Kategorie

Lista podgrup: Siłowniki beztłoczyskowe

Seria [ZS] standardowe

Seria [ZK] standardowe wersja skrócona

Seria [ZFU] z prowadzeniem - na zapytanie

Seria [ZFK] z prowadzeniem - na zapytanie

Seria [ZFF] z prowadzeniem - na zapytanie

Seria [ZF] z prowadzeniem - na zapytanie

Seria [ZSS] z prowadzeniem - na zapytanie

Seria [ZKS] z prowadzeniem wersja skrócona - na zapytanie

Siłowniki beztłoczyskowe

Siłowniki beztłoczyskowe z rodzin [ZF], [ZK], [ZKS], [ZFK], [ZFF], [ZFU], [ZS] oraz [ZSS] powstają z myślą o precyzyjnym sterowaniu ruchem liniowym w wielu branżach przemysłowych. Marka CPP PREMA oferuje te serie, aby sprostać rozmaitym wymaganiom co do obciążenia, prędkości, momentu, czy środowiska pracy. W porównaniu z klasycznymi siłownikami tłoczyskowymi, warianty beztłoczyskowe zapewniają krótszą długość całkowitą przy danym skoku. Główną ideą ich konstrukcji jest brak wystającego tłoczyska – zamiast niego tłok i suwak poruszają się wewnątrz profilu, co eliminuje konieczność rezerwowania dodatkowej przestrzeni na tłoczysko.

Uniwersalność i wszechstronność

Wymienione serie – ZF, ZFF, ZFK, ZFU, ZK, ZKS, ZS, ZSS – różnią się detalami konstrukcji. Jedne (np. ZFU) mają dodatkowe wzmocnienia, inne (ZSS czy ZKS) posiadają zewnętrzne prowadzenie wózkowane, a jeszcze kolejne (ZF, ZFF) stawiają na lżejszą konstrukcję i prostotę, przy zachowaniu dużej precyzji. Dzięki temu inżynierowie, konstruktorzy maszyn i automatycy mogą wybierać spośród wielu wariantów, aby idealnie dopasować siłownik do swoich potrzeb.

Producent – CPP PREMA – stawia na wysoką jakość wykonania. Dba o to, by korpusy i wewnętrzne elementy charakteryzowały się odpornością na korozję, zużycie i wpływ czynników zewnętrznych. Dzięki temu siłowniki te stosowane są w najróżniejszych środowiskach – od sterylnego otoczenia w branży farmaceutycznej, przez warunki wysokiej wilgotności (np. w przemyśle spożywczym), aż po zapylone hale obróbcze i roboty montażowe w automatyce.

Główne cechy wszystkich serii

Kompaktowość. Budowa beztłoczyskowa oznacza brak klasycznego wysuwającego się tłoczyska. Cały ruch odbywa się wzdłuż wnętrza profilu. To przekłada się na mniejszą długość całkowitą przy tym samym skoku.
Różnorodność rozmiarów (średnic i skoków). Serie te obejmują modele o średnicach od kilkunastu milimetrów (np. D18) aż do kilkudziesięciu (D50 czy D63), z bardzo różnymi maksymalnymi skokami (nawet do 1500 mm).
Możliwość pracy w szerokim zakresie ciśnień. Zwykle zalecane jest 6 bar, lecz w wielu aplikacjach dopuszcza się 4–8 bar. W zależności od potrzeb, można regulować ciśnienie i tym samym siłę generowaną przez siłownik.
Wysoka precyzja i długowieczność. Wewnętrzny tłok i suwak, a także uszczelnienia i zgarniacze są projektowane tak, by zapewniać równomierny i stabilny ruch przy minimalnym tarciu.
Możliwość adaptacji. Wiele modeli można wyposażyć w zewnętrzne prowadzenia (ZKS, ZSS), wzmocnione wózki (ZK), systemy podwójnych wózków (ZFU), czy lżejsze warianty (ZF, ZFF). Dzięki temu niemal każdy obszar przemysłu może znaleźć w tych liniach odpowiedni siłownik.

Krótka charakterystyka poszczególnych serii

ZF: Podstawowe beztłoczyskowe siłowniki o lekkiej konstrukcji, przeznaczone do aplikacji, w których główny nacisk kładzie się na kompaktowość i precyzję, lecz obciążenia boczne są umiarkowane.
ZFF: Rozwinięcie serii ZF, często zawierające dodatkowe rozwiązania zabezpieczające czy wzmocnione uszczelnienia (zależnie od modelu).
ZFK: Seria kładąca nacisk na większe możliwości przenoszenia sił i momentów, czasem wyposażona w elementy prowadzące wewnątrz profilu.
ZFU: Modele z zaawansowanym prowadzeniem i wysoką odpornością na obciążenia boczne. Dostosowane do zadań o intensywnych cyklach pracy.
ZK: Siłowniki beztłoczyskowe z wózkiem prowadzącym (zintegrowanym), zapewniającym lepszą stabilność ruchu.
ZKS: Rozbudowany wariant ZK, z wózkiem wytrzymującym jeszcze większe momenty i obciążenia.
ZS: Standardowe siłowniki beztłoczyskowe bez dodatkowych wzmocnionych wózków, przeznaczone do prac o umiarkowanym obciążeniu. Charakteryzują się prostotą i uniwersalnością.
ZSS: Seria z zewnętrznym zespołem prowadzącym (często podwójnym), pozwalającym przenosić duże siły i momenty, zachowując krótką długość całkowitą (zwykle równą siłownikom ZS o tym samym skoku).

Każda z tych serii ma swoje warianty w zakresie przyłączy (standardowe, z jednej strony, od spodu), a także różne opcje uszczelnień i długości skoku. W efekcie klient może dobrać siłownik idealny do wymagań aplikacji.

Uniwersalne obszary zastosowań

Wspólne dla wszystkich serii, niezależnie od różnic konstrukcyjnych, pozostaje szerokie pole wykorzystania:

Automatyka przemysłowa (linie montażowe, pakowanie, sortowanie),
Robotyka (np. oś X/Y robota kartezjańskiego),
Przemysł spożywczy i farmaceutyczny (gdzie minimalizacja zanieczyszczeń i kompaktowość to priorytet),
Maszyny CNC (przesuw stołu, narzędzia, docisk materiału),
Systemy wizyjne i testowe (dokładne pozycjonowanie kamer, czujników),
Branża rozrywkowa i sceniczna (ruchome platformy, przesuw dekoracji),
Logistyka i transport (przenośniki, selektory, zmiany toru ruchu paczek).

Każdy obszar stawia nieco inne wymagania: od konieczności pracy w wysokiej czystości po przenoszenie ciężkich elementów z dużą prędkością. Bogactwo wariantów w rodzinie ZF, ZK, ZKS, ZFK, ZFF, ZFU, ZS, ZSS daje pewność, że można znaleźć siłownik spełniający te kryteria.

Przewagi nad siłownikami tłoczyskowymi

Siłowniki beztłoczyskowe (zwłaszcza te zaawansowane, jak ZFU czy ZSS) często zastępują klasyczne tłoczyskowe z racji:

Braku długiego tłoczyska: W długich skokach siłownik tłoczyskowy zajmuje bardzo dużo miejsca. Konstrukcja beztłoczyskowa – nie.
Ograniczenia możliwości zanieczyszczenia: Tłoczysko wystające na zewnątrz jest narażone na brud i uszkodzenia. Tu, wewnętrzny tłok i suwak są bardziej chronione.
Elastyczności montażu: Rowki do czujników, różne sposoby przyłączy – wszystko to ułatwia integrację z maszyną.

Wsparcie producenta

Firma CPP PREMA zapewnia:

Doradztwo techniczne: pomaga dobrać właściwy siłownik do danej aplikacji, uwzględniając obciążenia, momenty, ciśnienie, temperaturę, środowisko pracy itp.
Rozbudowaną dokumentację: w tym rysunki CAD, dane o dopuszczalnych momentach, instrukcje montażu.
Serwis i części zamienne: oryginalne uszczelki, zgarniacze, wózki czy zestawy naprawcze, usprawniające utrzymanie ruchu.

Przykładowe modele

ZF D25x...: Lżejsza seria, do średnich obciążeń.
ZKS D40x...: Z wózkiem prowadzącym, obsługując spore momenty.
ZSS D40x100: Z zewnętrznym zespołem prowadzącym, w krótkim skoku (100 mm), idealnym do maszyn montażowych o dużej stabilności.
ZFU z dedykowanymi wzmocnionymi profilami, dla bardzo długich ruchów i sił.

Kiedy wybrać poszczególne serie?

ZF / ZFF: Gdy potrzebujesz lekkich, kompaktowych siłowników w warunkach umiarkowanych obciążeń.
ZFK / ZFU: W aplikacjach o wyższych siłach bocznych, konieczności intensywnej eksploatacji, długich skokach i precyzji.
ZK / ZKS: Gdy zależy Ci na wózku prowadzącym (wewnętrznym lub zintegrowanym), co zwiększa zdolność przenoszenia momentów. ZKS bywa wzmocnionym wariantem.
ZS / ZSS: ZS to standard, ZSS to zewnętrzne prowadzenie. ZSS obsługuje duże obciążenia, zachowując typowe zalety ZS (kompaktowość).

Siłowniki beztłoczyskowe z rodzin: ZF, ZFF, ZFK, ZFU, ZK, ZKS, ZS, ZSS znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle dzięki elastycznej budowie i możliwości precyzyjnego sterowania ruchem liniowym. Poniżej opisujemy, gdzie i w jakich warunkach najczęściej je spotkasz, uwzględniając różne cechy poszczególnych serii.

1. Automatyka produkcyjna i montażowa

Przemysłowa automatyzacja obejmuje wiele procesów: od transportu detali i podzespołów po łączenie, spawanie, zgrzewanie czy lutowanie. Siłowniki beztłoczyskowe, zwłaszcza ZF i ZS (serie standardowe), idealnie pasują do zadań o umiarkowanej sile i prędkości.

Linie montażowe: Ruchy pick & place, w których siłownik musi przesuwać niewielkie elementy do kolejnej stacji montażowej. Konstrukcja beztłoczyskowa minimalizuje zajmowaną przestrzeń, co bywa kluczowe w ciasnych liniach automatyki.
Maszyny pakujące: Siłowniki z serii ZF/ZS, a czasem wzmocnione ZK lub ZSS (gdy cięższe ładunki) służą do przesuwania opakowań, dociskania folii, formowania kartonów.
Dystrybucja i segregacja: Sortowniki, automatyczne rozdzielacze drobnych komponentów, w których skoki nie muszą być bardzo długie, za to prędkość i powtarzalność są kluczowe.

Dzięki niewielkiemu poziomowi hałasu i kompaktowym wymiarom, siłowniki te z powodzeniem zastępują często bardziej masywne siłowniki tłoczyskowe.

2. Robotyka i manipulatory

W robotyce kluczowe są: precyzja, możliwość powtarzalnego sterowania ruchem i zdolność przenoszenia sił w różnych płaszczyznach:

Ramiona kartezjańskie (XYZ): Beztłoczyskowy siłownik pełni rolę osi X lub Y, zapewniając szybkie przemieszczanie. Zwłaszcza modele ZFU, ZFK, ZKS, ZSS z wózkiem prowadzącym spisują się w przenoszeniu obciążeń bocznych.
Manipulatory w przemyśle elektronicznym: Wymagana jest czystość i kompaktowość – siłowniki beztłoczyskowe ograniczają ryzyko zanieczyszczeń, bo tłoczysko jest schowane w profilu.
Systemy wizyjne: Precyzyjny przesuw kamery lub głowicy skanującej. W zależności od obciążenia i wymaganego momentu wybiera się odpowiednią serię (np. ZKS do średnich sił, ZSS do dużych).

Takie zastosowania doceniają kompaktowość (szczególnie przy długich skokach) i brak ryzyka zagięcia tłoczyska.

3. Obrabiarki i CNC

W sektorze obróbki metali czy tworzyw sztucznych rośnie zapotrzebowanie na kompaktowe napędy liniowe, które radzą sobie z zapyleniem, wiórami i chłodziwami. Siłowniki beztłoczyskowe (np. ZFU z wzmocnionym profilem, ZSS z dodatkowym zewnętrznym prowadzeniem) oferują:

Stabilny ruch stołu pomocniczego lub uchwytu narzędziowego.
Możliwość długich skoków w maszynach do cięcia, frezowania, wiercenia.
Odporność na pył i opiłki, bo wewnętrzny tłok jest chroniony zgarniaczami, a anodowane aluminium i stal nierdzewna nie korodują szybko w obecności chłodziw.

Taki siłownik nie zajmuje dużo miejsca w obrabiarce, a w modelach z wzmocnionym prowadzeniem (np. ZSS) przenosi spore obciążenia boczne, co często występuje w maszynach CNC.

4. Przemysł spożywczy i farmaceutyczny

Linie spożywcze i farmaceutyczne wymagają:

Wysokiej higieny (ograniczenie stref, gdzie może gromadzić się brud).
Odporności na wilgoć i czyszczenie.
Min. zanieczyszczeń (tłoczysko wewnątrz profilu ogranicza wystawianie elementów na brud).

Siłowniki z rodziny ZS, ZF z anodowanym aluminium, a także warianty z wózkiem (ZKS, ZSS) dobrze sprawdzają się w warunkach CIP (Cleaning in Place). Przy intensywniejszym myciu i chemikaliach można dobrać uszczelki Viton (FKM) czy elementy nierdzewne w newralgicznych miejscach.

5. Branża półprzewodników i elektroniki

Tam, gdzie liczy się:

Czystość (klasy clean-room),
Niskie ryzyko zanieczyszczenia chipów pyłem, smarem,
Precyzja i powtarzalność w osadzaniu komponentów SMD,

wybiera się siłowniki beztłoczyskowe (np. ZFF z naciskiem na minimalny poziom zanieczyszczeń). Kompaktowa forma ułatwia zabudowę w maszynach do montażu płytek PCB, a wewnętrzny tłok minimalizuje narażenie na brud.

6. Montaż precyzyjny i testowanie (R&D)

W laboratoriach R&D, do testów i prototypowania:

Seria ZK, ZKS, ZSS z wózkami prowadzącymi – do pewnych manipulatorów, gdzie duże momenty od sił testowych mogą wpływać na suwak.
Seria ZF, ZFF, ZFK – do lżejszych, ale bardzo dokładnych przesuwów w testach wibracyjnych, pomiarach czy stanowiskach kontrolnych.

W takich środowiskach ważna jest też możliwość montażu wielu czujników pozycji (krańcówki i pozycje pośrednie), co ułatwia sterowanie i rejestrowanie przebiegu testu.

7. Systemy wizyjne, badawcze i kontrolne

W automatycznych stacjach wizyjnych, inspekcji optycznej, systemach pomiaru 3D:

Potrzebny płynny i stabilny ruch kamery lub czujnika, by unikać drgań.
Serie z wózkiem prowadzącym (ZKS, ZSS, ZFU) oferują wysoką stabilność i ograniczają odchył przy dłuższych wysuwach.
Częsta praca w pętli, tzn. ciągłe przesuwanie kamery w sekwencjach, co wymaga trwałych materiałów uszczelnień i prowadnic.

Efekt to dokładne dane pomiarowe, bez błędów spowodowanych odchylaniem się suwaka.

8. Branża rozrywkowa i sceniczna

Sceny teatralne, koncerty, parki rozrywki – w tych miejscach siłowniki beztłoczyskowe radzą sobie z:

Ruchem platform i mechanizmów scenicznych.
Animatroniczne systemy – do sterowania figurami, atrapami, ruchomymi dekoracjami.
Zadaniach cichych i dyskretnych – brak tłoczyska zmniejsza ryzyko kolizji z rekwizytami, a jednocześnie zapewnia dość dużą siłę i precyzję.

To przekłada się na spektakularne efekty wizualne i bezpieczeństwo (brak wystających elementów, które mogłyby uderzyć aktora).

9. Przemysł chemiczny i agresywne środowiska

W starych tekstach wspomniano, że siłowniki beztłoczyskowe radzą sobie w trudnych warunkach. W serii ZFU czy ZFF można dobrać materiały (np. uszczelnienia Viton, anodowane aluminium klasy marine, stal nierdzewna 316), by przetrwać w kontakcie z mgłą chemiczną czy oparami korozyjnymi. Natomiast w superagresywnych warunkach, np. strefach ATEX, należy dopilnować, by dany model posiadał opcję dostosowania (choć w standardowych starych opisach brak wielu informacji o ATEX, to niektórzy producenci oferują takie opcje).

10. Różnice w wyborze serii do aplikacji

ZFU: Gdy priorytetem jest duża siła i stabilność przy długim skoku, a także w budowie robotów kartezjańskich.
ZFK: Gdy wymagane jest wzmocnione prowadzenie, ale nie aż tak rozbudowane jak w ZFU.
ZFF: Lżejsza wersja siłownika beztłoczyskowego, z naciskiem na czystość i minimalizację hałasu.
ZK / ZKS: Seria z wewnętrznym wózkiem, sprawdza się w średnich obciążeniach, zapewniając precyzję i stabilność.
ZS / ZSS: ZS to standard, a ZSS wprowadza zewnętrzny zespół prowadzący do dużych obciążeń.

Praktyczne przykłady zastosowań mieszanych

Linia produkcji kosmetyków: Potrzebuje ZFF (by minimalizować zanieczyszczenia i zapewniać cichą pracę) oraz ZSS w strefie paletyzacji, gdzie ładunki są cięższe.
Fabryka elektroniki: Montaż drobnych komponentów – ZF, bo kompaktowe, ciche i precyzyjne. Testowanie gotowych urządzeń – ZKS lub ZFU, bo wyższe obciążenia i długie ruchy.
Zakład obróbki: Cięcie aluminium – ZFK / ZFU do przesuwu detali na długich stołach. Montaż finalny – ZS wystarczy, bo obciążenie jest małe, a skok niewielki.

Siłowniki beztłoczyskowe w odmianach ZF, ZFF, ZFK, ZFU, ZK, ZKS, ZS, ZSS wyróżnia szeroki zakres parametrów technicznych, dzięki czemu można je optymalnie dobrać do potrzeb aplikacji. Poniżej przedstawiam główne aspekty dotyczące średnicy, skoku, ciśnienia roboczego, maksymalnej prędkości, obciążeń bocznych, momentów, wagi i kompatybilności z akcesoriami. Omówimy też, w jaki sposób interpretować dane katalogowe, by uniknąć błędów przy projektowaniu linii produkcyjnych czy stanowisk testowych.

1. Zakres średnic i siła wyjściowa

W rodzinach ZF, ZFF, ZFK, ZFU, ZK, ZKS, ZS, ZSS występują różne średnice, często w przedziale od D18 do D63 (lub nawet większe w niektórych, rzadziej spotykanych modelach). Średnica tłoka wpływa na maksymalną siłę, jaką siłownik może wygenerować przy danym ciśnieniu:

Małe średnice (D18, D20, D25) – idealne do kompaktowych zastosowań, precyzyjnego pozycjonowania i niewielkich obciążeń.
Średnie (D32, D40) – standardowe w wielu liniach przemysłowych, zapewniają zbalansowaną siłę i umiarkowaną wielkość.
Duże (D50, D63) – przeznaczone do cięższych zadań, wymagających znacznej siły docisku lub transportu dużych ładunków.

Każda seria ma inne parametry obciążeniowe, zwłaszcza jeśli dotyczy wzmocnionego prowadzenia (ZFU, ZKS, ZSS) lub lekkiej konstrukcji (ZF, ZFF). Producent zwykle podaje tabele sił w niutonach w funkcji ciśnienia (np. 2–8 bar). Standardem jest praca przy 6 bar, zapewniająca optymalną równowagę między siłą a żywotnością uszczelnień.

2. Długość skoku

Beztłoczyskowy charakter budowy pozwala na duże skoki bez wydłużania siłownika w sposób typowy dla tłoczyskowych konstrukcji. W wielu modelach maksymalny skok sięga 1500 mm (lub więcej na zamówienie). W praktyce:

Krótkie skoki (od kilku milimetrów do 100–200 mm) – spotykane w montażu precyzyjnym, drobnych systemach pick & place, testach.
Średnie skoki (300–800 mm) – najpopularniejsze w sektorze maszyn i urządzeń przemysłowych.
Długie skoki (1000–1500 mm) – tam, gdzie trzeba pokonać znaczną odległość, np. w liniach pakujących, maszynach do obróbki dużych elementów, przenośnikach.

Przy doborze skoku należy zachować rezerwę na ewentualną amortyzację, wbudowane czujniki krańcowe czy miejsca na przyłącza.

3. Ciśnienie robocze

Większość tych serii przystosowuje się do pracy przy 6 bar (standard). Jednak dopuszczalne jest zwykle 2–8 bar – co ważne dla sterowania siłą siłownika:

Wyższe ciśnienie = większa siła, ale też szybsze zużycie uszczelnień i łożysk.
Niższe ciśnienie = mniejsza siła i wolniejszy ruch, lecz wydłużona żywotność i niższy hałas.

Przekraczanie 8 bar (np. 10 bar) bywa dopuszczalne w niektórych modelach w warunkach testowych lub specjalnych, lecz wymaga konsultacji z producentem.

4. Prędkość ruchu i dławienie

Siłowniki beztłoczyskowe w rodzinach ZF–ZSS mogą pracować z prędkościami rzędu 0,3–1,5 m/s (górne wartości spotyka się w lżejszych konstrukcjach, a wzmocnione wózki przy dużych obciążeniach mogą mieć zalecaną prędkość 0,3–0,5 m/s). Kluczowe jest:

Zastosowanie zaworów dławiąco-zwrotnych: Regulujemy przepływ powietrza, co pozwala dostosować prędkość wysuwu/chowania.
Amortyzacja końcowa: By uniknąć wstrząsów w krańcach. Można stosować pneumatyczne dławienie lub amortyzatory hydrauliczne.
Monitorowanie zużycia: Wyższa prędkość przekłada się na większe siły dynamiczne w końcach i przyspieszone zużycie.

5. Obciążenia i momenty (Fx, Fy, Fz; Mx, My, Mz)

To kluczowy aspekt. W zależności od serii:

ZF, ZFF – lżejsze modele, z ograniczoną zdolnością przenoszenia momentów bocznych.
ZFK, ZFU – wzmocnione konstrukcje, z wewnętrznym prowadzeniem lub wózkiem, dopuszczają znacznie większe siły boczne i momenty.
ZK, ZKS – mają zintegrowany wózek prowadzący wewnątrz profilu (ZKS bardziej wzmocniony).
ZS, ZSS – ZS to standard, ZSS ma zewnętrzne prowadzenie, zwiększając dopuszczalne momenty.

Dokumentacja zawiera wykresy i tabelki dopuszczalnych obciążeń w danym punkcie suwaka (zależnie od odległości od osi i miejsca mocowania). Przekroczenie tych wartości skraca żywotność łożysk i uszkadza profil.

6. Tolerancje i powtarzalność

Beztłoczyskowe siłowniki zazwyczaj oferują powtarzalność ruchu rzędu ±0,1 mm, choć bywa to zależne od:

Zużycia uszczelnień,
Dokładności wyregulowania dławików i ciśnienia,
Obciążenia (gdy jest zbyt duże, występują mikrougięcia i pogorszenie powtarzalności).

W robotyce precyzyjnej lub systemach wizyjnych można zastosować czujniki pozycjonujące (kontaktron, hallotron), a w bardziej zaawansowanych rozwiązaniach – zewnętrzne liniały pomiarowe i korekty w systemie sterowania.

7. Wymiary montażowe i waga

W tabelach specyfikacji producenta zwykle znajdziemy:

Długość całkowitą siłownika w funkcji skoku (np. skok + pewien offset).
Szerokość i wysokość profilu, co wpływa na możliwości zabudowy.
Rozstaw otworów (dla łap bocznych, płyt czołowych, itp.).
Wagę siłownika (która wzrasta wraz ze skokiem i średnicą).

Projektant powinien uwzględnić masę siłownika w dynamicznych aplikacjach, szczególnie jeśli siłownik jest montowany na ruchomym ramieniu robota.

8. Środowisko pracy i zakres temperatur

Standardowo praca w temperaturach od -10°C do +60°C. Możliwe są wersje do +100°C czy nawet +150°C, ale wymagają specjalnych uszczelnień (FKM, PTFE) i smarów odpornych na wysokie temperatury.

W warunkach bardzo niskich temperatur (poniżej -20°C) konieczne jest zadbanie o brak skraplania się wilgoci wewnątrz siłownika. Niektóre modele dostosowuje się do mroźni, ale standardowe uszczelki NBR mogą stwardnieć i tracić elastyczność.

9. Przyłącza pneumatyczne

Producenci najczęściej stosują gwinty metryczne lub calowe (np. G 1/8, G 1/4). Wersje:

Przyłącza standardowe – porty na obu końcach siłownika.
Przyłącza z jednej strony – obydwa porty usytuowane razem, co zmniejsza liczbę przewodów oplatających maszynę, ułatwia montaż w ciasnych miejscach.
Od spodu (czasem) – bardziej nietypowe, ale niewidoczne i chronione przed uszkodzeniami mechanicznymi z zewnątrz.

10. Akcesoria i kompatybilność

We wszystkich seriach można dokupić:

Łapy boczne (montowane na rowkach korpusu),
Płyty czołowe (do mocowania od frontu),
Czujniki krańcowe (kontaktron, hallotron) z uchwytami,
Regulowane dławiki (zawory dławiąco-zwrotne na portach zasilających),
Amortyzatory końcowe – pneumatyczne, hydrauliczne lub gumowe odbojniki.

11. Uszczelki i zgarniacze

Ich rodzaj znacząco wpływa na trwałość. Popularne są:

NBR (nitril) – standard, do 60–80°C, odporny na olej.
FKM (Viton) – wyższa temperatura (do ~120–150°C), lepsza chemoodporność.
EPDM – do kontaktu z parą wodną, gorącą wodą, niekompatybilne z olejami mineralnymi.
TPU (poliuretan) – na zgarniacze, bardzo odporne na ścieranie.

Szczególnie w długich skokach i zapylonych warunkach dba się o stan zgarniaczy (elementy usuwające brud z profilu przy każdym ruchu suwaka).

12. Przykładowe dane liczbowe (fikcyjne przykłady)

ZF D25: Ciśnienie 6 bar, siła ~300 N, maks. skok 800 mm, prędkość do 0,5 m/s.
ZFU D32: Ciśnienie 6 bar, siła ~450 N, przenoszone momenty Mx do 20 Nm, skok do 1200 mm, prędkość ~0,3 m/s ze względu na duże obciążenie.
ZSS D40: Zewnętrzny wózek, siła ~700 N, duża zdolność przenoszenia momentów, skok do 1500 mm.

Producent w katalogu podaje bardziej szczegółowe wartości.

13. Normy i certyfikaty

Firma CPP PREMA zapewnia, że siłowniki:

Spełniają dyrektywy CE,
Mogą być dostarczane z certyfikatami materiałowymi,
W niektórych przypadkach oferuje wersje dopasowane do wymogów FDA (w przemyśle spożywczym/farmaceutycznym) lub ATEX (strefy zagrożone wybuchem) – należy to ustalać indywidualnie.

14. Integracja z systemami sterowania

Poza fizycznymi danymi (średnica, skok, siła), istotne są aspekty sterowania:

Czujniki położenia – rowki w korpusie do montażu kontaktronów, sygnał przekazywany do PLC.
Zawory proporcjonalne – czasem stosowane, aby sterować prędkością i siłą w trybie ciągłym, aczkolwiek to wymaga zaawansowanych rozwiązań i kontrolerów.
Rejestrowanie pozycji – w projektach wysokiej precyzji dodaje się zewnętrzne liniały magnetyczne czy optyczne, odczytywane przez system.

15. Montaż wieloosiowy

Wielu użytkowników łączy siłowniki beztłoczyskowe w zestawy XY czy XYZ, tworząc manipulatory kartezjańskie. W takim układzie:

Trzeba skontrolować sumaryczne obciążenia i momenty,
Uwzględnić masę poszczególnych osi, zwłaszcza w pionie,
Skonsultować z producentem, jak rozmieścić siłowniki, by uniknąć kolizji czy utraty precyzji.

Siłowniki beztłoczyskowe – takie jak serie ZF, ZFF, ZFK, ZFU, ZK, ZKS, ZS, ZSS – opierają się na przemyślanej konstrukcji i doborze materiałów zapewniających im wytrzymałość, odporność na korozję oraz zdolność do pracy w różnych warunkach przemysłowych. W tej sekcji opisuję szczegółowo, jakie materiały zwykle występują w korpusach, suwakach, prowadnicach i uszczelnieniach, abyś zrozumiał, jak kluczowy jest dobór surowców dla skuteczności i długowieczności siłowników beztłoczyskowych.

1. Anodowane aluminium w korpusie

Korpus siłownika beztłoczyskowego (profil zewnętrzny) to najważniejszy element, bo w jego wnętrzu zachodzi ruch tłoka i suwaka. Większość modeli ZF, ZFF, ZFK, ZFU, ZK, ZKS, ZS, ZSS wykorzystuje aluminium anodowane:

Lekkość: Aluminium waży zdecydowanie mniej niż stal, co ułatwia montaż siłownika w maszynach i robotach, gdzie masa jest kluczowa dla dynamicznych ruchów.
Odporność na korozję: Anodowanie (proces elektrolitycznego utworzenia warstwy tlenku na powierzchni) zabezpiecza aluminium przed utlenianiem i korozją w wilgotnym lub chemicznym środowisku.
Gładkość: Powłoka anodowana zmniejsza tarcie wewnątrz profilu, ułatwia ruch suwaka i wydłuża żywotność uszczelnień.
Sztywność: Aluminiowy profil, odpowiednio wyciskany, zachowuje sztywność, co jest istotne przy długich skokach (nawet do 1500 mm).

2. Stal nierdzewna i stopowa w newralgicznych częściach

W siłownikach występują elementy bardziej narażone na zużycie mechaniczne i korozję (np. trzony prowadzące, sworznie, wałki w zespole wózka). Tam stosuje się stal nierdzewną (np. AISI 304, 316) lub stopową hartowaną. Zapewnia to:

Twardość: Elementy toczne czy styczne nie odkształcają się trwale pod obciążeniem.
Minimalne zużycie: Stal hartowana jest odporna na ścieranie, co wydłuża interwały serwisowe.
Zwiększoną odporność na wilgoć, chemikalia i smary przemysłowe.

Przykładowo, w seriach ZFU, ZKS, ZSS z wózkiem prowadzącym zewnętrznym, rolki łożyskowe bądź prowadnice linek stalowych potrafią być wykonane ze stali nierdzewnej hartowanej dla maksymalnej trwałości.

3. Tworzywa sztuczne: POM, PTFE, TPU

Tworzywa sztuczne pełnią istotną rolę w uszczelnieniach, łożyskach ślizgowych i zgarniaczach. Najpopularniejsze to:

POM (polioksymetylen): Często używany w tulejach ślizgowych. Ma niski współczynnik tarcia, wysoką stabilność wymiarową, jest odporny na odkształcenia w temperaturach pracy przemysłowych.
PTFE (teflon): Wykorzystywany w formie wkładek, pierścieni uszczelniających lub powłok antytarciowych, zapewnia minimalne tarcie i wysoką chemoodporność.
TPU (poliuretan termoplastyczny): Używany do zgarniaczy czy elementów stykających się z powierzchnią profilu, charakteryzuje się elastycznością i odpornością na ścieranie.

4. Elastomery uszczelniające: NBR, FKM, EPDM

Uszczelnienia w siłownikach beztłoczyskowych muszą zapewnić szczelność komór ciśnieniowych i ochronę przed zanieczyszczeniami. W zależności od warunków pracy producent dobiera różne gumy:

NBR (nitryl): Standardowa guma odporna na oleje i smary, pracuje zazwyczaj do +60–80°C.
FKM (Viton): Lepsza odporność na wysokie temperatury (np. do +120–150°C), agresywne chemikalia.
EPDM: Dobra odporność na gorącą wodę i parę, lecz niekompatybilna z olejami mineralnymi.
Silikon (rzadziej stosowany): do specjalnych zastosowań, np. w branży spożywczej, choć czasem ma gorsze parametry mechaniczne.

Wybór elastomeru zależy od temperatury, medium roboczego, ewentualnych chemikaliów i wymogów higienicznych. W maszynach spożywczych lub farmaceutycznych ważna jest także atestacja FDA, co może wymagać specjalnych mieszanek gum.

5. Zgarniacze i pasy osłonowe

W beztłoczyskowych siłownikach ważne jest zabezpieczenie szczeliny, którą suwak się przemieszcza. Bez ochrony, kurz, wióry lub płyny mogłyby wnikać do wnętrza, niszcząc uszczelki i tłok. Dlatego:

Zgarniacze czołowe w serii ZS, ZSS, ZK, ZKS itp. usuwają zanieczyszczenia przy każdym ruchu suwaka.
Zewnętrzne osłony (pasy metalowe, stal sprężynowa) w niektórych modelach (np. ZFU) chronią całą szczelinę.
Specjalne wargi uszczelniające: zapewniają wysoką szczelność przy zachowaniu niskiego tarcia.

6. Profile kształtowe z wyciskanego aluminium

W dokumentacji znajdziemy informację, że korpusy siłowników beztłoczyskowych w rodzinach ZF, ZFF, ZFK, ZFU, ZK, ZKS, ZS, ZSS powstają z wyciskanego aluminium, a następnie są obrabiane CNC (frezy, wiertła, honowanie). To daje idealnie dopasowane rowki, kanałki do montażu akcesoriów, a także gładkość wewnętrznego kanału:

Rowki montażowe: Umożliwiają szybkie osadzenie czujników krańcowych i przykręcenie łap.
Duża sztywność dzięki optymalnemu kształtowi profilu (grubsze ścianki w newralgicznych miejscach, zbrojenie przy rowkach).
Obróbka anodowa: finalne wzmocnienie i lepsza odporność na czynniki chemiczne.

7. Stopnie twardości i powłoki dodatkowe

Niektóre modele (zwłaszcza w wersjach z wózkiem prowadzącym, np. ZFU, ZSS) mogą mieć dodatkowe powłoki:

Twarde anodowanie (hard anodizing) – grubsza warstwa tlenku na aluminium, szczególnie przydatna w warunkach intensywnego ścierania (zakłady obróbcze, praca w pyle metalowym).
Niklowanie chemiczne fragmentów stalowych – do środowisk korozyjnych.
Chromowanie elementów narażonych na silne tarcie lub wibracje.

8. Łożyska i prowadnice w wózkach

Kiedy siłownik ma wózek prowadzący (ZFU, ZK, ZKS, ZSS), producenci używają:

Łożysk kulkowych: Niski współczynnik tarcia, możliwość szybkich ruchów, ale większa wrażliwość na zabrudzenia.
Łożysk wałeczkowych (walcowych): Większa nośność, wytrzymują większe siły boczne, często w ZSS.
Łożysk igiełkowych: Rzadziej stosowane, choć również wysoką obciążalność i niskie tarcie.

Zastosowane łożyska mają kluczowy wpływ na dopuszczalne momenty Mx, My, Mz w danych seriach. Dobre smarowanie i szczelność łożysk powodują, że wózek prowadzący może pracować miliony cykli.

9. Zastosowanie powłok antybakteryjnych i FDA

W branży spożywczej, farmaceutycznej lub medycznej rosną wymogi higieny:

Antybakteryjne powłoki (np. nanosrebro) rzadziej się spotyka w siłownikach, ale niektórzy producenci oferują takie modyfikacje.
Normy FDA: Dotyczą głównie uszczelnień (np. EPDM, FKM w klasie spożywczej) oraz smarów dopuszczonych do kontaktu z żywnością w razie niekontrolowanego wycieku.

W takich przypadkach informuje się producenta o wymaganiach higienicznych, a on dobiera odpowiednie materiały i certyfikowane komponenty.

10. Minimalizacja hałasu i drgań

Użycie odpowiednich polimerów i elastomerów w zgarniaczach i łożyskach ogranicza trzaski i wibracje. Gładka powierzchnia anodyzowanego aluminium zmniejsza tarcie wewnętrzne, co przekłada się na cichszą pracę. W modelach wzmocnionych wózkiem (ZFU, ZSS) łożyska pracują płynnie na prowadnicach, co ogranicza wibracje przy zmianie kierunków ruchu.

11. Recykling i ekologia

Aluminium, stal nierdzewna i polimery inżynieryjne używane w siłownikach beztłoczyskowych nadają się w dużej mierze do recyklingu. Producent dba o zrównoważony rozwój, ograniczając odpady w produkcji. Wieloletnia żywotność siłowników sprawia, że w perspektywie kilkunastu lat generuje się mniej złomu w porównaniu do bardziej awaryjnych rozwiązań.

12. Konserwacja materiałów

Okresowe czyszczenie korpusu: usuwanie brudu, olejów, wiórów z rowków i szczelin.
Kontrola stanu anodowania: Powłoka anodyzowana jest dość trwała, lecz w ekstremalnych warunkach mechanicznych można zauważyć zarysowania.
Inspekcja łożysk w wózku: W modelach ZK, ZKS, ZFU, ZSS łożyska toczne wymagają minimalnego smarowania lub wymiany, jeśli luz jest nadmierny.

13. Napięcia cieplne i różnice rozszerzalności

W niektórych aplikacjach – np. maszyny w hali o dużych wahaniach temperatur – trzeba uwzględnić różne współczynniki rozszerzalności aluminium i stali. Zwykle projektanci siłowników biorą to pod uwagę, konstruując wózki w sposób kompensujący minimalne odkształcenia. W sporadycznych przypadkach, przy długich skokach i temperaturach powyżej 80°C, może dojść do wyczuwalnego wzrostu luzu lub nacisku w łożyskach.

14. Wpływ materiałów na obszar ATEX

W strefach zagrożonych wybuchem (ATEX), ważne jest unikanie iskrzenia i gromadzenia ładunków elektrostatycznych. Aluminium anodowane jest zazwyczaj bezpieczne, stal nierdzewna również. Natomiast niektóre tworzywa sztuczne wymagają wersji antystatycznych (np. polimerów domieszkowanych, aby uniknąć iskier). W takiej sytuacji pyta się producenta o dostępność "ATEX ready" w danej serii.

15. Przykłady

ZFF: Wersja "Food Friendly" – polimery i elastomery dopuszczone do kontaktu z żywnością, łatwe mycie, gładka anodowana powierzchnia.
ZFK: Więcej elementów stalowych hartowanych, by przenosić większe siły boczne w maszynach obróbczych.
ZSS: Dodatkowe prowadnice z stali nierdzewnej i łożyskami wałeczkowymi, do pracy w obszarach ciężkiej roboty i wysokiego obciążenia.

16. Zalecenia przy doborze materiałów

Zbadaj temperaturę pracy. Jeśli przekracza 60°C, rozważ Viton (FKM) i ewentualnie smary wysokotemperaturowe.
Sprawdź obecność chemikaliów. W razie kontaktu z silnymi kwasami lub zasadami poproś o anodowanie hartowane, stopy stali 316 i uszczelnienia FKM lub EPDM – zależnie od medium.
Określ stopień zanieczyszczenia. Przy wiórach metalowych, pasy metalowe osłaniające szczelinę i twardsze powłoki anodowane są kluczowe.

Instrukcja Montażu siłowników beztłoczyskowych z rodzin ZF, ZFF, ZFK, ZFU, ZK, ZKS, ZS, ZSS to klucz do osiągnięcia wysokiej wydajności, bezpieczeństwa i trwałości tych napędów pneumatycznych. Mimo różnic konstrukcyjnych między seriami (np. z wózkiem prowadzącym w ZKS, ZSS czy wzmocnionym profilem w ZFU), podstawowe zasady montażu pozostają podobne. Poniżej przedstawiam szczegółowy przewodnik krok po kroku:

1. Przygotowanie przed montażem

Zapoznanie się z dokumentacją: Obejrzyj rysunki CAD, wymiary, tabele obciążeń i instrukcje producenta. Każda seria może mieć unikatowe zalecenia, np. momenty dokręcania śrub.
Kontrola komponentów: Upewnij się, że posiadasz właściwy model siłownika (odpowiednia średnica, skok, seria), a także akcesoria montażowe (łapy, płyty, czujniki) zgodne z dokumentacją.
Sprawdzenie warunków otoczenia: W miejscu montażu usuń zanieczyszczenia (pył, oleje), zapewnij stabilną temperaturę do instalacji uszczelek, uwzględnij dostęp do przewodów pneumatycznych.

2. Mocowanie siłownika

Ustalenie orientacji: Zdefiniuj, w której płaszczyźnie i kierunku ma pracować siłownik (poziomo, pionowo, nachylenie). W wypadku modeli z wózkiem prowadzącym (ZFU, ZKS, ZSS), uwzględnij, że wózek będzie wystawał poza szerokość korpusu.
Łapy boczne, płyty czołowe: Producenci zwykle dostarczają dedykowane akcesoria. Przykręcaj je według instrukcji, używając klucza dynamometrycznego i zalecanych momentów.
Kontrola równoległości: Siłownik (zwłaszcza przy długim skoku) musi leżeć idealnie równolegle do kierunku ruchu. Każda krzywizna powoduje niepotrzebne tarcie i skraca żywotność. W aplikacjach pionowych rozważ zabezpieczenie przed opadaniem (np. zawór zwrotny).

3. Montaż przyłączy pneumatycznych

Filtracja powietrza: Zainstaluj filtr (min. 40 µm) oraz odwadniacz przed siłownikiem. To ważne, by zanieczyszczenia nie niszczyły uszczelnień.
Przewody i złączki: Stosuj gwinty G 1/8, G 1/4 itp. w zależności od portów siłownika. Upewnij się, że używasz właściwych uszczelniaczy (np. taśma teflonowa, masy uszczelniające). Zbyt dużo taśmy teflonowej może przedostać się do środka i uszkodzić zawory dławiące.
Rodzaj przyłączy: Standardowo porty znajdują się na obu końcach siłownika. Jeśli wybrałeś „przyłącza z jednej strony”, obydwa porty będą bliżej siebie – uwzględnij to w prowadzeniu węży.
Kontrola szczelności: Po niskim zasileniu (np. 2–3 bar) pokryj złącza wodą z mydłem. Jeśli pojawiają się bąbelki, dokręć lub popraw uszczelnienie.

4. Test bez obciążenia

Stopniowe zwiększanie ciśnienia: Doprowadź do 6 bar (typowa wartość nominalna), jednocześnie obserwuj ruch suwaka. Powinien być płynny, bez szarpnięć i hałasu.
Regulacja dławików: Zawory dławiąco-zwrotne pozwalają zmieniać prędkość wysuwu i chowania. Ustaw je tak, by unikać gwałtownych uderzeń w krańcach.
Amortyzacja: Jeśli Twoja aplikacja jest szybka i z większą masą, rozważ dodanie amortyzatorów hydraulicznych. W standardzie można polegać na wbudowanym dławieniu krańcowym, ale może być niewystarczające przy dużej prędkości i obciążeniu.

5. Montaż obciążenia

Wyważenie ładunku: Najlepiej zamontować masę bezpośrednio nad osią siłownika, żeby ograniczyć momenty boczne. W seriach z wózkiem prowadzącym (ZFU, ZKS, ZSS) można przenosić większe obciążenia poza osią, ale zawsze w granicach dopuszczalnych przez producenta.
Dokręcanie: Mocuj elementy do suwaka z zalecanym momentem. Za mocno dokręcając, możesz uszkodzić gwinty w aluminium. Za słabo – obciążenie może się poluzować w trakcie pracy.
Test z obciążeniem: Uruchom siłownik w całym zakresie, sprawdzając płynność ruchu. Przy drganiach, wzmocnij stabilizację obciążenia lub zredukuj prędkość.

6. Integracja z systemem sterowania

Czujniki krańcowe: W rowkach profilu siłownika można zamontować kontaktronowe czy magnetyczne czujniki, by sterownik PLC otrzymywał sygnały o osiągnięciu pozycji krańcowych. Ustaw je w miejscach docelowych i dokręć śruby mocujące.
Pozycje pośrednie: Jeśli aplikacja wymaga sygnału w określonej pozycji pośredniej, można zamontować dodatkowy czujnik w środku skoku.
Sterowanie zaworami: Zdefiniuj w PLC sekwencje zasilania portów A i B, uwzględniając czasy zwłok, prędkości, ewentualne wysterowanie zaworów proporcjonalnych itp.

7. Uruchomienie i kalibracja

Wielokrotny ruch: Pozwól siłownikowi wykonać serię cykli. Obserwuj ciśnienie, czas ruchu, hałas. Sprawdź, czy suwak nie ociera się o korpus (mogłoby świadczyć o nierównoległym montażu).
Korekta dławików: Jeśli ruch jest zbyt szybki lub występują wibracje, przykręć dławik wlotowy lub wylotowy. Zbyt wolny – poluzuj dławik.
Odczyt krańcówek: Sprawdź, czy sterownik prawidłowo rejestruje sygnały krańcowe i nie występują falstarty (np. jeśli magnes w suwaku aktywuje czujnik wcześniej niż docelowo).

8. Konserwacja i przeglądy

Czyszczenie: Regularnie usuwaj brud z korpusu i w okolicach zgarniaczy. W maszynach z wiórami metalowymi rób to częściej.
Kontrola szczelności: Upewniaj się, że przyłącza i uszczelki nie przepuszczają powietrza. Wycieki obniżają ciśnienie, co wpływa na siłę i zużycie sprężonego powietrza.
Smarowanie: W wielu seriach siłowniki mają fabryczne smarowanie wystarczające na długi czas. Jeśli producent zaleca, dołóż specjalny smar w zespole prowadzącym (np. w ZSS) co pewien licznik cykli.
Wymiana uszczelnień: Gdy zauważysz spadek osiągów, trudności z ruchem suwaka, wycieki, skonsultuj się z dostawcą w sprawie zestawu naprawczego (zawierającego nowe zgarniacze, o-ringi, uszczelki suwaka).

9. Najczęstsze błędy montażowe

Brak zachowania równoległości: Prowadzi do szybkiego zacierania suwaka.
Nadmierne momenty: Przykładanie zbyt dużej masy daleko od suwaka skutkuje przekroczeniem dopuszczalnych wartości Mx, My, Mz.
Zbyt wysokie ciśnienie: Przy 8–10 barach siłownik generuje większą siłę, ale ryzyko uszkodzeń uszczelnień rośnie.
Zaniedbanie filtracji: Zabrudzone powietrze to główny czynnik przedwczesnego zużycia.

10. Deinstalacja i wymiana

Odcięcie powietrza: Konieczne, by uniknąć nagłego wysuwu suwaka w trakcie demontażu.
Odłącz przewody: Upewnij się, że ciśnienie jest zredukowane do zera.
Odkręć akcesoria i mocowania, zdejmij siłownik z konstrukcji.
Kontrola stanu: Przed ponownym użyciem (np. w innej maszynie) zobacz, czy zgarniacze i uszczelki są w porządku.

11. Rady doświadczonych użytkowników

Zapewnij zapas w parametrach: Nie projektuj siłownika, by pracował ciągle przy 100% dopuszczalnych obciążeń. Margines zwiększa żywotność.
Dbaj o czystość: Regularne sprężone powietrze, szczotka lub odkurzacz usuwają pył i wióry z okolic suwaka.
Notuj parametry: Zapisz nastawy dławików, ciśnienia i czasy cykli. Przy awarii serwisant szybciej zdiagnozuje przyczynę.

Poniżej przedstawiam obszerne FAQ (Frequently Asked Questions) związane z siłownikami beztłoczyskowymi w rodzinach ZF, ZFF, ZFK, ZFU, ZK, ZKS, ZS, ZSS firmy CPP PREMA. Znajdziesz tu odpowiedzi na najczęstsze pytania dotyczące doboru, eksploatacji, konserwacji i kwestii technicznych.

Pytanie 1: Czym różnią się poszczególne serie beztłoczyskowe?

ZF, ZFF: Lżejsze konstrukcje, przeznaczone do mniejszych obciążeń, ale oferujące kompaktowość i wysoką precyzję.
ZFK, ZFU: Serie wzmacniane, z wózkiem prowadzącym lub podwójną prowadnicą, radzą sobie z większymi siłami bocznymi i długimi skokami.
ZK, ZKS: Siłowniki z wewnętrznym wózkiem – ZK do umiarkowanych obciążeń, ZKS do jeszcze wyższych momentów.
ZS, ZSS: ZS jest standardową linią, a ZSS – wyposażoną w zewnętrzny zespół prowadzący, przystosowaną do przenoszenia dużych obciążeń i momentów.

Wybór zależy od wymagań co do obciążenia, momentu, środowiska i dostępnego miejsca.

Pytanie 2: Jak dobrać właściwą średnicę i skok?

Obciążenie i siła: Ustal, jaką siłę w N potrzebujesz. W dokumentacji znajdziesz tabele sił w zależności od ciśnienia i średnicy.
Skok: Wymagana długość ruchu (np. 100 mm, 500 mm, 1500 mm). Pamiętaj o rezerwie na amortyzację.
Zapewnienie zapasu: Nie projektuj pracy na 100% nominalnego obciążenia, bo skracasz żywotność.

Pytanie 3: Czy mogę przekroczyć 6 bar, aby uzyskać większą siłę?

Możesz rozważyć ciśnienie 7–8 bar, jeśli producent dopuszcza to w danym modelu. Jednak pamiętaj, że wyższe ciśnienie przyspiesza zużycie uszczelnień i łożysk. Zalecane jest raczej wybranie siłownika o większej średnicy, jeżeli często pracujesz na maksymalnym obciążeniu.

Pytanie 4: W jaki sposób chronić siłownik przed zanieczyszczeniami (kurz, wióry, pył)?

Zgarniacze: Większość siłowników beztłoczyskowych je posiada fabrycznie. Upewnij się, że są w dobrym stanie.
Filtr powietrza: Min. 40 µm, by do środka nie dostawały się cząstki.
Osłony dodatkowe: W ekstremalnie zapylonych środowiskach stosuj metalowe pasy osłonowe (dostępne w niektórych modelach), ewentualnie zewnętrzne kurtyny.

Pytanie 5: Jak często serwisować siłownik i wymieniać uszczelki?

Częstotliwość zależy od intensywności cykli, zabrudzenia środowiska i prędkości. Typowo producent sugeruje:

Przegląd co kilkaset tysięcy cykli (np. 0,5–2 miliony) lub co 3–6 miesięcy przy pracy wielozmianowej.
Czyszczenie zewnętrzne i kontrola przyłączy – co tydzień/dwa w ciężkich warunkach.
Smarowanie wózka (ZFU, ZKS, ZSS) – jeśli producent wskazuje, to np. co 1 mln cykli.

Jeśli zauważysz spadek siły, wyciek powietrza czy dziwne odgłosy – przeprowadź kontrolę wcześniej.

Pytanie 6: Czy istnieją ograniczenia orientacji montażu (pion / poziom)?

Ogólnie siłowniki beztłoczyskowe można montować w dowolnej orientacji. Jednak przy pracy pionowej musisz uwzględnić ciężar ładunku oraz możliwość zainstalowania zaworu antyopadowego lub hamulca, by zapobiec nagłemu opuszczeniu suwaka w razie zaniku ciśnienia.

Pytanie 7: Jak zrealizować pozycje pośrednie w siłowniku beztłoczyskowym?

Najłatwiej – czujnikami magnetycznymi w rowkach profilu, które reagują na magnes w suwaku. Przesuń czujnik do punktu, gdzie chcesz sygnał, i zablokuj go w rowku. Możesz dodać dowolną liczbę czujników, definiując w ten sposób kilka pozycji pośrednich. W precyzyjnych aplikacjach stosuje się sygnał analogowy z zewnętrznego liniału, ale to osobny system.

Pytanie 8: Czy mogę zmieniać prędkość ruchu w trakcie pracy?

Tak, można używać zaworów proporcjonalnych lub regulatorów przepływu, sterowanych sygnałem z PLC. To jednak bardziej zaawansowane rozwiązanie niż standardowe zawory dławiąco-zwrotne. W typowych instalacjach ustawia się prędkość raz, dławikami, i utrzymuje stałą w całym cyklu.

Pytanie 9: Co zrobić, jeśli siłownik wydaje stuki przy krańcach skoku?

Sprawdź amortyzację: Być może wbudowane dławiki końcowe są niewystarczająco wyregulowane.
Dodaj amortyzatory: W intensywnych aplikacjach czasem montuje się zewnętrzne amortyzatory hydrauliczne, które przechwytują energię ruchu w końcówce.
Zredukuj prędkość: Gwałtowne dojazdy powodują uderzenia. Lekkie przykręcenie zaworu dławiącego może uspokoić ruch.

Pytanie 10: Jak uniknąć kolizji siłownika z innymi elementami maszyny?

Przeanalizuj layout: Upewnij się, że długość korpusu plus skok (plus ewentualne uchwyty) nie przecinają toru innego komponentu.
Sprawdź minimalne odległości i ewentualne strefy bezpieczeństwa.
Wgraj do CAD: Rysunki 3D siłownika, by wykryć kolizje we wczesnej fazie projektowania.

Pytanie 11: Czy siłowniki beztłoczyskowe są zawsze lepsze niż tłoczyskowe?

Nie zawsze. Siłownik tłoczyskowy bywa prostszy w budowie, tańszy i wystarczający w krótkich skokach, gdy obciążenia boczne nie są duże. Beztłoczyskowe zyskują przewagę przy długich skokach, gdy brak miejsca na wysuwające się tłoczysko, lub w zastosowaniach wymagających czystości (mniej miejsc narażonych na zabrudzenie). Wybór zależy od aplikacji.

Pytanie 12: Jak radzić sobie z wibracjami w szybkim ruchu?

Zbalansuj obciążenie – unikaj offsetu masy daleko od suwaka.
Zastosuj amortyzatory – spowolnij końcowe 10–20 mm skoku.
Sprawdź momenty dopuszczalne w dokumentacji serii, bo wibracje mogą sygnalizować przeciążenie mechaniczne.

Pytanie 13: Czy ciśnienie sprężonego powietrza musi być stabilne?

Tak. Gwałtowne wahania (np. spadki do 3 bar) osłabiają siłę siłownika i mogą powodować nierówny ruch. Zaleca się instalację zbiornika wyrównawczego (akumulatora) i sprawne układy sprężarkowe, by uniknąć spadków ciśnienia.

Pytanie 14: Jakie medium jest zalecane do zasilania siłowników?

Czyste, suche sprężone powietrze o temperaturze i wilgotności zgodnej z normami. W większości aplikacji stosuje się zbliżone do ISO 8573-1:2010 klasa 4 lub 5 (40 µm filtr). Można użyć oleju smarującego w mgiełce, ale trzeba upewnić się, że uszczelki w siłowniku są kompatybilne z danym olejem.

Pytanie 15: Czy istnieje ograniczenie co do liczby cykli na dobę?

Producenci nie zawsze precyzują liczby cykli. Ogólnie kluczowy jest wskaźnik MOP (Mean Operating Pressure) i intensywność pracy. Przy pracy wielozmianowej (24/7) co kilka milionów cykli warto zrobić przegląd. Również wysoka prędkość i duże obciążenia skracają czas międzyserwisowy.

Pytanie 16: Jak sprawdzić, czy suwak wewnętrzny ma jeszcze wystarczające uszczelnienie?

Przeprowadź test szczelności – doprowadź powietrze do jednej komory (A lub B), zablokuj wylot drugiej. Jeśli ciśnienie spada zbyt szybko, uszczelnienia tłoka/suwaka mogą być zużyte. Ewentualnie słychać wyciek w okolicach szczeliny.

Pytanie 17: Czy można zamówić siłowniki w wersjach ATEX?

W starych tekstach nie wspomniano o ATEX. Jednak niektórzy producenci oferują wersje do stref zagrożonych wybuchem. Wymaga to rejestracji i certyfikacji, w tym doboru elementów antyelektrostatycznych i niewywołujących iskrzenia. Skontaktuj się z CPP PREMA, by potwierdzić dostępność takiej opcji.

Pytanie 18: Jak radzić sobie z intensywnymi wahaniami temperatur, np. w chłodniach i piecach?

Sprawdź w dokumentacji, czy są wersje do -20°C czy nawet -40°C (czasem wymaga to specjalnego smaru i uszczelek).
W wysokich temperaturach (70–120°C) Viton zamiast NBR.
Unikaj gwałtownych przejść z zimna w ciepło, bo kondensacja wilgoci może uszkodzić wnętrze.

Pytanie 19: Czy siłowniki beztłoczyskowe nadają się do przenoszenia ludzi, np. w symulatorach?

Zwykle do przenoszenia ludzi stosuje się siłowniki z dodatkowymi certyfikatami bezpieczeństwa. Beztłoczyskowe ZSS lub ZFU z wózkiem zewnętrznym przenoszą spore obciążenia, ale to wymaga analizy zgodności z normami maszynowymi. W symulatorach ruchu (np. w rozrywce) często używa się siłowników elektrycznych z enkoderami. Skonsultuj się z inżynierami, czy dany model ma odpowiedni poziom bezpieczeństwa.

Regionalni specjaliści