Was ist ein Vakuumaktuator?
Ein Vakuumaktuator ist ein Mechanismus, der eine Schalt- oder Aktivierungskraft über die vakuuminduzierte Bewegung eines inneren Kolbens oder einer Membran an eine sekundäre Vorrichtung abgibt. Diese Aktuatoren sind typischerweise in Maschinen oder Prozessen zu finden, die während des Betriebs Unterdruck erzeugen, wie beispielsweise in Kraftfahrzeugmotoren. Der Unterdruckantrieb besteht aus einer kleinen, abgedichteten Kammer, die mit einem eng anliegenden Kolben oder einer unverlierbaren Membran ausgestattet ist. Eine Betätigungsstange ist am Kolben oder an der Membran angebracht und tritt aus der Kammer aus, um eine Verbindung mit der sekundären Vorrichtung herzustellen. Eine Öffnung in der Kammer ist mit dem Vakuum erzeugenden Teil der Maschine verbunden, und wenn das Vakuum auf einen Sollwert ansteigt, wird der Kolben in Richtung der Öffnung angesaugt, wodurch die beabsichtigte Betätigungskraft bereitgestellt wird.
Aktoren liefern Fernarbeit durch Schalten, Bewegen oder Aktivieren von Sekundärmechanismen. Es gibt viele verschiedene Arten von Antrieben, von einfachen elektromagnetischen Solenoiden bis zu hochpräzisen Servoantrieben. Diese Geräte sind auf eine Vielzahl von Stromquellen angewiesen, um ihre Ausgänge zu versorgen, einschließlich elektrischem Strom, Hydraulikdruck oder Druckluft. Der Vakuumaktuator ist eine sehr spezielle Art von Betätigungsvorrichtung, die eine Vakuumquelle aus dem betätigten System verwendet, um seine Ausgangsbewegung anzutreiben. Übliche Anwendungen für diese Aktuatoren umfassen verschiedene Motorfunktionen in Kraftfahrzeugen und die Aktivierung von Komponenten in Klimaanlagen.
Das Grundprinzip, nach dem der Vakuumaktor arbeitet, ist relativ einfach und kann in der Praxis im herkömmlichen Trinkhalm gesehen werden. Beim Ansaugen des Strohhalms entsteht in seinem Inneren ein Unterdruck, der die Flüssigkeit in Richtung Saugquelle hochzieht. Der Vakuumaktuator besteht aus einer hermetisch abgeschlossenen Kammer, die in ihrem Inneren mit einem Kolben oder einer Membran ausgestattet ist. Der Kolben oder die Membran ist wiederum mit der Stellstange verbunden, die die Abtriebsbewegung auf die jeweilige Systemkomponente überträgt.
Die Kammer des Vakuumaktuators ist auf der der Aktuatorstange gegenüberliegenden Seite mit einem Anschluss versehen. Dieser Anschluss wird dann mit der Vakuumquelle verbunden. Wenn der Unterdruck zunimmt, saugt er Luft aus der Kammer und zieht den Kolben oder die Membran auf die gleiche Weise wie das Getränk im Strohhalm in Richtung Anschluss. Wenn sich der Kolben oder die Membran bewegt, bewegt sich auch die Betätigungsstange und liefert dabei die Betätigungsbewegung. Das Ausmaß und die Dauer dieser Bewegung hängen vollständig von der Größe des Vakuums ab, wodurch der Vakuumaktuator in der Lage ist, Eingangskräfte sehr genau auf die erzeugte Ausgangsleistung zu übertragen.