Gerhart Kriechbaum. Pneumatische Steuerungen. 2., neubearbeitete Auflage. Mit 354 Bildern 1У1

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Otto Lehmann
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1 Gerhart Kriechbaum Pneumatische Steuerungen 2., neubearbeitete Auflage Mit 354 Bildern 1У1 Friedr. Vieweg & Sohn Braunschweig/Wiesbaden

V Inhaltsverzeichnis 1 Die physikalischen Eigenschaften der Luft 1 1.1 Luftdruck 1 1.2 Gasgesetzc 4 1.3 Zustandsändcrungen 5 1.4 Strömung von Luft 9 1.4.1 Stationäre Strömung 9 1.4.2 Quasistationäre Strömung 11 1.

2 V Inhaltsverzeichnis 1 Die physikalischen Eigenschaften der Luft Luftdruck Gasgesetzc Zustandsändcrungen Strömung von Luft Stationäre Strömung Quasistationäre Strömung Berechnung des Volumenstromes durch pneumatische Geräte Leitwert С Kritisches Druckverhältnis b Durchfluß-und Druckabfallbcrechnung für Einzelgeräte Durchfluß-und Druckabfallbcrechnung für hintereinander geschaltete Geräte Durchfluß-und Druckabfallberechnung für parallelgeschaltete Geräte Strömung bei sehr kleinen Druckunterschieden Luftfeuchtigkeit 19 2 Bauglieder einer pneumatischen Steuerung Allgemeines Verdichter Allgemeines Hubkolbenverdichter Membranverdichter Vielzellenverdichter Schraubenverdichter Strömungsverdichter Nachkühler Druckluftbehälter Druckluft-Trockner Allgemeines Kältetrockner Adsorptionstrockner Absorptionstrockner Hauptleitungen Wartungseinheit Allgemeines Druckluftfilter Druckluftregler Druckluftöler Steuerelemente Allgemeines Wegeventile Erklärung der Sinnbilder Sinnbilder der Wegeventile mit Ruhe-Stellung 49 Allgemeines 49 Durch Muskelkraft oder Maschinenteile betätigte Ventile 49 Pneumatisch betätigte Ventile 51 Elektromagnetisch betätigte Ventile 54

3 VI Inhaltsverzeichnis Sinnbilder der Wegeventile ohne Ruhe-Stellung 55 Allgemeines 55 Durch Muskelkraft betätigte Ventile 55 Pneumatisch durch Druckbeaufschlagung betätigte Ventile (Impulsventile) 56 Pneumatisch durch Druckbeaufschlagung mit Differenzkolben betätigte Ventile (Impulsventile) 57 Pneumatisch durch Druckcntlastung betätigte Ventile (Impulsventile) 58 Elektromagnetisch betätigte Impulsventile Bauformen der Wegeventile 60 Sitzventile 60 Schiebeventile 63 Betätigungselemente 66 Montagearten Bauformen und Sinnbilder der Sperrventile Rückschlagventil Wechselventil Zweidruckventil Schncllcntlüftungsventil Bauformen und Sinnbilder der Stromventile Drosselventil Drosselrückschlagventil Drosselrückschlagventil mit verstellbarer Drossel, mechanisch durch Rollenhebel betätigt Bauformen und Sinnbilder der Druckventile Druckrcgclventil Druckbegrenzungsventil Zuschaltvcntile Impulswandlcr Druckschalter Zeitglieder und Zähler Fluidik-Elemente Kolben-Elemente Sitzventil-Elcmcnte Membran-Elemente 82 a) Doppelmcmbranelement mit Federriickstellung (Samsomatic) 83 b) Doppelmembranclcment (Sunvic-Dreloba) 83 c) Einfach-Mcmbranelemcnt (Hoerbiger) Turbulcnzverstärkcr (Maxam-Pneumatik) Wandstrahlelcmente 86 a) Allgemeines 86 b) Bistabile Elemente 86 c) Unistabile Elemente 87 d) Elemente mit passiven Vorsteuerstufen Fluidik-Sensoren Allgemeines Rückstau-Sensoren Ringstrahl-Sensoren Strahlschrankcn Zylinderschaltcr Verstärker Antriebsglicder Allgemeines Zylinder 93

Inhaltsverzeichnis VII 2.9.2.1 Einfachwirkende Zylinder 93 2.9.2.2 Membranzylinder 94 2.9.2.3 Doppeltwirkende Zylinder 95 2.9.2.4 Doppeltwirkende Zylinder mit Endlagendämpfung 96 2.9.2.5 Zylinder mit berührungsloser Signalgabe 97 2.

4 Inhaltsverzeichnis VII Einfachwirkende Zylinder Membranzylinder Doppeltwirkende Zylinder Doppeltwirkende Zylinder mit Endlagendämpfung Zylinder mit berührungsloser Signalgabe Zylinder mit durchgehender Kolbenstange Zylinder ohne Kolbenstange Mehrstellungszylindcr Tandemzylinder Schlagzylinder Zylinder für pneumatisch-hydraulische Beaufschlagung Hinweise für die Anfertigung von Druckluft-Zylindern Berechnung doppeltwirkender Zylinder 102 a) Kolbenstangen-Kraft 102 b) Luftverbrauch 106 c) Kolbenstangen-Geschwindigkeit 106 d) Endlagendämpfung Drehantriebe Vorschubeinheiten mit hydraulischem Bremszylinder Druckluftmotoren Allgemeines Radialkolbenmotoren Axialkolbenmotorcn Zahnradmotoren Turbomotoren Lamellenmotoren Bearbeitungseinheiten Pneumatische Schalttische ' Taktvorschubgeräte Druckwandler und Druckübersetzer Leitungen und Leitungsverbindungen Schalldämpfer Meßgeräte Druckmeßgerätc U-Rohr-Druckmeßgeräte Metall-Druckmeßgeräte Volumenmeßgeräte Behälter-Meßverfahren Ausfluß-Meßverfahren Wirkdruck-Meßverfahren Schwebekörper-Meßverfahren Längenmeßgeräte Meßverfahren Niederdruck-Meßverfahren Differenzdruck-Meßverfahren Volumen-Meßverfahren Meßfühler Aufbau pneumatischer Steuerungen Allgemeines Das Weg-Schritt-Diagramm Der Programmablaufplan Der Funktionsplan 146

VIM Inhaltsverzeichnis 3.5 Das Funktionsdiagramm 149 3.6 Schaltalgebra 152 3.6.1 Allgemeines 152 3.6.2 Schaltfunktionen 152 3.6.3 Regeln und Gesetze der Schaltalgebra 160 3.6.4 Realisierung der Schaltfunktionen 161 3.

5 VIM Inhaltsverzeichnis 3.5 Das Funktionsdiagramm Schaltalgebra Allgemeines Schaltfunktionen Regeln und Gesetze der Schaltalgebra Realisierung der Schaltfunktionen Arten der Steuerungen (DIN ) Vcrknüpfungssteucrungen Ablaufsteuerungen Grundschaltungen für einen Zylinder Allgemeines Steuerungen für einfachwirkende Zylinder Verknüpfungssteuerung (Stellglied = Signalglied) Verknüpfungssteuerung (Stellglied + Signalglied) Verknüpfungssteuerung mit Speicher Steuerungen für doppeltwirkende Zylinder Verknüpfungsstcuerung (Stellglied = Signalglied) Verknüpfungsstcuerung (Stellglied + Signalglicd) Verknüpfungssteuerung, Stellglied durch Druckbeaufschlagung betätigt Verknüpfungsstcuerung, Stellglied durch Druckcntlastung betätigt Wegplansteucrungen für doppeltwirkende Zylinder Ein Arbeitsspiel nach dem Startimpuls Kontinuierlicher Arbeitsablauf nach Betätigen des Startventiles, durch Druckbeaufschlagung betätigtes Stellglied Kontinuierlicher Arbeitsablauf nach Betätigen des Startventiles, durch Druckentlastung betätigtes Stellglied Verzögerter Rücklauf der Kolbenstange Zeitgeführte Ablaufsteuerungen für doppeltwirkende Zylinder Ein Arbeitsspiel nach dem Startimpuls Kontinuierlicher Arbeitsablauf nach Betätigen des Startventiles Wechselsteuerung Zweihand-Sicherheits-Auslösung Zweihand-Sicherheits-Auslösung mit mechanischen Auslöseteilen Pneumatische Zweihand-Sicherheits-Auslösung Regelung der Kolbenstangcngeschwindigkeit Verknüpfung mehrerer Steuerketten zu einem Arbeitsablauf Allgemeines Auftau der Steuerung mit Hilfe des Veitch-Karnaugh-Diagrammes Erstellung des Veitch-Karnaugh-Diagrammes Beispiele Das Kaskadensystem Allgemeines Einteilung des Arbeitsablaufes in Gruppen Aufbau der Steuerung 207 Antricbsglieder - Stellglieder Arbeitsluftleitungen 207 Sammelleitungen - Gruppenvorwahlventile 211 Signalglieder der Steuerketten und Gruppenvorwahlventile Ablaufkcttc Allgemeines Auftau der Ablaufkette Bauelemente für Ablaufketten Reduzierte Ablaufkette Verzögertc und zeitlich begrenzte Signale und Befehle in Ablaufkettcn 228

6 Inhaltsverzeichnis IX Schaltungsmöglichkeiten mit Ablaufketten 230 Allgemeines 230 Aussparung eines Programmteiles (Sprung vorwärts) 230 Wiederholung eines Programmteilcs (Sprung rückwärts Schleife) 230 Parallel laufende Teilprogrammc (UND-Verzwcigung) 231 Alternativ Teilprogramme (ODER-Vcrzweigung) Der Bi-Selector Das Programmschaltwerk Allgemeine; Auftau der Steuerung nach einem gegebenen Arbeitsablauf mit Hilfe eines Programmschaltwerkes Impulswandlcr und Signalglieder mit Leer-Rücklauf-Tastrolle Einzelschaltung - Automatik Gefahrenabschaltung Beispiele 251 Beispiel 4.1 Druckänderung bei Temperaturzunahme 251 Beispiel 4.2 Berechnung von Wassergehalt und Kondenswasser 251 Beispiel 4.3 Druckabfall in Hauptleitungen 255 Beispiel 4.4 Volumenstrom ermittelt mit Behälter-Meßverfahren 255 Beispiel 4.5 Volumenstrom ermittelt mit Ausfluß-Meßverfahren 256 Beispiel 4.6 Passungsspiel Prüfvorrichtung 256 Beispiel 4.7 Pneumatische Tischpresse mit Schiebetisch 260 Beispiel 4.8 Verkettungseinrichtur," für zwei Bearbeitungsmaschinen 264 Beispiel 4.9 Verkettungseinrichtung für zwei Transportbänder 271 Beispiel 4.10 Fräseinrichtung 274 Formelzeichen 283 Literaturverzeichnis 284 Firmenverzeichnis 285 Sachwortverzeichnis 286

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I Inhalt 13 Vorwort 11 1 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.3 2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 Anwendunqen in der Automatisierungstechnik Überblick Eiaenschaften der Pneumatik Kriterien für Arbeitsmedien Kriterien