Pneumatik war gestern

Die technische Entwicklung elektronischer Komponenten liefert eine ganze Reihe von Vorteilen. Antriebe wie die Ex-Max-Generation von Schischek ermöglichen einfaches Handling, flexible Gestaltung und hohe Anpassungsfähigkeit an Anlagen und Systeme. Darüber hinaus liegen nicht nur Installations- und Wartungskosten, sondern vor allem die Betriebskosten bei elektrischen Anlagen deutlich niedriger.

Klein, kompakt, universell einsetzbar, montagefreundlich und sicher, dies sind die Vorteile der ExMax-Antriebe. Dabei besitzen sie höchste Zulassungen gemäß Atex für die Zonen 1, 2, 21 und 22 für alle Gase, Nebel, Dämpfe und Stäube. Die Zertifizierung erfolgte durch die PTB mit der Kennzeichnung II2G EEx d [ia] IIC T5/T6 für Gase und II2D IP 66 T 80 °C für Stäube.

Mit Drehmomenten von 5 bis 30 Nm, bei Abmessungen von nur 80 x 95 x 210 mm und 3,5 kg Gewicht, eignen sich ExMax-Antriebe für Luftklappen, Volumenstromregelungen, Brandschutzklappen, Drosselklappen, Kugelhähne und andere drehende Bewegungsabläufe. Die kompakte Bauform gestattet die Montage an Klappen und Armaturen auch bei ungünstigen Platzverhältnissen. Für sicherheitsrelevante Aufgaben sind die Antriebe mit integriertem Federrücklauf ausgestattet, wobei die Funktion stromlos auf oder stromlos zu, aufgrund der achssymmetrischen Bauweise durch Links/Rechts-Montage vor Ort gewählt wird.

Typische Einsatzgebiete dieser Stellantriebe sind Lackieranlagen, Reinraumsysteme in der Chemie und Pharmazie, Kühlanlagen, Absauganlagen, lufttechnische Anlagen auf Containern und Transportschiffen, Lagerhallen für Gefahrstoffe, Silos, Mühlen, verfahrenstechnische Anlagen sowie Brandschutzklappen auf Öl- und Gasplattformen. Die hohe Flexibilität liegt zum einen im integrierten Weitbereichs-Spannungsnetzteil, das von 24 bis 230 V alle AC- und DC-Versorgungen erkennt und sich darauf einstellt, zum anderen in den vor Ort einstellbaren Laufzeiten (motorisch 5-stufig von 3 bis 120 s/90° Drehwinkel und Federrücklauf 2-stufig, mit 3 und 10 s/90° Drehwinkel). Die Regel- und Ansteuerungsmöglichkeiten reichen von auf-zu, über 3-Punkt- bis hin zu Stetigversionen mit 0…10 V(DC) und 4…20 mA (inklusive Rückführsignal 0…10 V(DC) und 4…20 mA), jeweils mit oder ohne Federrücklauffunktion.

Abgerundet wird die Qualifikation der Antriebe durch ein robustes Aluminium-Gehäuse, ausgeführt in IP 65, eine integrierte, geregelte Heizung zum Einsatz bis -40 °C und die Anbaumöglichkeit verschiedenster Zubehörelemente, z. B. zusätzlicher Hilfsschalter, Montagekonsolen und einer Drehwinkelbegrenzung. Für besonders schwierige Umgebungsbedingungen steht ab Herbst 2004 eine Version mit Edelstahlgehäuse in AISI 316 zur Verfügung.

ExMax-Stellantriebe sind preiswert und erfüllen trotzdem alle Anforderungen bezüglich Funktionalität und Explosionsschutz, zudem sind sie durch die blockierfeste Steckverbindung auf Vierkantachsen von Armaturen und Klappen sehr montagefreundlich. Adaptionen nach DIN EN 5211 (z.B. für Kugelhähne und Drosselklappen) sind ebenso einfach zu realisieren wie die Verbindung mit runden Achsen mittels Klemmverbindung (optionales Zubehör).

Die in den Stufen 3, 15, 30, 60 und 120 s auf 90°-Drehwinkel vor Ort einstellbaren Motorlaufzeiten ermöglichen es, die Antriebe auch nach der Installation systemspezifisch anzupassen. Gleiches gilt für Federrücklaufantriebe mit vor Ort wählbaren Federrücklaufzeiten von 3 oder 10 s – und das alles ohne spezielle Hilfsmittel oder Programmiergeräte. Je nach Antriebstype sind sogar zwei verschiedene Drehmomente einstellbar. Die integrierte, geregelte Heizung ist über die Spannungsversorgung des Antriebs stets mitversorgt und wird je nach Umgebungsbedingung zugeschaltet.

Bei stetigen Antrieben wird mittels Knopfdruck am Antrieb ein Abgleichvorgang gestartet und bei eingegrenztem Stellwinkel das Regelsignal und die Rückführsignale auf diesen Stellwinkel automatisch abgeglichen. Dieser Abgleich ist ebenso wie alle Parametriervorgänge bei komplett installiertem, in Betrieb befindlichem Antrieb, ohne Unterbrechung der Spannungsversorgung durchführbar – und das innerhalb des explosionsgefährdeten Bereiches. Möglich werden diese extrem einfachen Einstellvorgänge durch ein im Antrieb integriertes, von außen zugängiges Bedienfeld.

Speziell für motorisierte Brandschutzklappen sind die Antriebe mit der Bezeichnung ExMax-…BF ausgelegt. Sie sind nicht nur mit Federrücklauffunktion ausgestattet, sondern verfügen zusätzlich über einen eigensicheren Ausgang zum direkten Anschluss eines Temperaturbegrenzers (Type FireSafe). Dieser wird vor Ort mit dem Antrieb verkabelt und fährt bei der Grenztemperatur von 72 °C im Inneren der Brandschutzklappe bzw. außerhalb den Antrieb in eine definierte Endstellung. Der Sensor ist zur Überprüfung der Brandschutzklappe vor Ort zusätzlich mit einem Taster ausgestattet. ExMax-BF-Antriebe sind zudem mit integrierten, potenzialfreien Hilfsschaltern ausgestattet, die bei 5° bzw. 85° Drehwinkel zur Endstellungsmeldung dienen.

Kostenseitig sind elektrische Antriebslösungen pneumatischen deutlich überlegen. Auch wenn bei einer einfachen Auf-zu-Funktion bei oberflächlicher Betrachtung der Pneumatikzylinder billig erscheint, verbergen sich die wahren Kosten in der Lufterzeugung, Luftbehandlung, Rohrverlegung, zusätzlichen Komponenten wie elektropneumatischen Umschaltern (EPU), aufwändigerer Schaltanlagentechnik mit zwei Energiesystemen und den hohen Aufwendungen für Verbrauch und Wartung. Vergleicht man beide Systeme unter Einbeziehung von Hilfsschaltern im Ex-Bereich oder gar stetigen Ansteuerungen, dann liegt bereits die Addition aller erforderlichen pneumatischen Antriebskomponenten weit über dem Preis eines entsprechenden elektrischen Antriebs.

cav 430

Physikalisch-Technische Bundesanstalt PTB

SPS/IPC/Drives 2004