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Pneumatische Steuerungen und Systeme

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Pneumatische Steuerungen sind gegenüber verschiedener Umwelteinflüsse außerordentlich robust und unempfindlich. Deshalb nehmen sie innerhalb der unterschiedlichen technischen Steuerungsmöglichkeiten eine wichtige Stellung ein.

Aufbau einer pneumatischen Steuerung

Im Wesentlichen bestehen pneumatische Steuerungen aus dem Steuersystem und der leistungsführenden Einheit. Innerhalb des Steuerteils werden alle mechanischen, elektrischen und/oder pneumatischen Vorgänge registriert und weiterverarbeitet. Grundsätzlich liefern die Steuerteil-Systeme dann sämtliche Ausgangssignale, die für das Verhalten der Antriebsglieder (Druckluftmotoren und Druckluftzylinder) ausschlaggebenden sind.

Pneumatische Steuerung - Steuerkette
Elemente einer pneumatischen Steuerung (Steuerkette)
 

Vorteile einer pneumatischen Steuerung

Ein wichtiger Vorteil pneumatischer Systeme besteht in ihrer relativen Unempfindlichkeit gegenüber Umwelteinflüssen. Ob starke Temperaturschwankungen, Schmutz, Schwingungen oder Stöße: Pneumatische Steuerungen und Systeme lassen sich bezüglich ihrer Funktionsfähigkeit nicht so rasch beeinflussen. Ihr Einsatz kann in korrosiver Atmosphäre ebenso erfolgen, wie an Stellen mit permanenter Strahlenbelastung. Druckluftsysteme können auch in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden, schließlich ist das Arbeitsmedium Luft. Und Luft führt an dieser Stelle zumeist zu keinerlei Erhöhung der Gefahr.

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Zudem sind pneumatische Steuerungen und Systeme vergleichsweise preiswert. Im Unterschied dazu, benötigen beispielsweise hydraulische Systeme in der Nähe ihrer Antriebsglieder mehr oder weniger große Pumpen, die nicht immer ohne Weiteres verfügbar sind bzw. betrieben werden können.

Dagegen ist in den meisten Produktionsstätten Druckluft ohnehin vorhanden. Sofern die Pneumatikanlage über Druckluftspeicher verfügt, kann sie sogar noch dann weiterarbeiten, wenn die Druckluftversorgung kurz ausfällt. Weiterhin benötigen pneumatische Systeme, im Gegensatz zur Hydraulik mit ihren geschlossenen Arbeitskreisläufen, nach Betätigen des Arbeitsgliedes keine Luftrückführung.

Ein weiterer Vorteil pneumatischer Steuerungen und Systeme gegenüber hydraulischen Systemen besteht darin, dass die Luft eine viel höhere Strömungsgeschwindigkeit (zwischen 10 und 15 m/s) besitzt. Das ermöglicht Zylinderfahrgeschwindigkeiten von bis zu 300 m/min. Im Vergleich dazu bringen es hydraulische Anlagen auf maximal 60 m/min.

Nachteile einer pneumatischen Steuerung

Der bedeutendste Nachteil ist die maximal überbrückbare Entfernung von etwa 200 Metern, welche in der Kompressibilität der Luft begründet ist. Hinzu kommt, dass die Signalübertragungsgeschwindigkeit stets durch die Schallgeschwindigkeit begrenzt ist.

Im Vergleich zu hydraulischen Anlagen ist zudem die Energiedichte mit maximal 15 bar wesentlich geringer. In der Hydraulik sind Drücke zwischen 30 und 60 bar üblich, aber auch weitaus höhere Drücke sind realisierbar. Für besondere Anwendungsfälle können sogar Hydraulikanlagen konzipiert werden, in denen Arbeitsdrücke bis 150 bar oder mehr erreichbar sind.

Anwendungsgebiete - Pneumatische Steuerungen und Systeme

Pneumatische Steuerungen und pneumatische System finden hauptsächlich in folgenden Bereichen Anwendung:

  • Verfahrenstechnische Industrie
  • Mineralölindustrie
  • Chemische Industrie
  • Hüttenwesen - Bergbau
  • Anlagen der Holz- und Möbelindustrie
  • Papierindustrie
  • Textilindustrie
  • Lebensmittelherstellung
  • Land- und Forstwirtschaft
  • Wasserversorgung
  • Teil von Anlagen der Weltraumtechnik und Kernforschung

Ein weites Anwendungsfeld für pneumatische Steuerungen und Systeme bietet überdies der Maschinenbau. Dort kommen sie beispielsweise beim Bau von Schweißmaschinen, Werkzeugmaschinen, Gießereimaschinen, beim Bau von Fördermitteln und Hebezeugen und in der Produktion von Druck- und Papiermaschinen zum Einsatz.

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