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Integration ist angesagt

28.09.2006 | Redakteur:

Entwicklungen in der Pneumatik gehen zu integrierter Elektronik und verketteten Ventilen. Die Pneumatik entwickelt sich wie die anderen Industriebereiche fortwährend weiter - die...

Die Pneumatik entwickelt sich wie die anderen Industriebereiche fortwährend weiter – die Integration von Elektroniksystemen, zum Beispiel Feldbuskommunikation, schreitet immer weiter voran, Pneumatikkomponenten werden „in sich“ schon zu Systemen zusammengefasst, zum Beispiel Zylinder-Ventil-Kombinationen. Die Proportionaltechnik erreicht Regelungsqualitäten, die manche schon von „servopneumatischen“ Systemen sprechen lassen. Systeme, zum Beispiel Kombinationen aus Proportionalventilen und Zylindern mit Weg- oder Drucksensorik zur Darstellung von Geschwindigkeits- oder Kraftprofilen, übernehmen Führungs- und Antriebsaufgaben. Verkettung von Ventilen zu VentilinselnVentilinseln haben sich funktional aus Verkettungen von Ventilen entwickelt. Die Vorteile, Maschinen oder Systeme von einem multifunktionalen zentralen Ventilblock aus zu steuern, sind vielfältig. Zeitersparnis steht dabei ganz oben auf der Liste. In jeder Hinsicht, von Auswahl, Kauf und Installation bis hin zu Betrieb und Wartung, ist der Zeitaufwand minimal. Dazu kommen niedrigere Kosten und geringerer Platzbedarf – alles gute Gründe für den Einsatz von Ventilinseln.Die Struktur der VM10-Serie basiert auf 10 mm breiten, modularen Ventilstationen. Die Einzelventile, maximal 16 pro Insel, sind unabhängig voneinander auf die Grundplatte montiert. Die Konstruktion bildet eine stabile Einheit, die das Auswechseln einzelner Ventile ermöglicht und gleichzeitig die korrekte Funktionsweise der anderen aufrecht erhält. Die Ventilinsel kann zusammengesetzt sein aus 16 Einfach- oder Doppelmagnetventilen mit 5/2-Wege-Funktion, 32 Einfachmagnetventilen mit 3/2-Wege-Funktion oder einer beliebigen Kombination von beiden.Die zeitaufwändige Aufgabe, Elektromagnete zu verdrahten, entfällt bei Ventilinseln. Wird die Ventilinsel von einer SPS gesteuert, ist ein Multipol-Steckverbinder erforderlich; wenn der Betrieb über Feldbus gesteuert wird, richtet sich der Steckverbinder nach dem Protokoll. Die VM10-Ventil-Serie ist technisch so konzipiert, dass sie in sehr vielen Industriebereichen beziehungsweise Anwendungen eingesetzt werden kann: Ein Durchfluss von 430 l/min prädestinierte sie für den Einsatz in schnellen Verpackungsmaschinen und in Textilmaschinen. Der Gehäusewerkstoff, ein Polymer mit außergewöhnlicher Festigkeit und Stabilität, ist beständig gegen viele Chemikalien und abwaschbar, was beim Einsatz in der Lebensmittelindustrie wichtig ist. Die Ventile sind hoch formbeständig, auch in warmen und feuchten Umgebungen. Dies bestätigen Erfahrungen in der Papier- und anderen verarbeitenden Industrien. Durch sein niedriges Gewicht ist die Ventilserie VM10 die passende Wahl für Roboterarm-Anbauwerkzeuge.Kombination aus Zylinder und Ventil Smart-Zylinder sind ideal für die meisten Maschinenbauanwendungen und erfüllen alle Anforderungen der Normen ISO 6431 und VDMA 24562 innerhalb des VDMA-Rahmens. Die Zylinder sind ausgestattet mit Sensoren und Stromreglern, einstellbarer Dämpfung, 5/2- oder 5/3-Wegeventil und AS-i- oder Multipolfeldbusanschlüssen - alles direkt ins Zylindergehäuse eingebaut.Die integrierte Ventiltechnik ergibt verbesserte Zylinderansprechzeiten. Die Smart-Zylinder erreichen eine Höchstgeschwindigkeit von 1,5 m/s und sind mit Hublängen bis 1m erhältlich. Sie lassen sich schnell und einfach installieren (nur je ein elektrischer und ein pneumatischer Anschluss sind erforderlich), wodurch Verdrahtungskosten gesenkt und Maschinenkonstruktionszeiten reduziert werden können.Die Smart-Zylinder vereinfachen viele Arbeitsgänge und sparen dadurch Geld. Eine Ersparnis von ungefähr 25% ergibt sich allein dadurch, dass Kunden die Zylinder als komplette Einheiten kaufen können statt als einzelne Komponenten.Ein weiterer systemgegebener Vorteil ist die Diagnostik über das Feldbussystem, die dem Maschinenbediener meldet, ob der Zylinder richtig funktioniert (oder nicht). Der Bediener kann durch das Ablesen von Daten feststellen, ob der Zylinder versagt hat oder Wartung erforderlich ist, welche Einheit betroffen ist und ersetzt werden muss.Proportionalventile sorgen für neue Anwendungen Die Proportionaltechnik erschließt der Fluidtechnik ein weites Feld unterschiedlichster Anwendungen - Proportionalventile ermöglichen durch die Verstellung von Arbeitsdrücken in einer Anlage die stufenlose Veränderung von Durchfluss, Kraft, Drehzahl oder Positionierungen innerhalb eines Systems. Sie finden Einsatz unter anderem in der Punktschweißtechnik, der Farbspritztechnik, der Leckage- und Funktionsprüfung oder bei der Regelung des Bandzuges beim Wickeln von Papier- oder Textilbahnen.Man unterscheidet bei den Proportionalventilen zwei grundsätzliche Bauarten: Open-loop und Closed-loop. Bei Open-loop-Systemen handelt es sich um mechanisch geregelte Druckventile in Kombination mit einer Ansteuerelektronik. Diese Anordnung bietet oftmals eine kostengünstige Lösung, wenn die technischen Anforderungen bezüglich des Systemverhaltens nicht ganz so hoch sind. Im Gegensatz zu den Open-loop-Ventilen verfügen die Closed-loop-Ventile über eine integrierte Regelelektronik mit Druckaufnehmer. Der aktuelle Druck wird zu jeder Zeit auf den vorgegebenen Solldruck geregelt, wodurch präzisere technische Kenngrößen erreicht werden. Störungen, die auf das System einwirken, wie Veränderungen des Eingangsdrucks, der Umgebungstemperatur oder des Durchflusses, werden erkannt und ausgeregelt. Diese Geräte sind in der Regel sehr kompakt und einfach in Betrieb zu nehmen.Systeme werden immer komplexerAußer der Standardpneumatik mit ihren vielfältigen Anwendungen entstehen immer komplexere Systeme, bei denen sich die Pneumatik der Elektrik/Elektronik oder der Informationstechnik bedient und damit in Felder vordringt, die komprimierter Luft als Energieträger noch vor wenigen Jahren weitgehend verschlossen waren. Im Rahmen des Bedarfs an anwendungsspezifischen Lösungen hat Norgren sich auf Geschäftsfelder ausgerichtet, die in den Kompetenzbereich des Unternehmens passen. Zwei spezielle Beispiele solcher Lösungen oder Anwendungen aus der Verkehrstechnik sind Kombinationen aus Proportionalventilen mit elektrischen Reglern für Nutzfahrzeuge, für Durchfluss- und Positionierungsaufgaben oder die pneumatische Systemsteuerung von Eisenbahnwagen-Innentüren (Kombination aus Antriebs-, Führungs- und Ansteuerungskomponenten). Ein Ende der Entwicklung in der Pneumatik ist nicht in Sicht.

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