DIN-Industriearmaturen vom Fachmann

DIN Armaturen decken alle möglichen Einsatzgebiete ab. Im Hauptmenü können Sie bequem die Unterseiten aufrufen, die für Sie von Interesse sind. Sie erhalten dort einen genaueren Überblick über unsere verschiedenen DIN Armaturen.

Was versteht man unter der Bezeichnung DIN ?

Industriearmaturen nach der DIN-Norm basieren auf den Ergebnissen von Technikern, Wissenschaftlern dem Handwerk, privaten Personen und dienen der Gemeinschaft.
Die DIN Norm ist zwar eine reine Empfehlung, und muss nicht zwingend angewendet werden, jedoch empfiehlt sich eine Berücksichtigung, da hier der Stand der Technik und insbesondere Normen und Regularien festgehalten und festgelegt werden. Zwar spricht man hier von einer Art privater Regelwerke, doch diese Norm dient der Sicherheit, Umweltschutz, Rationalisierung, der Verständigung in Wirtschaft, und der Einhaltung eines Standards.

Ein Standard sind beispielsweise Baulängen, Flansch-Anschlussmaße, Technische Lieferbedingungen , Werkstoffe für Gehäuseteile, Einsatzgrenzen und Vorschriften zur Güte der Werkstoffe für Industriearmaturen. Genauer gesagt für Absperrschieber, Absperrventile, Rückschlagklappen, Kugelhähne, Absperrklappen, Schmutzfänger und Komponenten.
Die DIN-Norm kann national, europäisch oder eine international Norm sein. Welchen Ursprung die einzelne Norm hat, erkennt man ganz leicht an der Bezeichnung. Jedes Dokument enthält eine DIN-Nummer. Ein Beispiel: Eine DIN 3352 Norm hat ausschließlich oder Überwiegend eine nationale Bedeutung. Es gibt jedoch auch deutsche übernahmen einer Europäischen Norm. Sofern eine europäische Norm übernommen wird muss diese unverändert übernommen werden. Ein Beispiel für eine Kombination aus DIN & EN Norm ist die DIN EN 1092-1.

Was sind Industriearmaturen überhaupt ?

Industriearmaturen sind mechanische Geräte, die den Durchfluss und Druck in einer Anlage oder Prozess steuern. Sie sind wesentliche Bestandteile eines Rohrleitungssystems, das Flüssigkeiten, Gase, Dämpfe, Schlämme etc. fördert.

Verschiedene Arten von Armature sind erhältlich:

✓ Absperrventile

✓ Absperrschieber

✓ Kugelhähne

✓ Rückschlagventile

✓ Absperrklappen

✓ Membranventile

✓ Druckentlastungsventile

✓ Regulierventile

✓ Schmutzfänger

Jeder dieser Typen verfügt über eine Reihe von Modellen mit jeweils unterschiedlichen Merkmalen und Funktionen. Einige Ventile funktionieren autark, während andere manuell oder mit einem Stellantrieb, pneumatisch oder hydraulisch betrieben werden können.

Funktionen von Industriearmaturen sind:

✓ Durchfluss stoppen, regulieren oder fließen lassen
✓ Reduzieren oder erhöhen des Fluidstroms
✓ Steuerung der Fließrichtung
✓ Regeln eines Durchflusses oder Prozessdrucks
✓ Entlastung eines Rohrsystems mit einem bestimmten Druck

Es gibt viele Ventilkonstruktionen, -typen und -modelle mit einer breiten Palette von industriellen Anwendungen. Alle erfüllen eine oder mehrere der oben genannten Funktionen. Industriearmaturen können teure Gegenstände sein. Es ist wichtig, dass die Armatur korrekt ausgelegt wird, damit die einwandfreie Funktion in einer Rohrleitung oder Prozess gewährleitet ist. Unabhängig von der Art haben alle Industriearmaturen die folgenden grundlegenden Teile: Gehäuse, Oberteil, Innenteile auch Trim genannt, Betätigungsteil und Stopfbuchspackung.

Gehäuse

Der Ventilkörper, auch als Gehäuse bezeichnet, ist ein primäres Teil einer Armatur. Er dient als das Hauptelement einer Ventilanordnung, da es der Rahmen ist, der alle Teile zusammenhält. Das Gehäuse, die erste Druckgrenze eines Ventils, widersteht Flüssigkeitsdrucklasten von Verbindungsleitungen. Es verbindet Einlass- und Auslassrohrleitungen durch Gewinde, Flanschverbindung, geschraubte oder geschweißte Anschlüsse.
Die Ventilkörperenden sind so ausgelegt, dass sie das Ventil mit der Rohrleitung verbinden, wie z. B. Stumpf oder Muffe, geschweißt, mit Gewinde oder Flansch.
Ventilkörper werden in einer Vielzahl von Formen gegossen oder geschmiedet und jede Komponente hat eine eigene Funktion, und ist aus einem Material konstruiert, das für diese Funktion geeignet ist.

Oberteil

Die Abdeckung für die Öffnung im Gehäuse ist das Oberteil. Es ist das zweitwichtigste Teil eines Druckventils. Wie Ventilkörper sind auch Oberteile in vielen Ausführungen und Modellen erhältlich. Das Oberteil dient als Abdeckung auf dem Ventilkörper, ist gegossen oder geschmiedet und aus dem gleichen Material wie der Körper. Es wird üblicherweise durch ein Gewinde-, Bolzen- oder Schweißverbindung mit dem Körper verbunden. Während der Herstellung des Ventils werden die inneren Komponenten wie Spindel, Kegel, Keil usw. in den Körper eingesetzt. Danach wird das Oberteil angebracht, um alle Teile im Inneren zusammenzuhalten.
In allen Fällen wird die Befestigung des Oberteils an dem Körper als Druckgrenze angesehen. Dies bedeutet, dass die Schweißverbindung oder die Bolzen, die das Oberteil mit dem Gehäuse verbinden, drucktragende Teile sind.

Innenteile

Die abnehmbaren und austauschbaren Ventilinnenteile, die mit dem Strömungsmedium in Kontakt kommen, werden zusammen als Ventiltrimmung bezeichnet. Diese Teile enthalten Ventilsitze, Kegel, Keil, Verschraubungen, Abstandshalter, Führungen, Buchsen und interne Federn. Der Ventilkörper, die Haube, die Dichtung usw., die ebenfalls mit dem Strömungsmedium in Berührung kommen, werden nicht als Ventilinnenteile betrachtet.
Die Innenteile eines Ventils werden durch die Platten- und Sitzschnittstelle und die Beziehung der Plattenposition zum Sitz bestimmt. Aufgrund der Innenteile sind Grundbewegungen und Durchfluss möglich. Bei Rotationsbewegungsdesigns gleitet der Kegel oder Keil dicht an dem Sitz vorbei, um eine Veränderung der Strömungsöffnung zu erzeugen. Bei Linearbewegungs-Trimmkonstruktionen hebt die Scheibe senkrecht von dem Sitz weg, so dass eine ringförmige Öffnung erscheint.
Ventilverkleidungsteile können aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften, die erforderlich sind, um unterschiedlichen Kräften und Bedingungen standzuhalten, aus verschiedenen Materialien hergestellt sein. Buchsen und Stopfbuchsen erfahren nicht die gleichen Kräfte und Bedingungen wie Ventilscheibe und Sitze.
Fließmitteleigenschaften, chemische Zusammensetzung, Druck, Temperatur, Fließgeschwindigkeit, Geschwindigkeit und Viskosität sind einige der wichtigen Überlegungen bei der Auswahl geeigneter Innenteil Materialien. Innenteile können das gleiche Material wie der Ventilkörper oder das Oberteil sein oder nicht.

Kegel | Keil | Scheibe

Die Scheibe ist der Teil, der abhängig von seiner Position den Durchfluss erlaubt, drosselt oder stoppt. Im Falle eines Stoppens wird die Scheibe als Absperrorgan bezeichnet. Die Scheibe ist die drittwichtigste primäre Druckgrenze. Wenn das Ventil geschlossen ist, wird der gesamte Systemdruck über die Scheibe angelegt, und aus diesem Grund ist die Scheibe eine drucktragendes Teil. Scheiben sind in der Regel geschmiedet oder gegossen und in einigen Ausführungen mit einer harten Oberfläche (stellit) versehen, um gute Verschleißeigenschaften zu erzielen.

Armaturensitz

Die Sitz- oder Dichtungsringe stellen die Sitzfläche für die Scheibe dar. Ein Ventil kann einen oder mehrere Sitze haben. Im Fall einer Rückschlagklappe gibt es normalerweise einen Sitz, der eine Dichtung mit der Scheibe bildet, um den Fluss zu stoppen. Im Falle eines Absperrventils gibt es zwei Sitze. Eine auf der stromaufwärts gelegenen Seite und die andere auf der stromabwärts gelegenen Seite. Eine Absperrventilscheibe hat zwei Sitzflächen, die mit den Ventilsitzen in Kontakt kommen, um eine Dichtung zum Stoppen der Strömung zu bilden. Um die Verschleißfestigkeit der Dichtungsringe zu verbessern, wird die Oberfläche häufig durch Auftragsschweißen bearbeitet. Eine feine Oberflächenbeschaffenheit des Sitzbereichs ist für eine gute Abdichtung erforderlich, wenn das Ventil geschlossen ist. Dichtungsringe werden üblicherweise nicht als Druckgrenzteile angesehen, da der Körper eine ausreichende Wanddicke aufweist, um dem Auslegungsdruck zu widerstehen, ohne sich auf die Dicke der Dichtungsringe zu verlassen.

Ventilspindel

Die Ventilspindel sorgt für die notwendige Bewegung der Scheibe, Kegel, Keil oder Kugel und dient zum Öffnen oder Schließen des Ventils, und ist somit verantwortlich für die richtige Positionierung des Absperrelements. Es ist an einem Ende mit dem Ventilhandrad oder dem Hebel verbunden und auf der anderen Seite mit dem Absperrelement. Bei Absperrschieber oder Absperrventil ist eine lineare Bewegung der Scheibe erforderlich, um das Ventil zu öffnen oder zu schließen, während beim Kükenhahn, Kugelhahn und Absperrklappe die Scheibe gedreht wird, um das Ventil zu öffnen oder zu schließen.
Spindeln werden normalerweise geschmiedet und durch Gewinde oder andere Techniken mit der Platte verbunden. Um ein Auslaufen zu verhindern, ist im Bereich der Dichtung eine feine Oberfläche der Spindel notwendig.

Es gibt viele Arten von Ventilspindeln:

Steigende Spindel mit außenliegendem Spindelgewinde

Das Äußere des Schaftes ist mit einem Gewinde versehen, während der Teil des Schaftes in dem Ventil glatt ist. Die Stängelgewinde sind durch die Stopfbuchspackung vom Strömungsmedium isoliert. Zwei verschiedene Stile dieser Designs sind verfügbar; eine mit dem Handrad am Stiel befestigt, so dass sie zusammen aufsteigen können, und die andere mit einer Gewindehülse, die den Stiel durch das Handrad aufsteigen lässt. Diese Art wird auch als außenliegendes Spindelgewinde bezeichnet. Dies ist ein übliches Design für metallisch dichtende Industriearmaturen.

Nicht steigende Spindel

Der Gewindeteil der Spindel befindet sich im Inneren des Ventils und steigt nicht. Der Kegel eines Absperrventils bewegt sich wie eine Mutter über die Spindel, wenn die Spindel gedreht wird. Spindelgewinde sind dem Strömungsmedium ausgesetzt und sind daher dem Druck ausgesetzt. Daher wird dieses Modell verwendet, wenn der Platz begrenzt ist, um eine lineare Bewegung zu ermöglichen, und das Strömungsmedium keine Erosion, Korrosion oder Abrasion des Spindelmaterials verursacht.

Drehbare Spindel

Dies ist ein häufig verwendetes Modell in Kugelhähnen, Absperrklappen oder Kükenhähnen. Eine Vierteldrehungsbewegung des Schaftes öffnet oder schließt das Ventil.

Spindelabdichtung

Für eine zuverlässige Abdichtung zwischen der Spindel und dem Oberteil wird eine Dichtung benötigt. Diese wird als Packung bezeichnet und besteht z.B. aus folgenden Komponenten:

✓ Stopfbuchsring: eine Hülse, welche die Packung komprimiert, durch eine Buchse in die sogenannte Stopfbuchse.

✓ Stopfbuchsbrille: eine Art Buchse, die die Packung in die Stopfbuchse komprimiert.

✓ Stopfbuchse: eine Kammer, in der die Packung komprimiert ist.

✓ Stopfbuchspackung: erhältlich in verschiedenen Materialien, wie Teflon®, Elastomermaterial, Fasermaterial, Grafit, PTFE usw.

Eine Rücksitzdichtung ist eine Sitzanordnung im Oberteil. Es sorgt für eine Abdichtung zwischen der Spindel und dem Oberteil und verhindert, dass sich der Systemdruck gegen die Ventilpackung staut, wenn das Ventil vollständig geöffnet ist. Rücksitzdichtungen werden oft in Absperrventile und Absperrschieber eingesetzt.

Ventilbügel

Ein Ventilbügel verbindet den Ventilkörper oder das Oberteil mit dem Betätigungsmechanismus. Die Oberseite des Bügels, die eine Jochmutter, Schaftmutter oder Jochbuchse und den Ventilschaft hält, verläuft durch dieses. Ein Joch hat normalerweise Öffnungen, um Zugang zu der Stopfbuchse, Spindel usw. zu ermöglichen. Strukturell muss ein Bügel stark genug sein, um Kräften und Drehmomenten zu widerstehen, die vom Antrieb erzeugt werden.

Bügelmutter

Eine Bügelmutter ist eine Innengewindemutter und ist in der Oberseite eines Bügels angeordnet, durch das die Spindel hindurchgeht. In einem Absperrschieber wird beispielsweise die Bügelmutter gedreht und die Spindel bewegt sich nach oben oder nach unten. Bei Absperrventilen ist die Mutter fest und die Spindel wird durch sie gedreht.

Auf dieser Seite sind einige grundlegende Informationen von Industriearmaturen definiert. Für weitere Fragen, stehen wir gerne zur Verfügung.

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Die richtige Armaturenauswahl

Grundsätzlich sollte die Auswahl von Industriearmaturen immer nach technischen Gesichtspunkten und unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit erfolgen. Die Evaluation dieser beiden Punkte kann dabei stark variieren. Vor- und Nachteile bringt nahezu jede Armatur mit sich. Hauptkriterien für die richtige Auswahl sind Nennweite, Temperatur, Druck, Druckverlust und vor allem die Beständigkeit gegen das Medium. Absperrklappen sind für kleine Nennweiten eher ungeeignet, da die Scheibe den Querschnitt verjüngt. Kugelhähne werden bei größeren Nennweiten überproportional teuer.

Hier ein Überblick

Alle Industriearmatur-Bauarten sind in ferritischen als auch in austenitischen Werkstoffen erhältlich. Welcher Werkstoff für welches Medium als geeignet gilt, hängt von Medium, Temperatur aber auch von eigenen Betriebserfahrungen ab.

Absperrschieber und Kugelhähne sind die Klassiker unter den Industriearmaturen.

Als Regelarmaturen werden zumeist Regelventile, aber auch Regelklappen verwendet. Da Kugelhähne und Absperrklappen den Vorteil besitzen in einer 90° Bewegung geschlossen oder geöffnet werden zu können, bietet sich eine Automatisierung mit Pneumatik oder Elektro Antrieben an. Daher werden diese Armaturentypen häufig mit einem Anschlussflansch nach ISO 5211 ausgestattet. Bei Absperrschieber & Absperrventil empfiehlt sich hingegen ein Elektro Drehantrieb. Da diese Armaturen nicht in einer 90° Bewegung geschlossen oder geöffnet werden können, sondern ein bestimmter Hub berücksichtigt werden muss, ist aus kostengründen ein Pneumatik Antrieb nicht zu empfehlen. Pneumatische Hubantriebe sind überproportional teurer als ein vergleichbarer Elektro Drehantrieb.

In Zeiten zunehmender Automatisierung der Anlagen, sind grundsätzlich alle Armaturentypen mit einem vorbereitenden Anschlussflansch nach ISO 5210 oder 5211 erhältlich. Diese Kombination aus Anschlussflansch und Handrad macht eine Automatisierung der Armatur zu einem späteren Zeitpunkt mit geringem Aufwand möglich. Ist kein Anschlussflansch nach ISO 5210 oder ISO 5211 vorhanden, sind größere Umbaumaßnahmen notwendig, um die Industriearmaturen zu automatisieren.

Kugelhähne und Absperrschieber in Standard Bauweise eignen sich nicht zum Drosseln eines Mediums. Sollten diese Armaturen zum Drosseln verwendet werden, so besteht die Gefahr das Sitz und Gehäuse durch Kavitationskräfte beschädigt werden. Zum Drosseln eignen sich hingegen Regelventile oder Regelklappen.

Betätigungszeiten

Absperrklappen, Kugelhähne und Kükenhähne sind sogenannte 90° Schwenkarmaturen. Diese Bauart ermöglicht eine sehr geringe Betätigungszeit. Mittels einer 90° Bewegung kann die Armatur geöffnet oder geschlossen werden. Industriearmaturen mit Spindelgewinde hingegen müssen durch mehrfache dreh Bewegungen betätigt werden. Dies bringt eine größere Öffnungs- und Schließzeit mit sich.

Dichtigkeit im Sitz

Zwar sind weichdichtende Industriearmaturen gemäß der Dichtheitsklassen metallisch dichtenden Armaturen überlegen, haben aber den Nachteil, dass Sie für Temperaturen über 150°C nicht geeignet sind.

Medien mit Feststoffen

Funktionsbeeinträchtigende Ablagerungen durch Feststoffe im Sitzbereich sind nicht zu unterschätzen. Absperrschieber reinigen sich im Sitzbereich beim Schließen von selbst. Absperrventile sind beim Schließen mit hohem Kraftaufwand ebenfalls dicht zu schließen. Anders sieht es bei ausgekleideten Armaturen aus. Hier können feststoffhaltige Teile den Sitz so stark beschädigen, dass eine Leckage eintrifft.

Platzbedarf und Gewicht

Absperrschieber & Absperrventile sind hoch, benötigen einen größeren Einbauraum und sind schwerer als Absperrklappe oder Kugelhahn. In einigen Anlagen ist der verfügbare Einbauraum knapp. Hier kann somit aus Platzgründen ausschließlich eine Klappe oder Kugelhahn verwendet werden. Der Montageaufwand ist bei Absperrklappen zudem weitaus geringer als bei Absperrventilen, Schiebern oder Kugelhähnen. In der Regel sind Klappen wesentlich leichter und haben eine kürzere Baulänge. Eine DN 200 Absperrklappe kann in der Regel von einem Techniker getragen werden. Ein DN 200 Absperrventil hingegen nicht. Hierfür benötigt man Hebezeuge oder mehrere Techniker zur Installation.