Metall - Technik - Werkzeug

Grundwissen und Fachwissen im Bereich Metall-Technik

Archiv für März, 2009

Pneumatik

Der Begriff Pneumatik umschreibt die Lehre von den Bewegungen und dem Verhalten von Luft. In der Automatisierungstechnik versteht man unter “Pneumatik” die Komprimierung der Luft mit einem Druckluft-Kompressor zur Steuerung von Ventilen und zum Betrieb von Zylindern und Druckluft-Motoren.

Die Drucklufterzeugung findet im Verdichter statt. Bei der Erzeugung von Druckluft wird die angesaugte Raumluft vorgefiltert im Verdichter “gepresst” und im Druckluft-Kühler oder Trockner von der restlichen Luftfeuchtigkeit befreit und in einen Druckluftbehälter geleitet.

Die Druckluftaufbereitung besteht im wesentlichen aus einem Luftfilter, einem Druckbegrenzungsventil, dem Hauptventil und einem Öler.

Die Pneumatische Steuerung arbeitet mit Wegeventilen, Sperrventilen, Stromventilen und Pneumatik-Zylindern sowie Pneumatikmotoren.

Die Funktion pneumatischer Anlagen wird mit Schaltplänen mit genormten Symbolen umschrieben.

Die Kombination der Pneumatik mit der Elektrotechnik wird als Elektropneumatik bezeichnet. Der wesentliche Vorteil heibei liegt im schnelleren Reaktionsvermögen der Ventile, vor allem bei langen Steuerleitungen. Elektropneumatische Anlagen können im Gegensatz zu den konventionellen Pneumatikanlagen nicht in einer explosionsgefährdeten Atmosphäre eingesetzt werden.

Pneumatik-Vorteile:

  • Luft ist überall vorhanden
  • Explosionssicherheit
  • Hohe Geschwindigkeiten
  • Überlastung bis zum Stillstand
  • Druckluft ist im Druckbehälter speicherbar
  • Keine Rückleitungen für Abluft notwendig
  • Die Kraft als auch die  Geschwindigkeit ist stufenlos
  • Druckluftwerkzeuge sind billiger als Elektrowerkzeuge
  • Druckluft ist unempfindlich gegenüber magnetischer und elektrischer Strahlung

 

Pneumatik-Nachteile:

  • Notwendige Druckluftaufbereitung
  • Druckluftaufbereitung ist teuer und wenig Effizient
  • Die begrenzte Kolbenkräft
  • Ölige Abluft in alten Pneumatik-Anlagen
  • Ausströmende Druckluft benötigt Schalldämpfer gegen Lärm
  • Gleichförmige Kolbengeschwindigkeiten nur per Sinus-Zylinder
  • Genauen Stellungen z.B. durch Festanschläge
  • Kompressible Medien wie Luft setzen große Gasvolumina frei -> “Überprüfungspflicht”
  • Leckagen. Ein kleines Loch im Pneumatiksystem kann zu wochenlangen Ausfällen führen
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  • Abgelegt in: Automatisierungstechnik
  • HSC Fräsen

    Beim Hochgeschwindigkeitsfräsen (HSC) werden Fräsmaschinen für feine und schnelle Fräs-Bearbeitung mit HSC-Spindeln eingesetzt. Eine Hochleistungs-CNC-Maschine mit HSC-Spindel ermöglicht eine Drehfrequenzen bis 100.000 Umdrehungen in einer Minute.

    Die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung gewinnt in der Zerspanungstechnik immer mehr an Bedeutung. HSC-Systeme tragen zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit und einer Steigerung der Produktivität eines Betriebes bei.

    Die “HSC-Fräse“ kann mit Luft- oder Wasserkühlung oder Emulsion zur Kühlung erweitert werden. Die Spindeln (HSC) für das Fräsen mit Hochgeschwindigkeit sind meist mit automatischen Werkzeugwechsler ausgestattet.  Die wesentlichen Vorteile der HSC-Fräspindeln liegen in den leiseren Laufeigenschaften und einer hohen Verfahrgeschwindigkeit bei einer sehr guten Oberfläche. Desweiteren verkürzen sich die Hauptzeitanteile wesentlich. Zudem drängen sich numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen für sich wiederholende Arbeitsgänge förmlich auf. Gegenüber dem konventionellen Fräsverfahren ist beim HSC-Fräsen eine Vorschubgeschwindigkeit sowie die Schnittgeschwindigkeit wesentlich höher.

    Ein CNC-Bearbeitungszentrum kann durch die Werkzeugmaschinebauer mit diversen Extras und Sonderwünschen versehen werden: Beispielsweise sind Alu-Nuten-Tische mit diversen Feldern und verschiebbaren Anschlägen die auf Kundenwunsch auch pneumatisch versenkbar sein können, die HF-Frässpindel (>10 kW ),  HSK mit interpolierender Z-Achse, mit x-fach Werkzeugwechsler,  eine automatische Werkzeugeinmessung, Düsen zur Fräserkühlung, Bohrkopfe mit vielen vertikalen Spindeln, einem  Vacuum-Spannsystem mit Vacuumpumpe, einem Nutentisch (mit Feldern), Zentralschmierung und vielen weiteren Extras ausgestattet werden.

    Zur Sicherheit des bedienenden Personals sind diese Maschinen entweder geschlossen gebaut oder besitzen Lichtschranken mit einer Not-Ausschaltung. Leider besitzen viele Werkzeugmaschinen (Hochgeschwindigkeitsfräsmaschinen in der Regel schon) diese Sicherheitsvorkehrungen nicht.

    Die Entwicklungen der HSC-Technologie sind noch lange nicht abgeschlossen. Eine immer weitere Erhöhung der Zerspanleistung wird sicherlich fortgesetzt. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Steigerung der Fertigungsgenauigkeit.

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