THEMENSPECIAL Jubiläum
Wer stehenbleibt, verliert: Was der Blick in die Historie über die Zukunft pneumati-
scher Anwendungen verrät
Durchfluss und Kommunikation:
Die Evolution von Ventilen
Die heutige Technik in der Pneumatik basiert auf denselben physikalischen Grundprinzipien, wie sie bereits im antiken Griechenland bekannt waren. Während die Naturgesetze gleichbleiben, hat sich die Technik deutlich weiterentwickelt – sowohl bei der Leistung als auch den Anwendungsfällen. Mit Blick auf die umfangreichen Erweiterungen bei Ventilen und der Verbindung von Regeln, Steuern und Überwachen haben diese sich mittlerweile zu modernen Kommunikationsplattformen gewandelt. Warum wir dabei noch lange nicht am Ende angekommen sind, zeigt SMC anhand der Entwicklungsschritte eigener Ventillösungen
Vom pneumatisch bewegten Spiegel des Griechen Ktesibios über die ersten pneumatischen Bremsen bei Eisenbahnen bis hin zu den komplexen und umfassend steuerbaren Druckluftsystemen von heute: Seit über zweitausend Jahren sind Menschen imstande, die Kraft der Druckluft zu nutzen – und dass immer effizienter und für immer mehr Anwendungen. Allein in den letzten Jahren hat es bei einzelnen Komponenten große Entwicklungsschritte gegeben, die verdeutlichen: Die Drucklufttechnik ist noch lange nicht ausgereizt und es lohnt sich, ihr Potenzial weiter auszuschöpfen, um von den Vorteilen zu profitieren. Welche Verbesserungen es etwa im Bereich von Ventilen/Ventilinseln gegeben hat und was sich für die Zukunft daraus ableiten lässt, zeigt der Automatisierungsspezialist SMC.
Alles auf Anfang
Pneumatikventile zur Regelung der Druckluft in einer Anwendung gibt es in allen möglichen Formen und Leistungsbereichen. Zu den entscheidenden Faktoren gehört schon lange, dass sie kompakt und platzsparend konstruiert, dabei leistungsstark sind, schnell reagieren und über eine hohe Wiederholgenauigkeit verfügen. Was das noch in der Vergangenheit bedeutete, zeigt etwa die erste Variante der Serie SY von SMC, die Ende der 1980er Jahre auf den Markt kam: So waren die Ventile konventionell verdrahtet, besaßen noch einen D-Sub-Stecker, erreichten bei einer Ventilbreite von 15 Millimeter einen maximalen Durchfluss von 540 Liter pro Minute (SY5000) und bewegten sich bei der Leistungsaufnahme zwischen 0,5 bis 1,0 Watt. Zugleich waren es die ersten Plugin-Ventile, die auf einer Ventilinsel Platz fanden, wobei die bistabilen Ventile noch zwei Stationen besetzten und die Handhilfsbetätigungen nur tastend erfolgen konnten. Auch verfügten sie damals nur über die Schutzart IP40, was sie lediglich vor festen Fremdkörpern von 1,0 mm Durchmesser schützte. Dass sie bereits anschlussfähig an die ersten Feldbussysteme der Serie EX120 waren, zeigt allerdings auch den vorgezeichneten Weg hin zu mehr vernetzter Kommunikation.
Für die vierte industrielle Revolution
Mit der nächsten Generation der Serie JSY ab dem Jahr 2019 wurden gleich in mehreren Bereichen Quantensprünge erreicht. So können Anwender mittlerweile bei der Ventilbreite von 15 Millimeter auf einen Durchfluss von bis zu 1550 Liter pro Minute (JSY5000) zurückgreifen, ohne dass sich die Leistungsaufnahme zur NewSY erhöht hat. Zugleich steht mit dem Modell JSY1000 das mit lediglich 6,4 Millimeter Breite aktuell schmalste 5/2-Wege-Ventil zur Verfügung. „Auch beim Gewicht haben wir unsere Ventile auf Diät gesetzt. Im direkten Vergleich mit einem ISO-Ventil der Norm 15407 und 180 Gramm wiegt die Serie JSY3000 bei einem vergleichbaren, aber dennoch um 42 Liter pro Minute höheren Durchfluss, nur 55 g“, sagt Mohamed Boudouhi. Die Kombination aus geringem Energie- und Materialverbrauch, einer Lebensdauer von mindestens 70 Millionen Zyklen und einem hohen Durchfluss für kurze Zykluszeiten zeigt: Ökonomische und ökologische Aspekte stehen keineswegs im Widerspruch zueinander. Zudem zahlt auch der Ausbau zu einer modernen Kommunikationsplattform auf dem Weg zur Industrie 4.0 darauf ein.
