Vakuum Zylinder

Hallo liebe Community,
für ein Projekt benötige ich eine konstante Kraft über einen kompletten Hubweg.
Hier war meine Idee einen handelsüblichen Pneumatikzylinder zu benutzen, eine Zylinderkammer zum atmosphärischen Druck hin zu öffnen und die andere Kammer zu evakuieren (hier würde mir auch schon ein Absolutdruck von ca 8000Pa genügen).
Jetzt habe ich natürlich die üblichen Zylinderanbieter (Festo und co) angeschrieben, ob es möglich wäre so etwas zu realisieren.
Als Antwort bekam ich, dass alle Zylinder immer eine Leckage aufweisen und ihre Zylinder noch nie in diesem Druckbereich getestet wurden.

Ich habe zwar leider noch keine Erfahrung mit dem Gebiet der Pneumatik gemacht, sehe aber, von meinem Wissensstand aus, kein Problem hierbei.
Die Leckage könnte ich doch über eine Vakuumsaugdüse, welche entweder im Intervall oder durchgängig aktiv ist, ausgleichen.
Und ob ich die Zylinder nun zwischen nahezu 0 und 1bar oder 5 und 6 bar arbeiten lasse, dürfte doch auch kein Unterschied machen.

Wie ist denn eure Meinung dazu? Seht ihr Komplikationen? Vielleicht hat von euch schon Mal ein ähnliches Thema bearbeitet.

Vielen Dank euch allen :)
Ich freu mich über jede Meinung oder Gedankenanstöße

Jan
 
Hallo liebe Community,
für ein Projekt benötige ich eine konstante Kraft über einen kompletten Hubweg.
Dann nutze doch z. B. die Schwerkraft.
Du beschreibst überhaupt nicht, was du genau machen/erreichen willst.
 
Dann nutze doch z. B. die Schwerkraft.
Du beschreibst überhaupt nicht, was du genau machen/erreichen willst.
Hey Derfnam,

ich möchte auf einer Zentrifuge ein Kraftraining realisieren, da die maximale Last eines Zentrifugenarmes nicht überschritten werden darf, kann ich allerdings nicht mit "normalen Gewichten" arbeiten. Gleichzeitig soll die Last allerdings konstant bleiben, deswegen kommt die Kompression von Luft sowie die Nutzung von Federn oder elastischen Bändern nicht in Frage.

Deswegen hatte ich die Idee mit dem "Vakuumziehen": konstante Kraft, relativ geringes Gewicht, Kolben bewegt sich immer in Anfangsposition zurück.
 
Mach mal ne Skizze -
da die maximale Last eines Zentrifugenarmes nicht überschritten werden darf
Das hört sich ziemlich grenzwertig an - wenn der Trainierende zuviel gefrühstückt hat, klatscht er an die Wand oder wie ?
Wenn man in einem Quirl sitzt, der einem 3g versetzt, müssen die Gewichte auch nicht so groß sein.
deswegen kommt die Kompression von Luft sowie die Nutzung von Federn oder elastischen Bändern nicht in Frage
und du meinst mit Unterdruck würde sich da was ändern vom Prinzip her ?
 
Tut mir Leid für die späte Antwort, aber das Wochenende war dieses Mal gut vollgepackt.
Wovon möchtest du eine Skizze sehen?

Das hört sich ziemlich grenzwertig an - wenn der Trainierende zuviel gefrühstückt hat, klatscht er an die Wand oder wie ?
Wenn man in einem Quirl sitzt, der einem 3g versetzt, müssen die Gewichte auch nicht so groß sein.
So extrem ist es natürlich nicht, aber es macht schon einen Unterschied, ob ich Gewichte von ca. 100kg an der Zentrifuge montiere oder ob ich, zum Erzeugen der identischen Kraft, eine Konstruktion von ca. 30 kg benötige.

und du meinst mit Unterdruck würde sich da was ändern vom Prinzip her ?
Ja klar, würde das funktionieren. Wie ich im anfänglichen Post beschrieben habe, möchte ich eine Zylinderkammer zum atmosphärischen Druck offen lassen. Also muss die Fläche des Kolbens nahezu immer das selbe Volumen verdrängen. Der Druck der Atmosphäre erhöht sich dadurch natürlich nur minimal, wodurch die benötigte Kraft identisch bleibt.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Ich denke, dass Pleindespoir das Gefahrenpotential der KRAFT meint, die der Zylinder aufbringt
und da ist es völlig gleichgültig, ob ein kleiner Zylinder mit 5 Bar beaufschlagt wird
oder ein großer mit 1 Bar in der anderen Richtung (genau das ist dein Vakuumzylinder).
 
Ich denke, dass Pleindespoir das Gefahrenpotential der KRAFT meint, die der Zylinder aufbringt
und da ist es völlig gleichgültig, ob ein kleiner Zylinder mit 5 Bar beaufschlagt wird
oder ein großer mit 1 Bar in der anderen Richtung (genau das ist dein Vakuumzylinder).
Das die Kraft gleich bleibt, ist mir bewusst, aber ich sehe immer noch nicht das Gefahrenpotential, da stehe ich wohl gerade auf dem Schlauch.
Der Zylinder ist natürlich weit genug vom Probanden entfernt, sodass es zu keinem direkten Kontakt zwischen beiden kommen kann. Die Auslenkung des Zylinders wird über einen Hebel mit angeschlossenem Seilzug realisiert. Auch die Konstruktion habe ich bereits berechnet. Hier habe ich einen Sicherheitsfaktor von 2,5 bei einer Belastung von 3G ( Die restlichen angreifenden Kräfte sind natürlich auch in der Berechnung integriert).

Nochmals Danke an alle, die das Thema verfolgen und mir ein Input geben
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Der Zylinder ist natürlich weit genug vom Probanden entfernt, sodass es zu keinem direkten Kontakt zwischen beiden kommen kann.
DAS kannst du auch völlig simpel mit einem Gewicht erreichen
und das macht GANZ GENAU DAS, was dein Ziel ist:
eine konstante Kraft über einen kompletten Hubweg
Die Auslenkung des Gewichtes wird über einen angeschlossenem Seilzug realisiert.

Eine pneumatische Lösung hat für diesen Anwendungszweck noch einen großen Nachteil:
Die hat ein hohes Losbrechmoment
und das wäre beim Trainieren sicher sehr unangenehm!
 
Wie bereits gesagt, ist es für mich eher hinderlich die Zentrifuge mit zusätzlichen Gewichten zu belasten. Ich bin auf der Suche nach einer möglichst "leichten" Variante.

Eine pneumatische Lösung hat für diesen Anwendungszweck noch einen großen Nachteil:
Die hat ein hohes Losbrechmoment
Hierfür hätte ich einen extra Leichtlaufzylinder verwendet. Die besitzen eine geringe Losbrechkraft und zusätzlich tritt hier auch nur in einem sehr geringem Maße der Stick-Slip-Effekt ein. Laut Festo wären ihre Leichtlaufzylinder ausreichend für mein Vorhaben.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Wie groß ist der nötige Hub?
Wie groß ist die Kraft?
Wenn du uns diese beiden Werte nicht verrätst, können wir dir keine konkrete Hilfestellung leisten.
 
Sorry, dass ich das bis jetzt nicht verraten habe, da ich es in meiner anfänglichen Fragestellung für nicht relevant gehalten habe.

Der maximale Hub sollte 800mm betragen, die nötige Kraft 500N.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Naja, das ist kein Bemmerl - da stecken immerhin 400 Nm Energie drin.
eine Idee hätte ich noch:
Du könntest mit einer Differenzialrolle mit der halben (Gewichts-)Kraft 1600 mm verfahren
oder mit einem Drittel 2400 mm.
Das Gewicht schmeißt man dazu sinnigerweise in ein senkrecht stehendes (Kanal-)Rohr.
 
was könnte ich denn sonst gemeint haben ?!
Naja du könntest immer noch verschiedene Themen gemeint haben, möchtest du eine Skizze vom Aufbau der Zentrifuge haben, eines der Funktionsweise des Pneumatikzylinders oder wie ich mir die Kraftübertragung von Zylinder zu Proband vorstelle. So sinnlos ist meine Frage jetzt auch wieder nicht.
Ich lade mal anbei eine schnelle Skizze zur Position des Probanden und die momentan angedachte Position des Zylinders, hoch. Linksseitig zum Probanden ist natürlich ein weiterer Zylinder. Genauso besteht die Zentrifuge nicht nur aus einem Arm, sondern aus 4 symmetrisch angelegten Armen. Bitte entschuldigt die schnell zusammengestellte Skizze.

Du könntest mit einer Differenzialrolle mit der halben (Gewichts-)Kraft 1600 mm verfahren
oder mit einem Drittel 2400 mm.
Das Gewicht schmeißt man dazu sinnigerweise in ein senkrecht stehendes (Kanal-)Rohr.
Daran hatte ich auch schon gedacht, nur leider ist das Zentrum der Zentrifuge bereits mit verschiedenen Instrumenten vollgepackt, sodass ich für einen Gewichtsturm nur wenig Platz hätte. Mittels Übersetzungsunterschied zu arbeiten ist eine gute Idee, da hab ich bereits nur in die andere Richtung gedacht: Mittels Flaschenzug meinen Weg verdoppeln um einen geringeren Zylinderhub zu verwenden.

So wie ich das verstehe, seid ihr stark abgeneigt von meiner Idee, die kraft mittels Zylinder zu erzeugen?
59333
 
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