Lesezeit: 3 Minuten

Pneumatik är en teknik där mekanisk rörelse genereras med hjälp av trycksatt gas. Liksom hydraulik tillhör pneumatiska system området för strömningsdynamik. Men medan ren hydraulik använder vätskor som arbetsmaterial, arbetar pneumatiken med komprimerad luft.

Användningsområdena är därför ytterst varierande och att använda luft som drivmedium är också billigt och jämförelsevis miljövänligt. Därför är tryckluft och pneumatiska verktyg mycket populära.

Pneumatik – grunderna

Ordet pneumatik kommer från det grekiska ordet pneuma, när vi översätter det betyder det “vind” eller “andetag”. Det avser ett mångsidigt teknikområde där arbete utförs med tryckluft eller tryckluftsdrivna system.

Pneumatik ger rörelse och drivkraft, och vanligtvis är pneumatiska cylindrar det första som förknippas med denna teknik. Men det finns också mer specialiserade och komplexa system, t.ex. vakuumsystem, gripdon eller till och med luftfjädrar som är idealiska för att dämpa stötar.

Pneumatiska system, även kallade styrsystem, arbetar med tryckluft. I de flesta system har denna ett övertryck på 6 bar. Högtryckssystem som används för gasledningar, arbetar med upp till 18 bar. Det högsta trycket som behövs för tillverkning av produkter som plastflaskor är dock upp till 40 bar. 

Hur fungerar pneumatik?

I vanliga pneumatiska system pressas luft ihop och leds via ventiler till önskad plats. Den energi som finns lagrad i den komprimerade luften omvandlas sedan till rörelseenergi och används på specifika sätt, till exempel för att flytta en cylinderkolv i en viss riktning.

I princip alla pneumatiska styrsystem består av fyra komponenter:

  • Komprimerad luftgenerering: Den luft som behövs, sugs in av en eller flera kompressorer och komprimeras sedan till mellan 6 och 40 bar beroende på kraven. För höga lufttryck som endast behövs under en viss tid används en kompressor med varvtalsreglering. Komprimering av luft ger värme som också kan användas som en källa till värmeenergi.
  • Behandling av komprimerad luft: Den komprimerade luften befrias från föroreningar som damm eller pollen med hjälp av olika filtersystem. Detta är viktigt för att säkerställa att de pneumatiska systemen har så lång livslängd som möjligt.
  • Distribution av tryckluft: Tryckluften distribueras via rör. För att förhindra att luften förorenas igen måste rören vara täta och släppa ut så lite rost eller vatten som möjligt. I de flesta fall integreras även lagringsutrymmen i rörnäten.
  • Användning/arbetsuppgift: Komprimerad luft levereras till respektive arbetsprocess via ventiler eller spjäll. Antalet pneumatiska kopplingslägen och anslutningar varierar beroende på tillämpning och anordning. Det mekaniska arbetet utförs med hjälp av tryckluft av så kallade arbetselement – huvudsakligen pneumatiska cylindrar.

Det sätt som pneumatiska kretsar måste konstrueras specificeras för de olika systemen och anordningarna genom motsvarande säkerhetsstandarder.

Var används pneumatik?

Pneumatiska system används inom många olika branscher och områden, från materialhantering till robotik och medicinsk teknik. Andra tillämpningsområden är inom drivning och transport. System installeras exempelvis i tryckluftsbromsar i lastbilar eller bussar.

De används också i luftfyllda däck, olika pallyftare och andra industritruckar. Pneumatiska rörsystem kan också användas för att transportera mindre enhetslaster eller vätskor. Vissa pneumatiska specialverktyg fungerar endast med tryckluft – exempelvis vid sprutmålning och andra ytbehandlingar.

Fördelar med pneumatiska system

Pneumatiska system har flera fördelar. Det material som används, nämligen luft, är miljövänligt, billigt och tillgängligt överallt. Luft kan användas i vilken mängd som helst och kan också lätt transporteras över långa avstånd.

Andra fördelar med pneumatik är följande:

  • Lagringsförmåga: Komprimerad luft kan lagras i lämpliga tryckkärl.
  • Temperaturbeständighet: Tryckluft är okänslig för temperaturfluktuationer.
  • Säkerhet: Det finns ingen risk för explosion eller brand med tryckluft.
  • Miljövänlighet: Komprimerad luft som läcker ut orsakar inga miljöskador.
  • Enkel konstruktion: Detta gör det möjligt att hitta billiga lösningar.
  • Snabbhet: Tryckluft är ett mycket snabbt arbetsmedium.
  • Steglös justerbarhet av krafter och hastigheter: Trycknivån kan anpassas till respektive tillämpning.
  • Kraft: Höga krafter är möjliga på ett förhållandevis litet installationsutrymme.
  • Tålig mot överbelastning
  • Ingen extra kylning behövs: Luften i sig själv ger redan tillräcklig kylning för de enskilda drivkomponenterna.

En av de möjliga nackdelarna med pneumatik är den låga verkningsgraden. Även om den värme som genereras under kompressionen återanvänds, går en del energi förlorad. Kalla temperaturer kan dock också bli ett problem. När tryckluft strömmar genom utrustning och maskiner kan den kyla ner dem avsevärt och orsaka isbildning. Arbete med pneumatiska kretsar ger också upphov till buller, men detta kan minskas med hjälp av ljuddämpare. Man bör också ta hänsyn till att tryckluftssystemens effekt är begränsad.

Bildkälla:
© gettyimages.de – Denys Yelmanov