Czym są siłowniki kompaktowe?

Siłowniki kompaktowe (znane też jako kompaktowe siłowniki pneumatyczne) to typ siłowników pneumatycznych charakteryzujących się maksymalnym ograniczeniem wymiarów zewnętrznych przy zachowaniu pełnej funkcjonalności. Innymi słowy, są to pneumatyczne siłowniki o bardzo małych gabarytach, zdolne generować siłę porównywalną ze standardowymi cylinderkami, ale w dużo mniejszej obudowie. Najczęściej produkowane są zgodnie z normą ISO 21287 (standard dla siłowników kompaktowych), co gwarantuje ustandaryzowane wymiary montażowe, takie jak rozstaw otworów i sposób mocowania. Dzięki temu zachowana jest zamienność – siłownik kompaktowy jednej marki można zwykle zastąpić odpowiednikiem innego producenta, a do montażu pasują typowe akcesoria przewidziane dla siłowników pneumatycznych (np. mocowania zgodne z normą ISO 15552). Konstrukcja siłownika kompaktowego cechuje się krótką długością skoku tłoka w stosunku do średnicy, co pozwala uzyskać dużą siłę w niewielkiej przestrzeni. Jednocześnie taka zwarta budowa sprawia, że siłownik zajmuje minimalną przestrzeń zabudowy – stąd nazwa "kompaktowy".

Specyfikacja techniczna siłowników kompaktowych

Kompaktowe siłowniki pneumatyczne występują w wielu wariantach wymiarowych i konstrukcyjnych. Poniżej zestawiono kluczowe parametry techniczne i cechy tych siłowników:

• Średnice tłoka: Typowe średnice mieszczą się w zakresie od ok. Ø16 mm do Ø100 mm (dla standardowych serii zgodnych z ISO 21287). Dostępne są zarówno bardzo małe siłowniki (tzw. miniaturowe), jak i większe jednostki o średnicach powyżej 80–100 mm do zastosowań wymagających większej siły.
• Skok roboczy tłoczyska: Ze względu na konstrukcję krótkoskokową, nominalne skoki są zwykle niewielkie (np. 5, 10, 20, 50 mm). Standardowe serie kompaktowe oferują skoki sięgające ok. 50–100 mm, choć dla większych średnic dostępne są również warianty o skoku nawet kilkuset milimetrów. W praktyce, ze względu na krótkie prowadzenie tłoka, maksymalne zalecane skoki to rząd ~200 mm dla zachowania stabilności pracy.
• Ciśnienie pracy: Siłowniki kompaktowe przystosowane są do typowych ciśnień pneumatycznych. Maksymalne ciśnienie robocze wynosi zazwyczaj do 10 bar. Minimalne ciśnienie uruchomienia zależy od konstrukcji – dla siłowników dwustronnego działania to ok. 1 bar, a dla jednostronnych (ze sprężyną) ok. 2 bar.
• Zakres temperatur: Standardowy zakres temperatury otoczenia i medium to najczęściej od -20°C do +80°C (dla suchego powietrza nawet od -20°C). Dokładny zakres zależy od materiałów uszczelnień – wersje wysokotemperaturowe z uszczelnieniami z FKM mogą pracować nawet do +150°C.
• Medium robocze: Zalecanym medium jest przefiltrowane sprężone powietrze, suche lub z dodatkiem mgły olejowej. Siłowniki kompaktowe są zwykle przystosowane do pracy na powietrzu niesmarowanym (dzięki odpowiednim uszczelnieniom). Jeżeli jednak układ jest smarowany olejem, należy kontynuować smarowanie przez cały okres użytkowania.
• Materiały wykonania: Konstrukcja cechuje się trwałością przy zachowaniu niewielkiej wagi. Korpusy i głowice siłowników kompaktowych najczęściej wykonane są z anodowanego aluminium, co zapewnia lekkość i odporność na korozję. Tłoczyska (popychacze) wykonywane są ze stali – w standardowych modelach ze stali chromowanej (np. CK45) lub w wersjach specjalnych ze stali nierdzewnej (AISI 303/304). Tłoki wewnętrzne miewają różne materiały w zależności od średnicy – przykładowo w bardzo małych siłownikach stosuje się tłoki z mosiądzu, a w większych z lekkiego aluminium. Wszystkie elementy uszczelniające wykonane są z wytrzymałych elastomerów – typowo poliuretan (PU) lub gumy NBR, co zapewnia szczelność i trwałość w ruchu posuwistym. Wersje do wysokich temperatur wykorzystują uszczelnienia z FKM/Viton.
• Smarowanie i uszczelnienia: Zastosowane uszczelnienia poliuretanowe charakteryzują się bardzo dobrą odpornością na ścieranie oraz zdolnością do pracy w trybie bez smarowania olejem. Oznacza to, że cylinder jest fabrycznie nasączony smarem i nie wymaga dodatkowego smarowania podczas eksploatacji. Eliminuje to konieczność konserwacji układu i zapobiega zanieczyszczeniu instalacji olejem.
• Rodzaje działania: W kategorii siłowników kompaktowych dostępne są modele dwustronnego działania (double-acting), gdzie ruch w obu kierunkach realizowany jest ciśnieniem powietrza, oraz jednostronnego działania (single-acting) z wbudowaną sprężyną powrotną. Wersje jednostronne mogą występować jako sprężyna powrotna (powrót tłoka sprężyną) lub sprężyna wypychająca (wysuw sprężyną) – wybór zależy od aplikacji.
• Wykonania specjalne: Producenci oferują także liczne warianty konstrukcyjne siłowników kompaktowych. Przykłady to siłowniki dwutłoczyskowe (z dwoma równoległymi tłoczyskami) zapewniające lepsze prowadzenie i odporność na obciążenia boczne, oraz siłowniki antyobrotowe z wbudowanym mechanizmem lub płytką zapobiegającą obracaniu się tłoczyska. Spotkać można również siłowniki kompaktowe typu tandem (dwa tłoki w jednej obudowie dla zwiększenia siły) czy siłowniki dwupozycyjne/trójpozycyjne, pozwalające na uzyskanie kilku wysunięć (położeń) tłoczyska. Dostępne są też modele z różnymi rodzajami zakończenia tłoczyska – z gwintem zewnętrznym lub wewnętrznym do mocowania osprzętu. Tak szeroka gama wykonań pozwala dopasować siłownik kompaktowy idealnie do wymagań danej aplikacji.
• Kompatybilność z osprzętem: Dzięki standaryzacji wymiarów, siłowniki kompaktowe są kompatybilne z typowymi elementami pneumatyki. Posiadają standardowe przyłącza pneumatyczne (gwinty do podłączenia przewodów powietrza, zwykle metryczne lub calowe typu G) oraz typowe otwory montażowe (nierzadko z gwintami w korpusie) umożliwiające montaż za pomocą uniwersalnych uchwytów, kołnierzy czy łap mocujących. Często ten sam osprzęt montażowy, który stosuje się do większych siłowników ISO, można wykorzystać przy siłownikach kompaktowych. Dodatkowo większość modeli wyposażona jest w magnes na tłoku, co pozwala na współpracę z czujnikami położenia (kontrola wysunięcia tłoka).

Zalety kompaktowych siłowników pneumatycznych

Wybór siłownika kompaktowego niesie ze sobą szereg korzyści konstrukcyjnych i eksploatacyjnych:

• Oszczędność miejsca: Główną zaletą jest bardzo mały rozmiar urządzenia. Kompaktowe siłowniki mają znacznie zredukowaną długość w porównaniu do standardowych siłowników o podobnej średnicy, dzięki czemu mieszczą się w ograniczonych przestrzeniach montażowych. Pozwala to projektować maszyny i stanowiska z zachowaniem minimalnych gabarytów.
• Wysoki stosunek siły do wymiarów: Dzięki wykorzystaniu pełnego ciśnienia pneumatycznego na stosunkowo dużej powierzchni tłoka, siłownik kompaktowy potrafi wygenerować dużą siłę nacisku lub ciągu mimo niewielkiej objętości komory. Zapewnia to maksymalizację siły na małej przestrzeni, co bywa kluczowe w aplikacjach, gdzie liczy się każdy centymetr.
• Szybkie działanie: Mniejsza objętość komory cylindra oznacza, że wypełnienie jej powietrzem i zmiana położenia tłoka następuje szybciej niż w przypadku długich siłowników standardowych. Siłowniki kompaktowe osiągają wysoką dynamikę pracy – mogą wykonywać cykle bardzo szybko, co przekłada się na większą wydajność maszyn.
• Lekka i wytrzymała konstrukcja: Aluminiowa obudowa oraz zoptymalizowany kształt sprawiają, że siłownik jest lekki, co redukuje masę ruchomych części urządzenia. Jednocześnie zastosowanie solidnych materiałów (stalowe tłoczysko, trwałe uszczelnienia) zapewnia długą żywotność i odporność na uszkodzenia mechaniczne. Siłowniki kompaktowe są projektowane tak, by mimo mniejszego rozmiaru nie traciły na sztywności i trwałości konstrukcji.
• Standardyzacja i wymienność: Zgodność z międzynarodowymi normami (np. ISO 21287) oznacza ujednolicone wymiary montażowe i parametry pracy. Ułatwia to wymianę siłowników lub integrację w istniejących układach – nie ma potrzeby przerabiania mocowań czy instalacji przy zamianie jednej marki na inną. Również akcesoria (czujniki, mocowania) są uniwersalne dla tej kategorii sprzętu.
• Bezobsługowość: Większość siłowników kompaktowych jest bezobsługowa, tzn. nie wymaga dodatkowego serwisowania w postaci smarowania czy regulacji. Wbudowane uszczelnienia są przystosowane do pracy bez oleju, a niejednokrotnie w cylinder wbudowane są elementy tłumiące (amortyzacja krańcowa) niewymagające regulacji. To wszystko redukuje wymagania konserwacyjne i upraszcza utrzymanie ruchu.
• Wszechstronność zastosowań: Dzięki różnorodności wariantów (różne skoki, średnice, wersje specjalne) siłowniki kompaktowe można dopasować do niemal każdej aplikacji, w której potrzebny jest napęd liniowy o ograniczonych wymiarach. Od wersji mini do precyzyjnych zadań, po modele dużej mocy do cięższych prac – zakres jest bardzo szeroki.

Przykładowe zastosowania siłowników kompaktowych

Siłowniki kompaktowe znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, szczególnie tam, gdzie przestrzeń montażowa jest ograniczona lub potrzebne są krótkie, szybkie ruchy. Oto niektóre z typowych obszarów ich wykorzystania:

• Automatyka przemysłowa: Niewielkie siłowniki pneumatyczne montuje się w różnego rodzaju maszynach i urządzeniach na liniach produkcyjnych. Służą do napędu manipulatorów, chwytaków, sorterów czy innych mechanizmów na stanowiskach montażowych, gdzie duże siłowniki by się nie zmieściły. W robotyce i mechatronice kompaktowe siłowniki pozwalają na precyzyjny ruch elementów wykonawczych w ograniczonej przestrzeni.
• Przemysł spożywczy i farmaceutyczny: W urządzeniach pakujących, dozujących czy etykietujących często brakuje miejsca na standardowe napędy. Kompaktowe siłowniki pneumatyczne idealnie sprawdzają się w maszynach pakujących, automatach do napełniania, czy kompaktowych liniach produkcji żywności, gdzie dodatkowo ceniona jest ich łatwa wymienność i możliwość stosowania wersji ze stali nierdzewnej (spełnienie wymogów higienicznych).
• Przemysł elektroniczny: Podczas montażu podzespołów elektronicznych wymagane są szybkie i precyzyjne ruchy na bardzo małych odległościach. Siłowniki kompaktowe stosuje się w automatycznych liniach montażu elektroniki, testerach, maszynach do pick-and-place (układanie komponentów na płytkach PCB) oraz w sprzęcie wymagającym mikro-napędów o dużej powtarzalności. Ich niewielka masa i rozmiar nie obciążają delikatnych konstrukcji urządzeń.
• Branża motoryzacyjna: W fabrykach samochodów kompaktowe siłowniki pneumatyczne są wykorzystywane w stanowiskach zrobotyzowanych i przyrządach montażowych, gdzie wykonują funkcje dociskania, pozycjonowania czy zaciskania elementów. Często stanowią elementy składowe większych modułów, np. kompaktowych zacisków spawalniczych lub testerów, gdzie liczy się zarówno siła, jak i mały rozmiar aktuatora.
• Inne zastosowania specjalne: Siłowniki o kompaktowej budowie spotyka się również w przemyśle chemicznym, drzewnym czy metalowym – wszędzie tam, gdzie standardowy siłownik nie zmieściłby się w dostępnej przestrzeni. Ponadto używane są w urządzeniach mobilnych i przenośnych (np. kompaktowe maszyny warsztatowe, sprzęt budowlany), a nawet w rozwiązaniach automatyki domowej czy scenotechnice, gdzie dyskrecja wymiarów ma znaczenie.

Siłowniki kompaktowe - sklep

W naszym sklepie internetowym znajdziesz szeroki wybór siłowników kompaktowych dostosowanych do powyższych potrzeb. Oferujemy modele o różnych średnicach i skokach, wersje dwustronnego i jednostronnego działania, a także siłowniki specjalne (z magnesami, prowadzeniem antyobrotowym, itp.). Dzięki zgodności z normami i wysokiej jakości wykonania, dostępne u nas siłowniki kompaktowe pneumatyczne zapewnią niezawodną pracę Twoich urządzeń, jednocześnie oszczędzając cenną przestrzeń w instalacji. Zapraszamy do zapoznania się z pełną ofertą w kategorii Siłowniki kompaktowe – z pewnością dobierzesz odpowiedni model spełniający wymagania Twojej aplikacji.