Alles im Fluss: Sauber arbeiten in der Pneumatik

SMC zeigt, wie Prozessingenieure mit modular aufgebauten Wartungseinheiten effiziente Pneumatikanwendungen sicherstellen.

Schmutzpartikel sind stets in der Umgebungsluft und somit auch in Druckluft enthalten. Eine unzureichende Aufbereitung der Druckluft wirkt sich nicht nur negativ auf Maschinen und Anlagen aus, sondern auch auf die Produktqualität. Vor allem Wasser, Öl und Schmutzpartikel wie Staub und Pollen, aber auch Schwermetalle wie Quecksilber, Blei oder Cadmium können die Reinheit von Druckluft negativ beeinflussen und damit nachgeschaltete Komponenten beschädigen und die Produktqualität beeinträchtigen.

„Schlecht aufbereitete Druckluft lässt etwa beweg­liche Teile in Ventilen oder an Zylindern schneller verschleißen oder korrodieren. Ebenso wird die Schmierung an eben diesen und anderen nachgeschalteten Bauteilen mit der Zeit ausgewaschen, wenn keine Aufbereitung der Druckluft mit Schmierölen erfolgt“, erklärt Jürgen Muth, Stratetic Account Manager bei SMC. 

Die Folgen können sich von einem höheren Wartungsaufwand bis hin zum Ausfall von Maschinen und Anlagen erstrecken. Wartungseinheiten aus Filter und Öler, die in pneumatischen Anlagen zwischengeschaltet werden, sorgen im ersten Fall für die Reinigung der Druckluft und im zweiten Fall für die Schmierung der nachgeschalteten Komponenten mittels eines feinen Ölnebels. Durch den modularen Aufbau der Komponenten im One-Box-Design werden diese beiden Funktionen noch zusätzlich um die Regelung der Druckluft ergänzt.   Wie hoch der Reinigungsgrad der Druckluft sein muss und ob eine Schmierung mit Öl erfolgen darf, ist abhängig vom Anwendungsfall und der angeschlossenen Komponenten.

In der Lebensmittel- und Pharmaindustrie liegen die Anforderungen höher als in anderen Bereichen. Ziel ist es immer, Wartungsintervalle zu reduzieren, Ausfälle von Anlagen möglichst auszuschließen und damit eine hohe Prozesssicherheit zu erreichen. Ein Beispiel ist die Wartungseinheit der Serie AC-D von SMC, die als Filter-Regler-Öler eine Klassifizierung der Druckluftqualität gemäß ISO8573-1:2010 ermöglicht. Dazu verfügt sie über ein Nennfiltrationsvermögen der Filtereinheit von 5 µm bis 0,01 µm und erreicht so eine Partikelfiltration von 99,9 Prozent – die Druckluft wird damit fast vollständig von Verunreinigungen befreit. Für die Schmierung von Komponenten erzeugt der Öler am Ausgang eine Ölnebelkonzentration von maximal 0,1 mg/m³. Muss die Druckluftqualität noch höheren Anforderung gerecht werden, kann die neue Serie AC-D mit den Druckluftaufbereitungsfiltern der Serien AFF/AM/AMD modular erweitert werden. „Der Leistungsumfang erlaubt nicht nur den Einsatz bei einer großen Bandbreite verschiedenster pneumatischer Anwendungen, sondern schafft auch eine besonders hohe Prozesssicherheit“, so Muth. Doch wie können Prozessingenieure sicherstellen, die für ihre Anwendungen geeignete Kombination zu wählen?

Die unterschiedlichen Anforderungen von Prozessen und Komponenten können bei der Auswahl der passenden Wartungseinheit eine echte Herausforderung sein. Neben verschiedenen Normen und Vorschriften müssen Verantwortliche darauf achten, auch die Kostenseite und ihr Anlagendesign im Blick zu behalten. „Auf unserer Web­site haben wir einen Online-Konfigurator eingerichtet, der einen echten Benefit für die Plausibilitätsprüfung darstellt. Der Abstimmungsvorgang der einzelnen Komponenten gelingt damit sehr schnell und Fehlbestellungen können von vornherein vermieden werden“, sagt Muth.

Nicht nur die Konfiguration der Wartungseinheit ist damit leichter. Zusätzlich lassen sich bei der Serie AC-D alle notwendigen Anbauteile über Zwischenstücke verblocken, um für jeden Anwendungsfall die passende modulare Kombination zu erreichen. Innerhalb des Konfigurators kann die Serie AC-D außerdem mit weiteren Komponenten anderer Serien (beispielsweise Trockner, Durchflussschalter, weitere Filterserien) kombiniert werden. Als One-Box-Design in den Baugrößen 20, 30 und 40 ist die Lösung zudem eine besonders leichte und kompakte Konstruktion. Das einheitliche Erscheinungsbild in Richtung Clean Design verhindert ferner die Ansammlung von Staub und Fremdstoffen auf der Außenseite. Das quadratisch integrierte Manometer fügt sich in dieses Design nahtlos ein und verhindert Beschädigungen oder Verletzungen durch hervorstehende Bauteile. Zudem sorgt der transparente, doppelwandige Polycarbonat-Behälter für eine gute Haltbarkeit der Komponenten gegen äußere Einflüsse und ermöglicht dank seiner 360º-Sichtbarkeit auf das Filterelement und den aktuellen Kondensatstand eine einfache und vorbeugende Wartung.

Dank Anschlussgrößen von 1/8, 1/4, 3/8 und 1/2 ist die Integration der Serie AC-D in bestehende Anlagen kein Problem. Das gilt auch für die Einstellungen im laufenden Betrieb: So lässt sich der Druck über einen ergonomischen Einstellknopf im Betriebsdruckbereich von 0,05 bis 0,85 MPa im Handumdrehen regulieren sowie der Druckbereich über ein transparentes Öffnungs- und Schließfenster am rechteckigen Einbaumanometer justieren. Um etwa einen Druckabfall unmittelbar zu registrieren, kann die Wartungseinheit optional auch mit einem Drucksensor ausgestattet werden. Sowohl Anlagenausfälle als auch Ausschuss bei der Fertigung lassen sich dann über einen programmierbaren Signalausgang zusätzlich minimieren.