Aktuální vydání

celé číslo

08

2019

MSV 2019 v Brně

celé číslo

Zajímavé prvky ve výrobním programu firmy Festo

Automa 10/2000

Ing. Jiří Petránek,
FESTO

Zajímavé prvky ve výrobním programu firmy Festo

Normalizovaný válec, typ DNC – standard v rámci normy
Normy pro pneumatické válce naštěstí dovolují výrobcům, aby se od sebe odlišili. Obchodům s normalizovanými komponentami proto nemusí dominovat pouze hledisko ceny. Novou generací dvojčinných normalizovaných válců ukazuje Festo cestu k technické a ekonomické optimalizaci. Typová řada DNC splňuje kromě DIN ISO 6431 i od ní odvozené národní předpisy VDMA 24 562 (D), NFE 49 003.1 (F) a UNI 10290 (I).

Obr. 1.

Válce DNC, včetně mnoha jejich variant, se vyrábějí v sedmi velikostech od 32 do 125 mm. Maximální provozní tlak mazaného nebo nemazaného stlačeného vzduchu je 12 bar. Standardně jsou válce vybaveny nastavitelným tlumením v koncových polohách a volitelně snímáním polohy pístu.

Pro typ DNC je charakteristický nový hliníkový profil s podélnými drážkami na třech stranách pro malé snímače polohy. Díky těmto drážkám se mohou nyní i v normalizovaných válcích uplatnit snímače koncových poloh (s jazýčkovými kontakty typ SME-8 nebo bezkontaktní typ SMT-8), které se používají i v dalších řadách válců Festo – a to vše bez upevňovacích prvků a bez rozměrových přesahů.

Volnost normy byla využita při zmenšení velikosti čtvercového víka, což oproti běžným válcům přineslo zmenšení vestavného prostoru o jedenáct procent. Víko se k válci připevňuje extrémně štíhlými spojovacími šrouby, které jsou zcela zapuštěny do víka. Místo hlavy mají dutinu s vnitřním šestihranem a pro připevnění přírub, upevňovacích patek atd. jsou vybaveny ještě vnitřním závitem. Mohou se použít i stávající upevňovací součásti, které však ještě nejsou přizpůsobeny novým obrysům válce. Proto byl vyvinut nový, tvarově optimalizovaný program upevňovacích prvků.

Nový válec je tlumen hned dvakrát: jednou pomocí škrticího ventilku ve víku a podruhé tlumicím kroužkem ve víku válce, který pohltí zbytkovou energii. Píst nemá žádný kovový doraz, což přispívá ke klidnému chodu. Opakovatelná přesnost zdvihu je lepší než 0,2 mm.

Ložiska a těsnění tohoto normalizovaného válce jsou konstruovány s ohledem na dlouhou životnost. Starší normalizovaná provedení lze tímto válcem bez problémů nahradit. Moderním designem řada DNC velmi dobře zapadá do rodiny pohonů nové generace programu Festo.

Obr. 2.

Nová řada ventilů CP
Firma Festo nedávno uvedla na trh novou generaci elektromagnetických ventilů a ventilových terminálů – řadu CP (Compact Performance). Je to ucelená ventilová řada zahrnující vše od samostatných ventilů až po ventilové terminály, které je možné připojit i na průmyslovou síť. Jsou určeny především do míst, kde je v rozváděči nebo na stroji nedostatek místa. Vlivem zcela nové konstrukce je ventilový terminál zřetelně menší než dosavadní typy. Zkrácení vzdálenosti mezi ventily a akčními členy přispívá ke zvýšení rychlosti pneumatických systémů a zkrácení doby strojního cyklu.

Ventily ve ventilovém terminálu jsou obklopeny čtyřmi deskami. V pravé a levé koncové desce může být centrální napájení tlakovým vzduchem a integrované odvětrání. Spodní deska (je-li namontována) se skládá z pneumatické multipólové desky a uživatelských přípojů. Na vrchní straně terminálu se nachází elektrická propojovací deska se společným elektrickým připojením typu multipól, připojením pro AS-interface nebo pro provozní systémovou sběrnici. Stav každé cívky je indikován žlutou LED. Bez této desky lze terminál použít jako ventilovou baterii. Každý ventil (celkem dva až osm) je možné samostatně připojit pomocí konektoru s LED, s ochranným zapojením a se zalitým elektrickým kabelem.

V současné době se dodávají tři velikosti ventilů, další se plánují: první velikost má stavební šířku 10 mm, průtok 400 l/min a přípoje M7, druhá má stavební šířku 14 mm, průtok 850 l/min a přípoje G1/8" a třetí má stavební šířku 18 mm, průtok 1 600 l/min a přípoje G1/4". Rozdílných funkcí 3/2, 5/2 a 5/3 se ve výrobě dociluje vkládáním různých šoupátek do základního tělesa a vytvořením příslušných kanálků v těsnění. Maximální pracovní tlak je 10 bar, při použití odděleného řídicího tlaku je možné pracovat i s vakuem až do –0,9 bar. Ventily jsou vhodné pro přímé ovládání řídicí elektronikou, neboť jejich elektromagnetické cívky se vyznačují skutečně minimální hodnotou příkonu 0,5 W, resp. 1,6 W u velikosti 18. Ventily CP jsou vybaveny indikací napájecího napětí diodou LED a pomocným ručním ovládáním. Cenově optimální terminál s multipólovým konektorem Sub-D obsahuje čtyři až osm ventilů. U připojení na sběrnici AS-i může mít terminál maximálně čtyři cívky, tedy dva impulsní nebo čtyři monostabilní ventily. Celý terminál má stupeň krytí IP65, což zaručuje jeho bezproblémové použití i v provozech s náročným okolním prostředím.

Obr. 3.

Ventilové terminály lze připojit na průmyslovou síť dvěma způsoby. První možností je použití oddělené řídicí jednotky pro provozní komunikační sběrnici, na kterou jsou připojeny maximálně čtyři ventilové terminály s možností napojit moduly elektrických vstupů a výstupů. Tento typ řídicí jednotky byl vyvinut speciálně pro protokoly DeviceNet, Interbus-S a Profibus DP. Pro jiné protokoly a řídicí jednotky s integrovaným řízením Festo nebo Siemens lze použít známé modulární ventilové terminály Festo typu 03. Na tyto samostatně instalované stanice provozních sběrnic může být připojeno několik ventilových terminálů CP a moduly elektronických vstupů a výstupů (max. 128 I/O), které se ovládají po sběrnici.

Druhým způsobem je přímé připojení ventilového terminálu na průmyslovou komunikační síť. Použije se přitom vrchní deska s již integrovaným rozhraním patřičné sítě (v současné době je k dispozici varianta Profibus DP, Interbus Loop a DeviceNet). Na takto přímo napojený terminál je samozřejmě možné ještě připojit jednotku elektronických vstupů, např. pro snímače koncové polohy.

Nevyhovují-li z jakýchkoliv důvodů v dané aplikaci ventilové terminály (např. nejsou-li pneumatické pohony umístěny ve skupinách, ale jsou roztroušeny po celé lince), nabízí firma Festo použití samostatných ventilů řady CPE, které si zachovaly vynikající technické parametry terminálů CPV. Tyto samostatné ventily se navíc vyrábějí i ve velikosti se stavební šířkou 24 mm, při níž dosahují průtoku 3 000 l/min (příkon cívky 1,5 W).

Pro každou úlohu vhodná řada úpravných jednotek
Přizpůsobivost, robustnost, modularita a výhodný poměr mezi výkonem a cenou jsou rozhodující kritéria při výběru jednotky na úpravu stlačeného vzduchu – prvotřídní kvalita a odpovídající design se již předpokládají. Festo se na trhu angažuje hned dvěma řadami jednotek pro úpravu stlačeného vzduchu, řadou M a D s kovovými tělesy, integrovaným automatickým odpouštěčem kondenzátu a mnoha volitelnými přídavnými funkcemi.

Obr. 4.

Rozšířená řada D pokrývá s pouze třemi stavebními velikostmi všechna závitová připojení od G1/8" do G1". Nová řada M (modular) pokrývá rovněž třemi velikostmi připojení G1/8" až G3/4" a závity NPT. Srovnají-li se průtočná množství běžných filtrů s redukčním ventilem s filtrací 40 µm a tlakem 7 bar, proteče řadou D 900 až 11 000 l/min (G1"), řadou M od 500 do 9 200 l/min (G3/4"). V řadě D je možné volit ze dvou tlakových rozsahů (0 až 7, resp. 12 bar), u řady M ze čtyř: 0 až 4, 7, 10, resp. 16 bar. Obě řady mají filtrační patrony o velikosti pórů 40, 5, 1 a 0,01 µm.

V řadě M lze použít také filtr s aktivním uhlím pro zbytkový obsah oleje 0,003 mg/m3, pro decentralizované vysoušení tlakového vzduchu je k dispozici membránová sušička s rosným bodem –20 nebo –40 °C ve stejném designu řady M. Pro vyšší nároky na kvalitu stlačeného vzduchu uvádí Festo do svého programu nyní i absorpční sušičku s rosným bodem –40 °C (volitelně až –70 °C).

Úpravnými jednotkami Festo může být odloučeno celého spektrum nečistot podle definovaných tříd kvality stlačeného vzduchu podle ISO 8573-1: částice pevných látek lze odloučit od třídy 5 do třídy 1, kapalné částice třídy 7 až 1 a obsah oleje třídy 5 až 1.

Velká funkčnost je zajištěna modularitou, obzvláště u řady M, jež se vyznačuje snadnou a rychlou montáží. U obou řad se standardní kombinace úpravných jednotek dodávají již smontované. Kdo hledá robustní a ekonomicky výhodnou variantu těchto jednotek, zcela jistě zvolí řadu D.

Uveďme dva zajímavé funkční příklady. Propojení několika redukčních ventilů do jednoho bloku dovoluje z bloku vyvést různé tlaky (např. pro tlakové zóny u ventilových terminálů). Hlavní vedení má vstupní tlak 12 bar, který se postupně snižuje až k poslednímu redukčnímu ventilu řady M. Piezorezistivní tlakový převodník s digitálním ukazatelem místo manometru u redukčních ventilů řady D dovoluje nastavit a ovládat bod sepnutí, hysterezi a dobu zpoždění, číst minimální a maximální hodnoty a má výstup analogového signálu 0 až 10 V nebo 4 až 20 mA, který odpovídá tlaku 0 až 10 bar.

Obr. 5.

Jednoduché a praktické
Nový program spojek s nástrčnou koncovkou pro rozvody tlakového vzduchu v průměrech 12, 15, 18 a 22 mm otevírá úplně nové a dosud nepoznané možnosti. Jeho velkou předností je především možnost opětovného použití, rychlá instalace, navíc nejsou zapotřebí práce spojené s řezáním závitů. Tento program šroubení je ideální především pro přívod tlakového vzduchu ke strojům a rozvod vzduchu na jednotlivá pracoviště.

Celý systém šroubení CQ firmy Festo se skládá z tlakových trubek (plastových z PA nebo hliníkových), zátek, rozdělovačů a odlučovačů. Celkově vytváří systém bez netěsností s mnoha možnostmi uspořádání. Šroubení CQ je vhodné i pro potravinářský průmysl a použitelné pro průtoky až 7 000 l/min.

Popisované šroubení se vyznačuje především snadnou a rychlou montáží bez použití nářadí. Odpadají práce s řezáním závitů, pájením, lepením a svařováním. Spoje mohou být – bez vzniku netěsností – vícekrát rozebírány a opět spojovány. Značně tak ubývá práce s instalací a jsou minimalizovány případné prostoje. K poklesu nákladů přispívá i možnost opětovného použití.

Festo tak nyní nabízí také optimální přívody k pneumatickým pohonům a jiným spotřebičům vzduchu. Použití tento systém se snadnou instalací nachází v podstatě ve všech oborech hlavně pro přívod vzduchu ke strojům a rozvod vzduchu na pracoviště.