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1 I 1 Allgemeines Definition des Sachgebiets Geschichtlicher Überblick Pneumatik in der Gegenwart Grundbegriffe Druck Temperatur Volumenstrom Normzustand 8 2 Theoretische Grundlagen Zustandsgieichungen Ideale Gase Thermische Zustandsgieichung idealer Gase Kalorische Zustandsgieichungen Innere Energie U Enthalpie H Isentropenexponent, spezifische Wärmekapazitäten und Gaskonstante Reale Gase Der erste Hauptsatz Der erste Hauptsatz für ein geschlossenes System Der erste Hauptsatz für ein offenes System Zustandsänderungen Isotherme Zustandsänderung Isochore Zustandsänderung Isobare Zustandsänderung Isentrope Zustandsänderung Polytrope Zustandsänderung Berechnung der technischen Arbeit 24

2 II Geschlossenes System Technische Arbeit bei einem stationären Fließprozess Eigenschaften des Druckmediums Luft Zusammensetzung Kompressibilität Federsteifigkeit und Elastizitätsmodul Energiespeicherfähigkeit Viskosität Dynamische Viskosität Kinematische Viskosität Luftfeuchtigkeit Eigenschaften bei der technischen Anwendung Stoffwerte Durchflussgesetze Durchfluss durch ideale Düsen Durchfluss durch Blenden Spaltströmungen Ventile und Drosseln Ellipsennäherung für Ausflussfunktion Messung der Kennwerte Leitwert C und kritisches Druckverhältnis b Beschreibung des Durchflusses mit Hilfe alternativer Kennwerte Reihenschaltung pneumatischer Widerstände Druckverluste in Rohrleitungen 67 3 Komponenten Verdichter Verdichter nach dem Verdrängungsprinzip Technische Arbeit beim Kompressionsvorgang Kolbenverdichter 76

3 III Rotationsverdichter Dynamische Verdichter Leistungsbereiche der unterschiedlichen Verdichterbauarten Fördervolumenstromregehing für Verdichter Interne Regelung Übergeordnete Regelung Antriebe Linearantriebe Bauarten und konstruktive Ausführung von Pneumatikzylindern Antriebsverhalten von Linearantrieben Geschwindigkeitsverläufe von Zylinderantrieben bei getrennter Zu- und Abluftdrosselung Hydropneumatischer Vorschubantrieb Rotationsantriebe / Druckluftmotoren Bauarten und konstruktive Ausführung von Rotationsantrieben Antriebsverhalten von Rotationsantrieben Überblick über die Kenndaten von verdrängenden Rotationsmotoren Drehzahlregelung Vereisung der Abluftöffnungen von Rotationsantrieben Schwenkantriebe Ventile Bauarten von Ventilen Sitzventile Schieberventile Betätigungsarten von Ventilen Mechanische Betätigung Pneumatische Betätigung Elektromechanische Betätigung 160

4 IV Vorgesteuerte Ventile Funktion von Ventilen Wegeventile Sperrventile Druckventile Stromventile Gruppierung von Ventilen Druckluftaufbereitung Trockner Wartungseinheit Filter und Kondensatabscheider Druckregelventil Öler Sonstige Komponenten Vakuumtechnik Vakuumerzeugung Anwendungen Druckbehälter Berechung der Behältergröße Gesetzliche Vorschriften für Druckbehälter Leitungen und Verbindungen Dichtungen Steuerung und Regelung pneumatischer Systeme Steuerung Grundlagen Logische Grundfunktionen Ventilbetätigungen Zylindergrundschaltungen Lageplan Funktionsplan 227

5 V Schaltplan Pneumatische Steuerungen Willensabhängige Folgesteuerungen Wegabhängige Folgesteuerungen Zeitabhängige Folgesteuerungen Druckabhängige Folgesteuerungen Kombinierte Folgesteuerungen Taktkettensteuerung Programmschaltwerksteuerungen Elektropneumatische Steuerungen Sensoren Näherungssensoren Zeitschalter Druckschalter Steuerungseinheit Verbindungsprogrammierte Steuerungen (VPS) Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) Industrie-PC (IPC) Kommunikation Verdrahtungs- und Anschlusstechnik Feldbussysteme Regelung Stetige Regelung Proportionalventil Positioniersysteme Servopneumatische Mengenregelung Elektropneumatische Druckregelung Unstetige Ansteuerungsverfahren Asynchrone Ansteuerung Pulsmodulationsverfahren 277

6 VI Positionsregelung mit pulsweitenmodulierten Schaltventilen Simulation Systemsimulation Gmndlagen der pneumatischen Systemsimulation Berechnung des Druckaufbaus Berechnung der Temperaturänderung Simulationsbeispiele Be- und Entlüften eines Behälters Zylinder im Lageregelkreis Druckregelung mit einem Servoventil Strömungssimulation Komponentensimulation Anwendungen Automatisierungstechnik / Handhabungstechnik Achsen Greifer Mobilpneumatik Pneumatik in Kraftfahrzeugen Pneumatik in Schienenfahrzeugen Handwerkzeuge Medizintechnik Anhang Literaturverzeichnis Umrechnungsfaktoren Schaltzeichen Index 329