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ISO 5211: Montage und Auswahl von Absperrklappenantrieben

ISO 5211 legt die mechanische Schnittstelle zwischen Antrieben und Schwenkarmaturen fest. Dazu gehören unter anderem Absperrklappen, Kugelhähne und Kükenhähne. Bei der Auswahl eines Antriebs sind die Flanschbezeichnung, die Anbaumaße, das Bohrbild und das zulässige Drehmoment der Schnittstelle zu prüfen. Ebenso müssen die Abmessungen der Armaturenwelle, die Antriebsaufnahme, die Aufbauhöhe und das tatsächliche Betätigungsdrehmoment berücksichtigt werden.

Eine identische Flanschbezeichnung der F-Reihe bedeutet lediglich, dass die grundlegenden Anbauschnittstellen miteinander kompatibel sind. Sie garantiert nicht, dass Armatur und Antrieb direkt miteinander verbunden werden können.

Was ist ISO 5211?

ISO 5211 ist die internationale Norm für Anbauschnittstellen von Schwenkantrieben an Industriearmaturen. Die Schnittstelle eignet sich für elektrische, pneumatische und hydraulische Schwenkantriebe sowie Handgetriebe.

Die Norm legt im Wesentlichen Folgendes fest:

  • Abmessungen des Anschlussflansches, Lochkreisdurchmesser und Anordnung der Bohrungen
  • Anzahl und Größe der Befestigungselemente
  • Verbindung zwischen der Armaturenwelle und dem Abtriebselement des Antriebs
  • Maximales Flanschdrehmoment, das über die Anbauschnittstelle übertragen werden kann

ISO 5211 behandelt ausschließlich die mechanische Anbauschnittstelle. Die Norm enthält keine Vorgaben zur Energieversorgung, zu Steuersignalen, zur Schutzart oder zu den Außenabmessungen des Antriebs. Die aktuelle internationale Ausgabe ist ISO 5211:2026.

Flanschbezeichnungen, maximales Drehmoment und Anbaumaße

ISO 5211 verwendet Bezeichnungen wie F03, F05, F07 und F10 für verschiedene Anschlussflanschgrößen. Jede Bezeichnung steht für einen bestimmten Zentrierdurchmesser, Lochkreisdurchmesser, eine bestimmte Größe der Befestigungselemente und ein festgelegtes Grenzdrehmoment der Schnittstelle.

Flanschbezeichnung Maximales Flanschdrehmoment (N·m) d1 min. (mm) d2 f8 (mm) d3 Lochkreis (mm) d4 Anzahl der Bohrungen n
F03 32 Ø46 Ø25 Ø36 M5 4
F04 63 Ø54 Ø30 Ø42 M5 4
F05 125 Ø65 Ø35 Ø50 M6 4
F07 250 Ø90 Ø55 Ø70 M8 4
F10 500 Ø125 Ø70 Ø102 M10 4
F12 1.000 Ø150 Ø85 Ø125 M12 4
F14 2.000 Ø175 Ø100 Ø140 M16 4
F16 4.000 Ø210 Ø130 Ø165 M20 4
F25 8.000 Ø300 Ø200 Ø254 M16 8
F30 16.000 Ø350 Ø230 Ø298 M20 8
F35 32.000 Ø415 Ø260 Ø356 M30 8
F40 63.000 Ø475 Ø300 Ø406 M36 8
F48 125.000 Ø560 Ø370 Ø483 M36 12
F60 250.000 Ø686 Ø470 Ø603 M36 20
F80 500.000 Ø900 Ø670 Ø813 M42 20
F100 1.000.000 Ø1.200 Ø870 Ø1.042 M42 32
  • d1 min. ist die Mindestaußenabmessung des tragenden Flansches;
  • d2 ist der Zentrierdurchmesser;
  • d3 ist der Lochkreisdurchmesser, auch als PCD bezeichnet;
  • d4 ist die Nenngröße des Gewindes der Befestigungselemente.

Das maximale Flanschdrehmoment ist das höchste Drehmoment, das die Anbauschnittstelle unter den in der Norm festgelegten Bedingungen übertragen kann. Es entspricht weder dem tatsächlichen Betätigungsdrehmoment der Armatur noch dem empfohlenen Abtriebsdrehmoment des Antriebs.

Diese Tabelle dient ausschließlich der Vorauswahl und ersetzt weder die vollständige Norm noch die Maßzeichnungen des Herstellers.

Anordnung und Winkel der Befestigungsbohrungen

Die Befestigungsbohrungen sind gleichmäßig auf dem Lochkreis d3 verteilt. Der Winkel α zwischen zwei benachbarten Bohrungen ergibt sich aus der Anzahl der Befestigungsbohrungen n: α = 360° / n. Die der Bezugsachse nächstgelegene Bohrung ist gegenüber dieser Achse um α/2 versetzt.

Anordnung der Befestigungsbohrungen nach ISO 5211

Anordnung der Befestigungsbohrungen nach ISO 5211

Flanschbereich Anzahl der Bohrungen n Winkel zwischen benachbarten Bohrungen α Versatzwinkel des Bohrbilds α/2
F03–F16 4 90° 45°
F25–F40 8 45° 22,5°
F48 12 30° 15°
F60–F80 20 18° 9°
F100 32 11,25° 5,625°

Der Flansch F10 besitzt beispielsweise vier Befestigungsbohrungen, die jeweils in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind. Das gesamte Bohrbild ist gegenüber der horizontalen bzw. vertikalen Bezugsachse um 45° versetzt.

So stimmen Sie einen Antrieb auf eine Absperrklappe ab

Schritt 1: Betätigungsdrehmoment der Armatur ermitteln

Ermitteln Sie das tatsächliche Betätigungsdrehmoment der Armatur unter den vorgesehenen Betriebsbedingungen. Berücksichtigen Sie dabei:

  • Nennweite und Druckstufe der Armatur;
  • maximalen Differenzdruck;
  • Werkstoff des Sitzes;
  • Prozessmedium und Temperatur;
  • Schalthäufigkeit;
  • längere Stillstandszeiten.

Wählen Sie den Antrieb nicht allein anhand der DN-Nennweite der Armatur aus.

Schritt 2: Angemessene Drehmomentreserve vorsehen

Das Nenndrehmoment des Antriebs sollte über dem tatsächlichen Betätigungsdrehmoment der Armatur liegen. Diese zusätzliche Reserve berücksichtigt:

  • Änderungen der Betriebsbedingungen;
  • eine mit der Zeit zunehmende Reibung oder einen höheren Widerstand;
  • weitere projektspezifische Faktoren.

Die erforderliche Drehmomentreserve ist mit dem Armaturenhersteller, dem Antriebshersteller oder anhand der Projektspezifikation abzustimmen.

Schritt 3: Anschlussflansch prüfen

Prüfen Sie zunächst, ob Armatur und Antrieb dieselbe ISO-5211-Flanschbezeichnung aufweisen. Kontrollieren Sie anschließend:

  • Zentrierdurchmesser d2;
  • Lochkreisdurchmesser d3;
  • Größe der Befestigungselemente d4;
  • Anzahl der Befestigungsbohrungen;
  • Ausrichtung des Bohrbilds.

Eine identische Flanschbezeichnung garantiert nicht automatisch, dass eine direkte Verbindung möglich ist.

Schritt 4: Armaturenwelle und Antriebsaufnahme prüfen

Die Armaturenwelle muss in Form und Abmessungen zur Antriebsaufnahme passen. Übliche Verbindungsformen sind:

  • parallel ausgerichteter Vierkant;
  • um 45° gedrehter Vierkant;
  • Doppel-D-Welle;
  • Rundwelle mit Passfeder;
  • Keilwelle.

Bei abweichenden Wellenabmessungen oder Antriebsformen kann eine Kupplung oder ein Adapter erforderlich sein.

Schritt 5: Aufbauhöhe prüfen

Prüfen Sie folgende Abmessungen:

  • Überstand der Armaturenwelle;
  • Tiefe der Antriebsaufnahme;
  • wirksame Eingriffslänge;
  • Abmessungen der Kupplung.

Stellen Sie außerdem sicher, dass das Antriebsgehäuse nicht mit dem Armaturengehäuse, der Rohrleitung oder der Isolierung kollidiert.

Schritt 6: Anforderungen an die Steuerung klären

Prüfen Sie sämtliche elektrischen, steuerungstechnischen und umgebungsbezogenen Anforderungen, darunter:

  • Auf/Zu- oder Regelbetrieb;
  • Versorgungsspannung;
  • Steuer- und Rückmeldesignale;
  • Stellzeit;
  • Sicherheitsstellung bei Ausfall der Energieversorgung;
  • Schutzart des Gehäuses;
  • Explosionsschutzart;
  • Umgebungstemperatur;
  • Anforderungen an die Handbetätigung.

Auch bei identischem F-Flansch zu prüfende Parameter

Ein Flansch der F-Reihe definiert in erster Linie das Bohrbild und die Belastbarkeit der Schnittstelle. Selbst wenn Armatur und Antrieb beide mit ISO 5211 F10 gekennzeichnet sind, lassen sie sich unter Umständen nicht direkt miteinander verbinden. Häufige Gründe dafür sind:

  • unterschiedliche Formen oder Abmessungen der Armaturenwelle beziehungsweise eine unterschiedliche Ausrichtung des Vierkants
  • unterschiedliche Wellenhöhen oder Tiefen der Antriebsaufnahme
  • unterschiedliche Kupplungskonstruktionen oder wirksame Eingriffslängen
  • Kollisionen des Antriebsgehäuses mit dem Armaturengehäuse, der Rohrleitung oder der Isolierung
  • ein Abtriebsdrehmoment des Antriebs, das über dem maximal zulässigen Eingangsdrehmoment der Armatur liegt

Die Flanschbezeichnung der F-Reihe sollte daher nur als erstes Auswahlkriterium dienen. Sie ersetzt keine vollständige Prüfung der Abmessungen und Drehmomente.

Warum ein identischer F-Flansch keine Kompatibilität garantiert

Ein Flansch der F-Reihe definiert in erster Linie das Bohrbild und die Belastbarkeit der Schnittstelle. Selbst wenn Armatur und Antrieb beide mit ISO 5211 F10 gekennzeichnet sind, lassen sie sich unter Umständen nicht direkt miteinander verbinden. Häufige Gründe dafür sind:

  • unterschiedliche Formen oder Abmessungen der Armaturenwelle;
  • unterschiedliche Ausrichtungen des Vierkants;
  • unterschiedliche Wellenhöhen;
  • unterschiedliche Tiefen der Antriebsaufnahme;
  • unterschiedliche Kupplungskonstruktionen;
  • Kollisionen des Antriebsgehäuses mit dem Armaturengehäuse oder der Rohrleitung;
  • ein Abtriebsdrehmoment des Antriebs, das über dem maximal zulässigen Eingangsdrehmoment der Armatur liegt.

Die Flanschbezeichnung der F-Reihe sollte daher nur als erstes Auswahlkriterium dienen. Sie ersetzt keine vollständige Prüfung der Abmessungen und Drehmomente.

Direktanbau oder Montage mit Konsole und Kupplung

Direktanbau

Beim Direktanbau wird der Antrieb unmittelbar auf dem oberen Anschlussflansch der Armatur montiert. Die Armaturenwelle greift direkt in die Antriebsaufnahme oder in einen austauschbaren Antriebseinsatz ein.

Direktanbau

Montage mit Konsole und Kupplung

Eine Konsole mit Kupplung kann eingesetzt werden, wenn:

  • die Armaturenwelle nicht zur Antriebsaufnahme passt;
  • der Wellenüberstand zu kurz ist;
  • zusätzlicher Freiraum für Rohrleitungen oder Isolierung benötigt wird;
  • die Wärmeübertragung von einer Hochtemperaturarmatur verringert werden muss.

Montage mit Konsole und Kupplung

Die Verbindungselemente müssen:

  • die Armaturenwelle und die Abtriebswelle des Antriebs konzentrisch zueinander ausrichten;
  • das maximale Abtriebsdrehmoment des Antriebs übertragen können.
Vergleichskriterium Direktanbau Montage mit Konsole und Kupplung
Bauweise Kompakt Größere Aufbauhöhe
Anzahl der Bauteile Geringer Höher
Anforderungen an die Schnittstelle Flansch und Antriebselemente müssen direkt zueinander passen Abweichungen lassen sich durch Verbindungselemente ausgleichen
Spiel im Antriebsstrang Geringer Abhängig von der Kupplungskonstruktion
Thermische Entkopplung bei hohen Temperaturen Begrenzt Einfacher umzusetzen
Wartungsschwerpunkte Festen Sitz der Befestigungselemente prüfen Zusätzlich Ausrichtung und Kupplung prüfen

Erforderliche Angaben für die Antriebsauswahl

Die endgültige Antriebskonfiguration muss anhand der konkreten Anfrage und der tatsächlichen Betriebsbedingungen festgelegt werden. Mit den folgenden Angaben kann der Lieferant die Drehmomentanforderungen, die Anbauschnittstelle und die Steuerungskonfiguration zuverlässig prüfen.

Informationskategorie Erforderliche Angaben
Armatur Bauart, Nennweite, Druckstufe, Anschlussart
Betriebsbedingungen Medium, Temperatur, Betriebsdruck, maximaler Differenzdruck, Schalthäufigkeit
Armaturensitz EPDM, NBR, FKM, PTFE oder andere Werkstoffe
Anbauschnittstelle ISO-5211-Flanschbezeichnung, Lochkreisdurchmesser (PCD), Anzahl der Bohrungen, Größe der Befestigungselemente
Armaturenwelle Ausführung, Abmessungen, Ausrichtung, Überstandshöhe
Steuerung Auf/Zu- oder Regelbetrieb, Energieversorgung, Steuersignal, Rückmeldesignal
Umgebung Schutzart des Gehäuses, Explosionsschutzart, Umgebungstemperatur, korrosive Bedingungen
Sicherheitsstellung Position halten, bei Energieausfall öffnen oder bei Energieausfall schließen

Technische Zeichnungen und Projektangebot anfordern

Wenn Sie nicht sicher sind, ob sich eine Absperrklappe und ein Antrieb direkt miteinander verbinden lassen, senden Sie Union Valve bitte Angaben zu Nennweite, Druckstufe, Medium, Temperatur, maximalem Differenzdruck, Abmessungen der Armaturenwelle und Steuerungsanforderungen.

Unser Engineering-Team unterstützt Sie bei der Prüfung der ISO-5211-Schnittstelle, des Betätigungsdrehmoments und der Anbauanordnung. Darüber hinaus können wir eine passende Antriebskonfiguration, detaillierte Maßzeichnungen und ein verbindliches Angebot bereitstellen. So lassen sich Fehler bei der Auswahl und Probleme bei der Montage vor Ort reduzieren.

Kontaktieren Sie Union Valve und übermitteln Sie uns Ihre Betriebsparameter. Sie erhalten eine Empfehlung zur Auswahl, technische Zeichnungen und ein Projektangebot.

FAQ

Was bedeutet F10?

F10 ist die Bezeichnung eines Anschlussflansches nach ISO 5211. Sie steht für bestimmte Zentriermaße, einen festgelegten Lochkreisdurchmesser, eine bestimmte Größe der Befestigungselemente und ein maximales Flanschdrehmoment. Sie gibt weder die Nennweite noch die Druckstufe der Armatur an.

Gibt es einen festen Zusammenhang zwischen einem Flansch der F-Reihe und der DN-Nennweite einer Absperrklappe?

Nein. Absperrklappen mit derselben DN-Nennweite können aufgrund von Unterschieden bei Konstruktion, Druckstufe, Armaturenwelle und Betätigungsdrehmoment unterschiedliche F-Flansche besitzen.

Kann ein F07-Antrieb auf einer F10-Absperrklappe montiert werden?

Ein Direktanbau ist in der Regel nicht möglich. Wenn die Drehmoment- und Festigkeitsanforderungen erfüllt sind, kann eine geeignete Adapterkonsole mit Kupplung ausgelegt werden. Dabei müssen jedoch die Belastbarkeit, die Ausrichtung und die wirksame Eingriffslänge vollständig geprüft werden.

 

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Über die Autorin
Serena Zhang
Serena Zhang
Vertriebsleiterin · Tianjin Union Valve Co., Ltd.
Mit vier Jahren Erfahrung im Armaturenexport und großem Engagement sorgt Serena für eine reibungslose und zuverlässige Auftragsabwicklung. Sie antwortet jederzeit schnell und freut sich auf Ihre Anfrage.

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