Pneumatik

und zwar von den Kompressoren zu den Verbrauchern (Antreiben, Steuern, Bewegen).

Darüber hinaus sollte die Verteilung '''sicher''' (Druckgeräterichtlinie, Betriebssicherheitsverordnung, Technische Regeln Rohrleitungsbau) und '''wirtschaftlich''' (dokumentierte Dimensionierung / Dokumentation der Gefährdungsanalyse – Life-Cycle-Cost: 75 % sind Folgekosten) erfolgen.

In der Fluidtechnik werden Ventile allgemein als Stellglieder bezeichnet, die die [[Steuerungstechnik|Steuerung]] der Arbeitsglieder übernehmen. Folgende Bauteilgruppen gibt es:

* Wegeventile,

* Sperrventile,

* Druckventile,

* Stromventile und

* Sonderventile (z. B. Proportionalventile).

Es gibt verschiedene Anzahlen von Schaltstellungen: Sie reichen von 2 bis 6. Hauptsächlich werden in der Industrie- und Automatisierungstechnik wegen der Herstellungskosten nur 2 oder 3 Schaltstellungen verwendet. Wobei Ventile mit 2 Schaltstellungen bei „normalen“ Wegeventilen zum Schalten von Prozessen eingesetzt werden und solche mit 3 Schaltstellungen als Ventile mit Stoppfunktion, also quasi als Not-Aus, eingesetzt werden. (siehe 2. Sperrventil)

Anmerkung: Das P für den Druckluftanschluss steht für „Pressure“ (= „Druck“) und das R beim Entlüfungsanschluss steht für „Reset“ (= „Rücksetzen“). Nach neuen DIN-Normen werden der Druckluftanschluss P mit „1“, die Arbeitsanschlüsse A/B mit „2“ bzw. „4“ und die Entlüftungsanschlüsse R und S mit „3“ bzw. „5“ gekennzeichnet. Steueranschlüsse (für vorgesteuerte Ventile erforderlich) werden mit X, Y oder Z bzw. 12, 14 bezeichnet. „14“ bedeutet, dass ein Signal an diesem Anschluss den Weg von 1 nach 4 freigibt.

Mechanische Betätigungen sind Stößel, Feder, Rolle, Rollenhebel. Mechanische Betätigungen werden von der Maschine selbst betätigt. Fährt zum Beispiel der Kolben eines Zylinders gegen den Stößel eines Ventils, so wird das Ventil (mechanisch) betätigt.

Elektrische Betätigungen sind z. B. Taster. Wird ein Stromimpuls von einem Taster ausgesendet, so trifft dieser auf einen Elektromagneten im elektrisch betätigten Ventil. Der Steuerschieber im Ventil – welcher Wege sperrt und öffnet – wird angezogen und somit ein Weg für die Luft geöffnet und ein anderer verschlossen.

Pneumatische Betätigung: Das Ventil wird hierbei durch die Druckluft betätigt. Zum Beispiel wird durch die manuelle Betätigung eines Ventils der Arbeitsanschluss desselben geöffnet, und der Druck gelangt zu einem weiteren Ventil, das durch Druckluft betätigt wird. Der eben beschriebene Ventilschieber wird hierbei durch Druckluft in die gewünschte Position gedrückt. Das beschriebene Beispiel wird auch als „Fernsteuerung“ bezeichnet. Rückschlagventile können ebenfalls zu den pneumatisch betätigten Ventilen gezählt werden.

Neben der bereits erklärten Form der Fernsteuerung können Ventile auch vorgesteuert werden. Zunächst das Anwendungsbeispiel: Mit einer kleinen Schaltkraft soll ein großer Volumenstrom freigeschaltet werden. Wenn

die Kraft der z. B. pneumatischen Betätigung nicht ausreichen würde, um ein Ventil zum Schalten zu bringen (wie es zum Beispiel bei einem pneumatischen Sensor der Fall ist), muss diese kleine Schaltkraft eine große Schaltkraft ansteuern, die in der Lage ist das Ventil zu steuern. Bei elektrisch betätigten Ventilen wird das Prinzip der Vorsteuerung besonders häufig eingesetzt, weil auf diese Weise mit kleinen, kostengünstigen Magneten große Volumenströme gesteuert werden können. Gleichzeitig wird auf diese Weise weniger elektrische Energie benötigt, und die Magneten erwärmen sich weniger stark. Der Hauptnachteil vorgesteuerter Ventile besteht in der größeren Schaltverzögerung, die durch die Abfolge der Betätigungen entsteht.

== System zur Arbeitsverrichtung (Antriebe oder Aktorik) ==

In der Fluidtechnik spricht man ganz allgemein von Arbeitsgliedern, da diese Systeme mechanische Arbeit verrichten. Zu den Arbeitsgliedern zählen:

* Zylinder für geradlinige Bewegungen (z. B. zum Spannen),

* Zylinder mit Getriebe für Schwenkbewegungen und

* Druckluftmotoren für rotierende Bewegungen.

* Pneumatischer Muskel

In der Pneumatik unterscheidet man zwischen einseitig und beidseitig mit Druckluft beaufschlagbaren Zylindern (einfachwirkende, doppeltwirkende Zylinder). Bei einseitig beaufschlagbaren Zylindern erfolgt die Rückstellung des Zylinders in seine Ausgangsstellung mittels einer im Zylinder integrierten Feder, während bei beidseitig beaufschlagbaren Zylindern Vor- und Rückhub durch entsprechende Steuerung des Druckluftstromes erfolgt.

Weitere Informationen zu den verschiedenen Arten von Zylindern in der Pneumatik finden sich im Artikel Pneumatikzylinder. Beispiele für den Einsatz von Druckluftmotoren sind unter Druckluftwerkzeuge zu finden.

* Für die erforderliche Verdichtung der Luft ist elektrischer Energieaufwand am Kompressor erforderlich, wobei ein erheblicher Teil der Energie in Wärme umgewandelt wird. Der erzielte Wirkungsgrad ist folglich viel niedriger als bei direkter Verwendung von elektrischem Strom in Antrieben. Wärme kann zwar zurückgewonnen werden, jedoch geht beim Verdichten in jedem Fall Exergie verloren.

Eine umfangreiche Auflistung von Schaltzeichen für Speicher, Pumpen und Kompressoren, Zylinder und Ventile in der Pneumatik findet man in folgender Liste der Schaltzeichen (Fluidtechnik).

Ein Schaltplan (auch Schaltbild) ist der Plan einer pneumatischen Anlage.  

Die Bauteile sind durch genormte Schaltzeichen (umgangssprachlich auch Symbole genannt) dargestellt. Diese Pläne sind Teil der zu jeder Anlage erforderlichen Dokumentation, wichtig insbesondere zum Erstellen und Warten von Anlagen.  

Schaltpläne können individuell, firmenspezifisch oder nach Normen erstellt werden. Sie können Teile wie z. B. Arbeits- und Steuerschaltkreise, die Schritte des Arbeitsablaufs, die Bauteile der Schaltung mit ihrer Kennzeichnung sowie die Leitungen und Verbindungen darstellen. Die räumliche Anordnung der Bauteile wird in einer „vereinfachten Schaltung“ nicht berücksichtigt.

Industriell wird Druckluft als Energieträger in Deutschland seit etwa Anfang des 20. Jahrhunderts zum Antrieb von Hämmern und Bohrern angewandt.

In Getreidemühlen wird Saugpneumatik z. B. für Schiffsentladeanlagen und Druckpneumatik zur Passagenförderung, bzw. zur Förderung von Mehl und Nachprodukten eingesetzt. Diese Anlagen mit geringen Abmessungen ermöglichen horizontale und vertikale Förderung in einem Strang.

Im Orgelbau des späten 19. und frühen 20. Jh. war die pneumatische Traktur vorherrschend. Seit etwa 1960 spielt die Pneumatik in der [[Steuerungstechnik|Steuerungs]]- und [[Automatisierungstechnik]] eine bedeutende Rolle.

Im Postwesen spielte die Rohrpost, eine pneumatisch betriebene Fördertechnik, bis Mitte des 20. Jahrhunderts eine bedeutende Rolle.

Selbstspielende Musikinstrumente wie das Pianola wurden pneumatisch gesteuert.

Auch Lego ''Technic'' verwendet Pneumatik, da das Arbeiten mit schwacher Druckluft auch für Kinder unbedenklich ist.