Niedrige/hohe Temperaturen, DIN- und M12-Anschluss [21 Baureihe] 2/2-, 3/2- und 4/2-Funktionen, Anschlussgrößen von G 1/4 bis G 1-1/2

Produktübersicht

Die ROSS Controls-Serie umfasst Inline-Wegeventile der bewährten 21er-Serie, die speziell für pneumatische Systeme entwickelt wurden, die eine zuverlässige Luftstromregelung in extremen Temperaturbereichen von -40 °C bis 150 °C erfordern. Ausgestattet mit DIN EN 175301-803- und M12-Anschlüssen bieten diese TÜV-zertifizierten (SIL 2) Ventile 2/2-, 3/2- und 4/2-Wegefunktionen mit Anschlussgrößen von 1/4" bis 1-1/2" und einer maximalen Durchflusskapazität von Cv 33 (32.000 Nl/min).

Diese Wegeventile regeln Richtung, Durchfluss und Absperrung von Druckluft in pneumatischen Kreisläufen. Sie sind sowohl in magnetisch vorgesteuerter als auch in druckgesteuerter (pneumatischer) Ausführung erhältlich und nutzen die bewährte ROSS-Kegelkonstruktion. Diese Konstruktion eliminiert die bei herkömmlichen Schieberventilen üblichen Gleitreibungs- und Verschleißmechanismen.

Die Geometrie der senkrechten Kegeldichtung ermöglicht einen hohen Durchfluss mit zuverlässiger Absperrung, während die Differenzkolbenkonstruktion schnelle und gleichmäßige Reaktionszeiten über Millionen von Zyklen gewährleistet. Dichtungsoptionen aus Fluorkohlenstoff und Buna-N erweitern den Einsatzbereich auf Tieftemperatur-Kühllager und industrielle Hochtemperatur-Prozessumgebungen.

Für Konstruktionsingenieure, die pneumatische Komponenten in anspruchsvollen Anwendungen spezifizieren, bietet die Serie eine einzigartige Kombination aus extremer Temperaturtoleranz, hoher Förderleistung, SIL-konformer Sicherheitsleistung und elektrischen Schnellkupplungen nach DIN/M12, die die Installation und Wartung vor Ort vereinfachen.

Wichtigste technische Merkmale

• Senkrechte Tellerdichtungen - Ermöglichen eine hohe Durchflusskapazität bei nahezu null Leckage und positiver Abdichtung, wodurch die bei Schieberventilen üblichen Bypass-Verluste vermieden werden.
• Differenzkolbenkonstruktion – Gewährleistet schnelle und gleichbleibende Reaktionszeiten über die gesamte Lebensdauer des Ventils, was für Automatisierungsanwendungen mit hoher Taktfrequenz entscheidend ist.
• Überwältigende Schaltkräfte – Gewährleistet ruckfreies Funktionieren auch nach längeren Stillstandszeiten oder in kontaminierten Umgebungen und sichert so eine zuverlässige Betätigung in jedem Zyklus.
• Hochgeschwindigkeits-Luftstrom über die Ventilsitze – Ermöglicht eine Selbstreinigungswirkung und hohe Schmutztoleranz, wodurch ungeplante Ausfallzeiten in rauen Industrieumgebungen reduziert werden.
• Überlegenes internes Führungssystem mit selbstkompensierenden Dichtungen – Passt die Hublänge automatisch an den Dichtungsverschleiß an und sorgt so für eine verlängerte Lebensdauer ohne Leistungseinbußen.
• DIN EN 175301-803 und M12 Schnellkupplungen - Vereinfacht die Installation und ermöglicht einen schnellen Spulenwechsel ohne festverdrahtete Verbindungen, wodurch der Wartungsaufwand erheblich reduziert wird.
• Manuelle Notbetätigung ohne Verriegelung – Standard bei allen elektromagnetisch gesteuerten Modellen zur Inbetriebnahme, Fehlersuche und Systemprüfung ohne externe Werkzeuge.
• TÜV SIL 2 Zertifizierung (SIL 3 in redundanter Konfiguration) - Ermöglicht die Integration in sicherheitsrelevante Steuerungsarchitekturen gemäß IEC 62061 und ISO 13849, den höchsten Sicherheitsintegritätsstufen für pneumatische Komponenten.
• Herunterladbare CAD-Modelle – Verfügbar für alle Varianten, um die Integration des Maschinendesigns zu optimieren und die Entwicklungszeit zu verkürzen.

Technische Spezifikationen

Allgemeine Spezifikationen

Temperaturangaben

Diese Baureihe ist speziell für den Betrieb außerhalb der Standardtemperaturbereiche konzipiert. Die Wahl des Dichtungsmaterials bestimmt den zulässigen Temperaturbereich.

Wichtig: Bei Medientemperaturen unter 40 °F (4 °C) muss die Druckluft frei von Wasserdampf sein, um Eisbildung im Inneren des Ventils zu verhindern.

Elektrische Daten (Magnetventile)

Alle Magnetventile sind für den Dauerbetrieb ausgelegt und verfügen über die Schutzart IP65.

Elektrische Anschlussmöglichkeiten

Durchflussleistungsdaten

Durchflussleistungsdaten für 2/2-Wege-Magnetventile mit Pilotsteuerung (ausgewählte Größen dargestellt).

Formel für die Ansprechzeit: Ansprechzeit (ms) = M + (F x V), wobei M die minimale Ansprechkonstante, F der Füll-/Entlüftungsfaktor und V das nachgelagerte Volumen in Kubikzoll ist. Die Werte für M und F sind für jede Anschlussgröße und Funktion im Katalog der ROSS 21-Serie veröffentlicht.

Zertifizierungen & Konformität

Typische Anwendungsbereiche und Branchen

Metallverarbeitung und Hochtemperaturfertigung

• Stahlöfen, Warmwalzwerke, Glühanlagen, Verzinkungsanlagen und Stranggießanlagen, in denen Umgebungs- und Medientemperaturen regelmäßig 180 °F überschreiten. Die Fluorkohlenstoff-Dichtungsoption gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb in dauerhaft heißen Umgebungen.
• Thermoformen und Kunststoffherstellung zur Steuerung von Vakuum und Druckluft in beheizten Formzonen, in denen herkömmliche Dichtungen versagen würden.
• Glasherstellung für die gerichtete Luftführung in der Nähe von Öfen und Formstationen, die bei extremen Temperaturen arbeiten.
• Gießereiprozesse zur Steuerung von pneumatischen Zylindern und Aktuatoren in der Nähe von Schmelzmetallprozessen.

Kühlhaus, Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung

• Kühlhäuser und Kühlanlagen, die pneumatische Aktuatoren in Gefrierumgebungen bis zu -40 °F betreiben. Buna-N-Dichtungen behalten ihre Flexibilität und Dichtungsintegrität bei kryogenen Temperaturen.
• Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung, einschließlich Schockgefrieren, kryogener Verpackung und Kühlkettenautomatisierung, wo Standardventildichtungen spröde werden und versagen.

Automobil- und Montagefertigung

• Aktuatoren in Karosseriewerkstätten, Steuerungen für Lackieranlagen und Montageautomatisierung, bei denen zuverlässige Zyklen und Schmutztoleranz die Wartungsintervalle reduzieren.
• Montage- und Testvorgänge einschließlich Dichtheitsprüfung, Vakuum-Bestückungsautomatisierung und Kanalauswahl-Testvorrichtungen, die eine präzise Richtungssteuerung der Luft erfordern.

Verpackung und allgemeine Industrie

• Vakuumverpackungs-, Kartonaufricht-, Kartonverschließ- und Palettiersysteme profitieren von der hochdurchflussfähigen, selbstreinigenden Ventilkonstruktion.
• Halbleiter- und Elektronikfertigung für die Steuerung der Reinluftrichtung in temperaturkontrollierten Prozesszonen.
• Außeninstallationen in arktischen oder kaltklimatischen Rohrleitungssteuerungs- und -verarbeitungsanlagen, wo die Umgebungstemperaturen unter -40°F sinken.

Bestellung und Konfiguration der Modellnummer

Die ROSS 21-Serie verwendet ein strukturiertes Modellnummernsystem. Nachfolgend finden Sie eine Übersicht für ein 2/2-Wege-Magnetventil mit Pilotsteuerung.

Spannungscodes: H = 12 VDC, W = 24 VDC, Z = 120 VAC/60 Hz, Y = 240 VAC/60 Hz.

Spulentypcodes für Magnetventilmodelle: 1 = DIN Form A (Standard), 2 = DIN Form B (Standard), 3 = M12, 4 = 1/2"-Leitung (Standard), 5 = DIN Form B (niedrige Temperatur, Buna-N erforderlich), 6 = 1/2"-Leitung (hohe Temperatur, Fluorkohlenstoff erforderlich).

Bei G-Gewinden (BSPP) fügen Sie nach dem Serienpräfix ein „D“ hinzu (z. B. D2171B2001W-1). Niedertemperatur-Magnetventile sind nur in den Gehäusegrößen 3/8 und 3/4 erhältlich.

Zubehör

Elektrische Steckverbinder

ROSS bietet ein komplettes Sortiment an vorverdrahteten und eigenständigen DIN EN 175301-803-Steckverbindern in den Ausführungen Form A und Form B, wahlweise mit Kabelverschraubung oder 1/2"-NPT-Rohreinführung. Beleuchtete Ausführungen sind für 24 V DC, 120 V AC und 230 V AC erhältlich und zeigen den Ansteuerzustand des Magnetventils optisch an.

Auspuffschalldämpfer

Es sind Aluminium-Auspuffschalldämpfer für Anschlussgrößen von 1/2", 1" und 1-1/2" mit einer Nennleistung von 290 psig (20 bar) erhältlich.

Warnung: Die Durchflusskapazität der Abgasschalldämpfer muss mindestens der Abgaskapazität der Ventile entsprechen. Verschmutzte Schalldämpfer können zu erhöhtem Gegendruck führen und die Ventilfunktion beeinträchtigen.

Verwandte Produkte und Zubehör

• Ventile der Serie 21 Classic für niedrige und hohe Temperaturen – Standardmäßige 1/2"-Rohranschlussvarianten der Serie 21 für Anwendungen mit extremen Temperaturen. https://www.rosscontrols.com/en/series/231-low-high-temperatures-classic-21-series
• Standard-Temperaturventile der Serie 27 – Inline-Sitzventile für Standardtemperaturen mit Anschlussgrößen bis zu 2-1/2" für höhere Durchflussmengen. https://www.rosscontrols.com/en/series/230-standard-temperatures-classic-27-series
• Vakuum-Niedrig-/Hochtemperatur-Serie 21 (DIN/M12) – Vakuumgeeignete Variante der Serie 21 mit DIN- und M12-Anschlüssen für Vakuumanwendungen bei extremen Temperaturen. https://www.rosscontrols.com/en/series/2760-vacuum-low-high-temperatures-din-m12-connection-21-series
• Elektrische Steckverbinder – DIN- und M12-Steckverbinder, vorverdrahtete Baugruppen und beleuchtete Anzeigen für ROSS-Magnetventile. https://www.rosscontrols.com/en/series/91-electrical-connectors
• Auspuffschalldämpfer – Aluminiumschalldämpfer mit einem Nenndruck von 290 psig für Anschlussgrößen von 1/2" bis 1-1/2" zur Reduzierung von Auspuffgeräuschen. https://www.rosscontrols.com/en/series/90-silencers
• Absperrventile (Energieisolierung) – LOX-Absperrventile für die sichere Energieisolierung während Wartungsarbeiten gemäß den OSHA-Vorschriften für die Sperrung und Kennzeichnung. https://www.rosscontrols.com/en/series/1287-lockout-valves-15-series

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Was unterscheidet die ROSS von der Standard-21er-Serie?

A: Diese Baureihe ist die DIN- und M12-Anschlussvariante der Baureihe 21 und ist speziell mit Schnellkupplungen und Dichtungsoptionen für erweiterte Temperaturbereiche ausgestattet (Fluorkohlenstoff für hohe Temperaturen bis 149 °C; Buna-N für niedrige Temperaturen bis -40 °C). Die Standardventile der Baureihe 21 mit klassischen Anschlüssen arbeiten in einem engeren Temperaturbereich von -18 °C bis 50 °C.

F: Was ist die maximale Betriebstemperatur?

A: Die leistungsstärkste Ausführung, ein druckgesteuertes Ventil mit Fluorkautschukdichtungen, ist für Umgebungs- und Medientemperaturen bis zu 150 °C (300 °F) ausgelegt. Bei Modellen mit Magnetventilsteuerung beträgt die maximale Medientemperatur 150 °C (300 °F) bei einer Umgebungstemperaturgrenze von 82 °C (180 °F).

F: Was ist die minimale Betriebstemperatur?

A: Dank der Buna-N-Dichtungen arbeiten die Tieftemperaturmodelle bis zu -40 °F (-40 °C) sowohl unter Umgebungs- als auch unter Medienbedingungen. Dadurch eignen sie sich für arktische Umgebungen und Kühlhausanwendungen.

F: Können diese Ventile in sicherheitskritischen (SIL-zertifizierten) Anwendungen eingesetzt werden?

A: Ja. Die Serie 21 ist vom TÜV Rheinland nach SIL 2 (IEC 61508/61511) und PL c (EN ISO 13849-1) für Einzelanwendungen zertifiziert. In redundanter (1oo2) Konfiguration erreichen die Ventile SIL 3 und PL e.

F: Welches Dichtungsmaterial sollte ich wählen?

A: Wählen Sie Fluorkohlenstoff für Hochtemperaturanwendungen (Medien bis 300 °F) und Buna-N für Tieftemperaturanwendungen (bis -40 °F). Beachten Sie, dass die Tieftemperatur-DIN-Form-B-Spirale (Code 5) Buna-N-Dichtungen erfordert, während die Hochtemperatur-Rohrspirale (Code 6) Fluorkohlenstoff-Dichtungen benötigt.

F: Sind sowohl NPT- als auch BSPP (G)-Gewindeoptionen verfügbar?

A: Ja. Standardmodelle werden mit NPT-Gewinde geliefert. Um Modelle mit G-Gewinde (BSPP) zu bestellen, fügen Sie der Modellnummer ein „D“ als Präfix hinzu (z. B. D2171B2001W-1).

F: Welcher Pilotversorgungsdruck ist erforderlich?

A: Bei interner Pilotversorgung muss der Eingangsdruck den Mindestbetriebsdruck von 30 psig erreichen. Bei externer Pilotversorgung muss der Pilotdruck mindestens dem Eingangsdruck entsprechen und den Mindestbetriebsdruck erfüllen.

F: Müssen diese Ventile geschmiert werden?

A: Das Ventil selbst benötigt keine Schmierung der Druckluftleitung. Bei Verwendung optionaler Adapter (z. B. Druckanzeiger) kann jedoch eine Schmierung erforderlich sein. Verwenden Sie hierfür ein Schmiermittel auf Mineralölbasis mit einer Viskosität von ISO 32 oder niedriger. Die Dosierung sollte etwa ein Tropfen pro Minute betragen.

F: Welche IP-Schutzart hat das Magnetventilgehäuse?

A: Alle Magnet-Pilotventile verfügen über eine Schutzart IP65, die einen staubdichten Schutz und Beständigkeit gegen Niederdruck-Wasserstrahlen gewährleistet.

F: Kann das Ventil vor Ort von interner auf externe Pilotversorgung umgerüstet werden?

A: Ja. Ventile der ROSS-Serie 21 können vor Ort von interner auf externe Pilotsteuerung umgerüstet werden, indem der Rohrstopfen zwischen dem externen Pilotanschluss und dem internen Pilotkanal versetzt wird. Wenden Sie sich an ROSS, um die aktualisierte Modellnummer für die korrekte Dokumentation zu erhalten.

F: Sind 3D-CAD-Modelle für die Designintegration verfügbar?

A: Ja. Herunterladbare CAD-Modelle für alle Varianten dieser Serie sind über die Website von ROSS Controls unter rosscontrols.com verfügbar.

F: Wie lange ist die voraussichtliche Lieferzeit?

A: Die üblichen Fertigungsvorlaufzeiten für Mengen von 10 oder weniger Einheiten betragen in der Regel 3 bis 4 Wochen, der Versand ist in den gesamten Vereinigten Staaten möglich.

F: Wie berechne ich die Ansprechzeit eines Ventils?

A: Verwenden Sie die Formel: Ansprechzeit (ms) = M + (F x V), wobei M die minimale Ansprechkonstante, F der Füll-/Entlüftungsfaktor und V das nachgelagerte Volumen in Kubikzoll ist. Die Werte für M und F sind für jede Anschlussgröße und Funktion im Katalog der ROSS 21-Serie veröffentlicht.

Installations- und Wartungsrichtlinien

• Die Montage ist in beliebiger Ausrichtung möglich; für optimale Leistung und Kondensatableitung wird eine vertikale Montage bevorzugt.
• Um die Lebensdauer des Ventils zu maximieren und zu verhindern, dass Verunreinigungen die Dichtwirkung des Ventilkegels beeinträchtigen, sollte gefilterte Luft zugeführt werden (5-Mikron-Filtration empfohlen).
• Die Zuleitungen und Abluftöffnungen dürfen nicht eingeschränkt werden, da dies den Druck unter den Mindestwert von 30 psig senken und zu unregelmäßigem Betrieb führen kann.
• Bei Konfigurationen mit externer Pilotversorgung muss der Pilotdruck gleich oder größer als der Eingangsdruck sein.
• Bei Medientemperaturen unter 40°F (4°C) muss die Luft frei von Wasserdampf sein, um Eisbildung im Inneren des Ventils zu verhindern.
• Verwenden Sie ausschließlich Schmierstoffe auf Mineralölbasis mit einem Anilinpunkt zwischen 82 °C und 104 °C und einer Viskosität von ISO 32 oder niedriger. Vermeiden Sie Additive auf Phosphatbasis.
• Stellen Sie sicher, dass die Abgasschalldämpfer einen Durchfluss aufweisen, der mindestens dem Abgasdurchsatz der Ventile entspricht. Verschmutzte Schalldämpfer können zu erhöhtem Abgasgegendruck führen.
• Stellen Sie für alle Ventilfunktionen einen Mindeststeuerdruck von 30 psig sicher. Drücke unterhalb dieses Schwellenwerts können zu unvollständigen Schaltvorgängen führen.
• Bei der Installation in Umgebungen mit hohen Temperaturen (über 180 °F Umgebungstemperatur bei Magnetspulen) ist zu überprüfen, ob die Magnetspule für die Anwendungstemperatur ausgelegt ist und ob Fluorkohlenstoffdichtungen spezifiziert sind.
• Bei Installationen mit niedrigen Temperaturen unter 0°F ist sicherzustellen, dass Buna-N-Dichtungen verwendet werden und dass die Druckluftzufuhr auf einen Taupunkt unterhalb der minimalen Betriebstemperatur getrocknet wird.

Garantie & Weltweiter Support

ROSS Controls gewährt auf alle Produkte eine einjährige Garantie, die Material- und Verarbeitungsfehler ab Kaufdatum abdeckt.

Weltweiter technischer Support wird über die ROSS-Niederlassungen in den USA (Hauptsitz in Ferndale, Michigan), Kanada, Brasilien, Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Indien, China und Japan angeboten.

Kontaktieren Sie ROSS Controls USA unter +1-248-764-1800 oder besuchen Sie rosscontrols.com für Produktkonfiguration, technischen Support und Händlersuche.

Vollständige technische Daten, Maßzeichnungen und Zugang zum Ventilkonfigurator finden Sie auf der Produktseite von ROSS Controls oder kontaktieren Sie ROSS Controls unter (800) 438-7677.

Katalog herunterladen: https://www.rosscontrols.com/en/documents/5341/Directional_Control_Valves_21_Series_ROSS-21_EN.pdf