassen kann. 

Der Sensor eignet sich für u.a. 

für Anwendungen in Baumaschinen, mobilen Hubarbeitsbühnen 

und als Drehgeber für Seilzugsysteme zur Längenmessung. 

Die Signalausgabe erfolgt über eine CAN-Bus-Schnittstelle 

mittels CANopen oder CANopen-safety-Protokoll. Der Drehgeber 

in Schutzart IP67 ist für einen Temperaturbereich von -30 bis 

+80°C ausgelegt. 

www.fernsteuergeraete.de 

SPARSAME VORSTEUERVENTILE 

Für die wachsenden 

Erwartungen an die 

Zuverlässigkeit und 

Energieeffizienz im 

Anlagenbau gibt es auf 

Basis der bewährten und 

kompakten 63.1 Ventilserie 

jetzt das Kuhnke Standardventil 

63.1V, das speziell als 

Vorsteuerventil für die 

Anforderungen der 

Prozesstechnik entwickelt wurde. Mit einer Leistungsaufnahme 

kleiner als 1 Watt kann das Standardventil einen weiten Druckbereich 

von 2 bis 8 bar abdecken – somit kann das Ventil auch bei 

niedrigem Systemdruck sicher den Aktuator betätigen. 

270 l/min. Durchfluss sorgen für verzögerungsfreie Anschaltung 

des Aktuators. Die Lebensdauer von mind. 50 Mio. Schaltspielen 

ist bereits vielfach einsatzbewährt, womit das Ventil die Ansprüche 

an wartungsarme und störungsfreie Technik erfüllt. 

www.kuhnke.kendrion.com 


MARKTPLATZ 

QUALIFIZIERT FÜR RAUEN AUSSENEINSATZ 

JETZT AUCH FÜR AGRARMASCHINEN ZERTIFIZIERT 

Die Sicherheitssteuerung digsy fusion S von Inter Control ist vom 

TÜV AgPLd-zertifiziert worden. Damit werden neben der bereits 

erfolgten Zertifizierung gemäß EN ISO 13849 nun auch die für den 

Agrarmaschinenbereich gültigen Sicherheitsanforderungen der 

EN 16590/ISO 25119 erfüllt. Die Sicherheitssteuerung nutzt 

Codesys 3.5 SIL2 als Entwicklungsumgebung. Sie ist modular von 48 

bis zu 240 E/As skalierbar und verfügt über umfangreiche Kommunikationsschnittstellen. 

Einsatzgebiete sind z. B. Fahrassistenzfunktionen 

bei selbstfahrenden Maschinen, spurtreues Fahren von 

gezogenen Maschinen oder die Überwachung und Vermeidung 

ungewollter Bewegungen. 

Neigungssensoren in Industrieausführung von Baumer sorgen 

für eine zuverlässige Messung des Verkippungswinkels auch 

in rauen Umgebungen. Die Baureihe GIM140R bietet eine 

kompakte Baugröße von 48 mm und damit viel Freiraum für 

die Maschinenkonstruktion. Die in den Neigungssensoren 

verwendeten MEMS-Sensorelemente sind für den harten 

Einsatz in Industrie- und Mobil-Automation qualifiziert. Sie 

arbeiten ohne bewegte Teile, berührungslos und verschleißfrei. 

Zudem bietet die Baureihe eine absolute Messgenauigkeit 

bis ±0,4˚. Durch Schutzart IP67/IP69K, Korrosionsfestigkeit 

C5-M und einen Temperaturbereich von -40 bis +85 °C 

sind die Sensoren unempfindlich gegen Temperaturschwankungen 

und Verschmutzungen. 

www.baumer.com 

www.intercontrol.de 

Für kraftvolle und hocheffiziente Hydraulik ist Bosch Rexroth weltweit Ihr 

Partner. Wir setzen für Sie die Maßstäbe in Leistung, Funktion und 

Lebensdauer. Egal für welche Anwendung, mit uns haben Sie Kraft und 

Drehmoment immer im Griff. Wir haben immer die passende Lösung für 

Sie – von der effizienten Lösung für Standardanwendungen bis hin zu 

anspruchsvollen Bewegungsaufgaben. Mit unserem einzigartigen Knowhow 

verschieben wir immer wieder die Grenzen. Unsere rundum vernetzten 

Hydraulik-Lösungen fügen sich nahtlos in moderne Steuerungsarchitekturen 

ein. Von klein bis groß, von der Serie bis ins Projektgeschäft. 

Inklusiver weltweiter Serviceleistungen. We Move. You Win. 

www.connected-hydraulics.com


INDUSTRIE 4.0 

WIE WEIT IST DIE INDUSTRIEHYDRAULIK 

AUF DEM WEG IN DIE DIGITALE ZUKUNFT? 

Wenn man an Standardhydraulik denkt, kommen 

einem Eisen, Gummi, Öl und vielleicht noch 

24V- Anschlussdosen in den Sinn. Um auch in 

Zukunft ihren Platz in der Fabrikautomation und 

dem Anlagenbau zu behaupten, muss sich die 

Industriehydraulik nahtlos in die digitale 

Umgebung einfügen. Auch wenn bereits einige 

Lösungen zur Verfügung stehen, müssen die 

Hydraulikhersteller an Tempo zulegen, um nicht 

den Anschluss gegenüber der Elektrik zu verlieren. 

Normalerweise stellen Hydrauliker die unstrittigen Technologievorteile, 

wie Kraftdichte und Robustheit, in den 

Mittelpunkt. Zusätzlich stehen bereits heute dezentrale 

Intelligenz, integrierte Sensorik und Vernetzbarkeit als 

zentrale Anforderungen in vielen Industrieanwendungen. Mit 

Industrie 4.0 und dem Internet der Dinge haben sich die Rahmenbedingungen 

deutlich in Richtung Digitalisierung verschoben. Die 

am Anfang teilweise sehr theoretischen Diskussionen haben 

mittlerweile zu praktischen Ergebnissen geführt. Das allgemein 

akzeptierte Reference Architecture Model Industry 4.0 (RAMI), 

beschreibt die Grundzüge einer zukünftigen Automatisierungswelt. 

Die Herausforderung für die Industriehydraulik: Die klassische, mit 

analogen Schnittstellen versehene Hydraulik, die immer noch ca. 

80 Prozent des Umsatzes ausmacht, ist in diesem Modell „unsichtbar“, 

weil sie keinerlei Schnittstellen zur digitalen Welt hat. 

Autoren: Dr. Steffen Haack, Leiter der Business 

Unit Industrial Hydraulics, Bosch Rexroth AG 

Die gute Nachricht: Die Elektrohydraulik baut bereits heute die 

Brücke zur Digitalisierung und macht die Hydraulik auch in 

zukünftigen Architekturen sichtbar und wertvoll. Für die Elektrohydraulik 

sind zweistellige Wachstumsraten zu erwarten, wenn sie 

sich technologieübergreifend in vernetzte Strukturen einordnet. 

Vernetzung kann aber nur mit offenen Standards, Daten und 

Schnittstellen funktionieren. 

Das voranzutreiben, ist auch das Ziel der Industrie 4.0 Arbeitsgruppe 

Fluidtechnologie des VDMA. Eine weitere VDMA-Arbeitsgruppe 

beschäftigt sich mit der weltweiten Standardisierung der 

Hydraulik in die eCl@ss Systematik. Anschließend müssen die 

Hersteller diese Standards aber auch zügig in konkrete vernetzbare 

Produkte bzw. deren Software umsetzen. 

KOMMUNIKATION IST DER ANFANG VON ALLEM 

Die heutige Hydraulik in der digitalen Welt sichtbar zu machen, 

erfordert nicht automatisch einen großen Aufwand. Ein kostengünstiger 

erster Schritt ist die digitale Punkt-zu-Punkt-Kommunikation 

mit IO-Link. Über diese Verbindung können analog angesteuerte 

Ventile und Sensoren relevante Daten weiterleiten. Dieser 1. Schritt 

hilft, die Vernetzung auch in bereits installierten Anlagen und bestehenden 

Konzepten mit geringstem Aufwand voranzutreiben. 

Schon heute stehen für anspruchsvolle Anwendungen elektrohydraulische 

Lösungen mit eigener Intelligenz und vorprogrammierten 

Technologiefunktionen bereit. Sie kommunizieren über 

die gängigen Echtzeit-Ethernet-Protokolle mit übergeordneten 

Systemen. Allerdings erhöht hier die Vielzahl an Systemen die 

Komplexität, die in den Produkten oftmals mit Multi-Ethernet- 

Schnittstellen aufgefangen werden. Das ist ein derzeit notwendiger 

Zwischenschritt der zukünftig einer Vereinfachung bedarf. Es ist zu 

erwarten, dass ein ganz erheblicher Anteil an Maschinen und 

Anlagen den herstellerübergreifende Standard OPC UA mit der 

Echtzeiterweiterung TSN nutzen. Parallel wird die bislang kabelgebundene 

Kommunikation durch die verzehnfachte Bandbreite 

des neuen Mobilfunkstandards 5G zunehmend drahtlos erfolgen. 

Dr. Steffen Haack 


POINTIERT 

INDUSTRIE 4.0: AUS THEORIE 

WIRD PRAXIS 

DRIVE 

WITH OUR EXPERIENCE 

DIGITALISIERUNG ÄNDERT ERWARTUNGEN 

DER KUNDEN 

HYDRAULIK MUSS AN TEMPO ZULEGEN, WILL 

SIE WETTBEWERBSFÄHIG BLEIBEN 

Check Valves 

NEUE DIGITALE „CUSTOMER JOURNEY“ 

Mit der Digitalisierung ändert sich auch die gesamte Kette der Berührungspunkte 

mit dem Kunden. Zukünftig reicht es nicht mehr, Hydraulikkomponenten als reine 

Hardware zu verkaufen. Maschinen- und Anlagenhersteller, wie auch die Anwender 

brauchen auch die Daten, die digitalen Zwillinge, zu diesen Komponenten. Nur dann 

fügt sich die Hydraulik in moderne Engineering-, Betriebs- und Service-Umgebungen 

ein. 

Hier sind bereits Lösungen verfügbar: Elektrohydraulische Aggregate und Achsen 

bringen die entscheidenden Voraussetzungen mit. Sie verlagern bislang hydromechanisch 

ausgeführte Funktionen in die Software, die sich per Mausklick auf neue 

Parameter einstellt. Neue, digitale Assistenten helfen bei der Online-Auswahl und 

Auslegung der entsprechenden Komponenten. In der Konstruktion arbeiten Konstrukteure 

mit den digitalen Zwillingen in Simulationsumgebungen, um die Funktion 

zu validieren, bevor bei der mechanischen Konstruktion die erste Schraube festgezogen 

wird. Sie testen die Anlage im Rechner vor der Montage und verkürzen 

damit die Engineeringphasen entscheidend. 

Bei der Inbetriebnahme elektrohydraulischer Module führen bereits heute 

Software-Assistenten Techniker logisch durch den Prozess und reduzieren damit die 

Fehlerquote. Wizards schlagen passende Parameter vor, mit denen die Achse innerhalb 

weniger Minuten gefahrlos verfahren werden kann. 

Calibrated 

Orifices 

Restrictor 

Checks 

Pilot operated 

Check 

Valve 

NEU 

Relief Valves 

NEU 

Flow Controls 

Shuttle Valves 

Safety Screens 

NEU 

FEHLER BEREITS MIT ÜBER 95 PROZENTIGER 

WAHRSCHEINLICHKEIT VORHERSAGBAR 

Gerade in großen Anlagen in der Metallurgie, in der Papier- oder Zuckerindustrie 

verursachen Ausfälle einzelner Komponenten enorme Kosten, die leicht fünfstellige 

Summen pro Stunde erreichen. Dass die Hydraulik hier mit hoher Robustheit punktet, 

reicht vielen Anwendern nicht mehr aus. Ein Schlüsselelement für eine Verfügbarkeit 

nahe 100 Prozent ist eine vernetzte Sensorik. Sie kann viel mehr als nur die Zylinderposition 

ermitteln. Druck-, Temperatur- und Körperschallsensoren erfassen die 

Betriebszustände hydraulischer Systeme und bilden die Basis für ein umfassendes 

Condition Monitoring. In diesem Punkt ist die vernetzte Hydraulik schon sehr weit. 

So hat Bosch Rexroth mittlerweile viele Großanlagen mit Sensorik ausgerüstet und 

wertet die so erhaltenen Daten mit dem Dienstleistungspaket ODiN online aus. In 

die Algorithmen fließt das Domänenwissen aus zehntausenden von Anwendungen 

ein. ODiN das Zusammenspiel verschiedener Datenreihen und erkennt Verschleiß 

zuverlässig, auch wenn alle Einzeldaten noch innerhalb ihrer Toleranz liegen — und 

das mit einer Vorhersagewahrscheinlichkeit von über 95 Prozent. Durch die künstliche 

Intelligenz im Hintergrund steigt dieser Wert mit jedem weiteren Datensatz. 

MEHR TEMPO BEI DER DIGITALISIERUNG 

Allein die Kraftdichte und Robustheit der Hydraulik reicht in Zukunft nicht mehr aus. 

Der Trend geht in vielen Anwendungen unaufhaltsam in Richtung Vernetzbarkeit, 

Daten und Kommunikation. Hier mit hohem Tempo intelligente Lösungen zu entwickeln, 

ist die größte Herausforderung und gleichzeitig die größte Chance der 

Hydraulik seit Jahrzehnten. Wir brauchen branchenweit mehr Tempo bei der Digitalisierung 

der Hydraulik. Denn das Zeitfenster ist wesentlich kleiner als viele glauben. 

Darum gilt es jetzt, größere Entwicklungsressourcen darauf zu fokussieren. 

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ROHRUMFORMUNG 

MEHR FLEXIBILISIERUNG FÜR DIE 

BEARBEITUNG VON ROHREN IST GEFRAGT 


Wie sehen die Trends der 

Rohrumformung und 

Biegetechnik aus? 

Transfluid ist ein weltweit gefragter Partner für die Herstellung von 

Rohrbiegemaschinen und -bearbeitungsmaschinen. 

Seit 1988 entwickelt das Unternehmen seine Technologien zur 

Rohrbearbeitung kundenorientiert weiter und bietet so 

maßgeschneiderte Lösungen für den Anlagen- und Maschinenbau. 

Im Interview spricht Stefanie Flaeper, Geschäftsführerin bei der 

Transfluid Maschinenbau GmbH, über Trends im Zusammenhang 

mit Rohrumformung, Biegetechnik und Industrie 4.0. 

Grundsätzlich kann davon ausgegangen werden, dass noch mehr als bisher eine hohe 

Flexibilisierung für die Bearbeitung von Rohren gefragt ist. Denn in Zukunft wird es voraussichtlich 

nicht nur große Serien geben. Die Fertigung muss sich dem anpassen. Das kann im 

Prinzip auch so auf die Entwicklung der Biegetechnik übertragen werden. Die Nachfrage 

nach einer immer dynamischeren Fertigung von kompletten Bausätzen verschiedenster 

Geometrien und Durchmessern wird steigen. 


ROHRUMFORMUNG 

Wie kommt die softwaregesteuerte 

Ablaufoptimierung 

für die Industrie 4.0 an? 

In welchen Bereichen sorgt die 

Robotik für schnellere 

Prozesse? 

Wie sinnvoll ist die Überarbeitung 

alter Rohrbearbeitungsmaschinen, 

um sie 4.0-fähig zu 

machen? 

Worauf kommt es bei einem 

nachhaltigen Maschineneinsatz 

an – was ist besonders 

bei der Wartung und Instandhaltung 

zu beachten? 

Die Anbindung ist in unterschiedlichsten Bereichen gefragt. Doch nicht alle Kunden 

wünschen eine Komplettvernetzung. Insbesondere, was die Datensicherung angeht. Wir sind 

bei Transfluid entsprechend aufgestellt und in der Lage die passende An- und Einbindungen 

umzusetzen. Alle Steuerungsanpassungen wurden bereits über neue Steuerungssysteme 

realisiert. 

Der Roboter ist sicher nicht die schnellste Lösung der Automation. Hier bieten wir leistungsstarke 

Linearhandlingsysteme an. Aber – der Roboter kann hochflexibel und bei unterschiedlichen 

Bauteilen eingesetzt werden. Geht es um das Handling von bereits gebogenen Teilen in 

weitere Bearbeitungsgänge, ist deshalb der Roboter die wirtschaftlichste Lösung. 

Außerdem ist bei uns der Roboter manchmal auch die Biegemaschine und damit hervorragend 

für die Umsetzung komplexer Geometrien einsetzbar. Und als Roboterbieger ist er eine 

äußerst effiziente und effektive Lösung zur Bearbeitung von langen Rohren mit kleinen 

Rohrdurchmessern. Dabei kann er natürlich auch Handling-Aufgaben mit übernehmen. Die 

Programmierung erfolgt nach Koordinaten, CAD Daten können importiert werden. 

Alte Biegemaschinen können grundsätzlich nur umgerüstet werden, wenn sie über neue 

Steuerungskomponenten verfügen und diese die Verknüpfung und Kontrolle von Prozessen 

zulassen. Das ist eine Grundvoraussetzung. Eine Umrüstung von alten Anlagen auf diesen 

Steuerungsstand kann man sehr zwiespältig sehen und es kommt durchaus auf den Einzelfall 

an. Führt eine ältere Anlage nur eine rudimentäre Aufgabe im Ablauf aus, reicht evtl. das 

Upgrade. Aber mal ganz abgesehen von der 4.0-Fähigkeit ermöglichen neue Anlagen 

schnellere, bessere und wirtschaftlichere Prozesse. Und das wesentlich nachhaltiger. 

Wichtig ist natürlich, dass der Service einfach durchführbar ist, Stillstandzeiten vermieden 

werden und dass eine Ersatzteilbevorratung beim Kunden oder Hersteller vorhanden ist. Die 

Serviceintervalle müssen erfasst, angezeigt und quittiert werden. Durch präventive Serviceeinsätze, 

z.B. über Wartungsverträge, und durch Prädiktive Wartung kann die Lebensdauer 

und Prozessfähigkeit von Anlagen erheblich verbessert werden. Gerade die prädiktive 

Wartung wird immer interessanter für unsere Kunden, um langfristig eine gesicherte 

Produktion und eine lange Lebensdauer der Maschinen zu gewähren. Das hat bereits die 

Tendenz in 2017 gezeigt. 

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50 YEARS OF FLUID POWER RESEARCH 

AT RWTH AACHEN UNIVERSITY 

– HIGHLIGHTS AND FUTURE CHALLENGES — PART 1 

Prof. Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff and Prof. Dr.-Ing. Katharina Schmitz 

The 11th IFK 2018 took place from March 19th through 21st at the Eurogress in Aachen. 

During the concluding session on the last day of the event, Prof. Ernst Schmachtenberg, 

Rector of RWTH Aachen University, conducted the handover of the directorship at ifas. A 

talk followed with regard to the above title and for all readers of O+P Fluidtechnik that 

didn’t had the chance to attend the conference, the contents of that presentation are 

summarized in this three-part-series. This first part starts with an introduction describing 

the history of the Institute from its establishment in 1968 by Prof. Wolfgang Backé till 

today. The following chapter deals with exemplary research highlights of the first 

decade. The highlights of the following decades as well as an outlook on the future 

research contents and the new structure of the research group will be given in the two 

parts that will be published in the upcoming issues of O+P Fluidtechnik. 


STEPS IN THE HISTORY OF IHP & IFAS, 

e.g. ifas 

n Establishment of IHP/IFAS out of the Institure of 

Agri cultural Engineering in 1968 

Heads of IHP/IFAS 

n Prof. Wolfgang Backé, 1968-1994, scholar of 

Prof. Herwart Opitz, PhD in 1959 

n Prof. Hubertus Murrenhoff, 1994-2018, scholar of 

Prof. Wolfgang Backé, PhD in 1983 

n Prof. Katharina Schmitz, since 2018, scholar of 

Prof. Murrenhoff, PhD in 2015


01 

Transients in a hydrostatic drive changing line volume 

INTRODUCTION 

The Institute was established by the Faculty of Mechanical Engineering 

in 1968. At that time the former Institute of Agricultural Engineering 

directed by Prof. H. Sack, was discontinued and as a field 

of teaching integrated into the Automotive Institute IKA of RWTH 

Aachen. Thus, the avenue was paved for the new born Institute for 

Hydraulic and Pneumatic Drives and Controls (Institute für hydraulische 

und pneumatische Antriebe und Steuerungen, IHP). As the 

first Director, Prof. Wolfgang Backé took over in 1968 responsible for 

research and teaching of the newly created subject of fluid power. 

He was a scholar of Prof. Herwardt Opitz the longtime head of the 

Machine Tool Laboratory (WZL) at RWTH Aachen. In 1959 he was 

promoted to Dr.-Ing. and in 1962 he earned his habilitation with the 

title: “Über die dynamische Stabilität hydraulischer Steuerungen 

unter Berücksichtigung der Strömungskräfte”. From the Faculty of 

Mechanical Engineering he was awarded the Venia Legendi holding 

the title „Ölhydraulische Steuerungen und Antriebe, insbesondere 

im Werkzeugmaschinenbau“. 

Prof. Backé headed IHP from its establishment until his retirement 

in 1994. This covers a span of 26 years and led the institute to 

the worldwide leading research and teaching facility. The first location 

was at Eilfschonsteinstraße in Aachen. From there a temporary 

office and laboratory was used in Kopernikusstraße before the 

final move to Melaten followed. When Prof. Hubertus Murrenhoff 

took over in 1994, office and laboratory facilities were established 

in Melaten. He was a scholar of Prof. Backè and closed the loop in 

the matrix of drive systematics by filling the forth quadrant with his 

research work. This is better known by the secondary or motor control. 

The title of his dissertation in 1983 was “Regelung von verstellbaren 

Verdrängereinheiten am Konstant-Drucknetz”. 

Prof. Murrenhoff spent 8 years in leading position in companies 

in the US and Bavaria before he accepted a call to return to his Alma 

Mater in 1994. He was Director of the renamed Institute for 

Fluid Power Drives and Controls (Institut für fluidtechnische Antriebe 

und Steuerungen, IFAS) for 24 years until 2018. Under his 

direction the building extension (laboratory II) was designed and 

constructed as an extension of laboratory I. Taking both time 

spans together made a round number of 50 years of fluid power at 

RWTH Aachen University leading to the celebrations during the 

11th IFK. 

In March 2018 Prof. Katharina Schmitz accepted the call back to 

her Alma Mater and joined in the Faculty of Mechanical Engineering 

the same month. The institute was renamed to Institute for Fluid 

Power Drives and Systems (ifas). She was a scholar of Prof. Murrenhoff 

and earned her doctoral degree in 2015 with the dissertation 

“Eindimensionale Hydrauliksimulation mehrphasiger Fluide”. After 

serving as Deputy Chief Engineer at IFAS she went to industry in 

2015 where she stayed for 3 years, last as Technical Director at Hunger 

Maschinen GmbH in Würzburg. Meanwhile the institute moved 

its office location into the new Cluster of Production Technology 

where ifas occupies the 3rd floor in the 3B wing. Unfortunately the 

laboratory is still under renovation after the devastating WZL fire in 

February 2016 where ifas was also damaged regarding its infrastructure 

like air conditioning and the whole electric network. Some test 

stands can be used in the laboratory with an emergency supply but 

most test stands are still distributed at different location within 

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RWTH and at rented locations in the vicinity of Aachen. Anyways, all 

collaborators involved experience a lot of extra work and everybody 

looks forward to the construction end by December 2018, latest. 

1 ST DECADE – THE 1970 TH 

02 

Artificial heart and servovalve for pressure regulation 

Having started the research work in 1968 Prof. Backé needed to 

build up the first generation of researchers. It is a remarkable indication 

of a sound alumni team spirit that most former researchers 

still stay in contact with ifas, even with so many years having passed 

by. The fluid power network is something that bonds together and 

holds the whole working life and beyond. One example of research 

results of the first generation touches on hydrostatic drives. It is taken 

from the dissertation of Dr. Wolfgang Hahmann published in 

1973 and shown in Fig. 1. Back then the dynamic performance was 

unknown and so typical step responses are shown. The drive speed 

is increased from standstill to 600 rpm and speed as well as pressure 

transients are plotted by changing the hydraulic capacity in the 

lines connecting pump and motor. A major finding was that natural 

frequency as well as damping decrease at the same time when the 

line volume e.g. the hydraulic capacity increases. The analytic model 

derived in the thesis provides the answer. With certain assumptions 

that can be taken from the thesis or today’s lecture materials, 

one can see that the hydraulic capacity appears in the denominator 

for the hydraulic frequency as well as for the damping ratio. So the 

lesson learnt is to bring pump and motor as closely together as possible 

to keep system dynamics high. Nobody questions this today 

and it reflects good engineering practice. 

The next example is taken from pneumatics research and deals 

with the development of an artificial heart. The institute was part of 

the collaborative research center SFB 109, where scientists from engineering 

and medicine worked closely together. The idea was to 

build a pneumatically operated pump as depicted in the left part of 

Fig. 2. The first prototypes were used in bypass operations and for 

experiments animals like pigs were used. The necessary control circuits 

are outlined and back than all controls were based on analog 

signals and analog process controls. A servo controlled pressure 

acted upon a membrane so shear stress in the blood flow was minimized. 

In order to precisely adjust the pressure a servo valve was 

researched and developed at IHP and Dr. Rolf Neuhaus took this as 

a challenge for his doctoral thesis which was published in 1981. The 

design used a sliding spool operating against a mechanical spring 

on one side and a flapper nozzle on the other side for pressure adjustment. 

Comparing set pressure and actual pressure on the spool 

face sides a precise servo pressure control was achieved. A cross 

sectional view can be taken from the right side of the figure. An 

awarding innovation was to use a voice coil actuator for the electromechanical 

drive to position the nozzle. Thus high precision met 

good bandwidth and let to remarkable research results with the 

center. Later the innovations were used as the birth of servopneumatic 

position drives and a spin-off company under the direction of 

Prof. Dr. Wolf Dieter Goedecke started in the former premises of 

Dual Company in the Black Forest. Prof. Goedecke was also continuously 

engaged in teaching in Aachen passing his knowledge on 

to next generations of students. 

The last example that originated in the 70 th and should be mentioned 

is the birth of 1D simulation with DSH. The abbreviation 

stands for Digital Simulation of Hydraulics. Meanwhile it covers hydraulics 

and pneumatics and can co-simulate with a whole range of 

other programs. Back than digital computers became more powerful 

and made the former analog computing obsolete. Fig. 3 shows 

the steps of the development until today. In the early 70 th Prof. René 

Schulz and Dr. Werner Hoffmann started their research on the subject 

and developed the DSH program structure as depicted in the 

left part of the figure. Both finished their doctoral thesis under the 

supervision of Prof. Backé. In 1986 the former DDR (German Democratic 

Republic) was interested in those developments and a spy 

with the informal name “Peter Lux” was sent to Aachen. He started 

with some research work and his pretended interest was to engage 

in research work leading to an external PhD thesis. Prof. Backé 

treated him honestly and that can be read in the Stasi material that 

is a teaching case today. Meanwhile the real person behind the 

name is known at ifas. Later in 1994 DSHplus was launched leading 

to the foundation of the spin-off company Fluidon which celebrated 

its 20 th birthday in 2015. 

Today, DSHplus is widely used in the fluid power industry and offers 

a lot of features that are not treated in this article because the 

information can be found on the homepage where also test versions 

are available for download. 

The research highlights from the 1980s until the first decade of 

the second millennium will be published in the upcoming issue 

of O+P Fluidtechnik. The issue after that will highlight the 

research of the current decade as well as the plans of the institute 

for the future. 

Prof. Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff, former Director of ifas, and Prof. Dr.-Ing. 

Katharina Schmitz, new Director of ifas since March 2018, Institute for Fluid 

Power Drives and Systems (ifas), RWTH Aachen University 



03 

Development of 1D simulation with DSH 

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STEUERUNGEN UND REGELUNGEN 

GETRENNTE STEUERKANTEN 

FÜR DEN EINSATZ IN STATIONÄR- 

HYDRAULISCHEN ANTRIEBEN 

Giacomo Kolks, Jürgen Weber 

Ventilgesteuerte Zylinderantriebe mit getrennten Steuerkanten bieten aufgrund ihrer 

Flexibilität energetische und funktionale Potentiale gegenüber herkömmlicher 

Ventiltechnik. Der Betrieb im geschlossenen Regelkreis zur exakten Positionierung 

oder Aufprägung von Kräften stellt hohe Anforderungen an die Ventilstruktur, an die 

Steuerung und Regelung der Antriebe. Dieser Beitrag bietet Lösungsansätze für eine 

Steuerungsstruktur, die in der Lage ist, die energetischen Potentiale getrennter 

Steuerkanten bei präziser Positionsregelung zu heben. Dazu werden eine 

übergeordnete Steuerungsstruktur sowie eine Mehrgrößenregelung vorgestellt, die 

das Umschalten zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi während der Bewegung 

erlaubt, ohne einen signifikanten Einfluss auf das Folgeverhalten der Achse zu haben. 

Durch die Umsetzung des Arbeitsspiels einer Universalprüfmaschine und weitere 

Testszenarien am Versuchsstand werden die Ansteuerungsstrategien validiert. 



1. EINLEITUNG 

Ventilgesteuerte hydraulische Zylinderantriebe im geschlossenen 

Regelkreis werden in vielen Anwendungen eingesetzt, in denen große 

Kräfte bei hoher Präzision zu steuern sind, wie beispielsweise in 

Kunststoff-Spritzgießmaschinen, Pressen, Materialprüfmaschinen 

oder Großmanipulatoren. Geringe Investitionskosten stellen einen 

großen Vorteil konventioneller, ventilgesteuerter Zylinderantriebe 

dar, wohingegen sie aufgrund prinzipbedingter Energieverluste an 

den Steuerkanten nur eine geringe Energieeffizienz aufweisen. 

Neben lastgerechter Druckversorgung in Kombination mit 

herkömmlicher Ventiltechnik oder der Verdrängersteuerung stellen 

getrennte Steuerkanten (GSK) einen Ansatz zur Verbesserung der 

Energieeffizienz hydraulischer Antriebe dar. So kann durch unterschiedliche 

Regenerationsmodi der erforderliche Pumpenvolumenstrom 

reduziert und durch auf die Last abgestimmtes 

Öffnungsverhältnis von Zu- und Rücklaufkante der erforderliche 

Versorgungsdruck reduziert werden, insbesondere bei Teillast oder 

unterstützenden 1 Lasten. Diese Aspekte stellt Eriksson in seiner 

Dissertation umfangreich dar [1]. In vorangehenden Teilen dieser 

Themenreihe wurden Strukturvarianten zur Hebung dieser Potentiale 

ausführlich diskutiert (O+P 03/2018) und der Aspekt Sicherheit 

beleuchtet (O+P 04/2018). In O+P 05/2018 wurden Strukturen für 

mobile Anwendungen in der offenen Steuerkette erarbeitet und 

Effizienzvergleiche mit handelsüblichen Ventilen angestellt. 

Demgegenüber ist der Schwerpunkt dieses abschließenden 

Artikels die Beherrschung der Achse mit getrennten Steuerkanten 

im geschlossenen Regelkreis. Dabei wird Wert auf eine gute 

Trajektorienfolge der Zylinderposition gelegt, die das positionsgeregelte 

Lasthalten im Stillstand explizit mit einschließt. Es wird 

eine gesamtheitliche Steuerungsstruktur vorgestellt, die autonom den 

energieeffizientesten Betriebsmodus detektiert und störungsfreie Umschaltvorgänge 

durchführt. Eine unterlagerte Mehrgrößen regelung 

zur exakten Folge der Sollposition und eines kompatiblen 

Zylinderdruckniveaus bildet die Grundlage der Ansteuerungs strategie. 

2. SYSTEMSTRUKTUR 

Geht man methodisch von einem herkömmlichen 4/3-Wege- 

Ventilschieber aus und trennt gedanklich dessen mechanisch 

gekoppelte Steuerkanten, so liegt eine Ventilkonfiguration 

bestehend aus vier proportionalen 2/2-Wegeventilen nahe. Für 

derartige Konfigurationen ging die Forschung in der Vergangenheit 

Fragestellungen der mobil-hydraulischen Systeme mit 

hydraulisch- mechanischer Lastkompensation [1, 2], der 

regelungstechnischen Beherrschung und Nutzbarmachung der 

erhöhten Freiheitsgrade [3–5] und der Erhöhung der Energieeffizienz 

durch Schaltmodi [2, 5, 6] nach. 

Untersuchungen zu Ventilstrukturen führten Sitte und Beck mit 

dem Fokus auf wirtschaftlich-technische Umsetzbarkeit in mobilen 

Anwendungen durch [7]. Mit dem Ziel der Reduktion des Komponentenaufwandes 

wurden Ventilstrukturen entwickelt, die eine 

möglichst geringe Anzahl proportional verstellbarer Ventile für die 

Anforderungen einer Baggerausrüstung mit umschaltbaren 

Betriebsmodi aufweist. Den Extremfall nur einer proportionalen 

Steuerkante je Verbraucher stellt [8] dar. Diese Systemvarianten mit 

reduziertem kontinuierlichen Freiheitsgrad haben gemein, dass 

sowohl für das Umschalten zwischen Regenerationsmodi als auch 

für das Wechseln der Bewegungsrichtung die Betätigung mindestens 

eines Schaltventils erforderlich ist, was für ein hydraulisches 

System im Allgemeinen eine Diskontinuität darstellt. 

Insbesondere für das stationäre, geregelte Lasthalten bieten 

mehrere kontinuierliche Freiheitsgrade entscheidende Vorteile. 

Beispielhaft ist in Bild 01 eine aufgelöste Struktur mit zwei kontinuierlichen 

Freiheitsgraden einer aufgelösten Struktur mit einem 

1 

auch: ziehende oder negative Lasten: Last, die dem Aktor Energie zuführt, durch 

Beaufschlagung mit Kraft in Bewegungsrichtung 

kontinuierlichen Freiheitsgrad für einen Verdrängerraum 

gegenübergestellt. Im Fall des dargestellten Systems mit nur einem 

kontinuierlichen Freiheitsgrad (a) ist bei stationärem Lasthalten 

mit x ̇ = 0 die Druck-Signalverstärkung unendlich: 

∂pA K 

p γ 

= →∞ 

(1) 

∂ γ 

Bezogen auf die Positionierung unter variabler Last ergibt dies, 

abgesehen von den Diskontinuitäten durch Betätigung des Schaltventils 

VS, ein schlecht gedämpftes Streckenverhalten und extrem 

hohe Anforderungen an die Auflösung des Proportionalventils VP. 

Demgegenüber kann mit zwei kontinuierlichen Freiheitsgraden (b) 

eine flexible hydraulische Vollbrücke je Verdrängerraum realisiert 

werden, deren Verstärkung und Leckagevolumenstrom einstellbar 

sind. Dies steht in Analogie zur negativen Überdeckung eines 

herkömmlichen 4/3-Wege-Proportionalventils. 

Zur Hebung des regelungstechnischen und energetischen 

Potentials wird eine Struktur zugrunde gelegt, welche sämtliche in 

der Literatur beschriebenen, kontinuierlichen Freiheitsgrade 

aufweist, siehe Bild 02 (a). Neben den vier 2/2-Wegeventilen 

zwischen Tank bzw. Versorgung und den Verdrängerräumen wird 

ein weiteres sogenanntes Kurzschlussventil zur direkten Regeneration 

von Volumenströmen zwischen den beiden Verdrängerräumen 

des eingesetzten Differentialzylinders vorgesehen. Dieses 

hat gegenüber der Systemstruktur ohne Kurzschlussventil zwei 

Vorteile: Erstens erweitert es den Betriebsbereich effizienter 

Regenerationsmodi [9] und zweitens ermöglicht es schnellere und 

einfachere Moduswechsel. 

3. BETRIEBSMODI 

Technisch sinnvolle Betriebsmodi werden in Bild 02 (b) entsprechend 

[9] dargestellt. Alle genannten Betriebsmodi weisen Betriebsgrenzen 

bezüglich des anliegenden Versorgungsdrucks, der Last und 

der geforderten Kolbengeschwindigkeit auf. Ein Betriebsmodus ist 

genau dann prinzipiell durchführbar, wenn die geforderte Geschwindigkeit 

ẋ bei gegebener Lastkraft F L 

und gegebenem Nenndurchfluss 

der eingesetzten Ventile erreicht werden kann. 

Die Durchführbarkeit eines Modus wird anhand stationärer 

Betrachtungen mit den Kontinuitätsgleichungen 

ẋ 

⋅ AA 

= Q1 + Q2 −Q3 

(2) 

ẋ 

⋅ A = Q −Q −Q 

(3) 

B 

3 4 5 

dem Kräftegleichgewicht 

F = A ⋅ p 

L A L 

p = p −α 

⋅ p 

L A B 

(4) 

(5) 

und als turbulent angenommener Ventildurchströmung mit der 

Volumenstrombegrenzung 

ΔpV 

QV = B( γ ) ⋅ ΔpV ≤ Bmax ⋅ Δ pV = QNenn 

⋅ 

(6) (5) 

Δp 

bestimmt, wobei γ den relativen Öffnungsgrad eines Ventils und 

Δp V 

die Druckdifferenz am Ventil bezeichnet. 

Mit diesen Zusammenhängen lassen sich für Systeme mit aufgeprägtem 

Druck theoretische Effizienzgewinne gemäß den Kennfeldern 

in Bild 03 ermitteln. Dargestellt sind der Effizienzgrad 

P 

ε = 

P 

mit 

GSK 

hyd 

konv 

hyd 

P p Q 

Nenn 

(7) (6) 

hyd 

= 

0 

⋅ 

0 (8) (7) 

über spezifischer Geschwindigkeit und spezifischer Lastkraft sowie 

die Betriebsbereiche der jeweils effizientesten Schaltmodi. 




01 

Beispiele für aufgelöste Ansteuerung eines Verdrängerraums 

mit einem kontinuierlichen Freiheitsgrad (a) und 

mit zwei kontinuierlichen Freiheitsgraden (b) 

Es wird deutlich, dass Systeme mit getrennten Steuerkanten dann 

eine höhere Effizienz aufweisen, wenn der Aktor deutlich unter seiner 

Kraftgrenze, bezogen auf seinen Versorgungsdruck, betrieben 

wird. Bei hoher Kraft entgegen der Bewegungsrichtung kann keine 

Energie gespart werden (ε = 1). Mit Kurzschlussventil sind bei unterstützenden 

Lasten beim Einfahren dank Niederdruckregeneration 

lpREGsc große Einsparungen durch versorgungsunabhängigen 

Betrieb (ε = 0) möglich. Bei ausreichender Kraft werden negative 

Werte für ε erreicht, d.h. unter Druck stehendes Fluid kann zurückgespeist 

werden (hpREGsc). Beim Ausfahren ist von hoher Gegenkraft 

kommend ein Effizienzsprung durch die Hochdruckregeneration 

hpREGsc möglich, sobald die Kraft eine definierte Schwelle 

unterschreitet. Bei unterstützenden Lasten kann die Effizienz 

weiter gesteigert werden. Jedoch ist sie in hohem Maße von der 

Ausfahrgeschwindigkeit abhängig, da hier bei Niederdruckregeneration 

lpREGsc aus dem Tank angesaugt wird und durch Nachspeisung 

der Mindestdruck im Zylinder gewahrt werden muss. 

Ohne Kurzschlussventil schnüren sich die effizienten Gebiete des 

Kennfeldes deutlich in Richtung von Bereichen geringer Geschwindigkeiten 

ein. Bei Niederdruckregeneration muss in beiden 

Bewegungsrichtungen bereits bei geringen Geschwindigkeiten aus 

dem Hochdruck nachgespeist werden (lpREG+f), wodurch die 

Effizienz erheblich reduziert wird. 

4. UMSCHALTVORGÄNGE 

Wird während der Bewegung des Zylinders die Grenze der Betriebsbereiche 

zweier Modi, in Bild 03 durch schwarze Linien gekennzeichnet, 

überschritten, so muss der Betriebsmodus umgeschaltet 

werden. Um einen autonomen Betrieb der Achse zu ermöglichen 

wird gefordert, dass kontinuierliche Umschaltvorgänge ohne 

Störung des Systems erfolgen. 

Die Problemstellung bei Umschaltvorgängen sei kurz anhand 

eines Beispiels erläutert: Während des Ausfahrvorgangs einer 

Achse soll vom Normalmodus in die Hochdruckregeneration 

umgeschaltet werden soll, siehe Bild 04. Im Startmodus sind die 

Ventile 1 und 4 teilweise geöffnet, alle weiteren Ventile geschlossen. 

Im Zielmodus sind ausschließlich die Ventile 1 und 5 teilweise 

geöffnet. Auf dem direkten Weg dorthin muss sich ein Zwischenzustand 

einstellen, bei dem die Ventile 1, 4 und 5 geöffnet sind. 

Wird ausgehend von „0“ das Ventil 5 langsam geöffnet, muss zur 

Aufrechterhaltung der Geschwindigkeit das Ventil 4 durch entsprechenden 

Steuerungsbefehl reagieren. In welcher Art dies beim 

aktuell vorliegenden Druck erfolgen kann, ist durch Shenouda in 

Analogie zu elektrotechnischen Ersatzwiderständen festgehalten 

worden [6]. In der Literatur bislang unbeantwortet blieb jedoch die 

Frage, welcher Druck sich beim Umschaltvorgang einstellt, bzw. bei 

welchem Druck der Umschaltvorgang energieeffizient durchführbar 

ist. Stellt sich beispielsweise im Zwischenzustand „1“ ein Druck 

p B,1 

ein, der unterhalb p 0 

liegt, ergibt sich ein Verlustvolumenstrom 

von der Hochdruckversorgung über die Ventile 5 und 4 direkt in 

den Tank. Die Vermeidung von derlei Energieverlusten bei 

Umschaltvorgängen ist das Ziel des im Folgenden dargelegten, 

druckbasierten Ansatzes. 

Um Energieverluste und Blockadezustände während eines 

Umschaltvorgangs zu verhindern, wird die Entscheidung, ob ein 

Umschaltvorgang prinzipiell durchführbar ist, anhand eines Druckkriteriums 

und eines Strukturkriteriums getroffen. Beide Kriterien 

stellen notwendige Bedingungen für die Durchführbarkeit von 

Übergängen zwischen zwei Betriebsmodi dar. 

Jedem Betriebsmodus ist bei einer vorliegenden Last und 

Geschwindigkeit ein zulässiger Bereich der Drücke in den Verdrängerräumen 

zugeordnet. Gleichungssysteme für die modusspezifischen, 

zulässigen Druckgrenzen p A,min 

, p A,max 

im kolbenseitigen 

Verdrängerraum können aus Gln. (2)-(5) hergeleitet werden. Zur 

Bestimmung ist die Kenntnis der aktuellen Achsgeschwindigkeit ẋ 

und des aktuellen Lastdrucks p L 

sowie der Nenndurchflüsse der 

Ventile erforderlich. 

Das Druckkriterium für erlaubte Modusübergänge lautet: 

Liegt der Druck im Verdrängerraum A im Überlappungsbereich der 

möglichen Druckbereiche für zwei Modi i und k beim aktuellen Lastdruck 

und der aktuellen Kolbengeschwindigkeit ẋ , so ist der Modusübergang 

i → k möglich. 

oder 

( p i A,min 

p k A,min ) < pA < ( p i k 

A,max 

pA,max 

) 

max , min , (9) (8) 

Das Strukturkriterium lautet: 

Haben zwei Modi i und k gemäß Bild 02 (b) mindestens ein gemeinsames 

Aktiv-Ventil und ändern maximal zwei Ventile ihren Zustand, 

so ist der Modusübergang i → k strukturell möglich. 

Die Aktiv-Ventile sind die beiden nach Bild 02 (b) regelnden Ventile. 

Die übrigen drei Ventile werden als Passiv-Ventile bezeichnet. 

Ist das Strukturkriterium erfüllt, lässt sich die in Bild 05 dargestellte 

allgemeingültige Umschaltprozedur anwenden. 

Die Entscheidung, wann welcher Umschaltvorgang durch zuführen 

ist, wird anhand des Druckkriteriums und eines Last kriteriums 

getroffen. Das oben beschriebene Druckkriterium ermittelt die 

Kompatibilität eines spezifischen Sollmodus mit dem Istmodus bei 

den aktuellen Druckverhältnissen. Demgegenüber bewertet das kontinuierliche 

Lastkriterium K pL 

die allgemeine Durchführbarkeit eines 

Modus bei der vorliegenden Last und der aktuellen Geschwindigkeit. 

Es ist für jeden Modus individuell definiert als 

K 

i 

pL 

i i 

( pL − pL,min 

pL,max 

− pL) 

min , 

= + 1, (10) 

p 

0 

wobei 

i 

i 

p 

L,min 

bzw. p 

L,max 

diejenigen minimal bzw. maximal möglichen 

Lastdrücke sind, die im jeweiligen Modus bei der aktuellen 

Geschwindigkeit unter Berücksichtigung der minimal und maximal 

zulässigen Zylinderkammerdrücke p min 

, p max 

möglich sind. Die 

Bestimmung erfolgt durch Gln. (2)-(6). Der momentane Lastdruck 

p L 

wird durch Messung der Verdrängerraumdrücke bestimmt. 

Ist ein Modus durchführbar, gilt für diesen K pL 

> 1. Durch die 

Auslegung als kontinuierliches Kriterium ist es möglich, für Modusübergänge 

Toleranzschwellen festzulegen, die instabile Zustände 

an den Modusgrenzen verhindern. Auf den in Bild 3 schwarz dargestellten 

Modusgrenzen gilt jeweils K pL 

=1 für den effizienteren 

angrenzenden Modus. 

Für alle Modi mit K pL 

> 1 kann nun durch stationäre Berechnung der 

jeweils erforderliche Volumenstrom bestimmt werden. Der Modus 



02 

Untersuchte Systemstruktur mit getrennten Steuerkanten 

(a) und technisch sinnvolle Betriebsmodi (b) [9] 

mit dem minimal möglichen Volumenstrom wird als Soll-Modus 

deklariert. Versagt das Strukturkriterium für den Wechsel von Ist- zu 

Soll-Modus, so wird der nächste strukturell valide Modus als Soll- 

Modus aktiviert. Ein Solldruckgenerator ermittelt stets einen Solldruck 

für den kolbenseitigen Verdrängerraum, der mit Ist- Modus und 

Soll-Modus kompatibel ist, was äquivalent mit der Erfüllung des 

Druckkriteriums ist. Sind zu einem Zeitpunkt Druckkriterium und 

Lastkriterium erfüllt, wird der Umschaltvorgang nach Bild 05 initiiert. 

5. ACHSSTEUERUNG 

Um die gesteckten Ziele einer Achse mit autonomer Einstellung des 

effizientesten Modus zu erreichen, wurde eine gesamtheitliche 

Steuerungsstruktur entwickelt, die anhand eines Blockschaltbildes 

in Bild 06 wiedergegeben ist. Die Hauptbestandteile der Steuerungsstruktur 

sind die Steuerung der Passiv-Ventile und die Regelung 

der Aktiv-Ventile im geschlossenen Kreis. Die Steuerung der 

Passiv-Ventile beinhaltet die oben beschriebene Modus-Steuerung 

und Funktionsmodule zur Vermeidung von Diskontinuitäten. Entsprechend 

dem Betriebsmodus findet am Ende der Signalkette eine 

Zuordnung der Stellsignale zu den fünf Ventilen statt. 

5.1 STEUERUNG DER PASSIV-VENTILE 

Gemäß Bild 02 ist der Zustand der Passiv-Ventile je nach Modus 

vollständig geöffnet oder geschlossen. Im Übergang zwischen 

unterschiedlichen Modi und beim stationären Lasthalten jedoch 

sind Ansteuerungsstrategien erforderlich, die maßgebend das 

Folgeverhalten der geregelten Achse beeinflussen. 

Tiefpassverhalten. Stellvorgänge an den Passiv-Ventilen kommen 

einer Störung des geregelten Systems gleich. Störeinflüsse werden 

jedoch durch die Aufschaltung der Stellsignale der Passiv-Ventile auf 

die Regelung minimiert. Um zu verhindern, dass die Stellgeschwindigkeit 

der Passiv-Ventile die Reglerdynamik übersteigt, werden die 

Stellsignale der Steuerung mit einem Tiefpassfilter versehen. 

Kontinuität. Im Zuge von Umschaltvorgängen vollzieht sich ein 

Wechsel zwischen Sollwertvorgabe durch die Regelung und Sollwertvorgabe 

durch die Steuerung für ein Ventil. Es muss sichergestellt 

werden, dass ein auf Passivbetrieb umstellendes Ventil keinen 

Sollwertsprung erfährt. Dies wird erreicht, indem zum Zeitpunkt 

des Umschaltens das Stellsignal des letzten Zeitschritts für das 

03 

Effizienzgrad eines System mit getrennten Steuerkanten mit und ohne Kurzschlussventil gegenüber herkömmlichem Ventil bei 

identischem Versorgungsdruck.Hier: p 0 

= 160 bar; p T 

– p min 

= 1 bar; d K 

= 63 mm; d = 40 mm 

St 



04 

Beispiel für einen Umschaltvorgang 

Null-Stellsignale u 0 

aus dem stationären Gleichgewichtszustand 

beim aktuellen Soll- und Lastdruck 

unter der Randbedingung einer definierten Mindestöffnung 

bestimmt. 

5.2 REGELUNG 


05 

Standardprozedur für Umschaltvorgänge und Beispiel zur 

verwendeten Nomenklatur 

umschaltende Ventil abgetastet wird. Das Tiefpassfilter wird nun zurückgesetzt 

und das abgetastete Stellsignal wird als Initialwert für den Ausgangszustand 

verwendet. 

Stillstandsverhalten. Zur Motivation der verwendeten Systemstruktur wurde 

bereits die Bedeutung der Doppelbrückencharakteristik beim stationären 

Lasthalten beschrieben. Um dieses Verhalten zu erreichen, wird durch die 

Steuerung eine Fallunterscheidung getroffen. Ist die Referenzgeschwindigkeit 

ẋ 

Ref 

geringer als eine Grenzgeschwindigkeit ẋ Gr , wird stets der Normalmodus 

aktiviert und als Stellsignal für die Passiv-Ventile ein parabelförmig geschwindigkeitsabhängiger 

Wert generiert, siehe Bild 07. Als Referenzgeschwindigkeit 

ẋ 

Ref hat sich der Sollwert des inneren Geschwindigkeitsregelkreises als praktikabel 

erwiesen. 

Beim Wechsel der Bewegungsrichtung (Umschlag des Vorzeichens der 

Regelabweichung) vollzieht sich ein Wechsel zwischen Ansteuersignale durch 

die Regelung und durch die Steuerung für zwei Ventile (vgl. Bild 02 (b)). Um ein 

Springen der Stellsignale beim Richtungswechsel zu verhindern, werden die 

Die Regelung hat die Aufgabe, ein anforderungsgerechtes 

Folgeverhalten der Positionstrajektorie der Achse sicherzustellen 

und gleichzeitig das Druckniveau im Zylinder 

zu steuern, um effiziente Umschaltvorgänge zu erreichen. 

Die Einordnung der Regelung in die Steuerungsstruktur 

geht aus Bild 06 hervor: Sie erhält zwei Sollwerte 

(Führungsgrößen) p A,Soll 

, x Soll 

und erzeugt unter Berücksichtigung 

der gemessenen Istsignale (Regelgrößen) p A 

, x zwei 

Ventil-Stellsignale (Stellgrößen) u R1 

, u R2 

für die Aktiv-Ventile. 

Ihr stehen die Zustände der Passiv-Ventile sowie alle 

gemessenen Größen nach Bild 06 zur Verfügung. 

Da sich der Arbeitspunkt des hydraulischen Antriebes 

nicht nur, wie in herkömmlichen Systemen, mit der Last 

und der Bewegungsgeschwindigkeit verschiebt, sondern 

darüber hinaus auch in jeweils einer Dimension 

mit jedem weiteren Ventil-Freiheitsgrad, wird konsequent 

auf eine nichtlineare Mehrgrößenregelung 

gesetzt. Diese erlaubt prinzipiell eine einfache Parametrierung 

für den gesamten Betriebsbereich der Achse. 

Potentiell geeignete nichtlineare Regelungsverfahren 

werden in der Literatur im Zusammenhang mit getrennten 

Steuerkanten genannt. Aus der Klasse der linearisierenden 

Verfahren sind die Eingangs-/Ausgangslinearisierung [10] 

und die flachheitsbasierte Folgeregelung [11] mit unterschiedlichen 

Zielstellungen umgesetzt worden. Robuste 

Regelungen für kostengünstige Sitzventile wurden in Form 

der Adaptiven Robusten Regelung (ARC) realisiert, die 

eine robuste Rückführung und lernende Parameteradaption 

vereint [12]. 

Aufgrund Praktikabilität und geringem Parametrierungsaufwand 

wurde Flachheitsbasierten Regelungskonzepten 

der Vorzug gegeben. Flachheit ist eine 

Systemeigenschaft, die gegeben ist, wenn sich alle 

Zustandsvariablen und alle Eingänge eines Systems 

allein in Abhängigkeit von seinen Ausgängen und deren 

Ableitungen eindeutig beschreiben lassen. Formal gilt 

nach [13] folgende notwendige und hinreichende 

Bedingung für Flachheit: 

( β ) 

1 ( ̇ ) 

z= Ψ yy , ,…, y 

(11) (1 

2 

β + 1 

( ̇ ) 

u= Ψ yy , ,…, y 

(12) (1 

mit 

( , ) 

⎛∂f z u ⎞ 

rang ⎜ ⎟ = m 

(13) (1 

⎝ ∂u 

⎠ 

für ein System 

( ) 

ż = f z, u 

(14) (1 

( ) 

y = h z 

(15) 

n 

mit dem Zustandsvektor z ∈ R und den Eingangs- und 

m 

Ausgangsvektoren uy , ∈ R . Beachtenswert ist Gl. (12), 

denn sie stellt eine dynamische Vorsteuerung des gesamten 

Systemverhaltens bzgl. aller Aus- und Eingänge 

dar. 

Legt man im konkreten Fall die linearisierte 

Bewegungsgleichung 

(1 



mx ̇̇ + dx ̇ = p , (17) 

A 

A − A 

pB A − B 

FL (16) 

die Druckaufbaugleichungen 

06 

Struktur der gesamtheitlichen Achssteuerung 

K ' 

ṗ 

= Q + Q −Q − A x 

( ̇) 

A 1 2 3 A 

VA 

(17) (18) 

K ' 

ṗ 

= Q + Q + Q + A x , (18) (19) 

( ̇) 

B 4 5 3 B 

VB 

turbulenten Ventildurchfluss nach Gl. (6) sowie die als PT2-Verhalten 

angenäherte Ventildynamik 

2 D 1 

γ + ̇ γ + ̇̇ γ = u 

V 

i i 2 i i 

ω0 ω0 

(19) (20) 

zu Grunde, lassen sich flache Systembeschreibungen mit den Einund 

Ausgangsvektoren 

u = 

[ u u ] 

R1 

T 

R2 

(20) (21) 

y 

v 

[ x p ] 

= ̇ 

T 

A 

(21) (22) 

für Geschwindigkeitsausgang bzw. 

[ ] 

T 

yx = x pA (22) (23) 

für Positionsausgang finden, welche die Bedingungen für Flachheit 

nach Gln. (11)-(13) erfüllen [14]. Die Systembeschreibung ist für 

jeden Betriebsmodus spezifisch zu bestimmen, allerdings können 

durch geschickte Generalisierung und Zuordnung der Signale und 

Parameter alle Betriebsmodi mit zwei Systembeschreibungen 

behandelt werden. 

Flachheitsbasierte Folgeregelung basiert auf Linearisierung der 

Fehlerdynamik durch eine geeignete vollständige Zustandsrückführung 

[13]. Dieses Regelungskonzept wurde in vorangehenden 

Arbeiten für die vorliegende Systemstruktur mit Geschwindigkeitsund 

Druckregelung mit zusätzlichem integrierenden Anteil 

umgesetzt [14]. Validierungsergebnisse zeigten jedoch eine geringe 

Robustheit der vollständigen Zustandsrückführung gegenüber 

Messrauschen. In der Konsequenz wurde ein Regelungskonzept 

umgesetzt, welches lediglich auf Rückführung der Regelgrößen beruht, 

dennoch die Vorzüge der Flachheitsbasierten Vorsteuerung 

aus Gl. (12) ausnutzt. Sie wird als Flachheitsbasierte Regelung mit 

Internem Modell (Flachheitsbasierte IMC-Regelung) in [15] vorgestellt 

und in [14] für einen Geschwindigkeitsausgang umgesetzt. 

Zur Umsetzung einer Positionsregelung wird der innere Geschwindigkeitsregelkreis 

in einer Kaskadenstruktur um einen PID-Regler 

und eine Aufschaltung der Sollgeschwindigkeit erweitert, wie in 

Bild 08 gezeigt. 

Die Auslegung des übergeordneten PID-Reglers kann nach 

klassischen Auslegungsmethoden erfolgen, da die Dynamik des 

inneren IMC-Reglers durch die Eigenwerte des linearen Vorfilters 

definiert wird. Die dominanten Filtereigenwerte der Geschwindigkeit 

wurden heuristisch auf ein Drittel der Ventileigenkreisfrequenz 

auf der reellen Achse in der komplexen Ebene gelegt, während die 

Druckeigenwerte auf ein Zehntel der Ventileigenkreisfrequenz 

gelegt wurden, um die Druckregelung gegenüber der Positionsregelung 

geringer zu priorisieren. Der PID-Regler kann daraufhin 

mittels iterativer Wurzelortskurven auf maximale Verstärkung bei 

guter Gesamtdämpfung ausgelegt werden. 

6. VALIDIERUNG 

Die Validierung des Ansteuerungskonzepts erfolgt auf einem dafür 

angelegten Versuchsstand des Instituts für Fluidtechnik der TU 

Dresden mit kraftgeregeltem Lastsimulator. Die Dimension des 

Versuchsaufbaus geht aus Tabelle 01 hervor. 

07 

Fallunterscheidung der Ansteuerung der Passiv-Ventile bei 

geringer Zylindergeschwindigkeit 

Technische Daten des Versuchsstandes 

Prüfsystem 

Lastsimulator 

Zylindertyp Differentialzylinder Gleichgangzylinder 

Kolbendurchmesser 

Kolbenstangendurchmesser 

d K 

63 mm 80 mm 

d St 

40 mm 60 mm 

Maximalhub l 300 mm 500 mm 

Ventiltypen 

Nenndurchfluss 

bei 70 bar über das 

gesamte Ventil 

Zylinder- 

Maximaldruck 

Lastmasse m 287 kg 

Direktgesteuertes 

4/2-Wege-Regelventil 

mit parallel 

verschalteten 

Steuerkanten 

Q Nenn 

85 l/min 60 l/min 

p max 

250 bar 315 bar 

Servoventil mit 

Düse-Prallplatten- 

Stufe 




08 

Innerer IMC-Regelkreis für Geschwindigkeit und Druck und äußerer Positionsregelkreis. Ψ 2 

bezeichnet die Vorsteuerung bzgl. 

Ausgang ẋ und G die Strecke 

09 

Messung des Störeintrags in das System durch einen Sprung der Lastkraft bei stationärer Positionsregelung 



10 

Ergebnisse der Messung eines Prüfmaschinenzyklus am Lastsimulator 




6.1 STÖRVERHALTEN 

Zur Untersuchung des Verhaltens nach sprungförmigem Störkrafteintrag 

wird durch den Lastsimulator ein Kraftsprung in 

Höhe von 10 kN aufgeprägt, während die Prüfachse mit 

getrennten Steuerkanten sich in stationärer Positionsregelung in 

Zylindermitte befindet. Messergebnisse dieses Versuchs zeigt 

Bild 09. Unmittelbar nach Kraftsprung enteilt die Achse in 

Kraftrichtung bis zu einer Regelabweichung von maximal 300 

μm in Kraftrichtung. Etwa 140 ms nach Initiierung des Kraftsprungs 

befindet sich die Achse in einer Genauigkeit innerhalb 

10 μm. Von dort erhöht sich die Stellgenauigkeit, bis sie nach 

etwa 400 ms lediglich von der Auflösung des inkrementalen 

Positionsgebers von 1 μm begrenzt ist. 

6.2 ENERGIEEFFIZIENZ UND 

UMSCHALTVORGÄNGE 

Das energetische Potential getrennter Steuerkanten wird für die 

Randbedingung eines Konstantdrucksystems anhand des exemplarischen 

Zyklus einer Universal-Prüfmaschine validiert. Diese 

Validierung dient insbesondere dem Nachweis der störungsarmen 

Umschaltvorgänge und der Funktion der vorgestellten, übergeordneten 

Steuerungsstrategie. 

Für die Analyse wird eine sinusförmige, drückend schwellende 

Belastung einer großen Probe mit einer Kraftamplitude von 6 kN zu 

Grunde gelegt. Die Ergebnisse für den Zyklus mit einer Wegamplitude 

von 50 mm und einer Frequenz von 0,5 Hz sind in Bild 10 

dargestellt. Der Zyklus startet in der Mitte der Ausfahrbewegung bei 

höchster Geschwindigkeit. Hier ist die Last durch das Prüfteil noch 

gering und Hochdruckregeneration kann eingesetzt werden, 

wodurch der erforderliche Volumenstrom reduziert wird. Ab einer 

gestimmten Last ist Hochdruckregeneration nicht mehr umsetzbar 

und der Normalmodus wird aktiviert. In diesem Bereich ist keine 

Ersparnis erzielbar. Während des gesamten Einfahrvorgangs ist die 

Last durch den vorgespannten Prüfling ausreichend groß, um in 

Niederdruckregeneration zu fahren, wodurch keine Energie seitens 

der Versorgung umgesetzt werden muss. Zu Beginn des neuerlichen 

Ausfahrvorgangs ist die Federkraft wieder gering und Hochdruckregeneration 

kommt zum Einsatz. Für diesen Zyklus wird eine 

Einsparung der Zyklusenergie 

( ) 

tEnd 

= ∫ ⋅ d (24) 

Zykl t 

0 0 Start 

E p Q t 

in Höhe von 55 % gegenüber herkömmlicher Ventiltechnik mit 2 % 

negativer Überdeckung gemessen. 

Während des Zyklus ist die Regelabweichung stets unter einem 

Betrag von 200 μm. Über einen Großteil des Zyklus werden deutlich 

bessere Werte erreicht; lediglich Umschaltvorgänge lösen geringe 

Spitzen in der Regelabweichung aus. Diese lassen sich durch geringere 

Stellgeschwindigkeit der Passiv-Ventile glätten, jedoch zu 

Lasten der Reaktionsfähigkeit auf schnelle Lastanstiege. 

Aus dem Messschrieb der Drucksignale geht der Einfluss der 

parallelen Druckregelung hervor. Die Solldrucktrajektorie für den 

kolbenseitigen Verdrängerraum wird stets so geführt, dass 

Umschaltvorgänge initiiert werden und der energetisch optimale 

Modus gefahren werden können. Der Druckregler weist für diesen 

Zweck ein ausreichendes Folgeverhalten auf. 

7. ZUSAMMENFASSUNG 

(23) 

Getrennte Steuerkanten stellen aufgrund ihrer hohen Freiheits grade 

eine effiziente Alternative zu herkömmlichen Ventilsteuerungen für 

Zylinderantriebe dar. Jedoch stellt das Ansteuerungskonzept für 

Anwendungen im geschlossenen Regelkreis mit hohen Anforderungen 

an die Genauigkeit aufgrund seiner Komplexität eine große 

Hürde dar. 

In diesem Beitrag wird ein Ansteuerungskonzept für einen 

Differentialzylinder dargestellt, welches auf Basis der Druck messung 

in beiden Verdrängerräumen eine autonome Erkennung des energieeffizientesten 

Regenerationsmodus und die erforderliche 

Umschaltstrategie umfasst. Eine einfach zu parametrierende 

Mehrgrößenregelung auf Basis von Flachheit ermöglicht die Durchführung 

von Umschaltvorgängen während der Bewegung bei 

gleichzeitig gutem Folgeverhalten der Positionsvorgaben. Die 

Umsetzung eines Prüfmaschinenzyklus am Versuchsstand zeigt, 

dass mit getrennten Steuerkanten gerade bei Anwendungen mit 

geringer Flexibilität des Versorgungsdrucks und variierender Last 

ein erhebliches Energiesparpotential auch im geschlossenen Regelkreis 

zu heben ist. 

8. DANKSAGUNG 

Das IGF-Vorhaben 18010 BR / 1 der Forschungsvereinigung 

Forschungskuratorium Maschinenbau e.V. - FKM, Lyoner Straße 18, 

60528 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms 

zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung 

(IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie 

aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. 

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Internal Model Control. In: 2006 American Control Conference, 2006, S. 

5666–5671 

Autoren: Dipl.-Ing. Giacomo Kolks, Prof. Dr.-Ing. Jürgen Weber, Institut für 

Fluidtechnik (IFD), Professur für Fluid-Mechatronische Systemtechnik, 

Technische Universität Dresden 



Formelzeichen und Abkürzungen 

A m 2 Fläche 

B 

l/(min ⋅ 

bar 

( 

Blendenbeiwert 

d m Durchmesser 

D - Dämpfungsgrad 

E J Energie 

f Hz Frequenz 

f - Systemfunktion 

F N Kraft 

G - Übertragungsfunktion, Strecke 

h - Ausgangsfunktion 

i - Laufvariable 

J - Gütefunktional 

j - Laufvariable 

k - Laufvariable 

K - Verstärkungsfaktor 

l m Länge 

m kg Masse 

u - Systemeingangsvektor 

p bar Druck 

P W Leistung 

Q l/min Volumenstrom 

s 1/s Frequenz-Parameter 

t s Zeit 

u - normiertes Stellsignal 

v m/s Geschwindigkeit 

V m 3 Volumen 

x m Weg 

ẋ m⁄s Geschwindigkeit 

y - Systemausgangsvektor 

z - Zustandsvektor 

α - Flächenverhältnis 

γ - Normierter Ventilhub 

ε - Effizienzgrad 

Ψ - Transformationsvorschrift 

ω rad/s Winkelgeschwindigkeit 

Indizes 

0 Versorgung 

A Verdrängerraum A 

ab abströmend 

aus Austrag aus dem System 

B Verdrängerraum B 

ein Eintrag in das System 

erf erforderlich 

Gr Grenz 

GSK Getrennte Steuerkanten 

hyd hydraulisch 

K Kolben 

konv konventionell 

L Last 

max maximal 

Mess Messung 

min minimal 

nenn Nenn- 

Öl Öl 

P Proportional 

R Regelung 

Ref Referenz 

Soll Sollwert 

S Steuerung 

St Stange 

T Tank 

tot tot 

V Ventil 

Verl Verlust 

zu zuströmend 

Zykl Zyklus 



FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG PEER REVIEWED 

SCHÄDIGUNGEN DURCH WASSER 

IN HYDRAULISCHEN SYSTEMEN 

Tobias Mielke, Hubertus Murrenhoff, Katharina Schmitz 

Jeder der sich mit Hydraulik beschäftigt, lernt, dass Wasser im System schädlich und 

daher unbedingt zu vermeiden ist. Doch wovon geht die Gefährdung genau aus? Was 

macht Wasser im System? Und wie kommt es überhaupt hinein? Diesen Fragen gehen 

dieser und ein hierauf aufbauender und in der nächsten Ausgabe erscheinender 

Beitrag nach. Zunächst werden die Schädigungsmechanismen und -orte erörtert. 

Im folgenden Beitrag werden die Zutrittsorte diskutiert.

Neutralisationszahl 


1. EINLEITUNG 

In diesem Beitrag wird zunächst der Einfluss von Wasser in einem 

hydraulischen System und die daraus resultierenden Schäden und 

Beeinträchtigung der Funktionalität erläutert. Darauf aufbauend 

wird im Beitrag in der nächsten Ausgabe dann aufgezeigt, wo und 

wie Wasser ins System gelangt. 

Aufgabe eines hydraulischen Systems ist der Transport und die 

Wandlung von Energie. Dazu wird in der Pumpe mechanische 

Energie, die durch einen E-Motor oder eine Verbrennungskraftmaschine 

bereitgestellt wird, in hydraulische Energie gewandelt. 

Durch Rohrleitungen und Schläuche wird diese, gesteuert durch 

Ventile, zum Aktor gleitet, wo sie wieder in mechanische Energie 

zurückgewandelt wird. Energieträger im hydraulischen Teil ist eine 

Flüssigkeit, die unter Druck steht. Ein großer Vorteil der Hydraulik 

ist die einfache Realisierung von linearen Bewegungen [Mur12], die 

mithilfe von Zylindern umgesetzt werden. Diese bestehen aus 

einem Kolben mit angeschlossener Kolbenstange, der in einem 

Zylinder axial beweglich gelagert ist. Der Kolben bildet zwei Räume 

aus, die über ein Dichtelement getrennt sind. Dort findet die Rückwandlung 

der hydraulischen in mechanische Energie statt und 

über die Kolbenstange wird diese der Umgebung zur Verfügung 

gestellt. Um eine störungsfreie und effiziente Wandlung zu ermöglichen, 

muss ein Austreten der Flüssigkeit aus dem System verhindert 

werden. Im Fall der Stange ist eine hermetische Abdichtung 

aufgrund der relativen Bewegung zum Zylinder nicht möglich, 

weswegen die Dichtfunktion dynamisch durch einen engen Spalt, 

der zwischen der Stange und dem weichen Dichtring gebildet wird, 

erfolgt. Das birgt das Potential des Eintritts von Wasser, was insbesondere 

die Mineralöl- und Ester-basierten Flüssigkeiten gefährdet. 

Die Tankbelüftung stellt einen weiteren potentiellen Eintrittsort 

dar, vgl. Bild 01. 

Aufgrund von schärferen Wettbewerbsbedingungen und 

steigendem Kostendruck nimmt die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit 

von hydraulischen Anlagen einen immer höheren Stellenwert 

für die Betreiber ein. Wasser im System hat großen, negativen 

Einfluss auf beide Faktoren und wird für 20% aller Ausfälle verantwortlich 

gemacht [Rab81]. 

Im Folgenden werden die Schädigungsmechanismen und die 

Orte der Schädigungen in hydraulischen Systemen durch Wasser 

erläutert. 

2. SCHÄDEN IN HYDRAULISCHEN SYSTEMEN 

DURCH WASSER 

Neben der Schädigung der Druckflüssigkeit, der verwendeten 

Komponenten aus verschiedenen Werkstoffen, der auftretenden 

Störungen der tribologischen Kontakte durch Wasser wird ebenfalls 

die Problematik der Dampfkavitation erläutert. 

2.1 ALTERUNG DER DRUCKFLÜSSIGKEIT 

Die in der Hydraulik eingesetzten Druckmedien altern durch die 

Anwesenheit von Wasser aufgrund von zwei Mechanismen: Oxidation 

und Hydrolyse. Im Folgenden wird zunächst auf die Oxidation 

von Flüssigkeiten eingegangen, bei der Wasser eine katalysierende 

Rolle spielt. 

Sauerstoffionen können aufgrund ihrer relativ hohen 

Elektro negativität aus einem Kohlenwasserstoffmolekül ein 

Wasserstoffatom dissoziieren. Dadurch entsteht ein 

Kohlenwasserstoff radikal, das mit einem Sauerstoffatom ein Kohlenwasserstoff 

Per oxid-Radikal bildet. Dieses ist sehr reaktiv und 

greift weitere Moleküle an. Durch die weitere Abspaltung eines Wasserstoffatoms 

entstehen ein Kohlenwasserstoff Hydroperoxid und 

ein neues Kohlenwasserstoff Radikal. Hydroperoxide zerfallen und 

bilden Per oxid- und Alkyloxid Radikale sowie Wasser, welche wie- 

01 

02 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

Zutrittsorte von Wasser in ein hydraulisches System 

Stangendichtelement 

Tankbelüftung 

Auswirkung von Wasser und metallischer Katalysatoren 

auf die Neutralisationszahl von Turbinenölen [Iwa79] 

ohne Eisen Kupfer 

ohne Wasser 

mit Wasser 

derrum weitere Moleküle zersetzten. Durch die Bildung immer weiterer 

Radikale bleibt die Kettenreaktion im Gang. Die Reaktionsprodukte 

sind Alkohole, Aldehyde, Ketone und Säuren. Des Weiteren 

fällt Schlamm aus und es bilden sich lackartige Produkte [Tum82]. 

Oxidationsuntersuchungen im Labor zeigen, dass die Oxidation 

mit einer ausgeprägten Induktionsphase beginnt. Sauerstoff wird 

zunächst sehr langsam aufgenommen. Erst mit der Bildung ausreichend 

vieler Radikale steigt die Oxidationsgeschwindigkeit an. Die 

Induktionsphase ist der im Wesentlichen bestimmende Teil des 

Alterungsverlaufes und damit der Lebensdauer der eingesetzten 

Flüssigkeit. 

Wasser wirkt katalysierend auf die Oxidation, was in [Iwa79] an 

Turbinenölen nachgewiesen wurde. Der Fortschritt der Oxidation 

wurde mittels der Neutralisationszahl gemessen, mit der die Menge 

der sauren Reaktionsprodukte bestimmt werden kann [DIN90]. 

Den Proben wurde entweder kein metallischer Katalysator, Eisen 

oder Kupfer zugesetzt. Außerdem wurde jeweils eine Messung mit 


Gewichtsänderung 



03 

04 

Schädigungsstellen an einem dreifachen Ester [Boy02], [Tot03] 

Hydrolyse 

Thermolyse 

6% 

5% 

4% 

3% 

2% 

1% 

0% 

-1% 

-2% 

Oxidation 

Gewichtsänderung der Axialscheibendichtelemente aus Polyamid [Tum82] 

freihängend im Tank 

Einbauzustand 

0% 

und eine ohne Wasser durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchungen 

sind in Bild 02 gezeigt. 

Die Neutralisationszahl und damit die Menge der sauren Oxidationsprodukte 

ist mit Wasser jeweils deutlich größer als ohne. Noch 

deutlicher wird der Einfluss des Wassers, wenn der zeitliche Verlauf 

der Oxidationszahlen berücksichtigt wird. Während es beim 

Kupferkatalysator 3000 h dauerte, um die Neutralisationszahl ohne 

Wasser zu erreichen, dauerte es mit Wasser nur 100 h. Bei Wasser 

und Eisen wurde die Neutralisationszahl nach 400 h bestimmt. Alle 

anderen Versuche dauerten länger als 3500 h. 

Bioverträgliche Flüssigkeiten, wie z.B. auf Esterbasis, werden 

insbesondere in ökologisch sensiblen Gebieten der Land- und 

Forstwirtschaft sowie in Trinkwasserschutzgebieten verwendet. Sie 

zeichnen sich durch schnelle Abbaubarkeit aus. Der Grund hierfür 

ist die Hydrolyse, die durch Anwesenheit von Wasser stattfindet. In 

Bild 03 sind verschiedene Schädigungsstellen an einem dreifachen 

Ester gezeigt (links). Eingekreist ist die Schädigungsstelle durch 

Hydrolyse. Im rechten Teil des Bildes ist die Zersetzungsreaktion 

gezeigt. 

Die zweiwertige Alkoholgruppe (im Bild links, eingekreist) weist 

nur eine geringe hydrolytische Stabilität auf. Wasser löst diese Stelle 

auf und bildet einen Alkohol. Der abgespaltete Molekülrest wird zu 

einer Säure (im Bild rechts). Dadurch kann eine Versäuerung des 

O 

1% 

Wassergehalt (Volumen-%) 

O 

H 2 

O R 1 

C 

H + 

R 1 

O 

H + R 2 

R2 

5% 

C 

OH 

OH 

Systems entstehen, wodurch metallische 

Komponenten korrosiv angegriffen 

werden können. Des 

Weiteren greift die Säure Farben, 

Kunststoffe und Dichtelemente an, 

was weitere Schäden im System 

nach sich zieht. Insbesondere kann 

es durch Partikelablösungen zu einer 

beschleunigten Beeinträchtigung 

der Zuverlässigkeit und einen 

beschleunigten Verschleiß der 

eingesetzten hydraulischen Komponenten 

kommen [Boy02, Jac12]. 

2.2 DICHTELEMENTQUEL- 

LUNG UND -SCHWINDUNG 

Dichtelemente in hydraulischen 

Systemen haben die Aufgabe, das 

Austreten von Flüssigkeit in die 

Umgebung zu verhindern. Dadurch 

wird die ordnungsgemäße Funktion 

des Systems gewährleistet. Dichtelemente 

kommen direkt mit der 

Flüssigkeit in Kontakt und reagieren 

mit dieser. Durch Wasserkontamination 

der Druckflüssigkeit können 

Dicht elemente Quellen oder 

Schwinden [Tum82]. Wenn spezifische 

Grenz werte überschritten 

werden, nimmt im Quellfall das 

Volumen sowie bei dynamischen 

Dichtelementen die Reibung zwischen 

den abzudichtenden Partnern 

zu und es besteht die Gefahr, dass 

das Element aus seiner Montagenut 

gequetscht wird, wodurch die Dichtwirkung 

schlagartig wegfällt. Beim 

Schwinden nimmt das Volumen des 

Dichtelements ab wodurch es zu 

Leckage kommen kann. 

In [Tum82] wird der Einfluss von 

Wasser in Druckflüssigkeiten auf 

Dichtelemente aus Polyamid, einem Thermoplast, die die 

Axialscheiben einer Innenzahnradpumpe gegen das Gehäuse 

abdichten, untersucht. Als Kriterium wurde die Gewichtsänderung 

der Elemente nach einer definierten Zeit unter Einwirkung 

verschie dener Flüssigkeitstypen und Wassergehalte herangezogen. 

Die Dichtelemente wurden im eingebauten Zustand und frei 

hängend im Tank untersucht. 

Bild 04 zeigt die Ergebnisse der Untersuchungen mit der Druckflüssigkeit 

HLP. Die Proben wurden der Flüssigkeit mit unterschiedlichen 

Wassergehalten für 2000 h ausgesetzt. Die resultierenden 

Gewichtsänderungen sind auf der Ordinate aufgetragen. 

Es zeigt sich ein Einfluss des Wassergehaltes der Flüssigkeit auf 

die Gewichtsänderung des Bauteils. Bei trockener Flüssigkeit 

(0% Wassergehalt) verlieren die Dichtelemente an Gewicht. Das 

kann durch das Herauslösen von Weichmachern und anderen 

löslichen Stoffen erklärt werden. Bei höheren Gehalten wurde 

Quellen beobachtet was mit einer Gewichtszunahme verbunden 

war. Wasser diffundiert aus der Flüssigkeit in den Dichtungswerkstoff. 

Dieser Effekt ist umso ausgeprägter, je höher der Wassergehalt 

in der Flüssigkeit ist. 

Hersteller von Dichtelementen geben für die eingesetzten 

Materialien Beständigkeitslisten mit Umgebungsmedien, sowie 

Empfehlungen aus, an denen sich Anwender orientieren können. 



Ein Beispiel dafür ist [Cog17]. Die Beständigkeit der Elastomere 

wird anhand der Volumenquellung beurteilt und es werden entsprechende 

Buchstaben vergeben. Ein Beispiel für ein typisches 

Dichtelement aus Elastomer in der Hydraulik sind O-Ringe (NBR 

und FKM). 

Nach diesem Schema sind verschiedene Werkstoff/Umgebungsmedien 

Kombinationen untersucht worden. Das vorgestellte Schema 

kann nicht auf die Messwerte in Bild 04 übertragen werden, da hier 

nur der Werkstoff (Elastomer) und dort ein Bauteil aus Poly amid in 

Funktion betrachtet wird. Die Ergebnisse für relevante 

Umgebungsmedien im vorliegenden Kontext, Abwasser, Hydraulikflüssigkeit 

und Wasser, sind in Tabelle 02 für hydraulik-typische 

Werkstoffe aufgeführt. 

Diese Ergebnisse zeigen, dass insbesondere Abwasser (nach 

DIN 4045) und Hydraulikflüssigkeit bei den meisten der vorgestellten 

Materialien zu einer Quellung führt. Allerdings gibt es 

wieder Ausnahmen, wie z.B. ACM, dass keine bzw. geringe 

Quellung bei Hydraulikflüssigkeit zeigt, aber bei Abwasser nicht zu 

empfehlen ist. Es kommt wieder auf die genaue Betrachtung des 

Anwendungsfalls an. 

Für die oben genannten Werkstoffe sind weitere Verträglichkeitsuntersuchungen, 

unter anderem für Salz und Seewasser sowie 

Frischwasser, durchgeführt worden [Pru94]. Die Verträglichkeit 

wird anhand der Volumenquellung oder anhand des Verlusts der 

Zugspannung quantifiziert, je nachdem welcher Fall zuerst eintritt, 

siehe Tabelle 03. 

Die Autoren verwenden, anders als in der Quelle, den Buchstaben 

D anstatt NR. Tabelle 04 gibt die Untersuchungsergebnisse 

wieder. Für die Fälle, in denen die Ergebnisse stark variieren, 

werden die jeweils kritischsten Bewertungen angegeben. 

Hauptaufgabe des Werkstoffes ist die Verkörperung des Dichtelements. 

Dessen Aufgabe ist es, über die Lebensdauer der Maschine 

Leckagefreiheit sicherzustellen. Bei dynamischen Dichtelementen 

kommt erweiternd die Anforderung geringer Reibung hinzu. Durch 

Quellung bzw. Schwindung des Materials kann es zu erhöhter 

Reibung bzw. Leckage kommen. Durch eine Reduktion der Zugspannung 

kann der Dichtwerkstoff spröde werden und aufreißen, 

wodurch es zum schlagartigen Ausfall kommt. Untersuchungen 

diesbezüglich sind sehr komplex und erfordern eine genaue Analyse 

des Einsatzfalls des Dichtelements. 

2.3 SCHÄDEN AN METALLISCHEN BAUTEILEN 

In [Tum82] wird der Einfluss von Wasser auf metallische Bauteile 

hinsichtlich Korrosion untersucht. Korrosionsgefahr besteht vor 

allem an Stellen, an denen sich Wasser absetzen kann, bspw. am 

Behälterboden. In Ventilen oder in engen Dichtspalten besteht die 

Gefahr, dass Korrosionsprodukte bzw. -folgen zu einem Klemmen 

der Bauteile führen. Wie bereits in Abschnitt 2.1 beschrieben, 

wirken korrosionsbedingt ausgelöste Partikel beschleunigend auf 

die Flüssigkeitsalterung. Diese ist charakterisiert durch die Zersetzung 

der Kohlen-Wasserstoffketten, wodurch es zur Säurebildung 

im System kommt. Untersuchungen haben gezeigt, dass Eisen in 

diesem Prozess katalysierend wirkt. Zur Vorbeugung werden Korrosionsinhibitoren 

eingesetzt. In [Tum82] wurden Korrosionsversuche 

in Anlehnung an die mittlerweile zurückgezogene Norm DIN 

51 585 durchgeführt. Es wurden Stahlstäbe aus Ck 15 einem 

Öl-Wasser-Gemisch für unterschiedliche Betriebszeiten bei 60°C 

ausgesetzt. Der Durchmesser der Stäbe betrug 12,5 mm, die Länge 

80 mm. Danach wurden die Oberflächenschäden gemäß Tabelle 05 

beurteilt und entsprechend ein Korrosionsgrad vergeben. 

Getestet wurden verschiedene mineralölbasierten Druckflüssigkeiten, 

verschiedene Wassergehalte und verschiedene Alterungsstufen 

der Flüssigkeiten. Die Ergebnisse zeigen einen deutlichen 

Einfluss des Wassers auf die Korrosionseigenschaften der Flüssigkeiten. 

Es kann die Schlussfolgerung gezogen werden, dass Wasser 

01 

Buchstabe Volumenquellung [%] Beschreibung 

A 0-5 Elastomer zeigt keine bis 

geringe Quellung 

B 5-10 Elastomer zeigt geringe bis 

mäßige Quellung 

C 10-20 Elastomer zeigt mäßige bis 

starke Quellung 

D 

Buchstabencode zur Beurteilung der Beständigkeit nach 

[Cog17] 

- keine Daten vorhanden 

02 

Umgebungs 

flüssigkeit 

NR 

IIR 

EPDM 

NBR 

HNBR 

CR 

nicht zu empfehlen 

Abwasser B B B A A B D D B A A A 

Hydraulikflüssigkeit 

(Mineralölbasis) 

D D D A A B A A C A A A 

Wasser A A A A A A C D A A A A 

03 

Beständigkeit verschiedener Dichtwerkstoffe in 

verschiedenen Medien nach [Cog17] 

Buchstabe Volumenquellung Verlust an Zugspannung 

A ≤ 15% in 30 Tagen bis 1 Jahr ≤ 15% in 30 Tagen bis 1 Jahr 

B ≤ 30% in 30 Tagen bis 1 Jahr ≤ 30% in 30 Tagen bis 1 Jahr 

C ≤ 50% in 30 Tagen bis 1 Jahr ≤ 60% in 30 Tagen bis 1 Jahr 

D ≥ 50% sofort bis 1 Jahr ≥ 60% sofort bis 1 Jahr 

04 

Umgebungs 

flüssigkeit 

AU 

ACM 

VMQ 

FVMQ 

FKM 

Buchstabencode zur Beurteilung der Beständigkeit nach 

[Pru94] 

NR 

IIR 

EPDM 

NBR 

HNBR 

Frischwasser B A A A A B A D B A B B 

Salzwasser D B B B A B D D A A B B 

Seewasser D B B B A C D D B A A B 

05 

Beständigkeit verschiedener Dichtwerkstoffe in Salz- und 

Seewasser nach [Pru94] 

CR 

AU 

ACM 

VMQ 

FVMQ 

Bewertungskriterien der Korrosionsschäden nach 

DIN 51 585 

Korrosionsgrad Bedeutung Beschreibung 

0 Keine Korrosion Unverändert 

1 Geringe Korrosion Höchstens 6 Korrosionsstellen von 

denen keine einen größeren 

Durchmesser als 1 mm hat 

2 Mäßige Korrosion Nicht mehr als 5% der Oberfläche 

korrodiert, aber mehr oder größer als 

Korrosionsgrad 1 

3 Starke Korrosion Über 5% der Oberfläche korrodiert 

FKM 

FFKM 

FFKM 


elative Lebensdauer 

Lösung 

Chem. Reaktion 

4 

Verdampfung 

Sublimation 



05 

06 

Grundkörper 

07 

10 

5 

4 

3 

2 

1 

Kavitationsschäden (Rahmen) an der Kolbentrommel 

einer Axialkolbenpumpe in Schrägscheibenbauweise 

[Kun95] 

Wechselwirkungen zwischen den Elementen eines 

tribologischen Systems [Hab80] 

Adsorption 


Sublimation 

Adsorption 


Lösung, Anreicherung 

mit Verschleißpartikeln 

5 

3 

Umgebungsmedium 

Zwischenstoff 

Trennung 

Schmierung 

Tribooxidation 

Abrasion 

Oberflächenzerrüttung 

2 

Adhäsion 

Abräsion 

Oberflächenzerrüttung 

Lebensdauer eines Kegelrollenlagers in Abhängigkeit 

verschiedener Wassergehalte der Flüssigkeit [Can77] 

3 

5 

Adsorption 


Sublimation 

Lösung, Anreicherung 

mit Verschleißpartikeln 

Adsorption 


1 25 100 400 

Wasserkonzentration [10 -4 %] 

Gegenkörper 

06 

Druckflüssigkeit 

Ergebnisse der Korrosionsuntersuchungen [Tum82] 

Betriebsstunden 

[h] 

Wassergehalt 

[Volumen-%] 

H 1000 0 0 

H 1000 1,0 3 

H 1000 2,5 3 

H 1000 5,0 2 

HL 2000 2,5 3 

HL 2000 5,0 1 

HLP 2000 0 0 

HLP 2000 1,0 0 

HLP 2000 5,0 0 

HLP-D-I 2000 0 0 

HLP-D-I 2000 1,0 3 

HLP-D-I 2000 5,0 3 

HLP-D-II 2000 0 0 

HLP-D-II 1500 5,0 0 

H 1000 Voralterung/5,0 2 

HL 1000 Voralterung/5,0 1 

HLP 2000 Voralterung/5,0 0 

HLP-D-I 2000 Voralterung/5,0 3 

HLP-D-II 2000 Voralterung/5,0 1 

Korrosionsgrad 

erhebliche Schäden an den metallischen Bauteilen verursachen 

kann. In Tabelle 06 sind die Korrosionsgrade der Stäbe unter verschiedenen 

Bedingungen angegeben. 

2.4 SCHÄDEN DURCH DAMPFKAVITATION 

Unter Kavitation wird das Entstehen von Gasblasen bei sinkendem 

Druck und konstanter Temperatur verstanden [Bre95]. Implodieren 

diese, kann es zu Schäden an Bauteilen kommen. In der Hydraulik 

kann die Blase mit aus der Umgebungsflüssigkeit entlöster Luft, mit 

Flüssigkeitsdampf oder mit dem Dampf fremder Flüssigkeiten, 

bspw. Wasserdampf, gefüllt sein. Der Sättigungsdruck der gasförmigen 

Flüssigkeit wird unterschritten, bspw. beim Durchströmen 

einer Blende, wodurch, mit steigender Druckdifferenz, Energie zur 

Blasenbildung und zu deren Wachstum in der Umgebungsflüssigkeit 

freigesetzt wird. Blasen entstehen an Keimen, wobei zwischen 

homogener und heterogener Keimbildung unterschieden wird. Bei 

homogener Keimbildung wächst die Blase ausgehend von vorübergehenden 

mikroskopischen Hohlräumen, die durch thermische 

Bewegung der Moleküle entstehen. Da in hydraulischen Systemen 

nicht nur Druckflüssigkeit, sondern auch Partikel, Luftblasen u. Ä. 

vorhanden sind und somit die heterogene Keimbildung überwiegt, 

wird hier auf die Darstellung der homogenen Bildung verzichtet. 

Bei der heterogenen Bildung entstehen die Mikroblasen an 

Unstetigkeiten in der Flüssigkeit. Da der Fokus dieses Beitrags auf 

Wasser liegt, ist die Blase in der vorliegenden Betrachtung mit 

Wasserdampf gefüllt. 

Das mechanische Gleichgewicht der Blasen in einer Flüssigkeit 

kann durch Gl. 2-1 beschrieben werden. Hierbei ist p B 

der Druck in 

der Blase, der, im Falle einer isothermen Dampfblase, gleich dem 

Sättigungsdampfdruck p V 

ist. Der Druck p herrscht außerhalb der 

Blase, S ist die Oberflächenspannung zwischen Blase und Flüssigkeit 

und R der Radius. 

2 ⋅ S 

pB 

− p = Gl. 2 −1 

R 



Wenn der Außendruck p kleiner als p B 

– 2 ∙ S/R ist, wird die Blase 

wachsen. Das geschieht so lange, bis entweder das Gleichgewicht 

wieder hergestellt ist oder die Blase platzt. Das Wachstum einer 

Dampfblase ist also zum einen durch den Sättigungsdampfdruck 

bei gegebener Temperatur bestimmt, zum anderen durch den 

Außendruck. Dieser variiert in einem hydraulischen System aufgrund 

von Arbeitszyklen und Geschwindigkeitsänderungen, lokal 

wie auch zeitlich. Im Bereich eines lokalen Hochdruckgebietes 

kann es passieren, dass die Blase kollabiert. Unter der Annahme, 

dass die Blase eine Kugel ausbildet, kann der Druck p p 

der Schockwelle, 

die sich nach dem Platzen ausbreitet, mit Gl. 2-2 [Bre95] 

abgeschätzt werden. Dabei ist p ∞ 

der durchschnittliche Druck in der 

Flüssigkeit, R m 

der Radius der Blase beim Platzen und r der Abstand 

vom Blasenmittelpunkt. 

Rm 

pp 

= 100 ⋅p∞ 

⋅ Gl. 2−2 

r 

Der Schockwellendruck ist um zwei Größenordnungen größer als 

der Umgebungsdruck. Implodieren Blasen im Bereich einer Asymmetrie, 

bspw. im Bereich einer Wand oder in der Umgebung anderer 

Blasen, entstehen Mikrojets in Richtung der Asymmetrie. Beim 

Auftreffen des Jets auf die Wand wird ein Impuls übertragen, der zu 

Werkstoffermüdung führt. Dadurch entstehen die typischen, 

feinporigen Kavitationsschäden, wie Bild 05 zeigt. 

In [Tum82] wurden umfangreiche Untersuchungen von 

Kavitationsschäden durch Wasser im Modellversuch durchgeführt. 

Durch eine Düse wurde der Druck der feuchten Flüssigkeit 

im Modell aufbau mittels Wandlung in Strömungsgeschwindigkeit 

abgesenkt, sodass Blasen entstehen können. Diese Strömung wird 

auf einen Probekörper geleitet, wo der Druck durch Stauung wieder 

ansteigt. Als Messgröße wird die Gewichtsänderung aufgrund 

Kavitationserosion des Probekörpers heran gezogen. Es zeigte 

sich, dass bei höherem Wassergehalt der Druckflüssigkeit weniger 

Kavitationsschäden auftraten. Das wurde durch die Ausbildung 

einer schützenden Dampfschicht an der Wand des Versuchsträgers 

erklärt, wie es ebenfalls auch in [Kra16] beschrieben wird. 

Dampfblasen entstehen aufgrund des lokalen Absenkens des 

Drucks unter den Sättigungsdampfdruck, haften an der zu 

betrachtenden Stelle an und bilden allmählich die Dampfschicht. 

Die kinetische Energie platzender Blasen wird von dieser Schicht 

absorbiert, sodass die darunter liegenden Bauteile geschützt 

werden. Eine solche Schutzschicht ist im realen hydraulischen 

System nicht zu erwarten, da zum einen instationäre Vorgänge 

aufgrund der Arbeitszyklen vorliegen, zum anderen viele Bereiche 

turbulent durchströmt werden. Die Dampfschicht wird dadurch 

regelmäßig abgelöst. Die schützende Wirkung ist damit nicht 

mehr gegeben. 

Zur Vermeidung von Dampfkavitationsschäden in hydraulischen 

Systemen sind daher alle Maßnahmen zu ergreifen, um Dampfblasenbildung 

in Wandnähe zu vermeiden. Das kann zum einen 

durch besondere Gestaltung der Strömungsführung geschehen, 

sodass der lokale Druck nicht unter den Sättigungsdampfdruck des 

Wassers fällt. Zum anderen kann der Gesamtwassergehalt niedrig 

gehalten werden, sodass weniger Wassermoleküle zur Blasenbildung 

zur Verfügung stehen. 

2.5 LEBENSDAUERREDUKTIONEN DURCH 

STÖRUNG DES TRIBOLOGISCHEN SYSTEMS 

Ein tribologisches System besteht aus den Elementen Grundkörper, 

Gegenkörper, Zwischenstoff und Umgebungsmedium. Im 

Fall eines Stangendichtelements ist die Kolbenstange Grundkörper, 

der Dichtring der Gegenkörper, die Druckflüssigkeit der 

Zwischenstoff und die Umgebungsluft das Umgebungsmedium. 

Zwischen den Elementen herrschen komplexe Wechselwirkungen 

wie in Bild 06 dargestellt ist [Jac12]. 

Wasser gelangt über das Umgebungsmedium Luft in den Zwischenstoff 

der dieses absorbiert. Es ist also nach [Jac12] eine Störgröße. Es 

beeinflusst die Schmierung und die Trennung von Grund- und 

Gegenkörper und löst chemische Reaktion dort aus. Zurück in den 

Zwischenstoff kommen dadurch Verschleißpartikel. 

In [Can77] wurden die Auswirkungen von Wasser in Schmierflüssigkeiten 

auf die Lebensdauer von Kegelrollenlagern untersucht. 

Solche finden sich unter anderem in Axialkolbeneinheiten in 

Schrägscheibenbauweise [Mur12], wo sie mit Hydraulikflüssigkeit 

geschmiert werden. In der Untersuchung wurde ein Prüfstand entwickelt, 

mit dem Lagerlebensdauertests durchgeführt werden können. 

Als Wassergehalte wurden 25 ∙10 -4 %, 100 ∙10 -4 % und 400 ∙10 -4 % 

gewählt, wodurch das Wasser gelöst und nicht als freie Phase 

vorliegt. Als Schmierstoff wurde eine SAE 20-Flüssigkeit verwendet. 

Im Versuch wurde die L15,9 Lebensdauer ermittelt, d.h. die Anzahl 

der Umdrehungen, bei der 15,9% der untersuchten Lager ausfallen. 

Ausfallkriterium waren aufgetretene Abplatzungen größer als 

0,0645 cm². 

Die Ergebnisse der Untersuchungen wurden auf die Lebensdauer 

bei 100 ∙10 -4 % Wassergehalt bezogen und in einem doppellogarithmischen 

Diagramm über dem Wassergehalt aufgetragen, siehe 

Bild 07. 

Es zeigt sich, dass der Zusammenhang zwischen der relativen 

Lebensdauer L der untersuchten Lager und dem Wassergehalt X 

der Schmierflüssigkeit durch die folgende Gl. 2-3 beschrieben werden 

kann. L ist die Lebensdauer für den untersuchten Wassergehalt 

bezogen auf die Lebensdauer bei einem Gehalt von 100 ∙10 -4 %. 

0,6 

−4 

⎛100 ⋅10 

⎞ 

L = ⎜ ⎟ 

Gl. 2−3 

⎝ X ⎠ 

Eine Erhöhung des Wassergehaltes von 25 ∙10 -4 % auf 100 ∙10 -4 % 

reduziert die Lebensdauer um 60%. Eine weitere Erhöhung des 

Wassergehaltes sorgt für einen weiteren Abfall der Lebensdauer, 

jedoch nicht mehr so stark wie bei geringeren Wassergehalten. 

Steigerungen bei geringeren Wassergehalten sind daher kritischer 

zu betrachten als bei größeren. 

3. ZUSAMMENFASSUNG / AUSBLICK 

In diesem Beitrag wurden die Auswirkungen von Wasser in Ölhydraulischen 

Anlagen aufgezeigt und die daraus resultierenden 

Schäden erläutert. Wasser wirkt beschleunigend auf die Oxidation 

bzw. ist Voraussetzung für die Hydrolyse der eingesetzten 

Druckflüssigkeit. Es wirkt außerdem korrosiv auf metallische 

Oberflächen, wodurch die Partikelkonzentration durch Ablösen der 

Korrosionsprodukte von Bauteilen im System erhöht wird. 

Dichtungswerkstoffe können bei Anwesenheit von Wasser quellen 

und ihre Zugspannung verlieren, wodurch ihre Funktionssicherheit 

gefährdet wird. Wasserdampfkavitation und die damit einhergehende 

Erosion schädigen das System zusätzlich. Zuletzt sei noch 

die Störung der tribologischen Systeme, u.a. in den Wälzlagern, 

genannt, die deren Lebensdauer deutlich herabsetzt. 

In einer auf diesem Artikel aufbauenden Abhandlung in der 

folgenden Ausgabe werden die Wege von Wasser ins System 

beschrieben. Es werden dazu Modelle entwickelt, mit deren Hilfe 

die eingetretenen Wassermengen quantifiziert werden können. 

4. DANKSAGUNG 

Das Projekt „Wassereinzug über Stangendichtungen“ (FKM-Nr. 

703360) wird durch einen industriedominierten Arbeitskreis des 

Forschungsfonds des Fachverbandes Fluidtechnik im VDMA 

begleitet und unterstützt. Die Autoren danken allen Beteiligten für 

die finanzielle Förderung und die fachliche Unterstützung. 




Literaturverzeichnis 

[Boy02] Boyde, S.: „Green lubricants. Environmental benefits and impacts on 

lubrication.” Green Chemistry, 4, The Royal Society of Chemistry, 293-307, 2002 

[Bre95] Brennen, C.: „Cavitation and bubble dynamics”, Oxford University Press, 

1995 

[Can77] Cantley, R.: „The Effect of Water in Lubricating Oil on Bearing Fatigue 

Life”, A S L E Transactions, 20:3, 244-248, 1977 

[Cog17] N.N.: „Beständigkeitsliste”, Produktdatenblatt Firma C. Otto Gehrckens 

GmbH & Co. KG, abgerufen am 06.04.2017 

[DIN90] N.N.: „Bestimmung der Neutralisationszahl“, DIN 51 558, DIN-Norm, 

Beuth-Verlag, 1990 

[Hab80] Habig, K.-H.: „Verschleiß und Härte von Werkstoffen“, Hanser, ISBN 

3-446-12965-0, 1980 

[Iwa79] Iwanaga, M.; Fitch, E.C.: „How to extend the service life of mineral base 

hydraulic oils”, The BFPR Journal, Nr. 12,1,63-79, 1979 

[Jac12] Jacobs, G.: „Tribologie”, Vorlesungsumdruck, RWTH Aachen, 2012 

[Kra16] Krahl, D., et. al.: „Visualization of cavitation and investigation of 

cavitation erosion in a valve”, 10th International Fluid Power Conference, 

Proceedings, 333-348, Dresden, 2016 

[Kun95] Kunze, T.: „Experimentelle und analytische Untersuchungen zur 

Kavitation bei selbstsaugenden Axialkolbenpumpen“, Dissertation, TU Dresden, 

1995 

[Mur12] Murrenhoff, H.: „Grundlagen der Fluidtechnik – Teil 1: Hydraulik”, 

Vorlesungsumdruck, RWTH Aachen, Shaker-Verlag, ISBN 978-3-8440-1223-1, 

2012 

[Pru94] Pruett, K. M.: „Chemical Resistance Guide for Elastomers II”, Compass 

Publications, La Jolla, CA, USA, ISBN 978-1889712024, 1994 

[Rab81] Rabinowicz, E.: Lecture presented to the American Society of Lubricating 

Engineers, Bearing Workshop, USA, 1981 

[Tot03] Totten, G.: „Fuels and Lubricants Handbook: Technology, Properties, 

Performance, and Testing“, ASTM Manuel Series: MNL37WCD, ISBN 978- 

0803120969, 2003 

[Tum82] Tumbrink, M.: „Der Einfluss von Wasser in mineralölbasischen 

Druckflüssigkeiten von Hydraulikanlagen”, Dissertation, RWTH Aachen, 1982 

Autoren: Tobias Mielke, M.Sc., Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff, 

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Katharina Schmitz, Institut für fluidtechnische Antriebe und 

IMPRESSUM 

FLUIDTECHNIK 

erscheint 2018 im 62. Jahrgang, ISSN 0341-2660 

Redaktion 

Chefredakteur: Peter Becker B. A., 

Tel.: 06131/992-210, E-Mail: p.becker@vfmz.de 

(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt) 

Redakteurin: Svenja Stenner, 

Tel.: 06131/992-302, E-Mail: s.stenner@vfmz.de 

Redaktionsassistenz: Melanie Lerch, 

Tel.: 06131/992-261, E-Mail: m.lerch@vfmz.de, 

Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371, E-Mail: p.weidt@vfmz.de 

Doris Buchenau, Angelina Haas, Ulla Winter 

(Redaktionsadresse siehe Verlag) 

Herausgeber: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Katharina Schmitz, 

Institutsdirektorin, 

Tel: 0241/80-47701, Fax: 0241/80-647712, 

E-Mail: sc@ifas.rwth-aachen.de 

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff, 

Tel.: 0241/80-47710, Fax: 0241/80-647712, 

E-Mail: mh@ifas.rwth-aachen.de 

ifas – Institut für fluidtechnische Antriebe und Systeme 

RWTH Aachen University, Campus-Boulevard 30, 

52074 Aachen, Internet: www.ifas.rwth-aachen.de 

Organ: Organ des Forschungsfonds des Fachverbandes 

Fluidtechnik im VDMA 

Gestaltung 

Mario Wüst, Anette Fröder, Anna Schätzlein, 

Sonja Schirmer 

Chef vom Dienst 

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer 

Anzeigen 

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262, 

E-Mail: o.jennen@vfmz.de 

Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206, 

E-Mail: a.zepig@vfmz.de 

Formelzeichen und Abkürzungen 

L Relative Lagerlebensdauer [-] 

p Druck [Pa] 

p p 

Druck der Schockwelle [Pa] 

p B 

Druck in einer Blase [Pa] 

p ∞ 

Durchschnittsdruck [Pa] 

r Laufkoordinate [m] 

R Blasenradius [m] 

R m 

Blasenradius beim Platzen [m] 

S Oberflächenspannung [Pa] 

X Wassergehalt [%] 

Abkürzungen 

NR 

IIR 

EPDM 

NBR 

HNBR 

CR 

AU 

ACM 

VMQ 

FVMQ 

FKM 

FFKM 

Naturkautschuk 

Butylkautschuk 

Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk 

Acrylnitril-Butadien-Kautschuk 

Hydrierter NBR-Elastomer 

Chlor-Butadien-Kautschuk 

Polyester-Urethan-Kautschuk 

Arcylat-Kautschuk 

Silikon-Kautschuk 

Fluor-Silikon-Kautschuk 

Fluorkautschuk 

Perfluorkautschuk 

Annemarie Benthin, Anzeigenverwaltung 

Tel.: 06131/992-250, E-Mail: a.benthin@vfmz.de 

Anzeigenpreisliste Nr. 58: gültig ab 1. Oktober 2017 

Leserservice 

vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG, 

Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel.: 06123/9238-266 

Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige 

Änderungen Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit 

(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de). 

Preise und Lieferbedingungen: 

Einzelheftpreis: € 14,50 (zzgl. Versandkosten), 

Jahresabonnement: Inland: € 159,- (inkl. Versandkosten), 

Ausland: € 179,- (inkl. Versandkosten) 

Abonnements verlängern sich automatisch um ein 

weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor 

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden. 

Verlag 

Vereinigte Fachverlage GmbH, 

Lise-Meitner-Straße 2, 

55129 Mainz, 

Postfach 100465, 55135 Mainz 

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Ein Unternehmen der Cahensly Medien 

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(verantwortlich für den Anzeigenteil) 

Vertrieb: Lutz Rach, Tel.: 06131/992-200, 

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etc.) und seiner Veröffentlichung in dieser Zeitschrift 

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FLUIDTECHNIK 

BAUMASCHINENMARKT 

BOOMT 

+ 50% 

NACHFRAGE NACH 

RAUPENBAGGERN 

Ein Großteil des globalen Wachstums kommt aus Asien. 

Nach eher verhaltenen Jahren wuchs der Markt vor allem 

in China dank einer Vielzahl neuer Infrastrukturprojekte 

enorm, was u.a. die Nachfrage nach Raupenbaggern 

beflügelte. 

FLOTTEN 

MODERNISIERT 

Der globalen Baumaschinen-Branche geht es so gut wie lange 

nicht mehr. Das zeigt eine Erhebung der Unternehmensberatung 

„Off-Highway Research“. Im Jahr 2017 stiegen die Verkaufszahlen 

im Vergleich zum Vorjahr um 27 Prozent auf 894 000 Maschinen 

– Höchstwert seit 2012. Doch wo kommt der Aufschwung her? 

Und wie gestaltet sich der Trend für die kommenden Jahre? Wir 

haben es für Sie grafisch aufbereitet. 

MODERATES WACHSTUM IN DEN 

KOMMENDEN FÜNF JAHREN 

WELTWEITER VERKAUF VON BAUMASCHINEN 

IN TAUSEND EINHEITEN VON 2017-2022, 

* = VORHERSAGE 

Nachdem in 2016 noch Unsicherheit über den Ausgang 

der Präsidentschaftswahlen in den USA herrschte, hat 

auch der Baumaschinenmarkt von der wiedererstarkten 

Wirtschaft profitiert. Zudem wurden alternde Flotten im 

vergangenen Jahr modernisiert. 

STARKER 

NORDEN 

Alle westeuropäischen Staaten verzeichneten einen 

verbesserten Absatz von Baumaschinen. Besonders gut 

lief es in Skandinavien (Norwegen und Schweden 

setzten Rekordmarken) und in Deutschland 

Quelle: Off-Highway Research 


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LEO 5 

mit LoRaWAN 

ISM 

Band 

Funk- 

Manometer 

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ARC-1 Tube 

mit Pegelsonde 

Serie 36 XiW 

LOW POWER 

PRESSURE SENSORS 

OPTIMIZED FOR 

INTERNET 

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Schnittstellen- 

Konverter 

K-114 BT 

für digitale + analoge 

Druckmessgeräte 

ARC-1 Box 

mit Drucktransmitter 

Serie 23 SY 

Manometer 

LEO 5 

mit Bluetooth 

classic 

RFID 

Datenlogger 

Serie 21 DC 

RFID 

Drucktransponder 

Serie 21 D 

Funk- 

Drucktransmitter 

mit Bluetooth 

smart 

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Drucktransmitter und Pegelsonden mit digitalen Schnittstellen sind wie geschaffen für IoT-Lösungen. 

Niedrige Versorgungsspannungen und optimierter Stromverbrauch, ideal für batteriebetriebene Funk-Lösungen. 

Druckbereiche: 0,3…1000 bar / ATEX-Zertifizierung / Druck- und Temperaturinformationen 

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1,8…3,6 V (optimiert für Knopfzellen) 

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Gesamtfehlerband ±0,7 %FS @ -10…80 °C 

X-Linie Drucktransmitter 

RS485-Interface bis 1,4 km Kabel 

3,2…32 V (optimiert für 3,6 V Lithium-Zellen) 

100 μW @1S/min und 3,2 V 

Gesamtfehlerband ±0,1 %FS @ -10…80 °C 

Sensor +Test I Halle 1 I Stand 335 

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Registration / Anmeldung 20 th ISC 

International Sealing Conference 

Internationale Dichtungstagung 

Stuttgart, Germany, October 10-11, 2018 

Company – institute /Firma – Institut 

Title, first name, surname / Titel, Vorname, Name 

Department / Abteilung 

Street and number or P.O. box / Straße und Hausnummer oder Postfach 

Country, postcode, place / Land, PLZ, Ort 

Telephone / Telefon 

E-mail / E-Mail 

Telefax / Telefax 

£ I will attend at the Conference / Ich werde an der Tagung teilnehmen 

£ My company is VDMA member / Meine Firma ist VDMA-Mitglied 

£ I am a speaker/chairperson / Ich bin Vortragende(r)/Vorsitzende(r) 

£ I am a Ph.D. student / Ich bin Doktorand 

£ I will attend the Conference Banquet on October 10 th , 2018 

Ich werde am Festabend am 10. Oktober 2018 teilnehmen 

£ alone / alleine £ in company / in Begleitung 

£ I will not attend the Conference Banquet / 

Ich werde nicht am Festabend teilnehmen 

Attendance fee / Teilnahmegebühr 

Attendance fee for staff of VDMA member 

companies / Teilnahmegebühr für Beschäftigte 

von VDMA-Mitgliedsfirmen 

Speakers / Chairpersons 

Vortragende / Vorsitzende 

Ph.D. students / Doktoranden 

€ 990,00 + 19%VAT/MwSt 

€ 790,00 + 19%VAT/MwSt 

free of charge 

ohne Gebühr 

€ 390,00 + 19%VAT/MwSt 

additional Guests at the Banquet / 

zusätzliche Gäste zum Festabend € 95,00 + 19%VAT/MwSt 

For registration later than September 9th, 2018 

an extra charge of 10% will be added. 

Für Anmeldungen nach dem 09. September 2018 

wird ein Zuschlag von 10% erhoben. 

I am aware that my name and my business address will be listed in the participants 

directory and will be processed and stored on computer for organisational purposes. 

Ich bin damit einverstanden, dass mein Name und meine Firmenadresse in der 

Teilnehmerliste veröffentlicht sowie für Organisationszwecke gespeichert werden. 

VDMA 

Fluidtechnik 

Lyoner Str. 18 

60528 Frankfurt am Main 

Germany 

Phone +49 69 6603-1318 

Fax +49 69 6603-2318 

E-Mail christian.geis@vdma.org 

Internet www.vdma.org/fluid 

Institut für Maschinenelemente 

der Universität Stuttgart (IMA) 

Pfaffenwaldring 9 

70569 Stuttgart 

Germany 

Phone +49 711 685-60472 

Fax +49 711 685-66319 

E-Mail markus.schulz@ 

ima.uni-stuttgart.de 

Internet www.ima.uni-stuttgart.de 

Contact / Ansprechpartner 

Fluidtechnik im VDMA 

20 th ISC 

Dr. Christian Geis 

Lyoner Str. 18 

60528 Frankfurt am Main 

Germany 

Phone +49 69 6603-1318 

Fax +49 69 6603-2318 


Internet www.fluid.vdma.org 


Media Partner / Medienpartner 


Announcement 

Ankündigung 

20 th ISC 

Stuttgart, Germany 

Oct. 10 – 11, 2018 

International Sealing Conference 

Internationale Dichtungstagung 

Place, date / Ort, Datum 

Signature / Unterschrift 

Eine Kooperation von 


Fluidtechnik

Schedule / Veranstaltungsübersicht 

Schedule / Veranstaltungsübersicht 

9:00 

0:00 

1:00 

2:00 

3:00 

4:00 

5:00 

6:00 

7:00 

8:00 

9:00 

0:00 

Wednesday 12 th 2016 / Mittwoch, 12. Oktober 2016 

Wednesday Wednesday 10 th October 10 2018 th October / Mittwoch, 201810. / Mittwoch, Oktober 10. 2018 Oktober 2018 

Session 1 

Session 2 

Session 3 

Session 4 

09:00 

09:00 

10:00 

Session 1 

Session 1 

Break / Pause 

I 1 - I 2 

Exhibition 

I 1 

/ Ausstellung 

- I 2 

11:00 

Rotary Break Shaft / Pause SealsBreak / Pause Static Seals 

Exhibition / Ausstellung Exhibition / Ausstellung 

11:00 

Wellendichtungen Statische Dichtungen 

Rotary Shaft Rotary Seals Shaft Reciprocating Seals Reciprocating Seals Seals 

12:00 

A 1 - A 3 

B 1 - B 3 

Wellendichtungen Wellendichtungen Translat. Dichtungen Translat. Dichtungen 

12:00 

13:00 

14:00 13:00 

17:00 

Session 2 

Session 3 

A 4 - A 7 

B 4 - B 7 

Mechanical Seals Mechanical SealsStatic Seals Static Seals 

15:00 

14:00 

Break - Pause 

Exhibition - Ausstellung 

Gleitringdichtungen Gleitringdichtungen Statische Dichtungen Statische Dichtungen 

16:00 

20:00 

Session 4 

Exhibition / Ausstellung 


Opening / Eröffnung 19 th ISC 

Opening 

Introduction 

/ Eröffnung Opening 

Lectures 

20 / Eröffnung th ISC 

/ Einführungsvorträge 

20 th ISC 

10:00 Introduction Lectures Introduction / Einführungsvorträge 

Lectures I 1 -/ I Einführungsvorträge 

2 

15:00 

18:00 

19:00 

20:00 

Session 2 

A 1 - A 3 

Session 3 

A 1 - A 3Lunch B / Mittagessen 1 - B 3 B 1 - B 3 


Rotary Lunch Shaft / Mittagessen Seals Lunch / Mittagessen Basics of 

Sealing Technology 


Wellendichtungen 

Grundlagen der 

Dichtungstechnik 

Materials and Surfaces Standardization/Patents/ 

Laws/Test Procedures 

A 4 - A 7 A 4 - A 7 B 4 - B 7 B 4 - B 7 

Werkstoffe und 

Oberflächen 

Normung/Patentwesen/ 

gesetzliche Vorgaben/ 

Break - PauseBreak - Pause 

Prüfverfahren 

Exhibition - Ausstellung Exhibition - Ausstellung 

A 8 - A 11 

B 8 - B 11 

Tribology 

16:00 

18:00 

Session 4 

Tribologie 

19:00 

A 8 - A 11 

17:00 


Tribology Simulation Simulation 

Tribologie 

Simulation 

Simulation 

A 8 - A 11 B 8 - B 11 B 8 - B 11 

Conference Banquet / Festabend 


Exhibition - Poster Session 

Fachaussstellung - Posterschau 

Visit to IMA Laboratory 

Institutsbesichtigung 

Conference Banquet Conference / Festabend Banquet / Festabend 





Visit to IMA Laboratory Visit IMA Laboratory 

Institutsbesichtigung Institutsbesichtigung 

09:00 

10:00 

11:00 

12:00 

13:00 

14:00 

15:00 

16:00 

17:00 

Thursday 11Thursday th October 11 2018 th October / Donnerstag, 2018 / Donnerstag, 11. Oktober 11. 2018 Oktober 2018 

Session 5 

Session 6 

Session 7 

Session 8 

09:00 

Rotary Shaft Rotary Seals Shaft Materials Seals and Materials Surfacesand Surfaces 

Wellendichtungen Wellendichtungen Werkstoffe und Werkstoffe und 

10:00 

Oberflächen Oberflächen 

11:00 

13:00 

A 12 - A 15 

Break / PauseBreak / Pause 



B 12 - B 15 

Rotary Shaft Rotary Seals Shaft Reciprocating Seals Reciprocating Seals Seals 

12:00 

Wellendichtungen Wellendichtungen Translat. Dichtungen Translat. Dichtungen 

17:00 

Session 5 

A 12 - A 15 

Session 6 

A 16 - A 19 

A 16 - A 19 

Lunch / Mittagessen Lunch / Mittagessen 


B 16 - B 19 

14:00 

Application in Application Practice in Practice Static Seals Static Seals 

Session 7 

Anwendungsthemen Anwendungsthemen Statische Dichtungen Statische Dichtungen 

A 20 - A 22 

15:00 

Session 8 

A 20 - A 22 

B 12 - B 15 

B 16 - B 19 

Break / PauseBreak / Pause 


16:00 Closing Lectures Closing / Abschlussvorträge 

Lectures / Abschlussvorträge 

C 1 - C 2 

B 20 - B 22 

C 1 - C 2 

B 20 - B 22 

Closing / Abschluss Closing / 20 Abschluss th ISC 20 th ISC 





The detailed programme can be downloaded from the ISC website 

or ordered at the contact adress. 

Das vollständige Tagungsprogramm kann von der ISC-Webseite 

heruntergeladen oder bei der Kontaktadresse angefordert werden. 

International 

Sealing Conference 





Please inform us about your working field: 

Bitte informieren Sie uns über Ihr Arbeitsgebiet: 

Fax +49 69 6603-2318 


Supplier of raw materials and compounds / Zulieferer 

Sealing manufacturer / Dichtungshersteller 

Sealing user, manufacturer of hydraulic components/ 

Anwender, Hersteller von Hydraulikkomponenten 

◦ 

◦ 

◦ 

Sealing user, manufacturer of pneumatic components / 

Anwender, Hersteller von Pneumatikkomponenten 

◦ 

End user manufacturer of machinery (stationary or mobile) 

Endanwender, Maschinenhersteller (stationär oder mobil) 

◦ 

Manufacurer of fluid power media and lubricants 

Hersteller von Druckmedien und Schmierstoffen 

◦ 

VDMA 


20 th ISC 

Dr. Christian Geis 

Lyoner Strasse 18 

University / Universität 

Association / Interessenverband 

Press / Presse 

Further / Sonstiges 

◦ 

◦ 

◦ 

◦ 

60528 Frankfurt/Main 

Germany

O+P Fluidtechnik 6/2018

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