Luftdruck selbst herstellen (Pneumatik)

Hallo,
ich habe seit kurzer Zeit einen Pneumatik Kurs in meinem Betrieb.
Also ich ich hab bisher noch nicht all zu viel Ahnung.

Was meint ihr: Ist es möglich genügend Druck (z.B durch einen chemischen Vorgang herzustellen) der dann gespeichert wird,
und dann ab einem gewissen Überdruck einen einfach-wirkenden-Zylinder ansteuern könnte.

Was wären eure Lösungsvorschläge?

Somit könnte man einen selbständigen pneumatischen Roboter bauen der nicht an eine Luftdruckleitung gefesselt ist.

Das wäre sicherlich etwas kompliziert und uneffektiev, jedoch würd mich das schon mal interessieren.

mfg Lukas

Da wäre es sicher noch besser die Energie mitzunehmen und mit einer Pumpe die Druckluft zu erzeugen. Das ist aber weniger effizient als ein elektromagnetischer Antrieb.

Wenn es eine kleine Menge Druckgas sein muss, dann werden ab und zu CO2 Kapseln verwendet aber es ist wegen des hohen Drucks gefährlich und es ist sicher nicht effizient.

Wie wäre es mit einer Dampfmaschine? :-b
Manfred

Könntest du mir kurz die Funktion vom Antrieb einer Dampfmaschine erklären?

Ja aber es gibt so viele chemische Vorgänge die sich ausdehnen und dann z.B. einen Druck erzeugen können. Man müsste eben eine Quelle finden die genügend Druck prodoziert.
Ich denke da an Uran 23* oder sowas O:)
Ich glaub ich werde es mal ein bisschen erforschen. Es muss ja nicht einen riesigen Motor antreiben können. Aber wenn sich die Energie durch einen chemischen Vorgang produzieren ließ, so wäre das doch möglicherweiße sehr umweltfreundlich.

mfg Lukas

Uran produziert erstmal nur Hitze...
wenn du damit Druck erzeugen möchtest brauchst du auch ne Dampfmaschine ;)

Ich denke es wird schwer auf chemischem Weg genug Druck zu erzeugen,
mit einer Dampfmaschine oder einem kleinen Kompressor hingegen ist das kein Problem.

Du könntest ja einen kleinen Verbrennungsmotor + Kompressor auf den Bot setzen, das schont die Akkus.

Hallo Lukas,

mir würde auf Anhieb die bio-chemische Reaktion der Hefe-Gährung einfallen.

http://www.deters-ing.de/Wasser/hefe-co2.htm

Gruß,
Stefan

Zitat:

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mir würde auf Anhieb die bio-chemische Reaktion der Hefe-Gährung einfallen.

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Ein Roboter dessen Aktivität daruf beruht Blähungen zu produzieren?
Dass man dafür einen Tages auch noch Roboter braucht?

Na gut, ich muss nur mit dem Gedanken erst noch zurechtkommen.
Manfred

Zitat:

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Ein Roboter dessen Aktivität daruf beruht Blähungen zu produzieren?

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Naja, es ist günstig und leicht realisierbar! Hinzu kommt, dass es 'ungefährlich' ist.

Gruß,
Stefan

das mit der hefe ist a****langsam

zitronensaft mit backpulver ist viel schneller! (ich glaub es war zitronensaft)

Uran, Blähungen, Biokampfstoffe ... man kann wirklich nicht behaupten, daß die Jugend keine inspirativen Ideen hätte, wobei ich eine Uranantrieb eher als konspirativ einstufen müsste.

Andererseits lese ich hier, daß so mancher nicht weiss, wie eine Dampfmaschine funktioniert. Ich habe im Alter von 8 Jahren eine zu Weihnachten bekommen und ohne Anleitung in Betrieb nehmen können.

Wie wäre es mit einem Druckluftroboter, der selbständig zu dem Kompressor zurückfährt, sich an die Druckluftkupplung anschließt und auftankt ?

Ich habe mal an einem System gearbeitet, daß genau das tut: Er schwimmt in Tanks und führt Messungen durch. Um die Schwimmhöhe einzustellen, entwässert er einen Tank und füllt ihn mit Luft. Da wir keinen Kompressor einbauen konnten, blieb nur der Drucklufttank, der von aussen nachbefüllt werden musst. Angetrieben wird das Ding allerdings elektrisch mit Motor und Akku, der induktiv geladen wird. Auch dazu muss er an die "Tankstelle".

es gibt fürn Apple undn Ei Druckluftpumpen in Ramschläden. Die laufen mit 12V (sind zum Reifenaufpumpen an der Autobatterie)

Hallo Luke,

den Druck aus einer chemischen Reaktion auf einen Kolben wirken lassen - das erinnert mich an das Konzept eines gewissen Herrn Otto.

Da ging es um die Oxidation von Kohlenwasserstoffen. Man müsste halt im Google nachsehen, ob das jemals erfolgreich in die Praxis umgesetzt wurde. :D

Nicht ganz ernste Grüsse,
Hannes

mir fällt folgendes ein um druck zu erzeugen:
brausetabletten mit wasser, salzsäure und aluminium rockt sogar noch mehr.

Haben nicht schon die alten Chinesen mit einer beschleunigten Oxydation von Holzkohle einige Erfolge erzielt und mit dem erzeugten Druck sogar Raketen in die Luft geschossen ? Da hab ich doch wo was gelesen.

Zitat:

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Aktivität daruf beruht Blähungen zu produzieren

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Zitat:

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Chinesen mit einer beschleunigten Oxydation von Holzkohle

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Es sind eben oft alte chinesische Weissheiten, auf die sich viele Lösungen im Ansatz zurückführen lassen.

Manchmal scheint nur die Bedeutung etwas in der Übersetzung zu leiden.

Bild hier  

Mit mehreren bovinen flatulenzen (=Rinder-furz) kann man man auch heizen, damit eine Dampfmaschine antreiben, die wiederum einen Kompressor dreht, der den benötigten Druck erzeugt, der einen Roboter bewegt, der das Rind regelmäßig füttert.

Danke nochmal an alle dass ihr hier fleißig gepostet habt.

gruß luke

das einzige was in meinen Augen sinnvoll ist, ist Otto/Diesel-Motor und Kompressor, oder Gasflaschen.
Ansonsten würde ich Gas aus Natronlauge und Aluminium(kein Pulver!)herstellen(es entsteht H2), oder aus einer beliebigen Säure(Citronensäure) und Natriumcarbonatlösung herstellen(CO2 entsteht), aber dazu müsstest du auch jeweils nen rießigen Tank mitschleppen und das Gas reinigen, dann kannst gleich ne Gasflasche nehmen.

Vor allem, müßte das auf diese Weise gewonnene Gas komprimiert werden. Ansonsten ist eine Nutzung als "Treibmittel" für pneumatische Zylinder nicht möglich.
Und wenn jetzt die Idee aufkommt die "Gaserzeugende Reaktion" gleich in einem Druckbehälter ablaufen zu lassen, muß bedacht werden daß viele chemische Reaktionen nach Massenwirkungsgesetz und ggf. auch nach le Chatier´schen Prinzip stehen bleiben (bzw. befinden sie sich im Gleichgewicht), wenn nicht mindestens ein Reaktionsprodukt aus dem Gleichgewicht entfernt wird.

2 Al + 6 HCl -->3 H2 + 2 AlCl3

Hier entstehen 3 mol Wasserstoff aus 0 mol (bezogen auf die Gasphase)

Na2CO3 + 2 H+ --> 2 Na- + CO2 + H2O

Hier entstehen 1 mol CO2 aus 0 mol (bezogen auf die Gasphase)

Solche Systeme sind bestrebt einen möglichst energiearmen Zustand anzunehmen. Die Energie, die in Form des Gasdrucks der Reaktionsprodukte vorliegt, kann ab einem bestimmten Druck die Energie, die in Form der Edukte vorliegt übersteigen. Ab diesem Punkt bleibt eine solche Reaktion stehen, oder befindet sich im Gleichgewicht. Möchte man dennoch die maximal mögliche Gasausbeute erzielen, so muß man das entstehende Gas kontinuierlich aus dem Reaktionssystem entfernen.

Weiterführendes, siehe grundlegende Lehrbücher der anorg. Chemie, sowie der physikalischen Chemie.

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Reaktionen, bei denen innerhalb kürzester Zeit große Gasmengen freiwerden, werden im allgemeinen als Explosionen bezeichnet. Hiervon würde ich allerdings die Finger lassen. Diese Reaktionen gelten als sehr schwer kontrollierbar. Beispielsweise sollen bei der Explosion eines Liters Nitroglycerin 11.000 Liter gasförmiger Reaktionsprodukte freiwerden.
(nur als Beispiel).
Die gefahrlose Anwendung solcher Reaktionen sollte den entsprechenden Spezialisten vorbehalten bleiben. Und selbst diesen können verherrende Fehler unterlaufen.

Gruß,

Marc

Zitat:

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Zitat von Luke17

Ja aber es gibt so viele chemische Vorgänge die sich ausdehnen und dann z.B. einen Druck erzeugen können. Man müsste eben eine Quelle finden die genügend Druck prodoziert.
Ich denke da an Uran 23* oder sowas O:)

mfg Lukas

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Wie wäre es mit einem geschlossenen System, angetrieben durch 1-2 Peltierelemente? Bei einem Temperaturunterschied der Gase von ca 40°C müsste sich so genügend Druckunterschied erzeugen lassen.
Das ganze liesse sich dann durch Umpolung der Spannung bzw. die Regelung der Stromstärke regeln.

Zitat:

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Zitat von steep

Zitat:

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Zitat von Luke17

Ja aber es gibt so viele chemische Vorgänge die sich ausdehnen und dann z.B. einen Druck erzeugen können. Man müsste eben eine Quelle finden die genügend Druck prodoziert.
Ich denke da an Uran 23* oder sowas O:)

mfg Lukas

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Wie wäre es mit einem geschlossenen System, angetrieben durch 1-2 Peltierelemente? Bei einem Temperaturunterschied der Gase von ca 40°C müsste sich so genügend Druckunterschied erzeugen lassen.
Das ganze liesse sich dann durch Umpolung der Spannung bzw. die Regelung der Stromstärke regeln.

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ich würde ein Ottomotor+ kompressor nehmen, den ein Peletier braucht, um so einen effekt zu erreichen viel Strom, heißt dann Kiloweise Akkus verbaun, Otto hat den vorteil einer mittleren reichweite
wenn der peletier nur heizen, wäre auch eine kleine geregelte gasflamme sinnvoll.... aber das ist eher aufwendig(wg. regelung... pass passiert wenn flamme einfach ausgeht aber gas noch offen etc.)

Hallo,

An steep: also ein Peltierelemente ist für mich einleuchtend. Aber an was für Gase hattest du gedacht? Gibts jemand der schon mal was ähnliches gemacht hat. ich geh mal schnell googeln...

mfg lukas

Zitat:

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Zitat von Luke17

Hallo,

An steep: also ein Peltierelemente ist für mich einleuchtend. Aber an was für Gase hattest du gedacht? Gibts jemand der schon mal was ähnliches gemacht hat. ich geh mal schnell googeln...

mfg lukas

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Über die Art des Gases habe ich mir noch keine Gedanken gemacht.
Es muss sich einfach bei Erwärmung rel. stark ausdehnen und bei Abkühlung nicht gleich den Aggregatszustand wechseln.
Bei 2 Peltiers übereinander kann es auf der einen Seite schon recht Kühl werden.

Zitat:

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Zitat von cdschredder

...wenn der peletier nur heizen, wäre auch eine kleine geregelte gasflamme sinnvoll.... aber das ist eher aufwendig(wg. regelung... pass passiert wenn flamme einfach ausgeht aber gas noch offen etc.)

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Wenn es nur ums heizen ginge, dann könnte man einfach einen passenden Widerstand nehmen. Wäre aber wohl energetisch nicht sehr effektiv.

Zitat:

Wie wäre es mit einem geschlossenen System, angetrieben durch 1-2
Peltierelemente? Bei einem Temperaturunterschied der Gase von ca
40°C müsste sich so genügend Druckunterschied erzeugen lassen.


Also fangen wir einmal an zu rechnen:

T1/T0 = p1/p0

T0: Temperatur im Ausgangszustand (Kelvin, nicht Grad Celsius !!!)
T1: Temperatur im Endzustand (Kelvin)
p0: Druck im Ausgangszustand
p1: Druck im Endzustand


Als Ausgangstemperatur habe ich 20°C (293 K) angenommen, als Ausgangsdruck, den Norm-Luftdruck von 1,013 bar.

Umgestellt nach p1:

p1 = p0 x T1/ T0

p1 = 1,013 bar x 313 K / 293 K = 1,082 bar

entspricht einer Druckdifferenz von 0,069 bar (=69 mbar).

Dürfte ein bisschen wenig sein, um ein pneumatisches Stellglied zu betreiben. Es könnte auch sein, daß wenn ein warmes Gas in einen kalten Zylinder eingeleitet wird dieses Gas wiederum einer Abkühlung unterliegt, aus der wiederum ein Druckverlust resultiert.

Gruß,

Marc

Zitat:

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Zitat von marc.1974

Zitat:

Wie wäre es mit einem geschlossenen System, angetrieben durch 1-2
Peltierelemente? Bei einem Temperaturunterschied der Gase von ca
40°C müsste sich so genügend Druckunterschied erzeugen lassen.


Also fangen wir einmal an zu rechnen:

T1/T0 = p1/p0

T0: Temperatur im Ausgangszustand (Kelvin, nicht Grad Celsius !!!)
T1: Temperatur im Endzustand (Kelvin)
p0: Druck im Ausgangszustand
p1: Druck im Endzustand


Als Ausgangstemperatur habe ich 20°C (293 K) angenommen, als Ausgangsdruck, den Norm-Luftdruck von 1,013 bar.

Umgestellt nach p1:

p1 = p0 x T1/ T0

p1 = 1,013 bar x 313 K / 293 K = 1,082 bar

entspricht einer Druckdifferenz von 0,069 bar (=69 mbar).

Dürfte ein bisschen wenig sein, um ein pneumatisches Stellglied zu betreiben. Es könnte auch sein, daß wenn ein warmes Gas in einen kalten Zylinder eingeleitet wird dieses Gas wiederum einer Abkühlung unterliegt, aus der wiederum ein Druckverlust resultiert.

Gruß,

Marc

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:-) wir sprechen aber von min. 40°C Temperaturdifferenz (bei 1 Peltier)von der kalten zur warmen Seite.
Was für ein Gas bildet deine Berechnungsgrundlage?

Moin !

Na welches Gas genau dürfte für die Berechnung relativ egal sein. Ich denke die Berechnungen beruhen einfach auf den Gasgesetzen und die gelten für ideale Gase.
Da sich bei den Toleranzen usw. die hier ausschlaggebend sind jedes wirkliche Gas verhält wie ein idelaes Gas gilt das für Luft, Wasserstoff usw. usf.

Mannomann hab noch nie so oft "Gas" in so kurzer Zeit geschrieben ....

viel Spass am Gerät

S e v

Zitat:

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Zitat von xetorcim

Moin !

Na welches Gas genau dürfte für die Berechnung relativ egal sein. Ich denke die Berechnungen beruhen einfach auf den Gasgesetzen und die gelten für ideale Gase.
Da sich bei den Toleranzen usw. die hier ausschlaggebend sind jedes wirkliche Gas verhält wie ein idelaes Gas gilt das für Luft, Wasserstoff usw. usf.

Mannomann hab noch nie so oft "Gas" in so kurzer Zeit geschrieben ....

viel Spass am Gerät

S e v

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ops stimmt, ein Denkfehler meinerseits

Zur Frage von steep:

wir sprechen aber von min. 40°C Temperaturdifferenz (bei 1
Peltier)von der kalten zur warmen Seite.
Was für ein Gas bildet deine Berechnungsgrundlage?

Es handelt sich um ein beliebiges ideales Gas, ganz wie es von xetorcim vermutet wurde.

Ein ideales Gas ist ein Gas, dessen Gasteilchen (Moleküle od. Atome) kein Eigenvolumen besitzen und zwischen dessen Gasteilchen keine Wechselwirkungen bestehen. Es handelt sich um eine Modellvorstellung, die die Grundlage der allgemeinen Gasgesetze bildet. Es gibt kein Gas, das diese Modellvorstellung perfekt erfüllt. Je höher aber die Temperatur ist und je niedriger der Druck (Wechselwirkungen vernachlässigbar) desto mehr ähnelt das Verhalten eines reelen Gases dem eines idealen Gases.

Wenn der Temperaturunterschied mindest. 40°C ist, um welchen max. bzw. welchen mittleren Temperaturunterschied handelt es denn dann ?

Gruß,

Marc

Naja, das hängt davon ab, wieviele Peltier-Elemente man aneinander klatscht. Es ist ja immer eine Temperaturdifferenz, die erreicht wird.

Sprich wenn man 2 aneinander packt und beide schaffen 40°C dann ist das insgesamt 80°C. Zumindest im Idealfall, das ganze hat logischerweise immer mehr Verluste etc. je mehr Elemente verwendet werden.

Interessieren würde mich nur, wo die Energie für die Elemente her kommen soll. Denn aus meinen Erfahrungen kann ich nur sagen, daß ein Element mit vernünftiger Leistung auch diverse Amperchen aufnimmt.

S e v

Zitat:

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Sprich wenn man 2 aneinander packt und beide schaffen 40°C dann ist das insgesamt 80°C. Zumindest im Idealfall, das ganze hat logischerweise immer mehr Verluste etc. je mehr Elemente verwendet werden.

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Probier das mal aus, oder sieh Dir den Aufbau eines optimierten mehrstufigen Peltierelements an. Da kommt fast nichts von der Leistung an.

Manfred

Bild hier  

Zitat:

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Zitat von marc.1974

Wenn der Temperaturunterschied mindest. 40°C ist, um welchen max. bzw. welchen mittleren Temperaturunterschied handelt es denn dann ?

Gruß,

Marc

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max teperaturdifferenz 75°C bei einstufigen, 140°C bei mehrstufigen Peltierelementen

Zitat:

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max teperaturdifferenz 75°C bei einstufigen, 140°C bei mehrstufigen Peltierelementen

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Ich meine den Wirkungsgrad. Für einen Sensorchip der praktisch keine Verlustleistung hat geht das ja. Nur zur Herstellung des Drucks für einen Pneumatikzylinder hat es wenig Zweck.

Manfred