Hydrauliksysteme kommen in fast allen Schwermaschinen zum Einsatz. Dazu gehören Kräne, Bagger, Traktoren und vieles mehr. Diese Systeme nutzen Schläuche, um Hydraulikflüssigkeit unter Druck zu fördern. Jeder Hydraulikschlauch verfügt über eine bestimmte Druckstufe, die in MPa oder PSI angegeben ist. Es bleibt jedoch die Frage: Was bedeuten MPa und PSI bei Hydraulikschläuchen?
Es handelt sich um zwei verschiedene Einheiten, die beide dasselbe messen: den Druck. Sie werden jedoch nicht überall verwendet. In einigen Teilen der Welt wird PSI bevorzugt, während in anderen MPa verwendet wird. Das Verständnis dieser beiden Einheiten ist entscheidend für die Gewährleistung der Sicherheit des Systems. In diesem Artikel werde ich alles über MPa und PSI erklären. Also, legen wir los!
Die Bedeutung des richtigen Drucks in Hydraulikschläuchen
Der Betrieb eines Hydrauliksystems hängt davon ab, dass im System der richtige Druck herrscht. Dieses System arbeitet mit Hydraulikflüssigkeit. Wenn die Maschine in Betrieb ist, fördert die Pumpe die Flüssigkeit und baut so Hydraulikdruck auf. Die Flüssigkeit fließt dann durch den Hydraulikschlauch in den Zylinder. Denken Sie daran: Jedes Hydrauliksystem verfügt über einen Zylinder mit einer Kolbenstange.
Die Flüssigkeit strömt in den Zylinder, übt Druck aus und fährt die Kolbenstange aus. Diese Kolbenstange bewegt sich nach vorne und führt die jeweilige Bewegung aus – also Heben oder Ziehen. Sobald die Aufgabe erledigt ist, fließt die Flüssigkeit aus dem Zylinder zurück durch die Schläuche. Dadurch sinkt der Druck im Zylinder, und die Kolbenstange fährt ein.
Da die Flüssigkeit unter hohem Druck steht, muss der Schlauch robust genug sein, um diesem standzuhalten. Zu diesem Zweck legen die Hersteller bestimmte Druckgrenzwerte für die Schläuche fest. Solange der Druck im Schlauch innerhalb dieses Grenzwerts bleibt, ist der Schlauch sicher. Wird dieser Grenzwert überschritten, kann der Schlauch versagen. Ein sehr hoher Druck im Hydraulikschlauch kann verschiedene Probleme verursachen. Dazu gehören Undichtigkeiten, Risse und sogar das vollständige Bersten des Schlauchs.
Nicht nur hoher Druck, sondern auch niedriger Druck im System stellt ein Problem dar. Warum? Weil das Hydrauliksystem bei zu niedrigem Druck einfach nicht ordnungsgemäß funktioniert. Es ist anzumerken, dass niedriger Druck den Schlauch nicht beschädigt, hoher Druck hingegen schon. Daher sollten Sie stets die maximale Druckbelastbarkeit überprüfen – unabhängig davon, ob diese in PSI oder MPa angegeben ist. So stellen Sie sicher, dass Sie den Schlauch nur in Anwendungen einsetzen, bei denen der Druck sicher innerhalb der zulässigen Grenzen bleibt.
Was bedeutet PSI?
PSI steht für “Pounds per Square Inch” (Pfund pro Quadratzoll). Mit anderen Worten: Es handelt sich um eine Druckeinheit, die den pro Quadratzoll ausgeübten Druck angibt. Stellen Sie sich ein Gewicht von 200 Pfund vor, das auf einer Fläche von einem Quadratzoll ruht. Der Druck auf diese bestimmte Fläche würde also 200 PSI betragen.
Angenommen, Sie einen Hydraulikschlauch haben mit einer maximalen Druckbelastung von 2000 PSI. Das bedeutet, dass der Schlauch bis zu 2000 PSI sicher aushalten kann. Wenn der Druck diesen Grenzwert überschreitet, kann der Schlauch undicht werden oder sogar platzen, wenn das Material beschädigt ist. Die Druckeinheit PSI wird üblicherweise in den Vereinigten Staaten und Kanada verwendet. Nahezu alle amerikanischen Hersteller geben die Druckwerte ihrer Schläuche in PSI an. Dies ist eines der wichtigsten Merkmale, um einen in den USA hergestellten Schlauch zu erkennen.
Was bedeutet „MPa“ bei Hydraulikschläuchen?
MPa steht für “Megapascal” und ist eine im metrischen System verwendete Druckeinheit. Sie bezeichnet ebenfalls den Druck, ist jedoch eine etwas kleinere Einheit als PSI. Ein Megapascal entspricht 145 PSI. Die Einheit Megapascal leitet sich vom “Pascal” ab, der kleinsten Druckeinheit. Da Hydrauliksysteme mit hohem Druck arbeiten, werden Megapascal als Druckeinheit verwendet.
PSI wurde als Teil des imperialen Einheitensystems verwendet, das in den USA und Kanada gebräuchlich ist. MPa ist hingegen eine metrische Einheit und wird in Europa und Asien häufiger verwendet. Schläuche, deren Druckangabe in MPa auf dem Etikett angegeben ist, werden in Europa oder Asien hergestellt. Moderne Hersteller verwenden sowohl MPa als auch PSI, um ihre Druckangaben weltweit verständlicher zu machen. Wie ich bereits sagte, ist Megapascal die größte Einheit, leitet sich jedoch vom Pascal ab.
Ein Megapascal entspricht 1.000.000 Pascal. Bei Anwendungen mit niedrigerem Druck werden Megapascal nicht verwendet. In diesen Fällen ist das Pascal die gängigere Einheit. Alle Hydrauliksysteme und -schläuche sind extrem hohem Druck ausgesetzt. Daher ist die Verwendung kleinerer Einheiten wie dem Pascal schlichtweg nicht praktikabel. Deshalb bevorzugen Hersteller Megapascal, die größere Einheit. Damit lassen sich diese extrem hohen hoher Druck im Schlauch.
MPa vs. PSI: Sind das dieselben Einheiten?
Ja. MPa und PSI sind Druckeinheiten. Sie geben also den genauen Druck im Inneren des Hydraulikschlauchs an. Die Druckwerte in diesen beiden Einheiten können voneinander abweichen. Beide geben jedoch denselben Innendruck in unterschiedlichen Einheiten an. Auf den ersten Blick mag der Druck in PSI höher erscheinen als in MPa, doch beide Werte beziehen sich auf denselben Druck.
Wie ich bereits erwähnt habe, entspricht 1 MPa 145 PSI. Nehmen wir an, der Schlauch hat eine maximale Druckfestigkeit von 145 PSI. In der Einheit MPa beträgt der Nennwert jedoch nur 1 MPa. 145 PSI und 1 MPa entsprechen genau demselben Druck. Da MPa eine größere Einheit ist, ist der Zahlenwert in MPa bei gleichem Druck kleiner als in PSI. Die unterschiedlichen Anzeigen haben jedoch keinen Einfluss auf den Druck im Schlauch.
Der Hauptunterschied zwischen MPa und PSI liegt in den Regionen, in denen sie verwendet werden. In den Vereinigten Staaten und Kanada ist das imperiale System nach wie vor Standard, daher wird der Druck in PSI gemessen. Im Großteil der übrigen Welt – in Europa, Asien usw. – wird jedoch das metrische System verwendet, in dem der Druck in Megapascal (MPa) angegeben wird.
| MPa (Megapascal) | PSI (Pfund pro Quadratzoll) |
| 1 | 145 |
| 5 | 725 |
| 10 | 1450 |
| 15 | 2175 |
| 20 | 2900 |
| 21 | 3045 |
| 25 | 3625 |
| 30 | 4350 |
| 35 | 5075 |
| 40 | 5800 |
Diese Umrechnungstabelle hilft Ihnen dabei, diese beiden Einheiten und ihre Werte umzurechnen. Angenommen, ein Schlauch hat einen maximalen Druck von 4350 PSI. Im metrischen Einheitensystem würde sein Nenndruck 30 MPa betragen. Technisch gesehen können Sie entweder 4350 PSI ODER 30 MPa verwenden; beide Werte haben dieselbe Bedeutung. Der Unterschied zwischen den Einheiten lässt sich durch eine einfache Umrechnung beseitigen, wie in der Tabelle dargestellt.
Verwenden Hersteller bei Schläuchen sowohl PSI- als auch MPa-Einheiten?
Ja – moderne Hersteller geben auf ihren Schläuchen sowohl PSI- als auch MPa-Werte an. Dadurch lässt sich die Druckbelastbarkeit leichter nachvollziehen, unabhängig davon, in welcher Region der Schlauch eingesetzt wird.
Früher waren der innerregionale Transport und der Handel begrenzt. In Asien hergestellte Schläuche wurden hauptsächlich innerhalb Asiens verwendet. Daher gaben die Hersteller die Druckwerte auf den Schläuchen früher in einer einzigen Einheit an, nämlich in MPa (Megapascal). Ebenso waren in den USA hergestellte Schläuche nur für amerikanische Kunden bestimmt und wiesen daher Druckwerte in PSI auf. Doch da die Welt mittlerweile zu einem globalen Dorf geworden ist, haben sich die Verhältnisse geändert.
In Asien hergestellte Schläuche werden mittlerweile nach Amerika und in viele andere Regionen der Welt geliefert. Dadurch können Kunden aus verschiedenen Regionen Schläuche verwenden, die in ihrer eigenen Region hergestellt wurden. Daher geben die Hersteller die Druckangabe auf den Schläuchen nun sowohl in PSI als auch in MPa an. Dies erleichtert es den Kunden, die genaue Druckgrenze zu verstehen. Kunden in Europa oder Asien verwenden in der Regel MPa, während Kunden in den USA oder Kanada PSI nutzen.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sowohl MPa als auch PSI ihre Berechtigung haben. Es gibt ein weit verbreitetes Missverständnis, dass diese beiden Einheiten unterschiedliche Druckwerte angeben, was jedoch falsch ist. Sie geben bei verschiedenen Messwerten denselben Druck an. So haben beispielsweise 1 MPa und 145 PSI dieselbe Bedeutung. Sie geben genau denselben Druck im System an. Dennoch stehen beide Einheiten für denselben Druck, der lediglich mit unterschiedlichen Zahlen ausgedrückt wird. In diesem Artikel habe ich die Grundlagen von MPa und PSI behandelt, einschließlich der Umrechnung zwischen diesen Einheiten.