Industriearmaturen Prozess- und Anlagentechnik (Vorschau)

Absperrklappe. Zentrische Armaturen erzielen ihre
Dichtheit durch ein Übermaß der Klappenscheibe,
die in die Manschette gepresst wird. Das Übermaß
wird durch eine präzise Bearbeitung so definiert, dass
es genau den in der Anlage vorherrschenden Betriebsdruck
sicher abdichtet. Die Vorteile sind weitreichend:
Das Drehmoment ist optimiert, der Verschleiß
minimiert und der Energiebedarf zur Automatisierung
der Armatur erheblich reduziert. In vielen Fällen kann
ein kleinerer, leichterer Antrieb zur Automatisierung
verwendet werden. Dies alles sind Faktoren, die zu
einer Reduzierung der Investitions- und insbesondere
auch der langfristigen Betriebskosten führen.
Bild 2: Zur Automatisierung von Absperrklappen
ideal geeignet: Der Scotch-Yoke-Antrieb mit größtem
Drehmoment in den Endlagen. Hier der Drehmomentverlauf
eines doppeltwirkenden Schwenkantriebs
die gesamte Dokumentation und den Service erhält
der Kunde aus einer Hand. Daher ist es sinnvoll Armatur
und Antrieb als komplette Einheit zu betrachten,
denn nur das funktionsfähige und effiziente Stellgerät
als Ganzes ist der Garant für Sicherheit und Wirtschaftlichkeit.
Bild 1 zeigt dazu mit dem Direktaufbau von Antrieb
und pneumatischem Zubehör (in diesem Fall ein
Schaltkasten aus der Reihe SBU) auf die Absperrklappe
einen deutlich stabileren Form- und Kraftschluss
zwischen den Komponenten. Das Stellgerät erreicht
eine höhere Standzeit bei geringerem Verschleiß und
erhöhtem Wirkungsgrad.
1: DIE KLAPPE
Betrachten wir im Folgenden das Zusammenspiel anhand
einer pneumatisch automatisierten, zentrischen
+ 1: DER ANTRIEB
Vom Know-how aus der Armaturenherstellung profitiert
auch die Antriebsentwicklung. Die Antriebe können
mit ihrem Drehmomentverlauf dem Bedarf der Armatur
entsprechend angepasst werden.
Welches Funktionsprinzip eignet sich ideal für
die Automatisierung von Absperrklappen mit
90°-Schwenkwinkel? Konstruktionsbedingt bietet
der Scotch-Yoke-Antrieb im Vergleich zum Zahnstangen-Ritzel-Prinzip
bei gleichem Zylinderinnendurchmesser
nicht nur ein wesentlich größeres Drehmoment
in den Endpositionen (Bild 2), sondern auch in der
Mittelposition, da das Raumangebot besser ausgenutzt
wird (Bild 3). Der Luftbedarf ist bei gleicher
Drehmomentleistung pro Auf/zu-Schaltung deutlich
geringer.
Weitere Leistungsverbesserungen werden durch moderne
Coating-Verfahren für die Aluminiumgehäuse
der Antriebe erzeugt, die außerdem noch den Energieeffizienz-Gedanken
zunehmend unterstützen. Als
weiteres Beispiel hierzu wirken Polymere in speziellen
Coating-Schichten permanent selbst-schmierend und
verhindern dadurch unerwünschte Stick-Slip-Effekte.
Die Reibungskoeffizienten (statisch und dynamisch)
werden verringert, was somit den Wirkungsgrad des
Antriebes erhöht.
Bild 3: Die Hebelarmgeometrie des Scotch-Yoke-Antriebs benötigt bei gleichem Drehmoment
weniger Bauraum und damit ein geringeres Füllvolumen als Antriebe nach
dem Zahnstangen-Ritzel-Prinzip (Rack and Pinion)
Industriearmaturen
Heft 3/ 2013
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