Die Armaturen sind für Einsätze konzipiert, die in der Vergangenheit oft nur Sonderanfertigungen vorbehalten waren. Bild: ufotopixl10 und Laurin Rinder – Fotolia

Die Armaturen sind für Einsätze konzipiert, die in der Vergangenheit oft nur Sonderanfertigungen vorbehalten waren. Bild: ufotopixl10 und Laurin Rinder – Fotolia

| von Stefan Leinhos, Produktmanager Armaturen, Gefa Processtechnik
  • Egal ob fest oder flüssig: Betreiber die prozesssicher arbeiten wollen, mussten in der Vergangenheit oft in teure Sonderanfertigungen investieren.
  • Aus dieser Problemstellung heraus entwickelte der Hersteller einen Kugelhahn, den er standardmäßig aus einem sehr widerstandsfähigen Werkstoff fertigt, und eine Absperrklappe mit aufblasbarer Dichtung.
  • Mit diesen Armaturen sparen Unternehmen nicht nur Kosten in der Anschaffung, sondern auch im Betrieb durch reduzierte Stillstandszeiten.
Die aufblasbare Absperrklappe verhindert Verschleiß.

Die aufblasbare Absperrklappe verhindert Verschleiß.

Absperrklappen und Schüttgüter

Was der Kugelhahn in Sondermaterial für aggressive Flüssigkeiten und Gase ist, stellt die aufblasbare Absperrklappe KS für Schüttgüter und Feststoffe dar. Die pneumatisch betätigte Armatur basiert auf den weichdichtenden Absperrklappen der Serien K und KG, die in den Nennweiten von DN50 bis DN500 erhältlich sind. Die zweiteiligen, wartungsfreundlichen Gehäuse sind sowohl als Anflansch-, als auch als Zwischenflanschausführung möglich und bestehen aus pulverbeschichtetem Sphäroguss, um den bestmöglichen Schutz gegen Korrosion oder mechanische Einwirkung zu ermöglichen. Die Klappenscheibe ist in der Standardausführung aus Edelstahl 1.4408 gefertigt, allerdings sind auch hier andere Werkstoffe möglich.

Aufgrund der Vielzahl an verfügbaren Sitzringwerkstoffen ist ein Einsatz mit Medien in allen Aggregatzuständen möglich, wobei die Temperaturgrenzen hier von -20 bis 200 °C reichen. Allerdings können Feststoffanwendungen die Lebensdauer einer herkömmlichen Absperrklappe erheblich verkürzen. Und zwar immer dann, wenn das Schüttgut durch seine Form abrasiv auf den Sitzring wirkt. Läuft das Medium beispielsweise aus dem Silo durch die geöffnete Armatur, ist der Verschleiß am Sitzring noch zu vernachlässigen. Wird die Armatur dann aber geschlossen, geraten unter Umständen Feststoffpartikel zwischen Klappenscheibe und Sitzring, wodurch eine starke Reibung entsteht. Da sich dieser Effekt bei jeder Bewegung der Klappenscheibe wiederholt, führt dies im Laufe der Zeit unweigerlich zum Verschleiß des Elastomers und somit zu einer nicht mehr dichtschließenden Armatur.

Eine aufgeblasene Lösung

Um dies zu verhindern, hat der Hersteller seine Absperrklappe modifiziert und das Gehäuse so angepasst, dass der Sitzring mit Druckluft beaufschlagt, also regelrecht aufgeblasen werden kann. Die Klappenscheibe hingegen wird im Außendurchmesser so weit verkleinert, dass im drucklosen Zustand des Sitzrings kein, beziehungsweise nur ein sehr geringer Kontakt zwischen Scheibe und Elastomer besteht. Dies hat den Nebeneffekt, dass ein deutlich reduziertes Drehmoment nötig ist, um die Klappenscheibe zu bewegen. Das ermöglicht den Einsatz kleinere Antriebe, wodurch sich der Platzbedarf außerhalb der Rohrleitung verringert. Bei der Auswahl des jeweiligen Sitzrings können alle Werkstoffe zum Einsatz kommen, solange diese flexibel genug sind. EPDM (Schwarz und Weiß) ist ebenso möglich wie FPM oder PU, um nur einige zu nennen.

Je nach Werkstoff sind auch hier FDA-Zulassungen vorhanden. Um nun den Dichtschluss der Armatur zu erreichen, muss das System den Sitzring druckbeaufschlagen, wodurch dieser dann gegen die Klappenscheibe gedrückt wird. Dies stellt dann auch die geschlossene Grundstellung in der Anwendung dar. Sobald ein Betätigungssignal anliegt, entweicht die Luft aus dem Sitzring, und erst, nachdem dieser entspannt ist und somit kein Kontakt mehr zur Klappenscheibe besteht, dreht sich diese aus dem Sitz und gibt den Durchgang frei. Fällt das Signal wieder ab, bewegt sich die Klappenscheibe in die ursprüngliche „Geschlossen-Stellung“, und erst nach Erreichen der Endposition wird der Sitzring wieder mit pneumatisch beaufschlagt und die vollständige Dichtwirkung im Durchgang hergestellt. Dies verhindert, dass zu irgendeinem Zeitpunkt Feststoffe in den Sitzring gelangen.

Dicht? Mit Sicherheit…

Zusätzlich ist es möglich, die Armatur noch mit einer Sicherheitsfunktion zu versehen, die verhindern soll, dass Schüttgut bei spontanem Abfall der Druckluft aus dem Silo gelangen kann. Befindet sich die Armatur in Position „Geschlossen“ und es kommt zu einem Ausfall der Druckluftversorgung und/oder der elektrischen Spannung, verbleibt der Sitzring in aufgeblasener Position. Der interne, pneumatische Druck bleibt also erhalten, und eine dichtschließende Funktion ist auch weiterhin gegeben. Diese „Druckhalte-Funktion“ kann der Hersteller in verschiedenen Varianten ausführen. Zum einen in rein mechanisch/pneumatischer Ausführung und zum anderen mit einer elektropneumatischen Steuerung. So ist es möglich, auf verschiedene Einbauvoraussetzungen innerhalb der Anlage einzugehen. Es bleibt festzustellen, dass Betreiber sowohl den Kugelhahn aus Edelstahl 1.4529 als auch die aufblasbare Absperrklappe mit Druckhaltefunktion dort einsetzen können, wo hohe Prozesssicherheit zwingend erforderlich ist und sich Zeitverluste durch Anlagenstillstand oder Wartungs- und Reparaturarbeiten auf ein Minimum reduzieren sollen. 1605ct917

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