Wussten Sie, dass ein Pferd beim Galopp bis zu zwanzig Pferdestärken hat, im Normalgang aber nur zwei Drittel? Pferde würden sich wundern. PS – daran haben wir uns längst gewöhnt – wurde bei Autos seit längerem durch Kilowatt ersetzt. Natürlich schielen wir immer noch auf die PS-Zahl. Motoren-Ingenieure interessieren sich dagegen für Newtonmeter. Warum ist das so? Und warum ist die Wertangabe Newtonmeter wichtig, wenn es um Luftmotoren geht?
Die Schnelligkeit eines Sportwagens gegen die Zugkraft eines Lkw. Das Drehmoment entscheidet.
Gerätehersteller geben Leistung häufig in Watt an. Die angegebene Wattzahl drückt dabei die maximale Leistung aus. Tatsächlich wird diese maximale Leistung aber nur unter Idealbedingungen erreicht. Aussagen über Leistung und Wirkungsgrad unter Einsatzbedingungen lassen sich aus der Wattangabe jedoch nur bedingt ableiten. Der Biss einer Maschine basiert daher vor allem auf Drehmoment und Drehzahl. Je höher das Drehmoment, desto kräftiger packt eine Maschine zu. Tut sie es von Anfang an, also auch im unteren Drehzahlbereich, hat man es mit einem starken Motor zu tun. So kommt es auch, dass ein drehmomentstarker 600-PS-Lkw mehr ziehen kann als ein 600-PS-Sportwagen. Man muss sich deshalb entscheiden, was man will: rasen oder arbeiten.
Warum Newtonmeter? Kraft ist Masse mal Beschleunigung.
Gemessen wird das Drehmoment in Newtonmeter (Nm). Das Drehmoment von 1 Newtonmeter entsteht dann, wenn die Kraft von 1 Newton mit einer Hebellänge von einem Meter auf eine Drehachse einwirkt. 1 Newton ist dabei wie folgt definiert: 1 Newton = 1 kg x m/s². Diese Formel liest sich so: Bewegt man 1 Kilogramm um 1 Meter pro Sekunde, dann erzeugt man 1 Newton. Unter Kraft versteht man in der Physik also Masse mal Beschleunigung. Kraft wird heute nach dem Internationalen Einheitensystem (SI – Système International d’Unités) in Newton angegeben. Der Zusammenhang zwischen Kraft, Masse und Beschleunigung wurde erstmals von Isaac Newton (1643 – 1727) beschrieben.
Leichte Druckluft-Versorgungsschläuche sind für die Kanalsanierung wichtig
Für die von Schwalm eingesetzten Druckluftmotoren ist entscheidend, welche Kraft – gemessen in Newtonmeter – sie vom unteren Drehzahlbereich an entfalten. Eine hohe Wattzahl bedeutet hingegen nur, dass sie viel Druckluft verbrauchen. Das aber führt genau dazu, dass der Druckluftschlauch zur Versorgung der Roboter-Werkzeuge einen großen Durchmesser benötigt. Fräsarbeiten mithilfe von Robotik im Kanal erfordern leichte Versorgungssysteme. Roboter werden durch schwere Schläuche in ihrer Bewegungsfreiheit behindert. In Kanälen werden lange Schlauchverbindungen von bis zu 100 m und mehr benötigt. Der Betriebsdruck fällt jedoch mit zunehmender Schlauchlänge. Luftmotoren mit hohem Luftverbrauch und hoher Wattzahl sind für den Robotikeinsatz also keine gute Lösung. Wichtig für einen Druckluftmotor ist ein möglichst geringer Luftverbrauch. Daher ist nicht Watt, sondern Kraft in Newtonmeter der interessantere Wert zur Leistungsbestimmung.