Auslegung von Absperrklappenantrieben: Drehmoment & Auswahl

September 18, 2026
0 Kommentare

Die Auslegung des Antriebs einer Absperrklappe bedeutet, einen Antrieb auszuwählen, der genügend Drehmoment für einen zuverlässigen Betrieb der Armatur bereitstellt und gleichzeitig die erforderlichen Steuerungsfunktionen unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen erfüllt.

Einfach ausgedrückt beantwortet die Antriebsauslegung vor allem zwei Fragen:

Welches Betriebsdrehmoment benötigt die Absperrklappe tatsächlich?
Welcher Antrieb kann unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen ausreichend Drehmoment bereitstellen?

Differenzdruck, Sitzwerkstoff, Medium, Temperatur und die Konstruktion der Absperrklappe können das tatsächlich erforderliche Betriebsdrehmoment beeinflussen.

Die Auswahl des Antriebs sollte daher nicht allein anhand der Nennweite der Armatur erfolgen. Zusätzlich müssen das erforderliche Drehmoment, der Differenzdruck, der Sitzwerkstoff, der verfügbare Luftdruck beziehungsweise die Stromversorgung sowie die gewünschte Steuerungsart berücksichtigt werden.

Was ist das Drehmoment einer Absperrklappe?

Das Drehmoment einer Absperrklappe ist die Drehkraft am Wellen- beziehungsweise Spindelanschluss, die erforderlich ist, um die Klappenscheibe zu öffnen, zu schließen oder zu drehen. Es wird üblicherweise in N·m (Newtonmeter) angegeben.

Wenn der Antrieb nicht genügend Drehmoment für die tatsächlichen Anforderungen der Absperrklappe bereitstellen kann, öffnet oder schließt die Armatur möglicherweise nicht vollständig oder erreicht die vollständig abgedichtete Endstellung nicht.

Das erforderliche Drehmoment einer Absperrklappe ist während des gesamten Öffnungs- und Schließvorgangs nicht konstant. Zu den wichtigsten Drehmomentarten gehören:

Losbrechmoment: Das Drehmoment, das erforderlich ist, um die Absperrklappe aus der vollständig geschlossenen Stellung in Bewegung zu setzen.
Laufmoment: Das Drehmoment, das benötigt wird, um die Klappenscheibe während des Öffnens oder Schließens zu drehen.
Schließmoment: Das Drehmoment, das benötigt wird, wenn sich die Absperrklappe der vollständig geschlossenen Stellung nähert und die Scheibe mit dem Sitz in Eingriff kommt, um die Abdichtung zu erreichen.

Für die Auslegung des Antriebs reicht es normalerweise nicht aus, nur einen dieser Drehmomentwerte zu berücksichtigen. Der Antrieb sollte anhand des maximalen Betriebsdrehmoments ausgewählt werden, das unter den tatsächlichen Einsatzbedingungen auftreten kann.

In den meisten Fällen müssen Käufer diese Drehmomentwerte nicht selbst berechnen. Bei der tatsächlichen Antriebsauswahl stellt der Hersteller der Absperrklappe normalerweise Drehmomentdaten zur Verfügung, die unter anderem auf Nennweite, Konstruktion, Sitzwerkstoff und Differenzdruck basieren, und wählt anschließend einen passenden Antrieb aus.

Für eine erste Abschätzung können Sie unseren Drehmomentrechner für Absperrklappen verwenden. Damit erhalten Sie schnell einen Richtwert auf Basis von Nennweite, Differenzdruck und Betriebsbedingungen.

Das berechnete Ergebnis dient ausschließlich der vorläufigen Auslegung. Das endgültige Antriebsmodell sollte weiterhin anhand der tatsächlichen Drehmomentdaten der Armatur und der konkreten Betriebsbedingungen bestätigt werden.

Wie wird das erforderliche Antriebsdrehmoment ausgewählt?

Sobald das erforderliche Betriebsdrehmoment der Absperrklappe bestimmt wurde, wird der Antrieb in der Regel mit einer zusätzlichen Sicherheitsreserve ausgewählt und nicht exakt im Verhältnis 1:1 zum Armaturendrehmoment ausgelegt.

Dies lässt sich mit einer einfachen Formel darstellen:

Erforderliches Antriebsdrehmoment = Armaturendrehmoment × Sicherheitsfaktor

Wenn beispielsweise das maximale Betriebsdrehmoment der Absperrklappe unter den tatsächlichen Einsatzbedingungen 200 N·m beträgt und ein Sicherheitsfaktor von 1,25 verwendet wird:

200 × 1,25 = 250 N·m

Das bedeutet, dass der ausgewählte Antrieb unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen mindestens 250 N·m Ausgangsdrehmoment bereitstellen sollte.

Der Sicherheitsfaktor schafft eine zusätzliche Reserve für Veränderungen, die während des Betriebs auftreten können, beispielsweise Druckschwankungen, Veränderungen der Reibung am Sitz oder einen höheren Widerstand nach längerem Betrieb.

Wichtig ist, dass der Sicherheitsfaktor kein fester Wert ist. Er sollte abhängig von der Konstruktion der Absperrklappe, dem Medium, dem Differenzdruck, der Schalthäufigkeit und den Auslegungsempfehlungen des Antriebsherstellers festgelegt werden.

Wie wählt man einen pneumatischen Antrieb aus?

Bei der Auswahl eines pneumatischen Antriebs müssen neben dem erforderlichen Drehmoment der Absperrklappe mehrere weitere wichtige Parameter berücksichtigt werden:

1. Luftversorgungsdruck

Der verfügbare Luftdruck hat direkten Einfluss auf das Ausgangsdrehmoment, das ein pneumatischer Antrieb bereitstellen kann.

Übliche Luftversorgungsdrücke sind beispielsweise:

4 bar
5 bar
6 bar

Dasselbe Antriebsmodell kann bei unterschiedlichen Luftdrücken unterschiedliche Drehmomente bereitstellen. Daher sollte die Antriebsauslegung auf dem tatsächlich am Einbauort verfügbaren Luftdruck basieren.

2. Doppeltwirkend oder Federrückstellung

Pneumatische Antriebe sind hauptsächlich in zwei Ausführungen erhältlich:

Doppeltwirkend: Druckluft wird sowohl zum Öffnen als auch zum Schließen der Absperrklappe verwendet.
Mit Federrückstellung: Druckluft bewegt den Antrieb in eine Richtung, während eine Feder ihn bei Ausfall der Luftversorgung in die voreingestellte Sicherheitsstellung zurückführt.

Wenn das Projekt verlangt, dass die Absperrklappe bei Ausfall der Druckluft automatisch öffnet oder schließt, muss die erforderliche Sicherheitsstellung im Voraus festgelegt werden.

3. Steuerungsart

Wenn die Absperrklappe lediglich vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen werden soll, kann eine Standard-Auf/Zu-Steuerung (On-Off) verwendet werden.

Wenn der Öffnungsgrad der Armatur geregelt werden muss, ist in der Regel ein Stellungsregler erforderlich.

4. Zubehör

Je nach Projektanforderungen kann der Antrieb zusätzlich mit Zubehör wie einer Endschalterbox, einem Magnetventil, einem Filterdruckregler oder einem Stellungsregler ausgestattet werden.

Wie wählt man einen elektrischen Antrieb aus?

Bei der Auswahl eines elektrischen Antriebs müssen neben dem erforderlichen Drehmoment der Absperrklappe ebenfalls mehrere wichtige Parameter berücksichtigt werden:

1. Ausgangsdrehmoment

Der elektrische Antrieb muss genügend Drehmoment bereitstellen können, um die Absperrklappe zuverlässig zu öffnen und zu schließen.

Daher sollte das Antriebsmodell anhand des tatsächlich erforderlichen Armaturendrehmoments ausgewählt werden und nicht ausschließlich anhand der Nennweite.

2. Stromversorgung

Die verfügbare Stromversorgung kann sich je nach Projekt unterscheiden. Deshalb sollten die elektrischen Anschlussbedingungen am Einbauort vor der Auswahl des Antriebs bestätigt werden.

Übliche Spannungsvarianten sind beispielsweise:

24V DC
110V AC
220V AC
380V AC

Die Spannung des Antriebs muss mit der am Installationsort verfügbaren Stromversorgung übereinstimmen.

3. Auf/Zu- oder Regelbetrieb

Wenn die Absperrklappe lediglich vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen werden muss, kann ein Auf/Zu-Antrieb verwendet werden.

Wenn die Öffnung der Armatur auf verschiedene Positionen wie beispielsweise 30 %, 50 % oder 80 % eingestellt werden soll, ist ein Regelantrieb erforderlich.

4. Schutzart und Einsatzumgebung

Wenn der Antrieb im Freien, in feuchten oder staubigen Umgebungen oder unter anderen besonderen Bedingungen installiert wird, müssen auch die erforderliche Schutzart und die Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden.

Elektrischer Antrieb für Absperrklappe

Schritt-für-Schritt-Auswahl des Antriebs für eine Absperrklappe

Die Auswahl des Antriebs einer Absperrklappe erfolgt normalerweise in mehreren Schritten:

Schritt 1: Armaturendaten bestätigen
Bestätigen Sie die Nennweite, die Druckstufe, den Sitzwerkstoff und den Typ der Absperrklappe.
Schritt 2: Betriebsbedingungen bestätigen
Bestätigen Sie das Medium, den Betriebsdruck, den Differenzdruck und die Temperatur.
Schritt 3: Armaturendrehmoment bestimmen
Bestimmen Sie das erforderliche Betriebsdrehmoment der Absperrklappe anhand der technischen Daten und der tatsächlichen Betriebsbedingungen.
Schritt 4: Sicherheitsreserve hinzufügen
Fügen Sie dem erforderlichen Armaturendrehmoment einen geeigneten Sicherheitsfaktor hinzu.
Erforderliches Antriebsdrehmoment = Armaturendrehmoment × Sicherheitsfaktor
Schritt 5: Antriebstyp auswählen
Bei einem pneumatischen Antrieb muss der verfügbare Luftversorgungsdruck bestätigt werden.
Bei einem elektrischen Antrieb müssen Stromversorgung und Spannung bestätigt werden.
Schritt 6: Steuerungsanforderungen bestätigen
Bestätigen Sie, ob die Absperrklappe lediglich vollständig öffnen und schließen soll oder ob eine Regelung erforderlich ist. Prüfen Sie außerdem zusätzliche Anforderungen wie Fail Open, Fail Close, Stellungsrückmeldung oder weiteres Zubehör.

Für Käufer ist es besonders wichtig, vollständige Armaturendaten und die tatsächlichen Betriebsbedingungen bereitzustellen. Auf dieser Grundlage kann der Lieferant die detaillierte Antriebsauslegung und Auswahl übernehmen.

Ein geeigneter Antrieb für eine Absperrklappe sollte auf das tatsächlich erforderliche Drehmoment, die Betriebsbedingungen und die Steuerungsanforderungen abgestimmt sein.

Wenn Nennweite, Medium, Druck, Temperatur, Differenzdruck und Steuerungsart bereits vor der Auswahl bestätigt werden, lassen sich Auslegungsfehler reduzieren und die Betriebssicherheit der Armatur verbessern.

Union Valve bietet eine breite Auswahl an Absperrklappen mit pneumatischen und elektrischen Antrieben und unterstützt Sie bei der Antriebsauswahl auf Basis der tatsächlichen Betriebsbedingungen. Unabhängig davon, ob Ihre Anwendung eine standardmäßige Auf/Zu-Steuerung, eine bestimmte Sicherheitsstellung oder eine Regelung erfordert, können wir eine geeignete Kombination aus Absperrklappe und Antrieb entsprechend den Anforderungen Ihres Projekts empfehlen.

Wenn Sie weitere Fragen haben, können Sie uns jederzeit gerne kontaktieren.