GF PA11 User manual

Bedienungsanleitung
Instruction Manual
Instruction de service
Instrucciones para la Operación
Pneumatischer Stellantrieb Typ PA11/PA21
Pneumatic actuator unit Type PA11/PA21
Servomécanisme pneumatique Type PA11/PA21
Actuadores neumáticos Tipo PA11/PA21
GF Piping Systems



Deutsch
Pneumatischer Stellantrieb Typ PA11/PA21 ..….…………………... 4
English
Pneumatic actuator unit Type PA11/PA21 ……………..……………. 25
Français
Servomécanisme pneumatique Type PA11/PA21 ………………... 46
Español
Actuadores neumáticos del tipo PA11/PA21 ………………………….. 67


Betriebsanleitung
3

Originalbetriebsanleitung Betriebsanleitung
4
Originalbetriebsanleitung
Betriebsanleitung befolgen
Die Betriebsanleitung ist Teil des Produkts und ein wichtiger Baustein im Sicherheitskonzept.
 Betriebsanleitung lesen und befolgen.
 Betriebsanleitung stets am Produkt verfügbar halten.
 Betriebsanleitung an alle nachfolgenden Verwender des Produkts weitergeben.

Betriebsanleitung Inhaltsverzeichnis
5
Inhaltsverzeichnis
Originalbetriebsanleitung ............................................................................................................... 4
Inhaltsverzeichnis............................................................................................................................ 5
1Bestimmungsgemässe Verwendung............................................................................ 6
2Zu diesem Dokument .................................................................................................... 7
2.1Warnhinweise................................................................................................................. 7
2.2Mitgeltende Dokumente................................................................................................ 7
2.3Beschriebene Typen und Funktionen........................................................................... 8
2.4Abkürzungen und Begriffe ............................................................................................ 8
3Sicherheit und Verantwortung ...................................................................................... 9
3.1Sicherheitshinweise ...................................................................................................... 9
4Transport und Lagerung ..............................................................................................10
5Aufbau und Funktion ....................................................................................................11
5.1Funktionen ....................................................................................................................12
5.2Hubbegrenzung ............................................................................................................13
5.2.1Hubbegrenzung einstellen...........................................................................................13
5.3Identifikation .................................................................................................................14
5.4Stellungsanzeige ..........................................................................................................14
6Technische Daten .........................................................................................................15
6.1Drehmomentkennlinie PA11........................................................................................16
6.2Drehmomentkennlinie PA21........................................................................................17
7Installation ....................................................................................................................18
7.1PA11: Schnittstelle F04 ................................................................................................18
7.2PA21: Schnittstelle F05 ................................................................................................18
7.3Steuerluft ......................................................................................................................19
8Inbetriebnahme.............................................................................................................19
9Wartung.........................................................................................................................20
9.1Wartungsplan................................................................................................................20
10Störungsbehebung .......................................................................................................21
11Zubehör .........................................................................................................................22
11.1Zubehör steuerluftseitig (Details siehe www.gfps.com) ............................................22
12Entsorgung....................................................................................................................23

Betriebsanleitung Bestimmungsgemässe Verwendung
6
1 Bestimmungsgemässe Verwendung
Die nachfolgenden Beschreibungen und Anweisungen gelten für die pneumatischen
Stellantriebe vom Typ PA11 und PA21 mit Funktion DA, FC oder FO.
 Diese Stellantriebe betätigen Ventile mit einem Schwenkbereich von 90° über die F04/05-
Schnittstelle bis zu einem Antriebsmoment von maximal 20 Nm und werden durch
Steuerluft (2,8 – 7 bar) einer externen Steuerung angetrieben.
Folgende Funktionen dieser Stellantriebe stehen zur Verfügung:
 Doppelt wirkender pneumatischer Stellantrieb (DA)
 Einfach wirkender pneumatischer Stellantrieb mit Feder für die
Sicherheitsstellung ZU (FC)
 Einfach wirkender pneumatischer Stellantrieb mit Feder für die
Sicherheitsstellung AUF (FO)
Der pneumatische Stellantrieb kann auf beliebige Schwenkarmaturen mit einer Schnittstelle
gemäß ISO 5211montiert werden.
Für andere als die hier aufgeführten Verwendungsarten sind die pneumatischen Stellantriebe
nicht vorgesehen! Insbesondere gilt:
 Es darf kein Steuerdruck über 7,5 bar verwendet werden.
 Die F04/05-Schnittstelle darf nicht mit höheren Kräften belastet werden, als nach
prEN12570 (maximale Haltekräfte zur Betätigung von Armaturen) zugelassen ist.
 Die pneumatischen Stellantriebe dürfen nicht unter Wasser betrieben werden.
HINWEIS
Die pneumatischen Stellantriebe können nur dann einwandfrei funktionieren, wenn sie nach
dem entsprechenden Steuerschema fachgerecht angeschlossen wurden.
Siehe dazu Kapitel 5 „Aufbau und Funktion”, Seite 11.
HINWEIS
Mögliche Risiken bei Fehlgebrauch:
 Nichtbeachten der Ventil- und Antriebsspezifikation kann zu verfrühtem Verschleiss
führen oder dazu, dass das zu steuernde Ventil nicht öffnet bzw. nicht schliesst.
 Ein unkontrolliertes Austreten der Steuerluft kann zu Fehlfunktion des Ventils führen
(Ventil öffnet bzw. schliesst nicht komplett).
 Feuchte Steuerluft kann zu vorzeitigem Verschleiss führen, siehe Kapitel 6 „Technische
Daten”, Seite 15.
 Ein Verstopfen der Be- oder Entlüftungsöffnung kann dazu führen, dass sich der Antrieb
zu langsam oder nicht über seinen vollen Stellbereich bewegt, siehe Kapitel 5.1
„Funktionen”, Seite 12.

Betriebsanleitung Zu diesem Dokument
7
2 Zu diesem Dokument
Dieses Dokument beinhaltet alle notwendigen Informationen, um das Produkt zu montieren,
in Betrieb zu nehmen, zu betreiben und zu warten.
2.1 Warnhinweise
In dieser Anleitung werden Warnhinweise verwendet, um Sie vor Tod, Verletzungen oder vor
Sachschäden zu warnen. Lesen und beachten Sie diese Warnhinweise immer!
WARNUNG
Lebensgefahr oder Gefahr schwerer Körperverletzung!
Bei Nichtbeachtung droht möglicherweise Tod oder schwere Körperverletzung!
VORSICHT
Gefahr der Körperverletzung!
Bei Nichtbeachtung droht Körperverletzung!
HINWEIS
Sachschadenrisiko!
Bei Nichtbeachtung droht Sachschaden (Zeitverlust, Datenverlust, Maschinendefekt etc.)!
Weitere Auszeichnungen
Symbol Bedeutung
1.

Handlungsaufforderungen in einer nummerierten Handlungsabfolge.
Handlungsaufforderungen

•
Aufzählungen verschiedener Ebenen
2.2 Mitgeltende Dokumente
 GF Piping Systems Planungsgrundlagen Industrie
 Betriebsanleitung der verwendeten Schwenkarmatur
Diese Unterlagen sind über die Vertretung von GF Piping Systems oder unter www.gfps.com
erhältlich.

Zu diesem Dokument Betriebsanleitung
8
2.3 Beschriebene Typen und Funktionen
Pneumatischer Stellantrieb Nennweite Schnittstelle Code-Nr.
PA11 FC DN 10 – 25 F04 198 150 127
PA11 FO DN 10 – 25 F04 198 150 128
PA11 DA DN 10 – 25 F04 198 150 129
PA21 FC DN 32 – 50 F05 198 150 130
PA21 FO DN 32 – 50 F05 198 150 131
PA21 DA DN 32 – 50 F05 198 150 132
PA11 FC, mit Hubbegrenzung DN 15 – 25 F04 198 150 144
PA11 FO, mit Hubbegrenzung DN 15 – 25 F04 198 150 145
PA11 DA, mit Hubbegrenzung DN 15 – 25 F04 198 150 146
PA21 FC, mit Hubbegrenzung DN 32 – 50 F05 198 150 147
PA21 FO, mit Hubbegrenzung DN 32 – 50 F05 198 150 148
PA21 DA, mit Hubbegrenzung DN 32 – 50 F05 198 150 149
2.4 Abkürzungen und Begriffe
Abkürzung Beschreibung
DA Funktion DA: Doppelt wirkend (Double Acting)
ohne Federkraft, Steuerluft zum Öffnen und Schliessen
DN Nennweite
FC Funktion FC: Federkraft schliessend (Failsafe Close)
FO Funktion FO: Federkraft öffnend (Failsafe Open)
MF-Modul Multifunktions-Modul
NAMUR Normenarbeitsgemeinschaft für Mess- und Regeltechnik
in der Chemischen Industrie
PA Pneumatischer Antrieb
PP-GF Polypropylen-Glasfaser

Betriebsanleitung Sicherheit und Verantwortung
9
3 Sicherheit und Verantwortung
3.1 Sicherheitshinweise
WARNUNG
Verletzungsgefahr beim Zerlegen des Produkts!
Pneumatische Stellantriebe mit Funktion FC und FO besitzen vorgespannte Federn zur
automatischen Rückstellung in die Sicherheitsstellung.
 Das Zerlegen dieser Antriebe ist gefährlich, es darf vom Kunden nicht durchgeführt
werden.
 Die Demontage des pneumatischen Stellantriebs darf nur in der Sicherheitsstellung
nach Abklemmen der Druckluftzufuhr erfolgen.
Sorgfaltspflicht des Betreibers
Die hier beschriebenen pneumatischen Stellantriebe wurden unter Berücksichtigung einer
Risikobeurteilung und den zutreffenden europäischen harmonisierten Normen konstruiert
und hergestellt. Sie entsprechen damit dem Stand der Technik und gewährleisten die
genannten vorgeschriebenen Sicherheitsstandards.
Diese Sicherheit kann in der betrieblichen Praxis jedoch nur dann erreicht werden, wenn im
Gesamtsystem alle dafür erforderlichen Massnahmen getroffen werden.
Es unterliegt der Sorgfaltspflicht des Planers von Anlagen, in die das Ventil mit pneumati-
schem Stellantrieb eingebaut ist, und des Betreibers solcher Anlagen, diese Massnahmen
zu planen und ihre Ausführung zu überwachen.
Der Betreiber muss Folgendes sicherstellen:
 Produkt nur bestimmungsgemäss verwenden, siehe Kapitel 1 „Bestimmungsgemässe
Verwendung”, Seite 6. Insbesondere sind die der Bestellung und Lieferung zugrunde-
liegenden Auslegungsparameter der Steuerluft zutreffend.
 Den pneumatischen Stellantrieb nur in einwandfreiem, funktionstüchtigem Zustand
betreiben und die Sicherheitseinrichtungen in der anlagenseitigen Versorgung mit
Druckluft regelmässig auf ihre Funktionstüchtigkeit überprüfen. Kein beschädigtes oder
defektes Produkt verwenden. Beschädigtes Produkt sofort aussortieren.
 Produkt und Zubehör nur von Personen montieren lassen, die die erforderliche
Ausbildung, Kenntnis oder Erfahrung haben.
 Rohrleitungssystem fachgerecht verlegen und regelmässig überprüfen.
 Nur ausreichend qualifiziertes und autorisiertes Personal bedient die Steuerung des
pneumatischen Stellantriebs.
 Personal regelmässig in allen zutreffenden Fragen der örtlich geltenden Vorschriften für
Arbeitssicherheit, Umweltschutz, vor allem für druckführende Rohrleitungen und, falls
zutreffend, elektrische Geräte unterweisen.
 Bedienungsanleitungen des Ventils und sämtlicher verwendeter Zusatzmodule ebenso
beachten.

Transport und Lagerung Betriebsanleitung
10
4 Transport und Lagerung
Das Produkt muss sorgfältig behandelt, transportiert und gelagert werden. Hierzu sind
folgende Punkte zu beachten:
 Produkt beim Transport gegen äussere Gewalt (Stoss, Schlag, Vibrationen etc.) schützen.
 Produkt in ungeöffneter Originalverpackung transportieren und/oder lagern.
 Sicherstellen, dass das Produkt weder durch mechanische noch durch thermische
Einflüsse beschädigt werden kann.
 Antriebe vor Montage auf Transportschäden untersuchen. Ein beschädigtes Produkt darf
nicht eingebaut werden.
 Produkt vor Staub, Schmutz, Feuchtigkeit sowie Wärmestrahlung schützen. Insbesondere
die Anschlüsse dürfen weder durch mechanische noch durch thermische Einflüsse
beschädigt werden.

Betriebsanleitung Aufbau und Funktion
11
5 Aufbau und Funktion
Pos. Name Pos. Name
1 Gehäuse aus PP-GF 6 Schnittstelle F04/05 nach ISO 5211
2 Zubehörschnittstelle nach NAMUR 7 Ritzelwelle
3 Stellungsanzeige 8 Kolben mit Zahnstange
4 Federdeckel 9 Federpaket, vorgespannt, nicht
vorhanden bei Funktion DA
5 Steuerluftanschluss Rp1/8“
Der pneumatische Stellantrieb setzt sich aus den folgenden Bauteilen zusammen:
 Gehäuse (1) mit aufgeschraubtem Federdeckel (4), Stellungsanzeige (3),
Steuerluftanschluss (5) und Zubehörschnittstelle (2) nach NAMUR
 Federdeckel (4), mit einem montierten, vorgespannten Federpaket (9) versehen
 Steuerluftanschluss (5), bei Funktion DA mit internen Umlenkbohrungen versehen
 Ritzelwelle (7)
 Kolben mit Zahnstange (8)
Die pneumatischen Stellantriebe steuern Ventile über ihre mechanische F04/05-Schnittstelle
in die Stellungen AUF und ZU (90° Stellwinkel).
Die dazu benötigte Steuerluft erhalten sie von einem an den Steuerluftanschluss (5)
angeschlossenen Vorsteuer-Magnetventil, siehe Kapitel 11 „Zubehör”, Seite 22.
Die pneumatischen Stellantriebe zeigen die Stellungen AUF und ZU mechanisch an (3). Über
einen optional erhältlichen Stellungsregler können durch Regelung der Steuerluft diverse
Zwischenstellungen angefahren werden.
Mit der als Zubehör erhältlichen Handbetätigung kann bei einem Ausfall der Druckluft-
versorgung der Kugelhahn Typ 546 von Hand in die Stellungen AUF und ZU gebracht werden.

Aufbau und Funktion Betriebsanleitung
12
5.1 Funktionen
Funktion FC: Federkraft schliessend
Steuerluft über 3/2-Vorsteuer-Magnetventil
am Anschluss A dreht den Antrieb 90° nach
links
Funktion FO: Federkraft öffnend
Steuerluft über 3/2-Vorsteuer-Magnetventil
am Anschluss A dreht den Antrieb 90° nach
rechts
Funktion DA: Doppelt wirkend
Steuerluft über 5/2-Vorsteuer-Magnetventil
am Anschluss A dreht den Antrieb 90° nach
rechts
Steuerluft über 5/2-Vorsteuer-Magnetventil
am Anschluss B dreht den Antrieb 90° nach
links
Verhalten bei Druckabfall
Bei den Funktionen FC und FO setzt die eingebaute Feder den Antrieb bei Druckabfall in die
Sicherheitsposition zurück.
Bei Ausführungen mit Funktion DA bleibt der Antrieb bei Druckabfall in seiner momentanen
Position stehen.

Betriebsanleitung Aufbau und Funktion
13
5.2 Hubbegrenzung
Bei Ausführungen mit Hubbegrenzung ist die Hubbegrenzung ab Werk auf 90° eingestellt.
Diese Einstellung kann bei Bedarf verändert werden. Eine Begrenzung der Drehbewegung in
Richtung Arbeitsposition auf weniger als 90°, z. B. auf 45°, ist auf diese Weise möglich.
HINWEIS
Bei Ausführungen mit Funktion DA ist nur eine Begrenzung in Öffnungsrichtung möglich.
1 Abdeckhaube
2 Einstellschraube
3 Sicherungsmutter
5.2.1 Hubbegrenzung einstellen
 Sicherstellen, dass keine Druckluft ansteht
 Abdeckhaube (1) abschrauben
 Stellantrieb mit Steuerluft in Arbeitsstellung bringen (Funktion DA: Stellung ZU)
 Sicherungsmutter (3) lösen
 Einstellschraube (2) gegen den Uhrzeigersinn (Funktion FC) bzw. mit dem Uhrzeigersinn
(Funktion FO/DA) drehen, bis die gewünschte Hubbegrenzung erreicht ist
 Stellantrieb in Ruhestellung bringen (Funktion DA: Stellung AUF)
 Hubbegrenzung prüfen. Falls notwendig, Schritte 3 bis 6 wiederholen
 Sicherungsmutter (3) festziehen
 Abdeckhaube (1) aufschrauben

Aufbau und Funktion Betriebsanleitung
14
5.3 Identifikation
Pos. Name Pos. Name
1 Bestellnummer 5 Max. Steuerdruck
2 Ventilkörperwerkstoff 6 Nennweite
3 Funktion 7 Seriennummer
4 Typ
5.4 Stellungsanzeige
Position ZU Position AUF
Die Ventilpositionen können an der Markierung (2) der Stellungsanzeige (1) abgelesen werden.
Die Zubehörschnittstelle nach NAMUR (3) dient zur Anbringung von Zubehör, wie z. B.
Stellungsrückmeldung oder Stellungsregler.

Betriebsanleitung Technische Daten
15
6 Technische Daten
Als Referenz siehe auch Planungsgrundlagen, verfügbar zum Download unter
http://www.gfps.com
>> Support and Services >> Planning Assistance >> Planning Fundamentals >> Planning
Fundamentals Industry
Daten Wert
Steuermedium Druckluft
Druckluftklasse nach ISO8573-1 2 oder 3 bei -10 °C,
3 oder 4 bei T > 0 °C
Max. zulässiger Steuerdruck 7 bar
Min. zulässiger Steuerdruck für FC/FO 4,5 bar
Steueranschluss Rp1/8''
Stellzeit 1 – 2 s, mit Drosselventil bis 5 s
Stellwinkel 90°
Wirkung Federkraft schliessend (FC)
Federkraft öffnend (FO)
Doppelt wirkend (DA)
Stellungsanzeige optisch
Gehäusewerkstoff glasfaserverstärktes Polypropylen (PP-GF)
Umgebungsbedingungen
Zulässige Umgebungstemperatur –10 bis +50 °C
Zulässige Luftfeuchte 0 – 100 %
Steuervolumen DN FC/FO DA
PA11 10 0,15 dm3offen
0,18 dm3
geschlossen
0,15 dm3
15
20
25
PA21 32 0,28 dm3offen
0,35 dm3
geschlossen
0,28 dm3
40
50

Technische Daten Betriebsanleitung
16
6.1 Drehmomentkennlinie PA11

Betriebsanleitung Technische Daten
17
6.2 Drehmomentkennlinie PA21

Installation Betriebsanleitung
18
7 Installation
7.1 PA11: Schnittstelle F04
7.2 PA21: Schnittstelle F05

Betriebsanleitung Inbetriebnahme
19
7.3 Steuerluft
HINWEIS
Be- und Entlüftungsöffnung nicht verstopfen!
Bei Ausführungen mit Funktion FC/FO darf die mit einem grünen Reduzierstopfen
geschützte Entlüftungsöffnung (1) nicht beschädigt oder verstopft werden, da sonst die
Bewegung des Antriebs gehemmt wird.
Die Steuerluftanschlüsse sind mit Aufklebern (2) versehen, die die Wirkung der Steuerluft
am jeweiligen Anschluss bezeichnen. Im obigen Beispiel öffnet Steuerluftanschluss A, es
handelt sich also um einen pneumatischen Stellantrieb der Funktion FC (Federkraft
schliesst).
Steuerluft wird über den freien Steueranschluss A (Funktion FC und FO) oder über beide
Steueranschlüsse A und B (Funktion DA) beaufschlagt.
8 Inbetriebnahme
 Passenden Steuerdruck wählen, siehe Kapitel 6 „Technische Daten”, Seite 15.
 Kugelhahn und Anschlüsse auf Dichtheit prüfen.