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Abzweige mit T-Verbindungen und Sammelleisten mitSteckkupplungen ermöglichen es, je nach Bedarf das Netz später zuerweitern.☞ Damit sich Kondensat sammelt, sollten die Leitungen mit einem 1-2%igen Gefälle in Strömungsrichtung verlegt werden.21 Absoluter und atmosphärischer DruckDer absolute Druck wird von der absoluten Null-Linie aus berechnet.Unterhalb des atmosphärischen Drucks liegt der Vakuumbereich. Deratmosphärische Druck ist nicht konstant, er beträgt ungefähr 100 kPa (1bar).☞ Manometer zeigen in der Regel nur die Differenz zum atmosphärischenDruck, also keinen absoluten Druck an.© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIM323C.
LehrmaterialübersichtC.3Antriebe22 Schaltsymbole LinearantriebeEinfachwirkender und doppeltwirkender Zylinder sind die Grundlage fürweitere Konstruktionsvarianten. Die Schaltsymbole werden in der Regel imSchaltplan nach rechts ausfahrend dargestellt.☞ Arbeiten Sie (auch mithilfe der Folien 25 ff) die Vor - und Nachteile desjeweiligen Funktionsprinzips heraus.23 Schaltsymbole RotationsantriebeDrehantriebe werden unterteilt in Motoren mit kontinuierlicher Drehbewegung und Schwenkantriebe mit begrenztem Drehwinkel. Druckluftmotorenarbeiten normalerweise in sehr hohen Drehzahlbereichen. Schwenkantriebehaben entweder feste oder einstellbare Drehwinkel.☞ Verwenden Sie die Folien 34 und 35 für die Erläuterung der Funktionsweisen.24 Ansteuerung eines einfachwirkenden ZylindersDie Kolbenstange eines einfachwirkenden Zylinders soll ausfahren, wennein Handtaster betätigt ist und wieder einfahren, wenn dieser wiederlosgelassen wird.
Die Ansteuerung erfolgt über ein federrückgestelltes 3/2Wegeventil.Die Animationen zeigen die Betätigung des Handtasters, den Weg derDruckluft und das Ausfahren der Kolbenstange. Der Druckknopf wirdlosgelassen, die Rückstellfeder bringt das Ventil wieder in Grundstellungund die Kolbenstange fährt ein.☞ Das Bild kann als Zwischenschritt zur Einführung der beiden Schaltsymbole benutzt werden.324© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIMC. Lehrmaterialübersicht25 Einfachwirkender ZylinderDer Zylinder besitzt einen Anschluss sowie eine Entlüftungsbohrung auf derStangenseite.
Diese muss gegen Verschmutzung gesichert werden, damit dieBewegung des Kolbens nicht durch Luftstau behindert wird. Deshalb wird inder Regel am Entlüftungsausgang ein Filter angebracht.☞ Weisen Sie darauf hin, dass die gewählte Zylindergröße den erforderlichen Kräften an der Anlage entsprechen muss.26 Einfachwirkender ZylinderEinfachwirkende Zylinder wie dieser Spannzylinder werden von einerSeite mit Druckluft beaufschlagt. Sie können nur in eine Richtung Arbeitverrichten. Das Einfahren der Kolbenstange erfolgt durch eine Rückstellfederoder durch äußere Krafteinwirkung.Die Federkraft der eingebauten Feder ist so bemessen, dass sie den Kolbenohne Last mit genügend großer Geschwindigkeit in seine Ausgangsstellungzurückbringt.
Einfachwirkende Zylinder besitzen Hublängen bis zu 100 mm.☞ Besprechen Sie die Bezeichnungen der Bauteile.Diskutieren Sie das Verhältnis von Federgröße und Einfahrgeschwindigkeit.27 Ansteuerung eines doppeltwirkenden ZylindersObgleich 5/2-Wegeventile in der Praxis häufiger sind, dient hier ein4/2-Wegeventil zur Veranschaulichung des Prinzips: Die Bewegungder Kolbenstange wird in beide Richtungen durch Zufuhr von Druckluftgesteuert.Die Animationen zeigen das Ein- und Ausfahren der Kolbenstange.Die Kolbenstange bleibt solange in ausgefahrenem Zustand, wie derDruckknopf betätigt ist.☞ Das Bild kann als Zwischenschritt zur Einführung der beiden Schaltsymbole benutzt werden.28 Doppeltwirkender ZylinderAus Gründen der Rückstellsicherheit werden heute vor allem doppeltwirkende Zylinder eingesetzt. Zwingend erforderlich sind sie dann, wenn Arbeit inbeiden Richtungen verrichtet werden muss.☞ Verweisen Sie auf die Variantenvielfalt in Bezug auf Auslegung, Größe,Werkstoffe usw.© Festo Didactic GmbH & Co.
KG und Art Systems • FluidSIM325C. Lehrmaterialübersicht29 Doppeltwirkender ZylinderDer doppeltwirkende Zylinder besitzt zwei Arbeitsanschlüsse und kann inbeide Richtungen Arbeit verrichten.Die Animation zeigt die abwechselnde Beaufschlagung der beiden Arbeitsanschlüsse und das Ein- und Ausfahren der Kolbenstange.☞ Zeigen Sie die Lage der Bauteile Zylinderrohr, Kolben- und Lagerdeckel,Kolben mit Dichtung, Kolbenstange, Lagerbuchse und Abstreifring.30 Doppeltwirkender Zylinder mit EndlagendämpfungWerden von einem Zylinder große Massen bewegt, so verwendet man eineDämpfung in der Endlage.
Vor Erreichen der Endlage unterbricht ein Dämpfungskolben den direkten Abflussweg der Luft ins Freie. Durch die eingesperrte Abluft wird im letzten Teil des Hubweges die Kolbengeschwindigkeitreduziert.☞ Diskutieren Sie den Unterschied zur Abluftdrosselung durch Drosselrückschlagventile.31 DichtungsartenDas Bild zeigt verschiedene Dichtungsarten für Zylinderkolben sowiedie entsprechenden Bezeichnungen. Als Materialien werden eingesetzt:Perbunan für -20°C bis +80°C, Viton für -20°C bis +190°C, Teflon für -80°C bis+220°C.☞ Bringen Sie Beispiele für Anwendungen in den genannten Temperaturbereichen.32 BefestigungsartenDie Befestigungsart richtet sich nach den Erfordernissen der jeweiligenAnlage.
Zylinder gibt es mit verschiedenen Standardbefestigungen. In derRegel sind Zusatzteile nach dem Baukastenprinzip erhältlich, mit denen sichspezielle Einbauprobleme lösen lassen.☞ Diskutieren Sie Anwendungsbeispiele für verschiedene Befestigungsarten.326© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIMC. Lehrmaterialübersicht33 TandemzylinderBei dieser Bauart handelt es sich um zwei doppeltwirkende Zylinder, diezu einer Baueinheit zusammengesetzt sind. Hierdurch kann die mit derKolbenstange ausgeübte Kraft nahezu verdoppelt werden. Dieser Zylinderwird überall dort eingesetzt , wo große Kraft benötigt wird, wo aber aufGrund der Einbaubedingungen der Zylinderdurchmesser verhältnismäßigklein sein muss.☞ Vergleichen Sie die Funktionsweise mit dem doppeltwirkenden Zylinderim Bild von Folie 29.34 SchwenkantriebPneumatische Schwenkantriebe sind kompakt, überlastsicher und erreicheneine hohes Drehmoment.
Der Drehwinkel ist meist im Bereich zwischen 0und 180 Grad einstellbar.Der Drehwinkel ist über zwei Anschläge einstellbar. In den Endlagen erfolgteine Dämpfung durch elastische Dämpfungsringe.☞ Besprechen Sie die Funktionsweise und ziehen Sie den Vergleich mit derFunktionsweise eines doppeltwirkenden Zylinders.Besprechen Sie Anwendungsbeispiele für Schwenkantriebe.35 LamellenmotorGeräte, bei denen pneumatische Energie in endlos drehende Bewegungenumgeformt wird, nennt man Druckluftmotoren. Neben der abgebildeten Bauart Lamellenmotor gibt es pneumatische Kolbenmotoren, Zahnradmotorenund Turbinenmotoren.☞ Besprechen Sie stellvertretend für alle Bauarten die Funktionsweise desLamellenmotors und bringen Sie Anwendungsbeispiele.© Festo Didactic GmbH & Co.
KG und Art Systems • FluidSIM327C. LehrmaterialübersichtC.4Wegeventile36 Schaltsymbole Wegeventile (1)Wegeventile sind durch die Anzahl der Anschlüsse, die Anzahl der Schaltstellungen und die jeweiligen Durchflusswege bestimmt. (Weitere notwendigeAngaben wie die Betätigungsart sind hier noch ausgeklammert).☞ Stellen Sie die Unterschiede der einzelnen Schaltsymbole heraus.Erwähnen Sie, dass alle Ein- bzw. Ausgänge eines Ventils gekennzeichnetsind, um Fehlanschlüsse zu vermeiden.37 Schaltsymbole Wegeventile (2)Wegeventile sind durch die Anzahl der Anschlüsse, die Anzahl der Schalteinstellungen und die jeweiligen Durchflusswege bestimmt.☞ Arbeiten Sie die Unterschiede der verschiedenen Schaltsymbole heraus.38 AnschlussbezeichnungenDie Anschlüsse der Wegeventile werden mit Zahlen bezeichnet (siehe ISO5599-3, Ausgabe 1990 und CETOP RP 68P REV (vorläufige Empfehlung)).Früher wurden hierzu Buchstaben benutzt.☞ Besprechen Sie die Beispiele und ergänzen Sie dies mit Übungen.39 Schaltsymbole Betätigungsarten (1)Das Bild zeigt Beispiele manueller und mechanischer Betätigung bzw.Rückstellung.☞ Weisen Sie darauf hin, dass die Wahl der Betätigungsart immer von derkonkreten Anwendung abhängig ist.328© Festo Didactic GmbH & Co.
KG und Art Systems • FluidSIMC. Lehrmaterialübersicht40 Schaltsymbole Betätigungsarten (2)Das Bild zeigt Beispiele pneumatischer, elektrischer und kombinierterBetätigungen und Rückstellungen.☞ Thematisieren Sie das jeweilige Zusammenspiel von Betätigungs- undRückstellungsart.41 3/2-Wegeventil, KugelsitzprinzipDas 3/2-Wegeventil hat 3 Anschlüsse und 2 Schaltstellungen. Einefederbelastete Halbkugel verschließt den Druckluftanschluss 1, derArbeitsanschluss 2 ist mit der Entlüftung 3 im Stößel verbunden.Durch die Betätigung des Ventilstößels wird das Dichtelement vom Sitzabgehoben. Dazu muss die Federkraft der Rückstellfeder und die Kraft deranstehenden Druckluft überwunden werden. Das Ventil ist von 1 nach 2durchgeströmt.☞ Vergleichen Sie Funktionsdarstellung und Schaltsymbol.Vergleichen Sie den Aufbau mit dem Tellersitzventil.42 3/2-WegeventileDas Wegeventil mit Kugelsitz ist sehr kompakt.
Es ist mit verschiedenenTypen von Betätigungsköpfen erhältlich. Begrenzungen für die direktwirkenden Ventile liegen in der notwendigen Betätigungskraft begründet.Dies schränkt die mögliche Ventilgröße ein.☞ Arbeiten Sie heraus, weshalb die notwendige Betätigungskraft mit derGröße des Ventils wächst.© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIM329C. Lehrmaterialübersicht43 3/2-Wegeventil, TellersitzprinzipDas Ventil ist nach dem Tellersitzprinzip aufgebaut.
Die Ansprechzeit ist kurz,und über einen kleinen Bewegungsweg wird ein großer Querschnitt zumDurchströmen der Luft freigegeben.Erläutern Sie an diesem Bild den Begriff „Sperr-Ruhestellung“.Auch wenn der Stößel nur langsam bedient wird, erfolgt kein Druckluftverlust. Ventile dieser Bauart sind unempfindlich gegen Schmutz und habeneine lange Lebensdauer.Führen Sie mit diesem Bild und der Animation den Begriff „überschneidungsfrei“ ein.☞ Die Animation zeigt die Arbeitsweise des 3/2-Wegeventils. Die ersteSequenz zeigt die Betätigung und die Durchströmung von 1 nach 2, diezweite Sequenz das Schließen des Tellersitzes.44 3/2-Wegeventil, Tellersitzprinzip, Durchfluss-RuhestellungBei diesem Ventil mit Durchfluss-Ruhestellung ist der Anschluss 1 nach 2 inder Ruhestellung geöffnet.
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