Hochpräzise Druckregelung und Druckluftölung

Montage, Materialhandling, Förder-, Mess- und Prüftechnik – kaum ein Prozess in der Automatisierungstechnik kommt ohne Druckluft aus. Um die Lebensdauer von Pneumatik-Komponenten zu verlängern, entziehen Hochleistungswasserabscheider sowie Trockengeräte der Druckluft Feuchtigkeit und Partikel- und Submikrofilter scheiden Verschmutzungen ab. Druckregler sorgen für einen gleichmäßigen Druck in den nachgeschalteten Systemen. Für Pneumatik-Anwendungen in der Industrie genügen meist einfache mechanische Druckregler wie der Moduflex Light Regulator von Parker. Diese sollen den gewünschten, eingestellten Arbeitsdruck konstant halten. Generell können Druckschwankungen oder Druckabweichungen Prozesse in ihrer Sicherheit erheblich beeinflussen.

Der Proportional-Regulator P32 PA von Parker überzeugt durch schnelle Reaktionszeiten, eine exzellente Linearität, Wiederholgenauigkeit und Hysterese. Bild: Parker

Dies gilt insbesondere für Anwendungen wie das Besprühen und Kühlen von Druckgusswerkzeugen. Hier muss der Arbeitsdruck prozessangepasst über die Maschinensteuerung verändert werden.

Der patentierte Nano-Nebelöler Moduflex Light Lubricator von Parker arbeitet nach dem Prinzip der Laskin-Düse und erzeugt einen feinen Nano-Ölnebel mit einem Tröpfchendurchmesser von nur 200 nm. Bild: Parker

Die Steuerung verlangt eine besonders präzise und dynamische Druckregelung mit Ist-Druck Rückmeldung. Dafür eignen sich elektronisch gesteuerte Druckregler, die man auch Proportional-Druckregler nennt. Sie garantieren einen gleichmäßigen Druck entsprechend dem Bedarf der Verbraucher und den vorgegebenen Sollwerten. Damit ermöglichen sie eine schnelle Reaktion auf Störgrößen wie Eingangsdruck- und Verbrauchsschwankungen. Mit Proportionaldruckreglern lassen sich offene und geschlossene Regelkreise realisieren.

Dabei bieten geschlossene Regelkreise klare Vorteile: Sie überwachen den Ist-Wert des Ausgangsdruckes mit dem vorgegebenen Soll-Wert (Eingangssignal). Treten Abweichungen auf, wird der Ausgangsdruck automatisch angepasst, bis er wieder mit dem eingestellten Soll-Wert übereinstimmt.

Flexibel einsetzbar

Darüber hinaus überzeugen moderne Proportionalregler, wie der Parker Proportional-Regler P32 PA, durch schnelle Reaktionszeiten, eine exzellente Linearität, Wiederholgenauigkeit und Hysterese. Dank benutzerfreundlicher Software mit der Möglichkeit zur kundenspezifischen Programmierung direkt am Gerät bieten diese Regler auch Möglichkeiten zur Parametrisierung, zum Beispiel die Proportionalverstärkung vor Ort. Damit lässt sich das Regelverhalten flexibel an die jeweilige Anwendung anpassen.

Die präzise Kontrolle des Ausgangsdrucks bietet Anwendern entscheidende Vorteile:

• Prozessmonitoring
• erhöhte Produktivität und Qualität
• beschleunigte Abläufe
• Zeitersparnis
• geringeren Materialverschleiß.

Die Einsatzbereiche für fortschrittliche Proportional-Druckluftregler sind nahezu unbegrenzt. Leistungsfähige Regler, wie jene aus der Parker Baureihe New Global, spielen ihre Vorteile beispielsweise bei der Kontrolle des Drehmoments an Druckluftschraubwerkzeugen, bei der Kontrolle der Anpresskräfte von Schweißzangen in der Automobilindustrie oder bei der Füllmengenkontrolle in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie aus.

Wer richtig schmiert, fährt gut

Manche Verbraucher, beispielsweise Druckluftmotoren, Aktuatoren und Ventile, benötigen Schmierung. Zwar sind die meisten Geräte durch die sogenannte Depotschmierung in der Regel dauergeschmiert, sodass man theoretisch davon ausgehen kann, dass kein zusätzlicher Öleintrag in das System nötig ist. So sichern fast alle Hersteller in ihren Datenblättern den Betrieb mit ölfreier Druckluft zu. Dies ändert nichts an der Tatsache, dass ölfreie Druckluft mit der Zeit die Schmierdepots austrocknen kann. Deshalb gilt in der Maschinenindustrie auch heute noch der Grundsatz: Wer richtig schmiert, fährt gut. Eine übermäßige Ölung hingegen kann dazu führen, dass Depotschmierungen ausgewaschen werden oder überschüssiges Öl über die Abluft in die Umgebung ausgeblasen wird.

Für die Druckluftölung werden heute hauptsächlich Nebelöler wie beispielsweise der Öler P33 von Parker verwendet, die das Öl der Druckluft in Tropfenform zuführen. Dabei werden die Öltröpfchen von der durchströmenden Arbeitsluft zu einem Ölnebel zerstäubt und mit dem Luftstrom zum Verbraucher transportiert. Ein Teil davon setzt sich nach einer gewissen Distanz als dünner Film auf den Rohrwänden ab und wird durch die Wandströmung weiterbewegt. Wie weit der Ölnebel im Luftstrom transportiert wird, hängt von der Größe der Öltröpfchen ab. Herkömmliche Nebelöler generieren verhältnismäßig große Tröpfchen mit durchschnittlich 0,25 bis 0,5 µm Durchmesser, die fünf bis acht Meter weit transportiert werden können.

Nano-Nebelöler für effiziente Schmierung

Der selbsteinstellende Nano-Nebelöler Moduflex Light Lubricator von Parker. Bild: Parker

Der Nebelöler Lubricator P33 von Parker führt das Öl der Druckluft in Tropfenform zu. Bild: Parker

Als erfahrener Anbieter von Druckluftsystemen hat Parker ein innovatives Öler-Konzept entwickelt, das für einen kontinuierlich homogenen Nano-Ölnebel sorgt. Der patentierte Nano-Nebelöler Moduflex Light aus der P3X-Baureihe erzeugt ein Aerosol mit 50 bis 200 Nanometer kleinen Ölpartikeln, die im Luftstrom bis zu 40 Meter weit schwebend transportiert werden können. Die Ölmenge stellt sich dabei automatisch auf die Durchflussmenge ein, sodass immer ein konstantes Luft-Öl-Mischungsverhältnis bereitgestellt wird

Den Nano-Nebelöler von Parker gibt es in zwei Standardausführungen. Die Variante mit einer Ölbeimengung von 5 mg/Nm3 eignet sich speziell zur Aufrechterhaltung der Schmierfähigkeit von Depotschmierungen, wie es beispielsweise bei Zylindern, Stellantrieben oder Ventilen der Fall ist. Die Variante mit der Ölbeimengung von 50 g/Nm3 ist konzipiert, um Verschleiß zu minimieren und den Wirkungsgrad, etwa bei schnelldrehenden Druck-

luftmotoren in Hochleistungsschleifmaschinen, zu steigern. Überdies reduziert das Nano-Öler-Konzept den Ölverbrauch, erhöht somit die Nachfüllintervalle am Gerät und schont damit auch die Umwelt. Zur Vermeidung von Ausfallzeiten kann der P3X Nano-Öler auch unter Druck aufgefüllt werden. bf

Autor: Rochus Bindner, Parker Hannifin