Was ist ein kolbenstangenloser Zylinder?
Kolbenstangenlose Zylinder sind Zylinder ohne eine nach außen ragende Stange. Die lineare Bewegung wird durch die Bewegung des Zylinderkörpers selbst erreicht. Sie werden häufig in Luftzylindern verwendet.
Typische Zylinder haben ein eigenes Längenlos, das mehr als das Doppelte des Hubs beträgt. Im Gegensatz dazu zeichnen sich kolbenstangenlose Zylinder durch ihre kompakte und schlanke Gesamtstruktur aus, da keine Stangen erforderlich sind. Das spart Platz und ist vorteilhaft beim Einsatz in beengten Räumen oder unter eingeschränkten Verhältnissen.
Durch die kolbenstangenlose Bauweise bleiben Durchbiegung und Vibration der Kolbenstangen unbeeinflusst und die hohe Bewegungsgenauigkeit erhalten. Dies ist auch bei Anwendungen von Vorteil, bei denen Positionskontrolle und Positionierung kritisch sind. Darüber hinaus können die geführten Produkte durch einfaches Anschließen der Luftleitungen so verwendet werden, wie sie sind.
Anwendungen für kolbenstangenlose Zylinder
Kolbenstangenlose Zylinder werden in einer Vielzahl von Branchen und Anwendungen eingesetzt. Sie werden häufig in Verbindung mit Linearführungen eingesetzt und können mit einem Hub verwendet werden, der dem eines Kugelumlaufspindelmechanismus entspricht. Nachfolgend einige Beispiele für Anwendungen, bei denen kolbenstangenlose Zylinder zum Einsatz kommen:
1. Automatisierungssysteme
In Automatisierungssystemen werden kolbenstangenlose Zylinder in Prozessen wie der Montage und dem Transport von Produkten eingesetzt. Hochpräzise kolbenstangenlose Zylinder werden zum Beispiel zum genauen Positionieren, Bearbeiten und Transportieren von Produkten verwendet. Sie werden auch häufig bei der Kommissionierung und Platzierung von Produkten eingesetzt.
2. Verpackungsanlagen
In Lebensmittel- und Pharmaverpackungsanlagen werden kolbenstangenlose Zylinder zum Fördern und Verschließen von Produkten eingesetzt. Eine hohe Bewegungsgenauigkeit ist wichtig, da die Produkte für die Verpackung genau positioniert werden müssen. Kolbenstangenlose Zylinder eignen sich auch für die Arbeit in sauberen Umgebungen, was sie für den Einsatz in pharmazeutischen und lebensmittelverarbeitenden Anlagen und Verpackungslinien vorteilhaft macht.
3. Roboterarme
Industrielle Roboterarme werden für die Fabrikautomatisierung, die Bewegung von Objekten und die Montage eingesetzt. Kolbenstangenlose Zylinder werden häufig zur Steuerung der Bewegung von Gelenken und Endeffektoren von Roboterarmen verwendet. Dadurch können sie eine Vielzahl von Aufgaben ausführen, wie z. B. die Montage von Produkten oder das Sortieren von Verpackungen.
Funktionsweise der kolbenstangenlosen Zylinder
Es gibt zwei Arten von kolbenstangenlosen Zylindern: magnetische und mechanische Gelenktypen.
Beim magnetischen Typ ist das Zylinderrohr nicht mit dem Gleittisch verbunden, und die Magnetkraft der Magnete verbindet die linearen Bewegungen miteinander. Da es sich bei dem Rohr um einen geschlossenen Raum handelt, ist das Risiko eines Luftaustritts gering, und es sind hitzebeständige Spezifikationen von bis zu 150 °C möglich. Da jedoch Magnete zur Kraftübertragung verwendet werden, kann sich der Gleittisch bei großer Belastung lösen.
Beim Typ mit mechanischer Verbindung sind das Zylinderrohr und der Gleittisch miteinander verbunden, und die Flüssigkeit wird durch eine Dichtung, den sogenannten Dichtungsgürtel, abgedichtet. Er kann großen Belastungen standhalten, ist aber bei niedrigen Geschwindigkeiten nicht einsetzbar. Ein weiterer Nachteil ist, dass der nutzbare Temperaturbereich begrenzt ist und Luft entweicht, wenn sich der Dichtungsgürtel hebt.
Auswahl eines geeigneten kolbenstangenlosen Zylinders
Bei der Auswahl eines kolbenstangenlosen Zylinders muss zunächst der Bohrungsdurchmesser des Zylinders auf der Grundlage des Betriebsschubs bestimmt werden. Die Schubkraft des Zylinders kann anhand der Bohrungsfläche und des verwendeten Luftdrucks bestimmt werden.
Anschließend wird der Zylindertyp anhand der Eigenschaften der Last, der Kolbengeschwindigkeit und des Drehmoments bestimmt, wobei die Masse des bewegten Objekts und die Geschwindigkeit der Bewegung berücksichtigt werden. Es ist auch zu beachten, dass die Bedingungen je nach Einbaulage variieren. Im Allgemeinen wird das Gewicht des bewegten Objekts in der vertikalen Position erhöht, so dass ein größerer Zylinder erforderlich ist.
Weitere Informationen über kolbenstangenlose Zylinder
So werden kolbenstangenlose Zylinder verwendet
Kolbenstangenlose Zylinder werden häufig bei langen Hüben eingesetzt, wobei einige Einschränkungen beim Einbau zu beachten sind. Kolbenstangenlose Zylinder übertragen nur die Schubkraft auf das bewegte Objekt; die Last oder das Moment wird von der Linearführung aufgenommen.
Bei der Verwendung von kolbenstangenlosen Zylindern ist zu beachten, wie das bewegte Objekt am Läufer befestigt wird. Das bewegte Objekt ist an der Linearführung befestigt, und der kolbenstangenlose Zylinder sorgt für den Schub, aber der Läufer und das bewegte Objekt dürfen nicht vollständig fixiert sein.
Der Grund dafür ist, dass sich die Linearführung in einer geraden Linie bewegt, während sich das Rohr des kolbenstangenlosen Zylinders aufgrund seines Eigengewichts durchbiegt und die Bewegung des Läufers keine lineare Bewegung ist. Infolgedessen sind die Bewegungen der Linearführung und des Läufers nicht parallel, was zu einer Beschädigung des Zylinders oder der Führung führen kann. Um dies zu vermeiden, werden häufig Maßnahmen ergriffen, um den Läufer und das sich bewegende Objekt nur in der Schubrichtung zu fixieren und den Läufer so zu montieren, dass er in der Richtung von vorne nach hinten eingeklemmt ist.