Ratgeber
Druckluftsysteme sind in vielen Bereichen der Industrie und im Handwerk unverzichtbar – sei es in der Metallbearbeitung, im Automobilbau oder in der Medizintechnik. Sie ermöglichen eine effiziente Energieübertragung, können hohe Kräfte generieren und sind in explosionsgefährdeten Bereichen die sichere Alternative zu elektrischen Antrieben.
Das Herzstück von Druckluftsystemen bilden Kompressoren. Sie haben die Aufgabe, Druckluft zu erzeugen und den pneumatischen Werkzeugen, Maschinen oder Anlagen zur Verfügung zu stellen.
Für einen sicheren und effizienten Betrieb muss die Druckluft jedoch kontrolliert und geregelt werden. Wird der Druck in den Leitungen zu groß, kann es passieren, dass das System nicht mehr optimal arbeitet oder Komponenten beschädigt werden. Schlimmstenfalls kommt die gesamte Anwendung zum Erliegen.
An dieser Stelle kommen Druckminderer ins Spiel. Sie ermöglichen es, den Druck auf ein optimales Maß zu reduzieren, um einen einwandfreien Betrieb der Druckluftgeräte sicherzustellen und sie vor Schäden zu schützen.
In unserem Ratgeber stellen wir Ihnen die Funktionsweise und Vorteile von Druckluftminderern näher vor und verraten, worauf es bei der Auswahl zu achten gilt.
Bei Druckluftminderern handelt es sich um Druckluftregler, die den Druck komprimierter Luft verringern. Sie sind üblicherweise als Druckregelventile ausgeführt und werden in das Druckluftsystem, genauer gesagt dessen Schlauch- oder Leitungsnetz integriert. Verwenden können Sie Druckminderer beispielsweise in Verbindung mit zentralen Kompressoren, die mehrere angeschlossene Verbraucher mit Druckluft versorgen. Solche Kompressoren liefern einen Ausgangsdruck von durchschnittlich 10 bis 15 bar. Für Standarddruckluftwerkzeuge, die mit durchschnittlich 4 bis 8 bar arbeiten, ist dieser Druck zu hoch. Mithilfe von Druckminderern passen Sie den Ausgangsdruck des Kompressors an die Anforderungen der jeweiligen Verbraucher an, was einen effizienten und sicheren Betrieb ermöglicht.
Druckminderer sind essenzielle Bauteile der Drucklufttechnik. Sie dienen dazu, Eingangsdrücke so zu regulieren, dass ein bestimmter Ausgangsdruck nicht überschritten wird – unabhängig davon, wie hoch der Druck eingangsseitig ist. Auf diese Weise erhalten angeschlossene Verbraucher den nötigen Betriebsdruck, um optimal arbeiten zu können. Damit erfüllen Druckminderer gleich mehrere Funktionen:
Schutz nachgeschalteter Geräte
Druckminderer schützen Ihre pneumatischen Geräte vor Beschädigungen und Ausfällen, die durch zu hohen Druck entstehen können.
Aufrechterhaltung der Effizienz
Indem Druckminderer für einen konstanten Betriebsdruck sorgen, können angeschlossene Verbraucher dauerhaft effizient arbeiten.
Regulierung des Verbrauchs
Da Druckminderer den Druck passend zum Bedarf des Verbrauchers regulieren, wird keine Druckluft verschwendet, wodurch Sie Kosten sparen.
Verringerung des Geräuschpegels
Mit der Druckluftminderung geht eine langsamere Strömungsgeschwindigkeit einher, so dass der Geräuschpegel im System sinkt.
Druckminderer bestehen aus einem Druckaufnehmer, einer Feder und einem Ventil, das mechanisch an die Feder gekoppelt ist. Wenn der Druck zu hoch wird, drückt der Druckaufnehmer gegen die Feder und öffnet das Ventil. Dadurch kann die überschüssige Luft entweichen und der Druck sinkt auf das gewünschte Niveau. Der Druckwert wird über ein Rädchen oder einen Hebel vorab eingestellt. Wenn der Druck wieder abfällt, entfernt sich der Druckaufnehmer von der Feder. Das Ventil schließt sich, damit der Druck konstant beibehalten wird.
Der Druckaufnehmer kann als Membran oder Kolben ausgeführt sein. Dementsprechend können membran- und kolbengesteuerte Druckminderer unterschieden werden:
Membrangesteuerte Druckminderer
Membrangesteuerte Druckregler zeichnen sich durch eine hohe Empfindlichkeit und demzufolge ein präzises Regelverhalten aus. Sie werden hauptsächlich eingesetzt, wenn geringe bis normale Ausgangsdrücke gefordert sind.
Kolbengesteuerte Druckminderer
Kolbengesteuerte Druckregler sind besonders robust und halten Druckstößen besser stand. Sie sind vorrangig in anspruchsvollen Anwendungen zu finden, die hohe Ausgangsdrücke erfordern.
Dass Druckminderer in Industrie, Produktion und Handwerk weit verbreitet sind, liegt vor allem darin begründet, dass sie allerhand ökonomische Vorteile bieten. Hier ein Überblick, wie Sie vom Einsatz eines Druckminderers profitieren.
- Kostenreduktion: Mit Druckminderern können Sie bares Geld sparen: Zum einen steigern sie die Effizienz pneumatischer Anwendungen, zum anderen schützen sie vor Verschleiß und Beschädigungen durch zu hohen Druck und beugen Störungen sowie Ausfallzeiten vor.
- Verbesserte Produktqualität: Druckminderer sorgen für dauerhaft optimale Druckverhältnisse und ermöglichen es, präzise zu arbeiten. Dadurch können Sie die Qualität Ihrer Produkte konstant aufrechterhalten oder sogar verbessern.
- Erhöhte Betriebssicherheit: Ein zu hoher Druck kann nicht nur Schäden an pneumatischen Geräten verursachen, sondern birgt auch ein Unfallrisiko für Anwender und Anwenderinnen. Dementsprechend tragen Druckminderer zu mehr Sicherheit beim Arbeiten bei.
Damit ein Druckminderer zuverlässig funktioniert, muss er korrekt in das Druckluftsystem integriert und regelmäßig gewartet werden. Achten Sie im Vorfeld darauf, den Druckminderer so zu platzieren, dass er für Wartungsarbeiten leicht erreichbar ist. Der Installationsort sollte trocken und keinen Temperaturschwankungen ausgesetzt sein.
Verwenden Sie beim Anschluss an das Druckluftsystem zusätzliche Dichtungen, damit ein- und ausgangsseitig keine Leckagen entstehen. Dichte und feste Verbindungen sind Voraussetzung für einen effizienten Betrieb. Messen Sie den Eingangsdruck und kontrollieren Sie, ob sich dieser im zulässigen Spezifikationsbereich des Druckminderers befindet. Stellen Sie dann den Druckwert am Ausgang ein, auf den der Druckminderer den Eingangsdruck regulieren soll. Überprüfen Sie Ihre Einstellungen mit einem Manometer und justieren Sie gegebenenfalls nach. Am Ende kontrollieren Sie mit einem Leistungstest, ob der Druckminderer korrekt funktioniert.
Was die Wartung betrifft, gehen Sie in mehreren Schritten vor: Zunächst führen Sie eine Sichtprüfung durch und untersuchen den Druckminderer auf äußerliche Schäden, beispielsweise Korrosions- oder Verschleißerscheinungen.
Dann folgt die Reinigung. Entfernen Sie Staub- und Schmutzansammlungen mit einem weichen Tuch und konzentrieren Sie sich dabei auf die beweglichen Teile, da diese durch Ablagerungen schnell blockieren können. Bei Bedarf können Sie ein materialschonendes Reinigungsmittel zur Hilfe nehmen. Anschließend machen Sie einen Funktionstest. Dabei stellen Sie einen bestimmten Druckwert ein und prüfen mithilfe eines Manometers, ob der Druck gehalten wird.
Sollte sich herausstellen, dass Teile defekt sind oder nicht ordnungsgemäß funktionieren, müssen Sie diese umgehend austauschen. Dichtungen, Membranen und Federn sind Komponenten, die naturgemäß stark beansprucht werden und daher verschleißanfällig sind. Hier ist ein Wechsel früher oder später notwendig. Manche Teile müssen regelmäßig geschmiert werden. In dem Fall ist es wichtig, ein geeignetes Schmiermittel zu verwenden.
Ein Druckminderer muss in erster Linie zum Druckluftsystem passen, in das er eingebaut werden soll – sowohl im Hinblick auf die Abmessungen und Anschlüsse als auch auf technische Parameter wie den Volumenstrom oder einstellbaren Druckbereich. Wir stellen die wichtigsten Kriterien näher vor.
Anschlüsse
Ein Druckminderer kann nur dann in ein pneumatisches System integriert werden, wenn die Anschlüsse passen. In dem Zusammenhang müssen Sie wissen, ob Sie ein Modell mit Innengewinde oder Außengewinde benötigen und welche Größe es haben soll. Es gibt auch Druckminderer mit Schnellkupplungen, für anspruchsvolle Anwendungen sind Schraubgewinde jedoch die bessere Wahl.
Volumenstrom
Der Volumenstrom, auch Durchflussmenge oder Durchflussrate genannt, wird in Litern pro Minute angegeben. Er entspricht der Menge an Luft, die pro Zeiteinheit durch den Druckminderer fließen kann. Die Durchflussrate muss dem Luftverbrauch des angeschlossenen Druckluftgeräts entsprechen.
Maximaler Eingangsdruck
Ein Druckminderer muss in der Lage sein, dem höchstmöglichen eingangsseitigen Druck standzuhalten. Seine Druckgrenze sollte ein Stück weit über dem maximal erwartbaren Spitzendruck liegen, damit Sie für den Fall der Fälle einen Puffer haben.
Einstellbarer Ausgangsdruck
Prüfen Sie, in welchem Bereich der Ausgangsdruck eingestellt werden kann. Es muss sichergestellt sein, dass der Druckminderer den Druckwert liefern kann, den der angeschlossene Verbraucher benötigt. Druckminderer für industrielle Anwendungen sind in einem Druckbereich von etwa 0,5 bis 10 bar einstellbar, während Spezialausführungen auch höhere oder niedrigere Einstellungen zulassen.
Funktionsumfang
Druckminderer variieren in ihrer Ausstattung und ihrem Funktionsumfang. Praktisch sind Geräte mit integrierten Manometern zur Überprüfung der Druckstabilität. Ebenfalls sinnvoll können integrierte Filter sein, die die Druckluft sauber halten. Überlegen Sie, welche Funktionen für Ihre Anwendung vorteilhaft sein könnten.
Qualität und Verarbeitung
Druckluftminderer sind mitunter hohen Belastungen ausgesetzt. Achten Sie daher auf ein hochwertiges Material und eine einwandfreie Verarbeitung. In Qualität zu investieren, zahlt sich am Ende so gut wie immer aus.
Ist ein Druckluftminderer hoher mechanischer Beanspruchung wie Vibrationen oder Stößen ausgesetzt, kann das dazu führen, dass sich Teile im Inneren lockern, funktionsuntüchtig werden oder Schäden davontragen. Dem können Sie entgegenwirken, inem Sie den Druckminderer auf vibrationsdämpfenden Materialien montieren oder ihn mithilfe zusätzlicher Halterungen fixieren.
Muss der Druckminderer abgeschaltet werden, wenn das System nicht in Betrieb ist?
Es ist empfehlenswert, den Druck im System abzubauen und den Druckminderer bei Nichtgebrauch abzuschalten. Das entlastet die Komponenten, was wiederum deren Lebensdauer zuträglich ist.
Wie merke ich, dass mein Druckluftminderer defekt ist?
Wenn der Druck nicht mehr konstant gehalten wird, ungewöhnliche Geräusche auftreten oder die Druckeinstellung nicht mehr funktioniert, kann das darauf hinweisen, dass der Druckminderer defekt ist.
Was sind typische Probleme bei einem Druckluftminderer?
Zu den häufigsten Problemen gehören Druckschwankungen, Leckagen, verstopfte Filter, defekte Membranen oder Federn sowie undichte Ventile. Eine regelmäßige Wartung hilft, dem vorzubeugen.
Welche zusätzlichen Sicherheitskomponenten sind sinnvoll?
In komplexeren Systemen kann ein Sicherheitsventil oder ein Rückschlagventil sinnvoll sein. Sie schützen vor Druckspitzen beziehungsweise Rückfluss, falls der Druckminderer seinen Dienst versagt. In Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit kann Kondenswasser entstehen, das ein Korrosionsrisiko mit sich bringt. Ein Lufttrockner oder Wasserabscheider ermöglicht es, die Feuchtigkeit aus dem System zu entfernen.
Gibt es einen Richtwert, wie viel Druckluft Druckminderer hindurchlassen?
Wie viel Druckluft Druckminderer hindurchlassen, lässt sich nicht pauschal beantworten. Je nach Systemanforderung und Größe des Druckminderers können Werte zwischen 50 l/min und 3000 l/min oder mehr erzielt werden.