Ken uw pneumatiek: Enkel- of dubbelwerkend? De juiste cilinder kiezen

De populairste pneumatische actuator bestaat uit een zuiger en stang die bewegen in een gesloten cilinder die is ontworpen om in een rechte lijn te bewegen om een lineaire beweging te produceren. Dit soort lineaire aandrijving wordt gebruikt in tal van industriële sectoren, automatisering van fabrieken en verpakkingssystemen, maar ook in het transportwezen en in life sience-toepassingen.

Als u lineaire actuatoren wilt specificeren, kunt u kiezen uit twee werkingsprincipes. enkelwerkend en dubbelwerkend. We verkennen deze verschillen, gebruikelijke toepassingen en voor- en nadelen.
 

Enkelwerkende cilinders

In een enkelwerkende cilinder wordt de stuwkracht (of uitgangskracht) in slechts één richting ontwikkeld.

De zuiger wordt geretourneerd door een veer of door andere externe middelen, zoals een gewicht, mechanische beweging, zwaartekracht of een uitwendige veer. Er is één poort waardoor perslucht in de cilinder kan komen, zodat de zuiger in de gewenste positie kan worden geplaatst.

Er zijn twee soorten enkelwerkende cilinders:
 

• ‘‘Push’-type – waarbij de toepassing van luchtdruk een stuwkracht produceert, waardoor tegen de zuiger wordt geduwd.

• ‘‘Pull’-type – waarbij de toepassing van luchtdruk een stuwkracht produceert, waardoor aan de zuiger wordt getrokken.

Enkelwerkende cilinders, zoals Parkers P1P-series, worden meestal gebruikt voor toepassingen waarbij werkzaamheden in één richting plaatsvinden, zoals voor klemmen, positionering, markering, slagen en lichte montagewerkzaamheden.

Voordelen:

• Eenvoudig ontwerp,
• compact formaat
• Lagere kosten voor kleppen en leidingen
• Luchtgebruik is gehalveerd in vergelijking met een dubbelwerkende cilinder met vergelijkbare grootte.

Nadelen:

• De zijde met de retourveer van de cilinder wordt ontlucht naar de atmosfeer. Daardoor kunnen vreemde deeltjes binnendringen, waardoor de cilinder mogelijk defecten kan gaan vertonen en minder lang kan worden gebruikt.
• De werking van de veer kan inconsistent worden en tot onzekere posities aan het einde van de slag leiden als de cilinder langdurig wordt gebruikt.
• De grootte van de boring en de slag van de cilinder zijn beperkt vanwege beperkingen ten aanzien van de veergrootte en -kracht.
• Een kleine afname van stuwkracht als gevolg van de tegenovergestelde veerkracht.

 

Dubbelwerkende cilinders

In een dubbelwerkende pneumatische cilinder wordt de stuwkracht (of uitgangskracht) ontwikkeld tijdens zowel het uit- als inschuiven. Dubbelwerkende cilinders hebben aan weerszijden een poort, terwijl de zuiger vooruit en terug beweegt door de poort die de lucht onder hoge druk ontvangt te wisselen. Dit is nodig als een lading in beide richtingen moet worden bewogen, zoals bij het openen en sluiten van een poort.

De luchtdruk wordt afwisselend op de tegenovergestelde zijden van de zuiger toegepast. Als de luchtdruk wordt toegepast, wordt er stuwkracht in de positieve slag (duwrichting) en in de negatieve slag (trekrichting) geproduceerd.

Dubbelwerkende cilinders worden over het algemeen gebruikt in alle toepassingen waarin de vereiste stuwkracht en slaglengte de mogelijkheden van enkelwerkende cilinders overstijgen. Bovendien worden kleine dubbelwerkende cilinders gebruikt voor toepassingen waarin positieve posities voor het einde van de slag zijn vereist voor beide slagen.

Dubbelwerkende cilinders, zoals de P1F-serie van Parker, worden het meest gebruikt van alle soorten lineaire actuatoren. Ze vormen ongeveer 95% van alle cilinders die worden gebruikt in pneumatische regelcircuits.

Voordelen:

• De ISO-normen zijn over het algemeen gebaseerd op het ontwerp van dubbelwerkende cilinders.
• Er zijn meer soorten dubbelwerkende cilinders dan enkelwerkende cilinders, waardoor er tal van mogelijkheden zijn op het gebied van boring en slaggrootte.
• Er zijn veel varianten op de eenvoudige dubbelwerkende cilinder verkrijgbaar.

Nadelen:

• Kan niet eenvoudig in een middelste positie worden gehouden,
• Lucht kan worden samengeperst. Als een pneumatische cilinder als aandrijfcilinder wordt gebruikt, moet deze aan een hydraulische hulpcilinder worden gekoppeld om voor constante aandrijving te zorgen;
• Cilinders met een lange slag vereisen toereikende geleiding van de zuigerstang.

 

Meer informatie

Ontdek de 6 stappen voor het specificeren van lineaire actuatoren in onze blog know Your Pneumatics: Specifying Linear Actuators.

 

Aan dit artikel werd meegewerkt door Kevin Hill, product manager voor pneumatische actuatoren in Europa, Pneumatic Division - Europe, Parker Hannifin Corporation.

 

 

 

 

Gerelateerde inhoud

Know Your Pneumatics: Selecting a Pneumatic Cylinder | Operating Environments

Know Your Pneumatics: 3 Ways to Adopt Advances in Pneumatic Valve Technology

Know Your Pneumatics: Rodless Linear Actuators with Integrated Valves - 5 Advantages

Know Your Pneumatics: Safety & Understanding Rod Locking Cylinders

Categorieën

• Cylinders & Actuators
• Pneumatics