DIN ISO 12238-2005 Pneumatic fluid power - Directional control valves - Measurement of shifting time (ISO 12238 2001) English version of DIN ISO 12238 2005《液压传动 方向控制阀门 移动时间测量(ISO 1.pdf

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1、Dezember 2005DEUTSCHE NORM Normenausschuss Maschinenbau (NAM) im DINPreisgruppe 8DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 23.100.50G#g 9652996www.din.deXDIN ISO 12

2、238Fluidtechnik Pneumatikwegeventile Schaltzeitmessung (ISO 12238:2001)Pneumatic fluid power Directional control valves Measurement of shifting time (ISO 12238:2001)Transmissions pneumatiques Distributeurs de commande directionnels Mesure du temps de commutation (ISO 12238:2001)Alleinverkauf der Nor

3、men durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 14 SeitenB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12DIN ISO 12238:2005-12 2 Nationales Vorwort Diese Deutsche Norm ist die bersetzung der ersten Ausgabe der Internationalen Norm ISO 12238:2001, die unter Mitw

4、irkung deutscher Experten des Arbeitsausschusses NAM 236-21.2 Pneumatikventile im Normenausschuss Maschinenbau (NAM) im DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. in der Arbeitsgruppe ISO/TC 131/SC 5/WG 3 erarbeitet wurde. Als eine der Grundlagen der Ausarbeitung wurde die europische Herstellerempfehlun

5、g CETOP RP 111 P herangezogen, die inzwischen (2002) durch den europischen Herstellerverband CETOP zurckgezogen wurde. Durch den Arbeitsausschuss Pneumatik des Fachbereichs Fluidtechnik im NAM wurde entschieden, diese Internationale Norm in das Deutsche Normenwerk zu bernehmen. Es ist zu beachten, d

6、ass einige Elemente dieser Internationalen Norm Patentrechten unterliegen knnen. DIN ist nicht dafr zustndig, irgendwelche oder alle solcher Patentrechte zu identifizieren. Fr die in Abschnitt 2 zitierten Internationalen Normen, sofern sie nicht als DIN-ISO-Normen mit gleicher Zhlnummer verffentlich

7、t sind, wird im Folgenden auf die entsprechenden Deutschen Normen hingewiesen: ISO 1000 hnlich DIN 1301-2:1978 ISO 5598:1985 keine nationalen Entsprechungen ISO 6358:1989 keine nationalen Entsprechungen Die Anhnge A und B dieser Norm sind nur zur Information. Nationaler Anhang NA (informativ) Litera

8、turhinweise DIN 1301-2:1978, Einheiten Allgemein angewendete Teile und Vielfache B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12DIN ISO 12238:2005-12 3 Inhalt Seite Einleitung 4 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisungen .4 3 Begriffe .4 4 Kenngren und Einheiten 5 5 Prfausr

9、stung5 5.1 Grundlegende Prfausrstung 5 5.2 Druckmessrohre5 5.3 Drucksensoren 7 5.4 Volumen zur Druckversorgung8 5.5 Steuersignal.8 5.6 Datenaufzeichnungssystem.8 6 Genauigkeiten10 7 Versuchsablauf10 8 Datenauswertung 11 9 Angabe der Messergebnisse11 10 bereinstimmungsvermerk (Bezugnahme auf diese No

10、rm).11 Anhang A (informativ) Begriffe und Definitionen von Schalt-Kenngren, die in anderen internationalen, regionalen und nationalen Normen verwendet werden 12 A.1 Aus ISO 5598:1985 12 A.2 Aus CETOP RP 111P 1989-0112 A.3 Aus JIS B8375-1981.13 A.4 Aus ANSI/(NFPA) T3.21.8-1990 13 Anhang B (informativ

11、) Beispiel fr Messergebnisse und der zu verffentlichenden Werte.14 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12DIN ISO 12238:2005-12 4 Fluidtechnik Pneumatikwegeventile Schaltzeitmessung Einleitung In Pneumatikanlagen wird Energie durch ein unter Druck stehendes Gas bertragen

12、 und der Energiefluss gesteuert oder geregelt. In einigen Anwendungen ist es fr den Konstrukteur einer fluidtechnischen Anlage notwendig, die Zeit zu kennen, die erforderlich ist, um das Schaltelement eines Wegeventils zu bewegen und das Ausgangssignal zu erzeugen. 1 Anwendungsbereich Dieses Dokumen

13、t legt das Prfverfahren zur Ermittlung der Schaltzeit von elektrisch oder pneumatisch gesteuerten Wegeventilen und logischen Schaltelementen fest; gibt eine Definition der Schaltzeit und soll die Anwendung pneumatischer Systeme dadurch verbessern, indem Anwendern und Herstellern von pneumatischen Ve

14、ntilen eine standardisierte Vorgehensweise zur Messung der Schaltzeit zur Verfgung gestellt wird. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verwei

15、sungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ISO 1000, SI units and recommendations for the use of their multiples and of certain other units ISO 1219-1:1991, Fluid power systems and components Graphic symbols and circuit diagrams Part 1: Graphic

16、symbols ISO 5598:1985, Fluid power systems and components Vocabulary ISO 6358:1989, Pneumatic fluid power Components using compressible fluids Determination of flow-rate characteristics 3 Begriffe Fr die Anwendung dieser Norm gelten die in ISO 5598 angegebenen und die folgenden Begriffe. 3.1 Schaltz

17、eit Zeit, die zwischen dem Wechsel des Steuersignals (elektrisch oder pneumatisch) und dem Druckanstieg am entsprechenden Ventilausgang bis zum Erreichen von 10 % des festgelegten Betriebsdruckes vergangen ist, wobei lediglich ein Drucksensor am Ventilausgang angeschlossen ist ANMERKUNG Diese Festle

18、gung ist der Totzeit in ISO 5598 (vergl. 4.0.7.1.1 und 4.0.7.1.2) sehr hnlich. Der einzige Unterschied zwischen diesen beiden Definitionen ist die Festlegung des Anstiegs des Ausgangsdruckes. Viele nationale Normen, wie auch die ISO 5598, definieren zustzliche (und teilweise widersprchliche) Bezeich

19、nungen bezglich der Schaltzeitcharakteristik von Ventilen. Einige von diesen werden im Anhang A beschrieben. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12DIN ISO 12238:2005-12 5 3.2 Anschaltzeit Schaltzeit, wenn das Steuersignal angelegt wird 3.3 Ausschaltzeit Schaltzeit, wenn

20、 das Steuersignal zurckgenommen wird 4 Kenngren und Einheiten 4.1 Die in dieser Internationalen Norm verwendeten Formelzeichen und Einheiten mssen Tabelle 1 entsprechen. Tabelle 1 Formelzeichen und Einheiten Formelzeichen Kenngre Einheit (nach ISO 1000) d Innendurchmesser des Druckmessrohres mm p1Be

21、triebsdruck kPa (bar)a p3Steuerdruck kPa (bar) t0Basis fr die Zeitmessung ms tESchaltzeit beim Fllen ms tFSchaltzeit beim Entleeren ms 1Betriebstemperatur C a1 bar = 105Pa = 100 kPa = 0,1 MPa; 1 Pa = 1 N/m2. 4.2 Die in dieser Internationalen Norm verwendeten graphischen Symbole entsprechen ISO 1219-

22、1. 5 Prfausrstung 5.1 Grundlegende Prfausrstung Der grundlegende Prfausrstung muss den Bildern 1 und 2 entsprechen. 5.2 Druckmessrohre 5.2.1 Ein gerades Druckmessrohr ist in den Druckanschluss des Ventils sowie, sofern zutreffend, in den Steuerlufteingang einzuschrauben. Es muss nach ISO 6358:1989,

23、5.5 ausgefhrt sein. 5.2.2 Die Druckmessrohre sind entsprechend der jeweiligen Anschlussgre der Ventileingnge sowie der Steuereingnge, sofern zutreffend, auszuwhlen. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12DIN ISO 12238:2005-12 6 Legende 1 Steuersignal 2 Drucksensoren 3 Ge

24、rt zur Erfassung der Daten am Ausgang 4 zu prfendes Ventil 5 Druckmessrohr nach ISO 6358 6 Abschaltventil (optional) 7 Thermometer 8 Versorgungsbehlter Bild 1 Prfausrstung fr elektrisch bettigte Ventile B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12DIN ISO 12238:2005-12 7 Legen

25、de 1 Vorsteuerventil 2 Sensor fr Vorsteuerdruck 3 Drucksensoren 4 Gert zur Erfassung der Daten am Ausgang 5 zu prfendes Ventil 6 Druckmessrohr nach ISO 6358 7 Abschaltventil (optional) 8 Thermometer 9 Versorgungsbehlter Bild 2 Prfausrstung fr pneumatisch bettigte Ventile 5.3 Drucksensoren 5.3.1 Ein

26、Drucksensor ist direkt in jedem zu messenden Ventilausgang, aber auch im Eingangs-druckmessrohr anzuschlieen. 5.3.2 Ein Drucksensor zur Kontrolle des Steuerdruckes eines pneumatisch bettigten Ventils ist an der Messstelle des Druckmessrohres anzuschlieen. 5.3.3 Es drfen nur Drucksensoren, Verstrker

27、und Aufzeichnungssysteme verwendet werden, die zusammen eine Systemfrequenzdmpfung von bis zu 3 dB bei 2 000 Hz und eine Auflsung von mindestens 0,1 ms besitzen. 5.3.4 nderungen in der Schaltzeit, die durch Begrenzung der negativen Spannungsspitzen durch die Prfeinrichtungen hervorgerufen werden, so

28、llten 0,1 ms nicht bersteigen. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12DIN ISO 12238:2005-12 8 5.4 Volumen zur Druckversorgung 5.4.1 Fr die Druckversorgung muss ein Druckvolumen mit ausreichender Gre verwendet werden, so dass der Druckeinbruch im Druckmessrohr am Ausgang

29、whrend des Versuches nicht mehr als 3 % vom Betriebsdruck betrgt. Ein grerer Druckeinbruch ist zulssig, verlngert aber die Schaltzeit und verschlechtert damit das Ergebnis des geprften Ventils. 5.4.2 Es ist ein Versorgungsbehlter zu verwenden, der eine Messung der Temperatur im Inneren des Behlters

30、gestattet. 5.4.3 Das optionale Ausschaltventil (und Steuerventil, wenn angebracht) ist so nah wie mglich am Behlterausgang anzuordnen. Es ist ein Ventil zu benutzen, dessen ffnungsquerschnitt grer als der des Druckmessrohres im Eingang ist, da ein kleineres Ventil den Durchfluss einschrnkt und somit

31、 die Schaltzeit verlngert. 5.5 Steuersignal 5.5.1 Fr Magnetventile (siehe Bild 1) ist der Druck der Steuerhilfsluft entweder auf den Versorgungsdruck des Ventils oder auf den maximal zulssigen Druck der Steuerhilfsluft einzustellen, wenn dieser kleiner sein sollte. 5.5.2 Bei Magnetventilen mit Wechs

32、elspannung wird das Steuersignal mit einer Trigger-Einrichtung erzeugt, welche den Trigger beim Nulldurchgang der Spannung startet. Die Versorgungsspannung darf um nicht mehr als 5 % der angelegten Nennspannung schwanken. 5.5.3 Bei Magnetventilen mit Gleichspannung ist die Versorgungsspannung mit ma

33、ximal 5 % Abweichung zur angelegten Nennspannung stabil zu halten. 5.5.4 Fr pneumatisch bettigte Ventile (siehe Bild 2) ist der Steuerdruck entweder auf demselben Druck wie im Versorgungsbehlter aufrechtzuerhalten oder auf dem maximal erlaubten Steuerdruck, je nachdem, welcher geringer ist. 5.6 Date

34、naufzeichnungssystem Whrend eines Versuches sind alle Druckvernderungen der Drucksensoren des Versuchsaufbaues ber der Zeit aufzuzeichnen. Bild 3 zeigt Beispiele des Verlaufes einer analogen Signalaufzeichnung. Auch andere Datenaufzeichnungstechniken, einschlielich digitaler Verfahren, die die Daten

35、 nicht in dieser Form erzeugen, drfen verwendet werden. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12DIN ISO 12238:2005-12 9 Legende 1 Steuerung durch Gleichstrom (V) 2 Steuerung durch Wechselstrom (V) 3 Steuerung Druck beaufschlagtes Vorsteuerventil 4 Steuerung Druck entlaste

36、tes Vorsteuerventil 5 Prozent des Versorgungsdruckes ap1b3 % maximal empfohlener Druckverlust cFlltest dEntleertest eZeit (ms) Bild 3 Typischer Datenschrieb eines Analogaufzeichnungsgertes B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12DIN ISO 12238:2005-12 10 6 Genauigkeiten Di

37、e Versuchsbedingen mssen so eingestellt sein, dass die ermittelten Messdaten innerhalb der in Tabelle 2 aufgefhrten Toleranzgrenzen liegen. Tabelle 2 Messgenauigkeit Messgre Zulssiger systematischer Fehler Druck 10 kPa ( 0,1 bar) Temperatur 2 C Zeit 0,4 ms 7 Versuchsablauf 7.1 Der Versuchsaufbau erf

38、olgt nach Bild 1 oder, wenn zutreffend, nach Bild 2 unter Verwendung der in Abschnitt 5 festgelegten Bauteile. 7.2 Die Be- und Entlftungszeiten werden fr jeden Ventilausgang je nach Schaltfunktion des Ventils als Einschalt- oder Ausschaltzeit ermittelt. Folgende Daten werden aufgezeichnet: Belftungs

39、zeit vom Luftanschluss zu jedem Ausgang und Entlftungszeit von jedem Ausgang zu den Entlftungsanschlssen. Zustzliche Daten anderer mglicher Durchflussrichtungen im Ventil (z. B. zwei Eingnge fr Zwei-Druck-Ventile) knnen ebenfalls gemessen werden. 7.3 Die Belftungszeit wird wie folgt ermittelt. 7.3.1

40、 Druckversorgung des Volumens auf einen Normaldruck von 630 kPa (6,3 bar) oder auf den maximal zulssigen Betriebsdruck einstellen. Dabei ist der kleinere der beiden Werte auszuwhlen. 7.3.2 Der zu prfende Ausgang wird gegen Atmosphre entlftet. 7.3.3 Die Mediumstemperatur im Volumen ist dabei zwischen

41、 18 C und 30 C zu halten. 7.3.4 Das Ventil wird nun mehrmals bettigt. Dies erfolgt bei elektrisch bettigten Ventilen durch Ein- und Ausschalten der Magnetspule, bei pneumatisch bettigten Ventilen durch Bettigen der Steuerventile zum Druckaufbau und -abbau in der Vorsteuerung. 7.3.5 Je Durchflusskana

42、l werden drei Messungen durchgefhrt. Nach jedem Versuch wird der Ausgang entlftet und eine Minute bis zur nchsten Messung gewartet. Damit wird die Temperaturstabilisation sichergestellt. 7.4 Die Entlftungszeit wird wie folgt ermittelt. 7.4.1 Der Ausgang des Ventils wird mit einem Normaldruck von 630

43、 kPa (6,3 bar) oder mit dem maximal zulssigen Betriebsdruck beaufschlagt. Dabei ist der kleinere der beiden Werte auszuwhlen. 7.4.2 Die Mediumstemperatur im Volumen ist dabei zwischen 18 C und 30 C zu halten. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12DIN ISO 12238:2005-12 1

44、1 7.4.3 Das Ventil wird nun mehrmals bettigt. Dies erfolgt bei elektrisch bettigten Ventilen durch Ein- und Ausschalten der Magnetspule, bei pneumatisch bettigten Ventilen durch Bettigen der Steuerventile zum Druckaufbau und -abbau in der Vorsteuerung. 7.4.4 Je Durchflusskanal werden drei Messungen

45、durchgefhrt. Nach jedem Versuch wird der Ausgang entlftet und eine Minute bis zur nchsten Messung gewartet. Damit wird die Temperaturstabilisation sichergestellt. 7.5 Die Messung der Einschalt- und Ausschaltzeiten kann in einer Sequenz erfolgen. 8 Datenauswertung 8.1 Bei elektrisch bettigten Ventile

46、n wird die Startzeit (t0) als jener Punkt definiert, an dem eine deutliche Schwankung der Versorgungsspannung erkennbar ist (siehe Bild 3). 8.2 Bei pneumatisch bettigten Ventilen wird die Startzeit (t0) als jener Punkt definiert, an dem der Steuerdruck einen Druckanstieg von 10 % erreicht hat (siehe

47、 Bild 3). 8.3 Die Belftungszeit wird fr jeden Ventilausgang als Zeitdifferenz zwischen dem Punkt t0und dem Eintreten eines Druckanstiegs am Ausgang in Hhe von 10 % des Versorgungsdruckes im Volumen ermittelt. Der Mittelwert aus mehreren Messungen ergibt die Einschaltzeit fr den jeweiligen Ventilkana

48、l (ein Beispiel ist als Tabelle B.1 abgebildet). 8.4 Die Entlftungszeit wird fr jeden Ventilentlftungsanschluss als Zeitdifferenz zwischen dem Punkt t0und dem Eintreten eines Druckabfalls am Anschluss auf Hhe von 90 % des Versorgungsdruckes im Volumen ermittelt. Der Mittelwert aus mehreren Messungen

49、 ergibt die Ausschaltzeit fr den jeweiligen Ventilkanal (ein Beispiel ist als Tabelle B.1 abgebildet). 9 Angabe der Messergebnisse 9.1 Fr jeden Ventilkanal ist der Mittelwert der Schaltzeitmessungen anzugeben. Siehe Tabelle B.1, Spalte Ventilkanal, als Beispiel. 9.2 Als Alternative knnen auch die Mittelwerte der Schaltzeiten aller Ventilkanle angegeben werden. Dies