Was ist ein Vakuumaktuator?

Ein Vakuumaktuator ist ein Mechanismus, der über die vakuuminduzierte Bewegung eines internen Kolbens oder einer Membran eine Schalt- oder Aktivierungskraft an ein sekundäres Gerät liefert. Diese Aktuatoren finden sich typischerweise in Maschinen oder Prozessen, die während des Betriebs Vakuum erzeugen, wie z. B. Automotoren. Der Vakuumaktuator besteht aus einer kleinen, abgedichteten Kammer, die mit einem eng anliegenden Kolben oder einer unverlierbaren Membran ausgestattet ist. Eine Betätigungsstange ist an dem Kolben oder der Membran befestigt und tritt aus der Kammer heraus, um mit der sekundären Vorrichtung verbunden zu werden. Eine Öffnung an der Kammer ist mit dem vakuumerzeugenden Teil der Maschine verbunden, und wenn das Vakuum auf einen Sollwert ansteigt, wird der Kolben in Richtung der Öffnung gesaugt, wodurch die beabsichtigte Betätigungskraft bereitgestellt wird.

Aktuatoren ermöglichen Fernarbeit, indem sie Sekundärmechanismen schalten, bewegen oder aktivieren. Es gibt viele verschiedene Arten von Aktuatoren, die von einfachen Elektromagneten bis hin zu hochpräzisen Servoaktuatoren reichen. Diese Geräte sind auf eine Vielzahl von Energiequellen angewiesen, um ihre Ausgänge zu liefern, einschließlich elektrischem Strom, hydraulischem Druck oder Druckluft. Der Vakuumaktuator ist eine sehr spezifische Art von Betätigungsvorrichtung, die eine Vakuumquelle aus dem betätigten System nutzt, um seine Ausgangsbewegung anzutreiben. Übliche Anwendungen für diese Aktuatoren umfassen verschiedene Motorfunktionen in Automobilen und die Aktivierung von Komponenten in Klimaanlagen.

Das Grundprinzip, nach dem der Vakuumaktuator arbeitet, ist ziemlich einfach und kann in der Praxis am gewöhnlichen Trinkhalm gesehen werden. Wenn der Strohhalm angesaugt wird, entsteht in seinem Inneren ein Vakuum, das die Flüssigkeit nach oben in Richtung der Saugquelle zieht. Der Vakuumaktuator besteht aus einer hermetisch abgeschlossenen Kammer, in deren Inneren ein Kolben oder eine Membran eingebaut ist. Der Kolben bzw. die Membrane wiederum ist mit der Aktuatorstange verbunden, die die Abtriebsbewegung auf die entsprechende Systemkomponente überträgt.

Die Kammer des Vakuumaktuators ist auf der der Aktuatorstange gegenüberliegenden Seite mit einem Anschluss ausgestattet. Dieser Anschluss wird dann mit der Vakuumquelle verbunden. Wenn das Vakuum zunimmt, saugt es Luft aus der Kammer und zieht den Kolben oder die Membran auf die gleiche Weise wie das Getränk im Strohhalm in Richtung der Öffnung. Mit der Bewegung des Kolbens bzw. der Membran bewegt sich auch die Aktuatorstange und liefert dabei die Betätigungsbewegung. Das Ausmaß und die Dauer dieser Bewegung hängen vollständig von der Größe des Vakuums ab, wodurch der Vakuumaktuator in der Lage ist, Eingangskräfte sehr genau in eine erzeugte Ausgangsleistung umzuwandeln.