Guten Tag erst einmal.
Wenn man es realisieren kann, dass der doppeltwirkender Zylinder durch ziehen bremst, braucht man kein Druckminderventil. Durch die verschieden großen Kolbenflächen fährt bei gleichen Druck der Zylinder aus.
Mag sein, dass Pneumatik neu für mich ist, Physik aber nicht. Bei gleichem Druck auf beiden Kolbenflächen fährt dieser nirgendwo hin.
Auch funktioniert die Saugluftbremse ganz und gar nicht so. Zwar wird hier ohne Druckminderer gearbeitet, die Bremse aber durch Federkraft oder Schwerkraft gelöst. Beim Anlegen der Bremse arbeiten die Kammern dann mit der Druckdifferenz aus dem Unterdruck im Luftbehälter und dem höheren Druck in der Saugleitung. Da hast du also etwas falsch verstanden.
Viele Grüße
werner
Ach, noch eine Ergänzung A76:
Doppeltwirkender Zylinder, Rückschlagventil und Luftbehälter.
Der Druckminderer dient bei der Wiexelbaumer-Bremse nicht dazu, eine Druckdifferenz für das Ansprechen der Bremse herzustellen. Diese Druckdifferenz ergibt sich aus der Differenz zwischen Lufbehälter und Hauptleitung.
Der Druckminderer dient dient statt dessen dazu, den Ansprechdruck der Bremse festzulegen. Durch den Druckminderer wird der Druck im Luftbehälter auf 4,5 bar begrenzt. Wäre das nicht so, würde die Bremse bereits bei jeder gerinfügigen Druckschwankung in der Hauptleitung, die normalerweise 5 bar Druck hat, ansprechen.
Viele Grüße
Werner
Dann kann ich dir beruflcih nur weiterhin viel Erfolg wünschen.
Die Themen Pneumatik und Bremstechnik sind sehr komplex und neue Ideen sicher interessant. Ich würde deshalb vorschlagen, dass du deine Theorie in einem separaten Thread vertritts.
Was ist los? Ich habe schon die komplexe Technik einer Eisenbahnbremse hier vorgestellt. Ich habe schon eine funktionierende indirekte, mehrlösige und unerschöpfbare Bremse konstruiert und gebaut. Ich habe gezeigt was Angleichen ist. Ich habe auch hier im Forum schon die Zweikammerbremse vorgestellt.
Ich habe vorhin mit einem meiner Kunden telefoniert, ob ich einen gebrauchten Zylinder bekomme. Dann baue ich zu Hause eine Zweikammerbremse auf. Ich habe alles, bis auf den Zylinder.
Hier ist mein Youtube Kanal. Ich kann konstruieren, aber leider nicht perfekt sprechen:
Moin!
Als doppelt wirkender Zylinder möchte ich Euch die Kunze-Knorr Bremse (KKG, KKP, KKS) vorstellen, Die mit der A- und B-Kammer einen doppelt wirkenden Zylinder besitzt. Siehe Zeichnung https://upload.wikimedia.org/wikipedia/comm…g_Zeichnung.jpg oder die ganze Seite https://de.wikipedia.org/wiki/Kunze-Knorr-Bremse.
Die A-Kammer und der Luftbehälter A1 wird über ein Rückschlagventil mit HL.Luft gefüllt. Die B-Kammer liegt an der Hauptluftleitung. Sinkt der Druck in der Hauptluftleitung und der B-Kammer ab, drückt der Druck in der A-Kammer und A1-Behälter den Kolben in die Bremsstellung.
In der Zeichnung kaum zu erkennen ist ein klener Kolben an der A-Kammer Richtung Zylinderausgang, also ins Freie. Somit befindet sich auf der Kolbenstange 2 Kolben, ein Großer zwischen A- und B-Kammer und ein Kleiner zwischen A-Kammer und ins Freie. Liegt nun in der A- und B-Kammer der gleiche Druck an, wird der Kolben mitr den kleinen Kolben in die gezeichnete Lösestellung gebracht.
Damit die A-Kammer nicht überladen wird, wird die Hauptluftleitung i.d.R. über einen Schnelldruckregler (Druckminderer) gespeist.
Über weitere Steuerventile wird beim Bremsen die C-Kammer gefüllt, welche i.d.R. die Hauptbremsarbeit leistet.
Ich denke, für eure Zwecke wäre eine Druckluftbremse nur mit A- und B-Kammer und einem Rückschlagventil genauso einfach zu realisieren wie eine Saugluftbremse.
Gruß Gerd
Differntialschaltung in der Hydraulik.
Hydraulische Anlagen verhalten sich ganz anders als pneumatische weil Flüssigkeiten im Gegensatz zu Gasen nicht komprimierbar sind - deshalb funktioniert die Differentialschaltung nur in der Hydraulik.
Wenn bei gleichem pneumatischem Druck ein Zylinder mit unterschiedlichen Kolbenflächen ausfahren würde, könnte ich einen solchen Zylinder mit offenen Anschlüssen einfach auf dem Tisch legen und er würde ausfahren (der Luftdruck ist auf beiden seiten gleich). Das wäre dann aber nicht Physik sondern Magie.
Lass es einfach gut sein, A76.
Ich möchte dich höflichst bitten, einen separaten Thread zu eröffnen in dem das Thema diskutiert werden kann. Ich diesem Baubericht halte ich diese Diskussion für wenig hilfreich. Vieeln Dank.
Hallo Andreas (A7),
so ein Mist, mein 2.Wege Zylinder bewegt sich bei gleichem Druck auf beiden Kammerseite ab 1 bar Druck (nach Überwinden des Losbrechmomenst der Kolbendichtung) immer Richtung Kolbenstange. Lt. Werner ja gar nicht möglich. Hurra ich kann zaubern.
Lass dich nicht ärgern, einfach ignnorieren, es gibt immer Menschen die es besser wissen aber die Physik nicht komplett betrachten, hier das Losbrechmomet.
Volker
es gibt immer Menschen die es besser wissen aber die Physik nicht komplett betrachten, hier das Losbrechmomet
Guten Abend Volker,
ich erkenne noch nicht, weshalb das Losbrechmoment hier für die Bewegung bei gleichem Druck entscheidend sein sollte. Dein Test - vorausgesetzt es war kein Scherz, den ich dir aber nicht unterstelle - hat mich aber nachdenklich gemacht. Wenn morgen meine Teiile kommen, werde ich das ausprobieren und sollte sich der Kolben tatsächlich bewegen muss ich noch viel über Pneumatik lernen - und über magische Physik. 
Viele Grüße
Werner
Wenn bei gleichem pneumatischem Druck ein Zylinder mit unterschiedlichen Kolbenflächen ausfahren würde, könnte ich einen solchen Zylinder mit offenen Anschlüssen einfach auf dem Tisch legen und er würde ausfahren (der Luftdruck ist auf beiden seiten gleich). Das wäre dann aber nicht Physik sondern Magie.
Hallo,
du vergisst die Fläche der Kolbenstange außerhalb vom Zylinder. Dadurch, dass die Kolbenstange von selbst auch mit Umgebungsdruck beaufschlagt ist, hast du effektiv auf beiden Kolbenseiten den gleichen Druck auf der gleichen Fläche.
Ob man nun ein Druckminderer in seine Bremse einbauen (muss) kann gut berechnet und getestet werden. Im Zweifelsfall schadet es nicht, man kann den ja ganz aufdrehen und nicht benutzen, wenn man ihn nicht braucht.
Grüße
Werner
solange im Zylinder und außerhalb der gleiche Druck herscht, Johannes hat es ja erklärt, wird auch die Stirnfläche der Kolbenstange mit dem gleichen Druck belastet, damit sind beide Zylinderflächen, auf der einen Seite halt teilweise außerhalb des Zylinders, gleich. Bei einem idealen Zylinder, den es in der Realität nicht gibt, bewegt sich jetzt der Kolben Richtung Kolbenstange weil jetzt nur noch die Flächen innerhalb des Zylinder zu betrachten sind, dort haben wir ja jetzt einen höheren Druck als außerhalb (auf der Stirnfläche der Kolbenstange) liegt ja nur der Umgebungsdruck und nicht der Überdruck wie im Zylinder. Minimalster Überdruck würde jetzt den Kolben bewegen. Leider hat aber ein realer Zylinder eine Kolbenstangendichtung und auch eine Kolbendichtung. Dort muss die Adhäsionshaftung überwunden werden damit sich der Kolben bewegen kann (Losbrechmoment). Bei meinem Test lag der Wert bei 1bar am Manometer, Testzylinder war ein Rechteckzylinder 12mm Kolben mit 5mm Hub, wie ich sie in Bremsen verbaue. Sobald die Haftreibung überwunden war bewegte sich der Zylinder auch bei geringerem Druck. Den gleichen Effekt haben wir auch bei unseren Dampfloks bzw. beim Anfahren von Zügen, rollt er erst einmal benötige ich weniger Energie.
Volker
Hallo Volker,
vorab muss ich sagen, dass ich schon gegenüber A76 erwähnt hatte, dass dies eine sehr interessante Diskussion über ein kontroverses Thema ist, ich ihn aber gebeten hatte, sie in einem separaten Thread weiterzuführen. Ich werde dann dort gerne mitlesen und dann gegebenenfalls auch meinen unmaßgeblichen "Senf" dazu. In diesem Baubericht, so hatte ich höflich versucht anzudeuten, würde ich diese technische Diskussion nicht weiterführen wollen.
Ich schätze aber deine Erklärung, weshalb ich hier nochmals antworten möchte. Mich irritiert, dass du empirisch zu einem Ergebnis gekommen bist, das ich physikalisch nicht nachvollziehen kann: Wenn ich auf zwei Seiten einer Membran, eines Kolbens oder was auch immer du als Trennfläche wählen möchtest, den genau gleichen Druck habe, wird die Trennfläche in Ruhestellung verharren. Eine unterschiedliche Kolbenfläche ist da völlig irrelevant, da sich die Stellkraft des Kolbens erst aus einer Druckdifferenz ergibt.
Auch wenn du spottest: Würde sich ein Kolben tatsächlich nur wegen seiner größeren Oberfläche in Richtung der kleineren Oberfläche bewegen, würde das Wasser in einer Schlauchwaage, deren eine Öffnung größer ist als die andere, zur kleineren Öffnung heraus laufen, da der Luftdruck auf beide Flächen gleich wirkt, eine aber größer ist als die anderen. Dem ist aber nicht so.
Wenn sich also in deinem Versuch der Kolben bewegt, muss dort zwingend eine Druckdifferenz herrschen. Jetzt frage ich mich, woher die in deinem Aufbau kommt. Die hydraulische Differentialschaltung mag bei Flüssgkeiten funktionieren, bei einem Luftvolumen können die Kräfte aber eigentlich nicht so groß sein, eine relevante mechanische Kraft auszuüben.
Wie gesagt, ich werde das testen sobald ich meine Pneumatik-Komponenten habe und würde auch über das Ergebnis berichten. Wenn meine Einschätzung falsch ist, werde ich das gerne zugeben, würde aber A76 dennoch nochmals bitten, einen separaten Thread dazu aufzumachen.
Viele Grüße
Werner
Hallo Werner,
Ich bin mir sicher, dass die Moderation unsere Off-Topic-Beiträge auch in einen eigenen Diskussions-Thread verschieben kann.
Dann holen wir mal kurz etwas Thermodynamik und Technische Mechanik heraus.
Wir sprechen hier von so einem Zylinder:
Wie du schon richtig herausgefunden hast, kommt es bei einem unterschiedlichen Druck zu einer Bewegung der Kolbenstange. Dabei wird die Kraft, die auf die Kolbenstange wirkt, durch die Fläche und die Druckdifferenz bestimmt.
Wenn du also die linke Seite des Zylinders mit Druck beaufschlägst, wird sich der Kolben nach rechts bewegen, weil durch den Druck eine Kraft nach rechts erzeugt wird. Mit etwas Formeln sieht das so aus:
Dabei ist F_Zug die resultierende Kraft, p der Druck auf der linken Seite, A1 die Fläche auf der linken Seite, p_atm der Atmosphärendruck und A2 die Fläche auf der Seite der Atmosphäre. Wenn überall der gleiche Druck anliegt, dann bewegt sich der Kolben nicht, da die resultierende Kraft 0 ist (p und p_atm ist gleich).
Wenn man nun die Formel etwas weiter aufbohrt, die Flächen als Kreisflächen berechnet und zwei unterschiedliche Drücke in den Kolben annimmt, kommt folgende Formel raus:
Dabei ist D der äußere Kolbendurchmesser und d der Durchmesser der Kolbenstange.
Auch hier gilt: Wenn überall der Druck gleich ist, kürzt sich die Klammer raus und es kommt eine "0" raus. Auch hier bleibt also der Kolben stehen.
Mit der Formel kann man nun etwas rumspielen und herausfinden, welche Kräfte man bei welchen Druckunterschieden erhält.
Ich hab mal etwas ChatGPT gequält (zum Glück muss man nich alles selbst machen). ChatGPT schätzt die benötigte Kraft zum Losbrechen eines 12mm Kolbens mit Teflondichtung auf 1,36N. Bei einer Kolbenstange mit 4mm Durchmesser sollten das 1,09 bar Druckdifferenz sein. Das entspricht auch den Wert, den Volker Schulze ermittelt hat.
Ich konnte da jetzt keine Unstimmigkeiten im Rechenweg von ChatGPT finden.
Grüße
Guten Abend Johannes,
vielen Dank, dass du dir die Mühe gemacht hast, die Berechnungsgrundlage zu liefern.
Auch hier gilt: Wenn überall der Druck gleich ist, kürzt sich die Klammer raus und es kommt eine "0" raus. Auch hier bleibt also der Kolben stehen.
Das ist exakt, was ich in meinen Posts sagte: Ohne Druckdifferenz bewegt sich der Kolben nicht, vielen Dank für deine Bestätigung.
ChatGPT ist eine Phantastische Sache, obwohl manchmal mit Vorsicht zu genießen. In diesem Fall ist das Ergebnis aber nachvollziehbar. Schön, dass du den Verlauf hinzu gefügt hast.
Ich hab mal etwas ChatGPT gequält (zum Glück muss man nich alles selbst machen). ChatGPT schätzt die benötigte Kraft zum Losbrechen eines 12mm Kolbens mit Teflondichtung auf 1,36N. Bei einer Kolbenstange mit 4mm Durchmesser sollten das 1,09 bar Druckdifferenz sein. Das entspricht auch den Wert, den Volker Schulze ermittelt hat.
Wie du schreibst, wäre also eine Druckdifferenz von 1,09 bar notwendig um das Losbrechmoment des Kolbens zu überwinden - agreed!
Soweit ich Volker aber verstanden habe schrieb er:
Er habe auf beide Seiten des Zylinders den gleichen Druck von gegeben, habe ergo keine Druckdifferenz gehabt und dennoch habe sich der Kolben bewegt.
Das wiederum ergibt sich nicht aus obiger Formel.
Ich bin gespannt...
Viele Grüße
werner
Er habe auf beide Seiten des Zylinders den gleichen Druck von gegeben, habe ergo keine Druckdifferenz gehabt und dennoch habe sich der Kolben bewegt.
Das wiederum ergibt sich nicht aus obiger Formel.
Ja, recht simple Antwort: ChatGPT hat vereinfacht, weil ich die Frage nicht korrekt gestellt habe. Die Annahme wurde getroffen, dass auf einer (der rechten) Seite der Atmosphärendruck herrscht, weswegen bei der Berechnung entsprechend vereinfacht wurde.
Nutze diese Formel:
Wenn man hier nun die entsprechenden Werte einsetzt (D = 12mm = 0,012m, d = 4mm = 0,004m, p1 = p2 = 5bar = 500000Pa 50000Pa, patm = 1bar = 100000Pa 10000Pa, dann kann man auch eine Kraft ausrechnen, die nicht 0 ist. Tatsächlich kommt dabei eine Kraft von 5N raus, die reicht dann auch aus, die Stange zu bewegen.
Aber vielleicht wirkt bei dir die Physik ja auch anders, wer weiß
Hallo Johannes,
nochmals vielen Dank für deine Mühe.
Wenn man hier nun die entsprechenden Werte einsetzt (D = 12mm = 0,012m, d = 4mm = 0,004m, p1 = p2 = 5bar = 50000Pa, patm = 1bar = 10000Pa, dann kann man auch eine Kraft ausrechnen, die nicht 0 ist. Tatsächlich kommt dabei eine Kraft von 5N raus, die reicht dann auch aus, die Stange zu bewegen.
Aber vielleicht wirkt bei dir die Physik ja auch anders, wer weiß
Deine niedergeschriebenen Umrechnungen sind falsch. Korrekt wäre:
10 bar = 1 MPa demnach 5 bar = 500.000 Pa und entsprechend 1 bar = 100.000 Pa
Obwohl du mir damit natürlich eine prima Vorlage geliefert hast, auf deinen Spott ähnlich zu reagieren, verkneife ich mir das. Du siehst, jeder kann mal falsch liegen (das ist freundlich gemeint!)
Gerechnet hast du aber mit den richtigen Werten, sonst kämst du nur auf 0,5 N. Du hast dich also ohnehin nur verschrieben.
Obwohl du bereits in einem vorherigen Post darauf hingewiesen hattest, sind die Kolbenstange und der Atmosphärendruck sind in meiner Annahme tatsächlich nicht enthalten. Den Effekt hatte ich als tatsächlich als viel geringer eingeschätzt als er aus der Berechnung hervor geht.
Bei meinem bestellten Druckluftzylinder (Kolben 10mm, Kolbenstange 8mm) würden aus der Formel bei 5 bar auf beiden Anschlüssen satte 20 N Stellkraft heraus kommen. Da bräuchten wir nicht mehr über ein Losbrechmoment diskutieren.
Ich kann noch nicht recht glauben, dass diese Kräfte auftreten, obwohl ich in der Formel keinen Fehler finden kann. Die Physik dann auch nicht das Problem, Johannes, die funktioniert auch bei mir. Ich werde das am Objekt, also an meiner Bremse, testen und sollte das tatsächlich diese Kräfte ergeben, ist es die Pneumatik, bei der ich noch dazu lernen müsste. Wie gesagt, ich bin gespannt...
Viele Grüße
Werner
Hallo Johannes,
nochmals vielen Dank für deine Mühe.
Wenn man hier nun die entsprechenden Werte einsetzt (D = 12mm = 0,012m, d = 4mm = 0,004m, p1 = p2 = 5bar = 50000Pa, patm = 1bar = 10000Pa, dann kann man auch eine Kraft ausrechnen, die nicht 0 ist. Tatsächlich kommt dabei eine Kraft von 5N raus, die reicht dann auch aus, die Stange zu bewegen.
Aber vielleicht wirkt bei dir die Physik ja auch anders, wer weiß
Deine niedergeschriebenen Umrechnungen sind falsch. Korrekt wäre:
10 bar = 1 MPa demnach 5 bar = 500.000 Pa und entsprechend 1 bar = 100.000 Pa
Obwohl du mir damit natürlich eine prima Vorlage geliefert hast, auf deinen Spott ähnlich zu reagieren, verkneife ich mir das. Du siehst, jeder kann mal falsch liegen (das ist freundlich gemeint!)
Gerechnet hast du aber mit den richtigen Werten, sonst kämst du nur auf 0,5 N. Du hast dich also ohnehin nur verschrieben.
Obwohl du bereits in einem vorherigen Post darauf hingewiesen hattest, sind die Kolbenstange und der Atmosphärendruck sind in meiner Annahme tatsächlich nicht enthalten. Den Effekt hatte ich als tatsächlich als viel geringer eingeschätzt als er aus der Berechnung hervor geht.
Bei meinem bestellten Druckluftzylinder (Kolben 10mm, Kolbenstange 8mm) würden aus der Formel bei 5 bar auf beiden Anschlüssen satte 20 N Stellkraft heraus kommen. Da bräuchten wir nicht mehr über ein Losbrechmoment diskutieren.
Ich kann noch nicht recht glauben, dass diese Kräfte auftreten, obwohl ich in der Formel keinen Fehler finden kann. Die Physik dann auch nicht das Problem, Johannes, die funktioniert auch bei mir. Ich werde das am Objekt, also an meiner Bremse, testen und sollte das tatsächlich diese Kräfte ergeben, ist es die Pneumatik, bei der ich noch dazu lernen müsste. Wie gesagt, ich bin gespannt...
Viele Grüße
Werner
