Mehr Leistung mit Druckluft-Wartungseinheiten

Optimale Druckluftqualität in pneumatischen Anlagen

Die Druckluft-Wartungseinheit ist die Grundvoraussetzung für eine optimale Leistung von pneumatischen Werkzeugen und Anlagen. Nicht nur Industrie, auch viele Werkstätten profitieren von der effizienteren Aufbereitung von Druckluft und sparen Kosten. Wie Filterregler und Öler funktionieren und warum sie für einwandfreie Maschinenfunktionen unverzichtbar sind, lesen Sie in diesem Ratgeber.

Wo und wozu werden Druckluft-Wartungseinheiten gebraucht?

Druckluft dient häufig als Energiequelle für Handwerkszeug und Maschinen. Pneumatische Werkzeuge wie Dreh- und Schleifmaschinen, Sägen und Bohrer kommen in vielen Werkstätten, Giessereien, im Maschinenbau, der Mineralöl- und Gasindustrie zum Einsatz. Auch Schwerlastmaschinen werden oft mit Druckluft betrieben. Überall hier ist die Druckluftaufbereitung wichtig. Hier kommen Druckluft-Wartungseinheiten ins Spiel: Sie sind ein unverzichtbarer Bestandteil für pneumatische Anlagen, denn falscher oder schwankender Betriebsdruck, Schmutz und Feuchtigkeit können deren Funktion beeinträchtigen. Indem die Wartungseinheiten filtern, den Luftdruck regeln und Werkzeugteile ölen, stellen sie die Qualität der Druckluft als zuverlässige Energiequelle sicher und verbessern Effizienz und Lebensdauer der Anlagen. Langfristig gesehen bedeutet dies:

geringere Wartungskosten
Energie wird nicht unnötig verschwendet
weniger Ausschuss von Waren in der Lebensmittelindustrie aufgrund von Kontakt mit verunreinigter Luft

Ihre Anschaffung lohnt sich somit vor allem aus wirtschaftlichen Gründen.

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Funktionen von Druckluft-Wartungseinheiten

Die Hauptaufgabe einer Druckluft-Wartungseinheit ist das Filtern und Einstellen der Druckluft. Aber die Geräte können noch mehr:

Säubern: Verunreinigte Luft beschleunigt den Verschleiss von Ventilen, Dichtungen und Zylindern und kann zudem Schalldämpfer beschädigen sowie Rohre und andere Bauteile korrodieren. Die Filter entfernen feste Partikel aus der Druckluft, damit diese reibungslos und mit einer hohen Durchflusskapazität durch die Anlage strömt.
Entfeuchten: Kondenswasser und in der Luft enthaltene Feuchtigkeit führen zu Rostbildung in den Leitungen. Bei niedrigen Temperaturen können Frostschäden den Durchfluss behindern. Entfeuchter verhindern Undichtigkeiten in pneumatischen Anlagen und reduzieren so Kosten durch Ausfälle, Wartung und Reparaturen.
Druck regeln: Bei zu niedrigem Druck entwickeln die Werkzeuge zu wenig Kraft, sodass Prozesse ineffizient laufen oder gar stoppen. Zu hoher Druck kann Bauteile durch Überbelastung beschädigen oder sogar den Bediener verletzen. Druckregler gewährleisten den vorgesehenen und gleichmässigen Druck, damit die Geräte optimal arbeiten und lange halten.
Ölen: Ohne Öler droht drehenden, beweglichen Werkzeugen ein schneller Verschleiss. Sie sorgen für leichtläufige, reibungslose Bewegungen, unterstützen langsame Maschinenbewegungen und ermöglichen eine genauere Drehzahlregelung. So erreicht man eine bessere Leistung und erhöht die Lebensdauer der Anlagen.

Aufbau einer Druckluft-Wartungseinheit

Druckluft-Wartungseinheiten bestehen aus:

Druckluft-Filter
Druckregler
Öler

Ein optionales Manometer zeigt den Luftdruck an, der durch das Netz fliesst. Die Komponenten sind entweder als All-in-One-Komplettsystem oder als einzelne Bestandteile erhältlich. So lassen sie sich nach Belieben auch an individuelle Anforderungen anpassen. Filterregler beinhalten zwei Bestandteile und werden auch häufig als Ausstattung gewählt.

Druckluft-Wartungsanlagen installiert man am Lufteingang der Pneumatik möglichst nah am eigentlichen Werkzeug. Sie können sich zentral vor einer gesamten pneumatischen Anlage befinden oder einzelne Prozesse dezentral steuern. Die zentrale Verwendung einer einzigen Einheit für mehrere Werkzeuge ist in erster Linie kostengünstiger. Sie eignet sich dann, wenn die Druckluft für verschiedene Maschinen gleich aufbereitet werden kann. In vielen Fällen ist jedoch eine dezentrale Installation vorteilhafter, denn jede Anwendung stellt unterschiedliche Ansprüche an die zugeführte Druckluft. So installiert man genau die Komponenten, die an der jeweiligen Stelle notwendig sind.

Druckluft-Filter

Die vom Verdichter ins pneumatische System gepumpte Luft kann durch Schmutz oder Feuchtigkeit verunreinigt sein. Filter entfernen feste Partikel aus der komprimierten Luft, den enthaltenen Wasserdampf entziehen spezielle Trockner mit Wasserabscheider. Dieser wird gesammelt oder über ein Ventil direkt abgeführt. Die Art des Filters ist abhängig von den Anforderungen der Maschine. Je nach erforderlichem Reinheitsgrad gibt es unterschiedliche Filterporengrössen. Feinstaubfilter entfernen Partikel mit Grösse von nur 0,01 μm und werden damit auch den hohen Anforderungen in der Lebensmittel- oder Mikrochipindustrie gerecht.

Filter sollten regelmässig ausgetauscht werden, um einen Druckabfall durch überhöhten Strömungswiderstand zu verhindern. Feinporige Filter verstopfen schneller und müssen öfter gewechselt werden. Deswegen sollte man immer die grösstmögliche zulässige Filterporengrösse einsetzen.

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Druckregler und Filterregler

Jedes pneumatische Werkzeug arbeitet mit ganz bestimmtem Betriebsdruck, der vom Leitungsdruck abweichen kann. Druckregler regulieren den Luftdruck an der Maschine und halten ihn auf dem für das Werkzeug optimalen Niveau. So bleibt der Ausgangsdruck auch bei schwankender Lufteinströmung und Verbrauch konstant und die Maschinen arbeiten gleichmässig.

Bevorzugt werden hier vor allem Filterregler. Sie vereinen die Funktionen von Filter und Druckluftregler in einem platzsparenden Gerät und eignen sich vor allem für Fertigungsprozessen. Bei Anwendungsgebieten, wo nur eine mittlere Reinheitsstufe der Druckluft verlangt wird, sind sie als Einzelgeräte für die Druckluftaufbereitung völlig ausreichend.

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Öler

Überall, wo sich Teile bewegen, sorgen Schmierstoffe für reibungslose Maschinenfunktionen und beugen so Verschleiss vor. Das gilt auch für pneumatische Anwendungen. Die inneren Teile von Druckluftwerkzeugen wie Zylinder und Ventile, Motoren und Kolben, Getriebe und Gleitflächen müssen geölt werden. Am besten geschieht das über die Druckluft selbst. Druckluftöler versetzen diese mit geringen Mengen an Schmierstoffen, indem sie diese tröpfchenweise an die durchströmende Luft abgeben.

Der Einsatz von Ölern ist empfehlenswert bei schnellen Zylinderbewegungen und dort, wo sich pneumatische Teile bewegen. Man muss aber darauf achten, dass zu viel Öl Pneumatikelemente wie Antriebe, Stellelemente und Filter verstopfen oder verkleben kann. Zudem gibt es Werkzeugteile, die ungeölt betrieben werden müssen – oder Branchen, in denen Schmieröl nicht verwendet werden darf. So darf in der Lebensmitteltechnik beispielsweise verölte Luft nicht in Kontakt mit dem Endprodukt kommen. Bei modernen Pneumatikelementen sind teilweise keine Öler mehr notwendig, da sie mit einer Lebensdauerschmierung versehen sind.

Wichtig: Einmal ölen heisst immer ölen. Das in der Druckluft befindliche Öl wird ranzig, wenn es nicht regelmässig ausgetauscht wird. Zudem wäscht die ölversetzte Druckluft eine eventuelle Lebensdauerschmierung aus.

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So finden Sie das richtige Öl

Welchen pneumatischen Luftschmierstoff man in einem Druckluft-Öler verwendet, hängt von der Anwendung und der Art der verwendeten Maschine ab. Hersteller geben in der Bedienungsanleitung an, welche Öle sich eignen. Wichtig ist, dass auch nur diese verwendet werden, da inkompatibles Öl die Werkzeugfunktion beeinträchtigen und die Maschine beschädigen kann.

Gebräuchliche Schmierstoffe für pneumatische Anlagen erfüllen die Anforderungen der ISO Klasse VG 32 nach ISO 3488 und verfügen über einen Viskositätsbereich von 32 mm2/s bei 40 °C. Dazu gehören zum Beispiel:

Shell Tellus S2 MA 32
Mobil Nuto H 32
Festo Spezialöl Typ OFSW-32
Mobil DTE 24
BO Energol HLP 32
Castrol HySpin ZZ 32

Bio-Öle eignen sich zur Schmierung von Kompressoren, jedoch nicht für Druckluft. Durch ihren Esthergehalt können sie Materialeigenschaften verändern und Werkzeuge beschädigen.

Was gibt es noch bei Wartungseinheiten zu beachten?

Arbeitsumgebung: Bauteile aus Kunststoff sind für die meisten industriellen Anwendungen ausreichend. Für raue Bedingungen wie in Giessereien oder der Ölindustrie eignen sich Geräte aus Metall besser.

Funktionsumfang: Nicht bei allen Verwendungen muss man zwingend filtern, regulieren und schmieren. Neben Komplettlösungen mit allen drei Funktionen kann man die Einzelkomponenten passend kombinieren oder zum Filterregler greifen.

Passende Anschlüsse: Neben der erforderlichen Gewindegrösse von 1/8, 1/4, 1/2 und 1 Zoll muss man die richtige Anschlussart wählen. Je nach Branche gelten verschiedene Standards z. B. BSP (British Standard) für die meisten Rohrverbindungen oder NPT (National Pipe Thread) in der Öl- und Gasindustrie.

Luftdurchsatz: Die Wartungseinheit sollte über eine bestimmte Luftdurchsatzkapazität verfügen. Diese ist abhängig vom betriebenen Werkzeug und muss mindestens der vom Hersteller angeben Höhe entsprechen. Die Kennzahl wird entweder in Liter pro Sekunde (l/s) oder Kubikfuss pro Minute (cfm) angegeben.

Druckluft-Reinheitsklassen nach ISO 8573-1

Reine (Atem-)Luft besteht zu 78 % aus Stickstoff und zu 21 % Sauerstoff. Etwa 1 % machen Argon und weitere Gase wie Kohlendioxid, Methan und Edelgase aus. Bei Druckluft kommen noch Verunreinigungen durch schwefelhaltige Gase, Kohlenmonoxide, Dämpfe, atmosphärische Schmutz- und Feststoffpartikel hinzu. Auch beim Transport in den Rohrleitungen eines pneumatischen Systems kann die Luft weitere Schmutzpartikel aufnehmen.

Die Anforderungen an die Reinheit von Druckluft regelt die ISO 8573-1. Sie legt Feststoffpartikel, Wasser und Öl als die wichtigsten Verschmutzungselemente fest. Druckluft wird für jedes dieser Elemente in die Reinheitsklassen 0 bis 9 und die Klasse X eingeteilt, wobei jeweils feste Verschmutzungswerte zugelassen sind. Die Angabe erfolgt unter der ISO 8573-1 [A:B:C], wobei A für die Verunreinigung durch Feststoffpartikel, B für Wasser und C für Öl steht.

Den höchsten Reinheitsgrad weist demnach die Reinheitsklasse ISO 8573-1 [0:0:0] auf. Für normale pneumatische Anwendungen ist ISO 8573-1 [7:4:4] ausreichend.

**Druckluft-Reinheitsklassen nach ISO 8573-1**
Klasse	Feststoffpartikel				Wasser		Öl
	Maximale Anzahl Partikel pro m³			Massekonzentration mg/m³	Drucktaupunkt DampfFlüssigkeit in g/m³		Gesamtanteil Öl mg/m³
	0,1 - 0,5 μm	0,5 - 1 μm	1 - 5 μm	Massekonzentration mg/m³	Drucktaupunkt DampfFlüssigkeit in g/m³		Gesamtanteil Öl mg/m³
0	Gemäss Festlegung durch den Gerätenutzer, strengere Anforderungen als Klasse 1
1	≤ 20.000	≤ 400	≤ 10	-	≤ -70°C	-	0,01
2	≤ 400.000	≤ 6.000	≤ 100	-	≤ -40°C	-	0,1
3	-	≤ 90.000	≤ 1.000	-	≤ -20°C	-	1
4	-	-	≤ 10.000	-	≤ 3°C	-	5
5	-	-	≤ 100.000	-	≤ 7°C	-	-
6	-	-	-	≤ 5	≤ 10°C	-	-
7	-	-	-	5 - 10	-	≤ 0,5	-
8	-	-	-	-	-	≤ 0,5 - 5	-
9	-	-	-	-	-	≤ 5 - 10	-
X	-	-	-	> 10	-	> 10	> 10