Pneumatische Systeme

Michael und Leon warten auf den Bus. Hier kommt er! Was war das für ein Geräusch?! Was? Dieses Zischen und Pusten?

Da schon wieder! Ich weiß nicht. Vielleicht ist etwas am Bus kaputt? Das ist eine interessante Theorie, aber tatsächlich kommt dieses Geräusch von den Bremsen des Busses. Da Busse groß und schwer sind, sowie viele Passagiere an Bord passen, müssen ihre Bremsen stark und zuverlässig sein.

Die Bremssysteme von Autos verwenden Hydraulikflüssigkeit, aber diese Flüssigkeit könnte auslaufen und zu einer Fehlfunktion des Bremssystems führen. Stattdessen verlassen sich Busse auf ein anderes System – Druckluftbremsen. Um einen Bus zum Anhalten zu bringen, verwenden Druckluftbremsen Druckluft. Wenn der Busfahrer bremst, wird Luft aus dem System abgelassen. Und deshalb hört man ein zischendes Puffen, wenn der Bus hält.

Luftbremsen sind ein Beispiel für ein pneumatisches System. Mal sehen, wie pneumatische Systeme funktionieren! Nimm einen Ballon. Blase ihn auf. Wenn du mehr Luft in den Ballon bläst, wird die Luft im Inneren komprimiert, und potenzielle Energie baut sich auf.

Halte die Öffnung des Ballons mit deiner Fingern geschlossen. Du speicherst die potentielle Energie im Ballon. Lass nun den Ballon los. Die Druckluft strömt heraus. Die potentielle Energie wird zu Bewegungsenergie, kinetischer Energie, wodurch der Ballon wegfliegt.

Pneumatische Systeme verwenden ein komprimiertes Gas, normalerweise Luft, um Energie zu steuern und zu übertragen, und Arbeit zu verrichten. Pneumatische Systeme tun dies normalerweise mit fünf Grundkomponenten. Die erste Komponente, saugt, beim Start des Systems, die Luft aus der Atmosphäre an und komprimiert sie. Das ist der Luftkompressor. Der Luftkompressor kann von einem Elektromotor oder durch einen Verbrennungsmotor, wie Diesel- oder Benzinmotoren, angetrieben werden.

Am Ende des pneumatischen Systems gibt es eine Komponente, die die Druckluft verwendet, um Arbeiten wie Heben, ein Objekt halten oder bewegen zu verrichten. Das ist der Aktor. Je nachdem, wofür das pneumatische System verwendet wird, kann der Aktor ein anderer sein. Er kann ein Kolben sein, der sich geradlinig hin und her bewegt, oder ein Luftmotor, der die Dinge zum Drehen bringt. Der Luftkompressor und der Aktor müssen verbunden werden, damit die Luft zwischen ihnen strömen kann.

Dies geschieht durch ein Rohr, oder ein Rohrsystem, durch das die Luft vom Kompressor zum Aktor strömen kann. Dies ist die Schaltung eines pneumatischen Systems. Es gibt auch eine Komponente, mit der wir den Durchfluss der Druckluft steuern können. Damit kann der Aktor jederzeit gestartet oder gestoppt und die Bewegungsrichtung umgekehrt werden. Dieses Bauteil ist das Ventil.

Das letzte Grundelement eines pneumatischen Systems ist ein Lufttank, wo eine größere Menge Druckluft gespeichert wird. Wenn ein Lufttank vorhanden ist, gibt es immer einen Vorrat an Druckluft, die verwendet werden kann, sobald das Ventil geöffnet wird. Ohne Lufttank, würde es sehr lange dauern, bis ein Kompressor genügend Druck aufbaut, um den Stellantrieb zu bewegen. Abgesehen von Druckluftbremsen in Bussen und anderen schweren Fahrzeugen, haben pneumatische Systeme viele Anwendungen in der Industrie und in unserem täglichen Leben. Pneumatische Maschinen werden in Fabriken zum Aufnehmen, Bewegen oder Platzieren von Objekten eingesetzt.

Es gibt auch Werkzeuge, die pneumatische Systeme verwenden, wie Presslufthämmer zum Aufbrechen von Asphalt Nagelpistolen, und sogar Zahnbohrer. Und das ist unsere Haltestelle!