Schon seit mehr als 100 Jahren ist die hydraulische Übertragung von Kräften mittels Öl als Übertragungsmedium Stand der Technik, insbesondere bei Industrieanwendungen, im Baugewerbe und in der Landtechnik. Im Laufe der Zeit ersetzten die einzelnen Hydraulikkomponenten wie z. B. Pumpen, Zylinder, Leitungen und Steuerventile, in vielen Bereichen die rein mechanischen Funktionen, wie sie beispielsweise über Seilzüge oder Gestängekonstruktionen zur Kraftübertragung zum Einsatz kamen.
Der Vorteil einer Hydraulik liegt in der wesentlich höheren Kraftübertragung im Vergleich zu mechanischen Elementen bei gleichzeitig platzsparender und wartungsarmer Bauform.
Ein klassischer Anwendungsfall für ein hydraulisches System ist der Traktor. Die Hydraulik wird hier einerseits für fahrzeugeigene Funktionen wie Lenkung und Bremsen benötigt.
Sie steht andererseits aber auch durch Anschlüsse und Kupplungen zum Antrieb externer Geräte – wie etwa Holzspalter – zur Verfügung. Dabei bildet das Hydrauliksystem des Traktors einen Kreislauf, der sich aus den folgenden Komponenten zusammensetzt:
Der Öltank für die Lagerung des Hydrauliköls
Für einen funktionierenden Hydraulikkreislauf muss ein bestimmtes Volumen an Hydrauliköl zur Verfügung stehen. Für die Lagerung dieses Öls ist ein Tank erforderlich. Dabei stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung:
Das Hydrauliköl für externe Anwendungen kann gemeinsam mit dem erforderlichen Öl für traktoreigene Funktionen – etwa Lenkung oder Getriebeschmierung – in einem Tank gesammelt werden. Hierbei spricht man von einem gemeinsamen Ölhaushalt.
Alternativ können mehrere Tanks für verschiedene Ölkreisläufe eingesetzt werden – folgerichtig spricht man in diesem Fall von einem getrennten Ölhaushalt.
Hydraulikpumpen zur Zirkulation des Öls
Für die Zirkulation des Öls im Kreislauf sind eine oder mehrere Hydraulikpumpen notwendig.
Nur durch die Pumpenleistung kommt es zur gewünschten Kraftübertragung auf die Verbraucher. Ist die Hydraulik in mehreren, in sich geschlossenen Systemen verbaut, kommen auch mehrere Hydraulikpumpen zum Einsatz.
Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Konstantpumpen und Verstellpumpen. Bei einer Konstantpumpe lässt sich die Fördermenge nicht verändern, sie bleibt also konstant im Gegensatz zur Verstellpumpe. Eine typische Bauart der Konstantpumpe ist die Zahnradpumpe, welche als technisch simpel und sehr robust gilt.
Die wichtigsten Leistungskennzahlen einer Hydraulikpumpe sind der maximale Durchfluss sowie der anliegende Druck. Erstgenannter wird in Liter pro Minute (l/min) angegeben, der Traktor erreicht ihn entweder bei Nenn- oder bei Maximaldrehzahl des Motors. Der Druck wird in bar angegeben. Aus beiden Größen errechnet sich schließlich durch Multiplikation die hydraulische Leistung.
Zudem werden Hydrauliksysteme in offen und geschlossen unterteilt. Der Unterschied besteht darin, dass bei einem offenen Hydrauliksystem (auch „OC-System“ genannt) die Hydraulikpumpe ständig den sogenannten vollen antriebsdrehzahlabhängigen Volumenstrom fördert, auch wenn kein Verbraucher (z. B. Holzspalter mit Traktorhydraulik) betätigt wird.
Beim geschlossenen Hydrauliksystem („CC-System“) fördert die Pumpe ohne aktiven Verbraucher nur das minimale Volumen. Der Vorteil dabei ist, dass weniger Öl gefördert wird, so dass alle Komponenten im System entsprechend weniger beansprucht werden. Der Verschleiß ist also geringer.
Steuergeräte zur Aktivierung des Hydrauliksystems
Es gibt verschiedene Bauarten von Hydraulik-Steuergeräten für Traktoren.
Man unterscheidet sie hauptsächlich nach der Art der Betätigung. Diese erfolgt entweder mechanisch (also per Handkraft) oder elektrisch über einen Schalter. Weiterhin unterscheidet man zwischen einfachwirkenden (EW) und doppeltwirkenden (DW) Steuergeräten.
Die Steuerungen enthalten – unabhängig von der Art des Hydrauliksystems (offen oder geschlossen) – jeweils eine Neutralstellung sowie in vielen Fällen eine sogenannte Schwimmstellung, die zur Erleichterung des An- und Abkuppelns und zur einfachen Anpassung eines Hydraulikzylinders an die Bodenkonturen dient.
Zudem kann eine rastende Funktion in die Steuerung implementiert werden, etwa zum dauerhaften Antrieb eines Hydraulikmotors.
Hydraulikkupplungen
Als Verbindungselemente im Rahmen von Hydraulikkupplungen werden Muffen (im Volksmund als „Weiblein“ bezeichnet) am Traktor verwendet. Als Gegenstücke kommen geräteseitig Stecker („Männlein“) zum Einsatz.
Es gibt verschiedene Arten von Kupplungen wie Kugelsteckkupplungen und flachdichtende Steckkupplungen (Form A oder Form B). Nur Kupplungen gleicher Bauart sind miteinander kompatibel.
Zudem unterscheiden sich die Steckkupplungen in der Baugröße (kurz: BG) – genormt sind die Baugrößen 1 bis 4. Bei Traktoren und deren Anbaugeräten kommt in der Regel BG 3 zum Einsatz. Diese ist für Drücke von mehr als 200 bar und einen Maximaldurchfluss von 90 Litern pro Minute ausgelegt.
Bei modernen Traktoren werden häufig Multikupplungen und Hydraulikschnellkuppler eingesetzt. Sie bieten den Vorteil des schnellen An- und Abkuppelns, außerdem können mehrere Hydrauliksteckkupplungen in einem Vorgang gekuppelt werden, was Zeit und Bauraum spart.
Grundlegendes zur Traktorhydraulik
Da nahezu jeder moderne Traktor über ein Hydrauliksystem mit Anschlüssen für externe Geräte sowie über die altbekannte Zapfwelle verfügt, stellt sich immer wieder die Frage, welches System zum Antrieb eines Holzspalters besser geeignet ist.
Klar muss sein, dass jedes Antriebssystem eines Holzspalters individuelle Vor- und Nachteile mit sich bringt. Das fängt bereits bei der Wirtschaftlichkeit an.
Auf der „Contra-Liste“ zu vermerken ist, dass der Traktormotor stets laufen muss, um den Antrieb des Holzspalters zu gewährleisten (teilweise sogar mit Höchstdrehzahl), wodurch sich die Frage der Ökonomie stellt – z. B. im Vergleich zu einem Holzspalter mit Elektromotor.
Außerdem ist als Negativum anzuführen, dass elektrisch betriebene Holzspalter im Vergleich zu jenen mit Hydraulik- oder Zapfwellenantrieb deutlich lauter sind.
Auf der „Pro-Liste“ stehen insbesondere die örtliche Unabhängigkeit sowie die tendenziell größere Spaltkraft, die ein Holzspalter mit Traktorhydraulik aufbringen kann.
Vor- und Nachteile der Traktorhydraulik
Beim Antrieb über die Hydraulik des Schleppers bzw. Traktors, geht der Anschluss besonders leicht vonstatten. Einfach die beiden Kupplungselemente ineinander stecken – fertig!
Zudem ist keine zusätzliche Pumpe am Holzspalter notwendig, die die Schlepperhydraulik des Holzspalters antreiben muss.
Aus diesem Grund sind Holzspalter mit externem Hydraulikantrieb (= Zapfwellenantrieb) in der Regel deutlich günstiger.
Hauptnachteil des Hydraulikbetriebs über den Schlepper: Wenn immer wieder unterschiedliche Schlepper zum Antrieb des Holzspalters verwendet werden bzw. der Spalter einmal verliehen wird, tauschen die Systeme sich gegenseitig die Hydraulikflüssigkeit aus.
Die Folge ist: Es entwickelt sich ein Ölgemisch, sofern die Schlepper verschiedene Öle aufweisen. Dies kann zu Schäden an der Schlepperhydraulik führen, da für verschiedene Holzspalter unterschiedliche Hydrauliköle verwendet werden (müssen).
Nachteile der Zapfwelle gegenüber der Traktorhydraulik
Wird der Holzspalter per Zapfwelle angetrieben, zeichnet er sich durch die sehr hohe mögliche Spaltkraft und die ortsunabhängigen Einsatzmöglichkeiten aus.
Allerdings benötigt er eine externe Hydraulikpumpe, welche die Drehbewegung der Zapfwelle in einen ölhydraulischen Druck umwandelt, der dann wiederum den Spaltkeil antreibt.
In der Regel handelt es sich dabei um eine Zahnradpumpe. Diese Pumpe kann am Spalter fest verbaut sein.
Alternativ gibt es Aufsteckpumpen, die direkt auf den Zapfwellenstummel am Schlepper gesteckt und mittels einer Kette gegen Verdrehen gesichert werden.
Durch die Zapfwelle in Verbindung mit der externen Pumpe wird der Anschluss des Holzspalters komplizierter und zeitaufwendiger. Außerdem sind Holzspalter mit Zapfwellenantrieb meist teuerer als solche mit Anschluss an die Traktorhydraulik.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der Schlepper mit Höchstdrehzahl laufen muss, damit die höchstmögliche Spaltkraft des Holzspalters erreicht werden kann.
Nachteile der Zapfwelle gegenüber der Traktorhydraulik
Das System der Traktorhydraulik unterscheidet sich wesentlich von jenem des Zapfwellenantriebs.
Achten Sie, sofern Sie sich für einen Holzspalter mit Traktorhydraulik interessieren, unter anderem darauf, die richtige Baugröße zu wählen. In der Regel liegt diese ohnehin bei der standardmäßigen BG 3.
Haben Sie bereits Erfahrungen sowohl mit zapfwellen betriebenen Holzspaltern und/oder jenen mit Traktorhydraulik gemacht? Wie ist Ihre Meinung zur Effizienz bzw. wo sehen Sie Unterschiede?
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1 Kommentar zu „Funktionsweise der Traktorhydraulik bei Holzspaltern“
Vielen Dank für den Beitrag zur Funktionsweise der Traktorhydraulik. Mein Bruder hat einen Holzspalter, dessen Hydraulik nicht mehr einwandfrei funktioniert. Gut zu wissen, dass ein Holzspalter mit Traktorhydraulik eine stärkere Spaltkraft erreicht.