Pneumatikschaltungen

  • Für die ganzen Leute, die fragen wie man ein Pneumatiksystem aufbaut, aber keine Pneumatikschaltpläne lesen können, hab ich mal 2 Beispiele für nicht-Techniker gemacht:


    Standardaufbau, doppeltwirkender Zylinder, 5/2 Steuerventil:



    CO²-Spar-Variante (siehe auch: Robot Wars Tech Specs), 2 Druckzweige, doppeltwirkender Zylinder, 3/2 Steuerventil:



    Bitte um Kommentare der Techniker (was hab ich vergessen?).


    Mfg,

    scotchco

  • Hallo Scotchco.

    Das mit dem Reservoir ist schon mal eine Gute Idee.Das mindert schon einmal das Vereisen des Ventils.

    ZU 1: Die Entlüfter kannst Du weglassen. Die Druckminderer entlüften selbstständig wenn Du den Druck zurückdrehst ( Nach dem Kampf).Kenn ich zumindest so.;)


    ZU 2:Da hab ich etwas Probleme.Gut ich hab Kopfschmerzen aber trotzdem.

    Ist der Entlüfter auf der Ausfahrseite handbetätigt?

    Wenn ich mich nicht irre (Wie gesagt mein Kopf platzt gleich)

    dann wird die Luft ( CO2 ) auf der Ausfahrseite beim betätigen des 3/2 Wegeventils durch den zurücklaufenden Kolben zusammengedrückt bis auf max 10 bar (Druckausgleich).Deshalb warscheinlich auch der Ausgleichsbehälter.

    Nach dem Gesetz von Boyle und Mariotte (Doppelter Druck =halbes Volumen )muß der Behälter so groß sein daß der Zylinder nicht in der Mitte stehenbleibt.

    Wenn ich das richtig sehe benutzt diese Schaltung die Luft auf der Ausfahrseite als pneumatische Feder.Sie kann nur durch ,das meiner Meinung nach handbetätigte, Entlüftungsventil entweichen.

    Meine Frage nun: Wiso benutzt Du nicht gleich eine Feder und einen einfach betätigten Zylinder.;)


    Fals ich mich getäuscht haben sollte tut es mir leid .Ich muß jetzt wohl doch eine Tablette nehmen .:messer:


    MFG

    Hydro

  • Also, die Zeichnung 2 verstehe ich nicht ganz. Soll die Seite fürs ausfahren des Zylinders immer mit Druck beaufschlagt sein?

    Wenn ja ist es die Frage schaffen die 10 bar es den Zylinder zurück zudrücken. Die 10 bar fürs einfahren haben eine kleinere Kolbenfläche(Kolbenfläche - Fläche der Kolbenstange) Das muss man schon sehr genau berechnen!


    Der Mech

  • Hi,

    ja, die Entlüfter sollten IMHO handbetätigte Hebelventile sein. Einige sehen stattdessen magnetische Entlüftungsventile, aber das finde ich irgendwo nicht so sicher, oder?


    Bei 1.) entspricht dies (etwa) der Konfiguration von Tornado. Ob eine automatische Entlüftung bei den Druckminderern mit hohem Durchfluss ebenfalls stattfindet weiss ich dabei nicht.


    Bei 2.) ist dies der Vorschlag von Team Delta.


    Ich gehe davon aus daß es um:


    3.5.7 The pneumatic system must be capable of being vented without removal of fittings from outside of the bullpen


    der Regeln geht.


    Ich denke, daß kaum Aufbauten mit einfachwirkenden Zylindern empfohlen werden weil das Risiko als zu hoch eingeschätzt daß (im Falle einer Axt) die Axt steckenbleibt und die Feder u.U. nicht stark genug ist um die Axt zu befreien.


    Oder daß es sich um einen Flipper handelt der auch als Aufrichter dienen soll, und dann eine Feder eines einfachwirkenden Zylinders evtl. nicht stark genug ist den "geöffneten" Mechanismus wieder zu schliessen, sollte dies notwendig sein.


    Das Reservoir als Feder zu betrachten - darauf bin ich noch gar nicht gekommen...


    Frage - gibt es im System 1.) einen Punkt an dem ein Rückschlagventil sinnvoll wäre?


    Frage - sind Überdruckventile im "Niederdruck"bereich sinnvoll, z.B. um eine Beschädigung des Zylinders zu verhindern wenn versehentlich oder durch Kampfeinwirkung der Druckminderer zu weit geöffnet wird (z.B. der von Mario geht bis 60bar)?


    Ausserdem gehören die Schnellentlüfter natürlich direkt an den Zylinder, nicht via Schlauch...


    Die Daumenregel für die Reservoirs ist Zylindervolumen x 3 - das müsste eigentlich auch in diesem Fall hinkommen.


    MfG,

    scotchco

  • @Mechanikus


    Wie gesagt handelt es sich dabei um den "Standardaufbau" aus den Robot Wars Tech Specs: Pneumatic System.


    In dem Beispiel war das mit 6bar vs. 4bar. Ob die 2bar Unterschied ausreichen hatte ich mir auch schon überlegt, das kann man ja aber nachrechnen, bzw. nachschlagen.


    Geh ich mal in meinem schlauen Buch von einem 80mm Zylinder mit 25mm Kolbenstange aus, sind das bei 10bar stangenseitig 3,995kN, kolbenseitig bei 8bar 3,541kN - ca. 450N auf der "sicheren Seite".


    Weiterhin wird als Vorteil angenommen, daß man durch einstellen des 8bar Druckreglers das System sehr genau feinabstimmen kann.


    So wie ich es sehe war das als Aufbau gedacht der bei entsprechend kurzer/dicker Verbindung zwischen Reservoir und Zylinder zusammen mit dem Schnellentlüfter eine gute Performance bringt, deutlich weniger CO² verbraucht als ein Standardsystem mit einem 5/2 Ventil (wichtig bei den billigen Druckminderern mit niedrigem Durchfluss und starker Tendenz zum einfrieren), und trotz doppeltwirkendem Zylinder mit einem billigeren 3/2 Ventil auskommt.


    Einen Vorteil sehe ich darin daß das Reservoir selbst nicht geleert wird, der Zylinder ist nach dem einfahren als immer "schussbereit". Ein Nachteil darin, daß ohne weiteres Reservoir im "äusseren" System das Rückfahren bei einem Druckminderer mit niedrigem Durchlass und einem großen Zylinder gegen den Innendruck evtl. zu lange dauern kann.


    Ein Druckminderer mit 20L/Min Durchfluss würde ~ 1 Minute brauchen um einen 2L Zylinder wieder zu schliessen!


    Dabei ist zu beachten das beim Ausfahren das Gas in diesem Aufbau ja nicht durch ein Ventil o.ä. muß, es herrscht also fast optimaler Durchfluss. Ausserdem können so einige der Verbindungen (z.B. Druckminderer zu Ventil usw.) auch mit kleinerem Schlauchdurchmesser ausgeführt sein.


    Für alle anderen:


    Der Aufbau mit einem einfachwirkenden Zylinder (mit Federrückführung o.ä.):



    Und noch eine Variante die eingesetzt wird, mit 2 3/2 Ventilen statt einem 5/2. Das Team von Edgehog schwört darauf, da ein rückgeführter Zylinder bereits bevor er ausgelöst wird entlüftet werden kann.



    Mfg,

    scotchco


    [SIZE=1]Diese Nachricht wurde am 15.01.2002 um 19:34 Uhr von scotchco editiert.[/font]

  • Um auf den 2. Schaltplan zurückzukommen.Mechanikus hat vollkommen recht wenn er die Kolbenflächen mit ins Spiel bringt. In diesem Fall könnte es trotz Reservoir der fall sein daß der Kolben vor dem Anschlag stehen bleibt weil die Druckverhältnisse beider Kolbenseiten sich angepasst haben .

    Dann ist es völlig wurscht wie viel Durchlass der Druckminderer hat . Es funktioniert nicht.

    Das mit dem Herausziehen der Axt oder ähnliches würde meiner Meinung nach eh schwer werden, bei gerade mal 2 Bar effektiv die auf die Einfahrseite wirken. Delbst bei einem Doppelseitigen Zylinder bei dem beide Kolbenflächen gleich

    groß sind.


    Da gefällt mir der 4. Vorschlag viel besser.


    Auf die frage mit dem Rückschagventil zu kommen.

    Halte ich bei Pneumatik nicht Für notwendig. Die Luft will freiwillig nicht in den Behälter zurück . =)


    Die Druckregler vor Kampfeinwirkung zu schützen ist gar nicht so dumm . Wäre sicher sinnvoll.Bevor etwas passiert.

    Das mit den Sicherheitsventilen könnte auch nicht schaden ,obwohl auf den Zylindern sicher eine doppelte oder dreifache "Sicherheit " ist.:dafuer:


    MFG

    Hydro

  • Wie gesagt, in meinem schlauen Buch, - das von Bosch - ist eine Tabelle mit den gängigsten Varianten. Und da sieht es so aus, daß das nur bei ganz ganz kleinen Zylindern ein Problem wäre, so bis 16mm. Je größer der Zylinder, desto sicherer ist man mit den 2bar Unterschied - wie gesagt bei einem 80er sind es 450N, bei einem 125er schon 1,6kn.


    Bei den großen Zylindern sind auch die 2bar schon eine ganze Menge. Siehe oben. 450N und mehr ist wahrscheinlich deutlich mehr als eine Rückholfeder aufbringen würde, oder?


    "Die Druckregler vor Kampfeinwirkung zu schützen ist gar nicht so dumm . Wäre sicher sinnvoll.Bevor etwas passiert.

    Das mit den Sicherheitsventilen könnte auch nicht schaden ,obwohl auf den Zylindern sicher eine doppelte oder dreifache "Sicherheit " ist."


    Ich dachte ein 10bar Zylinder geht vielleicht bis 12bar, bis 14bar mit Glück und solange bis die Dichtungen hin sind?


    Ich frage mich halt immer was da so zusammenkommt wenn z.B. Chaos-2 o.ä. den Bot hochschmeisst, und er landet mit seinen 100kg genau auf der Waffe, die wiederum auf den Zylinder zurückwirkt - deshalb die Frage nach einem Sicherheitsventil.


    MfG,

    scotchco

  • He, könntet ihr auch mal wo anders was dazuschreiben? Außer euch 3 kennt sich hier sowieso keiner aus.

  • "ihr auch mal wo anders was dazuschreiben? Außer euch 3 kennt sich hier sowieso keiner aus."


    Was, genau, ist dein Problem? Nicht jeder hier hat Bock sich zu Themen zu äussern die A) hirnrissig oder B) schon 6 mal besprochen sind.


    @hydro


    "Da gefällt mir der 4. Vorschlag viel besser."


    Könnte man nicht auf dem "rechten" Zweig einen Druckregler vorschalten, sagen wir auf 2 bis 4 bar, um so bei der Rückführung des Kolbens CO² zu sparen? Bei diesen 0-10bar Druckreglern müsste doch genug Durchfluss da sein daß die Rückführung noch ordentlich schnell geht?


    Hmm... müsste doch sogar mit der 5/2 Lösung gehen, wenn man den Regler nach dem Ventil einsetzt, oder? Oder welchen Einfluss hat das auf den Schnellentlüfter?


    MfG,

    scotchco

  • Wenn man bei Vorschlag 2 den Zylinder wieder einfährt würde sich doch der eingeschlossene Druck erhöhen. Das würde auch bedeuten das man nicht nur Kräfte, sondern dazu eine Volumenberechnung hinzufügen muss. Dieses Problem könnte man damit umgehen indem man auf der 8 bar Seite auch einen Schnellentlüfter einbauen würde. Der öffnet bein einer Druckdifferenz und würde den Druck immer auf 8 bar halten. Die Druckerhöhung bei Kompremieren würde somit wegfallen und das Einfahren würde beschleunigt werden.


    Der Mech

  • Der Vorschlag 2 (aus dem Datasheed) hat den entscheidenden Vorteil,dass dieses System viel schneller ausfährt ,da der Zylinder dauernd unter Druck steht und nicht erst durch ein Ventil Druck aufgebaut werden muss.Das der Zylinder in der Mitte stehenbleibt ist nicht unbedingt ein Problem ,denn wenn das Reservoir das vierfache Volumen des Zylinders hat ist bei der kompletten Rückführung zum Anschlag erst Druckausgleich erreicht ,hier die Rechnung:


    p1*V1=p2*V2 (nehmen wir V als Volumen des Puffers und x für das Volumen des Zylinders)


    Das Volumen V+x mit 8 Bar(vollkommen ausgefahren) soll nun also durch 10 Bar auf V zusammengedrückt werden:


    8 Bar * (V+x) = 10 Bar * V ->

    8 Bar * V + 8 Bar * x = 10 Bar * V ->

    8 Bar * x = 2 Bar * V

    4 * x = V


    (hoffe es stimmt ,bin z.Z. extrem müde)

    Eine sehr gute Variante ,aber leider nur mit niederigen Drücken.


    @scotcho: Klar kann man auf der Rückführungsseite (bei Variante 4) ein Druckminderer einbauen.Für einen Flipper eine sehr gute Idee !!!

    Aber nun weg von der Theorie :)
    [SIZE=1]Diese Nachricht wurde am 16.01.2002 um 18:33 Uhr von Heinzelmann editiert.[/font]

  • Ich verstehe was du meinst.


    Wenn der Druck im Resrevoir beim Ausfahren reduziert wird, wird durch den Druckminderer auf 8bar aufgefüllt, nach dem Zurückfahren ist der Druck dann höher, abhängig vom Reservoirvolumen...


    Hast recht, so im ersten Überschlag komme ich bei einem 3 x größeren reservoir auf 10,6bar, nach einfahren - das geht so also gar nicht.


    Der unbedarfte würde dann also erstmal den Druck am Regler runterdrehen. Ohne die von dir vorgeschlagenen, mit CO² Verlust behaftete Lösung dürfte der Druckregler für das Reservoirsystem nur auf ca. 6bar stehen. Dann hätte man nach der ersten Betätigung und zurückfahren knapp über 8 bar im System.


    Oder man baut das ganze Ding umgekehrt und auf "Zug" statt "Druck" (d.h. den Reservoirteil stangenseitig), verzichtet damit auf ca. 8% bis 10% Leistung, und alles wird ganz easy.


    MfG,

    scotchco

  • @scotcho du hast Recht ein Puffer mit dreifachem Volumen verhindert ,dass der Zylinder komplett zusammengedrückt werden kann.Deswegen muss man ja auch mindestens das viefache Volumen des Zylinders als Puffervolumen nehmen (siehe Rechnung) ,da es einfacher ist ,sagen wir mal bei einem 50*200 Zylinder ,welcher ca. 0,4 Liter Volumen hat die 4*0,4 Liter (Puffer) + 0,4 (Zylinder ) = 2 Liter zusammenzudrücken ,als nur 1,6 Liter.

    Deshalb nach obiger Formel die Mindestgröße ausrechnen und um auf Nummer sicher zu gehen (Schlaüche sind bei der Rechnung ja vernachlässigt) ein überdimensionierten Puffer nehmen ,bei den vorgeschlagenen 8 Bar/10 Bar würd ich für den Puffer das fünfache Volumen von dem Zylinder nehmen ,wenn einer genau weiss ,wieviel Volumen seine Kabel usw. wegnehmen kann er das aber noch genauer berechnen.

    So ich hoffe das klärt die Frage.

  • Das werden dann ganz schön grosse Reservoirs...


    Um beim Thema zu bleiben:


    Ein System mit einem fetten 2/2 "Ausfahr"ventil und Entlüftung und Einfahren via 5/3 (5/2 müsste aber auch gehen):



    Das ist das System vom Bot "M2" (allerdings etwas vereinfacht - er verwendet ein druckluftunterstütztes 5/3, da er mit 16bar arbeitet.


    MfG,

    scotchco
    [SIZE=1]Diese Nachricht wurde am 17.01.2002 um 00:33 Uhr von scotchco editiert.[/font]

  • Ist das nicht ganz schön komliziert?

    Beim Ausfahren mußt Du aber das 5/3 mit betätigen damit das Schnellentlüftungsventil auf geht.

    Du hast allerdings den Vorteil (was ja warscheinlich auch so beabsichtigt war ),daß Du Luft von zwei Ventilen auf die Ausfahrseite bekommst.Da müßen dann halt große Rohr/Schlauchquerschnitte ran.

    Die 5/2er Lösung mit Einfahrdruckreduzierung müßte funktionieren da ja bei Pneumatik Druckreduzierung mit Volumenreduzierung einhergeht.Müßte klappen.:dafuer:


    MFG

    Hydro

  • Wenn man die von dem Zylinder betätigte Waffe in der Ruheposition "einrastet" könnte man doch mit jedem Aufbau


    A) den stangenseitigen Teil bereits vor Betätigung entlüften


    und


    B) die Ventile zum kolbenseitigen Teil bereits öffnen und diesen unter Druck setzen.


    MfG,

    scotchco

  • Ich will euch ja nicht dreinreden,aber wenn ich die

    Zeichnung ansehe habt ihr beim Reservoir T-Stück ein Flaschenhals(1 Leitung zu 2 Ventilen),baut das Reservoir vor den beiden Ventilen ein,somit ist die Druckabgabe schneller,unterschätzt nie den Verlust der pneumatischen

    Leitungen der entstehen kann nur durch den Querschnitt,bei eurer Lösung mit 2 Ventilen bringt das nämlich nichts,weil die Durchflussmenge begrenzt durch die Leitung(Querschnitt X) nach dem Reservoir ist,da könnt ihr noch soviele Ventile hinten dranhängen,da geht nix schneller!:bounce:

    Zudem müsste man den Querschnitt nach den Ventilen verdoppeln um eine Wirkung zu erzielen.


    Shredder

  • "baut das Reservoir vor den beiden Ventilen ein"


    Wenn du jetzt noch schreibst worauf du dich beziehst, kann ich dir vielleicht sogar folgen.


    MfG,

    scotchco

  • sorry,ich probiers,lass das T-stück vom Reservoir weg und setz den Druckspeicher parallel auf der Eingangseite deiner Ventile hin,2 Leitungen doppelter Querschnitt,dann fällt der Flaschenhals nach dem T-stück Druckspeicher weg(+ du gewinnst den Durchfluss der Grundspeisung),und wenn du es noch genauer wissen willst dann mail mir mal die Zeichnung und versuch sie dir anzupassen!


    Shredder:bounce: