Marktsituation
Proportionaldruckregler werden immer wichtiger in der Pneumatik. Der Trend ist bereits etabliert, sodass fast jeder Pneumatikhersteller eigene Proportionaldruckregler im Sortiment hat.
Kostensituation
Der Proportionaldruckregler ist etwa 10-fach so teuer wie ein herkömmlicher manueller Druckregler. Die Mehrkosten müssen also gerechtfertigt sein. Dies ist leider nicht immer der Fall.
Eigenentwicklung als Alternative
Es gibt jedoch eine Möglichkeit, die Kosten drastisch zu senken. Man konstruiert sich selbst einen Proportionaldruckregler. Dies bedeutet einen Aufwand, der sich auszahlen kann.
Wie funktioniert ein Proportionaldruckregler?
Vorsteuer-Proportionaldruckregler
Ein Proportionaldruckregler kann nur aus elektronischer Ansteuerung mit Drucksensor und Pilotventilen bestehen. Diese Druckregler haben aber meist wenig Durchfluss (max. etwa 100 l/min). In der Referenzkammer herrscht ebenfalls der Sekundärdruck. Der Drucksensor misst den Druck in der Referenzkammer. Das Signal wird mit dem Soll-Wert verglichen, daraus entsteht ein geschlossener Regelkreis (Closed Loop).
"Normale" Proportionaldruckregler
Alle anderen Proportionaldruckregler mit mehr Durchfluss kontrollieren mit der elektronischen Einheit die Pilotventile, die einen Druck in der Referenzkammer erzeugen. Dieser Druck wirkt einer Feder entgegen, die eine Membran mehr öffnet oder schließt. Die Membran ist somit verantwortlich für den Sekundärdruck (Solldruck), mit der Möglichkeit eines höheren Durchflusses gegenüber dem Vorsteuer-Proportionaldruckregler.
Einfach ausgedrückt
Der Unterschied vom Proportionaldruckregler zu einem von Hand verstellbaren Druckregler ist, dass die Elektronik den Druck überwacht und regelt. Die Pilotventile ersetzen den Drehknauf, indem die Ventile Gegendruck auf die Feder geben, sodass sich die Membran in der richtigen Stellung hält.
Eigenentwicklung
Umsetzungsmöglichkeiten
Man kann Federn, Membranen, Stößel, Drucksensoren usw. selbst zukaufen und sich von Grund auf selbst einen Proportionaldruckregler entwickeln. Dieser Aufwand ist aber enorm und lohnt sich nicht. Folgende Optionen existieren, die sinnvoll sein könnten.
Komponenten
Komponenten Vorschlag 1 - Eigener Regler
1 - Regler: Druckregler Unterbau und Zwischenplatte
Es gibt die Möglichkeit, bei einem normalen Druckregler den Drehknauf abzumontieren und eine Zwischenplatte für die Pilotventile zu konstruieren. Dies ist aber sehr aufwändig. Einer unserer Partner hat dies bereits konstruiert. Sie können über uns eine fertige Lösung zukaufen. Dann bleibt der einzige Aufwand die Steuerung.
2 - Steuerung: Eigene Steuerung und Pilotventile sowie Drucksensor
Eine eigene Steuerung verringert die Kosten erheblich. Warum für jeden Proportionaldruckregler Ihrer Maschine eine kleine Steuerung (elektronische Ansteuerung des Proportionaldruckreglers) dazu kaufen, wenn Sie sowieso eine Maschinensteuerung (z.B. S7) haben? Der Aufwand hier hält sich in Grenzen. Sie haben hier einen einmaligen Aufwand der Entwicklung des Druckregelkreises. Dies bedeutet Closed Loop Steuerung mit Hysterese usw. Danach sparen Sie bis zu 50% an Produktkosten.
Komponenten Vorschlag 2 - Eigene Steuerung
1 - Regler: Pneumatisch ansteuerbarer Druckregler
Es gibt verschiedene Hersteller, die pneumatisch ansteuerbare Druckregler im Sortiment haben. Hier ist einer der Firma Knocks abgebildet.
2 - Steuerung: Eigene Steuerung und Pilotventile sowie Drucksensor
Eine eigene Steuerung verringert die Kosten erheblich. Warum für jeden Proportionaldruckregler Ihrer Maschine eine kleine Steuerung (elektronische Ansteuerung des Proportionaldruckreglers) dazu kaufen, wenn Sie sowieso eine Maschinensteuerung (z.B. S7) haben? Der Aufwand hier hält sich in Grenzen. Sie haben hier einen einmaligen Aufwand der Entwicklung des Druckregelkreises. Dies bedeutet Closed Loop Steuerung mit Hysterese usw. Danach können bis zu 50% an Produktkosten eingespart werden.
Komponenten Vorschlag 3 - Spezielle Anforderungen
1 - Regler: Pneumatisch ansteuerbarer Druckregler
Es gibt verschiedene Hersteller, die pneumatisch ansteuerbare Druckregler im Sortiment haben.
2 - Steuerung: Kleiner Proportionaldruckregler
Der Vorteil an Vorschlag 3 ist, dass man kaum Aufwand hat. Durch den Zukauf eines kleinen Proportionaldruckreglers muss man keine eigene Steuerung entwickeln. Vorschlag 3 ergibt fast nur Sinn, wenn man sehr hohe Stückzahlen hat oder wenn Sie spezielle Bedürfnisse haben und es keine Proportionaldruckregler auf dem Markt gibt für Ihre Spezifikationen.