Ein Vakuumaktuator ist ein Mechanismus, der über die vakuuminduzierte Bewegung eines internen Kolbens oder einer Membran eine Schalt- oder Aktivierungskraft an ein sekundäres Gerät liefert. Diese Aktuatoren finden sich typischerweise an Maschinen oder Prozessen, die während des Betriebs Unterdruck erzeugen, wie beispielsweise Automobilmotoren. Der Vakuumantrieb 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 befestigt und tritt aus der Kammer heraus, um mit dem sekundären Gerät verbunden zu werden. Eine Öffnung an der Kammer ist mit dem vakuumerzeugenden Teil der Maschine verbunden, und wenn das Vakuum auf einen Sollwert ansteigt, wird der Kolben in Richtung der Öffnung gesaugt, wodurch die beabsichtigte Betätigungskraft bereitgestellt wird.
Aktoren sorgen für Fernarbeit, indem sie sekundäre Mechanismen schalten, bewegen oder aktivieren. Es gibt viele verschiedene Arten von Aktuatoren, die von einfachen elektromagnetischen Magnetspulen bis hin zu hochpräzisen Servoaktuatoren reichen. Diese Geräte sind auf eine Vielzahl von Stromquellen angewiesen, um ihre Ausgänge zu liefern, einschließlich elektrischem Strom, hydraulischem Druck 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 Automobilen und die Komponentenaktivierung in Klimaanlagen.
Das Grundprinzip, nach dem der Vakuumaktuator arbeitet, ist ziemlich einfach und kann in der Praxis bei einem gewöhnlichen Trinkhalm gesehen werden. Wenn der Strohhalm angesaugt wird, wird in seinem Inneren ein Vakuum erzeugt, das die Flüssigkeit nach oben in Richtung der Saugquelle zieht. Der Vakuumaktuator besteht aus einer hermetisch abgeschlossenen Kammer, in deren Inneren ein Kolben oder eine Membran angebracht ist. Der Kolben bzw. die Membran wiederum ist mit der Antriebsstange verbunden, die die Abtriebsbewegung auf die jeweilige Systemkomponente überträgt.
Die Kammer des Vakuumaktors ist auf der der Aktorstange gegenüberliegenden Seite mit einem Anschluss ausgestattet. Dieser Anschluss wird dann mit der Vakuumquelle verbunden. Wenn das Vakuum ansteigt, saugt es Luft aus der Kammer und zieht den Kolben oder die Membran in Richtung des Anschlusses auf die gleiche Weise wie das Getränk im Strohhalm. Mit der Bewegung des Kolbens oder der Membrane bewegt sich auch die Betätigungsstange und liefert dabei die Betätigungsbewegung. Das Ausmaß und die Dauer dieser Bewegung hängt vollständig von der Größe des Unterdrucks ab, wodurch der Unterdruckaktuator in der Lage ist, Eingangskräfte sehr genau in erzeugte Ausgangsleistungen zu übersetzen.