Sichere Kondensatvermeidung für Pneumatikantriebe lebenswichtig

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Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

Ist das Schlauchvolumen größer als das Kolbenhubvolumen, wird die Abluft lediglich hin- und hergeschoben. Ein Austausch mit frischer, trockener Druckluft findet höchstens unzureichend statt (Bild 2 – siehe Bildergalerie).

Effektive Schutzmaßnahme bei langen Pneumatikschläuchen

Nach mehreren Kolbenbewegungen steigt die Feuchtigkeit im Zylinder. Die Wassertropfen werden größer. Schließlich reißt der Schmierfilm, ein frühzeitiger Ausfall des Antriebs droht (Bild 3).

Um das zu vermeiden, ist die Verkürzung der Schlauchlängen mit Sicherheit die schnellste und einfachste Lösung. Ist ein ausreichender Druckluftaustausch durch Schlauchverkürzung nicht möglich, wird die Problematik der Kondensatbildung üblicherweise mit Schnellentlüftungsventilen oder Bypassschaltungen angegangen.

Damit das funktioniert, muss laut SMC der Antrieb immer wieder entlüftet und dabei die feuchte Luft immer wieder direkt aus dem Schlauch „geschoben“ werden. Diese Maßnahme führe jedoch zu einem zyklisch hohen Druckverlust.

Membranschlauch für Pneumatik-Anwendungen vermeidet Druckverlust

Beim Membranschlauch findet die Feuchtigkeitsabscheidung kontinuierlich statt. Erreicht wird das aufgrund einer teildurchlässigen Schlauchwandung. Durch diese Membran diffundiert Wasserdampf nach außen, Luftbestandteile werden dagegen zurückgehalten. Der Grund dafür liegt in der Porengröße. Druckverlust wird so vermieden.

Treibende Kraft für die Wasserdampfdiffusion ist die höhere relative Luftfeuchtigkeit im Schlauchinnern im Vergleich zur äußeren Umgebung und damit ein Wasserdampf-Partialdruckgefälle zwischen Innen- und Außenseite der Wandung. Die Tauglichkeit dieses physikalischen Prinzips wurde in Japan getestet.

Die Ergebnisse haben sich in den Kenndaten der Schlauchserie IDK niedergeschlagen: in der Schlauchlänge (100 bis 200 mm), im Außendurchmesser (2 bis 6 mm), im Betriebsdruck (maximal 0,7 MPa), in der Betriebstemperatur (maximal 40 °C), in der relativen Luftfeuchte der Umgebung (maximal 75%), im Biegeradius (längenabhängige Untergrenze 10 bis 40 mm) und im Werkstoff – einem Fluorkunststoff.

Kleinere pneumatische Antriebe als Anwendungsschwerpunkt für neuen Membranschlauch

Gerade bei kleineren Pneumatikantrieben für schnelle Bewegungen wird ein wachsendes Anwendungspotenzial gesehen. Die Begründung liefern Trends zur Reduzierung von Einbauräumen und zur Steigerung der Bewegungsdynamik, zum Beispiel bei Greifern und Schlittenführungen. Je kleiner das Hubvolumen, desto größer ist die Gefahr der Kondensatbildung in den Schläuchen direkt nach dem Pneumatikzylinder und damit die eines Antriebsausfalls. So kann es dort nach Angaben von SMC selbst bei normal trockener Druckluft zur Kondensation kommen.

Bedenkt man, dass pneumatische Antriebssysteme für Greifer und Schlitten einige hundert Euro kosten, lohnt sich die Beschäftigung mit dieser Problematik. Im Vergleich zum Antriebsaustausch sei eine Nachrüstung kostengünstig.

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