Was sind pneumatische Verriegelungszylinder?
Pneumatische Verriegelungszylinder, auch als Zylinder mit Feststelleinheit bezeichnet, sind pneumatische Antriebe, die mit einer mechanischen oder pneumatischen Verriegelungseinheit ausgestattet sind. Diese hält die Kolbenstange bei Druckabfall oder gezielten Stopps in einer definierten Position. Sie sind überall dort unverzichtbar, wo Positionssicherung, Bediensicherheit oder Lastsicherung gefordert sind.
Die Verriegelungszylinder von SMC arbeiten mit federbelasteten Verriegelungsmechanismen und stellen sicher, dass der Antrieb seine Position bei Bedarf beibehält.
Verriegelungsrichtungen
Je nach Baureihe und Kolbengröße sind die Verriegelungszylinder von SMC mit Ausfahrverriegelung, Einfahrverriegelung oder in bestimmten Ausführungen mit beidseitiger Verriegelung erhältlich. Die Verriegelungsrichtung muss bei der Bestellung festgelegt werden und kann nachträglich nicht geändert werden.
Die Ausfahrverriegelung sichert die Kolbenstange gegen Ausfahrkräfte. Sie ist die richtige Wahl, wenn die Last die Stange unter Schwerkraft- oder Federkraft nach außen zu drücken tendiert – beispielsweise eine angehobene Plattform oder ein gespanntes Werkstück, das bei Druckverlust weiter ausfahren würde.
Die Einfahrverriegelung sichert die Kolbenstange gegen Einfahrkräfte. Sie kommt dort zum Einsatz, wo die Last die Stange nach innen zieht – beispielsweise bei einem vertikal montierten Antrieb, der eine hängende Last trägt und bei Druckverlust einfahren würde.
Wichtig: Sofern keine beidseitige Konfiguration gewählt wird, erzeugt ein Verriegelungszylinder die Haltekraft nur in einer Richtung. Die Ausfahrverriegelung bietet keinen Widerstand gegen Einfahrkräfte, die Einfahrverriegelung keinen Widerstand gegen Ausfahrkräfte. Die korrekte Wahl der Verriegelungsrichtung ist daher anwendungskritisch.
Das Sortiment der SMC-Verriegelungszylinder
SMC bietet eines der umfangreichsten Sortimente an pneumatischen Zylindern mit Feststelleinheit auf dem Markt – mit Kolbengrößen von Ø 20 mm bis Ø 100 mm über mehrere Baureihen. Die folgenden Baureihen sind einige Beispiele aus dem vollständigen Produktprogramm:
Ein doppeltwirkender Zylinder mit integrierter Feststelleinheit, erhältlich in Kolbengrößen von Ø 32 bis Ø 100 mm. Die Feststelleinheit ist vom Zylindergehäuse trennbar, was Wartung und Austausch erleichtert. Die Verriegelung ist beidseitig ausgeführt, mit Haltekräften von 630 N (Ø 32) bis 6.080 N (Ø 100). Ein integriertes manuelles Lüften ermöglicht das Halten des verriegelten Zustands, ohne den Lüftungsanschluss unter Druck zu setzen – was Installation und Einstellung vereinfacht.
Ein kompakter, geführter Antrieb, der die Präzision des SMC-Führungszylinders MGP mit einer integrierten Feststelleinheit vereint. Erhältlich in Kolbendurchmessern von Ø 20 bis Ø 100 mm mit Gleit- oder Kugelführung – die ideale Wahl für Anwendungen mit Querkräften.
Eine einzigartige Kombination aus integrierter pneumatischer Dämpfung und Feststelleinheit in kompakter Bauform, erhältlich in Kolbendurchmesser von Ø 32 bis Ø 63 mm. Die pneumatische Dämpfung absorbiert den Aufprall an den Hubendlagen und reduziert Schlaggeräusche – die Baureihe RLQ eignet sich daher besonders für Hochgeschwindigkeitsanwendungen, bei denen sowohl Dämpfung als auch Absturzsicherung erforderlich sind. Eine werkseitig montierte Bypass-Verrohrung für Absturzsicherungsschaltkreise ist erhältlich.
Über alle Baureihen hinweg werden Kolbengeschwindigkeiten bis 500 mm/s und Betriebsdrücke bis 1,0 MPa unterstützt, mit Haltekräften von 157 N (Ø 20) bis 3.927 N (Ø 100).
Typische Einsatzgebiete pneumatischer Verriegelungszylinder
Pneumatische Zylinder mit Feststelleinheit werden in einer Vielzahl vertikaler Anwendungen zur Absturzsicherung sowie in Anwendungen eingesetzt, bei denen Zwischenstopps oder Notstopps erforderlich sind, zum Beispiel:
- Absturzsicherung von Werkstücken: Die Verriegelung rastet automatisch ein, wenn der Luftdruck abfällt, und verhindert so das Absenken von Werkzeugen oder Vorrichtungen unter dem Eigengewicht
- Werkstückspannung: Die Einfahrverriegelung hält die Spannkraft auf einem Werkstück aufrecht, auch wenn der Systemdruck abfällt
- Hauptspindelausgleich von Bearbeitungsmaschinen: Verhindert das Driften auf ausbalancierten Achsen bei Strom- oder Druckausfall
- Absturzsicherung von Hubeinrichtungen: Hält eine angehobene Last bei Notstopp oder Druckverlust sicher in Position
- Sichere Bremssteuerung: Die Verriegelungs- oder Bremseinheit wird für Zwischenstopp, Notstopp und Absturzsicherung eingesetzt
Wichtige Auswahlkriterien für den passenden Verriegelungszylinder
Bei der Auslegung eines SMC-Verriegelungszylinders sollten folgende Parameter berücksichtigt werden:
- Kolbendurchmesser und erforderliche Haltekraft: Die Haltekraft variiert je nach Kolbendurchmesser und Baureihe. Die angegebene Haltekraft entspricht stets der maximalen statischen Kapazität – wenden Sie einen angemessenen Sicherheitsfaktor für die Anwendungslast an.
- Verriegelungsrichtung: Ausfahrverriegelung, Einfahrverriegelung oder beidseitige Verriegelung müssen bei der Bestellung festgelegt werden und können nachträglich nicht geändert werden.
- Einbaulage und Führungsanforderungen: Prüfen Sie, ob die Anwendung Quer- oder Kippkräfte mit sich bringt – in diesem Fall ist eine geführte Verriegelungszylinder-Variante einer Standardausführung ohne Führung vorzuziehen.
- Hublänge: Standardhübe sind über das gesamte Sortiment verfügbar; Zwischenhübe können bei vielen Baureihen über Distanzstücke konfiguriert werden. Die verfügbaren Hubabstufungen sind der jeweiligen Baureihen-Dokumentation zu entnehmen.
- Dämpfungsanforderungen: Wenn neben der Positionsverriegelung auch eine Aufpralldämpfung an den Hubendlagen erforderlich ist, empfiehlt sich eine Baureihe mit integrierter Luftpolsterdämpfung und Feststelleinheit.
- Näherungsschalter-Kompatibilität: Viele Baureihen sind mit integrierten Dauermagneten für die Positionserfassung erhältlich und kompatibel mit dem gesamten SMC-Sortiment an Reed-Schaltern und Näherungssensoren. Die genauen Details zur Kompatibilität sind der jeweiligen Baureihen-Dokumentation zu entnehmen.
Kontaktieren Sie das Expertenteam von SMC Austria, um Ihre Anforderungen an pneumatische Verriegelungszylinder zu besprechen und individuelle Unterstützung bei der Auslegung Ihres Pneumatiksystems zu erhalten.
FAQ – Häufige Fragen zu Verriegelungszylindern
Wofür wird ein pneumatischer Verriegelungszylinder eingesetzt?
Ein pneumatischer Verriegelungszylinder wird überall dort eingesetzt, wo ein pneumatischer Antrieb seine Kolbenstangenposition halten muss, wenn der Luftdruck reduziert, unterbrochen oder gezielt entlüftet wird. Typische Einsatzfälle sind Absturzsicherung auf vertikalen Achsen, Aufrechterhaltung von Spannkräften, Positionshaltung bei Notstopp sowie Zwischenstopp-Verriegelung für sicherheitsrelevante Anwendungen.
Kann ein SMC-Verriegelungszylinder an jeder beliebigen Position im Hub verriegelt werden, oder nur an den Endlagen?
SMC-Verriegelungszylinder können an jeder beliebigen Position innerhalb des gesamten Hubs verriegelt werden – das ist einer ihrer wesentlichen Vorteile gegenüber einfachen Endlagenverriegelungen. Dies macht sie geeignet für Notstopp-Anwendungen im Zwischenhub sowie für Anwendungen, bei denen die Verriegelungsposition je nach Werkstückabmessung variiert.
Verfügen SMC-Verriegelungszylinder über eine manuelle Entriegelungsfunktion?
Ja. Alle Baureihen der SMC-Verriegelungszylinder verfügen über eine manuelle Entriegelung für Wartungs- und Notfallsituationen.
