D R U C K L U F T L A M E L L E N M O T O R E N


Werkstoffe: - Körper: Aluminium eloxiert,
- Welle: Stahl ETG 100
- Lamellen:
Spezialmischung für besonders geringen Verschleiß

Temperaturbereich: Umgebungstemperatur -20 °C...+80 °C (unter 5 °C Drucklufttemperatur besteht Vereisungsgefahr)

Drucklufttemperatur: 5 °C – 60 °C

Druckbereich: 0,2 bis 7 bar

Medien:

gefilterte, trockene und geölte Druckluft,
Ölmenge ca. 3 bis 4 Tropfen pro m3 Druckluft
(Motoren für ölfreien Betrieb sind auf Anfrage lieferbar)



Vorteile:
  • Flexibel
    Paßt seine Geschwindigkeit und Drehmoment der jeweils vorherrschenden Last an und kann sogar abgewürgt werden ohne dadurch Schaden zu nehmen (abwürgefest).
  • Regelbar
    Drehmoment, Drehzahl und Drehrichtung lassen sich leicht ändern. Drehmoment und Drehzahl lassen sich durch den Luftdruck oder die Luftmenge stufenlos regulieren.
  • Solide
    Ermöglicht eine unbegrenzte Schalthäufigkeit und eine 100%ige Einschaltdauer bei maximaler Leistung. Leistungsreserven, wie sie sonst erforderlich sind, erübrigen sich. Sollte trotzdem eine Überlastung auftreten, so verringert sich lediglich die Drehzahl, bis ein Gleichgewicht zwischen gefordertem Moment und Drehzahl eingestellt ist.
  • Problemlos
    Der Druck ist in jedem Motorenteil höher als in seiner Umgebung. Daher kann es nicht zur Aufnahme von Fremdstoffen kommen. Ein laufender Motor kann nach Freigabe der technischen Umgebungsbedingungen auch unter Wasser eingesetzt werden.
  • Wartungsarm
    Besteht aus wenigen bewegten Teilen (nur die Lamellen sind einem Verschleiß ausgesetzt) und ist daher wartungsarm.
  • Kompakt
    Hat eine Leistungsdichte, die den meisten anderen Motoren überlegen ist: ca. 30 % kleiner als ein vergleichbarer Asynchron-Elektromotor.
  • Leichter Anlauf
    Gegenüber herkömmlichen Motoren mit Luftbohrungssystem werden bei unseren Motoren die Lamellen im Stillstand durch Blattfedern an die Zylinderwandung angedrückt. Das gewährleistet einen sicheren Anlauf auch bei geringem Druck.



Abb. 1



Allgemeines (Abb. 1)

Der Druckluftmotor ist einer der robustesten und vielseitigsten Antriebe, der Konstrukteuren heute zur Verfügung steht.
Er läßt sich über einen weiten Drehzahlbereich stufenlos regeln und bringt sein größtes Arbeitsdrehmoment, wenn es am meisten benötigt wird: beim Anlauf.
Die Leistung eines Druckluftmotors ist vom Fließdruck abhängig, der über Druckregler oder Drosseln stufenlos regulierbar ist. Bei einem konstanten Eingangsdruck zeigen ungeregelte Motoren eine lineare Beziehung zwischen Drehzahl und Drehmoment. Gegenüber herkömmlichen Motoren mit Luftbohrungssystem werden bei unseren Motoren die Lamellen durch Blattfedern bei Stillstand an die Zylinderwandung angedrückt. Das gewährleistet einen sicheren Anlauf auch bei geringem Druck.


Abb. 2



Leistung (Abb. 2)

Die Leistung eines Druckluftmotors ergibt sich aus Drehmoment und Drehzahl. Alle ungeregelten Druckluftmotoren haben in etwa die gleiche charakteristische Leistunsgkurve, wobei die Höchstleistung bei ca. 50 % der Leerlaufdrehzahl erreicht wird. Die dort vorherrschende Drehzahl bzw. Drehmoment wird als Nenndrehzahl bzw. Nennmoment bezeichnet.
Wird der Motor über das Nennmoment hinaus belastet, so verringert sich die Drehzahl und auch die Leistung entsprechend bis kurz vor dem Stillstand des Motors das höchste Moment (Abwürgemoment) erreicht wird. Das Abwürgemoment beträgt ca. 200 % des Nennmoments.
Wird der Motor aus dem Stand unter Belastung gestartet, so stellt das Mindestanlaufmoment das max. zulässige Moment dar, welches ein Wiederanlaufen des Motors sicherstellt. Das Mindestanlaufmoment beträgt ca. 150 % des Nennmomentes eines Druckluftmotors.


Abb. 3 Abb. 4


Regelung (Abb. 3 und 4)

Soll die Drehzahl reduziert werden, so können Drossel­ventile in die Zu- oder Abluft oder ein Druckregler in die Zuluft des Motors eingebaut werden (Abb. 3).
Zuluftdrosselung: Die Drehzahl wird gesenkt und gleichzeitig das Mindestanlaufmoment herabgesetzt. Der Luftverbrauch wird reduziert. Empfehlung für alle Anwendungen, wo das Mindestanlaufmoment zweitrangig ist und die Drehzahl gesenkt werden soll.
Abluftdrosselung: Drehzahl wird gesenkt und das Mindestanlaufmoment wird nur gering herabgesetzt. Der Luftverbrauch bleibt nahezu konstant.
Druckregelung: Moment wird heruntergesetzt ohne die Drehzahl stark zu reduzieren.
(Abb. 4)


Alle bei den Druckluftmotoren angegebenen Daten beziehen sich auf 6 bar. Sollte ein Motor mit anderen Drücken betrieben werden, so berechnen sich die Kennwerte mit folgenden Korrekturfaktoren:

Betriebsdruck
Leistung
Nenndrehzahl
Nennmoment
Luftverbrauch
7 bar
120 %
104 %
115 %
115 %
6 bar
100 %
100 %
100 %
100 %
5 bar
75 %
96 %
81 %
81 %
4 bar
55 %
87 %
63 %
63 %
3 bar
36 %
75 %
47 %
47 %





Druckluftlamellenmotor-Schnittbild


Auswahl des richtigen Motors (Abb. 5)

1. Festlegen der Rahmendaten

  • Handelt es sich um einen umsteuerbaren oder um einen nicht umsteuerbaren Motor?
  • Welches Drehmoment wird bei welcher Drehzahl benötigt?
  • Handelt es sich um einen abwürgefesten oder um einen nicht abwürgefesten Motor?

Nicht abwürgefeste Motoren können nur bis zu einem max. Drehmoment belastet werden und sollten durch eine Rutschkupplung gegen Überlast gesichert werden.


2. Berechnen der benötigten Leistung


Formel

Beispiel (Lastmoment = 10 Nm, Lastdrehzahl = 300 U/min.)


 


Die Mindestleistung des Druckluftmotors sollte 314 Watt betragen. In Frage kommen also Typen der Baureihe RLA-0400 (umsteuerbar) oder RXA-0550 (rechtslaufend).
Die Nenndrehzahl des Motors sollte möglichst dicht an der geforderten Arbeitsdrehzahl
(300 U/min.) liegen. Unter Berücksichtigung dieser Faktoren kann die Auswahl auf die Typen
RLA-0400-0480 (umsteuerbar) und RXA-0550-0550 (rechtslaufend) eingeschränkt werden.
Ist der Motor gefunden, so kann dieser durch Anpassen des Betriebsdrucks den genauen Anforderungen angepasst werden.


3. Ermittlung des Betriebsdrucks
Der Betriebsdruck des Motors wird durch das Eintragen der Verhältniskennziffern M1/ Mnenn
und n1/ nnenn in das Diagramm (Abb. 5) ermittelt. Die Nenndrehzahl und das Nennmoment finden Sie in den Tabellen auf den folgenden Seiten.

Formel

Typ RLA-0400-0480: Mnenn = 15,9 Nm, nnenn = 240 U/min., M1 = 10 Nm, n1 = 300 U/min.



Typ RXA-0550-0550: Mnenn = 19,1 Nm, nnenn = 275 U/min., M1 = 10 Nm, n1 = 300 U/min.



Aufgrund dieser Verhältniskennziffern ergibt sich nach Eintragung und Ablesung im untenstehenden Diagramm für den Typen RLA-0400-0480 ein Druck von ca. 5,3 bar und für den Typen RXA-0550-0550 ca. 4 bar.

Wenn ein höheres Mindestanlaufmoment oder Abwürgemoment benötigt wird, so kann die Drehzahl auch durch Drosselung der Luft eingestellt werden.


Abb. 5