Bei einem Elektrozylinder, der umgangssprachlich oft auch als Elektrohubzylinder bezeichnet wird, handelt es sich um ein elektromotorisch betriebenes Verstellaggregat. Hierbei wird ein Schubrohr linear ein- und ausgefahren. Elektrozylinder stellen eine gute Ergänzung/Alternative zu herkömmlichen Hydraulikzylindern und Pneumatikzylindern dar. Abhängig von ihrem Einsatzgebiet gibt es die Elektrozylinder je nach der benötigten Kraft in verschiedenen Größen.
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Einsatzgebiete
Für Elektrozylinder gibt es vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Oftmals kommen sie in der Agrartechnik, dem Maschinenbau, der Medizintechnik und der Medientechnik zur Anwendung. Zusätzlich gibt es Modelle, die mit einer erhöhten Schutzart (IP66) ausgestattet sind. Diese können dann auch im Außenbereich genutzt werden.
Die Agrartechnik ist ein typisches Einsatzgebiet für Modelle mit einer erhöhten Schutzart. So dienen Elektrozylinder hier für das Verstellen von Sieben bei Mähdreschern, der Schnittbreiteneinstellungen und der Hilfsgestängeverstellung bei Ernte- und Düngungseinrichtungen.
Beim Maschinenbau kommen Elektrozylinder in Maschinen als Stellantrieb für Zusatzaggregate, als Fernbediener in Gefahrenbereichen und bei Bearbeitungsmaschinen als Formatversteller zum Einsatz.
Im Medizinbereich werden mittels Elektrozylinder Untersuchungsliegen sowie Klinik- und Pflegebetten bedient. Ebenfalls zum Einsatz kommen Elektrozylinder bei Röntgensystemen und Bestrahlungsgeräten. In diesem Fall wird vom jeweiligen Hersteller eine medizinische Prüfung nach EN 60601-ff. benötigt.
Im privaten Umfeld oder in Seminarräumen kommen Elektrozylinder zum Einsatz, wenn es um das Verstellen von Displays, Beamern und Overhead-Projektoren geht.
Funktionsweise
Dem Elektrozylinder dient ein Elektromotor als Antrieb. Dieser ist in den meisten Fällen mit einem Getriebe gekoppelt. Über eine Kupplung mit einer Gewindespindel wird der Antrieb des Getriebes verbunden. Die Gewindespindel treibt wiederum eine Leitmutter an. Diese ist fest mit dem Schubrohr verbunden. Je nachdem, ob sich der Motor im Rechts- oder Linkslauf befindet, wird das Schubrohr aus- und eingefahren. Ein Standrohr stützt das Schubrohr ab und führt es. Der Hub, also die Schubrohrbewegung, wird in der entsprechenden Endlage durch einen eingebauten Endschalter begrenzt. Elektrozylinder sind je nach Bauart für Druck- und/oder Zugkräfte geeignet.
Alternativen
Als Alternativen zu Elektrozylinder sind Pneumatikzylinder und Hydraulikzylinder zu sehen.
Vorteile
Die für einen Elektrozylinder wichtigsten Elemente, also Getriebe, Motor, Spindel und Endschalter, sind kompakt in einer Bauform zusammengefasst. Dies ermöglicht es unkompliziert, den Elektrozylinder in Gesamtkonstruktionen zu integrieren. Für die Installation wird eine Stromleitung benötigt. Dies stellt im Vergleich zu für Hydraulikzylinder benötigte Hochdruckschläuche und für Pneumatikzylinder benötigte Luftschläuche eine Kostenersparnis dar.
Steht der Elektrozylinder still, muss dank einer mechanischen Selbsthemmung keine Energie aufgewandt werden. Dies ist ein weiterer Kostenvorteil. Abhängig von der Gebrauchshäufigkeit, kann dieser durchaus beträchtlich sein.
Innerhalb der Hublänge kann jede Position angefahren werden. Dies ist dank der stufenlos einstellbaren Verfahrensbewegung möglich. In den Regelkreis der übergeordneten SPS-Steuerung sind die Signale des integrierten Endschalters einfach und ausführbar integrierbar. Bei Elektrozylindern treten Leckagen, wie dies bei Hydraulik und Pneumatik möglich ist, aufgrund der Bauweise nicht auf.
Nachteile
Nachteilig gegenüber Pneumatikzylindern ist die in den meisten Fällen begrenzte Einschaltdauer. Nur die wenigsten Elektrozylinder sind für einen dauerhaften Betrieb ausgestattet. Weiterhin nachteilig wirkt sich die Geschwindigkeit des Schubrohres aus. Gegenüber den Pneumatikzylindern ist die Kolbenstange des Elektrozylinders eher für niedrigere und kürzere Taktzeiten ausgelegt. Auch die Druck-/Zugkraft des Elektrozylinders ist im Vergleich mit einem Hydraulikzylinder geringer.