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Pneumatische Schaltung – Die Steuerkette

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In diesem Pneumatik-Skript wird der Begriff „Steuerkette“ erklärt und beschrieben welche Elemente eine Steuerkette bilden.

Damit eine pneumatische Schaltung ihre Funktion erfüllt, muss eine Reihe an Elementen vorhanden und miteinander verknüpft sein. Die einzelnen Elemente (auch Glieder genannt) bilden eine sogenannte Steuerkette. Jedes Element hat dabei eine bestimmte Aufgabe.

Die einzelnen Glieder, aus denen sich eine Steuerkette zusammensetzt sind das Signalglied, das Steuerglied, das Stellglied und das Arbeitsglied. Dadurch entsteht ein pneumatisches System, das auf ein bestimmtes Signal hin eine definierte Arbeit verrichten kann. Um die Arbeit verrichten zu können, muss das Signal vorher noch verarbeitet und danach an das Arbeitsglied ausgegeben werden.

Steuerkette - Pneumatische Schaltung
Darstellung einer Steuerkette nach Signalfluss und verwendeten Elementen

Signalelement / Signalglied

Das Signalglied wird oft auch Eingabeglied 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.

Steuerelement / Steuerglied / Verarbeitungselement

Das Steuerelement hat die Aufgabe Signale, die vom Signalelement 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

Stellelement / Stellglied

Das Stellelement beeinflusst direkt das Arbeitsglied. 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.

Arbeitselement / Arbeitsglied

Das Arbeitsglied 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.

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