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1. Ein wenig Geschichte
Schon seit Jahrtausenden verwendet der Mensch Luft als Hilfsmittel,
beispielsweise um mit einem Blasebalg Feuer zu machen.
Der Grieche Ktesibios baute ca. 260 v. Chr. erste Druckluftgeschütze. Dabei
benutzte er zusätzlich zu einer gespannten Sehne Luft, die in einem Zylinder
zusammengepresst wurde, und vergrößerte so die Reichweite der Geschosse
enorm. Kein Wunder also, dass das griechische Wort „pneuma", was
übersetzt „Luft" bedeutet, dieser Technik, der „Pneumatik", ihren Namen
gegeben hat.
Mit Beginn der Industrialisierung wurden im 19. Jahrhundert druckluft-
betriebene Geräte vor allem im Straßen- und Bergbau eingesetzt. Aus der
modernen Industrie ist die Pneumatik nicht mehr wegzudenken. Überall
findet man pneumatisch angetriebene Maschinen und Automaten, die z. B.
verschiedene Einzelteile montieren, sortieren oder Waren verpacken.
2. Einführung in die Pneumatik
Dass man mit Luft eine ganze Menge anstellen kann, hast du sicher auch
schon mehrfach festgestellt. Luft kann z. B. ein Windrad antreiben, mit Luft
kann man einen Luftballon aufblasen oder eine Kerze ausblasen.
In der Pneumatik geht es vor allem darum, mit Luft Bewegungen zu erzeu-
gen und Kräfte zu übertragen. Mit unserem Baukasten Profi Pneumatic II
wollen wir vor allem erläutern wie pneumatische Komponenten funktionieren.
Dazu erklären wir dir Schritt für Schritt die einzelnen Bauteile und zeigen
wie sie arbeiten. Außerdem sind im Baukasten zahlreiche Modellbeispiele
enthalten, die darstellen wie Pneumatik eingesetzt werden kann.
2.1 Mit Luft Bewegungen erzeugen
Als Erstes erzeugen wir nun mit Luft eine Bewegung. Dazu verwenden wir
einen sog. Pneumatikzylinder.
Schlauchanschlüsse
Kolbenstange
Im Baukasten sind zwei verschiedene Zylinder enthalten, ein kleinerer mit
schwarzer Kolbenstange und ein größerer mit blauer Kolbenstange. Auf den
Unterschied kommen wir später zu sprechen. Wir verwenden zuerst den mit
der blauen Kolbenstange.
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Die Kolbenstange ist beweglich und gegenüber der Zylinderwand abgedichtet.
Bläst man durch einen der beiden Schlauchanschlüsse Luft in den Zylinder,
bewegt sich die Kolbenstange. Der Anschluss, über den man die Kolben-
stange ausfährt, wird mit „A" bezeichnet, der Anschluss zum Einfahren
mit „B".
Es gibt auch „einfach wirkende Zylinder". Deren Kolbenstange kann mit Luft
nur in eine Richtung bewegt werden. Für die Bewegung in die andere Rich-
tung verwendet man oft eine Feder. Der kleine Zylinder mit der schwarzen
Kolbenstange ist ein einfach wirkender Zylinder. Er ist an der Stelle, wo die
Kolbenstange aus dem Gehäuse heraus kommt, nicht abgedichtet.
Anschluss B
Dichtungen
keine Dichtung
Dort entweicht die Luft, wenn man durch den Anschluss B Luft in den Zylin-
der bläst. Dafür läst sich seine Kolbenstange leichter bewegen als die blaue
Stange. Wofür das gut ist, wirst du gleich erfahren.
Versuch:
Befestige an dem Anschluss A ein Stück des blauen Schlauches und
blase kräftig hinein. Wenn du genug Puste hast, fährt die Kolben-
stange aus.
Blase jetzt Luft durch den Schlauchanschluss B und halte dabei den
Anschluss A mit einem Finger zu.
B: Reinblasen
Was passiert jetzt?
Richtig, es passiert gar nichts. Kannst du dir erklären warum
das so ist?
Erklärung:
Die Luft im unteren Teil des Zylinders kann nicht entweichen. Deshalb
bewegt sich die Kolbenstange nicht. Wenn du also Luft in den einen
Anschluss bläst, muss der zweite Anschluss immer offen sein, nur
dann bewegt sich die Kolbenstange. Man sagt, der zweite Anschluss
muss „entlüftet" sein.
Den Zylinder, den wir verwendet haben und dessen Kolbenstange
mit Luft sowohl aus- als auch eingefahren werden kann, nennt man
„doppelt wirkender Zylinder".
Anschluss A:
reinblasen
A: zuhalten