Pneumatikzylinder

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Was ist ein Pneumatikzylinder? Definition:

Ein Pneumatikzylinder führt mit Hilfe von Druckluft eine mechanische Bewegung aus. Diese Bewegungen sind entweder Schwenkbewegungen oder geradlinig.

Auch oft gesucht: Pneumatischer Zylinder, Pneumatik Zylinder, Druckluftzylinder, Luftzylinder


Definition Pneumatikzylinder

Aufbau und Funktionsweise verschiedener Pneumatikzylinder von Bosch Rexroth

In der Pneumatik gibt es verschiedene Antriebe: So können die wesentlichen Arbeitsglieder, die am Ende zu einer mechanischen Bewegung führen, entweder Druckluftmotoren, pneumatische Muskel oder pneumatische Zylinder sein. Ein pneumatischer Zylinder ist ein Bauteil eines pneumatischen Antriebssystems und erzeugt mit Druckluft als Medium eine Bewegung. Ein Hydraulikzylinder nutzt dagegen Flüssigkeit als Medium.

Pneumatikzylinder (auch Druckluftzylinder, Luftzylinder) können nach folgenden Aspekten unterschieden werden:

  • Ausführung: Zylinder mit Kolbenstange, Kolbenstangelose Zylinder, Membranzylinder, Drehzylinder
  • ausführende Bewegung: linear, rotierend
  • Funktion: einfachwirkend, doppeltwirkend, 3- oder 4-Positionen
  • Endlagendämpfung: einstellbare, pneumatische Endlagendämpfung, flexible Endlagendämpfung, ohne Endlagendämpfung

Aufbau Pneumatikzylinder einfach erklärt

Aufbau Pneumatikzylinder
Einfacher Aufbau Pneumatikzylinder

Ein Druckluftzylinder besteht aus verschiedenen Bauteilen, die hier vereinfacht dargestellt sind. Die Grundlage bildet das Zylinderrohr (1) mit dem Bodendeckel (2) und dem Lagerdeckel (3). Im Zylinderrohr befindet sich der Kolben (4) mit Kolbendichtung (5) und Kolbenstange (6). Weiter besitzt ein Durckluftzylinder verschiedene Dichtungen (7), einen Führungsring (8) und einen Abstreifer (9). Je nach Zylinderbauart gibt es außerdem ein bis zwei Druckluftanschlüsse (10).

Das Zylinderrohr ist meist aus Stahl gefertigt, während Boden- und Lagerdeckel oft aus Aluminium- oder Temperguss hergestellt werden. Die Kolbenstange besteht in der Regel aus Vergütungsstahl. Der Abstreifring hat die Aufgabe, Verunreinigungen vom Zylinderrohr fernzuhalten. Die verschiedenen Dichtungen sorgen für den Druckausgleich im Luftzylinder.

Dieser einfacher Aufbau eines Pneumatikzylinders zeigt die Funktionsweise eines pneumatischen Zylinders. Je nach Art des Druckluftzylinders sind jedoch weitere Bauteile im Zylinder enthalten. Nachfolgend befindet sich eine Liste der verschiedenen Zylinderarten.

Zylinderarten und ihre Funktionsweise in der Pneumatik

Kolbenstangenzylinder

In einem Kolbenstangenzylinder befindet sich immer eine Kolbenstange, die durch Druckluft bewegt wird. Die Kolbenstange führt die Kraftübertragung aus.

Zylinder mit Kolbenstange lassen sich nach ihrer Funktion unterscheiden. So gibt es doppeltwirkende Kolbenstangenzylinder und einfachwirkende Kolbenstangenzylinder.

Funktionsweise einfachwirkende Zylinder
Dieser einfachwirkende Zylinder mit Kolbenstange besitzt nur einen Druckluftanschluss. Durch den Anschluss wird die Druckluft eingeführt, wodurch sich der Kolben in eine Richtung verschiebt. In diese Richtung baut sich die Kraft des Zylinders auf. Wenn der Zylinder die Luft wieder freigibt, geht der Kolben wieder in seine Ausgangsposition zurück. Da hier also nur in eine Richtung Kraft ausgeübt wird, bezeichnet man diesen Druckluftzylinder als einfachwirkend.

Funktionsweise doppeltwirkende Zylinder
Der doppeltwirkende Zylinder besitzt zwei Druckluftanschlüsse. Je nachdem in welche Richtung sich der Zylinderkolben bewegen soll, wird entweder am einen oder am anderen Anschluss Druckluft zugeführt. Da hier in beide Richtungen Kraft ausgeübt werden kann, ist dieser Zylinder doppeltwirkend.

Kolbenstangenlose Zylinder (Linearantrieb)

Wie der Name erahnen lässt, befindet sich in kolbenstangenlosen Zylindern keine Kolbenstange. Trotzdem führt diese Zylinderart eine Linearbewegung durch, indem sich ein Kolben hin und her verschiebt. Kolbenstangenlose Zylinder nennt man daher auch Linearantrieb. Sie lassen sich entweder als einfache Antriebe nutzen oder als Antriebe mit angebauter Führung. Das bedeutet, dass ein am Zylinder angebrachter Läufer mit Kräften belastet werden kann. Bewegt sich also der Kolben im Zylinderrohr, so verschiebt sich der Läufer mit.
Linearantriebe lassen sich in mechanisch gekoppelte Läufer und magnetische gekoppelte Läufer unterteilen.

Funktionsweise mechanische gekoppelter Läufer
Ein mechanisch gekoppelter Läufer funktioniert mit Druckluft und hat hierfür zwei Anschlüsse am selben Ende des Zylinders. Der eine Druckluftanschluss führt die Luft direkt an den Kolben und bewegt ihn somit in eine Richtung. Der zweite Anschluss führt die Druckluft zunächst auf die andere Seite des Zylinderrohrs, um den Kolben dann in Richtung des Druckluftanschlusses zu schieben. Um den Läufer zu bewegen, ist eine Seite des Zylinders offen und nur durch ein Abdeckband abgedichtet. So verschiebt sich der Läufer immer gemeinsam mit dem Kolben.

Funktionsweise magnetisch gekoppelter Läufer
Auch beim magnetisch gekoppelten Läufer verschiebt sich der Kolben im Zylinderrohr mittels Druckluft. Anders als bei der mechanischen Variante ist der Zylinder hier jedoch vollkommen geschlossen. Damit sich der Läufer gemeinsam mit dem Kolben bewegt, sind an beiden Elementen Magnetpakete angebracht. Der Vorteil eines magnetisch gekoppelten Läufers ist, dass durch den Magnetkolben keine Zylinderöffnung nötig und der Luftzylinder deshalb komplett verschlossen ist. Deshalb kann dieses leckagefreie System in Reinräumen angewendet werden.

Tandem- und Mehrstellungszylinder

Das besondere an diesen Zylinderarten ist, dass hier zwei oder mehr Zylinder zusammengebaut sind.

Mehrstellungszylinder
Hier werden zwei oder mehr doppeltwirkende Luftylinder (Rücken an Rücken) aneinandergebaut, sodass sie miteinander verbunden sind. Je nachdem, welcher und wie viele Zylinderkolben sich bewegen, ändert sich die Hublänge. Bei zwei verbundenen Druckluftzylindern ist es daher möglich, vier verschiedene Hublängen zu erreichen. Deshalb heißt diese Zylinderart Mehrstellungszylinder.

Tandemzylinder
Auch beim Tandemzylinder baut man doppeltwirkende Pneumatik Zylinder zusammen. Allerdings sind hier zusätzlich die Kolbenstangen miteinander verbunden, was nicht nur die Kolbenfläche sondern auch die Kraft der Kolbenstange erhöht. Tandemzylinder finden also immer dann Verwendung, wenn auf engem Raum große Kraft aufgewendet werden muss.

Weitere Zylinderarten in der Pneumatik

  • Antriebe mit Linearführung
  • Balg- und Membranzylinder
  • Schwenkzylinder
  • Stopperzylinder
  • Klemm- und Spannzylinder

Ansteuerung Pneumatikzylinder

Ja nach Zylinderart ist auch die Ansteuerung des Pneumatikzylinders unterschiedlich. Grundsätzlich muss ein Pneumatikzylinder durchgehend angesteuert werden können, z.B. um ihn anzuhalten oder zu beschleunigen. Dafür sind unter anderem Ventile notwendig. Denn Ventile haben eine Steuerungsfunktion. Ist das Arbeitsmedium der Ventile ebenfalls Druckluft, handelt es sich um Pneumatikventile.
Beim Stoppen des Zylinders wird dieser über den Hub angehalten. Das geht z.B. mit einem gesperrten Mittelstellungsventil mit Abluftdrosselung. Will man, dass der Pneumatikzylinder eine höhere Geschwindigkeit hat, so muss man den Zylinder vorher entlüften.

Anwendungsgebiete Pneumatikzylinder

In der Pneumatik sind je nach Anwendungsgebiet andere Antriebe geeignet. Der pneumatische Muskel wird vor allem dann eingesetzt, um Tätigkeiten schnell auszuführen (zum Beispiel Greifen, Sortieren, Potionieren, Schneiden). Ein Druckluftmotor eignet sich bei rotierenden Bewegungen als Antriebsform. Die in diesem Artikel behandelten pneumatischen Zylinder führen entweder Schwenkbewegungen oder geradlinige Bewegungen aus (und können dadurch beispielsweise ein Ventil ansteuern). Daher nutzt man sie vor allem für Beförderungen oder als Antrieb. Auch bei Spritzgießwerkzeugen oder Handhabungswerkzeugen eignen sich Druckluftzylinder.

Hersteller und Händler Pneumatikzylinder

AVENTICS

AVENTICS ist einer der führenden Hersteller für pneumatischer Antriebe, Steuerungen und Bauteile im Bereich der Automatisierungstechnik. AVENTICS hat sich dabei auf die Branchen Automobilindustrie, Medizintechnik, Lebensmittelindustrie und Schiffbauindustrie spezialisiert. Bereits seit 150 Jahren ist das Unternehmen AVENTICS im Bereich der Pneumatik tätig. Bei AVENTICS arbeiten weltweit etwa 2.000 Beschäftigte z.B. in Produktionsstätten in Deutschland, den USA, China, Ungarn oder Frankreich.

AIRTEC

AIRTEC ist ein mittelständisches Unternehmen, das Komponenten für die pneumatische Steuerungstechnik entwickelt und herstellt. AIRTEC bietet unterschiedlichste Lösungen wie Kolbenstangenzylinder und kolbenstangenlose Zylinder, pneumatisch betätigte Ventile sowie sämtliches Pneumatikzubehör. Mit maßgeschneiderten Lösungen bietet AIRTEC Kunden aus den verschiedensten Branchen pneumatische Lösungen.

Bosch Rexroth

Bosch Rexroth ist weltweit im Bereich Anlagenbau und Fabrikautomation tätig. Das Unternehmen bietet Lösungen sowohl für elektrische, hydraulische als auch pneumatische Antriebe. Mit über 29.500 Mitarbeitern setzt Bosch Rexroth auf Innovation und zugleich ausgereifte Technik.

Festo

Festo gehört zu den führenden Unternehmen im Bereich der Industrieautomation (Festo Automation). Festo ist Hersteller verschiedener Pneumatik -Komponenten und -Systeme wie Zylinder (kolbenstangenlose, doppeltwirkend, einfachwirkende) oder pneumatische Ventile oder pneumatische Verbindugnstechnik (Steckverbinder & Steckverschraubung). Weiter zählt Festo weltweit zur Nummer 1 im Bereich der technischen Aus- und Weiterbildung (Festo Didactic). Der Familienbetrieb weltweit aktiv und beschäftigt rund 18.800 Mitarbeiter.

Hafner Pneumatik

Hafner ist einer der führenden Hersteller für pneumatische Bauteile in Europa. Vom pneumatischen Zylinder über Pneumatikventile bis hin zur Steckverschraubung bietet Hafner unterschiedliche Lösungen. Dabei hat sich Hafner auf die Industrie spezialisiert und steht für Flexibilität und exzellente Kundenbetreuung sowie Produktqualität.

JOYNER pneumatic

JOYNER steht für Präzision und Qualität in der Pneumatik. Das junge Unternehmen bietet Luftzylinder in unterschiedlichen Ausführungen und weitere Pneumatik Bauteile. Außerdem gibt es bei JOYNER Geräte für die Luftaufbereitung.

Conrad

Conrad Electronic bietet in seinem Onlineshop und Filialen alles rund um den Bereich Technik. Dabei können bei Conrad sowohl Privat- als auch Geschäftskunden einkaufen. Im Gebiet der Pneumatic vertreibt Conrad die Produkte verschiedener Hersteller. Dazu zählen natürlich Pneumatikzylinder aber z.B. auch Ventile wie Pneumatikventile.

Pneumaticshop

Pneumaticshop ist der führende Onlinehändler im Bereich Pneumatik und hat ein breites Sortiment an Pneumatik-Komponenten unterschiedlicher Hersteller. Bei Pneumaticshop gibt es demnach die auch Pneumatikzylinder z.B. doppelt- oder einfachwirkend, kolbenstangenlose oder mit Kolbenstange usw.

Weitere Hersteller

  • EBRO ARMATUREN
  • HOERBIGER
  • Metal Work
  • rogatti
  • SMC
  • Timmer

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