Pneumatische Ausführung
An dieser Stelle kommen zwei Fragen auf, was sind Quetschventile eigentlich? Wozu werden diese gebraucht? Quetschventile sind pneumatische Absperrorgane für flüssige oder schmutzige aggressive Materien. Pneumatische Quetschventile bestehen aus einem Gehäuse mit einem dazu passenden speziell angefertigten Schlauch. Dieser Schlauch befindet sich mitten im Gehäuse und ist an beiden Enden von zwei Flanschen oder auch in manchen Fällen Muffen gepresst. Zwischen dem Gehäuse und dem beschriebenen Schlauchstück (Elastomer) befindet sich ein Hohlraum, der als Steuer- oder Funktionsraum dient. Durch Aufschlagen des Ventils mit Druckluft öffnet sich das Quetschelement, und der Stoffstrom ist frei. Die flache und elliptische Form des Gehäuses ermöglicht einen minimalen Druckluftverbrauch und sorgt für die typische lippenförmige Faltrichtung der Manschette des Ventils, welche das Absperren und die hundertprozentige Abdichtung des Produktstroms gewährleistet. Sogar größere Teile werden von der Gummimanschette ummantelt und gut abgesperrt. Die Gummimanschette schließt zur Mittelachse ab und unterbricht den Produktstrom komplett und dicht ab. Die Gummimanschette ist elastisch und ideal für den Arbeitsgang. Pneumatische Ventile sind nicht unbedingt vollkommen gasdicht.
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Gefahr durch die Absperrorgane
Die Ventile dürfen nur in Anlagen eingesetzt werden, bei denen eine eventuell nicht dichtende Kartusche zu keiner Gefährdung von Personen führt. Aggressive oder heiße Medien dürfen keinesfalls austreten. Eine Rückflusssicherung in der Nähe des Medienventils sollte in der Steuerleitung eingebaut sein. Vor Einsatz müssen entsprechende Überprüfungen durchgeführt werden. Zertifizierte Produkte bürgen für Sicherheit und Qualität.
Vorteile pneumatischer Ventile
Der Vorteil der pneumatischen Ventile besteht darin, dass diese verschleißfest sind und vollkommen Leckage frei arbeiten. Kein Verstopfen des durchfließenden Materials stört den Arbeitsablauf. Das relativ geringe Gewicht ist ebenso erwähnenswert. Die Wartung dieser Ventile ist einfach durchführbar. Durch den geringen Druckluftverbrauch ist auch Energiesparen realisierbar. Totraumfreie Ventile verhindern Verunreinigungen und sind hygienisch unbedenklich. Die pneumatischen Varianten sind fast totraumfrei. Eine Rückmeldung, wann die Verschleißgrenze erreicht ist, ist in manchen Modellen integriert. Beim Einsatz von abrasiven Stoffen sollte das Steuer- oder Magnetventil direkt am Quetschventil installiert sein. In jedem Arbeitsgang werden die Verkrustungen beseitigt.
Mechanische Ausführung
Es gibt auch mechanische Quetschventile. Diese Ventile werden durch eine Vorrichtung im Gehäuse und Impuls gesteuert. Ein Vorteil liegt in der Reduktion der mediumsberührenden Komponenten. Die Manschette steht als einziges Teil mit dem Produktstrom in Verbindung. Auch bei dieser Ausführung werden größere Teile ummantelt und abgesperrt. Außer der manuellen Betätigung durch ein Handrad ist die Alternative mit der automatischen Variante mit doppelt oder auch einfach wirkenden Pneumatikzylindern gegeben. Die Stellantriebe arbeiten elektrisch. Selbstverständlich gibt es verschiedene Varianten bezüglich Gehäusematerial oder Manschettenausführungen. Geringe Wartungskosten sind erwähnenswert. Während des Schließvorgangs lösen sich eventuelle Verkrustungen.
Einsatzbereiche für die mechanische Ausführung
Spezielle Branchen bevorzugen die mechanische Variante, und zwar in der Zementverarbeitung, der Pigment-, Granulat Behandlung in der Keramik- oder Kunststoffindustrie. In der Erdöl-, Zellstoff- oder Papierbranche sind diese Ventile vorteilhaft. Das Regeln, Dosieren und Absperren wird auch gern mit mechanischen Fabrikaten durchgeführt. Durch die optimale Abdichtung und den freien Ventildurchgang wird der Arbeitsgang mit abrasivem, korrosivem und verstopfungsanfälligem Material problemlos durchgeführt.
Die Eigenschaften der Stoffe, für die Quetschventile eingesetzt werden, sind:
– flüssig, unter Umständen sogar zähflüssig
– körnig, verschmutzt, pulverförmig
– faserig, korrosiv und aggressiv
Welche Funktion haben Quetschventile
Diese Ventile sollen das Absperren, Regeln und Dosieren von Produkten mit den genannten Eigenschaften ermöglichen. Durch einen Druck von mindestens 2 bar Gas, Druckluft, Fluid und auch Wasser in dem bereits erwähnten Steuer – und Funktionsraum verformt sich das Schlauchstück, die Zufuhr des Produktstroms ist unterbrochen. Der maximale Druck ist meist 4-6 bar. Nach Wegnahme des Steuerdrucks öffnet sich die Manschette und gewinnt ihre ursprüngliche Form zurück. Bis -10 Grad C ist der Einsatz von Quetschventilen problemlos möglich.
Für was werden die Ventile eingesetzt
In erster Linie um die Steuerung von verschiedensten Materialien zu erleichtern. Die Ventile werden zur Förderung von Schüttgut, verunreinigten und breiigen Flüssigkeiten, wie beispielsweise Schlamm, Abwasser, Zement, Säuren und Laugen eingesetzt. Der Einsatz ist für Feststoffe geeignet, welche ohne Quetschventile kaum zu verarbeiten sind:
– Granulate, Pulver, Pellets
– Späne, Sand, Zement, Kies
– Textilfasern, Kohle, feine Glassplitter
– Flüssigkeiten aller Art
– gasförmige Stoffe
Wo werden sie eingesetzt
In der Nahrungsmittel- und Futtermittelindustrie sind die Ventile unverzichtbar. Ebenfalls sind sie unentbehrlich in der Pharma-, und Kunststoffindustrie. In der Branche Zement- und Betonindustrie werden diese Ventile gern eingesetzt. Außerdem sind diese unentbehrlich in folgenden Anwendungsbereichen
– Sand-, Quarz- und Kieswerke
– Bergbau und Minen
– Ziegeleien
– Bohrschiffe
– Schiffsbelader und –entlader, Kraftwerk
– Wasseraufbereitungen, Recycling
– Marmoraufbereitung und Müllverbrennungsanlagen
Die pneumatischen Quetschventile können bei geringem Vakuum eingesetzt werden. Diese Frage wurde im Internet gestellt. Bis zu einem Unterdruck von 100 mbar ist der Einsatz durchaus möglich.
Beim Einsatz im Lebensmittelbereich müssen die Ventile aus Edelstahl oder einem bestimmten Kunststoff sein. Die ansonsten verwendeten Klemmflansche müssen durch Klemmstutze, Milchrohrgewinde oder Steril-Flanschen ausgetauscht werden. Eine andere Variante wurde auf den Markt gebracht. Granulate, feststoffhaltige Flüssigkeiten, abrasive Medien werden gesteuert. An dieser Stelle gibt es folgende Vorteile:
– Dichtpatrone ohne Spezialwerkzeug herausnehmbar
– Einzelteile problemlos austauschbar
– maschinelle Reinigung möglich
– direkte Lufteinspeisung ohne Schwenkantrieb
– lebensmittelkonform nach Verordnung
– Silikonmembrane
Welche Eigenschaften zeichnen gute Quetschventile aus?
Manschetten zählen zu den wichtigsten Bestandteilen der Ventile. Die Manschette ist sozusagen das Herz des Ventils. Je besser die Qualität der Manschette, desto wertvoller das Ventil. Die Manschetten sollten auf jeden Fall dicht sein. Eine leichte Diffusion flüssiger Gase ist möglich. Empfehlenswert ist das Elastomer in der Auswahl FPM (Viton). Das Manschettengewebe sorgt für die Druckfestigkeit und der optimalen Funktion. Die zertifizierte Qualität ist ein wichtiger Faktor. Das Edelstahlgehäuse wird im Internet als empfehlenswert eingestuft. Standard Ventile werden als PQVF Metallausführung angeboten mit einem Grauguss Gehäuse und zwei Klemmflanschen. Die medium unabhängige Manschette ist optimal.
Außerdem werden Quetschventile häufig in verschraubte oder nicht verschraubte Ausführungen unterschieden. Ins Auge fallen Angebote, wie beispielsweise „Ventile mit Rohranschluss verschraubt“ oder „Ventile mit Muffen Anschluss nicht verschraubt“ oder gar „Bäckereiventile nicht verschraubt.“ Bäckereiventile sind kostengünstiger, da diese individuell nur für Bäcker hergestellt werden. Die Ventile gibt es nur in der Normgröße DN 40 und mit Rohranschluss. Die Erklärung: Verschraubte Ventile können leicht, ohne Spezialwerkzeug geöffnet werden. Die Manschette ist bei diesen Varianten viel leichter zu wechseln. Nicht verschraubte Ventile lassen sich zwar auch öffnen, jedoch die Spannringe, beispielsweise nach dem Wechsel der Manschette, lassen sich nicht ohne ein Spezialwerkzeug schließen. An dieser Stelle würde der Hersteller dann die nötigen Arbeiten vornehmen. In der Branche werden sogar Gebrauchtventile angeboten, natürlich sehr viel kostengünstiger als eine neue Ausführung.
Bestellungen nach Maß
Im Internet besteht die Möglichkeit, individuelle Quetschventile kundenspezifisch zu bestellen. In der Medizin-, Analysentechnik oder in der chemischen Verfahrenstechnik sind individuelle Lösungen sehr gefragt. Bei den elektromagnetischen Quetschventilen wird eine Schlauchklemme mit Durchmesser 1,5 mm bis 12 mm verwendet.
Verschleißteile
Die Gummieinsätze in den Ventilen gehören zu den Verschleißteilen. Eine Wartung und eventueller Austausch sind zu gegebener Zeit notwendig. Je abrasiver die Stoffe sind, welche mit den Ventilen in Berührung kommen, desto schneller sind Verschleißteile auszuwechseln. Wenn die Quetschventile fast ausschließlich mit aggressiven Stoffen arbeiten, ist es sinnvoll, Rückmeldesysteme zu verwenden, um auf die Verschleißzeiten aufmerksam zu machen.
Verschiedene Quetschventile für verschiedene Einsatzzwecke
Nach intensiver Durchsicht im Internet ist ersichtlich, dass die Quetschventile in vielen Bereichen, ja fast in allen Industriezweigen einsetzbar ist. Allerdings werden in vielen Kategorien branchenspezifische Ventile eingesetzt, die sogar individuell bestellt werden können. Die Bäckereien nutzen ein spezielles Ventil, wie auch in der Lebensmittelindustrie. Logisch ist daher, dass es spezielle Ventile für pneumatische Fördersysteme gibt, so für Silo Befüllleitungen. Zwei Spezialtypen gibt es in der Baureihe VM und VMM. Sie werden zur Unterbrechung des Materialflusses und als Absperrventil im Silo eingesetzt. Die VM Ausführung wird mit Druckluft angetrieben. Das Fördergut wie Pulver, Granulate, Fasern, dichte Mischungen, Flüssigkeiten können nach dem gleichen Prinzip bearbeitet werden. Die VMM Ausführung wird ebenfalls mit Druckluft angetrieben. Durch Beaufschlagung von zwei Zylindern ist die Manschette im Inneren offen. Wenn keine Druckluft fließt, wird die Manschette durch die Zylinder verformt, die Leitung ist abgedichtet. Diese Ventile können ebenfalls für das oben erwähnte Fördergut verwendet werden. Die Vorteile:
– schneller problemloser Austausch von Manschette oder Klemmhülse
– optimaler Durchfluss ohne Druckverluste
– VM-Ausführung für explosionsgeschützte Anlagen geeignet
– wenig Gewicht
– niedriger Druckluftverbrauch (nur VM-Ausführung)
Branchenspezifische Lösungen
Wie erläutert, gibt es viele verschiedene Ausführungen für viele Branchen. Manche Firmen haben sich darauf spezialisiert, einfach nur Lösungen für Probleme anzubieten. Zu vielen Problemlösungen gehören branchenspezifische Quetschventile. Nicht jedes Standard Ventil kann in beliebigen Bereichen eingesetzt werden. Die Ziegelei ist angewiesen auf bestimmte Absperrorgane, empfohlen werden die Ausführungen VM und VMM. 2/2 Wege Quetschventile eignen sich schwerpunktmäßig für pneumatische Fördertechnik, Nahrungsmittelindustrie, Kunststoff- und chemische Industrie. Alle Arten aufzuzählen, würde zu viel werden. Das Gehäuse besteht hier aus Aluminiumlegierung, gesteuert wird durch Druckluft, neutrale Gase und Wasser, Durchflussmedium: gefilterte Druckluft. Die Schlauchmanschettenqualitäten werden gesondert angeboten.
Keine Standardausführungen
Ventile werden von verschiedenen Branchen erworben, für Anwendungen mit einem häufigen Flusspfadwechsel. Bio-Chem Fluids Absperrorgane bieten sich dafür an. Der Schlauch ist weich und vor allem strapazierfähig, der nach Bedarf gequetscht werden muss, damit eine undurchlässige Abdichtung erreicht werden kann. Dieses Ventil verfügt über einen Positionsrückmeldungssensor, der die Öffnung oder Schließung bestätigt. Bei medizinischen Anwendungen ist dieses äußerst wichtig.
Fazit
Als Schlussfolgerung muss erwähnt werden, dass die zuverlässigen Absperrorgane, also Quetschventile, nicht unbedingt als Standard Produkt in der Industrie angeboten werden können. In der Baubranche sind alle Voraussetzungen zu erfüllen, so auch beispielsweise in der Lebensmittelbranche. In der chemischen Industrie müssen diese Ventile explosionsgeschützt sein. Eine Verallgemeinerung, auch bezüglich Qualität ist nicht gegeben. Eine hervorragende Lösung ist die individuelle Beauftragung der diversen Ventile. Manche Lösungen in verschiedenen Branchen sind erst durch den Einsatz von diesen Absperrorganen durchführbar. Diese Ventile werden öfters den 2/2 Wege Ventilen gleichgestellt, und ganz einfach zum Steuern von Stoffströmen präsentiert. In Ruhestellung sind sie geschlossen. Abrasive und aggressive Stoffe reduzieren mit der Zeit die Lebensdauer der Ventile. Manche Ventile werden mit einer Pulverlackierung versehen, meist Reinweiß oder Weißaluminium. Besondere Wartungen sind bei keiner Ausführung erforderlich.