Eine Portalschere mag von außen „einfach“ aussehen: ein schwerer Rahmen, ein beweglicher Stößel und Klingen, die Material zerkleinern. Doch ob sie den ganzen Tag zuverlässig schneidet – oder überhitzt, langsamer wird, leckt und schließlich ganz ausfällt –, hängt von der Konstruktion des Hydrauliksystems ab.

Grundlagen der Portalschere

Die meisten Portalscheren nutzen Hydraulikkraft für vier Kernfunktionen:

• Klemme/Haltevorrichtung:stabilisiert den Abfall, damit er beim Schneiden nicht wackelt, verrutscht oder sich verdreht.
• Scher-/Schneidbewegung:Die Hauptbewegung mit hoher Kraft, die typischerweise den höchsten Druck und den stärksten Zylinder erfordert.
• Zuführen/Schieben/Positionieren:befördert den Abfall in die Schneidzone (je nach Ausführung: Schieber, Manipulator, Förderbandstütze).
• Rückschlag:Die Zylinder werden schnell wieder eingefahren, damit der nächste Zyklus beginnen kann.

Ein typischer Zyklus ist „Annäherung → Klemmen → Schneiden → Rückführung → Lösen → Vorschub„

Hydrauliksysteme müssen sowohl Geschwindigkeit als auch Kraft liefern, oft im selben Zyklus. Optimale Systeme kombinieren eine schnelle Annäherung (hoher Durchfluss, niedrigerer Druck) mit einem kraftvollen Schnitt (höherer Druck, kontrollierte Geschwindigkeit). Schlecht konstruierte Systeme verschwenden Energie, erzeugen Wärme und verursachen Stoßbelastungen, die Dichtungen und Schläuche beschädigen.

Wichtige Kennzahlen zur Hydraulikleistung, die Käufer vergleichen sollten

Beim Vergleich von Portalscheren konzentrieren sich Käufer oft auf den „Systemdruck“. Der Druck ist zwar wichtig, aber nur die halbe Wahrheit. Die Leistungsfähigkeit des Hydrauliksystems hängt von Druck, Durchfluss, Leistung und Temperaturregelung ab.

Druck (bar / MPa) vs. tatsächliche Schnittkraft

Die Schnittkraft wird vom Schneidzylinder erzeugt, nicht allein durch „Druck“. Vereinfacht ausgedrückt:

Kraft (N) = Druck (Pa) × Zylinderfläche (m²)

Zwei Maschinen mit gleichem Druck können also unterschiedliche Kräfte erzeugen, wenn sich die Zylindergrößen unterscheiden. Auch die Schnittkraft an der Klinge wird durch die Geometrie des Gestänges, das Klingenspiel und die Steifigkeit der Konstruktion beeinflusst.

Durchflussrate (L/min) → Geschwindigkeit und Zykluszeit

Die Durchflussrate bestimmt die Geschwindigkeit, mit der sich ein Zylinder bewegt. Eine hohe Durchflussrate verbessert den Durchsatz, erhöht aber die Wärmeentwicklung und erfordert eine bessere Kühlung und Filtration.

Motorleistung (kW) und Einschaltdauer → tatsächliche Produktionskapazität

Eine Portalschere, die „15 Minuten lang hervorragend schneidet“, aber nach längerem Betrieb überhitzt, ist nicht produktionsreif. Käufer sollten auf eine für den Dauerbetrieb ausgelegte Konstruktion achten: stabile Öltemperatur, ausreichende Kühlung und eine auf die angestrebte Taktzahl pro Stunde abgestimmte Pumpendimensionierung.

Thermische Stabilität → Betriebszeit

Die Öltemperatur beeinflusst die Viskosität, die Lebensdauer der Dichtungen und das Ansprechverhalten der Ventile. Wärme ist der größte versteckte Kostentreiber in vielen Hydraulikmaschinen.

Tabelle 1: Was gängige Hydraulikspezifikationen für Käufer bedeuten

Für den Käufer sichtbare Spezifikation	Was es betrifft	Was zu überprüfen ist (praktisch)
Maximaler Systemdruck	Potenzielle Spitzenkraft	Zylinderbohrung/Hub; Überdruckeinstellung; Druckstabilität unter Last
Pumpenfördermenge (l/min)	Zykluszeit/Geschwindigkeit	Tatsächliche Schnittzykluszeit; Anfahr- vs. Schnittgeschwindigkeitssteuerung
Motorleistung (kW)	Fähigkeit zur kontinuierlichen Arbeit	Betriebsdauer; Öltemperatur nach 2–4 Stunden; Energieverbrauch pro Tonne
Hydrauliktankvolumen	Kühl- und Kontaminationspuffer	Tankkonstruktion, Schwallbleche, Entlüftungsöffnungen, Rücklaufpositionierung
Kühlertyp und Kapazität	Öltemperaturstabilität	Umgebungsbedingungen; kontinuierlicher Schichtbetrieb; Temperaturalarme

Pumpenkonfigurationsoptionen

Die Pumpe ist das „Herzstück“ der Hydraulikstation. Die Wahl der Pumpe beeinflusst Effizienz, Geräuschentwicklung, Wärmeentwicklung, Regelungsqualität und Wartungsaufwand.

Pumpen mit festem Verdrängungsvolumen vs. Verstellpumpen

• Festverdrängerpumpen liefern einen nahezu konstanten Förderstrom pro Umdrehung. Sie sind einfach und robust, jedoch wird überschüssiger Förderstrom oft in Wärme umgewandelt, wenn das System drosselt.
• Verstellpumpen passen die Fördermenge dem Bedarf an. Sie reduzieren typischerweise Energieverluste und Wärmeentwicklung und verbessern so die Effizienz bei Teillast und Leerlauf.

Für Käufer, die lange Schichten arbeiten, reduzieren variable Systeme oft die Betriebskosten, haben aber möglicherweise höhere Anschaffungskosten und erfordern eine bessere Ölreinheit.

Einpumpen- vs. Mehrpumpensysteme

Konstruktionen mit nur einer Pumpe sind einfacher, können aber an ihre Grenzen stoßen, wenn mehrere Funktionen gleichzeitig einen Durchfluss benötigen (Abfolge von Klemmen, Zuführen und Abschneiden).
Mehrpumpensysteme können den Durchfluss verschiedenen Aktuatoren zuweisen oder eine „schnelle Annäherung + hohe Kraft“-Strategie unterstützen.

Lastabhängige / druckkompensierte Konstruktionen

Lastabhängige und druckkompensierte variable Systeme können die Effizienz und eine gleichmäßige Regelung verbessern. Der Nutzen ist am größten, wenn:

• Die Größe der Abfallstücke variiert stark.
• Die Nachfrage nach Kürzungen schwankt.
• Sie benötigen eine stabile Zykluszeit ohne Überhitzung.

Zylinder- und Aktuatorkonstruktion

Bei den meisten Portalscheren ist der Schneidzylinder die mit Abstand wichtigste hydraulische Komponente.

Zylinderdimensionierung (Bohrung, Pleuelstange, Hub)

• Die Bohrungsgröße bestimmt maßgeblich die Kraft.
• Der Stangendurchmesser beeinflusst die Knickfestigkeit und die Rückzugskraft.
• Der Hub muss der Schergeometrie entsprechen und gleichzeitig die Stabilität gewährleisten.

Ein „Hochdrucksystem“ mit einem Zylinder mit kleinem Durchmesser kann bei dickem oder hochfestem Schrott immer noch unzureichende Leistung erbringen.

Klemmzylinderkonstruktion

Spannen bedeutet nicht nur „festhalten“. Ein gutes Spannsystem:

• verhindert, dass Späne an der Klinge hochrutschen
• reduziert Klingenaufprall und Ausbrüche,
• Erhöht die Schnittkonsistenz und -sicherheit.

Synchronisation und Stabilität

Einige Konstruktionen verwenden zwei Zylinder. Zu den Synchronisationsstrategien gehören:

• mechanische Verbindung,
• hydraulischer Ausgleich,
• Stromteiler,
• Positionsrückmeldung (hochwertige Systeme).

Dichtungen und Kontaminationstoleranz

In stark beanspruchten Schrottumgebungen herrschen raue Bedingungen. Die Lebensdauer der Zylinderdichtung hängt von folgenden Faktoren ab:

• Ölreinheit,
• Temperaturregelung
• Oberflächenbeschaffenheit der Stange
• Scheibenwischerdesign
• Seitenlastmanagement.

Käufer sollten sich erkundigen, welche Dichtungsmarken und Standard-Servicekits verwendet werden und wie das typische Dichtungswechselintervall bei Dauerbetrieb ist.

Ventilarchitektur und Steuerungsstrategie

Ventile entscheiden darüber, ob sich Ihre Maschine „sanft und kraftvoll“ oder „heftig und unberechenbar“ anfühlt.

Wegeventile

Wegeventile steuern die Bewegungsrichtung des Zylinders. Wichtigste Käuferanliegen:

• Antwortkonsistenz,
• Haltbarkeit der Spule
• Kontaminationsresistenz
• Fähigkeit, hohe Durchflussmengen ohne übermäßigen Druckabfall zu bewältigen.

Proportional-/Servoventile

Proportionalventile ermöglichen eine gleichmäßigere Drehzahlregelung und eine bessere Schnittstabilität, wodurch Stoßbelastungen und Geräusche reduziert werden.
Sie können auch die Wiederholgenauigkeit von Zykluszeiten verbessern – was in automatisierten Zuführlinien von Vorteil ist.

Nachteil:Höhere Kosten und höhere Empfindlichkeit gegenüber Verunreinigungen. Bei proportionaler Regelung müssen Sie außerdem in Filtration und Ölmanagement investieren.

Kritische Schutzventile

Ein professionelles hydraulisches Portal-Scherensystem sollte Folgendes umfassen:

• Druckbegrenzungsventile (Überdruckschutz),
• Sequenzventile (sichere Funktionsreihenfolge),
• Gegendruckventile (verhindern unkontrolliertes Absinken/Abdriften),
• Rückschlagventile und Sicherheitsabsperrventile, wo erforderlich.

Stoßdämpfendes Design

Ursachen für hydraulische Stöße (Druckspitzen):

• Schlauchplatzer
• Ventilschaden,
• Dichtungsausfälle
• gerissene Armaturen,
• Strukturermüdung.

Achten Sie auf Strategien für die Rennstrecke, wie z. B. Dämpfungselemente, sanfte Anlauframpen, ordnungsgemäßes Akkumulatormanagement (falls verwendet) und korrekte Schlauchführung.

Hydraulikkreislaufdesign für höhere Produktivität

Produktivität ist nicht nur eine Frage von „größerem Motor“. Es geht um intelligente Schaltungstechnik.

Zweistufiges Geschwindigkeits-/Druckkonzept

Ein gängiger Ansatz für hohe Leistung:

• Schneller Ansatz:Hoher Durchfluss, geringer Widerstand, schnellere Bewegung zum Kontakt
• Schneidephase:kontrollierte Geschwindigkeit, hoher Druck, stabile Kraft

Dadurch wird Zeitverlust reduziert, während gleichzeitig ein stabiler Schnitt gewährleistet und Stöße vermieden werden.

Regenerative Kreisläufe

Die Regeneration kann die Ausfahrgeschwindigkeit durch Rückführung des Rückflusses erhöhen, verringert jedoch die effektive Kraft und kann unter hoher Last zu Steuerungsproblemen führen. Sie ist in einigen Anfahrphasen nützlich, muss aber sorgfältig ausgelegt werden.

Akkumulatoren

Akkumulatoren können:

• Reduzierung der maximalen Motorgröße
• Zusätzliche Fördermenge für kurzzeitige Spitzenlastzeiten bereitstellen.
• gleichmäßige Druckschwankungen.

Aber sie fügen hinzu:

• Sicherheitsanforderungen
• Wartungsbedarf
• Risiko bei unzureichender Isolierung und Schutzmaßnahmen.

Multifunktionsverriegelungen

Eine Produktionsmaschine sollte unsichere oder schädliche Betriebsabläufe verhindern:

• Kein Schneiden ohne ausreichende Klemmung.
• keine Vorschubbewegung, die den Klingenbereich blockieren könnte.
• Sichere Rückkehr und Entklemmungssequenz.

Diese Verriegelungen werden üblicherweise über Ventillogik plus SPS/HMI-Steuerung realisiert.

Wärmemanagement- und Kühlsystemdesign

Wenn Sie sich als Käufer nur einen Punkt merken sollten: Hitze zerstört Hydraulik.

Warum Überhitzung die Betriebszeit beeinträchtigt

Wenn das Öl heiß läuft:

• Viskositätsabfall → höhere interne Leckage, schwächeres Ansprechverhalten des Zylinders
• Dichtungen verhärten sich → Leckagen nehmen zu
• Die Oxidation nimmt zu → es bildet sich Lack an Ventilen und Spulen.
• Die Lebensdauer der Pumpe verkürzt sich.
• Die Zykluszeit wird instabil.

Kühlere Optionen

• Luftkühler:einfacher, üblicher; hängt stark von der Umgebungstemperatur und der Luftströmung ab.
• Wasserspender:stärkere Kühlleistung; erfordert eine stabile Wasserversorgung und Korrosionsschutz.
• Hybrid:Wird eingesetzt, wenn die Betriebsbedingungen schwanken oder die Umgebungstemperaturen hoch sind.

Sensoren und Automatisierung

Ein gutes Design umfasst:

• Öltemperatursensor,
• Alarmschwellenwerte
• automatische Lüftersteuerung
• Sichere Leistungsreduzierung oder Abschaltlogik, wenn Überhitzung Komponenten gefährdet.

Ölauswahl (Praktischer Hinweis für Käufer)

Die Wahl der Ölviskosität sollte dem Klima und den Einsatzbedingungen entsprechen. Falsche Viskosität verursacht folgende Ursachen:

• träge Kaltstarts,
• übermäßige Leckage im heißen Zustand,
• Probleme mit dem Ventilansprechverhalten.

Fragen Sie die Lieferanten, welche Ölsorte sie für Ihre Region und Ihren Schichtplan empfehlen.

Filtration und Kontaminationskontrolle

Verunreinigungen sind der stille Zerstörer. Selbst „kleine“ Schmutzpartikel können Spulen blockieren, Pumpen beschädigen und den Verschleiß von Dichtungen beschleunigen.

Filtrationsstandorte und -funktionen

• Saugfilter/Sieb:Schützt die Pumpe vor großen Partikeln (vermeidet übermäßigen Widerstand).
• Druckfilter:Schützt empfindliche Ventile und Kreisläufe unter Druck.
• Rückgabefilter:Auffangen von Verschleißpartikeln, die in den Tank zurückgeführt werden (sehr wichtig).

Filtrationsleistung und Überwachung

Bessere Systeme umfassen:

• die für den Ventiltyp geeignete Mikron-Bewertung,
• Differenzdruckanzeigen (zeigen an, wenn Filter verstopfen),
• Freier Wartungszugang.

Tankkonstruktion und Entlüftungsöffnungen

Der Tank sollte Folgendes haben:

• Leitbleche zur Reduzierung der Belüftung
• Gute Rückführungspositionierung (Schäumen vermeiden),
• Hochwertige Belüftungsmittel (vorzugsweise Trockenmittel in staubigen Umgebungen).

Inbetriebnahme und Spülung

Viele Ausfälle treten frühzeitig auf, weil neue Leitungen Verunreinigungen enthalten. Fragen Sie sich, ob:

• Das System wird im Werk gespült.
• Der Reinheitsgrad wird geprüft.
• Die Maschine verfügt über Probenahmeöffnungen für Öltests.

Zuverlässigkeits-, Sicherheits- und Normenüberlegungen

Das Zerkleinern schwerer Schrottteile birgt naturgemäß hohe Risiken. Ein Käufer sollte die Sicherheit sowohl aus hydraulischer als auch aus steuerungstechnischer Sicht bewerten.

Überdruck- und Ausfallsicherheitsverhalten

Ein zuverlässiges System sollte:

• Druckspitzen begrenzen,
• Unkontrollierte Zylinderbewegung vermeiden
• Sicherstellen eines sicheren Stopps bei Stromausfall (sofern dies konstruktionsbedingt erforderlich ist).

Schläuche und Armaturen

Hier zeigen sich Qualitätsunterschiede:

• Schlauchbelastbarkeit und Berstschutz
• Abseits von scharfen Kanten und Hitze,
• Geeignete Klemmvorrichtungen zur Reduzierung von Vibrationsermüdung
• Schutzhüllen, wenn sich Bediener in der Nähe aufhalten könnten.

Not-Aus-Integration

Der Not-Aus-Schalter sollte als Systemverhalten und nicht nur als Knopf implementiert sein:

• elektrische Abschaltlogik,
• Abschaltverhalten des Ventils
• sichere Druckentlastungsstrategie (falls zutreffend),
• Neustartsequenzschutz.

Intelligente Überwachung: Diagnosefunktionen, nach denen Käufer fragen sollten

Monitoring ist kein „Luxus“ mehr, wenn man im Dauerbetrieb arbeitet.

Was zu überwachen ist

• Arbeitsdruck (Schneidphase vs. Annäherung),
• Pumpenstatus
• Öltemperatur
• Indikatoren für verstopfte Filter
• Ölstand,
• Motorstrom (Energielast und Frühwarnsignal).

Vorteile von SPS/HMI

Ein gutes HMI kann Folgendes anzeigen:

• Fehlercodes (keine vagen Alarme),
• Trendprotokolle (Temperatur/Druck im Zeitverlauf),
• Wartungserinnerungen
• Zyklusanzahl und Laufzeitstunden.

Bereitschaft zur Fernunterstützung

Wenn Ihr Lieferant Ferndiagnose anbietet, fragen Sie nach, welche Daten er benötigt:

• Live-Parameter,
• Alarmverlauf,
• Betriebsprotokolle.

Dadurch können Ausfallzeiten während der Inbetriebnahme oder der frühen Betriebsphase drastisch reduziert werden.

Anpassung der Hydraulikkonstruktion an Material und Durchsatz

Die Hydraulikanlage sollte auf Ihre tatsächliche Schrottmischung ausgelegt sein.

Leichte Reststücke (dünne Bleche, leichte Bündel)

• Priorität haben in der Regel Geschwindigkeit und Durchsatz:
• höherer Durchfluss
• schneller Zyklus
• mäßige Schnittkraft
• gute Fütterungsautomatisierung.

Schwerer Schrott (Baustahl, dicke Profile)

Prioritätenverschiebung hin zu kontrollierter Gewalt und Gebäudeschutz:

• stabile Hochdruck-Schneidphase,
• Stoßdämpfung,
• starke Klemmung
• robuste Kühlung und Filtration.

Gemischter Schrott

Dies ist der schwierigste Fall:

• erfordert flexible Steuerung
• stabile Temperatur,
• effiziente Pumpenstrategie
• robuste Bedienerschnittstelle und Sicherheitslogik.

Ein Lieferant, der „Ihre Schrottabfälle zuschneidet“, sollte Folgendes fragen:

• maximale Dicke/Querschnitt,
• Werkstoffarten (Baustahl vs. legierter Stahl),
• Zieltonnen/Stunde
• Betriebsstunden pro Tag,
• Umgebungstemperaturbereich.

Checkliste zur Lieferantenbewertung

Beziehen Sie diese Fragen in Ihr Angebot und die technischen Gespräche mit ein. Die Antworten zeigen, ob Sie eine echte Produktionsmaschine oder eine Maschine kaufen, die lediglich den technischen Daten entspricht.

Tabelle 2: Checkliste für Käufer von Portal-Scherenhydraulikmaschinen

Kategorie	Fragen, die man stellen sollte	So sieht eine gute Antwort aus
Pumpe & Leistung	Pumpentyp? Einzel- oder Mehrfachpumpe? Motorleistung (kW)?	Klare Modell-/Spezifikationsbeschreibung, Erläuterung des Arbeitszyklus, Effizienzansatz
Kraft und Geschwindigkeit	Zylinderbohrung/Pleuelstange/Hub? Tatsächliche Zykluszeit?	Berechnete Kraftbasis, gemessene Zykluszeit unter Last
Ventile und Steuerung	Richtungsabhängig vs. proportional? Stoßdämpfung?	Praktische Regelungsstrategie, Druckspitzenabschwächung
Kühlung	Kapazität des Luft-/Wasserkühlers? Temperaturgrenzen?	Zielöltemperaturbereich, Sensoren, Alarme, praxiserprobte Kühlung
Filtration	Mikron-Nennwert? Differenzdruckindikatoren? Entlüftungstyp?	Mehrstufige Filtration, Verstopfungsüberwachung, Wartungszugang
Sicherheit	Überdruckschutz? Not-Aus-Verhalten?	Ausfallsichere Logik erklärt, hochwertige Schlauchführung und Schutz
Service & Ersatzteile	Sind Dichtungssätze, Filter und Schläuche erhältlich?	Standardisierte Teileliste, angemessene Lieferzeit, übersichtlicher Wartungsplan
Dokumentation	Hydraulikschema? Bauteilliste? Prüfbericht?	Vollständiger Schaltplan + Stückliste + Unterstützung bei der Inbetriebnahme und Schulung

Gesamtbetriebskosten

Zwei Portalscheren mit ähnlicher „Schnittgröße“ können sehr unterschiedliche Lebenszykluskosten aufweisen.

Energieverbrauch

Energieverschwendung entsteht häufig durch:

• Konstantstrompumpen, die durch Ventile gedrosselt werden,
• Hoher Druck wird gehalten, wenn er nicht benötigt wird.
• übermäßige Hitze, die zusätzliche Kühlung erfordert.

Ein gut konzipiertes Hydrauliksystem kann den Stromverbrauch pro Tonne senken, insbesondere bei schwankenden Schrottmengen.

Ausfallzeiten

Häufige Ausfallursachen, die direkt mit der Hydraulik zusammenhängen:

• Überhitzung (unzureichende Kühlung),
• Verunreinigungen (mangelhafte Filtration und Tankkonstruktion),
• Druckspitzen (Stoßbelastungen),
• Billige Schläuche/Anschlüsse (Ermüdung und Leckagen),
• Unzureichende Überwachung (kleine Probleme werden zu großen Fehlern).

Wartungsplanung

Käufer sollten Folgendes einplanen:

• Filter (Routine),
• Ölprobenahme oder Ölwechsel,
• Dichtungssätze,
• Schlauchprüfung und -austausch
• Reinigung des Kühlraums.

Gute Lieferanten bieten:

• einen Wartungsplan
• Ersatzteilliste,
• Ausbildung,
• Leitfäden zur Fehlerbehebung.