Ratgeber
Reinigung
Die Luftreinigung ist die Hauptfunktion einer Wartungseinheit. Sie bezieht sich dabei auf Schmutzpartikel und Feuchtigkeit.
Filter unterschiedlicher Stärke verhindern die Weitergabe von festen Stoffen. Filter müssen regelmäßig gereinigt oder ausgewechselt werden, damit sie keinen unnötigen Strömungswiderstand entwickeln und dadurch einen Druckabfall provozieren. Anwendungen mit höchsten Ansprüchen an die Luftqualität benutzen Fein- und Feinstfilter. Die feinsten Filter können Partikel mit einer Größe von nur 0.01µm herausfiltern.
Trockner entziehen der Luft ihre Feuchtigkeit, um Korrosionsbildung in den nachfolgenden Bauteilen zu verhindern. Der Luft wird dabei Wasserdampf entzogen. Das entstehende Kondensat wird durch einen Wasserabscheider an der Wartungseinheit entweder gesammelt oder in eine Ableitung geführt.
Tipp: Eine erhöhte Feuchtigkeit in der Zuluft kommt dadurch zustande, dass der Kompressor zur Steigerung des Drucks das Volumen der angesaugten Luft komprimiert, während der Feuchtigkeitsanteil gleichbleibt. Relativ betrachtet steigt dadurch die Luftfeuchtigkeit pro Volumeneinheit.
Druckregelung
Druckluftschwankungen führen in der Pneumatik zu ungleichmäßigen Arbeitsprozessen. Häufig wird der ankommende Eingangsdruck aus einem Verdichter durch einen Druckminderer an der Wartungseinheit gedrosselt. Die Druckregelung wird durch ein Ventil realisiert. Dieser Druckregler ist notwendig, damit die Anlage hinter der Wartungseinheit konstant mit ihrem zulässigen Betriebsdruck gespeist wird.
Druckanzeige
Um die Höhe des Drucks stets kontrollieren zu können, befindet sich an der Druckluft Wartungseinheit ein Manometer zur Ablesung. Das Manometer sitzt in der Wartungseinheit hinter dem Druckminderer, sofern ein solcher existiert. Es zeigt damit den Druck an, der an den nachfolgenden Druckluftverbraucher weitergegeben wird.
Schmierung
Manche pneumatischen Systeme laufen effizienter, wenn die Luft mit geringen Mengen an Öl angereichert wird. Die Schmierung verlängert die Betriebsdauer und verhindert den vorfristigen Verschleiß der Anlage. Nebelöler in der Wartungseinheit übernehmen diese Aufgabe. Sie befinden sich im Grundaufbau einer Wartungseinheit hinter den Filtern, dem eventuellen Druckluftminderer und dem Trockner.
Tipp: Durch den Fortschritt in der Werkstofftechnik ist eine Ölung der Luft heute in vielen Fällen nicht mehr nötig. Bei einigen Anwendungen zum Beispiel im Bereich der Lebensmitteltechnik ist die Anreicherung der Luft mit Öl zudem unzulässig, wenn die Luft im Rahmen des pneumatisch gesteuerten Prozesses in Kontakt zum Endprodukt kommt.
Dezentrale oder zentrale Installation der Wartungseinheiten
Wartungseinheiten können sowohl zentral vor einer gesamten pneumatischen Anlage installiert werden, als auch dezentral die Luft für einzelne pneumatische Anwendungen aufbereiten.
Da unterschiedliche Bauteile eines pneumatischen Systems verschiedene Ansprüche an die Qualität der zugeführten Druckluft stellen, ist die dezentrale Installation von Wartungseinheiten mit unterschiedlichen Filterungsstufen der häufigere Anwendungsfall.
Wozu überhaupt Druckluft aufbereiten?
Zu hoher oder zu niedriger Betriebsdruck, unreine Luft und Feuchtigkeit können die Funktion einer pneumatischen Anlage beeinträchtigen:
Unpassender Druck macht eine pneumatische Anlage störungsanfällig. Bei zu hohem Zuleitungsdruck aus dem Verdichter können Bauteile beschädigt werden. In den meisten Fällen wäre die Abnahme von zu viel Luftdruck durch einen pneumatischen Verbraucher nicht energieeffizient. Ein zu niedriger Druck in der Zuleitung gefährdet die Effizienz des Prozesses beziehungsweise bringt die Funktionalität der pneumatischen Anwendung komplett zum Erliegen.
Schmutzpartikel in der Druckluft führen zur Störanfälligkeit pneumatischer Anlagen. Deswegen sollte die Druckluft vor dem Gebrauch durch Filter verschiedener Stärke aufbereitet werden. Unreinheiten der Zuluft einem schnelleren Verschleiß der Ventile, Dichtungen und Zylinder. Es besteht Korrosionsgefahr für die Rohre und andere Bauteile. Außerdem werden Schalldämpfer schneller verunreinigt. Im schlimmsten Fall entstehen Undichtigkeiten, die die Effizienz der pneumatischen Anlage herabsetzen oder zum Totalausfall führen. In einigen besonders sensiblen Bereichen wie zum Beispiel Teilen der Lebensmittelindustrie oder der Pharmaproduktion führt der Kontakt der Ware mit verunreinigter Luft zum Ausschuss.
Luftfeuchtigkeit begünstigt eine ungünstige Korrosionsentwicklung, die die Oberflächen der Bauteile einer Anlage beschädigt. Trockner haben das Ziel, den Taupunkt soweit herabzusenken, dass sich kein Wasserdampf in den Komponenten absetzt.
Fragen und Antworten
Warum muss unter 2 °C oftmals die Luftbeschaffenheit beachtet werden?
Die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit kann bei unter 2 °C einfrieren und dadurch Schäden verursachen. Ist der Feuchtigkeitsgehalt durch einen vorgeschalteten Trockner ausreichend herabgesenkt, passiert hingegen nichts. Zusätzlich sollten Sie beachten, dass nicht nur die Druckluft-Wartungseinheit und der dahinterliegende Druckluftverbraucher frostgefährdet sind, sondern auch die Zuleitungen vor der entsprechenden Aufbereitungseinheit.
Wonach wird ein passender Filter ausgewählt?
Die Filter unterscheiden sich in ihrer Filterporengröße. Umso größer diese ausfällt, umso mehr Partikel werden hindurchgelassen. Die richtige Filtergröße hängt von den Anforderungen der nachfolgenden pneumatischen Bauteile und den hygienischen Vorgaben Ihrer Betriebsumgebung ab. Generell gilt: Wählen sie die größtmöglich zulässige Filterporengröße für ihre Anforderungen, denn kleinere Filter verstopfen schneller und müssen häufiger gereinigt beziehungsweise ausgewechselt werden.
Welchen finanziellen Vorteil bringt der Einsatz einer Druckluft Wartungseinheit?
Über- und Unterschreitungen der optimalen Luftqualität führen bei pneumatischen Anwendungen zu erhöhtem Energiebedarf und heben die Betriebskosten. Zusätzliche Kosten entstehen durch den schnelleren Verschleiß und notwendigen Ersatz für empfindliche Bauteile. Die Installation von Wartungseinheiten amortisiert sich deshalb in vielen Fällen über die Einsparung bei Verschließteilen recht schnell.