Elemente pneumatischer Systeme Allgemeines über Pneumatik: Die Pneumatik als Technologie spielt bereits seit langem eine wichtige Rolle bei der Verrichtung mechanischer Arbeit. Sie wird bei der Entwicklung von Automatisierungslösungen eingesetzt.

Vorteile der Pneumatik:

Nachteile der Pneumatik:

Pneumatische Systeme bestehen aus einer Verkettung verschiedener Elementgruppen:

Die Elementgruppen einer pneumatischen Steuerung sind: 1: Energieversorgung 2: Eingabeelemente (Sensoren) 3: Verarbeitungselemente (Prozessoren) 4: Stellelemente 5: Arbeitselemente (Aktoren)

1: Energieversorgung: Drucklufterzeugung und Druckluftzufuhr : Die Druckluftversorgung für ein pneumatisches System sollte ausreichend dimensioniert und die Druckluft in richtiger Qualität vorhanden sein. Die Luft wird mit dem Verdichter verdichtet und an das Luftverteilungssystem weitergeleitet. Um sicherzustellen, dass die Luftqualität ausreichend ist, wird sie z.B. in Lufttrocknern und Wartungseinheiten aufbereitet. Der Rohrdurchmesser des Luftverteilungssystems sollte so gewählt werden, dass der Druckverlust vom Druckbehälter bis zum Verbraucher im Idealfall ca. 10 kPa (0,1 bar) nicht übersteigt. Die Wahl des Rohrdurchmessers richtet sich nach: -Durchflussmenge -Leitungslänge -zulässigem Druckverlust -Betriebsdruck -Anzahl der Drosselstellen in der Leitung

Luftverteilungssystem: 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.

Die Wartungseinheit kann häufig aus einer Kombination folgender Einheiten bestehen: -Druckluftfilter (mit Wasserabscheider) -Druckregelventil -Druckluftöler

2: Eingabeelemente (Sensoren): Das Eingabeelement wird oft auch Signalelement genannt, da hier der Befehl für eine Arbeitsverrichtung eingegeben wird. Das Signalelement ist die Schnittstelle der Arbeitsmaschine mit ihrer Umgebung. Das Signal muss dabei keine händische Eingabe einer Person sein. Es handelt sich hier sehr häufig um ein Signal, dass durch einen Grenzschalter oder Sensor gegeben wird. Typische Bauteile, die ein Signalglied bilden sind Schalter, Drucktaster, Grenztaster, Programmgeber und Sensoren

3: Verarbeitungselemente (Prozessoren): Das Verarbeitungselement hat die Aufgabe Signale, die vom Eingabeelement kommen, zu verarbeiten. Die Verarbeitung geschieht anhand von logischen Gesetzen, die in Form einer Ventilschaltung umgesetzt wurden (insofern keine elektronischen Elemente verwendet werden). Auf der Basis des resultierenden Ergebnis wird dann dass nachfolgende Stellelement beeinflusst. Steuerelemente sind in der Regel Wegeventile, Sperrventile und Druckventile

4: Stellelemente: Das Stellelement beeinflusst direkt das Arbeitselement. Was in der pneumatischen Schaltung passieren soll wurde bereits durch das vorhergehende Eingabe- und Verarbeitungselement definiert. Das Stellelement ist nun die direkte Verknüpfung zum Arbeitselement und steuert mit seiner Stellung den Energiefluss zum Arbeitselement. Beim Stellelemente handelt es sich normaler Weise um ein Wegeventil.

5: Arbeitselemente (Aktoren): Das Arbeitselement ist das letzte Element einer pneumatischen Steuerkette. Es dient dazu eine definierte Arbeit zu verrichten, wie zum Beispiel das Bewegen einer Hebebühne durch einen Pneumatik-Zylinder. Häufig handelt es sich um eine Energieumformung von pneumatischer in mechanische Energie – wie im gerade beschriebenen Beispiel. Das Arbeitsglied kann wiederum Signalglieder (z.B. Endschalter) beeinflussen und dadurch einen neuen Arbeitsablauf auslösen. Häufig eingesetzte Arbeitselemente sind Pneumatik-Zylinder, Druckluft-Motoren und Baueinheiten.