Festo Mikroschlitten DGSC

Festo Mikroschlitten DGSC, klein wie eine Streichholzschachtel

Für Univer, eine der ersten Firmen, die kolbenstangenlose Pneumatikzylinder entwickelt und patentiert haben, sind die Komponenten auch heute noch ein wichtiger Bestandteil des Sortiments, da sie im Bereich der industriellen Automatisierung eingesetzt werden können, wenn der Zylinder innerhalb seiner Abmessungen arbeiten muss.

Pneumatikzylinder

Der Kraftprotz DGC-HD mit Schwerlastführung.

Fürsprecher können die pneumatisch angetriebenen kolbenstangenlosen Zylinder auch haben, weil sie eine dynamische und kostengünstige Variante darstellen. Das ist für Norgren ein Argument für die Weiterentwicklung der kolbenstangenlosen Technik. Für das Unternehmen hat sie nach wie vor einen recht hohen Stellenwert im industriellen Umfeld und der Umsatzanteil liegt bei Norgren daher noch immer bei rund 6,5 Prozent. Das Unternehmen SMC Pneumatik betont sogar, dass die kolbenstangenlose Variante in zahlreichen Branchen nahezu unersetzlich sei.

Wenn es staubt und feucht ist

Linearantrieb DDLI

Der kolbenstangenlose Linearantrieb DDLI.

Daher baut auch Norgren sein Programm an kolbenstangenlosen Pneumatikzylindern kontinuierlich aus. Die Pneumatikzylinder des Unternehmens bieten eine passende Lösung für die spezifischen Anforderungen unterschiedlichster Branchen. Problematisch wird der Einsatz von kolbenstangenlosen Zylindern dort, wo sie Stäuben ausgesetzt sind. Dietmar Grün, Business Development Manager bei Norgren erläutert: „Wir haben uns mit diesem Problem beschäftigt und den bereits seit mehreren Jahren bekannten und bewährten Lintra-Zylinder technisch weiterentwickelt“.

Der Zylinder basiert auf dem Konstruktionsprinzip von pneumatischen Schlitzzylindern und steht für Zuverlässigkeit und hohe Laufleistung und hat sich als Antrieb im allgemeinem Maschinenbau bewährt. Die Weiterentwicklung trägt den Namen Lintra Plus. Grün: „Das um zehn Prozent reduzierte Aluminiumstangenpress­profil mit universellen Befestigungsnuten gewährleistet die einfache Integration in das Maschinenkonzept. Kolbendichtungen aus Polyurethan sorgen für eine lange Lebensdauer.“

Und das gilt auch für Anwendungen, die in besonders staubigen Arbeitsumgebungen stattfinden. „Durch ein integriertes Labyrinth-Dichtungssystem im Bereich des Dicht- und Abdeckbandes konnten wir die Lebensdauer auch in staubiger Umgebung um ein Vielfaches verbessern und können auch bei staubigen Anwendungen den Vorteil von kolbenstangenlosen Zylindern nutzen“, erklärt Dietmar Grün.

Eine weitere Hürde können die kolbenstangenlosen Zylinder von SMC Pneumatik meistern. Im Gegensatz zu elektrischen Antrieben lassen sich die kolbenstangenlosen Pneumatikzylinder des Unternehmens in feuchten Umgebungen einsetzen, weil keine Feuchtigkeit in sie eindringen kann. Der Nachfrage nach immer kompakteren und gleichzeitig leistungsstarken kolbenstangenlosen Pneumatikzylindern wird SMC mit den Serien MY1B-Z/MY1H-Z und CY1S gerecht.

Sie sind sehr klein, mit integrierter Führung und eignen sich deshalb auch für enge Einbauräume. „Das ist ein Vorteil, der die vergangenen Jahre zunehmend wichtiger wurde, weil die Maschinen, in denen die Zylinder verbaut werden, sich selbst permanent verkleinern“, sagt Ferdinand Rein, Section Manager Actuators and Air Equipment bei SMC Pneumatik, „Wir gehen davon aus, dass sich dieser Trend auch künftig fortsetzen und die Entwicklung der kolbenstangenlosen Pneumatikzylinder prägen wird.“

Auch die Entwickler bei Festo wissen um die Vorteile von kolbenstangenlosen Pneumatikzylindern. Das Sortiment des Unternehmens umfasst Lösungen für verschiedene Anwendungsfälle. Der Mikroschlitten DGSC ist ein Raumwunder für Kleinteilmontagen. Mit einer Baubreite von gerade einmal acht Millimeter hat der pneumatische Schlitten eine platzsparende Bauweise, die jedoch nicht zu Lasten der Präzision geht. Im Gegenteil. Seine Positioniergenauigkeit beträgt dank vorgespannter Kugelkäfigführung nur 0,01 Millimeter. Der kolbenstangenlose Linearantrieb DGC-HD mit Schwerlastführung ist hingegen ein Kraftprotz. Immer dann, wenn es um hohe Lasten und Momente geht, lässt dieser Antrieb seine Muskeln spielen.

Innovative Materialien

Zylinder von Univer

Der äußere Schutz der kolbenstangenlosen Zylinder von Univer besteht aus einem thermoplastischen Band, dessen Innenteil mit Kevlar verstärkt ist.

Einsatz können kolbenstangenlose Pneumatikzylinder zum Beispiel in Prüfständen finden. So etwa der Origa-Pneumatikzylinder von Parker Hannifin, der in einem Prüfstand für die Lebensdauerprüfung von Schaltbetätigern in Verbindung mit Schaltgestänge und einer Getriebesimulation bei Dyna-Mess eingesetzt wird.

Um die geforderte Präzision von 0,3 Millimeter zu erreichen, werden die Zylinder mit Leichtlauffett gefahren und ihre Positionierung über ein Servoventil in Verbindung mit einem Wegmesssystem geregelt. Das Leichtlauffett wurde im Laufe einer dreimonatigen Projektierungs- und Testphase mit verschiedenen Zylindervarianten in enger Kooperation mit Parker Hannifin und dem betreuenden Händlerpartner JK Pneumatik, ParkerStore Koblenz festgelegt.

Univer setzt auf seine firmeneigene Technologie und innovative Matrialien. Die pneumatische Abdichtung der Zylinder wird durch ein axiales, elastisches Kevlar verstärktes internes Band gewährleistet. Dieses System erlaubt eine Maßstabilität auch bei hoher Translationsgeschwindigkeit. Der äußere Schutz besteht aus einem thermoplastischen Band, dessen Innenteil ebenfalls mit Kevlar verstärkt ist. Vorteile des Doppelbandsystems sind die Minimierung der Undichtheit und die Gewährleistung einer langen Lebensdauer des Zylinders, der sich bei Mindestbetriebsdruck ohne Probleme über Hindernisse bewegen kann.

Die Zylinderköpfe aus Leichtaluminium-Druckguss ermöglichen verschiedene Speisungsmöglichkeiten. Das besondere Befestigungssystem der Bänder erlaubt Montage und Demontage ohne Schlüssel und ohne irgendeine Regulierung der Verschraubung. Die Kolbendichtung in Doppellippenform gewährt eine hohe Verschleißfestigkeit. Wichtig ist auch die einstellbare pneumatische Dämpfung: Je zwei Drosselschrauben pro Zylinderkopf erlauben eine bessere Regulierung der Endlagendämpfung. Die mechanischen Endanschläge vermindern die mechanische Beanspruchung und senken somit den Betriebslärmpegel bis auf 50 dB.

Welche Entwicklungsaktivitäten sind nun in nächster Zeit zu erwarten? Die Frage beantwortet SMC-Manager Ferdinand Rein so: „Der Fokus der Entwicklung bei den kolbenstangenlosen Pneumatikzylindern liegt für uns weiterhin auf einer Reduzierung von Größe und Gewicht verbunden mit hoher Leistungsfähigkeit.“ „Damit werden kolbenstangenlose Pneumatikzylinder auch künftig für viele Anwendungen unverzichtbar bleiben“, ist sich Rein sicher.

Autorin: Julia Lansen, Redaktion