Grundlagen der. Pneumatik. Horst-W. Grollius. 2., aktualisierte Auflage

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1 Horst-W. Grollius Grundlagen der Pneumatik 2., aktualisierte Auflage

2 Grollius Grundlagen der Pneumatik

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6 Z. Vorwort Zum Erhalt der Konkurrenzfahigkeit È auf den Weltmarkten È ist es fur È industria- lisierte Gesellschaften unverzichtbar, den Automatisierungsgrad von Herstellungsablaufen È standig È zu erhohen, È um Produkte in der nachgefragten Menge mit marktgerechten Preisen anbieten zu konnen. È Trotz der damit verbundenen gesellschaftlichen Probleme (Freisetzung von Arbeitskraften, È negative Einflusse auf die Umwelt) besteht zum Zwang der Entwicklung immer effizienterer È Technik keine Alternative, da nur die Nationen Mittel fur È die soziale Absicherung aufbringen konnen, È die sich auf den globalen Markten È behaupten. Den in der Verantwortung stehenden Fachleuten stellen sich damit auch ethische und okologische È Fragen, die es zu beantworten gilt. Insofern sind die von Albert Einstein im Jahre 1931 geauûerten È Worte weiterhin aktuell: ¹Die Sorge um den Menschen und ihr Schicksal muss stets Hauptinteresse allen technischen Strebens bilden, die groûen ungelosten È Fragen der Organisation der Arbeit und der Guterverteilung, È damit die Erzeugnisse unseres Geistes dem Menschengeschlecht zum Segen gereichen und nicht zum Fluche. ± Vergesst dies nie uber È Euren Zeichnungen und Gleichungen.ª Zur Steigerung der Effizienz von Produktions- und Arbeitsablaufen È sind Wissen und dessen Anwendung aus vielfaltigen È Technikdisziplinen erforderlich. Hierzu gehort È auch die mit dem Oberbegriff Fluidtechnik bezeichnete Disziplin, die sich in Pneumatik und Hydraulik untergliedert. Das vorliegende Buch verfolgt die Absicht, den Leser mit den wesentlichen Grundlagen der Pneumatik vertraut zu machen, wobei das Kapitel Basiswissen einen breiten Raum einnimmt, in dem insbesondere auf die Grundgleichungen und Grundgesetze der Thermodynamik eingegangen wird. Der gestraffte Umfang des Buches tragt È der von Politik und Industrie geforderten Reduzierung der Studienzeiten Rechnung. Den an Universitaten, È Technischen Hochschulen, Fachhochschulen, Technikerund Meisterschulen in der Ausbildung stehenden Studierenden bietet das Buch deshalb die Moglichkeit, È sich mit geringem zeitlichen Aufwand Wissen auf dem Gebiet der Pneumatik im Selbststudium anzueignen. Das Buch soll daruber È hinaus aber auch fur È diejenigen hilfreich sein, die als technisch Tatige È in der beruflichen Praxis stehen und sich grundlegendes Wissen auf dem Gebiet der Pneumatik aneignen bzw. ihr fruher È erworbenes Wissen auffrischen mochten. È Zum Erwerb vertiefter Kenntnisse auf den vielfaltigen È Gebieten der Pneumatik kann auf das Studium weiterfuhrender È Literatur nicht verzichtet werden. Bei den in Kapitel 13 vorgestellten Aufgaben zu den Grundlagen der Thermodynamik (Aufgaben 1 bis 13) werden die Losungswege È ausfuhrlich È erlautert, È um Klarheit und leichte Nachvollziehbarkeit sicherzustellen. Die Aufgaben 14 bis 20 beinhalten die Erstellung von Schaltplanen È fur È pneumatische Anlagen. Jeder Schaltplan wird mittels der genormten Symbole nach DIN ISO dar-

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8 . Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Basiswissen Druck, Absolutdruck, Ûberdruck, Einheiten Normatmosphare, È Druckluft, Druckbereiche Thermodynamik ± Grundgleichungen und Grundgesetze Hauptsatz der Thermodynamik fur È geschlossene Systeme Hauptsatz der Thermodynamik fur È offene Systeme Hauptsatz der Thermodynamik fur È stationare È Flieûprozesse Zustand, Zustandsgroûen, È Thermische Zustandsgleichungen Kalorische Zustandsgleichungen, spezifische Warmekapazitaten È È Zustandsanderungen È idealer Gase Isotherme Zustandsanderung È Isobare Zustandsanderung È Isochore Zustandsanderung È Adiabate Zustandsanderung... È Isentrope Zustandsanderung È Polytrope Zustandsanderung È Zusammenhang zwischen technischer Arbeit und Volumenanderungsarbeit È Zusammenfassung: Zustandsanderungen È idealer Gase Normzustand, Normvolumen und Normvolumenstrom Kontinuitatsgleichung È Stromungsformen È Viskositat È Druckverluste Feuchte Luft Durchfluss durch Dusen È und pneumatische Komponenten Durchfluss durch Dusen È Durchfluss durch pneumatische Komponenten Genormte Symbole Grundsatzliche È Struktur von Schaltplanen È pneumatischer Systeme,Kennzeichnungen Drucklufterzeugung und Druckluftaufbereitung Drucklufterzeugung Druckluftaufbereitung

9 . 8 Inhaltsverzeichnis 7 Zylinder Einfachwirkende Zylinder Kolbenstangenzylinder Membran- und Rollmembranzylinder Spannmodule Balgzylinder Kompaktzylinder Kurzhubzylinder Doppeltwirkende Zylinder Zylinder mit einseitiger Kolbenstange Zylinder mit beidseitiger Kolbenstange Knickungs- und Luftverbrauchsdiagramm Kolbenstangenlose Zylinder Sonderzylinder Drehzylinder Schwenkmotoren Drehmomente bis 78 Nm Drehmomente bis 260 Nm Druckluftmotoren Kolbenmotoren Lamellenmotoren Ventile Allgemeines Wegeventile Vorbemerkungen Sitzventile Schieberventile Betatigungseinrichtungen È Vorgesteuerte Wegeventile Sperrventile Allgemeines Ruckschlagventile È Entsperrbare Ruckschlagventile È Wechselventile Zweidruckventile Schnellentluftungsventile È Absperrventile Druckventile Allgemeines Druckbegrenzungsventile Druckschaltventile Druckregelventile

10 . Inhaltsverzeichnis Stromventile Allgemeines Drosselventile Drosselruckschlagventile È Zeitverzogerungsventile È Hinweise zur Entwicklung pneumatischer Systeme Grundschaltungen (Auswahl) Schaltungen zur Ansteuerung einfachwirkender Zylinder Schaltungen zur Ansteuerung doppeltwirkender Zylinder Schaltungen zur Geschwindigkeitsregulierung einfachwirkender Zylinder Schaltungen zur Geschwindigkeitsregulierung doppeltwirkender Zylinder Schaltungen mit Wechselventil-ODER-Funktion Schaltungen mit Zweidruckventil-UND-Funktion Schaltungen mit Druckschaltventil Schaltungen mit Zeitverzogerungsventil È Aufgaben Quellen und weiterfuhrende È Literatur Anhang Sachwortverzeichnis