Kompakt-, Kurzhub- und Flachzylinder

Kompaktzylinder, Kurzhubzylinder und Flachzylinder von Festo sind pneumatische Linearantriebe mit minimiertem Platzbedarf für automatisierte Industrieanlagen, die bei Betriebsdrücken von 2 bis 10 bar arbeiten. Diese Kolbenstangenzylinder werden primär in der Handhabungstechnik, Verpackungsindustrie, Automobilproduktion und Montageanlagen eingesetzt, wo hohe Kräfte bei begrenztem Bauraum erforderlich sind. Kompaktzylinder bieten maximale Leistung pro Volumeneinheit mit Kolbendurchmessern von 8 bis 100 mm, während Kurzhubzylinder für schnelle Positionieraufgaben mit Hüben unter 50 mm und Flachzylinder für extrem raumsparende Installationen mit Bauhöhen ab 12 mm optimiert sind. Die Anwendungsgebiete umfassen Greifer- und Spannvorrichtungen, Transfersysteme, Sortieranlagen sowie Prüf- und Messeinrichtungen in der industriellen Automatisierung.

Die Auswahl von Festo Kompaktzylindern erfolgt primär nach Kolbendurchmesser (8 bis 100 mm), erforderlicher Hublänge (5 bis 500 mm), theoretischer Druckkraft bei 6 bar Betriebsdruck sowie den spezifischen Einbauverhältnissen der Anwendung. Entscheidende Kriterien sind die pneumatischen Anschlussgewinde von G1/8 bis G1/2 nach DIN ISO 228, die Befestigungsart durch Flansch-, Fuß- oder Schwenklagerung sowie die Kolbenstangenausführung als einfach- oder doppeltwirkender Zylinder. Bei hohen Zykluszeiten über 60 Hübe pro Minute müssen zusätzlich die Endlagendämpfung, Führungsqualität der Kolbenstange und die zulässige Seitenlast berücksichtigt werden. Die Medientemperatur von -20°C bis +80°C, erforderliche Schutzart nach IP-Klassifizierung und mögliche ATEX-Anforderungen für explosionsgefährdete Bereiche bestimmen die finale Zylinderauswahl.

Festo Kompakt- und Kurzhubzylinder entsprechen der DIN ISO 6432 für Kleinzylinder bis 25 mm Durchmesser mit standardisierten Anschlussmaßen und der DIN ISO 15552 (früher VDMA 24562) für Standard-Rundzylinder größerer Durchmesser. Die Druckgeräterichtlinie 2014/68/EU regelt die CE-Kennzeichnung für Betriebsdrücke über 0,5 bar, wobei die Konformitätsbewertung nach Modul A erfolgt. Zusätzlich erfüllen diese pneumatischen Antriebe die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG für die Integration in Maschinenanlagen sowie bei entsprechender Ausführung die ATEX-Richtlinie 2014/34/EU für explosionsgefährdete Bereiche der Zonen 2 und 22. Die elektromagnetische Verträglichkeit wird nach EN 61000 sichergestellt, während die Schutzartenprüfung gemäß DIN EN 60529 für IP65-Klassifizierung durchgeführt wird.

Festo Kompaktzylinder zeichnen sich durch das optimierte Verhältnis von Kraftübertragung zu Bauvolumen aus und eignen sich für Standardanwendungen mit Hüben bis 300 mm bei Kolbendurchmessern von 12 bis 100 mm. Kurzhubzylinder sind speziell für schnelle Positionierungen mit Hüben unter 50 mm konstruiert und erreichen durch reduzierte bewegte Massen höhere Zyklusfrequenzen bis 300 Hübe pro Minute bei gleichzeitig verbesserter Positioniergenauigkeit. Flachzylinder weisen eine extrem niedrige Bauhöhe zwischen 12 und 25 mm bei gleichzeitig großer Kolbenfläche auf und werden eingesetzt, wenn vertikaler Bauraum kritisch ist, jedoch hohe Druckkräfte erforderlich sind. Die konstruktiven Unterschiede zeigen sich auch in den Befestigungsmöglichkeiten, wobei Kompaktzylinder universelle Montageoptionen bieten, Kurzhubzylinder oft mit integrierten Führungen ausgestattet sind und Flachzylinder spezielle Flanschbefestigungen für minimalen Platzbedarf verwenden.

Festo Kompaktzylinder erfordern einen Mindestarbeitsbereich entsprechend der Hublänge plus 20 Prozent Sicherheitsabstand für Wartungszugang sowie eine stabile Befestigungsstruktur, die das maximale Biegemoment der Kolbenstange von 10 bis 500 Nm je nach Durchmesser aufnehmen kann. Die pneumatischen Anschlüsse erfolgen über G-Gewinde nach DIN ISO 228 oder Schnellverschraubungen für Polyurethan- oder Polyamidschläuche mit Außendurchmessern von 4 bis 12 mm bei einem empfohlenen Leitungsquerschnitt entsprechend dem 1,5-fachen Anschlussquerschnitt. Das Druckluftsystem muss gefilterte und geölte Druckluft nach DIN ISO 8573 Klasse 7:4:4 mit einem Arbeitsdruck zwischen 2 und 10 bar sowie einem maximalen Betriebsdruck von 12 bar bereitstellen. Die Befestigung kann über ISO-Flansch nach DIN ISO 6432, Schwenklager für bewegliche Anwendungen oder direkten Gewindefuß erfolgen, wobei die zulässige Seitenlast und axiale Belastung der jeweiligen Zylinderausführung zu beachten ist.

Festo Kompakt- und Kurzhubzylinder erreichen standardmäßig die Schutzart IP65 nach DIN EN 60529, wodurch sie vollständig gegen Berührung und Staubeinlagerung sowie gegen Strahlwasser aus allen Richtungen geschützt sind. Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen minus 20 Grad Celsius und plus 80 Grad Celsius bei relativen Luftfeuchtigkeiten bis 95 Prozent ohne Kondensatbildung. Der Arbeitsdruckbereich erstreckt sich von 2 bis 10 bar Überdruck, wobei der maximale Betriebsdruck 12 bar nicht überschreiten darf und der minimale Ansprechdruck bei 1,5 bar liegt. Spezialausführungen für Lebensmittelanwendungen erfüllen FDA-Anforderungen mit H1-Lebensmittelschmierstoffen und entsprechend zertifizierten Dichtungswerkstoffen, während ATEX-konforme Varianten für explosionsgefährdete Bereiche der Zonen 2 und 22 mit antistatischen Beschichtungen und potentialfreien Ausführungen verfügbar sind.

Festo Kompaktzylinder erreichen bei ordnungsgemäßem Betrieb und filtered Druckluft nach DIN ISO 8573 eine theoretische Lebensdauer von 10 bis 50 Millionen Arbeitsspielen abhängig von Belastungsgrad, Zyklusfrequenz und Umgebungsbedingungen. Die erste Inspektion sollte nach 500.000 Zyklen oder spätestens 12 Monaten erfolgen, danach in regelmäßigen Abständen alle 2 Millionen Zyklen oder jährlich je nach Einsatzhäufigkeit. Dabei sind die Dichtungen auf Verschleiß, die Kolbenstangenbeschichtung auf Kratzer oder Korrosion und die Endlagendämpfung auf Funktionsfähigkeit zu prüfen sowie die Schmierung der Führungsbuchsen zu kontrollieren. Ein prophylaktischer Austausch der Dichtungssätze ist typischerweise nach 5 bis 10 Millionen Zyklen erforderlich, wobei die Kolbenstangendichtung und Führungsringe die verschleißkritischen Komponenten darstellen, deren Zustand die Gesamtlebensdauer der pneumatischen Antriebseinheit bestimmt.