SH 3967-2 - Drosselplatte mit Zuluftoder Abluftdrossel zum Einstellen der Stellzeiten von pneumatischen Antrieben in sicherheitsgerichteten ...
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SH 3967-2 Originalanleitung Drosselplatte mit Zuluft- oder Abluftdrossel zum Einstellen der Stellzeiten von pneumatischen Antrieben in sicherheitsgerichteten Kreisen gemäß IEC 61508/IEC 61511 Ausgabe Oktober 2021
Hinweise und ihre Bedeutung
! GEFAHR ! HINWEIS
Gefährliche Situationen, die zum Tod oder zu Sachschäden und Fehlfunktionen
schweren Verletzungen führen
Info
! WARNUNG Informative Erläuterungen
Situationen, die zum Tod oder zu schweren
Verletzungen führen können
Tipp
Praktische Empfehlungen
2 SH 3967-2
Zu diesem Sicherheitshandbuch
Das vorliegende Sicherheitshandbuch SH 3967-2 enthält Informationen, die für den Einsatz
der Drosselplatte in sicherheitsgerichteten Kreisen gemäß IEC 61508/IEC 61511 relevant
sind. Es richtet sich an Personen, die das Gerät einbauen, anschließen, warten und in Betrieb
nehmen.
! HINWEIS
Fehlfunktion durch falsch angebautes, angeschlossenes oder in Betrieb genommenes
Gerät!
Î Anbau, elektrischen und pneumatischen Anschluss und Inbetriebnahme gemäß Einbau-
und Bedienungsanleitung EB 3967 vornehmen!
Î Warn- und Sicherheitshinweise der Einbau- und Bedienungsanleitung EB 3967 beachten!
Mitgeltende Dokumentation
Ausführliche Beschreibungen zur Inbetriebnahme, Funktion und Bedienung des Magnetventils
Typ 3967 finden Sie in den nachfolgend aufgelisteten Dokumenten. Die aufgeführten Doku-
mente liegen unter www.samsongroup.com zum Download bereit.
Magnetventil Typ 3967
u T 3967: Typenblatt
u EB 3967: Einbau- und Bedienungsanleitung
Info
Ergänzend zu diesem Sicherheitshandbuch sind die Einbau- und Bedienungsanleitungen des
pneumatischen Antriebs, des Ventils und sonstiger Peripheriegeräte des Stellventils zu beach-
ten. Die Drosselplatte darf nur mit SAMSON-Komponenten kombiniert werden.
SH 3967-2 3Inhalt 1 Anwendungsbereich.......................................................................................5 1.1 Allgemeines....................................................................................................5 1.2 Verwendung in sicherheitsgerichteten Systemen.................................................5 1.3 Ausführungen und Bestellangaben...................................................................5 2 Anbau an Schwenk- und Hubantriebe.............................................................5 3 Technische Daten............................................................................................6 4 Funktionen.....................................................................................................7 4.1 Drosselfunktion...............................................................................................7 4.2 Zuluft- und Abluftdrosselung eines Schwenkantriebs...........................................7 4.3 Zuluft- und Abluftdrosselung eines Hubantriebs.................................................8 4.4 Sicherheitstechnische Funktion..........................................................................8 5 Montage........................................................................................................9 6 Notwendige Bedingungen............................................................................10 6.1 Auswahl.......................................................................................................10 6.2 Mechanische und pneumatische Installation....................................................10 6.3 Betrieb.........................................................................................................10 7 Wiederkehrende Prüfungen..........................................................................11 7.1 Sichtprüfung zur Vermeidung systematischer Fehler.........................................11 7.2 Funktionsprüfung des Sicherheitskreises..........................................................12 8 Reparatur und Wartung................................................................................12 9 Sicherheitstechnische Kennzahlen und Zertifikate...........................................13 4 SH 3967-2
Anwendungsbereich 1 Anwendungsbereich 1.1 Allgemeines Die Drosselplatte wird vorzugsweise mit einem Magnetventil Typ 3967 zum Einstellen der Stellzeiten von pneumatischen Antrieben eingesetzt. Sie ist geeignet zum Anbau an Schwenk- und Hubantriebe mit Federrückstellung. Ihre Sicherheitsfunktion ist das sichere Ent- lüften im Anforderungsfall. 1.2 Verwendung in sicherheitsgerichteten Systemen Die Drosselplatte ist mit einem Zertifikat für die Verwendung in sicherheitsgerichteten Kreisen gemäß IEC 61508/61511 bescheinigt (vgl. Kap. 9). 1.3 Ausführungen und Bestellangaben Die Drosselplatte ist mit einer Zuluft- oder Abluftdrossel ausgerüstet und in unterschiedlichen Werkstoffen lieferbar (vgl. Tabelle). Die Sachnummer und der Geräteindex sind auf dem Typenschild angegeben. Ausführungen und Bestellangaben Drosselplatte Bestell-Nr. mit Zuluftdrossel, aus AlMgSiPb, pulverbeschichtet, grau-beige RAL 1019, SIL 1402-0139 mit Zuluftdrossel, aus Edelstahl 1.4404, SIL 1402-0140 mit Abluftdrossel, aus AlMgSiPb, pulverbeschichtet, grau-beige RAL 1019, SIL 1402-0141 mit Abluftdrossel, aus Edelstahl 1.4404, SIL 1402-0142 2 Anbau an Schwenk- und Hubantriebe Die Drosselplatte kann an Schwenkantriebe mit NAMUR-Lochbild gemäß VDI/VDE 3845, ei- ne Adapterplatte für Hubantriebe mit NAMUR-Rippe gemäß IEC 60534-6-1 oder einen Ver- bindungsblock für Hubantriebe Typ 3277 montiert werden (vgl. Tabelle). SH 3967-2 5
Technische Daten
Zubehör für den Anbau an Hubantriebe
Adapterplatte für Hubantriebe mit NAMUR-Rippe gemäß IEC 60531-6-1 Bestell-Nr.
aus AlMgSiPb, pulverbeschichtet, grau-beige RAL 1019, Anschluss G ¼ 1400-9598
aus AlMgSiPb, pulverbeschichtet, grau-beige RAL 1019, Anschluss ¼ NPT 1400-9599
aus Edelstahl 1.4404, Anschluss G ¼ 1400-9600
aus Edelstahl 1.4404, Anschluss ¼ NPT 1400-9601
Verbindungsblock für Hubantriebe Typ 3277 Bestell-Nr.
Anschluss G ¼ 1400-8817
Anschluss ¼ NPT 1400-8818
3 Technische Daten
Technische Daten
Bauart Drossel-Rückschlagventil
Drosselfunktion Zuluft oder Abluft
Sicherheitsfunktion SIL 1)
Werkstoff Platte: AlMgSiPb, pulverbeschichtet, grau-beige RAL 1019,
oder Edelstahl 1.4404
Dichtungen: Nitrilbutadienkautschuk, Silikonkautschuk
Außen liegende Teile: Edelstahl 1.4305, Federstahl, verzinkt
KVS 2) 0,01 bis 0,28, einstellbar
Arbeitsmedium Instrumentenluft, frei von aggressiven Bestandteilen, oder neutrale Gase
Druckluftqualität Partikelgröße und -dichte: Klasse 4,
gemäß ISO 8573-1 Ölgehalt: Klasse 3,
Drucktaupunkt: Klasse 3 oder mindestens 10 K unter der niedrigsten zu
erwartenden Umgebungstemperatur
Einbaulage beliebig
Arbeitsdruck max. 10 bar
Pneumatischer Anschluss NAMUR-Lochbild ¼" gemäß VDI/VDE 3845
Umgebungstemperatur –45 bis +80 °C
Gewicht 0,190 kg
1) Sicherheitsintegritätsstufe SIL gemäß IEC 61508
2) Der Luftdurchfluss bei p1 = 2,4 bar und p2 = 1,0 wird nach folgender Formel berechnet:
Q = KVS x 36,22 in m³/h.
6 SH 3967-2Funktionen 4 Funktionen 4.1 Drosselfunktion Die Drosselplatte besteht aus einer manuell einstellbaren Zuluft- oder Abluftdrossel und einem parallel geschalteten Rückschlagventil. Entsprechend der Drosselausführung wird die Zuluft oder die Abluft des Antriebs gedrosselt (vgl. Bild 1 bis Bild 4). 4.2 Zuluft- und Abluftdrosselung eines Schwenkantriebs 1 Pneumatischer Stellungsregler 1 Pneumatischer Stellungsregler 2 Druckluftversorgung 2 Druckluftversorgung 3 Magnetventil 3 Magnetventil 4 Drosselplatte mit Zuluftdrossel 4 Drosselplatte mit Abluftdrossel 5 Schwenkantrieb 5 Schwenkantrieb Bild 1: Zuluftdrosselung eines Schwenkantriebs Bild 2: Abluftdrosselung eines Schwenkantriebs SH 3967-2 7
Funktionen
4.3 Zuluft- und Abluftdrosselung eines Hubantriebs
5 5
1 1
1 2 3 9 1 2 3 9
6 6
2 2
2 3 2 3
4 4
3 2 3 3 2 3
9 1 9 1
1 Pneumatischer Stellungsregler 1 Pneumatischer Stellungsregler
2 Druckluftversorgung 2 Druckluftversorgung
3 Magnetventil 3 Magnetventil
4 Drosselplatte mit Abluftdrossel 4 Drosselplatte mit Zuluftdrossel
5 Hubantrieb 5 Hubantrieb
6 Adapterplatte 6 Adapterplatte
Bild 3: Zuluftdrosselung eines Hubantriebs Bild 4: Abluftdrosselung eines Hubantriebs
4.4 Sicherheitstechnische Funktion
Die Drosselplatte ist so konzipiert, dass das sichere Entlüften des Antriebs in allen Anwen-
dungsfällen gewährleistet ist (einer Verblockung der Zuluft im Antrieb wird konstruktiv entge-
gengewirkt).
Bei Drosselplatten mit Zuluftdrossel garantiert das parallel geschaltete Rückschlagventil die si-
chere Entlüftung. Bei Drosselplatten mit Abluftdrossel garantiert die Drosselspindel einen mi-
nimalen Luftdurchfluss und wirkt so einer Verblockung entgegen. Das gilt auch bei vollständig
eingedrehter Drosselspindel.
8 SH 3967-2Montage
5 Montage
Die Drosselplatte kann an Schwenkantriebe mit NAMUR-Lochbild gemäß VDI/VDE 3845, ei-
ne Adapterplatte für Hubantriebe mit NAMUR-Rippe gemäß IEC 60534-6-1 oder einen Ver-
bindungsblock für Hubantriebe Typ 3277 montiert werden.
Die Drosselplatte wird mit zwei Schlitzschrauben (1) und jeweils zwei untergelegten Siche-
rungsscheiben (2) befestigt. Die Schlitzschrauben (1) werden mit jeweils einem O-Ring (5)
vor dem Herausfallen gesichert. Bei der Montage ist auf die korrekte Lage der O-Ringe (4)
und (6) an der Anbaufläche zu achten (vgl. Bild 5).
5 7 6
4
7
6
5
4 3 2 1
Ersatzteile
Pos. Stück Benennung Bestell-Nr.
1 2 Schlitzschraube M5 0180-1462
2 2 Paar Sicherungsscheiben 8392-3057
3 1 Mutter M8 8350-2779
4 2 O-Ring 6 x 2 8421-0263
5 2 O-Ring 4 x 1,5 8421-0028
6 2 O-Ring 16 x 2 8421-0364
7 2 Sieb ¼" (nicht dargestellt) 0550-0213
Bild 5: Montage der Drosselplatte
SH 3967-2 9Notwendige Bedingungen
6 Notwendige Bedingungen
! WARNUNG
Fehlfunktion aufgrund falscher Auswahl, Installations- und Betriebsbedingungen!
Î Stellventile nur dann in sicherheitsgerichteten Kreisen einsetzen, wenn die anlagenabhän-
gigen notwendigen Bedingungen erfüllt werden. Gleiches gilt für die angebaute Drossel-
platte.
6.1 Auswahl
Î Die geforderten Stellzeiten des Stellventils werden eingehalten. Die zu realisierenden
Stellzeiten ergeben sich aus den verfahrenstechnischen Anforderungen!
Î Die Laufzeiten AUF und ZU können mit einer Zuluft- oder Abluftdrossel manuell einge-
stellt werden!
6.2 Mechanische und pneumatische Installation
Î Die Drosselplatte ist ordnungsgemäß angebaut (vgl. Kap. 5)!
Î Die pneumatische Hilfsenergie erfüllt die Anforderungen für Instrumentenluft (vgl. Tabelle)!
Partikelgröße und -anzahl Ölgehalt Drucktaupunkt
Klasse 4 Klasse 3 Klasse 3
≤ 5 µm und 1000/m³ ≤ 1 mg/m³ –20 °C oder mindestens 10 K unter der nied-
rigsten zu erwartenden Umgebungstemperatur
Î Das Vorschalten eines Druckminderers/Filters wird empfohlen!
Î Der zulässige Arbeitsdruck von maximal 10 bar wird eingehalten!
! HINWEIS
Ausfall der Sicherheitsfunktion durch verschmutze Druckluft (z. B. durch Schmutzpartikel
aus der Federkammer des Antriebs)!
Î SAMSON empfiehlt, Siebe in die Gewindeanschlüsse des Magnetventils und des An-
triebs einzubauen!
6.3 Betrieb
Î Die Drosselspindel an der Drosselplatte ist mit einer Mutter (3) gesichert (vgl. Kap. 5)!
10 SH 3967-2Wiederkehrende Prüfungen
7 Wiederkehrende Prüfungen
Das Intervall von wiederkehrenden Prüfungen und der Umfang dieser Prüfungen liegen in
der Verantwortung des Betreibers. Vom Betreiber ist ein Prüfplan zu erstellen, in dem die
wiederkehrenden Prüfungen und Prüfintervalle festgelegt sind. Die Anforderungen der
wiederkehrenden Prüfungen sollten in Form einer Checkliste zusammengefasst werden.
! WARNUNG
Gefahrbringender Ausfall durch Fehlfunktion im Sicherheitsfall (Ventil fährt nicht in die Si-
cherheitsstellung)!
Î Nur Geräte in sicherheitsgerichteten Kreisen einsetzen, die die wiederkehrenden Prüfun-
gen bestanden haben!
Diagnosemöglichkeit
Überprüfen der einwandfreien Funktion durch Vorschalten eines Stellungsreglers mit integ-
rierter Diagnose EXPERTplus (z. B. Typ 3730-6).
7.1 Sichtprüfung zur Vermeidung systematischer Fehler
Zur Vermeidung systematischer Fehler sind regelmäßig durchzuführende visuelle Prüfungen
der Drosselplatte erforderlich. Prüfhäufigkeit und Umfang liegen in der Verantwortung des
Betreibers. Es sind insbesondere anwendungsspezifische Einflüsse zu berücksichtigen:
− Korrosion (Zerstörung vornehmlich metallischer Werkstoffe infolge chemisch-physikali-
scher Vorgänge)
− Alterung (Schäden infolge von Licht- und Wärmeeinwirkung an organischen Materialien,
z. B. an Kunststoffen und Elastomeren)
− Chemikalienangriff (durch Chemikalien ausgelöste Quell-, Extraktions- und Zersetzungs-
vorgänge an organischen Materialien, z. B. an Kunststoffen und Elastomeren)
! HINWEIS
Fehlfunktion durch unzulässige Bauteile!
Î Verschlissene Bauteile nur durch Originalbauteile ersetzen (vgl. Bild 5)!
SH 3967-2 11Reparatur und Wartung
7.2 Funktionsprüfung des Sicherheitskreises
Die Sicherheitsfunktion des gesamten Sicherheitskreises ist regelmäßig zu überprüfen. Die
Prüfungsintervalle werden u. a. bei der Berechnung jedes einzelnen Sicherheitskreises einer
Anlage (PFDavg) bestimmt.
Sicherheitsprüfung der Funktion „Sicheres Entlüften“
Die Sicherheitsprüfung ist in regelmäßigen Zeitabständen entsprechend des vom Betreiber
aufgestellten Prüfplans durchzuführen.
Der Ablauf der Sicherheitsprüfung ist wie folgt:
1. Ventil deutlich aus der Sicherheitsstellung verfahren (z. B. Sollwert 50 % bei Regelventi-
len, Betriebsstellung bei Auf/Zu-Ventilen).
2. Elektrischen Eingang an den Klemmen + und – stromlos schalten (0-mA-Signal).
3. Auswirkungen prüfen:
– Verfährt das Ventil in der geforderten Zeit in die Sicherheitsstellung?
Proof-Test
Ein Proof-Test muss als Vollhubtest durchgeführt werden. Für die Berechnung des PFDavg kann
folgender Wert für die Prüftiefe (Proof Test Coverage) verwendet werden:
PTC (Proof Test Coverage) = 95 % für einen Proof-Test
8 Reparatur und Wartung
Es dürfen nur die in der u EB 3967 beschriebenen Arbeiten am Magnetventil durchgeführt
werden
Es dürfen nur die angegebenen Originalbauteile verwendet werden.
Info
Beeinträchtigungen der Sicherheitsfunktion durch unsachgemäße Reparatur!
Î Instandhaltungs- und Reparaturarbeiten nur durch geschultes Personal durchführen
lassen.
12 SH 3967-2Sicherheitstechnische Kennzahlen und Zertifikate Für Geräte unter Betriebsbedingungen mit niedriger Anforderung (LDM) wird vom TÜV Rheinland® eine Nutzungsdauer von 11 Jahren zuzüglich einer Lagerungszeit von 1,5 Jah- ren ab dem Produktionsdatum unter Einhaltung der im Sicherheitshandbuch und der Einbau- und Bedienungsanleitung beschriebenen Voraussetzungen zum Betreiben der Geräte bestä- tigt. Die Ergebnisse der wiederkehrenden Prüfung sind zu bewerten und in Abhängigkeit davon ist ggf. eine Wartung vorzusehen. Insbesondere bei Veränderungen (z. B. Alterungserschei- nungen der Elastomere, veränderten Schaltzeiten oder Leckage etc.) ist unbedingt eine War- tung bzw. Reparatur beim Hersteller durchzuführen. MTC (Maintenance Coverage) > 99 % 9 Sicherheitstechnische Kennzahlen und Zertifikate Die sicherheitstechnischen Kennzahlen sind im nachfolgenden Zertifikat enthalten. SH 3967-2 13
14 SH 3967-2
SH 3967-2 15
16
Revisions-Liste
Anlage zum Zertifikat-Nr.: 968/V 1160.02/21
Zertifiziertes Produkt: Elektromagnetischen Steuer-,
Magnet- und Verstärkerventile sowie elektrische
Stellungsrückmeldung
Sicherheitsgerichtete Module / Komponenten
Typ Bezeichnung Beschreibung Berichts–Nr.: Zertifizierungs Status
3963 Magnetventil 968/V 1160.00/20 Gültig
3967 Magnetventil 968/V 1160.00/20 Gültig
3964 Magnetventil 968/V 1160.00/20 Gültig
3756 Magnetventil 968/V 1160.00/20 Gültig
3701 Magnetventil 968/V 1160.00/20 Gültig
3968 Ventilinsel 968/V 1160.00/20 Gültig
3776 Grenzsignalgeber 968/V 1160.00/20 Gültig
(sowohl mit Option Magnetventilfunktion als auch sicheres Melden der
Endlagen)
TP-6032_Revisions_Liste_Vorlage.dotx Rev. v1.1
SAMSON AG TÜV Rheinland Industrie Service GmbH
Automation - Functional Safety (A-FS)
Weismüllerstraße 3 Am Grauen Stein
60314 Frankfurt am Main 51105 Köln / Germany
Page 1 of 3
SH 3967-2Revisions-Liste
Anlage zum Zertifikat-Nr.: 968/V 1160.02/21
Zertifiziertes Produkt: Elektromagnetischen Steuer-,
SH 3967-2
Magnet- und Verstärkerventile sowie elektrische
Stellungsrückmeldung
Herstellungsstandorte
Standort Anschrift Berichts–Nr.: Zertifizierungs Status
SAMSON AG Weismüllerstraße 3 968/V 1160.00/20 Gültig
60314 Frankfurt am Main
SAMSON REGULATION S.A.S. 1 rue Jean Corona 968/V 1160.02/21 Gültig
69120 Vaulx-en-Velin
France
Sicherheitshandbuch
Dokumenten-Nr. / Datei Beschreibung Berichts–Nr.: Zertifizierungs Status
SH_3963.pdf Sicherheitshandbuch zu Typ 3963 968/V 1160.00/20 Gültig
SH_3967.pdf Sicherheitshandbuch zu Typ 3967 968/V 1160.00/20 Gültig
SH_3701.pdf Sicherheitshandbuch zu Typ 3701 968/V 1160.00/20 Gültig
e3756sde.pdf Sicherheitshandbuch zu Typ 3756 968/V 1160.00/20 Gültig
e3964sde.pdf Sicherheitshandbuch zu Typ 3964 968/V 1160.00/20 Gültig
e3776sde.pdf Sicherheitshandbuch zu Typ 3776 968/V 1160.00/20 Gültig
e3968sde.pdf Sicherheitshandbuch zu Typ 3968 968/V 1160.00/20 Gültig
Der Inhalt dieser Revisionsliste wurde zwischen Hersteller und Zertifizierungsstelle abgestimmt.
SAMSON AG TÜV Rheinland Industrie Service GmbH
Automation - Functional Safety (A-FS)
Weismüllerstraße 3 Am Grauen Stein
60314 Frankfurt am Main 51105 Köln / Germany
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1718
Revisions-Liste
Anlage zum Zertifikat-Nr.: 968/V 1160.02/21
Zertifiziertes Produkt: Elektromagnetischen Steuer-,
Magnet- und Verstärkerventile sowie elektrische
Stellungsrückmeldung
Revision:
Datum Rev . Beschreibung / Änderungen Autor
2021-09-08 1.0 Erste Erstellung, basierend auf dem Bericht 968/V 1160.02/21 JCz /A-FS
SAMSON AG TÜV Rheinland Industrie Service GmbH
Automation - Functional Safety (A-FS)
Weismüllerstraße 3 Am Grauen Stein
60314 Frankfurt am Main 51105 Köln / Germany
Page 3 of 3
SH 3967-2SH 3967-2 19
SH 3967-2
2021-10-28 · German/Deutsch
SAMSON AKTIENGESELLSCHAFT
Weismüllerstraße 3 · 60314 Frankfurt am Main
Telefon: +49 69 4009-0 · Telefax: +49 69 4009-1507
E-Mail: samson@samsongroup.com · Internet: www.samsongroup.comSie können auch lesen
