Wofür werden pneumatische Stellantriebe verwendet? Arten, Anwendungen und Verwendungen

Von Vitor Rangel, Product Marketing Specialist, Actuators, von Emerson

Pneumatische Aktuatoren, in einigen Fällen auch als Pneumatikzylinder bezeichnet, sind in automatisierten Systemen und Maschinen in jeder Branche zu finden und in einer Vielzahl von Größen, Stilen und Designs erhältlich. Diese wartungsfreundlichen Komponenten können mit hohen Geschwindigkeiten betrieben werden und bieten enorme Flexibilität und Wert für eine scheinbar endlose Anzahl von Anwendungen.

Pneumatische Aktuatoren sind nicht nur schnell, wirtschaftlich und zuverlässig, sondern auch sauberer und sicherer als andere Lösungen, was sie ideal für die Herstellung, Verpackung, Palettierung, Materialhandhabung, Lebensmittel und Getränke und viele weitere Anwendungen macht. (Wir werden einige dieser Anwendungen in einem zukünftigen Blogbeitrag behandeln.)

Dieses Mehrachsensystem wurde mit AVENTICS von Emerson gebaut ^TM pneumatische Aktuatoren. Das bewährte Portfolio von Emerson umfasst Zylinder und Stellantriebe für jede Anwendung.

Um besser zu verstehen, wofür pneumatische Stellantriebe verwendet werden, beginnen wir damit, was sie tun. Im Grunde genommen sind pneumatische Aktuatoren Geräte, die Druckluft verwenden, um Bewegung anzutreiben. Diese Bewegung kann entlang eines rotierenden oder linearen Pfads erfolgen und letztendlich eine Aufgabe wie Drücken, Ziehen, Greifen, Drehen, Zuführen, Auswerfen, Öffnen, Schließen, Halten, Stoppen, Klemmen, Stanzen und, wie Sie sich vorstellen können, unterstützen oder ausführen Liste geht weiter. Die Kräfte, die diese Aktuatoren erzeugen können, hängen in erster Linie von der Zylinderbohrungsgröße (Kolbendurchmesser) und dem Betriebsdruck ab, aber die Stangengröße ist auch ein sehr wichtiger Aspekt bei Stangenzylindern.

Arten von pneumatischen Stellantrieben

Um ein so breites Spektrum an Anwendungen und Branchen abzudecken, ist die Vielfalt der verfügbaren pneumatischen Stellantriebe umfassend und vielseitig. Sie reichen von extrem kompakten Aktuatoren für kleine Handhabungsanwendungen bis hin zu großen Aktuatoren für die leistungsstärksten Aufgaben sowie kolbenstangenlosen Konstruktionen, die Hublängen wie herkömmliche Zylinder auf viel kleinerem Platzbedarf bieten. Jeder Aktuatortyp und seine Variationen bieten einzigartige Eigenschaften und Vorteile, basierend auf den Anwendungen, denen sie dienen. Sehen wir uns einige der gängigsten Typen genauer an:

Profil- und Zugstangenzylinder sind bewährte, universelle Lösungen, die auch bei Anwendungen mit hohem Kraftbedarf und großen Hublängen für Präzision und geregelte Kraft sorgen. Sie sind robust, zuverlässig und hochgradig konfigurierbar und werden häufig in allgemeinen Automatisierungsanwendungen eingesetzt. Sie sind in zahlreichen Designs erhältlich, um einer Vielzahl von Anwendungen, Anforderungen und Budgets gerecht zu werden. Diese Zylinder sind in Aluminium-, Stahl- und Edelstahlkonstruktionen erhältlich und werden in der Regel nach NFPA- und ISO-Maßnormen hergestellt, um die Installation und weltweite Austauschbarkeit zu vereinfachen.

Von links nach rechts:AVENTICS ^TM Serie PRA (Profil) und TRB (Zugstange) ISO 15552 Pneumatikzylinder, AVENTICS ^TM SeriesTM5 TaskMaster ^TM, A und PPT NFPA Pneumatikzylinder, alle von Emerson.

Mini- und Rundzylinder sind in einer Vielzahl von Größen, Stärken und Eigenschaften erhältlich, was sie zu hervorragenden Lösungen für viele verschiedene Anwendungen macht. Sie sind leicht, hochgradig anpassbar, erschwinglich und bieten eine stufenlos einstellbare Kraftsteuerung, wodurch sie sich ideal für kleine Handhabungs- und Lebensmittelindustrieanwendungen eignen. Diese Zylinder sind in erster Linie nicht reparierbar und haben normalerweise Endkappen aus Aluminium oder Polymer, die an ein Edelstahlrohr gecrimpt sind, was sie zu einer attraktiven, beliebten und kostengünstigen Lösung für einfache Schub- und Positionierungsanwendungen macht. Einige Modelle verfügen über eine komplett aus Edelstahl gefertigte Konstruktion, um ätzenden oder korrosiven Umgebungen standzuhalten. Hygienische Designs mit sauberen und glatten Oberflächen sind ebenfalls erhältlich, um die Ansammlung von Schmutz oder Bakterien in Anwendungen mit strengen Sauberkeitsanforderungen zu verhindern.

Das kompakte, robuste Design des AVENTICS ^TM Mini-Zylinder der Serie MNI von Emerson bieten dauerhafte Haltbarkeit bei geringem Platzbedarf.

Kurzhub- und Kompaktzylinder sind um bis zu 50 % bzw. 60 % kürzer als Standard-Pneumatikzylinder, bieten aber die gleiche geballte Kraft, Präzision und Zuverlässigkeit. Aufgrund ihrer Größe passen sie perfekt in praktisch jede Maschinenumgebung, in der der Installationsraum begrenzt ist, wodurch sie sich hervorragend für Fertigungs-, Verpackungs-, Palettierungs-, Halbleiter- und Robotikanwendungen eignen. Sie sind einfach zu montieren und in einfach- und doppeltwirkenden Modellen sowie nicht drehbaren Versionen erhältlich.

Kolbenstangenlose Zylinder haben keine Kolbenstange, wodurch das Risiko des Verbiegens oder Knickens der Stange im Vergleich zu herkömmlichen Zylindern eliminiert wird. Sie bieten hohe Funktionalität und Antriebskraft auf kleinem Raum und sind in einer Vielzahl von Größen und Ausführungen erhältlich, was sie zu einer grundlegenden Voraussetzung für die automatisierte Handhabungstechnik macht. Viele kolbenstangenlose Zylinder verfügen über Lastführungsmerkmale wie Gleitlager im Inneren des Zylinders oder externe Schienen mit Führungsblöcken, um schwere Lasten mit hoher Wiederholgenauigkeit zu tragen. Emersons AVENTICS ^TM Die RTC-Serie verfügt über einen oval geformten Kolben, der großen Widerstand gegen seitliche Belastungen und eine niedrige Gesamthöhe bietet. Übliche Anwendungen reichen vom Materialfluss bis hin zu Türöffnern und von Schneid- und Antriebsprozessen bis hin zu Materialhandhabungsanwendungen mit leichten bis schweren Lasten.

Neben den oben genannten pneumatischen Aktuatoren gibt es auch spezialisierte pneumatische Aktuatoren wie Faltenbälge (Luftfedern), Greifer, Messerschieberzylinder, Zahnstangen-Drehantriebe, Einschraubzylinder, flexible Membranzylinder und zahlreiche andere. P>

Balgen sind eine Art kolbenstangenloser Aktuator, der hohe Kräfte auf kleinem Bauraum bereitstellt und im Vergleich zu herkömmlichen Zylindern unglaublich wartungsarm ist, da er ohne mechanisch bewegte Teile auskommt. Gefaltete Versionen sind die beliebteste Variante und verfügen über einen gewellten Naturkautschukkörper, wodurch das Produkt ideal für Vibrations-, Stoß- und Geräuschisolierungsanwendungen ist, obwohl sie auch zum Spannen, Heben und Pressen verwendet werden können.

Greifer bieten parallele oder winklige Bewegungen und werden häufig für Werkstückhalte-, Pick-and-Place- und Roboterarmanwendungen verwendet.

Messerschieberzylinder sind speziell für die Automatisierung von Plattenschiebern konzipiert, die häufig in der Bergbau- und Mineralverarbeitungs-, Energie-, Zellstoff- und Papier-, Abwasser- und chemischen Industrie zu finden sind.

Zahnstangen-Drehantriebe bestehen aus einem Kolben und einer Zahnstange, die sich linear bewegen und ein Ritzel und eine Abtriebswelle in Drehung versetzen. Sie werden üblicherweise zum Öffnen und Schließen von Ventilen oder Dämpfern verwendet und bieten ein hohes Drehmoment und einstellbare Drehwinkel.

Einschraubzylinder dienen in erster Linie zum Spannen und Positionieren von Kleinteilen und können aufgrund ihrer Gewindeausführung platzsparend direkt in Arbeitsumgebungen eingebaut werden.

Flexible Membranzylinder sind praktisch reibungsfrei und können mit geringem Druck betätigt werden, um einen präzisen Kräfteausgleich zu gewährleisten, insbesondere in fein abgestimmten Systemen.

Bei so vielen Arten von pneumatischen Antrieben und Optionen zur Auswahl kann es entmutigend erscheinen, das richtige Produkt für Ihre Anwendung zu finden. Obwohl viele Faktoren zu berücksichtigen sind, zielen Online-Tools wie der AVENTICS CylinderFinder von Emerson darauf ab, die Auswahl eines Stellantriebs basierend auf Anwendungsparametern und gewünschten Produktmerkmalen zu vereinfachen.

Weitere Informationen darüber, wofür pneumatische Stellantriebe verwendet werden, und um den richtigen für Ihre Anwendung zu finden, finden Sie unter www.emerson.com/aventics.