Hydropneumatische Speicher übernehmen in Hydraulikanlagen wichtige Aufgaben. Sie speichern Energie, gleichen Leckage- und Volumenströme aus, dämpfen Druckspitzen und Pulsationen oder stellen bei einem Pumpenausfall kurzfristig eine hydraulische Reserve bereit. Damit der Speicher diese Funktion erfüllen kann, muss der Gasraum mit dem richtigen Stickstoffvordruck gefüllt sein.
Ein zu niedriger Vordruck reduziert das nutzbare Speichervolumen und kann bei einem Blasenspeicher dazu führen, dass die Blase am Ölventil beschädigt wird. Ein zu hoher Vordruck verhindert dagegen, dass ausreichend Hydraulikflüssigkeit in den Speicher einströmt. Der Speicher ist dann zwar mit Gas gefüllt, kann seine vorgesehene hydraulische Aufgabe aber nur eingeschränkt oder gar nicht erfüllen.
Das Prüfen und Nachfüllen wirkt auf den ersten Blick einfach: Manometer anschließen, Stickstoffflasche öffnen und den gewünschten Druck einstellen. Tatsächlich handelt es sich jedoch um eine Arbeit an einem Druckgerät mit gespeicherter Energie. Gasfüllventil, Speicheradapter, Prüfschlauch, Druckminderer und Manometer müssen zusammenpassen, und die hydraulische Seite muss vor der Vordruckmessung sicher entlastet werden.
Geeignete Komponenten finden Sie in der Kategorie MINIMESS Gasfüllventile – Zubehör. Weitere Messkupplungen, Mikrobohrschläuche, Adapter und Serviceanschlüsse sind im Bereich MINIMESS-Kupplungen und -Schläuche zusammengefasst.
Inhaltsverzeichnis
- Wie arbeitet ein Hydrospeicher?
- Was bedeutet Gasvordruck?
- Warum nur Stickstoff verwendet werden darf
- Warum Druckluft und Sauerstoff ungeeignet sind
- Hydrospeicher vor der Prüfung sicher entlasten
- Welche Ausrüstung wird benötigt?
- Gasfüllventil und Speicheradapter auswählen
- Warum ein Druckminderer erforderlich ist
- Prüf- und Füllschlauch richtig auswählen
- Passenden Manometerbereich verwenden
- Gasvordruck richtig prüfen
- Hydrospeicher kontrolliert mit Stickstoff füllen
- Temperatur und Vordruck berücksichtigen
- Leckagen und schleichenden Druckverlust erkennen
- Typische Fehler beim Prüfen und Füllen
- Prüfergebnisse dokumentieren
- Praxisbeispiel: Blasenspeicher einer mobilen Maschine
- Auswahlhilfe für Füll- und Prüfausrüstung
- Welche Produkte eignen sich?
- Fazit
- Häufige Fragen
Wie arbeitet ein Hydrospeicher?
Ein Hydrospeicher enthält einen Gasraum und einen Flüssigkeitsraum. Beide Bereiche sind je nach Bauform durch eine elastische Blase, eine Membran oder einen beweglichen Kolben voneinander getrennt. Auf der Gasseite befindet sich komprimierter Stickstoff, auf der Flüssigkeitsseite das Hydraulikmedium.
Steigt der hydraulische Druck über den Gasvordruck, strömt Hydraulikflüssigkeit in den Speicher. Das Gas wird komprimiert und nimmt Energie auf. Sinkt der Anlagendruck später wieder ab, dehnt sich der Stickstoff aus und drückt die gespeicherte Flüssigkeit zurück in das Hydrauliksystem.
Die Funktion hängt wesentlich von der richtigen Abstimmung zwischen Gasvordruck, minimalem Betriebsdruck, maximalem Betriebsdruck und Speichervolumen ab. Der Vordruck ist deshalb kein beliebiger Einstellwert. Er wird für die konkrete Aufgabe des Speichers berechnet beziehungsweise vom Anlagen- oder Speicherhersteller vorgegeben.
| Speicheraufgabe | Wirkung des Gasraums | Folge eines falschen Vordrucks |
|---|---|---|
| Energiespeicherung | Hydraulikenergie wird durch Kompression des Stickstoffs gespeichert | Zu wenig nutzbares Flüssigkeitsvolumen oder unzureichende Energiereserve |
| Pulsationsdämpfung | Gaspolster nimmt schnelle Druckschwankungen auf | Schlechte Dämpfung oder unzulässige Belastung des Trennelements |
| Leckageausgleich | Kleine Flüssigkeitsmengen werden bei Druckabfall nachgespeist | Anlagendruck fällt zu früh oder Speicher reagiert nicht wie vorgesehen |
| Notfunktion | Gespeicherte Flüssigkeit versorgt einen Verbraucher kurzfristig weiter | Erforderliche Reserve steht nicht vollständig zur Verfügung |
Was bedeutet Gasvordruck?
Der Gasvordruck ist der Druck auf der Stickstoffseite, wenn die hydraulische Seite des Speichers sicher drucklos ist. Er wird häufig mit p0 bezeichnet. Dieser Zustand darf nicht mit dem Gasdruck während des normalen Anlagenbetriebs verwechselt werden.
Sobald Hydraulikflüssigkeit in den Speicher einströmt, wird der Stickstoff komprimiert. Der Gasdruck steigt dann zusammen mit dem hydraulischen Druck. Ein Gasdruck, der bei laufender Anlage angezeigt wird, ist deshalb nicht automatisch der Vordruck.
Für eine belastbare Vordruckprüfung muss der Speicher vom Hydrauliksystem getrennt und die Flüssigkeitsseite vollständig auf den vorgesehenen drucklosen Zustand entlastet werden. Befindet sich noch hydraulischer Restdruck am Speicher, zeigt das Manometer einen zu hohen Gasdruck an.
Der erforderliche Vordruck hängt von der Speicherbauart und der Aufgabe ab. Ein Speicher zur Pulsationsdämpfung wird anders ausgelegt als ein Speicher zur Energiebereitstellung oder zum Leckageausgleich. Universelle Prozentwerte sollten daher nicht ohne Prüfung auf eine konkrete Anlage übertragen werden.
Warum nur Stickstoff verwendet werden darf
Für Hydrospeicher wird geeigneter, trockener Stickstoff verwendet. Stickstoff ist unter normalen Einsatzbedingungen reaktionsträge und bildet mit Hydrauliköl kein brennbares Gemisch. Er ist außerdem in Druckgasflaschen in definierten Qualitäten und hohen Fülldrücken verfügbar.
Die erforderliche Stickstoffqualität richtet sich nach den Vorgaben des Speicherherstellers. Verunreinigungen, Feuchtigkeit oder ungeeignete Gase können Dichtungen, Blase, Membran und Gasventil beeinträchtigen. Die Gasflasche muss eindeutig gekennzeichnet und für den vorgesehenen Einsatz freigegeben sein.
Eine Stickstoffflasche darf nicht direkt und ungeregelt mit dem Speicher verbunden werden. Der Flaschendruck kann deutlich höher sein als der zulässige Gasdruck des Speichers, des Manometers oder des Füllschlauchs. Zwischen Druckgasflasche und Füllvorrichtung gehört deshalb ein geeigneter Druckminderer.
Warum Druckluft und Sauerstoff ungeeignet sind
Werkstattdruckluft darf nicht zum Vorfüllen eines Hydrospeichers verwendet werden. Sie enthält Sauerstoff und kann je nach Aufbereitung zusätzlich Feuchtigkeit, Ölnebel und Partikel eintragen. Unter hohem Druck und in Verbindung mit Öl können dadurch gefährliche Reaktionen entstehen.
Reiner Sauerstoff ist besonders gefährlich. Sauerstoff kann mit Öl, Fett und anderen organischen Stoffen heftig reagieren. Bereits kleine Verunreinigungen an Ventilen, Gewinden oder Schläuchen können unter hohem Druck ein erhebliches Brand- oder Explosionsrisiko darstellen.
Auch die Aussage, dass Luft überwiegend aus Stickstoff besteht, macht Druckluft nicht zu einem geeigneten Ersatz. Der enthaltene Sauerstoff bleibt vorhanden, und die Zusammensetzung sowie Reinheit sind nicht für das sichere Füllen von Hydrospeichern kontrolliert.
Wurde ein Speicher versehentlich mit Luft, Sauerstoff oder einem unbekannten Gas gefüllt, sollte er nicht einfach weiterbetrieben oder durch Nachfüllen mit Stickstoff „korrigiert“ werden. Das weitere Vorgehen muss durch qualifiziertes Fachpersonal und nach Vorgabe des Speicherherstellers festgelegt werden.
Hydrospeicher vor der Prüfung sicher entlasten
Ein Hydrospeicher kann auch bei abgeschalteter Maschine erhebliche Energie enthalten. Das Abschalten des Hydraulikaggregats bedeutet deshalb nicht automatisch, dass der Speicher drucklos ist. Rückschlagventile, Absperrventile oder geschlossene Steuerkanten können Druck über lange Zeit einschließen.
Vor Arbeiten an der Gasseite muss der Speicher entsprechend der Betriebsanweisung isoliert und die hydraulische Seite kontrolliert entlastet werden. Dazu kann ein dafür vorgesehener Speicher-Sicherheits- und Absperrblock gehören. Die tatsächliche Druckfreiheit ist an einer geeigneten Messstelle zu prüfen.
Wichtige Sicherheitsmaßnahmen sind:
- Arbeiten nur durch eingewiesenes und qualifiziertes Personal durchführen lassen.
- Maschine gegen unbeabsichtigtes Wiedereinschalten sichern.
- Speicher vom Hydrauliksystem absperren und Flüssigkeitsseite kontrolliert entlasten.
- Hydraulische Druckfreiheit mit einem geeigneten Messgerät bestätigen.
- Gasflasche aufrecht sichern und vor Umfallen, Erwärmung und Beschädigung schützen.
- Nur druckgeeignete, unbeschädigte Füll- und Prüfkomponenten verwenden.
- Nicht in der Achse von Schlauch, Kupplung, Ventil oder Manometer stehen.
- Stickstoff nur in ausreichend belüfteten Bereichen verwenden.
- Gasfüllventil oder Speichergehäuse niemals unter Druck demontieren.
Der Stickstoffraum bleibt während der Vordruckprüfung unter Druck. „Hydraulisch drucklos“ bedeutet daher nicht, dass der gesamte Speicher gefahrlos geöffnet werden darf.
Welche Ausrüstung wird benötigt?
Für eine kontrollierte Vordruckprüfung und Befüllung wird eine aufeinander abgestimmte Ausrüstung benötigt. Die genaue Zusammenstellung hängt von Gasventil, Speicherbauart, Vordruck und Flaschenanschluss ab.
| Komponente | Aufgabe | Worauf achten? |
|---|---|---|
| Gasfüllventil | Dauerhafter Zugang zur Gasseite des Speichers | Gewinde, Dichtprinzip, Druckstufe und Speicherfreigabe |
| Speicheradapter | Anpassung zwischen Gasventil und Speicheranschluss | Passende Speicherbauart und gasdichte Verbindung |
| Füll- und Prüfvorrichtung | Öffnen des Gasventils, Druckanzeige, Befüllen und Entlasten | Ventiltyp, Manometerbereich und zulässiger Druck |
| Druckminderer | Reduzierung des hohen Flaschendrucks | Eingangs- und Ausgangsdruck, Stickstoffeignung und Regelbereich |
| Füllschlauch | Verbindung zwischen Druckminderer und Prüfvorrichtung | Druckstufe, Gasdichtheit, Länge, Zustand und Anschlüsse |
| Manometer | Anzeige des Gasvordrucks | Messbereich, Genauigkeit, Ablesbarkeit und Überlastfestigkeit |
| Entlastungsventil | Kontrollierte Druckentlastung der Füllleitung | Sichere Ableitung und eindeutige Bedienung |
Der zulässige Druck der vollständigen Füllkette wird immer durch das schwächste Bauteil begrenzt. Ein Gasfüllventil für 400 bar macht einen Schlauch oder ein Manometer mit niedrigerer Druckstufe nicht automatisch hochdruckgeeignet.
Gasfüllventil und Speicheradapter auswählen
Das Gasfüllventil bildet den Servicezugang zum Stickstoffraum. Beim Anschließen der passenden Gegenkupplung beziehungsweise Füllvorrichtung wird der Ventilmechanismus kontrolliert geöffnet. Nach dem Abkuppeln schließt das Ventil wieder und begrenzt den Gasverlust.
Gasfüllventile für Hydrospeicher müssen eine hohe Gasdichtheit besitzen. Eine Verbindung, die bei Hydrauliköl äußerlich dicht erscheint, kann bei Stickstoff trotzdem eine messbare Gasleckage aufweisen. Deshalb sollten speziell für Gas geeignete Ventile, Dichtungen und Kupplungen verwendet werden.
Der MINIMESS® 1615 Gasfüllventil mit Speicheradapter ist für die Montage an gängigen Blasenspeichern vorgesehen. Vor der Auswahl müssen jedoch Anschlussgewinde, Ventilbauform, Speicherhersteller und zulässiger Druck geprüft werden.
Adapter dürfen nicht ausschließlich danach ausgewählt werden, ob sich ein Gewinde scheinbar einschrauben lässt. Gewindeprofil, Steigung, Dichtfläche und Betätigungstiefe des Ventils müssen übereinstimmen. Ein falscher Adapter kann undicht sein, das Ventil beschädigen oder den Ventilstift unkontrolliert öffnen.
Warum ein Druckminderer erforderlich ist
Eine Stickstoffflasche enthält Gas mit hohem Druck. Wird sie ohne geeignete Druckregelung direkt mit einem Hydrospeicher verbunden, kann der Speicherdruck sehr schnell ansteigen. Ein kurzes Öffnen des Flaschenventils kann bereits ausreichen, um einen kleinen Speicher zu überfüllen.
Der Druckminderer reduziert den Flaschendruck auf einen kontrollierbaren Ausgangsdruck. Sein Ausgangsbereich sollte zur geplanten Vordruckhöhe passen. Ein Regler mit sehr großem Ausgangsbereich lässt sich bei niedrigen Vordrücken häufig weniger fein einstellen als ein passend dimensioniertes Modell.
Der zulässige Ausgangsdruck des Druckminderers darf die Druckgrenzen der nachgeschalteten Bauteile nicht überschreiten. Das Füllen erfolgt langsam. Dadurch werden starke Temperaturänderungen, schnelle Druckanstiege und mechanische Belastungen der Blase oder Membran reduziert.
Das Gasfüll- und Prüfgerät mit Druckminderventil verbindet die Druckreduzierung mit Komponenten zum Einstellen und Überwachen des Gasdrucks in Stickstoffhydraulikspeichern.
Prüf- und Füllschlauch richtig auswählen
Der Füllschlauch wird während des Befüllens mit Stickstoff beaufschlagt und muss mindestens für den maximal möglichen Ausgangsdruck des Druckminderers ausgelegt sein. Entscheidend ist nicht nur der gewünschte Speichervordruck, sondern auch ein möglicher Bedien- oder Regelfehler.
Vor jedem Einsatz sollte der Schlauch auf Scheuerstellen, Knicke, gequetschte Bereiche, beschädigte Armaturen und Alterung geprüft werden. Ein beschädigter Gasschlauch darf nicht weiterverwendet werden. Unter Druck kann ein Schlauch unkontrolliert ausschlagen und Personen verletzen.
Die Schlauchlänge sollte einen sicheren Arbeitsabstand ermöglichen, aber nicht unnötig groß gewählt werden. Ein längerer Schlauch enthält mehr komprimiertes Gas und vergrößert das Volumen, das nach dem Schließen der Gasflasche kontrolliert entlastet werden muss.
Der Schlauch ist so zu verlegen, dass er nicht geknickt, überfahren, eingeklemmt oder durch heiße Bauteile und bewegliche Maschinenteile beschädigt werden kann. Kupplungen und Verschraubungen dürfen nicht unter Zug- oder Biegespannung stehen.
Passenden Manometerbereich verwenden
Das Manometer der Füll- und Prüfvorrichtung muss zum erwarteten Vordruck passen. Ein zu großer Messbereich erschwert die genaue Einstellung. Ein zu kleiner Messbereich kann beim Befüllen überlastet oder beschädigt werden.
Für einen Vordruck von beispielsweise 15 bar ist ein Manometer bis 400 bar ungeeignet, wenn eine präzise Einstellung erforderlich ist. Die Anzeigeauflösung wäre im relevanten Bereich zu gering. Umgekehrt darf ein 25-bar-Manometer nicht verwendet werden, wenn der Druckminderer einen deutlich höheren Ausgangsdruck liefern kann.
Bei wechselnden Speicherdrücken können austauschbare Manometer oder unterschiedliche Füll- und Prüfsets sinnvoll sein. Messbereich, Genauigkeitsklasse, Überlastfestigkeit und Kalibrierstatus sollten dokumentiert werden.
Gasvordruck richtig prüfen
Die genaue Bedienfolge hängt von Speicher, Gasventil und Füllvorrichtung ab. Maßgeblich sind deshalb die Betriebsanleitungen der verwendeten Komponenten. Ein typischer sicherer Prüfablauf lässt sich jedoch wie folgt zusammenfassen:
- Anlage abschalten und gegen Wiedereinschalten sichern.
- Hydrospeicher vom System isolieren.
- Flüssigkeitsseite langsam und kontrolliert auf den vorgeschriebenen drucklosen Zustand entlasten.
- Druckfreiheit der hydraulischen Seite prüfen.
- Schutzkappe des Gasventils entfernen und Anschluss auf Beschädigung oder Verschmutzung kontrollieren.
- Passende Füll- und Prüfvorrichtung drucklos anschließen.
- Entlastungsventil der Prüfvorrichtung schließen.
- Gasventil entsprechend der Bedienungsanleitung langsam öffnen beziehungsweise betätigen.
- Anzeige abwarten und nach kurzer Stabilisierung ablesen.
- Messwert zusammen mit Speicher- und Umgebungstemperatur dokumentieren.
- Gasventil wieder schließen.
- Den in der Prüfvorrichtung eingeschlossenen Druck kontrolliert über das Entlastungsventil abbauen.
- Erst nach vollständiger Entlastung die Prüfvorrichtung abkuppeln.
- Gasventil auf Dichtheit prüfen und Schutzkappe montieren.
Beim Anschließen der Prüfvorrichtung gelangt ein kleiner Teil des Stickstoffs aus dem Speicher in Schlauch, Armatur und Manometer. Bei kleinen Speichern kann dieses zusätzliche Prüfvolumen den angezeigten Vordruck merklich reduzieren. Wiederholtes Prüfen ohne Nachfüllen kann dadurch selbst einen Druckverlust verursachen.
Hydrospeicher kontrolliert mit Stickstoff füllen
Liegt der gemessene Vordruck unter dem festgelegten Sollwert, wird die Füllvorrichtung zusätzlich über einen geeigneten Schlauch und Druckminderer mit der Stickstoffflasche verbunden. Alle Ventile sollten zunächst in der in der Betriebsanleitung vorgesehenen Ausgangsstellung stehen.
Die Stickstoffflasche wird gesichert und das Flaschenventil langsam geöffnet. Anschließend wird der Ausgangsdruck am Druckminderer vorsichtig erhöht. Der Speicher sollte nicht schlagartig mit dem vollen Flaschendruck beaufschlagt werden.
Bei einem neuen oder vollständig entleerten Blasenspeicher kann eine besonders langsame Vorfüllung erforderlich sein, damit sich die Blase kontrolliert an das Speichergehäuse anlegt. Die genaue Vorgehensweise richtet sich nach Speicherbauart und Herstellerangaben.
Der Füllvorgang wird zunächst etwas unterhalb des gewünschten Endwerts unterbrochen. Nach dem Schließen der Gaszufuhr sollte der Druck stabilisieren können. Durch die Expansion und Abkühlung des zuvor komprimierten Gases kann die Anzeige nach kurzer Zeit sinken.
Danach wird der Druck bei Bedarf in kleinen Schritten nachgestellt. Ist der Sollwert erreicht, werden Gasflasche und Gasventil geschlossen. Der Druck im Füllschlauch und in der Prüfvorrichtung muss anschließend über das dafür vorgesehene Entlastungsventil vollständig abgebaut werden, bevor eine Verbindung gelöst wird.
Ein zu hoher Vordruck wird nicht durch unkontrolliertes Lösen einer Verschraubung reduziert. Das Gas wird über das vorgesehene Entlastungsventil langsam und sicher abgelassen.
Temperatur und Vordruck berücksichtigen
Der Gasdruck eines Hydrospeichers ist temperaturabhängig. Wird Stickstoff beim schnellen Füllen komprimiert, erwärmt er sich. Direkt nach dem Befüllen kann das Manometer deshalb einen höheren Druck anzeigen. Kühlt der Speicher anschließend auf Umgebungstemperatur ab, sinkt der Druck.
Auch bei der Wartung können unterschiedliche Temperaturen zu scheinbaren Druckverlusten führen. Ein Speicher, der in einer warmen Werkhalle geprüft wurde, zeigt bei einer kalten mobilen Maschine einen anderen Druck, obwohl keine Leckage vorliegt.
Für vergleichbare Ergebnisse sollten Vordruckprüfungen möglichst bei stabiler und dokumentierter Temperatur erfolgen. Werden Sollwerte auf eine Referenztemperatur bezogen, muss die vom Speicherhersteller vorgesehene Temperaturkorrektur verwendet werden.
Eine einfache Umrechnung ohne Berücksichtigung von Speicherzustand, Gasvolumen und Absolutdruck kann zu falschen Ergebnissen führen. Bei größeren Temperaturunterschieden sollte deshalb nicht nur der Manometerwert, sondern das vom Hersteller vorgegebene Korrekturverfahren verwendet werden.
Leckagen und schleichenden Druckverlust erkennen
Ein geringer Stickstoffverlust über lange Zeit lässt sich bei vielen Speicherbauarten nicht vollständig vermeiden. Gas kann durch Elastomere permeieren oder an gealterten Dichtungen und Ventilen austreten. Deshalb gehört die regelmäßige Vordruckprüfung zur vorbeugenden Instandhaltung.
Ein ungewöhnlich schneller Druckverlust kann auf folgende Ursachen hinweisen:
- undichtes Gasfüllventil,
- beschädigte Ventildichtung,
- nicht korrekt angezogene Ventilkomponente,
- undichte Adapter- oder Kupplungsverbindung,
- beschädigte Blase oder Membran,
- verschlissene Kolbendichtungen,
- mechanische Beschädigung des Speichergehäuses,
- fehlerhafte Messung aufgrund unterschiedlicher Temperaturen.
Eine Dichtheitsprüfung sollte mit einem für die Anwendung geeigneten und vom Hersteller zugelassenen Lecksuchverfahren erfolgen. Offene Flammen oder ungeeignete Flüssigkeiten sind dafür selbstverständlich nicht zulässig.
Fällt der Vordruck nach dem Befüllen erneut schnell ab, sollte nicht beliebig oft Stickstoff nachgefüllt werden. Die Ursache muss festgestellt und der Speicher gegebenenfalls außer Betrieb genommen werden.
Typische Fehler beim Prüfen und Füllen
| Fehler | Mögliche Folge | Richtige Vorgehensweise |
|---|---|---|
| Vordruck bei hydraulisch belastetem Speicher messen | Angezeigter Druck ist höher als der tatsächliche Vordruck | Speicher isolieren und Flüssigkeitsseite vollständig entlasten |
| Druckluft statt Stickstoff verwenden | Brand-, Explosions-, Feuchtigkeits- und Korrosionsrisiko | Nur geeigneten trockenen Stickstoff verwenden |
| Stickstoffflasche ohne Druckminderer anschließen | Unkontrollierter Druckanstieg und mögliche Überlastung | Passenden Stickstoff-Druckminderer einsetzen |
| Falschen Speicheradapter verwenden | Undichtigkeit oder Beschädigung des Gasventils | Gewinde, Dichtprinzip und Ventilbauform eindeutig prüfen |
| Zu großer Manometerbereich | Vordruck kann nicht ausreichend genau eingestellt werden | Messbereich passend zum Sollwert auswählen |
| Schlauch unter Druck abschrauben | Schlauchschlag und unkontrollierter Gasaustritt | Füllleitung vor dem Trennen vollständig entlasten |
| Vordruck direkt nach schnellem Füllen ablesen | Zu hoher Wert durch erwärmten Stickstoff | Stabilisierungs- und Temperaturausgleich abwarten |
| Vordruck ohne Dokumentation verändern | Spätere Diagnose und Vergleichbarkeit fehlen | Sollwert, Istwert, Temperatur und Maßnahme protokollieren |
Prüfergebnisse dokumentieren
Eine dokumentierte Vordruckprüfung erleichtert die Beurteilung, ob ein Speicher normal altert oder ungewöhnlich viel Gas verliert. Ein einzelner Messwert ist weniger aussagekräftig als eine Folge vergleichbarer Prüfungen.
Das Prüfprotokoll sollte mindestens enthalten:
- Maschine, Anlage und Speicherkennzeichen,
- Speicherhersteller, Typ und Seriennummer,
- Speicherbauart und Nennvolumen,
- vorgegebener Gasvordruck,
- gemessener Vordruck vor dem Nachfüllen,
- eingestellter Vordruck nach dem Nachfüllen,
- Umgebungs- beziehungsweise Speichertemperatur,
- verwendetes Manometer und Messbereich,
- verwendete Füll- und Prüfvorrichtung,
- durchgeführte Dichtheitsprüfung,
- Name des Prüfers und Prüfdatum,
- nächster vorgesehener Prüftermin.
Zeigt die Historie einen zunehmend schnellen Druckverlust, sollte das Prüfintervall nicht lediglich verkürzt werden. Zusätzlich ist zu klären, ob Gasventil, Trennelement oder Dichtungen instand gesetzt werden müssen.
Praxisbeispiel: Blasenspeicher einer mobilen Maschine
Bei einer mobilen Arbeitsmaschine treten nach längerer Standzeit starke Druckschläge auf. Gleichzeitig reagiert eine hydraulische Funktion verzögert. Der eingebaute Blasenspeicher soll Druckspitzen dämpfen und kurzfristig Hydrauliköl bereitstellen.
Die Maschine wird zunächst sicher abgestellt und gegen Wiedereinschalten gesichert. Der Speicher wird über den vorhandenen Sicherheitsblock vom Hydrauliksystem getrennt und die Ölseite kontrolliert entlastet. Ein Manometer bestätigt den drucklosen hydraulischen Zustand.
An das Gasventil wird eine passende Füll- und Prüfvorrichtung angeschlossen. Der gemessene Stickstoffvordruck liegt deutlich unter dem in den Maschinenunterlagen angegebenen Sollwert. Gleichzeitig wird am Gasventil eine geringe Leckage festgestellt.
Nach Austausch der dafür vorgesehenen Ventildichtung wird der Speicher über einen Druckminderer langsam mit Stickstoff gefüllt. Nach einer Stabilisierungszeit wird der Vordruck erneut geprüft und geringfügig korrigiert. Anschließend werden Füllschlauch und Prüfvorrichtung kontrolliert entlastet und abgekoppelt.
Nach Wiederinbetriebnahme sind die Druckschläge deutlich reduziert. Vordruck, Temperatur, verwendetes Prüfgerät und durchgeführte Arbeiten werden im Wartungsprotokoll dokumentiert. Eine erneute Prüfung nach einem verkürzten Zeitraum soll bestätigen, dass der Gasdruck stabil bleibt.
Auswahlhilfe für Füll- und Prüfausrüstung
Für die Zusammenstellung einer passenden Füll- und Prüfvorrichtung sollten mindestens folgende Angaben vorliegen:
- Hersteller und Typ des Hydrospeichers,
- Blasen-, Membran- oder Kolbenspeicher,
- Gasventiltyp und Anschlussgewinde,
- Speichervolumen,
- vorgesehener Stickstoffvordruck,
- maximal zulässiger Gas- und Betriebsdruck,
- Temperaturbereich,
- Anschluss der Stickstoffflasche,
- erforderliche Schlauchlänge,
- gewünschter Manometerbereich und Genauigkeit,
- mobile Einzelprüfung oder regelmäßiger Service mehrerer Speicher,
- erforderliche Adapter für unterschiedliche Speicherfabrikate.
Bei einem Servicebetrieb mit vielen verschiedenen Speichern ist ein konfigurierbares Prüfset mit mehreren Adaptern und austauschbaren Manometern häufig sinnvoller als eine einzelne universell improvisierte Verbindung. Nicht benötigte Adapterkombinationen sollten vermieden werden, weil jede zusätzliche Verbindung einen möglichen Leckagepfad darstellt.
Welche Produkte eignen sich?
Die Kategorie MINIMESS Gasfüllventile – Zubehör umfasst Komponenten zum Befüllen, Einstellen, Prüfen und kontrollierten Entlasten von Stickstoffhydraulikspeichern.
MINIMESS® 1615 Gasfüllventil mit Speicheradapter
Das MINIMESS® 1615 Gasfüllventil mit Speicheradapter ermöglicht einen festen gasdichten Servicezugang an gängigen Blasenspeichern. Die konkrete Ausführung muss anhand von Speicheranschluss, Druck und Temperatur ausgewählt werden.
MINIMESS® Speicherfüll- und Prüfvorrichtung
Die MINIMESS® Speicherfüll- und Prüfvorrichtung ist für wiederkehrende Prüf- und Füllaufgaben vorgesehen. Nach dem Schließen der Stickstoffzufuhr kann der Druck in der Vorrichtung kontrolliert über das Entlastungsventil abgebaut werden.
Gasfüll- und Prüfgerät mit Druckminderventil
Das Gasfüll- und Prüfgerät mit Druckminderventil verbindet das Prüfen des Gasdrucks mit einer kontrollierten Druckreduzierung der Stickstoffversorgung.
MINIMESS-Kupplungen und -Schläuche
Im Bereich MINIMESS-Kupplungen und -Schläuche stehen weitere Messkupplungen, Schläuche und Adapter zur Verfügung. Für Gasanwendungen dürfen jedoch nur Komponenten eingesetzt werden, deren Druckstufe, Dichtungen und Ausführung ausdrücklich für das vorgesehene Gas und die konkrete Anwendung geeignet sind.
Fazit: Stickstoffvordruck nur mit passender Ausrüstung einstellen
Der Gasvordruck entscheidet wesentlich darüber, ob ein Hydrospeicher seine Aufgabe zuverlässig erfüllt. Sowohl ein zu niedriger als auch ein zu hoher Vordruck kann Speichervolumen, Dämpfung und Lebensdauer beeinträchtigen.
Für eine korrekte Prüfung muss der Speicher vom Hydrauliksystem isoliert und die Flüssigkeitsseite sicher entlastet werden. Erst dann entspricht der gemessene Gasdruck dem tatsächlichen Vordruck. Die gespeicherte Energie auf der Stickstoffseite bleibt dennoch bestehen und erfordert einen kontrollierten Arbeitsablauf.
Zum Füllen darf ausschließlich geeigneter trockener Stickstoff verwendet werden. Druckluft und Sauerstoff sind keine zulässigen Alternativen. Ein passender Druckminderer verhindert, dass der hohe Flaschendruck unkontrolliert auf Speicher, Schlauch oder Manometer wirkt.
Gasfüllventil, Speicheradapter, Füllschlauch, Prüfvorrichtung und Manometer müssen als vollständiges System ausgelegt werden. Nach dem Füllen ist der eingeschlossene Schlauchdruck kontrolliert abzubauen, bevor eine Verbindung getrennt wird.
Wer Sollwert, Istwert, Temperatur und Wartungsmaßnahme dokumentiert, erkennt schleichende Gasverluste frühzeitig. Dadurch lassen sich Speicherfunktion und Anlagenverfügbarkeit verbessern und Schäden an Blase, Membran oder Kolben vermeiden.
Häufige Fragen zum Prüfen und Füllen von Hydrospeichern
Welches Gas wird für Hydrospeicher verwendet?
Es wird geeigneter trockener Stickstoff entsprechend den Vorgaben des Speicherherstellers verwendet. Druckluft, Sauerstoff und unbekannte Gasgemische sind nicht zulässig.
Kann ein Hydrospeicher mit einem Werkstattkompressor gefüllt werden?
Nein. Werkstattdruckluft enthält Sauerstoff und kann zusätzlich Feuchtigkeit, Öl und Partikel eintragen. Dadurch entstehen Sicherheitsrisiken und mögliche Schäden am Speicher.
Wie wird der Gasvordruck richtig gemessen?
Der Speicher wird vom Hydrauliksystem isoliert und die Flüssigkeitsseite vollständig auf den vorgesehenen drucklosen Zustand entlastet. Erst danach wird die passende Füll- und Prüfvorrichtung an das Gasventil angeschlossen.
Warum ist der gemessene Druck nach dem Füllen niedriger?
Beim Füllen erwärmt sich der komprimierte Stickstoff. Kühlt er anschließend ab, sinkt der Druck. Außerdem füllen sich Schlauch und Prüfvorrichtung beim Anschließen mit Gas, was insbesondere bei kleinen Speichern den Messwert beeinflussen kann.
Kann die Stickstoffflasche direkt mit dem Speicher verbunden werden?
Nein. Zwischen Flasche und Speicher ist ein geeigneter Druckminderer erforderlich. Der hohe Flaschendruck könnte den Speicher und die Füllausrüstung sonst unkontrolliert überlasten.
Warum muss der Füllschlauch vor dem Abkuppeln entlastet werden?
Im Schlauch und in der Prüfvorrichtung bleibt nach dem Schließen der Ventile komprimierter Stickstoff eingeschlossen. Wird eine Verbindung unter Druck gelöst, können Gas schlagartig austreten und der Schlauch unkontrolliert ausschlagen.
Wie oft sollte der Vordruck geprüft werden?
Das Prüfintervall richtet sich nach Speicherbauart, Anwendung, Betriebsbedingungen, Herstellerangaben und bisherigem Druckverlust. Neue oder instand gesetzte Speicher werden häufig zunächst in einem kürzeren Abstand kontrolliert, um die Dichtheit zu bestätigen.
Was ist zu tun, wenn der Vordruck schnell wieder abfällt?
Dann sollten Gasventil, Dichtungen und Trennelement geprüft werden. Wiederholtes Nachfüllen ohne Ursachenanalyse ist keine dauerhafte Lösung. Bei Verdacht auf einen Speicherschaden muss der Speicher sicher außer Betrieb genommen werden.
Darf das Gasventil unter Druck ausgebaut werden?
Nein. Gasventil, Speicheradapter und andere drucktragende Komponenten dürfen nicht unter Druck demontiert werden. Das vollständige drucklose und sichere Vorgehen richtet sich nach der Betriebsanleitung des Speicherherstellers.
