GF PA11 User manual

Pneumatischer Stellantrieb
Typ PA11/PA21
Servomécanisme
pneumatique
Type PA11/PA21
Pneumatic actuator unit
Type PA11/PA21
Bedienungsanleitung
Instruction de service
Instruction Manual

2
Die technischen Daten sind
unverbindlich. Sie gelten nicht
als zugesicherte Eigenschaften
oder als Beschaffenheits-
oder Haltbarkeitsgarantien.
Änderungen vorbehalten.
Es gelten unsere Allgemeinen
Verkaufsbedingungen.

3
Inhaltsverzeichnis
Seite
1. Einleitung/Allgemeine Hinweise 4
2. Herstellererklärung 4
3. Bestimmungsgemässe Verwendung 5
4. Sicherheitshinweise 6
4.1 Sorgfaltspflicht des Betreibers
4.2 Besondere Gefahren
4.3 Transport und Lagerung
5. Aufbau des Antriebes 9
6. Aufbau der Armatur 10
7. Übersicht der einzelnen Systemkomponenten 13
8. Steuerschemata 14
9. Technische Daten des Stellantriebes 15
10. Montage des MFM auf den Kugelhahn 16
mit eingebautem Endschalter
11. Technische Merkmale des MFM 18
12. Befestigungsplatte 21
13. Zubehör 22
14. Baugruppen/Einzelteile 26
Servomécanisme pneumatique
Type PA11/PA21 27
Pneumatic actuator unit Type PA11/PA21 53

4
1. Einleitung
Die vorliegende Bedienungsanleitung enthält sämtliche
Angaben betreffend Aufbau, Installation sowie
Inbetriebnahme des pneumatischen Stellantriebes
Typ PA11/PA21.
Allgemeine Hinweise
Warnhinweise
In dieser Anleitung werden Warnhinweise verwendet,
um Sie vor Verletzungen oder vor Sachschäden zu
warnen. Lesen und beachten Sie diese Warnhinweise
immer!
Warnsymbol Bedeutung
Unmittelbar drohende Gefahr!
Bei Nichtbeachtung drohen Ihnen Tod oder
schwerste Verletzungen.
Möglicherweise drohende Gefahr!
Bei Nichtbeachtung drohen Ihnen schwere
Verletzungen.
Gefährliche Situation!
Bei Nichtbeachtung drohen leichte Verletzungen oder
Sachschäden.
Vorsicht
Gefahr
Warnung
2. EG-Herstellererklärung
Der Hersteller: Georg Fischer Rohrleitungssysteme
AG, CH-8201 Schaffhausen erklärt, dass die pneumati-
schen Antriebe PA11/PA21 keine verwendungsfertigen
Maschinen im Sinne der EG-Maschinenrichtlinie sind
und daher nicht vollständig den Anforderungen dieser
Richtlinie entsprechen können.

5
Die Inbetriebnahme dieser Antriebe ist so lange
untersagt, bis die Konformität der Gesamtanlage, in
die Armatur und Antrieb eingebaut sind, mit den unten
genannten EG-Richtlinien erklärt ist.
98/37 EG Maschinenrichtlinie
Änderungen am Antrieb, die Auswirkungen auf die
in dieser Bedienungsanleitung angegebenen tech-
nischen Daten und den bestimmungsgemässen Ge-
brauch haben, den Antrieb also wesentlich verändern,
machen diese Herstellererklärung ungültig.
Warnung
3. Bestimmungsgemässe
Verwendung
Die nachfolgenden Beschreibungen und Anweisungen
gelten für die Pneumatikantriebe:
Typ PA11 Pneumatik-Schwenkantrieb
DA/FC/FO
Typ PA21 Pneumatik-Schwenkantrieb
DA/FC/FO
Diese Antriebe sind dazu bestimmt, nach Aufbau an
GF Armaturen und Anschluss an eine anlagenseitige
Steuerung
• KugelhähnemittelsSteuerdruckvon2,8bis
7 bar, bis zu einem Antriebsmoment von maximal
20 Nm zu betätigen, und zwar
• jenachBauartderAntriebepneumatisch,
doppelt wirkend (Typzusatz DA) oder einfach wirkend
mittels Feder für die Sicherheitsstellung ZU (Typzu-
satz FC) oder einfach wirkend für die Sicherheitsstel-
lung AUF (Typzusatz FO),

6
• dieseArmaturenmiteinemaufgebautenMagnet-
ventil in die Stellungen AUF und ZU zu steuern. Das
Magnetventil muss entweder ab Werk GF mitgelie-
fert oder bauseits montiert sein,
• dieseStellungenAUF und ZU mit einem elektrischen
Signal an die anlagenseitige Steuerung melden,
wenn der Antrieb dafür mit einer solchen Zusatzbau-
gruppe ausgerüstet ist,
• beiAusfallderDruckluftversorgungmittelsHandbe-
tätigung diese Stellungen zu ermöglichen, wenn der
Antrieb dafür mit einer solchen Zusatzbaugruppe
ausgerüstet ist.
Für andere als die hier aufgeführten Verwendungsar-
ten ist der Antrieb nicht vorgesehen. Insbesondere ist
darauf hingewiesen, dass es nicht zugelassen ist:
• Steuerdrückeüber7,5barzuverwenden
• DieHandbetätigungmithöherenKräftenzubela-
sten, als nach prEN12570 (maximale Haltekräfte zur
Betätigung von Armaturen) zugelassen ist,
• aufgebauteMagnetventileundStellungsrückmelder
unter Wasser zu betreiben.
Der Antrieb kann nur dann einwandfrei funktionieren,
wenn er nach dem Anschlussschema Seite 14 für
doppelt wirkenden Betrieb und Betrieb mit Sicher-
heitsstellung AUF oder ZU fachgerecht angeschlossen
wurde.
4. Sicherheitshinweise
4.1 Sorgfaltspflicht des Betreibers
Die hier beschriebenen Pneumatikantriebe wurden
unter Berücksichtigung einer Gefährdungsanalyse und
den zutreffenden Europäischen harmonisierten Nor-
men konstruiert und hergestellt. Sie entsprechen damit
dem Stand der Technik und gewährleisten die genann-
ten vorgeschriebenen Sicherheitsstandards.
Warnung

7
Diese Sicherheit kann in der betrieblichen Praxis
jedochnurdannerreichtwerden,wennalledafürerfor-
derlichen Massnahmen getroffen werden.
Es unterliegt der Sorgfaltspflicht des Planers von Anla-
gen, in die die Armatur mit Pneumatikantrieb eingebaut
ist und des Betreibers solcher Anlagen, diese Massnah-
men zu planen und ihre Ausführung zu überwachen.
Der Betreiber muss insbesondere sicherstellen, dass
• dieArmaturmitPneumatikantriebnurbestim-
mungsgemäss verwendet wird (siehe hierzu Ab-
schnitt 3),
• diederBestellungundLieferungzugrundeliegenden
Auslegungsparameter des Druckes der Steuerluft
und die Spannung für elektrische Zusatzbaugruppen
des Pneumatikantriebs auch tatsächlich zutreffen,
• derPneumatikantriebnurineinwandfreiem,funk-
tionstüchtigen Zustand betrieben wird und die
Sicherheitseinrichtungen in der anlagenseitigen
Versorgung mit Druckluft regelmässig auf ihre Funk-
tionstüchtigkeit überprüft werden,
• nurausreichendqualifiziertesundautorisiertes
Personal den Antrieb einplant, anschliesst und die
Steuerung bedient und dass es regelmässig in allen
zutreffenden Fragen der örtlich geltenden Vorschrif-
ten für Arbeitssicherheit – insbesondere solche für
elektrische Geräte – unterwiesen wird, und
• dieseBetriebsanleitungunddiedarinenthaltenen
Hinweise kennt und beachtet.
4.2 Besondere Arten von Gefahren
Einfachwirkende Pneumatikantriebe mit Sicherheits-
stellungen AUF und ZU (Typ-Zusatzbezeichnungen FO
und FC) besitzen vorgespannte Federn zur Betätigung
bei Druckluftmangel. Das Zerlegen dieser Antriebe ist
gefährlich und darf nur nach einer speziellen Repa-
raturanleitung (von GF anfordern!) und unter Aufsicht
einer Sicherheitsfachkraft ausgeführt werden. Die
Demontage von der Armatur darf
Warnung

8
nur in der Sicherheitsstellung nach Abklemmen der
Druckluftzufuhr erfolgen.
Bei allen Arbeiten an elektrischen Zusatzbaugruppen
des Pneumatikantriebs sind die elektrischen Verbin-
dungen der Steuerspannung vorher abzuklemmen.
Einstellarbeiten, die unter Spannung vorgenommen
werden müssen, dürfen nur mit speziell isolierten
Werkzeugen vorgenommen werden.
Im Weiteren ist die Bedienungsanleitung der Handar-
matur zu beachten. Sie ist integraler Bestandteil die-
ser Anleitung.
4.3 Transport und Lagerung
Die Antriebe müssen sorgfältig behandelt, transportiert
und gelagert werden. Hierzu sind folgende Punkte zu
beachten:
• DieAntriebemüsseninderungeöffnetenOriginal
verpackung transportiert und/oder gelagert werden.
• DieAntriebesindvorschädlichenphysikalischen
Einflüssen wie Staub, Wärme (Feuchtigkeit) zu
schützen.
• InsbesonderedieAnschlüssedürfenwederdurch
mechanische noch durch thermische Einflüsse be-
schädigt werden.
• UnmittelbarvorderMontagesinddieAntriebeauf
Transportschäden zu untersuchen. Beschädigte
Antriebe dürfen nicht eingebaut werden.
Warnung

9
5. Aufbau des Antriebes
Der pneumatische Antrieb PA11/PA21 setzt sich aus
den folgenden Bauteilen zusammen:
• GehäusemitaufgeschraubtemFederdeckel,
Stellungsanzeige und Namur Luftanschluss
• Federdeckelmitmontiertem,vorgespanntem
Federpaket
• NamurLuftanschlussmitinternenUmlenk
bohrungen für Funktion DA
• KolbenmitZahnstange
• Ritzelwelle
Für spezielle Anwendungen können die Antriebe mit
verschiedenen Ergänzungsbausätzen/Zubehör ausge-
rüstet werden (siehe Zubehör).
1 Federdeckel
2 OptischeStellungsanzeige
3 Gehäuse aus PP-GF
4 Kolben mit Zahnstange
5 Ritzelwelle
6 Federpaket vorgespannt
7 Steuerluftanschluss Rp1/8“
!
V
§
$% &
/

10
1
4
3
2
5
3a
open
close
Vorgehen bei der Montage ohne Handbetätigung
• DieAdapterplattemitdenbereitsfixiertenKlam-
mern am Stellantrieb festschrauben (Nockenstel-
lung beachten).
• MontagedesMultifunktionsmodulsaufden
Kugelhahn ohne eingebauten Endschalter.
1. Gehäuse
2. Gehäusedeckel
3. Schaltscheibe* mit Schaltnocken 3a
4. Schraube
5. Gerätestecker 3P + E nach
DIN EN 175301-803*
(Vorgänger DIN 43650)
*nur bei Ausführung des MF-Moduls mit
vormontierten Mikroschaltern
• Gehäusedeckelentfernen.
• DasMFModulkannbeiKugelstellunggeöffnetoder
geschlossen auf den Kugelhahn Typ 546 montiert
werden.
6. Aufbau der Gesamtarmatur
Die pneumatischen Antriebe PA11 und PA21 können
auf die Kugelhähne Typ 546 montiert werden. Mittels
des geeigneten Kupplungsstückes und der Wahl der
geeigneten Adapterplatte können die Antriebe mit den
vormontierten Klammern mit dem Multifunktionsmodul
verbunden werden. Je nach Funktion des Antriebes
FC, FO oder DA ist darauf zu achten, dass die Stellung
der Armatur mit der Stellung des Antriebes überein-
stimmt. Auf der Seite 12 sind die einzelnen Komponen-
ten ersichtlich und wie sie mit oder ohne Handbetäti-
gung zusammengefügt werden.

11
•Zapfen ist asymmetrisch.
• DiePositiondesZapfensmussmiteinerder
beiden Darstellungen identisch sein.
AZapfenstellung bei geschlossenem
Kugelhahn.
BZapfenstellung bei geöffnetem
Kugelhahn.
•Setzen Sie das MF-Modul auf den Kugelhahn.
•Auf Übereinstimmung der Kontur achten!
Achten Sie dabei auf die eckige (a) bzw. runde (b) Kon-
tur sowie die Position der asymmetrischen Aussparung
(c) des Zapfens.
•Ziehen Sie die 4 vormontierten Schrauben (Torx)
an. Das MF-Modul ist nun fest mit dem Kugelhahn
verbunden.
•Kupplung und Kupplungsstück in das Multi-
funktionsmodul einlegen.
•Den Stellantrieb mit Adapterplatte mittels vormon-
tierten Klammern am Multifunktionsgehäuse fest-
schrauben.

12
Montage mit Handbetätigung
Zuerst die Teile für die Handbetätigung am Antrieb
festschrauben (Nockenstellung beachten).
• KupplungshebelmitZwischenstückoben
• Stellhebel
• Zwischenstückunten
• DasweitereVorgehenwiebeiderMontageohne
Handbetätigung
Stellantrieb Typ PA11/21
Kupplungshebel mit
Zwischenstück oben
Stellhebel
Zwischenstück
unten
Adapterplatte mit
Klammern
Kupplungsstück
Multifunktions-Modul
Kugelhahn Typ 546
Mit Handbetätigung Ohne Handbetätigung

13
7. Übersicht der einzelnen
Systemkomponenten
Kugelhahn Typ 230
1 Stellantrieb PA11/PA21
2 Adapterplatte DN10–50 mit
Kupplungsteil
3 Multifunktions-Modul DN10–50
4 Kugelhahn Typ 546 DN10–50
1
PA11
2
3
DN 10/15
4
DN 20
4
DN 25
4
DN 32
4
DN 40
4
DN 50
4
2
3
2
3
2
3
1
PA21
F04 F05(ISO5211)

14
8. Steuerschema
Hinweis
Bitte beachten Sie:
Für die funktionsgerechte Montage des Stellantriebes
ist es wichtig, dass die Stellung des Antriebes mit der
Stellung der Armatur übereinstimmt.
Stellantrieb offen > Armatur offen
Stellantrieb geschlossen > Armatur geschlossen
Bei der Montage eines Stellantriebes mit einem Georg
Fischer Kugelhahn muss auf die Stellung des Kugel-
hahnzapfens geachtet werden.
Federkraft schliessend
(FC)
1 Magnetventil
3/2-Wege
stromlos geschlossen
Federkraft öffnend
(FO)
1 Magnetventil
3/2-Wege
stromlos geschlossen
Doppelt wirkend
(DA)
1 Magnetventil
5/2-Wege
(alternativ 4/2-Wege)
5/2-Wege-Ventil 4/2-Wege-Ventil

15
9. Technische Daten des
Stellantriebes
Stellantrieb
Steuermedium Neutrale, nicht aggressive Gase
(Ansteuerung mit Flüssigkeiten auf
Anfrage)
Temperatur Steuermedium max. 40°C
Steuerdrücke (Richtwerte)
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
01234567
PA11 DA
PA11 FC/FO 0°
PA11 FC/FO 30°
PA11 FC/FO 60°
PA11 FC/FO 90°
PA 11 Drehmomentkennlinie
Torque at the actuator spindle
for different pressures and positions
Torque [Nm]
Control pressure [bar]
Air
torque
Torque
balance
Spring
torque
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
01234567
PA21 DA
PA21 FC/FO 0°
PA21 FC/FO 30°
PA21 FC/FO 60°
PA21 FC/FO 90°
PA21 Drehmomentkennlinie
Torque at the actuator spindle
for different pressures and positions
Torque [Nm]
Control pressure [bar]
Air
torque
Torque
balance
Spring
torque
Steueranschluss Rp1/8“
Stellzeit 1–2 s, mit Drosselventil bis 5 s
Stellwinkel 90° R
Wirkungsweise – Federkraft schliessend (FC)
 –Federkraftöffnend(FO)
– Doppelt wirkend (DA)
Zulässige –10° bis +50°C
Umgebungstemperatur
Zulässige 0–¢00%
Luftfeuchtigkeit
Max. zulässiger 7 bar
Steuerdruck
Min. zulässiger 4,5 bar
SteuerdruckfürFC/FO
Stellungsanzeige optisch
Gehäusewerkstoff PP glasfaserverstärkt
Steuervolumen DN Einfach Doppelt
in dm3wirkend wirkend
   (FC/FO) (DA)
mm dm3dm3
10 1) 2)
15
PA 11 20 0,15 0,18 0,15
25
32
PA 21 40 0,28 0,35 0,28
50
1) offen
2) geschlossen

16
1
4
3
2
5
3a
open
close
Explosionszeichnung
1 Gehäuse
2 Gehäusedeckel
3 Schaltscheibe mit Schaltnocken 3a
4 Schraube
5 Gerätestecker 3P + E nach DIN EN 175301-803
(Vorgänger DIN 43650)
Das MF-Modul kann bei Kugelstellung geöffnet oder
geschlossen auf den Kugelhahn Typ 546 montiert wer-
den.
Zapfen ist asymmetrisch
Die Position des Zapfens muss mit einer der beiden
Darstellungen identisch sein.
10. Montage des Multifunktions-
moduls mit eingebautem
Endschalter
UnmittelbarvorderMontageistdasMFModul
auf Transportschäden hin zu untersuchen. Es wird
empfohlen, das MF-Modul erst unmittelbar vor
demEinbauderOriginalverpackungzuentnehmen.
Das MF-Modul ist werkseitig bereits mit den entspre-
chenden Schaltern ausgerüstet und funktionsgeprüft!
Ein Demontieren des Deckels ist nicht erforderlich.
Aufbau des MF-Moduls mit eingebautem Schalter

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A Zapfenstellung bei geschlossenem Kugelhahn
B Zapfenstellung bei geöffnetem Kugelhahn
Setzen Sie das MF-Modul auf den Kugelhahn
Auf Übereinstimmung der Kontur achten!
Achten Sie dabei auf die eckige (a) bzw. runde (b) Kon-
tur sowie die Position der asymmetrischen Aussparung
(c) des Zapfens.
Ziehen Sie die 4 vormontierten Schrauben (Torx) an.
Das MF-Modul ist nun fest mit dem Kugelhahn
verbunden.
Bringen Sie den Schaltnocken (3a) in die entsprechende
Position.
Bei geöffnetem Kugelhahn
Bei geschlossenem Kugelhahn
Das MF-Modul ist jetzt für die Montage
des Antriebes bereit: siehe (6.0)

18
11. Technische Merkmale des
Multifunktions-Moduls
Dieses Modul dient zur elektrischen Signalisierung der
Ventilstellungen von Georg Fischer Kugelhähnen Typ
546. Das Multifunktions-Modul ist direkt auf den Kugel-
hahn aufschraubbar.
CE-Kennzeichnung
Gemäss Maschinenrichtlinien 98/37/EG (vormals
89/392/EWG) gelten diese Antriebe/Armaturen nicht als
Maschine,könnenjedochineineals
Maschine geltende Installation eingebaut werden.
Wir weisen ausdrücklich darauf hin, dass die Inbe-
triebnahme so lange untersagt ist, bis festgestellt
wurde, dass diese Maschine (Anlage), in die diese
Produkte eingebaut werden, den Bestimmungen der
EG-Maschinenrichtlinien
98/37/EG entspricht.
Aufbau des Multifunktions-Moduls
inklusive Rückmelder
1 Gehäuse
2 Deckel
3 Schaltscheibe
4 Schalterhalter
 5 Mikroschalter«AUF»
 6 Mikroschalter«ZU»
7 Gehäusestecker 3P + E
nach DIN EN 175301-803
(ehemals DIN 43650)
8 Dichtung

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Schaltertyp Schaltleistung Code-Nr.
Mikroschalter 250 V W 167 482 626 DN 10–¢5
Ag, Ni 6 A *) 167 482 627 DN 20–25
167 482 628 DN 32–40
167 482 629 DN 50
Mikroschalter 4 – 30 V= 167 482 635 DN 10–15
mit Goldkontakt 1 – 100 mA 167 482 636 DN 20–25
Au 167 482 637 DN 32–40
167 482 638 DN 50
* bei ohmscher Last.
Bei induktiver Last Schutzbeschaltung vorsehen!
Zuordnung Multifunktions-Modul inklusive
elektrischer Rückmelder
Dimension Dimension Dimension Dimension
DN 15 DN 20 und DN 25 DN 32 und DN 40 DN 50
Allgemeine technische Daten
des Multifunktions-Moduls
Schutzart mit DIN-Stecker: IP 65
Schutzart mit Kabeldurchführung: IP 67
Umgebungstemperatur:–10°Cbis+50°C
A geschlossen
B geöffnet
C schwarz
D blau (kurzes Kabel)
E blau (langes Kabel)
Anschlussschaltbild

20
Schaltertyp Schaltleistung Code-Nr.
Induktivschalter 5 – 3 V 167 482 653 DN 10–15
NPN 0,1 A 167 482 654 DN 20–25
167 482 655 DN 32–40
167 482 656 DN 50
Induktivschalter 5 – 30 V= 167 482 662 DN 10–15
PNP 0,1 A 167 482 663 DN 20–25
167 482 664 DN 32–40
167 482 665 DN 50
A geschlossen
C blau
D schwarz
E schwarz
F braun
b geöffnet
Anschlussschaltbild
Schaltertyp Schaltleistung Code-Nr.
Induktivschalter 8 V = 167 482 671 DN 10–15
Namur 167 482 672 DN 20–25
(Eigensicher) 167 482 673 DN 32–40
Zulassungen: 167 482 674 DN 50
ATEX 2023x, CSA
EMV gemäss EN
60947-5-2
Normkonformität
EN 60947-5-6
A geschlossen
B geöffnet
C blau
D braun
Anschlussschaltbild