Luft gespart ist Geld gespart

Fluidtechnik

Pneumatik – Intelligente Lösungen reduzieren den Druckluftverbrauch bei pneumatischen Anwendungen. Neuartige Zylinder ermöglichen hier Einsparungen bis zu 40 Prozent.

09. April 2010

Das zentrale Thema für den weiteren Fortschritt in der Technik ist die Verbesserung der Energieeffizienz. Das Ziel aller Anlagenbetreiber und somit auch der Anlagenhersteller ist daher, die größtmögliche Produktivität bei möglichst geringem Energiebedarf zu erreichen. In besonderem Maße gilt dies für den Einsatz von Druckluft, dem neben dem Strom am weitesten verbreiteten Energieträger in der Industrie.

Rundum effizient

Ein wichtiges Entwicklungsziel für Hersteller von Pneumatikkomponenten ist es deshalb, den Energieeinsatz beim Anwender zu reduzieren. Der Pneumatikspezialist Norgren in Fellbach bei Stuttgart verfolgt dabei den ganzheitlichen Ansatz, über die Optimierung von Einzelkomponenten die Energieausnutzung der gesamten Anwendung zu verbessern. So ermöglicht es etwa der Hochkraftzylinder FPlus, bei gleichbleibender Kraftaufbringung des Zylinders von einem 12-bar-Hochdrucknetz auf ein 6-bar-Niederdrucknetz zu wechseln und damit die Kosten für die Drucklufterzeugung und den Betrieb des Druckluftnetzes zu senken.

Intelligente Druckluftaufbereitungslösungen erlauben es, einzelne Anlagenteile auf verschiedenen Druckniveaus zu betreiben und damit den Druckluftverbrauch der jeweiligen Aktuatoren zu optimieren. Dabei sind unterschiedliche Druckniveaus auch innerhalb eines Arbeitstakts möglich, sodass unter Umständen der Leerhub bei einem geringeren Druck erfolgen kann. Weitere Einsparungen ermöglichen zudem Systemlösungen für die Rückgewinnung und Rückspeisung von Druckluft ins Druckluftnetz oder Proportionaldruckregelventile mit extrem niedriger elektrischen Leistungsaufnahme.

Alles integriert

Große Effizienzvorteile bringen auch die vielseitig einsetzbaren Pneumatikzylinder der Smart-Serie, die mit Durchmessern von 32 bis 100 Millimeter erhältlich sind: Diese kompletten, anschlussfertigen Antriebseinheiten vereinen Zylinder, Wegeventil, Magnetschalter, Gerätestecker, Verschlauchung und Abluftdrosseln in einem Bauteil. Für Lagerhaltung und Beschaffung ergibt sich so nur eine zu planende Artikelnummer. Der Profilrohrzylinder ist nach ISO 15552, ISO 6431, VDMA 24562 und NFE 49-003-1 ausgeführt und kann daher auch in bereits bestehende Anlagen eingebaut werden. Frei positionierbare Magnetschalter zur Endlagenabfrage sitzen geschützt an der Außenseite des Zylinders in Schutzklasse IP65.

Angepasste Größe

Im Boden der Antriebe ist wahlweise ein 5/2- oder 5/3-Wegeventil mit Pilotventil und LED-Schaltanzeige untergebracht. Die individuell an den jeweiligen Zylinder angepassten Abmessungen und Durchflusswerte des Ventils optimieren den Druckluftverbrauch und senken die elektrische Leistungsaufnahme der Pilotventilspule auf lediglich 1 Watt. Daneben reduzieren die zentralen Anschlüsse für Luft und Strom den Aufwand für Verschlauchung und Installation auf ein Minimum.

Geringes Totvolumen

Eine deutliche Reduktion des Luftverbrauchs bewirkt das integrierte Ventil im Zylinderboden zudem durch die Verringerung des Totvolumens der gesamten Anlage. So muss bei einer klassisch ausgelegten pneumatischen Anlage mit meterlangen Schläuchen zwischen den Ventilinseln oder Ventilen und den pneumatischen Antrieben bei jeder Betätigung des Antriebes das gesamte Volumen der Verschlauchung mit Druckluft befüllt werden. Diese Luft ist verschwendet, weil sie nicht genutzt werden kann, um Arbeit am Antrieb zu verrichten. Ein klassisches System mit einem normalen Antriebszylinder mit dem Durchmesser von 50 Millimetern und einem Hub von 160 Millimetern verbraucht deshalb bei drei Metern Abstand zwischen Ventil und Aktor rund 40 Prozent mehr Druckluft als die integrierte Lösung von Norgren.

Eine weitere Drucklufteinsparung ermöglichen bei zahlreichen Anwendungen die Drosselventile im Zylinderboden des doppeltwirkenden Zylinders, mit der sich die Geschwindigkeit für Vor- und Rückhub getrennt regulieren lässt.

Mark-Philipp Rasche, Martin Engels, Norgren/bt

Erschienen in Ausgabe: 02/2010