Pneumatische Zylinderteile
Abbildung 1: pneumatischer Zylinder
Pneumatikzylinder nutzen Druckluft zur Erzeugung linearer Bewegungen in verschiedenen industriellen und gewerblichen Anwendungen. Diese Zylinder bestehen aus mehreren Teilen, die je nach Art und Ausführung des Zylinders variieren. Dieser Artikel befasst sich mit den verschiedenen Teilen eines Pneumatikzylinders und ihren Funktionen.
Inhaltsübersicht
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Was ist ein Pneumatikzylinder?
Pneumatikzylinder wandeln die Energie der Druckluft in eine lineare Hin- und Herbewegung um. Sie werden auf verschiedene Weise klassifiziert:
- Design: Pneumatikzylinder mit Kolbenstangen, Membran-, Dreh- und kolbenstangenlosen Zylindern.
- Bewegung: Linear- und Drehzylinder.
- Funktion: Einfachwirkende gegenüber doppeltwirkenden Pneumatikzylindern.
- Dämpfung: Pneumatikzylinder mit einstellbarer oder flexibler Dämpfung.
Der Aufbau und die Komponenten eines Pneumatikzylinders hängen von seiner Klassifizierung ab. Im Folgenden werden die Hauptbestandteile eines doppeltwirkenden Pneumatikzylinders erläutert, wobei auch auf alternative Varianten und deren Abweichungen von der doppeltwirkenden Klassifizierung hingewiesen wird.
Wie jedes mechanische Gerät müssen auch Pneumatikzylinder gewartet werden, und manchmal müssen bestimmte Teile ausgetauscht werden, um eine optimale Leistung zu gewährleisten. Lesen Sie unser Pneumatik-Glossar für weitere Informationen über pneumatische Systemkomponenten.
Pneumatische Zylinderteile
Abbildung 2: Teile des Pneumatikzylinders: kopfseitiger Anschluss (A), Zugstange (B), stangenseitiger Anschluss (C), Kolben (D), Zylinder (E) und Kolbenstange (F).
Trommel
Das Gehäuse (Abbildung 2, Kennzeichnung E), der Hauptteil des Zylinders, nimmt den Kolben auf und sorgt für die mechanische Abstützung des Zylinders. Er ist in der Regel zylindrisch und kann aus Aluminium, rostfreiem Stahl oder Kunststoff hergestellt sein.
Endkappe
- Der Lauf wird durch zwei Endkappen verschlossen, die vordere Endkappe (Kopf) und die hintere Endkappe.
- Die vordere Kappe sitzt neben der Stelle, an der die Kolbenstange herausragt, während die hintere Kappe auf der gegenüberliegenden Seite sitzt.
- Eine (bei einfach wirkenden Zylindern) oder beide Kappen (bei doppelt wirkenden Zylindern) sind mit Öffnungen versehen, durch die Druckluft in die Bohrung eindringen kann (Abbildung 2 mit den Markierungen A und C).
Kolben
Der Kolben (Abbildung 2, Kennzeichnung D) ist eine Scheibe, die sich im Pneumatikzylinder bewegt und so die Kammer teilt. Er bewegt sich auf einer geraden Linie hin und her. Wenn Druckluft in die Ablesekappe eintritt, drückt sie auf den Kolben, um die Stange auszufahren. Dies führt dazu, dass sich der Kolben von der hinteren Endkappe löst und die Stange ausfährt. Diese Bewegung wird als positive (oder positive) Bewegung bezeichnet, und das Zurückziehen des Kolbens wird als negative (oder negative) Bewegung bezeichnet (Abbildung 3).
- Einfachwirkender Zylinder: Bei einfachwirkenden Pneumatikzylindern unterstützt eine Feder um die Kolbenstange das Einfahren der Kolben- und Stangeneinheit.
- Doppelt wirkender Zylinder: Die Druckluft bewegt den Kolben in beide Richtungen.
- Kolbenstangenloser Pneumatikzylinder: Bei einem kolbenstangenlosen Zylinder wird der Kolben durch einen Schlitten oder ein Schiffchen ersetzt, das innerhalb der Zylinderwand hin und her gleitet. Der Schlitten ist mit der zu bewegenden Last verbunden, und keine Kolbenstange ragt aus dem Zylinder heraus. Stattdessen verfügt der Zylinder über einen Hohlkolben, der die notwendige Unterstützung für den Schlitten bietet.
Abbildung 3: Funktionsprinzip eines doppeltwirkenden Zylinders mit einströmender (blauer Pfeil) und ausströmender Luft (grauer Pfeil). Durch eine positive Bewegung (A) wird die Stange ausgefahren und durch eine negative Bewegung (B) eingefahren.
Kolbenstange
Die Kolbenstange (Abbildung 2, Kennzeichnung F) ist mit dem Kolben verbunden und wird von diesem angetrieben. Er wird auch an dem Maschinenelement oder dem zu ziehenden oder zu schiebenden Gegenstand befestigt. Der Weg, den der Kolben und die Stange zurücklegen, wird als Hublänge bezeichnet.
Dämpfung des Kolbens
Manchmal müssen sich verschiedene Komponenten in Produktionsanlagen schnell bewegen. Bei der Verwendung von Pneumatikzylindern führt dies dazu, dass eine hohe Energie freigesetzt wird, wenn der sich schnell bewegende Zylinder zum Stillstand kommt. Es ist wichtig, die Endlage angemessen und kontrolliert zu dämpfen.
Die Kolbendämpfung verlangsamt die Stangen- und Kolbenbaugruppe, bevor sie die Endkappe erreicht. Dadurch wird die kinetische Energie so effizient wie möglich absorbiert und Verschleiß und Stöße werden minimiert. Dadurch werden auch Geräusche, Stöße und Vibrationen am Ende eines jeden Hubs reduziert und der Kolben kann sich mit höherer Geschwindigkeit bewegen.
Es gibt hauptsächlich drei Methoden zur Dämpfung von Pneumatikzylindern.
- Elastische Dämpfung: Bei der elastischen Dämpfung stößt die Kolbenstange mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf ein elastisches Material, das seine Form verformt. Nach dem Zurückziehen der Zylinderstange kehrt das Material in seine ursprüngliche Form zurück und wird für den nächsten Aufprall vorbereitet.
- Pneumatische Dämpfung: Bei der pneumatischen Dämpfung bremst Druckluft den Pneumatikzylinder ab. Dies wird durch einen festen Gegendruck erreicht, der von der Geschwindigkeit des Zylinders zum Zeitpunkt der Dämpfung abhängt.
- Hydraulische Dämpfung: Bei der hydraulischen Dämpfung verlangsamen zähflüssige Flüssigkeiten wie Öl die Zylinder.
Statische Dichtung
Die statische Dichtung des Kolbens sorgt für eine dichte Abdichtung zwischen Stange und Kolben und verhindert, dass Luft auf die andere Seite der Kammer entweicht.
Kolbenführungsringe
Kolbenführungsringe verhindern während des Gleitens jeglichen Metall-auf-Metall-Kontakt zwischen der zylindrischen Kammer und dem Kolben und absorbieren alle Radialkräfte, die auf den Zylinder wirken können.
Sensoren
Pneumatische Zylindersensoren erfassen die Position des Kolbens im Zylinder, was für Positionierungsanwendungen unerlässlich ist. Für diese Sensoren werden üblicherweise Hall-Effekt-Sensoren und Reed-Schalter verwendet.
Zugstangen
Die Endkappen werden durch Zugstangen (Abbildung 2, Kennzeichnung B) befestigt. In der Regel handelt es sich um Gewindestangen aus Stahl. Diese Stangen verlaufen über die gesamte Länge des Zylinders. Pneumatikzylinder haben in der Regel etwa vier bis zwanzig Zugstangen, abhängig von der Größe und der erzeugten Kraft. Die Zugstangen schützen den Pneumatikzylinder vor Stößen und anderen möglichen Schlägen.
FAQ
Was sind die Hauptbestandteile von Pneumatikzylindern?
Die Hauptbestandteile von Pneumatikzylindern sind der Zylinder, der Kolben und die Kolbenstange. Dichtungen, Dämpfungssysteme, Sensoren, Führungsringe und Zugstangen verbessern die Leistung und verlängern die Lebensdauer von Pneumatikzylindern.
