ISO 5211 für Ventile
Abbildung 1: ISO 5211 Drosselklappe
ISO 5211 ist eine internationale Norm, die die Flanschabmessungen, die Abmessungen der Antriebskomponenten und die Referenzwerte für Drehmomente für Schwenkantriebe festlegt, die mit Industriearmaturen wie Drosselklappen und Kugelhähnen verbunden werden. Die Norm definiert auch die verschiedenen Arten von Antriebseinsätzen für diese Antriebe. Dieser Artikel konzentriert sich hauptsächlich auf die ISO 5211-Norm und andere relevante ISO-Normen für Kugelhähne und Drosselklappen.
Inhaltsverzeichnis
- ISO 5211-Norm
- Flanschabmessungen
- Antriebseinsätze
- ISO 5211 Drehmomenttabelle
- Bezeichnung
- Andere ISO-Normen für Drosselklappen
- Andere ISO-Normen für Kugelhähne
Sehen Sie sich unsere Auswahl an elektrischen und pneumatischen Ventilantrieben an
ISO 5211-Norm
Moderne Ventilkonstruktionen entsprechen einer ISO-Montageschnittstelle. Der Antrieb kann direkt am Ventil montiert werden, ohne dass eine Halterung und ein Antriebslog erforderlich sind, was Zeit, Aufwand und Kosten spart. Der Vorteil der Einhaltung einer Norm wie ISO 5211 besteht darin, dass der Anwender die Teile von beliebigen Herstellern kaufen und dann Ventil und Antrieb kombinieren sowie bei Bedarf ein einzelnes Teil ersetzen kann.
ISO 5211 ist eine internationale Norm, die Anforderungen für die Befestigung von Schwenkantrieben (mit oder ohne Getriebe) an Industriearmaturen festlegt. ISO 5211 spezifiziert die folgenden Parameter:
- Die Flanschabmessungen, die für die Befestigung von Schwenkantrieben an Industriearmaturen oder Zwischenträgern erforderlich sind.
- Die Abmessungen der Antriebskomponenten von Schwenkantrieben, die für deren Befestigung an den angetriebenen Komponenten erforderlich sind.
- Die Referenzwerte der Drehmomente für Schnittstellen und Kupplungen.
Flanschabmessungen
Flansche für Schwenkantriebe (Abbildung 2, gekennzeichnet mit 1) entsprechen den in Abbildung 2 und Tabelle 1 gezeigten Abmessungen. Die Flansche können mit Schrauben, Stehbolzen oder Bolzen befestigt werden. Die Löcher für die Stehbolzen, Schrauben oder Bolzen sind gleichmäßig voneinander entfernt und außermittig positioniert (siehe Abbildung 3 und Tabelle 3) und entsprechen den Anforderungen der ISO 273. ISO 273 legt die Durchgangsloch-Durchmesser für allgemeine Anwendungen fest. Diese Werte basieren auf Berechnungen der Auflagefläche in Verbindung mit ISO-Produkt-Normen für Schrauben und Muttern.
Abbildung 2: Flanschabmessungen eines Schwenkantriebs
Tabelle 1: Flanschabmessungen (in mm)
| Flanschtyp | d1 | d2 | d3 | d4 | h1max | h2min | Anzahl der Bolzen/Stehbolzen |
| F03 | 46 | 25 | 36 | M5 | 3 | 8 | 4 |
| F04 | 54 | 30 | 42 | M5 | 3 | 8 | 4 |
| F05 | 65 | 35 | 50 | M6 | 3 | 9 | 4 |
| F07 | 90 | 55 | 70 | M8 | 3 | 12 | 4 |
| F10 | 125 | 70 | 102 | M10 | 3 | 15 | 4 |
| F12 | 150 | 85 | 125 | M12 | 3 | 18 | 4 |
| F14 | 175 | 100 | 140 | M16 | 4 | 24 | 4 |
| F16 | 210 | 130 | 165 | M20 | 5 | 30 | 4 |
| F25 | 300 | 200 | 254 | M16 | 5 | 24 | 8 |
| F30 | 350 | 230 | 298 | M20 | 5 | 30 | 8 |
| F35 | 415 | 260 | 356 | M30 | 5 | 45 | 8 |
| F40 | 475 | 300 | 406 | M36 | 8 | 54 | 8 |
| F48 | 560 | 370 | 483 | M36 | 8 | 54 | 12 |
| F60 | 686 | 470 | 603 | M36 | 8 | 54 | 20 |
Abbildung 3: Positionen der Löcher
Tabelle 2: Position der Bohrungen
| Flanschtyp | ⍺/2 |
| F03 bis F16 | 45° |
| F25 bis F40 | 22,5° |
| F48 | 15° |
| F60 | 9° |
Antriebseinsätze
Antriebseinsätze ermöglichen die direkte Montage der Stellantriebe an das Ventil gemäß ISO 5211. Die direkte Montage macht einen kupplungsartigen Montagesatz überflüssig und reduziert die Kosten für die Ventil-Antrieb-Baugruppe erheblich. ISO 5211 umfasst parallele und diagonale Vierkantantriebe, Flachkopfantriebe sowie Einfach- und Doppelkeilantriebe. Diese Antriebseinsätze sind in werkseitig gefertigten Stellantrieben integriert oder als separate Einheiten erhältlich. Zudem lassen sich diese Einsätze beim Händler oder Endanwender leicht austauschen.
Abbildung 4: Antriebseinsätze zur Verbindung von ISO 5211-Stellantrieben mit Klappenventilen: Stellantrieb (A), Antriebseinsatz (B), Klappenventil (C)
Tabelle 3: Abmessungen (in mm) und Drehmomente für den Antrieb mit parallelem oder diagonalem Vierkant
| Flanschtyp | Max. Flanschdrehmoment Nm | h4max.a | sH11 |
||||||||||
| F03 | 32 | 1,5 | 9 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| F04 | 63 | 1,5 | 9 | 11b | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| F05 | 125 | 3,0 | 9 | 11 | 14b | - | - | - | - | - | - | - | - |
| F07 | 250 | 3,0 | - | 11 | 14 | 17b | - | - | - | - | - | - | - |
| F10 | 500 | 3,0 | - | - | 14 | 17 | 19 | 22b | - | - | - | - | - |
| F12 | 1000 | 3,0 | - | - | - | - | - | 22 | 27b | - | - | - | - |
| F14 | 2000 | 5,0 | - | - | - | - | - | 22 | 27 | 36b | - | - | - |
| F16 | 4000 | 5,0 | - | - | - | - | - | - | 27 | 36 | 46b | - | - |
| F25 | 8000 | 5,0 | - | - | - | - | - | - | - | 36 | 46 | 55b | - |
| F30 | 16000 | 5,0 | - | - | - | - | - | - | - | - | 46 | 55 | 75b |
𝜙 d8 min. |
12,1 | 14,1 | 18,1 | 22,2 | 25,2 | 28,2 | 36,2 | 48,2 | 60,2 | 72,2 | 98,2 | ||
𝜙 d9 max. |
9,5 | 11,6 | 14,7 | 17,9 | 20 | 23,1 | 28,4 | 38 | 48,5 | 57,9 | 79,1 | ||
I5 min. |
10 | 12 | 16 | 19 | 21 | 24 | 29 | 38 | 48 | 57 | 77 | ||
Max. übertragbares Drehmoment Nmc |
32 | 63 | 125 | 250 | 350 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | 160000 | ||
|
ah4min. = 0,5 mm. b Kennzeichnet die bevorzugte Abmessung. c Die maximalen übertragbaren Drehmomente basieren auf einer maximal zulässigen Torsionsspannung von 280 MPa für die angetriebene Komponente. | |||||||||||||
ISO 5211 Drehmomentdiagramm
Gemäß der ISO 5211-Norm sollte das maximale Drehmoment, das über den Montageflansch einer Klappe oder eines Kugelhahns übertragen wird, den in Tabelle 4 aufgeführten Werten entsprechen. Die in Tabelle 3 angegebenen Werte basieren auf Schrauben unter Zugspannung bei einer Spannung von 290 MPa und einem Reibungskoeffizienten zwischen den Montageflächen von 0,2. Jede Abweichung von diesen definierten Parametern kann zu Variationen in den übertragenen Drehmomentwerten führen. Daher sollte bei der Auswahl eines Flanschtyps für eine bestimmte Anwendung das zusätzliche Drehmoment berücksichtigt werden, das durch Trägheit oder andere Faktoren entstehen kann.
Tabelle 4: Maximale Flanschdrehmomente gemäß ISO 5211-Norm
| Flanschtyp | Maximales Flanschdrehmoment (in Nm) |
| F03 | 32 |
| F04 | 63 |
| F05 | 125 |
| F07 | 250 |
| F10 | 500 |
| F12 | 1000 |
| F14 | 2000 |
| F16 | 4000 |
| F25 | 8000 |
| F30 | 16000 |
| F35 | 32000 |
| F40 | 63000 |
| F48 | 125000 |
| F60 | 250000 |
| F80 | 500000 |
| F100 | 1000000 |
Bezeichnung
Schwenkantriebe, die der ISO 5211-Norm entsprechen, können wie in Tabelle 5 dargestellt bezeichnet werden.
Tabelle 5: ISO 5211 Ventilbezeichnung
| Flanschbezeichnung | Zentrierzapfenidentifikation | Antriebsidentifikation | Antriebsabmessungen (in mm) |
| Flanschtypen aus Tabelle 1 |
Y: mit Zentrierzapfen N: ohne Zentrierzapfen |
V: Einzelkeilantrieb W: Doppelkeilantrieb L: Paralleler Vierkantantrieb D: Diagonaler Vierkantantrieb H: Flachkopfantrieb |
Die tatsächlichen Abmessungen des Antriebs in mm |
Beispiel
Betrachten wir einen Schwenkantrieb mit folgender Bezeichnung:
EN 150 5211 - F07 - Y - V - 22
Die Bezeichnung kann wie folgt entschlüsselt werden:
- F07: Flanschtyp
- Y: Mit Zentrierzapfen
- V: Einzelkeilantrieb
- 22: 22 mm Antriebsdurchmesser
Somit identifiziert EN 150 5211 - F07 - Y - V - 22 einen Schwenkantriebsanschluss gemäß ISO 5211-Norm mit Flanschtyp F07, Zentrierzapfen und Einzelkeilantrieb mit einem Durchmesser von 22 mm. Bitte beachten Sie, dass die Kennzeichnung der Bezeichnung auf dem Antrieb nicht obligatorisch ist. Weitere Informationen zu den Abmessungen der Antriebskomponenten für verschiedene Arten von Antriebseinsätzen finden Sie im ISO 5211-Dokument.
Zusätzliche Merkmale von ISO 5211-Antrieben
Direkt montierte ISO 5211-Ventile verfügen über zusätzliche Merkmale wie ein ausblasfestes Spindeldesign, Griffe mit integrierter Verriegelungsvorrichtung oder ein antistatisches Design. Bei einem Kugelhahn verhindert ein antistatisches Design die durch Reibung erzeugte statische Aufladung der Kugel. Das Design schützt das Ventil vor Funken, die den durchfließenden Kraftstoff entzünden könnten. Für ISO 5211-Antriebe sind auch Optionen für Modulation DPS (Digitales Positionierungssystem) oder ausfallsichere BSR (Battery Safety Return) verfügbar.
Zusätzliche Merkmale von ISO 5211-Antrieben
Direkt montierte ISO 5211-Ventile verfügen über zusätzliche Merkmale wie ein ausblassicheres Spindeldesign, Griffe mit integrierter Verriegelungsvorrichtung oder eine antistatische Ausführung. Bei einem Kugelhahn verhindert eine antistatische Ausführung die durch Reibung erzeugte statische Aufladung der Kugel. Diese Konstruktion schützt das Ventil vor Funken, die den durchströmenden Kraftstoff entzünden könnten. Für ISO 5211-Antriebe sind auch Optionen zur Modulation wie DPS (Digitales Positionierungssystem) oder ausfallsichere BSR (Battery Safety Return) verfügbar.
Weitere ISO-Normen für Absperrklappen
ISO 5752
Die ISO 5752-Norm für Absperrklappen legt die Grundreihen der Baulängen und Mittenabstände für zweiweg-metallische Absperrklappen fest. Jede Grundreihe gilt für Flansche mit Anschlussmaßen, die der entsprechenden EN- oder ASME-Flanschreihe entsprechen.
Die Baulänge ist der Abstand zwischen den beiden Dichtungskontaktflächen (Abbildung 5, linke Seite). Der Mittenabstand ist der Abstand zwischen der Ebene am äußersten Ende eines Gehäuseanschlusses, senkrecht zu seiner Achse, und der Achse des anderen Gehäuseanschlusses (Abbildung 5, rechte Seite).
Abbildung 5: Baulänge der Absperrklappe, gekennzeichnet mit 'a', und Mittenabstand, gekennzeichnet mit 'b'.
ISO 10631
Die ISO 10631 legt die allgemeinen Anforderungen für Konstruktion, Werkstoffe (z.B. Stahl, Gusseisen, Sphäroguss, Kupferlegierung), Druck-/Temperatureinstufungen und Prüfung von Absperrklappen mit metallischen Gehäusen für den Einsatz in Flansch- oder Stumpfschweißrohrsystemen fest.
IS0 16136
Die ISO 16136 legt die Anforderungen für Konstruktion, Funktionsmerkmale und Herstellung von Absperrklappen aus thermoplastischen Werkstoffen für Absperr- und Regelfunktionen fest, einschließlich ihres Anschlusses an das Rohrsystem, der Gehäusewerkstoffe und ihrer Druck-/Temperatureinstufung zwischen − 40 °C und + 120 °C für eine Lebensdauer von 25 Jahren, sowie deren Prüfungen nach der Herstellung.
Weitere ISO-Normen für Kugelhähne
ISO 7121
Die ISO 7121 legt die Anforderungen für eine Reihe von Stahlkugelhähnen fest, die für allgemeine industrielle Anwendungen geeignet sind. Die Norm umfasst Kugelhähne in Nenngrößen und gilt für die Druckstufen Class 50, 300, 600, 800 und 900. Sie enthält Bestimmungen für folgende Kugelhahn-Merkmale:
- Flansch- und Stumpfschweißenden in Größen 15 ≤ DN ≤ 600 (1/2 ≤ NPS ≤ 24)
- Steckschweißenden in Größen 8 ≤ DN ≤ 100 (1/4 ≤ NPS ≤ 4)
- Gewindeenden in Größen 8 ≤ DN ≤ 50 (1/4 ≤ NPS ≤ 2)
- Gehäusesitzöffnungen, bezeichnet als Vollbohrung, reduzierte Bohrung und doppelt reduzierte Bohrung
- Werkstoffe
- Prüfung und Inspektion
ISO 17292
Die ISO 17292 legt die Anforderungen für eine Reihe von Metallkugelhähnen fest, die für Erdöl-, petrochemische und Erdgasanlagen sowie verwandte industrielle Anwendungen geeignet sind. Sie enthält Bestimmungen für Prüfung und Inspektion sowie für folgende Ventilmerkmale:
- Flansch- und Stumpfschweißenden in Größen 15 ≤ DN ≤ 600 (½ ≤ NPS ≤ 24)
- Steckschweißenden und Gewindeenden in Größen 8 ≤ DN ≤ 50 (¼ ≤ NPS ≤ 2)
- Gehäusesitzöffnungen, bezeichnet als Vollbohrung, reduzierte Bohrung und doppelt reduzierte Bohrung
- Werkstoffe
ISO 23826
Die ISO 23826 legt die Anforderungen an Konstruktion, Typ, Prüfung, Kennzeichnung, Herstellungsprüfungen und Untersuchung für Kugelhähne fest, die verwendet werden als:
- Verschlüsse für wiederbefüllbare transportable Gasflaschen, Druckfässer und Großflaschen
- Hauptventile für Flaschenbündel
- Ventile für Gütertransporteinheiten [z.B. Anhänger, Batterie-Fahrzeuge, Gascontainer (MEGCs)], die verdichtete Gase, verflüssigte Gase und gelöste Gase befördern.
Die Norm gilt jedoch nicht für Kugelhähne für oxidierende Gase, giftige Gase und Acetylen für einzelne Gasflaschen, Druckfässer und Großflaschen.
