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Pneumatikzylinder: Aus Luft wird Kraft

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Die Pneumatik ist eine traditionsreiche Industriemethode, die aufgrund ihrer Umweltfreundlichkeit in der zunehmend nach den Prinzipien der Nachhaltigkeit aufgebauten Industrie 4.0 auch in der Zukunft ein sicheres Standbein haben wird. Hierbei kommt der Technologie zugute, dass sie sich aus der Umgebungsluft speist und damit einen regenerativen EnergietrĂ€ger verwendet, der uns allen unbegrenzt zur VerfĂŒgung steht. Schon Kinder kennen einen Pneumatikzylinder durch ihre Fahrradpumpe. In diesem Ratgeber erfahren Sie mehr ĂŒber den Pneumatikzylinder und seine Anwendung in Handwerk und Industrie.

Definition der Pneumatik

Die Pneumatik ist die Lehre von der Druckluft, die mit einem Pneumatikzylinder in mechanische Bewegungsenergie umgewandelt wird. Je nach Bedarf können dabei rotative und lineare Bewegungen hergestellt werden. BegrĂŒndet hat die Pneumatik der griechische Techniker, Naturforscher und Erfinder Ktesibios, der im 3. Jahrhundert v. Chr. In Alexandria wirkte, ein Lehrbuch mit dem Titel Mechanica verfasste sowie eine Reihe von hydraulischen und pneumatischen Systemen entwickelte, zu denen eine Wasserorgel, Feuerwehrspritze, Wasseruhr, ein Wasserstandsregler und ein Federkatapult gehörten.

Hydraulische und pneumatische Systeme funktionieren auf Basis von Druck nach Ă€hnlichen Gesichtspunkten. WĂ€hrend bei der Pneumatik zu diesem Zweck Gase und Luft verwendet werden, sind es bei der Hydraulik Wasser und andere FlĂŒssigkeiten. Pneumatikzylinder im Überblick finden Sie bei diesem Anbieter.

Was ist ein Pneumatikzylinder?

Pneumatikzylinder bestehen aus einem Kolben, Zylindermantel, einer Kolbenstange, Endkappen sowie Dichtelementen und sind mit DruckluftanschlĂŒssen ausgestattet. Die pneumatischen Systeme verwenden Druckluft und komprimierte Gase zur Erzeugung von dauerhaften zyklischen und linearen Bewegungen. Um dies zu erreichen, wird die komprimierte Luft in die Zylinderkammer eingeleitet, um einen Druck auf den Kolben auszuĂŒben, was die Bewegung verursacht. Bei diesem Prozess wird die Kolbenstange hin- und her bewegt. Genutzt werden kann die mechanische Energie fĂŒr das Heben, Senken, Ziehen und Schieben von Lasten.

Unterschieden werden Pneumatikzylinder in einfach- und doppeltwirkende Zylinder. Einfach wirkende Pneumatikzylinder können durch das Vorhandensein von nur einer Eintrittsöffnung nach einer Richtung wirken, wĂ€hrend sich doppeltwirkende Zylinder durch ihre beiden Eintrittsöffnungen in beide Richtungen bewegen können. DarĂŒber hinaus gibt es eine hohe Anzahl möglicher Systeme fĂŒr den Pneumatikzylinder, von denen wir fĂŒr den Einstieg den Drehzylinder, Schlagzylinder, Teleskopzylinder, Tandemzylinder und Gleichlaufzylinder als Beispiele nennen möchten.

Einsatzbereiche von Pneumatikzylindern

Pneumatikzylinder eignen sich aufgrund der durchgĂ€ngigen zyklischen Bewegungen gut fĂŒr automatisierte Prozesse, sodass sie eine wichtige Bedeutung in der industriellen Fertigung, Fabrikautomation und im Maschinenbau haben. Aufgrund der FĂ€higkeit fĂŒr automatisierte Prozesse passen sie grundsĂ€tzlich zur Arbeitswelt der Industrie 4.0. Bevorzugte Arbeitsbereiche sind die Förder-, Antriebs- und Handhabungstechnik. Branchen, in denen Pneumatikzylinder angewendet werden, sind unter anderem die folgenden:

  • Automobilindustrie
  • Robotik
  • Bergbau
  • Mineralölindustrie
  • Medizin
  • chemische Industrie
  • Lebensmitteltechnik
  • Papierindustrie
  • Land- und Forstwirtschaft
  • Wasserversorgung
  • Weltraumtechnik
  • Kernforschung

Die Vorteile von Pneumatikzylindern

Pneumatikzylinder arbeiten schnell, sicher und zuverlĂ€ssig. Sie sind einfach und kostengĂŒnstig herzustellen, denn es sind keine RĂŒckleitungen erforderlich, weil die Abluft sofort in die Umgebung entweichen kann. Außerdem können sie ohne Befestigungselemente verbaut werden. Der Verschleiß ist Ă€ußerst gering und eine Wartung ist selten erforderlich. In Bezug auf die Ökologie punkten sie durch ein sauberes und emissionsfreies Arbeiten, wobei sie sich regenerativer Energiequellen bedienen. Die Luft ist frei verfĂŒgbar, speicherfĂ€hig und Pneumatikzylinder finden eine breite Anwendung in verschiedenen Industriebereichen. Von Mehrwert ist abschließend, dass die AbwĂ€rme unmittelbar am Kompressor austritt und fĂŒr Heizzwecke verfĂŒgbar ist.

Die Nachteile von Pneumatikzylindern

Bedenken sollten Anwender, dass die Kraftentwicklung pneumatischer Systeme an ihre Grenzen stĂ¶ĂŸt, sodass sich Pneumatikzylinder ausschließlich fĂŒr die Bewegung kleinerer Lasten eignen. Hinzu kommt die relativ unprĂ€zise Steuerung, die ihre Ursache darin hat, dass Luftdruck sich im Gegensatz zu FlĂŒssigkeiten nicht gleichmĂ€ĂŸig ausdehnt und zum Abfedern neigt. Zwar können die verwendeten Gase fĂŒr den Luftdruck der Umgebungsluft entnommen werden; allerdings ist eine Aufbereitung der Druckluft nötig. Durch die unkontrollierte AbkĂŒhlung und Erhitzung von Luft und Gasen besteht eine latente Explosionsgefahr und bei kalt durchströmender Luft besteht die Möglichkeit einer Vereisung der Antriebe.

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