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Schmetterlingsventile für Schüttgut- und Pulverprozesse: eine vollständige Anleitung

Wafer-Schmetterlingsventil: Konstruktion, Aktuatoren, Betrieb, Lieferung

Frage oder Anmerkung? Bitte kontaktieren Sie uns unter admin@powderprocess.net

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Abschnittszusammenfassung
1. Was ist ein Schmetterlingsventil?
2. Schmetterlingsventil- Konstruktion
3. Aktuator
4. Sonderkonstruktionen
5. Wichtige Konstruktionsmerkmale
6. Häufige Probleme mit Schmetterlingsventilen
7. Schmetterlingsventil-Preise und Ventilhersteller

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1. Was ist ein Schmetterlingsventil?

Schmetterlingsventile bestehen aus einer scheibenförmigen Klappe (Schmetterling), die sich um eine Viertelumdrehung dreht, um zu öffnen oder zu schließen. Das mit Abstand häufigste Ventil in der Schüttguttechnik ist zweifellos das Schmetterlingsventil. Diese Ventilart ist einfach, robust und funktioniert im Allgemeinen gut mit dem Schüttgutstrom.

Schmetterlingsventile sind die bevorzugte Wahl für die Isolation von Anlagen, da sie zum Verschließen von Ein- und Auslässen von Trichtern, Silos und Behältern verwendet werden, die Pulver oder granulare Materialien handhaben. Im geöffneten Zustand ermöglichen sie das Entleeren des Behälters, steuern den Materialfluss oder können sogar zur Dosierung des Produkts verwendet werden, wenn sie über spezielle Funktionen wie einen Positionierer am Aktuator verfügen.

Diese Seite gibt detaillierte Informationen zur Konstruktion von Schmetterlingsventilen und deren Aktuatoren.

In der Pulvertechnik ist das Wafer-Schmetterlingsventil der gängigste Typ. Lug-Schmetterlingsventile, die aus einem zweiteiligen Gehäuse bestehen, das durch zwei Bolzen und Muttern zusammengehalten wird, sind in der Schüttgutverarbeitung weniger verbreitet.

2. Schmetterlingsventil-Konstruktion

Wie funktioniert ein Schmetterlingsventil?

Der Aufbau eines Wafer-Schmetterlingsventils ist recht einfach: Der Produktfluss wird durch eine Klappe (Schmetterling) gestoppt oder freigegeben, eine dicke Dichtung sorgt für die Dichtheit des Ventils, und ein Aktuator (meist pneumatisch) ermöglicht die Bewegung der Klappe.

Abbildung 1: Wafer-Schmetterlingsventil – Zeichnung

3. Aktuator

Pneumatische Aktuatoren gibt es grundlegend in zwei Ausführungen: einfachwirkend oder doppeltwirkend. Einfachwirkende Aktuatoren verfügen über eine Kammer, die mit Druckluft beaufschlagt wird; eine Feder sorgt für die Bewegung in die entgegengesetzte Richtung, wenn keine Druckluft anliegt. Doppeltwirkende Aktuatoren verfügen dagegen über zwei Kammern, die abwechselnd mit Druck beaufschlagt werden, um eine Drehung in beide Richtungen zu ermöglichen.

Doppeltwirkende Aktuatoren für pneumatische Schmetterlingsventile bieten in der Regel ein höheres Drehmoment und sind daher zuverlässiger für anspruchsvolle Anwendungen.

4. Sonderkonstruktionen

In letzter Zeit wurden Schmetterlingsventile mit speziellen Aktuatoren auf den Markt gebracht. Diese Aktuatoren sind mit einem Positionierer ausgestattet, der ein präzises Öffnen des Ventils auf einen definierten Prozentsatz ermöglicht. Zudem sind sie mit einem Vibrator ausgestattet. Solche vibrierenden Schmetterlingsventile haben sich bewährt in der Dosierung und Wägung präziser Pulvermengen und ersetzen so komplexere Anlagen wie Schneckenförderer oder Vibrationsröhren, wenn die Anlagenkonfiguration dies zulässt.

Die Vibration ermöglicht einen gleichmäßigen Pulverfluss selbst bei geringer Öffnung und sorgt so für eine zuverlässige und präzise Zuführung.

In einigen Fällen kann die Verwendung eines Positionierers ausreichen, z. B. wenn eine grobe Dosierung – etwa auf ein Vibrationssieb – erreicht werden muss.

5. Wichtige Konstruktionsmerkmale

Bei Schmetterlingsventilen ist die Dichtung dem Verschleiß ausgesetzt und muss regelmäßig überprüft werden. Bei Beschädigung kann das Ventil undicht werden oder Gummipartikel in den Produktstrom abgeben, was zu Fremdkörpern führt.

Grundsätzlich sollten Schmetterlingsventile nicht in pneumatischen Fördersystemen eingesetzt werden, da die Klappe das geförderte Produkt beschädigen kann, während der Produktstrom bei hoher Geschwindigkeit auch den Verschleiß der Dichtung erhöht. Ausnahmen können bei der dichten Phasenförderung auftreten, die mit geringer Fördergeschwindigkeit betrieben wird und somit potenziell weniger Verschleiß an den Schmetterlingsventilen verursacht.

Schmetterlingsventile müssen am Austritt von Trichtern groß genug dimensioniert sein, um einen Massenfluss aus dem Trichter zu gewährleisten, ohne dass es zu Brückenbildung oder Rattenlöchernkommt.

6. Häufige Probleme mit Schmetterlingsventilen

Schmetterlingsventile sind in der Regel zuverlässige Komponenten, jedoch können bestimmte Probleme Korrekturen erfordern:

Tabelle 1: Häufige Probleme mit Schmetterlingsventilen

Problem	Ursache und Maßnahme
Verschleiß der Dichtung	Falsche Montage der Dichtung, die in den Innenraum des Ventils ragt, sowie Produktfluss
Ventil blockiert	Zu geringes Drehmoment des Aktuators Das Ventil wird bei statischem Pulver betätigt; bevorzugt sollte das Ventil geschlossen werden, wenn das Produkt fließt

7. Preise für Schmetterlingsventile und Ventilhersteller

Ein Schmetterlingsventil DN250 kostet typischerweise 2500 bis 5000 Euro (Stand 2022), abhängig von Marke und gewählten Optionen.

Um aktuelle Angebote und Preise für Schmetterlingsventile zu erhalten, kann sich der Leser an folgende Unternehmen wenden, die Wafer-Ventile anbieten:

• Buracco: www.buracco.com
• Robvalve: https://robvalve.wixsite.com/
• ABZ Ventile
• Keystone-Schmetterlingsventile
• Nibco-Schmetterlingsventile

(PowderProcess.net steht in keiner Beziehung zu diesen Unternehmen)