Verbindung von Elektromotor und Pumpe im Hydraulikaggregat

Ein Hydraulikaggregat besteht aus Tank, Pumpe, dem Elektromotor, der diese Pumpe antreibt, und dem Ventilblock. Die meisten Probleme im Aggregat entstehen oft nicht an der Antriebsmaschine selbst, sondern dort, wo sie mit der Pumpe verbunden ist: an Pumpenträger, Kupplung, Wellenende und Drehrichtung. Stimmen beim Austausch die Maße dieser Verbindungsstelle nicht, läuft die Pumpenachse aus der Flucht, die Kupplung ist schnell zerstört, und die Wellendichtung der Pumpe beginnt zu lecken. In diesem Beitrag zeigen wir, in welchen Schritten Sie die Verbindung von Elektromotor und Pumpe im Hydraulikaggregat prüfen sollten und woraus sich die Antriebsleistung ergibt.

Wie werden Elektromotor und Pumpe verbunden?

Die verbreitetste Anordnung in Hydraulikaggregaten ist ein an den Flansch des Elektromotors geschraubter Pumpenträger mit einer elastischen Kupplung im Inneren, die Motor- und Pumpenwelle verbindet. Die Pumpe wird mit ihrem eigenen Flansch am anderen Ende des Pumpenträgers befestigt. So sind Antrieb und Pumpe ohne zusätzliches Ausrichten auf einer Achse verbunden. Die Bauform des Elektromotors ist in dieser Anordnung meist eine der folgenden:

• B35 (Fuß und Flansch): Die Maschine wird mit den Füßen auf dem Tankdeckel oder Grundrahmen befestigt, Pumpenträger und Pumpe hängen am Flansch. In horizontalen Aggregaten häufig anzutreffen; die Füße nehmen das Gewicht von Pumpenträger und Pumpe vom Flansch ab und verteilen es auf das Gehäuse.
• B5 (nur Flansch): Die Maschine ist nur mit dem Flansch am Pumpenträger befestigt, Füße gibt es nicht. Diese Lösung wird verwendet, wenn der Pumpenträger an einer Konsole oder am Tank fixiert ist.
• Vertikal V1 (Welle nach unten): Der Elektromotor steht senkrecht auf dem Tankdeckel, die Pumpe hängt mit dem Pumpenträger ins Öl. Diese Lösung wird bei kompakten Aggregaten bevorzugt.

Bei HEM Motor stehen je nach Baugröße die Bauformen B3, B5, B14, B34, B35 und vertikal V1/V3/V5/V6/V15 zur Verfügung; das Flanschmaß wird bei der Bestellung bestätigt. Auf der Website wird die Bauform nicht je Modell aufgeführt; die Optionen sind auf der Seite zu den Bauformen zusammengefasst.

Passung des Pumpenträgers zum Elektromotor

Ein Pumpenträger wird nach zwei getrennten Maßen gefertigt: motorseitig und pumpenseitig. Motorseitig müssen Zentrierdurchmesser des Flansches, Lochkreis und Lochanzahl mit der neuen Maschine übereinstimmen. Soll der Pumpenträger weiterverwendet werden, muss der Flansch des neuen Elektromotors exakt dem alten entsprechen; andernfalls ist ein neuer Pumpenträger erforderlich.

Ein häufiger Fehler besteht darin, allein nach der Angabe „B5-Flansch“ zu bestellen. Selbst bei gleicher IEC-Baugröße kann der Flansch in unterschiedlichen Größen angeboten werden; die Bezeichnung B5 oder B14 allein beweist daher keine Passung. Messen und notieren Sie vor dem Austausch:

• IEC-Baugröße der bisherigen Maschine (vom Typenschild) und Zentrierdurchmesser des Flansches
• Lochkreis und Lochanzahl des Flansches
• Wellendurchmesser, Wellenlänge und Passfedermaß
• Tiefe der Aufnahme auf der Motorseite des Pumpenträgers; bei abweichender Wellenlänge sitzen die Kupplungshälften möglicherweise nicht an der richtigen Stelle

Vergleichen Sie diese Werte mit den nach Baugröße erstellten technischen 2D-Zeichnungen und dem technischen Katalog 2026. Wer die Maße schriftlich festhält und bei der Bestellung angibt, vermeidet Nacharbeit durch falsche Pumpenträger oder Kupplungen.

Kupplung, Fluchtungsfehler und Drehrichtung

Die elastische Kupplung im Pumpenträger gleicht kleine Fluchtungsfehler aus, korrigiert aber keine Fehlausrichtung. Zwischen den Kupplungshälften ist der vom Hersteller vorgesehene Abstand einzuhalten, und beide Hälften müssen vollständig auf der Welle sitzen. Liegt die Motorwelle an der Pumpenwelle an, wird das Pumpenlager axial belastet, was schnell zu einem Ausfall führt.

Die Drehrichtung ist bei Hydraulikpumpen ein kritischer Punkt. Die meisten Zahnrad- und Flügelzellenpumpen sind für nur eine Drehrichtung ausgelegt und tragen einen Pfeil auf dem Gehäuse. Prüfen Sie nach dem Anschluss des neuen Elektromotors die Drehrichtung nur durch kurzes Antippen; ist sie falsch, genügt das Vertauschen zweier Phasen. Eine Pumpe, die längere Zeit in falscher Richtung läuft, kann kein Öl ansaugen und wird durch Trockenlauf beschädigt.

Die Antriebsleistung ergibt sich aus Pumpe und Druck

Die erforderliche Leistung des Elektromotors im Hydraulikaggregat hängt vom Förderstrom der Pumpe, vom höchsten Betriebsdruck des Systems und vom Einfluss des Pumpenwirkungsgrads ab. Diese Werte werden gemeinsam aus der Tabelle des Pumpenherstellers oder aus der Aggregatplanung entnommen. Die Leistung anhand der Bezeichnung der Maschine zu bestimmen, in der das Aggregat eingesetzt wird, ist falsch; derselbe Pressentyp kann mit anderem Zylinderdurchmesser und anderer Geschwindigkeit eine ganz andere Leistung erfordern.

Die hydraulische Last ist häufig intermittierend. In einem Pressenzyklus arbeitet der Antrieb kurz bei hohem Druck, während die Pumpe in der übrigen Zeit drucklos umläuft. Bei der Auswahl wird daher nicht nur die Leistung beim Höchstdruck betrachtet, sondern auch die mittlere Erwärmung über den Zyklus. Dauert die Hochdruckphase lange, muss der Elektromotor so ausgelegt werden, dass er die Leistung dieser Phase dauerhaft abgeben kann.

• Drehzahl: Die meisten Hydraulikpumpen werden für einen vierpoligen Antrieb ausgelegt, also für eine Synchrondrehzahl von etwa 1500 U/min. Überschreiten Sie nicht die zulässige Höchstdrehzahl der Pumpe; einen höheren Förderstrom mit einem zweipoligen Elektromotor zu erzielen, kann die Ansauggrenze der Pumpe überfordern.
• Anlauf: Das Aggregat darf nicht unter Druck anlaufen. Ein Umlaufventil oder eine Leerlaufschaltung verhindert den Anlauf unter Last und ermöglicht den Stern-Dreieck-Anlauf.
• Drehzahlregelung: Unsere Drehstrom-Serien eignen sich für die Drehzahlregelung mit Frequenzumrichter; bei längerem Betrieb mit vollem Drehmoment bei niedriger Drehzahl kann ein Fremdlüfter erforderlich sein, bei langer Leitung zwischen Umrichter und Elektromotor wird ein dU/dt- oder Sinusfilter geprüft; diese Bedingungen sind bei der Bestellung anzugeben. Einzelheiten finden Sie in der Frage zum Betrieb am Umrichter.

Beispielmodelle und Einsatzbereiche

Die folgenden Modelle stammen aus der vierpoligen Serie; alle haben Schutzart IP55, Isolationsklasse F und 50 Hz. Welches geeignet ist, entscheiden Förderstrom und Betriebsdruck der Pumpe.

• 100L2-4 Aluminiumgehäuse: 3 kW, 1450 U/min, IEC 100L, 230/400 V (Δ/Y). Leistungsklasse kleiner Spann- und Werkbankaggregate; am 400-V-Netz in Sternschaltung angeschlossen.
• 132M-4 Aluminiumgehäuse: 7,5 kW, 1460 U/min, IEC 132M, 400/690 V (Δ/Y). Bietet bei vertikalen oder horizontalen Aggregaten auf dem Tank den Vorteil des leichten Gehäuses.
• 160L-4 Graugussgehäuse: 15 kW, 1465 U/min, IEC 160L, 400/690 V (Δ/Y), Nenndrehmoment 97,8 Nm. Für Aggregate an Pressen und Spritzgießmaschinen, wenn ein steifes Gehäuse bevorzugt wird.
• 180L-4 Graugussgehäuse: 22 kW, 1470 U/min, IEC 180L, 400/690 V (Δ/Y), Bemessungsstrom 39,7 A. Für Pressenaggregate mit großem Förderstrom.

Allgemeine Informationen zu Hydraulikanwendungen finden Sie auf der Seite Elektromotoren für Hydraulikpumpen. Aktuelle Preise stehen auf den Produktseiten.

Angenommenes Beispiel: Austausch des Antriebs an einem 7,5-kW-Tankaggregat

Dieser Abschnitt ist ein angenommenes Beispiel zur Erläuterung. Am Tankaggregat einer Abkantpresse treibe ein vierpoliger 7,5-kW-Elektromotor der Baugröße 132M über B5-Flansch und Pumpenträger eine Zahnradpumpe an.

• Da Leistung, Polzahl und Baugröße gleich bleiben, kommt das Modell 132M-4 infrage; das Flanschmaß wird bei der Bestellung anhand von Zentrierdurchmesser und Lochkreis der bisherigen Maschine bestätigt.
• Sollen Pumpenträger und Kupplung weiterverwendet werden, werden Wellendurchmesser und Passfedermaß geprüft; die motorseitige Kupplungshälfte wird an derselben Position montiert.
• Befindet sich die Maschine in einem Bereich mit starkem Ölnebel, wird sichergestellt, dass die Lüfterhaube ausreichend Luft ansaugen kann.
• Beim ersten Einschalten wird die Drehrichtung anhand des Pumpenpfeils geprüft; anschließend wird der Druck schrittweise erhöht, der Strom gemessen und mit dem Typenschildwert verglichen.

Angaben für die Bestellung

• Foto des Typenschilds der bisherigen Maschine und Flanschmaße (Zentrierdurchmesser, Lochkreis, Lochanzahl)
• Pumpentyp, Förderstrom und höchster Betriebsdruck
• Bauform: B35, B5 oder vertikal V1
• Netzspannung, Anlassverfahren und gegebenenfalls Angaben zum Umrichter
• Einsatzumgebung des Aggregats und Arbeitszyklus

Passende Modelle und aktuelle Preise finden Sie auf der Seite Elektromotor kaufen. Um anhand des Typenschilds Ihrer vorhandenen Maschine das passende Modell zu erfragen, nutzen Sie die Seite für die Typenschild-Anfrage, für andere Fragen die Kontaktseite.