Druckluftmotoren: leistungsstark, kompakt und robust
Druckluftmotoren haben gegenüber vielen anderen Antriebslösungen entscheidende Vorteile. Sie bieten eine hohe Leistungsdichte bei sehr kompakten Abmessungen, sind robust und eignen sich für zahlreiche industrielle Anwendungen. Eine typische Eigenschaft klassischer Druckluftmotoren stellt Konstrukteure und Anwender jedoch immer wieder vor Herausforderungen:
Die tatsächliche Drehzahl ist abhängig von der Belastung.
Im Leerlauf erreicht der Motor hohe Drehzahlen. Steigt die Belastung, reduziert sich die Drehzahl entsprechend. Gerade in automatisierten Anlagen, Roboteranwendungen oder Bearbeitungsprozessen kann dies problematisch werden. Denn wenn die tatsächliche Motordrehzahl nicht bekannt ist, bleiben Veränderungen im Prozess möglicherweise unbemerkt. Qualitätsschwankungen, Werkzeugverschleiß, Prozessstörungen oder im ungünstigsten Fall Schäden an Maschine und Werkstück können die Folge sein.
Die Lösung: Der Druckluftmotor bekommt einen „Blick“ auf seine Drehzahl
Hier setzt unsere EU-patentierte Technologie an. Ein direkt in den Druckluftmotor integrierter, berührungsloser Drehzahlsensor erfasst kontinuierlich die tatsächliche Motordrehzahl. Die Erfassung erfolgt berührungslos und damit verschleißfrei, robust und zuverlässig. Damit steht erstmals genau die Information zur Verfügung, die für eine intelligente Überwachung und Regelung entscheidend ist:
Wie schnell dreht der Motor tatsächlich?
Soll- und Ist-Drehzahl können permanent miteinander verglichen werden. Verändert sich die Belastung des Motors, kann der Luftstrom entsprechend angepasst werden. Der Druckluftmotor wird damit vom rein pneumatischen Antrieb zum geregelten und überwachten Antriebssystem.
Konstante Drehzahl auch bei wechselnder Belastung
Die gewünschte Motordrehzahl wird als Sollwert vorgegeben. Der integrierte Sensor liefert kontinuierlich die tatsächliche Ist-Drehzahl zurück. Über ein angesteuertes Regelventil wird anschließend genau die Luftmenge bereitgestellt, die der Motor für den jeweiligen Betriebszustand benötigt. Steigt beispielsweise das erforderliche Drehmoment, kann die Luftzufuhr entsprechend angepasst werden. Sinkt die Belastung wieder, reagiert die Regelung ebenfalls darauf. So kann der Motor seine vorgegebene Drehzahl innerhalb seines technisch verfügbaren Leistungs- und Drehmomentbereichs auch bei wechselnden Belastungen konstant halten. Das schafft reproduzierbare Bedingungen – insbesondere dort, wo eine definierte Drehzahl für den Prozess entscheidend ist.
Keine proprietäre Steuerung erforderlich
Ein besonders wichtiger Vorteil unserer Technologie ist ihre Offenheit auf der Steuerungsseite. Der Anwender ist nicht zwingend an eine spezielle Steuerung von uns gebunden. Die Drehzahlregelung kann auch kundenseitig mit einer geeigneten handelsüblichen SPS realisiert und direkt in die vorhandene Maschinensteuerung integriert werden. Das Grundprinzip ist einfach: Soll-Drehzahl vorgeben → Ist-Drehzahl erfassen → Abweichung auswerten → Luftstrom regeln. Damit können Maschinenbauer und Anlagenbetreiber die Regelstrategie selbst in ihre bestehende Automatisierungsarchitektur integrieren. Alternativ können wir selbstverständlich eine auf die Anwendung abgestimmte Steuerungslösung anbieten. Diese Flexibilität ist insbesondere für Sondermaschinenbau, Automatisierungsanlagen und Roboteranwendungen interessant: Die vorhandene Steuerungsplattform kann bestehen bleiben.
Der nächste Schritt: Das Drehmoment wird zur Prozessinformation
Die geregelte Drehzahl ist jedoch nur ein Teil der Möglichkeiten. Besonders interessant wird die Technologie, wenn zusätzlich die Belastung beziehungsweise das Drehmoment des Motors betrachtet wird. Denn das benötigte Drehmoment sagt häufig etwas darüber aus, was gerade im Prozess passiert. Ein einfaches Beispiel ist ein Rührwerk. Verändert sich die Viskosität des Mediums, verändert sich auch die Belastung des Rührers. Diese Veränderung kann über das Verhalten des Antriebs erkannt und für die Prozessüberwachung genutzt werden. Ein weiteres Beispiel sind spanabhebende Werkzeuge. Mit zunehmendem Werkzeugverschleiß können sich die erforderlichen Bearbeitungskräfte verändern. Die daraus resultierende Veränderung der Motorbelastung kann Hinweise auf den Zustand des Werkzeugs liefern. Der Druckluftmotor liefert damit nicht mehr ausschließlich mechanische Leistung. Er wird gleichzeitig zum Informationsgeber für den Prozess.
Genau hier beginnt Industrie 4.0
Industrie 4.0 bedeutet für uns nicht, einen bewährten Antrieb unnötig kompliziert zu machen.
Es bedeutet, vorhandene Komponenten intelligenter zu nutzen und relevante Prozessinformationen dort zu erfassen, wo sie entstehen.
Durch die kontinuierliche Erfassung von Drehzahl und Belastung können Daten gewonnen werden, die beispielsweise für Prozessüberwachung, Qualitätssicherung, Condition Monitoring, Werkzeugüberwachung oder Predictive Maintenance genutzt werden können.
Über die kundenseitige SPS lassen sich diese Informationen mit weiteren Maschinen- und Prozessdaten verknüpfen und – je nach Anlagenkonzept – an übergeordnete Systeme weitergeben. Damit verbindet unsere Technologie zwei Welten:
die Einfachheit und Leistungsdichte eines pneumatischen Antriebs mit den Möglichkeiten einer modernen, datenbasierten Produktion.
Ein Druckluftmotor kann heute mehr als nur drehen
Mit unserer patentierten Technologie entwickeln wir einen bewährten Antrieb konsequent weiter.
Aus dem klassischen Druckluftmotor wird ein Antrieb, dessen tatsächliche Drehzahl bekannt ist, dessen Drehzahl aktiv geregelt werden kann und dessen Betriebsdaten wertvolle Informationen über den Prozess liefern können.
Und das Entscheidende:
Die Technologie lässt sich auch in bestehende SPS- und Automatisierungskonzepte integrieren.
So entstehen neue Möglichkeiten für Maschinenbauer, Anlagenbetreiber und Automatisierer – von der einfachen Drehzahlüberwachung bis hin zur intelligenten Prozessanalyse.
Patentierte Technik trifft Industrie 4.0
Kompakt. Leistungsstark. Drehzahlgeregelt. Überwachbar. SPS-integrierbar.
Sie haben eine Anwendung, bei der Drehzahl, Drehmoment oder Prozessüberwachung eine entscheidende Rolle spielen? Sprechen Sie mit unseren Spezialisten. Wir prüfen gemeinsam mit Ihnen, wie sich unsere patentierte Druckluftmotor-Technologie in Ihre Anwendung und Ihre vorhandene Steuerung integrieren lässt.