Druckbooster

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Symbol Druckbooster.png Was tun wenn die Anwendung einen höheren Druck benötigt als der Kompressor liefert?
Dafür werden in der Pneumatik Druckverstärker, sogenannte Druckbooster, verwendet.

Einsatzparameter

Der Einsatz eines Druckboosters ist dann interessant, wenn es darum geht, in einer Anlage den Druck punktuell zu erhöhen. In solchen Fällen muss nicht die ganze Anlage oder der betroffene Anlagenabschnitte mit übermäßig hohem Druck versorgt werden, dies würde zu deutlich höheren Betriebskosten führen.
Auch in mobilen Geräten - also in der Mobilpneumatik - bietet sich der Einsatz von Druckboostern an. Hier kann mit relativ kleinen Kompressoren zunächst ein geringer Druck erzeugt und dann mit Hilfe des Boosters verstärkt werden.

Allerdings ist ein Druckbooster kein Ersatz für Kompressoren!


Druckbooster.png
Druckbooster mit integriertem Regler


Beschreibung 

Der Druckbooster von Festo benötigt außer Druckluft keine weitere Fremdenergie.
Die Druckbooster zählen zu den Doppelkolben-Druckübersetzer und können ausschließlich Luft verdichten. In der Grundvariante besteht der Booster lediglich aus dem Doppelkolbensystem und dem Umschaltventil für eine kontinuierliche Arbeitsweise. Mit diesem Grundaufbau wird der Eingangsdruck automatisch verdoppelt - die Einstellung einer geringeren Druckverstärkung ist hier nicht möglich.

Bei Druckboostern, die zusätzlich über einen Druckregler verfügen, kann die Druckverstärkung auf einen Wert unterhalb der Verdoppelung reduziert werden. In diesem Fall reduziert der Druckregler den Druck, der in den Aussenkammern wirkt. Dieser ist für die erreichte Druckverstärkung entscheidend. Funktionsbedingt kann jedoch keine Druckverstärkung erreicht werden, die über einer Verdoppelung liegt.

Druckbooster können nicht selber entlüften, d.h. die Luft kann nur in eine Richtung fließen. Aus diesem Grunde können Druckbooster nicht ohne weiteres in eine Arbeitsleitung zwischen Ventil und Zylinder eingesetzt werden. 

DruckboosterSchema1 de.png


Funktion

Schritt 1

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Der Betriebsdruck belüftet über zwei Rückschlagventile die Volumina 1 und 4 direkt und permanent. Über das Umsteuerventil wird das Volumen 3 ebenfalls belüftet und Volumen 2 entlüftet. Da nun Druck auf zwei Kolbenflächen gleichzeitig wirkt, steht mehr als die einfache Kolbenkraft zur Verfügung. Je nach Einstellung des Druckreglers steht insgesamt maximal die doppelte Kolbenkraft zur Verfügung.

Schritt 2

Druckbooster Schema3 de.png

Die Kolben bewegen sich nach links und verdichten das Volumen 1 (rot eingefärbt).

Schritt 3

Druckbooster Schema4 de.png

Das verdichtete Volumen verlässt nun über ein Rückschlagventil den Druckbooster am Ausgang. Sobald die Kolbenstange die Endlage erreicht, wird das Umsteuerventil umgeschaltet. Das geschieht mit Hilfe eines Absatzes an der Kolbenstange. Dieser Absatz gibt eine Verbindung von Volumen 1 zur Vorsteuerleitung des Umsteuerventils frei. Nach dem Umschalten setzen die gleichen Vorgänge auf der gegenüberliegenden Seite des Druckboosters ein und die Verdichtung wird kontinuierlich fortgesetzt. Mit Hilfe der Steuerleitung erfolgt ein automatischer Förderstop sobald der eingestellte Sekundärdruck erreicht ist.

Das Anschließen des Speichervolumens am Ausgang des Druckboosters ist eine Option, um die Pulsation des Boosters zu glätten. Wird so ein Volumen verwendet, so kann dieses parallel an den Betriebsdruck des Druckboosters angeschlossen werden. Auf diese Weise kann der Speicher mit dem Eingangsdruck befüllt werden und der Druckbooster muss lediglich die Differenz zwischen Ein- und Ausgangsdruck leisten. Bei der Verwendung von nicht rostfreien Speichern sollte zwischen dem Booster und dem Speicher ein Filter eingebaut werden, um eventuell entstehende Rostpartikel nicht in den Booster gelangen zu lassen.

Durch das wechselseitige Befüllen der Kolben entseht ein Eigenluftverbrauch im Druckbooster. Der Eigenverbrauch hängt vom gewählten Verstärkungsfaktor ab.