Der Begriff Zylinderaktuator ist eine breite Beschreibung, die auf eine Familie von Geräten angewendet wird, die Luft- und Flüssigkeitsdruck oder elektrische Energie in nützliche mechanische Bewegung umwandeln. Diese Bewegung oder Arbeit, wie sie technisch genannt wird, kann von Natur aus linear oder rotatorisch sein und wird verwendet, um Gegenstände über eine Gestängeanordnung zu bewegen, anzuheben, abzusenken oder zu greifen. Die gängigsten Arten von Zylinderaktuatoren sind pneumatische, hydraulische und elektromotorisch angetriebene Varianten. Luft- und ölbetriebene Aktuatoren verwenden im Allgemeinen eine Kolbenanordnung, um die Bewegung einzuleiten, während elektrische Beispiele eine Leitspindel oder ein Schneckengetriebe verwenden, wobei jeder Typ seine eigenen spezifischen Vorteile hat. Der Zylinderaktuator findet sich in vielen Industrie-, Automobil-, Hobby- und Haushaltsanwendungen und ist in einer Vielzahl von Größen und Leistungsfähigkeiten erhältlich.
Das grundlegende Funktionsprinzip von pneumatischen und hydraulischen Stellzylindern ist ein Kolben in einem geschlossenen Zylinder, der durch Luft- oder Öldruck bewegt wird. In beiden Fällen ist der Zylinder an beiden Enden abgedichtet, wobei die Betätigungsstange durch einen Satz Dichtungen in einer Endkappe verläuft. Dadurch entsteht eine geschlossene Kammer oberhalb und unterhalb des Kolbens. Unter Druck stehendes Fluid, typischerweise Hydrauliköl oder Luft, wird in eine der beiden Kammern eingeführt, um den Kolben vorwärts oder rückwärts zu bewegen, was wiederum die Betätigungsstange bewegt. Eine Anordnung von Ventilen ermöglicht, dass das Öl oder die Luft entsprechend der Bedienereingabe in die Kompressionskammer und aus der nicht aktiven Kammer strömt.
Die Betätigungsstange wird über Gestänge an dem Objekt befestigt, das sie bewegen soll. Drehzylinderantriebe funktionieren auf die gleiche Weise, außer dass die Kolbenkomponente ein anderes Design hat und sich im Zylinder dreht, anstatt sich auf und ab zu bewegen. Dabei überträgt die Betätigungsstange diese Drehbewegung auf eine am Werkstück befestigte Scheibe oder Platte. In beiden Fällen wandelt der Zylinderaktuator Fluid- oder Luftdruck in Nutzarbeit um.
Ein elektrisch betriebener Zylinderantrieb ist mit einem Motorantrieb ausgestattet, der eine Mutter oder ein Zahnrad dreht. Die Betätigungsstange hat in diesen Fällen in ihrem unteren Teil ein Leitspindelgewinde oder Schneckenrad, das in dieses Zahnrad oder diese Mutter eingreift. Die Drehung des Zahnrads oder der Mutter bewirkt, dass sich der Aktuator entsprechend der Drehrichtung des Motors im Rohr auf und ab bewegt. Die Aktuatorstange überträgt diese Linearbewegung dann auf das Werkstück wie bei luft- oder ölbetriebenen Aktuatoren.
Die verschiedenen Typen von Zylinderaktuatoren haben jeweils individuelle Eigenschaften, die sie für bestimmte Anwendungen besonders geeignet machen. Druckluftbetriebene Aktuatoren sind die kostengünstigsten Allzweck-Varianten, die ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Leistung und Zylindergröße bieten. Sie sind auch dort nützlich, wo elektrische Energie nicht ohne weiteres verfügbar ist. Hydraulische Aktuatoren sind die leistungsstärksten aller Typen und liefern extreme Drehmomente bei jeder gegebenen Zylindergröße. Elektrische Aktuatoren sind die genauesten Typen, die ihre Bewegung in sehr präzisen Schritten ausführen können.
Der Zylinderaktuator ist ein gängiger Bestandteil von Bau- und Erdbewegungsmaschinen sowie Industrie- und Automobilausrüstungen und ein fester Bestandteil vieler Hobbyprojekte. Auch in der Wohnung sind sie häufig in Form von Tür-, Oberlicht- und Fensteröffnern anzutreffen. Der Zylinderaktuator ist in einer Vielzahl von Größen und Nennleistungen erhältlich, die von Hobby-Minizylindern mit einem Durchmesser von weniger als einem halben Zoll bis hin zu riesigen Industrieversionen mit mehreren Fuß Durchmesser reichen, die Zehntausende von Pfund bewegen können.