Geschmiedete Stahlschieber Typen und Arbeitsprinzip

Wie funktioniert ein Schmiedestahlschieber? 

Ein Schieber aus geschmiedetem Stahl funktioniert, indem er die Drehbewegung des Handrads in eine lineare Bewegung auf dem Ventilteller umwandelt. Wenn der Schieberbediener das Handrad im Uhrzeigersinn dreht, dreht sich die Schieberstange in die gleiche Richtung. Eine mehrmalige Drehung des Handrads und der Spindel führt zu einer kontinuierlichen linearen Aufwärtsbewegung des Ventiltellers. Durch die Aufwärtsbewegung des Tellers wird das Ventil geöffnet, so dass Flüssigkeit durch das Ventil fließt. Dreht der Klappenbediener das Handrad in die entgegengesetzte Richtung, führt die Spindel die gleiche Drehung aus. Die Klappenscheibe bewegt sich also nach unten, da die Drehbewegung durch das Spindelgewinde in eine lineare Bewegung umgewandelt wird. Durch festes Aufsetzen des Tellers auf den Ventilsitz wird der Flüssigkeitsdurchfluss gesperrt und das Ventil ist geschlossen.

Abbildung: Funktionsweise eines Schmiedestahlschiebers.

Arten von Schieberventilen aus geschmiedetem Stahl 

Geschmiedeter Stahl-Vollkeilschieber

Dies ist das am häufigsten verwendete Ventil aufgrund seiner einfachen Konstruktion und hohen Festigkeit. Bei diesem Ventil wird eine massive keilförmige Scheibe verwendet. Der Keil kann hohl oder massiv sein. Er hat den Vorteil, dass er robust und einfach ist, aber er neigt dazu, das Gehäuse aufgrund von Rohrleitungs- und Wärmespannungen zu verformen, wodurch der Ventilsitz beeinträchtigt werden kann, was zu Flüssigkeitsleckagen führt. Wie andere Absperrschieber ist auch dieser Schieber für alle Fluide bidirektional. Die Hersteller von Schieberventilen aus geschmiedetem Stahl unterziehen dieses Ventil auch einer thermischen Verriegelung für Hochtemperaturanwendungen.

Abbildung: Geschmiedeter Vollkeilschieber aus Stahl.

Herkömmlicher Parallelschieber aus Schmiedestahl 

Dies ist die Version eines Schmiedestahlschiebers, bei der zwei Scheiben mit Federn dazwischen verwendet werden. Die Federn dienen dazu, den stromabwärtigen und den stromaufwärtigen Sitz in Gleitkontakt zu halten und die Sitzbelastung bei niedrigem Druck zu erhöhen. Der Vorteil dieses Ventils ist der geringere Bedienungsaufwand, die wirtschaftliche Konstruktion und die geringeren Wartungskosten. Allerdings weisen diese Ventile im Vergleich zu den anderen Ventilen einen höheren Druck auf.

Durchgangsschieber aus geschmiedetem Stahl 

Dieses Ventil wurde gemäß den Normen API 6A und API 6D für den Einsatz in Auf-Zu-Anwendungen entwickelt und hergestellt. Der Ventilteller hat eine Bohrung mit der gleichen Größe wie der Ventilein- und -auslass. Der Klappenboden hat im Inneren eine Bohrung. Wenn das Ventil in Betrieb genommen wird, bewegt sich der Ventilteller nach oben, so dass seine Bohrung konzentrisch zu den Ein- und Auslassöffnungen des Ventils ist. Beim Schließen des Ventils bewegt sich der Ventilteller in die untere Vertiefung, wodurch eine dichte Abdichtung gegen den Flüssigkeitsstrom entsteht. Das Ventil kann hohem Druck standhalten und funktioniert auch bei hohen Temperaturen gut. Die Hersteller von Schieberventilen aus geschmiedetem Stahl konstruieren diese Ventile so, dass die Flüssigkeit gerade durch die Ventilbohrung vom Einlass zum Auslass fließt. Eine solche Konstruktion führt zu einem geringen Druckabfall, da der Widerstandskoeffizient der Flüssigkeit gleich dem des Rohrleitungssystems ist. Aufgrund des geringen Druckabfalls eignet sich das Ventil für den Transport über lange Strecken.

Schieber aus geschmiedetem Stahl mit geschweißtem Ende 

Das Ventil mit geschweißtem Ende wird entweder mit einer Stumpf- oder einer Muffenschweißung ausgeführt. Bei der Stumpfschweißung werden die Rohr- und Ventilenden aneinander gestoßen und dann zu einer hochfesten Verbindung verschweißt. Die beiden stumpfen Enden sind zur Verbindung abgeschrägt. Diese Art der Verbindung wird für Ventile jeder Größe verwendet. Bei der Muffenschweißmuffe ist das geschweißte Ende muffenförmig ausgebildet. Das Rohr wird in die Muffe gesteckt und die beiden Enden werden miteinander verschweißt. Hersteller von Schieberventilen aus geschmiedetem Stahl verwenden das Muffenende für kleine Ventile von weniger als 2 Zoll. Dieser Ventiltyp wird dort eingesetzt, wo kein Flüssigkeitsaustritt zu erwarten ist. Schieber mit geschweißtem Ende werden vor allem dort eingesetzt, wo gefährliche Flüssigkeiten wie heißes Wasser, ätzende oder brennbare Produkte befördert werden. Das Ventil ist im Vergleich zu Ventilen mit Flanschanschluss leichter. Allerdings muss die Armatur im Falle einer Reparatur vollständig aus der Rohrleitung entfernt werden. Dazu muss zunächst die Schweißnaht entfernt werden. Das Entfernen der Schweißnaht kann die Schweißnaht beeinträchtigen und somit die Qualität des Ventils, das keine Leckagen aufweist, verschlechtern.

Schmiedestahlschieber mit Flanschanschluss 

Dieses Ventil ist mit Flanschanschlüssen an den Ein- und Auslassöffnungen ausgestattet. Die Flanschenden haben Löcher, in die Schrauben eingesetzt werden. Die Schrauben und Muttern werden zur Verbindung des Ventils mit dem Rohr verwendet. Dieser Ventiltyp schafft eine feste Verbindung mit einem Rohr, das für hohe Drücke und Temperaturen geeignet ist. Außerdem lässt sich das Ventil für Reparatur- und Reinigungszwecke leicht von der Rohrleitung trennen und für den weiteren Gebrauch wieder anbringen. Das Ventil ist sehr zuverlässig. Aufgrund der beiden Flanschenden ist es jedoch schwerer als ein Ventil mit geschweißtem Ende. Außerdem sind die Kosten für dieses Ventil höher als die anderer Ventile.