Druckschalter
Mechanische Druckschalter
Mechanische Druckschalter
Technische Merkmale / Vorteile
Alu-Druckgußgehäuse
IP 54 oder IP 65
auch in -Ausführung
Wandbefestigung
oder direkt auf Druckleitung
Schaltelement
(Mikroschalter)
Sollwerteinstellung
plombierbar
Arretierung der
Sollwertspindel
Klemmenanschluß
oder Steckanschluß
nach DIN 43 650
Form A
Edelstahl-Sensorgehäuse
Edelstahl Druckbalg
mit internem Anschlag
Druckanschluß
G 1/2“ außen
G 1/4“ innen
Zentrierzapfen
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Druckschalter
Mechanische Druckschalter
Druckschalter
Allgemeine Beschreibung
Wirkungsweise
Der im Sensorgehäuse (1) anliegende Druck wirkt auf den Meßbalg (2).
Druckänderungen führen zu Bewegungen des Meßbalgs (2), die über einen Druckstift (4) auf die
Schaltbrücke (5) übertragen werden. Die Schaltbrücke ist in gehärteten Spitzen (6) reibungsfrei gelagert.
Bei steigendem Druck bewegt sich die Schaltbrücke (5) nach oben und betätigt den Mikroschalter (7).
Als Gegenkraft wirkt die Feder (8), deren Vorspannung durch die Einstellschraube (9) verändert werden
kann (Schaltpunkteinstellung). Durch Drehen der Sollwertspindel (9) wird die Laufmutter (10) bewegt
und die Vorspannung der Feder (8) verändert. Die Schraube (11) dient zur werksseitigen Justierung
des Mikroschalters. Die Gegendruckfeder (12) sorgt für stabiles Schaltverhalten, auch bei niedrigen
Einstellwerten.
Drucksensoren
Bis auf wenige Ausnahmen im Niederdruckbereich sind alle Drucksensoren mit Meßbälgen, teilweise
aus einer Kupferlegierung, meist aber in hoher Nirostahlqualität ausgestattet. Die Meßbälge sind,
gemessen an den zulässigen Werten, niedrig belastet und machen nur eine geringe Hubbewegung.
Daraus resultiert eine hohe Lebensdauer bei gleichzeitig geringen Schaltpunktdriften und hoher Überdrucksicherheit. Außerdem ist der Hub der Druckbälge durch einen internen Anschlag begrenzt,damit
die aus dem Überdruck resultierenden Kräfte nicht auf das Schaltwerk übertragen werden können.
Die mediumsberührten Teile des Sensors sind ohne Zusatzwerkstoffe miteinander verschweißt, die
Sensoren enthalten keinerlei Dichtungen. Cu-Bälge, die nur für niedrige Druckbereiche verwendet
werden, sind mit dem Sensorgehäuse verlötet. Die Sensorgehäuse und alle mediumsberührten Teile
im Sensor können auch komplett in Edelstahl 1.4571 hergestellt werden (Baureihe DNS). Genaue
Werkstoffangaben enthalten die einzelnen Datenblätter.
Druckanschluß
Der Druckanschluß ist bei allen Druckschaltern nach DIN 16288 (Manometeranschluß G 1/2A) ausgeführt. Wahlweise kann auch im Innengewinde G 1/4 nach ISO 228 Teil 1 angeschlossen werden.
Max. Einschraubtiefe am Innengewinde G 1/4 = 9 mm.
Zentrierzapfen
Bei Anschluß am Außengewinde G 1/2 mit Dichtung im Gewinde (d. h. ohne die beim Manometeranschluß übliche Dichtscheibe) ist der beigelegte Zentrierzapfen nicht erforderlich. Differenzdruckschalter
haben 2 Druckanschlüsse (Max. und Min.) und sind je an einem Innengewinde G 1/4 anzuschließen.
1 = Druckanschluß
2 = Meßbalg
3 = Sensorgehäuse
4 = Druckstift
5 = Schaltbrücke
6 = Lagerspitzen
7 = Mikroschalter oder andere
Schaltelemente
8 = Sollwertfeder
9 = Stellspindel
(Schaltpunkteinstellung)
10 = Laufmutter
(Schaltpunktanzeige)
11 = Justierschraube für
Mikroschalter
(Werksjustierung)
12 = Gegendruckfeder
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Allgemeine technische Daten
mit Mikroschalter der Baureihen DCM, VCM, DNM, DNS, DDC.
Die techn. Daten der bauteilgeprüften Geräte weichen teilweise geringfügig davon ab.
(Siehe jeweiliges Typenblatt)
Aluminium Druckguß GD AI Si 12 Aluminium Druckguß GD AI Si 12
G 1/2 Außengewinde (Manometeranschluß) und G 1/4 Innengewinde
Bei Differenzdruckschaltern DDCM Innengewinde G 1/4
Potentialfreier Umschaltkontakt. Potentialfreier Umschaltkontakt.
Bei steigendem Druck von 3–1 auf 3–2 Bei steigendem Druck von 3–1 auf 3–2
einpolig umschaltend. einpolig umschaltend.
8 A bei 250 V AC 3 A bei 250 V AC
5 A bei 250 V AC induktiv 2 A bei 250 V AC induktiv
8 A bei 24 V DC 3 A bei 24 V DC
0,3 A bei 250 V DC 0,03 A bei 250 V DC
min. 10 mA, 12 V DC min. 2 mA, 24 V DC
vorzugsweise senkrecht senkrecht
siehe techn. Datenblatt
IP 54; (bei Klemmenanschluß …300 IP 65) IP 65
– EEx de IIC T6 geprüft nach EN
50014/50018/50019 (CENELEC)
– PTB 02 ATEX 1121
Steckanschluß nach DIN 43 650 (Reihe 200) Klemmenanschluß
oder Klemmenanschluß (Reihe 300)
PG 11 / bei Klemmenanschluß M 16 x 1,5 M 16 x 1,5
siehe Datenblätter –15 bis +60 °C
An Stellspindel einstellbar. nach Abnahme des KlemmenkastenBei Schaltgerät 300 muß dazu der Klemmen- deckels an Stellspindel einstellbar
kastendeckel abgenommen werden.
einstellbar oder nicht einstellbar nicht einstellbar
(siehe Typenübersicht)
ausschließlich bei Steckanschlußgehäuse 200 möglich
max. 70 °C, kurzzeitig 85 °C max. 60 °C
Höhere Mediumstemperaturen sind möglich, wenn durch geeignete Maßnahmen (z. B. Wassersackrohr) die obengenannten Grenzwerte am Schaltgerät sichergestellt sind.
Alle Druckschalter können mit Vakuum beaufschlagt werden, das Gerät wird dadurch
nicht beschädigt.
< 1 % vom Arbeitsbereich (bei Druckbereichen > 1 bar)
Bis 4 g keine nennenswerten Abweichungen.
Bei sinusförmiger Druckaufgabe und Raumtemperatur 10 x 106 Schaltspiele.
Die zu erwartende Lebensdauer ist sehr stark von der Art der Druckaufgabe abhängig, deshalb kann
diese Angabe nur als grober Richtwert dienen. Bei pulsierender Druckaufgabe oder bei Druckschlägen
in hydraulischen Systemen ist eine Druckstoßminderung zu empfehlen.
Überspannungskategorie III, Verschmutzungsgrad 3, Bemessungsstoßspannung 4000 V.
Die Konformität zu DIN VDE 0110 (01.89) wird bestätigt.
Die mediumsberührten Teile aller Druckschalter mit Sensor aus Stahl oder Edelstahl sind öl- und fettfrei. Die Sensoren sind hermetisch gekapselt, sie enthalten keine Dichtungen. (Siehe auch ZF 1979
Besondere Verpackung)
Schaltgehäuse
Druckanschluß
Schaltfunktion
und Anschlußplan
(gilt nur für Ausführung
mit Mikroschalter)
Schaltleistung
(gilt nur für Ausführung
mit Mikroschalter)
Einbaulage
Schutzart
(bei senkrechter Einbaulage)
Zündschutzart (Ex)
PTB-Zulassung
Elektrischer Anschluß
Kabeleinführung
Umgebungstemperatur
Schaltpunkt
Schaltdifferenz
Plombiermöglichkeit
Mediumstemperatur
Vakuum
Wiederholgenauigkeit
der Schaltpunkte
Vibrationsfestigkeit
Mechanische Lebensdauer
Isolationswerte
Öl-und fettfrei
Normalausführung
Steckanschluß Klemmenanschluß
…200 …300
-Ausführung
…700
Druckschalter
Mechanische Druckschalter
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Druckschalter
Druckschalter „besonderer Bauart“
Die Drucküberwachung und Druckbegrenzung in
· Dampfkesseln · Heißwasser-Heizsystemen
· Fernheizungen · Gasanlagen
· Ölleitungen · Feuerungssystemen
· Flüssiggasanlagen u. s. w.
ist von großer sicherheitstechnischer Bedeutung.
Druckschalter „besonderer Bauart“
Begriffe und Information
Bauteilprüfung
Drucküberwachungsgeräte für sicherheitsrelevante Anwendungen müssen zuverlässig arbeiten und
nach den jeweils relevanten Richtlinien geprüft sein. Die Zuverlässigkeit der Druckwächter und
Druckbegrenzer muß durch eine Bauteilprüfung nachgewiesen werden, die durch die jeweils
zuständigen Prüfstellen (z. B. TÜV und DVGW) durchgeführt wird. Der folgende Teil enthält das FemaProduktionsprogramm für sicherheitstechnisch relevante Drucküberwachung in wärmetechnischen
und verfahrenstechnischen Anlagen.
Besondere Bauart
Die Wortschöpfung „besondere Bauart“ stammt aus dem VdTÜV-Merkblatt DRUCK 100/1,
Ausg. 04.83, in dem die Anforderungen an Druckwächter und Druckbegrenzer für Dampfkessel
und Heißwasseranlagen festgelegt sind. Ursprünglich nur für Drucküberwachung im Dampf- und
Heißwasserbereich verwendet, wird das Merkmal „besondere Bauart“ mehr und mehr als Qualitätsund Sicherheitsargument auch für andere Anwendungen übernommen. Der folgende Teil beschreibt
die Anforderungen an Druckbegrenzer „besonderer Bauart“. Anhand von sicherheitstechnischen
Analysen werden Empfehlungen für die richtige Auswahl von Druckbegrenzern gegeben.
Definitionen des VdTÜV-Merkblatts DRUCK 100/1:
Druckwächter (DW)
Druckwächter sind Geräte, die die Beheizung bei Über- und / oder Unterschreiten eines fest eingestellten
Druckgrenzwerts abschalten und die Beheizung erst nach Druckänderung wieder freigeben.
Druckbegrenzer (DB)
Druckbegrenzer sind Geräte,die die Beheizung bei Über- und / oder Unterschreiten eines fest eingestellten Druckgrenzwerts abschalten und gegen selbsttätiges Einschalten verriegeln.
Druckgegrenzer besonderer Bauart (SDB)
Druckbegrenzer besonderer Bauart erfüllen die gleichen Aufgaben wie Druckbegrenzer. Sie müssen
zusätzlich die Anforderungen an die erweiterte Sicherheit nach Abschnitt 3.3 (der DRUCK 100/1) erfüllen.
TÜV
DVGW
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Gesicherter Zustand
Gemäß DIN VDE 0660, Teil 209, ist der gesicherte Zustand des Systems dann erreicht, wenn am
Ausgangskontakt ein Ausschaltbefehl ansteht, das bedeutet, daß im sicheren Zustand der Mikroschalter im Druckbegrenzer betätigt (geöffnet) und der Steuerstromkreis unterbrochen ist. Nachgeschaltete Schaltglieder müssen in gleicher Weise reagieren. Die Betriebsart der Sicherheitsdruckbegrenzung entspricht damit dem Ruhestromprinzip.
Zusätzliche Anforderungen an Druckbegrenzer „besonderer Bauart“
Abschnitt 3.3 des VdTÜV-Merkblatts Druck 100 /1:
Druckbegrenzer „besonderer Bauart“ müssen bei Bruch im mechanischen Teil des Meßwerks zu
einer Abschaltung und Verriegelung der Beheizung führen. Diese Anforderung ist auch erfüllt,
wenn der mechanische Teil des Meßwerks auf schwingende Beanspruchung gerechnet ist oder eine
Prüfung mit 2 Mio. Schaltspielen bestanden hat und die druckbeanspruchten Teile des Meßwerks aus korrosionsbeständigen Werkstoffen bestehen.
(Verkürzter Auszug aus VDTÜV-Merkblatt DRUCK 100/1)
Demnach gibt es 2 Möglichkeiten, die Anforderungen nach „besonderer Bauart“ zu erfüllen:
a) Durch einen selbstüberwachenden Drucksensor, der so konstruiert ist, daß ein Bruch im mechani-
schen Teil des Meßwerks zu einer Abschaltung nach der sicheren Seite führt. (siehe Bild 1)
b) Durch den Nachweis einer Dauerprüfung mit 2 Mio. Schaltspielen während der Bauteilprüfung.
(siehe Bild 2)
a) Selbstüberwachender Drucksensor mit Sicherheitsmembrane
(nur für Maximaldrucküberwachung)
Bild 1 zeigt das Schnittbild eines Drucksensors, der die Anforderungen an besondere Bauart erfüllt.
Die Meßkammer ist begrenzt durch Gehäuse (1), Boden (2) und Meßbalg (3).
Alle Teile bestehen aus Nirostahl und sind miteinander ohne Zusatzwerkstoffe verschweißt. Bei steigendem Druck bewegt sich der Meßbalg (3) nach oben, unterstützt durch die Gegendruckfeder (5). Als
Gegenkraft wirkt die im Schaltgerät eingebaute Sollwertfeder. Auf der Innenseite des Bodens ist ein
Übertragungsbolzen aufgelegt, der die druckabhängigen Bewegungen des Meßbalgs (3) auf das
darüberliegende Schaltwerk überträgt. Im oberen Teil des Übertragungsbolzens ist eine Kunststoffmembrane (7) eingespannt, die nicht mit dem Medium in Verbindung steht und im Normalbetrieb die
Bewegungen des Meßbalgs mitmacht, aber selbst keinen Einfluß auf die Stellung des Meßbalgs hat.
Bei Bruch des Meßbalgs (3) kann das Medium in den Innenraum des Balgs entweichen. Der Mediumsdruck liegt jetzt an der Unterseite der Membrane an (PL). Infolge der deutlich größeren wirksamen
Fläche der Membrane gegenüber dem Meßbalg wird eine zusätzliche Kraft erzeugt, die den Übertragungsbolzen (6) nach oben drückt. Dies führt zur Abschaltung nach der sicheren Seite. Der damit
erreichte Abschaltzustand wird normalerweise elektrisch oder mechanisch verriegelt, so daß auch bei
wieder fallendem Druck die Anlage abgeschaltet bleibt. Die Kunststoffmembrane (7) ist kein drucktragendes Teil, sie hat im Normalbetrieb keine Funktion und ist nur wirksam, wenn am Meßbalg eine
Leckage auftritt. Sicherheitsmembranen der beschriebenen Bauart sind bis 32 bar zulässig, dies dürfte
für die meisten Anwendungen ausreichen.
b) Drucksensoren mit Nachweis von 2 Mio. Schaltspielen (DWR-Reihe)
Bei dieser Bauart geht man davon aus, daß die Drucksensoren, die während der Bauteileprüfung
einer dynamischen Beanspruchung von 2 Mio. Schaltspielen standgehalten haben, als zuverlässige
Elemente gelten können. Eine zusätzliche Sicherheitseinrichtung im Sensor haben sie nicht. Obwohl
die Geräte mit größter Sorgfalt hergestellt und geprüft werden, können Maximaldruckbegrenzer ohne
zusätzliche Sicherheitseinrichtung zu gefährlichen Zuständen führen, wenn durch Sekundäreinwirkungen
Fehler auftreten, die bei den Prüfungen nicht zu erkennen sind. Ursache dafür können sein: Lochkorrosion
durch abgelagerte Metallpartikel auf dem (meist sehr dünnwandigen) Balg des Drucksensors, Materialfehler im Druckbalg oder eine aufgebrochene Schweißnaht. Trotz sorgfältiger Herstellung und Prüfung:
Ein Restrisiko bei Maximaldrucküberwachung bleibt bestehen. Letztlich muß der Anwender und
Betreiber der Anlagen selbst entscheiden, mit welchem Grad von Sicherheit er seine Druckbehälter
überwachen will.
Bei Minimaldrucküberwachung sind auch die Drucksensoren ohne Sicherheitsmembrane selbstüberwachend.
Druckschalter
Druckschalter „besonderer Bauart“
Druckbegrenzer ohne Sicherheitsmembrane (nicht selbstüberwachend bei Maximaldrucküberwachung) DWR…
Selbstüberwachender Maximaldruckbegrenzer mit Sicherheitsmembrane DWAM…, DWAMV…,
SDBAM…
8
3
2
1
5
7
6
45
Druckschalter
Druckschalter „besonderer Bauart“
Sicherheitsanalyse bei
Maximaldrucküberwachung
Wirkungsrichtung beachten
Die vorhergehende Beschreibung und die sicherheitsanalytische Betrachtung bezog sich auf die Überwachung des Maximaldrucks. Die sichere Seite heißt hier: Die Energiezufuhr abschalten (z. B. Brenner
aus), um weiteren Druckanstieg zu vermeiden.
Eine völlig andere Betrachtung ist bei der Überwachung des Minimaldrucks notwendig. Die sichere
Seite bedeutet hier: Vermeiden, daß der Druck weiter absinkt (Beispiel: Heißwasseranlagen mit Fremddruckhaltung oder Überwachung des Wasserstands in Heizungsanlagen). Die sicherheitstechnische
Betrachtung gibt hier eindeutig dem Druckbegrenzer ohne Sicherheitsmembrane den Vorzug.
Bei Leckage im Sensor wird „niedriger Druck“ signalisiert, er schaltet nach der sicheren Seite um.
Ein Drucksensor ohne Sicherheitsmembrane ist also „besondere Bauart“ im Sinne des Merkblatts
DRUCK 100/1, wenn er als Minimaldruckbegrenzer eingesetzt wird.
Umgekehrt muß man aus dieser Überlegung den Schluß ziehen, daß Drucksensoren mit Sicherheitsmembrane, die bei Maximaldrucküberwachung beachtliche Vorteile bieten, niemals für Minimaldrucküberwachung eingesetzt werden dürfen. Falsche Verwendung kann einen gefährlichen Zustand erzeugen.
Für den Anwender und Planer gilt deshalb zwingend: Die Wirkungsrichtung ist bei der Auswahl der
Druckbegrenzer zu beachten.
Zusammenfassend läßt sich festlegen:
Druckbegrenzer „besonderer Bauart“ mit Sicherheitsmembrane (selbstüberwachender Drucksensor)
bieten bei Maximaldrucküberwachung den höchsten Grad an Sicherheit. Für Minimaldrucküberwachung dürfen solche Geräte nicht eingesetzt werden. Druckbegrenzer „besonderer Bauart“ mit
Nachweis von 2 Mio. Schaltspielen sind bei Minimaldrucküberwachung auch ohne Sicherheitsmembrane selbstüberwachend, bei Maximaldrucküberwachung verbleibt jedoch ein Restrisiko.
Sicherheitsanalyse bei Maximaldrucküberwachung
Betrachtet man die Schalterstellungen bei den denkbaren Betriebszuständen, so wird der Unterschied
der Drucksensoren in „besonderer Bauart“ deutlich. Die linke Spalte zeigt jeweils den Normalbetrieb,
bei dem der Schalter die Klemmen 3 und 1 verbindet. Der Abschaltzustand, bei zu hohem Druck, ist
in Spalte 2 dargestellt, der Steuerstromkreis über die Klemmen 3 und 1 ist unterbrochen.
Der Unterschied ergibt die sicherheitstechnische Betrachtung in Spalte 3, in der die Schalterstellung
bei einer Leckage im Drucksensor dargestellt ist. Bei einem Sensor in Sicherheitstechnik wird der
Steuerstromkreis unterbrochen, während bei einem Sensor ohne Sicherheitsmembrane der Steuerstromkreis geschlossen bleibt und damit ein „gefährlicher Zustand“ entstehen kann.
Gerät mit Sicherheitsmembrane
(DWAM, DWAMV, SDBAM)
Bei Druckbegrenzern „besonderer Bauart“,
die mit Sicherheitssensoren ausgerüstet
sind, ergeben sich bei den verschiedenen
Betriebszuständen die folgenden Schalterstellungen:
Gerät ohne Sicherheitsmembrane
Die „besondere Bauart“ ist auch durch eine Dauerprüfung mit 2 Mio. Schaltspielen nachweisbar.
Bei Bruch/Leckage (z. B. Materialfehler, Fehler in den Schweißnähten, Lochkorrosion) wird jedoch
nicht nach der sicheren Seite abgeschaltet (keine Selbstüberwachung).
Bei den verschiedenen Betriebszuständen
ergeben sich bei Maximaldrucküber-
wachung die folgenden Schalterstellungen:
Bei Leckage im Drucksensor sind die
Druckwächter/Druckbegrenzer nach b)
nicht sicher. Es kann ein „gefährlicher
Zustand“ entstehen.
1
Normalbetrieb
Steuerstromkreis
geschlossen
2
Grenzwert
überschritten
Steuerstromkreis
unterbrochen
3
Leckage
im Drucksensor
Steuerstromkreis
unterbrochen
Normalbetrieb
Steuerstromkreis
geschlossen
Grenzwert
überschritten
Steuerstromkreis
unterbrochen
Leckage
im Drucksensor
Steuerstromkreis
unterbrochen
Gefährlicher
Zustand!
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Weitergehende Betrachtungen
und Resümee
Minimaldruck
Alle Minimaldruckwächter und Minimaldruckbegrenzer sind selbstüberwachend im Sinne von
Druck 100/1 (auch ohne Sicherheitsmembrane).
Druckbegrenzer müssen den Abschaltzustand verriegeln
Das Merkblatt DRUCK 100/1 legt fest, daß Druckbegrenzer abschalten und gegen selbsttätiges
Einschalten verriegeln müssen. Dazu werden Druckbegrenzer mit integrierter mechanischer Verriegelung (Wiedereinschaltsperre) angeboten. Bei der Auswahl der Verriegelung ist die Wirkungsrichtung
wichtig. Je nach Wirkungsrichtung ist festzulegen, ob die Verriegelung bei steigendem (Maximaldrucküberwachung) oder bei fallendem (Minimaldrucküberwachung) Druck erfolgen soll.
Externe Verriegelung ist ebenfalls möglich
Ein Druckwächter kann zum Druckbegrenzer werden, wenn eine elektrische Verriegelung nachgeschaltet ist. Die Abbildungen auf Seite 29 zeigen Vorschläge für Verriegelungsschaltungen für Maximaldruck- und für Minimaldrucküberwachung. Bei der Festlegung der Schaltung ist die Wirkungsrichtung
zu beachten. Damit die Kombination Druckwächter mit externer Verriegelung als Begrenzer „besonderer Bauart“ gelten kann, muß der Druckwächter selbst die Anforderungen an die „besondere
Bauart“ erfüllen.
Weitergehende Betrachtungen
„Besondere Bauart“ nicht nur bei Dampf und Heißwasseranlagen?
Nach der derzeitigen Normenlage sind Druckbegrenzer „besonderer Bauart“ für Dampfkessel nach
TRD 604 und für Heizungsanlagen nach DIN 4751 Teil 2 zwingend gefordert. Sie gelten im Sinne der
TRD 604 als fehlersichere Elemente und können deshalb bei Anlagen im 24-Stunden-Betrieb und im
72-Stunden-Betrieb (näheres dazu enthält die TRD 604) verwendet werden. Es liegt nahe, die positiven
Erfahrungen aus der Drucküberwachung von Dampfkesseln auch auf andere Anwendungen zu übertragen. Im Sinne von mehr Sicherheit ist es wünschenswert, die Anforderungen an Druckbegrenzer
„besonderer Bauart“ bei sicherheitsrelevanten Überwachungsaufgaben auch auf andere Regelwerke
zu übertragen. Dies gilt besonders für Anwendungen im Gasbereich, zuständig ist dafür die DIN 3398
Teil 1 und 3 und für flüssige Brennstoffe die DIN 3398 Teil 4.
Noch mehr Sicherheit:
Zwangsöffnende Kontakte
Durch zusätzliche Maßnahmen kann die Sicherheit bei der Maximaldrucküberwachung noch gesteigert
werden. Die Mikroschalter, normalerweise mit Sprungfederkontakt ausgerüstet, können mit zwangs-
öffnenden Kontakten bestückt werden (Schutz vor Kontaktkleben).
Leitungsbruch- und Kurzschlußüberwachung
Durch einen externen Trennschaltverstärker (EX 041) wird die Zuleitung zum Druckbegrenzer auf
Kurzschluß und Unterbrechung überwacht. Bei Fehlern in der Zuleitung wird nach der sicheren Seite
abgeschaltet. EEx-d und EEx-i-Ausführungen, teilweise kombiniert mit Sensoren „besonderer Bauart“,
erschließen das weite Feld der Ex-Anwendungen in verfahrenstechnischen Anlagen und in der
Gastechnik, siehe Baureihe DBS.
Resümee
Es ist erkennbar, daß durch geschickte Anwendung von technischen Maßnahmen, die Sicherheit
wesentlich verbessert und eine Reihe von Ursachen für die Entstehung von gefährlichen Zuständen
beseitigt werden kann. Es ist aber auch erkennbar, daß ein Restrisiko bestehen bleibt. Sorgfältige
Planung und gewissenhafte Wartung und Prüfung bestehender Anlagen ist eine unbedingte Voraussetzung für eine zuverlässige Drucküberwachung an Rohrleitungen und Druckbehältern.
Druckschalter
Druckschalter „besonderer Bauart“
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Druckschalter
Druckschalter „besonderer Bauart“
Normen – Richtlinien –
Bauteilprüfungen
Dampf und Heißwasser
Druckwächter und Druckbegrenzer für Dampf und Heißwasser in Anlagen nach DIN 4751 T2 und
TRD 604. Baureihen DA und DWR.
Brenngase
Druckwächter und Begrenzer für Brenngase nach DVGW-Arbeitsblatt G 260.
Baureihe DGM und DWR.
Flüssige Brennstoffe
Druckwächter und Druckbegrenzer für flüssige Brennstoffe (Heizöl).
Baureihe DWR.
Druckbegrenzer in Sicherheitstechnik
für sicherheitsrelevante Drucküberwachung in Flüssiggasanlagen, chemischen und verfahrenstechnischen Systemen.
Druckgeräterichtlinie 97/23EG
Druckwächter und Begrenzer nach DIN 3398 Teil 3 + 4 fallen in die Kategorie IV der DGR
-Ausführung
Für Ex-Bereiche Zone 1 und 2 so wie 21 und 22 können alle Druckschalter in druckfester Kapselung
(Zündschutzart EEx de IIC T6) geliefert werden.
PTB-Zulassung: PTB 02 ATEX 1121
Für eigensichere Steuerstromkreise (Zündschutzart EEx-ia) können die Druckschalter mit Goldkontakten,
Näherungsschalter sowie den im EExi-Bereich üblichen blauen Klemmen und Kabeleinführungen geliefert werden. Zusätzlich zum Druckschalter ist ein Trennschaltverstärker erforderlich, der die Steuerbefehle des Druckschalters aus einem eigensicheren Steuerstromkreis (EEx-ia) in einen nicht eigensicheren Wirkstromkreis überträgt.
VdTÜV
Druck 100/1
DVGW
DIN 3398 T.1 und 3
TÜV
DIN 3398 T.4
TÜV, Druck 100/1
(DIN 3398 T.3 und 4)
DGR 97/23EG
ATEX 94/9 EG
Medium
Anlagenrichtlinien
Richtlinien für die Bauteilprüfung
Typenreihe
DA
DWR…
DWR…
DGM…
DWR… FD…
DWAM…
Dampf
Heißwasser
Brenngase
DVGW-Arbeitsbaltt
G260/1
Flüssige
Brennstoffe
(Heizöl)
Druckbehälter
(z. B. für
Flüssiggas)
DIN 4751
Teil 2
TRD 604
VdTÜV
Druck 100/1
Ausg. 4.83
DIN 3398
Teil 3
Ausg. 11.82
DIN 3398
Teil 4
Ausg. 10.86
TÜV
Druck 100/1
DIN 3398 T.4
48
Auswahl nach Funktion
und Anwendung
Ausstattung eines Kessels mit
Druckwächter und Druckbegrenzer
…Hier ist jeweils die Kennziffer für den Druckbereich einzusetzen (siehe Datenblätter) die End-Nr. 2…
bedeutet Steckanschluß nach DIN 43650 (Beispiel DWR…-205).
DWR-Reihe
Die DWR-Reihe deckt alle o. g. Anwendungen ab.
DA-Reihe (selbstüberwachender Sensor)
DWAM, DWAMV und SDBAM sind nur für Maximaldrucküberwachung einsetzbar. Hier bieten sie
zusätzliche Sicherheit durch die Sicherheitsmembrane (selbstüberwachender Sensor). Sie
haben TÜV Bauteilprüfungen für Dampf und Heißwasser, können aufgrund des selbstüberwachenden
Sensors aber auch für andere, besonders sicherheitsrelevante Anwendungen (z. B. in der Verfahrenstechnik) empfehlenswert sein.
Bei Minimaldrucküberwachung sind auch die Sensoren der DWR-Reihe selbstüberwachend.
Druckschalter
Druckschalter „besonderer Bauart“
Druckbegrenzer mit interner
Verriegelung
Druckwächter
Anwendung Dampf und Brenngase Heizöl und Sonstige
Heißwasser nach DVGW- ansere Medien
Anlagen nach Arbeitsblatt flüssige
Funktion TRD 604 G 260 Brennstoffe
und DIN 4751 T.2
Drucküberwachung DWAM… DGM… DWR… DWAM…
Druckregelung DWAMV… DWR… DWR…-203 DWAMV…
(z. B. Brenner- oder DWR… DWR…-203 DWR…
Pumpensteuerung) DWR…-203 DWR…-203
Maximaldruckbegrenzung SDBAM… DGM…-205 DWR…-205 SDBAM…
mit interner Verriegelung DWR…-205 DWR…-205 DWR…-205
mit externer DWAM… DGM… DWAM…
Verriegelung DWR… DWR… DWR… DWR…
Minimaldruckbegrenzung DWR…-206 DGM…-206 DWR…-206 DWR…-206
mit interner Verriegelung DWR…-206
mit externer DWR… DGM…
Verriegelung DWR… DWR… DWR…
(Verträglichkeit mit
den verwendeten
Werkstoffen ist zu
prüfen)
DWAM… oder DWR…
(ohne einstellbare Schaltdifferenz)
oder
(besser, weil Schaltdifferenz einstellbar)DWAMV… oder DWR…–203
SDBAM… oder DWR…–205
(mit interner Verriegelung, Entriegelungstaste am Druckbegrenzer)
oder
DWAM… oder DWR… (mit externer Verriegelung im Schaltschrank)
Schaltungsvorschlag für die externe
Verriegelung siehe Seite 31.
Druckwächter
für die Brennersteuerung:
Druckbegrenzer
für die Sicherheitsüberwachung:
Druckwächter
DWAM…
oder DWR…
Druckbegrenzer
SDBAM… oder
DWR…-205
49
Die Druckbegrenzer der Reihe FD sind nach den
speziellen Richtlinien der Flüssiggastechnik gebaut. Die Anforderungen der TRB 801 Anhang II
§12 sind erfüllt. Alle mit dem Medium in Verbindung stehenden Teile bestehen aus Edelstahl
1.4104 und 1.4571. Die drucktragenden Teile
des Sensors sind ohne Zusatzwerkstoffe ver-
schweißt. Über die Anforderungen der TRB
hinaus wurde der Drucksensor „selbstüberwachend“ ausgeführt, d. h. bei Bruch des
Meßbalgs schaltet der Druckbegrenzer nach der
sicheren Seite ab. Der Druckfühler entspricht
damit der „besonderen Bauart“ im Sinne des
VdTÜV- Merkblatts „Druck 100/1“.
Baureihe FD
Maximaldruckbegrenzer für Flüssiggasanlagen
in Sicherheitstechnik, Einstellbereich 5 –16 bar
FD
Technische Daten
Druckanschluß Außengewinde G 1/2
(Manometeranschluß) nach DIN 16 288.
Schaltgehäuse 300
Aluminium-Druckguß GD Al Si 12.
Schutzart: IP 65
Ex-Schutzart EEx-ia (nur zusammen
mit Trennschaltgerät Ex 041).
TÜV-Prüfstellen-Kennzeichen s. Typenübersicht.
Druckfühler-Werkstoffe
Gehäuse: 1.4104, Druckbalg: 1.4571
Alle Teile komplett verschweißt. Sicherheitsmembrane (nicht mediumsberührt) aus Perbunan.
Umgebungstemperatur –25 °C bis +60 °C.
Bei Umgebungstemperaturen unter 0°C ist
dafür zu sorgen, daß im Sensor und im Schaltgerät kein Kondenswasser entstehen kann.
Max. Mediumstemperatur: +60 °C.
Freiluftanlagen
Gerät vor direkten Witterungseinflüssen schützen.
Geeignete Schutzhaube vorsehen!
Max. zul. Betriebsdruck: 40 bar.
Schaltdruck: 5–16 bar.
Nach Abnahme des Klemmanschlußkastens
an Stellspindel einstellbar.
Justierung
Die Baureihen FD16-316 und FD16-327 sind bei
steigendem Druck grundjustiert. Das bedeutet,
der einstellbare Schaltdruck auf der Skala entspricht dem Schaltpunkt bei steigendem Druck,
der Rückschaltpunkt ist um die Schaltdifferenz
niedriger. (Siehe auch S. 30, 2.Justierung am
oberen Schaltpunkt).
Montage
Mit geeignetem Anschweißstutzen und Überwurfmutter direkt auf Druckleitung montierbar.
Verriegelung nach Abschaltung
Interne Verriegelung bei FD 16–327.
Lösen der Verriegelung: Nach Absenkung des
Drucks um ca. 2,5 bar durch Eindrücken der
roten Taste (mit Werkzeug) an der Skalenseite
des Druckschalters.
Externe Verriegelung bei FD 16–326.
Lösen der Verriegelung: Nach Absenkung des
Drucks um ca. 0,5 bar. Entriegelungstaste im
Schaltschrank betätigen.
Leitungsbruch und Kurzschlußüberwachung
Bei den Typen FD 16–326 und FD 16–327
wird zusammen mit dem Trennschaltverstärker
Ex 041 der Steuerstromkreis auf Kurzschluß
und Leitungsbruch überwacht. Die im Druckschalter eingebaute Widerstandskombination
sorgt dafür, daß im Normalbetrieb immer ein
definierter Strom fließt. Bei Kurzschluß oder
Unterbrechung ändert sich der Strom, das
Relais schaltet nach der sicheren Seite ab.
Die Druckbegrenzer werden in eigensicheren Steuerstromkreisen (Ex-Schutzart EEx-ia) betrieben.
Durch Verwendung des Trennschaltverstärkers Ex 041 und einer geeigneten Widerstandskombination
im Schaltgerät des Druckbegrenzers wird der Steuerstromkreis auf Unterbrechung und Kurzschluß
überwacht.
Druckschalter
Druckschalter „besonderer Bauart“
geprüft
Schutzart:
IP 54
s
Typenübersicht
Type Einstell- Schalt Ver- Peripherie TÜV-Prüfstellen- Maß-
bereich differenz riegelung* Kennzeichen zeichnung
FD 16 –326 5-16 bar 0,5 Extern 01-12-0109 1 + 19
FD 16 –327 5-16 bar 2,5 Intern 01-12-0110 1 + 19
* Verriegelung bei Erreichen des oberen Abschaltpunkts (eingestellter Maximaldruck).
Entriegelung:
E = Extern, d. h. im Schaltschrank durch Relais mit Selbsthaltung
I = Intern, d. h. vor Ort am Druckbegrenzer
Technische Daten der Trennschaltverstärker siehe Datenblatt Ex 041, Seite 61.
Bestellhinweis: Druckbegrenzer und Trennschaltverstärker getrennt aufführen.
Innenschaltung
FD 16 –326
Einpoliger Umschalter mit Widerstandskombination
für Leitungsbruch und Kurzschlußüberwachung.
(Externe Verriegelung im Schaltschrank notwendig).
FD 16 –327
Einpoliger Umschalter mit mechanischer Verriegelung
des Schaltzustands bei Erreichen des Maximaldrucks
und mit Widerstandskombination für Leitungsbruchund Kurzschlußüberwachung.
Achtung: Druckbegrenzer FD dürfen niemals direkt an Netzspannung angelegt werden, sie
dürfen nur mit Trennschaltverstärker Ex 041 betrieben werden.
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Trennschaltverstärker Ex 041,
(selbstüberwachend
mit Leitungsbruchund Kurzschlußüberwachung)
Druckschalter
Maßzeichnungen
Maßzeichnungen der Schaltgehäuse
Maßzeichnungen der Drucksensoren
Gehäuse 200 (Steckanschluß) Gehäuse 300 und 500 (Klemmenanschluß)
FORM A
1
1110
Gehäuse 700 (Ex)3
2
58
Maßzeichnungen der Drucksensoren
Druckschalter
Maßzeichnungen
SW
12 13
14 15
20 21
59
16 19
Maßzeichnung SW
16 22
17 24
18 30
19 32
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