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Hydraulisches Spannfutter

Was ist ein hydraulisches Spannfutter?

Hydraulische SpannfutterEin hydraulisches Spannfutter ist ein Werkzeug, das mit Hilfe von Hydraulikdruck ein Werkstück festhält.

Es hat Backen zum Spannen des Werkstücks und kann durch einen rotierenden Zylinder geöffnet und geschlossen werden. In der Regel wird ein hohles hydraulisches Spannfutter (Hohlspannfutter) verwendet, das in der Mitte eine Durchgangsbohrung hat. Darin kann ein stangenförmiges Werkstück befestigt werden.

Mit Hilfe des hydraulischen Drucks kann über die Backen eine große Kraft auf das Werkstück ausgeübt werden, so dass es fest fixiert werden kann.

Anwendungen von hydraulischen Spannfuttern

Hydraulische Spannfutter werden hauptsächlich an Werkzeugmaschinen wie Dreh- und Fräsmaschinen montiert, um Werkstücke zu spannen. Da auf diese Werkzeugmaschinen große Kräfte einwirken können, sind hydraulische Spannfutter notwendig, um das Werkstück fest zu spannen.

Dadurch bleibt die Bewegung auch bei hohen Drehzahlen des Hydrodehnspannfutters stabil und kann zum Bohren von Löchern mit einem in der Mitte befestigten Bohrer oder zum Schneiden der Oberfläche eines festen Werkstücks verwendet werden. Sie sind ein wesentlicher Bestandteil einiger großer Werkzeugmaschinen.

Funktionsweise der hydraulischen Spannfutter

Hydraulische Spannfutter sind Werkzeuge, die mit Hilfe von Hydraulikkraft die Backen öffnen und schließen und das Werkstück darin fixieren. Neben hydraulischen Spannfuttern werden sie auch als Kraftspannfutter bezeichnet.

Bei hohlen Kraftspannfuttern befindet sich in der Mitte des Futters eine Durchgangsbohrung, durch die ein stabförmiges Werkstück geführt werden kann. In diesem Fall wird der hydraulische Druck zum Ausstoßen der Backen verwendet, die das Werkstück fest einspannen.

Der hydraulische Druck wird auf der Grundlage des Pascalschen Prinzips erzeugt. Das Pascalsche Prinzip besagt, dass sich der Druck, der auf eine in einem geschlossenen Behälter eingeschlossene Flüssigkeit ausgeübt wird, gleichmäßig in der Flüssigkeit ausbreitet. Aufgrund der Ausbreitung eines konstanten Drucks ist die einwirkende Kraft umso größer, je größer die Querschnittsfläche ist, mit der die Flüssigkeit in Kontakt ist.

Wenn zwei Kolben mit unterschiedlichen Querschnittsflächen durch ein Rohr verbunden sind und der Kolben mit der kleineren Querschnittsfläche in die Flüssigkeit gedrückt wird, breitet sich der Druck in der Flüssigkeit aus und der andere Kolben wird angehoben. Dadurch wird in dem Kolben mit der größeren Querschnittsfläche eine größere Kraft erzeugt, was zu einer größeren Leistung führt, auch wenn weniger Kraft aufgebracht wird. Viele hydraulische Geräte nutzen das oben beschriebene Prinzip, so auch hydraulische Spannfutter.

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Hydraulischer Schraubstock

Was ist ein hydraulischer Schraubstock?

Hydraulische SchraubstöckeEin hydraulischer Schraubstock ist ein Werkzeug, das die Kraft des hydraulischen Drucks nutzt, um einen Gegenstand fest einzuspannen.

Der Abstand zwischen den beiden Schraubstöcken kann von außen durch Drehen des Griffs eingestellt werden. Die Stärke, mit der der Gegenstand eingespannt wird, variiert je nach Abstand zwischen den beiden Schraubstöcken. Da das Werkzeug mit hydraulischem Druck arbeitet, kann es mit geringerem Kraftaufwand und mit einer Spanngenauigkeit befestigt werden, die mit manueller Kraft allein nur schwer zu erreichen ist.

Wenn die Spannkraft zu stark ist, kann sich eine der Klemmen abheben, wodurch sich das Objekt bewegt. Um dies zu verhindern, werden Hydraulische Schraubstöcke mit einer Abhebesicherung eingesetzt.

Anwendungen von hydraulischen Schraubstöcken

Hydraulische Schraubstöcke kommen zum Einsatz, wenn Metall oder Holz bearbeitet wird und das Material stark gesichert werden muss.

Beispiele sind das Schneiden, Schweißen oder Schleifen des zu sichernden Materials. Obwohl ein normaler manueller Schraubstock verwendet werden kann, muss darauf geachtet werden, dass der Schraubstock nicht verschoben wird. Dies trifft zu, wenn ein schwereres Material stärker befestigt werden muss oder wenn eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit erforderlich ist.

In solchen Fällen werden hydraulische Schraubstöcke zum Fixieren des Materials verwendet. Dieses Werkzeug wird in vielen Werkstücksituationen eingesetzt.

Funktionsweise des hydraulischen Schraubstocks

Ein Schraubstock ist ein Werkzeug, das einen Gegenstand zwischen zwei Metallplatten einspannt und ihn festhält.

Hydraulische Schraubstöcke arbeiten mit hydraulischer Kraft und können Materialien leicht einspannen. In der Regel wird der Griff von außen gedreht und die Klemmkraft kann je nach Drehung eingestellt werden. Diese Methode basiert auf einem hydraulischen Druckerzeugungsmechanismus, der auf dem Pascalschen Prinzip beruht.

Wenn eine Flüssigkeit in einem Behälter eingeschlossen ist und von einer Seite Druck auf die Flüssigkeit ausgeübt wird, breitet sich der Druck gleichmäßig im Behälter aus. Je größer die Druckfläche ist, desto größer ist die Kraft. Selbst wenn ein Kolben mit einer kleinen Fläche hineingedrückt wird, kann eine große Kraft auf die große Fläche am Ausgang ausgeübt werden.

Es gibt zwei Arten von hydraulischen Schraubstöcken: die eingebaute Druckhydraulik, bei der sich das Öl im Inneren befindet, und die externe Versorgung, bei der das Öl von außen eingespritzt wird. Das eingebaute Hydrauliksystem hat den Vorteil, dass es keine hydraulische Einstellung erfordert und sofort eingesetzt werden kann. Der Typ mit externer Ölzufuhr wird gewählt, wenn der hydraulische Mechanismus nicht in Betrieb sein muss oder wenn die Stärke des hydraulischen Drucks angepasst werden muss.

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Hydraulikschlauch

Was ist ein Hydraulikschlauch?

Hydraulische SchläucheHydraulikschläuche sind der Durchflussweg für die Hydraulikflüssigkeit in hydraulisch angetriebenen Geräten.

Hydraulikleistung ist die von einer Hydraulikpumpe erzeugte Leistung, die die Kraft eines Motors umwandelt. Sie wird hauptsächlich in Baumaschinen verwendet, da selbst kleine Pumpen große Mengen an Energie erzeugen können.

Im Gegensatz zu Wasserschläuchen sind sie für hohe Drücke ausgelegt, da der Fließweg unter einem höheren Druck steht als die Wasserversorgung in normalen Haushalten. In den letzten Jahren werden sie zunehmend als Alternative zu herkömmlichen Hydraulikleitungen wie Stahlrohren und starren Rohren eingesetzt.

Anwendungen von Hydraulikschläuchen

Als unverzichtbares Produkt für hydraulische Geräte und flexible Rohrleitungen, die in Hochdruckumgebungen eingesetzt werden können, werden Hydraulikschläuche in Baumaschinen wie Hydraulikbaggern und Radladern sowie in Fabrikanlagen wie Spritzgussmaschinen und Druckgussmaschinen verwendet.

Im Vergleich zu Hydraulikleitungen sind Hydraulikschläuche flexibler und leichter, was eine größere Flexibilität ermöglicht. Sie werden häufig verwendet, wenn Leitungen auf engem Raum verlegt werden müssen, insbesondere bei kleinen schweren Maschinen, wo sie eine wichtige Rolle spielen.

Funktionsweise der Hydraulikschläuche

Hydraulikschläuche werden als Durchflussweg für Hydrauliköl verwendet und bestehen aus dickwandigen Gummischläuchen im Vergleich zu den in normalen Haushalten verwendeten Wasserschläuchen. Hydraulikschläuche, die als Fließwege für die Hydraulikleistung verwendet werden, sind aufgrund der durch die Rotation der Hydraulikpumpe verursachten Vibrationen anfällig für Ermüdungsbrüche, wie z. B. Rissbildung. Auch die Wartung ist in solchen Fällen schwierig.

Im Gegensatz dazu sind Hydraulikschläuche leichter zu warten als Hydraulikrohre. In den letzten Jahren ersetzen Hydraulikschläuche zunehmend die Hydraulikrohre, da je nach Anwendung und Einsatzart Schläuche hergestellt werden, die hohen Belastungen standhalten können.

Wie wählt man Hydraulikschläuche aus?

Bei der Auswahl eines Hydraulikschlauchs sind mindestens sechs Punkte zu beachten:

  1. Prüfen Sie die Art der verwendeten Flüssigkeit.
  2. Wählen Sie den Innendurchmesser des Hydraulikschlauchs entsprechend der Durchflussmenge und der Geschwindigkeit der verwendeten Flüssigkeit.
  3. Prüfen Sie den maximalen Betriebsdruck.
  4. Prüfen Sie die Temperatur und die Umgebungstemperatur der verwendeten Flüssigkeit.
  5. Prüfen Sie den Mindestbiegeradius, nachdem Sie die Einbaulage des Hydraulikschlauchs überprüft haben.
  6. Prüfen Sie die Art der Armatur.

Eine falsche Auswahl der Hydraulikschläuche kann zu Problemen führen, wie z.B. Beschädigung der Hydraulikschläuche oder Unfähigkeit der Maschine, ihre volle Leistung zu erbringen. Für die Auswahl der richtigen Hydraulikschläuche ist ein umfangreiches Wissen über Flüssigkeiten, Anschlüsse und hydraulische Geräte erforderlich.

Weitere Informationen über Hydraulikschläuche

1. Armaturen

Da Hydraulikschläuche hohen Druckbelastungen ausgesetzt sind, werden in der Regel spezielle Armaturen verwendet, um sie mit hydraulischen Geräten zu verbinden. Die Armatur hat die Aufgabe zu verhindern, dass sich der Schlauch durch den hohen Hydraulikdruck ablöst.

Wenn z. B. ein Schlauch an einen Wasserhahn angeschlossen ist, um Wasser abzulassen, während der Wasserhahn vollständig geöffnet ist und Wasser unter hohem Druck abläuft, wird die Haltekraft des Schlauchs durch die Kraft des Wassers am Schlauch und am Wasserhahn überstiegen, so dass sich der Schlauch ablöst. Um dies zu verhindern, sollten Wasserhahn und Schlauch zusammengebunden oder verdrahtet werden.

Da der hydraulische Druck höher ist als der der Wasserversorgung, werden die Nippel und Muffen der Armaturen kombiniert, um sie strukturell zu verstärken. Die Vorteile der Armaturen liegen darin, dass sie leicht anzubringen und zu lösen sind, dass sie keine Dichtungen usw. benötigen. Da sie als eigenständige Einheit verbunden werden können und sie eine flexible Verrohrung ermöglichen, da der Winkel durch den Grad des Anziehens frei eingestellt werden kann.

2. Installation und Wartung

Aufgrund ihrer Flexibilität werden Hydraulikschläuche häufig an beweglichen Teilen installiert. Sie müssen so ausgelegt sein, dass Schäden durch Kontakt mit der Peripherie der Maschine ausgeschlossen sind. Das darin fließende Hydrauliköl steht unter hohem Druck, so dass bei einer Beschädigung das Hydrauliköl mit hohem Druck herausspritzt. Da es sehr gefährlich ist, wenn Arbeiter mit Hochdrucköl in Berührung kommen, sollten die Hydraulikschläuche entsprechend geschützt werden.

Das Material der Hydraulikschläuche besteht hauptsächlich aus Gummi und es wird allgemein empfohlen, sie alle zwei Jahre auszutauschen, um Schäden aufgrund von Verschleiß zu vermeiden.

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Hydraulikwerkzeug

Was ist ein Hydraulikwerkzeug?

Hydraulische WerkzeugeHydraulikwerkzeuge sind Elektrowerkzeuge, die mit einem Hydrauliksystem arbeiten.

Sie erzeugen einen hohen Druck und werden für mechanische Arbeiten verwendet.

Hydraulikwerkzeuge können sowohl manuell als auch elektrisch betrieben werden. Manuelle Hydraulikwerkzeuge erzeugen den Druck durch die manuelle Betätigung einer Pumpe, benötigen also keinen Stromanschluss und können im Freien oder auf der Baustelle eingesetzt werden.

Elektrisch betriebene Hydraulikwerkzeuge hingegen verwenden einen Elektromotor für den Antrieb der Pumpe, was sie schneller und effizienter macht. Elektrische Hydraulikwerkzeuge haben den zusätzlichen Vorteil, dass sie sicherer sind, da sie mit einer automatischen Druckkontrolle und Leckageverhütung ausgestattet sein können.

Anwendungen von Hydraulikwerkzeugen

Hydraulikwerkzeuge werden hauptsächlich zum Heben und Tragen schwerer Gegenstände verwendet, z. B. hydraulische Wagenheber und Hebevorrichtungen. Sie werden auch häufig zum Schneiden und Bohren von Metall, zum Biegen und Pressen von Metall, zum Quetschen von Kabeln und Rohren, zum Verlegen von Eisenbahnschienen, zum Eingraben unterirdischer Rohre, zum Festmachen und Schleppen von Schiffen sowie zur Reparatur und Wartung von Fahrzeugen eingesetzt.

Zu den Werkzeugtypen gehören hydraulische Schneidgeräte, hydraulische Stanzen, hydraulische Pressen, hydraulische Biegegeräte, hydraulische Presswerkzeuge, hydraulische Schienenschieber, hydraulische Grabenzieher, hydraulische Winden, hydraulische Wagenheber, hydraulische Pressen und hydraulische Schraubendreher.

Merkmale von Hydraulikwerkzeugen

Vorteile

Hydraulikwerkzeuge sind bei ihrer Arbeit sehr effizient, da sie mit kleinen Hydraulikzylindern große Kräfte erzeugen können. Durch die Einstellung des Drucks im Hydrauliksystem können Hydraulikwerkzeuge auch sehr präzise Kraft erzeugen und Geschwindigkeit und Hub steuern.

Außerdem arbeitet das Hydrauliksystem mit einem flüssigen Medium, was bedeutet, dass die Komponenten einem geringeren Verschleiß unterliegen und über einen langen Zeitraum hinweg eine hohe Leistung beibehalten. Hydraulikwerkzeuge zeichnen sich auch durch ihren einfachen Aufbau aus, was zu weniger Ausfällen führt und sie sehr zuverlässig macht.

Hydraulikwerkzeuge sind aufgrund ihrer geringeren Wartungskosten wirtschaftlicher als Elektrowerkzeuge. Sie sind außerdem sehr effizient, was die Arbeitszeit verkürzt und die Produktivität erhöht.

Nachteile

Hydraulikwerkzeuge enthalten Hydrauliksysteme, aus denen Öl aus Leitungen, Anschlüssen und Hydraulikdichtungen austreten kann.

Das Hydrauliksystem kann auch durch Ölverschmutzung und Verschleiß beschädigt werden, so dass es ordnungsgemäß gewartet werden muss, was mit hohen Wartungskosten verbunden ist.

Arten von Hydraulikwerkzeugen

Es gibt verschiedene Arten von Hydraulikwerkzeugen, darunter Pumpen-, Zylinder- und Aggregatetypen. Die Merkmale und der Verwendungszweck der einzelnen Typen sind wie folgt:

1. Pumpenbetriebene Hydraulikwerkzeuge

Dies sind Werkzeuge, die den hydraulischen Druck manuell erzeugen. Da die Pumpe manuell betrieben wird, ist keine Stromversorgung erforderlich und sie sind für den Einsatz im Freien und auf der Baustelle geeignet. Sie eignen sich jedoch nicht für schnelle Arbeiten mit hohem Volumen, da der durch den Pumpenbetrieb erzeugte Druck relativ langsam ist.

2. Hydraulikwerkzeuge mit Zylinder

Sie verwenden einen Hydraulikzylinder zur Krafterzeugung. Es gibt Typen, die den Hydraulikdruck mit einer Handpumpe und Typen, die den Hydraulikdruck mit einer elektrischen Pumpe erzeugen.
Hydraulikwerkzeuge mit Zylindern erzeugen die Kraft mit Hilfe von Hydraulikzylindern und eignen sich daher besser für Arbeiten mit hoher Geschwindigkeit und großem Volumen als Hydraulikwerkzeuge mit Pumpen. Sie eignen sich auch für präzise Arbeiten, da die Bewegung des Hydraulikzylinders genau gesteuert werden kann.

3. Hydraulikwerkzeuge mit Antriebsaggregat

Hydraulikwerkzeuge mit Antriebsaggregat verwenden eine elektrische Pumpe zur Erzeugung von Hydraulikdruck. Die Elektropumpe erzeugt den Hydraulikdruck mit hoher Geschwindigkeit und ist daher für Arbeiten mit hohem Volumen geeignet. Hydraulikwerkzeuge mit Kraftantrieb haben den Vorteil einer hohen Sicherheit, da sie mit einer Druckkontrolle und einem Leckageschutz ausgestattet sein können. Andererseits benötigen sie einen Stromanschluss, was ihren Einsatz im Freien und auf der Baustelle einschränkt.

Aufbau von Hydraulikwerkzeugen

Hydraulikwerkzeuge erzeugen Kraft durch die folgenden Prozesse:

1. Hydraulische Druckerzeugung

Der Grundaufbau eines Hydraulikwerkzeugs besteht aus einer Hydraulikpumpe, Rohrleitungen, Steuerventilen und Betätigungselementen. Zunächst wird das Öl von der Hydraulikpumpe unter Druck gesetzt und das Hochdrucköl über die Rohrleitungen zu den Betätigungselementen geleitet.

2. Betätigung des Hydraulikzylinders

Das Hochdrucköl fließt in den Kolben des Zylinders, der den Kolben ausschiebt und gleichzeitig das Öl im Inneren des Zylinders drückt, wodurch ein Druck entsteht. Dieser Druck betätigt die am Zylinder angebrachten Arbeitswerkzeuge.

3. Verriegelung der Betätigungsteile

Bei Betätigung des Hydraulikzylinders verdichtet der am Zylinder angebrachte Kolben das Öl und das Hochdrucköl wird über die Rohrleitungen zu den Betätigungselementen geleitet. Dieses Hochdrucköl setzt die Betätigungselemente in Bewegung und erzeugt mit geringem Kraftaufwand eine große Kraft.

4. Steuerung des Hydraulikdrucks

Hydraulikwerkzeuge können die Bewegung der beweglichen Teile durch die Steuerung des Hydraulikdrucks mit Hilfe von Steuerventilen regulieren. Steuerventile regeln den Hydraulikdruck und werden zur Steuerung der Größe und des Durchflusses des Hydraulikdrucks verwendet. Mit Steuerventilen lassen sich die Arbeitsgeschwindigkeit und die Kraft des Hydraulikwerkzeugs einstellen.

5. Ölkreislauf

Hydraulikwerkzeuge verfügen über Rohrleitungen, die den Ölkreislauf sicherstellen. Das von der Hydraulikpumpe unter Druck gesetzte Öl wird über die Rohrleitungen zu den Betätigungselementen geleitet und das von den Betätigungselementen verbrauchte Öl wird wieder zur Hydraulikpumpe zurückgeführt. Dies gewährleistet eine effiziente Nutzung des Hydraulikdrucks.

Weitere Informationen zu Hydraulikwerkzeugen

Beispiele für Hydraulikwerkzeuge und ihre verschiedenen Verwendungen

Im Folgenden werden gängige Arten von Hydraulikwerkzeugen und ihre Verwendungszwecke aufgeführt:

1. Hydraulische Wagenheber: Anheben von Fahrzeugen und auf Baustellen

2. Hydraulische Heber: schwere Hebearbeiten

3. Hydraulische Biegegeräte: Biegen von Metallrohren und -stangen

4. Hydraulische Stanzen: Bohren von Löchern in Bleche

5. Hydraulische Werkzeuge: Crimpen von Drähten und Rohren

6. Hydraulische Schienenschieber: Ausrichten von Eisenbahnschwellen und Schienen

7. Hydraulische Grabenfräsen: Ausheben von Gräben im Boden

8. Hydraulische Winden: Ziehen von Lasten

9. Hydraulische Zangen: Fixieren von Werkstücken bei der Bearbeitung

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Seismograph

Was ist ein Seismograph?

Ein Seismograph ist ein Gerät, das entwickelt wurde, um die Erschütterungen eines Erdbebens aufzuzeichnen, wenn dieses auftritt.

Es wird angenommen, dass der Prototyp bereits vor über 1800 Jahren in China existierte, und er wird oft als das älteste Seismograph der Welt bezeichnet. Moderne Seismographen sollen in Japan in der frühen Meiji-Zeit (1868-1912) erfunden worden sein, und seither wurden verschiedene Verbesserungen vorgenommen.

Ein ähnlicher Begriff wie Seismometer ist seismischer Intensitätsmesser, der eine Art Seismograph ist. Neben der Funktion eines Seismometers hat ein Seismometer auch die Funktion, die seismische Intensität zu berechnen, und wird daher getrennt von einem Seismographen genannt.

Anwendungen von Seismographen

Die von Seismographen gemessenen Daten werden für verschiedene Maßnahmen zur Erdbebenbekämpfung verwendet.

Seismographen sind über die ganze Welt verteilt, allein die JMA verfügt über mehr als 600 Standorte im ganzen Land. Die jeweiligen Länder sammeln die Daten von den Seismographen im ganzen Land in Echtzeit, und wenn ein Erdbeben auftritt, werden die Daten auf verschiedene Weise genutzt, z. B. für die Versendung von Gefahrenwarnungen in Form von Erdbebenfrühwarnungen, Informationen über die Erdbebenintensität und das Epizentrum sowie für Tsunami-Vorhersagen. Diese Informationen werden dann an die nationale Regierung und verschiedene Ministerien und Behörden weitergeleitet, um sicherzustellen, dass anschließend schnell die notwendige Hilfe geleistet werden kann.

Seismographen werden auch als Instrumente zur Beobachtung vulkanischer Aktivitäten eingesetzt. Seismographen werden in der Nähe von Vulkanen installiert, um vulkanische Erdbeben und vulkanische Mikroerschütterungen zu beobachten.

Funktionsweise von Seismographen

Seismographen sind Instrumente, die sich das Pendelprinzip zunutze machen.

1. Das Gesetz der Trägheit sorgt für einen unbeweglichen Punkt

Seismographen werden in der Regel an der Erdoberfläche oder unterirdisch installiert und bewegen sich mit dem Boden, wenn dieser bebt, so dass ein Referenzpunkt, der so genannte unbewegliche Punkt, erforderlich ist, der sich im Verhältnis zum Boden nicht bewegt.

Unter der Annahme, dass der Drehpunkt des Pendels der Boden ist, wird ein Stift an der Position des Gewichts platziert und eine Papierrolle am Ende des Stifts angebracht, die mit einer konstanten Geschwindigkeit zugeführt wird. Wenn der Boden schnell bebt, bebt auch die gesamte Vorrichtung, aber die Gewichte bleiben aufgrund des Trägheitsgesetzes im Raum stehen, so dass das Beben des Bodens auf der Papierrolle aufgezeichnet wird. Erdbebenerschütterungen treten normalerweise in alle Richtungen auf, aber Erschütterungen, die parallel zur Bewegung der Papierrolle verlaufen, lassen sich nur schwer aufzeichnen, weshalb drei Seismographen verwendet werden, die jeweils drei Komponenten aufzeichnen: Nord-Süd, Ost-West und Auf-Ab.

In jüngster Zeit werden auch Seismographen eingesetzt, die anstelle von Papierrollen Spulen und Magnete verwenden, um die Bewegung eines Pendels als elektrisches Signal aufzuzeichnen.

2. Beobachtung von Verschiebung, Geschwindigkeit und Beschleunigung

Die Beobachtung von Auslenkung, Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Bodens steht im Zusammenhang mit der Eigenperiode des Pendels.

Die Zeit, die das Gewicht benötigt, um in seine Ausgangslage zurückzukehren, wenn das Pendel frei schwingt, wird als Eigenperiode bezeichnet. Ist die Schwingungsdauer des Bodens im Vergleich zur Eigenperiode sehr kurz, bleibt das Gewicht stehen; ist dagegen die Schwingungsdauer des Bodens im Vergleich zur Eigenperiode sehr lang, schwingt das Gewicht in der gleichen Weise wie der Boden. Wenn die Schwingungsperiode des Bodens gleich der Eigenperiode ist, wird das Gewicht aufgrund von Resonanz viel stärker schwingen als der Boden.

Um die Resonanz zu verhindern, wird ein Dämpfer am Gewicht angebracht und eine Reaktionskurve des Seismographen erstellt, bei der die Periode des Bodens auf der horizontalen Achse und die Verschiebung auf der vertikalen Achse dargestellt wird. In einer Region, in der die Erschütterungsperiode viel kürzer ist als die natürliche Periode und die Verschiebung konstant ist, sind die Gewichte ortsfest, so dass man beobachten kann, um wie viel sich der Boden aufgrund der Erschütterung von seiner ursprünglichen Position entfernt hat, also die Verschiebung. In Regionen, in denen die Erschütterungsperiode gleich der natürlichen Periode ist, kann die Geschwindigkeit gemessen werden, und in Regionen, in denen die Periode länger als die natürliche Periode ist, kann die Beschleunigung gemessen werden.

Weitere Informationen über Seismographen

1. Arten von Seismographen

Es gibt drei Haupttypen von Seismographen: hochempfindliche Seismographen für kleine Erschütterungen, Breitbandseismographen für langsame Erschütterungen und starke Seismographen für starke Erschütterungen.

Diese werden für unterschiedliche Zwecke eingesetzt. Beispielsweise können hochempfindliche Seismographen aufgrund ihrer Eigenschaften Erschütterungen feststellen, die mit dem beabsichtigten Zweck nichts zu tun haben, so dass Maßnahmen wie das Bohren von Beobachtungsbohrungen erforderlich sein können.

2. Beobachtungsmethoden mit Seismographen

Es gibt zwei Arten der seismischen Beobachtung: die regelmäßige und die vorübergehende.

Bei der regelmäßigen Beobachtung handelt es sich um eine Methode der kontinuierlichen Beobachtung über einen langen Zeitraum, während die zeitlich begrenzte Beobachtung eine Methode der begrenzten Beobachtung über einen kurzen Zeitraum ist. Vorübergehende Beobachtungen werden zu bestimmten Zwecken durchgeführt, z. B. zur Beobachtung von Nachbeben nach einem schweren Erdbeben.

3. Der Einsatz von Seismographen

Seismographen werden bei verschiedenen Initiativen zur Katastrophenvorbeugung und -minderung eingesetzt.

Seismographen werden auch für Informationen wie Erdbebenfrühwarnungen verwendet, die von den jeweiligen Ländern verbreitet werden. Die Seismographen und Messgeräte für die seismische Intensität werden eingesetzt, um das Auftreten eines Erdbebens sofort zu erkennen und entsprechende Informationen zu verbreiten.

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Trichter

Was ist ein Trichter?

TrichterEin Trichter ist ein Gerät, mit dem Flüssigkeiten von einem Behälter in einen anderen umgefüllt werden können.

Er wird hauptsächlich bei chemischen Experimenten verwendet. Das häufigste und bekannteste Beispiel ist der Glastrichter. Er hat die Form eines umgedrehten Dreiecks mit einer weiten Öffnung an der Spitze, die sich nach unten hin verjüngt. Am unteren Ende ist ein schmales Rohr angebracht.

Anwendungen von Trichtern

Die Verwendung von Trichtern kann in zwei Hauptkategorien eingeteilt werden: Die erste dient dem Umfüllen von Flüssigkeiten. Wenn eine Flüssigkeit direkt von einem Behälter in einen anderen gegossen wird, kann es sein, dass sie nicht gut übergeht und verschüttet wird. Bei Wasser beispielsweise ist das in Ordnung, aber bei gefährlichen Flüssigkeiten kann es zu Problemen führen.

Die zweite Anwendung ist das Trennen von Flüssigkeiten und Feststoffen in Suspension. Bei dieser Anwendung wird ein Filterpapier auf den Trichter gelegt und die Flüssigkeit, in der die Feststoffe dispergiert sind, in den Trichter gegossen. Die Flüssigkeit läuft durch das Filterpapier und das enge Rohr des Trichters. Währenddessen verbleiben die Feststoffe auf dem Filterpapier und können von der Flüssigkeit getrennt werden.

Funktionsweise des Trichters

Die Funktionsweise eines Trichters hängt von der Art des Trichters ab. Typische Trichterfunktionsweisen sind:

1. Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten durch Glastrichter

Zur Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten mittels eines Glastrichters wird zunächst ein Filterpapier auf einen umgedrehten dreieckigen Glastrichter gelegt. Wenn man eine Suspension von dispergierten Feststoffen durch die Öffnungen des Trichters gießt, erhält man das unlösliche Material als Rückstand auf dem Filterpapier, während die Flüssigkeit das Filterpapier durchläuft und als Filtrat abgetrennt wird.

Die Fest-Flüssig-Trennung durch einen Glastrichter ist das einfachste Beispiel für die Verwendung eines Trichters zur Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten. Viele Menschen werden es in naturwissenschaftlichen Experimenten in der Schule verwendet haben.

2. Trennung von zwei Flüssigkeiten mit einem Trichter

Um zwei Flüssigkeiten mit Hilfe eines Trichters zu trennen, gießt man zunächst ein Gemisch aus zwei unvermischbaren Flüssigkeiten in den Auberginen-förmigen Behälterteil des Trichters und lässt es stehen. Die obere Schicht enthält eine Lösung mit geringem spezifischem Gewicht (z. B. Öl) und die untere Schicht eine Lösung mit hohem spezifischem Gewicht (z. B. Wasser), die deutlich voneinander getrennt sind.

Die beiden Flüssigkeiten können getrennt werden, indem der untere Hahn geöffnet wird und nur die untere Schicht entnommen wird.

3. Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten mit einem Buchner-Trichter

Die Öffnung des Buchner-Trichters ist mit einer kreisförmigen Filterplatte mit zahlreichen Poren versehen. In den kreisförmigen Teil wird Filterpapier eingelegt, und die Suspension, in der die Feststoffe dispergiert sind, wird durch die Öffnung des Buchnertrichters gegossen.

Oft handelt es sich bei der einzugießenden Suspension um eine solche, die sich in einem normalen Glastrichter aufgrund ihrer hohen Viskosität oder aus anderen Gründen nur schwer von Feststoff und Lösung trennen lässt. Aus diesem Grund wird ein Buchner-Trichter in eine spezielle Vorrichtung eingebaut, die als Saugfiltrationsflasche bezeichnet wird. Der Trennvorgang erfolgt durch Absaugen mit einem Sauger, um das Lösungsmittel abzusaugen.

Die Filtration mit einem Sauger wird als Saugfiltration oder Unterdruckfiltration bezeichnet und hat den Vorteil, dass der Filtrationsvorgang im Vergleich zum natürlichen Fluss in kürzerer Zeit abgeschlossen ist.

Arten von Trichtern

Es gibt verschiedene Arten von Scheidetrichtern, die, je nach Anwendung, bei chemischen Experimenten verwendet werden. Drei Typen werden besonders häufig verwendet: Glastrichter, Scheidetrichter und Buchner-Trichter.

1. Glastrichter

Glastrichter werden bei der Trennung von festen und flüssigen Bestandteilen in Suspension verwendet. Glas ist das gebräuchlichste Material für diese Art von Trichter, da es resistent gegen organische Lösungsmittel ist, die häufig bei chemischen Experimenten verwendet werden. Über die umgedrehte dreieckige Öffnung wird Filterpapier gestülpt.

2. Scheidetrichter

Ein Scheidetrichter ist ein Trichter, der zur Trennung von zwei unvermischten Flüssigkeiten verwendet wird.

An dem Glasrohr ist ein Hahn angebracht, durch den die Flüssigkeit nach unten fließt und der geöffnet werden kann, damit die Flüssigkeit hindurchfließen und entnommen werden kann.

3. Buchner-Trichter

Buchner-Trichter werden zur schnellen Filtration von Suspensionen mit großen Feststoffmengen oder von Suspensionen mit hoher Viskosität verwendet. Er besteht aus Porzellan, das gegen organische Lösungsmittel beständig ist, und wird durch Einsetzen in eine Saugfiltrationsflasche verwendet. Buchner-Trichter werden häufig bei Experimenten in der synthetischen organischen Chemie verwendet, um große Mengen von Kristallen in kurzer Zeit vom Lösungsmittel zu trennen.

Weitere Informationen zu Trichtern

Materialien für Trichter und Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung

Es gibt eine breite Palette von Trichtermaterialien, darunter Kunststoff, Edelstahl und Glas, die je nach den chemischen Eigenschaften der zu dosierenden Flüssigkeit verwendet werden sollten.

Bei vielen chemischen Experimenten werden z. B. organische Lösungsmittel verwendet, die stark mit Kunststoffen reagieren, so dass ein Glastrichter mit ausgezeichneter Beständigkeit gegen organische Lösungsmittel verwendet wird.

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Antriebskette

Was ist eine Antriebskette?

AntriebskettenEine Antriebskette ist eine ringförmige Metallkette, die zur Kraftübertragung dient. In Kombination mit dünnen Zahnrädern, den so genannten Kettenrädern, und Riemenscheiben überträgt sie die Kraft von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle.

Sie besteht aus einer Platte, die die Last einer Buchse trägt, die als Lager für Bolzen und Stift dient, und einer Rolle, die die Buchse schützt. Zwischen dem Stift und der Buchse ist Fett mit Schmierwirkung eingeschlossen.

Die Größe wird durch eine dreistellige Zahl nach dem Zolltabellensystem angegeben. Wenn beispielsweise die Teilung zwischen den Rahmen 5/8″ und die innere Bolzenbreite 2,0/8″ beträgt, lautet die Kettengröße 520″.

Anwendungen für Antriebsketten

Antriebsketten werden häufig in industriellen Produkten eingesetzt, bei denen eine präzise Bewegung erforderlich ist.

Sie werden zum Beispiel in Steuerketten für Motoren, in Übertragungsketten für Fahrzeuge mit Allradantrieb (die die Antriebskraft auf die Vorder- und Hinterräder übertragen), eingesetzt. Sie werden außerdem zur Kraftübertragung zwischen Getriebe und Antriebsrädern bei Motorrädern und beim Anheben der Gabeln von Gabelstaplern und Kettensägen eingesetzt.

Antriebsketten werden auch in einer Vielzahl anderer Bereiche eingesetzt, z. B. bei der Kraftübertragung in stufenlosen Getrieben (CVT) in Autos und in Schlagzeugsets für die Kickpedale von Basstrommeln und Hi-Hat-Becken.

Funktionsweise von Antriebsketten

Antriebsketten zeichnen sich durch eine Reihe von Merkmalen aus, wie z. B. geringe Pulsation bei der Kraftübertragung durch Schneiden oder Dehnung/Kontraktion aufgrund von Verschleiß und geringe Begrenzung des Abstands zwischen An- und Abtriebswelle. Zu diesen Punkten gehören auch die Anpassungsfähigkeit an Änderungen des Winkels und des Abstands zwischen den Wellen durch den Einsatz eines automatischen Spanners sowie Widerstandsfähigkeit gegen Stoß- und Zugbelastungen.

Zu den anderen Kraftübertragern gehören Gummiriemen, Zahnräder und Wellen. Antriebsketten werden aber eher in Produkten des täglichen Lebens wie Autos und Motorrädern verwendet, da sie hier ein relativ gutes Gleichgewicht zwischen Zuverlässigkeit und Kosten bieten.

Beim Austausch einer Kette müssen die ineinander greifenden Zahnräder, der Spanner und die Kettenführung, die sich berühren, sowie das Schmieröl ersetzt werden. Dadurch sind die Betriebskosten bei extrem langfristiger Nutzung oder beim Einsatz in rauen Umgebungen nicht wesentlich anders oder sogar höher als die von Gummiriemen, Zahnrädern oder Wellen. In Bezug auf die Betriebskosten unterscheiden sie sich nicht wesentlich von Gummiriemen, Getrieben oder Wellen, manchmal sind sie etwas teurer.

Außerdem ist für die Schmierung eine regelmäßige Wartung erforderlich.

Insbesondere Motoröl, Transferöl, Automatikgetriebeöl für CVTs und andere Öle und Fette spielen nicht nur bei der Schmierung, sondern auch bei der Kühlung, Stoßdämpfung und Reinigung eine Rolle. Von daher is ein regelmäßiger Austausch der, für das verwendete Teil, geeigneten Öle und Fette erforderlich.

Weitere Informationen über Antriebsketten

1. Konstruktion der Antriebsketten

Bei der Auslegung der Antriebsketten erfolgt die Auswahl der Kette anhand der Übertragungskapazitätstabelle. Die folgenden drei Mindestanforderungen sind erforderlich.

(1) Die Größe der zu übertragenden Leistung.
(2) Drehzahl und Wellendurchmesser der Antriebs- und Abtriebswelle
(3) Abstand zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle.

Die Anzahl der Wellenumdrehungen und der Wellendurchmesser werden auf die gleiche Weise berechnet wie das Untersetzungsverhältnis von Getrieben. Da der Zahlenwert der übertragenen Leistung im Verhältnis zum Untersetzungsverhältnis ebenfalls bestimmt werden kann, werden die Anzahl der Umdrehungen und der Wellendurchmesser der Antriebs- und der Abtriebswelle aus den Untersetzungsverhältnissen bestimmt, die dem Eingang bzw. dem Ausgang entsprechen. Der Abstand zwischen den Wellen wird häufig durch Beschränkungen wie das Gehäuse des Mechanismus oder Interferenzen beeinflusst, so dass er unter Berücksichtigung des Einsatzortes und der Umgebungsbedingungen bestimmt wird.

Nach der Bestimmung von (1), (2) bzw. (3) wird die Länge der Kette aus dem Abstand zwischen den Wellen und dem Wellendurchmesser ermittelt. Die Kettenlänge ist selten ein perfekter Schnittwert und ist in der Regel eine Bruchlänge. Unter dem Gesichtspunkt der reibungslosen Kraftübertragung und der Unfallverhütung muss die Kette jedoch ein gewisses Maß an Spiel haben, so dass der Betrag des Spiels bei der Bestimmung der geeigneten Kettenlänge berücksichtigt werden muss.

2. Einstellen der Spannung der Antriebskette

Damit die Antriebskette reibungslos läuft, muss der Abstand zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle eingestellt und auf eine bestimmte Stärke gespannt werden. Wenn die Kette in Bewegung ist, wird sie mit der Zeit durchhängen, z. B. durch die Dehnung der Bolzen und Kettenräder. Daher muss die Kette regelmäßig gewartet werden, um sicherzustellen, dass sie mit der richtigen Stärke gespannt ist.

Der einfachste Anhaltspunkt für das richtige Maß an Kettendurchhang ist im Allgemeinen, den Kettendurchhang innerhalb von 2 % des Abstands zwischen den Achsen zu halten. Alternativ kann die Kette gespannt werden, indem die Kette von Hand zwischen die Achsen geschoben wird, so dass die Beule innerhalb von 2 % des Achsabstands liegt. Wenn sich die Kette dehnt und der Durchhang zunimmt, kann die Kette gekürzt werden, indem die Zahnräder entfernt und die Kette abgeschnitten wird. Wenn die Kette einmal gekürzt wurde, sollte sie nicht ein zweites Mal gekürzt, sondern ersetzt werden, da ihre Festigkeit dadurch verringert wird.

Es ist sehr wichtig, die Kette richtig zu spannen, nicht nur um eine reibungslose Kraftübertragung zu gewährleisten, sondern auch um Unfälle wie Kettenbruch oder -riss zu vermeiden.

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Stromabnehmer

Was ist ein Stromabnehmer?

StromabnehmerEin Stromabnehmer ist ein Gerät, das dazu dient, während der Fahrt eines Zuges oder einer anderen Transportanlage Strom aus elektrischen Leitungen zu liefern.

Er wird als Stromzuführung für Kräne und Hebezeuge in Fabriken verwendet. Die Stromabnehmer werden an der Decke oder an den Seiten der Schiene des Transportgeräts angebracht und der Strom wird durch die Verbindung der Räder und Kontaktschuhe des Stromabnehmers mit der Laufkatze gesammelt.

Es gibt verschiedene Arten von Stromabnehmern, darunter jene, die üblicherweise in Zügen verwendet werden, Mastabnehmer für Kräne und Hebezeuge sowie Oberleitungsmasten.

Anwendungen von Stromabnehmern

Stromabnehmer werden hauptsächlich in selbstfahrenden industriellen und gewerblichen Geräten eingesetzt. Zu den spezifischen Verwendungen gehören:

  • Brückenkräne und Hebekräne in Fabriken
  • Hochgeschwindigkeitszüge und Lineartriebwagen
  • Straßenbahnen und U-Bahnen
  • Selbstfahrende Transportroboter in Fabriken

Sie werden hauptsächlich eingesetzt, um schwere Maschinen und Geräte auf einer konstanten Bahn zu bewegen. Da für den Einsatz von Stromabnehmern elektrische Drähte gespannt werden müssen, können sie nur auf vorher festgelegten Gleisen eingesetzt werden.

Funktionsweise der Stromabnehmer

Ein Stromabnehmer besteht aus Komponenten wie einem Elektronenkollektorteil, einem Armstück und einem Isolator.

1. Stromabnehmerteil

Der Stromabnehmerteil ist der Teil, der tatsächlich mit dem blanken Draht in Berührung kommt. Es berührt den stromführenden Punkt und leitet den Strom. Aus diesem Grund werden gut leitende Legierungen wie Kupfer, Zinn und Kohlenstoff verwendet. Der Kontakt unterliegt einem Verschleiß und muss regelmäßig ausgetauscht werden.

2. Armstangenabschnitt

Die Armstange ist ein Bauteil, das den Elektronenkollektor stützt und ihn gegen den blanken Draht drückt. Federn werden verwendet, um den Stromabnehmer gegen den Draht zu drücken. Er zeichnet sich dadurch aus, dass er ein gewisses Spiel hat, um Erschütterungen während des Betriebs zu verkraften.

3. Isolator

Der Stromabnehmer und die Armstange stehen unter der Spannung des Drahtes und der Isolator verhindert, dass diese Spannung an das Fahrwerk angelegt wird. Wenn Spannung an das Fahrwerk angelegt wird, ist dies sehr gefährlich, da es zu Geräteausfällen und Stromschlagunfällen führen kann. Die Isolierung mit Hilfe von Isolatoren verhindert solche Unfälle.

Arten von Stromabnehmern

Es gibt verschiedene Arten von Stromabnehmern, von denen Stromabnehmer, Stangenabnehmer und Oberleitungsmasten drei typische Beispiele sind:

1. Stromabnehmer

Stromabnehmer werden auf verschiedenen Arten von Schienenfahrzeugen eingesetzt und sind die am weitesten verbreitete Art von Stromabnehmern. Es gibt zwei Haupttypen: den Radstromabnehmer und den Schuhstromabnehmer.

Der Radstromabnehmer nimmt den Strom auf, wenn das Rad mit der Oberleitung in Berührung kommt, und hat einen hohen Lichtbogenwiderstand. Der Schuhabnehmer hingegen hat einen plattenförmigen Schuh, der die Oberleitung berührt und eine stabile Versorgung gewährleistet.

2. Polstromabnehmer

Das Rad des Stromabnehmers kommt mit dem blanken Fahrdraht in Berührung und sammelt den Strom.

3. Oberleitungsmast

Dies ist ein Stromabnehmer, der in der Vergangenheit häufig bei Oberleitungsbussen und Eisenbahnen verwendet wurde. Er besteht aus Eisen- oder anderen Metallrohren und wird aktiviert, wenn das Trolley-Rad an seinem Ende mit einer Oberleitung in Berührung kommt. Obwohl er einfach konstruiert ist, neigt er zu Drahtbrüchen und ist heute auf dem Rückzug. Er wird bei Kränen in Fabriken eingesetzt.

Weitere Informationen zu Stromabnehmern

1. Gründe für den Einsatz von Stromabnehmern

Züge fahren, indem sie elektrische Energie zum Drehen des Motors verwenden. Es gibt viele Fahrzeuge auf der Welt, aber es ist nicht verwunderlich, dass Züge die einzigen Fahrzeuge sind, die nicht ihre eigene Energie mitführen.

Der Grund dafür sind die Leistung und die Entfernung, die Züge zurücklegen können. Wenn man ein großes, schweres Fahrzeug lange Zeit und über eine lange Strecke mit Strom betreiben will, haben Batterien nicht genug Energiekapazität. Ein Generator wäre überflüssig und die Energie für die Stromerzeugung müsste separat bereitgestellt werden. Wenn das Fahrzeug über eine lange Strecke gefahren werden soll, muss es daher unterwegs aufgetankt werden.

Aufgrund der oben genannten Einschränkungen wurde beschlossen, dass die effizienteste Art der Stromerzeugung die Entnahme aus einer elektrifizierten Oberleitung ist. Ausgehend von dieser Idee wurden Stromabnehmer als Geräte zur Entnahme von Strom aus Freileitungen entwickelt.

2. Veränderungen bei Stromabnehmern

Stromabnehmer werden seit der Kommerzialisierung elektrischer Züge verwendet. Früher war der Stromabnehmer ein einpoliger Oberleitungsmast, der jedoch mit der Einführung des Zweileiter-Oberleitungssystems durch einen zweipoligen Oberleitungsmast ersetzt wurde.

Der Oberleitungsmast muss jedoch an Kreuzungen vom Schaffner manuell betätigt werden, um Entgleisungen zu verhindern. Außerdem muss die Stange beim Wechsel der Fahrtrichtung angehoben oder abgesenkt werden. Daher wurden sie im Zuge des technischen Fortschritts nach und nach nicht mehr verwendet. Im Laufe der Zeit wurden Sichtgels und Stromabnehmer eingeführt, die verschiedene Probleme in Bezug auf die Oberleitung und den Betrieb lösten und verbesserten. Gegenwärtig sind Stromabnehmer weit verbreitet.

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Pneumatisches Ventil

Was ist ein pneumatisches Ventil?

Pneumatische VentilePneumatische Ventile sind Ventile, die den Luftdruck regeln, oder Ventile (Stellantriebe), die den Luftdruck nutzen.

In diesem Artikel werden unter anderem pneumatische Überdruckventile/Sicherheitsventile und pneumatische Ventile/Stellantriebe beschrieben. Pneumatische Ventile werden zum Schutz des Kompressors in Druckluftsystemen eingesetzt, wenn der Druck zu hoch wird.

Bei den verschiedenen Sicherheitsventilen/Überdruckventilen, insbesondere bei den Druckluftventilen, ist das Druckniveau, bei dem sie arbeiten, unter dem maximalen Druck eingestellt, dem der Kompressor standhalten kann. Wenn der Kompressordruck diesen Höchstdruck zu erreichen droht, lässt das Sicherheitsventil die Luft entweichen und der Druck wird reduziert. Wenn ein kritischer Punkt erreicht ist, wird der Druck abgelassen, was auch als Druckbegrenzungsventil bezeichnet wird.

Pneumatische Überdruckventile haben einen sehr einfachen Mechanismus und sind so konzipiert, dass sie zuverlässig arbeiten. Pneumatische Stellantriebe sind Schaltventile, die mit Hilfe von Luftdruck das Ventil öffnen oder schließen. Zu den Vorteilen gehören die einfache Konstruktion, die leichte Handhabung und die Möglichkeit, problemlos eine große Leistung (Antriebskraft) zu erbringen.

Anwendungen für pneumatische Ventile

1. Pneumatische Überdruckventile

Pneumatische Überdruckventile werden zur Regulierung des Luftdrucks in Druckluftsystemen eingesetzt, insbesondere zur Druckentlastung (Ablassen) bei ungewöhnlich hohem Druck. Damit soll verhindert werden, dass das System auch nur vorübergehend einem ungewöhnlich hohen Druck (Druckspitzen) ausgesetzt wird, der zu Schäden am Kompressor und anderen Geräten führen kann.

Das pneumatische Entlastungsventil ist sehr kompakt konstruiert und kann über einen Gewindeanschluss leicht an einer beliebigen Stelle im Druckluftsystem installiert werden. In der Praxis wird es überall dort, wo das Gerät vor Druckspitzen geschützt werden muss, direkt mit einem Gewindeanschluss montiert.

2. Pneumatische Stellantriebe

Pneumatische Stellantriebe werden als Teil von Fluid-Handling-Rohrleitungssystemen verwendet, um das Stoppen und Fließen des Stroms zu steuern. Diese Ventile werden mit Hochdruckluft betrieben.

Funktionsweise der pneumatischen Ventile

1. Pneumatisches Überdruckventil

Pneumatische Überdruckventile bestehen aus mehreren Komponenten, aber im Allgemeinen gibt es drei Hauptteile: die Düse, die Scheibe und die Feder. Die Düse ist der Lufteinlass auf der Seite, die direkt mit der Druckluft in Berührung kommt, und die Feder hält die Scheibe, die den Deckel bildet, am Düsenausgang. Die Kraft, mit der die Feder auf die Scheibe drückt, kann mit einer Stellschraube eingestellt werden.

Zunächst wird die Kraft, mit der die Feder auf die Scheibe drückt, so eingestellt, dass bei Überschreiten des maximalen Luftdrucks, der sicher aufrechterhalten werden kann, der Luftdruck die Feder überwindet. Dies drückt die Scheibe nach oben, so dass Luft entweichen kann. Dieser Druck muss bei einem eingestellten Luftdruck liegen, der unter dem maximalen Druckniveau des Kompressors liegt. Wenn die Düse diesen Druck tatsächlich erreicht, hebt sich der Ventilteller und lässt die Luft aus dem Behälter entweichen.

2. Pneumatischer Stellantrieb

Pneumatische Stellantriebe nutzen den Druck von Hochdruckluft, um Ventile zu bewegen, die das Fluid steuern. Ein typischer Mechanismus besteht darin, dass beim Einströmen von Hochdruckluft die internen Zylinderkomponenten gedrückt werden. Die Druckkraft wird mit Hilfe von Zahnstangen und Ritzeln in eine Wellendrehung des zu öffnenden/schließenden Ventils umgesetzt.

Weitere Informationen zum pneumatischen Ventil

1. Beispiele für Ursachen von Ausfällen pneumatischer Überdruckventile

Obwohl pneumatische Überdruckventile sehr einfach aufgebaut und daher sehr zuverlässig sind, können sie gelegentlich ausfallen. Wird ein Defekt festgestellt, ist es ratsam, so schnell wie möglich das gesamte Druckluftsystem von einem Fachmann überprüfen und die wirklich problematischen Teile reparieren zu lassen.

Denn das pneumatische Ventil ist ein sicherheitskritisches Bauteil, dessen unsichere Funktion zu einem schweren Unfall, z. B. einem Systembruch, führen kann. In Druckluftsystemen insgesamt kommt es häufig vor, dass irgendwo im System ein Problem auftritt, das verhindert, dass der erwartete Druck erreicht wird.

Eine mögliche Ursache hierfür ist ein defektes pneumatisches Ventil. Konkret handelt es sich dabei um Verschmutzungen, Abnutzungen oder Beschädigungen an einem der Bauteile des Ventils. So können beispielsweise Kratzer oder Schmutz an der Düse oder der Scheibe zu Lücken führen, so dass Luft austritt, auch wenn der Druck nicht hoch ist.

Es ist auch möglich, dass sich eine Feder verschleißt oder bricht, was dazu führt, dass die Scheibe nicht richtig nach unten gedrückt wird und Luft austritt.

2. Beispiele für Ursachen für den Ausfall des gesamten Druckluftsystems

Die Hauptursache dafür, dass der erwartete Druck nicht erreicht wird, ist die Beschädigung des Druckschalters des Kompressors und nicht des pneumatischen Ventils. Dies liegt daran, dass der Druckschalter die wichtige Funktion hat, die Ober- und Untergrenze des Betriebsdrucks in einem Kompressor (Luftkompressor) zu bestimmen. Aufgrund einer Verschlechterung kann Luft aus dem Druckschalter selbst entweichen.

Auch in dieser Hinsicht ist es wichtig, das gesamte Druckluftsystem von einem Fachmann überprüfen zu lassen.

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Gelenklager

Was ist ein Gelenklager?

Gelenklager sind Lager mit einem kugelförmigen Kontakt zwischen Innen- und Außenring. Im Gegensatz zu Wälzlagern haben Gelenklager keine Wälzkörper, sie sind also Gleitlager mit Oberflächenkontakt. Es gibt verschiedene Arten von Gelenklagern, die je nach Art der Gleitfläche grob in schmierfreie und selbstschmierende Typen eingeteilt werden können.

Durch den kugelförmigen Kontakt sind Gelenklager selbstausrichtend und ihre Struktur ermöglicht es, axiale Belastungen gleichzeitig in radialer und axialer Richtung aufzubringen. Sie sind auch bei niedrigen Drehzahlen gegen hohe Belastungen widerstandsfähig.

Anwendungen von Gelenklagern

Aufgrund ihres Oberflächenkontakts und des Fehlens von Wälzkörpern können Gelenklager große Lasten aufnehmen. Daher werden sie hauptsächlich dort eingesetzt, wo hohe Belastungen bei niedrigen Drehzahlen auftreten. Andererseits werden sie aufgrund des Oberflächenkontakts nur selten in Hochgeschwindigkeitsumgebungen eingesetzt, selbst wenn die Wärmeentwicklung durch Schmierung oder andere Mittel unterdrückt wird.

Da sie häufig in den Gelenkköpfen von Zylindern verwendet werden, bieten einige Hersteller eine Reihe von Typen mit Gelenkköpfen oder Gelenkköpfen und Lagern in einem Stück an.

Funktionsweise der Gelenklager

Gelenklager halten die Welle, indem sie die Innen- und Außenringe in Kontakt mit einem kugelförmigen Gleitteil bringen. Die kugelförmige Oberfläche gleitet über die Kontaktfläche und hält die Welle ohne Reibung zu verursachen. Es ist jedoch Vorsicht geboten, da aufgrund mangelnder Wartung oder je nach Einsatzbedingungen ungleichmäßiger Verschleiß auftreten kann.

Aufgrund ihrer Konstruktion lassen sich Gelenklager in zwei Typen unterteilen: selbstschmierende und schmierfreie. Selbstschmierende Typen haben keine Nuten zur Aufnahme des Innenrings, so dass es keine Punkte gibt, die konzentrierte Lasten aufnehmen. Das bedeutet, dass die Tragfähigkeit erhöht werden kann und sie Stöße und sich wiederholende Belastungen aufnehmen können. Schmierfreie Typen hingegen verlieren kein Öl und sind daher widerstandsfähiger gegen hohe Drehzahlen und Verschleiß.

Außerdem müssen bei Gelenklagern bei der Montage Maßtoleranzen für den Innen- und Außenring sowie für die Welle und das Gehäuse angegeben werden. Wird die Last aufgrund einer falschen Wahl der Maßtoleranzen ungleichmäßig aufgebracht, kann dies zu einem unterschiedlichen Verschleiß und einer Verformung des Lagers führen. Dies führt wiederum zu Vibrationen und einer Verkürzung der Lebensdauer des Lagers.