Ein Servicetechniker misst an einer Hydraulikanlage über einen MINIMESS-Testpunkt einen Systemdruck von 250 bar. Nach Abschluss der Messung wird die Messleitung vom Prozessanschluss getrennt. Die Anlage ist damit nicht mehr mit dem Messgerät verbunden. Trotzdem zeigt das Manometer am anderen Ende des Schlauches weiterhin nahezu 250 bar an. Ist das Messgerät defekt?
Nicht unbedingt. Beim Trennen einer selbstschließenden Messkupplung wird die Verbindung zur Anlage geschlossen. Befindet sich am anderen Schlauchende ebenfalls ein geschlossenes Messgerät beziehungsweise ein Anschluss mit Rückschlagfunktion, kann das Druckmedium zwischen diesen beiden Punkten eingeschlossen bleiben.
Das eingeschlossene Volumen eines MINIMESS-Mikrobohrschlauches ist zwar klein, kann aber dennoch unter sehr hohem Druck stehen. Bei einer Schlauchleitung, die für mehrere hundert bar ausgelegt ist, darf deshalb nicht davon ausgegangen werden, dass der Schlauch nach dem Abkuppeln automatisch drucklos ist.
„Vom Prozess getrennt“ und „drucklos“ sind zwei unterschiedliche Zustände. Bevor Schlauch, Messgerät, Adapter oder Kupplung weiter demontiert werden, muss eindeutig festgestellt werden, ob noch Restdruck vorhanden ist und über welchen dafür vorgesehenen Weg dieser sicher abgebaut werden kann.
Warum bleibt Druck im MINIMESS-Schlauch eingeschlossen?
Bei einer typischen mobilen Druckmessung verbindet der MINIMESS-Schlauch einen fest installierten Testpunkt mit einem Manometer, Drucksensor oder mobilen Messgerät.
Während der Messung herrscht im gesamten verbundenen System nahezu derselbe statische Druck:
Anlage → Testpunkt → Schlauch → Messgerät
Wird anschließend die Verbindung zum Testpunkt getrennt, schließt die Ventilfunktion des Messanschlusses die Prozessseite wieder ab.
Damit ist die Anlage zwar vom Messschlauch getrennt. Das bereits im Schlauch befindliche Hydraulikmedium verschwindet jedoch nicht automatisch.
Ist auch das andere Ende geschlossen, entsteht vereinfacht ein abgeschlossenes Volumen:
geschlossener Schlauchanschluss → Druckmedium → geschlossenes Messgerät
Der zuvor anliegende Druck kann dadurch zumindest teilweise erhalten bleiben.
Wie funktioniert das selbstschließende Kupplungsprinzip?
Ein wesentlicher Vorteil von MINIMESS-Testpunkten besteht darin, dass Druckmessgeräte temporär an eine Anlage angeschlossen werden können, ohne eine normale Prozessverschraubung öffnen zu müssen.
Der MINIMESS 1620 ist beispielsweise für das Kuppeln unter Betriebsdruck vorgesehen und kann je nach Ausführung bei Betriebsdrücken bis zu 630 bar eingesetzt werden.
Beim Aufschrauben der Gegenkupplung wird die Ventilfunktion des Testpunktes geöffnet. Das Druckmedium kann dadurch zum Messgerät gelangen.
Beim Abschrauben wird diese Verbindung wieder geschlossen.
Diese Selbstschlussfunktion reduziert den Medienverlust und ermöglicht eine schnelle Service-Messung. Gleichzeitig bedeutet sie aber:
Das Schließen des Testpunktes entlastet nicht automatisch das bereits hinter dem Ventil eingeschlossene Schlauchvolumen.
Warum ist auch ein kleines eingeschlossenes Volumen relevant?
MINIMESS-Schläuche besitzen bewusst kleine Innendurchmesser. Typische Ausführungen verwenden beispielsweise DN2 oder DN4.
Ein kleiner Innendurchmesser bietet mehrere Vorteile:
- geringes Flüssigkeitsvolumen,
- geringer Medienverlust beim Anschließen,
- kompakte Schlauchleitung,
- gute Eignung für temporäre Druckmessstellen.
Das kleine Volumen bedeutet jedoch nicht automatisch, dass ein unter Druck stehender Schlauch gefahrlos geöffnet werden kann.
Auch wenige Milliliter Hydrauliköl können bei mehreren hundert bar beim plötzlichen Entspannen mit hoher Geschwindigkeit austreten.
Zusätzlich kann die Schlauchwand während der Druckbeaufschlagung geringfügig elastisch gedehnt sein. Beim Druckabbau wird ein Teil dieser gespeicherten elastischen Energie wieder freigesetzt.
Warum zeigt das Manometer nach dem Abkuppeln weiter Druck?
Ein weiterhin angezeigter Druck ist zunächst ein wichtiger Hinweis darauf, dass zwischen Messgerät und Schlauchanschluss noch Druck eingeschlossen sein kann.
Das Messgerät misst nicht, ob es noch mit der Anlage verbunden ist. Es misst lediglich den Druck an seinem eigenen Prozessanschluss.
Ist dort weiterhin beispielsweise:
245 bar
vorhanden, zeigt ein korrekt funktionierendes Manometer diesen Druck weiterhin an.
Ein nach dem Abkuppeln nahezu unveränderter Messwert ist deshalb nicht automatisch ein Sensor- oder Manometerfehler.
Vielmehr muss geprüft werden, ob die Messleitung überhaupt einen definierten Entlastungsweg besitzt.
Kann sich der Restdruck nachträglich verändern?
Ja. Ein abgeschlossenes hydraulisches Volumen kann auf Temperaturänderungen empfindlich reagieren.
Hydraulikflüssigkeiten sind zwar wesentlich weniger kompressibel als Gase, besitzen aber eine thermische Volumenausdehnung.
Wird ein vollständig eingeschlossenes Flüssigkeitsvolumen erwärmt und kann sich das Volumen kaum vergrößern, kann sich der Druck verändern.
Ein Beispiel ist ein Messschlauch, der nach der Messung:
- vom kühlen Maschinenraum in die Sonne gelegt wird,
- neben einer heißen Maschine liegt,
- zusammen mit heißem Hydrauliköl abgekühlt beziehungsweise erwärmt wird.
Der Restdruck sollte deshalb nicht dadurch „gelöst“ werden, dass der Schlauch einfach abgelegt und später demontiert wird.
Er sollte möglichst im vorgesehenen Arbeitsablauf kontrolliert entlastet werden.
Wie wird Restdruck grundsätzlich sicher entlastet?
Die konkrete Vorgehensweise hängt vom verwendeten Schlauch, Anschluss, Messgerät und dem Sicherheitskonzept der Anlage ab.
Grundsätzlich sollte für die Messkette ein definierter Entlastungsweg vorgesehen sein.
Ein möglicher Aufbau kann beispielsweise enthalten:
- ein Entlüftungs- beziehungsweise Ablassventil,
- einen geeigneten Ventilblock,
- eine dafür vorgesehene Entlastungskupplung,
- einen Rücklaufanschluss,
- eine kontrollierte Ableitung in einen geeigneten Auffangbehälter.
Über diesen Weg wird der eingeschlossene Druck kontrolliert reduziert.
Erst nachdem sichergestellt ist, dass:
p ≈ 0 bar rel.
beziehungsweise der für die Demontage vorgesehene sichere Zustand erreicht ist, werden weitere Komponenten voneinander getrennt.
Die konkrete Hersteller- und Betriebsanweisung der eingesetzten Messkette bleibt dabei maßgeblich.
Warum ist ein definierter Ablassweg sinnvoll?
Ein definierter Ablassweg sorgt dafür, dass der Druck nicht erst durch das Lösen einer normalen Verschraubung abgebaut werden muss.
Das bietet mehrere Vorteile:
- kontrollierbare Druckentlastung,
- definierte Strömungsrichtung des austretenden Mediums,
- reduzierter Kontakt des Bedieners mit Hydrauliköl,
- geringeres Risiko einer plötzlich bewegten Schlauchleitung,
- bessere Wiederholbarkeit des Serviceablaufs.
Bei häufig wiederkehrenden Messaufgaben sollte die Druckentlastung daher bereits bei der Auswahl der Schlauch- und Messgerätearmaturen berücksichtigt werden.
Wohin mit dem austretenden Hydraulikmedium?
Beim Druckabbau muss das verdrängte Flüssigkeitsvolumen irgendwohin strömen.
Es sollte deshalb vor dem Öffnen eines Ablassventils geklärt werden:
- welches Medium sich im Schlauch befindet,
- welche Temperatur das Medium besitzt,
- welche Menge ungefähr austreten kann,
- ob das Medium gesundheits- oder umweltgefährdend ist,
- wo es kontrolliert aufgefangen beziehungsweise zurückgeführt wird.
Ein Ablassventil einfach über dem Werkstattboden zu öffnen, ist keine saubere Servicepraxis.
Geeignete Auffangbehälter beziehungsweise Rückführsysteme vermeiden Verschmutzungen und unkontrollierten Kontakt mit dem Medium.
Warum darf eine schwergängige Verschraubung nicht gewaltsam gelöst werden?
Eine unter Restdruck stehende Verschraubung kann sich anders verhalten als eine vollständig drucklose Verbindung.
Wird eine Verbindung ungewöhnlich schwergängig, sollte deshalb zunächst geprüft werden, ob noch Druck eingeschlossen ist.
Problematisch wäre ein Vorgehen nach dem Prinzip:
„Etwas lösen, bis der Druck herauskommt.“
Damit würde eine normale mechanische Verbindung als improvisiertes Entlastungsventil verwendet.
Beim plötzlichen Freiwerden können:
- Hydrauliköl austreten,
- Bauteile beziehungsweise Kupplungen bewegt werden,
- die Schlauchleitung ausschlagen,
- heiße oder aggressive Medien freigesetzt werden.
Eine normale Verschraubung sollte deshalb nicht als Druckentlastungseinrichtung verwendet werden.
Welche Rolle spielen Schlauchlänge und Nennweite?
Das eingeschlossene Flüssigkeitsvolumen hängt direkt von Innendurchmesser und Schlauchlänge ab.
Für einen idealisierten Schlauch lässt sich das Volumen näherungsweise berechnen aus:
V = π × d² / 4 × L
Mit:
V= Innenvolumen,d= Innendurchmesser,L= Schlauchlänge.
Ein DN2-Schlauch besitzt beispielsweise einen Innendurchmesser von etwa 2 mm.
Ein Meter idealisierter Schlauch enthält damit nur wenige Milliliter Flüssigkeit.
Bei einem DN4-Schlauch ist das Volumen aufgrund des größeren Innendurchmessers bereits deutlich größer.
Für die Sicherheitsbewertung ist jedoch nicht allein das Volumen entscheidend. Der vorhandene Druck und die konkrete Bauart der Messkette müssen ebenso berücksichtigt werden.
Was ist bei Drucksensoren und Manometern zu beachten?
Am Ende eines MINIMESS-Schlauches können unterschiedliche Messgeräte angeschlossen sein.
Beispiele sind:
- mechanische Manometer,
- digitale Manometer,
- Drucksensoren,
- mobile Datenlogger,
- Messgeräte mit internem Absperr- oder Rückschlagventil.
Die Art des angeschlossenen Gerätes beeinflusst, ob und wie das eingeschlossene Volumen entlastet werden kann.
Ein geschlossenes Digitalmanometer ohne Ablassmöglichkeit bietet beispielsweise nicht automatisch einen sicheren Weg für die Druckentlastung.
Bei der Konfiguration einer mobilen Messleitung sollte deshalb nicht nur gefragt werden:
„Wie schließe ich das Messgerät an?“
sondern auch:
„Wie entlaste ich die komplette Messkette anschließend wieder sicher?“
Praxisbeispiel: 250 bar im getrennten Messschlauch
An einer mobilen Hydraulikanlage soll der Arbeitsdruck kontrolliert werden.
Ein digitales Manometer wird über einen DN2-MINIMESS-Schlauch mit dem fest installierten Messpunkt verbunden.
Während des Betriebs zeigt das Messgerät:
250 bar
Nach Abschluss der Messung wird die MINIMESS-Verbindung zur Maschine geschlossen beziehungsweise getrennt.
Das Display zeigt anschließend weiterhin:
247 bar
Der Techniker vermutet zunächst einen Fehler des Digitalmanometers.
Tatsächlich ist der Druck jedoch im Schlauch zwischen geschlossenem Testpunktanschluss und Messgerät eingeschlossen.
Der Messaufbau wird deshalb nicht weiter zerlegt. Stattdessen wird der dafür vorgesehene Entlastungsweg verwendet und das kleine Ölvolumen kontrolliert in einen geeigneten Behälter abgelassen.
Währenddessen fällt die Anzeige:
247 bar → 150 bar → 50 bar → 0 bar
Erst danach werden Schlauch und Messgerät voneinander getrennt.
Das Beispiel zeigt: Das Schließen des Prozessanschlusses beseitigt die Verbindung zur Maschine, aber nicht zwangsläufig den Druck innerhalb der bereits gefüllten Messleitung.
Systematischer Arbeitsablauf
- Messstelle eindeutig identifizieren.
- Maximalen Systemdruck, Medium und Temperatur prüfen.
- Druckstufe von Testpunkt, Schlauch, Armaturen und Messgerät kontrollieren.
- Schlauchleitung vor der Verwendung auf Beschädigungen prüfen.
- Messgerät sicher mit dem Schlauch verbinden.
- MINIMESS-Verbindung sauber und ohne Verkanten herstellen.
- Messung durchführen.
- Nach Abschluss Prozessseite gemäß vorgesehenem Verfahren trennen beziehungsweise schließen.
- Nicht automatisch von einem drucklosen Schlauch ausgehen.
- Anzeige des Messgerätes beziehungsweise vorhandenen Restdruck kontrollieren.
- Vorgesehenen Entlastungsweg öffnen.
- Medium kontrolliert auffangen beziehungsweise zurückführen.
- Warten, bis ein sicherer druckloser Zustand erreicht ist.
- Erst danach Schlauch, Adapter und Messgerät weiter demontieren.
- Schutzkappen wieder montieren und Komponenten reinigen.
Häufige Fehler
- „Abgekuppelt“ mit „drucklos“ gleichsetzen: Das eingeschlossene Schlauchvolumen kann weiterhin unter Druck stehen.
- Nur wegen des kleinen DN2-Volumens von einem ungefährlichen Zustand ausgehen: Auch kleine Flüssigkeitsmengen können bei hohem Druck gefährlich austreten.
- Das Manometer nach dem Abkuppeln für defekt halten: Es kann korrekt den im Schlauch eingeschlossenen Druck anzeigen.
- Eine Verschraubung langsam öffnen, um Druck abzulassen: Normale Verbindungen sind keine Entlastungsventile.
- Entlastungsweg erst nach der Messung überlegen: Die sichere Druckentlastung sollte bereits beim Aufbau der Messkette vorgesehen sein.
- Medium unkontrolliert ablassen: Hydrauliköl sollte geeignet aufgefangen beziehungsweise zurückgeführt werden.
- Heiße Flüssigkeit unterschätzen: Neben dem Druck kann auch die Mediumtemperatur eine Gefahr darstellen.
- Schlauch geknickt oder unter Zug betreiben: MINIMESS-Schläuche müssen innerhalb der vorgegebenen Biegeradien und ohne unnötige Zug- oder Torsionsbelastung verlegt werden.
- Nur den Schlauchdruckbereich betrachten: Für die komplette Messkette ist grundsätzlich die Komponente mit dem niedrigsten zulässigen Betriebsdruck maßgeblich.
- Restdruck durch Liegenlassen „verschwinden lassen“: In einem geschlossenen Flüssigkeitsvolumen kann Druck über längere Zeit erhalten bleiben.
MINIMESS-Schläuche für Druckmessung und Service
MINIMESS-Schläuche werden zur Verbindung fest installierter Messpunkte mit Manometern, Drucksensoren und mobilen Messsystemen eingesetzt.
Die bei ICS angebotenen Schlauchleitungen stehen unter anderem in den Nennweiten DN2 und DN4 zur Verfügung.
Je nach Ausführung gelten unterschiedliche maximale Betriebsdrücke. Für DN2 stehen beispielsweise Versionen bis 630 bar zur Verfügung, während DN4-Ausführungen je nach Variante für niedrigere maximale Betriebsdrücke ausgelegt sind.
Bei der Auswahl muss immer die komplette Schlauchleitung betrachtet werden. Der maximal zulässige Betriebsdruck entspricht dem zulässigen Betriebsdruck der Komponente mit der niedrigsten Druckstufe.
Zusätzlich müssen bei der Auswahl berücksichtigt werden:
- Mediumverträglichkeit,
- Betriebstemperatur,
- Schlauchlänge,
- Nennweite,
- Biegeradius,
- Anschlussarmaturen,
- statische beziehungsweise dynamische Druckbelastung.
Hydrotechnik gibt für aktuelle MINIMESS-Schläuche beispielsweise Betriebsdrücke von 400 beziehungsweise 630 bar für DN2 und 315 beziehungsweise 450 bar für DN4 an. Der kleinste Biegeradius beträgt je nach Nennweite 20 beziehungsweise 40 mm.
Passende Produkte finden Sie unter MINIMESS-Kupplungen und -Schläuche bei ICS Schneider sowie direkt bei den MINIMESS-Schläuchen.
Fazit
Ein MINIMESS-Testpunkt ermöglicht eine schnelle und medienarme Verbindung zu einer unter Druck stehenden Hydraulikanlage. Beim Abkuppeln schließt die Verbindung zur Prozessseite wieder.
Damit ist jedoch nicht automatisch auch die komplette Messleitung drucklos.
Zwischen selbstschließender Kupplung, MINIMESS-Schlauch und angeschlossenem Messgerät kann ein abgeschlossenes Flüssigkeitsvolumen entstehen, in dem nahezu der zuvor gemessene Druck erhalten bleibt.
Das kleine Innenvolumen eines Mikrobohrschlauches reduziert die austretende Flüssigkeitsmenge, beseitigt aber nicht die Gefährdung durch hohen Druck.
Eine normale Verschraubung sollte deshalb niemals als improvisierte Druckentlastung benutzt werden. Für wiederkehrende Messaufgaben sollte ein definierter Ablass- beziehungsweise Entlastungsweg Teil des Messaufbaus sein.
Für eine sichere Servicepraxis gilt deshalb: nach dem Trennen vom Prozess Restdruck grundsätzlich berücksichtigen, einen dafür vorgesehenen Entlastungsweg verwenden, das austretende Medium kontrolliert auffangen und Schlauch beziehungsweise Messgerät erst nach eindeutig festgestelltem Druckabbau weiter demontieren.
FAQ: Restdruck im MINIMESS-Schlauch
Kann ein MINIMESS-Schlauch nach dem Abkuppeln noch unter Druck stehen?
Ja. Wenn das Druckmedium zwischen geschlossenen Anschlussstellen eingeschlossen wird, kann der Schlauch auch nach dem Trennen von der Anlage weiterhin unter erheblichem Druck stehen.
Warum zeigt das Manometer nach dem Abkuppeln weiterhin Druck?
Das Manometer misst den Druck an seinem eigenen Anschluss. Ist dort im Schlauch noch Druck eingeschlossen, zeigt das Gerät diesen korrekt weiter an.
Ist ein DN2-MINIMESS-Schlauch wegen seines kleinen Volumens ungefährlich?
Nein. Das geringe Innenvolumen reduziert zwar die Flüssigkeitsmenge, aber auch eine kleine Menge Hydraulikflüssigkeit kann bei mehreren hundert bar mit hoher Geschwindigkeit austreten.
Kann ich eine Verschraubung leicht lösen, um den Restdruck abzubauen?
Das sollte nicht als reguläre Druckentlastungsmethode verwendet werden. Der Messaufbau sollte einen dafür vorgesehenen kontrollierten Entlastungsweg besitzen.
Wie wird der Restdruck sicher abgebaut?
Über eine für die konkrete Messkette vorgesehene Entlüftungs-, Ablass- oder Rückführmöglichkeit. Das Medium wird dabei kontrolliert in einen geeigneten Behälter beziehungsweise Rücklauf geführt.
Kann der Restdruck im Schlauch von selbst verschwinden?
Nicht zuverlässig. Ein geschlossenes hydraulisches Volumen kann Druck über längere Zeit halten. Temperaturänderungen können den Druck zusätzlich verändern.
Warum kann Temperatur den eingeschlossenen Druck beeinflussen?
Hydraulikflüssigkeit dehnt sich mit steigender Temperatur aus. Ist das Flüssigkeitsvolumen vollständig eingeschlossen, kann diese Volumenänderung zu einer Druckänderung führen.
Kann ein MINIMESS-Testpunkt unter Druck gekuppelt werden?
MINIMESS-Testpunkte sind je nach Ausführung ausdrücklich für das Kuppeln unter Betriebsdruck vorgesehen. Die zulässigen Druck-, Temperatur- und Mediengrenzen der konkreten Ausführung müssen dabei eingehalten werden.
Bis zu welchem Druck sind MINIMESS-Schläuche verfügbar?
Bei den von ICS angebotenen Ausführungen sind für DN2 beispielsweise Varianten bis 630 bar verfügbar. Entscheidend für eine komplette Schlauchleitung ist jedoch immer die Komponente mit dem niedrigsten zulässigen Betriebsdruck.
Was ist der Unterschied zwischen DN2 und DN4?
DN2 besitzt einen kleineren Innendurchmesser und damit bei gleicher Länge ein deutlich geringeres Flüssigkeitsvolumen. DN4 bietet einen größeren Querschnitt. Druckstufen, Biegeradien und dynamisches Verhalten unterscheiden sich je nach Ausführung.
Warum sollte ein Entlastungsventil bereits bei der Messkettenplanung berücksichtigt werden?
Dadurch kann nach der Messung ein reproduzierbarer und kontrollierter druckloser Zustand hergestellt werden, ohne normale Verschraubungen oder Kupplungen zum improvisierten Druckabbau verwenden zu müssen.
Welche Produkte eignen sich für mobile MINIMESS-Druckmessungen?
MINIMESS-Schläuche in DN2 beziehungsweise DN4 können mit passenden Testpunkten, Drucksensoren, Manometern und mobilen Messsystemen kombiniert werden. Die konkrete Schlauch- und Anschlussausführung muss an Druck, Medium, Temperatur und Messaufgabe angepasst werden.