Durchflussschalter SMC

Die digitalen Durchflussschalter von SMC ermöglichen die sofortige Erkennung und Beseitigung von Leckagen oder Verstopfungen.

Wer brennbare oder umweltschädliche Gase in der Fertigung nutzt, muss bezüglich der Anlagendichtheit bestimmte gesetzliche Regelungen beachten. Eine Gasleitung muss ganz selbstverständlich zu 100 Prozent dicht sein. „Betreibern von Druckluftanlagen allerdings ist es selbst überlassen, ob und in welchen Abständen sie ihre pneumatischen Systeme auf Dichtheit und effizienten Verbrauch überprüfen“, erklärt Ruud Vertommen, Technischer Berater beim Distributor Distrelec.

Denn aus Bequemlichkeit werde oft auf jegliche Maßnahmen verzichtet – was teuer werden kann: „Man schätzt, dass durchschnittlich 30 Prozent der erzeugten Druckluftmenge durch Leckagen verloren gehen.“ Schon aus Gründen der Kosteneffizienz sei die Prävention und Instandhaltung bei pneumatischen Anlagen also Pflicht. Wie gut, dass es auf dem Markt inzwischen unterschiedliche ausgeklügelte Lösungen gibt, die den Anwendern ihre Arbeit maßgeblich erleichtern. So hat der Distributor Distrelec schon seit langem die Produkte der SMC

Messinstrumente

Der High-Service-Distributor Distrelec bietet spezielle Messinstrumente zur Kontrolle von Druck und Durchflussrate an. Diese helfen dabei Energie und damit bares Geld einzusparen. Bilder: SMC

Corporation im Sortiment. „SMC ist der weltweit führende Experte für hochtechnologische pneumatische Lösungen“, erläutert Vertommen. „Das Produktportfolio ist breit aufgestellt und umfasst unter anderem energieeffiziente Ventile und Zylinder sowie komfortable Messgeräte für die Druck- und Durchflussregelung.“

Den Luftdruck erhalten oder verstärken

Eine absolute technische Dichte ist bei pneumatischen Systemen unrealistisch – der konstruktive Aufwand würde extrem hohe Kosten verursachen, die in keinem Verhältnis zum Nutzen stehen. Einen unnötig hohen Druckluftverbrauch gilt es dennoch zu vermeiden. Dieser wird zum Beispiel durch verstopfte Filterelemente oder Leckagen verursacht.

Im Fall von Undichtigkeiten entweicht nicht nur Druckluft ungenutzt – im System muss gleichzeitig der Druck ausgeglichen werden, was zu einem verstärkten Leistungsaufwand von Kompressor und Pumpe und somit zu einem unnötigen Energieverbrauch führt. Zur Kontrolle von Druck und Durchflussrate haben sich spezielle Messinstrumente bewährt. SMC zum Beispiel hat dafür die Serien PF2A und PFM im Programm.

Energiesparventile

Durch den Einsatz der Energiesparventile der Serien ASR und ASQ kann der Druckluftverbrauch um bis zu 40 Prozent verringert werden. Bild: SMC

„Die digitalen Durchflusschalter überwachen mit Sensoren den Druck in den Leitungen“, erläutert Vertommen. „Leckagen oder Verstopfungen werden sofort erkannt und lassen sich umgehend beseitigen.“

Energie lässt sich aber auch einsparen, indem das gesamte pneumatische System von Vornherein mit einem geringeren Druck betrieben wird. „Traditionell wird der Betriebsdruck der kompletten Druckluftanlage am Verbraucher mit dem höchsten Arbeitsdruck ausgelegt. Das ist ineffizient, denn der hohe Druck wird ja nur punktuell benötigt“, sagt Vertommen.

In solchen Fällen können Druckverstärker der SMC-Serie VBA helfen: Sie können den Druck direkt vor der Verbrauchsstelle verdoppeln. „Dafür ist noch nicht einmal eine zusätzliche Stromversorgung nötig. Weil der Betriebsdruck im Rest der Anlage herabgesetzt werden kann, spart der Anwender ganz erhebliche Kosten bei der Drucklufterzeugung.“

Die Baureihe VBA hat aber noch weitere Vorteile: Im Vergleich zu herkömmlichen Modellen ist die Lebensdauer doppelt so lang, ein eingebauter Siebfilter sorgt für eine verbesserte Betriebssicherheit – und das Gerät ist zudem auch noch besonders leise: Die Entwickler von SMC konnten das Betriebsgeräusch um bis zu 13 Dezibel verringern.

Auch die Umgebungsluft nutzen

Genau anders herum funktioniert der Volumenstromverstärker ZH. Auf verblüffend einfache Weise nutzt er die in komprimierter Luft enthaltene Energie aus, wenn ein Verbraucher nur mit geringerem Druck als dem Anlagendruck gefahren wird. Denn bei herkömmlichen Drosselventilen wird die Druckluft nur entspannt. Der Volumenstromverstärker nutzt hingegen zusätzlich die hohe Strömungsgeschwindigkeit aus, um zusätzliche Luft aus der Umgebung mitzureißen und als arbeitsfähige Druckluft nutzbar zu machen.

Grafik Vergleich

Durch die Kombination des Druckregelventils ASR mit dem Durchflussregelventil ASQ lässt sich der Druck in der Rückhubbewegung eines Pneumatikantriebes gegenüber dem Druck des Arbeitshubes reduzieren. Bild: SMC

Kontrolle, Wartung und gegebenenfalls Leistungssteigerung von Druckluftsystemen ist wichtig. Genauso sinnvoll ist es jedoch, die Produktionsanlagen von Anfang an so zu gestalten, dass sie möglichst wenig Druckluft verbrauchen. Das ermöglichen die energiesparenden Zylinder und Ventile von SMC.

So bringt der Hochleistungszylinder der Serie MGZ im Vergleich zu herkömmlichen Modellen die gleiche Leistung, benötigt aber einen geringeren Betriebsdruck. „Bei diesem Modell ist die Ausfahrhub-Kolbenfläche verdoppelt“, erklärt Vertommen, Spezialist für Automation und Pneumatic bei Distrelec. „Durch das Plus an Kraft eignet sich der Zylinder für Hebe- und Pressanwendungen.“

Durch ein eingebautes Gleitlager ist die Serie MGZ besonders belastbar und verfügt über eine Kolbenstange mit integrierter Verdrehsicherung. Die Momentabsorption entspricht vergleichbaren Modellen mit Führung, wobei die Gesamtbreite um 40 Prozent reduziert wurde; die Gesamtlänge ist im Vergleich zu Standardzylindern in Tandem-Bauweise um 30 Prozent verringert.

Den Druckluftverbrauch verringern

Als Ergänzung zum SMC-Hochleistungszylinder können die Energiesparventile der Serien ASR und ASQ den Druckluftverbrauch um bis zu 40 Prozent verringern. So konnte SMC etwa in einer Applikation nur durch den Einsatz eines Zylinders im normalen Zweischicht-Betrieb Kosteneinsparungen von 847,80 Euro pro Jahr generieren. Durch die Kombination des Druckregelventils ASR mit dem Durchflussregelventil ASQ lässt sich auch der Druck in der Rückhubbewegung eines Pneumatikantriebes gegenüber dem Druck des Arbeitshubes reduzieren.

Ruud Vertommen

Man schätzt, dass im Schnitt 30 Prozent der Druckluft durch Leckagen verloren gehen.“
Ruud Vertommen, Distrelec, Bild: Distrelec

„Diese Ventile übernehmen zusätzlich zu ihrer Regelungsfunktion jeweils zusätzlich die Aufgabe eines Drosselrückschlagventils“, schildert Vertommen. Das spart Bauraum und ermöglicht schnelle und effiziente Prozesse: Beim Arbeitshub verhindert die Zuluftdrossel ruckartige Bewegungen des Zylinders. Sobald dieser das Hubende erreicht, wird der Druck an der Hinterseite durch die schnelle Versorgung über das Durchflussregelventil rasch angehoben.

Würde anstelle des Durchflussregelventils ein Drosselrückschlagventil verwendet, könnte der Druckanstieg nicht so schnell erfolgen. Beim Rückhub wird die Druckluft schnell abgelassen, um eine Verzögerung durch das Drucklock zu vermeiden. Anschließend bewegt sich der Kolben mit konstanter Geschwindigkeit, der Zylinder arbeitet mit dem für das Einfahren erforderlichen niedrigen Druck.

Mit einem Drosselrückschlagventil hingegen würde das Ablassen der Luft länger dauern, daraus ergibt sich eine längere Stillstandszeit des Zylinders und ein entsprechender Zeitverlust. Insgesamt also eine Lösung, die sich flexibel einsetzen lässt: „Die energieeinsparenden Ventile sind in drei Baugrößen und mit fixem oder variablem Einstelldruck erhältlich. Sie lassen sich besonders einfach installieren, denn Ventilkörper und Steckanschlüsse sind um 360° schwenkbar“, sagt Vertommen abschließend. fa

Autor: Markus Caspari, Distrelec

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Komponenten und Bauteile über Nacht

Distrelec

Distrelec hat derzeit 250.000 Artikel im Angebot, jährlich kommen um die 20.000 Produkte hinzu. Bild: SMC

Der High-Service-Distributor Distrelec hat sich auf die schnelle Auslieferung eines riesigen Lagersortiments von über 250.000 elektronischen Bauelementen, messtechnischen Geräten und Automatisierungskomponenten spezialisiert. Geliefert wird dabei in der Regel innerhalb von 24 Stunden ab Stückzahl eins. Neben einer breiten Auswahl von Produkten und schneller, zuverlässiger Lieferung kommt es dabei auch auf den richtigen Service an. Bei Distrelec sorgt ein Stab von Mitarbeitern für eine technische Fachberatung und hilft Kunden bei der Auswahl des passenden Bauteils aus der großen Vielfalt des Sortiments. Die Key Account Manager können durch ihr branchen- und anwendungsspezifisches Know-how bei Bedarf auch fachlich kompetent beraten.