Pneumatik

Pneumatik leitet sich vom von altgriechisch πνεῦμα pneuma , deutsch “Hauch, Wind” ab und steht für die Leistung der mechanischen Kraftübertragung in Technik und Wissenschaft mit Hilfe von Druckluft. Die Pneumatik arbeitet also mit Luftdruck, während die Hydraulik mit Flüssigkeiten wie Öldruck arbeitet und damit noch komplexere oder kraftintensivere Arbeiten ausführen kann.

Pneumatik ist die Lehre aller technischen Anwendungen, bei denen Druckluft dazu verwendet wird, Arbeit zu verrichten. Im Gegensatz dazu beschreibt die Hydraulik die Verwendung einer Flüssigkeit als Arbeitsmedium.

Komprimierte Umgebungsluft wird als Druckluft (veraltet: Pressluft) bezeichnet. Druckluft kann für vielerlei unterschiedliche Zwecke eingesetzt werden, beispielsweise als Aktivluft zur Weiterführung von Stoffen (z. B. Förderluft oder Lackierung), als Prozessluft, die in ein Verfahren eingebunden ist (z. B. Trocknung) oder als Prüfluft. Die Pneumatik bildet also nur einen kleineren Anteil der gesamten Druckluftanwendungen.

Funktion & Anwendung der Pneumatik

Der Begriff “Pneumatik” wurde verwendet, um eine breite Palette von Technologien zu beschreiben, die unter Druck stehendes Gas verwenden, um verschiedene Geräte wie Pumpen, Ventile, Motoren, Werkzeuge usw. zu betreiben. Ein Zylinder besteht aus einem Innenrohr, das von einem Außenmantel umgeben ist. Wenn sich der Kolben im Inneren auf und ab bewegt, wird das Volumen im Zylinder komprimiert und expandiert, wodurch sich die äußere Hülle relativ zu ihrer Position um das Innenrohr hin und her bewegt. Diese Bewegung bewirkt, dass das zu steuernde Gerät entlang einer Schiene oder eines anderen Mechanismus bewegt wird. Zylinder werden seit ihrer Erfindung vor über 2.000 Jahren in der Industrie eingesetzt. Sie spielen auch heute noch eine wichtige Rolle, da sie aufgrund ihrer einfachen Konstruktion leicht zu bauen und zu warten sind.

Arten von Zylindern

Es gibt drei Haupttypen von Pneumatikzylindern: einfachwirkende, doppeltwirkende und dreifachwirkende.

• Einfachwirkende Zylinder – Sie wirken nur, wenn die am Kolben befestigte Stange gegen die Seitenwand des Zylinders drückt.
• Doppeltwirkende Zylinder – Sie werden auch als zweistufige Zylinder bezeichnet und wirken sowohl beim Drücken gegen die Seitenwände als auch beim Ziehen nach außen.
• Dreifachwirkende Zylinder – Diese wirken auf einmal, wenn sie in die Seitenwände gedrückt werden, ziehen aber nach außen, wenn sie nach oben gezogen werden.

Wissenswertes über die Pneumatik

Historischer Ursprung: Die Anfänge der Pneumatik reichen bis in die Antike zurück. Bereits im 3. Jahrhundert v. Chr. verwendeten griechische Ingenieure Luftblasen in Wasserleitungen, um Wasser zu transportieren. Dies war eine frühe Form der Pneumatik.

Vielseitige Anwendungen: Pneumatische Systeme werden in einer breiten Palette von Anwendungen eingesetzt, von der Fertigungsindustrie bis zur Medizintechnik. Sie werden oft in Maschinen und Automatisierungssystemen verwendet, um Aufgaben wie das Heben, Bewegen, Greifen und Steuern von Objekten zu ermöglichen.

Einfache Konstruktion: Pneumatische Systeme sind oft einfacher aufgebaut und kostengünstiger als hydraulische oder elektrische Systeme. Sie bestehen aus Komponenten wie Druckluftquellen, Ventilen, Zylindern und Schläuchen.

Schnelle Reaktionszeiten: Pneumatische Systeme zeichnen sich durch schnelle Reaktionszeiten aus. Druckluft kann in Bruchteilen einer Sekunde ein- oder ausgeschaltet werden, was sie ideal für Anwendungen macht, die präzise und schnelle Bewegungen erfordern.

Umweltfreundlich: Pneumatische Systeme sind umweltfreundlicher als einige alternative Antriebsmethoden, da sie keine umweltschädlichen Flüssigkeiten wie Hydrauliköl verwenden und keine elektrischen Funken erzeugen, die zu Explosionen führen könnten.

Lärmreduktion: Im Vergleich zu hydraulischen Systemen sind pneumatische Systeme oft leiser, was sie für Anwendungen in lärmempfindlichen Umgebungen geeignet macht.

Wartungsfreundlichkeit: Pneumatische Systeme erfordern im Allgemeinen weniger Wartung als einige andere Systeme. Dies trägt zur Senkung der Betriebskosten bei.

Robuste Leistung: Pneumatische Systeme sind in der Regel robust und können unter widrigen Bedingungen arbeiten, einschließlich in Umgebungen mit Staub, Schmutz und Feuchtigkeit.

Bekannte Anwendungen: Ein alltägliches Beispiel für Pneumatik ist die Verwendung von Druckluft in Autoreifen, um sie aufzublasen. Auch in vielen Werkzeugen wie Druckluftnaglern, -schraubern und -bohrern findet sich Pneumatik.

Industrie 4.0: Moderne Entwicklungen in der Pneumatik gehen Hand in Hand mit der Industrie 4.0. Durch die Integration von Sensoren und Steuerungssystemen können pneumatische Systeme heute intelligent und vernetzt arbeiten, was die Effizienz und Kontrolle verbessert.