Pneumatikantrieb

Fehler in 6 Schritten bei der Antriebswahl vermeiden

| Redakteur: Sariana Kunze

Berechnung der theoretischen Motorleistung

Im nächsten Schritt geht es mit der Berechnung der theoretischen Motorleistung weiter. Motoren, die nur für den Betrieb in einer Drehrichtung konstruiert werden, sind effizienter als umsteuerbare Motoren. Bei der Festlegung der Drehrichtung blickt der Pneumatikexperte vom Lufteinlass aus in Richtung Motorwelle. Das ist bei Elektromotoren genau umgekehrt, bei denen die Drehrichtung mit Blick auf die Motorspindel spezifiziert wird. Zunächst legt man den gewünschten Arbeitspunkt für den Motor fest: Welches Nenndrehmoment und welche Drehzahl unter Last möchte man erzielen? Den wirtschaftlichsten Einsatz des Druckluftmotors (geringster Verschleiß und geringer Luftverbrauch) erreicht man bei einem Betrieb nahe der Nenndrehzahl. Betrachtet man die Kennlinie eines Druckluftmotors, zeigt sich, dass dieser kurz vor dem Stillstand sein maximales Drehmoment (in etwa das zweifache des angegebenen Nenndrehmoments) erreicht. Bei der Nenndrehzahl erreicht der Druckluftmotor seine maximale Leistung. Mit der Formel: Nenndrehmoment mal Arbeitsdrehzahl (Nenndrehzahl) geteilt durch 9550 errechnet man die benötigte theoretische Leistung in kW. In den Herstellerkatalogen basieren die Leistungsangaben auf unterschiedlichen Betriebsdrücken. Bei der Deprag sind dies 6 bar. Steht in der Anwendung jedoch nur ein Fließdruck von 5 bar direkt am Motor an, dann verliert der Motor 23 Prozent seiner Leistung. Stehen nur 4 bar an, verringert sich die Leistung des Motors um 45 Prozent. Ein abweichender Betriebsdruck ist so entscheidend, dass dieser bereits bei der Auslegung anhand der Korrekturtabelle berücksichtigt werden muss, um unliebsame Überraschungen zu vermeiden. Als nächstes wird die Zuluftmenge sichergestellt, die in den Herstellerangaben durch den Luftverbrauch spezifiziert ist. Jede Reduktion des Öffnungsquerschnitts, sei es durch den Zuluftschlauch selbst, durch Anschlussstücke, Filter, Öler aber auch durch den Abluftschlauch und Schalldämpfer wirkt sich auf die Luftmenge aus. Die optimale Lebensdauer und Leistung eines Druckluftmotors wird bei geöltem Betrieb (1-2 Tropfen Öl auf 1 m³ Luftverbrauch) erreicht. Bei ölfreiem Betrieb ist dagegen ein Leistungsverlust von 10 bis 20 Prozent einzurechnen.

Ist der richtige Motor, ob Edelstahl- oder Grauguss in der richtigen Leistung gefunden, gilt es diesen im nächsten Schritt in die eigene Konstruktion zu integrieren. Wird zusätzliche Sicherheit in der Konstruktion benötigt, empfiehlt sich auch die Verwendung einer zusätzlichen Haltebremse. Im Programm des Herstellers findet man hierzu Bremsmotoren. Für den Einsatz im explosionsgeschützten Bereich, gibt es diese sogar mit der dafür erforderlichen ATEX Zulassung. Mit der technischen Überprüfung der maximal zulässigen Axial- und Radialbelastung an der Abtriebspindel des Druckluftmotors schließt die Integration ab.

Wartung und Service beim Kaufpreis beachten

Druckluftmotoren sind überaus leistungsstark und dabei langlebig und robust. Das Einhalten von Rahmenbedingungen, die bereits in der Konstruktion festgelegt und der Betriebsanleitung der eigenen Maschine beschrieben wird, sichert eine höchstmögliche Lebensdauer des Antriebs. Zu diesen Rahmenbedingungen gehören die Einhaltung der empfohlenen Druckluftqualität, der geölte Betrieb, das Einhalten der Wartungsintervalle, eine max. Länge des Zuluftschlauches von 3 Metern und ausreichende Öffnungsquerschnitte von Zuluftschlauch und Anschlussarmaturen. Letztendlich ist der Kaufpreis das Hauptkriterium bei der Anschaffung eines neuen Antriebssystems. Dennoch sollte der Konstrukteur auch die Folgekosten nicht außer Acht lassen und bei der Kaufentscheidung auch die Betriebskosten und die Kosten für Wartung und Service berücksichtigen. Bei der Planung und Auswahl der neuen Anlage stellt sich auch die Frage nach der schnellen Verfügbarkeit von Ersatzteilen und ihren Preisen. Wartungs- und Reparaturserviceangebote machen dies kalkulierbar.

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