05. April 2021
Linearachsen für den Explosionsschutzbereich
Nachfolgend erfahren Sie für welche Anwendungsgebiete Linearachsen im Bereich Explosionsschutz geeignet sind und wo Zahnriemenantriebe und Co. besonders häufig zum Einsatz kommen. Darüber hinaus stellen wir Ihnen unsere nach EU-Richtlinien zertifizierten Lineareinheiten vor und erklären die Bedeutung der EX-Zertifizierung und Kennzeichnung der Produkte.
Bahr Modultechnik bietet für die unterschiedlichen Explosionsschutzzonen speziell konzipierte und frei konfigurierbare Linearachsen. Hierbei zeichnet sich Bahr in der Individualität der Längen und Antriebseigenschaften der einzeln Linearsysteme aus. Für den Ex-Bereich sind passgenaue Lösungen notwendig, die auf die Bedürfnisse und Anforderungen unserer Kunden angepasst und konstruiert werden.
Die Linearachsen von Bahr bieten dort einen besonderen Schutz, wo mit Explosionsgefahr zu rechnen ist. Beispielsweise ist dies bei Fertigungsprozessen der Fall in denen leicht entzündliche Stoffe verarbeitet werden. Typischerweise finden sich so viele EX-Zonen in der chemischen und petrochemischen Industrie sowie bei der Erdöl- und Erdgasförderung wieder. Besteht in Ihrem Arbeitsbereich die Möglichkeit das entzündliche Stoffe leicht mit CO2 oder Sauerstoff reagieren können und herrscht ein gewisses Raumvolumen an brennbaren Stoffen unter einem bestimmten Partialdruck in Ihrer Umgebung vor, ist mit Explosionsgefahr zu rechnen. Die Lösungen von Bahr Modultechnik haben sich so also vor allem in der Abfülltechnik von explosionsgefährdeten Stoffen wie Alkohol, Benzol, Benzin und anderen brennbaren chemischen Flüssigkeiten bewährt.
Welche Explosionsschutzrichtlinien sind zu beachten?
Unsere eigens für den Explosionsschutzbereich entwickelten und nach EU-Richtlinien zertifizierten Linearachsen der Reihen ELFZex, ELZex und EHTXex bieten einen optimalen EX-Schutz und erfüllen die ATEX-Richtlinie 2014/34/EU nach den Normen:
- ISO 80079-36:2016
- ISO 80079-37:2016
- Technische Regeln für Gefahrstoffe (TRGS) 727:2016.
Die Richtlinien ISO 80079-36:2016 und ISO 80079-37:2016 legen somit die Anforderungen an nichtelektrische Geräte und Ex-Komponenten für den Einsatz in explosionsfähigen Atmosphären und die damit verbundenen Richtlinien an Konstruktion, Bau und Kennzeichnung fest. Durch die Einhaltung der Normen erfüllen die Produkte somit die konstruktive Sicherheit in den verschiedenen Zündschutzarten.
Unsere Linearsysteme, die für den Ex-Bereich vorgesehen sind, weisen die EX-Kennzeichnung als explosionsgeschützte Betriebsmittel auf und sehen wie in der nachfolgenden Abbildung aus:
Das Explosionsschutzkennzeichen besteht aus dem Konformitätskennzeichen CE, gefolgt vom Ex-Symbol. Anschließend folgt die Gerätegruppe, die Gerätekategorie, das Schutzprinzip, die Explosionsgruppe, die Temperaturklasse sowie abschließend das Geräteschutzniveau.
Die Abbildung zeigt auf, dass die zertifizierten Achsen ebenfalls in der Zone 2 für Gas und Staub im Ex-Schutzbereich, in der hohe Sicherheitsanforderungen erfüllt werden müssen, einsetzbar sind. Durch die Gerätegruppe II weisen die Linearachsen ein hohes Maß an Sicherheit auf, die Ihr System selbst bei zu erwartenden Störungen absichern. Die Gerätekategorie 2G bzw. 3D beschreiben die Kategorien gemäß den Definitionen in den ATEX-Richtlinien. Das Schutzprinzip Ex h stellt sicher, dass durch eine konstruktive Sicherheit keine weiteren Zündquellen auftreten können.
Je nach Zündschutzart werden explosionsgeschützte Betriebsmittel für Gase, Nebel und Dämpfe in drei Explosionsgruppen (IIA IIB IIC) unterteilt. Die Explosionsgruppe ist ein Maß für die Zünddurchschlagsfähigkeit von Gasen (in explosionsfähiger Atmosphäre). Die Anforderungen an das Betriebsmittel steigen von II A nach II C.
Die explosionsgeschützten Betriebsmittel, die innerhalb des Ex Bereiches installiert werden, sind in sechs Temperaturklassen (T1 bis T6) unterteilt. Die Temperaturklasse ist nicht wie häufig fälschlicherweise interpretiert die Einsatztemperatur des Betriebsmittels, sondern die am Betriebsmittel maximal zulässige Oberflächentemperatur, die bezogen auf + 40°C Umgebungstemperatur an keiner Stelle der Oberfläche und zu keinem Zeitpunkt überschritten werden darf. Die maximale Oberflächentemperatur muss in jedem Fall kleiner sein als die Zündtemperatur des umgebenden Mediums. Die Anforderungen an das Betriebsmittel steigen von T1 nach T6.
Das Geräteschutzniveau kann in zwei Gruppen eingeordnet werden. Zum einen in Gruppe I, die nur für den Bergbau angedacht ist, sowie in Gruppe II, die alle anderen Ex-Bereiche abdeckt. Innerhalb der Gruppen wird zusätzlich zwischen drei Niveaus unterschieden. Das Schutzniveau Gb / Db steht für Geräte mit hohem Schutzniveau, die in explosionsgefährdeten Bereichen, bei denen bei Normalbetrieb oder vorhersehbaren Fehlern/Fehlfunktionen keine Zündgefahr besteht, zum Einsatz kommen. Gc oder Dc beschreiben Geräte mit „erweitertem“ Schutzniveau, die in explosionsgefährdeten Bereichen verwendet werden, bei denen während des normalen Betriebes keine Zündgefahr besteht und die einige zusätzliche Schutzmaßnahmen aufweisen, die gewährleisten, dass bei üblicherweise zu vorhersehbaren Störungen des Gerätes keine Zündgefahr besteht.
Welche Lösungen für den Explosionsschutz bieten wir an?
Die Produkte der Reihe ELZex und ELFZex sind für die Anwendung im Ex-Bereich zertifiziert und erfüllen dabei die neuen Normen EN ISO 80079-36 und -37 für den mechanischen Explosionsschutz. Darüber hinaus sind die Achsen nach ATEX abgenommen und sind damit in der Zone 2 für Gas und Staub einsetzbar. Die Produkte ELZex und ELFZex sind für alle Einsatzbereiche außer Bergbau unter Tage geeignet und sind nach
- ATEX 2014/34/EU II 2G Ex h IIB T4 Gb,
- ATEX 2014/334/EU II Ex h IIIB T125 °C Dc
zertifiziert.
Die Linearführung ELFZex eignet sich besonders in hochsensiblen Umgebungen wie der Mehlproduktion, Holzbearbeitung oder in Lackieranlagen. Darüber hinaus eignet sich die ELFZex auch für den Einsatz bei vertikalen Einbaulagen. Die Linearachse ist durch außenliegende Rollführungen charakterisiert. Der Antrieb erfolgt über einen umlaufenden Zahnriemen.
Linearachsen vom Typ ELZex werden mit einem antistatischen Zahnriemen angetrieben, sind universell einsetzbar und weisen eine lange Lebensdauer auf. Auf dem Führungskörper, der aus einem Aluminium-Vierkantprofil mit seitlich parallel, formschlüssig einliegenden, gehärteten Stahlwellen besteht, bewegt sich der Führungsschlitten mit einliegenden, spielfrei einstellbaren Linearkugellagern, der auf den Wellen über einen Zahnriemen verfahren wird. Die Zahnscheiben sind mit wartungsfreien Kugellagern gelagert. Über eine Spannvorrichtung im Führungsschlitten ist ein einfaches Nachspannen des Zahnriemens möglich.
Die Linearführung EHTXex bietet ebenfalls die Möglichkeit zur Verwendung im Ex-Bereich. Der Hubzylinder wird dabei über einen Spindelantrieb angetrieben. Durch die Rotationsbewegungen der Gewindespindel wird eine lineare Bewegung des Druckrohres ausgeführt. Durch eine parallel angeordnete Kolbenstange können axial hohe Kräfte bei z.B. Regel- und Dosieranwendungen realisiert werden. Bei der Spindel handelt es sich um eine Trapezgewindespindel.
Die Produkte der Reihe EHTXex können in den folgenden Bereichen eingesetzt werden:
- In der Zone 2 (Gas-Ex, Kategorie 3G, EPL Gc) in den Explosionsgruppen IIA und IIB
- In der Zone 1 (Gas-Ex, Kategorie 2G, EPL Gb) in den Explosionsgruppen IIA und IIB
Die Qualifizierung hinsichtlich der Oberflächentemperatur ist T4, sodass für alle Gase, Dämpfe und Nebel mit einer Zündtemperatur > 125 °C die Produkte keine Zündquelle sind.
Insgesamt bieten wir unseren Kunden zuverlässige Lineareinheiten an, die durch die Kompetenzen im Hause Bahr Modultechnik nahezu beliebig modular erweitert werden können. Unsere Linearachsen für den Ex-Bereich weisen eine Wiederholgenauigkeit von ± 0,1 mm bei einer Verfahrgeschwindigkeit von < 1 m/s. Oberflächentemperaturen von bis 125 °C sind zulässig. Jeder Auftrag wird bei uns separat geprüft und erhält ein Prüfprotokoll. Darüber hinaus erhalten Sie eine Bedienungsanleitung sowie die Konformitätserklärung zum Positioniersystem.