Suchen

Druckluftmotor

Motorleistung verdoppeln und Luftverbrauch mindern

Seite: 2/3

Firmen zum Thema

Häufig wird dem Druckluftantrieb allerdings vorgeworfen, dass der dazugehörige Lamellenmotor die Expansionsarbeit der Druckluft nicht effizient nutzt und er daher mehr elektrische Energie verbraucht als ein Elektromotor. Doch Druckluft- und Elektromotoren lassen sich nicht direkt miteinander vergleichen, denn zuletzt entscheidet die Anwendung über die Wahl des Antriebes. Betrachten wir beispielsweise den Drehmomentverlauf eines Druckluftmotors im Vergleich zum Elektromotor in einer Verpackungsmaschine: In dieser Anwendung soll eine Drehzahl von etwa 450 min-1 erzielt werden (Bild 2). Zum Verschluss eines Packbandes steht zudem über einen längeren Zeitraum ein Drehmoment von 25 Nm mit reduzierter Drehzahl an. Elektromotoren können nicht über einen längeren Zeitraum überlastet werden, da dies zu einer unzulässigen Überhitzung führt. Deshalb wird ein Elektromotor für diese Anwendung auf das Lastdrehmoment ausgelegt und benötigt eine Leistung von 1170 W (25 Nm × 450 min-1 dividiert durch 9550).

Bestimmte Anforderungen mit kleinerem Druckluftmotor lösen

Ganz anders ist die Rechnung dagegen beim Druckluftmotor: Beide Anforderungen können durch den günstigen Drehmomentverlauf von Druckluftmotoren und sein Temperaturverhalten unter Last mit einem kleineren Motor gelöst werden. Ausgewählt wird dafür ein Druckluftmotor mit einem Nenndrehmoment von 15 Nm bei einer Nenndrehzahl von 275 min-1 (Bild 3). Da das Arbeitsdrehmoment unter dem Nenndrehmoment liegt, dreht der Motor unter geringer Last nahe der Leerlaufdrehzahl mit 450 min-1. Die benötigte Leistung des Druckluftmotors beträgt damit nur 430 W. Wenn beim Druckluftmotor nur ein Drittel der Leistung eines Elektromotors installiert werden muss, erscheint die Effizienz eines Druckluftmotors in einem ganz anderen Licht.

Bildergalerie

Bildergalerie mit 6 Bildern

Turbine nutzt Expansionsarbeit der Druckluft effizienter

Neben dem häufig verwendeten Lamellenmotor gibt es außerdem Antriebsprinzipien, die die Druckluft effizienter nutzen. Dort setzt die Technologie der Turbine an: Die Turbine ist eine Strömungsmaschine und Strömungsmaschinen nutzen die Expansionsarbeit der Druckluft weit effizienter als Lamellenmotoren. Dadurch sinkt der Luftbedarf der Maschine um ein Drittel. Das Leistungsgewicht (kg/kW) ist sogar nur halb so groß wie beim Lamellenmotor. Ein Beispiel: Durch den Austausch eines faustgroßen Lamellenmotors gegen einen gleich großen Turbinenantrieb lässt sich die Motorleistung quasi verdoppeln.

Der pneumatische Turbinenantrieb punktet also durch Energieeffizienz und niedriges Leistungsgewicht, aber auch durch seine geringe Baugröße. So eignet sich die Turbine besonders für robotergeführte Anwendungen oder bei räumlicher Beengtheit wie in Flugzeugrümpfen, kommt jedoch auch in hochwertigen Handmaschinen zum Einsatz (Bild 1, oben).

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Kontaktieren Sie uns über: support.vogel.de (ID: 42690834)