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Pneumatik - Was heißt Pneumatik?

Einführung

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.