Air Preparation

Eine vollständige Druckluftaufbereitung besteht aus drei Funktionsgruppen, die in der Reihenfolge Filter, Regler, Öler (kurz: FRL) hintereinander geschaltet werden.

Filter: Entfernt Feststoffpartikel, Wasseranteile und gegebenenfalls Öl aus der Druckluft. Die Filterfeinheit wird in Mikrometern angegeben. Grobfilter (40 µm) schützen pneumatische Bauteile vor mechanischem Verschleiß. Feinfilter (5 µm) und Mikrofilter (0,01 µm) sind für empfindliche Instrumente, Lackieranlagen und Lebensmittelapplikationen erforderlich.

Druckregler: Begrenzt den Betriebsdruck auf den für die nachgelagerten Komponenten vorgesehenen Wert und hält ihn konstant, unabhängig von Schwankungen im Versorgungsnetz.

Öler (Druckluftöler): Fügt der Druckluft ein feines Ölnebel-Aerosol hinzu, um pneumatische Zylinder und Ventile zu schmieren. Für Anlagen mit ölfreier Druckluftanforderung (Lebensmittel, Lackierung) entfällt der Öler.

Die AVENTICS-FRL-Baureihen von Emerson sind modular aufgebaut und erlauben individuelle Kombinationen mit konfigurierbaren Anschlussnennweiten von G 1/8 bis G 1.

Kombinierte FRL-Einheiten sind die richtige Wahl, wenn Bauraum begrenzt ist, die Montagezeit minimiert werden soll und die Gesamtdruckluftqualität an einem Punkt überwacht und eingestellt werden kann. Sie bieten zudem den Vorteil einer einheitlichen Verbindungstechnik ohne externe Zwischenrohre zwischen den Komponenten.

Separate Komponenten sind sinnvoller, wenn:

• Zwischenstationen verschiedene Filterfeinheiten oder Druckeinstellungen benötigen, z. B. bei parallel versorgten Verbrauchern mit unterschiedlichen Anforderungen.
• Sehr große Volumendurchflüsse eine größere Filterbaugröße als der Druckregler erfordern.
• Sonderfunktionen wie Aktivkohlefilterung, Kältetrocknung oder Ölnebelabscheidung integriert werden müssen, die nicht in der Standardkombination erhältlich sind.

Die AVENTICS-FRL-Einheiten von Emerson sind sowohl als Komplettmodul als auch als einzelne Komponenten in kompatiblen Baureihen verfügbar. Alle Komponenten sind mit Manometern, Sensoren und Schnellkupplungen nachrüstbar.

Für kleine und mittlere Betriebe gelten diese Auswahlkriterien in der Praxis als vorrangig:

• Nennweite und Durchfluss: Die FRL-Einheit muss den maximalen Volumenstrom aller angeschlossenen Verbraucher ohne übermäßigen Druckabfall durchleiten. Die Nenngröße richtet sich nach dem Kv-Wert der Einheit, nicht allein nach der Anschlussnennweite.
• Filterfeinheit: Für Standard-Pneumatikzylinder und -ventile sind 40 µm ausreichend. Sensoren, Proportionalventile und Messgeräte erfordern 5 µm oder feiner.
• Betriebsdruckbereich: Standardeinheiten sind für 0 bis 10 bar ausgelegt. Anlagen mit mehr als 10 bar erfordern Sonderbaureihen.
• Wartungsfreundlichkeit: Sichtbare Filterschale für Füllstandskontrolle, handentleerbare Kondensatabscheider und einfach zugängliche Filtereinsätze verkürzen die Wartungszeiten.
• Modularität: Nachrüstbarkeit mit Manometern, Drucksensoren oder zusätzlichen Filtermodulen schützt die Anfangsinvestition bei späteren Anforderungsänderungen.

AVENTICS FRL-Einheiten von Emerson sind in drei Nenngrößen (G 1/8, G 1/4, G 1/2) mit einheitlichem Modulkonzept erhältlich.

Für Lackier- und Beschichtungsanlagen, in denen selbst kleinste Ölanteile in der Druckluft zu Benetzungsfehlern, Einschlüssen oder Lackhaftungsproblemen führen, gibt es zwei Lösungsansätze:

• Ölfreier Kompressor: Eliminiert Öl an der Quelle. Ölfrei verdichtende Kompressoren (Klasse 0 nach ISO 8573-1) liefern Druckluft ohne Ölkontamination. Nachteile: höhere Investitionskosten und aufwändigere Wartung im Vergleich zu geölten Kolbenkompressoren.
• Aktivkohle-Ölnebelabscheider in Kombination mit Feinfilter: Entfernt Ölaerosol und Ölnebel aus der Druckluft eines Standardkompressors auf einen Restgehalt unter 0,003 mg/m³ (Klasse 1 nach ISO 8573-1). Kostengünstiger in der Beschaffung, erfordert jedoch regelmäßigen Aktivkohlewechsel und Kontrolle der Filterbeladung.

AVENTICS bietet im Emerson-Programm Aktivkohlefilter und Feinfilter für ölfreie Anwendungsklassen. Das Emerson-Technikteam dimensioniert das Filtersystem für den Anlagenvolumenstrom und die geforderte Druckluftklasse nach ISO 8573.

Qualität bei Druckluftaufbereitungskomponenten ist messbar und sollte nicht allein nach dem Preis beurteilt werden.

Druckabfall: Ein hoher Druckabfall über die FRL-Einheit erhöht den Versorgungsdruck des Kompressors und damit den Energieverbrauch. Qualitätskomponenten zeigen bei Nenndurchfluss einen Druckabfall unter 0,1 bar.

Kv-Wert: Gibt den Volumendurchfluss bei 1 bar Druckdifferenz an. Ein zu kleiner Kv-Wert verursacht im Betrieb hohe Druckabfälle.

Druckregelgenauigkeit: Hochwertige Druckregler halten den Ausgangsdruck auch bei Verbrauchsschwankungen stabil. Druckabweichungen unter 0,05 bar bei wechselndem Volumenstrom sind ein Qualitätsmerkmal.

Konformitätsdokumentation: CE-Kennzeichnung, Konformitätserklärung nach Maschinenrichtlinie und Druckgeräterichtlinie sowie Betriebsanleitungen in deutscher Sprache sind für den Maschinenbau Pflicht.

Ersatzteilversorgung: Verfügbarkeit von Filtereinsätzen und Dichtungskits über die gesamte Anlagenlebensdauer ist ein entscheidender TCO-Faktor.

AVENTICS-FRL-Einheiten von Emerson erfüllen diese Kriterien und werden mit vollständiger technischer Dokumentation geliefert.

Die Filterfeinheit richtet sich nach den empfindlichsten Komponenten im Druckluftsystem und der geforderten Druckluftqualität gemäß ISO 8573-1.

Klasse 3 (40 µm): Ausreichend für Standardpneumatik (Zylinder, Wegeventile). Kein erhöhter Druckabfall, lange Filterstandzeiten.

Klasse 2 (5 µm): Notwendig für Proportionalventile, Drucksensoren, enge Drosselbohrungen und Instrumente mit engen Spalten, die durch Partikel blockiert werden können.

Klasse 1 (0,1 µm): Erforderlich für Analysengeräte, Lebensmittelkontaktluftwege und Applikationen, in denen Partikel zu Produktkontamination führen können.

Ölgehalt (separate Klasse nach ISO 8573-1): Für ölgeschmierte Standardpneumatik unkritisch. Für Lackierung, Lebensmittel und Medizintechnik ist ein Ölgehalt Klasse 1 oder 0 erforderlich.

Zusätzlich ist zu beachten: Ein feinerer Filter erhöht den Druckabfall und verkürzt die Wartungsintervalle. Die Filterbaugröße muss für den geforderten Volumenstrom ausreichend dimensioniert sein.

Das Emerson-Technikteam dimensioniert die Filterkonfiguration für spezifische Druckluftklassen und Volumenstromprofile.

Öl und Wasser in Druckluftleitungen sind Symptome, deren Ursache an der richtigen Stelle bekämpft werden muss. Ein einzelner Filter löst das Problem nur temporär, wenn die Ursache unbehandelt bleibt.

Wasser in der Druckluft: Entsteht durch Kondensation von Luftfeuchtigkeit beim Abkühlen der Druckluft. Dauerhaft wirkungsvolle Maßnahmen in Prioritätsreihenfolge: (1) Kältetrockner unmittelbar nach dem Kompressornachkühler, (2) Adsorptionstrockner für Drucktaupunkte unter -20 °C, (3) Wasserabscheider-Filter mit automatischer Kondensatableitung als nachgeschaltetes Sicherheitssystem.

Öl in der Druckluft: Stammt aus dem Kompressoröl. Lösung: Aktivkohle-Ölnebelabscheider mit vorgeschaltetem Mikrofilter. Regelmäßiger Aktivkohlewechsel ist Pflicht, da beladene Aktivkohle Öl wieder freisetzt.

AVENTICS bietet im Emerson-Programm Wasserabscheider, Feinstfilter und Ölnebelabscheider als Module für modulare FRL-Einheiten. Das Emerson-Technikteam dimensioniert das Filtersystem für die geforderte Druckluftqualitätsklasse nach ISO 8573.