Schnellverschlusskupplungssysteme

Energieeffiziente Druckluft

Druckluft hat trotz zahlreicher Vorteile oftmals den Ruf eines kostenintensiven Energieträgers. Diese weitverbreitete Annahme ist bei differenzierter Betrachtung jedoch nicht gerechtfertigt. Denn häufig führen zu enge Rohrquerschnitte und mit Leckagen versehene Leitungsnetze sowie strömungsmechanisch unzureichend ausgelegte Verbindungselemente zu großen Energieverlusten und unnötig hohen Verbrauchswerten.

Der Versuchsaufbau besteht aus einem Rohrleitungs- system mit elektronischer Regelung. Diese hält mittels eines Drucksensors und eines Druckminderers den Druck konstant auf einem vorgegebenen Wert.

Als Anbieter von Schnellverschlusskupplungssystemen befasst sich das Amberger Unternehmen Lüdecke seit langem mit dieser Thematik. So war das Ziel eines Studentenprojekts in Kooperation mit der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden die strömungsmechanische Optimierung der automatisch absperrenden Schnellverschlusskupplungssysteme für den industriellen Dauereinsatz. Hierfür sollte aus den Abmessungen des aus der betrieblichen Praxis vorgegebenen „Euro- Profils“ DN 7,2 die größtmögliche Durchflussmenge bei minimalem Druckabfall erreicht werden. In Zusammenarbeit mit dem Labor für Strömungsmaschinen von Professor Andreas P. Weiß an der OTH Amberg-Weiden wurden deshalb Strömungsstudien durchgeführt, um die Innengeometrien der Kupplung zu verbessern. Anschließend konnten die gewonnenen Erkenntnisse konstruktiv umgesetzt und mit Hilfe eines Durchflussprüfstands an der OTH verifiziert werden.

Der Versuchsaufbau besteht aus einem Rohrleitungssystem mit elektronischer Regelung. Diese hält mittels eines Drucksensors und eines Druckminderers den Druck konstant auf einem vorgegebenen Wert. Dies auch, wenn Druckluft aus dem System entnommen wird. Der gewünschte Vordruck kann manuell eingestellt werden. Zudem findet anhand eines Hitzdraht-Anemometers eine Messung des Volumenstroms der Druckluft statt. Und so funktioniert es: Von dem Rohrleitungssystem aus durchströmt das Medium mit Hilfe individuell angefertigter Prüflinge zuerst die Kupplung und anschließend den Stecknippel, bevor es durch ein Nadelventil ins Freie tritt. Der Prüfling der Kupplung besitzt am Eingang des Kupplungssystems einen Druckabnehmer (Druck vor Kupplung). Der Prüfling des Stecknippels enthält wiederum einen Sensor am Ausgang (Druck nach Stecker). Anhand des Nadelventils, welches am Prüfling des Stecknippels montiert ist, besteht die Möglichkeit, den Volumenstrom durch das Kupplungssystem zu variieren.

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Die Messwerte der beiden Drucksensoren und der aktuelle Volumenstrom lassen sich mithilfe einer in Lab View programmierten Oberfläche anzeigen und aufzeichnen. Aus den Messergebnissen lässt sich nun die Druckdifferenz zwischen dem Ein- und Austritt der Schnellverschlusskupplung in Abhängigkeit vom Volumenstrom bestimmen. Damit kann eine relative Aussage zur Effizienz der Kupplung getroffen werden: Wird bei einem niedrigeren Druckabfall mehr Volumen befördert, entstehen weniger Verluste in der Kupplung. Der dadurch gezogene Vergleich verschiedener Kupplungssysteme gibt einen Hinweis auf deren Energieeffizienz.

Das Durchlaufen dieser Arbeitsschritte hat sich gelohnt: So stieg beispielsweise der Durchfluss der Industrie-Schnellverschlusskupplung Serie ESI DN 7,8 von 1800 l/min auf 2150 l/min (einseitig absperrend) bei gleichem Vordruck. Somit ist bei der Verwendung von Lüdecke-Kupplungssystemen im industriellen Dauereinsatz ein enormes Einsparpotential vorhanden. Weitere Vorteile der Schnellverschlusskupplungssysteme mit Opti-Flow Technologie sind eine hohe Energieeffizienz und lange Lebensdauer, die große Betriebssicherheit und absolute Dichtheit, ein leichter Kupplungsvorgang sowie optionale Sicherheitsentriegelung und die kompakte, ergonomische Bauweise. Dank dieser Bauweise ermöglichen sie einen maximalen Energiefluss bei einfacher Bedienbarkeit, von der Erzeugung der Druckluft bis hin zum Werkzeug. So ist ein Arbeiten mit niedrigerem Eingangsdruck realisierbar. Dies wiederum trägt zu einer deutlichen Reduzierung der Energiekosten sowie einer Erhöhung der Standzeiten und Lebensdauer pneumatisch betriebener Maschinen und Werkzeuge bei. jg

Engineered and Made in Germany

Die Lüdecke Armaturen ist seit mehr als 80 Jahren ein kompetenter Ansprechpartner für Kupplungssysteme zur Verbindung flexibler medienführender Leitungen mit Werkzeugen, Maschinen und Anlagen. Am Standort Amberg produziert das Unternehmen für verschiedene Branchen und unterschiedliche Medien, die international über den technischen Fachhandel vertrieben oder von führenden Maschinenbauern weltweit als Erstausrüstung eingesetzt werden. Das Angebot umfasst ein umfangreiches Standardprogramm sowie individuell projektierte Sonderanfertigungen - Engineered and Made in Germany. Das Qualitätsmanagement ist seit 1994 nach ISO 9001-2008 zertifiziert. Die Qualitätsstandards sind weltweit Maßstab und erfüllen höchste Anforderungen.

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