Pneumatische Grundlagen
Ein Pneumatikzylinder verwendet den Druck eines Gases, um Arbeit zu verrichten, insbesondere lineare Arbeit. Das Wort "pneumatisch" kommt aus dem Griechischen und bezieht sich auf Luft, die billigste und am häufigsten verwendete Gasart in pneumatischen Zylindern. Luft kann leicht angesaugt und komprimiert werden, um pneumatische Systeme wieder aufzufüllen, und stellt nicht die gleiche Gefahr wie andere Gase dar. Einige Inertgase können stattdessen verwendet werden, diese müssen jedoch in Tanks vorverdichtet bestellt oder hergestellt werden und haben einen eingeschränkteren Verwendungszweck.
Arten von Zylindern
Der Zylinder selbst enthält eine Kammer, in die die Druckluft eindringt, einen Weg, um sie zu verlassen, a Kolben, der die meiste Arbeit verrichtet, und eine Art von Aktionssystem, zu dem der Kolben gehört von. Es gibt verschiedene Arten von Aktionssystemen für Pneumatikzylinder, die jeweils eine etwas andere Kraft liefern. Die erste und einfachste Variante ist der einfachwirkende Zylinder, bei dem ein kolbenorientiertes System Druckluft durch ein Magnetventil in den Kolbenrücken drückt. Diese hochkomprimierte Luft sucht den einfachsten Weg zum Austritt und übt eine große Kraft auf die Kolbenfläche aus. Die Oberfläche der Kolbenstirnfläche oder die Bohrungsgröße beeinflusst direkt, wie leicht es der Luft gelingt, den Kolben zu drücken. Je größer die Bohrung, desto leichter bewegt sich die Luft - bis das Gewicht selbst ein wichtiger Faktor wird. Wenn der Kolben herausgedrückt wird, tritt die Luft durch Ablassventile aus, die vorsichtig weiter unten im Zylinder positioniert sind. Der Kolben fällt auf natürliche Weise zurück, bis ein weiterer Druckluftstoß in den Zylinder gezündet wird.
Der einfachwirkende Zylinder kann auch mit einem komprimierten Federmechanismus modifiziert werden, der zwischen dem Ende des Zylinders und der gegenüberliegenden Seite des Kolbens eingefügt wird, wo die Druckluft eintritt. Dieses System funktioniert ähnlich wie das Standardsystem, jedoch wird der Kolben nach dem Ablassen der Druckluft durch die Feder wieder in seine Ausgangsposition am Zylinderende gedrückt. Dieses System wird für wiederholte, lineare Bewegungen mit schweren Lasten verwendet und erfordert eine größere Druckluftkraft, um seine Aufgabe zu erfüllen.
Doppeltwirkende Systeme
Wie die International Fluid Power Society erklärt, sind andere Zylindersysteme doppeltwirkend oder Systeme die Ventile verwenden, um zwei verschiedene Druckluftströme abwechselnd auf beiden Seiten des Kolben. Ein Druckluftstoß drückt den Kolben heraus und ein weiterer Stoß drückt ihn in die Ausgangsposition zurück. In diesem System wird mehr Druckluft benötigt, und wie bei den anderen muss der Druck der verwendeten Luft sorgfältig kontrolliert werden.