Gummigefüttertes Membranventil

Was ist ein gummiummanteltes Membranventil?

Ein gummiummanteltes Membranventil ist ein Ventil, dessen Membran mit einem Gummimaterial ausgekleidet ist. Diese Art von Ventil wird in vielen Bereichen eingesetzt, z. B. in der Abwasserbehandlung, der Papierverarbeitung, dem Bergbau, der Energieerzeugung, in Stahlwerken und in der chemischen Industrie. Das gummigefütterte Membranventil hat ein Gehäuse aus Metall oder Kunststoff, aber eine harte und dicke Gummiauskleidung, mit der die Membran ausgekleidet wird. Dies macht die Membran und das gesamte gummierte Membranventil sicher beim Umgang mit abrasiven und korrosiven Medien. So wird das gesamte medienberührte Bauteil durch die Gummiauskleidung geschützt, um Wasserabrieb zu verhindern. Die Hersteller von gummierten Membranventilen stellen die Ventile aus einer breiten Palette von Werkstoffen her, um das volle Potenzial eines wirksamen und vielseitigen Ventils zur Steuerung des Flüssigkeitsstroms zu nutzen. Durch die Kombination von starken metallischen Werkstoffen und Hartgummiauskleidungen sind diese gummierten Membranventile korrosions- und abriebbeständig. Hersteller von Membranventilen mit Gummiauskleidung stellen Ventile mit zwei oder mehr Anschlüssen und einem Sattel oder Wehr her. Das Wehr ist der Teil, an dem die Membran des Ventils sitzt. 

Abbildung: Gummigefüttertes Membranventil.

Bestandteile des gummiummantelten Membranventils 

Abbildung: Bestandteile des gummiummantelten Membranventils.

Vorbau 

Ein gummiummanteltes Membranventil hat eine anzeigende oder nicht anzeigende Ventilspindel. Bei einer nicht anzeigenden Spindel wird ein Handrad verwendet, um Buchsen auf der Spindel zu drehen, die in Gewinde eingreifen. Durch diesen Eingriff wird der an der Spindel befestigte Kompressor auf- und abwärts bewegt, wodurch der Kompressor und die Membran weiter verbunden werden. Bei einer nicht anzeigenden Spindel werden Dichtungsbuchsen mit abgedichteten Hauben verwendet. Eine anzeigende Spindel ist ähnlich aufgebaut wie die nicht anzeigende Spindel, aber ihre Spindel ist über das Handrad länger nach oben gestreckt. Der Anzeigekörper ist mit einer Haubendichtung und einer Dichtungsbuchse versehen. 

Kompressor 

Dies ist die wichtigste Komponente eines gummierten Membranventils. Er wird verwendet, um die Membran entsprechend zu bewegen. Das eine Ende des Kompressors ist mit der Spindel und das andere Ende mit der Membran verbunden. Wenn das Handrad gedreht wird, bewegt es die Spindel nach oben oder unten. Dadurch wird die kinetische Energie auf den Kompressor übertragen. Wenn der Kompressor diese Energie empfängt, erhält er die Kraft, um die Membran je nach Bedarf des Bedieners nach oben oder unten zu bewegen und so den Flüssigkeitsstrom zu steuern. 

Motorhaube 

Dieses Bauteil wird als Gehäuse über dem gummigefütterten Membranventil verwendet. Es enthält die nicht medienberührten Teile des Ventils wie Spindel, Kompressor und Handrad. Das Oberteil ist mit dem Ventilgehäuse durch Schrauben verbunden. Die Ventilhaube wird mit einem Hebel betätigt. Bei großen Ventilen empfiehlt es sich, ein vakuumdichtes Oberteil zu verwenden. 

Betätigungselement 

Der Stellantrieb ist eine Komponente eines gummigefütterten Membranventils, das zur Betätigung der Spindel verwendet wird, um den Ventilteller zur Steuerung des Flüssigkeitsdurchflusses zu schließen oder zu öffnen. Es gibt verschiedene Arten von Stellantrieben, die zur Steuerung des Flüssigkeitsstroms in Ventilen verwendet werden. Welche Art von Stellantrieb verwendet wird, hängt von den Anforderungen der Anwendung ab, wie z. B. Drehmoment, Automatisierung und Geschwindigkeit.

Positionsanzeiger 

Es handelt sich um visuelle Hilfen, die in gummierten Membranventilen verwendet werden, um die Position des Ventils zu erkennen, d. h. ob es offen oder geschlossen ist. Positionsanzeiger können Schalter, Leuchten oder Spindeln sein. Außerdem werden diese Anzeigen auf Ventilen installiert, um die Durchflussrichtung anzuzeigen. 

Verbindung 

Das mit Gummi ausgekleidete Membranventil kann auf verschiedene Weise angeschlossen werden. Solche Methoden sind: 

Klemmringverschraubungen. Es handelt sich um Fittings, die Verbindungen von Rohrsystemen ohne Schweißen oder Gewindeschneiden abdichten können. Die Abdichtung entsteht, wenn eine Mutter angezogen und eine Unterlegscheibe auf das zweite Rohr gepresst wird, um eine dichte Verbindung herzustellen. 

Anschluss mit Gewinde. Hierbei handelt es sich um Anschlüsse mit Gewinden, wobei das Ende eines Ventils mit Gewinde ein Außen- oder Innengewinde hat, mit dessen Hilfe Rohre in oder über das Ventilende geschraubt werden können. Diese Art der Verbindung ist eine der häufigsten und einfachsten Ausführungen eines gummierten Membranventils.

Metallische Oberflächendichtung. Dies ist eine Verbindung, bei der eine Metalldichtung zwischen den Fittingteilen verwendet wird. Die Metalldichtung sorgt für eine stirnseitige Abdichtung an beiden Enden der Fittings. 

Stumpfes Schweißen. Diese Verbindung wird zur Befestigung von Stumpfstößen verwendet. Die Verbindung wird zwischen zwei Stangen, Profilen oder Platten befestigt. Auf diese Weise können Armatur und Rohrleitung ohne Verriegelung verbunden werden.

Muffen löten/schweißen. Es handelt sich um eine Verbindung zwischen Teilen, die durch Löten hergestellt wird und Rohr und Ventil miteinander verbindet. 

Klemmflansch. Diese Verbindung besteht aus einem Federflansch, der auf ein Rohrleitungssystem aufgezogen wird. 

Rohrverschraubung. Dieser Anschluss verbindet die Rohrleitung mit dem gummiausgekleideten Membranventil. 

Schraube Flansch. Dies ist ein Anschluss, der am Ventilein- oder -ausgang verwendet wird. 

Funktionsweise eines gummiummantelten Membranventils

Ein gummigefüttertes Membranventil funktioniert, indem es seine Spindel nach oben oder unten bewegt, um zu öffnen bzw. zu schließen. Wenn sich die Spindel nach oben bewegt, bewegt sie sich zusammen mit dem Kompressor. Der Kompressor ist mit der Membran verbunden, so dass sich beide gleichzeitig nach oben bewegen. Die Membran ist der Teil, der den Flüssigkeitsstrom stoppen oder bewegen kann. Wenn sich die Membran also nach oben bewegt, kann die Flüssigkeit fließen. Um den Flüssigkeitsdurchfluss zu stoppen oder zu verringern, bewegt sich der Schaft nach unten. So bewegen sich der Kompressor und die Membran gleichzeitig nach unten, wodurch die Membran geschlossen oder der Durchfluss verringert wird. 

Abbildung: Funktionsweise eines gummiummantelten Membranventils.

Arten von Antrieben für gummierte Membranventile 

Manuelle Antriebe 

Dies sind Stellantriebe, die einen manuellen Mechanismus wie ein Handrad verwenden, so dass der Ventilbediener ein Drehmoment auf sie ausüben kann, um das Ventil zu öffnen/zu schließen. Das Drehmoment ist notwendig, da es zum Drehen der Gewindespindel verwendet wird und somit die Spindel linear bewegt und die Membran zur Änderung des Flüssigkeitsdurchflusses zwingt. Das Problem bei manuellen Stellantrieben ist, dass sie mit einer langsamen Geschwindigkeit arbeiten und außerdem einen höheren Drehaufwand erfordern, um das gummigefütterte Membranventil zu schließen oder zu öffnen. Um das Drehmoment in einem gummierten Membranventil zu verstärken, können die Hersteller Getriebe einsetzen, die die Schließ- oder Öffnungsgeschwindigkeit erhöhen. Diese Antriebe können auch Stellungsanzeigen, eine Hubeinstellung und elektrische Rückmeldeschalter haben, um die Ventile besser zu nutzen. 

Elektrische Stellantriebe 

Es handelt sich um Stellantriebe, die mit Hilfe eines Motors die Durchflussmenge der Flüssigkeit verändern. Die Kraft zum Schließen oder Öffnen des Ventils kommt von einem Elektromotor. Da die Motordrehzahl sehr hoch ist, wird ein Getriebe verwendet, um die Motordrehzahl zu verringern und damit das Drehmoment zu erhöhen. Bei mechanischen Kraftübertragungssystemen steigt das Drehmoment proportional an, wenn die Geschwindigkeit reduziert wird. Die elektrischen Antriebe sind reversibel, d. h. sie können ein gummiummanteltes Membranventil öffnen und schließen. 

Pneumatische Antriebe 

Dies sind Stellantriebe, die mit Hilfe von Luftdruck das Schließen oder Öffnen von Ventilen unterstützen. Der verwendete Luftdruck bewegt einen Kolben in einem gummibeschichteten Membranventil. Die Kolbenstange ist mit einem Kompressor verbunden. Der Luftdruck wird auf beiden Seiten der Kolbenkammer übertragen. Wird die obere Kolbenkammer mit Luftdruck beaufschlagt, bewegt sich die Kolbenstange nach unten und senkt den Durchfluss oder schließt das Ventil. Wird der Luftdruck auf die untere Kolbenkammer übertragen, bewegt sich die Kolbenstange nach oben und erhöht die Durchflussmenge. Leckluft im Kolben und in der Kolbenstange wird durch die Verwendung von O-Ringen geschützt, die sicherstellen, dass keine Luft zwischen den Kammern entweicht. 

Hydraulische Stellantriebe 

Es handelt sich dabei um Stellantriebe, die mit Hilfe von Hydraulikflüssigkeiten die Kraft aufbringen, die zum Öffnen oder Schließen von gummiummantelten Membranventilen erforderlich ist. Zu diesen Hydraulikflüssigkeiten gehören unter anderem Wasser und Öl. Hydraulische Stellantriebe werden in der Regel für Anwendungen mit niedriger Geschwindigkeit verwendet. 

Arten von gummiummantelten Membranventilen 

Gummigefüttertes Membranventil vom Typ Weir 

Es handelt sich hierbei um ein gummiummanteltes Membranventil, das sich für leckagefreie und kleine Durchflussregelungen bewährt hat. Bei diesem Ventil wird ein geneigtes Gehäuse verwendet, um eine Selbstentleerung zu ermöglichen, die in beide Richtungen des gummiummantelten Membranventils mit Wehr erfolgen kann. Obwohl dieses Ventil in vielen Anwendungen eingesetzt wurde, kann es in einigen Fällen nicht zur Durchflussregelung verwendet werden. Dieses Ventil eignet sich am besten für die Regelung des Durchflusses von Flüssigkeiten und Gasen. Diese Ventile sind für saubere, homogene Flüssigkeiten geeignet, da sehr viskose Flüssigkeiten dazu neigen, sich am Wehr anzusammeln. Diese Ventile eignen sich am besten für Wasser, Gas, Lebensmittel, Chemikalien und korrosive Anwendungen. 

Durchgangs-Membranventil mit Gummiauskleidung 

Hierbei handelt es sich um eine Art gummiummanteltes Membranventil, das einen vollständig geraden Durchflussweg ohne Sattel aufweist. Die gummigefütterten Membranventile schließen den Flüssigkeitsstrom ab, indem sie den Boden des Ventils berühren. Da die Membrankomponente flexibel ist, kann dieses Ventil eine kurze Lebensdauer haben und muss häufig repariert und ausgetauscht werden. Im Gegensatz zu den Wehrventilen können diese Ventile mit zähflüssigen Flüssigkeiten und Wasserschlamm arbeiten. 

Hygienische gummiausgekleidete Membranventile 

Es handelt sich um gummigefütterte Membranventile, die vor allem dort eingesetzt werden, wo reine und saubere Flüssigkeiten benötigt werden, z. B. in der Wein- und Getränkeindustrie, der Pharmazie, der Milchwirtschaft und der Lebensmittelverarbeitung. Diese Art von Ventilen erzeugt einen aseptischen Bereich für den Flüssigkeitsfluss, der frei von Pilzen, Bakterien und Viren ist. 

Biotech-Membranventile mit Gummibeschichtung 

Diese Ventile werden hergestellt, um Flüssigkeiten zu handhaben, die Zellen, Keime und ähnliche biologische Stoffe enthalten können. Biotech-Membranventile mit Gummibeschichtung werden in Rohrleitungssystemen mit Bioreaktoren, Chromatographie-Skids, Filtration, Gefrier-Auftau und Fermentern verwendet. Diese Ventile werden in der Biotechnologiebranche wie Medizin, Pharmazie, Landwirtschaft und Lebensmittelwissenschaft eingesetzt. 

Hygienisches Membranventil mit Gummibeschichtung 

Es handelt sich um gummibeschichtete Membranventile für Anwendungen, bei denen der Flüssigkeitsstrom stagnieren kann. Sie werden auch für die Handhabung von Lebensmitteln und Getränken verwendet, die für den menschlichen Verzehr frei von Keimen sein müssen oder die die Lebensmittelqualität beeinträchtigen können. 

Anwendungen eines gummiummantelten Membranventils

• Wird in der chemischen Verarbeitung verwendet. 
• Energieerzeugungsanlagen. 
• Es wird im Bergbau und in der Mineralienverarbeitung eingesetzt. 
• Fabriken zur Stahlerzeugung. 
• Sie werden in Galvanikbetrieben verwendet. 
• Dieses Ventil wird in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie eingesetzt. 
• Kedersysteme aus Textil und Leder.
• Es wird in der Farben- und Lackindustrie verwendet. 
• Pharmazeutische Produktionsanlagen. 
• Anlagen zur Herstellung von Papier und Zellstoff. 
• Kontrollfluss in der Halbleiter- und Elektronikfertigung. 
• Verbessern Sie die Flusskontrolle bei der Zuckerproduktion. 

Vorteile von Membranventilen mit Gummibeschichtung 

• Kann für Ein-Aus- und Drosselungsanwendungen verwendet werden. 
• Dieses Ventil ist mit zahlreichen Auskleidungen versehen, die die Korrosionsbeständigkeit gewährleisten. 
• Garantiert blasendichtes Arbeiten. 
• Dieses Ventil ist frei von Spindelleckagen. 
• Hersteller von Membranventilen mit Gummiauskleidung konstruieren die Ventile so, dass sie für Schlämme und zähflüssige Flüssigkeiten geeignet sind. 
• Geeignet für die Kontrolle gefährlicher Flüssigkeiten. 

Nachteile gummibeschichtete Membranventile 

• Wird bei Anwendungen eingesetzt, die einen moderaten Druck und moderate Temperaturen erfordern. 
• Diese Ventile haben Wehre, die den vollständigen Abfluss aus der Rohrleitung begrenzen können. 

Fehlersuche bei gummibeschichteten Membranventilen 

Kein Flüssigkeitsdurchfluss oder sehr geringe Durchflussmenge 

• Das gummigefütterte Membranventil ist teilweise oder geschlossen. Prüfen Sie die Ventilstellung. 
• Die Ventilpackungen oder Schutzvorrichtungen sind noch in Position. Entfernen Sie diese Schutzvorrichtungen. 
• Verstopftes Rohr- oder Filtersystem. Reinigen Sie das System. 

Gebrochener Flansch 

• Die Montageschrauben haben ein zu geringes Drehmoment, die Gegenflansche sind falsch ausgerichtet, oder sie haben einen zu großen Spalt. In diesem Fall muss möglicherweise ein gummigefüttertes Membranventil ausgetauscht und gemäß der Anleitung des Herstellers installiert werden. 

Leckage zwischen Gegenflanschen und Ventilkörper 

• Die Gegenflansche sind nicht vollständig angezogen, das Ventil ist nicht richtig ausgerichtet oder zentriert. Prüfen Sie die Baugruppe und ziehen Sie sie fest an. Falls erforderlich, demontieren und montieren Sie es wieder richtig. 

Ventil ist schwer zu bedienen

• Verklemmte oder beschädigte Motorhaube/Spindel. Überprüfen Sie die Haube/den Stiel und schmieren oder reinigen Sie sie nach Bedarf.
• Hoher Druck. Überprüfen Sie die Arbeitsbedingungen. Großvolumige, gummigefütterte Membranventile benötigen ein verhältnismäßig hohes Drehmoment, um unter Druck zu arbeiten. 
• Das Handrad wurde in die falsche Richtung gedreht. Überprüfen Sie die Drehrichtung. Beachten Sie, dass die Richtung im Uhrzeigersinn bedeutet, dass Sie das Ventil schließen. 
• Verunreinigungen zwischen dem Gehäuse und dem Ventil. Schließen und öffnen Sie das Ventil unter Druck, um den eingeschlossenen Schmutz zu entfernen. Erforderlichenfalls das Ventil austauschen oder reparieren. 
• Das Ventil befindet sich nicht in der richtigen Position, um Kraft aufzubringen. Bringen Sie das Ventil in die richtige Position, damit es sich leicht mit Kraft schließen oder öffnen lässt. 

Sitzleckage bei geschlossenem Ventil 

• Beschädigte Membrane. Membrane austauschen. 
• Beschädigte Gehäusedichtfläche. Gehäuse austauschen. 
• Verunreinigungen zwischen Gehäuse und Membrane. Schließen und öffnen Sie Ihr gummibeschichtetes Membranventil unter Druck, um den Schmutz zu entfernen. 

Zusammenfassung:

Gummierte Membranventile sind Membranventile, bei denen die Membran mit dickem und starkem Gummi ausgekleidet ist. Diese Ventile verfügen über eine flexible Membran, die zur Steuerung des Flüssigkeitsdurchflusses verwendet wird. Die Flüssigkeitssteuerung erfolgt durch Abwärts- oder Aufwärtsbewegung, um den Flüssigkeitsdurchfluss zu verringern bzw. zu erhöhen. Gummigefütterte Membranventile bestehen aus mehreren Komponenten, darunter Spindel, Ventilkörper, Kompressor, Membran, Stellantrieb, Stellungsanzeige und Anschlüsse. Jede dieser Komponenten arbeitet zusammen, um die volle Funktionalität des Ventils zu gewährleisten. Der Ausfall einer Komponente wirkt sich auf die anderen Komponenten aus und kann zur Zerstörung des gesamten gummiummantelten Membranventils führen.

Es gibt verschiedene Arten von Membranventilen mit Gummiauskleidung. Diese Typen hängen hauptsächlich von der Konstruktion und der spezifischen Verwendung ab. Einige der Arten von gummiummantelten Membranventilen sind gummiummantelte Wehrmembranen, gummiummantelte Durchgangsventile, gummiummantelte Sanitärventile, gummiummantelte Hygieneventile und andere. Die vielen Arten von gummierten Membranventilen führen zu einer Vielzahl von Anwendungen dieser Ventile, wie z. B. in der Pharmaindustrie, der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, der Stahlproduktion, dem Bergbau und der Mineralienverarbeitung, der chemischen Industrie, der Kraftwerksindustrie und anderen. Das für die Membran verwendete Material bestimmt den Druck- und Temperaturbereich des gummiummantelten Membranventils. Bei diesem Ventiltyp müssen die Haube und das Ventilgehäuse aus einem starken und steifen Material bestehen, um den Schutz der inneren Komponenten zu gewährleisten.