Pneumatische Systeme und Komponenten:Ein Leitfaden für die Industrie | Trimantec

Industrielle pneumatische Systeme und ihre Komponenten klingen möglicherweise wie komplexe Konzepte, die es zu verstehen gilt. Ihre Funktion und Komponenten sind jedoch einfach zu verstehen, sobald Sie die einzelnen Gerätetypen aufgeschlüsselt haben. Viele Branchen bevorzugen pneumatische Ausrüstung und integrieren sie in ihre Maschinen, weil es eine einfache Möglichkeit ist, die Wartungskosten niedrig zu halten und ihre Maschinen länger laufen zu lassen.

Unser Leitfaden erklärt, wie industrielle pneumatische Systeme funktionieren, hebt ihre Vorteile und Einschränkungen hervor und hilft Ihnen, die Hauptkomponenten zu verstehen. Egal, ob Sie ein defektes Ventil ersetzen oder ein industrielles Automatisierungssystem von Grund auf neu entwerfen möchten, dieser Leitfaden ist ein perfekter Ausgangspunkt.

Inhaltsverzeichnis:

Wie funktionieren industrielle pneumatische Systeme?

Vorteile pneumatischer Systeme

Einschränkungen pneumatischer Systeme

Wartung des pneumatischen Systems

Gewindearten für pneumatische Komponenten

Pneumatische Komponenten in der industriellen Automatisierung

Pneumatische Zylinder und Aktuatoren

Pneumatische Regelventile

Luftaufbereitungskomponenten

Pneumatische Logiksysteme

Pneumatisches Zubehör

Wie funktionieren industrielle pneumatische Systeme?

Wenn Sie jemals eine Fahrradpumpe benutzt haben, dann haben Sie die grundlegende Anwendung der Pneumatik gesehen. Viele Unternehmen integrieren heute industrielle Pneumatik in ihre Maschinen. Sie sind so beliebt geworden, dass man sie in Alltagsgegenständen wie Nagelpistolen und Staubsaugern findet.

Ein pneumatisches System ist eine Maschine, die Druckluft verwendet, um Bewegungen wie das Zusammenhalten, Bewegen und Formen von Materialien zu steuern. Pneumatische Geräte sind in erster Linie auf große Mengen an Druckluft angewiesen, um zu funktionieren. Für viele Maschinen ist es wichtig, eine konstante Luftproduktion zu führen und aufrechtzuerhalten.

Im Allgemeinen bestehen die meisten pneumatischen Systeme aus:

1. Kompressor
2. Empfänger
3. Ventile
4. Aktuatoren

Kompressor

Ein Luftkompressor ist ein pneumatisches Werkzeug, das die Luft, die wir atmen, in Druckluft umwandelt. Die Druckluft wird dann im gesamten pneumatischen System verwendet. Normalerweise wird der Luftkompressor von einem Gastank angetrieben, der Luft in das System drückt, um Druckluft zu erzeugen. Es gibt viele Arten von Luftkompressoren, um Ihren gewünschten Druck und die gewünschte Durchflussrate der Luft zu erreichen. Die verschiedenen verfügbaren Arten von Luftkompressoren sind Kolben-, Rotations-, Zentrifugal- und Axialströmung.

Empfänger

Luftempfänger sind, was ihr Name andeutet. Es erhält Luft vom Kompressor und speichert sie in einem größeren Tank, der als Luftbehälter bezeichnet wird. Der Luftbehälter kann den Luftstrom glätten und ihn kühl halten, wenn er in den Tank eintritt. Ein großer Tank kann Wärme viel schneller abführen als ein kleiner Tank. Um den Luftverlust auszugleichen, speichert der Druckluftbehälter die Druckluft unter höherem Druck. Dadurch wird die Lieferung der benötigten Energie sichergestellt.

Luftventile

Luftventile sind eine wichtige pneumatische Komponente, weil sie stoppen und Ändere die Luftrichtung. Sie steuern die Richtung des Luftstroms, um den Aktuator zu bewegen. Pneumatische Systeme können ein oder viele Ventile tragen. Diese können manuell wie ein Fußventil oder elektrisch wie ein Magnetventil sein.

Pneumatische Stellantriebe

Aktuatoren sind einfach die "Beweger" oder die erforderliche Bewegung des pneumatischen Systems. Diese Ausgabegeräte können im sein Form von Luftzylindern oder sogar Roboterarmen, die Materialien oder Bohrer bewegen und anheben.Die meisten Aktuatoren bewegen sich auf einer geraden, linearen Bahn.

Luftaufbereitung

Um die Leistung Ihres industriellen Pneumatiksystems zu maximieren, ist eine Luftaufbereitung erforderlich. Die Aufrechterhaltung sauberer und trockener Luft in Ihrem gesamten pneumatischen System verlängert dessen Lebensdauer. Industrielle Anwendungen wie Spannen, Positionieren und Heben erfordern eine konstant hochwertige Luft, die durch das gesamte System strömt. Die richtige Luftaufbereitung umfasst Komponenten wie Filter, Regler und manchmal Öler.

 Diagramm eines industriellen pneumatischen Systems

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Vorteile pneumatischer Systeme

Wie bereits erwähnt, ist der Einsatz von Industriepneumatik eine einfache Möglichkeit, die Wartungskosten niedrig zu halten und Ihre Maschinen länger laufen zu lassen. Dies sind jedoch nur einige Vorteile von pneumatischen Geräten.

Die Verwendung pneumatischer Komponenten bietet Ihnen die folgenden Vorteile:

1. Einfache Konstruktion und Steuerung – Maschinen lassen sich einfach mit Standardzylindern und anderen Komponenten entwerfen und funktionieren über eine einfache Ein-Aus-Steuerung.
2. Zuverlässigkeit – Da Gas komprimierbar ist, sind pneumatische Geräte weniger anfällig für Stoßschäden. Gas absorbiert übermäßige Kraft, während Flüssigkeit in der Hydraulik Kraft direkt überträgt. Komprimiertes Gas kann gespeichert werden, sodass Maschinen bei einem Stromausfall noch eine Weile laufen.
3. Sicherheit – Im Vergleich zu Hydrauliköl besteht eine sehr geringe Brandgefahr. Zudem sind neuere Maschinen in der Regel überlastsicher.

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Einschränkungen pneumatischer Systeme

Während industrielle pneumatische Systeme viele Vorteile gegenüber hydraulischen Systemen bieten, haben sie einige Einschränkungen.

1. Anfällig für Lecks:Hier können Ihnen routinemäßige vorbeugende Wartungskontrollen viele Kopfschmerzen ersparen. Wenn Sie einen regelmäßigen Wartungsplan einhalten, fangen Sie Lecks auf, bevor sie zu erheblichen Problemen werden.
2. Wartung und Reparaturen:Industriepneumatiken speichern oft für lange Zeit Druck in ihren Rohren und können Reparaturen etwas schwieriger machen. Vor Beginn der Reparatur muss das System ordnungsgemäß drucklos gemacht werden.
3. Empfindlichkeit:Ihre pneumatische Ausrüstung benötigt einen Platz, an dem sie ungestört arbeiten kann. Pneumatische Systeme sind empfindlich gegenüber Temperatur- und Vibrationsänderungen.

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Pneumatiksystemwartung

Die vorbeugende Wartung pneumatischer Systeme ist wichtig, um die beste Leistung Ihrer Ausrüstung zu erzielen. Die regelmäßige Überprüfung des Zustands der pneumatischen Ausrüstung hilft Ihnen, Verschleiß zu erkennen, bevor er zu einem Problem wird.

Ein häufiges Wartungsproblem bei industrieller Pneumatik ist Luftleckage. Eine frühzeitige Erkennung kann Ihr System vor Überlastung, Druckluftverschwendung, erhöhten Betriebskosten und sogar Qualitätsverlusten in der Produktion bewahren. Manchmal ist eine Leckage erkennbar, indem einfach auf Luftverlust im pneumatischen System geachtet wird. Alternativ können Sie eine Lösung aus Wasser und Seife verwenden, diese auf das System sprühen und nach Luftblasen suchen. Das Beheben von Luftlecks kann so einfach sein wie das Anziehen von Armaturen. In größeren Fällen kann es erforderlich sein, ein defektes Teil auszutauschen.

Möchten Sie mehr über die vorbeugende Wartung Ihrer pneumatischen Ausrüstung erfahren? Unser Blog zur vorbeugenden Wartung ist eine großartige Ressource.

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Gewindetypen für pneumatische Komponenten 

Bevor wir uns mit den verschiedenen Arten von pneumatischen Geräten befassen, möchten wir zunächst die Gewindetypen erwähnen. Komponenten wie Luftventile und Luftzylinder haben oft Gewindeanschlüsse. Bei vielen Marken haben Sie drei Optionen:Gewindetyp NPT, PT oder G (BSPP). Wenn Ihre Ausrüstung ursprünglich aus China stammt, benötigen Sie in 9 von 10 Fällen PT-Gewinde. Wenn es in Nordamerika hergestellt wurde, können Sie sicher mit NPT-Gewinden arbeiten. Möglicherweise müssen Sie im Benutzerhandbuch nachschlagen, um diese Informationen zu finden, oder sich an den Originalgerätehersteller wenden.

Andere alternative Optionen umfassen die Verwendung anderer Fittings oder Gewindedichtband. Um zu erfahren, wie Sie jeden Thread-Typ genau identifizieren können, sehen Sie sich unseren Leitfaden zur Thread-Identifizierung an.

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Pneumatische Komponenten in der industriellen Automatisierung

Pneumatische Systeme bieten eine Vielzahl von Vorteilen für Endverbraucher, Techniker und Ingenieure. Daher befürworten wir die Integration industrieller Pneumatiksysteme in Automatisierungslösungen. Sehen Sie sich einen benutzerdefinierten Automatisierungsaufbau mit pneumatischen Komponenten in Aktion an.

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Pneumatische Zylinder und Aktuatoren

Pneumatische Zylinder und Aktuatoren bewegen eine Last unter Verwendung von Druckluft, die in einem Kolben oder einer Membran gespeichert ist. Je nach Richtung der Last benötigen Sie entweder einen Luftzylinder oder einen Schwenkantrieb.

Luftzylinder

Luftzylinder bewegen eine Last mithilfe einer Kolbenstange in einer geraden Linie. Druckluft drückt oder zieht die Kolbenstange in und aus dem Zylinderrohr. Zwei Schlüsselparameter für Luftzylinder sind Hub und Bohrungsgröße. Der Hub bezieht sich auf die Strecke, die der Zylinderkolben oder die Stange ausfährt, wenn er betätigt wird. Bohrung bezieht sich auf den Durchmesser des Pneumatikzylinders. Je größer die Bohrungsgröße, desto mehr Druck oder Kraft kann der Zylinder ausüben.

Beispiel eines geführten Zylinders in Aktion

Arten von Luftzylindern:

• Einfach wirkende Druckluftzylinder verwenden einen Druckluftanschluss, um die Stange entweder in eine Richtung zu drücken oder zu ziehen. Die Stange kehrt dann durch Federwirkung zurück.
• Doppelt wirkende Luftzylinder verwenden Druckluftanschlüsse an beiden Enden des Zylinders, um die Stange auszufahren und einzufahren.

Beim Kauf von Luftzylindern gibt es einige Optionen, mit denen Sie sie weiter an Ihre Anwendung anpassen können. Kissen ermöglichen beispielsweise einen leiseren Kolbenbetrieb. Außerdem sind für viele der Zylindermodelle auf unserer Website verschiedene Montageoptionen verfügbar.

Drehaktuatoren

Drehantriebe drehen Objekte um eine Achse. Sie verwenden Druckluft, die ein kontinuierliches Drehmoment erzeugt.

Viele Drehantriebe haben ein doppeltes Zahnstangen-Ritzel-Design. Luft tritt durch eine Öffnung ein, die den Kolben linear drückt, wodurch die Zahnradzähne der verbundenen Zahnstange in die Zähne des kreisförmigen Ritzels eingreifen und die Ritzelwelle um bis zu 360 Grad drehen.

Drehantriebe sind außerdem mit einer Dämpfung ausgestattet, die einen leiseren Betrieb ermöglicht.

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Der Drehantrieb auf der rechten Seite ermöglicht das Drehen der Maschinenplattform.

 

Pneumatische Regelventile

Pneumatikventile, auch als Luftventile bekannt, helfen, den Luftstrom in der Industriepneumatik zu stoppen und zu starten. Diese können manuell wie ein Fußventil oder elektrisch wie ein Magnetventil sein.

Pneumatische Magnetventile

Diese elektrischen Wegeventile stoppen, starten oder ändern die Richtung des Luftstroms, indem sie Strom an das Solenoid anlegen. Um mehr über die verschiedenen Arten von Magnetventilen zu erfahren, gehen Sie zu unserem Blogpost „Solenoid Valves 101“.

Arten von Magnetventilen:

• Direkt wirkende Ventile verwenden „direkt“ die Stromversorgung des Elektromagneten, um das Ventil zu öffnen und zu schließen.
• Vorgesteuerte Ventile nutzen die elektromagnetische Kraft in Kombination mit dem Druck der strömenden Luft/Flüssigkeit/des Gases, um das Ventil zu öffnen und zu schließen.

Fluidregelventile

Fluidregelventile steuern den kritischen Fluss von Fluiden, einschließlich Luft, Gas, Wasser, Öl, Dampf und anderen Flüssigkeiten . Das Anlegen von Strom an das Solenoid stoppt, startet oder ändert schnell die Richtung des Flüssigkeitsflusses.

Manuelle Ventile und mechanische Ventile

Manuelle und mechanische Ventile starten, stoppen oder ändern die Richtung des Luftstroms durch manuelle oder mechanische Betätigung. Ein Beispiel wäre ein manuelles Fußventil, das durch Drücken eines Pedals betätigt wird.

Rückschlagventile und Durchflussregelventile

Beispiele für Spezialventile sind Rückschlagventile und Stromregelventile. Rückschlagventile, auch Rückschlagventile genannt, lassen Flüssigkeit nur in eine Richtung fließen. Ein Durchflussregelventil regelt den Durchfluss oder Druck einer Flüssigkeit.

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Luftaufbereitungskomponenten

Produkte zur Luftaufbereitung tragen dazu bei, die Luft Ihrer Industriepneumatik sauber und trocken zu halten. Die Verwendung einer Kombination aus Luftfiltern, Reglern und Ölern trägt zur Langlebigkeit Ihres Systems bei.

Pneumatische Luftfilter

Pneumatische Luftfilter erhalten die erste Luftzufuhr und reduzieren Verunreinigungen und Feuchtigkeit im Druckluftbehälter. Je nach Bedarf Ihrer Maschine sind verschiedene Größen erhältlich. Sie können Verunreinigungen bis zu einer Größe von 0,3 Mikron herausfiltern. Luftfilter sollten alle 4-6 Monate ausgetauscht werden und erfordern vorbeugende Pflege.

Luftdruckregler

Luftdruckregler regeln den Ausgangsdruck, nachdem die Luft aus den pneumatischen Luftfiltern sauber und trocken ist. Luftregler sollten nur zur Regulierung des Hinterdrucks verwendet werden.

Luftöler

Pneumatische Schmiervorrichtungen fügen dem Druckluftstrom eine kleine Menge Öl hinzu, um die Reibung zu verringern. Öler sind eine wichtige Ergänzung zu Ihrem pneumatischen System, damit Ihre Maschine effizient arbeitet. Öler sind in verschiedenen Anschlussgrößen und Gewindearten erhältlich.

Filter-Regler-Öler-Kombinationseinheiten

Luftaufbereitungssysteme wie FRL-Kombinationseinheiten sind ebenfalls erhältlich, um Filter, Regler und Öler in einem System zu integrieren. Diese dreiteilige Einheit gewährleistet eine genaue Druckregulierung, reduziert die Feuchtigkeit und führt die richtige Ölmenge für eine ordnungsgemäße Luftaufbereitung ein. Kombinationseinheiten wie diese helfen, Kosten zu senken und Platz zu sparen.

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Pneumatische-Logik-Systeme

Pneumatische Logiksysteme werden auch als Luftlogiksteuerungen bezeichnet. Diese Systeme dienen der Steuerung industrieller Prozesse und der Erfassung von Maschinendaten.

Die Luftlogik kann nahezu jede Funktion ausführen, die normalerweise von Relais, Druck- oder Vakuumschaltern, Zeitverzögerungen, Zählern und Endschaltern übernommen wird. Bei ähnlicher Konstruktion ist anstelle von elektrischem Strom Druckluft das Steuermedium.

Eine der häufigsten Anwendungen ist das pneumatische Zählen. Ein pneumatischer Zähler kann wertvolle Gerätedaten liefern. Einige mechanische oder elektrische Geräte können je nach Anwendung unpraktisch oder unbequem sein.

Beispielsweise kann der pneumatische Zähler AC-6 von Control Line Ereignisaufzeichnung, Stück- oder Teilezählung oder vollständige Zykluszählung bereitstellen. Die Daten können überwacht und für Produktionszwecke oder zur Umsetzung eines vorbeugenden Wartungsplans verwendet werden. Weitere Anleitungen zur Verwendung eines pneumatischen Logiksystems finden Sie in unserem Air Logic-Blog mit ausführlicheren Informationen.

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Pneumatik-Zubehör

Pneumatisches Zubehör hilft Ihnen, pneumatische Ausrüstung an Ihre Systemanforderungen anzupassen und anzupassen. Nachfolgend finden Sie einige gängige Zubehörteile und wie Sie diese in Ihre pneumatischen Teile integrieren können.

 

Pneumatische Schalldämpfer

Abgasschalldämpfer reduzieren den Geräuschpegel von pneumatischen Geräten während des Betriebs. Dies verbessert den Benutzerkomfort und schützt das System vor eindringenden Verunreinigungen.

Positionssensoren für Luftzylinder

Positionssensoren werden üblicherweise mit Luftzylindern verwendet. Sie erfassen die Bewegung eines Objekts und wandeln sie in Signale um, die zur Verarbeitung, Übertragung oder Steuerung geeignet sind.

Luftdruckmesser

In pneumatischen Systemen wird der Druck an vielen Stellen im gesamten System gemessen. Pneumatische Manometer liefern Druckwerte für den Einsatz in industriellen und gewerblichen Anwendungen.

Tropfbeindrainagen

Tropfrohre, auch als Kondensatableiter bekannt, fangen Kondensat und Feuchtigkeit in Druckluftsystemen auf.

 

 

 

Luftventilverteiler

Luftverteiler ermöglichen einen bequemen Verbindungspunkt für die Verteilung von Flüssigkeiten oder Gasen. Sie werden verwendet, um zwei oder mehr Standorte mit pneumatischer Energie zu versorgen, um mehrere Werkzeuge zu versorgen.

Magnetspulen

Verwenden Sie Ersatzspulen, um eine beschädigte Spule auszutauschen oder den Spannungspegel eines zuvor gekauften Magnetventils umzuwandeln.

Verteilerblöcke

Pneumatische Verteilerblöcke bieten bequeme Anschlusspositionen für Luftaufbereitungsteile, Wandler und andere Komponenten.

 

 

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Wir hoffen, dass dieser Leitfaden für pneumatische Komponenten dazu beigetragen hat, Verwirrung zwischen den verschiedenen Pneumatiktypen zu beseitigen. Zylinder und Ventile können aufgrund der unterschiedlichen Terminologie besonders verwirrend sein. Wenn Sie Hilfe bei der Suche nach einem geeigneten pneumatischen Teil für Ihre Ausrüstung benötigen, kontaktieren Sie uns noch heute unter (336) 767-1379. Oder senden Sie eine E-Mail an unseren Vertriebsmitarbeiter unter [email protected].