Hydro-Speicher

Einsatz
Hydro-Speicher werden in der hydraulischen Spanntechnik als Energiespeicher zum Ausgleich innerer Leckagen oder zum Volumenausgleich bei Temperaturänderungen eingesetzt.

Energiespeicherung
Bei intermittierendem Betrieb kann Pumpenantriebsleistung und damit Energie gespart werden. In den Pausen füllt die Pumpe den Hydro-Speicher auf. Bei Bedarf steht dann kurzzeitig ein hoher Volumenstrom zur Verfügung.

Ausgleich innerer Leckagen
In der Spannhydraulik arbeiten Druckerzeuger meist im Abschaltbetrieb, der über Druckschalter gesteuert wird.  Sind Hydraulikgeräte mit internen Leckagen angeschlossen, z. B. Schieberventile oder gesteuerte Drehdurchführungen, führt das zu häufigem Ein- und Ausschalten des elektrischen Antriebsmotors. Der Einbau eines kleinen Hydro-Speichers reduziert die Anzahl der Schaltspiele wesentlich, schont das Material und spart Energie.

Volumenausgleich bei Temperaturänderungen
Werden hydraulische Spannsysteme vom Druckerzeuger abgekuppelt, kommt es bei Temperaturschwankungen zu erheblichen Änderungen des Spanndrucks (Richtwert ±10 bar bei ±1°C). Ein kleiner Hydro-Speicher, an geschützter Stelle auf der Vorrichtung untergebracht, bewirkt einen Volumenausgleich und vermindert dadurch Druckschwankungen. Außerdem führt dann eine geringe Leckage nicht gleich zum sofortigen Druckabfall.  Ein Manometer zur Druckkontrolle sollte auf jeden Fall auch installiert werden.

Beschreibung
Flüssigkeiten sind praktisch inkompressibel und können deshalb keine Druckenergie speichern. Bei Hydro-Speichern wird die Kompressibilität von Stickstoff zur Flüssigkeitsspeicherung benutzt. Eine gasdichte Membrane trennt den Flüssigkeitsteil vom Gasteil. Im Membranboden ist ein Ventilteller eingesetzt, der eine Beschädigung der Membrane verhindert, wenn der Hydro-Speicher völlig entleert wird.
An der Verschlussschraube wird der Stickstoff eingefüllt und auf die erforderliche Vorspannung gebracht. Dazu wird eine passende Füll- und Prüfvorrichtung benötigt. Die hier angebotenen Hydro-Speicher entsprechen den Bestimmungen des Artikels 3 Absatz 3 der Druckgeräterichtlinie 97/23/EG und dürfen demnach kein CE-Zeichen tragen.

Gesetzliche Bestimmungen
Für Hydro-Speicher sind die am Aufstellungsort geltenden Vorschriften vor Inbetriebnahme und während des Betriebs zu beachten. Der Betreiber ist für die bestimmungsgemäße Verwendung und Einhaltung dieser Vorschriften ausschließlich verantwortlich. In Deutschland gilt die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) als gesetzliche Grundlage. Für die hier angebotenen Speichergrößen gilt:
Alle Arbeiten an den hydraulischen und pneumatischen Anschlüssen des Hydro-Speichers dürfen nur von dafür ausgebildeten Fachkräften durchgeführt werden.
Ein Sachverständiger ist für die Erstabnahme nicht erforderlich.

Hydro-Speicher unterliegen den am Aufstellungsort gültigen nationalen Vorschriften und Verordnungen. In Deutschland gelten die „Technischen Regeln Druckbehälter“ (TRB). Darin wird folgende Ausrüstung gefordert:

• Druckbegrenzungsventil (1)
• Entlastungseinrichtung (2)
• Manometer (3)
• Prüfmanometeranschluss (4)
• Absperrventil optional (5)
• Elektromagnetisch betätigte Entlastungseinrichtung (6)

1. Druckbegrenzungsventil
(Sicherheitsventil)
Das Druckbegrenzungsventil (DBV) soll den Hydro-Speicher vor einem Druckanstieg um mehr als 10 % des maximalen Betriebsdrucks schützen. Die Einstellung muss mit dem maximalen Volumenstrom des Pumpenaggregates erfolgen. Dabei darf der Ansprechdruck des DBV etwas höher als der Nenndruck des Hydro- Speichers sein.
Die Ventilspindel des DBV muss gegen Verstellen in Richtung höherer Druck durch Distanzscheiben und/oder Verplombung gesichert werden.
Wichtige Hinweise:
Das DBV des Pumpenaggregates darf nicht höher als der maximale Betriebsdruck des Hydro-Speichers eingestellt werden.  Bei „Kleinspeichern“ mit einem Nennvolumen unter 100 cm3 kann die Druckabsicherung durch das DBV am Pumpenaggregat erfolgen,  wenn die Einstellspindel gegen Überschreiten des maximalen Betriebsdrucks gesichert ist. Wenn „Kleinspeicher“ mit auf Werkstückpaletten sitzen, die vom Aggregat abgekuppelt werden, muss auf jeder Palette ein eigenes DBV vorgesehen werden.

2. Entlastungseinrichtung
Wichtiger Hinweis:
Vor Wartungsarbeiten an der Hydraulikanlage oder der Vorrichtung muss der Hydro-Speicher vollständig entleert werden. Es gibt zwei Möglichkeiten:
Entweder die Ventilspindel des Druckbegrenzungsventils in Richtung niedriger Druck ganz herausschrauben oder ein installiertes Absperrventil öffnen (siehe Beispiel).

3. Manometer
Das Manometer soll den Istdruck im Hydro-Speicher anzeigen. Dazu muss es direkt in der Zuleitung montiert werden. Das Manometer am Pumpenaggregat ist dafür nicht geeignet. Der maximale Betriebsdruck des Hydro-Speichers soll durch eine Markierung auf der Manometerskala angezeigt werden. Alternativ kann auch ein mit dem Nenndruck beschriftetes Schild oder Anhänger angebracht werden.

4. Prüfmanometeranschluss
Bei der regelmäßigen Druckprüfung kann hier ein Prüfmanometer angeschlossen werden.

5. Absperrventil
Mit dem Absperrventil kann der Hydro-Speicher von Pumpenaggregat und Vorrichtung getrennt werden, um Einstell- und Wartungsarbeiten ungefährdet durchführen zu
können.