Durch eine spezielle, kraftkompensierende Konstruktion weist die Absperrklappe Axiom4 ein nahezu differenzdruckunabhängiges Schließ- und Öffnungsmoment auf. Die Absperrklappe erfordert ein wesentlich kleineres Betätigungsmoment und lässt sich daher mit deutlich kleineren Antrieben betätigen, beispielsweise mit dem nachfolgend vorgestellten Doppelkolbenschwenkantrieb. Kleiner, leichter und effizienter, das waren die Anforderungen bei der Entwicklung dieses Antriebs.
Der Autor: Manfred Goßmann Geschäftsführer, Klinger Schöneberg
Axiom4 heißt die vierte Generation der Hochleistungsabsperrklappen von Klinger Schöneberg. Die metallisch dichtenden Absperrklappen mit einteiligem Gehäuse in Zwischenflansch-, Anflansch-, Doppelflansch- oder Schweißendenausführung bieten einen absolut klemm- und reibungslosen Betrieb über den gesamten Schwenkbereich. Sie besitzen keine bevorzugte Durchflussrichtung. Das Schließ- und Öffnungsmoment ist nahezu differenzdruckunabhängig, d. h. auch unter vollem Differenzdruck ist das Öffnungsmoment minimal.
Der Grund hierfür liegt in der speziellen kraftkompensierenden Konstruktion der Klappe durch beidseitige Stopfbuchse und schwimmende Lagerung der Klappenscheibe. Die elliptische, selbstzentrierende und graphitfreie, metallische Soliddichtung ist ebenfalls schwimmend positioniert. In Kombination mit dem druckunterstützenden Equinox-Dichtsystem ist auch nach einer Vielzahl von Schaltspielen die Abdichtung im Durchgang in beiden Durchflussrichtungen gewährleistet. Die Hochleistungsabsperrklappe ist für die Nennweiten DN 100 bis DN 1200, für einen Druck von PN 16 bis PN 100 und einen Temperaturbereich von -196 bis 850 °C ausgelegt. Aufgrund des geringen Schließ- und Öffnungsmoments können die Axiom4-Absperrklappen mit deutlich kleineren Antrieben betätigt werden.
Modular aufgebauter Antrieb
Die Absperrklappe Axiom4 kann beispielsweise mit dem von Klinger Schöneberg neu entwickelten Doppelkolbenschwenkantrieb automatisiert werden. Doppelkolbenschwenkantriebe haben sich für die präzise Steuerung von Armaturen bewährt. Effizienz und Leistung standen im Vordergrund bei der Entwicklung. Aufgrund der großen Anzahl von Varianten und Optionen sind vielfältige Prozessapplikationen möglich. Der Doppelkolbenschwenkantrieb kann beispielsweise mit einer Sicherheitsverblockung ausgerüstet oder für einen Partial-Stroke-Test genutzt werden. Der modular aufgebaute Doppelkolbenschwenkantrieb ist deutlich kleiner und leichter als bisherige Ausführungen. Dabei bietet er ein bis zu 40 % höheres Drehmoment.
Die Antriebe können individuell an die jeweilige Anforderung angepasst und maßgeschneidert werden. Dabei stehen grundsätzlich zwei Varianten zur Auswahl: Doppelt wirkende Antriebe öffnen und schließen die angeschlossene Armatur mithilfe des Steuerdrucks, einfach wirkende Antriebe verfügen über eine Federrückstellung. Sie können beispielsweise bei einem Druckabfall eine vorher bestimmte (Not-)Position ansteuern. Gehäuse und alle weiteren Komponenten sind modular aufgebaut – so können die Luft- bzw. Federkräfte und die daraus resultierenden Drehmomente exakt und leicht an jede Applikation angepasst werden. Dazu werden lediglich die Feder- und Zylinderrohrlänge variiert. Funktionale Kompromisse und Einschränkungen aufgrund der Bauformen von Gehäuse und Endkappen sind somit nicht mehr relevant.
Die Antriebsmodule sind so konstruiert, dass sie mit nur jeweils einer Verschraubung zuverlässig montiert werden. Diese Befestigung ist wartungsfreundlicher als bisherige Lösungen, denn bei Bedarf sind die Antriebsmodule wesentlich einfacher und schneller montiert oder demontiert. Das gesamte Aluminiumgehäuse ist zudem standardmäßig hartanodisiert und damit besonders korrosionsresistent und abriebfest. Für besonders hohe Beanspruchungen sind optional auch chemisch vernickelte Ausführungen sowie Pulver-, PU- und viele weitere Beschichtungen möglich.
Reduzierte Toträume
Auch das Herzstück des Schwenkantriebs wurde überarbeitet: Die Flächen des Doppelkolbens wurden vergrößert. So ist bei gleichem Steuerdruck ein wesentlich höheres Drehmoment möglich. . Durch neu gestaltete Kolbenflächen und die außen liegende Luftversorgung als integraler Bestandteil wurden alle Hohlräume im Inneren der Doppelkolbenschwenkantriebe stark verkleinert. Bei einfach wirkenden Ausführungen wird so bis zu 40 % weniger Luftvolumen pro Schaltzyklus benötigt, bei doppelt wirkenden Ausführungen sogar bis zu 70 % weniger. Damit sinken die gesamten Life-Cycle-Costs der Druckanlage. Als Steuermedium eignen sich alle nicht aggressiven gasförmigen – sowohl trockenen als auch ölhaltigen – Medien
prozesstechnik-online.de/cav0213431
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