Hauptbauteile einer Absperrklappe und ihre Funktion

Armaturengehäuse

Das Armaturengehäuse ist das tragende Hauptbauteil einer Absperrklappe. Es verbindet die Armatur mit der Rohrleitung und nimmt innere Bauteile wie Klappenscheibe, Welle und Sitz auf. Neben der Aufnahme des Rohrleitungsdrucks bestimmt das Gehäuse auch die Einbauart und die geeigneten Betriebsbedingungen der Absperrklappe.

Nach der Anschlussbauart werden Gehäuse von Absperrklappen im Allgemeinen in drei Typen unterteilt:

• Zwischenflansch-Ausführung: Wird zwischen zwei Rohrflanschen eingebaut und durch Schrauben befestigt, die durch die Flansche geführt werden. Diese Bauform ist kompakt und leicht.
• Anflansch-Ausführung: Das Gehäuse besitzt Gewindeaugen, sodass die Flanschschrauben direkt in das Armaturengehäuse eingeschraubt werden. Dadurch kann eine Rohrleitungsseite unabhängig demontiert werden, was die Wartung erleichtert.
• Flanschausführung: Beide Enden des Armaturengehäuses besitzen Vollflansche und werden mit den Rohrleitungsflanschen verschraubt. Diese Konstruktion bietet eine stabilere Verbindung und wird häufig bei größeren Nennweiten und höheren Drücken eingesetzt.

Übliche Gehäusewerkstoffe sind Grauguss, Sphäroguss, Kohlenstoffstahl und nichtrostender Stahl.

Klappenscheibe

Die Klappenscheibe ist das zentrale Öffnungs- und Schließelement einer Absperrklappe. Sie ist üblicherweise scheibenförmig, in der Rohrleitungsmitte angeordnet und über die Armaturenwelle mit dem Antrieb verbunden.

Dreht sich die Welle, dreht sich die Klappenscheibe mit:

• Wenn die Scheibe parallel zur Strömungsrichtung steht, ist die Armatur vollständig geöffnet.
• Wenn die Scheibe senkrecht zur Strömungsrichtung steht, ist die Armatur vollständig geschlossen.

Die Klappenscheibe dreht sich typischerweise um 90 Grad, also eine Vierteldrehung, um die Armatur von vollständig geöffnet in vollständig geschlossen zu überführen.

Neben den Stellungen vollständig geöffnet und vollständig geschlossen kann die Klappenscheibe auch in Zwischenwinkeln stehen und damit Regel- und Drosselfunktionen übernehmen.

Übliche Werkstoffe für Klappenscheiben sind:

• Sphäroguss
• CF8
• CF8M
• Aluminiumbronze
• Duplex-Edelstahl

Klappenscheiben aus nichtrostendem Stahl und Aluminiumbronze werden aufgrund ihrer sehr guten Korrosionsbeständigkeit häufig in Wasseraufbereitung, Meerwassersystemen und Anlagen mit industriellen Medien eingesetzt.

Armaturenwelle

Die Armaturenwelle ist das zentrale Übertragungselement zwischen dem Antrieb der Absperrklappe, etwa Handhebel, Getriebe, elektrischem oder pneumatischem Antrieb, und der Klappenscheibe. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, das Betätigungsdrehmoment vom Antrieb auf die Scheibe zu übertragen und so das Öffnen und Schließen der Armatur zu ermöglichen.

Je nach Konstruktion werden Wellen von Absperrklappen im Allgemeinen in zwei Bauarten unterteilt:

• Durchgehende Welle: Eine durchgehende Welle verläuft durch Armaturengehäuse und Klappenscheibe und ist üblicherweise über Stifte oder einen Vierkantantrieb verbunden. Diese Konstruktion ist einfach und robust und wird häufig bei Absperrklappen kleiner bis mittlerer Nennweite eingesetzt.
• Geteilte Welle: Die Welle ist in einen oberen und unteren Wellenabschnitt geteilt, die jeweils separat mit der Klappenscheibe verbunden sind. Diese Konstruktion reduziert Strömungswiderstand und Armaturengewicht und eignet sich daher besser für Absperrklappen großer Nennweite.

Armaturensitz

Der Armaturensitz ist das zentrale Dichtelement einer Absperrklappe. Er ist üblicherweise an der Innenwand des Armaturengehäuses oder am Rand der Klappenscheibe angeordnet. Beim Schließen drückt der äußere Scheibenrand dicht gegen den Sitz und sperrt den Medienstrom ab.

Je nach konstruktiver Ausführung werden Sitze von Absperrklappen im Allgemeinen in folgende Typen unterteilt:

• Einvulkanisierter Sitz: Der Sitz ist dauerhaft und einteilig mit dem Armaturengehäuse verbunden. Diese Konstruktion ist einfach und wirtschaftlich und wird häufig bei konzentrischen Absperrklappen eingesetzt.
• Austauschbarer Sitz: Der Sitz kann separat ausgebaut und ersetzt werden. Dies erleichtert die Wartung und trägt zur Verlängerung der Gesamtlebensdauer der Armatur bei.
• Metallsitz: Verwendet eine Metall-auf-Metall-Dichtung und eignet sich für Anwendungen mit hohen Temperaturen, hohen Drücken und abrasiven Medien. Diese Ausführung wird häufig bei doppelt und dreifach exzentrischen Absperrklappen eingesetzt.

Der Sitzwerkstoff beeinflusst unmittelbar Dichtleistung, Temperaturbeständigkeit und Lebensdauer einer Absperrklappe.

Übliche Sitzwerkstoffe sind:

• EPDM: Häufig eingesetzt in Wasseraufbereitung, HVAC- und Kaltwassersystemen
• NBR: Geeignet für Öl und bestimmte Gasanwendungen
• PTFE: Häufig eingesetzt für korrosive chemische Medien
• Metallsitz: Ausgelegt für hohe Temperaturen, hohe Drücke und abrasive Betriebsbedingungen

Bei weichdichtenden Absperrklappen ist der Sitz in der Regel das am stärksten verschleiß- und alterungsgefährdete Bauteil und damit eines der am häufigsten ausgetauschten Teile.

Lager

Lager sind zwischen Armaturengehäuse und Welle angeordnet. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die Welle zu führen und die Reibung bei der Drehbewegung zu reduzieren. Sie halten die Welle fluchtgerecht, verbessern die Laufruhe der Armatur und senken das Betätigungsdrehmoment.

Je nach Armaturenkonstruktion können ein oder mehrere Lager an den oberen und unteren Wellenpositionen im Gehäuse eingebaut sein. Bei Absperrklappen großer Nennweite und doppelt exzentrischen Absperrklappen sind Lager für Betriebsverhalten und Lebensdauer besonders wichtig.

Übliche Lagerwerkstoffe und -ausführungen sind:

• Bronze
• PTFE-Buchsen
• Edelstahllager
• Selbstschmierende Lager

Antrieb

Der Antrieb stellt die zum Öffnen und Schließen der Absperrklappe erforderliche Betätigungskraft bereit. Je nach Automatisierungsgrad und Anwendungsanforderungen können Absperrklappen mit unterschiedlichen Antriebsarten ausgerüstet werden.

Übliche Antriebsarten sind:

• Handhebel
• Schneckengetriebe
• Pneumatischer Antrieb
• Elektrischer Antrieb

Absperrklappen kleiner Nennweite werden häufig mit Handhebeln betätigt, während größere Absperrklappen meist mit Schneckengetrieben sowie elektrischen oder pneumatischen Antrieben ausgerüstet sind, um das Betätigungsdrehmoment zu reduzieren und eine automatisierte Steuerung zu ermöglichen.

Montage einer Absperrklappe

 Obwohl der Aufbau einer Absperrklappe relativ einfach erscheinen mag, erfüllt jedes Bauteil eine wesentliche Funktion im Armaturenbetrieb. Das Verständnis von Aufbau und Funktion der einzelnen Teile unterstützt nicht nur die richtige Armaturenauswahl, sondern erleichtert auch Wartung und Fehlersuche.

Als professioneller Hersteller von Industriearmaturen Union Valve bietet ein breites Spektrum an Absperrklappenlösungen, darunter konzentrische, doppelt exzentrische und dreifach exzentrische Absperrklappen für Wasseraufbereitung, HVAC, kommunale Wasserversorgung und industrielle Rohrleitungsanwendungen. Wenn Sie weitere Produktinformationen oder technische Unterstützung benötigen, wenden Sie sich gerne an Union Valve jederzeit kontaktieren.

FAQ

Was sind die Hauptbauteile einer Absperrklappe?

Eine Absperrklappe besteht hauptsächlich aus Armaturengehäuse, Klappenscheibe, Welle, Sitz, Lagern beziehungsweise Buchsen und Antrieb. Diese Komponenten wirken zusammen, um Öffnen, Schließen und Durchflussregelung zu steuern.

Welches Bauteil einer Absperrklappe verschleißt am schnellsten?

Bei weichdichtenden Absperrklappen ist der Sitz meist das verschleiß- und alterungsanfälligste Bauteil. Häufige Betätigung, Erosion durch das Medium und Temperaturwechsel können die Dichtleistung beeinträchtigen; daher gehört der Sitz zu den am häufigsten ausgetauschten Teilen.

Kann der Sitz einer Absperrklappe separat ersetzt werden?

Dies hängt von der Sitzkonstruktion ab. Ein austauschbarer Sitz kann separat aus- und eingebaut werden, während ein einvulkanisierter Sitz üblicherweise fest mit dem Armaturengehäuse verbunden ist und nicht unabhängig ersetzt werden kann. Reparatur- oder Austauschverfahren richten sich nach der jeweiligen Armaturenkonstruktion.

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