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Klassiker geht in Rente

GF Piping Systems bringt Nachfolgermodell für seine Kunststoffabsperrklappen Typ 367 auf den Markt
Klassiker geht in Rente

Anfang des Jahres hat GF Piping Systems die neuen Absperrklappen Typ 567 weltweit eingeführt. Angeboten werden sie in den bewährten Materialien für den Dimensionsbereich DN 50 bis DN 200. Die Klappen ersetzen den Typ 367, der – mit einer Dimensionserweiterung 1999 – bereits seit 1982 erfolgreich am Markt ist. Auf der Achema 2006 werden die neuen Modelle erstmals einer breiten Öffentlichkeit vorgestellt.

Christian Neye, Karl-Heinz Mayer, Manfred Paulus

In Kunststoffrohrleitungen gibt es bei Anwendungen bis zu einem Mediumdruck von 10 bar eine Konkurrenzsituation zwischen Absperrklappen aus dem gleichen Kunststoff und Metallabsperrklappen. Bei letzteren sind die medienberührenden Teile beschichtet, aus Edelstahl oder mit Elastomeren (Liner) ausgekleidet. Der Liner übernimmt die Dichtfunktion im Durchgang und gegen außen sowie die Abschirmung des Metalls gegen das Medium. Der Teller dreht sich um die zentrisch angeordnete Achse. Dieses zentrische Funktionsprinzip, das auch die meisten Kunststoffabsperrklappen aufweisen, ist nicht für alle Anwendungen ausreichend. Hier ist ein doppelexzentrisches Funktionsprinzip gefragt. Die Achse ist bei diesem Klappentyp gegenüber der Dichtung im Durchgang versetzt. Das heißt, der Dichtkreis für die Dichtung im Durchgang und die Drehachse schneiden sich nicht. Beim Schließen der Klappe berührt und komprimiert der Teller die Durchgangsdichtung erst auf den letzten ca. fünf Grad der Rotation. Das ist bei metallischen Dichtungen mit den geringen Gleiteigenschaften zwingend erforderlich. So trennt man die Dichtelemente für die Abdichtung gegen außen und für die Dichtung im Durchgang.
Darüber hinaus ist die Achse zum Zentrum des Tellers versetzt. Das heißt, die Drehachse schneidet die Rohrleitungsachse nicht. Dieser Versatz bewirkt, dass sich bei geöffneter Klappe Teller und Dichtung im Durchgang nicht berühren.
Das doppelexzentrische Funktionsprinzip stellt höchste Anforderungen an die Maßhaltigkeit der Teile. Das führt bei Metallabsperrklappen aufgrund der vielen spanenden Bearbeitungsoperationen zu hohen Kosten. Der Kunststoffspritzguss ermöglicht die Einhaltung wesentlich höherer Genauigkeiten. Somit kann man bei der Herstellung von Absperrklappen mit doppel-exzentrischem Funktionsprinzip auf die Bearbeitung größtenteils verzichten. Damit sind sie auch bei Anwendungen bis 10 bar konkurrenzfähig gegenüber dem zentrischen Funktionsprinzip.
Doppelt dicht
GF Piping Systems hat mit den neuen Absperrklappen Typ 567 dieses Funktionsprinzip erfolgreich umgesetzt. Die Absperrklappen dichten bei Druckbeaufschlagung von beiden Seiten bis 10 bar nach ISO 9393-2. Diese bidirektionale Dichtheit wird durch eine spezielle Auslegung der Durchgangsdichtung erreicht. Die Doppelexzentrik erlaubt die Verwendung separater Dichtelemente für die Abdichtung gegen außen und die Dichtung im Durchgang. Nach außen dichten doppelte O-Ringe beidseitig ab – eine Abdichtungsart, die sich beim Kugelhahn bewährt hat. Im Durchgang kommt eine patentierte Profildichtung zum Einsatz. Dichtungen aus hochwertigem EPDM oder FPM werden standardmäßig verwendet. Weitere spezielle Dichtmaterialien sind ebenfalls realisierbar.
Kompatibilität in jeder Hinsicht
Die Einbaulänge der neuen Absperrklappen entspricht EN 558, mittlere Reihe. Damit ist eine Kompatibilität zu den meisten anderen Anbietern gewährleistet. Die Kontaktflächen zu den Vorschweißbunden werden mit O-Ringen oder wahlweise auch Flachdichtungen abgedichtet. Alle Teile, die im Kontakt mit dem Medium sind, wie Teller, Innengehäuse und Lagerbüchsen, sind aus dem jeweiligen Rohrleitungswerkstoff PVC-U, PVC-C, ABS, PP-H oder PVDF hergestellt. Bei der Auslegung von Rohrleitungssystemen muss die Klappe bezogen auf die chemische Resistenz und das Druck- bzw. Temperatur-Verhalten nicht mehr speziell betrachtet werden. Außerdem ist die Permeation gegenüber den Liner-Ausführungen verringert. Ein solides Außengehäuse aus glasfaserverstärktem PP-H gibt Stabilität und Schutz. Die Stahlachse hat keinen Kontakt zum Medium.
Eine genormte Schnittstelle zum Betätigungselement – wie beispielsweise Hebel, Handgetriebe, elektrischer oder pneumatischer Antrieb – ist heutzutage Bedingung. Der genormte Kopfflansch der neuen Absperrklappen hat das Lochbild F07 nach ISO 5210. Die Klappe schließt bei 90 ± 3°. Sie muss nicht nachträglich justiert werden. So kann ein Antrieb später ein- oder ausgebaut werden, während die Armatur unter Druck steht.
Alles berücksichtigt
Die Anforderungen an einen Betätigungshebel sind vielfältig. Der Einsatz in korrosiver Umgebung erfordert einen Vollkunststoff-Hebel. Georg Fischer hat den neuen ergonomisch geformten Hebel mit einer 5°-Rasterung und 6 Zähnen, die immer im Eingriff sind, ausgerüstet. Diese stabile Konstruktion kann leicht zu einem stufenlos verriegelbaren Hebel umgebaut werden.
Die Absperrklappen werden mit pneumatischen und elektrischen Antrieben geliefert. Die pneumatischen Antriebe PA 30 bis 90 haben sich bereits beim Vorgängermodell Typ 367 bewährt. Die neuen elektrischen Antriebe EA31 und EA42 sind die stärkeren Versionen vom Antrieb EA21 und bieten ein Vollkunststoffgehäuse mit Schutzart IP 67, automatische Anpassung der Versorgungsspannung, verschiedenste Überwachungen wie Motorstrom, Zykluszeit, Temperatur etc., den weltweiten Einsatz durch die Zertifikate CE, UL und CSA sowie eine Handnotbetätigung als Standard. Ohne großen Aufwand können handbetätigte Klappen mit elektrischem oder pneumatischem Antrieb nachgerüstet werden.
Die Rückmeldung wurde in den Kopfflansch der Klappe integriert. Dies ermöglicht eine sehr kompakte Bauweise. Mikroschalter mit der Schutzklasse IP 67 erkennen die Position der Achse und damit des Tellers. Das Signal wird nicht durch die Betätigung der per Handbetätigung angetriebenen Klappe verfälscht. Der Anwender hat fünf verschiedene Endschaltertypen zur Auswahl.
Auf den Punkt gebracht
Im Betrieb und bei anfallenden Wartungsarbeiten bieten die Absperrklappen viele Vorteile. Im Vergleich zum zentrischen Funktionsprinzip haben die doppelexzentrischen Klappen ein bis zu 50 % geringeres Betätigungsmoment. Da das Betätigungsmoment stark vom Innendruck abhängig ist – in der Regel zwischen 3 und 6 bar bei Kunststoffrohrleitungen – sind die Klappen genau für diesen Bereich optimal gestaltet. Mit dem geringeren Betätigungsmoment verringert sich auch der Verschleiß. Außerdem können kleinere Antriebe eingesetzt werden.
Teller aus beschichtetem Metall- oder Stahlguss sind nicht beständig gegen Abrasion oder Schläge. Kleinste Risse in der Beschichtung oder dem Liner führen zu einer schnellen Korrosion des Tellers oder des Gehäuses. Die Klappen können dann mit anderen metallischen Teilen des Rohrleitungssystems ein galvanisches Element bilden. Diese galvanische oder induktive Korrosion ist schwer zu kontrollieren. Abhilfe schaffen ein Teller und eine Achse aus Edelstahl. Das allerdings macht die Klappen teuer. Kunststoffabsperrklappen mit Achsen ohne Kontakt zum Medium haben diese Probleme nicht.
Klappen mit doppelexzentrischem Funktionsprinzip schließen dicht bei 90°; zentrische Klappen je nach Auslegung bei ca. 85° bis 88°. Vor allem elektrisch oder pneumatisch angetriebene Klappen müssen bei Teller- oder Antriebswechsel aufwändig justiert werden – nicht so die neuen Klappen von GF Piping Systems. Gehäuse, Achse und Teller sind so indexiert, dass eine Fehlmontage nicht möglich ist. Das erhöht die Sicherheit bei Wartungsarbeiten.
Die Absperrklappen gibt es für den Zwischeneinbau (Typ 567 – Wafer-Style) und für den Endeinbau (Typ 568 – Lug-Style). Bei Kunststoffabsperrklappen mit Metall-Einlegteilen für den Endeinbau verbiegt sich das Gehäuse sehr schnell unter dem oftmals zu hohen Anzugsmoment der Schrauben. Das führt zu Undichtigkeiten oder sogar zum Bruch der Gehäuse. Nicht so bei den Absperrklappen von GF Piping Systems. Beide Klappen haben das gleiche Innenleben der medienberührten Teile. Bei der Klappe für den Endeinbau ist das Außengehäuse aus dem Sphäroguss GGG40.3 mit Epoxy-Pulver beschichtet.
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