Luftverbrauch eines Zylinders berechnen
Der Luftverbrauch eines Pneumatikzylinders entscheidet über Kompressorgröße, Leitungsquerschnitt und Energiekosten. Er hängt von Bohrung, Hub, Betriebsdruck und Taktzahl ab und wird in Normlitern pro Minute gerechnet. Dieser Ratgeber zeigt die Formel Schritt für Schritt und wie Sie damit Kompressor und Leitung richtig auslegen.
Pneumatikzylinder ansehenWas bestimmt den Luftverbrauch eines Zylinders?
Der Luftverbrauch ist das je Zyklus geförderte Volumen, umgerechnet auf Normbedingungen. Vier Größen bestimmen ihn: die Bohrung (Kolbenfläche), der Hub, der Betriebsdruck und die Taktzahl pro Minute. Weil verdichtete Luft ausgestoßen und beim Entlüften entspannt wird, muss das geometrische Hubvolumen mit dem Verdichtungsfaktor multipliziert werden. So entsteht der reale Bedarf in Normlitern pro Minute (Nl/min).
Wie lautet die Formel und ein Rechenbeispiel?
Das Hubvolumen einer Kolbenseite ist Kreisfläche mal Hub. Für einen doppeltwirkenden Zylinder werden Ausfahren und Einfahren addiert, wobei die Kolbenstange die Ringfläche der Rückseite verringert. Multipliziert mit Taktzahl und Verdichtungsfaktor ergibt sich der Normvolumenstrom. Für eine schnelle Abschätzung reicht die Kolbenfläche für beide Hübe, ohne Stangenabzug.
- Kolbenfläche A = Pi geteilt durch 4 mal Bohrung im Quadrat.
- Hubvolumen je Richtung V = A mal Hub.
- Verdichtungsfaktor f = (Druck in bar + 1,013) geteilt durch 1,013.
- Verbrauch Q = V mal 2 mal Taktzahl mal f (Doppelhub je Zyklus).
Wie lege ich Kompressor und Leitung damit aus?
Rechnen Sie den Bedarf aller gleichzeitig laufenden Verbraucher zusammen und geben Sie einen Zuschlag für Leckage und Reserve. Übliche 20 bis 30 Prozent decken Ventilverluste, Kupplungen und späteren Ausbau ab. Der Kompressor sollte die Summe im Dauerbetrieb liefern; die Leitung muss den Spitzenvolumenstrom ohne Druckverlust führen, sonst bricht der Druck am Zylinder ein und die Taktzeit steigt.
20 bis 30 Prozent Zuschlag für Leckage, Ventile und Erweiterung.
Zylinder vergleichenQuerschnitt am Spitzenvolumenstrom ausrichten, nicht am Mittelwert.
Mehr RatgeberHäufige Fragen
In welcher Einheit wird der Luftverbrauch angegeben?
Meist in Normlitern pro Minute (Nl/min) oder Normkubikmeter pro Stunde. Normbedingungen beziehen das verdichtete Volumen auf Atmosphärendruck, damit Kompressor und Leitung vergleichbar bleiben.
Warum zählt der Betriebsdruck doppelt beim Verbrauch?
Der Druck bestimmt den Verdichtungsfaktor: Bei 6 bar steckt etwa siebenmal so viel Normluft in einem Hub wie das geometrische Volumen. Höherer Druck erhöht den Verbrauch je Hub linear mit diesem Faktor.
Muss ich die Kolbenstange abziehen?
Für eine genaue Rechnung ja, denn die Ringfläche der Stangenseite ist kleiner. Für eine schnelle Auslegung mit Sicherheitszuschlag reicht die volle Kolbenfläche für beide Hübe.
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