Een hydraulische slang is niet weg te denken uit allerlei installaties en producten, variërend van de Oosterscheldekering tot auto’s en van mobiele kranen tot gereedschapsmachines. Zonder hydraulische slang assemblages, want de koppeling hoort er ook bij, werkt er weinig in een maatschappij, die niet meer zonder hydraulische energie kan. Reden om even stil te staan bij de ontwikkelingen en toepassing van slangen en bijbehorende koppelingen.

tekst Wil Wijnands

Een hydraulisch systeem zonder hydrauliek slang is bijna ondenkbaar. Toch wordt er weinig aandacht besteed aan een zo belangrijk onderdeel dat nodig is voor de goede werking van veel machines en installaties. De reden is eenvoudig: wij dénken dat het een simpel onderdeel is dat zijn werk altijd goed doet. Oké, het gaat wel eens mis, maar dat is dan veelal te wijten aan de gemakzucht van de mens. Onvoldoende aandacht tijdens het ontwerp van het systeem, onvoldoende aandacht tijdens het gebruik of onvoldoende aandacht tijdens het onderhoud zijn veelal de oorzaak van problemen.

Slangontwikkelingen | Dat we de slang als een simpel onderdeel beschouwen, is niet zo verwonderlijk. Als we uitsluitend naar de constructie kijken, lijkt het ook eenvoudig: een binnenmantel, één of meer inlagen en een buitenmantel. Een kind kan de was doen. Niets is minder waar en alle slangenproducenten zullen – vanzelfsprekend – bestrijden dat het om een eenvoudig product gaat. De ontwikkeling van slangen zit in de toegepaste rubbers en andere elastomeren voor de binnenmantel, in de materialen voor de inlagen en in het materiaal van de buitenmantel. De ontwikkelingen zijn nodig om de ontwikkelingen in de hydrauliek zelf te kunnen volgen, bijvoorbeeld omdat de werkdrukken steeds hoger worden of omdat een ander type olie gebruikt wordt, met name bio-olie. Standaard wordt voor de binnenmantel synthetisch rubber gebruikt, een materiaal dat goed tegen oliën kan maar dat beperkt weer- en ozonbestendig is. Om deze reden kan het materiaal niet worden toegepast voor de buitenmantel. Worden agressievere soorten oliën gebruikt dan de standaard hydraulische vloeistoffen, dan is ook voor de binnenmantel een ander type materiaal nodig. Dat is bijvoorbeeld het geval met biologisch afbreekbare olie. Deze oliën hebben vaak toevoegingen die inwerken op het synthetisch rubber waardoor de slang inwendig opzwelt en de diameter wordt verkleind. Volgens Oscar Oude Nijhuis van Parker Hannifin worden de nieuwere typen slang nu vervaardigd van puur nitril rubber (NBR), waardoor ze wel geschikt zijn voor gebruik in combinatie met biologisch afbreekbare olie. Nog agressiever oliën, zoals Sky drol voor vliegtuigen, vereisen weer andere materialen. Hier wordt EPDM (ethyleen-propyleen-dieen monomeer) toegepast door de bestandheid tegen allerlei basen, zuren en zouten en tegen ozon en UV-straling. De buitenmantel van de slangen is veelal gemaakt van een synthetische rubbersoort die weer- en ozonbestendig is, zoals chloropreen rubber (CR). Daarnaast worden andere materialen toegepast om de slang slijtvaster te maken, zodat ze gebruikt kunnen worden in andere toepassingen. Vooral in mobiele toepassingen is dat gewenst. Slijtvaster betekent een langere levensduur en minder onderhoud. Om beschadigingen van buitenaf tegen te gaan, zijn er allerlei slang beschermende accessoires verkrijgbaar, van een stalen beschermingsveer tot een zwaardere platte stalen veer om extreme slijtage tegen te gaan.

Slangkeuze | De slangkeuze in hydraulische systemen is erg belangrijk en heeft invloed op de functionele werking en levensduur van het systeem. Voor hydraulische slangen geldt: hoe groter de diameter, des te meer inlagen er benodigd zijn voor een bepaalde werkdruk. Een ¼˝ slang met één inlage, type 1SC, heeft een werkdruk van 280 bar. Een 1˝ slang met een werkdruk van 280 bar heeft vier inlagen, bijvoorbeeld type 4SP. De verschillende eigenschappen van de slang worden bepaald door het materiaal van de binnen en buitenmantel, het aantal inlagen en de slangconstructie. Factoren die een slangkeuze kunnen bepalen, zijn werkdruk, medium, buig radius, slijtvastheid, gewicht, temperatuur, enzovoort. De producenten bieden daarom een brede keuze in slangen om voor elke specifieke toepassing een juiste slang te kunnen bieden. Een nieuw type slang bij Parker Hannifin is een hogedruk slang van nitril rubber in compacte uitvoering met vier inlagen. Lichter, kleinere buitendiameter en een kleinere buigradius zijn de verbeterde eigenschappen. Ook Eaton Aeroquip heeft onlangs een lichter type slang voor de grote diameters op de markt gebracht met vier in plaats van zes inlagen, de X-Flex, die geschikt is voor een hoge druk. Volgens Erik Haas, commercieel directeur van Powerflex FHP dat Eaton in Nederland vertegenwoordigt, zijn de betreffende slangen niet alleen goedkoper, maar ook soepeler, terwijl de buigradius gelijk is gebleven. Het gebruik van vier inlagen is mogelijk door toepassing van een sterker soort staal. Een relatief nieuwe serie slangen van Eaton Aeroquip is de AQP, gemaakt van een speciaal elastomeer dat geschikt is voor bijna ieder type hydraulische vloeistof. Daarbij komt de grote temperatuurrange, van -50/-40 °C tot +150 °C.

Fittingen | Een slang zonder fitting is als een auto zonder wielen. Begrijpelijk dus, dat naast de ontwikkeling van de slang zelf ook de fittingen onderhanden worden genomen. Voor elk type slang was er een eigen fitting serie nodig, wat resulteerde in een oceaan van fittingen. De eerste taak van een fitting is zorgen voor een goede afdichting. Werd vroeger veelal gekozen voor afdichting op de draad van de koppeling, tegenwoordig wordt als afdichting meestal gekozen voor een fitting met O-ring. Het is van belang altijd de juiste combinatie van fitting en slang te gebruiken. Zeker als de slang assemblage (slang plus fittingen) voorzien moet zijn van een keur. De verbinding tussen slang en koppeling wordt door de hogere drukken steeds belangrijker. Bij de montage is absolute aandacht van de monteur nodig. Haas: “Als de slang barst, heb je een hoop rommel over de vloer, maar als de koppeling losschiet, dan kan die dwars door je heen gaan. De koppeling mag dus nooit ergens afspringen. Kwaliteit telt wat dat betreft dubbel, zeker bij toepassing onder extreme omstandigheden.” Volgens de DIN- respectievelijk SAEnorm moeten slangassemblages standaard voldoen aan 500.000 impulstesten. Indien een certificaat vereist is, zoals Lloyds, ABS of GL, wordt getest met twee miljoen impulstesten en de bepaling volgens SAE J1176 met lekkage klasse 0. Voor het monteren van fittingen moet de slang in veel gevallen ‘geschild’ worden: skived. De trend is om naar no-skive fittingen te gaan, zodat de slang niet meer behoeft te worden geschild. Dat levert minder werk op en er bestaat minder kans dat de inlage, de drukdrager, wordt beschadigd. Wel moet absoluut zeker zijn, dat de op de slang gekrompen fitting niet van de slang schiet. Milieuaspecten spelen eveneens een rol. Fittingen zijn vervaardigd van staal en worden vervolgens voorzien van een galvanische laag om roest te voorkomen (verzinkt). Vervolgens wordt meestal een chroomlaag aangebracht. Standaard was dat een laag met chroom (VI) omdat dit een zelfhelend effect heeft waardoor oxidatie en daardoor witroest en vervolgens roest wordt voorkomen. Zeswaardig chroom is echter schadelijk en mag niet meer worden gebruikt voor fittingen. Fittingen worden in de meeste gevallen nu op een andere manier beschermd. Eaton Aeroquip heeft gekozen voor passivering met driewaardig chroom, wat goed blijkt te voldoen.

Speciale koppelingen |Sinds enkele jaren brengt Eaton Aeroquip een nieuw soort fitting op de markt, de STC koppeling. Dit staat voor Snap-to-Connect. Hij is vooral bedoeld voor OEM’ers die snel systemen in elkaar moeten zetten. Het lijkt een soort snelkoppeling –eenvoudig insteken en klaar is kees –maar is het niet. De fitting bestaat uit twee delen, een mannetje en een vrouwtje, waarbij het vrouwtjesdeel vast gemonteerd is in een blok, pomp, motor of wat er anders met elkaar moet worden verbonden. Het mannetjesdeel is in de slang gekrompen en heeft een afgeschuinde schouder. Het vrouwtje is voorzien van een veerring, een vergrendelingring, en een O-ring met ondersteunende ring voor de afdichting. Het mannetje kan bij een drukloos systeem in het vrouwtje worden gedrukt waarbij de vergrendelingring uit elkaar kan worden gedrukt om de schouder van het mannetje te laten passeren. Zodra druk op het systeem wordt gezet, wordt de vergrendelingring tegen een schuine rand gedrukt en zit de koppeling muurvast. Loskoppelen kan met een eenvoudige ontkoppelingstang. De fitting is echter ook beschikbaar als dubbelzijdige adapter voor een snelle verlenging van twee slangen. Het koppelstuk is voorzien van een groef en een afdichting op de kop. De adapter is de vrouwelijke koppeling die met een verenstalen borgpen wordt vastgezet op de groef van het mannelijke koppelstuk. De combinatie geeft een veilige verbinding die geschikt is voor gebruik onder zware omstandigheden, die snel is te demonteren en waarin de torsie tot een minimum wordt beperkt. Als toepassingen noemt Parker Hannifin vooral kranen en trilblokken, maar in principe is het systeem overal toepasbaar.

Slang in de praktijk
| Een hydraulische slang heeft een lange levensduur. Volgens DIN 20066:2002-10 moet van bulkslang binnen vier jaar na productie een slangassemblage worden gemaakt. Vervolgens mag die slang nog zes jaar worden gebruikt, waarvan maximaal twee jaar in opslag. Dat geeft dus een levensduur van tien jaar. De ISO heeft een iets andere norm bedacht. ISO/TR 17165-2 geeft aan dat de ‘shelf life’ van bulkslang, of slang die gemaakt is van twee of meer materialen maximaal veertig kwartalen (ofwel tien jaar) mag bedragen vanaf de fabricagedatum als de slang op een bepaalde genormde manier is opgeslagen. Kennelijk mag je de slangassemblage daarna nog steeds gebruiken omdat ‘service life’ toch wat anders is dan ‘shelf life’. Vaak wordt slang dan ook veel langer gebruikt. In ‘gevoelige’ situaties zoals de Oosterscheldekering of op offshore platforms zal men zich ongetwijfeld houden aan een bepaalde leeftijd en de slang voor het verloop van die ‘service life’ vervangen. Ook de montage van de slang in de installatie moet aan een aantal voorwaarden voldoen om te voorkomen dat deze sneller slijt dan nodig is. Rekening dient te worden gehouden met de toegestane buigradius en overige montagevoorschriften. Een handig boekje voor al die praktische zaken is de “Technische Leergang” van de FEDA.

Stel uw vraag

Heeft u vragen of opmerkingen over uw Hydrauliek, vraag het aan Powerflex-fhp

Gelieve dit veld leeg te laten.