Pneumatik · Vorbemessung

Pneumatikzylinder-Rechner: Kraft und Luftverbrauch

Berechne Ausfahr- und Einfahrkraft, erforderliche Bohrung und den Normluftverbrauch eines Pneumatikzylinders.

ISO6358
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Eingaben

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Ergebnisse

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Eingaben und Rechenweg

Pneumatikzylinderkraft und Luftbedarf

Berechne Ausfahr- und Einfahrkraft sowie freie Luftmenge eines Pneumatikzylinders.

Eingaben

Betriebsüberdruck, Kolbenbohrung, Stangendurchmesser, Wirkungsgrad und Hub; Richtung legt Voll- oder Ringfläche fest.

Der Betriebsdruck ist Überdruck gegenüber der Umgebung; dadurch bleibt die Druckkraft bei entlüfteter Gegenseite verständlich. Die Stange reduziert beim Einfahren die Fläche, während Hub und Luftdruck zusätzlich die freie Luftmenge und damit die Kompressorleistung bestimmen.

Zusammenhang

F = p₍g₎·A·η. Luftverbrauch wird auf freie Luft bei 1,01325 bar(a) und 20 °C umgerechnet; die Einfahrseite nutzt die Ringfläche.

Beispiel

6 bar(g) und 50 mm Bohrung liefern idealisiert 1.178 N; die Stange reduziert die Rückzugskraft.

Quellen und Grenzen: ISO 1219-1 für Symbolik und ISO 4414 als Sicherheitskontext; Reibung, Dämpfung und dynamische Lasten separat.

Fachartikel

Pneumatikzylinderkraft und Luftbedarf im Detail

Berechne Ausfahr- und Einfahrkraft sowie freie Luftmenge eines Pneumatikzylinders.

Was beschreibt diese Größe?

Pneumatik nutzt komprimierte Luft als Arbeitsmedium. Für Kraft und Geschwindigkeit zählen nicht nur Zylinderfläche und Druck, sondern auch kompressibles Luftvolumen, Normvolumenstrom und Ventilkennwerte.

Formel und Variablen

F = p₍g₎·A·η. Luftverbrauch wird auf freie Luft bei 1,01325 bar(a) und 20 °C umgerechnet; die Einfahrseite nutzt die Ringfläche.

Eingaben richtig wählen

Betriebsüberdruck, Kolbenbohrung, Stangendurchmesser, Wirkungsgrad und Hub; Richtung legt Voll- oder Ringfläche fest. Der Betriebsdruck ist Überdruck gegenüber der Umgebung; dadurch bleibt die Druckkraft bei entlüfteter Gegenseite verständlich. Die Stange reduziert beim Einfahren die Fläche, während Hub und Luftdruck zusätzlich die freie Luftmenge und damit die Kompressorleistung bestimmen.

So benutzt du den Rechner

Trage Betriebsüberdruck, Kolbenbohrung, Stangendurchmesser, Wirkungsgrad und Hub ein und wähle Aus- oder Einfahrrichtung. Der Rechner liefert die theoretische Kraft und den auf freie Luft (1,01325 bar(a), 20 °C) bezogenen Luftverbrauch.

Schritt-für-Schritt-Beispiel

6 bar(g) und 50 mm Bohrung liefern idealisiert 1.178 N; die Stange reduziert die Rückzugskraft.

Ergebnis und Einheiten verstehen

Der Betriebsdruck ist Überdruck gegenüber der Umgebung; dadurch bleibt die Druckkraft bei entlüfteter Gegenseite verständlich. Die Stange reduziert beim Einfahren die Fläche, während Hub und Luftdruck zusätzlich die freie Luftmenge und damit die Kompressorleistung bestimmen. Normvolumenstrom beschreibt eine auf Referenzbedingungen zurückgerechnete Luftmenge. Er ist nicht identisch mit dem geometrischen Kammervolumen; dadurch können kleine Leitungen oder Ventile die reale Zykluszeit stark begrenzen.

Druck in bar(g), Durchmesser in Millimeter, Kraft in N, Luftmenge in Normlitern (Nl).

Typische Anwendungen

Auslegen eines Pneumatikzylinders für eine bekannte Kraftanforderung, oder Abschätzen des Luftverbrauchs für die Dimensionierung von Kompressor und Leitungsnetz.

Annahmen, Grenzen und typische Fehler

ISO 1219-1 für Symbolik und ISO 4414 als Sicherheitskontext; Reibung, Dämpfung und dynamische Lasten separat.

Typischer Fehler: Normvolumenstrom nicht mit dem tatsächlichen, komprimierten Luftvolumen im Zylinder verwechseln – die freie Luftmenge ist wegen der Kompression um den Faktor des absoluten Druckverhältnisses größer als das geometrische Kammervolumen. Beim Einfahren die um die Stangenfläche verkleinerte Ringfläche verwenden, nicht die volle Kolbenfläche.

Häufige Fragen

Warum wird die Luftmenge als 'freie Luft' angegeben?

Komprimierte Luft im Zylinder nimmt weniger Raum ein als bei Atmosphärendruck; die Umrechnung auf freie Luft (Normzustand) macht Luftmengen unabhängig vom Betriebsdruck vergleichbar und ist die in der Pneumatik übliche Bezugsgröße.

Warum ist die Kraft bei Pneumatik meist geringer als bei Hydraulik?

Pneumatiksysteme arbeiten typischerweise mit deutlich niedrigeren Drücken (oft 6 bis 10 bar) als Hydrauliksysteme (oft 100 bis 350 bar), wodurch bei gleicher Bohrung deutlich geringere Kräfte entstehen.

Reicht die berechnete Kraft für die Zylinderauswahl aus?

Sie ist ein idealer Wert. Dichtungsreibung, Endlagendämpfung, dynamische Lasten und Luftdruckschwankungen müssen für eine reale Auswahl zusätzlich berücksichtigt werden.

Quellen, Methodik und Review

  • ISO 1219-1 für Symbolik und ISO 4414 als Sicherheitskontext; Reibung, Dämpfung und dynamische Lasten separat.

Die methodischen Grundsätze, Quellenhierarchie und automatisierten Prüfungen sind auf der Methodikseite dokumentiert. Methodik ansehen

Verantwortlich
NormCalc-Redaktion
Zuletzt aktualisiert
2026-09-04

Rechenmodell

Kraft = Überdruck × wirksame Kolbenfläche × Wirkungsgrad. Luftmengen werden als freie Luft bei 1,01325 bar(a) und 20 °C ausgewiesen.

Gültigkeit

Die Ergebnisse sind technische Vorbemessungen. Herstellerkennlinien, Lasten, Temperatur, Leckage, Dämpfung und die vollständige Sicherheits- und Druckgeräteprüfung bleiben separat.

Normbezug

ISO 1219-1 und ISO 6358-1 liefern Symbolik, Terminologie und Prüfmethodik; ISO 4414 dient als Sicherheitskontext. Es wird keine Normkonformität bescheinigt.