A pneumatika egy olyan mozgás, melyet sűrített levegő energiájával hoznak létre. A szó maga görög eredetű és két részből áll. A szó első fele a pneuma, melynek jelentése: levegő, lélegzés, a második fele a kinima, mely mozgást, mozgatást jelent.
Mik a pneumatika alapjai?
A pneumatikában a normál nyomáson lévő levegőt sűrítik össze kompresszorral egy zárt térben. Ehhez energia kell, viszont az így létrejött sűrített levegős rendszer képes energiát tárolni és munkát lehet végeztetni vele. A munkavégzés időben eltérhet a sűrítés idejétől, mivel a sűrített levegő, vagy gáz, jól tárolható.
Amikor nyomásról beszélünk a pneumatikában, akkor mindig a külső légnyomásnál magasabb értékről beszélünk. (A külső légnyomásnál alacsonyabb negatív nyomás, melynek szívóhatása van az a vákuum.)
A sűrített levegőt az ember már a történelmi időkben is képes volt munkára fogni, például a kovácsműhelyek fújtatóiban, vagy a templomi orgonákban. De ez még nagyon messze áll napjaink magasfokú ipari felhasználásától. A pneumatikus rendszerek ma már az elmúlt 100 év ipari tevékenysége során az élet szinte minden területén jelen vannak, a festékszórástól az emelőgépeken, erőgépeken át.
A sűrített levegőnek speciális fizikai tulajdonságai vannak
Összenyomáskor a hőmérséklete megnő, nyomásvesztéskor, vagyis a levegő kifúvásakor, a munkafázisban a hőmérséklete csökken a környezeti hőmérséklethez képest. A relatív páratartalma is másképp viselkedik. Mivel a sűrített levegő térfogata csökken, a hőmérséklete nő, a benne lévő páratartalom mennyisége viszont ugyanannyi marad, így tehát a relatív páratartalma jelentősen megemelkedik. Ez a páratartalom nyomásvesztéskor lecsapódik, így növelheti a korróziót, illetve csökkentheti a rendszer élettartamát.
Mekkora nyomáson dolgoznak a pneumatikus rendszerek általában?
Az ipari pneumatikus rendszerekben általánosan a 6-10 bar túlnyomású levegő használata terjedt el, de léteznek alacsonyabb 2-3 bar pl.: szállítólevegő és magasabb nyomású 30-40 bar alkalmazások pl.: palackfújás is.
A pneumatikus rendszerek biztonságos és hatékony működésének alapfeltétele a felhasznált levegő minősége. A rendkívül tiszta gyártási folyamatokat igénylő termékek, mint élelmiszerek vagy gyógyszerek előállítása esetén is fontos a levegő tisztasága, csíramentessége, hiszen az a gyártás, csomagolás során bekerülhet a termékbe.
Mi a pneumatikus rendszerek működési elve?
A pneumatikus rendszer alapvetően négy részből áll
- A sűrített levegőt elő kell állítani, melyet többnyire kompresszor segítségével végeznek. Kompresszor többféle elven is működhet: kisebb levegőmennyiségnél a dugattyús kompresszort alkalmazzák. Nagyobb mennyiségben azonban a gazdaságosabb a csavarkompresszorok használata.
- A nyomás alatti levegőt a rendszerbe jutás előtt kezelni kell, mely szárítást (nedvesség csökkentést), illetve szűrést jelent, melyet szárítóberendezésekkel, légszűrőkkel, kondenzleválasztókkal, illetve mikro, aktív szén és steril szűrőkkel lehet megoldani, melyek a mikoorganizmusokat is eltávolítják. Orvosi, vagy speciális tisztaságot igénylő ipari területeken ez utóbbi létfontosságú. A levegő minőségi paramétereit (ISO 8573-1) érdemes mérni, így a részecsketartalmat, a nedvességtartalmat, sőt a maradék olajtartalmat is.
- A pneumatikus rendszerben a levegő csőhálózaton keresztül jut el a felhasználóhoz, elosztják gyáron belül, majd alklamazástól függően szabályozzák mielőtt munkára fogják a benne tárolt nyomási energiát. A pneumatikus munkahengerek sebesség-beállítását fojtóvisszacsapó vagy fojtó-hangtompító szelepek alkalmazásával lehet megtenni. A munkahenger beállításához mindig a hengerből távozó levegő mennyiségét szabályozzák, nem a rendszerbe beérkező nyomást.
- Végül maga a technikai alkalmazás, amikor a sűrített levegő nyomási energiát fejt ki a munkahengerek megfelelő kamráiban, ahol a dugattyúkat a megfelelő irányba mozdítja. Mivel a gázok fizikai jellemzője, hogy maximálisan kitöltik a rendelkezésükre álló teret, maga a nyomás a pneumatikus rendszerekben állandó. Mechanikai eszközökkel azonban a rendszer szabályozható, így az összes energiát koncentrálni tudják a mozgó alkatrészre, a dugattyúra ezzel maximalizálva az egy felületi egységre jutó nyomóerőt, így növelve a hatásfokot.
Hol, milyen területeken alkalmazható a pneumatika?
Ipari területeken tipikus alkalmazások: különböző mozgatások, műanyagok fúvása pl. PET palackok gyártása, technológiai filmek, felületek finom kezelése, lefújása, bevonatok készítése, nyitó és záró szerkezetek, rezgéscsökkentés.
Mikroelektronika: TFT / LCD képernyők gyártása, mikrochipek, memóriaeszközök gyártása, optikai tárolóeszközök gyártása, merevlemezek/meghajtók gyártás
Élelmiszeripar: tejtermékek gyártása, sörfőzdék, konzervgyárak, palackozóüzemek.
Bányászat – erőgépek működtetése, robbanásbiztos anyagmozgatása, felszíni és föld alatti szállítás, kompresszoros levegőcserélő megoldások, szemcsésítés, szűrőprések meghajtása.
Egészségügy – Gyógyszerészeti és orvostechnológiaia termékek, orvosi gázok. Fogászati és sebészeti eszközök működtetése, például laparoszkópiás műtéteknél, nőgyógyászati műtéteknél.
Építőipar – nehézgépjárművek, rakodók, daruk, nagy felületű festések, felületkezelés, szemcseszórások
Mire használjuk pontosan a pneumatikus rendszereket?
Mindennapi életünk során rengeteg olyan terület van, amelyhez a sűrített levegős, vagy gázos rendszerek kapcsolódhatnak.
PET palackot mindenki látott már: ezt is pneumatikus rendszer fújja fel. A chipses zacskót: sűrített levegővel töltik fel: így a légpárna védi is a törékeny burgonyaszirmokat és a zacskó is látványosabb, mert tele van. De sűrített levegővel tisztítanak és válogatnak is élelmiszereket.
A sűrített levegőnek nagy ereje van: légpuskáról, vagy airsoft játékokról mindenki hallott, vagy akár ki is próbálta már.
A mindennapi közlekedésben számos területen találkozhatunk pneumatikával, gondoljunk csak az autók biztonsági légzsákjaira: Töréskor egy patronból pillanat alatt kiszabadul annyi gáz, amely rugalmasan megakadályozza a súlyosabb sérüléseket. Sőt, az autógumik is a levegő nyomásának köszönhetően maradnak kemények, feszesek és rugalmasak.
A nagyobb járműveken, buszokon, teherautókon látni egy feliratot: vigyázat, légfék! Pneumatikus munkahenger fékezi őket, ami rendkívüli erőt fejt ki, bár kicsit lassabban, mint a személyautók tárcsa- és dobfék rendszere. Ezért kell megtartani ilyen járműveknél a megnövelt követési távolságot!
Sűrített levegővel festéket, vagy egyéb bevonatot is lehet juttatni a felületekre. Sőt, a mezőgazdaságban egyes permetezők, porlasztók is ezt használják. Az autók fényezőüzemében a többrétegű bevonatot is sűrített levegővel működő festőgépek viszik fel.
Sűrített levegővel kiválóan lehet takarítani is a legfinomabb szennyeződést is érintésmentesen képes eltávolítani. Az autómosókban a egyes szárítók sűrített levegővel szinte letolják a kocsi fényezéséről és ablakairól a porlasztott folyadékcseppeket és érintés és csíkmentes ragyogást adnak.
Műtétek során is használnak levegős rendszereket: a hasüregi laparoszkópiás vizsgálatokhoz és műtétekhez szabaddá kell tenni, szét kell választani kíméletesen a szerveket: ezt leginkább orvosi levegő befúvásával lehet megtenni: de bélvizsgálatokhoz, nőgyógyászati vizsgálatokhoz is használnak sűrített, tisztított levegőt. Fogászati rendelőkben is lehet vele találkozni a finom, kis munkaterületek (pl. töméskor) tisztítására, szárítására használják.
Milyen széken ül most? – ha irodai forgószéken, nagy valószínűséggel egy légrugótól olyan rugalmas és kényelmes. De pneumatikus munkahengerek, emelők végzik sokszor a fogászati, orvosi vizsgálószékek emelését is.
Milyen előnyei vannak a pneumatikus rendszereknek?
- A hajtóanyag légköri levegő, mely szinte korlátlanul rendelkezésünkre áll és nem kerül pénzbe. Használat után egyszerűen visszajut a levegőbe, önmagában nem okoz légszennyezést.
- Pneumatikus rendszereket ott is lehet használni, ahol robbanásveszély áll fenn, mivel nem keletkezik szikra, mint a motorikus meghajtásoknál, így vegyi, vagy poros környezetben is. A bányászatban, építőiparban vagy a vegyiparban ennek nagyon nagy szerepe van.
- Rendkívül rugalmas, így alkalmas lengéscsillapításra, rezgéscsillapításra is.
- A pneumatikus meghajtás külső hatásokra érzéketlen, pl.: nedvesség, vagy elektromos, elektromágneses mezők. Sűrített levegőt olyan, nehezen hozzáférhető helyekre is el lehet szállítani, ahova mást nem, vagy csak nehezen, nagy technológiai és anyagi veszteségek árán.
- Pneumatikus meghajtással egyenes vonalú és forgómozgás is megvalósítható. Ez már tervezési kérdés, hogy az adott erővel milyen mechanikát mozgathatunk. Ide kapcsolódik még az az előnye is, hogy az így meghajtott rendszer sebessége és az ereje, munkateljesítménye fokozatmentesen változtatható, az erőt tág határokon belül azonnal kifejti, ettől gyors és precíz lehet.
- A pneumatikus rendszereket relatíve egyszerű karbantartani, a legfontosabb, hogy a rendszerből ne szökjön el a nyomás, illetve megfelelően tisztított, szárított, előkezelt levegővel működjön.
- Nincs szükség visszavezető ág kiépítésére, nyitott a rendszer, hiszen a levegő azonnal visszatér a légkörbe, nem szennyezi azt. Ha mindezt az erőt olajnyomással, víznyomással, (hidraulika) oldják meg, akkor a rendszer zárt, vagy szükség van valamiféle folyamatos elvezetésre.
Milyen veszteségek vannak a pneumatikus rendszerben?
- A szivárgási veszteségek csökkentik a gazdaságosságot. A legfontosabb, hogy a tömítésekre, az átvezetések állapotára folyamatosan ügyelni kell. A pneumatikus rendszerben magas az energiamegtakarítási potenciál: ez azt jelenti, hogy megfelelő védelem és mérések nélkül akár 10-40% között lehet az üzemi veszteség. Ez természetesen nem csak a szivárgásból áll, hanem a súrlódásból, mechanikai és tisztasági problémákból. Ezeket racionalizálni lehet, ha megfelelően tudjuk detektálni.
- A páralecsapódás növeli a korrózióveszélyt, csökkentheti az alkatrészek élettartamát. A kompresszorok által beszívott környezeti levegő nedvességtartalmának jelentős része a sűrítés utáni nyomáscsökkenéskor, visszahűléskor víz, nedvesség formájában lecsapódik.
- Drága az energia előállítása, mivel másodlagos energiahordozó, ezért a kompresszor és a teljes rendszer karbantartás, szivárgáskeresés fontos az energiahatékony működés miatt.
- A munkavégző elemek túlterhelhetők: csak meghatározott üzemi nyomásig működik megfelelően a rendszer, e felett a túlnyomás károsíthatja a tömítéseket a szelepeket és a nyomást kiegyenlítő alkatrészeket.
- Nagyok a szállítási veszteségek – ha a levegő valahol szökik a rendszerből, akkor a pneumatikus rendszer hatásfoka romlik.
Milyen paraméterek mérése fontos a pneumatikában?
A hatékonyság és a kiszámítható, biztonságos, gazdaságos működéshez a pneumatikában, sűrített levegő rendszereknél az alábbiakat kell érdmes folyamatosan és műszeresen figyelemmel kísérni.
- Energia menedzsment (kompresszor energiahatékonyság, teljesítmény, sűrített levegő szivárgás)
- Nyomásmérés (a sűrített levegő, vagy gáz nyomása)
- Áramlásmérés (a sűrített levegő és technológiai gázok áramlási, fogyasztási viszonyainak monitorozása, ami a költségelosztás és energiamegtakarítás alapja.)
- Harmatpont mérés (a sűrített levegő nedvességtartalmának mérése, mivel a relatíve magas nyomás alatti a nedvesség kicsapódása károsíthatja a rendszert, korróziót és jegesedést okozhat a csőhálózatban)
- Levegőminőség-mérés (alkalmzástól függően a sűrített levegőben mérni kell a részecsketartalmat, olajtartalmat is)
Cégünk olyan műszereket forgalmaz, melyek teljeskörű megoldást nyújtanak a sűrített levegős és gáz rendszerek technológiai paramétereinek méréséhez.
Segítségükkel optimalizálhatják az energiaelosztást, így a pneumatikus rendszerek működése egyenletes minőséget és jelentős energia-megtakarítást jelent. Csökkentse működési költségeit, takarítson meg időt a precíz és szabványos mérőeszközökkel!
Gyakran Ismételt Kérdések
Mit jelent ez a kifejezés?
A pneumatika egy görög eredetű kifejezés, mely a lélegzés, levegő és a mozgás, mozgatás szavakból állt össze. Az összenyomott, sűrített levegőben tárolt energia célzott felhasználása.
Milyen elven működnek az ilyen rendszerek?
A pneumatika a gázok, a levegő összenyomhatóságán, illetve az így létrejövő energián alapul. A nyomás alatt lévő rendszer mozgatja a dugattyúkat, ezzel pedig hatékony munkát végez.
Hol, milyen területeken alkalmazzák ezeket?
Pneumatikus rendszerek az élet számtalan területén találhatók, az ipartól a közlekedésen, rakodáson át mindenhol, ahol munkára lehet fogni az összesűrített gázokat.
Kérdése van? Vegye fel velünk a kapcsolatot: