Hydrospeicher: Druck, wenn man ihn braucht
Der Druck in einer hydraulischen Anlage wird im Wesentlichen von ihrer Pumpe bereitgestellt. Fällt die Pumpe aus oder wird sie ausgeschaltet, fällt auch der hydraulische Druck schnell ab. Um an bestimmten Punkten des Systems immer noch genügend Restdruck aufbauen zu können, verwendet man die Hydrospeicher. Diese technischen Komponenten dienen nicht zum Bevorraten von Hydraulikflüssigkeit, sondern bauen Druck auf. Dieser kann über ein Ventil wieder abgerufen werden.Aufbau eines Hydrospeichers
Der Hydrospeicher macht sich die Kompressibilität von Gasen zunutze. Komprimierte Gase bauen Druck auf und halten ihn solange vor, wie es erforderlich ist. Ein Hydrospeicher besteht aus einer doppelseitigen Kammer. Die Systemseite dieser Kammer ist mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt. In der Druckseite befindet sich Luft oder ein Gas. Beim Einströmen von Hydraulikflüssigkeit wird eine Trenneinheit in die Druckseite des Hydrospeichers geschoben und komprimiert damit das darin befindliche Gas. Nach dem Schließen des Einlassventils ist der Druck im Hydrospeicher gefangen. Durch Öffnen des Ventils wird der Druck wieder abgerufen.
Arten von Hydrospeichern
Hydrospeicher werden in folgenden Bauformen angeboten:
- Membranspeicher
Der Membranspeicher ist ein zylindrischer Hohlkörper mit einer integrierten Gummimembran. Er besitzt an beiden Seiten Einlassventile, je eines für jedes Medium. Zunächst wird die Gasseite beaufschlagt und mit Druck vorgespannt. Anschließend wird die Hydraulikseite gefüllt und an das Hydrauliksystem angeschlossen. Damit lässt sich im Membranspeicher jeder gewünschte und technisch zulässige Druck aufbauen. - Kolbenspeicher
Kolbenspeicher verwenden statt einer flexiblen Membran einen starren Kolben. Die Vorteile vom Kolbenspeicher sind seine geringere Störanfälligkeit und sein platzsparender Querschnitt. Dafür sind sie länger als Membranspeicher mit gleicher Leistung. - Balg- und Blasenspeicher
Balgspeicher verwenden statt einer Gummimembran einen Metallbalg. Das macht sie sehr standfest. Sie lassen sich in besonders kleinen Bauformen herstellen.
Blasenspeicher verwenden statt einer umseitig fixierten Membran einen Gummiballon. Sie können auf kleinem Bauraum hohe Drücke aufnehmen. Durch ihre große Oberfläche nehmen sie Vibrationen und pulsartige Stöße besonders sanft auf. - Federspeicher
Federspeicher verwenden statt Kompressionsgas eine vorgespannte Feder. Aus technischen Gründen sind sie deshalb nur als Kolbenspeicher herstellbar.
Das sind die Einsatzgebiete vom Hydrospeicher
Der Hydrospeicher wird in hydraulischen Systemen auf vielfältige Weise eingesetzt. Eine der bekanntesten Anwendungen ist die berühmte "Hydropneumatik", welche vom Autohersteller Citroën entwickelt wurde. Dieses alternative System zu den herkömmlichen Gasdruckstoßdämpfern sorgt für ein besonders vibrationsarmes Fahrgefühl. Weitere Anwendungen für Hydrospeicher sind folgende:
- Not- und Sicherheitsschaltungen
- Deckung von Bedarfsspitzen
- Kompensation von kleineren Leckagen
- Druckstoßdämpfung
- Pulsationsdämpfung
Eine moderne Verwendung vom Hydrospeicher findet sich in energiesparenden Baggern und Umschlagsmaschinen. Der sogenannte "Hybridkolben" nutzt die Mehrlast eines vollen Werkzeugs, um beim Absenken des Auslegerarms Druck aufzubauen. Dieser Druck wird beim Heben des entlasteten Auslegers wieder bereitgestellt. So lassen sich interessante Energiespareffekte erzielen. Ein Modell, welches dieses Verfahren schon erfolgreich anwendet, ist der SENNEBOGEN. 860E Hybrid.