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Nov 07, 2023

Leitartikel: Die Bedeutung der Standardposition in einem Ventil

Bildquelle: Plast-O-Matic Valves, Inc.

Bildquelle: Plast-O-Matic Valves, Inc.

Normalerweise geschlossene Ventile, normalerweise offene Ventile, Fail-to-Position-Ventile Betätigte oder automatische Ventile, die nach Wegnahme der Betätigungskraft in eine vorgegebene Position zurückkehren, werden allgemein als „Standardposition“ bezeichnet und oft als „ausfallsichere“ Ventile bezeichnet. Der gebräuchlichste Typ ist „ausfallsicherer Öffner“. „Fail-safe-normally-open“-Ventile sind deutlich seltener, aber ebenso wichtig. Diese sind häufig in Kühlsystemen zu finden oder werden dort eingesetzt, wo der Durchfluss nur für regelmäßige Wartungsarbeiten usw. unterbrochen wird.

Einige Ventile, wie z. B. federbelastete, luftbetätigte Kugelhähne, können zwischen den Typen umgerüstet werden. Es gibt auch „Fail-to-Position“-Ventile, die sich automatisch zu einem bestimmten Punkt bewegen, einschließlich „Fail-Freeze“, die bei einem Stromausfall oder einem anderen Ereignis an Ort und Stelle bleiben.

Normalerweise geschlossene Ventile Ein Beispiel für ein normalerweise geschlossenes Betätigungsventil ist das Magnetventil der Serie EASMT von Plast-O-Matic. Das Ventil öffnet sich, wenn es mit Strom versorgt wird, und wenn der Strom abgeschaltet wird, zwingt eine isolierte Feder im Inneren des Ventils das Schließen. Um das Ventil zu öffnen, muss die Magnetkraft der Magnetspule die Kraft der Feder überwinden. Sofern nicht darauf eingewirkt wird, hält die Federkraft das Ventil geschlossen. Bei einem Stromausfall schließt das Ventil automatisch.

Ein Beispiel für ein normalerweise geschlossenes automatisches Ventil ist das Rückschlagventil der Serie CKM von Plast-O-Matic. Das Ventil öffnet, wenn auf der Einlassseite (oder stromaufwärts) Druck anliegt. Wenn dieser Druck nachlässt, schließt die Membran im Ventil das Ventil automatisch. Der Eingangsdruck muss die Kraft der Membran überwinden, um das Ventil zu öffnen. Sofern kein Eingangsdruck auf das Ventil einwirkt, hält die Membrankraft das Ventil geschlossen. Tatsächlich schließt das Ventil, bevor ein Rückfluss stattfinden kann. (Beachten Sie, dass sich das Obige auf die Serien CKM/CKS bezieht; die meisten Rückschlagventile, einschließlich Kugelventile, sind keine normalerweise geschlossenen Ventile.)

Normalerweise offene Ventile Ein Beispiel für ein normalerweise offenes Ventil ist das Entlüftungsventil der Serie ARV von Plast-O-Matic. Das Ventil ist so konzipiert, dass es schließt, wenn das Wasser beim Systemstart ansteigt, und sich automatisch wieder öffnet, wenn die Pumpe abgeschaltet wird und die Flüssigkeit aus den Rohrleitungen abfließt. Sofern keine Flüssigkeit vorhanden ist, hält die Schwerkraft das Ventil offen.

Ein weiteres Beispiel für ein normalerweise offenes automatisches Ventil ist der Druckregler der Serie PRHM von Plast-O-Matic. Das Ventil ist so eingestellt, dass es bei einem vorgegebenen Druck geöffnet bleibt und beginnt automatisch zu schließen, wenn der stromabwärtige Druck diesen vorgegebenen Druck überschreitet. Wenn der Druck stromabwärts wieder auf ein zulässiges Niveau absinkt, drückt eine Feder im Inneren des Ventils das Ventil wieder in die Öffnungsposition. Der Hinterdruck muss die Kraft der Feder überwinden, um das Ventil zu schließen. Sofern kein übermäßiger Hinterdruck auf das Ventil einwirkt, hält die Feder das Ventil offen (siehe Abbildung oben).

Ventile, die zwischen „Normal-Offen“ und „Normal-Geschlossen“ umgebaut werden können Luftbetätigte Kugelhähne mit Federrückstellung – die Plast-O-Matic-Serien ABVS, ABRS und ABMS – sind Beispiele für Ventile, die normalerweise offen oder normalerweise geschlossen sein können. Bei diesen Ventilen wird eine ziemlich große Feder verwendet, um den Stellantrieb in seine ursprüngliche Position zurückzudrücken, unabhängig davon, ob er offen oder geschlossen ist.

Einer der Vorteile eines luft- und federbetätigten Plast-O-Matic-Kugelhahns besteht darin, dass er relativ einfach von einem Typ auf den anderen umgerüstet werden kann. Da die Feder den Aktuator in die eine oder andere Richtung drückt, geht es lediglich darum, das, worauf die Feder einwirkt, umzulenken.

Bei der Serie ABVS erfolgt dies durch Entfernen der Einstellkappe (damit die Feder nicht zusammengedrückt wird), anschließendes Abschrauben des Federgehäuses von einer Seite des Stellantriebs und Verschieben auf die gegenüberliegende Seite. (Ebenso wird die Druckluft vertauscht).

Die Konvertierung der Serien ABRS und ABMS ist etwas komplexer. Der Stellantrieb muss vom Ventil entfernt werden (sehr einfach zu bewerkstelligen), dann muss ein Sicherungsring an der Unterseite des Stellantriebs entfernt werden (erfordert eine Sicherungsringzange). Anschließend wird die Ritzelwelle von oben herausgeschoben, um 180° gedreht und dann wieder eingesetzt. Der Aktuator wirkt dann in entgegengesetzter Weise auf das Ventil ein wie zuvor.

Ventile mit programmierbaren Fail-Safe-Positionen Einige Ventile verfügen über eine Fail-Safe-Funktion für verschiedene Optionen. Der elektrische Stellantrieb CAFE NITRO kann an Kugelhähnen und Absperrklappen verwendet werden, die je nach Anwendung auf „Fail-Closed“, „Fail-Open“, „Fail-to-A-Special Open/Closing“ oder „Fail-Freeze“ voreingestellt sind. Die Fail-Safe-Position wird vom Benutzer bestimmt und über einen integrierten Menübildschirm ausgewählt.

Auswählen einer Standardposition In den meisten Anwendungen wird die Standardposition durch den erforderlichen Ventiltyp bestimmt. Bei den beiden auf dem Foto oben gezeigten Arten von Druckregelventilen sind Gegendruck-/Entlastungsventile im Allgemeinen normalerweise geschlossen, während Druckregler/Druckminderventile im Allgemeinen normalerweise geöffnet sind. In einigen Fällen sind diese Standardpositionen für die Anwendung kaum oder gar nicht relevant, insbesondere wenn eine davon zur kontinuierlichen Druckregelung verwendet wird. In anderen Fällen, beispielsweise wenn ein Gegendruckventil bei der Chemikaliendosierung verwendet wird, um einen Siphon zu verhindern, ist die Standardposition von größter Bedeutung.

Die Standardposition ist bei Ein/Aus-Anwendungen oder Anwendungen mit moduliertem Durchfluss tendenziell kritischer. Beispielsweise kann es bei einer Abfüllleitung oder einem Düngesystem, bei dem ein Überlauf ein Problem darstellen könnte, unbedingt erforderlich sein, „normalerweise geschlossen“ anzugeben. Andererseits muss eine Prozesskühlungsanwendung möglicherweise standardmäßig auf „normalerweise offen“ eingestellt sein, um eine Überhitzung zu verhindern. Diese können gefährlich oder äußerst kostspielig werden, wenn die Standardeinstellung bei Prozessen mit aggressiven Chemikalien übersehen wird. Wenn Sie Fragen zum am besten geeigneten Design für eine ungewöhnliche Anwendung haben, wenden Sie sich an unsere technische Gruppe.

Quelle: Plast-O-Matic Valves, Inc.