Die Pneumatik ist ein Teilbereich der Fluidtechnik. Der Begriff Pneumatik wurde von dem griechischen Wort "pneuma" abgeleitet. Pneuma bedeutet so viel wie Atem, Hauch, Wind oder auch die belebende (göttliche) Kraft.
Heute verstehen wir unter Pneumatik die technische Nutzung von Druckgasen, insbesondere von Druckluft. Die Pneumatik wird seit vielen Jahrzehnten zur Lösung vielfältiger Aufgaben genutzt.
Nutzungsbereiche der Pneumatik
Erzeugung von Kräften und Momenten zum Stellen, d.h. Eingreifen in Prozesse
Erzeugung von Bewegungen zum Transport von Stückgütern und Teilen
Transport rieselfähiger Stoffe in Rohrleitungen
Erfassung, Übertragung, Verarbeitung und Nutzung von Informationen.
Die Nutzungsbereiche verdeutlichen, dass die Pneumatik sowohl zur Lösung energetischer als auch informationeller Aufgaben eingesetzt werden kann. Mit der rasanten Entwicklung der Mikroelektronik ist die Anwendung pneumatischer Komponenten für die Informationsverarbeitung rückläufig.
Typische Einsatzgebiete der Pneumatik
sind u.a. Antriebe für:
Werkzeugmaschinen und Werkzeuge
Fördereinrichtungen
Armaturen
Verarbeitungsmaschinen
Roboter- und Handhabetechnik
sowie Mess-, Steuerungs- und Regelungseinrichtungen wie z.B. für:
Pneumatische Antriebe
Prozesse der Verfahrens- und Verarbeitungstechnik
Prozesse der Fertigungs- und Robotertechnik
Durch ihre besondere Eigenschaften gegenüber anderen Techniken wie Elektrotechnik, Elektronik, Mechanik und Optik hat die Pneumatik einen festen Platz in der Technik eingenommen.
Wesentliche Gründe dafür sind:
Unempfindlichkeit gegenüber Umwelteinflüssen
Leichte Überschaubarkeit
Hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer
Erzeugung großer Kräfte, Drehmomente und Leistungen
Beherrschung großer Stellgeschwindigkeiten
Relativ niedrige Anschaffungskosten bei vertretbaren Betriebskosten
Kein Risiko hinsichtlich Feuer- oder Explosionsgefahr
Einfache Kopplung mit elektrischen und elektronischen Technologien.
Beispiele von Anwendungsgebieten für die Pneumatik
Handhabungstechnik (Fertigungspneumatik)
Roboter- und Handhabetechnik
Spannen von Werkstücken
Verschieben/Transportieren von Werkstücken
Beschicken/Positionieren von Werkstücken
Verzweigen von Stückgutflüssen
Vereinzeln von Werkstücken
Antrieb von Achsen
Lageveränderung von Werkstücken
Prägen und Pressen von Werkstücken
Verpacken
Stapeln von Werkstücken
Öffnen, Schließen von Türen
Stelleinrichtungen/Ventile für die Verfahrenstechnik
Füllen
Mischen
Dosieren
Sperren/Verriegeln
Kontinuierlicher Materialtransport
Stelleinrichtungen/Antriebe für den Maschinenbau
Bohrhämmer
Werkzeugmaschinen
Verpackungsmaschinen
Holzbearbeitungsmaschinen
Messmaschinen
Transportmaschinen
Sortiermaschinen.
Das Arbeitsmedium Druckluft
Das Arbeitsmedium Druckluft ist in unbegrenzter Menge verfügbar
Viele Betriebe verfügen über eigene Druckluftanlagen/Druckluftnetze
Der Druckbereich liegt üblicherweise zwischen 5 und 8 bar
Druckluft ist einfach zu transportieren und gut zu speichern
Entlüften nicht benötigter Druckluft an die Atmosphäre
Keine Rückleitung des Energieträgers zum Kompressor
Keine Umweltverschmutzung bei Einsatz ungeölter Druckluft
Kein Risiko in Bezug auf Feuer- oder Explosionsgefahr.
Wichtige Eigenschaften von Luft
Luft hat ein spezifisches Gewicht von 1,293 kg/qm bei + 20°C und Normaldruck
Luft ist ein Gasgemisch von ca. 78 % N2, 21 % O2 und Spuren weiterer Gase (Co2, H2O, He und andere)
Luft kann temperaturabhängig nur eine maximale Menge Wasserdampf aufnehmen
Je höher die Temperatur, desto höher ist die Aufnahmefähigkeit von Wasserdampf
Mit sinkender Temperatur gibt die Luft den Wasserdampf als Kondensat wieder ab.