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Pneumatikzylinder wandeln den Luftdruck in eine lineare Bewegung um. Sie ähneln Kolben von Kraftfahrzeugen, nur dass der Kolben (und die Pleuelstange) nicht durch eine Benzinexplosion, sondern durch das Einströmen von Druckgas gedrückt werden. Der Kolben muss nach jedem Hub wieder in die Ausgangsposition gebracht werden. Wenn eine Feder zum Zurückstellen des Kolbens verwendet wird, handelt es sich um einen einfachwirkenden Zylinder. Wird Luftdruck zum Zurückführen des Kolbens verwendet, handelt es sich um einen doppeltwirkenden Zylinder.
Industrielle Verwendungen
Doppeltwirkende Pneumatikzylinder sind teurer als einfachwirkende Pneumatikzylinder, aber doppeltwirkende Zylinder sind einfachwirkenden Zylindern in jeder anderen wichtigen Maßnahme überlegen. Double Action Zylinder sind schneller, stärker und verbrauchen weniger Energie, um die gleiche Arbeit zu erledigen. In industriellen Anwendungen werden nach Möglichkeit einfachwirkende Zylinder verwendet, wenn jedoch Geschwindigkeit oder Kraft wichtig sind, werden doppeltwirkende Zylinder eingesetzt. Anwendungen sind das Öffnen und Schließen von Ventilen und Türen, das Abnehmen von Förderbändern und das Auflegen von Gegenständen auf Förderbänder. Sie werden auch zum Heben und Bewegen von Waren sowie für Pressen und Stanzen verwendet.
Robotik verwendet
Pneumatikzylinder - einschließlich doppeltwirkender Zylinder - sind seit Einführung der künstlichen Muskeln von McKibben ein wichtiger Bestandteil von Robotern. Roboterarme bewegen sich viel natürlicher, wenn die Arme mit Muskeln ausgestattet sind, die denen des menschlichen Arms ähneln. McKibben-Kunstmuskeln bestehen aus Gummischläuchen, die in einem Metallgitter eingeschlossen sind. Wenn die Gummischläuche aufgeblasen werden, dehnt sich das Metallgitter im Durchmesser aus und wird kürzer - der Arm wird gezogen. Arme (sowohl künstliche als auch natürliche) haben zwei Arten von Muskeln - eine auf der Vorderseite (Bizeps), um den Gelenkwinkel zu verringern, und eine auf der Rückseite des Arms (Trizeps), um den Gelenkwinkel zu erhöhen. Da diese Muskeln zusammenarbeiten müssen, müssen die Drücke sehr schnell koordiniert werden, sodass doppeltwirkende Zylinder für die Luftversorgung der McKibbens unerlässlich sind.
Andere Verwendungen
Doppeltwirkende Zylinder werden in Fahrzeug-, Motorrad-, ATV- und Flugzeugfahrwerkaufhängungen verwendet, da die Unebenheiten so schnell auftreten, dass ein einfachwirkender Zylinder unpraktisch wäre. Doppeltwirkende Zylinder werden in Bohrmaschinen, Holzspaltern und Erdbewegungsmaschinen eingesetzt, weil die erforderlichen Kräfte einfachwirkende Zylinder unpraktisch machen. Doppeltwirkende Zylinder finden sich in Hinterhacken, Aufzügen, Müllverdichtern, Müllwagen, Gabelstaplern, Wagenhebern und solchen Maschinen in Schrottplätzen, die alte Autos zusammendrücken. Sie werden auch in medizinischen Anwendungen eingesetzt, die Beatmungsgeräte antreiben - Maschinen, die Menschen beim Atmen helfen. Doppeltwirkende Zylinder finden im Weltraumprogramm zunehmend Anwendung - sie öffnen und schließen die Türen der Shuttle-Laderäume -, da die hohen Strahlungswerte im Weltraum es erforderlich machen, Elektromotoren durch Pneumatik und Hydraulik zu ersetzen. Strahlung stört die Elektronik, aber nicht die Hydraulik oder Pneumatik.