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Konstruktion von Schiebern

Gewöhnliche Schieberventile werden durch eine Gewindespindel betätigt, die den Antrieb (z. B. Handrad oder Motor) mit dem Schieber verbindet. Sie haben entweder eine steigende oder eine nicht steigende Spindel, je nachdem, welches Ende der Spindel ein Gewinde hat. Steigende Spindeln sind am Schieber befestigt und heben und senken sich gemeinsam, wenn das Ventil betätigt wird, wodurch eine visuelle Anzeige der Ventilposition bereitgestellt wird. Der Antrieb ist an einer Mutter befestigt, die um die Gewindespindel gedreht wird, um sie zu bewegen. Ventile mit nicht steigender Spindel sind am Antrieb befestigt und drehen sich mit diesem. Sie sind in den Schieber eingeschraubt. Sie können einen auf die Spindel geschraubten Zeiger haben, der die Ventilposition anzeigt, da die Bewegung des Schiebers im Inneren des Ventils verborgen ist. Nicht steigende Spindeln werden dort verwendet, wo der vertikale Platz begrenzt ist.

Absperrschieber können manuell (Handrad) oder elektrisch mithilfe eines Motors mit hohem Drehmoment betätigt werden.

Das Schiebetor (Scheibe) kann keilförmig (konisch) oder parallel geformt sein. Keilförmige Ausführungen umfassen feste, flexible und geteilte Keilausführungen.

Sitzringe werden verwendet, um den Austausch eines verschlissenen/leckenden Sitzes zu erleichtern. Sitzringe haben auf der Rückseite ein Gewinde, das in den Hauptventilkörper eingeschraubt werden kann. Die flache Oberfläche auf der gegenüberliegenden Seite ist die Sitzfläche, die gegen die Scheibe drückt. Wenn keine Sitzringe verwendet werden, ist es möglich, einen flachen Sitz am Hauptventilkörper selbst herzustellen. Dies macht den Austausch des Sitzes leider unmöglich und der Sitz kann nur einige Male hergestellt werden, bevor das gesamte Ventil ausgetauscht werden muss.

Ventildeckel werden häufig aus Gusseisen hergestellt. Gusseisen ist spröde, wodurch der Deckel anfällig für Risse ist. Bei der Handhabung und Wartung von Ventilen mit Gusseisendeckeln ist besondere Vorsicht geboten.

Da der Schaft durch die Ventilhaube hindurchragt, ist der Einbau einer Stopfbuchse erforderlich, um ein Austreten von Flüssigkeit durch den Spalt zwischen Schaft und Haube zu verhindern. Die Abdichtung erfolgt üblicherweise durch Verwendung eines faserigen Packungsmaterials.

An der Saug- und Druckseite des Ventils sind Flansche angebracht, so dass die Rohrleitungen problemlos angeschlossen werden können.

Schieberventiltypen

Das Tor ist in verschiedenen Ausführungen und Technologien erhältlich, um eine wirksame Abdichtung für unterschiedliche Anwendungen zu gewährleisten.

Plattenschieber

Ein Plattenschieber wird für dicke Flüssigkeiten und trockene Schüttgüter verwendet. Der Schieber besteht aus nur einem Stück Metall, das normalerweise spitz wie ein Messer ist. Diese Schieber sind selbstreinigend, da sie bei jedem Öffnen und Schließen an den Sitzringen vorbeilaufen.

Keilschieber

Ein Keilschieber hat einen Keilschieber, der auf zwei geneigten Sitzen sitzt. Zusätzlich zur Hauptkraft, die durch den Flüssigkeitsdruck erzeugt wird, trägt eine hohe Keilkraft auf den Sitzen, die durch das Festziehen der Spindel erzeugt wird, zur Abdichtung bei. Der keilförmige Schieber bleibt bei hohem Flüssigkeitsdifferenzdruck nicht am Sitz haften und hat eine längere Lebensdauer, da er weniger „reibt“. Keilförmige Schieber haben jedoch eine zusätzliche Druckbelastung auf den Sitzen, die zu thermischer Blockierung und eingeschränkter Ventilöffnung aufgrund von Ausdehnung führen kann.

Parallelschieber

Ein Parallelschieber hat einen flachen Schieber und parallel dazu sitzende Ventile. Parallelschieber verwenden Leitungsdruck und Positionierung, um eine dichte Abdichtung zu erzielen. Flachschieber bestehen aus zwei Teilen und haben in der Mitte eine Feder. Die Feder drückt die Teile in Richtung der Ventilsitze, um die Abdichtung zu verbessern. Aufgrund ihrer Konstruktion bieten Parallelschieber bei Anwendungen mit höheren Temperaturen einen Sicherheitsvorteil. Da bei Parallelschiebern keine Keilwirkung auftritt, sind die Schließdrehmomente zudem vergleichsweise geringer, was zu kleineren, kostengünstigeren Antrieben oder weniger manuellem Aufwand führt. Da Parallelschieber in Position gleiten, halten sie Schmutz von den Ventilsitzflächen fern.

Plattenschieber

Plattenschieber, auch Durchgangsschieber genannt, sind einteilige Schieber mit einer Bohrung in Bohrungsgröße. Die Bohrung ist im geöffneten Zustand auf die beiden Sitzringe ausgerichtet. Diese Ausrichtung erzeugt einen gleichmäßigen Durchfluss mit minimalen Turbulenzen. Dieses einzigartige Design ermöglicht minimalen Druckverlust im System und ist perfekt für den Transport von Rohöl und Flüssiggasen (NGLs) geeignet. Die Ventilsitze bleiben sauber. Allerdings kann sich im Scheibenhohlraum Fremdmaterial festsetzen. Daher verfügt der Hohlraum normalerweise über einen eingebauten Stopfen, der zu Wartungszwecken das angesammelte Fremdmaterial ablassen kann.

Parallel expandierendes Schieberventil

Expandierende Schieberventile haben zwei zusammenpassende Plattenschieber, die durch die mechanische Expansion des Schiebers für Abdichtung sorgen, wie in Abbildung 5 zu sehen. Beim Anheben ermöglichen beide Hohlräume des Plattenschiebers den Durchfluss des Mediums. Die Aufwärtskraft auf eine Platte und das Anhalten der zweiten Platte durch eine Stufe im Ventilkörper ermöglichen eine mechanische Expansion nach außen für eine ordnungsgemäße Abdichtung. Im geschlossenen Zustand blockieren die Plattenschieber den Medienfluss, und die Abwärtskraft (Schaft) auf eine Platte und die Aufwärtskraft (Stufe im Ventilkörper) ermöglichen eine mechanische Expansion nach außen für eine ordnungsgemäße Abdichtung.

Diese Ventile bieten gleichzeitig eine wirksame Abdichtung für vor- und nachgeschaltete Ventilsitze. Diese Abdichtung macht sie ideal für Anwendungen wie Absperrventile in Kraftwerken, Blockventile in Prozesssystemen und Hochtemperaturventile in Raffinerien.

Absperrschieber mit Metallsitz vs. Schieber mit elastischem Sitz

Bevor der Schieber mit elastischem Sitz auf den Markt kam, waren Schieber mit metallischem Keil weit verbreitet. Die konische Keilkonstruktion und die eckigen Dichtungsvorrichtungen eines metallischen Keils erfordern eine Vertiefung im Ventilboden, um einen dichten Verschluss zu gewährleisten. Dadurch setzen sich Sand und Kieselsteine in der Bohrung fest. Das Rohrsystem wird nie völlig frei von Verunreinigungen sein, egal wie gründlich das Rohr bei der Installation oder Reparatur gespült wird. Daher verliert jeder metallische Keil irgendwann seine Fähigkeit, tropfendicht zu sein.

Ein Schieber mit elastischem Sitz hat einen glatten Ventilboden, der Sand und Kieseln freien Durchgang im Ventil ermöglicht. Wenn beim Schließen des Ventils Verunreinigungen hindurchdringen, schließt sich die Gummioberfläche um die Verunreinigungen, während das Ventil geschlossen ist. Eine hochwertige Gummimischung absorbiert die Verunreinigungen beim Schließen des Ventils und die Verunreinigungen werden weggespült, wenn das Ventil wieder geöffnet wird. Die Gummioberfläche nimmt ihre ursprüngliche Form wieder an, indem sie eine tropfendichte Abdichtung gewährleistet.

Die überwiegende Mehrheit der Schieber verfügt über einen elastischen Sitz. In einigen Märkten werden jedoch weiterhin Schieber mit metallischem Sitz nachgefragt und sind daher weiterhin Teil unseres Sortiments für die Wasserversorgung und Abwasserbehandlung.