Pneumatikzylinder (hergestellt aus Pneumatikzylinderrohr, Kolbenstange, Zylinderkappe), auch Luftzylinder, pneumatische Aktuatoren oder pneumatische Antriebe genannt, sind relativ einfache mechanische Geräte, die die Energie von Druckluft nutzen und sie in lineare Bewegung umwandeln.Pneumatikzylinder sind leicht und wartungsarm und arbeiten im Allgemeinen mit niedrigeren Geschwindigkeiten und weniger Kraft als ihre hydraulischen oder elektrischen Gegenstücke. Sie sind jedoch eine saubere und kostengünstige Option für zuverlässige lineare Bewegungen in vielen industriellen Umgebungen.Die gebräuchlichste Ausführung besteht aus einem Zylinder oder Rohr, das an beiden Enden verschlossen ist, mit einer Kappe an einem Ende und einem Kopf am anderen Ende.Der Zylinder enthält einen Kolben, der an einer Stange befestigt ist.Die Stange bewegt sich durch Druckluft in ein Ende des Rohrs hinein und aus diesem heraus.Es gibt zwei Haupttypen: einfachwirkend und doppeltwirkend.
Aufbau eines Pneumatikzylinders:
Bei einfachwirkenden Pneumatikzylindern wird Luft über einen Anschluss einer Seite des Kolbens zugeführt, wodurch sich die Kolbenstange für eine Aufgabe, beispielsweise das Heben eines Gegenstands, in eine Richtung ausdehnt.Die andere Seite gibt Luft an die Umgebung ab.Die Bewegung in die entgegengesetzte Richtung erfolgt meist über eine mechanische Feder, die die Kolbenstange in ihre Ausgangs- oder Grundposition zurückbringt.Einige einfachwirkende Zylinder nutzen die Schwerkraft, ein Gewicht, eine mechanische Bewegung oder eine extern montierte Feder, um den Rückhub anzutreiben, obwohl diese Konstruktionen weniger verbreitet sind.Im Gegensatz dazu verfügen doppeltwirkende Pneumatikzylinder über zwei Anschlüsse, die Druckluft zum Aus- und Einfahren der Kolbenstange liefern.Doppeltwirkende Konstruktionen sind in der gesamten Industrie weitaus üblicher, wobei schätzungsweise 95 % der Anwendungen diesen Zylindertyp verwenden.In bestimmten Anwendungen ist jedoch ein einfachwirkender Zylinder die kostengünstigste und geeignetste Lösung.
Bei einem einfachwirkenden Zylinder kann die Ausführung „Grundstellung Minus“ mit Federrückzug oder „Grundstellung Plus“ mit Federauszug sein.Dies hängt davon ab, ob die Druckluft zum Antrieb des Aushubs oder des Einhubs verwendet wird.Eine andere Möglichkeit, über diese beiden Optionen nachzudenken, ist Push und Pull.Beim Push-Design erzeugt Luftdruck einen Schub, der den Kolben drückt.Bei der Zugkonstruktion erzeugt der Luftdruck einen Schub, der den Kolben zieht.Der am weitesten verbreitete Typ ist der druckverlängerte Typ, bei dem eine interne Feder verwendet wird, um den Kolben in seine Grundposition zurückzubringen, wenn die Luft entweicht.Ein Vorteil der einfachwirkenden Bauweise besteht darin, dass der Kolben bei Leistungs- oder Druckverlust automatisch in seine Grundstellung zurückkehrt.Ein Nachteil dieser Bauart ist die etwas inkonsistente Ausgangskraft während eines vollen Hubs aufgrund der entgegengesetzten Federkraft.Die Hublänge wird auch durch den Platzbedarf der komprimierten Feder sowie durch die verfügbaren Federlängen begrenzt.
Bedenken Sie auch, dass bei einfachwirkenden Zylindern durch die entgegenwirkende Federkraft etwas Arbeit verloren geht.Diese Kraftreduzierung muss bei der Dimensionierung dieses Zylindertyps berücksichtigt werden.Durchmesser und Hub sind die wichtigsten Faktoren, die bei der Dimensionierungsberechnung berücksichtigt werden müssen.Der Durchmesser bezieht sich auf den Kolbendurchmesser, der seine Kraft im Verhältnis zum Luftdruck definiert.Verfügbare Zylinderdurchmesser werden durch den Zylindertyp und ISO- oder andere Standards definiert.Der Hub gibt an, wie viele Millimeter der Kolben und die Kolbenstange zurücklegen können.Generell gilt: Je größer die Zylinderbohrung, desto größer die Kraftabgabe.Typische Zylinderbohrungsgrößen liegen zwischen 8 und 320 mm.
Eine letzte Überlegung ist der Montagestil.Je nach Hersteller sind viele Konfigurationen verfügbar.Zu den gebräuchlichsten gehören die Fußmontage, die Heckmontage, die hintere Schwenkmontage und die Zapfenmontage.Die beste Option wird durch die spezifische Anwendung und andere Systemkomponenten bestimmt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 19. August 2022