An einer Hydraulikanlage soll der Druck während des laufenden Maschinenzyklus gemessen werden. Der normale Betriebsdruck liegt beispielsweise bei 220 bar. Über einen vorhandenen MINIMESS-Testpunkt wird ein Mikrobohrschlauch angeschlossen und ein digitaler Drucksensor beziehungsweise ein mobiles Messgerät verbunden.
Bei ruhendem Verbraucher erscheint die Messung unauffällig. Während des Maschinenbetriebs ändert sich der Druck jedoch mehrmals pro Sekunde. Zusätzlich treten beim Schalten eines Ventils oder beim Abbremsen eines Zylinders kurze Druckspitzen auf. Der Schlauch und die Messkupplung werden damit nicht nur mit einem statischen Druck belastet, sondern permanent be- und entlastet.
Für die Auswahl einer MINIMESS-Messstelle reicht deshalb die Angabe „Systemdruck 220 bar“ allein nicht aus. Entscheidend ist, welcher minimale und maximale Druck tatsächlich auftritt, wie groß der wiederkehrende Druckhub ist und wie viele Lastwechsel die Messkette während ihrer Einsatzzeit erfährt.
Gleichzeitig besitzt die Messleitung selbst ein dynamisches Verhalten. Ein langer Mikrobohrschlauch kann schnelle Druckänderungen dämpfen oder verzögern. Die Messung kann dadurch scheinbar ruhiger aussehen als die tatsächliche Druckbeanspruchung direkt im Hydraulikblock.
Die wichtigste Regel lautet deshalb: Bei pulsierenden Hydrauliksystemen müssen mechanische Belastung und Messdynamik getrennt bewertet werden. Ein ausreichend druckfester MINIMESS-Schlauch ist nicht automatisch eine ideale Messleitung für jeden schnellen Druckverlauf – und ein scheinbar niedriger gemessener Druckpeak beweist nicht automatisch, dass die Messstelle nur mit diesem Druck belastet wurde.
Wie funktioniert eine MINIMESS-Messstelle?
Ein MINIMESS-Testpunkt stellt einen kompakten Zugang zu einem unter Druck stehenden hydraulischen System bereit. Im nicht gekuppelten Zustand verschließt ein integriertes Ventilelement den Systemzugang.
Wird die passende Messkupplung beziehungsweise der Messschlauch angeschlossen, wird der interne Ventilmechanismus geöffnet und der Systemdruck zur angeschlossenen Messkette übertragen.
Eine typische Messkette besteht aus:
Hydrauliksystem → MINIMESS-Testpunkt → Messkupplung → Mikrobohrschlauch → Drucksensor oder Manometer
Nach Abschluss der Messung wird die Verbindung wieder getrennt und der Testpunkt schließt den Prozesszugang.
Der Vorteil liegt darin, dass für eine routinemäßige Druckmessung keine große Prozessleitung geöffnet und kein zusätzliches Manometer dauerhaft in die Maschine eingebaut werden muss.
Das bedeutet jedoch nicht, dass alle Komponenten der Messstelle beliebig belastbar sind. Testpunkt, Gegenkupplung, Schlauch, Armaturen, Adapter und Messgerät besitzen jeweils eigene Druck-, Temperatur- und Mediengrenzen.
Was bedeutet pulsierender Hydraulikdruck?
In vielen Hydraulikanlagen ist der Druck nicht konstant. Pumpen, Ventile, Zylinder und Speicher erzeugen zeitlich veränderliche Druckzustände.
Typische Ursachen sind:
- Förderpulsationen einer Pumpe,
- schnelles Öffnen oder Schließen von Ventilen,
- Zylinderbewegungen und Lastwechsel,
- Anfahren eines mechanischen Anschlags,
- Druckregelung und Speicherladung,
- periodische Maschinenzyklen.
Der Druck kann dabei beispielsweise regelmäßig zwischen:
80 bar ↔ 260 bar
wechseln.
Zusätzlich kann während eines Ventilschaltvorgangs kurzzeitig ein wesentlich höherer Peak auftreten.
Für die Messstelle ist deshalb nicht nur ein einzelner Mittelwert relevant. Sie erfährt die komplette zeitliche Druckhistorie.
Warum Druckzyklen anders wirken als statischer Druck
Ein Bauteil, das dauerhaft mit 250 bar beaufschlagt wird, befindet sich mechanisch in einer anderen Situation als ein Bauteil, das ständig zwischen niedrigem und hohem Druck wechselt.
Bei jedem Druckwechsel verändern sich die mechanischen Spannungen in:
- Schlauchwand,
- Armaturen,
- Metallkörper der Kupplung,
- Ventilelementen,
- Dichtstellen.
Diese wiederkehrende Beanspruchung kann langfristig zu Ermüdung, Verschleiß und Veränderungen der Dichtstellen beitragen.
Für die Bewertung einer stark zyklischen Anwendung sollten deshalb neben den Betriebsstunden auch die Druckwechsel berücksichtigt werden.
Eine Maschine, die nur wenige Stunden pro Tag läuft, kann trotzdem eine sehr hohe Zyklenzahl erreichen, wenn innerhalb jeder Betriebssekunde mehrere Druckänderungen auftreten.
Minimaldruck, Maximaldruck und Druckamplitude unterscheiden
Für die zyklische Belastung sind mehrere Größen relevant.
| Größe | Beispiel | Bedeutung |
|---|---|---|
| Minimaldruck | 50 bar | Unterer Druckpunkt des wiederkehrenden Zyklus |
| Maximaldruck | 300 bar | Oberer regulärer Druckpunkt |
| Druckhub | 250 bar | Differenz zwischen niedrigem und hohem Druck |
| Kurzzeitiger Peak | 360 bar | Zusätzliche dynamische Spitzenbelastung |
| Zykluszahl | z. B. 500.000 | Anzahl wiederkehrender Druckbelastungen |
Zwei Anwendungen mit demselben Maximaldruck können deshalb unterschiedliche Anforderungen an die Messstelle stellen.
Ein System, das kontinuierlich zwischen 280 und 300 bar schwankt, besitzt einen wesentlich kleineren Druckhub als eine Maschine, die bei jedem Zyklus von nahezu 0 auf 300 bar fährt.
Für die Auswahl sollten daher möglichst reale Druckprofile und nicht nur der am Druckbegrenzungsventil eingestellte Nennwert bekannt sein.
Kurze Druckspitzen zusätzlich berücksichtigen
Ein weiterer kritischer Punkt sind kurze Druckspitzen.
Sie können beispielsweise entstehen durch:
- schlagartiges Schließen eines Wegeventils,
- plötzliches Abbremsen eines Zylinders,
- Lastwechsel,
- hydraulischen Anschlag,
- ungünstige Speicher- oder Ventileinstellung.
Solche Ereignisse können wesentlich kürzer sein als der eigentliche Maschinenzyklus.
Ein analoges Manometer oder ein langsam aufgezeichneter Trend kann einen solchen Peak vollständig übersehen oder nur stark abgeschwächt anzeigen.
Deshalb sollte die zulässige Druckbelastung der Messkette nicht allein aus einem langsam gemessenen Betriebsdruck abgeleitet werden.
Wenn unbekannte Druckspitzen vermutet werden, muss ein Sensor- und Aufzeichnungssystem verwendet werden, dessen Dynamik für diese Aufgabe ausreicht.
Die gesamte Messkette muss zum Druck passen
Eine MINIMESS-Messung ist nur so belastbar wie ihre schwächste Komponente.
Zu prüfen sind insbesondere:
| Komponente | Zu prüfende Eigenschaft | Typische Fehlerquelle |
|---|---|---|
| Testpunkt | Druck, Temperatur, Medium, Gewinde | Falsche Baureihe oder gealterte Dichtung |
| Gegenkupplung | Kompatibilität und Druckstufe | Nicht passende Kupplungsreihe |
| Mikrobohrschlauch | Betriebsdruck, Temperatur, Alter und Zustand | Knick, Abrieb oder Alterung |
| Schlaucharmatur | Druckstufe und mechanischer Zustand | Beschädigung oder Zugbelastung |
| Adapter | Druckstufe und Abdichtprinzip | Ungeeignete Adapterkombination |
| Drucksensor | Messbereich und zulässige Überlast | Messbereich zu knapp gewählt |
| Datenlogger | Abtastrate und Kanalbandbreite | Druckpeak wird nicht aufgezeichnet |
Die Nennung eines zulässigen Druckes für den Testpunkt allein bedeutet deshalb nicht automatisch, dass die komplette temporäre Messkette bei diesem Druck eingesetzt werden darf.
Die niedrigste zulässige Grenze einer beteiligten Komponente bestimmt die maximal zulässige Beanspruchung des gesamten Aufbaus.
Wie Druckzyklen den Messschlauch beanspruchen
Der MINIMESS-Mikrobohrschlauch ist während einer Druckmessung Teil des drucktragenden Systems.
Mit jedem Druckanstieg versucht sich der Schlauch geringfügig auszudehnen. Fällt der Druck wieder ab, wird diese elastische Verformung zurückgenommen.
Bei sehr vielen Druckwechseln entsteht dadurch eine wiederholte mechanische Beanspruchung des Schlauchaufbaus und der Armaturen.
Zusätzlich können wirken:
- Vibration,
- Biegebewegung,
- Scheuern an Maschinenbauteilen,
- Zug an den Anschlussarmaturen,
- hohe Medientemperatur,
- UV- beziehungsweise Alterungseinflüsse.
Ein Schlauch kann deshalb mechanisch stärker belastet sein als ein äußerlich nahezu identischer Schlauch, der nur gelegentlich für eine statische Druckmessung verwendet wird.
Für stark pulsierende Anwendungen sollten Prüf- und Austauschintervalle entsprechend konservativ festgelegt werden.
Kupplung, Ventil und Dichtungen als Verschleißstellen
Auch der MINIMESS-Testpunkt selbst ist nicht nur eine starre Gewindeverbindung.
Beim An- und Abkuppeln wird das interne Ventil mechanisch betätigt. Dichtungen und Kontaktflächen werden beansprucht.
Während des Betriebes wirken zusätzlich:
- Systemdruck,
- Druckwechsel,
- Temperatur,
- Medium,
- Vibration.
Eine Messstelle kann deshalb im geschlossenen Zustand zunächst vollkommen dicht erscheinen und trotzdem beim nächsten Kuppelvorgang auffällig werden.
Vor jeder Messung sollten sichtbare Dichtflächen, Kupplung, Gewinde und Anschlussbereich auf Schäden und Verschmutzung kontrolliert werden.
Eine schwergängige oder beschädigte Kupplung sollte nicht mit zusätzlicher Kraft „gangbar gemacht“ werden.
Druck, Temperatur und Medium gemeinsam bewerten
Die zulässige Druckbelastung darf nicht unabhängig von Temperatur und Medium betrachtet werden.
Ein Schlauch beziehungsweise eine Dichtung kann bei Raumtemperatur für einen bestimmten Druck geeignet sein, bei deutlich höherer Temperatur aber andere zulässige Betriebsbedingungen besitzen.
Hohe Temperaturen können außerdem die Alterung polymerer Schlauch- und Dichtwerkstoffe beschleunigen.
Bei der Auswahl müssen deshalb zusammenpassen:
Druck + Temperatur + Medium + Druckzyklen + Einsatzdauer
Das gilt für die gesamte Messkette.
Ein FKM-Dichtelement im Testpunkt macht beispielsweise einen Standard-Messschlauch nicht automatisch für dieselbe hohe Temperatur geeignet.
Ebenso muss der Schlauchwerkstoff mit dem tatsächlichen Hydraulikmedium kompatibel sein.
Warum der MINIMESS-Schlauch Druckpulsationen verändern kann
Bei einer statischen Messung stellt sich im geschlossenen Messschlauch nach ausreichender Zeit praktisch derselbe Druck ein wie am Testpunkt.
Bei schnellen Druckänderungen sieht die Situation anders aus.
Die Messleitung besitzt:
- ein bestimmtes Innenvolumen,
- hydraulischen Strömungswiderstand,
- eine elastische Schlauchwand,
- eine Flüssigkeit mit endlicher Kompressibilität.
Damit entsteht ein hydraulisches Übertragungssystem mit eigener Dynamik.
Ein sehr schneller Druckpeak kann am Sensor deshalb:
- später erscheinen,
- breiter erscheinen,
- eine geringere Amplitude besitzen.
Dieser Effekt ist für die Diagnose besonders wichtig. Ein Mikrobohrschlauch kann sich wie ein hydraulischer Tiefpass verhalten.
Die Frage „Ist der Schlauch druckfest genug?“ ist deshalb eine andere Frage als „Überträgt der Schlauch den gewünschten Druckverlauf ausreichend unverfälscht?“
Luftblasen in der Messleitung vermeiden
Eingeschlossene Luft beeinflusst die dynamische Druckmessung besonders stark.
Hydrauliköl ist im Vergleich zu Luft nur wenig kompressibel. Bereits eine kleine Gasblase erzeugt deshalb ein zusätzliches elastisches Volumen.
Dadurch können:
- Druckänderungen stärker gedämpft werden,
- Signale verzögert werden,
- Eigenschwingungen verändert werden,
- Vergleichsmessungen schlechter reproduzierbar sein.
Für dynamische Messungen sollte die Messleitung deshalb entsprechend dem vorgesehenen Verfahren mit Medium gefüllt und frei von relevanten Gasblasen sein.
Eine unter Druck stehende Verschraubung darf nicht einfach gelöst werden, um vermeintlich „kurz Luft abzulassen“.
Für Entlüftung beziehungsweise Druckentlastung müssen die dafür vorgesehenen Anschlüsse und Betriebsverfahren verwendet werden.
Schlauchlänge passend zur Messaufgabe wählen
Eine längere Leitung bietet im Service praktische Vorteile. Das Messgerät kann sicher und gut sichtbar außerhalb eines engen oder stark vibrierenden Maschinenbereichs platziert werden.
Für sehr schnelle Druckmessungen ist eine lange Leitung dagegen häufig ungünstiger.
Mit zunehmender Länge steigen unter anderem:
- das eingeschlossene Flüssigkeitsvolumen,
- der hydraulische Widerstand,
- der Einfluss der Schlauchelasticität.
Für eine reine Betriebsdruckkontrolle kann eine längere MINIMESS-Leitung vollkommen geeignet sein.
Bei der gezielten Untersuchung von:
- Ventilschlägen,
- Pumpenpulsationen,
- kurzen Druckstößen,
- schnellen Regelvorgängen
sollte die Verbindung dagegen so kurz und definiert wie für die konkrete Messung sinnvoll ausgeführt werden.
Bei Vergleichsmessungen sollte außerdem möglichst dieselbe Schlauchkonfiguration beibehalten werden.
Drucksensor und Messbereich richtig auswählen
Ein Drucksensor sollte nicht ausschließlich auf den normalen Betriebsdruck ausgelegt werden.
Beispiel:
Das System arbeitet normalerweise bei:
220 bar
Bekannte Lastwechsel erreichen:
310 bar
Kurze bislang nicht sicher quantifizierte Peaks sind zusätzlich möglich.
Ein Sensor mit einem Messbereich, der bereits knapp oberhalb von 220 bar endet, wäre für diese Diagnose ungeeignet.
Messbereich und zulässige Überlast sind dabei zwei unterschiedliche Angaben.
Die Überlastgrenze ist keine Erweiterung des regulären Messbereiches. Ein Sensor sollte im normalen Messbetrieb innerhalb seiner spezifizierten Messgrenzen arbeiten.
Gleichzeitig sollte der Messbereich nicht unnötig groß gewählt werden, wenn dadurch die erforderliche Auflösung für kleine Druckänderungen verloren geht.
Abtastrate und Messdynamik unterscheiden
Auch ein sehr guter Drucksensor hilft wenig, wenn der Datenlogger zu langsam aufzeichnet.
Bei dynamischen Messungen bestimmen mehrere Komponenten gemeinsam die nutzbare Bandbreite:
Hydrauliksystem → Testpunkt → Schlauch → Sensor → Elektronik → Datenlogger
Eine höhere Abtastrate kann einen langsam aufgezeichneten Druckpeak sichtbar machen.
Sie kann jedoch keinen Peak zurückholen, der bereits hydraulisch durch eine lange oder luftgefüllte Messleitung stark gedämpft wurde.
Umgekehrt bringt ein extrem kurzer Schlauch wenig, wenn der Datenlogger nur wenige Messwerte pro Sekunde speichert.
Für eine aussagekräftige Pulsationsmessung müssen daher hydraulische und elektronische Messdynamik zusammen betrachtet werden.
Schlauch und Kupplung vor der Messung prüfen
Vor jeder Messung sollte die temporäre Messleitung einer Sicht- und Funktionsprüfung unterzogen werden.
Zu kontrollieren sind insbesondere:
- Risse und Scheuerstellen,
- Blasen oder lokale Aufweitungen,
- Knickstellen,
- beschädigte Schutzschichten,
- Korrosion an Armaturen,
- beschädigte Gewinde,
- verschmutzte Kupplungsflächen,
- auffällige beziehungsweise gequetschte Dichtungen.
Auch die Verlegung während der Messung gehört zur Kontrolle.
Der Schlauch sollte nicht:
- an scharfen Kanten scheuern,
- übermäßig gespannt sein,
- direkt an heißen Bauteilen liegen,
- zwischen beweglichen Maschinenteilen verlaufen.
Bei einer pulsierenden Leitung kommt hinzu, dass Vibrationen den Schlauch und die Armaturen zusätzlich mechanisch bewegen können.
Austauschintervalle belastungsabhängig festlegen
Für alle MINIMESS-Schläuche pauschal dasselbe Austauschintervall festzulegen ist wenig sinnvoll.
Die reale Beanspruchung kann sehr unterschiedlich sein.
Ein Schlauch, der wenige Male pro Jahr bei Raumtemperatur für kurze statische Messungen eingesetzt wird, altert unter anderen Bedingungen als eine Leitung, die dauerhaft an einem Prüfstand montiert ist und täglich hunderttausende Druckänderungen erfährt.
Für die Festlegung von Prüf- und Austauschintervallen sollten daher unter anderem berücksichtigt werden:
- Herstellerangaben,
- Schlauchmaterial,
- maximale Druckbelastung,
- Druckamplitude,
- Druckzyklen,
- Temperatur,
- Medium,
- Vibration und Bewegung,
- UV- und Umwelteinflüsse,
- Folgen eines möglichen Schlauchausfalls.
Bei starker dynamischer Beanspruchung sollten die Prüfintervalle entsprechend verkürzt werden.
Ein Schlauch mit unbekanntem Alter und unbekannter Vorgeschichte sollte nicht allein aufgrund eines unauffälligen äußeren Erscheinungsbildes weiterverwendet werden.
Sichere Servicepraxis bei pulsierendem Druck
MINIMESS-Testpunkte ermöglichen das vorgesehene Kuppeln einer passenden Messleitung an einer unter Druck stehenden Anlage. Daraus darf jedoch nicht abgeleitet werden, dass beliebige Arbeiten an der Messstelle unter Druck zulässig sind.
Insbesondere sollten nicht unter Druck:
- der fest montierte Testpunkt ausgebaut,
- Adapter gelöst,
- beschädigte Komponenten ersetzt,
- eine undichte Gewindeverbindung nachgezogen
werden.
Solche Arbeiten gehören in einen sicheren und drucklosen Anlagenzustand entsprechend der betrieblichen Arbeitsanweisung.
Während der Messung sollte die Schlauchleitung so positioniert werden, dass sich Personen möglichst nicht im Bereich einer potenziellen Schlauchbewegung oder eines möglichen Flüssigkeitsstrahls befinden.
Eine sichtbare Leckstelle an einer Hochdruckhydraulik darf nicht mit der Hand gesucht oder abgetastet werden.
Praxisbeispiel an einer zyklischen Hydraulikanlage
An einer automatisierten Maschine wird der Druck eines Hydraulikzylinders über einen MINIMESS-Testpunkt untersucht.
Der normale Arbeitsdruck liegt bei:
210 bar
Die SPS zeichnet einen relativ ruhigen Verlauf zwischen:
190 und 230 bar
auf.
Trotzdem fallen an der Maschine starke mechanische Lastwechsel auf.
Für eine genauere Diagnose wird ein geeigneter schneller Drucksensor über einen vorhandenen MINIMESS-Anschluss angeschlossen.
Zunächst wird ein langer Service-Schlauch verwendet. Die Aufzeichnung zeigt:
Maximum ≈ 255 bar
Der Druckanstieg erscheint vergleichsweise weich.
Für eine zweite Vergleichsmessung wird die hydraulische Messverbindung entsprechend dem vorgesehenen Messaufbau deutlich verkürzt und auf einen reproduzierbaren, luftfreien Zustand geachtet.
Nun zeigt die Messung bei demselben Maschinenereignis einen deutlich steileren Verlauf und beispielsweise:
Maximum ≈ 315 bar
Die Werte dienen nur zur Veranschaulichung.
Die Diagnose ergibt zwei wichtige Erkenntnisse:
Erstens war die tatsächliche dynamische Druckbelastung höher als aus der ursprünglichen Messung ersichtlich.
Zweitens muss die temporäre Messkette nicht nur für den nominellen Arbeitsdruck von etwa 210 bar geeignet sein, sondern für die tatsächlich auftretenden Druckspitzen und Lastwechsel.
Für zukünftige Prüfungen wird deshalb zwischen einer komfortabel verlegten Serviceleitung für statische Kontrollen und einem definierten kurzen Messaufbau für dynamische Druckanalysen unterschieden.
Unplausible Messwerte systematisch prüfen
Bei auffälligen oder schlecht reproduzierbaren Druckmessungen sollte nicht sofort der Sensor als Ursache angenommen werden.
| Beobachtung | Mögliche Ursache | Sinnvoller Prüfschritt |
|---|---|---|
| Druckkurve erscheint ungewöhnlich glatt | Langer Messschlauch oder Luft in der Leitung | Hydraulische Messverbindung prüfen |
| Peak wird bei höherer Abtastrate nicht größer | Hydraulische Dämpfung vor dem Sensor | Schlauchlänge und Luftfreiheit kontrollieren |
| Messwert springt nach Bewegung des Schlauchs | Knick, Gasblase oder Kontaktproblem | Schlauch und Anschlüsse prüfen |
| Öl tritt beim Kuppeln ungewöhnlich stark aus | Dichtung, Ventil oder Kupplung beschädigt | Messstelle außer Betrieb nehmen und prüfen |
| Schlauch zeigt Blase oder lokale Aufweitung | Schlauchschaden | Nicht weiterverwenden |
| Messung verändert sich mit Öltemperatur stark | Viskosität, Schlauchdynamik oder Sensorverhalten | Temperatur und komplette Messkette vergleichen |
Besonders bei pulsierenden Anlagen ist ein Vergleich mit einer zweiten Messkonfiguration hilfreich. Ändert sich der erfasste Druckverlauf deutlich mit Schlauchlänge oder Sensorposition, ist die Messkette selbst Teil des beobachteten dynamischen Verhaltens.
Häufige Fehler
Nur den normalen Betriebsdruck betrachten
Kurze Druckspitzen und wiederkehrende Lastwechsel können die Messstelle wesentlich stärker beanspruchen als der angezeigte Mittelwert vermuten lässt.
Betriebsdruck mit Druckzyklenfestigkeit gleichsetzen
Eine statische Druckangabe beschreibt nicht automatisch die Lebensdauer bei einer beliebigen Zahl dynamischer Druckwechsel.
Nur den Testpunkt prüfen
Auch Schlauch, Armaturen, Adapter und Messgerät müssen zum realen Druckprofil passen.
Einen langen Schlauch für jede dynamische Messung verwenden
Ein langer Mikrobohrschlauch kann kurze Druckereignisse dämpfen und damit die tatsächliche Dynamik unterschätzen lassen.
Eingeschlossene Luft ignorieren
Luftblasen erhöhen die Kompressibilität der Messleitung und verändern besonders schnelle Drucksignale.
Die Überlastgrenze des Sensors als regulären Messbereich verwenden
Die Überlastangabe ist eine Schutzgrenze und kein zusätzlicher normaler Messbereich.
Schlauchzustand nur nach Betriebsstunden beurteilen
Auch Druckzyklen, Temperatur, Vibration, Biegung und Umwelteinflüsse bestimmen die Beanspruchung.
Bei Leckage unter Druck nachziehen
Eine beschädigte oder undichte Verbindung muss nach dem vorgesehenen sicheren Druckabbau untersucht werden.
Nach dem Abkuppeln automatisch Druckfreiheit annehmen
In einer zwischen geschlossenen Anschlüssen eingeschlossenen Messleitung kann Restdruck verbleiben. Vor weiterer Demontage muss der vorgesehene Druckentlastungsweg verwendet werden.
Passende MINIMESS-Komponenten bei ICS Schneider
ICS Schneider Messtechnik bietet MINIMESS-Testpunkte, Mikrobohrschläuche, Adapter und komplette Mess- und Servicekombinationen für industrielle und mobile Hydraulikanwendungen an.
Die MINIMESS-Reihe 1620 mit M16×2-Kupplungsgewinde wird für zahlreiche Standardanwendungen eingesetzt. Je nach Ausführung stehen unterschiedliche Prozessgewinde, Werkstoffe und Dichtungen zur Verfügung.
Für kompaktere beziehungsweise abweichende Anschlusskonzepte stehen unter anderem die Reihen 1215, 1615 und 1604 zur Verfügung. Die Reihen sind auf der Kupplungsseite nicht beliebig untereinander austauschbar und müssen passend zur vorhandenen Messstelle ausgewählt werden.
Die MINIMESS-Mikrobohrschläuche sind unter anderem in DN2 und DN4 verfügbar. Je nach Ausführung unterscheiden sich Betriebsdruck, Schlauchmaterial, Armaturen, Temperaturbereich und dynamisches Verhalten.
Für pulsierende Hydraulikanwendungen sollten bei der Auswahl mindestens folgende Informationen bekannt sein:
- Minimal- und Maximaldruck,
- erwartete Druckspitzen,
- Häufigkeit der Druckwechsel,
- Medium,
- Medien- und Umgebungstemperatur,
- gewünschte Schlauchlänge,
- Messaufgabe: statischer Druck oder dynamischer Druckverlauf.
MINIMESS-Kupplungen und -Schläuche bei ICS Schneider
Weiterführend: MINIMESS-Prüfschlauch sicher verwenden
Weiterführend: Druckmessung über Mikrobohrschlauch reagiert zu langsam
Fazit
Eine MINIMESS-Messstelle an einer pulsierenden Hydraulikleitung muss anders bewertet werden als eine reine statische Servicemessung.
Nicht nur der maximale Betriebsdruck, sondern auch Druckamplitude, Druckspitzen, Anzahl der Lastwechsel, Temperatur und mechanische Beanspruchung bestimmen die Belastung von Testpunkt, Schlauch und Armaturen.
Gleichzeitig beeinflusst die Messleitung selbst den erfassten Druckverlauf. Ein langer Mikrobohrschlauch, eingeschlossene Luft oder ein großer Anschlussraum können schnelle Druckänderungen dämpfen. Eine scheinbar niedrige Druckspitze ist deshalb nicht automatisch mit der tatsächlichen Spitze direkt im Hydraulikblock identisch.
Für eine zuverlässige Diagnose müssen deshalb zwei Fragen getrennt beantwortet werden:
Ist die Messkette mechanisch für die tatsächliche Druckbeanspruchung geeignet?
und:
Ist die Messkette dynamisch schnell genug, um den gesuchten Druckverlauf korrekt abzubilden?
Wer zusätzlich Schlauchzustand, Dichtungen und Kupplungen regelmäßig kontrolliert und Prüf- beziehungsweise Austauschintervalle an die reale zyklische Belastung anpasst, verbessert sowohl die Messqualität als auch die Sicherheit bei temporären Hydraulikmessungen.
FAQ zu MINIMESS an pulsierenden Hydraulikleitungen
Kann MINIMESS bei pulsierendem Hydraulikdruck eingesetzt werden?
Grundsätzlich sind MINIMESS-Testpunkte für Druckmessungen an Hydrauliksystemen vorgesehen. Bei pulsierender Belastung müssen jedoch Druckbereich, Druckspitzen, Zyklen, Schlauch, Dichtungen und die konkrete Messaufgabe berücksichtigt werden.
Reicht es, wenn der normale Betriebsdruck unter dem zulässigen Schlauchdruck liegt?
Nein. Kurzzeitige Druckspitzen und zyklische Belastungen müssen ebenfalls innerhalb der für die konkrete Messkette zulässigen Bedingungen liegen.
Warum sind Druckzyklen wichtig?
Jeder Druckwechsel erzeugt eine wiederkehrende mechanische Beanspruchung von Schlauch, Armaturen, Ventilen und Dichtungen. Eine hohe Zahl solcher Lastwechsel kann die Lebensdauer beeinflussen.
Was ist bei einem Druckzyklus entscheidend?
Unter anderem Minimaldruck, Maximaldruck, Druckhub, Anstiegsgeschwindigkeit und Anzahl der Zyklen.
Kann ein MINIMESS-Schlauch Druckspitzen dämpfen?
Ja. Länge, Innendurchmesser, Schlauchelasticität, Medium und eingeschlossene Luft können Amplitude und zeitlichen Verlauf schneller Druckänderungen beeinflussen.
Ist ein längerer Schlauch grundsätzlich schlechter?
Nein. Für normale Service- und statische Druckmessungen kann eine längere Leitung sehr praktisch sein. Für sehr schnelle Druckereignisse muss ihr Einfluss auf die Messdynamik jedoch berücksichtigt werden.
Warum sind Luftblasen im Messschlauch problematisch?
Luft ist wesentlich kompressibler als Hydraulikflüssigkeit. Dadurch können Druckänderungen stärker verzögert und gedämpft werden.
Kann eine höhere Abtastrate einen gedämpften Druckpeak wiederherstellen?
Nein. Eine höhere Abtastrate hilft nur bei Signalen, die am Sensor tatsächlich vorhanden sind. Wurde der Peak bereits hydraulisch gedämpft, kann der Datenlogger ihn nicht nachträglich rekonstruieren.
Wie erkenne ich einen beschädigten MINIMESS-Schlauch?
Warnzeichen sind unter anderem Risse, Blasen, lokale Aufweitungen, starke Scheuerstellen, Knicke, beschädigte Armaturen oder auffällige Korrosion.
Darf ein Schlauch mit kleiner Blase weiterverwendet werden?
Nein. Eine Blase beziehungsweise lokale Aufweitung ist ein Hinweis auf eine Schädigung des Schlauchaufbaus. Die Leitung sollte nicht weiter unter Druck eingesetzt werden.
Wie oft muss ein MINIMESS-Schlauch ersetzt werden?
Ein universelles Austauschintervall für alle Anwendungen ist nicht sinnvoll. Herstellerangaben, Alter, Druckzyklen, Temperatur, mechanische Beanspruchung und Einsatzbedingungen müssen gemeinsam berücksichtigt werden.
Kann man einen MINIMESS-Testpunkt unter Druck anschließen?
Die dafür vorgesehene passende Messkupplung kann bei geeigneten MINIMESS-Testpunkten innerhalb der zulässigen Betriebsbedingungen unter Druck gekuppelt werden.
Darf der fest montierte Testpunkt unter Druck ausgebaut werden?
Nein. Austausch, Reparatur oder Arbeiten an der fest montierten Verbindung gehören in einen entsprechend der Arbeitsanweisung sicher drucklosen Anlagenzustand.
Welche MINIMESS-Reihe ist für Standard-Hydraulik häufig anzutreffen?
Die Reihe 1620 mit M16×2-Kupplungsgewinde wird in vielen industriellen und mobilen Hydraulikanwendungen eingesetzt. Die vorhandene Messstelle muss jedoch eindeutig identifiziert werden.
Welche Schlauchgrößen werden häufig verwendet?
MINIMESS-Mikrobohrschläuche sind unter anderem in DN2 und DN4 verfügbar. Die geeignete Ausführung hängt von Druck, Durchflussanforderung, Länge und Messdynamik ab.
Warum kann ein kurzer Schlauch für eine dynamische Messung sinnvoll sein?
Ein kürzerer Übertragungsweg besitzt typischerweise weniger Flüssigkeitsvolumen und hydraulischen Einfluss auf sehr schnelle Druckänderungen.
Muss der Drucksensor direkt am MINIMESS-Testpunkt montiert werden?
Nicht grundsätzlich. Ein Schlauch kann den Sensor von Hitze, Vibration oder schlecht zugänglichen Bereichen entkoppeln. Für schnelle Druckanalysen muss jedoch der Einfluss des Schlauches berücksichtigt werden.
Was sollte vor einer Messung dokumentiert werden?
Mindestens Messstelle, MINIMESS-Reihe, Schlauchtyp und -länge, Druckbereich des Sensors, Medium, Temperatur und – bei dynamischen Untersuchungen – Abtastrate und erwartete Druckzyklen.
Kann nach dem Abkuppeln noch Druck im Schlauch vorhanden sein?
Ja. Wird das Medium zwischen geschlossenen Anschlüssen eingeschlossen, kann Restdruck in der Messleitung verbleiben. Vor weiterer Demontage muss die Leitung über den vorgesehenen Weg druckentlastet werden.