Enkelwerkende versus dubbelwerkende pneumatische cilinders:de juiste actuator voor uw automatisering kiezen

Geplaatst door Technisch communicatieteam · 27 augustus 2024

Bent u op zoek naar apparaten die continue bewegingen uitvoeren zonder dat u op knoppen hoeft te drukken? Veel bedrijfssectoren, zoals fabrieksautomatisering, verpakking, transport en autoproductie, implementeren pneumatische componenten in hun machineontwerpen. Het is bekend dat pneumatische systemen betrouwbaar, goedkoop en schoon blijven.

Pneumatische cilinders, ook wel luchtcilinders of actuatoren genoemd, zijn mechanische apparaten die perslucht gebruiken om een last in een lineair pad te verplaatsen. Het meest voorkomende type pneumatische actuator omvat een zuiger en stang die in een gesloten cilinder bewegen, waar de zuiger de gewenste beweging uitvoert. In pneumatische systemen wordt lucht gebruikt als energiebron om een ​​bepaalde taak uit te voeren en te voltooien, in dit geval het uit- en intrekken van de zuiger in een cilinder. 

Lees meer over pneumatische componenten op onze TecTalk-blog,  “Pneumatische componenten:een industriële gids.”

Pneumatische cilinders worden gewoonlijk toegepast als twee soorten pneumatische cilinders:enkelwerkend en dubbelwerkend. Het belangrijkste ontwerpverschil tussen beide cilinders is het aantal poorten. Enkelwerkende cilinders hebben één poort waar lucht onder druk binnenkomt, terwijl dubbelwerkende cilinders twee poorten gebruiken om te werken. Dit eenvoudige ontwerpverschil onderscheidt beide cilinders qua beweging en snelheid. Bij het kiezen van een ontwerp is het belangrijk om de toepassing van elk apparaat, hun verschillen, voor- en nadelen te kennen.

Enkelwerkende cilinder

Als u uw machine lineair wilt gebruiken en bewegingen wilt uitvoeren zoals klemmen, positioneren en ponsen, dan zijn enkelwerkende cilinders wellicht uw oplossing. Hoe werken ze? Enkelwerkende cilinders hebben één poort waar lucht onder druk in één richting binnenkomt. Meestal wordt op de zuiger een veer of een belasting aangebracht. Zodra de lucht is gereinigd en gecomprimeerd, komt deze via de enkele poort binnen en dwingt de zuiger zich in één richting uit te strekken, waardoor de veer wordt samengedrukt. De veer (of een andere externe kracht) zal de zuiger terugtrekken naar zijn oorspronkelijke positie nadat er lucht is vrijgekomen via dezelfde poort waar deze oorspronkelijk binnenkwam. Simpel gezegd zal de samengeperste lucht een voorwaartse slag in de cilinder forceren en de veer zal de slag teruggeven. 

Er zijn twee verschillende soorten enkelwerkende cilinders:duwen en trekken. 

• Duwcilinder :Er komt lucht binnen om de zuiger uit de cilinder te duwen 
• Trekcilinder :Er komt lucht binnen om de zuiger in de cilinder te trekken

Voordelen van een enkelwerkende cilinder:

• Eenvoudig ontwerp; eenvoudig te installeren
• Lage initiële aanschafkosten 
• Enkele poort en kleine behuizing
• Verlaging van de klep- en leidingkosten vergeleken met dubbelwerkende cilinders

Nadelen van een enkelwerkende cilinder:

• Perslucht vereist een goede voorbereiding
• De lente neemt te veel ruimte in beslag en beperkt het werkgebied
• Verminderde stuwkracht door de tegengestelde veerkracht
• Bij langdurig gebruik van de veren kunnen de slagen van de zuigers inconsistent worden

Dubbelwerkende cilinder

Wanneer u op zoek bent naar een apparaat om lasten in beide richtingen te verplaatsen, zijn dubbelwerkende cilinders een nuttige toepassing wanneer uw machine meer dan één beweging nodig heeft. In tegenstelling tot enkelwerkende luchtcilinders kunnen dubbelwerkende cilinders uit- en intrekken zonder dat er een veer nodig is. In plaats van perslucht in één poort aan te brengen, hebben dubbelwerkende cilinders twee poorten waar lucht in en uit kan komen. 

Lucht komt binnen via de ene poort en beweegt de zuiger naar voren en brengt vervolgens lucht onder druk naar de andere poort, waardoor de zuiger terug in de cilinder wordt getrokken. Dubbelwerkende cilinders zijn de meest gebruikte pneumatische actuatoren vergeleken met enkelwerkende cilinders, gezien hun vermogen om binnen een kortere tijd uit te schuiven en in te trekken, waardoor ze efficiënter en preciezer worden. 

Dubbelwerkende pneumatische cilinders worden meestal gebruikt in de industriële en robotica-industrie. Ze voeren taken uit zoals het openen/sluiten van deuren en het optillen en verplaatsen van goederen van transportbanden. Andere toepassingen zijn onder meer medische toepassingen, grondverzetapparatuur en ruimteprogramma's. 

 Voordelen van dubbelwerkende cilinder:

• Meer controle over de beweging omdat lucht onder druk in beide richtingen beweegt
• Sneller, sterker en verbruiken minder energie 
• Bied meer ontwerpvariatie:slag- en boringmaten
• Veel dubbelwerkende pneumatische cilinders voldoen aan ISO, in tegenstelling tot enkele pneumatische cilinders

Nadelen van dubbelwerkende cilinder:

• Kostbaarder dan enkele pneumatische cilinders
• Vereist een grotere behuizing - bij gebruik als invoercilinder moet deze worden gekoppeld aan een ander machinesysteem  
• In bepaalde situaties kan het luchtverbruik op verschillende manieren worden berekend 

Enkele versus dubbelwerkende cilinders:welke moet ik kiezen?

Hoewel beide systemen perslucht als belangrijkste energiebron gebruiken, zorgt hun poortontwerp ervoor dat ze heel anders presteren.  Enkelwerkende cilinders worden voornamelijk gebruikt in industriële toepassingen waarbij kracht in één richting nodig is, bijvoorbeeld bij het uitwerpen van onderdelen/items van transportbanden. Dubbelwerkende cilinders worden daarentegen in veel industrieën algemeen erkend omdat ze sneller, sterker en efficiënter zijn dan enkelwerkende cilinders. Toepassingen die snelheid en kracht vereisen, zullen de hulp nodig hebben van dubbelwerkende cilinders, terwijl lichte montagewerkzaamheden kunnen worden uitgevoerd door enkelwerkende cilinders. 

Bij het kiezen van de juiste stijl pneumatische actuator voor uw systeem is het van cruciaal belang om rekening te houden met het budget. Hoe vaak kunt u onderhoud uitvoeren? Vereist uw systeem dat machines de hele dag moeten draaien? Dit zijn enkele vragen waarmee u rekening moet houden bij het kiezen van de juiste pneumatische cilinder. Omdat enkelwerkende cilinders meer onderhoud vergen dan dubbelwerkende cilinders, zijn de initiële aanschafkosten veel lager. Bovendien moeten enkelwerkende cilinders vaak worden vervangen. Na verloop van tijd zal de veer uitrekken en onnauwkeurige precisie veroorzaken. Qua vermogen kunnen dubbelwerkende cilinders sneller en sterker presteren in vergelijking met enkelwerkende cilinders. Ondanks hun kosten worden dubbelwerkende pneumatische cilinders nog steeds op grote schaal gebruikt en erkend vanwege hun superieure ontwerp.

Aanvullende opmerkingen :Pneumatische cilinders vereisen dat lucht wordt gereinigd en gefilterd. Als uw systeem en producten niet goed zijn voorbereid, staan ze bloot aan vervuiling en mogelijke storingen. Het is ook belangrijk om bij de keuze van uw pneumatische actuator rekening te houden met de ISO-normen. Hoewel enkelwerkende cilinders als gemakkelijker te gebruiken en te onderhouden worden beschouwd, voldoen veel dubbelwerkende cilinders aan de ISO-normen. 

Heeft u nog vragen over welk type cilinder het beste is voor uw toepassing? Neem gerust contact op met een van onze technische verkopers voor hulp.