2. Test_Zusammenfassung
Werbung
Merkmale Vorteile der Pneumatik: Luft ist in unbegrenzt verfügbar Durch Rohrleitungen einfach über weite Strecken tranportierbar Leicht in Druckbehälter speicherbar und durch Flaschen transportabel Nahezu unempfindlich gegen Temperaturschwankungen => zuverlässiger Betrieb auch unter extremen Bedingungen Kein Risiko auf Feuer- oder Explosionsgefahr Keine Umweltverschmutzung Können hohe Kolbengeschwindigkeit und kurze Schaltzeiten erzielt werden (schnelles Arbeitsmedium) Sind Überlastungssicher Nachteile: Aufbereitung: Druckluft muss aufbereitet werden, da sonst die Gefahr erhöhten Verschleißes der Pneumatikkomponenten durch Schmutzpartikel und Kondenswasser besteht. Verdichtung: Es ist nicht möglich gleichmäßige und konstante Kolbengeschwindigkeiten zu erzielen. Weiters ist es nicht möglich den Kolben in einer gewissen Position zu fixieren. Kraft: Druckluft ist nur bis zu einem bestimmten Kraftbedarf wirtschaftlich. Grenze liegt zwischen 40 000 und 50 000 N Abluft: Entweichen der Luft ist mit hoher Geräuschentwicklung verbunden. Kann durch schallabsorbierende Materialien und Schalldämpfer gelöst werden. Signalgeschwindigkeit: Luft ist als Steuermedium bei größeren Distanzen ungeeignet. Verdichter Die Auswahl eines Verdichter hängt vom Arbeitsdruck und von der benötigten Luftmenge ab. Hubkolbenverdichter: Ein Hubkolben verdichtet die über ein Einlassventil angesaugte Luft. Über ein Auslassventil wird die Luft weitergegeben. Hubkolbenverdichter werden häufig eingesetzt, da sie für große Druckbereiche erhältlich sind. Zur Erzeugung von höherer Drücke werden mehrstufige Verdichter verwendet. Die Luft wird dabei zwischen den einzelnen Verdichterstufen abgekühlt. Membranverdichter: Gehört zur Gruppe der Hubkolbenverdichter. Der Verdichterraum ist durch ein Membran vom Kolben getrennt. Hat den Vorteil, dass kein Öl vom Verdichter in den Luftstrom gelangen kann. Wird daher häufig in der Lebensmittelindustrie, pharmazeutischen und chemischen Industrie eingesetzt. Drehkolbenverdichter: Hierbei wird die Luft mit rotierenden Kolben verdichtet. Währenddessen wird der Verdichtungsraum kontinuierlich verengt. Schraubenverdichter: Zwei Wellen mit schraubenförmigen Profil drehen gegeneinander. Das ineinandergreifende Profil fördert und verdichtet dabei die Luft. Strömungsverdichter [Gebläse (Hüpfburg)]: Besonders für große Liefermengen geeignet. Strömungverdichter werde in axialer und radialer Bauweise hergestellt. Die Luft wird mit einem oder mehreren Turbinenrädern in Strömung versetzt. Die Bewegungsenergie wird in Druckenergie umgesetzt. Bei einem Axialverdichter erfolgt die Beschleunigung der Luft durch die Schaufeln in axialer Durchströmungsrichtung. Druckluftspeicher Zur Stabilisierung der Druckluft wird dem Verdichter ein Druckluftspeicher nachfolgend angeordnet. Der Druckluftspeicher gleicht Druckschwankungen bei der Entnahme der Druckluft vom System aus. Sinkt der Druck im Druckluftspeicher unter einen bestimmten Wert ab, so füllt ihn der Verdichter solange auf, bis der eingestellte obere Druckwert wieder erreicht wird. Dies hat den Vorteil, dass der Verdichter nicht im Dauerbetrieb arbeiten muss. Durch die relativ große Oberfläche des Speichers wird die Druckluft im Druckluftspeicher abgekühlt. Dabei wird Kondenswasser ausgeschieden, das über einen Ablasshahn regelmäßig abgelassen werden muss. Die Größe des Druckluftspeichers hängt von folgenden Kriterien ab: Fördermenge des Verdichters Luftbedarf des Systems Leitungsnetz (ob zusätzliches Volumen) Regelung des Verdichters zulässige Druckschwankungen im Netz Rohrleitungen Der Rohrdurchmesser des Luftverteilungssystems sollte so gewählt werden, dass der Druckverlust vom Druckbehälter bis zum Verbraucher nicht übersteigt. Die Wahl des Rohrdurchmessers richtet sich nach: Durchflussmenge Leitungslänge zulässigem Druckverlust Betriebsdruck Anzahl der Drosselstellen in der Leitung Am häufigsten werden Ringleitungen als Hauptleitung verlegt. Mit dieser Art der Verlegung der Druckluftleitung wird auch bei starkem Luftverbrauch eine gleichmäßige Versorgung erreicht. Die Rohrleitungen sollen in Strömungsrichtung mit 1 bis 2% Gefälle verlegt werden. Besonders bei Stichleitungen ist hierauf zu achten. Kondensat kann an der tiefsten Stelle aus den Leitungen ausgeschieden werden. Abzweigungen der luftentnahmestellen bei horizontalem Leitungsverlauf sind grundsätzlich an der Oberseite der Hauptleitung anzubringen. Abzweigungen zur Kondensatentnahme werden an der Unterseite der Hauptleitung angebracht. Durch Absperrventile besteht die Möglichkeit, Teile der Druckluftleitung abzusperren wenn sie nicht benötigt werden oder zur Reparatur und Wartung still gelegt werden müssen. Die Wartungseinheit kann häufig aus einer Kombination folgender Einheiten bestehen: Druckluftfilter (mit Wasserabscheider) Druckregelventil Druckluftöler Der Einsatz eines Druckluftölers braucht allerdings nur bei Bedarf im Leistungsteil einer Steuerung vorgesehen werden. Die Druckluft im Steuerteil muss nicht unbedingt geölt werden. Die richtige Kombination, Größe und Bauart werden von der Anwendung und den Ansprüchen des Systems bestimmt. Um die Luftqualität für jede Aufgabe zu garantieren, werden Wartungseinheiten in jedem Steuerungssystem installiert. Motoren Geräte, die pneumatische Energie in mechanische Drehbewegung umformen, die auch fortdauernd sein kann, nennt man Druckluftmotoren. Der Druckluftmotor gehört im Montagebereich zu den häufig verwendeten Arbeitselementen. Man unterteilt die Druckluftmotoren nach ihrem Aufbau in: Kolbenmotoren Lamellenmotoren Zahnradmotoren Turbinenmotoren (Strömungsmotoren) Kolbenmotoren Diese Bauart wird noch unterteilt in Radial- und Axialkolbenmotoren. Durch hin- und hergehende Kolben treibt die Druckluft über ein Pleuel die Kurbelwelle des Motors an. Damit ein stoßfreier Lauf gewährleistet ist, sind mehrere Zylinder erforderlich. Die Leistung der Motoren ist abhängig vom Eingangsdruck, der Anzahl der Kolben, der Kolbenfläche und der Hub-und Kolbengeschwindigkeit. Arbeitsweise der Axialkolbenmotoren ist ähnlich der Radialkolbenmotoren. In 5 axial angeordneten Zylindern wird die Kraft über eine Taumelscheibe in eine drehende Bewegung umgewandelt. Zwei Kolben werden dabei gleichzeitig mit Druckluft beaufschlagt damit ausgeglichenes Drehmoment den ruhigen Lauf des Motors erzeugt. Lamellenmotoren Durch die einfache Bauweise und das geringe Gewicht werden Druckluftmotoren meist als Rotationsmaschinen mit Lamellen ausgeführt. In einem zylinderförmigen Raum ist ein Rotor exzentrisch gelagert. In dem Rotor befinden sich Schlitze. Die Lamellen werden in den Schlitzen des Rotors geführt und durch die Fliehkraft nach außen an die Zylinderinnenwand gedrückt. Bei anderen Bauarten wird das Anliegen der Lamellen durch Federn erreicht. Die Abdichtung der einzelnen Kammern ist damit gewährleistet. Zahnradmotoren (vgl. zahnradpumpe) Die Erzeugung des Drehmoments erfolgt bei dieser Bauart durch den Druck der Luft gegen die Zahnflanken zwei im Eingriff stehender Zahnräder. Ein Zahnrad ist dabei fest mit der Motorwelle verbunden. Zahnradmotoren werden mit Gerad- oder Schrägverzahnung hergestellt. Diese Zahnradmotoren stehen als Antriebsmaschinen mit einer hohen Leistung zur Verfügung. Die Drehrichtung ist auch bei diesen Motoren umsteuerbar. Turbinenmotoren (Strömungsmotoren) Turbinenmotoren können nur für kleine Leistungen eingesetzt werden. Der Drehzahlbereich ist aber sehr hoch (z.b. Luftbohrer beim Zahnarzt). Die Funktionsweise entspricht der Umkehrung des Strömungsverdichterprinzips. Eigenschaften von Druckluftsensoren Stufenlose Regelung von Drehzahl und Drehmoment Große Drehzahlauswahl Kleine Bauweise (Gewicht) Überlastsicher Unempfindlich gegen Staub, Wasser, Hitze, Kälte Explosionssicher Geringer Wartungsaufwand Drehrichtung ist leicht umsteuerbar
