Elastischer Keilschieber

Was ist ein elastischer Keilschieber?

Ein elastischer Keilschieber ist ein Ventiltyp mit einem keilförmigen Scheibeneinsatz, der zwischen zwei geneigten Sitzen sitzt. Bei dieser Art von Absperrschieber wird eine keilförmige Scheibe verwendet, die aus einem starken metallischen Material besteht und mit Elastomermaterialien wie z. B. Elastomer ausgekleidet ist. Die Hersteller von elastischen Keilschiebern konstruieren diese Schieber für den manuellen oder automatischen Betrieb mit Hilfe von Stellantrieben. Die keilförmige Scheibe bewegt sich beim Drehen des Handrads senkrecht zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit. Wenn das Handrad gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, gibt der Keil den Durchflussweg frei und öffnet so den Flüssigkeitsstrom, und wenn er im Uhrzeigersinn gedreht wird, schneidet der Keil den Flüssigkeitsstrom durch und stoppt ihn. Elastische Keilschieber werden für Auf/Zu-Betrieb bei turbulenten und hohen Durchflussmengen eingesetzt. Wie jede andere Art von Schieber kann diese Art von Schieber nur verwendet werden, wenn er vollständig geöffnet oder geschlossen ist, und kann nicht als Einstell- oder Drosselventil verwendet werden. 

Abbildung: Ein elastischer Keilschieber.

Wie funktioniert ein elastischer Keilschieber?

Der Betätigungsmechanismus eines elastischen Keilschiebers ist sehr einfach und umfasst die manuelle Drehung eines Handrads zum Öffnen oder Schließen des Ventils bei handbetätigten Ventilen. Bei automatischen Schieberventilen wird die Kraft zum Öffnen oder Schließen des Ventils durch einen Stellantrieb erzeugt. Die Öffnungsrichtung des Ventils wird in der Regel durch einen auf dem Handrad oder der Mutter des Ventils eingegossenen Pfeil angezeigt. Wenn das Handrad im Uhrzeigersinn gedreht wird, passt sich der Keilschieber in den Raum zwischen den Sitzen ein, unterbricht den Durchfluss und stoppt den Strom. Wird das Handrad gegen den Uhrzeigersinn gedreht, gibt der Keilschieber den Strömungsweg frei und öffnet den Flüssigkeitsstrom. Ein elastischer Keilschieber wird entweder in vollständig geöffneter oder geschlossener Stellung betrieben. Der Betrieb des Ventils in einer Zwischenstellung kann zu erhöhtem Verschleiß von Schieber und Sitz führen und somit die Lebensdauer des Ventils verringern. Elastisch Keilflachschieber Die Hersteller empfehlen, beim Einbau und beim Betrieb der Armatur mehrere Faktoren zu berücksichtigen. Vor dem Einbau sollte sichergestellt werden, dass die Armatur für die Betriebsbedingungen in Bezug auf Druck, Temperatur und Durchflussmedien geeignet ist. 

Teile eines elastischen Keilschiebers

Handrad/Antrieb

Das Handrad ist die Komponente eines manuellen elastischen Keils Absperrschieber der zum vorsichtigen Öffnen oder Schließen des Ventils verwendet wird. Hersteller von elastischen Keilschiebern konstruieren auch automatische Ventile, die mit Stellantrieben betrieben werden. Der Antrieb sorgt für die nötige Kraft, um das Ventil zu öffnen und zu schließen. Bei automatischen Keilschiebern ist kein Ventilantrieb erforderlich. 

Körper 

Dies ist die Komponente eines elastischen Keilschiebers, die zur Aufnahme der inneren Teile des Ventils dient. Die Hersteller von elastischen Keilschiebern konstruieren das Gehäuse aus einem starken metallischen Material, um ihm eine hohe mechanische Festigkeit zu verleihen, die dazu beiträgt, hohem Druck und hohen Temperaturen standzuhalten.

Motorhaube

Das Oberteil ist der Teil, der die Spindel und ihre Dichtungsteile bedeckt. Das Oberteil eines elastischen Keilschiebers wird mit Bolzen oder Schrauben auf das Gehäuse montiert, um die Demontage und Reparatur der inneren Komponenten des Ventils zu erleichtern.

Vorbau

Die Spindel ist ein mit Gewinde versehenes Bauteil eines elastischen Keilschiebers, dessen Funktion darin besteht, die Scheibe oder den Schieber zu heben oder zu senken, um den Flüssigkeitsstrom zu öffnen oder zu schließen. Die Spindel verbindet den Antrieb/das Handrad mit dem Schieber, um die Übertragung des Schließ- bzw. Öffnungsmoments auf den Schieber oder die Scheibe zu erleichtern. 

Keilscheibe/Schieber

Die Funktion der Keilscheibe oder des Keilschiebers besteht darin, den Durchfluss zu öffnen oder zu schließen, wenn das Handrad gedreht wird. 

Sitze 

Die Sitze sind geneigt, um den Keilschieber aufzunehmen und eine dichte Abdichtung zu schaffen, wenn das Ventil in seine Position gleitet, um den Durchfluss zu unterbrechen.

Stopfbuchse

Die Stopfbuchse enthält das Dichtungsmaterial, das eine dichte Abdichtung herstellt, um das Austreten von Flüssigkeit zwischen der Drehspindel und dem Ventiloberteil zu verhindern. 

 Dichtung

Die Dichtung ist eine mechanische Dichtung, die dazu dient, Leckagen zwischen den Endverbindungen zu verhindern, z. B. zwischen Motorhaube und Gehäuse und zwischen Gehäuse und Rohrleitungssystem. 

Abbildung: Schema der Teile eines elastischen Keilschiebers.

Arten von elastischen Keilschiebern

Automatischer elastischer Keilschieber 

Dies ist ein elastischer Keilschieber, der automatisch arbeitet. Das bedeutet, dass das Ventil zum Öffnen oder Schließen des Flüssigkeitsstroms keinen Ventilantrieb benötigt. Automatische elastische Keilschieber sind mit Sensoren ausgestattet, die den Zeitpunkt des Öffnens oder Schließens des Flüssigkeitsstroms bestimmen. Dies trägt dazu bei, den Bedarf an einem Ventilantrieb zu verringern. Automatische elastische Keilschieber verwenden pneumatische, elektrische und hydraulische Antriebe, um das zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsstroms erforderliche Drehmoment zu erzeugen. Automatische elastische Keilschieber erhöhen die Sicherheit, da sie keinen Schieberantrieb benötigen. 

Abbildung: Automatischer, elastischer Keilschieber.

Manuelles elastisches Keilschieberventil 

Hierbei handelt es sich um einen elastischen Keilschieber, der von einem Schieberantrieb über ein Handrad betätigt wird. Der Schieberbetätiger ist für die Bereitstellung der Kraft verantwortlich, die zum Öffnen oder Schließen des Flüssigkeitsstroms erforderlich ist. Manuelle elastische Keilschieber sind für den Schieberbetätiger eher mühsam, da sie vor dem Schließen/Öffnen mehrmals gedreht werden müssen. Außerdem können manuelle elastische Keilschieber im Falle einer Fehlfunktion zu Verletzungen des Schieberbedieners führen. Handbetätigte elastische Keilschieber sind jedoch im Vergleich zu automatischen Schieberarten kostengünstiger. Darüber hinaus können diese Schieber automatisch gemacht werden, indem der Benutzer Experten oder einen elastischen Keilschieber zu Rate zieht. Schieberhersteller für das Automatisierungssystem. 

Abbildung: Manueller elastischer Keilschieber.

Steigendes, elastisches Keilschieberventil

Bei einem elastischen Keilschieber mit steigender Spindel befindet sich die Spindelmutter auf dem Deckel, und die Spindel hebt sich über das Handrad, wenn das Ventil geschlossen ist. Wenn das Handrad gedreht wird, um den elastischen Keilschieber zu öffnen oder zu schließen, drückt die Spindelmutter die Spindel nach oben und unten. Gleichzeitig werden die an der Spindel befestigten Klappen durch Anheben oder Absenken des Gewindes zwischen Handrad und Gewinde geöffnet oder geschlossen. Sowohl in geschlossener als auch in geöffneter Stellung ist die Spindel dieses Schiebertyps von außen zu sehen. Diese Konstruktion wird weithin bevorzugt, da sie mehrere Vorteile bietet, wie z. B. eine einfache Schmierung des Spindelgewindes, eine einfache Bedienung und einen ununterbrochenen Durchfluss, wenn sich das Ventil in der vollständig geöffneten Stellung befindet. Die Hersteller von elastischen Keilschiebern konstruieren diese Schieber außerdem so, dass der Schieberbediener durch die Überwachung der Spindelbewegung leicht erkennen kann, wann das Ventil geöffnet oder geschlossen wird. Absperrschieber mit steigender Spindel benötigen jedoch viel Platz und werden daher bevorzugt dort eingesetzt, wo der Platz nicht begrenzt ist. 

Abbildung: Schieber mit steigender Spindel und elastischem Keil.

Nichtsteigende Spindel, elastischer Keilschieber

Ein elastischer Keilschieber mit nicht steigender Spindel hat eine drehbare Spindel, die sich zum Öffnen oder Schließen des Schiebers dreht, wenn ein Drehmoment auf das Handrad ausgeübt wird, wobei sich die Hubspindel während des Betriebs nicht über das Handrad bewegt. Einer der größten Nachteile dieser Art von elastischen Keilschiebern ist die Anfälligkeit für Korrosion und Beschädigungen aufgrund der schwierigen Schmierung der Spindelgewinde. Diese Ventile sind jedoch von großer Bedeutung, wenn nur wenig Platz zur Verfügung steht, da sie nicht so viel Platz benötigen wie ihre Pendants mit steigender Spindel. 

Abbildung: Nichtsteigende Spindel, elastischer Keilschieber.

Anwendungen eines elastischen Keilschiebers

• Wird in der häuslichen Wasserversorgung verwendet.
• Sie werden in Kläranlagen eingesetzt.
• Industrie- und Feuerschutzsysteme.
• Transport von Öl und Gas. 
• Lebensmittel- und Getränkeanwendungen. 
• Chemische Industrie. 

Vorteile eines elastischen Keilschiebers

• Niederdruckverlust.
• Außerdem werden Wasserschläge vermieden, die durch das langsame Drehen des Handrads mit der richtigen Anzahl von Umdrehungen zum Öffnen oder Schließen des Keilverschlusses entstehen. 
• Dank der inhärenten Korrosionsbeständigkeit und des elastomergefütterten Keilverschlusses verfügt er über eine hervorragende Leistung und eine hohe Lebensdauer. 
• Die Richtung des Mediums ist nicht begrenzt, da das Ventil bidirektional ist.
• Vielseitig einsetzbar, da sie für verschiedene Anwendungen verwendet werden können. 
• Diese Ventile haben keinen Flüssigkeitsaustritt. 

Nachteile eines elastischen Keilschiebers

• Das Öffnen und Schließen nimmt viel Zeit in Anspruch.
• Starke Reibung und Abnutzung der Dichtungsfläche beim Schließen und Öffnen.
• Kann nicht zur Durchflussregelung oder Drosselung verwendet werden.
• Im teilweise geöffneten Zustand kann es zu starken Vibrationen kommen.

Fehlersuche bei einem elastischen Absperrschieber

Der elastische Keilschieber ist schwer zu bedienen

• Vorhandensein von eingeschlossenem Druck im Ventil. Öffnen Sie den elastischen Keilschieber, um den eingeschlossenen Druck zu entlasten.
• Beschädigung der Antriebsteile durch zu hohe Drehmomente. Stellen Sie das Drehmoment der tragbaren Antriebe entsprechend den Empfehlungen des Herstellers des elastischen Keilschiebers ein. Führen Sie die letzten oder ersten Umdrehungen der Betätigung von Hand aus. 
• Übermäßige Ablagerungen im Ventil aufgrund von unregelmäßigem Ventilbetrieb. Bewegen Sie das Ventil schrittweise und zyklisch von offen nach geschlossen, um Ablagerungen im Inneren zu entfernen.  

Undichte Ventile während der Prüfung 

• Fremdkörper oder Luft in der Leitung. Öffnen Sie den elastischen Keilschieber so weit, dass eine hohe Strömungsgeschwindigkeit entsteht, um Fremdkörper herauszuspülen. Wiederholen Sie diesen Vorgang mehrmals, bis die Leckage aufhört. 
• Lufteinschluss im Ventil. Lassen Sie genügend Zeit, um das Ventil zu füllen und die Luft abzulassen. 

Leckage im Schaft

• Verschlissene O-Ring-Dichtungen. Ersetzen Sie die O-Ringe. 
• Schrauben und Muttern der Stopfbuchspackung sind locker. Ziehen Sie die Schrauben und Muttern fest.

Leckage im Ventilgehäuse

• Gerissenes oder beschädigtes Gehäuse oder Oberteil. Untersuchen Sie den Schaden und wenden Sie sich an den Hersteller des elastischen Keilschiebers für weitere Informationen. 

Leckagen im Sitzbereich

• Fremdkörper sind im Ventilkeil eingebettet. Öffnen Sie das Ventil teilweise, um eine Hochgeschwindigkeitsspülung zur Reinigung des Ventils zu erhalten.
• Schwere Beschädigung oder Schnitt am elastomerbeschichteten Keil. Den elastischen Keilschieber demontieren und auf Beschädigungen überprüfen. Ersetzen Sie den Keilschieber, falls erforderlich. 

Leckagen in den Schraubverbindungen

• Lose Schrauben zwischen Motorhaube und Gehäuse oder Stopfbuchsschrauben. Schrauben und Muttern, mit denen die Motorhaube am Ventilgehäuse befestigt ist, entfernen. Nehmen Sie die Motorhaube ab, um die Haubendichtung und den Keil im Inneren des Ventilgehäuses zu prüfen. Ersetzen Sie beschädigte Teile nach Bedarf. 
• Druckscheiben und Stopfbuchsendichtung (O-Ring) prüfen und bei Beschädigung ersetzen

Zusammenfassung

Ein elastischer Keilschieber hat einen keilförmigen Scheibeneinsatz, der mit einem Elastomer ausgekleidet ist und an zwei geneigten Sitzen anliegt. Diese Schieber werden aus starken metallischen Werkstoffen wie Sphäroguss, Edelstahl, Kohlenstoffstahl und Gusseisen hergestellt. Wenn das Handrad im Uhrzeigersinn gedreht wird, passt sich der Keilschieber in den Raum zwischen den Sitzen ein, unterbricht die Strömung und stoppt den Durchfluss. Wird das Handrad gegen den Uhrzeigersinn gedreht, gibt der Keilschieber den Strömungsweg frei und öffnet den Flüssigkeitsstrom. Die Hersteller von elastischen Keilschiebern empfehlen, diese Ventile entweder in vollständig geöffneter oder geschlossener Stellung zu verwenden, um Abrieb und Erosion der Sitze zu vermeiden. Elastische Keilschieber werden häufig in der Hauswasserversorgung, in Abwasser- und Kläranlagen, in Brandschutzsystemen, in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, in HLK-Systemen und in Bewässerungssystemen mit Rückflussverhinderern eingesetzt. Zu den Vorteilen eines elastischen Keilschiebers gehören u. a. eine minimale Verringerung des Fließdrucks, eine lange Lebensdauer, Vielseitigkeit, einfache Installation und Bedienung sowie keine Flüssigkeitsleckagen. Allerdings lässt sich ein elastischer Keilschieber nur langsam öffnen und schließen und ist daher zeitaufwändig. Außerdem neigen sie zu Abrieb und Erosion der Dichtflächen, insbesondere beim Öffnen und Schließen, und können nicht zur Durchflussregelung und Drosselung verwendet werden.