FAQ Branchen

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Welche Unterschiede gibt es zwischen den Schwenkantrieben vom DRD/DRE (Copar) und DAPS (SYPAR) ?

Der Schwenkantrieb SYPAR (Scotch-Yoke-Pneumatic-Actuator-Rotative) basiert auf dem zweitwichtigsten Wirkprinzip für Schwenkantriebe der Prozessindustrie, dem Schwinge-Joch-Prinzip (engl. Scotch-Yoke).
Während der COPAR mit dem Rack & Pinion-Prinzip eine lineare Drehmomentcharakteristik aufweist, verläuft die Drehmomentkurve beim SYPAR nicht-linear. Diese Eigenschaft wird durch den sich im gesamten Schwenkwinkel (0°-90°) ändernden Hebelarm erzeugt. Bei der Auslegung des SYPAR-Antriebes müssen demnach 3 Werte besonders berücksichtigt werden. Diese verhalten sich wie folgt:

 

0° Losbrechmoment, Maximales Drehmoment Mmax = 100%
45° Minimales Drehmoment Mmin = 0,5 x Mmax
90° Drehmoment an den Endlagen Mend = 0,75 x Mmax

 

Der Drehmomentverlauf ist somit der wichtigste Unterschied beider Antriebe.

Können die Kugelhahn-Antriebseinheiten vom Typ VZPR die bisherigen (nicht mehr verfügbaren) Einheiten vom Typ (CR) QH-DR ersetzen?

Die Kugelhähne der VZPR-Einheiten haben bis auf die Baugröße 1/4" und 3/8" (Messing-Ausführung) und 1/4" (Edelstahl-Ausführung) die identischen Abmaße wie die Kugelhähne der (CR)QH-DR-Einheiten. Dadurch ist die Ersetzbarkeit durch die VZPR-Einheiten gewährleistet. Die Einbaumaße des pneumatischen Antriebs unterscheiden sich jedoch zu den vorigen Antrieben. Allerdings sind in den meisten Anwendungen in erster Linie die Maße des Kugelhahns entscheidend.

Kann der Linearantrieb DLP (Copac) die Standardzylinder der Fabrikautomation (z.B. DNC/ADN) ersetzen?

Der DLP wurde speziell für die besonderen Anforderungen der Prozessindustrie entwickelt und unterscheidet sich von den Standardzylindern der Fabrikautomation in wesentlichen Punkten, von denen die wichtigsten nachfolgend aufgeführt sind.

 

Vergleichsmerkmale	DLP	Standardzylinder (DNC/ADN)
Zyklen, Bewegungsgeschwindigkeitund Lebensdauer	Langsamere, seltenere Bewegungen, Auslegung für eine an die Prozessindustrie angepasste Lebensdauer	schnelle, hohe Schaltzyklen; Auslegung und Konstruktion für eine lange Lebensdauer
Endlagendämpfung	Keine Endlagendämpfung	Mit beidseitiger, ggf. einstellbarer Endlagendämpfung
Querkräfte	Nur Aufnahme von linearer Belastung (keine Querbelastung zulässig)	Aufnahme von Querkräften in Abhängigkeit von der Hublänge
Verfügbare Durchmesser	80 bis 320mm (keine kleineren Durchmesser, da meist hohe Lasten in der Prozesstechnik zu bewegen sind)	bis 320mm (je nach Zylindertyp)
Schnittstellen speziell zur Montage von Armaturen	Flanschanschluss nach ISO 5210/DIN 3358 zur Armaturenmontage	Keine passenden
Schnittstellen zur Direktmontage von Ventilen und Zubehör	Lochbild nach Namur (VDI/VDE 3845) zur Direktmontage von Magnetventil und Zubehör	Keine passenden

 

Auf welche Prozessventile (Kugelhahn/Absperrklappe) kann der Copar montiert werden?

Der Schwenkantrieb Copar entspricht der Norm ISO 5211, welche die Schnittstelle zwischen Schwenkantrieb und Armatur definiert. Die Norm definiert zwei Merkmale:

• Lochkreisdurchmesser und Bohrungsdurchmesser der Befestigungsschrauben mit denen der Antrieb an der Armatur befestigt wird
• Geometrie und Maße der mechanischen Verbindung von Armatur- und Antriebswelle

 

Um einen Schwenkantrieb für eine bestimmte Armatur auswählen zu können, muss sowohl die Flansch- als auch die Vierkantgröße bekannt sein. Beim Vierkant muss zusätzlich noch geprüft werden, ob die Rohrleitung parallel oder 45° gedreht ist.

Frieren pneumatische Antriebe und Leitungen im Winter ein?

Wasser ist als natürliche Luftfeuchtigkeit immer in der Luft vorhanden. Durch das Abkühlen der Druckluft im Winter (bei Leitungen und Antrieben im Freien) kondensiert Wasser. Es kann sich Eis bilden. Unsere Empfehlung: eine der Anwendung entsprechende Druckluftaufbereitung mit Kondensatabscheidung und Trockner verwenden.

Gibt es den Schwenkantrieb Copar mit Endlagendämpfung?

Der Schwenkantrieb verfügt über keine Endlagendämpfung, da dies aufgrund der meist langsamen Anwendungen in der Prozessindustrie nicht notwendig ist. Die über die Armaturendichtung erfolgende Dämpfung ist in den meisten Fällen ausreichend.

Gibt es ein Ersatzteil-Kit für die Schwenkantriebe Copar DRD/DRE?

Für alle Größen des Schwenkantriebs Copar gibt es ein Ersatzteil-Kit, in dem alle Dichtungen, O-Ringe, Gleitringe, beide Wellenlager und der Sicherungsring für die Welle enthalten sind. Bei einer Reparatur müssen alle Teile eingesetzt werden, da beim Demontieren des Antriebs einige Dichtungen beschädigt werden können.

Ist der Schwenkantrieb Copar auch in der Fabrikautomation einsetzbar?

Der Schwenkantrieb Copar wurde speziell für Anwendungen in der Prozessindustrie entwickelt und erfüllt dementsprechend die dort erforderlichen Kriterien. Aber es gibt auch in der Fabrikautomation einige Einsatzbereiche für diesen Schwenkantrieb, die allerdings eine sehr genaue Analyse der Applikation erfordern.

Ist die Pneumatik nicht eine teure Antriebsform?

Pneumatische Antriebe werden durch Druckluft angetrieben. Die Druckluft erzeugt ein Kompressor. Elektromechanische Stellantriebe entnehmen ihre Energie dem Stromnetz. Der Vergleich der Betriebskosten (Stromkosten) beider Antriebsformen zeigt die Kostenvorteile der pneumatischen Antriebe. Wichtig dabei ist, die Druckluftanlage (Kompressor und Speicher) entsprechend dem tatsächlichen Bedarf auszulegen.

Kann der Copar auch 3-Wege-Kugelhahne ansteuern?

Unter den 3-Wege-Kugelhahnen gibt es mehrere Bauarten, von denen viele mit dem Copar angesteuert werden können. Um einen 3-Wege-Kugelhahn mit Antrieb auslegen zu können, müssen folgende Punkte bekannt sein:

• Bohrung der Kugel in „L“- oder „T“-Form
• Erforderlicher Drehwinkel 90°, 180° oder 360°

Wie bei allen anderen Kugelhahnen werden selbstverständlich auch Applikationsdaten wie Rohrleitungsdruck, Medium, Mediumstemperatur, Arbeitsdruck des Antriebs, erforderliche Werkstoffe der Kugelhahne etc. benötigt. Mit dem Copar können nur 3-Wege-Kugelhahne angesteuert werden, die einen Drehwinkel von maximal 180° aufweisen.

Kann der Copar auch 4-Wege-Kugelhähne ansteuern?

Ja, verschiedene Bauarten können mit dem Copar angesteuert werden. Allerdings müssen die 4-Wege-Kugelhähne einen Drehwinkel von maximal 180° aufweisen. Hierzu müssen neben den Applikationsdaten wie Rohrleitungsdruck, Medium, Mediumstemperatur, Arbeitsdruck des Antriebs, erforderliche Werkstoffe der Kugelhähne folgende Punkte bekannt sein:

• Bohrung der Kugel in „L“- oder „T“-Form
• Erforderlicher Drehwinkel 90°, 180° oder 360°

Kann der Copar auch für Drehwinkel von 180° eingesetzt werden?

Der Schwenkantrieb Copar kann auch als 180°-Antrieb geliefert werden. Der doppelte Drehwinkel wird durch eine Zusatzkonstruktion zwischen Zahnstange und Ritzel erreicht. Die Zahnstange wird derart gearbeitet, dass sie im Umfang die doppelte Zähneanzahl aufweist. Als Gegenstück wird auf die Zahnstange des Kolbens ein Adapter festgeschraubt, der auf beiden Seiten zwei unterschiedliche Zahngeometrien aufweist. Die eine passt auf die Zahnstange des Kolbens und die andere auf die Zähne der Welle. Durch die Halbierung des Zähnemoduls und die damit verbundene Verdoppelung der Zähne, kann die Welle bei gleichem Kolbenhub den doppelten Drehwinkel erreichen. Durch die Modifizierung wird nur noch das halbe Drehmoment im Vergleich zum Standardantrieb der gleichen Größe erreicht.

Kann der Copar auch zum Regeln von Fluiden eingesetzt werden?

Durch den Aufbau von Stellungsreglern auf die genormte Schnittstelle lässt sich der Copar in Abhängigkeit von einem 4-20mA-Signal stufenlos regeln. Möglich ist dies bei einfach und doppelt wirkenden Antrieben. Während simple Stellungsregler nur auf elektrische Signale reagieren, können komplexere Versionen auch mit Sondermodulen und Zusatzfunktionen wie Rückmeldung/Diagnosefunktion ausgestattet werden. Deshalb ist es unbedingt notwendig, die Applikation und deren Anforderungen bereits vor der Definition des Stellungsreglers genauestens kennen zu lernen.

Kann der Copar manuell betätigt werden?

Das obere Wellenende der Schwenkantriebe DRD/DRE kann mit Hilfe eines üblichen Maulschlüssels von Hand gesteuert werden. Dies hat keinen Einfluss auf Lebensdauer und Funktion. Bei größeren Antrieben sind allerdings sehr hohe Kräfte und große Hebel notwendig, um die Welle in Bewegung zu setzen. Ist eine Endschalterbox direkt montiert, kann der Copar nur dann manuell betätigt werden, wenn die Aufbaukonsole mit einer Aussparungen versehen ist, die das vollständige Schwenken des Schlüssels um 90° ermöglicht.

Kann der Copar von doppelt auf einfach wirkend umgebaut werden?

Ein doppelt wirkender Copar DRD kann durch den Einbau von Federn von doppelt auf einfach wirkend umgebaut werden. Für jede Antriebsgröße gibt es spezielle Federn mit der entsprechenden Größe und Federkonstante. Die Anzahl der Federn kann anhand der Drehmoment-Tabellen für einfach wirkende Schwenkantriebe DRE-xx-xx in der Info 910 festgelegt werden. Als Erstes werden die Schrauben gelöst und die Deckel entfernt. Danach erfolgt der Einbau der Federn, wobei besonders auf die Position der links- und rechtsdrehenden Federn auf die Kolben zu achten ist. Beim anschließenden Befestigen der Deckel müssen die Schrauben gleichmäßig über Kreuz befestigt werden, um ein Verkanten zu vermeiden.

Kann der Schwenkantrieb Copar den Drehantrieb DRQD ersetzen?

Während der Copar speziell für die Prozessindustrie entwickelt wurde, ist der DRQD ein klassisches Produkt für die Fabrikautomatisierung. Die Anforderungen in diesen beiden Anwendungsgebieten weichen stark voneinander ab und erfordern jeweils spezielle Produkte. Aus diesem Grund sind der Copar DRD/DRE und der DRQD nicht kompatibel und können dadurch nur in den seltensten Fällen gegeneinander ausgetauscht werden.

Kann der Schwenkantrieb des CR-QH-DR durch den Copar ersetzt werden?

Der Copar und der Schwenkantrieb des CR-QH-DR funktionieren beide nach dem Zahnstange-Ritzel-Prinzip und sind daher völlig kompatibel. Allerdings ist der CR-QH-DR nur als doppelt wirkender Schwenkantrieb lieferbar ist. Daher kann der direkte Ersatz nur durch den doppelt wirkenden Copar DRD erfolgen. Der Schwenkantrieb des CR-QH-DR ist identisch mit dem des QH-DR. Die Festo-Bezeichnung „CR“ für erhöhte Korrosionsbeständigkeit bezieht sich nur auf den dreiteiligen Kugelhahn aus Edelstahl. Wenn die Applikation eine hohe Korrosionsbeständigkeit auch für den Antrieb erfordert, dann sollte der Copar mit der erhöhten Korrosionsbeständigkeit „C“ eingesetzt werden.

Kann der Schwenkantrieb des QH-DR durch den Copar ersetzt werden?

Der Copar und der Schwenkantrieb des QH-DR funktionieren nach dem Zahnstange-Ritzel-Prinzip und sind daher völlig kompatibel. Allerdings ist der QH-DR nur als doppelt wirkender Schwenkantrieb erhältlich. Daher kann der direkte Ersatz nur durch den doppelt wirkenden Copar DRD erfolgen. Die Schnittstellen zum Kugelhahn (Flansch und Vierkant) und die Drehmomente sind zu beachten.

Kann der Schwenkbereich des Copar kleiner als 90° sein?

Ja. Hierfür werden an den Deckeln längere Schrauben eingebaut, so dass der Hub des Kolbens verkürzt und damit der Drehwinkel der Antriebswelle verkleinert wird.

Kann der Schwenkbereich des Copars größer als 90° sein?

Ja. Der Schwenkantrieb Copar kann auch für größere Drehwinkel geliefert werden. Um einen Drehwinkel zwischen 90° und 180° zu erreichen, werden längere Endlagenschrauben als in Standardantrieben verwendet. Dadurch kann der Kolbenhub verkürzt bzw. beliebig eingestellt werden. Durch die Modifizierung wird nur noch das halbe Drehmoment erreicht.

Kann die Endschalterbox QH-DR-E-... beim Copar eingesetzt werden?

Die Funktion der Endschalterbox QH-DR-E-... kann bei allen Baugrößen des Schwenkantriebs Copar eingesetzt werden. Alle 3 Varianten, elektrisch, induktiv, pneumatisch, sind als Sensorbox für den Copar verwendbar. Die Geometrie und Größe der mechanischen Verbindung zwischen Antriebs- und Sensorboxwelle ist genormt und für alle Antriebe gleich. Für die Aufbaukonsole der Sensorbox auf den Antrieb lässt jedoch die Norm VDI/VDE 3845 unterschiedliche Maße zu. Die mit der Sensorbox QH-DR-E gelieferte Aufbaukonsole (Lochbild 80x30mm) passt nur bei den Copar-Größen 4 bis 26.

Kann ein einfach wirkender Schwenkantrieb von Federkraft schließend (FS) auf Federkraft öffnend (FO) umgebaut werden?

Ein einfach wirkender Schwenkantrieb kann sowohl als Federkraft schließend als auch als Federkraft öffnend bestellt werden. Der Unterschied liegt in der 180°-Drehung der Kolben, so dass die Welle entgegengesetzt zur normalen Richtung dreht. Beim Umbau eines Federkraft schließenden zu einem Federkraft öffnenden Schwenkantriebs müssen die Kolben um 180° gedreht werden. Durch die Drehung der Kolben greifen die Zahnstangen auf der entgegengesetzten Seite der Welle und zwingen diese mit der Kraft der Federn eine Linksdrehung zu machen.

 

Kann ich einen Wettbewerbsantrieb durch den Copar ersetzen?

Die meisten Schwenkantriebe in der Prozessindustrie sind kompatibel und können gegeneinander ausgetauscht werden. Das Drehmoment des Copars muss mindestens gleich hoch sein wie das des Wettbewerbers. Außerdem muss die Schnittstelle zwischen Antrieb und Armatur genau definiert werden, um den entsprechenden Antrieb mit eventuell nötigen Adaptern zu versehen.

Sind pneumatische Antriebe regelbar?

Ja. Die Antriebe Copac und Copar können mit marktüblichen Stellungsreglern geregelt werden. Ein spezifischer Regelantrieb, z.B. für Ringkolbenschieber, ist geplant. Festo berät und unterstützt bei Auswahl und Auslegung von Regelanwendungen. Zwischenstellungen sind mit Antrieben von Festo immer möglich.

Was bedeuten die KBK-Klassen?

Hinter der Bezeichnung KBK verbergen sich Korrosionsbeständigkeitsklassen. Diese sind in der Norm FN 940 070 von Festo definiert. Um die KBK-Klasse eines Produkts zu definieren, muss das Produkt 4 verschiedene Tests durchlaufen:

• W/K= Wärme/Kälte-Auslagerung (+120°C / -20°C)
• KFW= Kondenswasserfeuchtwechselklima DIN 50 017 - KFW
• SO2= Kesternich Test acc. DIN EN ISO 6988 KFW 0,2 S
• SS= Salzsprühtest mit NaCl-Lösung (5%) DIN 50 021 - SS

Die KBK-Klassen reichen von 1 bis zur höchsten Stufe 4. Bei jedem Test muss eine bestimmte Anzahl an Runden (1 Runde = 24 Stunden Test) bestanden werden. Anhand der Ergebnisse wird das Produkt in einen KBK-Matrix eingestuft und somit die KBK-Klasse festgelegt.

Welche Angaben müssen bekannt sein, um einen Copar auslegen zu können?

Die große Vielfalt an Konstruktionsprinzipien und Werkstoffen der Prozessventile wie beispielsweise Kugelhähne und Absperrklappen erfordern eine genaue Untersuchung der Applikation, um die richtige und geeignete Armatur/Antrieb-Kombination auswählen und dimensionieren zu können.