Schließen, öffnen oder regeln, ob zur Sicherheit oder beim Dosieren: Während Pumpen für die Bewegung sorgen, kontrollieren Ventile, was in einer Anlage wann und wohin fließt. Einige Neuerungen der letzten Zeit aus dem Bereich Ventiltechnik stellen wir in diesem Überblick vor.

2: Die Sicherheitsventile zeichnen sich durch eine durchgängig hohe Leistung über den kompletten Nennweitenbereich aus. (Bild: Goetze)

Das Ventil Cross Check CC4 von Ross wird zum sicheren Ansteuern und Stoppen von Zylindern eingesetzt. Es handelt es sich dabei um ein redundantes 5/3-Wege-Ventil mit externer Überwachung. Wenn eine Maschine in den sicheren Zustand gehen soll, müssen häufig alle Bewegungen schnellstmöglich gestoppt werden. Um Zylinder sicher zu stoppen, gab es bisher nur zwei Möglichkeiten: mit Kolbenstangen-Klemmungen, welche einen vergleichsweise großen Bauraum erfordern, oder über extern überwachte, redundante Rückschlagventile, was in Summe eine komplexe Integration von bis zu fünf Ventilen bedeutet. Das CC4 ersetzt in Summe diese fünf Ventile. Dies reduziert nicht nur die Komponentenkosten, sondern vereinfacht auch die Installation und Fehlersuche. Weil weniger Komponenten vorhanden sind, und aufgrund der robusten Sitzventilkonstruktion wird die Systemleckage minimiert.

Die Sicherheitsventile 355 und 455 von Goetze werden nun auch in den Nennweiten von DN 15 bis DN 100 angeboten. Sie zeichnen sich durch eine durchgängig hohe Leistung über den kompletten Nennweitenbereich aus. Die Flansch-Sicherheitsventile öffnen vollständig innerhalb einer Drucksteigerung von maximal fünf Prozent und führen damit mit stabiler Funktion die Leistung ab. Vor allem im Anlagenbau in der Chemietechnik zeichnet sich das Sicherheitsventil durch die Reaktion bei schnell ansteigenden Drücken aus. So kann es bei chemischen Reaktoren ohne entsprechende Absicherung dazu kommen, dass die Drücke über die kurzzeitig erlaubten Drucksteigerungen von 10 % überschwingen. Die Flanschventile sichern Anlagen über alle Nennweiten hinweg im Druckbereich von 0,2 bis 40 bar. Besonderes bei großen Nennweiten stellt die anfallende Revision einen großen Handlungsbereich dar. Durch die hohen Anschaffungskosten bei Ventilen dieser Größenordnung sind Revisionen sinnvoll und notwendig. Daher hat der Hersteller bei der Entwicklung der Baureihen 455 und 355 besonderen Wert auf die einfache Wartung der Armaturen gelegt.

1: Das Ventil dient zum sicheren Ansteuern und Stoppen von Zylindern. (Bild: Hillinger / Ross)

2: Die Sicherheitsventile zeichnen sich durch eine durchgängig hohe Leistung über den kompletten Nennweitenbereich aus. (Bild: Goetze)

3: Das Doppelkegelsystem ermöglicht vollautomatisches und geschlossenes Entleeren und Dosieren von pulverförmigen Schüttgütern. (Bild: Hecht)

4: Das pneumatische Membranventil ist für Drücke bis 10 bar in Installationen auf engstem Bauraum entwickelt. (Bild: Stübbe)

5: Die Spindelkupplung der Faltenbalg-Absperrventile verhinert ein Verdrehen des Faltenbalgs. (Bild: AVA)

6: Die Sitz- und Regelventile sind auch für den sicheren Einsatz in Sauerstoff-Anwendungen ausgelegt. (Bild: Gemü)

7: Das Tieftemperaturventil ist bei Temperaturen bis -196 °C einsetzbar. (Bild: Samson)

8: Die Ventilinsel steigert die Anlagenverfügbarkeit durch nahtlose Integration in das dezentrale Peripheriesystem. (Bild: Bürkert)

Das Solivalve-100-Doppelkegelsystem von Hecht ermöglicht ein vollautomatisches, kontaminationsarmes sowie geschlossenes Entleeren und Dosieren von pulverförmigen Schüttgütern mit einem OEL-Wert von 10 bis 100 µg/m³. Dabei werden spezielle Big Bags mit Verschlusskegel (Solibag) eingesetzt. Das universelle Passiv-Solivalve-Design ermöglicht das Befüllen und Entleeren von Big Bags, Containern, Fässern oder Säcken durch ein und dieselbe Docking-Einheit. Teure und komplizierte Doppel-Absperrklappen werden so vermieden, ebenso eine Kegelventil-Technik, die den Anschluss proprietärer Big Bags verlangt. Das Doppelkegelsystem ist völlig automatisiert, und es sind keine manuellen Arbeitsschritte nötig, um Gebinde anzuschließen oder abzudocken. Die Ansteuerung des aktiven Kegels ermöglicht die Dosierung des Produkts direkt aus dem Big Bag. Teilentleerungen sind jederzeit möglich. Das System ist staubdicht. Der eingesetzte Dosier-Algorithmus sorgt für das millimetergenaue Positionieren und Öffnen des Doppelkegels sowie das Einschalten eines Hochfrequenz-Vibrators. Dadurch erzielt das System eine genaue und wiederholbare Dosierfunktion. Abhängig von der jeweiligen Maßskala kann eine Dosiergenauigkeit von 0,5 % erreicht werden. Das Passiv-Solivalve besteht aus formgespritztem Polymer und erlaubt daher den Einsatz von Big Bags anstatt von starren Containern. Einer der größten Vorteile des Systems ist jedoch die Wahrung des Containments. Der Pulver-Transfer erfolgt komplett staubdicht. Nach einem Smepac-Test des Doppelkegelsystems mit Laktose durch ein unabhängiges Testlabor wurde ein OEB-5-Wert (<1 ug/m3) definiert. Erweiterungen wie CIP-Konzepte oder Inertisierungen sind jederzeit möglich.

Das pneumatische Membranventil MV309 von Stübbe gibt es jetzt auch für Mediendrücke bis 10 bar. Es wurde speziell für Installationen auf engstem Bauraum entwickelt. In Verbindung mit EPDM- und FPM-Membranen lassen sich mit dem effizienten Kolbenantrieb jetzt auch Prozessdrücke bis 10 bar zuverlässig schalten. Mit den chemisch universell einsetzbaren PTFE- (EPDM-) Membranen können weiterhin Mediendrücke bis 6 bar realisiert werden. Der Baukasten des MV309 beinhaltet Strömungskörper in PVC-U, PP und PVDF mit marktüblichen Einbaulängen. Die Antriebe sind in den Varianten NC (Normally closed), NO (Normally opened) und DA (Double acting) erhältlich. Die Zubehörschnittstelle mit optischer Stellungsanzeige ermöglicht die einfache Integration von Automationskomponenten wie Endschaltern und Stellungsreglern. Der Anteil der metallischen Bauteile sowie das Steuerluftvolumen wurden bei diesem Ventil auf ein Minimum reduziert. Die Ventile zeichnen sich zudem durch Luftanschlüsse nach Namur sowie ihr Preis-Leistungsverhältnis aus.

AVA Armaturen liefert nun auch Faltenbalg-Absperrventile mit Flanschen in Geradsitz/Durchgangsform des Herstellers Crane/WTA. Gegenüber herkömmlichen Faltenbalgventilen verfügen die Ventile immer über eine 2-teilige Welle steigende Spindel. Die Spindelkupplung verhindert hier ein Verdrehen des Faltenbalges. Der mehrwandige vollumspülte Edelstahl-Faltenbalg wird bei diesem Ventil direkt mit dem Gehäuseoberteil und dem Spindelunterteil sicher verschweißt. Die Abdichtung zwischen Gehäuse und Laternenoberteil erfolgt durch eine gekammerte, kammprofilierte Edelstahl- (1.4571) / Grafit-Dichtung. Hauptanwendungsgebiete dieser Armatur sind Prozesse mit Medien mit brennbaren, explosiven, flüchtigen, toxischen oder aggressiven Eigenschaften, deren Abgabe in die Atmosphäre verhindert werden muss. Die Ausführung ist gemäß TA-Luft 2002/VDI2440. Eine Zulassung gemäß ISO 15848-1 ist in Vorbereitung. Der Temperatur-Einsatzbereich ist abhängig vom Rating des Gehäusewerkstoffes und beträgt z. B. bei C-Stahl -10 bis 400 °C.

Gemü bietet neben Membranventilen nun auch Sitz- und Regelventile für Anwendungen mit gasförmigem Sauerstoff an. Für den sicheren Anlagenbetrieb legt der Hersteller dabei ein besonderes Augenmerk auf die Werkstoffauswahl bei allen medienberührten Bauteilen, vor allem bei den Hilfs- und Dichtwerkstoffen. Daher sind etwa die Spindeldichtungen aller Sitzventile, die für Anwendungen mit gasförmigem Sauerstoff geeignet sind, aus dem schwer entzündbaren Kunststoff PTFE gefertigt. Denn viele Stoffe verbrennen mit verdichtetem oder reinem Sauerstoff heftig und schnell. Zu den neuen Modellen zählen unter anderem das Sitzventil Typ 550, das über ein einheitliches Edelstahldesign verfügt, Typ 554, der sich durch seine besonders kompakte Bauweise auszeichnet sowie der elektromotorisch betriebene Typ 549 Esydrive.

Sein Tieftemperatur-Ventil Typ 3598 hat Samson speziell für die Anforderungen in der Kryotechnik entwickelt. Die Ausführungen bis Nennweite NPS 8 und Class 900 sind für Temperaturen bis -196 °C einsetzbar. Eine Tieftemperaturverlängerung und die Zirkulationssperre sorgen bei dem für hohe Druckstufen optimierten Ventil für eine gute Temperaturverteilung und einen geringen Energieverlust an die Umgebung. Die Top-Entry-Bauweise sorgt dafür, dass das Ventil besonders leicht zu handhaben ist: Wartungsarbeiten am Ventil lassen sich durchführen, ohne das Ventil aus der Einhausung oder Isolierung auszubauen. Durch Demontage des Antriebs sind Ventilsitz, Kolben und Zirkulationssperre direkt erreichbar. Die standardmäßig installierte Kolben-­Druckentlastung reduziert die erforderlichen Antriebskräfte und somit auch die Antriebsgröße.

Die 4. Generation der Ventilinsel AirlineE SP Typ 8647 von Bürkert Fluid Control Systems ist nahtlos in das dezentrale Peripheriesystem Simatic ET 200SP HA von Siemens integriert. Diese Integrationsstufe erhöht nochmals die Anlagenverfügbarkeit. Damit lassen sich Ventil­inseln in hochverfügbaren und bis zu R1 redundanten Profinet-Umgebungen direkt an einem dezentralen Peripheriesystem betreiben. Die flexibel einsetzbare Ventil­insel ist für Anlagen konzipiert, die 365 Tage im Jahr rund um die Uhr mit höchsten Anforderungen an Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit laufen müssen. Zusammen mit den Siemens-Modulen lässt sie sich platzsparend in einen Schaltschrank montieren. Der hochskalierbare Aufbau ermöglicht es, den Ausbau im Schaltschrank exakt an den tatsächlichen Bedarf anzupassen. Die direkte Anbindung an das Peripheriesystem sichert eine schnelle und nahtlose Integration bei der Inbetriebnahme und bei der späteren Überwachung im Anlagenbetrieb. Durch die vollständige Softwareintegration in das Prozessleitsystem PCS7 lassen sich alle Diagnoseinformationen und Prozessparameter der Ventilinsel überwachen. Somit können vorbeugende und verschleißorientierte Wartungen der Anlage eingeleitet und Stillstandszeiten minimiert werden. Redundante Profinet-Interfaces sorgen dafür, dass die Anlage auch dann weiterarbeitet, wenn ein Kommunikationsteilnehmer ausfällt. Zur hohen Verfügbarkeit des gesamten Systems tragen auch die bis zu 64 hot-swap-fähigen Ventile pro Insel bei, die sich im laufenden Betrieb ohne Anlagenstillstand und Beeinflussung der Nachbarventile wechseln lassen. Eine zusätzliche Sicherheitsfunktion sind Rückschlagventile im Entlüftungskanal. Sie verhindern das ungewollte Aktivieren von Ventilen durch Druckspitzen im Entlüftungskanal und schließen dadruch Medienvermischungen aus.

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AVA Armaturen Vertrieb Alms GmbH

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Bürkert Fluid Control Systems

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GEMÜ Gebr. Müller Apparatebau GmbH & Co. KG

Fritz-Müller-Straße 6-8 74653 Ingelfingen Germany

STÜBBE GmbH & Co. KG

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