Siłowniki z wydłużonym tłoczyskiem do montażu blokady i blokady AB

Siłowniki z wydłużonym tłoczyskiem do montażu blokady tłoczyska oraz blokady AB CPP PREMA to grupa rozwiązań przeznaczonych do zwiększenia bezpieczeństwa, stabilności i kontroli położenia napędów pneumatycznych. Kategoria obejmuje siłowniki przygotowane konstrukcyjnie do montażu blokady oraz same blokady tłoczyska stosowane jako osprzęt do siłowników pneumatycznych. Rozwiązanie jest przeznaczone dla konstruktorów maszyn, integratorów automatyki i działów utrzymania ruchu, które potrzebują ograniczyć ryzyko niekontrolowanego przesunięcia tłoczyska po zatrzymaniu układu, spadku ciśnienia lub przerwaniu cyklu pracy.

Pełna grupa produktowa jest dostępna w sklepie CPP PREMA jako siłowniki z wydłużonym tłoczyskiem do montażu blokady tłoczyska i blokady AB. Kategoria obejmuje zarówno właściwie przygotowane siłowniki, jak i blokady dobierane do średnicy siłownika. Taki podział ułatwia kompletowanie zespołu napędowego, ponieważ sama blokada nie jest elementem uniwersalnym montowanym bez weryfikacji wymiarowej. Wymaga odpowiedniego siłownika, właściwego wydłużenia tłoczyska oraz poprawnego sposobu zasilania i montażu.

Blokada tłoczyska pełni funkcję mechaniczną. Jej zadaniem jest utrzymanie tłoczyska w określonym położeniu wtedy, gdy układ pneumatyczny wymaga zabezpieczenia przed niekontrolowanym ruchem. W praktyce blokadę stosuje się w aplikacjach, w których zatrzymanie tłoczyska ma znaczenie dla bezpieczeństwa procesu, stabilności położenia detalu, ochrony operatora, utrzymania pozycji mechanizmu lub ograniczenia skutków zaniku ciśnienia. Nie należy traktować blokady jako zwykłego elementu mocującego. Jest to osprzęt funkcjonalny, który musi być dobrany do średnicy siłownika, siły utrzymującej i warunków pracy.

Katalog CPP PREMA wskazuje, że blokady tłoczyska są przeznaczone do serii SMI, SSI, STE i STK. Dla siłowników ISO 6432 zakres obejmuje średnice D20-D25, a dla siłowników ISO 6431 zakres D32-D125. Oznacza to, że blokady można stosować zarówno przy mniejszych napędach pneumatycznych, jak i przy typowych siłownikach przemysłowych ISO pracujących w maszynach produkcyjnych. Dobór musi uwzględniać średnicę siłownika, średnicę tłoczyska, dostępne miejsce montażowe oraz wymagania dotyczące siły utrzymującej.

Istotną zasadą techniczną jest konieczność zastosowania siłownika z wydłużonym tłoczyskiem. Blokada montowana jest na siłowniku z tłoczyskiem wydłużonym o wymiar T w stosunku do siłownika standardowego. Na końcu numeru zamówieniowego siłownika należy umieścić oznaczenie B. Jest to ważne dla zakupów, magazynu technicznego i utrzymania ruchu, ponieważ zamówienie samej blokady bez prawidłowo przygotowanego siłownika może uniemożliwić poprawny montaż. Wydłużenie tłoczyska kompensuje przestrzeń zajmowaną przez blokadę i pozwala zachować prawidłową geometrię pracy napędu.

W serii STK oznaczenie B oznacza wersję z wydłużonym tłoczyskiem pod blokadę. Katalog CPP PREMA pokazuje to w strukturze numeru zamówieniowego serii STK, gdzie obok wersji standardowej, wykonania ze stali kwasoodpornej, wersji wysokotemperaturowej Viton i wersji pod osłonę tłoczyska występuje także właśnie wersja B. Analogicznie w serii FORTIS funkcję przygotowania pod blokadę pełni oznaczenie dodatkowe 03, opisane jako wersja z wydłużonym tłoczyskiem pod blokadę. Takie oznaczenia pozwalają uniknąć błędów przy kompletacji siłownika i osprzętu.

Blokady AB pracują jako elementy mechaniczne sterowane pneumatycznie. Katalog podaje maksymalne ciśnienie pracy 6 bar oraz medium jako sprężone powietrze filtrowane i smarowane. Minimalne ciśnienie zasilania zależy od ciśnienia zasilania siłownika. Przy zasilaniu siłownika powietrzem w zakresie 0-7 bar minimalne ciśnienie zasilania blokady wynosi 2,5 bar. Przy zasilaniu siłownika powietrzem w zakresie 7-10 bar minimalne ciśnienie zasilania blokady wynosi 3,0 bar. Te parametry są ważne przy projektowaniu układu sterowania, ponieważ blokada musi otrzymać właściwe zasilanie, aby pracować przewidywalnie.

W konstrukcji blokady stosowana jest obudowa ze stopu aluminium oraz uszczelnienia z gumy olejoodpornej NBR, pracujące w zakresie temperatur od -5 do +80°C. Są to parametry istotne dla aplikacji przemysłowych, w których osprzęt siłownika pracuje w otoczeniu typowym dla maszyn produkcyjnych. Przy doborze należy jednak uwzględnić temperaturę otoczenia, jakość powietrza, warunki zabrudzenia, dostępność serwisową i częstotliwość cykli. Blokada nie powinna pracować w warunkach przekraczających jej parametry katalogowe.

Katalog CPP PREMA podaje również siły utrzymujące tłoczysko dla poszczególnych średnic siłownika. Dla średnicy D20 i D25 siła utrzymująca wynosi 490 N. Dla D32 wynosi 790 N, dla D40 1240 N, dla D50 1930 N, dla D63 3060 N, dla D80 5400 N, dla D100 7700 N, a dla D125 12040 N. Te wartości są kluczowe przy ocenie, czy blokada spełni wymagania aplikacji. Dobór nie powinien opierać się wyłącznie na średnicy siłownika. Należy sprawdzić rzeczywiste obciążenie, kierunek działania siły, pozycję montażu, dynamikę układu i wymagany zapas bezpieczeństwa.

Montaż blokady wymaga zachowania procedury technicznej. Katalog wskazuje, że montaż blokady pneumatycznej odbywa się przy pomocy czterech śrub wkręconych w otwór gwintowany wykonany w nakrętce specjalnej skręcającej siłownik. W praktyce montaż polega na podłączeniu zasilania około 0,3 MPa do przyłącza blokady, nasunięciu blokady na tłoczysko siłownika i wystające końce śrub mocujących, a następnie na zablokowaniu nakrętkami. Śruby i nakrętki są sprzedawane w komplecie z blokadami. Taki sposób montażu wymaga właściwego przygotowania siłownika i zachowania zgodności wymiarowej.

Z punktu widzenia konstruktora blokada tłoczyska jest elementem, który należy przewidzieć już na etapie projektu maszyny. Trzeba uwzględnić miejsce montażowe, długość zabudowy, dodatkową przestrzeń przy pokrywie siłownika, prowadzenie przewodów pneumatycznych oraz sposób sterowania. W wielu aplikacjach blokada jest stosowana tam, gdzie siłownik utrzymuje element w położeniu roboczym, gdzie występuje obciążenie grawitacyjne albo gdzie niekontrolowany ruch mógłby spowodować błąd procesu lub zagrożenie dla obsługi. Dobór blokady po zakończeniu projektu bywa trudniejszy, ponieważ wymaga korekty długości tłoczyska i zabudowy.

Z punktu widzenia utrzymania ruchu blokada AB poprawia kontrolę nad położeniem napędu i ogranicza ryzyko nieplanowanego przemieszczenia tłoczyska. Może być stosowana w mechanizmach podnoszenia, docisku, zacisku, blokowania, pozycjonowania, zatrzymywania detalu, zamykania klap, zabezpieczania zasuw oraz w aplikacjach, w których siłownik powinien zachować położenie podczas przerwy w cyklu. W takich układach ważna jest regularna kontrola zasilania blokady, szczelności przewodów, jakości powietrza oraz stanu mechanicznego tłoczyska.

Blokada tłoczyska nie zastępuje prawidłowego prowadzenia mechanicznego ani kompletnego systemu bezpieczeństwa maszyny. Jej zadaniem jest utrzymanie tłoczyska, ale nie kompensacja błędów osiowości, przeciążenia bocznego czy niewłaściwej geometrii mechanizmu. Jeżeli układ generuje siły poprzeczne, momenty zginające albo niewspółosiowość, należy zastosować prowadzenie zewnętrzne, prowadnik lub łącznik kompensacyjny. Blokada powinna pracować na poprawnie dobranym i prawidłowo zabudowanym siłowniku.

Dobór kategorii należy rozpocząć od określenia serii i średnicy siłownika. Następnie trzeba sprawdzić, czy dostępny jest wariant z wydłużonym tłoczyskiem pod blokadę. Kolejnym krokiem jest dobór blokady AB odpowiadającej średnicy siłownika oraz sprawdzenie siły utrzymującej. Na końcu należy zweryfikować sposób sterowania, ciśnienie zasilania blokady, miejsce montażowe i wymagania procesu. Dopiero taki komplet tworzy poprawny zespół: siłownik przygotowany pod blokadę oraz blokadę dobraną do średnicy i warunków pracy.

Siłowniki z wydłużonym tłoczyskiem do montażu blokady tłoczyska i blokady AB CPP PREMA są rozwiązaniem dla aplikacji, w których standardowy siłownik pneumatyczny wymaga dodatkowego zabezpieczenia położenia. Kategoria ma znaczenie dla konstruktorów, automatyków i służb utrzymania ruchu, ponieważ pozwala dobrać kompletny układ mechaniczno-pneumatyczny. Poprawnie dobrany siłownik z oznaczeniem B lub odpowiednim wykonaniem pod blokadę oraz właściwa blokada AB zwiększają przewidywalność pracy napędu, ułatwiają utrzymanie pozycji tłoczyska i poprawiają niezawodność układów pneumatycznych w maszynach przemysłowych.