Druckluftzylinder, der vielseitige Antrieb in Technik und Industrie

Auf dem Bausektor, im Handwerk, in der Industrie, auf vielen Gebieten spielt die Drucklufttechnik als Antriebsenergie eine maßgebliche Rolle. Druckluft lässt sich leicht komprimieren und kann in dieser komprimierten Form ein erhebliches Reservoire an Energie speichern. Druckluftzylinder nutzen die durch Drucklufttechnik gespeicherte Energie und setzen sie in mechanische Bewegungen um. Druckluftzylinder, die zumeist als Rundzylinder ausgeführt sind, gehören zu den am meisten verbreiteten Antriebselementen auf vielen Gebieten der Technik.

Bauarten Druckluftzylinder

Für die zahlreichen Einsatzfälle, die möglich sein können, existieren unterschiedliche Bauarten von Druckluftzylindern. Die wichtigsten Bauarten sind:

• Einfachwirkende Zylinder

Diese Bauart kann nur von einer Seite, in der Regel die gegenüberliegende Seite der Kolbenstange mit Druckluft beaufschlagt werden. Auf der Kolbenstangenseite befindet sich eine Druckfeder, welche den Kolben bei Druckentlastung in seine Ausgangsstellung zurückfährt.

• Doppeltwirkende Zylinder

Diese Zylinder benötigen keine Rückholfeder, da sie sowohl von der Kolbenstangenseite als auch von der ihr gegenüberliegenden Seite mit Druckluft beaufschlagt werden können. Doppeltwirkende Zylinder können in beiden Richtungen Zug- und Druckkräfte entwickeln und sind daher auch flexibler einsetzbar als einfachwirkende Zylinder.

• Zylinder mit Endlagerdämpfung

Zylinder erreichen beim Ein- und Ausfahren hohe lineare Geschwindigkeiten. Um Beschädigungen der Endlagen und erhöhten Verschleiß zu vermeiden, wird durch einen Dämpfungskolben in der letzten Phase vor den Endlagen der Druckluftstrom gedrosselt. Die Ausfahrgeschwindigkeit verlangsamt sich.

• Mehrstellungszylinder

Diese Bauart ist im Prinzip eine Aneinanderreihung von 2 oder mehreren doppelwirkenden Zylindern. Dadurch sind auch mehrere Schaltstellungen möglich. Wenn Du beispielsweise 2 doppelwirkende Zylinder mit unterschiedlichen Hublängen als Tandemzylinder kombinierst, kannst Du 4 verschiedene Hublängen erreichen.

• Drehzylinder

Bei dieser Zylinderbauart ist die Kolbenstange als Zahnstange ausgeführt, welche in ein Zahnrad greift und so die lineare Bewegung in eine Drehbewegung umwandelt. Drehzylinder haben in der Regel standardisierte Drehwinkel von 45°, 90°, 180°, 270° und 360°.

• Schlagzylinder

Schlagzylinder sind so ausgelegt, dass sie hohe lineare Geschwindigkeiten erreichen. Du kannst mit ihnen hohe kinetische Energien erzeugen. Allerdings kannst Du mit diesen Schlagzylindern keine größeren Kräfte über längere Wege realisieren.

• Teleskopzylinder

Bei Teleskopzylindern besteht die Kolbenstange aus mehreren abgestuften, im Durchmesser kleiner werdenden Teilen, welche sich teleskopartig zusammenschieben lassen. Damit kannst Du die Kolbenstange stufenweise ausfahren und erreichst bei verhältnismäßig kleinen Einbaulängen größere Gesamthublängen.

• Kolbenstangenlose Zylinder

Beim kolbenstangenlosen Zylinder fährt beim Hub keine Kolbenstange aus, sondern ein im Gehäuse innen liegender Kolben bewegt sich über die gesamte Gehäuselänge. Die Kraftübertragung erfolgt über einen Schlitten, welcher durch eine Längsnut im Gehäuse mit dem Kolben verbunden ist. Die Abdichtung wird durch ein innen- und ein außen liegendes Dichtungsband erreicht.

Das Besondere am kolbenstangenlosen Zylinder ist die unveränderliche Gesamtlänge beim Aus- und Einfahren. Es kann zu keiner Knickbelastung wie beim Kolbenstangenzylinder kommen.

Befestigungsmöglichkeiten von Druckluftzylindern

Für viele verschiedene Einsatzfälle von Druckluftzylindern sind zahlreiche Befestigungsmöglichkeiten, welche zu den jeweiligen Anwendungsfällen passen, entwickelt worden. Hierzu zählen:

• Befestigung mit Bolzen
• Flanschbefestigung
• Fußbefestigung
• Gabelbefestigung
• Befestigung mit Gegenlager
• Befestigung mit Lagerbock
• Befestigung mit Mutter
• Befestigung mit Schwenkzapfen
• Befestigung mit Zwischenflanschen

Steuerung von Druckluftzylindern

Die Ansteuerung von Zylindern geschieht über Ventile. Dabei kann die Ventilbetätigung sowohl pneumatisch als auch elektromagnetisch über Endlagen- und Näherungsschalter erfolgen.

Fazit

Die Drucklufttechnik in Verbindung mit Druckluftzylindern nimmt eine bedeutende Stellung auf vielen Gebieten der Industrie, besonders aber auch in der Baubranche ein.

Um eine wirtschaftliche Fertigung und Bevorratung von Druckluftzylindern zu ermöglichen, sind diese als Normzylinder nach ISO 15552 ausgelegt. Zu dieser Wirtschaftlichkeit gehört auch die Auslegung als Rundzylinder, wie dies in den weitaus überwiegenden Bauarten der Fall ist.