5. Auflage – Juni 2014 - Swissmechanic · Berufsbildung Inhaltsverzeichnis Pneumatik 7 Normen 13...

Berufsbildung

InhaltsverzeichnisPneumatik 7Normen 13Pneumatische Systeme 15Elektropneumatik 49Prüfungsfragen 59

5. Auflage – Juni 2014

Art. Nr. 2412

Modul Montagetechnik Pneumatik

www.meinlehrmittel.ch/go/sm_1

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Montagetechnik Pneumatik

Berufsbildung

InhaltsverzeichnisPneumatik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Bauelemente pneumatischer Steuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Grundlagen der Pneumatik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Eigenschaften der Druckluft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Anwendungsgebiete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Instandhaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Energieeffiziente Nutzung der Druckluft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Druck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Eigenschaften von Gasen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Normen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13EG-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Pneumatische Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15Energieversorgung, Versorgungselemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Drucklufterzeugung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Verdichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Verdichterbauarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18Entwässerung der Druckluft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Wartungseinheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Signalelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Bedienungseinheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Schalldämpfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Steuerelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Druckventile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Stromventil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Rückschlagventil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Drosselrückschlagventil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Schnellentlüftungsventil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27Folgeventil (Druckschaltventil) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Stellelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Wegeventile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283/2-Wegeventil, pneumatisch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285/2-Wegeventil, pneumatisch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Arbeitselemente (Ausgabeelemente) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29Geradlinige Bewegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29Einfachwirkender Zylinder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Doppeltwirkender Zylinder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Linear-Antrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Dreh- und Schwenkantrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Greifer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Hinweise zur Inbetriebnahme einer Pneumatikanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Unfallverhütung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

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Darstellung pneumatischer Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Schaltzeichen und Symbole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Wegeventile: Anschlüsse und Schaltstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Betätigungsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Beispiele für Bezeichnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Pneumatik-Sinnbilder (Symbole) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Beispiel Schaltplanzeichnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43Grundschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Aufbau einer pneumatischen Anlage (Ablaufsteuerung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45Lageplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45Schaltplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45Weg-Schritt-Diagramm (Bewegungsdiagramm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Grafcet (Ablaufbeschrieb) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Funktionsdiagramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Elektropneumatik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Elektropneumatische Steuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Steuerungsaufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Vergleich Pneumatik und Elektropneumatik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Elektro-/Elektropneumatische Bauelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Versorgungselemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Signalelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Taster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Sensoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Verarbeitungselemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Stellelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Einzelventil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54Ventilinseln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Hinweise zur Inbetriebnahme einer elektropneumatischen Anlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Entsorgungshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Schematische Darstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Elektropneumatische Grundsteuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Vergleich Pneumatik - Hydraulik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Prüfungsfragen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59



Berufsbildung

Pneumatische Systeme

Doppeltwirkender Zylinder

mit Endlagendämpfung und Permanentmagnet

Anschluss

einstellbareEndlagendämpfung

Kolben-dichtungen

Kolbenstange

Kolben

Schmutz-abstreifer

Permanentmagnet

Führung

www.festo.ch

www.festo.ch

Animation, Funktion Endlagendämpfung

Animation, Funktion Doppeltwirkender Zylinder

152888

Doppeltwirkender Zylinder

© Festo Didactic GmbH & Co. KG, 02/2009 Änderungen vorbehalten 1/1

Der doppeltwirkende Zylinder mit Schaltnocken und Steckverschraubungen ist in

einer Kunststoffaufnahme montiert. Die Befestigung der Einheit auf der Profilplatte

erfolgt über das Drehsystem mit zwei blauen Griffmuttern

(Befestigungsvariante "B").

Die Kolbenstange des doppeltwirkenden Zylinders wird durch wechselseitiges

Zuschalten der Druckluft umgesteuert. Eine beidseitige Endlagendämpfung

vermeidet das harte Aufschlagen des Kolbens auf das Zylindergehäuse. Die

Endlagendämpfung ist mit zwei Regulierschrauben einstellbar.

Auf dem Zylinderkolben befindet sich ein Permanentmagnet, über dessen

Magnetfeld Näherungsschalter betätigt werden können.

Pneumatik

Medium gefilterte, geölte oder nicht geölte Druckluft

Bauart Kolbenzylinder

Betriebsdruck max. 1000 kPa (10 bar)

Kolbendurchmesser 20 mm

Kolbenstangendurchmesser 8 mm

Hublänge max. 100 mm

Schubkraft bei 600 kPa (6 bar) 189 N

Rückzugskraft bei 600 kPa (6 bar) 158 N

Anschluss QS-G1/8-4 für Kunststoffschlauch PUN 4 x 0,75

Aufbau

Funktion

Technische Daten

http://www.meinlehrmittel.ch/go/sm_241208

http://www.meinlehrmittel.ch/go/sm_241209



Berufsbildung

Drehantriebe werden unterteilt in Motoren mit kontinuierlicher Drehbewegung und in Drehflügelzylinder mit begrenz-tem Drehwinkel.

Bei pneumatischen Schwenkmodulen kann der Schwenkwinkel stufenlos eingestellt werden. Dies ermöglicht das abfahren beliebiger Positionen.

Die Baugruppen mit Drehwinkelbegrenzung haben entweder feste oder einstellbare Drehwinkel undkönnen abhängig von der Last und Drehgeschwindigkeit gedämpft werden.

Greifer

Grundsätzlich sind Greifer doppelwirkende Zylinder. Pneumatisch angetriebene Greifer werden zur Handhabung von Werkstücken verwendet. In der folgenden Abbildung sind verschiedene Greifertypen dargestellt. Die Auswahl von Greifertyp, Greiferbaugröße und Greiferbacken richtet sich nach Form und Gewicht der Werkstücke.

Hinweis:Die Steuerung (z.B. über Ventilfunktionen) regelt die Versorgung mit Druckluft für die zwei verschiedenen Schaltfunk-tionen NC/NO:NC (normally closed) − drucklos geschlossen d.h. Greifkraftsicherung beim schliessenNO (normally open)− drucklos offen d.h. Greifkraftsicherung beim öffnen

Pneumatische Systeme

Dreh- und Schwenkantrieb

Pneumatischer Drehantrieb Pneumatischer Schwenkantrieb

Parallel-Greifer Winkel-Greifer



Berufsbildung

Elektropneumatik

ElektropneumatikElektropneumatische Steuerungen

In der Elektropneumatik wird die Steuerungsluft durch einen elektrischen Steuerteil ersetzt. Das bedeutet, dass pneumatisch angetrieben aber elektrisch gesteuert wird.Im Gegensatz zu rein pneumatischen Steuerungen erlauben elektropneumatische Steuerungen wesentlich komple-xere Funktionen, insbesondere durch Verwendung elektronischer Schaltungen wie z.B. einer SPS (Speicher-Pro-grammierbaren- Steuerung).

Steuerungsaufbau

Die elektrische Steuerung nimmt über Eingabeelemente die Schaltzustände auf.Verarbeitungselemente verarbeiten die Signale und geben sie an die elektropneumatischen Stellelemente weiter. Diese schalten die pneumatischen Arbeitselemente. Das Stellelement nimmt also die wichtige Aufgabe des «Übersetzers» war, der das elektrische Signal in ein pneuma-tisches Signal umwandelt.

Vergleich Pneumatik und Elektropneumatik

Automatisierte Verpackungsmaschine1. Verpackung füllen 2. Verpackung verschweissen 3. Verpackte Produkte

Baugleiche Teile

Pneumatik Elektropneumatik

Aktuator - Zylinder

- Anzeigen

Energieversorgung - Kompressor

Zusatzelemente

Stellelemente - Wegeventile

Steuerelemente - Prozessorsignale

Signalelemente - Sensoren/Schalter

1 3 5

4 2

A1

A2

1 1

2

1 1

2

3 1

2

2 4

3 5 1

Stellelemente - Wegeventile/Magnetventil

Signalelemente - Sensoren/Schalter

Steuerelemente - Relais

M1 M2

+24V

0V

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