Ventiltechnologie im Anlagenbau

Ventiltechnologie im Anlagenbau

Ralph Kroupa

WILEY-VCH

Ralph Kroupa

Ventiltechnologie im Anlagenbau

4ib

VCH

Weinheim New York Base1 - Cambridge - Tokyo

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Ralph Kroupa

Ventiltechnologie im Anlagenbau

0 VCH Verlagsgesellschaft mbH. D-6945 I Weinheim (Bundesrepublik Deutschland), 1994 Vertrich: VCH. Postfach 1 0 11 61. D-69451 Weinheim (Bundesrepuhlik Deutschland)

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Japan: VCH. Eikow Building. 10-9 Hongo 1-chome, Bunkyo-ku, Tokyo 113 (Japan) ISBN 3-527-28612-8

Ralph Kroupa

Ventiltechnologie im Anlagenbau

4ib

VCH

Weinheim New York Base1 - Cambridge - Tokyo

Ralph Kroupa Hohenlohestrak 23 74676 Nicdernhall-Giebelheide

Das vorlicgende Werk wurde sorgfaltig erarbeitet. Dennoch ubernehmen Autor und Verlag fur die Richtigkcit von Angaben. Hinweisen und Ratschlagen sowie fur eventuelle Druckfehler keine Haftung.

1. Auflage 1994

Lektorat: Philomena Ryan-Bugler

Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme

Kroupa, Ralph: Vcntiltechnologie im Anlagenbau/Ralph Kroupa. - 1. Aufl. Weinhcim; New York: Basel: Cambridge: Tokyo: VCH, 1094 ISBN 3-527-286 12-8

0 VCH Vcrlagsgesellschaft mbH. D-6Y45 1 Weinheim (Federal Republic of Germany). 1994 Ciedruckt auf siiurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Alle Rechte. insbesondere die der Ubersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form - durch Photokopie, Mikroverfilmung oder irgendein anderes Verfahren - reproduziert oder in eine von Maschinen. insbesondere von Datenverarbeitungsmaschinen. verwendbare Sprache iibcrtragcn oder iibersetzt werden. Die Wiedergabe von Warenbezeichnungen, Handelsnamen oder sonstigcn Kcnnzeichen in diesem Buch berechtigt nicht zu der Annahme, dal3 diese von jedermann frei benutzt werden diirfen. Vielmehr kann es sich auch dann um eingetragene Warenzeichen oder sonstigc gesetzlich geschutzte Kennzeichen handeln. wenn sic nicht eigens als solche markiert sind. All rights reserved (including those o f translation into other languages). N o part of this book may be reproduced in any form - by photoprinting. microfilm. or any other means - nor transmitted or translated into a machine language without written permission from the publishers. Registered names. trademarks. etc. used in this book, even when not specifically marked as such, are not to be considered unprotected by law.

Satz: Typo Design Hecker GmbH, D-69045 Heidelberg Druck: Betz-Druck. D-64291 Darmstadt Bindung: IVR Hcppcnheirn. D-64646 Heppenheim Printed in the Federal Republic of Germany

Vorwort

Das vorliegende Buch stellt ein gesamtheitliches Nachschlagewerk mit Lehrcharakter zum Thema Ventiltechnologie innerhalb des Anlagenbaus dar. Es ist ein Konzentrat an praktischem Wissen. Betrachten Sie den Inhalt als Sammelsurium von Antworten auf die Problematik der Ihnen taglich gestellten Aufgaben. Das Ziel ist es, eine fundierte Grundlage zur optimalen Auswahl von Stell- und Regelgliedern innerhalb aller Anwendungsgebiete zu schaffen. Dariiber hinaus sol1 vorhandenes Wissen so erganzt werden, daB bestehende Problemlosungen noch effektiver ausgefuhrt werden konnen. Kein Fachbuch kommt mit dem Wissen einer einzelnen Person aus. Viele Menschen tragen schon Jahre, wenn nicht sogar Jahrzehnte zuvor dazu bei, z. B. indem sie physikalische Grundregeln entdekken und definieren. Auch die notwendige Nahe zur

Praxis besitzt ein solches Werk nur dann, wenn die Erkenntnisse der Industrie mit einfliekn konnen. Zwar mu13 der Autor sein eigenes Wissen in Text und Bild umsetzen, aber er greift immer auf das von ihm erlernte und durch andere gelehrte Wissen zuriick. Mein Dank daher an all diejenigen, welche mich unterstutzt und somit dieses Werk erst realisierbar gemacht haben. Mein besonderer Dank geht an Herm Fritz Muller, Frau Monika Wassmer und nicht zuletzt an meine Familie, die auf mich oft tage- und nachtelang verzichten mu13te. Vie1 Spa13 beim Lesen, Lernen und schnellen Auffinden der gesuchten Informationen. Ralph Kroupa

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Inhalt

1

1

Ventile in der praktischen Anwendung

1.1 1.2

Beispielhafte Einsatzgebiete von Industrieventilen Auswahlkriterien fur Ventile im Anlagenbau 15

2 2.1 2.1.1 2.1.2

Werkstoffe in der Ventiltechnik 33 Einfiihrung 33 Gegeniiberstellung: Kunststoff - Metall - Keramik Werkstoff-Gesamtiibersichtstabelle 33

2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.3.1 2.2.3.2 2.2.4 2.2.5 2.2.6 2.2.7

Ventilkorper aus Metall 35 Der StahlguSkorper 36 Der Niro-Stahlkorper 40 FeinguB- oder Schmiedekorper? 4 1 Der Schmiedekorper 42 Der FeinguBkorper 43 Der GrauguB-Ventilkorper 46 Der SphiiroguBkorper 47 Der Messingkorper 48 Der RotguBkorper 48

2.3 2.3.1 2.3.2

Die Oberflachenrauheit 52 Die Oberflachenbeschaffenheit von Edelstahlarmaturen 52 Spindeln und Wellen mit rollierter Oberflache 55

2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.2.1 2.4.2.2 2.4.2.3 2.4.3 2.4.3.1 2.4.3.2

Ventilkorper aus Kunststoff 56 Betriebsdruck - Temperaturabhangigkeit bei Kunststoffen 57 Der PVC-Ventilkorper 58 PVC-H: Der Standardwerkstoff 58 PVC-c 59 Anwendungsgebiete von PVC 60 Der Polypropylen-(PP)Ventilkorper 60 Die Geschichte von PP 60 Die Eigenschaften von Polypropylen 6 1

1

33

2.4.3.3 2.4.3.4 2.4.3.5 2.4.4 2.4.4.1 2.4.4.2 2.4.4.3 2.4.5

Die physiologische Vertraglichkeit von Polypropylen 62 Die Beurteilung itn Rahmen der Lebensmittelgesetze 62 Weitere Einsatzgebiete von Polypropylen-Ventilen 62 Der Polyfluoralkoxid-(PFA) und der Polyfluorvinylidenfluorid-(PVDF)Ventilkorper 62 PVDF 63 PFA 63 Die Einsatzgebiete von Fluorkunststoffen im Ventilbau 65 Der GFK-Ventilkiirper 65

2.5 2.5. I 2.5.2

Werkstoff-Kombinationen 66 Qualitatsprufung von Auskleidungen 69 Reinstmedien-Zufuhrung in Kombinationskorpern 69

2.6 2.6. I 2.6.2 2.6.3 2.6.4 2.6.5 2.7

Dichtwerkstoffe und Elastomere 70 GummilKautschuk 70 Thermoplasten 7 I Elastomere 7 1 Thermoplastische Elastomere 7 1 Priifverfahren fur Elastomere und Gummis 72 Statische und dynamische Abdichtungen 75

3

Funktionsprinzipien und besondere Merkmale

3. I 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6

Die Industrialisierungs- und Ventilgeschichte sind eng verknupft Armatur oder Ventil? 80 Hahn, Klappe oder Ventil? 81 Gesamtubersicht - Ventilarten und ihre Merkmale 8 I Feuersicherheit fur Ventile 86 Internationale Fire-Safe-Prufspezifikation 87 Ventile im Baukastensystem 87

3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3

Das Schieberventil 92 Entstehung und Verbreitung von Schieberventilen 94 Die Charakteristik von Schieberventilen 94 Ausfiihrungsarten von Schieberventilen 95

3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4

Das Klappenventil 96 Die Entstehung und Verbreitung von Klappenventilen 98 Die Charakteristik von Klappenventilen 98 Ausfuhrungsarten von Klappenventilen 101 Einsatzgebiete und Anwendungen von Klappenventilen 107

3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4

Das Kukenventil 107 Entstehung und Verbreitung von Kiikenventilen 108 Die Charakteristik von Kukenventilen 109 Ausfuhrungsarten I I 1 Einsatzgebiete und Anwendungen von Kukenventilen 1 12

79 79

Inhalt

Das Kugelventil 113 Entstehung und Verbreitung von Kugelventilen 1 I3 Die Charakteristik von Kugelventilen 114 Ausfuhrungsarten und Dichtprinzipien von Kugelventilen 1 15 Drehmomente fur Kugelventile 117 Doppeltwirkendes Schaltwellen-Dichtsystem und seine Weiterentwicklung zur Einhaltung der TA-Luft 118 Kugelventile mit metallischen Dichtsystemen 120 3.5.6 3.5.6.1 Konventionelle Weichstoffdichtsysteme und ihre Einsatzgrenzen 120 3.5.6.2 Metallische Dichtsysteme 120 3.5.6.3 Dreischichtenmodell 123 3.5.6.4 Nikadur 124 3.5.6.5 Arguloy 125 3.5.6.6 Reibschichten 127 Kugelventilsystem fur Regelzwecke 127 3.5.7 Kugelventil-Kupplungen mit Vollstromdurchgang 129 3.5.8 Einsatzgebiete und Anwendungsbeispiele 136 3.5.9 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.4 3.5.5

3.6 3.6.1 3.6.2 3.6.3

Das Sitzventil 139 Die Entstehung und Verbreitung von Sitzventilen Die Charakteristik von Sitzventilen 149 Ausfuhrungsarten von Sitzventilen 152

3.7 3.7.1 3.7.2 3.7.3

Das Schlauch-Quetschventil 166 Die Entstehung und Verbreitung von Schlauch-Quetschventilen Die Charakteristik von Schlauch-Quetschventilen 168 Ausfuhrungsarten von Schlauch-Quetschventilen 168

3.8 3.8.1 3.8.2 3.8.3 3.8.3.1 3.8.3.2 3.8.3.3 3.8.3.4 3.8.3.5 3.8.4

Das Membranventil 169 Die Entstehung und Verbreitung von Membranventilen 174 Die Charakteristik von Membranventilen 178 Ausfuhrungsarten von Membranventilen 179 Ventilkorper 179 Freiauslauf von Membranventilen 181 Die Dichtmembrane 185 Spezifikation fur handbetatigte Membranventile 196 Spezifikation fremd- und eigenmediengesteuerte Membranventile 199 Einsatzgebiete und Anwendungsbeispiele 209

3.9 3.9.1 3.9.2 3.9.3

Das Kolbenschieberventil 210 Die Entstehung und Verbreitung von Kolbenschieberventilen 21 1 Die Charakteristik von Kolbenschieberventilen 2 13 Ausfuhrungsarten von Kolbenschieberventilen 2 13

3.10 3.10.1 3.10.2

Zubehor fur Ventile 213 Optische Stellungsanzeigen fur Hubventile 216 Hubbegrenzungen fur fremdgesteuerte Ventile 2 16

148

167

IX

X

tnhalt

3.10.3 3.10.4 3.10.5 3.10.6

Nothandbetatigungen fur fremdgesteuerte Hubventile Elektrische Riickmelder fur Hubventile 2 17 Elektrische Stellungsanzeigen fur Hubventile 2 18 Dreipunktregler fur motorgesteuerte Ventile 220

4

Anschlurjarten

4.1

Anschlurjarten-Gesamtubersicht 223

4.2

Klebe- bzw. Schweirjmuffen-Anschlul3

4.3

Gewindemuffen-AnschluS 229

4.4

Schlauchklemm-AnschluB

4.5

Klebe-/Schweirj-Stutzen-Anschlurj

4.6

GewindestutzenanschluS mit Verschraubung

4.7

Rohrverschraubungs-Anschlurj 240

4.8

Clamp-AnschluS 245

4.9 4.9.1 4.9.2 4.9.2.1 4.9.2.2 4.9.2.3 4.9.2.4 4.9.2.5 4.9.2.6 4.9.3

Flexible Sterilverbindungen und ihre Vorzuge bzw. Nachteile 249 Die Philosophie der flexiblen Sterilverbindung 249 Die marktublichen Sterilverbindungen und ihre Eigenschaften 250 Die Rohrverschraubung nach DIN 250 Die Rohrverschraubung nach Fa. NAUE GmbH 250 Die Clamp-Verbindung nach DIN 251 Tri-Clover mit 0-Ringabdichtung 25 1 Tri-Clover mit Formdichtring 252 Clamp-System nach Fa. GEMU 252 Zusammenfassung 253

4.10

Flansch-AnschluB

4.1 1

Zwischenflansch-Anschlurj 272

5

Physikalische und chemische Grundlagen und Umrechnungstabellen 279

5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5. I .4 5.1.5

Physikalische und chemische Grundlagen Wechselw irkungen 279 Kraft 28 1 Stromung 287 Elektrizitatslehre 29 1 Magnetismus 297

2 16

223

223

23 1 233

238

253

279

Inhalr

5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6

Grundlegende Formeln 299 Zeichen, Symbole und Einheiten 299 Mechanik 302 Wmelehre 304 Elektrotechnik 305 Hydrostatik 306 Hydrodynamik 307

5.3

Allgemeine Tabellen 3 17

5.4

Die Bestandigkeitsliste

6

Anhang 437

6.1

Bild- und Quellennachweis 437

6.2

Normenverzeichnis 439

6.3

National und international gebrauchliche Abkurzungen fur Organisationen, Verbande und Regelwerke 44 1

365

Sachwortverzeichnis 449

XI

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kntJtechnologiehAdagenbau Ralph Kroupa Copyright OW94 VCH Vcrlagsgesellschaft mhH

1 Ventile in der praktischen Anwendung

1.1 Beispielhafte Einsatzgebiete von Industrieventilen

Wohl in keinem der vergangenen Jahrhunderte gab es so viele Erfindungen und Entdeckungen wie im 19. und 20. Der wesentliche Unterschied zwischen friiher und heute liegt darin, daB die gemachten Entdeckungen heute auch weitgehend verwirklicht werden konnen. Die Umsetzung erfolgt in industriell genutzten Verfahrensablaufen und Prozel3einrichtungen. Ein wesentlicher Grund fur die immer schneller fortschreitende Entwicklung liegt mit Sicherheit auch darin, daB nun die geeigneten Werkstoffe und technischen Geratschaften zur Verfiigung stehen, die es ermoglichen, neues Wissenspotential zu nutzen. Ein gutes Beispiel fur den rasanten Fortschritt ist die Ventiltechnologie der letzten 50 Jahre. Insbesondere die letzten 40 Jahre konnen als der Zeitraum angesehen werden, in dem ca. 80% der heute verwendeten Ventiltechnologie entwickelt wurde. Man denke nur daran, daB es vor vierzig Jahren noch keine Kunststoffventile in der Verfahrenstechnik gab. Viele Produkte des taglichen Lebens sind fur uns heute selbstverstiindlich. In vielen Fallen gibt es jedoch erst seit kurzem Moglichkeiten, besagte Zwischen- oder Endprodukte herzustellen. Um eine erste Ubersicht dariiber zu vermitteln, mit welcher Art von Industrieventilen sich dieses Buch beschaftigt, werden einige Anwendungsbeispiele stellvertretend gezeigt und kurz erlautert.

Wasseraufbereitung im Kraftwerk Bei der Wasseraufbereitung eines modernen Kohlekraftwerkes kommen Metall-Membranventile in den Nennweiten DN 65 bis 200 mm zum Einsatz. Da die Wasseraufbereitungsanlage zentral uber Rechner gesteuert wird, werden fremdgesteuerte Ventile verwendet, in diesem Fall meist beidseitig angesteuerte Antriebe, die durch Druckluft betatigt werden. Aufgabe dieser Wasseraufbereitungsanlage ist es, das aus einem Flu8 angesaugte Wasser mechanisch zu reinigen und chemisch aufzubereiten. In einer dritten Stufe wird der Teil des Wassers, welcher zur Dampferzeugung in den Generatorenturbinen benotigt wird, voll entmineralisiert. Dariiber hinaus wird ein geringer Teil des Wassers in ein kraftwerkinternes Industriewassernetz zur allgemeinen Nutzung eingespeist. Da es sich urn verschmutztes FluBwasser handelt, werden bevorzugt Membranventile eingesetzt. Der Vorteil dieses Funktionsprinzipes liegt darin, daB es sich insbesondere fur verschmutzte Medien eignet und auch bei partikeldurchsetzten Medien eine volle Dichtwirkung erzielt wird. Die gezeigte Applikation ist aufgrund der Nennweiten, Betriebsdriicke und Temperaturen aus Metal1 (Abb. 1

1 \

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Polyurethan-Aufschaumung Nachdem das allgemeine UmweltbewuBtsein weltweit gestiegen ist, werden heute Styropor sowie andere schaumbare Kunststoffe meist mittels Dampf geschaumt. Man verzichtet weitgehend auf FCKW, um so umweltschonend wie moglich zu arbeiten.

2

Ventile in der pruktischen Anw-endung

Abb. 1-1. Wasseraufbereitung im Kraftwerk.

Durch die Verwendung von Dampf als Treibmittel sind hohere Betriebstemperaturen sowie hohere Betriebsdrucke gegeben. In dieser Applikation werden daher Schragsitzventile verwendet, die uber fremdgesteuerte Antriebe verfugen. Die Schragsitzgeometrie ermoglicht eine relativ gunstige Stromungscharakteristik, daruber hinaus ist die Gesamtbauhohe der Rohrventilapplikation wesentlich geringer als bei einem Geradesitzventil. In diesen Applikationen kommen haufig Druckregler zum Einsatz, welche die fremdgesteuerten Sitzventile als Stellglied ansteuern. Dadurch wird eine relative Druckkonstanz wahrend der Beschaltung gewahrleistet. Bei den Abb. 1-2. Polyurethan-Aufschaumung.

Beispielhafie Einsatzgebiete von Industrieventilen

3

verwendeten Druckreglern handelt es sich meist um beidseitig druckbeaufschlagte Membranregler einfachster Bauart. Um die Regelcharakteristik der Sitzventile zu optimieren, werden ebenso haufig sogenannte Regelkegel anstelle der Ventilteller verwendet.

Schwimmbad-Wasseraufbereitung Innerhalb einer Schwimmbad-Wasseraufbereitungsanlage wird ein Teilstromdurchfluflmessereingesetzt. Dariiber hinaus ist in der oberen rechten Bildhalfte eine Ventilbatterie zu erkennen, die als zentrale Steuereinheit fur die benotigten, in der Anlage verteilten, fremdgesteuerten Ventile dient. Die Batteriebauweise hat den Vorteil, daB sie uber eine zentrale Steuerluftleitung versorgt werden kann. Der Teilstromdurchfluflmesser ist fur einfache Volumenstrommessungen bis 50 m3/h geeignet. Eine DurchfluBmessung nach dem Schwebekorper-

Abb. 1-4. Galvanotechnik.

Abb. 1-3. Schwimmbad-Wasseraufbereitung. prinzip ist ab 25 m3/h ungeeignet, da iiber diesem Volumenstrombereich Turbulenzen zu einer zu gro-

4 Veritile in der prtiktischeri Anwendung Ben Ungenauigkeit fuhren. Das magnetisch induktive MeSverfahren ist fur diese einfache Aufgabe zu kostspielig.

Galvanotechnik In einer Galvanikanlage befinden sich Magnetventile zur Dosierung der einzelnen benotigten Komponenten, wie Elektrolyte, Reinigungs- und Neutralisationsflussigkeiten. Die Analyse der Medien erfolgt automatisch, ebenso die Dosierung zur Konstanthaltung ihrer Bestandteile. Magnetventile eignen sich besonders fur

diese Art der Applikation, da sie aufgrund der hohen Schaltbarkeit und des Antriebes durch Elektromagnete in einer kurzen Zeiteinheit exakte Dosierungen realisieren konnen. Andere Antriebs- und Ventilausfuhrungen sind aufgrund ihrer Tragheit ungeeignet (Abb. 1-4).

Fermenter in der Biotechnologie Auf dem Gebiet der Biotechnologie kommen haufig Edelstahl-Membranventile zum Einsatz. Bei dem hier gezeigten Anwendungsfall handelt es sich um einen Fermenter, welcher mit handbeta-

Abb. 1-5. Fermenter in der Biotechnologie.

Beispielhajie Einsatzgebiete von Industrieventilen 5

tigten, fremd- und elektromotorisch gesteuerten Membranventilen ausgestattet ist. Diese eignen sich besonders aufgrund ihrer vollkommen totraumfreien Arbeitsweise fur den Einsatz im biotechnologischen Bereich. Dariiber hinaus sind die sogenannten Bioventile bis 150 "C temperaturbestandig und somit auch mit Sterilsattdampf beaufschlagbar. Die Oberflachenqualitaten liegen, abhangig von den Anforderungen, zwischen R, 6,3 und 0,l pm. Je sensibler die Medien, desto hoher die notige Obefflachengute. Durch die geschlossenporig polierte Oberflache wird verhindert, dal3 sich Keime in Nestern festsetzen konnen und so den Reinigungsprozel3 iiberleben.

Reinraum-Technik Einen relativ jungen Bereich der Verfahrenstechnik stellt die Halbleiterfertigung dar. Die abgebildete Applikation zeigt eine Reinstmedienzufuhrung mit zentraler Verteilung fur die Produktion von 4 MB Mikrochips. Die benotigten Ventile sind aus den hochreinen Werkstoffen PFA und PVDF gefertigt. Sie durfen keine nachweisbare Eigenpartikelabscheidung besitZen und mussen chemisch gegen hochaggressive Medien bestandig sein. Neben der Elektronikindustrie benotigen auch die pharmazeutische und che-

Abb. 1-7. Wasseraufbereitung allgemein.

Abb. 1-6. Reinraum-Technik.

mische lndustrie sowie die Labortechnik diese Art von Ventilen. Es kann davon ausgegangen werden, daB in Zukunft Produktionsanlagen viele Bereiche, in denen heute noch Ventile aus konventionellen Werkstoffen eingebaut sind, in Reinstraumtechnologie ausgestattet werden. Dabei sind zwar relativ grol3e Investitionen notig, diese sind aber im Sinne der Produktreinheit und Ausschuherminderung mittel- und langfristig gerechtfertigt.

6

Verzrile in der prciktischen Anwenclung

Wasseraufbereitung allgemein Industriell verschmutztes Gebrauchs- und ProzeBwasser wird analysiert und gereinigt, bevor es an das ortliche Abwassernetz abgegeben werden darf. Innerhalb solcher Anlagen sind die unterschiedlichsten Schritte notwendig und es kommen die unterschiedlichsten Verfahren zur Anwendung. Uber Filtration und Neutralisation sowie Eindikkung konnen die Abwasser heute bis zur Trinkwasserreinheit gereinigt werden. Da in solchen Applikationen meist verschmutzte Industrieabwasser, Vermengungen oder eingedickte Substanzen gereinigt werden, kommen Kunststoff-Membranventile zum Einsatz. Die Schmutzunempfindlichkeit wie auch die Artenvielfalt dieses Ventil-Prinzipes ermoglichen einen baukastenartigen Aufbau dieser Anlagen (Abb. 1-7).

Reinigungsanlagen in der Biotechnologie Fremdgesteuerte Bio-Membranventile werden in einer Pipettenreinigungsanlage verwendet. Um die Reinheit der behandelten Pipetten zu gewahrleisten, mu13 zunachst die Reinigungsanlage selbst hohen Reinheitsanforderungen geniigen. Neben Tempera-

Abb. 1-8. Reinigungsanlagen in der Biotechnologie.

turbestandigkeit ist auch Sterilisierbarkeit gefordert. Bei den verwendeten Verbindungen handelt es sich um Tri-Clamp-Anschliisse, welche einen schnellen, radialen Aus- und Einbau der Ventile ermoglichen. Diese Verbindungstechnologie ist totraumfrei und speziell fur den Einsatz im Biotechnologiebereich entwickelt worden. Durch die TriClamp-Verbindungstechnik wird ein Optimum an Flexibilitat erzielt. Eine Alternative dazu ware die sogenannte Milchrohrverschraubung. Diese Art der flexiblen AnschluBtechnik wird, wie ihr Name vermuten lafit, insbesondere in der Lebensmittel- und Molkereitechnologie verwendet.

Kiesfiltration Mechanisch verschmutztes Wasser wird durch eine Kiesfiltration gereinigt. Wegen der Verschmutzung des Mediums mit Partikeln kommen Membranventile zum Einsatz. Die Abbildung zeigt eine Metallapplikation in fremdgesteuerter Ausfiihrung (Abb. 1-9).

Recycling von ProzeBlosungen Die wahrend eines Produktionsprozesses verschmutzten und gemischten aggressiven Medien werden durch verschiedene Schritte getrennt und recyclefahig gemacht, danach konnen sie der Entsorgung zugefuhrt werden. Im gezeiten Anwendungsfall werden werden fremdgesteuerte Metall-Membranventile eingesetzt. Die Trennung von Gemengen ist ein standig aktueller werdendes Thema. Im Rahmen der Rohstoffriickgewinnung sowie des Umweltschutzes ist in naher Zukunft mit weiteren Gesetzesverscharfungen zu rechnen. Heute in diesem Bereich gemachte Investitionen werden einen ,,Gesetzesschock" vermeiden. Ein durch Gesetze entstandener Zugzwang zu plotzlichen Investitionen im Umweltschutzbereich kann ein Unternehmen empfindlich treffen. Wird daher bereits jetzt vorgesorgt, ist neben dem willkommenen Effekt, schon heute die Umwelt zu schutzen, der Ubergang zu einer scharferen gesetzlichen Regelung leichter hinzunehmen (Abb. 1- 10).

Beispielhafre Einsatzgebiete von Industrieventilen

Abb. 1-9. Kiesfiltration.

Abb. 1-10. Recycling von ProzeBlosungen.

7

Abb. 1-11. Neutralisationsanlage. lisiert. Die Anlage arbeitet vollautomatisch und wird uber eine kleine Steuereinheit geregelt. Anlagen dieser Bauart befinden sich haufig am SchluB der unterschiedlichsten Produktionsverfahren. Innerhalb

Neutralisationsanlage Das pH-Wert-Schwankungen ausgesetzte Industrieabwasser wird mit Natronlauge und HC1 neutra-

4 t Oruden

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Q Abb. 1-12. Dampftechnik.

Beispielhafie Einsatzgebiere von Industrievenrilen

solcher Applikationen stellen Medienanalyse, Neutralisation und Nachanalyse eine geschlossene Einheit dar.

Abb. 1-13. Rohwasseraufbereitung.

9

Dampftechnik Dampferzeuger, Warmetauscher, Kondensatoren und Sterilisatoren werden in vielen Anlagen verwendet (Abb. 1 - 12). In diesen Anwendungsbereichen sind temperatursowie druckbestandige Ventile gefordert. Es handelt

Vamp!

\ Abb. 1-14. Geschlossenes Kondensatorsystem.

sich dabei meist um Ventile in Flanschausfiihrung, insbesondere Sitzventile werden aufgrund der Druck- und Temperaturbedingungen eingesetzt.

Rohwasseraufbereitung und geschlossenes Kondensatsystem Die Rohwasserautbereitung ist der erste Schritt, der durchgefiihrt werden muB, urn ein Dampfsystem

in Betrieb zu setzen. Das Rohwasser wird mechanisch gereinigt und vollentsalzt. Aus Rohwasser wird nach Reinigung und Vollentsalzung Dampf erzeugt. Er wird einem Verbrducher zur Verfugung gestellt und nach der Kondensation dem System zur erneuten Verwendung zuriickgefuhrt. Lediglich der dabei auftretende Mengenverlust wird durch neu aufbereitetes Wasser ersetzt (Abb. 1-13).

Wasserventile Sogenannte ,,Wasserventile" in Magnetausfiihrung finden sich in vielen Applikationen des allgemeinen Maschinenbaues. Es handelt sich hierbei um relativ preiswerte Membran/Sitzventile, die mit einem Elektromagneten betatgt werden. Da in vielen Anwendungsbereichen keine Druckluft zur Steuerung bereitgestellt werden kann, stellen diese Ventile oft eine gute Alternative dar. Ein typisches Anwendungsgebiet sind beispielsweise die Waschwasseraufbereitungen und Wiederverwertungsanlagen von AutowaschstraBen (Abb. 1 - 15).

Anlagenbau allgemein

Abb. 1-15. Wasserventile.

Ein Beispiel dafiir, dalj Technik nicht haBlich sein mu@ ist diese Wasseraufbereitungsanlage. Hier kommen fremdgesteuerte Membranventile mit elektrischen Stellungsriickmeldern zum Einsatz. Der

Beispielhajie Einsatzgebiete von Industrieventilen

Abb. 1-16. Anlagenbau allgemein.

Abb. 1-17. Labortechnik.

1I

Aufbau dieser Applikation beweist. daB Industriedesign durchaus seine Berechtigung hat (Abb. 1- 16).

Labortechnik In einer automatisch arbeitenden Laboreinrichtung werden mittels direktgesteuerter Magnetventile unterschiedliche Rezepturen gemischt. Die Messung der Beimengungsmasse erfolgt uber elektronische Waagen, welche ein fur die Steuerung auswertbares Signal senden. Das entsprechende Magnetventil wird im Bedarfsfall iiber kurze Impulse angesteuert. Durch die Umprogrammierung der Steuereinheit lassen sich die Rezepturen einfach verandern, so da13

Abbe 1-18. Alternative KlaPPenventile.

Abb. 1-19. Getrankeabfullung .

Beispielhafie Einsatzgebiete von Industrieventilen

langwierige Versuchsreihen auf diese Weise ohne unnotige Personalbindung durchgefiihrt werden konnen (Abb. 1-17).

Alternative-Klappe Bei der Wasseraufbereitung werden haufig Klappenventile eingesetzt. Es sollte allerdings darauf geachtet werden, daB keine mechanischen Verschmutzungen auftreten. Die Schalthaufigkeit von Klappenventilen ist gegenuber derjenigen von Membranventilen stark eingeschrankt, so daB bei einer erforderlichen hohen Schaltzahl Klappenventile oft nur bedingt eingesetzt werden konnen (Abb. 1-18).

13

Getrankeabfullung Die Getrankezylinder fur gastronomische Betriebe werden in der gezeigten Einrichtung mit Apfelsaft befullt. Da der hohe Fruchtsaureanteil den Apfelsaft zu einem aggressiven Medium macht, werden Schragsitzventile aus hochwertigen Edelstahllegierungen verwendet. Deren kurze Schaltzeit, sowie der am Ventilsitz klar definierte Querschnitt machen Schragsitzventile f i r diesen Zweck besonders geeignet. Durch die Beschaltung in einer klar definierten Zeiteinheit kann mit fremdgesteuerten sowie elektromagnetisch betatigten Sitzventilen eine genaue Dosierung erreicht werden.

FaRreinigung Die gezeigte FaBreinigungsanlage ist ebenfalls mit Metall-Sitzventilen zur Steuerung und Vertei-

Abb. 1-20. FaBreinigung.

14 Ventile in der praktischen Anwendung lung der Reinigungs- und Spulflussigkeit fur Keckfasser vorgesehen. Um einen hohen Reinigungsgrad bei relativ geringem Wasser- und Spulmitteleinsatz zu gewahrleisten, arbeitet die FaSreinigungsanlage mit relativ hohen Betriebsdriicken von bis zu 10 bar.

teilweise hochaggressive Medien und Substanzen verwendet. Innerhalb dieser Applikation zur Medienverteilung am Produktionsbeginn werden manuell betatigte PVC-Klappenventile eingesetzt. Alle weiteren Produktionsprozesse sind halb- bzw. vollautomatisch realisiert.

Haarpflegemittel-Herstellung In der kosmetischen Industrie, wie beispielsweise bei der Herstellung von Haarpflegemitteln, werden

Abb. 1-21. Haarpflegemittel-Herstellung.

Ubersichtstabelle der Anwendungsgebiete Da es nahezu unmoglich ist, auch nur annahernd alle wichtigen Einsatzfalle fur Ventile aufzuzeigen, gibt die nachfolgende Tafel 1- 1 eine erganzende

Ubersicht uber die Einsatzgebiete von Industriearmaturen. Die vorangegangenen Anwendungsbeispiele stellen lediglich eine kleine Auswahl der Applikationsmoglichkeiten dar.

Auswahlkriterien f i r Ventile im Anlagenbau

15

Tafel 1-1. Beispielhafte Einsatzgebiete f i r Ventile. Abfillanlagen, -maschinen Abwasseranlagen Analyseapparate Anlagenbau (Allgemein) Anlagenbau (Chemie) Anleimaschinen Anneimittelhersteller Asphaltiermaschinen Atzmaschinen Autoklaven Backereimaschinen Batteriehersteller Bedampfungsanlagen, -maschinen Befeuchtungsanlagen BehtUterheizanlagen Beizmaschinen Beschichtungsanlagen Betonmischanlagen Bewhserungsanlagen Bleichereianlagen, -maschinen Bleichereien Brandschutzanlagen Brauereien Chemieanlagenbau Chlordosierung Chlorherstellung Dampferzeuger Dampfstrahlmaschinen Desinfektionsapparate Destillationsanlagen Dosieranlagen Dosiermaschinen Druckluftanlagen

Druckmaschinen Diingemittelhersteller Emaillierwerke htfettungsanlagen Enthtktungsanlagen Entkeimungsanlagen Entsalzungsanlagen Extraktionsanlagen Fiirbereien Fiirbereimaschinen Farbenindustrie Fa6reinigungsmaschinen Fennenterbau Filteranlagen Filterpressen Fleischereimaschinen Galvanisieranlagen Genfonchung Gerbereimaschinen Getrhkeindustrie Gewiichshiiuser, Gartenbau Gipsmaschinen GroBkUchenanlagen Impriignieranlagen Ingenieurbiiros (Anlagenbau) lngenieurbbs (Chemie) Ingenieurbiiros (Wasseraufbereitung) Ionenaustauscher Wteanlagen Kgisereimaschinen, -anlagen KlMagen Klebeautomaten

1.2 Auswahlkriterien fur Ventile im Anlagenbau Die Auswahlkriterien fur Ventile im Anlagenbau sind die Grundlage fur eine sichere, wirtschaftlich und technisch einwandfreie Auswahl in jedem Einsatzfall. Werden auch etablierte Anwendungsgebiete nach diesem Auswahlschema analysiert, kann oft festgestellt werden, d& bereits vorhandene, eingebaute Ventile durch besser geeignete ersetzt werden konnen. Dies liegt zum einen daran, dal3 die aus Zeitgriinden oftmals nur oberflachliche Behandlung dieses Themas an Hochschulen die Schuler und Stu-

Klebemaschinen Klebstoffhersteller Kochanlagen Kraftfahrzeugbau Kraftwerke Laborgeriite Lachsriluchereien Lackieranlagen Leimapparate Luftbefeuchhmgsanlagen Lufttmcknungsanlagen Luft- und Raumfahrt Meerwasseraufbereitung Milchindustrie Molkereieinrichtungen Molkereimaschinen Nahrungsmittelindustrie Neutralisationsanlagen Osmoseanlagen Ozonaniagen Pharmazie pH-Wert-Regelung Raucheranlagen Raffherien Rauchgasentschwefelug Recycling Regenerationsanlagen fiir Stluren Reifenpressen Reinigungsmaschinen fiir Behillter Reinraumtechnii Ruhrrnaschinen Sage- und Schleifmaschinen

Schiffbau Schokolademaschinen SchwefelrUckgewinnungsanlagen Schwimmbadausriistungen Seifenfabriken Separationsanlagen Silofahrzeuge Solarsysteme Spiilmaschinen(Industrie) Sterilverpackungsmaschinen Tankfahrzeuge Tauchbilder (Chemikalien) Taxmaschinen Teigmischmaschinen Temperaturkammern Teppichmaschinen Tiefkiihlanlagen Triidcanlagen 'hcknungsanlagen Verfahrenstechnik Verleimmaschinen Verpackungsanlagen, -maschinen Wiischereianlagen (Industrie) Waschanlagen Waschstra6en Wasseraufbereitungsanlagen Werften

denten nur unzureichend informiert. Zum anderen wird nach dem Studium haufig vorhandenes Wissen ungepriift und falsch weitergegeben. Dariiber hinaus werden aufgrund mangelnder Informationen iiber Ventilneuentwicklungen bereits bestehende und technisch oft uberholte Losungen realisiert. Das Ziel sollte also sein, Ventile nicht nur in-

nerhalb neuer Applikationen richtig auszuwahlen, sondern sinnvollerweise sollten auch bestehende Applikationen auf ihre optimale Auslegung uberpruft werden. Ein heute optimal eingesetztes Ventil kann morgen schon zur Verbesserung und grof3eren Rentabilitat einer Produktionsanlage fuhren.

16 Ventile in der praktischen Anwendung

Das Auswahlschema Das auf Tafel 1-2 gezeigte Auswahlschema mit den Auswahlkriterien fur Ventile im Anlagenbau zeigt, wie komplex die richtige Auswahl des optimalen Ventiles ist. Im wesentlichen beinhaltet das Auswahlschema drei Uberbegriffe: - Analyse

- Spezifikation - Definition

Die Analyse Der Begriff Analyse umfaBt alle Anforderungen des Anwenders an das Stellglied und kann sinngemaB mit einem Pflichtenheft eines technischen Gerates verglichen werden. Natiirlich ist dieses im Fall der Analyse kein niedergeschriebenes Werk, sondern eine aus vielen Einzelanforderungen bestehende Gegebenheit innerhalb eines Verfahrens. Inhaltlich ist die Analyse in drei Uberbegriffe unterteilt, namlich:

- prozeaabhangige Anforderungen - mediale Einfliisse - anlagentechnologische Anforderungen.

ProzeJabhangige Anforderungen

Die prozeBabhangigen Anforderungen lassen sich in vier einzelne Komponenten einteilen, welche durch den zu realisierenden ProzeB bestimmt werden. Es handelt sich hierbei um die Positionen:

Die Steuer- und Regelfunktion bestimmt, in welchem MaBe fiir den zu realisierenden ProzeB eine Offnungs- oder SchlieBfunktion, eine Mehrwegefunktion oder eine Proportional- bzw. Regelfunktion erforderlich ist, beispielsweise die Aufgabe, verschiedene Medien zu mischen, zu teilen oder in einer klar definierten Einheit zu regeln bzw. zu dosieren. Die gewiinschte Steuer- und Regelfunktion wirkt sich auf die konstruktiven Merkmale eines Stellgliedes aus. So konnen beispielsweise gute Regelfunktionen nicht mittels eines Klappenventils realisiert werden. In diesem Fall ist ein Sitzventil bzw. bei verschmutzten Medien ein Membranventil erforderlich. Ebenso ist es nicht moglich, mit einem Klappenventil eine Dreiwegefunktion zu realisieren. Die erste grobe Vorauswahl des Funktionsprinzipes eines erforderlichen Stellgliedes wird also schon innerhalb der prozeBabhangigen Anforderungen beim ersten Unterbegriff gemacht. Weitern EinfluB nimmt die Steuer- und Regelfunktion auf den Antrieb. Sol1 beispielsweise eine Regelung erfolgen, so konnen keine elektromagnetischen Antriebe verwendet werden, die Regelung ist nur manuell, fremdgesteuert oder elektromotorisch moglich. Bei einem erforderlichen Dosiervorgang wiederum stellt in vielen Fallen der elektromagnetische Antrieb eine gute Losung dar. Die zweite Rubrik Betriebsdruck beriicksichtigt eventuell verfahrenstechnologisch erforderlichen Unter- bzw. Uberdruck und wirkt sich direkt auf den Werkstoff aus. 1st beispielsweise bei einem bestimmten Verfahrensablauf ein .Uberdruck von 15 bar notwendig, kann kein reiner Kunststoffkorper verwendet werden. Handelt es sich um ein aggressives Medium, so kann als Losung ein Kunststoffkorper nur in Verbindung mit einer Metallummantelung akzeptiert werden.

- Steuer-Regelfunktion

- Betriebsdruck - Betriebstemperatur - K,-Wert.

Alle vier Positionen werden durch das Produktionsziel des benotigten Prozesses definiert.

Die Betriebstemperatur wirkt sich ebenfalls unmittelbar auf die Werkstoffauswahl aus. Bei extrem niedrigen oder hohen Temperaturen konnen nur Metalle verwendet werden. Im Temperaturbereich zwischen minus 20 "C und plus 130 "C sind auch einige Kunststoffe durchaus venvendbar.

Def in it ion

L

Spezif ikation

Analyse

4

c

Membranventil, Sitzventil, Klappe, Kugelhahn. u s w

handbetatigt, fremdgesteuert, motorisch, elektromagnetisch

verschraubung, Try-Clamp. Schlauch klemmverbindung, u s w.

Klebe-SchweiR stutzen, Armaturenverschraubung. MilchrohrFlansch.

Spezif ikation

GrauguB mit PP od PFA Auskleidung u s w

Messing. Rot uB. Sta hfgu 8, GrauguR, NiroguB, u s w

PVC - CPVC ABS - PP PFA - PVDF u s w

Analyse

DIN. IS0 BS-OD-Tubing ANSI NAMUR

Auswahlkriterien fir Ventile im Anlagenbau

AuBerdem wirkt sich die auftretende Temperatur auch auf die Auswahl der AnschluBvarianten aus. Beispielsweise ktinnen Armaturverschraubungen mit Bundbuchse nicht bei Armaturen mit extrem hoher Temperaturbelastung verwendet werden, denn die zu g r o k temperaturabhiingige Ausdehnung wurde innerhalb des Ventilkorpers und der Verrohrung zu extrem groSen Spannungen fuhren. Auch eine Klebeverbindung ist nur moglich, wenn sie im zulassigen Temperaturbereich der Klebung erfolgt.

K,-Wert. Der prozeBabhangige, erforderliche Volumenstrom beeinflufit die konstruktiven Merkmale eines Stellgliedes unmittelbar. 1st beispielsweise ein ungehinderter Volumenstrom gefordert, kann das Kugelventil als das richtige Funktionsprinzip eingesetzt werden. Dariiber hinaus ist auch ein EinfluS auf die korrekte Auswahl des Antriebes moglich. 1st beispielsweise eine schnelle Volumenstromveriinderung erforderlich, eignen sich insbesondere fremdgesteuerte Antriebe, da motorische Antriebe in diesem Fall meist zu langsam sind. Weiterhin erfolgt eine EinfluSnahme durch die Auswahl der Anschlusse. Wenn beispielsweise ein groBer Volumenstrom erforderlich ist, muB dementsprechend eine groSe Nennweite definiert werden. Viele der AnschluSvarianten stoBen hier jedoch sehr schnell an ihre Grenzen. Milchrohrverschraubung oder Tri-Clamps existieren z.B. in der Nennweite DN 200 mm nicht mehr. Somit grenzt der erforderliche Volumenstrom unmittelbar die wzihlbare Verbindungstechnik ein.

Die medialen Einfliisse Im Rahmen der medialen Einfliisse werden drei Variablen diskutiert:

- Verschmutzungsgrad - Aggregatzustand - Chemische Eigenschaften. Der Verschmutzungsgrad eines Mediums nimmt sehr starken EinfluB auf die Konstruktionsmerkmale eines Stellgliedes. So sind Sitzventile und Klappen-

19

ventile beispielsweise uberhaupt nicht f i r extrem stark verschmutzte Medien geeignet, in diesem Fall sollte ein Schlauchquetsch-, Membran- oder Membrantiefsitzventil eingesetzt werden. Ebenso wirkt sich der Verschmutzungsgrad auf die Auswahl der Anschlusse aus. Bei einer biotechnologischen Anwendung, bei der nach ProzeSbeendigung Keimfreiheit gewiihrleistet sein muS, konnen nur solche AnschluBvarianten zum Einsatz kommen, die den hohen Anforderungen der Sterilisierbarkeit entsprechen. Auch Normen beeinflussen die Wahl des richtigen Ventils. Als Fallbeispiel dient die amerikanische FDA Zulassung fur in der Lebensmittelindustrie genutzte Ventile. Die unter dem iiberbegriff Normen zusammengefdten Anforderungen umfassen natiirlich auch branchenabhhgige Vorschriften und Empfehlungen. Dabei handelt es sich zwar nicht um Normen im eigentlichen Sinne, aber dennoch um Auswahlkriterien, die in ihrer Wertigkeit mit Normen gleichzusetzen sind. Dex Aggregatzustand ubt direkten EinfluB auf die Konstruktionsmerkmale aus. Im Fallbeispiel Staub wsire ein Sitzventil denkbar ungeeignet. Durch die hohe Umlenkung des Mediums und dessen abrasive Eigenschaft k&ne es zu einer explosionsartigen Selbstzerlegung der Armatur. Fiir staubformige Medien sind Membranventile, insbesondere solche mit Gummiauskleidung, ideal. Die Kombination abrasiver Staub und Gummiauskleidung zeigt automatisch auch einen leicht zu erkennenden Zusammenhang zwischen Aggregatzustand und Werkstoffauswahl. Wegen durch die AnschluSgeometrie bedingter Abstufungen und Kanten sind einige AnschluBvarianten bei stark abrasiven Medien als technisch schlechte Liisung anzusehen. Dariiber hinaus gibt es im Rahmen verschiedener Anwendungen Falle, in denen extrem giftige Gase auftreten. Dann miissen die Anschlusse absolut gassicher, wenn nicht gar in SchweiSstutzenausfiihrung, ausgelegt sein.

Chemische Eigenschaften. Der pH-Wert bzw. die Aggressivitat eines Mediums wirken sich direkt und leicht erkennbar auf die Werkstoffauswahl aus, wobei meist Erfahrungswerte bzw. Informationen aus einer Bestiindigkeitsliste als Grundlage dienen. Ihr

Membranventil. Sitzventil, Kla pe Kugefhahn, u. s. w. ~

handbetatigt, frerndgesteuert, rnotorisch, elektromagnetisch

u. s. w. ;ch, ,ohr,ubung, im-

UCh-

amp,

DIN - IS0 BS-OD-Tubing ANSI :hwei8en, uren-

verbindung, u. 5. w.

Spezif ikat ion

GrauguB mil PP od. PFA Auskleidung u. s. w.

Messing, Rot UB Sta hfg u d , GrauguR, NiroguB, u. s. w.

-

neutral.

f ~ ~ ~ ~ aggres*siv

gasformig, Dampf.

PVC . CPVC . ABS PP PFA - PVDF u. s. w.

rein, sauber, verschmutzt

mmm

Mediale EinflSisse

Analyse

Auswahlkriterien fu’r Ventile im Anlagenbau

EinfluB fuhrt zur Normung bzw. zu Branchen- und industriebedingten Empfehlungen. So existieren beispielsweise Vorschriften zur Lagerung und zum Transport von gef&lichen Gutern, welche beachtet werden mussen.

21

zum schnellen und leichten Umbau gegeben sein muB. In diesem Fall mussen die Anschlusse entsprechend ausgewiihlt werden.

Zusammenfassung der Analyse Die anlagentechnologischenAnforderungen Im Feld der anlagentechnologischen Anforderungen sind drei Rubriken aufgefiihrt:

- Steuermedium - Sicherheitsanforderungen - Besonderheiten.

Das zur Verfugung stehende Steuermedium beeinfluBt die Wahl des Antriebes direkt. Steht z. B. keine Druckluft innerhalb einer Anlage zur Verfiigung, so konnen keine fremdgesteuerten Antriebe eingesetzt werden. Es besteht in diesen Fallen die Moglichkeit, Hydraulikantriebe, bzw. mediumdruck-beaufschlagte Antriebe einzusetzen. Meist jedoch werden in diesen Fallen elektromotorische- oder magnetische Antriebe bevorzugt. Die besonderen Sicherheitsanfordengen an ein Ventil wirken sich direkt auf die Werkstoffe, die Antriebe, die konstruktiven Merkmale, die AnschluBvarianten und auf die moglichen Normen aus. Sie sind meist in Unfallverhutungsvorschriften, Versicherungsvereinbarungen, Verordnungen oder GesetZen geregelt. Die Definition der genannten Rubriken in Abhiingigkeit von der Aufgabe und dem Medium muB immer unter Beriicksichtigung der Sicherheitsanforderungen erfolgen. Unter Besonderheiten konnen beispielsweise Umgebungsatmosphiire sowie Umfeldtemperatur oder erforderliches Zubehor definiert sein. 1st z. B. innerhalb einer Applikation mit einer erhohten Umgebungstemperatur zu rechnen, so muB diese bei der Werkstoffauswahl unbedingt beriicksicht werden, denn es wirken sich sich sowohl die Medien- als auch die Umgebungstemperatur aus. Eine weitere Besonderheit kann darin bestehen, daB innerhalb einzelner Abschnitte die Moglichkeit

Die bei der Analyse definierten Gegebenheiten wirken sich direkt auf die Spezifikation aus. Betrachtet man nun auf der Tafel 1-2 s h t l i c h e Verbindungslinien zwischen Analyse und Spezifikation, so fallt auf, wie komplex ein Auswahlvorgang ist. Dariiber hinaus besteht als weitere, nicht immer leicht ersichtliche Schwierigkeit, der EinfluB ungunstiger Kombinationen mehrerer Analyserubriken auf die einzelnen Rubriken der Spezifikation. Aufgrund der prozeoabhangigen Anforderungen in Verbindung mit dem Konstruktionsmerkmal kann ein z. B. Sitzventil als besonders geeignet erscheinen, aber ein extrem hoher Verschmutzungsgrad des Betriebsmediums kann dennoch zur Wahl eines Membranventiles fuhren. Es sind also zur Ventilauslegung neben einer Analyse auch noch umfangreiche Kenntnisse im Bereich der Spezifikation notwendig. Die Analyse definiert also nur die herrschende Situation innerhalb eines Verfahrens bzw. Applikation.

Die Spezifikation Die Spezifikation u m f d t alle moglichen, sich auf dem Markt befindenden, StellgIiedNentilvariationen und beinhaltet die Rubriken:

- Konstruktionsmerkmale - Werkstoff - Antrieb

- Anschlusse - Normen.

Da der Anwender nur begrenzte Kenntnisse uber die Produktvielfalt der vorhandenen Ventile besitzt, ist er in diesem Punkt auf die Informationen aus der Zulieferindustrie angewiesen. Eine gute Fachberatung der einzelnen Ventilhersteller ist daher unabdingbar. Dariiber hinaus besitzen die Ventilhersteller

morkmrlr Membranventil, Sitzventil, Klappe. Kugelhahn, u. s. w.

r handbetatigl. fremdgesteuert, motorisch, elektromagnetisch

Notfunktion, ex-gesch0tzt,

u. ” ’’

BS-OD-Tubing ANSI NAMUR

DIN - IS0

neutrales Gas, elektr. Energie. Hydraulik, Betriebsmedium

m8m Umgebungslutt. -temperatur, Zubehor

Anlagentechnologische Anforderungen

Klebe-SchweiBstutzen, Armaturenverschraubung, Flansch, Milchrohrverschraubung. Try-CI a mp, Schlauchklemmverbindung, u. s. w.

Spezif ikation

GrauguB mit PP od., PFA Auskleidung u. s. w.

Messing, Rot uB, St a hfgu B, GrauguB, NiroguB, u. s. w.

~

PVC . CPVC ABS - PP PFA PVDF u. s. w.

Analyse

Auswahlkriterien fur Ventile im Anlagenbau 23

meist einen groBen Erfahrungsschatz sowie ein Sammelsurium an Losungen in verschiedenen Anwendungsbereichen. Auf diese Erfahrungen mu8 der Anwender zuriickgreifen konnen. Durch dieses Buch sol1 ein umfangreiches Wissen im Bereich der Spezifikation vermittelt werden, so daf3 ein Betreiber bzw. Anlagenbauer mehr Unabhangigkeit bei der Spezifikation erlangt.

Die Definition Die Definition ist schlieBlich das Produkt aus Analyse und Spezifikation. Sie fuhrt unter Beriicksichtigung der prozeBabhangigen Anforderungen, der medialen Einflusse sowie der anlagentechnologischen Anforderungen im direkten Zusammenhang mit der Spezifikation zu einer klaren Definition des erforderlichen Stellgliedes.

Verhandlungssicherheit durch Auswahlschema LaBt sich ein Anlagenbauer, technischer Einkaufer oder Konstrukteur durch eine Fachberatung das fur seinen Anwendungsfall richtige Ventil empfehlen, kann er nun unter Zuhilfenahme des vorliegenden Auswahlschemas seinen Gesprachspartner besser hinterfragen. Eine Fehlberatung wird dadurch nahezu ausgeschlossen. Dariiber hinaus ist durch die Verwendung des Auswahlschemas auch eine schnelle, nachtragliche iiberpriifung vorhandener Ventillosungen moglich. Sind dem Auswiihlenden innerhalb seiner Applikation Funktionsstorungen bzw. andere Reklamationen an den eingesetzten Ventilen bekannt, so kann er durch eine Uberpriifung der einzelnen Analysepunkte einen moglichen Definitionsfehler der Vergangenheit erkennen.

Beispiel eines praktischen Auswahlverfahrens Um durch einen echten Anwendungsfall aufzuzeigen, wie wichtig die Beachtung und Durchfiihrung des Auswahlschemas ist, wird nun an Hand der

allgemeinen Auswahltafel 1-2 eine konkrete Auswahl durchgefuhrt. Die Anwendungsbeschreibung und die Einsatzdaten mussen in das Auswahlschema integriert werden, wodurch eine Gesamtubersicht Analyse entsteht. Durch Hinterfragen der einzelnen Analysepunkte lassen sich so Konstruktionsmerkmale, Werkstoff, Antrieb, Anschliisse und Normen bzw. Vorschriften am genauesten definieren. Natiirlich setzt dieser Vorgang ein g r o k s Wissenspotential im Bereich der Ventiltechnik voraus, das zu einem groBen Teil in den nachsten Abschnitten vermittelet wird. 1st dieses Grundwissen dann vorhanden, fallt es leicht, die nachfolgenden Anwendungsbeispiele mit Hilfe des Auswahlschemas in eine klare Ventilauslegung umzusetzen. Zu Ubungszwecken konnen alle nachfolgenden Anwendungsbeispiele herangezogen werden. Dazu mussen die Anwendungsschemen, Funktionsablaufe sowie die technischen Informationen der Anwendungsbeispiele betrachtet werden. Dariiber hinaus kann dann aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse eine Materialauswahl im Rahmen der Bestandigkeitsliste erfolgen. Das Fehlen von einzelnen, notwendigen Informationen beim Auswahlvorgang zeigt, wie wichtig die vollstandige Analyse einer Anwendung ist. Die fehlenden Informationen mussen in der Praxis entweder hinterfragt oder selbst konstruiert werden. Der Anwender mu8 also unbedingt alle in der Analyse zusammengefaBten Informationen dem Auswiihlenden zur Verfugung stellen. Fehlt nur eine Information, so besteht die Gefahr, keine optimale Auswahl treffen zu konnen.

Einsatzfall: Gasgewinnung Vequhren: Energie aus MiilYGas-Forschungswerk Funktionsprinzip: Das auf einer Mulldeponie anfallende Gas (Methan 15 bis 65 %) wird erfdt, aufbereitet und einer naheliegenden GroBgiirtnerei zugefiihrt. Gewachshauser mit ca. 100oO m2 Grundflache werden durch eine Kraft-Wiirmekopplungsanlage beheizt. Gleichzeitig erzeugen zwei GasOttomotoren neben Strom zur Eigenversorgung auch noch Strom fur das offentliche Stromnetz.

L

I I

II‘

Wasser

I

morLaulo

Konttruktlons-

I

I

I

sauber

I

I

Workstoff

1

I l l

I

Gas

I

I

I

I I

--------

1

i I

Y

I

I l l

a s~~~ zt

Normen

1

I l l

Druckluft

Inr

I

ke i n e

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Anla entechnologische

AnschlOsse

re Iat i v neutral

.-

Antrieb

mwm-q

Nlediale Einflusse

Analyse

Auswahlschema eines Ventiles fur die Biogasgewinnung (Mulldeponie)

Auswahlkriterien fu’r Ventile im Anlagenbau 25

Funktionsublaufi Auf der Deponie sind neun Gasdome verteilt. In diesen Sammelstellen sammelt sich Gas, das von einem Geblase (im Maschinenhaus) abgesaugt wird. h e r besondere MeB- und Entwasserungs-Einrichtungen wird es im Hinblick auf Qualittit untersucht und die Menge registriert. Brauchbares Gas (Methangehalt 15 bis 65 %) wird zum Verbraucher gesteuert, unbrauchbares Gas wird iiber Gasfackeln abgebrannt.

Funktionsprinzip: Carbonatreiches bzw. magnesiumhaltiges Wasser durchflieBt unter Druck besonders saure Kationenaustauscher. Dabei tauscht das Kationenaustauscherharz die im Wasser enthaltenen Kationen gegen Wasserstoffionen aus. Im so a u k reiteten Wasser befindet sich noch freie Kohlensaure, die durch Beluftung entfernt wird. Durch Kalkwasser wird die Mineralsaure abgebunden, so erhiilt man entcarbonisiertes Brauwasser, das nur noch Calciumionen enthalt.

Tafel 1-6B. Gasgewinnung.

UJJ

I

Gardon

Entwassrung

aurlitlt

Mange

520

Typ 8300

Funktionsublaufi Das Ionenaustauschharz wird nach seiner Erschopfung regeneriert. Die Regeneration erfolgt im Gegenstromverfahren mit Schwefelsaure in zwei Stufen. Die uberschussige Saure wird anschlieBend ausgewaschen. Die Funktion der Ionenaustauscher wird iiber eine Differenzleitfiihigkeit iiberwacht.

Druckluft

Eingesetzte Ventile bzw. Armturen:

- 2/2-Wege Metall-Sitzventil, fremdgesteuert - 2/2-Wege Kunststoff-Membranventil, fremdEingesetzte Ventile bzw. Armaturen:

- 2/2 Wege Metall-Sitzventile, fremdgesteuert - Metall-Vorsteuerventil

gesteuert - DurchfluBmesser (Schwebekorperprinzip) Geruteduten: Nennweiten: DN 15, 32, 65, 100 und 150 mm

Geruteduten: Nennweite: DN 100 mm Steuerfunktionen: in Ruhestellung geschlossen Steuerfunktion: in Ruhestellung geschlossen Steuermedium: Druckluft 4 bis 6 bar Steuermedium: Druckluft 5 bis 7 bar Betriebsmedium: Methangas

Einsatzduten: Mineralsaures, kohlensaurehaltiges Wasser, sowie 4 % Schwefelsaure.

Betriebsdruck: Vakuum bis 0,5 bar

Druck: bis 6 bar herdruck.

Magnetschutzart: ExSG 4 fur Vorsteuerventil Dieser Funktionsablauf ist fiir jeden Gasdom installiert.

Einsatzfall :Abfiillanlage Verjiuhren: Abfiillen von chemischen Fliissigkeiten in Behalter von 20 bis 60 Liter Inhalt (Tafel 1-8).

Einsatzfall Brauwasser-Aufbereitung Verfahren: Brauwasser-Aufbereitungsanlage in einer Brauerei (Tafel 1-7)

Funktionsprinzip: Das Flussigkeitsvolumen wird mit Kunststoffzahler (Taumelscheibenprinzip) gemessen.

26

Ventile in der praktischen Anwendung

Tafel 1-7. Brauwasseraufbereitiin~.

2 x Kies-Kohlefilter I

wasser

egenerier-Wasserpumpen

EntcarbonisiertesWasser

Kalkmilch

zum Spillwasserbecken

Tafel 1-8. Abfiillanlage.

,

Bchaltrr

wahlweise

Vwwahl

0

0

€/A

Std

5teuergerat Entluftung

Punpc

Zahlcr

Ventl

225

0 Stop

Auswahlkriterien fur Ventile im Anlagenbau

Funktionsablauf: Am elektrischen Steuergerat wird die Anzahl der Behalter und die Flussigkeitsmenge des abzufullenden Mediums eingestellt. Der Kunststoffflussigkeitsziihlergibt mengenproportionale Impulse an das Steuergerat, wo sie verwertet werden. Wenn der jeweilige Behalter voll ist, schlieBt das eingesetzte Ventil (Magnet- bzw. Membranventil). Neufullen wird durch manuellen Start oder durch Einschalten der Wiederholautornatik eneicht. Bei Automatik erfolgt nach jeder Fullung eine Pause von 10- 30 Sekunden, um den Fullschlauch in den nachsten Behalter fuhren zu konnen.

Eingesetzte Ventile bzw. Armaturen:

- 2/2 Wege Sitzventil aus Kunststoff mit Magnetantrieb oder

- Mernbranventil aus Kunststoff, frerndgesteuert, DN 32, mit Vorsteuerventil (entsprechend Luft oder Strom als Steuermedium) Geriiteduten: Werkstoffe PVC, Dichtelernent EPDM

Einsatzfall: Entsorgungsanlage Verfahren: Entsorgung von silberbelastetem Abwasser in der Fotoindustrie Funktionsprinzip: Das silberhaltige Waschwasser aus den Film- und Papierentwicklungsmaschinen wird im Gegenstrom-Schwebebettverfahren durch eine, mit Anionenaustauschern gefullte, Plexiglassaule geleitet. Dabei lagert sich der anionische Silberkomplex am Ionenaustauscher an. Das silberfreie Abwasser lauft in den Kanal. Nachdem die Kapazitat der Ionentauscherfiillung erschopft ist, wird sie rnit einer Amrnoniurnthiosulfatlosung regeneriert. Dabei wird die Silberverbindung aus dem Ionenaustauscher herausgel8st. Diese silberhaltige Regenerierlosung wird nun im Kreislauf uber eine Elektrolyseanlage geleitet, wo sich das Reinsilber an den Elektroden niederschlagt. Funktionsablauf: Das Ionenaustauscherharz wird nach der Erschopfung regeneriert. Die Regeneration erfolgt im Gegenstrom rnit Amrnoniumthiosulfat,

Tafel 1-9. Entsorgungsanlage fur silberbelastetes Abwasser.

IdNEN-Austauscher

a Waschwasser

27

28

Ventile in der praktischen Anwendung

anschlieBend wird das uberschussige Thiosulfat ausgewaschen. Die Funktion der Ionenaustauscheranlage wird uber eine speicherprogrammierbare Steuereinheit uberwacht.

Steuermedium: Druckluft 4 bis 6 bar Werkstoff: PVC Dichtwerkstoff EPDM

Eingesetzte Ventile bzw. Armaturen: 3/2 Wege Sitzventile aus Kunststoff mit Magnetantrieb als Vorsteuerventile fur Schaltkasten - 2/2 Wege Magnet- u. Membranventile aus Kunststoff, fremdgesteuert (52, 617) - DurchfluBmesser (Schwebekorperprinzip) (850) -

Geratedaten: Nennweiten: DN 12, 25 und 32 mm Steuerfunktion: drucklos bzw. stromlos geschlossen Tafel 1-10. Chlor-Elektrolyse.

Einsatzdaten: Silberhaltiges Wasser, verunreinigt mit Fotoentwickler und Fixierbad; Ammoniumthiosulfatlosung, PN 10-1I (Raumtemperatur).

Einsatzfall: Chlor-Elektrolyse Verfahren: Herstellung von Natriumhypochlorid (NaOCl) aus Kochsalz (NaCl) zur Desinfektion von Wasser. Funktionsprinzip: Durchlauf-Elektrolysezelle: Elektrolysezelle im NebenfluB (Wasserentnahme aus

1

i

1

I !

t

1 Steuerteil und Gleichrichter 2 Elektrolysezelle

3 KonzentrationsmeBstelle 4 CI,-MeOgerateanschlul3 5 Salzlosebehalter 6 Solepumpe 7 Leitung zur Dosierstelle

52 Magnetsitzventil, PVC 617 Membranhandventil, PVC

850 DurchfluOmesser

Auswahlkriterien fur Ventile im Anlagenbau

dem Hauptstrom) oder separat versorgt (Wasserentnahme aus einer vom System unabhangigen, druckfiihrenden Wasserleitung), mit definierter DurchfluBmenge und C12-Konzentration. Die notwendige Chloridmenge wird durch eine Dosiereinrichtung in die Zelle kontrolliert eingespeist.

29

Eingesetzte Ventile bzw. Armuturen:

- 2/2 Wege Kunststoff-Magnetventile DN 4 mm rnit Gleichstrom-Spule - 2/2 Wege Kunststoff-Membranventile, hand-

betatigt, DN 15

- Kunststoff-DurchfluBmesser (SchwebekorFunktionsabluuf: Im Betriebszustand wird der Elektrolysezelle eine, von der jeweiligen GerategroBe abhangige Menge an Frisch- oder Beckenwasser durch ein Magnetventil und einen DurchfluBmesser zugefiihrt. Vor dem Eintritt in die Elektrolysezelle wird dem Wasser noch eine bestimmte Menge an Sole rnit einer Dosierpumpe aus einem Salzlosebehalter zugemischt und bei einer maximalen Gerateleistung von 8 g/l gleichzeitig gemessen und angezeigt. Beim Betrieb wird iiber die Steuerung das Magnetventil fur das Frisch- oder Beckenwasser geoffnet und die Dosierpumpe fur die Salzsole angesteuert. Die dem Salzlosebehalter entnommene Menge wird automatisch durch eine Fiillstandsregulierung erganzt. Das durch die Elektrolysezelle flieOende, mit Salz (max. 8 g/l) angereicherte Wasser wird in ihr auf elektrochemischen Wege in eine Desinfektionslosung rnit einem C10-Gehalt von ca. 1,7 g/l umgewandelt und dem Kreislauf direkt zugefiihrt.

Tafel 1-11. Polystyrol-Schaumautomat. n

1

perprinzip) Gerateduten:

Werkstoffe EPDM

PVC, Dichtelemente

Einsatzduten: Becken- oder Frischwasser - Zulauf uber eingestellten Druckminderer auf 2 bar begrenzt, Temperatur des Mediums: ca. +20 bis 25 "C. Medien: NaOC1-Losung rnit Konzentration 1,7 g

a2n. NaC1-Liisung aus gesattigter Sole vermischt rnit Becken- oder Frischwasser rnit einer Kochsalzkonzentration von 8,O g NaCl pro Liter.

Einsatzfall: Polystyrol-Schaumautomat VerJuhren: Aufschaumen von Polystyrol. Funktionsprinzip: Die vorgeschaumten PolystyrolPerlen (EPS) werden pneumatisch in ein formgebendes Werkzeug gefiillt und dann durch ein Bedam-

pfungsverfahren zum Formteil ausgeschaumt. Anschliefiend wird das Formteil mit Wasser und Vakuum stabilisiert, pneumatisch und mechanisch entformt. gestapel t und gespeichert.

Eingeset,-te Ventile h:w,. Artnuturen. - 2/2-Wege Metall-Sitzventile, fremdgesteuert, Gerade- und Schragsitzausfuhrung - Vorsteuerventile (Magnetventile).

Geriirc)dcireri:zu Position 1 = DN zu Position 2 = DN zu Position 3 = DN zu Position 4 = DN zu Position 5 = DN zu Position 6 = DN zu Position 7 = DN

25 20 25 32 15

50 25

Einscit:daren: zu Position 1 = Vakuum-Druck: max. -0.9 bar (U) zu Position 2 = 3 + 5 DruckluftDruck: Druck: max. 8 bar (U) zu Position 4 = Sattdampf + Kon-

densat Druck: max. 6 bar (U) zu Position 6 = Dampf + Kondensat Druck: max. 1,s bar (U) zu Position 7 = Wasser Druck: max. 6 bar.

Einsatzfall: Polystyrol-Aufschaumung Veguhren: Verarbeitung von schaumbarem Polystyrol (EPS) zu Formteilen Funktionsprinzip: Das in das formgebende Werkzeug eingebrachte, vorgeschaumte Polystyrol wird unter Einsatz von Dampf, Kuhlwasser und Druckluft zum Verpackungsteil aufgeschaumt. Funktionsahluuf: 1. Schlieljen des formgebenden Werkzeuges. 2. Fullen, d. h. Einbringen des vorgeschaumten Polystyrols uber Fullinjektoren mit Druckluft. 3. Ruckblasen des vorgeschaumten Polystyrols

Auswahlkriterien fur Ventile im Anlagenbau

aus den Materialschlauchen der Fullinjektoren in den Maschinensilo. 4. Dampfphase: Spiilen der Dampfkammern, rnit Dampfstolj (Querbedampfung) und mit Druckhaltung. 5. Kuhlen des Werkzeuges mit Kuhlwasser. 6. Evakuieren, d. h. Absaugen von W m e , Feuchtigkeit und Treibmittel aus den Dampfkammern. 7. Entformen, d. h. Losen des Formteiles im Werkzeug durch Druckluft. Offnen des Werkzeuges. 8. Abwerfen des Formteils aus dem geoffneten Werkzeug mit Druckluft.

Eingesetzte Ventile bzw. Armaturen: -

2/2-Wege Metall-Sitzventile, 3/2-Wege Kunststoff-Magnetventile, als Vorsteuerventile

31

Geriiteduten:~~ Position 1 = DN 50 und 65 Federkraft schlieljend zu Position 2 = DN 20, 25 und 50 Federkraft schliefiend und offnend. zu Position 3 = DN 2 Federkraft schlieBend. Einsatzdaten: zu Position 1 = Dampf, Druck: max. 1,5 bar (U) Vakuum, Druck: max. -0,7 bar (U) U = Unterdruck zu Position 2 = Druckluft, Druck: max. 7 bar (U). Kiihlwasser, Druck: max. 6 bar (U) und Kondensat. zu Position 3 = Druckluft, Druck: max. 7 bar (U) Steuermedium.

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2 Werkstoffe in der Ventiltechnik

2.1 Einfuhrung Der Anlagenbau umfaBt viele Spezialanwendungsbereiche. Die sehr allgemein gehaltene Bezeichnung tauscht uber die Artenvielfalt der darin enthaltenen Ventile hinweg, allein in der chemischen Industrie bestehen tausende von Anwendungsmoglichkeiten. Diese Vielfalt der Einsatzfalle ist ein Grund dafur, daB Ventile mit den unterschiedlichsten Korper- und Dichtwerkstoffen ausgestattet sein mussen (siehe Kapitel 1). Zunachst unterscheidet man die Kategorien Korper- und Dichtwerkstoffe, Tafel2- 1 zeigt die weitere Untergliederung, auf die an dieser Stelle nicht naher eingegangen wird. Die in diesem Kapitel besprochenen Werkstoffe sind die im Bereich des Anlagenbaues am haufigsten verwendeten Varianten, so z. B. in der Lebensmitteltechnik, dem biotechnologischen Anwendungsbereich sowie der Umwelttechnik und dem allgemeinen Maschinenbau, um nur einige zu nennen. Neben den klassischen Erlauterungen werden auch personliche Erfahrungen in einzelnen Bereichen weitergegeben.

2.1.1 Gegenuberstellung: Kunststoff-Metall-Keramik Die auf Tafel 2.2 aufgefuhrten Unterscheidungsmerkmale zwischen Kunststoff, Metall und Keramik sind heute noch relevant. Sicherlich werden schon bald Werkstoffe gefunden werden, welche zwar kunstlich hergestellt sind, also Kunststoffe bzw. Keramiken sind, aber dennoch auch Eigenschaften der anderen Werkstoffarten besitzen. Die Grenzen verschwimmen zunehmend, so daI3 fur zukunftige Generationen der Beruf des allgemeinen Werkstoffingenieurs mehr und mehr an Wichtigkeit gewinnen wird. Schon jetzt zeichnet sich ab, daB eine allgemeine Ausbildung in Metall- oder Ingenieurberufen nicht mehr ausreicht, dieses Sachgebiet optimal zu uberblicken.

2.1.2 WerkstoffGesamtubersichtstabelle Die in Tafel 2-3 gegebene Gesamtubersicht fur Werkstoffe kann als Arbeitsgrundlage fur die in Kapitel 1 erlauterten Auswahlkriterien fur Ventile genutzt werden. Dariiber hinaus laBt die im Kapitel 5 aufgefuhrte Bestandigkeitsliste eine Werkstoffauswahl mit Bezug auf chemische und thermische Bestandigkeiten zu.

-Aluminium -7itan sonstige Nichteisen rnetalle

Thermoplaste PVC. Polyvinylchlorid PP, Polypropylen PFA. Perfluoralkoxid - PVDF, Polyvinylidenfluorid - ABS, AcrylnitrilButadienStyrol-Copolymere - PA, Polyarnid - PE, Polyetylen - sonstige Therrnoplaste

GFKI Glasfaserverstarkte Harze - Bakelit . sonstige Duroplaste -

- Messing - Bronze - RotguB

GrauguB SpharoguB StahlguB NiroguB Stahl Nirostahl sonstige Eisenmetalle

-

Duroplaste

Kunststoffkorper

Nichteisenmetalle

I

i

-

-

ROtgUB

litan sonstige Metalle

- Bronze

-

Stahl in diversen Legierungen - Nirostahl in diversen Legierungen - Aluminium - Messing

-

MetallDichtungen

1

IIR, Butyl-Kautschuk HNRB, Therban Cr, Neoprene Chloropren Kautschuk PSI. Silikon-Kautschuk NR, Naturkautschuk sonstige Weichelastomere

EPDM. Ethylen-PropylenDien-Kautschuk CSM, Hypalon” Chlorsulfonyl Polyethylen-Kautschuk NBR, Perbunan N‘ Nitril-Butadiy Kautschu FPM, Viton Fluor-Kautschuk

WeichelastomerDichtungen

I Dichtwerkstoffe 1

Ventil-Werkstoffe

Eisenmetalle

Metallkorper

i

1 ~~~

VerbundMetall I Kunststoff Metall I Metall Kunststoff I Kunststoff Elastomer i Kunststoff Elastomer / Metall Keramik, z 8 AI,O, sonstige Verbundrnaterialien

- ...Dichtungen

$

E

P

‘s,

Ventilkorper aus Metall

35

Tafel 2-2. Vergleich der Ventilwerkstoffe.

Innerer Aurbau m d allgetneb Eigtmchdbn Medunale

Me;taite

KIeinste Teilchen

Atome der Metalle

Moiekulverbindung aus Metalloxiden ( 2 . B. A1,0,). Durch Kombinierbarkeit werden unterschiedliche Eigenschaften erreicht.

Makromolekule

Bindungskraft der Teilchen

g r o k gegenseitige Anziehung zwischen Metallionen und freien Elektronen

die naturgemu schwache Bindung der Molekule wird durch die hohe mechanische Verdichtung bei der Herstellung teilweise ausgeglichen.

schwache Bindung zwischen Molekulen.

Bindungsart der Teilchen

kristallin (Metallgitter)

kristallines Geflige, jihnlichkeiten zum Metall- u. Quarzgefiige

amorph (wattebauschartig verfilzt) oder teilkristallin, raumlich vernetzt.

vorteilbafte Eigenschaften

hohe Festigkeit, gro6e HZirte, hiirtbar, gute thermische und elektrische Leitfiihigkeit, Formstabilitat, Besthdigkeit bei hohen und tiefen Temperaturen, witterungsunbesthdig.

sehr hohe Hiirte (entsprechend der Bestandteile und der Verarbeitung), hohe Formstabilitllt, sowie hohe thermische und chemische Belastbarkeit.

einfache Verformung bzw. Formgebung, gute thermische und elektrische Isoliereigenschaften, Korrosionsbestiindigkeit, chemische Bestiindigkeit, leichte Einfairbbakeit bzw. gute Transparenz, geringe Dichte.

Nachteilige Eigenschaften

hohe Dichte, z. T. schlechte Korrosionsbesttindigkeitund chemische Bestiindigkeit.

Relativ geringe Druck- u. Zugfestigkeit, nicht spanabhebend und spritztechnisch verarbeitbar.

Thermoplaste: bei hoherer Temperatur plastisch verformbar, z a , elastisch, durch Recken hohere Zugfestigkeit.

~

~

Duroplaste: hart, sprijde. nehmen Wasser auf, kriechen unter Last (nicht formbesttindig), teilweise entflamm- und brennbar, geringe W h e b e stlindigkeit (Zersetzung). Die aufgefuhrten Eigenschaften treffen auf d l e Metalle bzw. Kunststoffe zu.

2.2 Ventilkorper aus Metall Aus Griinden der Stabilitat werden insbesondere fur Ventile im GroBanlagenbau vorzugsweise Metalle eingesetzt. Oft ist ihre chemische Bestandigkeit aber zu gering, oder das abrasive Verhalten des Mediums gegenuber dem Metallkorper 1aBt die Ver-

wendung von Metallen nicht zu. In solchen Fallen sollte moglichst auf Metalle als Korperwerkstoff verzichtet werden. Bei hohem Betriebsdruck u n d oder hoher Betriebstemperatur kann es dennoch sinnvoll sein, einen Metallkorper einzusetzen. Dann kann neben den positiven Eigenschaften des Metallkorpers, wie Temperaturbestandigkeit und Druckfestigkeit auch auf positive Eigenschaften von Kunst-

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Werkstofe in der Ventiltechnik

stoffen zuriickgegriffen werden und der kombinierte Metall/Kunststoff-Korper verwendet werden (s. Kapitel 2, Abschnitt 2.5). Unter der Voraussetzung, daB die chemischen Bestandigkeiten ausreichen, die Medien nicht uberdurchschnittlich abrasiv sind und die Betriebsdrucke sowie Betriebstempcrnturen Metalle fordern, werden im folgenden die wichtigsten Metallvarianten fur Ventile im Anlagenbau aufgezeigt. AuBerdem existieren einige Funktionsprinzipien nur in Metallausfuhrung, so daB unweigerlich ein KompromiB gefunden werden muB (z. B. Schieber-, insbesondere bei groBen Nennweiten, Klappen- und Kugelventile ab DN 300 mm aufwMs oder fremdgesteuerte Sitzventile ab DN 50 mm aufwarts). Eine Losung kann in solchen Fallen das Ausweichen auf ein anderes Funktionsprinzip darstellen (z. B. Membranventil), sonst mussen erhohter VerschleiB und eine kurzere Lebensdauer in Kauf genommen werden. Verbieten Sicherheitsbestimmungen einen KompromiB, bleibt manchmal nur der Weg uber eine Sonderanfertigung auljerhalb des vorhandenen Standards.

2,2,1 Der StahlguBkorper Ventilkorper aus StahlguB kommen im Anlagenbau seltener vor. Sie treten nur in Flanschausfiihrung in Erscheinung. Membranventil-, Kiikenventil-, Kugelventil-, Klappen- sowie Sitzventilkorper werden daraus gefertigt. Die meisten Ventilhersteller fuhren diesen Werkstoff jedoch nur als Sondervariante und nicht standardmafiig, wegen der, verglichen mit GrauguB und SpharoguB, aufwendigen Herstellung. Es handelt sich bei diesen zwar auch um GuBkorper, aber diese Alternativen sind einfacher und preiswerter herzustellen. In Fallen, bei denen hohere Qualitatsanspriiche sowie besondere mechanische Belastbarkeiten gefordert sind, bietet der Spharoguflkorper GGG 40.3 eine Alternative zum StahlguB. Daher ist eine langere Abhandlung zu diesem Werkstoff derzeit nicht gerechtfertigt.

NIRO G&- oder Schmiedeteil

NIRO Gu6- oder Schmiedeteil

GG-25

GGG-40.3

nichtrostender Stahl

nichtrostender Stahl

GrauguB

SphiiroguB

0.7043

0.6025

1.4539

1.4581

1.4435 316 L

NIRO

nichtrostender Stahl

GuB- oder Schmiedeteil

1.4408

NIRO GUS- oder Schmiedeteil

nichtrostender Stahl

G-X 6 CrNiMo 18 10

~

-

Lamellengraphit

DIN 1693 TI Kugelgraphit

DIN 1691

femtisch

femtisch

austenitisch

-

-

-

~~

DIN 17440 X2 NiCrMoCu 25 20 5

~

GieStemp. 1545 "C Formtemp. 1100- 1120 "C

~

Gie6temp. 1545 "C Formtemp. 1100-1120 "C

DIN 17445 G-X 5 CrNiMoNb 18 10 austenitisch

~~~

GieStemp. 1560 "C Formtemp. 1100-1120 "C

~~~

austenitisch

austenitisch

DIN 17445 G-X 2 CrNiMo 18 14 3

DIN 17445

Dehngrenze 250 N/mm2 Bruchdehnung 18 8 Kohlenstoff variabel

Zugfestigkeit 400 N / m 2

Bruchdehnung Kohlenstoff 3,O 96 H W HB 180-240

Zugfestigkeit 245 N / m 2 Dehngrenze -

BructKiehnung 30% Kohlenstoff 0,030 % HWHB---

Zugfestigkeit 500-750 N / m 2 Dehngrenze 250 N / m 2

Kohlenstoff 0,06 % Hiirte HB 130-200

Zugfestigkeit 440-640 N / m 2 Dehngrenze 185 N/mm2 Bruchdehnung 20 9%

Zugfestigkeit 490-690 N / m 2 Dehngrenze 225 N / m 2 Bruchdehnung 25 % Kohlenstoff 0,06% H&te HB 120-180

Bruchdehnung 20 % Kohlenstoff 0,07 % H&e HB 130-200

Zugfestigkeit 540 N / m 2 Dehngrenze 185 N / m 2

z

4

w

K

-

3

E

Q

jj

ss.

RG 5

RotguD

Kunname

PVC

PP

Werkstoff

Polyvinylchlorid

Polypropylen

Kunststoffe

Kurzname

Werkstoff

Nichteisenmetalle

DIN 7746 Blatt 1 E 1982

DIN 3442 Armaturen aus PP

-

Norm

DIN 1705

Norm

-

Werkstoffnummer

2.1096.01

nummer

Werkstoff-

Molekule mit 2 Kohlenstoff-, 3 Wasserstoffatomen und 1 Methylgruppe

Molekiile mit 2 Kohlenstoff-, 3 Wasserstoff- und 1 Chloratom

Bestandteile

G-CuSnSZnPb

Bestandteile

Herstellung

Herstellung

Kristallin

HWe Shore H = D 83-D 85 C=D90

ReiSdehnung H = 8-20 96 C = 1O-15%

C = 3000-3400 N/mm2

H = 2800-3300 N/mm2

Zugfestigkeit H = 55-70 N/mm2 C = 75 N/mm2 E - M d u l (zug)

Eigenschaften

Bruchdehnung min. 16 % HWe HB min. 60

Dehngrenze min. 90 N/mm2

Zugfestigkeit min. 220 N/mm2

Eigenschaften

HWe Shore 60-65 (von der copolymer-Variante ausgehend)

ReiBdehnung -

aus Mineralol hergestellte Zugfestigkeit 25-30 N/mm2 Rohstoffe (wird durch Stabilisatoren jedoch erheblich erhoht) E-Modul (ZUg) 1000-1300 N / m 2

U = unplast- C12 + Ethylen -+ fiziert VC (Vinylchlorid) H = hart, wird unter Druckohne Weich- u. Wmeeinwirkung macher pol ymerisiert C = nachchloriert

Gefiige Aufbau

Kristallin SandguB Bleibestandteile in ungelaster, verteilter Form

Gefuge Aufbau

fi

g -.

2.

2$ -

-2.

5

s 2:%

00

w

ABS

PTFE (Teflon*) *eingetragener Handelsname (Du Pont)

PVDF ungefiillt

PVDF (kohlefaserverstiirkt)

PFA

AcrylnitrilButadienStyrolCop01ymere

Polytetrafluorethylen

Polyvinylidenflourid

Polyvinylidenflourid

PeffluorAlkoxyPolymere

-

-

-

-

-

-

-

DIN

-

-

Molekiile aus Kohlenstoff, Fluor, Sauerstoff

Molekiile aus Kohlenstoff, Fluor, Wasserstoff

Molekiile aus Kohlenstoff, Fluor, Wasserstoff

-

-

Kristallin

Kristallin CZ-FOITII mit zusiitzlicher Kohle durchsetzt

a-Form

Kristallin

Kristallin

-

-

-

-

l a t sich mit anderen Themoplasten legieren, z.B. PVC, PA, Pc,PV Streckspannung bis 48 N/mm2

Bruchdehnung ca. 300 8 H W Shore D 60-62

Zugfestigkeit 30 N/mm2 E-Modul (Zug) 60&700 N/mm2

HWe Shore D/82

Zugfestigkeit 93 Megapascale E-Modul (Zug) 6OOO N/mm2 Bruchdehnung ca 1 8

HMe Shore Dl79 D

Zugfestigkeit 57 N/mm2 E-Modul (Zug) 21W2900 N/mm2 Bruchdehnung 20-150 %

H W Shore D 50-60

Bruchdehnung 250-400 8

Zugfestigkeit 22-30 N/mm2 E-Modul (Zug) ca. 700 N / m 2

Kerbschlagzrngkeit Vm 380 (nach ASTM) H W Shore 65-75 D

E-Modul (Zug) bis 2700 N/mm2

\o

w

;s

i-z ca-

E

Q

$j

-s8

2.

40

Werkstoffe in cler Ventiltechnik

2.2.2 Der Niro-Stahlkorper Der Begriff Niro-Stahl steht als allgemeinbrauchliches Kiirzel fur nichtrostende Stuhllegierung. Als Stahl wird sogenanntes technisches Eisen bezeichnet, welches einen Kohlenstoffanteil von weniger als 1,7 % hat. 1st der Kohlenstoffanteil groBer als 1,7 %, so handelt es sich um GuBeisen. Neben einem Kohlenstoffanteil unter I ,7 % besitzt NiroStahl einen groBen Anteil an Legierungsbestandteilen unterschiedlichster Materialien. Im deutschen Stahlschlussel wird unter dem Begriff Leitzahl oder Code eine Nummer definiert. Die haufigsten Nirostahllegierungen fur Ventilkorper besitzen die Codenummern I .4308, I .4408, 1.4581, 1.4435 und vermehrt auch 1.4539. Hinter dieser Leitzahl verbirgt sich eine, ebenfalls im Stahlschlussel aufzufindende, formelartige Bezeichnung. Durch die in dieser Formel vorkommenden chemischen Kurzzeichen und durch Zahlen sind die einzelnen Legierungsbestandteile definiert. Ventilkorper aus Nirostahl werden in allen Gebieten des Anlagenbaues eingesetzt. Samtliche Funk-

Tafel 2-4. Legierungsbestandteile und deren Eigenschaften. Nichtmetalle Bestandteil

erhUht

erniedrigt

Kohlenstoff C

Festigkeit, Hiirte, Hglrtbarkeit

Schmelzpunkt, Dehnung, SchweiS- und Schmiedbarkeit

Phosphor

P

Dunnflussigkeit, Kaltbriichigkeit, Warmfestigkeit

Dehnung, Schlagfestigkeit

Schwefel

S

Spanbriichigkeit, Dickflussigkeit, Rotbruchigkeit

Schlagfestigkeit

N

Festigkeit, Spriidigkeit

Alterungsbestandigkeit

Wasserstoff H

Sprodigkeit

Kerbzahigkeit

Silicium

Elastizitat, Festig- SchweiDbarkeit keit, Korrosionsbestandigkeit,Graphitausscheidung bei GuDeisen

Stickstoff

Si

Metalle erh6ht

Bestandteil Mangan

erniedrigt

,

Mn

Durchh&tbarkeit, Festigkeit, Schlagfestigkeit, VerschleiDfestigkeit

Zerspanbarkei t, Graphitausscheidung bei GrauguB

Nickel

Ni

Zahigkeit, Festigkeit, Korrosionsbestandigkeit, elektrischen Widerstand, Durchhartbarkeit

Wbnedehnung

Chrom

Cr

H u e , Festigkeit, Warmfestigkeit, Korrosionsbestandigkeit

V

Dauerfestigkeit, Hglrte, Wigkeit, Warmfestigkeit

Empfindlichkeit gegen Uberhitzung

Hglrte, Warm-

Dehnung, Schmiedbarkeit

Vanadium

Molybdan Mo

festigkeit, Dauerfestigkeit Cobalt

Co

Hiirte, Schneidhaltigkeit, Warmfestigkeit

Wolfram

W

Hdrte, Festigkeit, Korrosionsbestandigkeit, Warmfestigkeit, Schneidhaltigkeit

migkeit

Tafel 2-5. Multiplikatoren fur die Legierungselemente von niedrig legierten Stiihlen.

I

4

Chrom Cobalt Mangan Nickel Silicium Wolfram

Cr Co Mn Ni Si W

I

lo

Aluminium Kupfer Molybdan Tantal Titan Vanadium

Al

cu Mo Ta Ti V

~

Kohlenstoff Phosphor Schwefel Stickstoff

C P

S N

tionsprinzipien, wie Membran-, Klappen-, Kugel-, Sitz- und Kukenventilprinzip greifen auf diesen Werkstoff zuruck. Immer wenn Korrosionsbestandigkeit bei erhohten Drucken undloder Temperaturen gefordert ist, kommt Niro-Stahl zum Einsatz.

Ventilkorper aus Metall

Tafel2-6. Normbezeichnungen (entsprechend DIN 17 006).

1.4308 1A408

1.4539 1.4581 1.4435

V4A 316L

X 6 C r N i 189 X 6 Cr Ni Mo 18 10 X 2 Ni Cr Mo Cu 25 20 5 X 5 Cr Ni Mo Nb 18 10 X 2 Cr Ni Mo 18 14 3

Seine ausgezeichnete Eignung fur Lebensmittel und Getranke stellt einen weiteren wichtigen Grund fur die Verwendung von Niro-Stahl dar. Er l a t sich gut polieren, so dalj neben den Vorteilen des Werkstoffes an sich auch noch eine hochwertige Oberflachenbeschaffenheit erzielt werden kann. Aus dem ,,Vollen" geschnitzte Korper werden ebenso wie FeinguB- und Schmiedekorperausfuhrungen eingesetzt (dam mehr in Abschnitt 2.2.5). Mit den unterschiedlichen auf dem Markt verfugbaren Legierungen konnen die meisten Anlagen optimal ausgelegt werden, fur jeden Anwendungsfall existiert eine masgeschneiderte Legierung (siehe auch Abschnitt 2.1.2). In der gesamten Biotechnologie finden Ventile aus nichtrostenden Stahllegierungen ihren Einsatz.

Beispiel: Bei hochlegierten Stiihlen werden die Legierungsbestandteile ohne Faktoren angegeben, also bezeichnen die Zahlenangaben hinter den Legierungsbestandteilen ihren Anteil in Prozent.

41

2.2.3 FeinguB- oder SchmiedeKorper? Die beiden verschiedenen Varianten von Edelstahl-Ventilkorper stellen den Anwender dieser Ventile haufig vor die Frage, fur welche Ausfuhrungsart er sich entscheiden soll: Schmiede- oder FeinguB-Korper ? Fur beide Ausfuhrungsformen existiert eine Vielzahl von Argumenten. AuBerdem spielen im Lauf der Zeit gewonnene Auslegungsgewohnheiten der Konstrukteure eine nicht unwesentliche Rolle. Will man jedoch beide Ausfuhrungsformen ganz neutral beurteilen, muB man die Anforderungen an diese Ventile und insbesondere die Herstellungsverfahren im Zusammenhang mit den Vor- und Nachteilen beider Komponenten beachten. Um eine Entscheidung zu treffen, muB grundsatzlich abgewogen werden. Was also sind die wesentlichen Anfordemngen an einen Edelstahl-Ventilkorper? Er mu13 dem jeweiligen Betriebsdruck sicher standhalten. Die Druckbelastbarkeit liegt bei beiden Varianten deutlich, meist sogar mehrfach uber der geforderten Druckstufe. Die Oberflache muB in verschiedenen Qualitaten der jeweiligen Anwendung, bis hin zu einer Rauheitstiefe Ra 0,l pm angleichbar sein. Keimen und Schmutz darf die Oberflache keine Totraume bieten. Beide Varianten lassen sich mit einer solchen Oberflache herstellen. 0 Die Temperaturbelastbarkeit sollte in Verbindung mit einem Antrieb bis 150 "C gewahrleistet sein. Der Korper muB sich beim Sterilisieren mit Sattdampf schnell erwhnen und danach schnell ab18% Chrom

42

Wrrkstoffe in drr Ventiltechtiik

kuhlen, um den Energiebedarf so niedrig wie moglich zu halten. Ein weiterer Aspekt ist die so kurz wie moglich zu haltende Temperaturspitze auf der Seite der Dichtmembrane, die das schwachste Glied in der Kette der Bauteile darstellt. 0 Die Ventile sollten so eingebaut werden konnen, daB sie sich vollstandig entleeren. Probeentnahmeventile sollten gegebenenfalls leicht adaptierbar oder schon vorhanden sein, ebenso Dampf-, Wasser- oder Kondensatablasse. Solche Korper werden in Lebensmittel- und biotechnologischen Anlagen, in der Pharmazie, der Chemie und vielen anderen Bereichen verwendet. Um eine Beurteilung zu ermoglichen, welches der beiden angesprochenen Herstellungsverfahren alle diese Anforderungen erfullt, werden die wesentlichen Merkmale der Herstellung beider Verfahren am Beispiel eines Membranventilkorpers in der Ausfuhrung 3 16 L, also eines Edelstahlkorpers aus der Legierung X 2 Cr Ni Mo 18 14 erlautert.

2.2.3.1 Der Schmiedekorper Beim Schmieden von Ventilkorpern wird Stangenmaterial verwendet, welches entweder stuckweise in einem Ofen oder induktiv erwarmt wird. Eine weitere Variante ist die Portionierung durch

Abscheren und die portionsweise Erwarmung. Die Erwarmungstemperatur liegt in allen Fallen zwischen 1000 "C und 1 I00 "C. Beim Ausgangsmaterial handelt es sich in den meisten Fallen um einen warmgewalzten Stangen-Austenit aus der jeweiligen Legierung. Seine Oberflache ist nicht in dem MaBe mit einer Walzhaut versehen wie z. B. die eines ferritischen Stahls. Eine Walzhaut ist dennoch vorhanden und wird beim nachsten Bearbeitungssschritt mit in die Oberflache des Schmiedekorpers eingeschlagen. Die Folge ist eine Oberflachenverunreinigung, die allerdings durch die folgende spanabhebende Bearbeitung an den kritischen Stellen wieder groBtenteils riickgangig gemacht wird. Die Formgebung erfolgt durch Einschlagen in eine Metallform rnit vier bis sechs Schlagen. Hierbei treten insbesondere in den Flanken des Dichtsteges grol3e Flieflgeschwindigkeiten des Materials auf, da an dieser Stelle zwei Stempel tief in den Rohling ei ndri ngen. Durch die hohen FlieBgeschwindigkeiten und die ungieichmafiigen Verstauchungen in diesen Bereichen entstehen haufig feinste Haarrisse. Diese beeinflussen aber nicht die Festigkeit des Korpers, da sie nur im Oberflachenbereich auftreten. Durch das Polieren dieser Stellen wird ausreichend Material abgetragen und die Oberflachenschicht mit den .Haamissen verschwindet weitgehendst. Das Gefuge wird durch die Schmiedung verdichtet, was dann eine Qualitatsverbesserung darstellt, wenn das

I

Abb. 2-1. Schmiedekorper-Rohteil und fertig bearbeiteter Schmiedekorper.

Abb. 2-2. Schmiedekorperrohling und fertig bearbeiteter Schmiedekorper.

Ventilkorper aus Metal1 43

Schmiedestiick nicht oder nur geringfugig weiterverarbeitet wird. Das Schmiedeteil fur einen Membranventilkorper wird allerdings immer maschinell nachbearbeitet. So werden an Bohrungen der Anschlusse (Nennweiten, Innendurchmesser) und an AnschluBauBendurchmessern weitere gravierende spanabhebende Bearbeitungen durchgefuhrt, wobei der eigentliche Vorteil eines Schmiedestuckes, namlich die positive Gefugeverdichtung, verloren geht. Nach der Formgebung wird die bei der Warmbehandlung auftretende Verzunderung durch das Abstrahlen des Schmiedestuckes mit Strahlsand oder durch Beizen behoben. Das Teil wird nun entgratet (geputzt). Es erfolgt dann in einem Durchlaufofen eine weitere Warmbehandlung bei 980 "C und einem Durchlauf von ca. 6 Minuten. Ein anschlieBendes Abschrecken in Wasser beendet diese zweite Warmbehandlung. Eine abschlieknde Oberflachenbehandlung durch Beizen undloder Quarzsandbestrahlung schlieDt diesen Arbeitsgang ab. Der nun vorliegende Schmiedekorper-Rohling stellt fur den Fertigverarbeiter durch seine Geometrie ein verarbeitungstechnisches Problem dar. Die Form ist ungunstig fur maschinelle Verarbeitung (speziell fur CNC gesteuerte Fertigungszentren) und verhindert eine reproduzierbare Aufnahme in die Maschinenfutter. Das bedeutet, d& jedes Schmiedeteil von Hand einzeln in die Maschine eingelegt, ausgerichtet und bearbeitet werden muD; fur den Hersteller von geometrisch identischen Produkten

Abb. 2-3.Wachsform eines Membranventilkorpers, aufgeschnittene Keramikform und Fertigteil.

im Rahmen der Wirtschaftlichkeit und Qualitatskonstanz ein Schritt zuriick.

2.2.3.2 Der FeinguBkorper Beim FeingieBen, das auch als Wachsausschmelzverfahren bezeichnet wird, entsteht zunachst eine Wachsform, welche der Fertigform des herzustellenden Korpers entspricht. Sie wird in mehreren Schichten durch Eintauchen in eine verflussigte Keramikmasse umhiillt. Die direkt auf die Wachsform aufgetragene Keramikschicht hat eine aul3erst feine Struktur, die auBeren Keramikschichten werden grober gehalten. Wenn eine ausreichende Wandstake erreicht ist, werden diese Formen getrocknet, danach wird das Wachs ausgeschmolzen; daher auch der Name Wachsausschmelzverfahren. Das Brennen der Keramikform bildet den nachsten Arbei tsschritt, dessen Ergebnis Formstabilitat und Hitzebestandigkeit sind. Das zu gieljende Material, in diesem Fall die 316 L-Legierung, muD nun auf eine Temperatur von 1620 "C bis 1680 OC gebracht werden. Der verflussigten Legierung werden sauerstoffaffine Mittel zugesetzt (z. B. Ca-SiKalcium-Silicium, Fe-Si/EisenSilicium 0.a.)* die Sauerstoff, Gase und Schmutz binden und an die Oberflache der GieSpfanne transportieren. Es werden auch noch weitere Bindemittel eingesetzt, deren Zusammensetzung jedoch von den einzelnen GieBereien meist nicht offengelegt wird. Auf diese Weise konnen im Material gebundene Verunreinigungen entfernt werden, so daB ein optimaler Reinheitsgrad erreicht wird, und sogar eine Veranderung der Legierung ist in diesem Stadium noch moglich. Die Legierung wird nun mit einer Temperatur von 30 "C bis 50 "C iiber der EinflieBtemperatur in die Form von der Schmelzpfanne in die GieBschale gebracht. Dabei kuhlt sie auf die richtige GieDtemperatur ab. Die GieSformen sind vorgewiirmt, urn eine optimale, langsame Abkuhlung zu gewiihrleisten, daher kommt es nicht zu einem GieBschock des Gefuges. Aus der Schale wird nun direkt in die Form gegossen. Die GieBform selbst ist ein traubenformiges Gebilde, bestehend aus mehreren einzelnen Formen. Optimales Nachflieaen aufgrund der Form der An-

44

Werkstoffe in der Ventiltechnik

gieastutzen und ein zwei- bis dreistundiges langsames Auskuhlen der Legierung haben zur Folge, daB das Gefuge des Ventilkorpers gleichmaBig erstarrt. Dabei ist von Vorteil, daB die Keramikform die Warme speichert und nur langsam an Temperatur verliert. Nach dem Erstarren des Ventilkorpers, der nun bereits annahernd seine endgultige Form besitzt, folgt das Ausschlagen aus der Keramikhulle. Der Ferrostat-Strahlung zur Entfernung restlicher Formteile folgt das sogenannte Losungsgluhen bei 600 "C bis 800 O C und darauf das Abschrecken in einem Quarzsandbad. Das Losungsgluhen bewirkt die vollstandige Entspannung des Gefuges und eine gleichmaBige chemische Bindung des Ferritgehaltes innerhalb der Legierungsbestandteile (Delta Ferrit). So wird ein in sich homogener Korper geschaffen. Eine Lunkerbildung kann durch eine sinnvolle Formgebung der AngieBstutzen theoretisch vollstandig verhindert werden, da sich Lunker immer nur an den Stellen der groaten Materialanhaufung bilden, dort wo die Auskuhlung bzw. Erstarrung des GuOmaterials zuletzt eintritt. Werden nun die AngieOstutzen so dimensioniert und plaziert, daB der NachfluB der Legierung gewahrleistet ist, so bilden sich die Lunker aul3erhalb des Ventilkorpers, innerhalb des Angieastutzens, welcher in einem nachfolgenden Arbeitsgang abgesagt wird. Der FeinguBkorper erfahrt nun nur noch einige kleinere Nachbearbeitungen, wie z. B. die Veredelung der Oberflache durch Polieren oder eine Langenangleichung auf die geforderte Einbaulange. Grobe, spanabhebende Bearbeitungen wie das Bohren der Flanschlocher oder die Nachbearbeitung der Membransitzflache, wie sie beim Schmiedekorper erforderlich sind, entfallen beim Feinguakorper fast vollig. Die durch die GieBtechnik gegebenen gleichmaBigen Wandungsstarken ermoglichen einen gunstigeren Zeitfaktor beim Sterilisieren von Ventilen mit FeinguBkorper. Vergleicht man den Energieaufwand fur eine Anlage mit Schmiedekorper-Ventilen und dieselbe Anlage mit Feinguflkorper-Ventilen, so zeigt sich, daB im Fall von Schmiedekorpern eine wesentlich grorjere Energiemenge aufzuwenden ist. Deshalb ergeben sich neben den sich aufsummierenden hoheren Energiekosten auch wesentlich langere Zykluszeiten fur die Sterilisation. Das hat den weite-

ren Nachteil, da13 dabei die Schwachstellen der Ventile, namlich die Dichtmembranen, wesentlich langer den erhohten Temperaturen ausgesetzt werden und sich die Lebensdauer der Membranen dadurch verringert. Dies fuhrt zu erhohten Wartungs- und Reparaturkosten wie auch zu verlangerten Ausfallzeiten und damit zu EinnahmeeinbuBen. Es sollte daher im Einzelfall sehr sorgfaltig gepriift werden, ob eine Polierung bis zur Rauheitstiefe Ra 0,l pm unbedingt erforderlich ist oder ob eine Elektropolitur des Ventilinnenbereiches ausreicht. Dann kann namlich davon ausgegangen werden, daO sich moglicherweise im FeinguDkorper befindliche Lunker nicht freigelegt werden und der FeinguBkorper als der wirtschaftlichere betrachtet werden kann. Nur in Applikationen, fur die die Ventilkorper unbedingt einer mechanischen Politur unterzogen werden mussen, ist es derzeit sinnvoller, einen Schmiedekorper einzusetzen. Zur allgemeinen Information sei hinzugefugt, dal3 die Stuckzahlen fur NirogruBventiIkorper, verglichen mit denen anderer GieBereiprodukte, vergleichsweise gering sind und manche GieBereien die Kunden aus der Ventilbranche lediglich als Kleinkunden betrachten. Dies fuhrt oft dazu, daS einige Gieaereien Ventilkorper als Nebensache betrachten. Auch der scharfe Preiskampf in diesem Bereich der Ventilbranche fuhrt dazu, da13 Lunker manchmal auftreten, obwohl sie theoretisch vollkommen vermeidbar sind. Anwender sogenannter Bioventile versuchen, den Preis fur die Ventile auf dem Markt zu driicken. Dieser durch die Ventilhersteller an die Gierjereien weitergegebene Preisdruck fuhrt haufig zu einer Qualitatsminderung, die durch die Qualitatssicherung der Ventilhersteller oft zu spat oder gar nicht erkannt werden kann. Fur Bereiche, in welchen eine extrem hohe Qualitatsanforderung besteht, konnen Ventilhersteller nur mit uberdurchschnittlicher Sorgfalt und somit auch zu uberdurchschnittlichen Preisen diese hochqualitativen Ventile herstellen. Hier treffen unterschiedliche Interessen aufeinander, aber eine reale Einschatzung der Situation kann als Denkmodell fur alle Beteiligten dienen.

1

I L

lo -

C,

0 FeinguRkorper

0 Schmiedekorper

n

Z8-

3

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O P 0 9

&go

2-

4q+-, i40

120

,a# 100

80

60

40

20

"C Abb. 2-4. Abkuhlverhalten von Ventilkorpern. Zusammenfassung

Ventilkorper aus Metall

45

Die Auskuhlzeit verhalt sich umgekehrt zur Erw-ung. Die in der grol3eren Masse eines Schmiedekorpers gespeicherte groBere Energiemenge wird je nach der GroBe des Massenunterschiedes langsamer abgegeben (s. Abb. 2-4). Bei Betrachtung des gesamten Sterilisationszyklus (Erwknungsphase, Temperaturhaltephase, Auskuhlphase) gilt: - der Schmiedekorper besitzt erhohten Bedarf an Sterilisationsenergie - sein Sterilisationszyklus ist erheblich langer als der des FeinguSkorpers - seine Dichtkomponente (Dichtmembrane) unterliegt einem erhohten VerschleiB. Dabei geht man davon aus, daS ein eingebautes, sterilisiertes Ventil seine Wiirmeenergie nach auBen, also an die Atmosphiire abgibt. Die nach innen abgegebene Wknemenge ist nicht relevant (Thermoskanneneffekt).

Der Schmiedekorper ist schwerer als der FeinguBkorper und im Unterhalt unwirtschaftlicher, garantiert aber bei einer erforderlichen mechanischen Politur eine geschlossene Oberflache. Der FeinguBkorper ist wirtschaftlicher und bietet durch eine elektropolierte Obefflache durchaus die notwendige Betriebssicherheit beim Sterilisieren. Es ist daher immer zu priifen, ob eine mechanisch polierte Oberflache unbedingt erforderlich ist (siehe auch Abschnitt 2.3.1).

Wamzemenge: Um die Temperatur eines Korpers der Masse m um den Betrag AT zu erhohen, mu13 ihm die Wihnemenge

Unterschiedliche Sterilisationszyklen

Q = m - c (Tj - T2)

Schmiede- bzw. Feinguhentilkorper gleicher Nennweite haben unterschiedlich lange E r w k mungs- bzw. Auskuhlungszeiten. Diese Tatsache wird in der Theorie kontrovers diskutiert, anhand eines konkreten Vergleiches dieser Zeiten in einem Versuchsaufbau aber belegt. Das in Abb. 2-4 dargestellte Diagramm wurde aus einem Experiment erhalten. Er bestatigt folgende Punkte: Bei gleicher Nennweite ist die Masse m des Schmiedekorpers stets grol3er. Wegen der groaeren Masse benotigt der Schmiedekorper eine entsprechend hohere Zufuhr an W-eenergie zum Erreichen der gleichen Endtemperatur.

zugefuhrt werden. m ist die Masse des Korpers in kg, c ist die spezifische Wmekapazitat in J/(kg - K), T die Temperatur in Kelvin (K).

Temperaturverhalten von Metallventilkorpern Physikalische Grundlagen

-

Wumzeiibergang/Konvektion: Der Wiirmestrom Q, einer bewegten Fliissigkeit oder eines Gases mit der Temperatur T an einer festen Wand mit der Flache A und der Ubergangszahl a betragt

a ist der materialspezifische Wmeiibergangskoeffizient in J/(m2 . s K), Tfl die mittlere Temperatur des stromenden Mediums in K und Tw die ur-

46

Werkstoffe in der Ventilrechnik

spriingliche Wandtemperatur in K. Fur Q, errechnet sich die Einheit J/s oder W. 0 Warmestrahlung: Der Warmestrom as, der von einer Flache A eines Korpers mit der absoluten Temperatur T abgestrahlt wird, ist

QS= C

A 'P

*

*

ist der StrahlungsfluB in J/(m2 - s) oder W/m2, C die Strahlungszahl in J/(m2 s K4), T die absolute Temperatur des abstrahlenden Korpers in K.

QS

Warmeleitung: Der Warmestrom 0, der durch eine ebene Wand der Dicke s geleitet wird ist 0

22 (1 mm)

-

KC 400

Eigenrchsft

Witterungsbestandigkeit

keine Anderung

Chemische Eigenschaften PVDF

PTFE

PFA

~~

Allgemdne Ubenlcht

Bestllndig gegen fast alle Chemikalien. UnbestAndig (bei hdheren Driicken und Temperaturen) gegen elementares Fluor und Chlortrifluorid. UnbestAndig gegen geschmolzene oder geldste Alkalimetalle. Man bedient sich dieser Reaktion, um PTFE verklebbar zu machen.

Bestllndig gegen fast alle Chemikalien. Nicht bestllndig gegen flussige Natrium- und Fluor-Verbindungen.

Gegen Chemikalien noch bestllndiger als PVDF, aber unbestAndig gegen einige halogenierte Usemittel bei erhdhten Temperaturen. Ahnlich wie PTFE.

Ventilkorper aus Kunsrsroff

+

65

D1-Wa-r (Fullen)

rtikelsenso

Abb. 2-18. Schaltbild einer MeBanlage zur Messung von Partikelabscheidung. Hohe Reinheit von PVDF und PFA Da fur die Herstellung der mediumbertihrten Teile in Ventilen beide Werkstoffe ohne Weichmacher und Stabilisatoren verwendet werden, eignen sie sich besonders zur Verwendung von Ventilen in der Reinstraumtechnik, denn als Ausgangsmaterial zur Synthese beider Werkstoffe dienen besonders rein hergestellt und gereinigte Granulatchargen. Sie tragen die Bezeichnung HP (High Purety). AuBerdem werden keine Teilchen an das Medium abgegeben. Versuche mit einer MeBanlage zur Messung von Partikelabscheidung beweisen, da13 keine Verschmutzung durch Eigenpartikelabgabe erfolgt. (Abb. 2- 18). Beide Werkstoffe bilden auch eine Alternative im biotechnologischen Anlagenbau (siehe Abschnitt 2.2.2). Bei der Verwendung chemischer Reinigungsmittel zu Sterilisationszwecken kann auf Edelstahlventilkorper verzichtet werden. Dadurch verringern sich G r o k und Gewicht der Anlage erheblich.

2.4.4.3 Die Einsatzgebiete von Fluorkunststoffen im Ventilbau Neben den Eigenschaften der chemischen Bestandigkeit und der Reinheit der Fluorkunststoffe, eig-

nen sich diese auch aufgrund ihres mechanischen und thermischen Verhaltens zum Einsatz bei tiefen und extrem tiefen Temperaturen. In einer modernen Produktionsanlage zur Herstellung von Megachips befinden sich z. B. in der zentralen Reinstmedienverteilung Membranventile aus PFA. Sie sind mit einem kohlefaserverstiirkten PVDF-Korsett versehen, so darj die eigentlich mechanisch ungunstigen Eigenschaften von PFA nicht mehr relevant sind. Im medizinisch-technischen Anwendungsbereich finden neben Edelstahl- auch Kunststoffventile ihre Verwendung. Wegen seiner hohen Werkstoffreinheit sowie der hohen Bestandigkeit wird hier z.B. oft PVDF eingesetzt.

2.4.5 Der GFK-Ventilkorper Der Begriff GFK ist sehr allgemein gehalten. Er besagt lediglich, daB es sich um glasfaserverstarkte Kunststoffe handelt. Es kann sich dabei ebenso um glasfaserverstiirktes Polypropylen als auch um glasfaserverstiirktes Epoxy-Harz (EP) handeln. Bei der Antriebstechnik fur Ventile im Anlagenbau werden beide Varianten verwendet. Im Ventilkorperbereich

66

Wrrkstofe it1 &r V e n t i l t e h i k

jedoch sind nahezu ausschlieBlich glasfaserverstarkte Harze im Einsatz. Bei den eingesetzten Epoxy-Formmassen handelt es sich nicht um Granulate sondern um Ausgangsmaterialien in Mattenform, die, wie andere Duroplaste auch, immer aus mehreren Komponenten bestehen: 0

0 0 0 0 0

0 0 0

0 0 0 0

EP-Harz, Harter, evtl. Beschleuniger, Fiillstoff undoder faserformige Verstarkungsstoffe, Gleit- und Trennmittel, Pigmente (zur Einfarbung), andere Zusatze wie z. B. Flammschutzmittel, Flexibilisatoren usw. Die Vorteile von EP-Formmassen sind: keine Uberhartung, praktisch keine Nachschwindung, sehr gute Dimensionsstabilitat, gute Haftung zu Metalleinlegeteilen, hohe RiBbestandigkeit, gute Chemikalienbestandigkeit, gute elektrische Isolationseigenschaften, auch in tropischem Klima.

Zur Zeit wird nur ein Funktionsprinzip aus glasfaserverstarktem Epoxy-Harz hergestellt. Es handelt sich hierbei um die sogenannte Zwischenbauklappe aus der Familie der Klappenventile. Bis vor kurzer Zeit wurden Zwischenbauklappen ausschlieBlich aus Thermoplasten und Metallen hergestellt. Auf der Suche nach einem Alternativwerkstoff, welcher sowohl in einer Metallverrohrung als auch einer Kunststoffverrohrung eingesetzt werden kann, stieB man sehr schnell auf diesen Werkstoff. Diese Art der Zwischenbauklappe wird im Nennweitenbereich 65 bis 250 mm hergestellt. Neben GFK wird auch immer mehr das Polyethersulfon (PES) verwendet. Der Vorteil von PES gegenuber GFK besteht darin, daB es sich verspritzen la&. GFK wird ,,gebacken". Dabei wird das abgewogene Granulat oder Mattenmaterial in eine Form eingelegt. AnschlieBend werden gegebenenfalls notwendige Einlegeteile aus Metall zusatzlich in die Form eingebracht. Danach wird die Form unter hohem hydraulischem

Druck geschlossen und erwarmt. Durch den auf den Werkstoff ausgeubten Druck wird das Ausgangsmaterial in Form gebracht. Die erhohte Temperatur beschleunigt den AushartungsprozeB. Dieses Verfahren ist jedoch sehr zeitintensiv und im Vergleich zum SpritzgieBen von Thermoplasten unrentabel, was den Trend hin zu PES erklart.

Die Anwendungsgebiete von GFK-Ventilen Da derzeit lediglich Zwischenbauklappen mittlerer und groBerer Nennweite aus diesem Werkstoff gefertigt werden, beschrankt sich ihr Einsatzbereich auf die Anwendungsgebiete dieser Klappenventile. Bei Wasserleitungen im Kraftwerksbau, in der Diingemittelproduktion, der Rauchgasentschwefelung, der Wasser- und Abwasseraufbereitung (bei groBeren Rohrquerschnitten) liegen die wichtigsten Einsatzgebiete. GFK-Zwischenbauklappen, zukiinftig moglicherweise verstarkt PES-Klappen, konnen aufgrund ihrer hohen mechanischen Belastbarkeit sowohl in Metallverrohrungen als auch in Kunststoffverrohrungen adaptiert werden.

2.5 Werkstoff-Kombinationen Was versteht man unter Kombinationswerkstoffen? Die im Rahmen mancher Verfahren bestehenden Anforderungen an die Ventilkorper konnen haufig mittels eines einzelnen Werkstoffes nicht erfiillt werden. Als Fallbeispiel dienen uns folgende Daten: - Medium Trichloressigsaure, waBrig (CC13-COOH) - Konzentration: 50 9i - Betriebstemperatur: 60 "C - Betriebsdruck: 8 bar - Nennweite: 32 mm erforderlich. Spatestens der Blick in die Bestandigkeitsliste zeigt, daB fur dieses Medium lediglich PP (Polypropylen), PFA (Polyfluoralkoxid) und PE (Polyethy-

Ventilkorper uus Kunststoff 67

len) geeignete Werkstoffe darstellen. Eine Verwendung von PE ist nicht moglich, da es derzeit noch keine Ventile aus diesem Werkstoff fur diese Nennweite gibt. Es verbleiben also noch die beiden Kunststoffe Polypropylen und PFA. Mit dem BetriebsdrucklTemperatur-Diagramm aus Abschnitt 2.4.1 wird festgestellt: Polypropylen eigent sich bei einer Betriebstemperatur von 6OoC maximal fur einen Betriebsdruck von 4 bar und PFA bei einer Betriebstemperatur von 60 "C bis zu einem maximalen Betriebsdruck von ca. 4,5 bar. Da jedoch beim oben erwanten Beispiel ein Betriebsdruck von 8 bar angegeben ist, konnen beide Werkstoffe nicht alleine eingesetzt werden. Einen

Metallkorper, der sowohl dem Betriebsdruck als auch der Betriebstemperatur und dem aggressiven Medium standhalt, kann auf dem Markt als Serienprodukt nicht gefunden werden. Die Losung besteht bei diesem Anwendungsbeispiel darin, daB man die mechanisch und statisch giinstigen Eigenschaften eines Metalles zu Hilfe nimmt, um die Schwachstellen des Kunststoffes auszugleichen. Es wurde sich ein SphiiroguB-Ventilkorper mit Polypropylenauskleidung als wohl wirtschaftlichste Losung anbieten. Selbstverstandlich konnte es auch ein SpharoguB-Korper mit PFA-Auskleidung sein, das ware aber eine unnotige Investition. Ein in Kombinationsbauweise hergestellter Kor-

Tafel 2-9. Ubersichtstabelle der Funktionsprinzipien in Kombinationsbauweise. Membranventile Werkstoff Mknkqi8r bis DN 300 mm

Flansche

PP, PFA

bis DN 50 mm

Flansche

PFA

bis DN 15 mm

SchweiBstutzen, Gewindemuffe, Schlauchklemm-Verbindung

PVDF, kohleversmkt

PFA

bis DN 25 mm

SchweiSstutzen, ClampAnschluS

PP VerstiirktlGlas und Talkum

PP natur

bis DN 50 mm

SchweiBstutzen, Armaturenverschraubung mit Bundbuchsen

EPDM, Butyl, Hypalon, Nitril, Naturkautschuk, Silikon, Viton, PTFE

bis DN 600 mm

Zwischenflanschausfuhrung

EPDM, Butyl, Hypalon, Nitril, Naturkautschuk, Silikon, Viton, F'TFE

bis DN 600 mm

EPDM, Butyl, Hypalon, Nitril, Naturkautschuk, Silikon, Viton, PTFE

bis DN 600 mm

EPDM, Butyl, Hypalon, Nitril, Naturkautschuk, Silikon, Viton, PTFE

bis DN 600 mm

GG (GrauguS)

Hartgummi, Weichgummi, Glas, PVDF, PTFE

GGG (SphhguB) PVDF, natur

Klappenventile wsskstoff

GG (GrauguB)

GGG (SphiiroguB)

Niro-GuSlegierung

AluminiumGu61egierung

Monoflanschausfiihrung Zwischenflanschausfuhrung Monoflanschausfuhrung Zwischenflanschausfiihrung Monoflanschausfuhrung Zwischenflanschausfihrung Monoflanschausfiihrung

68

Werkstoffein der Ventiltechnik

per besteht aus zwei oder mehreren vollkommen unterschiedlichen Werkstoffen. Sie sind nicht vermischt oder legiert, sondern nur zusammengefiigt. Als Werkstoffkombination kann also letztendlich die raumlich getrennte Anordnung unterschiedlicher Werkstaffe bezeichnet werden. Verbundwerkstoffe dagegen sind Werkstoffe, die in ihrer raumlichen Struktur einen weiteren oder mehrere weitere Werkstoffe integriert haben, wie z. B. glasfaserverstarkte Kunststoffe. Ein Kombinationswerkstoff jedoch besteht generell aus zwei oder mehreren raumlich getrennten, unterschiedlichen Werkstoffen, also z. B. einem Inliner und einem Outliner oder Korsett. Inliner werden haufig auch als Auskleidungen bezeichnet. Jedoch darf hier generell der Unterschied zwischen einer Auskleidung und einer Beschichtung nicht verwechselt werden. Die Kombinationsfahigkeit der Werkstoffe ist beinahe grenzenlos, aber in der Praxis dennoch eingeschrankt. Die am weitesten verbreiteten Kombinationen bestehen aus GrauguB- AuBenkorpern mit unterschiedlichen Innenbeschichtungen oder aus SpharoguB-Korpern mit unterschiedlichen Auskleidungen und nicht zuletzt aus verstarkten KunststoffAuBenkorpern mit PP-natur- oder PFA-Auskleidung. In der folgenden Tabelle werden die gangigsten Werkstoffkombinationen aufgezeigt. Wegen der auftretenden mechanischen Belastungen, der wirtschaftlichen Herstellung sowie dem Bedarf im Anlagenbau werden lediglich Membranven-

Abb. 2-19. Beschadigter Ventilkorper.

tile sowie Klappenventile in Kombinationsbauweise seriengefertigt angeboten. Selbstverstandlich gibt es auch Sonderanfertigungen von anderen Funktionsprinzipien. Diese zahlen allerdings nicht zum Standard und sind daher auch nicht sehr verbreitet. Aus diesem Grund werden sie hier nicht besprochen. Ein Beispiel fur ein Ventil aus einer Werkstoffkombination zeigt Abb. 2- 19. Innerhalb eines Rohrverbundes von mehreren Rohren wurde durch eine undichte, iiber diesem Ventil gefiihrte, Leitung der AuBenkorper beschadigt. Deutlich sichtbar ist der immer noch intakte Inliner aus PFA. Durch die richtige Werkstoffauswahl konnten groBere Schaden verhindert werden.

Abb. 2-20. Zwischenbauklappe. Wie man am Schnittbild der Zwischenbauklappe in Abb. 2-20 deutlich sehen kann, besteht eine Werkstoffkombination nicht zwangslaufig nur zwischen AuBenventilkorper und Inliner, sondern kann auch innerhalb des Inliners selbst vorliegen. Um den Tefloninliner formstabil zu halten, ist dieser auf ein Tragerelement aus Weichelastomer aufkaschiert, so daB er aus zwei unterschiedlichen Werkstoffen besteht. Erst dann wird der Inliner in das Gehause einmontiert. Es konnen also auch mehr als zwei Werkstoffe miteinander kombiniert werden.

Ventilkorper aus Kunststoff

2.5.1 Qualitiitspriifung von Auskleidungen Um die Qualitat und Dichtheit einer PFA- oder

Polypropylen-Auskleidung zu priifen, wird ein hochspannungsfiihrender elektrischer Leiter an der Auskleidung angelegt. 1st die Wandungsstkke zu dunn oder der Inliner gar beschadigt, so findet eine Entladung in Form eines Lichtbogens im Innenbereich des Ventilkorpers statt. 1st der Inliner intakt, so bildet sich ein Lichtbogen zwischen Hochspannungselektrode und AuBenkorper.

2.5.2 Reinstmedien-Zufuhrungin

Kombinationskorpern Im Bereich der Reinstmedienzufiihrung, wie z. B. bei der Mikro-Chip-Herstellung werden hochreine Kunststoffe verwendet. Es handelt sich bei diesen Kunststoffen fast ausschlieBlich um PVDF und PFA. Lediglich in den USA werden teilweise auch PP natur und PVDF ahnliche Ersatzwerkstoffe eingesetzt. PVDF findet insbesondere im Reinstwasserbereich seine Anwendung, PFA hingegen besonders bei der Zufuhrung hochprozentiger, hochreiner Sauren. PFA ist ein hochreiner, sehr bestandiger Werkstoff, der jedoch aufgrund seiner ungunstigen statischen Eigenschaften sehr schnell an seine Einsatzgrenzen stoBt. Ventilkorper aus reinem PFA konnen lediglich bei niedrigen Betriebsdriicken und bei relativ niedrigen Betriebstemperaturen eingesetzt werden. Durch die Ummantelung rnit einem statisch bzw. mechanisch gunstigeren Werkstoff, z. B. rnit PVDF, konnen die Nachteile von PFA kompensiert werden, so dal3 auch PFA-Ventilkorper fur Betriebsdriicke bis 10 bar und -temperaturen von mehr als 100 "C hergestellt werden konnen. In umfangreichen Versuchsreihen wurde jedoch festgestellt, dal3 schon bei Nennweiten ab 15 mm oder bei besonderen mechanischen Anforderungen, wie z. B. beim Clamp-AnschluB, in der Ummantelung ein Fiillstoff erforderlich ist. Dafiir kommen Glasfasern, Glaskugeln, Kohlefasern, Kohlepigmente etc. in Frage. Durch die Befullung rnit Glasfasern oder -perlen

69

wird scheinbar eine hohere Festigkeit erreicht, doch ein mogliches Ausschwemmen von Glasteilen aufgrund der zu groBen Unterschiede in der Obefflachenspannung beider Werkstoffe spricht gegen einen technischen Einsatz. Unmittelbar nach dem Verspritzen haften beide Werkstoffe in ausreichendem MaBe aneinander, jedoch schon nach kurzer Zeit beginnt sich das PFA von der Obefflache der Glasfasern bzw. -perlen zu losen. SchlieBlich lost sich der gesamte Verbund auf, und das PFA ist nur noch rnit Glas gefullten Lochern versehen. Durch die Kombination von PVDF und Kohlefasern hingegen entsteht ein homogenes Gefiige, in dem beide Werkstoffe harmonieren und der erforderliche hohe Grad an Stabilitat erreicht wird. Langjiihrige Testserien und Erfahrung in der Praxis erlauben den SchluB, dal3 die Werkstoffkombination PVDFlKohlefaser zur Stabilisierung von PFA-Inlinern die derzeit ausgereifteste Lijsung ist. Abb. 2-21 zeigt ein Ventilteil aus einer Kombination von PFA und PVDF. Deutlich sichtbar besteht es aus zwei vollkommen unterschiedlichen Werkstoffen. Da PFA eine hohere Schmelztemperatur als PVDF besitzt, wird zunachst der Inliner gespritzt. AnschlieBend wird dieses Inlinerteil in eine neue SpritzgieBform eingelegt und erst dann mit dem kohlefaserverstkkten Korsett ummantelt, also in genau umgekehrter Reihenfolge wie bei der Werkstoffkombination Metal1 rnit Kunststoff-Auskleidung. Diese zukunftsweisende Werkstoffkombination verursacht eine schwarze Tonung des Ventilkorpers, die jedoch auch als Vorteil betrachtet werden kann, denn im Rohrverbund lassen sich die Absprerrorgane und Stellglieder aufgrund der Farbe schnell lo-

Abb. 2-21. Schnittbild eines Membranventilkorpers aus PFAPVDF.

70 Werkstoffe in der Ventiltechnik kalisieren. Ein Einfarben der schwarzen VentilauBenkorper wurde eine Verunreinigung des homogenen Gefuges bedeuten. Auljerdem fiihrt die Zugabe von Farbpigmenten automatisch auch zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften. Man mu13 sich also zwischen technisch optimaler Losung oder optisch schoner Variante entscheiden.

2.6 Dichtwerkstoffe und Elastomere In diesem Abschnitt werden insbesondere die Elastomere als Dichtwerkstoffe abgehandelt. BewuBt wird hier auf die Erlauterung der unterschiedlichsten Metalle oder Kunststoffe als Dichtwerkstoff verzichtet. Hinweise auf die Metalle finden sich in Abschnitt 2.2. und Hinweise auf Kunststoffe finden sich in Abschnitt 2.4.

Zwischenprodukt Benzol, auch Styrol werden unter Zusatz von Wasser, Emulgatoren und Katalysatoren emulgieriert, so daB ein Gemisch kleinster, dicht aneinander angelagerter Tropfchen entsteht. In einer weiteren Reaktion wird diese Emulsion polymerisiert und es entsteht synthetische Latexmilch. Ebenso wie bei Naturkautschuk wird auch bei synthetischem Kautschuk der feste Bestandteil nach Koagulation ausgeschieden. Seit den 40er Jahren gewinnt der synthetisch hergestellte Kautschuk zunehmend an Bedeutung. Sein Anteil weltweit liegt heute bei 60%. Durch die besonderen Eigenschaften von Naturkautschuk wird dieser jedoch durch den synthetischen Kautschuk nie ganz verdrangt werden.

Kautschuk ist plastisch - Gummi ist elastisch Naturkautschuk ist, wie von Kaugummi bekannt, ein klebriges, zahes und plastisches Material mit sehr langen, nachgiebigen und biegsamen Molekulketten. Unter Krafteinwirkung gleiten diese aneinander vorbei. Wird die Kraft zuriickgenommen, so bleibt der verformte Zustand bestehen (Abb. 2-22).

2.6.1 GummiKautschuk Lange Zeit war Naturkautschuk der ausschliel3liche Basisrohstoff fur Gummi in der Industrie. Er wird aus dem Saft des Gummibaumes (Hevia Brasilianisis) gewonnen. Trotz seines Namens befinden sich die groBten Kautschukplantagen in Asien. In die Rinde des Gummibaumes werden Rillen eingekerbt, die in ein SammelgefaB munden. Die austretende Gummimilch (Latex) enthalt ca. 35 9% Kautschukbestandteile. Durch die Zugabe von Saure fallen diese aus (sie koagulieren). Das eingedickte Rohmaterial wird anschlieljend gewalzt, getrocknet und teilweise auch gerauchert sowie geprel3t. Seit der Jahrhundertwende wird Gummi auch kunstlich hergestellt. Der sogenannte synthetische Kautschuk ist ein Erzeugnis der organischen Chemie mit Rohol als Ausgangsprodukt, speziell mit Schwerbenzin (Naphtha), welches beim Spalten (Cracken) des Rohols in der Raffnerie entsteht. Die eigentlichen Basisprodukte des synthetischen Kautschuks, namlich Ethylen, Propylen, Butadien und, uber das

Abb. 2-22. Schematische Darstellung von Molekulketten in Naturkautschuk. Nach der Zugabe bestimmter Stoffe konnen bei einem Vulkanisationsvorgang die Molekulketten fest miteinander verknupft werden. Aus dem plastischen Kautschuk wird ein elastischer Gummi. Wird nun eine Kraft darauf ausgeubt, so konnen die Molekulketten nicht mehr aneinander vorbeigleiten, sie verformen sich lediglich. Wird die Kraft zuruckgenommen, so kehren die Molekiile in ihre ursprungliche Lage zuruck (Abb. 2-23).

Dichtwerkstoffe und Elastomere

71

2.6.3 Elastomere

Abbe 2-23. Schematische Darstellung von Molekulketten in Gummi.

2.6.2 Thermoplasten Thermoplasten sind Kunststoffmassen, die sich durch W b n e - und Krafteinwirkung verformen lassen. Nach Uberschreiten der Erweichungstemperatur wird der Werkstoff fliel3fahig. Beim Abkuhlen unter diese Temperatur erstarrt er wieder. Dabei

Abb. 2-24. Schematische Darstellung von Molekulketten in Thermoplasten.

Beim Elastomer handelt sich um die urspriinglich plastisch verformbare Kautschukmasse, die durch Wbneeinwirkung vernetzt wurde (Abb. 2-23). Durch diesen Vulkanisationsvorgang erhalt der Kautschuk Elastizitat. Vulkanisation ist ein chemischer ProzeB, durch den die Kautschukmolekiilketten untereinander verkniipft werden. Erneute Wbneeinwirkung macht das Material nicht wieder verformbar. Die wichtigsten Merkmale der Elastomere sind ihre Dehnungs- und Ruckfederungseigenschaften, die auch bei thermischer und mechanischer Langzeitbeanspruchung bestehen bleiben.

2.6.4 Thermoplastische Elastomere Bei diesen Werkstoffen sind elastische Polymerketten in thermoplastisches Material eingebunden. Die Herstellung geschieht bei einem rein physikalischen Prozel3 unter Kombination von hohen Kraften, Wbneeinwirkung und anschliel3ender Abkuhlung. Obwohl keine chemische Vernetzung durch eine zeit- und temperaturaufwendige Vulkanisation wie bei den Elastomeren notwendig ist, haben die hergestellten Teile aufgrund ihrer besonderen Molekiilstruktur (Abb. 2-25) doch gummielastische Eigenschaften. Eine erneute Erwarmung sowie Krafteinwirkung fiihrt zur erneuten Aufschmelzung und Verformung des Werkstoffes. Deshalb sind thermoplastische Elastomere weitaus weniger thermisch und dynamisch belastbar als Gummi. Thermoplasti-

handelt es sich um einen rein physikalischen ProzeB, ohne chemische Umwandlung oder Vernetzung. Durch erneute Warmeeinwirkung ist der Verformungsprozel3 wiederholbar. Man unterscheidet teilkristalline Thermoplasten (PP, PA, PE) von amorphen Thermoplasten (ABS, PS, PC) (Abb. 2.24).

Abb. 2-25. Schematische Darstellung der Molekulstruktur von thermoplastischen Elastomeren.

72

Werkstoffe in der Ventiltechnik

sche Elastomere sind also keine Ersatzprodukte fur Gummi, sondern vielmehr eine Erganzung, welche die Vorteile bei der Verarbeitung von Thermoplasten mit den Werkstoffeigenschaften der Elastomere verknupft.

2.6.5 Prufverfahren fur Elastomere

und Gummis Um einen gleichbleibend hohen Qualitatsstandard zu sichern, ist eine standige Mischungskontrolle der einzelnen Bestandteile unbedingt notwendig. Gepriift werden die Rohstoffe, Kautschukmischungen und Vulkanisate. Vergleichbare Untersuchungsergebnisse erhalt man durch exakt definierte Priifmethoden und Prufkorper. Die DIN-Vorschriften sind fur Deutschland bindend. Neben der DIN-Norm wird aber auch die amerikanische ASTM-Norm als MaBstab herangezogen. Alle nachfolgend aufgefiihrten Priifverfahren werden bei +20 "C durchgefuhrt, nur so ist ein tatsachlicher Vergleich der Priifergebnisse moglich.

Zugfestigkeitsmessung, Bruchdehnung und Spannungswert (DIN 53 504) Als Zug- oder ReiBfestigkeit wird die Kraft bezeichnet, die notwendig ist, um einen Priifkorper zu zerreisen. Sie wird in N/mm2 angegeben. Die Langenanderung des bis zum ZerreiBen gespannten Probekorpers, gemessen in Prozent der urspriinglichen Probekorperlange, wird Bruch- oder ReiBdehnung genannt. Der Spannungswert schliel3lich ist die Kraft in N/mm2, die erforderlich ist, um den Probekorper um 100, 300 % usw. zu dehnen. Als Probekorper dienen exakt definierte Normringe oder Normstabe. Die Messung erfolgt unter Verwendung einer Zugpriifmaschine, die den Korper rnit einer konstanten Vorschubgeschindigkeit ausdehnt. Das Priifergebnis wird mittels eines Schreibers aufgezeichnet.

WeiterreiBwiderstand (DIN 53 507 und 53 515) Als WeiterreiBwiderstand wird die Kraft bezeichnet, die ein Vulkanisat mit einer Schnittverletzung dem WeiterreiBen entgegensetzt. Er wird in N/mm2 ausgedruckt und ist rnit einer Zugpriifmaschine nach zwei Methoden ermittelbar. namlich

Harteprufung nach Shore (A/D, DIN 53 505) 0

Als Harte bezeichnet man den Widerstand, der einem eindringenden Gegenstand durch einen Korper entgegengesetzt wird. StandardmaBig wird die Harte bei Elastomeren rnit einem Shore-A-Priifgerat gepriift. Eine Kegelstumpfnadel dient als Priifkorper. Sie wird durch eine Feder in die Gummioberflache eingedriickt. Je tiefer die Nadel in den Gummi eindringen kann, das heiBt j e weicher der Gummi ist, desto geringer ist der Zeigerausschlag auf einer MeBskala von 0" Shore-A bis 100" Shore-A. Der ideale MeBbereich eines solchen Priifgerates nach Shore-A liegt zwischen 10 und 90" Shore. Hartere Mischungen wie z. B. Hartgummi werden rnit einem Gerat nach Shore-D gemessen. Es hat eine spitzere Nadel und eine starkere Feder.

0

der Streifenprobe (DIN 53 507) oder der Winkelprobe nach Graves (DIN 53 5 15)

Beide Verfahren unterscheiden sich in der Art des Priifkorpers. Bei der Streifenprobe wird ein ca. 30 mm tief eingeschnittener Gummistreifen, bei der Graves-Methode hingegen ein gewinkelter Probekorper verwendet. Der Begriff Strukturfestigkeit dient in der Praxis haufig als andere Bezeichnung fur den WeiterreiBw iders tand.

Ruckprallelastizitt (DIN 53 512) Die Riickprallelastizitat ist ein Ma13 zur Beurteilung des Elastizitatsverhaltens von Vulkanisaten bei StoBbeanspruchung. Sie wird mittels einer mechanischen Schwingvorrichtung gemessen. Ein hangender Pendelhammer wird dabei um 90" angehoben

Dichtwerkstoffe und Elastomere 73

und anschlieaend auf die Gummiprobe geschwenkt. Die Elastizitat des Gummis bewirkt, daB der Pendelhammer zuriickprallt. Die Ruckprallelastizitat wird als Prozentsatz der gemessenen Riickprallhohe des Pendels, bezogen auf seine Fallhohe, angegeben. Eine iihnliche Vonichtung dient zur Messung der Kerbschlagzaigkeit von Metallen und Kunststoffen.

W m e , Sauerstoff, Ozon, Feuchtigkeit und energiereicher Strahlung altert. Diese Alterung auBert sich 2.B. durch Versprodung und RiBbildung. Zur Priifung der Hitzbestandigkeit beschleunigt man den Alterungsprozes kunstlich durch Lagerung in W k meschranken. AnschlieBend vergleicht man die nun vorhandenen Materialeigenschaften wie z. B. H&e, Zugfestigkeit, Bruchdehnung usw. mit den vorher vorhandenen.

Abriebsmessung (DIN 53 516) Die Widerstandsfahigkeit eines Vulkanisates gegen reibende Abnutzung ist der Abriebwiderstand. Abrieb ist infolge von Reibung auftretender Materialverbrauch bzw. VerschleiB. Insbesondere bei gleitenden Dichtringen aus Weichelastomer ist der Abriebwiderstand eine wichtige GroBe. Zur Bestimmung des Abriebes legt cine Gummiprobe unter einem AnpreBdruck von 1 kg auf einer sich drehenden Walze einen Reibweg von 40 m zuriick. Der Volumenverlust der Gummiprobe gibt AufschluB auf ihre Abriebfestigkeit, er wird in mm3 angegeben.

Druckverformungsrest (DIN 53 517) Nach Beendigung einer l a g andauernden, konstanten Verformung wird die Restverformung eines Vulkanisates a h Druckverformungsrest definiert. Dabei wird gemessen, wieviel sich der verpreate Probekorper nach einer gewissen Zeit der Entspannung nicht mehr zuriickbildet. Die Angabe erfolgt als Verhaltnis der nicht mehr zuriickgebildeten Strecke zur zusammengedriickten Strecke und wird in Prozent angegeben. Die Priifung wird auBer bei Raumtemperatur auch bei tieferen und/oder hoheren Temperaturen und unterschiedlichen Beanspruchungszeiten durchgefiihrt. Die iiblichen MeBbedingungen liegen bei 72 StundenRaumtemperatur und 24 Stunded70 "C. Eine weitere andere gangige Bezeichnung fur Druckverformungsrest ist Compression-Set.

HeiRluftalterung (DIN 53 508) Gummi ist ein organisches, reaktionsf&iges Produkt, welches unter dem EinfluB von Sonnenlicht,

Verhalten gegenuber Gasen, Dampfen und Flussigkeitend (DIN 53 521) Vulkanisate, die olen, Lijsungsmitteln, SIuren, Laugen, Wasserdampf, Gasen oder ahnlichen Kentaktmedien ausgesetzt sind, v e r ~ d e r nnach einiger ihre urspriinglichen Eigenschaften. Das ist grofiter Bedeutung, da Elastomere als Dichtungen bei den unterschiedlichen Funktionsprinzipien direkten Kontakt mit den Medien haben. Die Aufnahme Medien und das Herauslosen Mischungsbestandteilen aus dem Elastomer fuhrt zu einer Quellung. Die mechanischen Eigenschaften werden dadurch beeintrachtigt. Zur Ermittlung des AusmaSes dieser Beeintrachtigung setzt man die Vuikanisate fur eine gewisse Zeit bei bestimmten Temperaturen den Kontaktmedien aus. Die Resultate sind in der Bestandigkeitsliste aufgefiihrt (Kapitel 5.3).

Vulkanisation Erwiirmt man Kautschukmischungen, so gehen sie vom plastischen in den elastischen Zustand iiber. Diesen Vernetzungsvorgang bezeichnet man als Vulkanisation. Die wichtigsten Parameter bei der Vulkanisation sind die Temperatur und die Zeit. Beide miissen so aufeinander abgestimmt werden, dal3 der zu fertigende Artikel optimal vernetzen kann. Um einen angestrebten Vulkanisationsgrad zu erreichen, ist bei gegebener Vulkanisationstemperatur eine bestimmte Erwiirmungszeit erforderlich. Eine Faustregel besagt, dal3 im Bereich von 140 "C bis 170 "C eine Temperaturerhohung von 10 "C die Halbierung der erforderlichen Heizdauer bewirkt. Aus Griinden der Wirtschaftlichkeit ist man natiir-

Tafel 2-10. Ubersichtstabelle - Dichtelastomere.

Statische und Dynamische Abdichtungen 75

lich an moglichst kurzen Vulkanisationszeiten interessiert und strebt daher kiirzer zu beheizende Mischungsqualitaten mit hohen Vulkanisationstemperaturen an. Diese konnen aber nicht beliebig gesteuert werden. Ausschlaggebend sind: 0 Art und Dimension des zu vulkanisierenden Artikels: Dickwandige Produkte miissen bei relativ niedriger Temperatur lange geheizt werden, um gleichm%iges Durchvulkanisieren zu erreichen. FlieBfhigkeit und Vulkanisationsgeschwindigkeit der Mischung: Je ,,schneller" eine Mischung eingestellt ist, desto groaer ist auch die Gefahr der vorzeitigen Anvulkanisation. Art der Vulkanisation: Bei einer Formvulkanisation ist die Warmeiibertragung besser als bei einer Kesselvulkanisation, z. B. in HeiBluft. Maximale Vulkanisationstemperatur der zur Verfugung stehenden Verarbeitungsanlage. Entformen: Bei hoheren Temperaturen ist das Entformen erschwert. Haufig erreicht man das Optimum der verschiedenen Eigenschaften vulkanisierter Artikel nach recht unterschiedlichen Heizzeiten. Die hochste Zugfestigkeit und Bruchdehnung erreicht man bei einem niedrigeren Vulkanisationsgrad als die maximale Elastizitat und den besten Druckverformungsrest. Das bedeutet, daB unterschiedliche Vulkanisationsbedingungen zu wahlen sind, will man aus ein und derselben Mischung verschiedenartige Produkte mit unterschiedlichen Einsatzbedingungen herstellen.

2.7 Statische und dynamische Abdichtungen Die unterschiedlichsten Dichtungsvarianten haben ihre Existenzberechtigung, da eine einzige Abdichtungsart nicht fur alle Einsatzfalle zu verwenden ist. Leider werden aus Kostengriinden haufig ungeeignete Dichtungsvarianten in Konstruktionen integriert. Dies hat zur Folge, dal3 zwar zunachst eine Abdichtung erzielt wird, allerdings schon nach relativ kurzer Zeit die Anlage durch gewohnlichen VerschleiB undicht wird.

Prinzipiell wird zwischen sogenannten statischen und dynamischen Abdichtungen unterschieden. Bei den statischen Abdichtungen handelt es sich beispielsweise um Flachdichtungen jeglicher Art. Diese konnen aus Hartfaserwerkstoff, Gummi, Teflon oder sonstigen Werkstoffen hergestellt sein. Das wesentliche Merkmal einer statischen Abdichtung ist, daB sie fur bewegliche Teile ungeeignet ist. Auch 0-Ringe ziihlen zu den statischen Dichtungen. Sie mussen mit einem MindestanpreBdruck an den Dichtflachen anliegen. Werden bewegte Teile mit 0-Ringen abgedichtet, so wird schon nach relativ kurzer Zeit, abhangig von AnpreBdruck und Oberflachenrauheit der bewegten Teile, soviel Werkstoff vom 0-Ring abgerieben, daB der durch den Werkstoffverlust verringerte AnpreBdruck nicht mehr zur Abdichtung ausreicht. So gut 0-Ringe fur starre Dichtfunktionen auch sind, fur die Abdichtung bewegter Teile sind sie ungeeignet. Sind die abzudichtenden Bauteile allerdings von Schmierstoff (Hydraulikol) umspiilt, und sind die Obefflachen von hoher Qualitat, so sind 0-Ringe dennoch bedingt einsetzbar (z. B. in Hydraulik-Steuerventilen). Die dynamischen Abdichtungen zeichnen sich dadurch aus, daB sie aufgrund ihrer Geometrien auch nach einem erhohten VerschleiB noch eine dichtende Wirkung besitzen. Es konnen Lippenringe, Quadringe sowie wei tere spezielle Arten von Formdichtungen dazu gezahlt werden. Durch ihre Geometrie bedingt kann das Betriebs- oder Steuermedium Druck auf sie ausuben. Der Dichtwerkstoff wird ganz gezielt gegen die abzudichtenden Flachen gepreBt. Das durch VerschleiB abgeriebene Dichtmaterial wird von durch den Betriebsdruck nachgeschobenem Dichtmaterial ersetzt. Durch die Optimierung der abzudichtenden Oberflache, z. B. durch Polieren, Rollieren, Lappen und durch den richtigen Einsatz einer dynamischen Dichtung, kann die Standzeit eines Ventilantriebes erheblich verlangert werden. Es sollte daher stets darauf geachtet werden, da13 die in Ventilen verwendeten Abdichtungen fur ihren jeweiligen Verwendungszweck geeignet sind. Beispiele fur statische bzw. dynamische Dichtungen zeigen die Abb. 2-26 bis 2-28. Der 0-Ring (Abb. 2-26) ist eine statische Dichtung. Durch ausreichendes Verpressen an seiner

76 Werkstoffe in der Ventiltechnik

0-Ring-Dichtung

Quadringdichtung

(statisch)

(dynamisch)

0-Ring aus Elastomer

Abb. 2-26. Prinzip der 0-Ring-Dichtung. Schon nach geringer Abnutzung reicht der anstehende Druck aus, urn den 0-Ring von der Dichtflache wegzupressen.

Abb. 2-28. Prinzip der Quadringdichtung. Der anstehende Druck prel3t die Wulste gegen die zu dichtenden Flachen.

lippen ring-Dichtung

Formdichtung

(dynamisch)

(dynamisch) Stutzring

i c

a0

Formdichtring

Abb. 2-27. Prinzip der Lippenring-Dichtung. Der anstehende Druck kann auch nach mechanischem Abrieb die Dichtung gegen die Dichtflachen pressen.

Abb. 2-29. Prinzip der Formdichtung. Der entstehende Druck preBt die Flanken gegen die zu dichtende Flache.

Ober- und Unterseite wird Dichtheit erzielt. Wird jedoch durch das Hin- und Herschieben Material abgetragen, wirkt die Kraft des anstehenden Betriebsoder Steuerdrucks auf die 0-Ring-Radien, der 0Ring wird von der zu dichtenden Flache weggeprel3t und undicht. 0-Ringe eigenen sich daher nur fur feste, statische Verbindungen oder fur wenig und

schwach bewegte und dabei gut geschmierte Teile. Der Lippenring (Abb. 2-27) oder auch Doppellippenring ist eine klassische, dynamische Abdichtungsvariante. Der Betriebs- oder Steuerdruck greift in die Dichtungsgeometrie ein und driickt die beiden Flanken des Lippenringes gegen die abzudichtenden Flachen. Dabei kann auch ein grol3erer Material-

Statische und Dynamische Abdichtungen

abrieb durch das Nachdriicken der Flanken ausgeglichen werden. Der Doppellippenring ist ein nach zwei Seiten abdichtender Lippenring. Der Quadring (Abb. 2-28) ist wie der Lippenring eine dynamische Dichtung. Allerdings ist der Quadring von vornherein zur Abdichtung nach beiden Seiten geeignet. Auch hier driickt das Betriebs- oder Steuermedium die Dichtung in die Dichtungsgeo-

77

metrie hinein, so daB die Krafte nach auBen an die abzudichtenden Flachen wirken. Weitere dynamische Dichtungsvarianten wie z. B. der ,,Dachdichtring" sind haufig an beweglichen Teilen mit langem Hub eingebaut. Meist sitzen bei dieser Dichtungsvariante mehrere Dichtungen hintereinander. Ein typisches Anwendungsbeispiel hierfur ist die Spindelabdichtung von Sitzventilen.

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3 Funktionsprinzipien und besondere Merkmale

3.1 Die Industrialisierungsund Ventilgeschichte sind eng verknupft Das Wissen urn eine Funktion ist nichtsbedeutend, wenn die geeigneten Mittel zur Umsetzung dazu fehlen. Schon sehr friih wurde erkannt, daB man sich die Arbeit erleichtern kann, indem man auf vorhandene Krafte zuriickgreift. Beispielsweise wurde die Wasserkraft genutzt, um Muhlen jeglicher Art zu betreiben. Ob Sagemuhlen, Hammermuhlen oder Muhlen zum Mahlen von Getreide; stets wurden sie in unmittelbarer Nahe zum flieBenden Wasser gebaut. Durch einfache Absperrmechanismen wie Schieber oder Wasserweichen konnte der Wasserstrom abgesperrt, gedrosselt oder geoffnet werden. Das Miihlrad, durch die Wasserkraft angetrieben, diente als Motor fur eine lange Kette mechanischer Kraftiibertragungs-Mechanismen. Im Zeitalter der Damphaft muBten allerdings Rohre sowie Absperrmechanismen geschaffen werden, die dieser neuen, groBen Kraft standhielten. Neue, geeignete Werkstoffe mufiten gefunden werden. Bearbeitungsmethoden fur diese Werkstoffe muOten entwickelt werden und nicht zuletzt muaten die neuen Ventile dicht sein. Im biologischen und medizinischen Bereich wurde die Makro-Welt der Kleinstlebewesen entdeckt und studiert. Chemische Vorgiinge wurden

entdeckt und kiinstlich nachvollzogen, in Laborversuchen wurden kiinstliche Werkstoffe erzeugt. Durch die groBen Kriege des 20. Jahrhunderts stark beschleunigt, wurden Wege gefunden, diese Erkenntnisse in die Tat umzusetzen. Stets das Ziel vor Augen, dem Gegner immer eine Nasenlange voraussein zu miissen, ubertrafen sich alle Sparten der Wissenschaft, Verfahrens- und Produktionstechnik. Nachdem die jeweiligen wissenschaftlichen Grundlagen und die Verfahrenstechnologien entwickelt waren, muRten nun Wege gefunden werden, eine Massenproduktion zu realisieren. Die Anforderungen an die erforderlichen Anlagen bildeten die Grundlage an die Zulieferindustrie der Anlagenbauer. Mit der Industriegeschichte eng verkniipft ist die Ventilgeschichte und nur diejenigen Ventilbauer, die bereit sind, die immer neuen Anforderungen an ihre Produkte zu erkennen und zu akzeptieren, konnen in dieser schnellebigen Zeit iiberleben. Leider profitieren auch Kopisten und Nachbauer von den teuren und langwierigen Entwicklungen der dynamischen Ventilhersteller. Allerdings fehlt gerade diesen Kopisten oftmals das notige Wissenspotential. Der lange Weg des Erkennens, der Suche nach Problemlosungen und der Optimierung der Systeme fehlt in diesen Fallen fast vollstandig. So kommt es haufig zu Fehlinterpretationen oder Falschauslegungen. Es sollte daher in der Technik allgemein darauf geachtet werden, dal3 der ProzeS, das Verfahren, die Spielregeln bestimmt und nicht das Zulieferteil. Die individuelle Problemlosung ist gefragt.

3.1.1 Armatur oder Ventil Ein Blick zuriick in die Geschichte oder auf das Wesentliche genugt. den Unterschied zwischen Venti1 und Armatur zu erkennen. Sprachgebrauche, Branchen-Dialekte und Bequemlichkeit haben dazu gefiihrt, daB die Begriffe Armatur und Ventil bunt durcheinander gewirbelt werden. Aber beide Worte beschreiben unterschiedliche Dinge. Das Wort Armatur stammt aus der Friihzeit der deutschen Wehrtechnik - der Ritterzeit. Als Arniatur wurden die technischen Ausriistungsteile der Blechrustung bezeichnet. Es reichte nicht rnehr aus. einfach das Kettenhemd uberzustreifen und von dannen zu ziehen. Langwierige Arbeiten, die ohne Hilfestellung von dritten nicht moglich waren, muliten vollzogen werden. Schnallen, Gurte, Scharniere und Hilfsapparaturen wie z. B. Haltehaken fur Lanzen, Hebevorrichtungen usw. kamen zum Einsatz. Ein neues Wort hierfiir wurde gebraucht. Urspriinglich aus dem Lateinischen stammend wurde das Wort Armatur fortan fur die technischen Teile der Rustung verwendet. Im Lauf der Zeit wurde dieses Wort immer wieder auf neue Gegenstande iibertragen. Demnach gilt: Eine Armatur ist ein Ausriistungsteil, Bedienteil, Anzeigegerit und nicht zuletzt jegliche Art von Beschlag, - aber kein Ventil. Beim lnstallationsgewerbe in der Haustechnik findet man den Begriff Armatur ebenfalls. Hier ist er seinem geschichtlichen Ursprung am nachsten, da der Begriff Armatur zur Definition eines Beschlagteils in Badezimmern oder sonstigen hygienischen Einrichtungen verwendet wird. Er ist dort aber auch am weitesten davon entfernt, weil auch der Wasserhahn und die Mischbatterie als Armatur bezeichnet werden. Dies sind jedoch Ventile und keine Armaturen. Es soll nicht der Eindruck entstehen, dal3 das Wort Armatur in diesem Bereich fur den Wasserhahn verboten ist, es soll lediglich dahingehend sensibilisiert werden, vor einer neuen Begriffszuordnung dariiber nachzudenken, welche Aussage eigentlich getroffen werden SOIL Die nachfolgende Definition beschrankt sich auf den Anlagenbau/Maschinenbau und sie lautet:

Die Armatur ist ein Gegenstand oder Apparat, welcher innerhalb oder am Ende einer Verkettung von technischen Applikationen eine helfende, aus- oder angleichende oder eine anzeigende Funktion besitzt. So sind u. a. Hilfseinrichtungen, Hilfsanzeigen, mechanische Ubertragungseinrichtungen, manuelle Vorrichtungskomponenten usw. Armaturen. Ein Ventil hingegen ist stets in eine mediumsfuhrende Leitung integriert oder dient zur planmiifiigen Fuhrung von Medien. Eine Armatur kann sich auch innerhalb einer Verdrahtung befinden, deshalb wird nicht der Begriff Verrohrung sondern Verkettung benutzt. Ein Ventil zeigt nichts an, es dient nicht zur Messung irgendwelcher GroBen. Es hat immer dieselbe Aufgabe: Es steuert und regelt Medien jeglicher Art, egal ob gasformig, pulverformig, pastenformig, flussig, neutral, aggressiv.

Die Definition fur Ventil lautet also:

Das Ventil ist ein Gerat, welches innerhalb oder am Ende einer mediumsfuhrenden Leitung unmittelbar EinfluR auf Volumenstrom, Druck oder Mischungsverhaltnis eines oder mehrerer Medien nimmt. Beispiele fur Ventile sind Stell- und Regelglieder, Druck- und Volumenstromminderer, Mischer, Riickschlagsicherungen usw. Auch wenn im allgemeinen Sprachgebrauch oft die falschen Begriffe verwendet werden, ist es dennoch sinnvoll, darauf zu achten, die richtigen Begriffszusordnungen zu wahlen. Nur wenn auch die technische Sprache geptlegt wird, konnen Mifiverstandnisse vermieden werden.

3.1.2 Hahn, Klappe oder Ventil? Welches dieser Worte ist fur ein Ventil die richtige Bezeichnung? Diese Frage klingt zunachst unsinnig; - sie ist es aber nicht.

Die Indusrrialisierungs- und Ventilgeschichte sind eng verknupfi 8 1

Der Kugelhahn oder die Klappe sind Ventile. Die korrekte Bezeichnung fur die einzelnen Arten lautet daher: Kugelventil, Klappenventil, Sitzventil, Membranventil usw. Stets wird das wichtigste konstruktive Merkmal an erster Stelle benannt, gefolgt von dem Uberbegriff des Gegenstandes - Ventil. Sprachpflege fallt schwer und ist oft unbequem. Wer sich aber in dreiBig oder mehr Jahren auch noch verstandigen will, muf3 seine Sprache pflegen. In der englischen Sprache ist die Reihenfolge der Aussage im Fall von Ventilen stets korrekt: ball valve, globe valve, diaphragm valve, butterfly valve usw. Das Wort Klappe hat zwar unterschiedliche Bedeutungen, wenn aber der Begriff Klappenventil verwendet wird, so ist es unmifiverstandlich definiert. Dies wird auch am Beispiel des sogenannten ,,Kugelhahnes" deutlich. Es gibt Kugelfische, Kugelhagel und Kugelventile. Einen Kugelhahn ...? Wenn man uber Ventile spricht, sollte man auch sagen und schreiben was man meint. Naturlich ist im allgemeinen Sprachgebrauch, also in der Umgangssprache, vieles anders als in der technischen oder wissenschaftlichen Sprache. Wo es allerdings auf

die Vermeidung von MiBverstandnissen ankommt, muB die exakte Definition beachtet werden.

3.1.3 Gesamtubersicht - Ventilarten und ihre Merkmale Auf der Tafel 3-1 werden die wichtigsten Ventilarten aufgezeigt. Die Tafel umfaBt die Funktionsprinzipien, konstruktiven Merkmale sowie die Vorund Nachteile der einzelnen Ventilarten. Diese Aussagen basieren auf Standardausfuhrungen der einzelnen Ventilarten. Selbstverstandlich gibt es Sondervarianten und diese verfugen auch uber Merkmale, die uber die Aussagen dieser Tabelle hinausgehen. Ganz bewul3t wurden jedoch lediglich Standardvarianten herangezogen, um einen groben Uberblick zu verschaffen. Ventile werden zunachst wie folgt unterschieden:

HUBVENTILE Membranventil Sitzventil Schieberventil

SCHWENKVENTILE Klappenventil Kukenventil Kugelventil

Tafel3-1. Ubersichtstabelle iiber Ventile und deren Eigenschaften. Betriebstemperatur wcT/istoffabMIngig OC

prinzipien I

Klappenventil Kugelventil

I

gering

I

sauber

I

geringer hckverlust

mittelmaig bis schlecht

bis 50

bis 400

gering

sauber (Sonderausst. f. versch. Medien)

kein Druckverlust

mittelm3iBig

bis uber 600

bis 800 plus

Sitzventil

hoch bis sehr hoch

hochrein bis sauber

mittlerer bis hoher Druckverlust

bis sehr gut

bis 80

bis 300 plus

Membranventil

hoch bis sehr hoch

hochrein bis stark verschmutzt

niedriger bis mittlerer Druckverlust

gut bis sehr but

bis 20

bis 150 plus

Kiikenventi1

Tafel 3-2.Ventilarten-Gesamtiibersicht.

Verrtilarkn-GesamWbersicht Die in dieserTabelle aufgezeigtenWrte undAngaben beziehen sich nur auf marktoblicheStandardausfOhrungenund deren Maximalwerte. SonderausfOhrungensind nicht berOcksichtigt. Diese kOnnen auch auRerhalb der angegebenen Grenzen funktionstuchtig sein.

--

--

Schieberventil

I-

-

Ein flacher oder keilfbrmiger Schieberwird in den Volumenstrom eingetaucht. Der Schieber kann ein- oder mehrteiligsein

Durchflu6richtung:beliebig. Wahrscheinlich 1. Funktionsprinzip (Urventil).

$

direkter Durchgang geringer Druckverlust Standards for hohe DrOcke existent Flammensichere und tieftemperaturbestandigeAusfOhrungen existent

212~ege

Med'm: For saubere, neutrale, flOssige Medien

I

I--

-

nicht totraumfrei hohes Gewicht groCe Abmessung AbstOtzung der Rohrleitung nOtig Ablagerungen und Korrosion mOglich unbestandige Dichtheit im Durchgang relativ komplizierterAufbau von Antrieben aufwendige Wartung schlechte Regelbarkeit

hnwrllm DN In mm DN 20 bis 1000 mm

-

Der Schieber ist wie KOrperwerkstoff haufig aus Bronze oder sonstigen Kupferlegierungen. Der Schieberwirkt direkt dichtend gegen die Dichmllchendes KOrpers oder einer speziellen Dichtung

bis 600 bar gegen 0 meist aber bis 40 bar existent

I

minus 200% bis 800 % meist aber minus 40% bis 150%

+ +

I-

Meist handbetlltigt. aber auch motorgesteuert oder hydraulisch (gro6e Nennweiten) speziell

I--

Flansche und Steckmuffen

diverse Gu6- und StahlguBAusfOhrungen. In Ausnahmen auch Edelstahl.

I-

Wasserkreislaufe,Dampfkreislaufe, Petrochemie. Ehemals in Feuerwehrfahrzeugen. KommunaleWasserversorgung. Sonstige Anwendungen

Klappenventil

ioi .

kklbwrlrc,

vorkllhrcII--

Eine flache Scheibe wird zentrisch oder exzentrisch gelagerl im Volumenstrom geschwenkt

-

.,

Durchflu6richtung:beliebig

1

212-wege

Medien: flossig. gasfbrmig. neutral, aggressiv, relativ sauber

-

geringes Gewicht keine oder nur wenig Ablagerungen wenn geOffnet geringeBauhOhe leichter Einbau geringeWartung wenig mediumsberOhrteTeile sichere Scheiben- und Spindelabdichtung relativ geringer Druckverlust Flammensichereund tieftemperaturenbestandigeAusfohrungen existent

-

-

nicht totraumfrei fOr hohe DrOcke nicht geeignet nur fllr relativ saubere Medien begrenzteAnwendung bei hohen Temperaturen fOr Einslltze bei ROssigen Medien mit hohen Feststoffanteilen nicht geeignet relativ schlechte Regelcharakteristik Schwenkventile sind generellfllr relativ niedrige Schaltwechselgeeignet

Kkp.mrkblk DN 15 bis mehr als 3 Meter

bis zu 50 bar gegen 0. Entsprechende Ausfllhrung besonders gut f0rVakuumbetrieb geeignet

EPDM. FPM, PTFE, Hypalon, Perbunan, BUM. Naturgummi.In SonderausfOhrungenauch Metall gegen Metall (dabei allerdings nicht 100% dicht)

Hand-. fremdmedien- und motorgesteuert

minus 200% bis plus 400 % meist aber minus 20% bis plus 150%

GrauguS, SphBroguB, Nirogu6. StahlguB, Aluminiumlegierungen.Titan, Messing, PVC. PP. WDF, PTS, GFK, PEEK

AnrohFlansche,Zwischenflanschbauweise, Monoflansch, in kleineren Nennweiten auch Gewindemuffe und in KunststoffausfOhrung Armaturenverschraubungen mit Bundbuchse

Nahezu alle Einsatzgebiete wo keine stark venchmutzten Medien und relativ hohen Temperaturen sowie niedrige Schaltwechsel gefordert sind

Kukenventil \

DurchnuMchtung: beliebig.

t

I-

,

212-Wge

Eln zyllndrischer oder kegebrmiger RundkOrper ist mit einem oder mehreren Kanalen versehen und wid In einem geometrisch angeglichenen Lagerbett geftlhrt. Die Abdlchtung erfolgt durchWerkstoffabgleichung und Druck des KOkens ins Lagerbett. Durch Schwenken des KOkens werden dieWege hi,bm. verSpent.

- nlchttotreumfrel - einfache Konstruktlon - freler Durchgang (212-Wege) - hohes Gewicht - geringer Druckverlust (212- - Schwenkventile sind ge-

Wegel einfache Handhabung

- leichter A u b u von Antrieben - flammensichere und tieftem-

-

peraturbestandlgeAusfOhrungen existent

'

-

312-Wege Modkn: flassig, begrend auch Gase, neutral. aggressiv und sauber, nicht aushartend

I

~ W l w I l m

I

bis 50 bar gegen 0

DN 4 bis 100 mm

-

nerell nicht Mr hohe Schaltwechsel ausgelegt, insbesondereKOkenventile. standardma6ig relativ schlechte Regelcharakterilk nicht ftlr aushertende oder krlstalllsierende Medien geelgnet hoher Verschlel6

minus 200 % bis + 800 % meist aber minus 10% bis + 100%

Diverse Gu6arten: Graugu6, StahlgU6, SphArogu6, Nimstahl, PVC. PP, PVDF, PTFE. Diverse Metallkdrper mlt Kunststoffauskleidung, Glas

#ryrcyllk Das Kaken wird in seiner Geometrie dem KOkenlager angeglichen. so da6 durchVerpressen mischen belden Eiementenelne Dichtheit erzlelt wlrd. Voraussetrung ist Formgenaulgkelt und gutes Lagewerhalten beiderTelle

Petrochemle,petrol, Chemie, technlsch veraltetes Funktionsprlnzlp und schneil undicht, daher nur Mr einfache, ungef8hrkhe Anwendungsberelche empfehlenswert. KlassischesAnwendungsgebiet sind kleine Saugvergaser von Ottomotoren bia 50 ccm. In den USA In der Chemie sehr popular

Hand-, fremdmedien- und motorgesteuert

Kleinere Nennwelten Gewindemuffeoder Gewindestutren (In Kunststoff); grO6ere Nennwlten ausschlle6lich Flansche

Elne Kugel 1st mlt einem oder mehreren Kanalen versehen und wlrd in einem geometrlach angeglichenenGehause durch Gleitringe geftlhrt. Durch Schwenken der Kugel werden die W e frei, bm. versperrt

- freler Durchgang (212-Wege) - nicht totraumfrel - hohes Gewicht - geringer Druchrlust (212- Schwenkventlie sind gee) nerell ftlr hohe Schalt-W einfache Handhabung wechsel nicht geeignet - leichter Aufbau von Antrieben - in gro6en Nennweiten re- Produktpalette fOr hohe lativ teuer DrUcke existent - Fiammensichereund tieftem-

Kugelventil -m---

-mmmmm-

Dumhnu6rlchtung: meist beliebig.

peraturbestandlgeAusfllhrungen existent

212-Wege

312-Wege Median: flossig, gasmrmig, neutral, aggressiv, sauber. nicht aushertend

DN 4 bis 1500 mm

bis 500 bar gwen 0 meist aber bis 50 bar

Meist diverse Fluorkunststoffe Creflon'), Keramiken, Nitrilkautschuk (NBR), Fluorsllikonkautschuk, Reinstelastikgraphit, Arguloy (Nickeileglerung),Lyton (Polymer), POM (Polyoxymethylen)

Hand-, fremdmedien- und motorgesteuert

minus 275% bls plus 800% meist aber minus 40% bis pius 200%

I-

KleinereNennweiten: Gewindemuffe oder In Kunststoff auch Annaturen-Verschraubungen, mit Bundbuchse. Gro6e Nennweiten: Flansche und Anschwei6kdrper

I-

Dhrerse Edeistahilegierungen, (Niro) Stahlgu6, Graugu6, Aluleglerungen,Titan. Messing, Sph(Lrogu6,W C , PP, PTFE, PVDF

Kleine Nennweiten finden slch In alien Gebieten. Die g m k n NennwettenIn Mineralblfbrderung, Petrochemie, Papierherstellung, Wasser-Gro6systeme

hmlmwdm Eine Membranewird senkrecht auf einen zum Volumenstrom queriiegendenDichtsteg aufgedrOcM

-

Tiefsil- und MittelstegausfOhrung. Dieliefsiiusmhrungist in dieser Tabelle nicht berflcksichtigt. DurchClu0rlchtung: beliebig. Median: flossig, pasten- und gasfbrmig, sauber bis stark verschmutzt. Neutral oder aggressiv. EntsprechendAusfOhrung auch fur hochreine Medien geeignet

B

- vielseitigsteVariabilitat - fllr hochrelne bis stark ver-

-

schmutzte Medien geeignet durch senkrechte Querschnittsverlnderunggut zum Regeln geeignet kleine EinbaumaBe universe11einsetzbar zuverlassige Dichtheit fllr hohe bis sehr hohe Schaltwechsel geeignet totraumfrei und sterilisierbar strOmungsgOnstige Geometrie

-

-

relativgeringe Betrlebstemperatur relativ geringe BetriebsdrOcke leichte Druckverluste als Betriebsdruck zlhlt die Summe der beidseitig anstehenden Anschlufb drflcke

2/2-Wege

-DNkrMn DN 4 bis 300 mm

Dkhlm#ock Elastomere: EPDM, NBR, FPM, Butyl, Hypalon. NBR, Sllikon oderTeflon PTFE/ PFA

kbClbrYlaec#krh.C bis 20 bar einseitig oder 10 bar beidseitig anstehend

minus 20 OC bis max. plus 150OC

krlrkk.rbn

kmMpll)ucm

Hand-. fremdmedien- und motorgesteuert

Gewindemuffe,Gewindestutzen mit Armaturenverschraubung, Klebe- bzw. SchwelBmuffe, Klebe- bzw. SchweiBstutzen, Flansche, SchlauchklemmanschluB, Clamp-AnschluB, Milchrohr-Verschraubung

IkllrpwwII#p(k GrauguB, SphBroguB, Stahlgu6, Nirogu6, Niroschmiedestuck, Sphlrogu6 mit PP oder PFA Auskleidung. GrauguB mit diversen Elastomerbeschichtungen. GrauguB und SpharoguB mit Glasbeschichtung.PVC, PP, ABS, CPVC, PVDF, PFA

-

-

-

-

in allen Bereichendes Anlagenbaus insbesonderein biotechnologlschen Anlagen wie z. B.: Fermentation,Genforschung, Lebensmittelund Getrlnkeindustrie, Pharmazie usw. Chemie (alle Bereiche) Reinstmedienzumhrung (z. B. Mikrochipherstellung) und vide andere Bereiche

ABbdmdm

Durchflu0rlchtung:vorgegeben Medlan: sauber, flossig, gasfbrmig. meist neutral, bedingt aggressiv Mehrwege-AusfOhrungzum Steuern von fremdmediengesteuerten Gerlten

NanndbnDNInrmn

-

DN 0.25 bis 20 mm

diverse Elastomere,Fluorkunststoffe. Graphit, Keramik und Metall-Legierungen

Ein funktionsbedingtgeformter Kolben wird in einem Gehause, welches mit mehreren AnschlOssen versehen ist, entsprechend der gewonschten Durchflu6richtungverschoben. Durch das Blockieren. bzw. freilegen vOn KanBlen. steuert der Kolben das Betriebsmedium

-

-

Mehrwege-Funktionen,daher Einflu6nahme auf verschiedene Steuervorglngezur selben Zeit mdglich platzsparende Bauweise Klr kleine bis sehr hohe BetriebsdrOckeexistent

kb#rdrlk(uInkr bis 500 bar und sogar darOber

bis + 300 OC meist aber bls + 100OC

mlbbmwb

Almwamm

elektromagnetisch, Handantrieb. Pmportionalantriebe. z. B. Schrittmotorenusw.

Gewindemuffe,Hohlschrauben, Verflanschungen. KontaktblOcke

-

Medien mOssen sauber sein Medien kOnnen nur bedingt aggressiv sein

-

diverse Kunststoffe,diverse Metallgflsse, in Sonderfellen auch Sonderlegierungen

Vorsteuelventlle Mr fremdmediengesteuerteVentllantrkbe. FOr Zylinder und andere GerBte der Fmeumatikund Hydraulik. Im gesamten Maschinenund Anlagenbau

- --

SitzventiI --uummm

- gro6e Abmessungen - gute Dlchtheitdutch KontaM - nlcht totraumfrel ohne Relbung - Durchflu6rlchtungvorge- als Regehrentil optimal

EinTellerwtrd miltels elner Spindel auf einen Dichtsltz herabgedrlldct. Be1 Regelausmhrungenwird an Stelle einesTellers eln Regelkegel als Dlchtelement benutzt. Ausfohrungen m l langen HOben sind for Regekwecke bestens geeignet

Wkn:sauber, neutral, aggressk,flOssig, gasfdrmlg

geeignet (ie Ausmhrung)

geben

- for relatk hohe Temperaturen - .WasserschlBge' moglich - hoher Druckverlust und DrOcke - InsbesondereMr Gase -

8 I+

geeignet Mr hohe bis sehr hohe Schaltwed\sel

2f2-Wege

312-Wege

DurchfluBrlcMung:vorgegeben

DN 1 bls 150 mm

bis 300 bar m e n0 melst aber bis 40 bar

M E . diverse Elastomere, Nlm8bhl

Hand-, fremdmedlen motorgesteuert und in kurzhublgen Ausftlhrungenauch magnetbetatlgt

I

entsprechendAusmhrung minus 275 % bls DIUS 400% meist aber minus 50% bis plus 200%

I I

Graugu6, Stahlgu6, Rotgu6, diverse Nlrdegierungen PVC. PP. FVDF,GI- (kuahubige Magnetausmhrung)

i

Gewindemuffe, Gewindestuken, Flansche, Klebe- und Schwel6muffen, Klebe- und Schwebstutzen

Dampf. Mebsgaszufohrung, Petrochemle, Maschinenbau, Sonderfahrzeugbau, GetrBnkelndustrle,Abmllanlagen, zum Dosleren und Regeln, Sterlllsationskrelsl8ufe, Styroporaufschdumung. KOhlkreislAufe,ThermokreisIAufe usw.

- hohes Durchla6vermCget-t - keln Druckveriust

- nur Mr sehr geringe Schaltwechsel - schlechteVolldlchtheit bei groBen Nennweiten - hohe Materialbeanspru-

Schlauch=Quetzrchventil Eln In elne Rohrleitung Integriertes Schlauchstockwlrd lm Bedarfsfallzusammengedrllckt und stopt den Volumenstrom

-

-

insbesonderefor stark verschmutzte Medien geeignet einfachstes Funktionsprlnzip vollkommen wartungsfrel

chung

Modion: aggressiv, neutral, flOssig, P&WWInig. SteUbfMnii,Wschmutzt, abrassk

8

2f2-Wege

DurchfluBrldrtung: beliebig

DN 1 mm bls 1500 mm

I

nur sehr geringe DrOcke (freier Auslauf)

0-100%

Diverse Metall-GuBerten

1

. > *. .

, L

Diverse Elastomere

Als .Endventlie' lm Abwasserbereich vOn lndustrie und Kommunen. Schlammfdrderung, DOngemiltelherstellung. Elnsatzgeblete sehr begrenzt und einfach. Nicht geeignet be1Slcherheitsanforderungen. Klelne Nennweiten im Laborberelch

3.1.4 Feuersicherheit fur Ventile In brandgefiihrdeten oder heifibetriebenen Anlagen und Verrohrungen mussen die eingesetzten Stellglieder auch bei hoher Temperatur oder offenem Feuer eine sichere Funktion besitzen. Wegen der dafur notwendigen konstruktiven VoraussetzunSen konnen nicht alle Ventilarten so prapariert werden. Insbesondere Ventile, denen das Membran-, Schlauch- oder Kolbenschieberprinzip zugrunde liegt, eignen sich nicht dafur. Die in diesen Ventilen eingesetzten Weichelastomer-Dichtungen konnen nicht oder nur bedingt durch hitzebestandigere Werkstoffe oder gar Metalle ersetzt werden. Das Kugel-, Klappen-, Sitz-, Schieber- und Kukenventilprinzip eignet sich hingegen nach Anderung einiger konstruktiver Merkmale und Werkstoffe fur solche Einsatze. Ventile, die sich fur den Einsatz bei hohen Temperaturen eignen, konnen in aller Regel auch fur die Anwendung bei tiefen Temperaturen angefertigt werden. Insbesondere in der Petrochemie, der Erdolforderung und in Olraffinerien spielt die Feuersicherheit von Ventilen eine bedeutende Rolle. Innerhalb dieser Anwendungsgebiete legen Ingenieure und Betreiber groljten Wert darauf, dalj die eingebauten Absperrorgane auch im Brandfdl zuverlassig und ausreichend abdichten bzw. auch wahrend oder nach dem Feuer noch betatigt werden konnen. Ein Brand in derartigen Anlagen sol1 moglichst begrenzt werden kiinnen, um schwerwiegende Auswirkungen zu vermeiden. Dies setzt die Aufrechterhaltung der Betatigung und der Dichtwirkung von Absperrventilen unter Warmeeinwirkung voraus, was zur Bildung der Begriffe ,,firesafe" bzw. ,,feuersicher" fuhrte. Diese Absperrorgane dichten auch bei Branden noch zuverlassig ab, so dalj das Feuer durch auslaufende brennbare Flussigkeiten keine zusatzliche Nahrung erhalt.

Abb. 3-1. Ventil mit gelagerter Kugel. um so dichter die Absperrung), bietet der Kugelhahn die besten konstruktiven Voraussetzungen fur eine ,,fire-safe"-Absperrkomponente. Beim Dichtprinzip der gelagerten Kugel erfolgt die Abdichtung auf der Druckeingangsseite. Der federunterstutzte Dichtring wird durch den Mediumsdruck auf die gelagerte Kugel geprel3t. Im Brandfall ubernehmen metallische Anlageflachen die Notabdichtung (Abb. 3-1). Ahnlich verhalt es sich mit der Schaltwelle; uber einen angedrehten Bund kommt die Schaltwelle zu einer druckunterstutzten, metallischen Anlage an das Gehause (Abb.3-2). Um eine sichere Dichtwirkung, vor allem auch nach auBen,

Von feuersicheren Ventilen wird sowohl Dichtheit im Durchgang als auch nach auBen gefordert Durch sein 90" SchnellschluBverhalten und sein druckunterstutztes Dichtprinzip (je hoher der Druck,

Abb. 3-2.Schaltwelle eines Kugelventils.

Die Industrialisierungs- und Ventilgeschichte sind eng verknupfl

87

d. h. an der Schaltwelle und den Gehausetrennstellen zu erzielen, werden in diesen Kugelventilen zusatzlich hitzebestandige elastische Graphitdichtungen eingesetzt. Auch Sitzventile konnen bedingt feuersicher gebaut werden. Als Dichtkomponente zur Spindelabdichtung dient in diesem Fall ein Metallfaltenbalg (Abb. 3-3). Er wird auf der unteren Seite direkt an den Ventilteller angeschweiflt, sein anderes Ende kann entweder mit dem Ventilkorper verklemmt oder mit dem Zwischenstiick zum Antrieb verschweiat werden. Diese Art der Abdichtung fur Sitzventile wird auch bei Applikationen mit Betriebstemperaturen von uber 200 "C empfohlen.

Abb. 3.4. Priifstand zur realitatsnahen Priifung der Feuersicherheit fur Ventile.

Abb. 3-3. Metallfaltenbalg als Spindelabdichtung eines Sitzventils.

3.1.5 Internationale Fire-SafePriifspezifikationen Feuersicherheit muR kontrollierbar sein Bereits in den 60er Jahren hat die Firma ARGUS als erster deutscher Ventilhersteller einen Feuertest an einem Kugelventil durchgefiihrt. Nach dem Test war das Ventil dicht und konnte betatigt werden, die Priifung wurde vom TUV erstmalig bescheinigt. Zur Vergleichbarkeit verschiedener Tests sind jedoch genormte Priifbedingungen erforderlich. Erstmalig hat sich im Jahre 1971 eine Vereinigung namhafter, internationaler Petroleumgesellschaften rnit der Erstellung einer solchen Priifnorm befaljt. Sie hieB FSV. 1 und wurde von der Oil-Companies-Ma-

terials-Association (OCMA) erstellt. Es gab Zustimmung, aber auch berechtigte Einwande beziiglich der Wirklichkeitsnahe einer derartigen Priifung. Nacheinander haben sich dann namhafte internationale Normungsinstitute wie British-Standard-Institute (BSI) und American-Petroleum-Institute (API) mit ,,fire-safe" Priifvorschriften beschaftigt. Auf Tafel 3-3 sind die weltweit wichtigsten Spezifikationen der unterschiedlichen internationalen Normstellen definiert.

3.1.6 Ventile im Baukastensystem Durch die Vielfalt der Anwendungsgebiete und Einsatzfalle ergeben sich immer auch individuelle Anforderungen an die einzelnen Komponenten der Anlagen. Gerade in so sensiblen Bereichen wie der Biotechnologie, der Chemie und der Reinstraumtechnik kommt es ganz besonders darauf an, daB Ventile im Hinblick auf Werkstoffe, Antriebstechnik, AnschluBart und nicht zuletzt auf das notwendige Zubehor optimal auf die jeweilige Anforderung zugeschnitten sind. Wegen Automatisierung, erhohten Sicherheitsanforderungen und Produktionsstei-

88

Firrtktionsprin~ipieri und besoridere Merkmalr

lntemationale Hre-Safe Priifspezifikationen* (Tafel3-3)

S~krtlon Geltungsbereich Beschrankung von Nennweite < 400 und Druckstufe class 2500

DN: k e h Boschrinkung PN: < ANSI cl. 2500

Dichtung vorgeschrieben:weichdicht

Dichtung: kdne Bos&r&nkung


5 2

Ap


12 mm (mittelgrok FremdkOrper)?' Fernhaltenvon Fingern oder dhnlichen GegenstBnden. Schutz gegen Eindringenvon festen FremdkOrpern mit einem # > 2,5 mm (kleine FremdkOrper)!'2' Fernhaltenvon Werkzeugen, Drdhten oder dhnlichem von einer Dicke grO6er als 2.5 mm. Schutz gegen Eindringenvon festen FremdkOrpernrnit einem # > 1 mm (kombrmige FremdkOrper)."*) Fernhaltenvon Werkzeugen, Drdhten oder dhnlichem von einer Dicke grOl3er als 1mm. Schutz gegen schadliche Staubablagerungen. Das Eindringenvon Staub ist nicht vollkommen verhindert, aber der Staub darf nicht in solchen Mengen eindringen, da6 die Arbeitsweise des Betriebsmittelsbeeintrdchtigt wird (staubgeschOtzt):' VollsMndiger BerOhrungsschutz. Schutz gegen Eindringen von Staub (staubdicht). Vollstdndiger BerUhrungsschutz. Be1Betrlebsmlttelnder Schutzgrade 1 bis 4 sind gleichmllOig oder ungielchm8Olg geformte FnmdkOrper mlt 3 eenkrecht zueinander stehenden AbmessungengrOBer als die entsprechenden Durchrne88er-Zahlenwrteam Elndrlngengehlndert. For die Schutzgrade 3 und 4 falit die Anwendung dleeerlabelle auf Betriebrmlttel rnit AbfluOlOchern oder KOhliuftOlfnungenIn die Verantwortung des jewelis zustendlgen Fachkomitwr. 3, Far den Schutzgrad 5 fllllt die Anwendung dleserTabeile auf Betrlebrrnlttelmit AbfluOlbchem In dle Verantwottungden jewells zustllndlgen Fachkomitees. ')

Zweite Kennziffer

0

ger)luhgndwKein besonderer Schutz. Schutz gegen tropfendes Wasser, das senkrecht fdllt. Es darf keine schadlicheWirkung haben (Tropfwasser). Schutz gegen tropfendes Wasser, das senkrecht ftlllt. Es darf bei einem bis zu 1 5 O gegenOber seiner normalen Lage gekippten Betriebsmittel (Gehduse) keine schadliche Wirkung haben (schrdgfallendesTropfwasser). Schutz gegen Wasser, das in einem beliebigenWinkel bis 600 zur Senkrechten fallt. Es darf keine schadliche Wirkung haben (SprOhwasser). Schutz gegen Wasser, das aus allen Richtungengegen das Betriebsmittel (Gehause) spritzt. Es darf keine schtldlicheWirkung haben (Spritzwasser). Schutz gegen einenWasserstrahlaus einer Dose, der aus allen Richtungen gegen das Betriebsmittel (Gehduse) gerichtet wird. Es darf keine schtldlicheWirkung haben (Strahlwasser). Schutz gegen schwere See oder starken Wasserstrahl. Wsser darf nicht in schddlichen Mengen in das Betriebsmittel(Gehduse) eindringen (Llberfluten). Schutz gegen Wasser, wenn das Betriebsmittel (Gehduse) unter festgelegten Druck- und Zeitbedingungen in Wasser getaucht wird. Wasser darf nicht in schlldlichen Mengen eindringen (eintauchen).

111

~~

~~

Das Betriebsmittel (Gehduse) ist geeignet zum dauemden Untertauchen in Wasser bei Bedingungen, die durch den Hersteller zu beschreiben sind (untertauchen)."

'I Dieser Schutzgrad bedeutet normalemelse ein luftdlcht vemhlo8aenes Betrlebwnlttel. Be1bestlmmtenEetriebemlttelnkann jedoch Wanner elndrlngen.sofern (N kelne schlldllche Wirkung hat

329

330 Phy.tiXali.whe uiid chemisclre Gluadlagerr wid Umrec.h,tunastabell4n~~ell~it

Schutzbeschaltung nach DIN 19 234 NAMUR Ersatzwiderstanddes Naherungsschaltersvon 360 bis 1000 Ohm entspricht. Bei einer Vorzugs-Stromversorgung nach Punkt 1ist das ein Strombereich von 6,O bis 7,45 mA.

Die DIN 19 234 NAMUR Schahngs-Empfehlung Die DIN 19234 legt die technischen Daten der Schnittstelle zwischen einem Naherungsschalter nach NAMUR (allgemeiner Begriff: elektrischer Wegfilhler) und einem elektronischenVerstarker fest. Die Verbindung erfolgt Uber eine. zweiadrige Leitung. Uber diese wird der NBherungsschalter auch mit Strom versorgt. Der Verstarker wird Uber die durch auOere EinfluOnahme veranderliche Stromaufnahme des Naherungsschalters gesteuert.

b) Leitungs-BruchUberwachung : Unterschreitetdie Stromaufnahme des NBherungsschalters einen bestimmtenWert, wird davon ausgegangen,daB Damit ein sicheres ein Leitungskuch oder Zusammenwirkenzwiein entsprechender Fehschen Naherungsschalter ler im Naherungsschalter und Verstarker gewdhrlei- vorliegt. Die Leitungsstet ist, sind in der DIN BruchUberwachung muO 19 234 filr den Verstarker im Strombereich von folgende Werte festgelegt: 0,05mA bis 0,15 mA ansprechen. 1.) StFomversorgungfiir den Steuer-Stromkmis Diskrete Schaltung Leerlauf0 Spannung Uo 7-9V vorzugswert KURSChluOStrom lK vorzugswert

lk

a,2 mA

2.) Stromabhhgige Schab bm. Ubennachungspunkte a) Schaltpunkt: Der Schaltpunkt des Versurkers muO im Bereich einer Stromaufnahme des Naherungsschalters von 1,2 bis 2,l mA liegen.

Beim Aufbau und der Auslegung eines Verstdrkers fUr Naherungsschalter nach DIN 19 234 sol1 daher eine Stromauswertung vorgenommen werden. Der Leitungswiderstand darf 100 Ohm nicht Uberschreiten.

NAMUR empiiehlt +8,2V

Ausg.

a,2 v

7-16 mA

c) Leitungs-KurzschluOUberwachung: Uberschreitetdie Stromaufnahme des NBherungsschalters einen bestimmten Wert, muO davonausgegangenwerden, daO ein bitungsKurzschluO oder ein entsprechender Fehler im Naherungsschalter vorliegt. Die KurzschluOUberwachungmuO in einem Strombereich ansprechen,der einem

Aus diesen in der DIN 19 234 festgelegten Daten geht hervor, daO zur Ausl9sung von Schalt- bzw. Uberwachungsvorgangen der Strom an der Schnittstelle zwischen dem Naherungsschalterund dem Versurker maOgebend ist.

nebenstehenden prinzipiellen SchaltungsAufbau fiir Stromversorgung und Auswerter.

Allgemeine Tabellen 33 1

ElektmbchnischeSchaltreichem Gleichstrom

3

- 50 Hz Y A ’A

a)

Spannungsmesser Noltmeterl wahlweise

Hochfrequenzstrom

Cmner (bei Betetigung geoffnet)

Strommesser (Amperemeter) wahlweise

DreiphasenWechselstrom 50 Hz Sternschaltung

Wechsler (bei Betetigung wechselt Schaltstellung )

Maschinen a) Motor allgemein b) Gleichstrommotor c) Drehstrommotor d) Einankerumformer

c) __fw_ NYM Cu 2.52

-

+ -.

+

-----

Leitung a) allgemein b) bewegbar c) mi13 Leitern d) mit Angabe der Leitungsart

+b,@

a) b) c)

+

f

l

+

+Jq

E2EFPE

a)

k--\ I

b)

I

i l l

c)

*-it-\

WeChWlschalter Taster SChukOSteckdose ZLlhler

Sicherung

Thyristor Foto-Diode

@-

PNP-Transistor NPN-Transistor

Serlenschalter

*

Gleichrichter-Diode

Belsplele a) Taster mlt 1Schlie6er b) Schaltermit 1offner und 1Schlle6er c) Relaisoder Schott mit 3 Schliebrn

Ausschalter 3polig

Abariff

(langer Strich Pluspol)

Transformator a) Schabeichen b) Schaltzeichen

.

Wlderstand a) allgemeln b) verbderbar c) mitbewegbarem

A

l

elektromechanischer Antrieb (Relais) I

a) Erdung c, I , b) Schuhleiter (c) Masseanschlu6

I

Stellschalter handbetetigt

I-v-

) !n E $: : : Leltungsverbindung

a)

Handbetatigung mit selbsttetiger Rockkehr Vaster) a) allgemein b) durch DrOcken c) durch Kippen

a) t---b) F---

Stern-Dreieckschaltung

-

-.

Schtiekr (bei Betetigung geschlossen)

Dreieckschaltung

b)

-.

Form1 Form2

a -tTmlll

WArmegerat Elektroherd

:# E3

Grundform Az Eingange llnks A1 Ausgange reChtS

.

4°F

UND-Glied (AND) Ausgang 1, w n n alle Elngange 1

ODER-Glled (OR) Ausgang 1, wenn mindestens ein Eingang 1 NICHT-Glied (NOT) Ausgang 0, wenn Eingang 1 und umgekehrt UND-Glied mlt negiertem Ausgang (NAND) Ausgang 0, wenn alle Eingange 1

332

Plzyikalische und chemische Grundlngen untl Un~rechnungsrubellen

SchutzmaBnahmen gegen geftihrliche K6rperstriime tlbuamtllkr Verhindert ein Berllhren spannungsfOhrender Teile einer Anlage

lsolierung aller spannungsfllhrendenTeile, Abdeckung mit Gittem, Schutz durch Hindernisse (Absperrungen), Schutz durch Abstand, z. B. bei Freileitungen.

Verhindert eine GefClhrdung des Menschen im Fehlerfall

Im Fehlerfall kdnnen normaletweise spannungslose Teile, z. B. GehBuse, unter Spannung stehen. Der erforderliche Schutz richtet sich nach der Netzform, der maximalen BerUhrungsspannung und der Umgebung. Nach der Schutzart werden die GerMe in Schutzklassen (I, II, 111) eingeteilt.

Zudtzlicher Schutz fOr FBlle, bei denen die anderen Schutzmaenahmen versagen

Durch einen Fehlerstrom- oder Differenzstrom-Schutzschalter mit einem Nennfehlerstrom unter 30 mA wird die Anlage abgeschaltet. Damit wird eine tOcllicheStromwirkung, auch z. B. bei Unterbrechungdes Schutzleiters, bei lsolationsschaden oder Wassereinwirkung weitgehend ausgeschlossen.

I

1 - 1 - 1

Basisisollerung

120

aber 50

Basisisolierung,zuslltzlich Schutzkleinspannung oder FunMionskleinspannung

Fernsprecheinrichtungen, Steuerungen, SchweiBanlagen, Faeleuchten

Basisisolierung und Schutzleiter

Elektrogerate mit elektr. leitenden, berllhrbarenTeilen (Karper)

Basisisolierung und Schutzisolierung

ElektrogerBte mit Isoliergeh&use, z. B. Haushaltsgergte, Leuchten

l-

Schutzklasse I oder II und zusCltzlicher Schutz bei direktem BerOhren

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung fOr gefahrliche Umgebung, z. B. Baderaum,Waschraum, Landwirtschaft

Bei au6ergewOhnlichen Umgebungsbedingungen gelten niedrigere Werte: z.B. 6 V fOr medizinische GerBte, 12 V GerAte, die in Badewannen eingesetzt werden, 25 V fur elektromotorischeSpielzeuge und landwirtschaftliche BetriebsstAtten. 3/N/PE

Bedspielo fUr Schuhma6nahmcmim TN-S-Nd)

oliersloflgehause

Schutzklasse I ”

’

Schulzklasse II

- 50 H t 380 V3’

U25 50 V-

Schulzklasse 111

rusatzlicher Schulz be1 direktem Beruhren durch FehlerslromSchutreinrichlung

Drehslrom-Nelz mil direkter Erdung eines Punkles (TI Verbindung der Kbrper der eleklrischen Anlage z E Gehause mi! dem Belriebserder I N ) und gelrennte Fuhrung von Neutralleiler und Schulzleiler (S) Das Drehstromnetz enthalt 3 Leiler (3-Phasen Wechselslrom L1 L2 L3) einen Neutralleiler IN) und einen Schulzleiler (PE) Die Freauenz des Wechselslromes is1 50 Hertz die Leilerspannung 380 V

Allgemeine Tabellen 333

Begriff

Definition, Erlduterung

Rufen

a) 1st das Feststellenvon Eigenschaftendurch Vergleich (z. 6. Abhoren, Abtasten, SichtprClfen); b) ist Feststellung, ob vorgegebene, geforderte Eigenschaftenvorhanden sind (keine Bindung an Zahlenwerte); c) ist Voraussetzung moderner technologischer Prozesse; d) dient zur Kontrolle der Arbeitsabldufe,QualitdtsUberwachung und Steuerung sowie zur Steigerung der Arbeitsproduktivitdt; e) ist zu unterscheiden in: 1. nichtma6liches Wfen, z. B. AbhOren, Abtasten, GeruchprUfen, SichtprUfen; II. ma6liches PrUfen, z. B. Messen und Lehren;

Begriff

Definition,Erlduterung a) ist dem RUfen untergeordnet und ein Bestandteil des PrUfens; b) ist Vergleichen der unbekannten MeBgrOt3e mit einer gleichartigen bekannten GrOBe, die als Einheit dient; c) ist Feststellen, wie oft die Makinheit in der gemessenenGrO6e (Met3grOBe) enthalten ist; diese Zahl heist Me6zahl (Zahlenwert); d) erfa6t quantitativ und qualitati Natuworgdnge (Druck-,Temperaturmessungen) oder technische Prozesse (DurchfluB, Gasanaiysen-, Mengenmessung, Ungenmessung); e) ist erforderlich fur die BetriebsUberwachungbzw. -kontrolle, z. B. 1. von Fertigungsvorgdngenauf Werkzeugmaschinen (Mngen, Breiten, Durchmesser, Abstand, Gldtte); II. von Betriebsanlagen,wie Dampfkessel,Turbinen, Kraltanlagen (Druck,Temperatur usw.); 111. von Anlagen Mr mechanische GroSprozesse (Druck,Temperatur, Durchflu6, FUllstand usw.);

Unmittelbares Messen

Ermittlung der Me6grdBe durch Vergleich mit einer MaBverkdrperung; Me6wert=abgelesener Zahlenwert ma1 Einheit der MeSgrO6e.Nur Mr Mngen, Massen und Zeiten mOglich.

Mittelbares Messen

ist Mr alle anderen GrOBen geeignet, die z. B. nur durch eine von Temperatur oder Druck bzw. StrOmung hervorgerufeneWirkung me6bar sind. Beispiel: Messung der Ausdehnung eine QuecksilbersAuleunter Einflu6 einerTemperaturdnderung.

M*ftS,ee

ist die zu messende physikalischeGrOBe, z. 6. Unge, Zeit, Kraft, Arbeit, Druck,Temperatur, elektrischerWiderstand, Spannung, Strom;

Me6werk

Teil des Reglers, der den lstwert der RegelgrOk bestimmt Mit ihm wird die vom Me6ftlhler abgegebene und umgeformteRegelgrOBe erfast.

Mebrt

Die Stelle des Regelkreises, an der der MeSwert und der Regelstreckedurch den Me6ftlhler des Me6gliedesaufgenommen wird.

MeBfUhler

Erfa6t den 1st-Wert der RegelgrOBe (x) und formt ihn in eine Mr das Me6werk geeignete Me6grd6e um.

MeBumformer (Transmitter)

ist ein vorgeschaltetesGerdt (oder FUhler),das die physikalische oder chemische GrMe in eine elektrische, einen Strom oder eine Spannung, umwandelt, z. 6. wenn elektrische MeSgerdte zur Anzeige von nichtelektrischenGrOBen (Dehnung, Druck,Temperatur, Menge, pH-Wert, Gasanalyse) vetwendet werden.

~

334 Phyikalische irnd chemische Grundlugen und Umrechnungstubellen

Regeln Begriff

Definition, Erlauterung

Regelkreis

Zusammenschaltungvon Regelstrecke und Regler zu einem geschlossenen rkkwirkungsfreien Kreis, der vom Signalflu6 in einer bestimmten Richtung durchlaufen wird.

Regelung

1st ein Verfahren oder Vorgang, bei dem der vorgegebeneWert einer physikalischen GrOBe fortlaufend durch Eingriffe auf Grund von Messungen dieser GrO6e hergestellt und aufrecht erhalten wird.

Handregelung

Regelung, bei der der Mensch noch mit tatig ist.

Selbsttitige Regelung

Regelung, bei der der Mensch nicht mehr mit im Regelkreis eingeschaltet ist.

Festwertregelung

Regelungauf einen festen, nur gelegentlich verstellten Sollwert.

Programm- oder Regelung, bei welcher der Sollwert mit der Zeit nach einem festen Programm verstellt wird Zeitplan-Regelung (nach einem Zeitplan). Kaskadenregelung Regelung rnit einem Haupt- und einem Hilfsregler,wobei der Hauptregler den Sollwert des Hilfsreglers so beeinflust, da6 die RegelgrOOe konstant bleibt, wshrend der von einer HilfsregelgrO6e beeinflu6te Hilfsregler die StellgrOOe verstellt. ___

___

~

PRegler

Regler, bei dem ein proportionalerZusammenhang zwischen Regelabweichungund Stellgliedverstellung besteht.

I-Regler

Regler, bei dem die Stellgeschwindigkeit des Stellorganes der Regelabweichungnach Betrag und Richtung proportional ist.

PI-Regler

Regler, rnit den Eigenschaftendes P- und des I-Reglers.Die Stellgliedverstellung erfolgt erst nach dem P-Anteil, dem sich dann die I-Wirkung anschlie0t.

PD-Regler

Entspricht dem P-Regler, dem zusdtzlich der D-Anteil aufgeschaltet ist.

D-Anteil oder Vorhalt

Aufschaltung eines Regelsignales, das der Anderungsgeschwindigkeitder RegelgrOBe proportional ist.

PID-Regler

Entspricht dem PI-Regler, dem zusdtzlich der D-Anteil aufgeschaltet ist.

Stetiger Regler

Regler, bei dem eine stetige Ubertragung des Regelsignaleserfolgt (zwischen Regelabweichung und StellgrOBe besteht ein stetiger Zusammenhang).lnnerhalb des Stellbereiches kann das Stellglied jede beliebige Stellung einnehmen.

Unstetiger Regler

Regler, der das Regelsignal nicht stetig auf das Stellglied ubertriigt (zwischen Regelabweichung und StellgrOBe besteht ein unstetiger Zusammenhang).

Dreipunktregler

Unstetiger Regler, der 3 Schaltstellungen (Offnen nur 3 feste Werte annehmen).

Zweipunktregler

Unstetiger Regler, der nur 2 Schaltstellungen (Ein-Aus) besitzt (StellgrOOe kann nur 2 feste Werte annehmen).

Regler rnit Hilkenergie

Dem Regler wird elektrische, pneumatische oder hydraulische Energie zugefuhrt. Regler, bei dem die vom Vergleicher gelieferte Energie nur zur Steuerung eines rnit Hilfsenergie gespeisten Verstdrkers dient.

Tastender Regler

Regler, der die RegelgrOSe in wdhlbaren Zeitabstdnden abtastet.

~~~

~

~~~

-Rube - SchlieOen) besitzt (StellgrOOe kann

TatsschlichvorhandenerWert, den das MeOglied mint. lstwert (der RegelgrOBe) x Regelgr66ex (X)

DerWert einer physikalischen GrOOe, der durch die Regelung konstant gehalten oder nach einem vorgegebenen Programm verdndert werden soll. Mit (x) wird der 1st-Wert bezeichnet. GrO6e im Regelkreis, die geregelt werden soll, wird auch mit X angegeben.

Ubergangsfunktion Zeitlicher Verlauf der StellgrOSe bei einer sprungweisen hderung der RegelgrOBe. des Reglers

Allgemeine Tabellen

335

Begriff

Definition,Erllluterung

Regelstrecke

Umfa6t den gesamten Teil der geregelten Anlage, in dem die RegelgrOBe konstant zu halten ist. Teil des Regelkreises, in dem sich der Regehrorgang abspielt.

Kennlinie des Reglem

Zusammenhang zwischen RegelgrOBe und StellgrOBe.

soll-wertG a r

Teil des Reglers, mit dem der Soll-Wert der RegelgrOBe durch den Wed einer bestimmten physikalischenGrOBe vorgegebenwid.

Soll-lst-wert-

In diesemTeil des Reglers erfolgt der Vergleich des 1st-Wertes der RegelgrOBe mit dem eingestellten und gewUnschten Soll-Wert. Sein Ausgangssignalist die Regelabweichung.

Vergleicher

Regelabweichung Sie ist die momentan vorhandene Abweichung der RegelgrOBevon ihrem Soll-Wert (Unterschied zwischen 1st- und Sollwert). e=K=x--x, Regeldifferenz c

c =x, =-x, c=x-x,,.,

FUhrungsgr66e w o

Eine GrOBe, die den Soll-Wert festlegt.Sie hat besondere Bedeutung z. B. bei Programm- und Folgeregelungen. Verllnderliche GrOBe, in deren Abhangigkeit die RegelgrOBe beeinfluBt wird. Zum Beispiel als elektr. Sollspannung u,.

(x,= Regeldifferenzdie im Regler weitervemrbeitetwird) (x, wenn Istwert; x, in der Elektrotechnik)

FUhrungsregelung Sie folgt einer verdnderlichen FUhrungsgrOBe au6er der Zeit, die die RegelgrOBe bestimmt. Soll-Wert der Regelgr66e

x,

ow

VorgegebenerWert der RegelgrOBe,der durch die Regelung tatsdchlich eingehalten werden SON. Im Gegensatz dazu steht der 1st-Wert (x), der tats$chlich momentan vorhandene MeBwert. KonstanteFUhrungsgrOBe. ~~

Folgeregelung

Regelung, bei welcher der Sollwert eines Reglers laufend von auBen verstellt wid, wobei es Aufgabe des Reglers ist, den lstwert mOglichst schnell und genau mit dem Sollwert zur Dekkung zu bringen.

Zeiilanregelung

FOhrungsgrOBe llndert sich nach vorgegebenem Zeitplan selbsMtig.

Ausgleichswert

Darunter ist der reziprokeWert derverstllrkungzu verstehen:

Q

Q = l - l = Y

k -v .

x

Anderung y der StellgrdBe geteilt durch die dadurch bewirkte hderung x der RegelgrOBe.

Begriff

Definition,ErlButerung

Anfahworgang

Verlauf der RegelgrOBe nach Einschalten des Regelkreisesaus dem Ruhezustandbis zum Erreichen eines konstantenWertes.

Schaltdifferenz x, Regeldifferenz

Bei einem Regler mit Sprungschaltungdie hderung der RegelgrOBe,die bendtigt wird, urn die Sprungschaltungbei fallender und steigender RegelgrMe auszuldsen.

StellgrMe y (Y)

Damit wird die Wirkung des Stellgliedes bezeichnet.Sie beeinflu& die RegelgrdBe in einer vorbestimmtenWeise. AusgangsgrOBe der Regeleinrichtungwird auch mit Y angegeben.

y=)C..k,

Uberschwingweite GrOOte Abweichung der RegelgrdBe vom Sollwert bei einer sprungweisen StbrgrdBenBndex, OL) rung. Selbsterregung

Auftreten von Schwingungen mit konstanter oder anschwellenderAmplitude in geschlossenem Regelkreis.

Stabiler Regelkreis Keine Selbsterregung vorhanden. lnstabiler Regelkreis

Selbsterregung vorhanden.

St6rgrt)Be z

Alle GrdOen, die Stdrungen in dem RegelprozeBverursachen. Sie stdren immer die Gleichgewichtseinstellung (wirken dem Konstanthaltender RegelgrdBeentgegen).

z, (I)

Von auBen auf die Regelstreckewirkende StOrung, die den Wert der RegelgrdBeverandert.

z,(&I

Auf die Regeleinrichtungwirkende Stdrung.

Sttirbereich

Der Bereich, in dessen Grenzen sich die StOrgrOBe Bndern dad, wenn ihre Wrkung unter Ausnutzung des gesamten Stellbereichs noch ausgeglichen werden soll.

el....&)

4,

(a

LaufbereichX , Regelbereich

1st der Bereich, innerhalb dessen die RegelgrOBe unter BerOcksichtigungvereinbarterWerte der StOrgrdBen eingestellt werden kann (ohne BeeintrBchtigungFunktionsfdhigkeit der Regelung).

Starubergangsfunktion des Regelkreises oder Regelverlauf

Verlauf der RegelgrOBe nach einer Stdrung im geschlossenen Regelkreis.

Allgemeine Tabellen 33 7

StellgrdBenllnderung Kennzeichist der Regelabwein8ncb Eigenschafbn chung proportional

Stellgeschwindigkeitist StellgrOBenllnderung der Regelabweichung ist der Regelabweiproportional chung und dem RoduM aus Regelabweichung und Zeit proportional

StellgrC)Ben&nderung ist der Regelabweichung, dem Produkt aus Regelabweichung und Zeit sowie der Anderungsgeschwindigkeit der RegelgrOBe proportional

Vorteile

Meistens einfacher Aufbau

Keine bleibende Regelabweichung. An Strecken nur mitTotzeit gut zu verwenden

Keine bleibende Regelabweichung. SchnellereAusregelung als beim I-Regler. FUr alle Strecken geeignet

Keine bleibende Regelabweichung. Hohe RegelgOte erreichbar, wenn nicht vorwiegende Totzeit im Regelkreis

Nachteile

Bleibende Regelabweichung. An Strecken nur mit Totzeit nicht zu verwenden

Aufbau meist komplizierter als beim P-Regler. An Strecken ohne Ausgleich nicht zu verwenden. Langsame Ausregelung bei groBer Zeitkonstante der Regelstrecke

Aufbau komplizierter als beim P-Regler

KomplizierterAufbau. Schwierige Einstellung.

RegelgtC)Be

PIRegler

I-Regler

Pl-Rqle~

DurchfluB

ungeeignet, da meist erforderlicher P-Bereich zu gr06

gut geeignet

oft dem I-Regler unterlegen

ungeeignet (instabil)

Wr hdhere AnsprUche gut geeignet

Niveau, meist gut geeignet, Flilssigkeits- wenn keine grC)kren stand Totzeiten vorhanden Dmck

brauchbar, wenn keine grOBerenTotzeiten vorhanden

gut geeignet

fOr hohe AnsprUche der geeignetste Typ

Tempemtur

gut geeignet fClr nicht zu hohe AnsprUche und wenn t,/t, bzw. TJT, < 0,l

ungeeianet (meist zu hohes Uberschwingen und zu lange Regelzeit)

PID-Regler unndtig teuer

3 38

Pli~sikalischeitrid chemische Grundkugetr urid U~nrechriim~sruhel~e~~

-

Temperatur-UmrechnungstafelOC OF X

Oc

Oc

X

-1 7,2

OP

OF

X

01'

Oc

X

51

-

-

Oc

X

OP

800 810

840

1112 1130 1148 1166 1184

X

op

649 660 671 682 693

1200 1220 1240 1260 1280

2192 2228 2264 2300 2336

-273 -268 -262 -257 -251

-459,4 -450 -440 -430 -420

-1 6,7 -16.1 -1 5,6 -1 5.0

1 2 3 4 5

33,8 35,6 37.4 39,2 41.O

10,6 11,l 11,7 123 12,8

52 53 54 55

123,8 125,6 127,4 129,2 131.0

43 49 54 60 66

110 120 130 140 150

230 248 266 284 302

316 321 327 332 338

-246 -240 -234 -229 -223

-410 -boo -390 -380 -370

-14.4 -13,Q -1 3,3 -1 2.8 -12.2

8 7 8 9 10

42,8 44,6 46,4 48,2 50,O

13.3 13,9 14,4 15,O 15,6

56 57 58 59 80

1323 134,6 136,4 138,2 140,O

71 77 82 88 93

160 170 180 200

320 338 356 374 392

343 349 354 360 366

850 880 870 880 690

1202 1220 1238 1256 1274

704 732 760 788 816

1300 1350 1400 1450 1500

2372 2462 2552 2642 2732

-218 -212 -207 -201 -1 96

-380 -350 -340 -330 -320

-1 1,7

51,8 53,6 55,4 572 59,O

16,l 16,7 17,2 17.8 18,3

81 82 63 84 85

141,8 143,6 145,4 147.2 149.0

99 100 104 110 116

210 212 220 230 240

410 413,6 428 446 464

371 377 382 388 393

700 710 720

-9.4

11 12 13 14 15

740

1292 1310 1328 1346 1364

843 871 899 927 954

1550 1800 1850 1700 1750

2822 2912 3002 3092 3182

90 84 79 73 69

-310 -300 -290 -280 -273

-8.9 -8.3 -7,8 -7,2 459,4 -687

18 17 18 19 20

60.8

18,9 19,4 20,o 20,6 21,l

66 87 88 89 70

150.8 152.6 154,4 156,2 158,O

121 127 132 138 143

250 280 270 280 290

482

62,6 64#4 66,2 68,O

399 404 410 416 421

750 780 770 780 790

1382 1400 1418 1436 1454

982 1010 1038 1066 1093

1800 1850 1900 1950 2000

3272 3362 3452 3542 3632

-1 68 -1 62 -1 57

-270 -280 -250 -240 -230

454 436 418 400 -382

-6,1 -5,6 -5,O 4 4 -33

21 22

21,7 22,2 22,s 23,3 23,9

71 72 73 74 75

159,8 161,6 163,4 165,2 167.0

149 154 160 166 171

300 310

572 590

320 330 340

608

626 644

427 442 438 443 449

800 810

24 25

69,8 71,6 73,4 75.2 77.0

830 840

1472 1490 1508 1526 1544

1121 1149 1177 1204 1232

2050 2100 2150 2200 2250

3722 3812 3902 3992 4082

-220 -210 -200 -1 90 -1 80

-364 -346 -328 -310 -292

-383 -2,8 -2.2 -1,7 -1,l

26 27 28 29 30

78,8 80-6 82,4 84,2 86,O

24,4 25,O 25,6 26,l 26,7

78 77 78 79 80

168.8 170,6 172.4 174,2 176,O

177 1 82 188 193 199

350

662 680 698 716 734

454 460 466 471 477

850 8 0 870 880 890

1 562

1580 1598 1616 1634

1260 1288 1316 1343 1371

2300 2350 2400 2450 2500

4172 4262 4352 4442 4532

-1 70 -1 80 -1 50 -140 -1 30

-274 -256 -238 -220 -202

-08 0.0 06 1,1 1,7

31 32 33 34 35

87,8 89,6 91,4 93.2 95,O

27,2 27,8 28,3 28,Q 29,4

81 82 83 84 85

177,8 179,6 181,4 183,2 185.0

204 210 216 221 227

400 410 420 430 440

752 770 788

482 488 493 499 504

900 910 920 930 910

1652 1670 1688 1706 1724

1399 1427 1454 1482 1510

2550 2000 2850 2700 2750

4622 4712 4802 4892 4982

-1 84 -166 -148 -130 -112

2.2 2,8 3.3 3,9 484

36

96.8 98,6 100,4 102.2 104,O

30,O 30,6 31,l 31,7 32,2

90

186,8 188,6 190,4 192.2 194.0

232 238 243 249 254

450 460 470 480 490

842

37 38 39 40

86 87 88 89

-62

-1 20 -110 -1 00 -90 -80

914

510 516 521 527 532

950 960 970 B60 990

1742 1760 1778 1796 1814

1538 1566 1 593 1621 1649

2800 2850 2900 2950 3000

5072 5162 5252 5342 5432

-57 -51 -46 -40 -34

-70 -80 -50 -40 -30

-94 -76 -58

5,O 5,6 6,1 6,7 72

41 42 43 44 45

105,8 107,8 109,4 111,2 113,O

32,8 33,3 33,9 34,3 35,O

91 92 93 94 95

195.8 197,6 199,4 201,2 203,O

260 266 271 277 282

500 510 520 530 540

932 950 968 986 1004

538 549 560 571 582

1000 1020 1040 log0 1080

1832 1868 1904 1940 1976

-29 -23 -17.8

-20

4

-1 0

14 32

7.8 8,3 8.9 9.4 10.0

48 47 48 49 50

1 14.8 116,6 118.4 120.2 122.0

35,6 36,l 36,7 37,2 37,8

98 97 98 99 100

204,8 206,6 208.4 210,2 212.0

288 293 299 304 310

550 560 570 580 590

1022 1040 1058 1076 1094

593 604 616 627 638

1100 1120 1140 1160 1180

2012 2048 2084 2120 2156

-1 -1 -1 -1 -1

-1 51 -1 46 -1 -1 -1 -1

40 34

29 23 -118 -112

-1 07

-101 -96 -90 -84

-79 -73 -68

-0

- __

-11,l -1 0,6 -1 0,o

40 -22

-

~

23

190

360 370 380 390

500

518 536 554

806

824 860

878 896

620 890

730

820

--

Zur Umrechnung von Fahrenheit in Celsius und umgekehrt geht man zunachst in die Spalte X. Hat man z. B. 50 O F (X = 50),so erhllt man in der linken Spalte 10 OC. Hat man z. B. 50 O C (X = 50),so erhllt man in der rechten Spalte 122 OF.

Allgemeine Tabellen 339

Temperatur-Korrekturtabelle fiir Gase U ~ ~ l b b dd lm dam, e die vom Durehllu6Me6gdt tIlr Gaw angeusigtenWrte zu korrigknn,falls die BebWstmpantur von der bei der Eichung zugrunde gelegten Tmperatur abwekht

YrRr!

h#m* nkdriQlw

=h#orunkrl m - 1

Beispid:

-wrakn

Eichtemperatur 30 OC, Betriebstemperatur 80 OC. Unter Eichtemperatur 30 OC wird in Zeile 9 unter Betriebstemperatur der Faktor 0,927 abgelesen. Die vom Me6gerllt angezeigten Werte werden mit diesem Faktor multipliziert, um die tatstlchliche Durchflu6menge bei einer Betriebstemperatur von 80 OC LU bestimmen.

I

1

40 0,933 0,950 0,967 0,984

1

0,920 0,936 0,953 0,968 0,984

1,015 1,031 1,046 1,061 1,075 1,090 1,105 1,120 1,149 1,175 1,201 1,230 1

0,905 0,922 0,938 0,953 0,968 0,985

1,015 1,030 1,045 1,060 1,074 1,090 1,102 1,131 1,159 1,184 1,210 1

0,892 0,907 0,924 0,940 0.955 0,970 0.985

1,015 1,030 1,045 1,058 1,072 1,085 1,112 1,140 1,165 1,190 1

0,880 0,895 0,912 0,927 0,943 0,965 0,971 0,987

1.014 1,026 1,041 1,055 1,070 1,095 1,121 1,148 1,172 1

0,868 0,883 0,898 0,913 0,923 0,943 0,958 0,972 0,987

1,014 1,027 1,041 1,055 1.082 1,109 1,133 1,160 1

0,856 0,870 0,886 0,902 0,917 0,931 0,940 0,960 0,973 0,986

1,013 1,026 1,040 1,065 1,091 1,117 1,140 1

0,845 0,858 0,875 0,888 0,903 0,916 0,930 0,945 0,958 0,974 0,985

1,013 1,027 1,053 1,079 1,103 1,127 1

0,833 0,848 0,863 0,878 0,892 0,906 0,920 0,933 0,948 0,960 0,973 0,987 0,814 0,828 0,843 0.856 0,870 0,884

o,m8 0,911

1,011 1,038 1,061 1,085 1,110 1

0.925 0.938 0,950 0,963 0,975

1,025 1,049 1,072 1,095 1

160 0,795 0,808 0,823 0,836 0,850 0,863 0,877 0,890 0,903 0.915 0,928 0,940 0,953 0,977

1,024 1,048 1,070 1

180 0,775 0,790 0,803 0.817 0,830 0,843 0,856 0,869 0,883 0,895 0,907 0,919 0,930 0,955 0,977

1.024 1,045 1

200 0,760 0,774 0,787 0,801 0,813 0,827 0,838 0,852 0,865 0,876 0,888 0,900 0,911 0,935 0,957 0,980

1,021 1

I

I

I

691'1

680'1 690'1 L90'1 280'1 860'1

E81'1

190'1 990'1 080'1 960'1 11 1'1

-

OPC'L

C10'1 L20'1 LPO'C 990'1 LLO'L

991'1

920'1 OPO'L P90'1 690'1 980'1

1

ELO'L LZO'L 290'1 L90' 1 ELO'L 060'1 LOC'l 9 Z l ' l -

L86'0

1

EL6'0 986'0

PCO'L 820'1 EPO'L 690'1 9LO'l 260'1 11 1'1 1

PLO'L 6ZO'C PPO'L 190'1 8LO'l 960' 1 -

096'0 8L6'0 986'0

1

9P6'0 696'0 2L6'0 986'0

910'1 080'1 9P0'1 C90'1 080' 1 1

2E6'0 PP6'0 L96'0 1L6'0 986'0

910'1 180'1 LPO'L 990'1 1

910'1 ZCO'L 6t0' 1 -

816'0 086'0 896'0 996'0 OL6'0 986'0

1

606'0 916'0 826'0 LP6'0 996'0 696'0 P86'0

910'1 EEO' 1 1

L10'1 -

688'0 006'0 816'0 9Z6'0 6E6'0 €96'0 896'0 P86'0

1

PL8'0 988'0 868'0 016'0 P26'0 LE6'0 296'0 L96'0 E86'0 898'0 OL8'0 288'0 968'0

lZ6'0 986'0 096'0 996'0

-

I

Allgemeine Tabellen

34 1

Druck4Jmrechnungstafel

-

ALn#ro

Wrrrrc

bu

1,0332

14,898

1,0133

101,33x105

1

14.223

O,W7

m 7

1

ld

1019,7

1

10,197x 10'

0,0703

1

0,-

1,0197

14,504

Q,869x1Oa

10,197~10~1 4 5 ~ 1 0 ~104

70,309

nrrpw4rg

0,9878~10~ 103

14223x10''

$3

2,468~10'

36,13xl@ 2,49x 1fl

2,54x104

1000.03

0,9808x10' 249,08

34,532

d 41 42 43

6 7 8 9 10

0,414 0,483 0,562 0,621 0,690

46 47

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1.17 124 1,31 1$38

21 22 23 24 25

44

45

b

u 2983 2,90 2.96 3.03 3.10

84

85

a 13,595

25,4

14,13 14,48 14,82 15.17 lS.51

510

5.93 6.00 6.07 6,14 821

230 235 240 245 250

16.66 16 s 16.55 16,89 1724

680

6,27

255 260 205 270 275

17,M 17W 18,27 18,62 1836

280 285 290 296

19,31 19.65 20.00

49 50

0,719 0,827 0,896 0,W 1,03

51 52 53 54 55

3.52 3,59 385 3,72 3.79

91 92 93 94 95

1,lO

56 57 56 59 60

3986 3,93 4.00 4.07 4.1 4

98 97 98 99 100

6.76 6.83 6.0Q

1A5 1.52 1,59 1.65 1,72

61 62 63 64

106 110 115 120 125

724 7,s 7,Q3 8,27 8,62

310 320

65

421 427 4,34 4.41 4,48

26 27 26 29 30

1,79 1,86 11Q3 2,00 2,07

66 67 66 89 70

4,55 4,62 4.69 4,76 4,83

130 136 140 146 180

8,96 9,31 9.65

360 370

10,00 1034

31 32 33 34

35

2,14 221 226 2.34 2.41

71 72 73 74 75

4,90 4.98 5.03 5.10 5.1 7

155 160 165 170 175

1488 11,a 11.37 11.72 12.08

36 37 38 39 40

2,48 2-56 2,62 2,69 2,76

76 77 78 79 80

5824 5,31 5,s 5,45 5.52

180 186 190 191

12.41 12,75 13,lO 13,44 13.79

88 89

90

200

6.34 6.41

6,48

6.55

662

WQ

2,54

w l b u 205 210 215 220 225

66 87

I

73,55x10J 39,37Xlo'

5-58 5,65 5.72 5.79 5.86

3.17 324 3,31 3,38 3,45

48

12,036

4-4

w l k w 81 82 83

15,172

0,1866

2054

135%

0,069 0,138 0,207 0276 0,345

151.715

1

1*35Q5

1 2 3 4 5

27.68

300

330 340 350

380 390 400 410

420 430 440

620 530 540 550

570 MK)

590 800 610 620

630 640

3725 37.94

1010 1020 1030 1040 1050

69.65 70,34 71.03 71,72 72,41

1060 1070 1080

46.91

203 20.69

700

21.38 22.07 22,78 23,M 2414 24,83 25,52 2821

28.28 26,97 2s.88

30.35

ee,W

67,58 68,27 8496

47.60 4829

1090

1100

73,10 73.79 74.46 75.1 7 75.88

710 720 730 740 750

46.98 49,67 50,35 51,04 51,73

1120 1140 1160 1180 1200

7724 76,62 00,00 81,37 82,74

760 770 700 790

1220 1240 1260 1280 1300

84,12 8530 80.88

eqo

52,42 53.1 1 53m 544 55,18

810

55,87

1320 1340 1360 1380 1400

91$2 92.40 Q3.76 95.16

1420 1440 1460 1400 11500

87.82 QQ,30 1W,67 102,05 10343

820 630 840

31.73 32A2

860 870 880 890

34,4@

900

33,ll 333,80

8620

42,08 42,77 43,46 44,15

680 690

27bQ

980 970 980 QQO lo00

4484

26,w

950

62,76 63,45 64.13 64.82 65.51

98.83 3Q.32 40.01 40.70 41,39

45.53 4622

480 490 500

930 940

880 670

31$4

480

910 920

36.56

650

450 470

35,18 35,87

BM)

56.m 5725 57.93 58.62 6931 g0,Oo

60,69 6138 62,07

8826 89,64

96,M

_

342 Phssikalische irnd cherni.de Grundlageri itnd Umreclznun~stahrllen

Druck-Korrekturtabellefur Luft und Gase Die vom MeBgerllt angezeigtenWerte werden mit dem errechneten oder aus derTabelle errnittelten Faktor rnultipliziert,urn die tatsachlich durchflieDende Menge zu bestimmen.

UntenstehendeTabelle dent dazu, die vom Durdrtlu6Me6gerM filr Gase angezeigtenWe& zu komgieren,falls der Betriebsdruck von dem bei der Eichung zugrunde gelegten Dru& abweicht

7/=-

Formel

m e : Neuer Druck M e r : Faktor Ober 1 Neuer Druck nledrlger: Faktor unter 1

x Durchflu6alt = Faktor

T

Blohdrwk (hb) ~

3

4

5

8

7

8

9

0,707 0,577 0,500 0,447 0,316

0,2

1

0,4

1,414

0.6

1,732 1,224

0,8

2,000 1,414 1,154

1

0,816 0,707 0,632 0,447 1

0,866 0,774 0,547 1

0,894 0,632

1

2,236 1,581 1,290 1,118

2

3,162 2,236 1,825 1,581

3

3,872 2,738 2,236 1,936

4

4,472 3,162 2,581 2,236 2,000 1,414

5

5,000 3,535 2.886 2,500

8

5,477 3,872 3,162 2,738

7

5,916 4,183 3,415

8

6,324 4,472 3,651 3,162

9

6,708 4,743 3.872 3,354

10

7,071 5,000 4,082 3.535

-

---

-

~

I

---

1,825 1,581 1,414 1,290 1,195 1,118 1,054 I

I

1

I

I

I

11

7,416 5,244 4,281 3,708

1,914 1,658 1,483 1,354 1,253 1,172 1,105

12

7,745 5,477 4,472 3,872

2,000 1,732 1,549 1,414 1,309 1,224 1,154 1,09511,044/

-

1

I

Allgemeine Tahellen

343

Dichte=Korrekturtabellefiir FlUssigkeiten BetriebsflOsslgkeitden Faktor 1,49ablesen. Die vom DurchfluBMeBgerllt angezeigten Werte werden mit diesem Faktor multipliziert, um die tatsllchlich durchgeflossene Menge beim spezlfischen Gewicht 0,7zu bestimmen.

Untenstehendelbdk d h t dam, dk vom Durchnu6zu korrigim, MeEIgdt tllr FlUssigkelten angezeigtem falls das spozlflsdro Gewlcht der FIUssigkdt von dmn bd dw Ekhung zugrunde gelegten rpdfischen Gawicht abwelcht

IMO: Belspld: Spezifisches Gewicht bei der Eichung 1,4kg/l. Es sol1 jetzt FlOssigkeitvom spezifischen Gewicht 0,7gemessen werden. Unter EichflOssigkeit1.4 in Zeile 3 unterWichte der

4b

1

1,105 1,200 1,290 1,380 1,464 1,545 1,630 1,710 1,785 1,475 1,545 1,6l5 1,360 1,425 1,490

I 0,8 I0,77510,85610,928 1,06611,13311,19611,26211,32511,380 1,295 I 0.9 I0,72410,802I 0,870 0,937 1 1,060 1,120 1

0,755 0,818 0,883 0,940

1,055

1

0,715 0,771 0,836 0,892 0,946

1

0,678 0,735 0,793 0,845 0,896 0,947 0,648 0,700 0,755 0,807 0,857 0,903 ~

1,220 1,155 1,095 1,044 -

0,620 0,671 0,723 0,773 0,820 0,865

I

1

I

0,595 0,645 0,695 0,743 0,78710,832 0,877 10,92010,960

I 1

1

I 1 1 1

18, 0,515 0,570 0,618 0,665 0,712 0,755 0,798 0,840 0,882 0,920

2,O

~

0.641

0,810 0,848 0,886

0.61 7

0,780 0.81 7 0,853

0,597

0,755 0.790 0,826

-

0,446 0,495 0,536 0,578 0,617 0,654 0,691 0,730 0,764 0,798

344 Physikolische

iiriti

chemische Grundlageti utid Uinrechnungstahellet~

Dichte=Korrekturtabellefur Gase UntenstehendeTabelle dient dazu, die vom Durchllu6Me6geriit mr Gaw angezeigten We- zu korrigiemn, falls das spezifische Gwicht des Gases von dem bei der Elchung zugrunde gelegten spezifischen Gewicht abweicht. Beispiel: Bei der Eichung wurde Kohlendioxyd mit einem spezifischen Gewicht von 1,977 kg/Nm3 zugrunde gelegt.

Am Tabellen-Schnittpunkt Kohlendbxyd/Chlorgasfindet sich der FaMor 0,785,mit welchem der neu angezeigte Volumenstrom multipliziert werden muO.

H e : News spezihchm G e W t h w r : Faklehr%r als 1 Qewi- n i d m ~F: m m W 1 New Zwischenwte werden Interpollett!

Es sol1 jetz! Chlorgas mit dem spezifischen Gewicht 3,22 kg/Nm3 gemessen werden.

Ammonkk

0,771

1,295

1,360

1,272

1.171

1,050

1,105

1,033

0,812

3,220

0,633

0,665

0,623

0,490

0,603

0,089

3,810

4,010

3,750

2.940

3,630

6,020

I c

-E

3

9

8 6

5

1

4

15

3

2

2

3 4

m3 kg 1 10 088 0,6

5 6 8 10

0,s 0,4

Q)

03

.-8

032

c

0,5bar

10

15

20 30

. ' I

3 n

(/>

40

50 60 80

0,1

0,08 0,06 0,05 0,04 0,03

100 150

200

0,02

300 bar 0,Ol

0,008 0,006 0,005 Wit. Punkt

0,004

0,003 0,002

0,001 0

100

200

300

400

500

Temperatur t

600

--+

700

CO

800

Nomogramm fur FlUssigkeitenund Gase Wirtschaftliche Geschwindigkeit Durchmesser Medium

-

-

bbp&lo: For FKlmi~kaitenmlt einervtclkoeltat VWI 1cSt (ladd/s)bei Nennwb DN KK) liegt die idenle str(knungclgeschwlndigkeit(v) bei 3 m/s Ftlr Gam mlt einem Druck p = 1 bar obenfatk bed DN 100 llegt die ideale SWmungsgeschwindigkeitbei 12 mh.

20

30

50

200 300

Durdrmeuer (DN)

560

Nomogramm fur Dampf Druck Temperatur Durchmesser Geschwindigkeit

-

-

-

Beispiel: Dampf mit 10 bar Druck (Oberdruck) und 183 OC (Sattdampf), einem Dampfdurchsatz von 8 t/h bei Nennweite DN 100 hat eine SkOmungsgeschwindigkeit (v) vOn 50 m/s.

400 350 300 250 200 150

1 00

700 500 300 200

100

50

30 20

10

5

3

StrOmungsgeschwindigkeR in m/s

2

1

0,5

Nomogramm fiir Nennweiten DN 3-25 DurchfluB Geschwindigkeit

-

Bd8pid: Eine Durchflut3menge (Q) von 60 Vmln ergibt bei Nennweite DN 25 eine StrOmungsgeschwindigkeit(v) von a 2 m/s.

Wmin -10

-5

- 3 - 2

- 1

500

300 200 100

-

50

-0,5

30

- 0,3 - 0,2

: 081

-0,05 - 0,03 - 0,02

20 10

5

3 2 1

-0,Ol -0,005 - 0,003 '0,001i3

43 02

-

03

0;5

1

2

3

-

4 5

Gesdrwindigkeit v in m/s

Nomogramm fur Nennweiten DN 25-500 DurchfluB Geschwindigkeit

-

Belspid: Eine Durchflu6menge (9) von 20 m3/h ergibt bei Nennweite DN 100 eine StrOmungsgeschwindigkeit(v) von 0,8 m/s.

VS

1, .Ooo

- 6o.Ooo

ms/h

-50.Ooo

- 500

-1 O.Oo0

-100

- 5.000

-50

-1 .Ooo

to

- 500

- 5

-100 - 1

-50

- 0,5 - 0,3

-20 0,3

0,5

1

2

3

5

Nomogramm fur Gase: Strtimungsgeschwindigkeit Durchmesser Viskositat Reynoldszahl

-

-

-

B.kph(: Bei einer Geschwindigkeitv = 50 m/s,dem Durchmesser (Nennweb) DN 80 und einer Visko8Mt (Zahigkeit) von 50 cSt (mm*/s) erhpm man die Reynoldszahl (Re) 80000.

loo max. 60 50'

20

10-

5-

2

1-

50.000

20.000

10.000

5.000

3.800 2.000

1.Ooo

cst (v Illmnl2/8)

Nomogramm fur Flussigkeiten: StrsmungsGeschwindigkeit Durchmesser Viskositgt Reynoldszahl

-

-

-

Beispiel: Bei einer Geschwindigkeit v = 0,4 m/s, dem Durchmesser (Nennwlte) DN 150 und einer ViskosMt (ahigkeit) w n 10 cSt (mm2/s)erh(llt man die Reynoldszahl (Re) 6200.

max.

min. 0

\

E c >

. I

I

100.000

-

50.000 -

20.000

P

10.000

-

5.000

-

3.800 2.000 1.000 .

cst (v in mm2/s)

1;;;;;;;

Allgemeine Tabellen 363

Schatkeichen der Hydraulik und Fneumatik a) hydraulisch

a) A

Anzahl der Rechtecke =Amah1 der Schaltstellungen: 2 m a l t stellungen Bezeichnungder Schaltstellunaen'l

Konstantpumpemit 1Fbderrichtung

StrCknungsrichtung

Verstellpumpe mlt 2 FOderrlchtungen

I

Schagpfeildurch das Sinnbild kennz. Verstellbarkeit

.

I

Steuerleitung Leckleltung

,+I

Schwenkmotor

verblnduns

4

Leitungskreuzung

I

ohne AnschluE

a

r

IdurchKnopf IdurchHebel

einfachwirkender Zylinder ROckbewegung durch eingebaute Feder

Behatter n a )

I

a) Hydrospeicher

bb

1b)Druckbehlllter

a

1

-I=p

I

4

$

I

Wasserabscheider

Gerlluschdbmpfer

ROckchlagventile

I

Druckminderventil ohne und mit Entlastungsbffnung I

Drosselrockschlagventil

Drosselventil konstantbzw. ventellbar

SchnellentI0ftungsvenUl

2-Wege-Stromregehrentll 3-me-Stromregehrentll verstellbar

I

1

I

c

*

PIP-Wegeventil L Schabtellungen AnschlOsse SIP-Wegeventil (hebelbetlltigt) 4I2-Weaeventll (eleictrokagnetisch

It

(dNckbet8tigtmit Ruhestellung) nicht in DIN 1219 aenormt

Steuerfunlctionen 2/2

In Ruhestellung geschlossen

2/2

In Ruhestellung geoffnet

2/2

Beidseitig gesteuert

AIP

Durch Steuerdruck geschlossen

212 durch Betriebsdruck geoffnet 312

In Ruhestellung geschlossen

312

In Ruhestellung geoffnet

312

In Ruhestellung geoffnet

3/2

In Ruhestellung geschlossen

512

In Ruhestellung geschlossen

Al

'QP BI

IA

1

I/D

Die Be,standigkeitsliste 365

5.4 Die Bestandigkeitsliste Samtliche in der Bestandigkeitsliste aufgefuhrte Werkstoffe werden auch im Anlagenbau verwendet. Diese umfassende Bestandigkeitsliste wurde auf der Grundlage von 70 weltweit bestehenden Listen erarbeitet und aktualisiert. Identische Medien sind oft unter unterschiedlichen Bezeichnungen mehrmals aufgefuhrt, urn das Auffinden bestimmter gesuchter Stoffe zu erleichtern. Zahlenangaben in der Spalte ,,Konzentration" bezeichnen Volumenprozent, ebenso wie Zahlenverhaltnisse sich auf Volumenanteile beziehen. Das +-Zeichen gibt an, dal3 ein Werkstoff gegenuber dem Medium in der genannten Konzentration und unter den aufgefiihrten Bedingungen stabil ist, ein 0-Zeichen steht fur bedingt bestandig und ein --Zeichen fur nicht bestandig.

Da Werkstoffe verschiedener Hersteller voneinander abweichen konnen und dieser Liste fremde Quellen zugrunde liegen, kann der Autor keine Gewahr ubernehmen.

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Die Besrandigkeirsliste 367

Die Bestandigkeitsliste

I +

krt(lnd1g

0 bodlngtbuthdig

-

II

nlchtkrtindlg

4luminiumchlorld, wasserig

AIC13

4luminlumchlorid,

AIC13

4luminlumchlorid.

AIC13

Uumlniumchlorld. -fig

Uuminlumfluorid

I

~~

AIC13

I

10.0

AI2(S04)3

-

\rnel8endlure,w&sserig

CH202 H-COOH

60.0

\melsenaure, wasserig

CH202 H-COOH

\meisendluremethylester

C2H402 HCOOCH3

technlrch

HCONH2

technlrch

mlnobenzol, rein (Anilln)

C6H7N C6H5-NH2

technlrch

minobenzol, rein (Anllln)

C6H7N C6H5-NH2

technlrch

AIF3

Uumlniumsulfat,

AI2(SO4)3

Uumlniumsulfat,

AI2(S04)3

-m

weseerlg

Uumlnlumsulfat,

we-*

110.0

m t t i o t

\lumlnlumsulfat, wbserlg \luminiumsulfat, wbserie

(Anilin)

C6H5-NH2

(Anllln)

C6H5-NH2

mw

uninocyclohexan

C6H13N C6HtlNH2

technlach mln

minoeaeigaure.

-m

C2H5N02 NH2CH2-COOH

minomethan.Wesaerlg (Methylamin)

CHIN CH3-NH2

rmmonlak,flllssig

NH3

~_____

technloch technfrch

mmonlakwasser, Wtk88rlg

NH40H

Lmmonlumacetat, wasserig

C2H7N02 CH3COONH4

mmoniumcarbonat, wasserlg

CH6N203 (NH4)2C03

mmonlumchlorid, wasserig

NH4CI

10.0

geetittlgt

369

I I +

I

berthdig 0 bdingt h r t l l n d i g nicht b a n d i g

0'

-

Medium Ammoniumchlorid, wasserig

NH4CI

Ammoniumchlorid, wasserig

NH4Ci

Ammoniumchlorid, wasserig

NH4Ci

I I

Ammoniumchlorid, wesserig

Ammoniumchlorid, wesserig

f

s

Formel

gesAttlgt gesAttigt warm gesettigt ~~

I I

NH4CI

I

NH4CI

Ammoniumchlorid, wesserig

NH4CI

Ammoniumchlorid, wasserig

NH4CI

Ammoniumchlorid, wasserig

NH4Ci

gesAttigt gesAttlgt 10.0

Ammoniumfluorid, w(lsserig Ammoniumfluorid, wasserig

NH4F

Ammoniumhydroxid, wasserig

NH40H

Ammoniumnitrat,

H4N203

Ammoniumnitrat,

H4N203

10.0

NH4N03

gesAttigt

Ammoniumnitrat, wlsserig

H4N203 NH4N03

10.0

Ammoniumnitrat, wasserig

H4N203 NH4N03

10.0

Ammoniumperoxodisulfat

HBN208S2 (NH4)2S208

24.0

weswig

:

I

Ammoniumperoxodisulfat

I

H8N208S2 (NH4)2S208

Ammoniumperoxodisulfat

H8N208S2 (NH4)2S208

Ammoniumphosphat,

H6N04P NH4H2P04

Ammoniumphosphat, wasseria

H6N04P NH4H2P04

I I

Ammoniumsuifat, wasserig Ammoniumeulfat, wesserig

I

I

I

40.0

I

N8N204S (NH4)2S04

24.0

gesAttigt

N8N204S (NH4)2S04

Ammoniumsuifat, wasserig

N8N204S (NH4)2S04

Ammoniumsulfat, wasserig

H8N204S (NH4)2S04

Ammoniumsulfat, a ss e r i g

H8N204S (NH4)2S04

Ammoniumsulfid, wesserig

H8N2S (NH4)2S

Ammoniumsulfid, wasserig

H8N2S (NH4)2S

geeAttlgt

gesAttlgt ~~

gesAttlgt

GehBuse-/Dichtwerkstoffe

Die Bestandigkeitsliste

+ e

b

0 b.dlngtk.tindig - nldrt-ndig

Medium

FOMl

Ammoniumsulfld,

H8N2S (NH4)PS

Ammonlumsulfld.

H8N2S

Ammonlumsulfld,

H8N2S

wesseria

NH4N03

I

I

I

I

Ammonsalpeter,wdsserlg

Amyiacetat

H4N203 NH4N03

NH4N03 C7H1402 CH3(CH2)4-00CCH3

Amylalkohol,n-

C5Hl20

Amylborat

BCl5H3303

CBH5-NH2

I

C6H7N C6H5-NH2

Anilin, wdsserlg

C6H7N

Anilin, wesserig

C6H7N

Anilinhydrochlorld, Anilinsalz, wesserlg

C6H8CIN C6HS-NHS.HCl

Anilinhydrochbrld, Anlllnsalz. WeeSerb

C6H8CIN C6H5-NH2-HCI

I

Anllinhydrochlorid, hlllnsalZ. W h S d Q

I

C6H8CIN C6H5-NH2.HCI

Anllinfarbe AnisOl

I

Anlsol

I

C7H80 H5C6-OCH3

An01 .R'

C6Hl20 C6HllOH

Anon

C6H100

AnthrazenOl Antlformin .R' wesseria

I

Antlformin-N .R'

I

C7H7NO C6H5-CH-NOH

I

I

37 1

I +

bdndig 0 b d i n g t bortilndig - nlcht bestlndig

Medium

Formel

Antifrogen-N.R'

iede

Antimon(lll)chlorid, Antimontrlchlorid, Antimonbutter Antimon(V)chlorid Antimonpentachlorid

SbCI3 90.0

I

SbC15

90.0

Suspension Apfelmost

handelrOblich 1.0

Apfeiwein AppretierflOssigkeit

I

handelsOblich

I

AquasallOsung

10.0

Aramco Aramco

verschiedene Kohlenwasserstoffe

I I

technisch rein

verschiedene Kohlenwasserstoffe

technisch reln

CC13F

technlscch reln

Arcton 113

C2C13F3

handelsOblich

Arcton 12

CC12F2

handelrOblich

Arcton 11

handelsOblich ArsenMsBure, wllsseria ArsenMsBure, wasserig

I

10.0

H3As04

ArsenMsBure, wllsserig

H3As04

Arsen (V)sdure, wllsseria

H3As04

Arsen(V)sBure, ArsenMsBure, wllsserig

I 1

H3As04 H3As04

10.0 80.0

80.0 80.0 80.0

Asordin ASTM-L Nr. 1

ASTM-L Nr. 3

khan

I C2H6 CH3-CH3

iede

Geh~use-/Dichtwerkstoffe

Die Bestandigkeitsl iste

,2 Athandlamin

C2H8N2 NH2-CH2-CH2-NH2

technlach nln

.2-Athandiol

C2H602 CH2OH-CH2OH

technkoh

,2-Athandiol

C2H802 CH2OH-CH2OH

t.ohnlrch d n

,2 Athandlol, wdsserlg

nln

I

C2H602 CH2OH-CH2OH

,2-Athandlol, wdmerlg

C2H602 CH2OH-CH2OH

handeleOMlch

\thandi&ure, wesrerlg

C2H204 HOOC-COOH

ge~ttlgt

kthandisaure,wb8erlg

I

C2H204 HOOCCOOH

I-

CH3-CH2-OH h n o l . abwlut

C2H50H CH3-CH2-OH

96.0

had,abwlut

C2H50H CH3-CH2-OH

96.0

hhanoi, w a w r ~ g hhansaure, roh

I

C2H50H CH3-CH2-OH

I

~

CH3-COOH C2H402

\than86um, Waererlg

C2H402 CH3-COOH

hhansaure. wtbserig

C2H402 CH3 CO0H

kthansaure. wm8erlg

c2H402 CH&COOH

\than6&ure, Wa8eerlg

C2H402 CH3-COOH

khanawe, waswrlg

~~

IBI.0

-

I

C2H402 CH3-COOH CH3-COOH CH3-COOH

her

technkoh

C~cH2-O-cH2-CH3

I

c4mOO CH3-CH2-0-CH2-Cy(sK

kerieche Ole Lthylacetat

C4H802 CH3-COOC2HJ

(thylacetat

C4H802 CH3-COOC2H5

373

t +

0

-

bestllndig W l n g t be8tllndlg nlohtbosUndlg

Medium

I I ~

I I

Formel

Athylacrylat

C5H802 CH2 CH-COO-C2H5

lede

Athylacrylat

C5H802 CH2 = CH-COO-C2H5

iechnlsch rein

C2H60 + C2H402 CH3-CH2-OH CH3COOH

betriebsObllch

C2H60 + C2H402 CH3-CH2-OH CH3COOH

betrlebsObllch

Athylalkohol, denaturierl

C2H50H CH3-CH2-OH

iede

Athylalkohol, rein

C2H50H CH3-CH2-OH

Athylalkohol, absolut

C2H50H CH3-CH2-OH

36.0

C2H50H CH3-CH2-OH

96.0

khylalkohol, wlsserig

C2H50H CH3-CH2-OH

Ede

Athylalkohol-

C2H50H ZH3-CH2-OH

betrlebsJbllch

vergallt (Garunpsmaische)

Z2H50H ZH3-CH2-OH

JetrlebSJblich

khylalkoholverglllt (Garungsmaische)

Z2H50H ZH3-CH2-OH

JetriebsJbllch

Athylalkoholvergallt (mlt 2% Toluol)

C2H50H CH3-CH2-OH

96.0

Athylather

C4H100 CH3-CH2-0-CH2-CH3

technlsch reln

C4H100 CH3-CH2-0-CH2-CH3

technisch reln

C8H10 C6H5-C2H5

technisch reln

C8H10 C6H5-C2H5

technisch rein

C3H80 CH3-CH2-CH2-OH

technisch rein

C3H80 CH3-CH2-CH2-OH

technlsch reln

Athylchlorld

C2H5CI C2H5-CI

technlsch reln

khylenbromid

Br2C2H4 Br-CH2-CH2-Br

technisch reln

C2H5CIO CIC2H4-OH

technlsch reln

C2H4C12 CI-CH2-CH2-CI

technisch rein

Athylenchlorld

C2H4C12 CCCH2-CH2-CI

technlsch rein

hhylendiamid

C2H8N2 NH2-CH2-CH2-NH2

technlsch rein

khylendichlorld

C2H4C12 CI-CH2-CH2-CI

technlsch reln

Athylenglykol

C2H602 CH2OH-CHPOH

technisch rein

Athylalkohol

+ Essigsllure

, Garungsgemisch ~

I

At~~;~4t~;;~sig~ure

IAthylalkohol, absolut

Athyl benzol

Athylcarbinol

I

I

+

+

t I

Athylenglykol

~~

C2H602 CH20H-CH20H

technlsch rein

_____________~

Gehlluse-/Dichtwerkstotte

Die Bestandigkeitsliste

I

I I

Gehliuse4DichtwerkstoM

375

II

GehBuse-/Dichtwerkstoffe

Die Bestundi~keitsliste 3 11

+

krtindb

0 bodingtbatindlg nkhtkrtindlg

-

l,2-Benzoklkarbons8ure,

wesserio

I

C8H604 C6H4(COOH)2

3knenwach8

50.0

neturnin

3ienenwach8 handeisOblich

3lerkulbr

I

3lphenyl

c12Hlo C6H5-C6H5

3irulflt, Nahlum-, wemerig

NaHS03

318Ulfh, Natrium-. waweria

NaHS03

318Ulfh,

NaHS03

3l8Ulm,

NaHS03

Natrium-. waa8eria 318ulfitlauge, Calcium-. SOP-haMa 3itter8alz, wawerig

I

Ca(HS03)2 + SO2

I

MgS04

technlrch rein peattigt

peattigt pattigt 10.0

10.0

varm peattlgt pattigt

10.0

10.0

Utumen

I

3lauMure

HCN

tc&nlwh

3laua8ure

HCN

technisch rein

31eIacetat, Blelzucker, w888eria

I

C4H604Pb Pb(CH3-C00)2

rein

warm

wanw aeattigt

aeatiat 10.0

Wwria

Pb(CH3-CO012

10.0 10.0

Bklchlauge, 12,596 akthre8 Chlor Blelchlauge, 12,5% aMhn8 Chlor

NaOCl

12.5 (iebrawhc

m.

378

Phyviknli.vch(. und chernische GrirndlLigeit wid Unirrchriuiigstnbrlleii

I +

bedlndlg M l n g t htllndlg - nlcht bedlndlg 0

Medium Bleinitrat BleitetraAthyl Borax,wasserig

Borax, wasserig

Borax, wasserig 2-Bornanon 2-Bornanon BorsBure,wasserig Borsaure.wasserlg Borsaure,wasserig Branntweinaller Art Bremsflllssigkeit Brennpetroleum Brindisaure konz.Wasser Brom, flOssig Bromdampfe Bromddmpfe Brommethan Bromwasser Bromwasserstoff BromwasserstoffsBure. wllsserig Bromwasserstoffsllure, wasserig Bromwasserstoffsllure. wasserig Bromwasserstoffsllure, wasserb Bromwasserstoffsllure, wasseria Bromwasserstoffs&ure, wasserig 1.3-Butadien 1.3-Butadien

I I

Gehiiuse-/Dichtwerkstoffe

Die Bestandigkeitsliste

+

krtindlg 0 bodingtkrtindb - nkhtkrtlndig

Butan, gaef6rmlg

C4H10

Butancarbontaure,

C4H802 C3H7COOH

I

Butancarbontaure, w8eclerlg

C4H802 C3H7COOH

Butan-l,4-dicarbon88ure,

C8H1004 HOOC-(CH2)4-COOH

Butan-l,4-dicarbonsAure,

C8Hl004 HOOC-(CH2)4-COOH C4HlO02 C4H8IOHI2

I

C 4 m 2 C4H8(OH)2

l,CButandlol, Wmerlg

C4Hl002 C4H8(OH)2

1-Butanol n-Butanol

C4H100 CH3-CH2-CH2-CH20H

1-Butanol n-Butanol

F 1-Butanol n-Butanol

C4H100 CHS-CH2-CH2-CH20H

1-Butanol n-Butanol

C4H100 CHS-CH2-CH2-CH20H

2-Butanon

c4hb0

CH3-CO-C2H5

12-Butanon

C4H80 CH3-CO-C2HS

2-Butanon

C4H80 CH3-CO-C2H5 C4H100 C4H7(OH)3 C4H100 C4H7(OH)3

IButen, flOsslg

C4HlOO C4H7(OH)3 C4H8 CH3-CH2-CH ICH2 C4H402 HOH2C-C IC-CH2OH

Butlnglykol

C4H402 HOH2C-C C-CH2OH

C4H802 C3H7COOH ButtersBure. Wwrig

C4H802 C3H7COOH

Butylacetat

C8H1202 C4H9OOCCH3

Butyaldehyd

C4H80 CH3-(CH2)2-CHO

379

I

I I

Geh~use-/Dichtwerkstofte

I I

Gehiuse-/Dichtwerkstoffe

+

bestmdig 0 bedingtbesti4ndig - nlchtbestiindig

Medium Chlor, gasfOrmig, feucht

Formel

I

c12

Chlor,

Chlorathan Chlorathanol Chlorathen. Chlorathylen (mono), ROssig

I I I

C2H5Cl C2H5-CI C2H5CIO CIC2H4-OH

C2H3CI CH2 =CHCl

Chlorbenzol

1 C6H5CI

Chlorbenzol

I

C6H5CI

Chlorbleichlauge, wasserig

I

NaoCl

Chlorbleichlauge, 12,5% aktives Chlor

I

NaOCl

Chlorbrommethan

CiCH2Br

Chlordifluormethan

CHCIF2

ChloresslgsAure,(mono)

I

C2H3C102 CH2CI-COOH

ChloressigsBure,(mono)

C2H3C102 CH2CI-COOH

ChloresslgsAure,(mono)

C2H3C102 CH2CI-COOH

Chloresslgsaure, (mono)

C2H3C102 CH2CI-COOH

ChloressigsAure, (mono)

C2H3C102 CH2CI-COOH

ChloressigsAure,(mono)

I

ChioresslgsBure, (di),

C2H2C1202

Msseria ChloressigsBure, (dl), wasserig

C2H3C102 CH2CI-COOH

C12CH-COOH

I

C2H2C1202 C12CH-COOH

ChloressigsAure, (tri),

CC13-COOH

Chloresslgsdure, (tri),

C2HC1302

c24c1202

fffRR +--o+

Die Bestandigkeitsliste

I

Medium

I I

ChloressigsBure,(tri),

Formel

I

CC13-COOH C2HCl302

technlrch

2-Chlorathanol

C2H5CIO

technlrch reln

Chlorhydrln

HOCl + H20

technlach reln

reln

Chlorlerte

I Chlorit 300,wesserig Chlorblelche, w r l a Chlorbleiche, wasserla

NaC102

NaC102

10.0 10.0 10.0

NaOCl

Chlorkelk w&sserlg

caC(0Cl)

Chlormethan

CH3CI

10.0

technlach reln 1.0

ChlorsBure, Wsserlg

HC103

ChlorsBure, Wsserlg

HC103

1.0 1.0 10.0

10.0

ChlorsBure, Wesserlg

HC103

Chlomure, waeserig

HC103

Chlomure, waeserlg

10.0 20.0 20.0

20.0

I

ChlorsulfonsBure

I

HC1S03

Chlortrifluorid

technlrch reln technirch reln

C12 + H20

Chlorwasser Chlorwasserstoffgao

I

Chlorwasserstoffshre, w8sseriQ

I

HCI

10.0

30.0 30.0

oo++-

383

+ 0

-

I I bestlndig bedingtbe6tandig nlchtbodndig

Medium

Formel

Chlorwasserstoffsdure, wdsserig

HCI

Chlorwasserstoffsdure, wdsserig

HCI

Chlorwasserstoffsdure, wdsserig

HCI

Chloninklauge. wdsserig

ZnCl2

Chlorzinklauge, wasswig

ZnCl2

Chlorzlnklauge, Wsserlg

I

Z~CIP

Chlorzlnklauge, Wasserig

ZnCl2

Chlorzlnklauge, wdsserlg

ZnCl2

Zhromalaun,wdsserlg

KCr(S0412 I

Zhromalaun,wdsserlg Zhromalaun. wdsserlg

KCr(S04)2

I

KCr(SO4)2

Zhromaiaun,wdsserig

KCr(S04)2

Zhromalaun. wdsserig

KCr(504)2

ZhrombAder (galv. Mder) Shrombdder (gab.BBder)

I

Zhromaure

CrO3 + H2S04 + H20

3hromsdure

CrO3 + H2S04 + H20

wdsserla ZhromMure, Chromtrloxld, wdsserlg ZhromMure, Chromtrloxld, dsseria

I I

CrO3 CrO3

:is-BButen-l,4-d1carbonsdure, wdsaerig

C4H404 HOOC-CH=CH-COOH

:Is-P-Buten-l,4-dlcarbonsdure, wdsserlg

C4H404 HOOC-CH=CH-COOH

:ls-2-Buten-l, 4-dicarbons8ure. WsseriQ

C4H404 HOOC-CH=CH-COOH

:Is-2-Buten-l, 4-diCarbOns8Ure. WaSserlQ

I

C4H404 HOOC-CH-CH-COOH

:ls-2-Buten-l, 4-dlcarbondure, Wasserig

C4H404 HOOC-CH=CH-COOH

Xronens8ure

C6H807 HOOC-CH2-C(OH)(C~)-Cti2-W01

Xronensdure

C6H807 HOOCCH2-CIOHKOOH)-CH2-W0l

Gehiuse-/Dichtwerkstoffe

Die Bestandigkeitsliste 385

+

krtindlg

0 bodlngtkrtindlg

-

f

nkhtb..tindlg

Cltronensaure

handola-

I

Clopheno

Cl2H9cI C6HSC6HeCI

cda-sirup Crotonaldehyd

I

Cuprlsulfat,wasserlg

C4H60 CH3-CH ICH-CHO

mln

Icuso4

110.0

I

12-

HCN

Cyclohexan

technkch

C6Hl2

technkch nln

C6Hl20 C6HllOH

trohnkch nln

C6Hloo

I

Cyclohexylamln

C6Hl3N C6HllNH2

Cylanone

IUndOll-

Obllch

Cylanone Cl6H2204 C6H41COOC4H912

technlroh nln

Die Bestandigkeitsliste

+

bowndlg

0 bodlngtb.rtindlg

-

nlchtkrtindlg

Ydlum Dibutylather

C8H180 C4H9-0-C4HQ

Dlbutylphthalat

Cl6H2204 cSH4(COOCaHQ)2

Dibutylphthalat

Cl6H2204 C6H4(COOC4H9)2 Cl8H3404 CBH16(COOC4H9)2 ~~

Cl8H3404 CSH16(COOC4H9)2 C2H4C12 1,2-Dlchlor&than

C2H4C12

1,2-Dichlorathylen, 1.2-Dichlorllthen. trocken

C2H2Ci2

I

~~

1,2-Dichlordthylen, 1.2-Dlchlor8then.trocken

C2H2Ci2

Dichlorbenzol

C6H4C12

Dlchlorbutylen

C6H7C12 CH3-(C2H2)2-CHCi2 CC12F2

I

DichlOre88igaduremethyleaer

C3H4C1202 C12CHCOO-CH3

Dichlore&gadure

C2H2C1202 CQCH-COOH

Dlchlore8dg~ure

C2H2C1202 C12CH-COOH C2H2C1202 C12CH-COOH C2H2C1202 C12CH-COOH CH2C12 CH2-CI2

Dleaelkmfbtoff,Dleselol DieaeikraR8toff, DleselOl

I

C4HlOO CH3-CH2-0-CH2-CH3

Diethylether

C4HlOO CH3-CH2-0-CH2-CH3

Dlgfvkol&ure, w&mig

C4H605 COOH-CH2-0-CH2-COOH

Diglykoladure,wA8serlg

C4H605 COOH-CH2-0-CH2-COOH C20H3004 C6H4(COOCBH13)2 C4H606 HOOC-ICHOH12-COOH C4H606 HOOC-(CHOH)2-COOH

C4H606 HOOC-(CHOH)2-COOH

387

I

+

bestlndlg 0 bedlngt boatlndlg nlcht bost6ndIg

-

Dihydroxybernsteindure, wdsserig

C4H606 HOOC-(CHOH)2-COOH

'O'O

1,P-DIhydroxyBthan

C2H602 CH2OH-CH2OH

technlsch rein

~

Il.l-DihydmxyBthan

-1z602 CH2OH-CH2OH

I I

1,2-Di hydroxydthan. Msserig

I

-1

technlsch rein

C2H602 CH2OH-CH2OH

1,2-DlhydroxyBthan, wdsserig

C2H602 CH2OH-CH2OH

handelsObilch

Diisobutylketon

C9H180 O=C(CH2CH(CH3)CH3)2

technlsch

Diisobutylketon

C9H180 O=C(CH2CH(CH3)CH3)2

technisch

C7H140

technlsch

I

Dimethylanilin

I

C8HllN CBH5-N(CH3)2

Dimethylcarbinol

C3H80 CH3-CHOH-CH3

technlsch

Dimethylcarblnol

C3H80 CH3-CHOH-CH3

technlrch

Dimethylcarblnol

C3H80 CH3-CHOH-CH3

techniach

I

Dimethyicarbinol

1

C3H80 CH3-CHOH-CH3

I

technisch reln

Dimethylamln,flosslg

C2H7N CH3-NH-CH3

Dimethylanilin

C8H11N C6H5-N(CH3)2

10.0

2,6-Dlmethylanllin

C8H11N C6H5-N(CH3)2

technlach rein

I I

Dlmethylether Dimethylbenzol (0-,m-, p-)

1

I

technlsch reln

C2H60 CH3-0-CH3

I

C8HlO C6H4(CH3)2

technisch reln

Dimethylformamid

C3H7NO H-CO-N-(CH3)2

technisch

2.6-Dlmethyl4-heptanon, (Isoveleron)

C5H90 CO(CH3)2CHCH2

technlsch

2,CDlmethyl4-he~tanon.(Isovaleron)

C5H90 CO(CH3)2CHCH2

technlsch

I

4,&DimethylP-he~DtanOn(Shell)

I

C5H90 CO(CH3)2CHCH2

4,6-Dlmethyl2-heptanon (Shell)

C5H90 CO(CH3)2CHCH2

DlmethylketonMlesser

C3H60 H20

DimethylketonNVasser

C3H60 H20 CH3-CO-CH3 H-0-H

2,CDlmethyl3-wntanon. DlBK

C5H90 CO(CH3)2CHCH2

Wasserlg

technlsch reln

technlsch

+ +

I

+

C5H90 CO(CH3)2CHCH2

Dinatrlumtetraborat,

I

Na2B407

technlsch

I

technlsch reln

Geh&use-/Dichtwerkstoffe

Die Bestandigkeitsliste

389

I

I

I I

Geh8use-/Dichtwerkatoffe

Die Bestandigkeirsliste

+ 0 bdingtb..tindia - nk?ttk.tlndig

Modium

Formel

W a s , aromatenfrel

Kohlenwasserstoffe Kohlenwasswstoffa _______~ verwhiedene Kohlenwaeserstoffe

Irdol, aromatenfrel

verschiedene

ESSig

C2H402

I b b r . Konz

CM-COOH

I

C2H402 CH3-COOH

EsslQ

C2H402 CHI-COOH

handel.-

Essig

C2H402 CH3-COOH

handoleObiloh

ESaig

C2H402 CH3-COOH

I

Esslgester

C4H802 CH3-COOC2H5 C4H802 CH3-COOC2H5

I

EseIggelaVWsser

C3H60 +H20 CH3-CO-CH3 + H-0-H

'dI

Mggel~sser

C3H60 +H20 CH3-CO-CH3

I

Eselgester

Isslgdlure, roh

I

Issigdlure,weseerig

C2H402 CH3-COOH

Essigdure,wllsserlg

C2H402 CH3-COOH

Iseigdlure,Weserlg

C2H402 CH3-COOH

wasserig

C2H402 CH3-COOH

*igdlure,

+H-0-H

C2H402 CH3-COOH

I

trohnlrch rein

I

es.0

80.0

C2H402 CH3-COOH

180.0

Issigdure, Wsserlg

C2H402 CH3-COOH

86.0

M g d u r e , wasSerig

C2H402 CH3-COOH

86.0

bslgdlureanhydrld

C4H603 (CH3C0)20

technlrd, mln

3sigdlure, wdsserlg

issigdureanhydrld

*

I

C4H603 (CH3C0120

issigdlunanhydrld

C4H603

teohnlrch

bigdlureanhydrld

C4H603

tedmlrch

CH3-COOC2H5 isslgs&ure&thylester

C4H802 CH3-COOC2H5

teohnlrch rein

39 1

392 Physikalische iind clzmische Grrindlageri iind Utnrechnutigstcihellrri

I

I

I I

Gehiuse-/Dichtwerkstoffe

Die Bestandigkeitsliste 393

Modium

F0ml.l I

I

3hylbenzol

C8H10 C6H5-C2H5

3hylcarblnol

C3H80

3hylcarblnoi

C3H80

technlrch reln

Br-CH2-CH2-Br

technlrch mln

3hylenchlorhydrln

C2H5CIO CIC2H4-OH

technlrch mln

3hylenchiorld

C2H4C12 CI-CH2-CH2-CI

3hylendiamln 3hylenglykol

C2H8N2 NH2-CH2-CH2-NH2

I

technlrch reln

, technlrch rein

I

C2H602 CH2OH-CH2OH

3hyienglykoi

C2H602 bndelrObllch bndelrObllch

CH2OH-CH2OH :thylenoxld, flOmlg

I

C2H40 ICH2120

[thylether

C4H100

technkh mln

:thylether

C4H100

tachnkch rdn technlrch reln

I

Eukalin %rberel-Nekmlttel,

C4H13Na03S (CH3)2CH-ClOH6803Na

:arberel-Netzmlttel,

C4H13Na03S

weseerla

:estglas, wbserlg

10.0

We technlsch reln

:ettalkoholrulfonat :ettaikoholrulfonat

:ettslluren khtennadelOl

I I

I

R-COOH

I

Die Bestandigkeitsliste 395

+ m

b

0 adingtkrtlndla

-

nloMbo8Undlg

:rigen n3

C2CBF3 CCIF2-CCi2F

:rigen 12

cc12F2

Erlgen 22

CHCIF2

Fruchwfte,-getrbnke FruchWL, getrtinke

Furaldehyd, Furfural, Crfuwlaldehrd.Furfurol

C5H402

Wurylalkohol

C5H602

K4Fe(CN)6

K4Fe(CN)6 Bdbe8 Blutlaugensalz, Belbkall. w&aerlp

K4Fe(CN)6

3elOrchter Kelk

Ca(OH)2

Beneratorgao Benodyn Berbextrakte, aue Cellulose

31~8,wbanrrlg

CaS04

Die Bestundigkeitsliste

Formel

Medium iarnstoff,wasserig

CH4N20 NH2-CO-NH2

Hefe, wasserlg Helzbl

Gemlsch au8 floss. Kohlenwasserstoffen aus Ma18.Kohlenwasaewffen

-

Helzbl ErdOlbasls Helzbl

aus floss. Kohlenwasser8bffen

-

HenkelP-SIAwng

1

ieptadecen(8)-carbonsBure ieptan

C18H3402

technlrch

C7H16 CH3-(CH2)5-CH3

technlach

ieptan

C7H16 CH3-fCH2)5-CH3

iexachlorbutadlen iexachlorcyclohexan iexafluorokieselsaure, waeeerig iexahydroanllln iexahydrobenzol

I I

C4C16 C6H6Cl6

I

techntach rein

H2SlF6 C6M3N C6HllNH2

1

C6H12

32.0

technlrch rein

I

technlach

reln

iexahydrophenol

C6Hl20 C6HllOH

technicah rein

iexalln .R'

C6Hl2O C6HllOH C6H14 CH3-(CH2)4-CH3 C6H14 CH3-(CH214-CH3

technirch

4exan iexan HexandlsBure. Wesserig ~

~~

HexandlsBure. wllsserig

1

C6H1004 HOOC-(CH2)4-COOH C6H1004 HOOC-(CH2)4-COOH

1

technicah technisch

Hexanon

WmOO CH2-CO-CH2-CH-fCH3)2

technlach

1.2.3-Hexantrlol

C6H1403 C6Hll(OH)3

handels-

ieydogen 11

CCI3F

technloch rein

ilrschhornsalz. wasserig

CH8N203 (NH4)2C03

-1

iochofengas ioll8nderlelm

Obllch

We BetrlrbrKonz.

397

Die Bestandigkeitsliste

399

Gehlluee-/Dichtwerkstoffe

+

boothdig 0 bedingt beatandig - nlcht W n d i g

Medium

Formel

lsopropylather

C6H140 (CH3)2CH-O-CH(CH3)2

lsopropylather

C6H140 ICH3)2CH-O-CH(CH3)2

~~

~

lsopropylchlorid

C3HICI CH3-CHCI-CH3

Jod, (in alkalischer Lbsuno

J2

Jod-Jodkallum

J-KJ

Jodtinktur Jodtinktur JP-4 JP-4 Kakaobutter Kalilauge, wasserig

KOH + H 2 0

Kalilauge, wasserig

KOH+ H 2 0

Kalilauge, wasserig

KOH + H 2 0

Kalilauge, wbserig

KOH + H20

Kalilauge, wesserig

KOH + H20

Kalisalpeter, wasserig

KN03

~~

Kalisalpeter, wasserig

KN03

Kalisaipeter, wasserig

KN03

Kalium-eisen(lI)cyanid, wasserig

K4Fe(CN)6

Kalium-eisen(lI)cyanid, wasserig

K4Fe(CN)6

Kalium-eisen(ll)cyanid, wasseria

K4Fe(CN)6

Kalium-eisen(l1)cyanid. wesseria

K4Fe(CN)6

Kalium-eisen(ll)cyanid, wesserig Kalium-eisen(lll)cyanid, wasserig Kalium-eisen(lll)cyanid, wasseria

Kallum-eisen(llI)cyanid, wesseria Kalium-eisen(llI)cyanid, wesserig Kalium-eisen(lli)cyanid, wasserig

K4Fe(CN)6

Die Besrandi~keit.slisfe

Celiumacetat

C2H3K02 CMCOOK

Caiiumaleun, Kaliumdumlniumaulfat.w9sseria

Al2(SO4)S-K2SO4-24H20

20

Ai2(S04)3-K2SO4*24H20

Caliumalsun, Kaliumrlumlniumsulfat,w9sserig

ge~nlgt

8c

oeunlgt

Bc

40.0

2C

Caliumaleun, Kaliumnlumlnlumsulfat, w9sserig Knllumalaun, Kallumalumlniumsulfat, w9sserig Kallumalaun, Kaliumalumlniumsulfat. Wasseria

Ai2(SOS)3-K2SO4.24H20

Kallumbichromat, weseerig

K2CR07

Kallumblsulfat

KHS04 I

Kallumborat, w9sserlg Kaliumbromat, w9sserig Kallumbromat, w9sserlg Kallumbromat, w9sserig Kallumbromat, wdsserig

1

K3B03

I I I I

KBrO3 KBrO3 KBrO3

I

Kallumbromid, Wesserlg

I I

KBr KBr K2C03

Kaliumcarbonat. wesserlg

K2C03

Kallumcarbonat, WeSSdQ

Kaliumchlorid,wesserig

Kallumchlorid,weseerig

4c

11.0

I6(

I I I

10.0

I8(

10.0

I8(

10.0

110,

KBr

Kallumcarbonat, weaserig

Kaliumcarbonat, wesaerla

1.0

KBro3

Kallumbromid, w9sserig

Kallumbromid, wesserig

2c I

I

Kallumborat, w9seerig

I

K2C03

I

K2C03

I

KCI

I I

I I

10.0

I

Bt

10.0

21

50.0

121

50.0

110

geranlgt

181

I

Kcl

Kallumchlorld, wesserig

KCI

10.0

6(

401

I

I I

Gehluse-/Dichtwerkstoffe

Die Bestandigkeitsliste

+

b..tlndb

0 aalngtkrtlndlg

-

nicMbe8Undlg

Medium

Formd

Kallumperchlorat,

KC104

Kallumperchht, Kallumpermanganat, wasclerla

I

Kallumpermanganat, w6seerle Kallumpermanganat, wasserlg

1

KMn04

I

KMn04

Kallumpermanganat, wasserlg Kallum~roxodlauifat, KnllumDereulfat. w888eria

Kallumperoxodlsulfat, Kallumpersulfat,wasrerlg

K2S208

Kallumperoxodlsulfat, Kallumpersulfat,wesserlg

K2S208

Kallumperoxodlsulfat, Kallumpersulfat,wasserla

K2S208

I

Kallumsulfat,wasserlg

I

K2S04

Kampfer

I

Karbola6ure KarboleBure. w6saerlg

ClOHl60

11%:: I

C6H60 C8H50H

C6H50H

KarbolsBure,Wasserig

C6H50H Karbolaaure,wasserig

C6H60 C6H50H

Karbolsaure,wasserig

C6H8O C6H50H

Kerosln Kerosin Kesselsteln

I

KetopropanMlasser KetopropanMlasser

Kiefernnadebl

I

C3H60 + H20 CH3-CO-CH3 + H-0-H

+

C3H60 H20 CH3-CO-CH3 H-0-H

+

403

I

I

I I

Gehause-/Dichtwerkstoffe

Die Bestandigkeirslisfe

+

krtindlg

0 b.dlngtb..tlndlg - nlchtboatMndlg

I

Medium

I

Formd tochnlech

nln

(Phosgen),gasfOrmig

technlach nln

Kohlenstoftetraclorld pftetraclorld

ICC14

technlwh nln tsohnlech nln

Kokosfett

technl8ch

Kokosfettalkohol

tsohnlwh

Kokosfettalkohol

technlech nln

nln

reln

technlech nln

1

KokosnussOl

hchnlach

KokosnussOl

technlech reln

mnigswseer

reln

I

HN03 + HCI, 1:3

technloch

nln

10.0

h w l ,0-, m-, P-,

piir

C7H80 CH346H40H

I

80.0

technlach

rein

Krlstallln, reln

C6H7N C6H&NH2

technloch

Wtallln, rein

C6H7N C6H5-NH2

technlech reln

Krl6tallln.Wseerlg

C6H7N C6H5-NH2

Kupfer(l)chlorld,

CUCl

Kupfer(ll)chlorld,

CUClP

nln

waewb Kupfer(lI)fluorld,

CUR

Kupbr(1l)nltrat. vvls#rk

Cu(N0312

-w

2.0

90.0

30.0

cuso4 cuso4 CUSo4

405

Die Bestandigkeitsliste 407

I Medium

wasserlo Hagneslumchlorid, W8SWdQ

I

Formel

I

MgCIP

Hagnesiumchlorid, wasserig

MgCIP

Magnesiumhydroxld Magnesiumsulfat,

wassew

MagnesiumsuHat, Hagneslumaulfat,

MgS04

w8sserle HalskeimOl

I

HalskelmOl Halelnanhydrid

C4H203

12;:

HOOC-CH=CH-COOH

Uateinaure.wamerig

HOOC-CH-CH-COOH

HalelnsBure.w&mrig

HOOC-CH=CH-COOH dalelnsBum, Ma8erig dargarine

blarmelade

C4H404 HOOC-CH CH-COOH

I

I

vlarmorkalkhydrat

Ca(OH)2

blaschlnenOle blECLORAN .R'

(CHCM

deerwasser

1

dEG (Monoethylenglycol) CHPOH-CH2OH

GehCluse-/Dichtwerkstoffe

+ 0

-

bortindig bedlngt bestindig nicht boaundig

Medium

Formel

MEG (Monoethylenglycol)

C2H602 CH2OH-CH2OH

technlsch rein

MEG (Monoethylenglycol) Msserlg

C2H602 CH2OH-CH2OH

handelsObllch

MEG (Monoethylenglycol) Hsserio

C2H602 CH2OH-CH2OH

handelsObllch

Melasse Melasse Melasse Melasse

I

BetrlebsKonz.

I I I

BetrlebsKonz. BetrlebsKonz. BetrlebsKonz.

MelassewOrze

BetrlebsKonz.

MelassewOrze

BetrlebsKonz.

Menthol Menthol

C10H200 C10H190H

I

C10H200 ClOH19OH

Mersol D

BetrlebsKonz.

Mersol D

BetrlebsKonz. technlsch rein

Mesamoll

I

MethacrylsBuremethylester

technlech rein

C5H802

Methan

technlsch rein

Methanal,wdsserig Methanal,wdsserig Methanal,wdsserig

CH20+ H20 HCHO+ H-0-H

I I

Methanal,wdsserig

10.0

CH20+ H20 HCHO+ H-0-H

10.0

CH20+ H20 HCHO + H-0-H

40.0

CH20+ H20

35.0

CH3-OH

technlsch reln

CH3-OH

technlsch reln

Methanol,Methylalkohol MethanolMethylacetat

technlsch reln

I

2:l

50.0 50.0

H-COOH

technlsch reln

Die Bes~aridi~keirsliste409

I I I GehCLuse-/Dichtwerkstoffe

+

krtindlg 0 MlngtkrWndb - nlchtboothdlg

Medium

I

Formei

I

CH202 H-COOH

technlech reln

C5H1202 CH3-CH-(OCH3)CH2-CH2-OH

technlrch reln

Methoxybutanol

C5Hl202 CH3-CH-(OCH3)CH2-CH2-OH

technlach rdn

Methylacrykt

CH2 CH-COOCH3

technlrch

Methylaldehyd, wawerlg

CH20 + H20 HCHO + H-0-H

10.0

Methylaldehyd, wtlswrlg

CH20 + H20 HCHO + H-0-H

10.0

y

I

Methanallre

Methoxybutanol

I

nln

35.0 60.0

32.0

I

I

I

C2H6O CH3-0-CH3

technlsch nln

Methylethylketon

C4H80

technlrch reln

Methylathylketon

C4H80

technlach reln

CH3-CO-C2H5

technlech nln

Methylbenzol

C7H8 C6H5-CH3

technlach reln

Methylbromld

CMBr

technlrch nln

Methylcarbinol, denaturlert

C2H50H CH3-CH2-OH

technl8ch rein

Methylcarblnol, rein Methylcarblnol, absolut

I

C2H50H CH3-CH2-OH

I

C2H50H CH3-CH2-OH

a8.o

Methylcarblnol, absolut

C2H50H CH3-CH2-OH

a6.0

Methylcarblnol,

C2H50H CH3-CH2-OH CH3-COOH

I

Methylcarbonaure, wasserlQ

I

C2H402 CH3-COOH

Methylcarbonstlure,

C2H402

Methylcarbonadure,

C2H402

CM-COOH

I

trchnlach rein

Methylcarbon$6lure,

-rlo

I

C2H402 CH3-COOH

Methylcarbona&ure,

C2H402

Methylcarbonadure,

C2H402

1-

35.0 25.0 25.0 50.0

30.0 30.0

15.0 85.0

4 10 Physikulische und chemische Grundlugen und Umrechnungstabellen

Die Bestandigkeitsliste 4 1 1

+

krtlndlg

0 adlnQtk.tlndig

-

nlchtkrtlndig

Modlum

F0nn.l

MlschdlureI

H2S04 + H N 0 3 + H20

10.0

MlschdlureI

H2S04 + H N 0 3 + H20

10.0

MlschdlureI

H2804 + HN03 + H 2 0

48.0

p e u e rI

H2S04 + HN03+ H 2 0

48.0

H2S04 + HN03 + H 2 0

50.0

H2S04 + HN03 + H 2 0

50.0

H2S04 + HN03 + H 2 0

50.0

Mkhdlure II

H2S04 + H3P03+ H 2 0

30.0

MMA

C5H802

Monoathylenglykol

C2H602 CH2OH-CH2OH C2H602 CH2OH-CH2OH C2H602

kchnlach nln

C2H602

handOll-

Ml8chdlureI

I

Mono6thylenglykol

I

MonoAthylenglykol

I

We-rio

Mondlthylenglykol Monobrombenrol

kchnlrch nln

handolraMlch

Dbllch

kchnlach reln

kchnlwh reln

Monochlor8than

C2H5CI

technlach reln

Monochlorathylen,

C2H3Cl

mchntach

nin

hchnlach

nln

I

Monochloreedgsdure Monachlom88lgsllure MonochloresdgsBure

I

Monochlore6elg8&ure

I

C2H3W2 CH2CI-COOH C2H3C102 CH2CCCOOH C2H3C102 CHPCI-COOH c2H3c102 CH2CI-COOH C2H3C102 CH2CI-COOH

I

tochnlach

technlach nln 10.0

80.0 65.0

86.0 98.0

athvlraer Monochloresslgsduremethylester

CCH2-COO-CH2-CH3 C3H5C102 CICH2-COO-CH3

technlach nln technirch

nln

4 1 2 Physikalische urid chernische Gritridlagrri wid Urnre~~hriun~stcihrll~~ri

I I +

bestindig 0 bedingtbostiindig - nkhtbeot&ndlg

i

Medium

Formel ch3ci

Monochlormethan

I

Monomethylamin, wesseria

CH3-NH2

1

Mononitrobenzol

C6H5N02

I i

I I

Morpholin

MotorenOle

C4H90N

MotorenOle Mowllith D .R'

I

-(CH2-CH-COO-CH3)-n

CH3-fCH213-CH20H

~~

~

1

~

n-Butan, gasfOrmig

I

C4H10

CH3-CH2-CH2-CH20H ~~~

~

n-Butanol. n-Butylalkohol

C4H100 ICH3-CH2-CH2-CH20H

n-Butylether

C8H180 C4H9-0-C4H9

n-B-ther

C8Hl80 C4H9-0-CXH9

n-Butylcarblnol

C5H120 CH3-ICH2)3-CH20H

I

n-Heptan

I

C7H16 CH3-(CH2)5-CH3

n-Heptan

C7H16

n-Hexadecans8ure

Cl6H3202

I

n-hntan

1

CH3-fCH214-CH3 C5H12 CH3-CH2-CH2-CH2-CH3

n-Propanol, n-Ropylalkohol C3H80 CH3-CH2-CH2-OH n-Ropanol. n-Pmpylalkohol C3H80 CH3-CH2-CH2-OH

I

I

Naphtha Naphthabenzin

1

I

Gehiuse-/Dichtwerkstoffe

Die Bestandigkeitsliste

+

-dig

0 bodlngtkrtindlg - nkhtb.rtindlg

Medium Naphthalln

I

Naphthalin

IClOH8

Naphtolen ZD

I

I I

Natriumacetat

I

C10H8

i

I

twhnlach

mln

CH2COONa

Natriumbenzoat, w8aaerlg

C7H5Na02 C6H5-COONa

Natriumbenzoat.

C7H5Na02 C6H5-COONa

w8aaerla

i

1 geattigt

Natrlumbenzoat, w8aaerig

C7H5Na02 C6H5-COONa

10.0

Natrlumbenzoat, w8sSerlg

C7H5Na02 CGH5-COONa

36.0

Natrlumbicarbonat. w&aerig

NaHC03

I Natriumbichromat

I

Natriumblsulfat

kalt oeattlgt

I I

I I

I

I

10.0

I

10.0

Na2Cr207 NaHS04

10.0 10.0

Natriumblsulftt,

w8aaerlg Natrlumblsulftt,

Waaaerla

I

Natriumblsulftt,

w8-rla

NatriumblsuHlt, Waaerig Natriumblsulfit, Waaaerlg Natriumcarbonat,

w8aaefia

I

Natriumcarbonat,

Waaaerlg

NaHS03

INaHS03

I

Na2C03

I

Irmv

I

I

Na2C03

Natrlumcarbonat,

we4aaerlg Natriumcarbonat, wd-rlg Natrlumcarbonat, w8sSerlg Natriumchlorat,

Wa-rla Natriumchlorat,

Wa-rio Natrlumchlorat, Natrlumchlorat,

waa8erh

I

Natriumchlorld,

I

w&8aerl9

Natriumchlorld, -ria

Na2C03

INa2C03 INaCiO3

10.0

110.0

1-W

41 3

4 14 Physikulische und chemische Grundlagen und U~nrechrtungstahellen

Die Bestandigkeitsliste 415

+ -

I

bO8uIndlg

I

I

0 0 bedlngtb.rtindlg bedlngtb.rtindlg nichtkrtrndlg

e

lo

Medium I

Jatriumnitrat,w6sserlg Jatrlumnltrlt,wewerlg

NaN03

I

NaN02

-

Jatrlumperborat,

NaB03 4H20

Jatriumphosphat

Na3Po4

-a

I

Jatriumphosphat wll88erb Uatriumselicyfat

20 1

I

I

I

Na3W

I

C7H5Na03 HO-C6H4-COONa

Uatrlumsilikat. w&3erlg

Na2S103

Uatriumrulfat, wA8serig

Na2S0440H20

Jatrlumrulfhydrat, wdweri%

20

10.0

I

NaHS03

Jatrlumrulfhydrat, wdwerig

NaHS03

Jatrlumsulfhydrat, wdwerlg

NaHS03

JatrlumsuHhydrat,

NaHS03

W

40 80

k.n O N M t b t ~

I

geunigt

180

-rig

Uatrlumrulfhydrat, wbwrl%

NaHS03

Uatrlumsulfid, w6sserig

I

Uatrlumsulfld, w6sserig

INa2S

11.

110.0

Iea

10.0

la

10.0

4a

NaOH

140.0

160

NaOH

I

Uatrlurnsulftt, wll88erlg

Na2S03

uatriumtetraborat, W88erkl

Na2B407

Uatriumtetraborat, W88erig

Na2B407

Uatrlumthiosulfat, wll88erig

Ne2S203

Uatron, feat

NaHC03

Uatron, Wsserlg

NaHC03

Uatronlauge,wesserlg Uatroniauge,wasserig Uatronlauge, Ws8erig

10.0

I

NUS

I I I

NaOH

50.0

50.0

llO(

180.0

180

4 1 6 Physiktrlischr und cheniische Grirndlqen und U~,irec.htiiiiiRstabelleti

I

I I

Gehiiuse-/Dichtwerkstoffe

Die Bestandigkeitsliste

I

I

Medium o-Nltrotoluol

F0rm.l C7H7N02 C6H4(CH3)N02

tochnlrch rain

Obstbaum-Karbollneum, Obstpulp tochnlrch

C8H18 CH3-(CH2)&CH3

technlrch

CH3-(CH2)5-CH=CH2 Oktylkresol

tochnloch

Oktylkresol

technlach nln

ole und Fette

handmlc Oblich

Oleln (C)lsAure,roh)

Cl8H3402 cSHl7-CbCH-(CH2)7COOH

Olein (c)leBure, roh)

Cl8H3402 cStiV-CbCH-ICH217COOH

I I I

H2S04 + SO3

I I

OleumdBmpfe

Oleumdnmpfe

SO3

803

110.0

I I

Mhere wringere

Olhren61 Cl8H3402 CBHl7-CH4H-ICH217C00H C3H803 CnZOH-CHOH-CH20H

Iha

C3H803 CH2OH-CHOH-CHPOH

lrde

I 61808, w8curerig

OrangenOl Orthophosphoreaure, w8seerlg

H3P04

OrthophwphoraBure. wasserk

H3W

30.0 30.0

OrthophosphomAure, witseerig

-*

Orthophosphoratlure,

T E s e e F " '

H3P04 H3P04

80.0 00.0

41 7

+ 0

-

I I bortindig kdlngt bostllndig nlcht b m n d i g

Formel

Medium OrthophosphorsBure. wAsserla

I I

H3F434

OrthophosphorsAure. wAsserlg

H3P04

OxalsAure, wAsserig

C2H204 HOOC-COOH

OxalsAure, wAsserig

C2H204 HOOC-COOH

OxalsAure, wAsserig

C2H204 HOOC-COOH C2H204 HOOC-COOH

I

OxaiaAure, wesserig

C2H204 HOOC-COOH

2,2-0xydleeslgsAure, wAsserlg

C4H605 COOH-CH2-0-CH2-COOH

2,2-0xydiesslgsAure, wAsserig

C4H605 COOH-CH2-0-CH2-COOH

Oxygenlum

02

o=o 03

I

p Ozon

03

03

03

p-tert. Butylphenol

C10H140 C4H9C6H40H C16H2204 C6H4(COOC4H9)2

Palatlnol

Cl6H2204 C6H4(COOC4H9)2

PalmMnsAure

C16H3202 CH3-ICH2114-COOH C16H3202

Palmdl Palmblfettseure

I

Paraffinemulsionen Parafflnmonocarbonseuren Parafflndl

(ohne Kohlenwasserstoffe)

R-COOH

Gehlluse-/Dichtwerkstoffe

I

Die Bestandigkeitsliste

+

krtlndlg 0 bdlngtkrtindlg nkhtkrtindlg

-

Medium

I

Pentachlorphenol

Formd

I

C15C60H

tedlniach reln

Pentan

C5H12 CH3-CH2-CH2-CH2-CH3

1-Pentanol

C5H120 CH3-(CH2)3-CH20H

tochniach rein

CIH1402 CH3(CH2)4-00CCH3

technlach rein

Per (Chlorathylen)

c2c14 c12c =cc12

technlrch rein

Per (Chlorathylen)

c2c14 c12c =cc12

technlach rein

I Per (Chlorathylen)

I

technlrch reln

:Eiccl2

Perchlordlure

technlrch rein 10.0

I

Perchlorsllure,Wesserlg

I

10.0

HC104

10.0 20.0

60.0

I

Perchlo&iure,

wbserlg

I

HC104

Peroxld,Perhydrol.

H202 H-0-0-H

Konz

Peroxld,Perhydrol,

H202 H-0-0-H

Konr.

H202 H-0-0-H

35.0

H202 H-0-0-H

20.0

Peroxld,Perhydrol. Mwrlg

H-0-0-H

30.0

Peroxld,Perhydrol, webserlg

H-0-0-H

00.0

H-0-0-H

00.0

I

omanisch hemestellt

Peroxld,Perhydrol. Weserla

Peroxld,Perhydrol, waeserlo

I I

Petrolather

I

I I

Gemiach leichter Kohlenwawmffe

technlach rein

Raffin, KohlenwaasemtoffFraktionen

technbch rein

PetroleumrohOl

verschledene Kohlenwa8wmtoffe

techniach reln

Petroleumrohol

verschledene Kohlenwa88emtoffe

technkch rein

Phenol

C6H60 C6H50H

Petroleum

~

~~

4

420 Physikalische irnd chernische GrundlLigeri urid Unirechnun~smhellen

+ 0

-

b#tindig bdlngtboat8ndig nichtk.tlndlg

Medium Phenol, wasserig

Formel

I

C6H60 C6H50H

11.0

120

Phenol, Wesserig

C6H60 C6H50H

1.o

80

Phenol,w&sserIg

C6H6O CBHSOH

90.0

45

Phenol,wasserlg

C6H60 C6H50H

Phenylamin

C6H7N C6H5-NH2

technlrch

Phenylamin

C6H7N

technlrch reln

Phenylamin,Wesserig Phenylamin, Wasaerig

I

C6H7N C6H5-NH2

I

C6H7N C6H5-NH2

Phenylathylather

C8H100 C6H5-0-C2H5

technlrch reln

Phenylbenzol

C6H10 C6H5-C6H5

technlrch reln

Phenylcarbinol

C7H8O C6H5CH20H

Phenylchlortd

p I T r c h

I

C6HSCI

Phenylchlortd

C6H5CI

Phenylhydnuln

C6H8N2 C6HS-NH-NHP

Phenylhydnuln

C6H8N2 C6H5-NH-NH2

I

Phenylhydrazln-Hydnchlorld, C6H8CiN2 WaWriQ C6H5-NH-NH2-HCI Phenylhydrazin-Hydnchlorid, Werig

C6H8CIN2 C6H5-NH-NH2.HCI

Phoagen. flosslg

COCW

Phosgen, gasbrmig

coc12

I

t.chnlrch

rein

PH3

I

ger(Ltti@

I

2a

I

2o

ger(Lttb1

80

technlech reln

2a

technirch reln

Phosphomhlorld

seureanhydtid Baureanhvdrid

2a

lea

technic& reln

Phosphate,Wesserlg Phosphln

2a

technlrch reln

Die Bestandigkeitsliste 42 1

I +

aarndig

0 bodingtb.rtindlg - nkhtbosUndlg

II

Modium

V108phordlure,WaSWrig

1 H3W4

180.0

)hosphordlure. w&serig

I

180.0

H3P04

I

rhosphors8ure,w8smrlg 'hosphors8ure, wdwrlg 'hosphordlurerlbutylester

I

H3FO4

I

H3P04

C12H2704P

80.0 190.0 technlrch

%hosphortrlchlorid 'hosphorwasseratoff, PhosDhin ~hosphoroxlch lorid 'hoto-Emulsion %oto-Enhnfckler

)hthals8ure, Wasssrig lhthalseureanhydrld

technlrch

I I I

I

I

I

wc13

C8H604 CBH4(COOH)2

technirch nln

50.0

C7H402 C6H4COO technloch

CSH4(WOWH9)2 C6H4(COOC4H9)2 alkrindlure,Pikrlngelb, Ykrltin, wesserlp

I

C6H3N307 (N02)3C6H20H

Ynakolln

C6Hl10 CH2-CO-CH2-CH-(CH3)2

aiperidin

CBHllN

technlrch

WdYkOl

C2H40 (0-CH2-CH2-0)

technlrch d n

Jottfsche, Waseerlg

I

PreBhefe,wllsserig

I

Propan, flossig

K2C03

C3H8 CH3-CH2-CH3

I

10.0

technlrch reln

422 Physikdische

und chemische

Gruncllcrgeri urid Umrechniing.stnbeIle~i

Gehlluse-/Dichtwerkstoffe

+

M n d i a

B

I I I I I I I I I I I I I I

Die Bestandigkeitsliste

+

b#tlndlg

0

bodlngtbe8Mndlg

-

nkhtbmsthdlg

Yedlum

Formel

l,2-Ropylenglykol

C3H802 CH3-CHOH-CHPOH

technlrch rein

%opylenoxld

C3H60

technlach

budocumol

reln

I

csH3(cH3)3

wraul A 150 Wraul A 200

technlrch

Wraul A 0

technlsch

~

>YdraulF-9

I

rein

>yridin

C5H5N

vrldln

C5H5N

technlrch reln

We

C4H5N ~

3uecksilber

I

Hg

3uecksilbercyanid

Hg(CN)2

C)uecksllbernltrat

Hg(N03)2

R 11

I

R 113

I

R 12

jede

I

CCl3F C2C13F3 CCIF2-CCI2F

I

CC12F2 CHClF2

handelr-

Ramasit

hmdeirhandelsObllch

Parafflnemulsionl

Rauchgaae handelrObllch

sulfurlert Rizlnusbl

I

1

RoherdOl

verschledene

Roherdbl

verschiedeme

423

424 Physikalische urid ckernische Gritridlageri urid Umrechnungstaheller~

Die Bestandigkeitsliste 425

426

Physikilische wid chernische Grirridlageti

Utnrechrii~ri~stahelleri

I I

+

bertllndig 0 bedingt bestllndig - nicht bestandig

Medium

Schwefelaure wdsserig Schwefelsllurewllsserig Schwefelaure wasserig

Schwefelsaurewasserig

Formel

I H2S04

I

H2S04

I

H2S04

I

wesseris

H2S04

(NH412S04

1

H8N204S (NH4)2S04

I

SO2

+ H 2 0+ H 2 S 0 3

Schweflige Sllure,

SO2

+ H20 + H2S03

Schweflige S u r e ,

SO2 + H 2 0 + H 2 S 0 3

SchwefelsauresAmmoniak, wllsserig wllsserig Schwefelwasserstoff, wllsserig Schwefelwasserstoff, wllsseris Schweflige Sllure, wasserig. unter 8 at0

Schwefligsaures Natrium

I

Schweinefett Schwelnefett

Seewasser Seewasser Seewasser Seife

irrid

I

I

Na2S03

Gehlluse4Dichtwerkstoffe

Die Bestandigkeitsliste 427

I Modium

F0ml.l

JeHenlb8ung,waeserig CBH120 C6HllOH

3extol.R'

Jllbemitrat, wA88erig

I

technlach mln

AgNO3

Jllbemitrat, wAsserlg

AgN03

Silbemitrat,Msserlg

AgN03

0.0 0.0

Slllcofluonvassersto~ure, H2SIF6 wlr88erlg 3illconbl

technl6ch

Jillconbl

technlrch

Skydrol500

mln

I

I

Skydrol7000 Na2C03 Na2C03

Soda,wlrsserlg

Na2C03

Soda, wawrlg

Na2C03

Sodaglar, weseerig

Na2Sl03

Sorblnaure Spel8ebl

Spermblalkohol Splndebl

I I

C6H802 CHSICHW-COOH

Jede

I I

I

r

Splndelbl Sprlt, denaturiert

C2H50H

CH3-CH2-OH ~

Sprit, a W u t

C2H50H CH3-CH2-OH

~~

06.0

428

I

Physiknlischr und chemische Gritndlqyri urid Umrechriurig.sttlbelleri

I

I I

Gehlluse-/Dichtwerkstoffe

I

Die Bestandigkeitsliste 429

430 Physikalische und chemische Grundlagen und Umrechnungstabellen

Die Bestandigkeitsliste 43 1

TrlchW08Sb86UrO Trichlorw8igdlure

10.0

W3-COOH

Trichlorlluonnethan

c

60.0

khnkch mln

TrlchlorbMuorAthan

C2c13F3 CCIF2-CCI2F

Wethanolamin

C6Hl5N03 N(CH2-CH2-OH)3

technlaoh min

Trlhydroxypropan,

C3H803 CH2OH-CHOH-CH2OH

led.

khnlmch min

1,3,3-Trlmahyl-

ClOHl60

twhnkch min

1.ohnlwh mln

Mo~olohohn-2-on 2,2,4-Trlmethylpent.n

tschnlach

(CH3)3-C-CH2-CH-(CH3)2

Trihylphoephat

C2lH204P (C6H4-CH3)3P04 RO(CH3)-P-(F)O

I

Trimahyklpropan. w(l.wrk

I

w H l 4 0 3 (CH20H)3C3H5

T~moahyldpropan.

C6Hl403

Trimethylolmpcur,

C6m403

Trlmethyiolpropan, wA86erk

C6m403 (CH20H13C3H5

I

Trimethylolpropan, wlll~rk

2,4,6-Trlnntophenol,

I

C6Hl403 (CH20H)3C3H5

C8H3N307

Mnknnrrer

Trinkwrwr

H20

M n h w r

H20

hand&Wlch 10.0 10.0

10.0

1.0

432

Physikalische und chemische Grundlagen und Umrechriurigstahelleri

Die Bestandigkeitsliste 433

Modlum

ualrat

Mwr.deEtIlllerte8.ent-

434 Phyikalische und chemische Grundlagen und Umrechnungstabellen

This Page Intentionally Left Blank

6 Anhang

6.1 Bild- und Quellennachweis Der Bild- und Quellennachweis ist allgemein gehalten und wird nicht fur jeden einzelnen Punkt aufgeschliisselt. Da viele technische Aussagen Allgemeingultigkeit besitzen und es nicht in jedem Fall

nachvollziehbar ist, woher sie im einzelnen stammen, schlieat der Autor eine Gewahr fur die Wahrung einzelner Schutzrechte aus.

Quellennachweis Firma

GEMU Gebr. Miiller GmbH & Co. KG Criesbach, Neuer Wasen 6 74653 Ingelfingen Membran-, Sitz-, Klappen-, Kugel-, Regel-, Reinstraum-, Biotechnologie- und Magnet-Ventile. Me& u. Regeltechnik, DurchfluBmesser, Bestiindigkeitsliste Firma

ARGUS GmbH GoethestraBe 15 76275 Ettlingen Kugelventile-Metall und Feuersicherheit Firma

INTERAPP AG Grundstrde 24, CH-6343 Rotkreuz Klappenventile-Metal1

Firma Gummiwerke KRAIBURG GmbH Teplitzerstrak 20 84478 Waldkraiburg Grundlagen Gummi, Gesamtubersicht Elastomere Firma USD Formteiltechnik Heidenhang 10 58540 Meinerzhagen 2 NIRO-GuB Firma Gebr. KEMPER GmbH & Co. Metallwerke Harkortstrak 5 57462 Olpe RotguB

438 Anhang Firma

Firma Armaturen MeeboldstraBe 22 89522 Heidenheim

MARKLIN

Schieberventile, Ventilgeschichte, Sitzventil

Ventilgeschichte, Kolbenschieberventil

ERHARD

-

Firma G. DIETZ GmbH BenzstraDe 9 74 1 96 NeuenstadVKocher

Marklinweg 73033 Goppingen

Firma

SCHUNEMANN GmbH & Co. Buntentorsdeich 1 28201 Bremen

Membranen

Anwendungsfall Membranventile

Firma F. DURHOLD GmbH u. Co. KG Friedrich-Engels-Allee 259 42285 Wuppertal

Firma

Schlauch-Quetschventile

Sterilverschraubungen

Firma Buschjos Detmolder StraBe 256 32545 Bad Oeynhausen

Firma Xomox Corporation 4444 Cooper Road Cincinnati, OH 45242 USA

Membransitzventile

Kukenventile

Firma

DELTAFILTER Armsunderweg 9a 67346 Speyer Anwendungsfall Membranventile

NAUE GmbH Am Rotboll 5 6433 1 Weiterstadt

Normenverzeichnis

6.2 Normenverzeichnis Adressen siehe in Kapitel - Abkurzungen ~~

~

~

~

~

~~

Technische Lieferbedingungen fur Armaturen Allgemeine Anforderungen

DIN 3230 Blatt 2

Zusammenstellung moglicher Priifungen

DIN 3230 Teil 3

Armaturen fur Gasleitungen, Anforderungen und Priifungen

DIN 3230 Teil 5

Armaturen fur brennbare Flussigkeiten, Anforderungen und Priifungen

DIN 3230 Teil 6

Kennzeichnung von Industriearmaturen

DIN / EN 19

~

~

_ _ _ ~

___

Stellgerate fur Wasser und Dampf mit Sicherheitsfunktion in heiztechnischen Anlagen SicherheitstechnischeAnforderungen und Priifungen

DIN 32 730

Stromungstechnische KenngroBen von Stellventilen und deren Bestimmung

VDI / VDE 2173

Armaturen aus weichmacherfreien Polyvinylchlorid (PVC-U) Anforderungen und Priifungen

DIN 3441 Teil 1

KugelhiihneMaSe

DIN 3441 Teil2

Membranannaturen

DIN 3441 Teil 3

Armaturen aus PVC hart (Polyvinylchlorid hart) SchragsitzventileMaBe

DIN 3441 Teil4

Anforderungen und Priifungen

DIN 3442 Teil 1

KugelhiihneMak

DIN 3442 Teil 2

Rohre Rohre aus nichtrostenden Stiihlen

DIN 11 850

439

440 Anhang Adressen siehe in Kapitel - Abkurzungen -

Flansche FlanschelAnschluBmal3e

DIN 2501 Blatt 1

StahlguBflansche Nenndruck 25

DIN 2544

StahlguBflansche Nenndruck 40

DIN 2545

StahlguBflansche Nenndruck 64

DIN 2546

GuBeisenflansche Nenndruck 10

DIN 2532

GuBeisenflansche Nenndruck 16

DIN 2533

Flansche gegossen oder geschmiedet oder zum AnschweiBen

B.S. 10: 1962

Ringnutflansche (Dichtnut-Beschaffenheit)

ANSI B 16.5 - 1988

Uberschiebflansche

IS0 PN 20

ANSI B 16.5 - 1988

Lose Flansche

IS0 PN 20

ANSI B 16.5 - 1988

Blindflansche

IS0 PN 20

ANSI B 16.5 - 1988

Einsteckschweil3-Flansche

IS0 PN 20

ANSI B 16.5 - 1988

Gewindeflansche

IS0 PN 20

ANSI B 16.5 - 1988

GewindeNerschraubungen Whitworth-Rohrgewindefur Rohre und Fittings Zylindrisches Innengewinde und kegeliges AuBengewinde

DIN 2999 Teil 1

Rohrverschraubungenloll (Inch)

ANSI / ASME B 1.20.1- 1983

Rohrverschraubungerdmetrisch

ANSI / ASME B1.20.2-1983

Rohrverschraubungen fur Armaturen fur Lebensmittel (Milchrohrverschraubung)

DIN 11 851

Klemmverbindungen Klemmverbindungen, Metallausfuhrung Armaturen fur Lebensmittel (Tri-Clamp)

DIN 32 676

Klemmverbindungen, Kunststoffausfuhrung Ventile aus PFA

GEMU / Clean-System

National und international gebrauchliche Abkurzungen fur Organisationen, Verbande und Regelwerke

44 I

6.3 National und international gebrauchliche Abkurzungen fur Organisationen, Verbande und Regelwerke ~

Kurzel

Vollstandiger Name

Erlauterung

AEF

AusschuB fur Einheiten und Formelgrokn im DNA

(siehe DNA/DIN)

AFNOR

Association Franqaise de Normalisation

Frankreichhergleichbar deutscher DIN

A.G.A.

American Gas Association

(nicht zu verwechseln mit AGA)

AGA

Australian Gas Association

AGt

AusschuB Gebrauchstauglichkeit im DNA

(siehe DNA/DIN)

ANSI

American National Standard Institute

Amerikanische Standard Normung. Vergleichbar der DIN.

API

American-Petroleum-Institute

Amerikanisches Institut fur den Bereich Mineralolforderung und -Verarbeitung

ARGUS

ARGUS

Kugelventil-Hersteller Metallausfuhrung

ASA

American Standards Association

Vergleichbar mit DNA. Amerikanischer NormenausschuB.

ASE

Association Suisse des Electriciens

Schweidvergleichbar deutscher VDE

ASME

The American Society of Mechanical Engineers

Vergleichbar der VDI (Verein deutscher Ingenieure).

ASR

Arbeitsstiittenrichtlinien

ASTM

American Society for Testing Materials

AWF

AusschuB fur wirtschaftliche Fertigung

BAM

Bundesanstalt fur Materialpriifung

BASEEFA

Britisch Approvals Service for Electrical Equipment in Flammable Atmospheres

Amerikanische Gesellschaft fur Materialpriifung

Empfehlende Vereinigung fur die Auslegung elektrischer Gerate innerhalb EX-geschutzter Umgebung. GroObritannien

Adresse

ARGUS GmbH Goethestrde 15 76275 Ettlingen

United Engineering Center 345 East 47th Street New York. N.Y. 10017 USA

442 Anhang Kurzel

Vollstandiger Name

Erlauterung

BDI

Bund Deutscher Industrie

BGC

Britisch Gas Corporation

BS

Britisch Standards

(siehe BSI)

BSI

British-Standard-Institute

Vergleichbar der deutschen DIN. Geltungsbereich im gesamten britischen Empire

uber DIN erhaltlich

BS-OD-

British-Standard-Out-Dimension-

Britische Normung fur Rohre

uber DIN erhaltlich

"bbing

"bbing

CEB

Comiti Electrotechnique Belge

Belgiedvergleichbar deutscher VDE

CEE

International Commission on Rules of the Approval of Electrical Equipment

Internationale Commission fur die Regeln und Genehmigung fur elektrische Ausriistung und Gerate.

CEI

Comitato Elettrotecnico Italian0

Italiedvergleichbar deutscher VDE

CEN

Europaisches Komitee fur Normung

CENELEC

Committee European for Electrotecnical Standardization

CETOP

Europaischer Fachverband der Olhydraulik und Pneumatik

CGA

Canadian Gas Association

CSA

Canadian Standards Association

DBP

Deutsches Bundes-Patent

DEMKO

Dansk Elektroteknisk Komite Organization

DanemarMvergleichbar deutscher VDE

DGA

Direktoraat Generaal van de Arbeid

Niederlande

DGMA

Deutsche Gesellschaft fur MeStechnik und Automatisierung

DIHT

Deutscher Industrie und Handelstag

Europaische Vereinigung zur Erstellung der Regelwerke fur elektrische Gerate und -Ausriistungen.

Kanaddvergleichbar deutscher DIN

Adresse

National und international gebrauchliche Abkurzungen fiir Organisationen, Verbande und Regelwerke 443

Kurzel

Vollstiindiger Name

Erltluterung

Adresse

DIN

Deutsche Industrie Norm

Deutsches Institut fiir Normung e.V.

Deutsches Institut fur Normung e.V. BurggrafenstraBe 6 10787 Berlin

DITR

Deutsches Informationszentrum fur technische Regeln

DSA

Deutscher Schleifscheiben AusschuB

DVGW

Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V.

DVS

Deutscher Verband fur SchweiBtechnik

EEMAC

Electrical and Electronic Manufacturers Association of Canada

EG

Europaische Gemeinschaft

EN

Euro Norm

Europa-Norm fur Kohle, Stahl

ETL

Electronic Testing Laboratory

USNZertifizierendes Priiflabor fiir Elektronik

FIA

Factory Insurance Association

USANereinigung von Produktionsanlagen-Versicherern

FM

Factory Mutual Research Corporation

FNA

FachnormenausschuB im Deutschen Normen-AusschuB

GAVO

Gesellschaft fur Arbeitsvorbereitung und Organisation im AWF

GEMU

Gebriider Muller

Deutscher Ventilhersteller Erster Hersteller von Kunststoffventilen fur den Anlagenbau. Gegr. 1964. Metallund Kunststoffventile aller Art

GOST

Gosuderstwenny Obshschesojusni Standard

GUS (ehemals UdSSR) staatliche Unionsnorm

HK

Handwerks-Kammer

Vereinigung des deutschen Handwerkes

Vereinigung der kanadischen Elektro- und Elektronikhersteller

Nicht im Verband der Industrial Risk Insurers

(siehe DNA/DIN)

GEMU Gebriider Muller GmbH u. Co. KG Criesbach Neuer Wasen 6 74653 Ingelfingen

in jeder Kreisstadt organisiert

444

Anhnng

~

~~

Kurzel

Vollstandiger Name

Erlauterung

IBN

Institut Belge de Normalisation

Belgien/Normenstelle vergleichbar DIN

IEC

International Electrotechnical Commission

Kommission zur Erstellung international gultiger Regelwerke fur Elektrotechnik

IEEE

Institute of Electrical and Electronics Engineers inc.

USMnstitut von Elektrik- und Elektronikingenieuren

IFAC

International Federation of Automatik Control

Internationale Vereinigung fur automatische Kontrolle

IHK

Industrie- und Handelskammer

ZusammenschluB der deutschen Industrie zur verwaltungstechnischen Weiterbildung und Ausbildungssowie Handelsunterstiitzung der Mitglieder.

IS0

International Organization for Standardization

Organisation fur die Erstellung von technischen Regelwerken mit internationaler Gultigkeit.

JEM

Japan Electrical Manufacturers Association

JapadZusammenschluB der japanischen Hersteller von elektrischen Geraten.

JESSI

JOINT EUROPEAN

durch die europaische Gemeinschaft geforderte Vereinigung von Mitgliedern aus der Industrie mit dem Ziel, einen europaischen 64 Megabyte Microchip herzustellen.

SUBMICRON SILICON

JIC

Joint Industrial Council

USA

JIS

Japanese Industrial Standards

Japadormgebende Vereinigung vergleichbar mit DIN

KEMA

N.V. tot Keuring van Elektrotechnische Materialien, Divisi Elektrotechnische Keuringen. (N.V. KEMA)

Niederlande

K.V.B.G.

Koninlijke Vereniging der Belgische Gasvaklieden

Belgienkoniglich-belgische vereinigte Gasfachleute

LCIE

Laboratoire Central des Industries Electriques

FrankreicWZentrallabor der Elektroindustrie

MDIS

Ministkre du Dkveloppement Industrial et Scientifique

Frankreich

Adresse

JESSI Office Elektrastrak 6a 81925 Munchen

National und international gebrauchliche Abkiirzungen fir Organisationen, Verbande und Regelwerke 445

Kurzel

Vollstandiger Name

Erlauterung

MIL

Military Standards

USA/Militborm

ML

Ministry of Labor

JapadMinisterium fur Priifungen (Techn. u. chem.)

MRS

Midlands Research Station

GroBbritannien

MSHA

Mine Safety and Health Administration

GroBbritannienNerwaltung fur Gesundheit und Sicherheit im Bergbau

NAA

NormenausschuB Armaturen

AusschuB innerhalb der DIN

NACE

National Association of Corrosion Engineers

USNnationale Priifvereinigung fur Material und Werkstoff

NAMUR

Normen-AusschuB-Messen und Regeln

Priif- und Normengemeinschaft der deutschen chemischen Industrie

NAVSEA

Naval Sea Systems Command

USAhlarineausriistungsKommando

NEC

National Electrical Code

USA/Nordamerikanischer AusschuB fur Elektrotechnik

NEC

Nederlands Elektrotechnisch ComitC

NiederlandeMiederlandischer AusschuB fur Elektrotechnik

NEMA

National Electrical Manufacturers Association

USA/Nationale Vereinigung der Hersteller von elektrotechnischen Gutern

NEMKO

Norges Elektriske Materiellkontroll

Norwegeflriifstelle fur elektrotechnisches Material

NFPA

National Fire Protection Association

USANationale Vereinigung fur Brand- und Feuerschutz

NFPA

National Fluid Power Association, Inc.

USA/Nationale Vereinigung fur Hydraulik

NLGI

National Lubrication Grease Institute

USANationales Institut fur Schmierstoffe

NK

Japan Maritime Association

JapanNereinigung fur Ozeanik

NNI

Nederlands Normalsatie Institut

Niederlande

NSF

National Sanitation Foundation

USA/Nationale Stiftung fur sanitslre Einrichtungen

NWC

National Water Council

GroBbritanniedNationaler Rat fur Wasser

Adresse

(siehe DIN)

446 Anhang Kurzel

Vollstandiger Name

Erlauterung

OCMA

Oil-Companies-MaterialsAssociation

Vereinigung internationaler Petroliumsgesellschaften

ONA

Osterreichischer NormenAusschuB

vergleichbar DNA

ONORM

Osterreichische Norm

vergleichbar DIN

PTB

Physikalisch-Technische Bundesanstalt

RAL

AusschuB fur Lieferbedingungen und Gutesicherung bei DNA

Gehort zu DNNDIN

REFA

Verband fur Arbeitsstudien und Betriebsorganisation e.V.

Anerkannte Institution im Bereich Ausbildung fur Arbeitsstudien und Betriebsorganisation.

REG0

Richtlijnen voor de Sammenstelling van Elektrisch Material in Verband met Gasontploffingsgevaar

NiederlandeRichtlinien fur die Zusammenstellung und Auslegung von elektrischen Geraten und Apparaten in explosionsgefahrdeten RaumedUmgebungen.

RIIS

Research Institute of Industrial Safety, Department of Labor

Japadnstitut fur Industriesicherheit. Abteilung Labor

RKW

Rationalisierungskuratorium der deutschen Wirtschaft

Vereinigung von Firmen zur Organisation und Durchfuhrung von Weiterbildungsmahahmen

SAA

Standards Association of Australia AustraliedNormenstelIe vergleichbar mit DIN

SABS

South African Bureau of Standards

SudafrikaiNormenstelle vergleichbar mit DIN

SAE

Society of Automotive Engineers

USANereinigung amerikanischer Automobilingenieure

SL

Sahkotarkastuslaitos Laboratoria

Finnland

SEMKO

Svenska Elektriska Material Kontrollanstalen

Schwedenlschwedi sche Kontrollanstalt fur Elektrik

SEV

Schweizerischer Elektrotechnischer Verein

vergleichbar deutschem VDE

SFA

Special Flammable Atmospheres

GroBbritannien

SNV

Schweizerische Normenvereinigung

Schweiz/Normenstelle vergleichbar mit DIN

Adresse

(siehe DIN)

National und international gebrauchliche Abkiinungen f i r Organisationen, Verbande und Regelwerke 447

Kiirzel

Vollstandiger Name

Erlauterung

SMS

Sveriges Mekanvorbunds Standardcentral

Zentraler Standard des schwedischen Verbundes fur Mechanik

TGL

Normen der ehem. DDR

TRbF

Technische Regeln fur brennbare Flussigkeiten

TUV

Technischer Uberwachungs Verein Anerkannte Institution zur Feststellung und Bescheinigung der Betriebssicherheit von technischen Gutern

UL

Underwriters Laboratories, Inc

USNzertifizierendes Institut fur technische Guter im besonderen Einsatz

ULC

Underwriters Laboratories of Canada

Kanada/(siehe UL)

ULCG

United States Coast Guard

USNKustenwache

VDE

Verband Deutscher Elektrotechniker

Empfehlende Vereinigung des Elektrofachverbandes

VDI

Verein deutscher Ingenieure

Empfehlende Vereinigung deutscher Ingenieure

VDMA

Verein deutscher Maschinenbau Anstalten

VEG

Gasinstituut N.V.

Niederlande

VERGAS

Technische Vereniging van de Gasindustrie in Belgie V.Z.W.D.

Belgien

VGN

Vereiniging van Gasfabrikanten in Niederlande Nederland

VOB

Verdingungsordnung fur Bauleistungen

VSM

Verein schweizerischer Maschinenindustrieller

WH

Watson House

ZDH

Zentralverband des deutschen Handwerks

GroBbritannien

Adresse

VDI-Verlag GmbH Heinrichstrak 24 40239 Dusseldorf

This Page Intentionally Left Blank

Sachwortverzeichnis

Abbaubohrung 148 Abdichtung, dynamische 75 Abdichtung, statische 75 Abfiillanlage 25 f. Abkuhlverhalten 45 Ablagerung von Partikeln 97 Abrasion 123 Abriebsmessung 73 Abrollbewegung 56 AbschlieBbarkeit von Handradern 196 Abschrecken 43 Absorption 279 Absperrklappe 273 Absperrklappe, Offnungswinkel 101 Abspemechanismen 79 Absperrventil 149 Abtrieb 286 Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS) 39 Adhasion 123, 279 Adsorption 279 Aggregatzustand 19 Alterungsbestiindigkeit 40 Amalgamverfahren 59 American-Petroleum-Institute (API) 87 Ammoniumthiosulfatlosung 27 Analyse 16 Anforderungen, anlagentechnologische 16, 22 Anforderungen, prozeSabhangige 16 AngieSstutzen 44 Anionenaustauscher 27 Anlagenbau, allgemein 10 AnschluB-Varianten 237 Ansteuerung fremdmedien-betatigter Ventile 2 12

Antakten 139 Anti-blow-out-Schaltwelle 131 f. Anti-Statik 116 Antistatic 131 Antriebsspindeln 199 Antriebssystem 2 1 Anwendungsgebiete, Ubersicht 14 Arbeit, elektrische 294 Archimedes-Gesetz 285 Arguloy 125 Arguloy, Warmhiirte 126 ARGUS 87,437 Armatur, Definition 80 Armaturenverschraubung, MaBtabelle 236 Aufnahmebugel nach NAMUR 214 Aufsintern 63 Auftrieb 286, 307 Auftriebskraft 285 Ausdehnungskoeffizient 187 AusfluBgleichungen 3 10 AusfluRzahl 3 11 Auskleidung, Qualitatspriifung 69 Auskleidungswerkstoffe 258 Auskiihlungszeit 45 Auswahlkriterien 15, 17 Auswahlschema 16 Autowaschanlage 165 Bajonettpin 189 Baukastensystem 87, 89, 91, 175 Baulangenanderung 237 Beckenwasser 29 Bedampfungsverfahren 29 Befestigungsmoglichkeiten 163 Befestigungsplatte 89, 215

450

Sachworrverzeichnis

Begriffsdefinitionen, technische 279 Benzol 70 Beregnungsanlage 164 Bernoullische Druckgleichung 309 Bestandigkeitsliste 365 ff. Betriebsdruck 16, 41, 81 Betriebsdruck, gegen Teller 150 Betriebsdruck, mit Teller 15 1 Betriebstemperatur 16, 8 1 Bindemittel 43 Bioeinsatz 54 Biogasgewinnung 24 Bio-Membranventil 6 Biotechnologie 4, 4 1 Bioventil 5, 199 Bioventilsystem, Baukasten 91 BodenablaBventil 176, 18 1 Bodenkraft 307 Bosch 213 Brauwasseraufbereitung 25 f. British-Standard-Institute (BSI) 87 Bruchdehnung 72 Briiden 8 Bundesgesundheitsamt (BGA) 62 Buschjos 438 Butadien 70 Butyl 67 Butylkautschuk 74 Celastic-Federelement 1 18 Celastic-Graphit-Ring 1 18 Chlor-Elektrolyse 28 Chloroprenkautschuk 74 Chrom (Cr) 40 Clamp 227 ClampanschluB 245 ClampanschluBtypen 246 Clamp-System, GEMU 246, 252 Clampverbindung 53 Clampverbindung, DIN 25 1 Clampverbindung, MaBtabelle 248 Cobalt (Co) 40 Cracken 70 Dachdichtring 77 Dampferzeuger 9 Dampfkolbensteuerung, eigenstandige 2 I3 DampfstoB, Querbedampfung 3 1 Dampfsystem 10

Dampftechnik 8 Dauerfestigkeit 40 Definition 16 Dehnung 40 DELTAFILTER 438 Dichte 313 Dichtebestimmung 3 11 Dichte-Korrekturtabelle fur Fliissigkeiten 343 Dichte-Korrekturtabelle fur Gase 344 Dichtelastomere 74 Dichtelement, Deformierung 127 Dichtmembrane 185 Dichtpackung 153 Dichtsteg 182 Dichtsystem, doppelwirkendes SchaltwellenDichtsystem 118 Dichtsystem, konstruktives 122 Dichtsystem, konventionelles 120 Dichtsystern, metallisches 120 Dichtsystem, sekundares 135 Dichtsystem, tribologisches 122 Dichtungen, metallische 134 Dichtwerkstoffe 34, 70 Dickfliissigkeit 40 DIETZ 438 Differenzleitfahigkeit 25 Diffusion 280 Doppeldichtsystem 131, 133 Doppellippenring 76 Dosieranlage 139 Dosieren 150 Dosierpumpe 29 Dosierstelle 28 Drehstrom 295 Dreipunktregler 220 Dreischichtenmodell 123 Druck 282 Druck, statischer 284, 309 Druckabfall 3 13 Druckkonstanz 2 Druck-Korrekturtabelle fur Gase 342 Druckminderer 22 1 Druckregler 2 Druckregler, pneumatischer 22 1 Druckstuck 200 Druckubersetzung 306 Druck-Umrechnungstafel 341

Sachwortverzeichnis 45 1

Druckverformungsrest 73 Du Pont 62 Dunnflussigkeit 40 Durchdiffundieren 187 DurchfluSmesser 22 1 DurchfluSrichtung 141 Durchgangshohe 109 Durchgangsprofil 109 Durchhmbarkeit 40 Durchlauf-Elektrolysezelle 28 Durchlaufofen 43 Durchlaufzeit, dynamische 347 DURHOLD 438 Duroplaste 57 E-polieren 54 Edelstahlarmaturen 52 Edelstahlventilkorper, Varianten 4 1 Eigenpartikelabgabe 65 Eigenschaften, chemische 19 Einflusse, mediale 16, 19 f. Einheiten 30 1 Einheiten, Umrechnung 3 17 ff. Einsatzgebiete 15 Einschlagen 42 Einschraubstutzen 13 1 Eisenmetalle 36 Elastizitat 40 Elastomere 70 f. Elastomere, Priifverfahren 72 Elastomere, thermoplastische 7 1 Elektrizitat 29 1 Elektrizitatslehre 29 1 Elektroden 27 Elektrolyseanlage 27 Elektrolysezelle 28 f. Elektromagnet 297 Emulgator 70 Energieerhaltungssatz 28 1 Englergrade 308 Entsorgungsanlage fur Fotoindustrie 27 EPDM 67 Epichlorhydrinkautschuk 74 E p 0 x y - H ~(EP) ~ 65 ERHARD 438 Erosion 127 Ethylen 59, 70 Ethylenacrylatkautschuk 74

Ethylen-Propylendienkautschuk 74 FaSreinigung 13 FCKW (Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoff) 1 Federkraft 282 Federkraft-offnen 204 Federkraft-schlieBen 205 Federpaket 200 FeinguBkorper 43, 176 Fermenter 4 Ferrostat-Strahlung 44 Festigkei t 40 FESTO 213 Feststoffablagerung 178 Feuersicherheit 86 Filmentwicklungsmaschine 27 Filterpresse 209 Filtration 6 Fire-Safe 86, 116 Fire-Safe-Dichtkante 131 Fire-Safe-Priifspezifikation 87 f. Flachkolbenantrieb 158 Flach-Plattenschieber 94 Flansch 227,253 Flanschabmessungen 274 FlanschanschluS, Anschlusse 254 FlanschanschluS, Eigenschaften 254 FlanschanschluS, Mdtabelle 255 FlanschanschluSmak 129 FlanschanschluSmaSe, Normen 275 Flanschkorper, ANSI 259 ff. Flanschkorper, ANSVBS 265, 269 Flanschkorper, ANSVDIN 266 f. Flanschkorper, BS 263 f. Flanschkorper, DIN 256 ff. Flanschkorper, DINBS 268, 270 f. Flanschkorpereinbaumak 256 Fluorkautschuk 74 Formdichtung 76 Formgebedorn 23 1 Formgebervorrichtung 23 1 Formteil 30 Formvulkanisation 75 Freiauslauf 181 Freiauslauf, Geometrie 183 Fritz Muller 140 Fullinjektoren 30 Fullstoff 69

452

Sachwortverzeichnis

Funktionsprinzipien 79 Galvanikanlage 164 Galvanotechnik 3 f. Gas-Forschungswerk 23 Gasgewinnung 23 Gaswascheanlagen 136 Gebrauc hswasser 6 Gegenstrom-Schwebebettverfahren 27 Gegenstromverfahren 25 GEMU 437 Geschwindigkeitszahl 3 10 Getrankeabfiillung 12 f. Getrankezylinder 13 Gewichtskraft 282 Gewindemuffe 224, 229 Gewindemuffe, Eigenschaften 230 Gewindemuffe, MaBtabelle 230, 236 Gewindepin 189 Gewindestutzen, Eigenschaften 239 GFK-Ventilkorper 65 GieBhaut 54 GieBschock 43 Glas 67 Glasfaser 69 Glaskugel 69 Gleichgewicht, hydrostatisches 286 Gleichrichter 28 Gleichstrom, geglatteter 295 Gleichstrom, technischer 295 Glockensitzventil 144 Graphit, eingelagerter 46 Graphitausscheidung 40 GrauguB (GG) 37, 67 Graugul3-Ventilkorper 46 Grenzwellenlange 52 G r o k n 301 Grundprofil 54 Gummimilch (Latex) 70 Gummis, Priifverfahren 72 GuBkriimmer 3 15 Haarrisse 42 Halbleiterfertigung 5 Haltewinkel 2 15 Handrad 196 Handrad, nichtsteigendes 197 Handrad, Spindelabdichtung 197 Handrad, steigendes 197

Handschleifen 55 Harte 40, 281 Hartepriifung nach Shore 72 Hartgummi 67 HeiBluftalterung 73 HERION 213 Hochglanzpolieren 55 Hochglanzschleifen 55 HOECHST 60 Hubankersystem 298 Hubbegrenzung 2 15 f. Hubbegrenzung, stufenlose 206 Hubventil 81 Hydraulik 284 Hydrodynamik 207 Hydrostatik 306 Hypalon 67 Industrialisierungsgeschichte 79 Industrieklappe, Kunststoffausfiihrung Inertgase 48 Inliner 68 Innenbeschichtung 68 Innenventil 47 INTERAPP 437 Ionenaustauscher 25 Ionenaustauschharz 25, 27 IP-Schutzarten 329 Joucomatik 2 13 KaltverschweiBung 228 Kapillareffekt 280 Kapillaritat 280 Katalysator 70 K,-Wert 16, 19, 287 K,-Wert, Bemessung 354 f. Keckfasser 14 Kegelsitzventil 143 Kegelwinkel 11 1 Kehrmaschine 164 Keilschieber 93 Keilschieber-Fiihrung 96 Keilschieber, Schnittbild 96 Keime 5, 52 Keimnester 54 KEMPER 437 Keramikmasse 43 Kerbzahigkeit 40 Kesselvulkanisation 75

102

Sachwortverzeichnis 453

Kiesfiltration 6 f. Klappankersystem 298 Klappen, K,-Werte 101 Klappenscheibe 103 Klappenventil 13, 67, 81 f., 96 Klappenventil, alternatives 12 Klappenventil, AnschluBmaSe 240 Klappenventil, Ausfuhrungsarten 101 Klappenventil, Charakteristik 98 Klappenventil, doppelexzentrisches 102 Klappenventil, Einsatzgebiete 107 Klappenventil, Entstehung und Verbreitung 98 Klappenventil, exzentrisches 102 Klappenventil, fremdgesteuertes 103 Klappenventil, fur Motor-Schwenkantrieb 104 Klappenventil, Geometrie 99 Klappenventil, hydraulische Eigenschaften 100 Klappenventil, Metallausfuhrung 103, 105 Klappenventil, zentrisches 101 f. Klappenventil, Zwischenflansch 105 Klappenventilabdichtarten 102 Klebemuffe 223 f. Klebemuffe, Eigenschaften 229 Klebemuffe, MaStabelle 229, 236 Klebestutzen 225 Klebestutzen, Eigenschaften 233 f. Kleinste Teilchen 35 Klemmschieber 93 Kniestuck 315 f. Kohasion 279 Kohlefaser 69 Kohlenstoff (C) 40 Kohlepigment 69 Kohleschleuse 139 Kohlevergasung 137 f. Kolbenschieberventil 84, 210 Kolbenschieberventil, Charakteristik 2 13 Kolbenschieberventil, Entstehung und Verbreitung 2 11 Kolbenschieberventil, Funktionsprinzip 2 1 1 Kolbenschieber-Vorsteuerventil 2 13 Kolbenweg 306 Kombinationsbauweise 67 Kompaktdichtung 131 Kondensat 8 Kondensator 9 Kondensatorsystem, geschlossenes 10

Kontinuitatsgleichung 308 Kontraktionszahl 3 10 Konvektion 45 KorngroBe 178 Korperstrome, Schutzmdnahmen 332 Korperwerkstoffe 34 Korrosionsbestandigkeit 40 Korsett 68 Kosmetische Industrie 14 Kraft 28 1 Kraft, hydrostatische 283 KRAIBURG 437 Kreislaufanlage 2 10 Kreislaufanlagen fur Abwasser 209 Kriimmer 3 15 KTW-Empfehlungen 62 Kugel, Dichtsystem 132 Kugel, gelagerte 115 Kugel, Lagerung 132 Kugel, schwimmende 115 Kugeldichtungen, Druck-flemperaturdiagramme 121 Kugelgraphit 47 KugelgraphitguB 48 Kugelhahn 81 Kugelventil 19, 81, 83, 113 Kugelventil, AnschluSmaBe 240 Kugelventil, Ausfuhrungen 115 Kugelventil, Auslegung 109 Kugelventil, Charakteristik 114 Kugelventil, Dichtung 1 15 Kugelventil, Drehmoment 117 Kugelventil, Einsatzgebiete 136 Kugelventil, Entstehung und Verbreitung 1 13 Kugelventil fur Granulatforderung 135 Kugelventil, K,-Werte 115 Kugelventil, Kunststoffausfuhrung 130 Kugelventil, Metallausfuhrung 131 f. Kugelventil, metallisch dichtendes 134 Kugelventil mit Sekundb-Dichtsystem 135 Kugelventil, Regelcharakteristik 128 Kugelventil, Regelwerke 116 Kugelventil, Stromungsverhaltnisse 1 14 Kugelventil, teilgeoffnetes 127 Kugelventilkupplungen 129 Kuken 107 Kuken, kegelformiges 111

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Suchwortverzeichnis

Kuken, zylinderformiges 111 Kukenformen, Auslegung 1 1 1 Kukenventil 81, 83, 107 Kukenventil, Charakteristik I09 Kukenventil, Einsatzgebiete I 12 Kukenventil, Entstehung und Verbreitung 108 Kukenventil, fremdgesteuertes 1 I2 Kukenventil, Metall 1 12 Kukenventil, Stromung 109 Kunststoffe 38 Kunststoffe, schaumbare 1 Kunststoffe, Temperaturabhangigkeit 57 Kunststoff-Dichtungen 34 Kunststoffkorper 34 Kunststoffventile, Betriebsdruckabhangigkeit 57 Kunststoffventilkorper 56 Kurzzeichen, chemische 40 Labortechnik 5 , I I f. Lamellengraphit 46 Langen-Umrechnungstafel 325 f. Last 306 Lebensmittel- und Bedarfsgegenstiindegesetz (LMBG) 62 Lebensmi ttel technologie 6 Legierungselemente, Multiplikatoren 40 Legierungskennung 4 1 Leitfahigkeit, elektrische 293 Lieferbedingungen, technische 439 f. Lippenring-Dichtung 76 Losungsgluhen 44 Lunker 44 Lunkerbildung 44 Machsche Zahl 308 MARKLIN 438 Magnet-Halteklammer 2 13 Magnetismus 297 Magnetkraftfeld 299 Magnetsitzventil 28 Magnetventil 12 Mangan (Mn) 40 Massestrom, praktischer 3 10 Medium-Reinheit 8 1 Mehrwege-Korper 180 Membran 44 Membran, Befestigungsmoglichkeiten 189 Membran, Marjtabellen 190

Membran, Metallventile I94 f. Membrane, Fluorkunststoff, flexibel 187 f. Membrane, Fluorkunststoff, teilkaschiert 186 Membrane, Fluorkunststoff, vollkaschiert 186 Membrane, Weichelastomer I87 Membranarten 186 Membrangeometrien 188 Membranhandventil 28 Membranherstellung 185 Membrankennzeichnung 188 MembranmaBe 190, 192, 194 Membranmittelstegventil 172 Membransitzventil 139, 14 1 Membransitzventil, Einsatzgebiete 164 Membransitzventil, hilfsgesteuertes 142, 145, 147 Membransitzventil, kurzhubiges 140 Membransitzventil, Metallausfuhrung 1 62 Membransitzventil, Zwangsanhebung I47 Membransitzventil, zwangsgesteuertes 145, 162 Membransitzventilarten 144 Membransystem, Charakteristik 178 Membrantiefsitzventil 19, 172, 198 Membranventil 67, 81, 84 Membranventil, AnschluBmalje 239 Membranventil, Ausfuhrungsarten 179 Membranventil, Auslaufversuche 184 Membranventil, Baukastensystem 175 Membranventil, Bioausfuhrung I76 Membranventil, einheitliche Montageebene I80 Membranventil, Entstehung und Verbreitung 174 Membranven ti 1, fremdgesteuertes 206 Membranventil, handbetatigtes 198 f. Membranventil, Kennlinie 179 Membranventil, motorgesteuertes 206 Membranventil, Regelkennlinie 208 Membranventil, Reinraumtechnologie 177 Membranventil, Stromungsverhaltnisse 178 Membranventilsteuerung 199 Membranverfahren 59 Meniskus 280 Messen 333 Messingkorper 48 Metall-Dichtungen 34 Metalle 40 Metallfaltenbalg 87, 154 Metallkorper 34 f. Metallsitzventil, Kennlinie 152

Sachwortverzeichnis

Metallsitzventil, Warmeableitung 154 Metallventile, Membranen 195 Mikroschalter 207 Milchrohrverbindung 53 Milchrohrverschraubung 176, 240 Milchrohrverschraubung,NAUE 242 MindestdurchfluBregulierung, stufenlos 206 Mischeinrichtung 139 Mittenrauhwert 52 Molkereitechnologie 6 Molybdan (Mo) 40 Montageebene, einheitliche 89 Motorantrieb 106 Muffen-SchweWKlebestutzen 234 Mullverbrennung 59 Multamed-Schieberventil 96 Nadelsitz-Prinzip 144 Nadelsitzventil 143 Naphtha 70 NaBwaschersy stem 5 9 Natronlauge 8, 58 Naturkautschuk 67, 70, 74 NAUE 438 Netzbrummen 299 Neutralisation 6 Neutralisationsanlage 8 Nichteisenmetalle 38 Nichtmetalle 40 Nickel (Ni) 40 Nikadur 124 Niro-Kennzahlen 4 1 Niro-Stahlkorper 40 Nitril 67 Nitrilkautschuk 74 Nomogramm, Dampf 358 Nomogramm, Flussigkeiten 36 1 Nomogramm, Flussigkeiten und Gase 357 Nomogramm, Gase 362 Nomogramm, Nennweiten DN 3-25 359 Nomogramm, Nennweiten DN 25-500 360 Normen 439 Nothandbetatigung 2 16 Notstrom-E-Modul 104 0-Ring-Dichtung 76 Oberflache, rollierte 55 Oberflachengiite 55 Oberflachengiite, Niroventile 54

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Oberflachenrauheit 52 Oberflachenspannung 280 Oberflachenverunreinigung 42 Oberflachenzeniittung 123 Offnungsquerschnitt 99 Offnungswinkel 99 Ohm’sches Gesetz 293 Oil-Companies-Materials-Association (OCMA) 87 Optische Stellungsanzeige 200 Organisationen 44 1 Osmose 280 Outliner 68 Papierentwicklungsmaschine 27 Partikelabscheidung 65 Perfluor-Alkoxy-Polymere (PFA) 39 Petrochemie 86 PFA (Polyfluoralkoxid) 63, 67 pH-Wert 328 Phosphor (P) 40 Pilotventil 2 10 Polieren, elektrolytisches 54 f. Polieren, mechanisches 54 Polyacrylatkautschuk 74 Polyethylen, chlorsulfoniertes 74 Polyfluoralkoxid (PFA) 39, 60, 62 Polyfluorvinylidenfluorid(PVDF), kohleverstiirktes 67 Polyfluorvinylidenfluorid (PVDF) Ventilkorper 62 Polynorbornenkautschuk 74 Polypropylen (PP) 38 Polypropylen, Eigenschaften 6 1 Polypropylen, Geschichte 60 Polypropylen, isotaktisches 60 Polypropylen, physiologische Vertraglichkeit 62 Polypropylen, Ventilkorper 60 Polypropylen, verstarktes 67 Polypropylenkette 6 1 Polystyrol-Aufschaumung 30 Polystyrol-Perlen (EPS) 29 Polystyrol-Schaumautomat 29 Polytetrafluorethylen (PTFE) 39 Polyurethan-Aufschaumung 1 Polyurethankautschuk 74 Polyvinylchlorid (PVC) 38 Polyvinylidenfluorid (PVDF) 39, 60 Positioner 2 14

456 Suchwortverzeichnis Probeentnahmeventil 176, 181 Propylen 70 ProzeSwasser 6 Priifen 333 PTFE 67 PVC 58 PVC (Polyviny1chlorid)-Synthese 60 PVC (Polyvin ylch1orid)-VentilkorperDruckdiagramm 58 PVC (Polyvinylch1orid)-VentilkorperTemperaturdiagramm 58 PVC-C (Polyvinylchlorid) 59 PVC-H (Polyvinylchlorid) 58 f. PVDF (Polyfluorvinylidenfluorid) 63 PVDF, natur 67 Quad-Dichtring 20 1 Quadringdichtung 76 Quarzsandbad 44 Querschnittsverhaltnis, optimiertes 178 Rauchgasentschwefelung 62 Rauheitsklassen 52 RauheitsmeBgroBen, Ermittlung 52 Rauheitsprofil 52 Rautiefe, gemittelte 52 Rautiefe, maximale 52 Recycling 6 Reduzierstiick 154 Regelcharakter 8 1 Regelglocken-Prinzip 144 Regelkegel-Prinzip 144 Regeln 334 ff. Regelwerke 44 1 Regenerat 9 Regeneration 25, 27 Regenerierlosung 27 Regeneriermittel 27 Regler 337 Reibflachen 112 Reibschicht 127 Reibung 281 Reinigungsanlagen 6 Reinraumklassen 327 Reinraumtechnik 5 Reinraumtechnologie 177 Reinstmedien-Zufiihrung 69 Reinwasser 9 Reynoldsche Zahl 307

Rohling 42 Rohrreibungszahl 3 12 Rohrverschraubung 226 Rohrverschraubung, DIN 250 Rohrverschraubung, Eigenschaften 24 1 Rohrverschraubung, NAUE 250 RohrverschraubungsanschluS 240 Rohstoffriickgewinnung 6 Rohwasser 9 Rohwasseraufbereitung 9 f. Rotbriichigkei t 40 RotguS 38 RotguB, Norrnenauszug 48 f. RotguBkorper 48 Riickmelder, elektrischer 2 14, 2 17 Ruckprallelastizitat 72 Ruckspiilung 9 Salzlosebehalter 29 Salzsaure 8 Sattdampf 52 Schalthaufigkeit 8 1 Schaltwellen-Dichtsystem 1 18 Schaltzeichen, elektrotechnische 33 1 Schaltzeichen, hydraulische 285 Schaltzeichen, pneumatische 285 Schieberventil 81 f., 92 Schieberventil, Ausfiihrungsarten 95 Schieberventil, Betriebszustand 95 Schieberventil, Charakteristik 94 Schieberventil, Entstehung und Verbreitung 94 Schieberventil, geschlossenes 93 Schieberventil, offenes 93 Schlagfestigkeit 40 Schlammfang 2 10 Schlauch-Klemm-Verbindung 225 Schlauch-Quetschventil 19, 85, 166 Schlauch-Quetschventil, betriebsdruckbetatigtes 172 Schlauch-Quetschven ti 1, Charakterist i k 1 68 Schlauch-Quetschventil, einseitig verpreBtes I66 Schlauch-Quetschventil, Entstehung und Verbreitung 167 Schlauch-Quetschventil, fremdgesteuertes 1 69 Schlauch-Quetschventil, mehrsei tig verpreBtes I66 Schlauch-Quetschventil, Metallausfuhrung I 69

Sachwortverzeichnis 457

Schlauch-Quetschventil, mit Hubspindelausfuhrung I70 Schlauch-Quetschventil, mit SchwimmerDirektsteuerung 17 1 Schlauch-Quetschventil, Stromungsverhaltnisse 168 Schlauchklemm-AnschluB 23 1 Schlauchklemme, Eigenschaften 233 Schlauchklemme, MaBtabelle 232 SchlieSkraft von Handradern 196 Schmelzpfanne 43 Schmelzpunkt 40 Schmiedbarkeit 40 Schmiedekorper 42, I76 Schmiedekorper-Rohling 43 Schmutzeinschlusse 54 Schneidhaltigkeit 40 Schragsitzventil 2, 13 Schragsitzventil, Metallausfiihrung 155 SCHUNEMANN 438 Schutzbeschaltung 330 Schwebekorperprinzip 3 Schwefel (S) 40 Schwefelsaure 25 SchweiBbarkeit 40 SchweiSmuffe 223 f. SchweiBmuffe, Eigenschaften 229 SchweiBnaht 55 SchweiBstutzen 225 SchweiBstutzen, Eigenschaften 233 SchweiBstutzen, IS0 176 SchweiBstutzen, MaBtabelle 236 SchweiBstutzenkorper, MaBe 237 SchweiBverfahren 235 Schwenkelement, kegeliges 11 1 Schwenkelement, kugelformiges 109 Schwenkventil 8 1, 220 Schwenkventil, Antriebstechnik 106 Schwerkraft 28 1 Seitenkraft 307 Sekundardichtsystem 116 Selbstentleerung 183 Sicherheits-Stopfbuchspackung 197 Silicium (Si) 40 Silikon 67 Silikonkautschuk 74 Sitzventil 13, 81, 85, 139

Sitzventil, 2-Stufen, fremdgesteuertes 156 Sitzventil, 2/2-Wege, direktgesteuertes 159 Sitzventil, 2/2-Wege, elektromagnetisches 158 Sitzventil, 3/2-Wege 155 Sitzventil, AnschluBmaSe 240 Sitzventil, Arbeitsweise 141 Sitzventil, Charakteristik 149 Sitzventil, Einsatzgebiete 148 Sitzventil, Entstehung und Verbreitung 148 Sitzventil, fremdgesteuertes 165 Sitzventil, Metallausfuhrung 165 Sitzventil, Stromungsverhaltnis 150 Sitzventilantrieb, Steuermedien 156 Solepumpe 28 Solvey 62 Spanbriichigkeit 40 Spannungswert 72 Spezifikation 16, 21 Spezifikation, handbetatigte Membranventile 196 Spezifikation, Membranventile 199 SpharoguB (GGG) 37, 67 SpharoguBkorper 47 Spindel 55 Spindelabdichtung 199 Spindellagerung 199 Spindel-Quadringdichtung 202 Sprodigkeit 40 Spulen, magnetische 299 Stabilisatoren 62, 65 Stahl, hochlegierter 41 Stahl, nichtrostender 37 Stahl, niedrig legierter 40 StahlguB, warmfester 36 StahlguBkorper 36 Stahllegierung, nichtrostende 40 Stahlschliissel 40 Staurand nach hand1 3 I0 Stellantrieb, fremdmediengesteuerter 1 06 Stellungsanzeige, elektrische 214, 2 18 Stellungsanzeige, optische 196, 2 15 f. Stellungsregler 2 14 Stellungsregler, elektropneumatischer 22 1 Stellungsregler, pneumatischer 22 1 Stempel 42 Sterilisation 44,52 f. Sterilisationszyklus 45 Sterilisator 9

458 Sachwort~1er~eic.hrti.s Sterilsattdampf 52 Sterilverbindung 53 Sterilverbindung, Eigenschaften 250 Sterilverbindung, flexible 249 Sterilverschraubung, ISO/NAUE 242 Sterilverschraubung, MaBe 243 Steuerelement 200 Steuerfunktionen 199, 364 Steuerkolbenabdichtung 199 Steuerkolben-Lippenringdichtung 202 Steuermedien 199 Steuer-Regelfunktion 16 Stickstoff (N) 40 Stopfbuchspackung, selbstnachstellende 152 Strahlen 55 Strahlungsflufl 46 Streifenprobe 72 Striegeleinrichtung 149 Stromarten 295 Stromung 286 Stromung, turbulente 3 12 Stromungsgeschwindigkeit 308 Stromungsgeschwindigkeit, kritische 308 Stromungsgleichungen 307 Stromungsprofil 290 Stumpf-Schweifl-Stutzen 234 StumpfschweiBung, wulstnahtarme 235 StumpfschweiBung, wulstnahtfreie 235 Styrol 70 Styrol-Butadienkautschuk 74 Styropor 1 Synchronmotor 206 T-Stuck, AbfluB 316 T-Stuck, ZufluS 3 16 T-Ventil-Korper 176, 180 Teflonabstreifring 130 Teflonfolie 187 Teflonmembran, Struktur 188 Teilchenmerkmale 35 Teilkaschierung 188 TeilstromdurchfluBmesser 3 Tellersitzventil 139 Tellersitzventil, 2/2-Wege, direktsteuertes 160 Tellersitzventil, 2/2-Wege, hilfsgesteuertes 160 Tellersitzventil, direktgesteuertes I 42 Tellersitzventil, Einsatzgebiete I64 Tellersitzventil, hilfsgesteuertes 147, I58

Tellersitzventil, kurzhubiges 139 f. Tellersitzventil, langhubiges 140 Tellersitzventil, Zwangsanhebung 147 Temperaturbelastbarkeit 4 1 Temperatur-Korrekturtabelle fur Gase 339 f. Temperatur-Umrechnungstafel 338 Temperaturverhalten 45 Thermoplaste, amorphe 7 1 Thermoplaste, teilkristalline 7 1 Thiosulfat 28 Totraume 53, 115 Tragermembrane 186 Treibmittel 2 Trennschaltverstarker 2 I 8 Tri-Clamp 6, 246 Tri-Clamp-AnschluB I76 Tri-ClampanschluB, Eigenschaften 247 Tri-Clover 246 Tri-Clover mit Formdichtring 252 Tri-Clover mit 0-Ringabdichtung 25 1 Tribooxidation I23 Triebkraft 306 TV 87 Uberhitzung 40 Ultra-Ruckspulung 9 Umrechnung von Einheiten 317 ff. Umrechnungstabelle, Elektrotechnik 305 Umrechnungstabelle, Mathematik 301 ff. Umwalzpumpe 2 10 USD 437 Vanadium (V) 40 Ventil, Definition 80 Ventilanschluflarten, Ubersicht 223 ff. Ventilarten, Funktionsprinzipien 8 1 Ventilarten, Gesamtubersicht 8 1 Ventilauswahlkriterien 15, 17 Ventilauswahlschema 15 Ventildeckel I62 Ventileinsatzgebiete 15 Ventilgeschichte 79 Ventilkorper 62 Ventilkorpergeometrie, vereinheitlichte 89 Ventilspindeln 199 Ventilsteuerung 2 12 Ventilwerkstoffe 34 Ventilzubehor 2 13 Verbande 441

Sachworwerzeichnis

Verbunddichtungen 34 Verbundkorper 34, 61 Verbundwerkstoff 68 VerschleiBfestigkeit 40 Verschmutzungsgrad 19 Verschwemmung 54 Vinylchlorid (VC) 58 f. Viskositat von Fliissigkeiten 346 ff. Viton 67 Vollentsalzung 10 Volumenstrom 8 1 Volumenstrom, praktischer 3 10 Volumenstrom, theoretischer 3 10 Volumenstrom-Umrechnungstafel 345 Vorsteuersitz 147 Vorsteuer-Sitzventilvarianten 163 Vorsteuerventil 162, 2 12 Vulkanisation 70, 73 Vulkanisationsgeschwindigkeit 75 Wachsausschmelzverfahren 43 Wageeinrichtung 139 Walzhaut 42 Wandrauhigkeit, absolute 3 14 Whneableitung 154 Warmedehnung 40 Wmeleitung 46 W-eleitzahl, materialspezifische 46 Whnemenge 45 Whestrahlung 46 Warmetauscher 9 Warmeiibergang 45 Warmfestigkeit 40 Warmwasser-Heizungen 3 16 Waschwasser 27 Waschwasseraufbereitung 10 Wasseraufbereitung, allgemein 5 f. Wasseraufbereitung, Kraftwerk 1 f. Wasseraufbereitung, Schwimmbad 3 Wasserdampftafel 356 Wasserschlage 150 Wasserstoff (H) 40 Wasserventile 10

Wechselstrom 295 Weichelastomer-Dichtungen 34 Weichgummi 67 Weichmacher 62, 65 Weichstoffdichtsysteme 120 Weichstoffhilfsdichtungen 136 WeiterreiBwiderstand 72 Wellen 55 Werkstoffe, fluorierte 64 Werkstoffe, Ubersicht 33 Werkstoffe, Vergleich 35 Werkstoffkombinationen 66, 69 Werkstofftabelle 36 Widerstand, elektrischer 40, 296 Widerstand, induktiver 296 Widerstand, kapazitiver 296 Widerstand, Wechselstrom 297 Widerstande in Rohrleitungen 3 12 Widerstandszahl 3 14 Winkelprobe nach Graves 72 Wirkungsgrad 306 WNA-Schweiherfahren 236 Wolfram (W) 40 Xomox 438 Zahigkeit 40 Zahigkeit,, dynamische 3 12 f. Ziihigkeit, kinematische 308, 3 I3 Ziihigkeit, Umrechnungen 308 Zapfhahn 108 Zerspanbarkeit 40 Zubehoraufnahme 200 Zubehorteile fur Ventile 214 f. Zufiihrpumpe 2 10 Zugfestigkeitsmessung 72 Zusatzspeisewasser 8 Zwangsanhebung 141 Zweistufenantrieb 157 Zwischenbauklappe 68 Zwischenbauklappe, Kennlinie 99 Zwischenflansch 228, 272 Zwischenflansch, Eigenschaften 272 Zwischenflansch-Klappenventil 104

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