Automatisierung einer Hydraulikschlauch Abdrückanlage

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sebi114

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Hallo,

ich muss als Projekt für die Ausbildung eine Anlage konzipieren die automatisiert den Ablauf des Abdrückens (mittels Hydrauliköl) eines Schlauches ausführt.
Im groben möchte ich zu Beginn auf einer HMI den Betriebsdruck, Schlauchtyp usw eingeben und dadurch soll sich dann der jeweilige Prüfdruck ergeben.

Zu Beginn soll die Anlage den Schlauch spülen bis dieser Blasenfrei ist, danach den Rücklauf schließen und den Druck dann auf den gewünschten Prüfdruck hinregeln. Nach 30min abdrücken soll der Schlauch wieder geleert werden und mit Luft ausgeblasen.

Nun zu meiner Frage: Wie würdet ihr das Problem mit dem Regeln zum Prüfdruck lösen (Ventil,...) ?

Bin für jede Antwort dankbar.

Bin neu hier im Forum, bin Mechatroniker und habe jedoch immer mehr mit der Elektrik zu tun deswegen meine Fragen zur Hydraulik.
 
Es gibt Elektrische Druckregelventile. Entweder mit Analog oder Ansteuerung per Feldbus.
Je nach Ausführung mit eingebauter Sensorik und Regelung.
 
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Ok danke.

Und da die Anlage mit Hydrauliköl betrieben werden soll ist es sinnvoll den Schlauch anschließend mit Luft auszublasen?
Wie kann ich den Ausblasevorgang hydraulisch umsetzen?
 
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sebi114 schrieb:
Nun zu meiner Frage: Wie würdet ihr das Problem mit dem Regeln zum Prüfdruck lösen (Ventil,...) ?
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Bin mir nicht sicher, ob du hier mit einem Regelventil glücklich wirst. Der Prüfdruck soll ja erreicht, aber nicht überschritten werden.

Denke eher, dass man dies zweistufig aufbaut. Zuerst mit niedrigem Druck (~ 40 bar) den Schlauch füllen. Dies ist einfach und leicht umzusetzen.

Zum Einstellen des Prüfdrucks (~ 1,5 x P_d ~ 300 bar) fallen mir mehrere Möglichkeiten ein.
  • Maximalen Systemdruck über eine sehr, sehr kleine Blende zuschalten
  • Eine Pumpe mit sehr kleinem Fördervolumen den Druck aufbauen lassen
  • Einen sehr kleinen Hydraulikzylinder als Druckquelle verwenden. Dies wäre analog zu einem "normalen" Abpressvorgang über eine Handpumpe

Interessant wird es dann noch, wie man den Abrpessvorgang erfasst. Eventuelle Leckagen über die Ventile müssen auch beachtet werden.

Die Anwendung finde ich aber interessant.
 
Onkel Dagobert schrieb:
Wie warm ist das Hydrauliköl? Wie genau muss die Dichtheitsprüfung arbeiten? Muss man hier eventuell einen Druckabfall durch Abkühlung des Mediums berücksichtigen?
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Also ich habe nicht vor das Öl vorzuheizen. D.h. Raumtemperatur.
Ja es geht nur darum einen Schlauch mit z.b. 1,5fachen Betriebsdruck über die Dauer einer halben h zu prüfen.
Das ganze muss nicht sehr genau sein, da im Falle der Undichtigkeit des Schlauchs der Druckabfall sowieso immens wäre.
 
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Benjamin schrieb:
Bin mir nicht sicher, ob du hier mit einem Regelventil glücklich wirst. Der Prüfdruck soll ja erreicht, aber nicht überschritten werden.

Denke eher, dass man dies zweistufig aufbaut. Zuerst mit niedrigem Druck (~ 40 bar) den Schlauch füllen. Dies ist einfach und leicht umzusetzen.

Zum Einstellen des Prüfdrucks (~ 1,5 x P_d ~ 300 bar) fallen mir mehrere Möglichkeiten ein.
  • Maximalen Systemdruck über eine sehr, sehr kleine Blende zuschalten
  • Eine Pumpe mit sehr kleinem Fördervolumen den Druck aufbauen lassen
  • Einen sehr kleinen Hydraulikzylinder als Druckquelle verwenden. Dies wäre analog zu einem "normalen" Abpressvorgang über eine Handpumpe

Interessant wird es dann noch, wie man den Abrpessvorgang erfasst. Eventuelle Leckagen über die Ventile müssen auch beachtet werden.

Die Anwendung finde ich aber interessant.
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Das stimmt, der Prüfdruck sollte nicht überschritten werden.
Ja an eine kleine Pumpe habe ich ebenfalls gedacht und diese Methode gefällt mir auch ziemlich gut.

Mein Gedankengang war dass der Schlauch ja in einer Prüfkammer (Sicherheit) an Vor- und Rücklauf angeschlossen wird, davor jeweils 1 Sitzventil und natürlich auch eine Druckmessdose. Dann Rücklauf zu und langsam den Druck aufbauen. Bei erreichen des Druckes Vorlauf auch zu und somit sollte es dann ja auch ziemlich verlustfrei sein - oder liege ich hier falsch?
 
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sebi114 schrieb:
Mein Gedankengang war dass der Schlauch ja in einer Prüfkammer (Sicherheit) an Vor- und Rücklauf angeschlossen wird, davor jeweils 1 Sitzventil und natürlich auch eine Druckmessdose. Dann Rücklauf zu und langsam den Druck aufbauen. Bei erreichen des Druckes Vorlauf auch zu und somit sollte es dann ja auch ziemlich verlustfrei sein - oder liege ich hier falsch?
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Da bleiben dir alle Möglichkeiten offen. Für mich ist ein Detail das Einstellen des Prüfdruckes. Je nach Länge und Durchmesser (je länger und dicker desto einfacher) des Schlauches, machen wenige mm³ den Unterschied zwischen zu hohem und zu niedrigem Druck aus.
 
Benjamin schrieb:
Da bleiben dir alle Möglichkeiten offen. Für mich ist ein Detail das Einstellen des Prüfdruckes. Je nach Länge und Durchmesser (je länger und dicker desto einfacher) des Schlauches, machen wenige mm³ den Unterschied zwischen zu hohem und zu niedrigem Druck aus.
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Das stimmt leider, bei einem dünnen und vllt noch dazu kurzen Schlauch wird das ganze interessant. Muss ich mir noch überlegen wie ich das löse.
 
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sebi114 schrieb:
Also ich habe nicht vor das Öl vorzuheizen. D.h. Raumtemperatur ...
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An Vorheizen hatte ich gar nicht gedacht. Aber wenn dem so ist, dann ok. Falls die Öltemperatur des komprimierten Öls aber wesentlich über der Raumtemperatur liegt, dann müsste man schon mal darüber nachdenken.

Wie du den Test beschreibst, wird der Prüfdruck aufgebaut und anschließend wird der Prüfling abgesperrt. In einem abgesperrten Hydrauliksystem ohne Ausdehnungsmöglichkeit ändert sich der Druck über der Temperatur um ca. 10bar/K. Ich bin nicht der Experte aber diesen Wert habe ich mal gehört. Man könnte jetzt ein Referenzmodell bauen, dieses zeitgleich mit dem selben Prüfdruck beaufschlagen und den Druckverlauf des Prüflings mit dem des Referenzmodells vergleichen. Eventuell könnte man aber auch mehrere Prüflinge parallel prüfen, und deren Druckverläufe untereinander vergleichen.

Wenn es aber tatsächlich nicht um eine Dichtheitsprüfung, sondern lediglich um eine Prüfung der Druckbeständigkeit (Berstung) geht, dann kann man das ganze aber auch wesentlich vereinfachen in dem man den Vorlauf geöffnet lässt und den Druck stetig regelt. Man müsste dann auf plötzlichen Druckabfall oder auch auf einen Durchfluss überwachen.
 
Die Gedanken, die ich hier höre, sind nicht schlecht. Ich kann leider nicht viel zum Thema beitragen, da wir solche Maschinen bauen und ich hier natürlich nicht unser Know-How preisgeben kann.
Mach Dir mal Gedanken um die Ausdehnung des Schlauches. Auch dadurch können sich zu Beginn des Tests enorme Druckverluste ergeben.
Zudem solltest Du überlegen, ob Du wirklich mit Hydrauliköl testen willst. Feine Leckagen im Schlauch können zur Aerosolbildung führen und je nach verwendetem Öl kann das Aerosol zündfähig sein.
 
Ja darüber bin ich mir bewusst, dass die Ausdehnung bei manchen Schläuchen immens sind. Um dem entgegen zu wirken hätte ich den Schlauch mal bedrückt, eine Weile gewartet und dann nachgeregelt.
Ich würde es eigentlich lieber mit Wasser machen, nur bin ich mir dabei unsicher mit der Bauteilauswahl.
 
sebi114 schrieb:
Ja darüber bin ich mir bewusst, dass die Ausdehnung bei manchen Schläuchen immens sind. Um dem entgegen zu wirken hätte ich den Schlauch mal bedrückt, eine Weile gewartet und dann nachgeregelt.
Ich würde es eigentlich lieber mit Wasser machen, nur bin ich mir dabei unsicher mit der Bauteilauswahl.
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Wasser ist ne ganz schlechte Wahl
Es gibt umweltfreundliche Öle im Bereich Land- und Forstwirtschaft.
Aber auch hier musst du die Verträglichkeit prüfen.
Gerade bei Schläuchen.
Die Zündfähigkeit ist oft noch höher als bei mineralischen Ölen.
Die richtige Auswahl kann zur Wissenschaft werden.


Gruß
Blockmove
 

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