4 bar ist der neue Standard für langlebigere Maschinen 

Maschinenbauer sind es gewohnt, ihre pneumatischen Komponenten in Maschinen auf der Grundlage eines Arbeitsdrucks von 7 bar auszuwählen. Durch die Reduzierung des Drucks auf 4 bar können die Endanwender jedoch ihre Energiekosten um bis zu 29% senken: ein starkes Verkaufsargument für Maschinenbauer. Um dieses attraktive Ergebnis zu erzielen, wenden sich immer mehr Kunden an die Experten von SMC, die sowohl über das Know-how als auch über die Produkte verfügen, um dieses Konzept in die Praxis umzusetzen.

Der Übergang zu einem Standard-Arbeitsdruck von 4 bar findet in einigen großen Fertigungsunternehmen bereits statt. Obwohl er noch nicht weit verbreitet ist, wird erwartet, dass er aufgrund strengerer Vorschriften und des zunehmenden öffentlichen Drucks für eine nachhaltigere Industrie allmählich zum Standard wird. Vor diesem Hintergrund sollten sich Maschinenbauer auf eine Zukunft mit 4 bar vorbereiten. Wenn sie jetzt neue Maschinen mit 4 bar entwickeln, werden sie zu Vorreitern der Branche. Sie können dann nicht nur einen größeren Anteil an einem schnell wachsenden Markt erobern, sondern auch ihr Unternehmensimage verbessern. Auch wenn dieser Wandel auf den ersten Blick anders aussieht als die Norm, kann die Zusammenarbeit mit dem richtigen Wissenspartner die richtige Beratung gewährleisten.

Zylinder: ein Schritt nach vorn

Bei der Konstruktion einer neuen Maschine ist es sinnvoll, mit den Komponenten zu beginnen, die die Arbeit erledigen: den Pneumatikzylindern. Diese erfordern ein wenig mehr Aufmerksamkeit. Zwei Variablen sind wichtig: Kraft und Geschwindigkeit. Die Kraft lässt sich theoretisch mit der Formel "F=p x A" berechnen. Dabei ist F die Kraft in Newton, P der Druck in Pascal und A die effektive Fläche des Kolbens in Quadratmetern.

Noch einfacher ist die Verwendung der Modellauswahlsoftware von SMC, um eine optimale Berechnung für horizontale und vertikale Anwendungen durchzuführen. Die Software wählt dann den richtigen Durchmesser eines Pneumatikzylinders aus. Das "Überdimensionieren" von Zylindern gehört damit sofort der Vergangenheit an. Bei einem Druck von 4 bar ist jedoch eine große Zylinderbohrung erforderlich, um die gleiche Kraft wie bei 7 bar aufzubringen.

Platzmangel kann ein Problem darstellen. Was sollen Sie tun, wenn ein Zylinder mit größerer Bohrung nicht in Ihren Bauraum passt? Ein Anbieter von kompakten und leichten Antrieben ist die Lösung. SMC bietet Zylinder an, die sowohl kompakter als auch leichter sind als die der Konkurrenz. Darüber hinaus sind für diese Zylinderserie auch Zwischendurchmesser erhältlich. Neben Durchmessern von 32, 40, 50, 63 und 80 mm haben die Ingenieure von SMC Zwischendurchmesser von 45, 56, 67 und 85 mm entwickelt. 

Auf diese Weise wählen Sie den optimalen Durchmesser für die erforderliche Kraft. Eine andere Lösung für einen möglichen Platzmangel ist die Verwendung einer anderen Technologie, z. B. eines Doppelkraftzylinders. Auch hier kann das Fachwissen eines führenden Anbieters von Pneumatikkomponenten bei der Auswahl der optimalen Lösung hilfreich sein.

Wenn die oben genannten Lösungen nicht erwünscht sind, ist es immer möglich, den Druck lokal zu erhöhen, um die erforderliche Kraft zu erreichen. VBA-Druckverstärker können dann das erforderliche Druckniveau in diesem lokalen Teil der Anwendung liefern, ohne den Maschinendruck von 4 bar zu erhöhen. Dadurch können die vorhandenen Abmessungen des Zylinders beibehalten werden und es besteht keine Notwendigkeit, einen größeren Durchmesser zu verwenden.

Blasluft- und Vakuumgeräte

Bei Gebläseluft- und Vakuumanwendungen bedeutet ein höherer Druck nicht unbedingt eine höhere Leistung, ganz im Gegenteil. Eine hocheffiziente Düse kann erhebliche Einsparungen bringen. Diese Lösung maximiert die Effizienz des Luftstroms dank einer gezielteren Blaswirkung. Aufgrund des Bernoulli-Effekts kann die Gebläseleistung mit 10% verbessert werden.

"Wir haben dies kürzlich bei einem Kunden gesehen, der Flüssigwaschmittel herstellt", erläutert Roy Schep, Manager Energy Efficiency. "Die Flaschensortiermaschine des Unternehmens enthielt 25 Luftdüsen eines Wettbewerbers, die jährlich 22.441 Euro an Druckluft verbrauchten. Nach einer Maschinenanalyse rieten wir dem Kunden zum Einsatz unserer hocheffizienten Düsen. Diese liefern die gleiche Blasleistung (Schlagkraft), haben aber einen kleineren Durchmesser, was einen geringeren Eingangsdruck ermöglicht. Der geringere Luftverbrauch führte zu Einsparungen in Höhe von 6.183 Euro pro Jahr, bei einer Amortisationszeit von nur 1,57 Monaten. Der gleiche Austausch fand an sechs weiteren Linien statt, wodurch jährliche Einsparungen von insgesamt 37.098 Euro erzielt wurden."

Auch die Vakuumeinheiten arbeiten am effizientesten bei einem Arbeitsdruck von 4 bar. "Bei diesem Arbeitsdruck garantiert SMC den nötigen Vakuumdruck, um das Werkstück sicher zu halten. Oberhalb dieses Drucks wird einfach Luft (und Geld) verschwendet, und das Vakuumgerät verliert an Effizienz. Eine Erhöhung des Drucks führt nicht zu mehr Vakuumdruck, sondern nur zu mehr Ineffizienz.