Automatisierung

Das Konstruktionsargument

"Wenn ein Maschinenkonstrukteur zum Druckluftmotor statt zum Elektroantrieb greift, ist das weder eine Kosten- noch eine Sicherheitsentscheidung. Es ist eine technische Entscheidung getroffen, weil der Druckluftmotor etwas leistet, was der Elektroantrieb nicht kann, ohne der Maschine Komplexität hinzuzufügen, die sie nicht braucht."

Der Großteil der industriellen Automatisierung läuft mit Elektroantrieben. Frequenzumrichter, Servosysteme und Schrittmotoren sind für die meisten Bewegungsaufgaben im modernen Maschinenbau zur Standardspezifikation geworden und das aus gutem Grund. Wo präzises Positionieren, hohe Dynamik und Rückmeldung auf Encoder-Ebene gefordert sind, sind Elektroantriebe die richtige Antwort.

Es gibt jedoch eine Gruppe von Anwendungen, in denen das elektrische Ökosystem gegen den Maschinenkonstrukteur arbeitet. Anwendungen, in denen die Drehmomentregelung wichtiger ist als die Positionsregelung. In denen der Antrieb sicher und schadenfrei blockieren, automatisch wieder anlaufen und ohne thermisches Management dauerhaft laufen muss. In denen die Maschine bereits mit Druckluft arbeitet und zusätzliche elektrische Infrastruktur, Verkabelung, Motorsteuerungen, Schaltgeräte und Thermoschutz Kosten und Komplexität erhöht, ohne die Leistung zu verbessern. In denen der Antrieb sofort umsteuern, die Drehzahl ohne Regler anpassen oder in einem nassen, staubigen oder klassifizierten Bereich arbeiten muss, in dem Elektronik zusätzlichen Schutz benötigt.

Für diese Anwendungen werden GLOBE Airmotors von Ingenieuren spezifiziert, die die Alternativen bereits durchgearbeitet haben. Diese Seite erklärt genau, wo Druckluftmotoren hineinpassen, warum sie dort passen und was die technischen Eigenschaften für Maschinenleistung und Verfügbarkeit bedeuten.

Leistungsmerkmale

Sechs Eigenschaften, die bestimmen, wo Druckluftmotoren Elektroantriebe übertreffen

Das sind keine Marketingaussagen es sind technische Eigenschaften, die sich aus der Funktionsweise eines pneumatischen Motors ergeben. Wer sie versteht, kann als Maschinenkonstrukteur den richtigen Motor für die richtige Aufgabe spezifizieren.

1. Höheres Leistungsgewicht: Ein GLOBE Druckluftmotor, der die gleiche Dauerleistung wie ein Elektroantrieb liefert, ist in der Regel vier- bis sechsmal leichter und deutlich kompakter. Für maschinenmontierte Antriebe, integrierte Werkzeuge und jede Anwendung, in der Gewicht und Bauraum zählen, bestimmt dieses Verhältnis die Konstruktion. Ein Druckluftmotor am Ende eines Roboterarms, an einer mobilen Maschine oder in einem engen Maschinenrahmen verändert, was konstruktiv möglich ist.

2. Blockierdrehmoment: Druckluftmotoren liefern beim Blockieren etwa das Doppelte ihres Nenndrehmoments und das Blockieren verursacht keinen Schaden. Kein Wicklungsausfall, keine thermische Auslösung, keine Spannungstrennung. Diese Eigenschaft macht Druckluftmotoren zur natürlichen Wahl für drehmomentbegrenzende Anwendungen: Verschließmaschinen, Schraubsysteme, Wickel- und Spanneinrichtungen, bei denen das kontrollierte Blockieren bei einem definierten Drehmoment Teil des Prozesses ist und keine zu handhabende Ausnahme.

3. Stufenlose Drehzahl- und Drehmomentregelung: Das Verstellen eines Drosselventils oder Druckreglers verändert Drehzahl und Drehmoment eines Druckluftmotors stufenlos über den gesamten Arbeitsbereich. Kein Frequenzumrichter. Kein Wechselrichter. Kein Schaltschrank. Keine EMV-Schirmungsanforderungen. Bei Maschinen, an denen die Drehzahl selten angepasst wird und keine Positioniergenauigkeit erforderlich ist, entfallen mit der elektronischen Drehzahlregelung gleichzeitig Kosten, Fehlerquellen und Inbetriebnahmeaufwand.

4. Echte sofortige Umsteuerbarkeit: Umsteuerbare GLOBE Druckluftmotoren wechseln die Drehrichtung in dem Moment, in dem die Luftzufuhr zwischen den Anschlüssen umgeschaltet wird, ohne Bremsphase, ohne Richtungslogik in einem Regler, ohne mechanische Verriegelung. Für die Förderbandumkehr, bidirektionales Wickeln und jede Anwendung, in der der Richtungswechsel Teil des Arbeitszyklus ist, beseitigt die sofortige pneumatische Umsteuerung die Zeitverzögerung und Regelungskomplexität, die eine elektrische Umsteuerung erfordert.

5. Dauerhaft selbstkühlend: Expandierende Druckluft kühlt den Motor im Betrieb. GLOBE Druckluftmotoren laufen unter Last kühler als im Stillstand das Gegenteil jedes Elektromotors. Keine Leistungsreduzierung bei hoher Umgebungstemperatur. Keine Einschaltdauerbegrenzung bei Dauerbetrieb. Keine Kühlrippen am Motorgehäuse erforderlich. Für Anwendungen im Dauerbetrieb oder in heißen Umgebungen, in denen Elektromotoren Fremdbelüftung oder Leistungsreduzierung benötigen, ist diese Eigenschaft ausschlaggebend.

6. Kein Anlaufstrom: Ein Druckluftmotor startet aus dem Stillstand mit vollem Drehmoment — kein Anlaufstrom, kein Sanftanlaufgerät, keine Drehzahlrampe erforderlich. Bei Maschinen mit häufigen Start-Stopp-Zyklen entfällt damit die elektrische Schutzinfrastruktur, die der Anlauf von Asynchronmotoren erfordert, und die Zykluszeit verkürzt sich bei jedem Start. Der Motor läuft oder er läuft nicht — es gibt keinen Zwischenzustand zu verwalten.

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