Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lufthoheit

01.03.2010
Pneumatische Systeme + Regelungstechnik = Servopneumatik

Wie regelt man Luft in Handlingprozessen? Mit der Effizienz der Servopneumatik. Sie zeigt die gewünschten Eigenschaften in der industriellen Anwendung: leistungsfähige, anschlussfertige Spezial-Komponenten und eine unkomplizierte Installationstechnik. Die Kombination mechanischer und elektronischer Komponenten erweitert das Einsatzfeld der Pneumatik auf die Regelungstechnik.

Wesentliches Merkmal der Servopneumatik sind - im Gegensatz zur konventionellen Standardpneumatik - geschlossene Regelkreise mit stetig wirkenden Stellgliedern. Dabei lassen sich nahezu alle Anwendungen auf zwei Grundschaltungen reduzieren: die servopneumatische Druck-Regelung und die servopneumatische Kontrolle von Bewegungen und Positionierungen von Aktoren. Bei der Druckregelung misst ein Drucktransmitter den Ist-Druck, ein klassischer PID-Regler bildet die Regelabweichung und steuert das Servoventil an, das diese Stellgröße stetig in einen proportionalen Öffnungsquerschnitt umwandelt.

Bei der servopneumatischen Bewegungskontrolle pneumatischer Aktoren wird aus Sollwert und Istwert die Regelabweichung gebildet, die über einen speziell an die physikalischen Eigenschaften der Druckluft angepassten dreischleifigen Regler die Stellgrößen für die Servoventile berechnet. Sollwerte können in Form von Positionen, Kräften und Verfahrgeschwindigkeiten (Softstop) von entsprechenden Transmittern zur Verfügung gestellt werden.

Die Fähigkeit der Servoventile kleinste und große Durchflussmengen stetig, schnell und präzise zur Verfügung zu stellen, ermöglicht hohe Wiederholgenauigkeiten von Gasmengen, Positionen, Kräften und Verfahrgeschwindigkeiten, die zum Beispiel in Form von Kurven vorgegeben werden können. Sie werden präzise nachgefahren. Anwendungen erfolgen zum Beispiel in Prüfmaschinen und Manipulatoren. Obwohl die Laststeifigkeit eines derartigen Antriebs hoch ist, behalten die so gesteuerten Aktoren die oft gewünschte Weichheit der Pneumatik, die harte Stöße von der angetriebenen Mechanik abfedert.

Die gewünschte hohe Präzision eines Servoventils hängt unmittelbar von einer möglichst hohen Schaltgeschwindigkeit der Servoventile ab sowie einer möglichst geringen bauartbedingten Hysterese. Dr. Kolvenbach hat ein Ventil entwickelt, das die beiden Eckwerte unübertroffen optimiert. Das Prinzip ist einfach: Um Totzeiten und andere Schaltverzögerungen zu vermeiden, hat er das bekannte Hubventilprinzip in ein Drehschieberprinzip verwandelt. Resultate: beachtliche Schaltgeschwindigkeiten bei einer zu vernachlässigenden Hysterese. Diese Servoventile sind als direktgesteuerte, elektrisch betätigte, stetige drei/drei-Wege-Ventile ausgeführt. Das heißt: Es wird kein zusätzlicher pneumatischer Betätigungsdruck benötigt. Der Drehschieber wird mithilfe der integrierten elektronischen Lageregelung stetig positioniert.

Für Standard-Anwendungen stehen eigenständige, anschlussfertige Komponenten zur Verfügung: Druck-Servoventile und Positionier-Servoventile beinhalten in einem Gehäuse Regler und Stellglied. Lediglich Spannungs- und Druckversorgung, Istwertgeber und Sollwert müssen angeschlossen werden. Da bei beiden Grundschaltungen das Stellglied identisch ist, liegt es nahe, Druckregelungen und Lageregelungen zu kombinieren.

Werkstücke müssen wegekontrolliert bis zu einer bestimmten Kraft oder kraftkontrolliert auf definierte Presswege gebracht werden. Hier liefert die gleiche servopneumatisch-mechanische Hardware mit software-gesteuerten Signalen die Lösung. Anwendungen: präzise Schutzgasreglung in Schweiß- und Schneidvorgängen, feinfühliges Regeln von pneumatischen Bremsen, sofortiges und genaues Kompensieren wechselnder Lasten an Manipulatoren, Regelung von Vorgängen im Vakuum, präzises kraftkontrolliertes Crimpen und Punktschweißen, Regelung hysteresebehafteter Booster sowie genaue Bewegungskontrolle von automatischen Lackieranlagen.

Ingo Uhlenhaut | handling
Weitere Informationen:
http://www.handling.de/xist4c/web/Lufthoheit_id_882__dId_486210_.htm

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Stresstest über den Wolken
21.06.2017 | Hochschule Osnabrück

nachricht 3D-Druck im Mittelstand etablieren
20.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften