Entwicklungsgeschichte der Schmetterlingsventile

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Die ursprüngliche Schmetterlingsventil ist ein einfaches Ventil mit einer nicht zuverlässigen Abdichtung. Es wird in Wasserleitungsanlagen üblicherweise als Durchflussregelventil und Dämpfventil eingesetzt. Durch die Verwendung von synthetischem Kautschuk, der gegen chemische Korrosion schützt, bei Schiebetoren konnte die Leistung dieser Tore verbessert werden. Da synthetische Gummis korrosionsbeständig, stoßfest, dimensionstabil, gut elastisch sind und sich leicht formen lassen sowie zudem kostengünstig sind, kann man je nach Anforderung Gummis mit unterschiedlichen Eigenschaften wählen. Dadurch können die Bedingungen bei der Verwendung von Drehventilen erfüllt werden. Deshalb werden synthetische Gummis häufig zur Herstellung von Beschichtungen sowie elastischen Ventilsitzen für Drehventile verwendet. Da PTFE eine starke Korrosionsbeständigkeit aufweist, stabile Eigenschaften hat, nicht so leicht altert, einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist, sich leicht formen lässt und dimensionell stabil ist, können durch das Hinzufügen geeigneter Materialien seine Gesamteigenschaften verbessert werden. Dadurch entstehen Dichtstoffe für Klapventile mit höherer Festigkeit und noch niedrigerem Reibungskoeffizienten. Dadurch werden einige der Einschränkungen von synthetischem Kautschuk überwunden. Deshalb werden polymerische Materialien wie PTFE sowie deren modifizierte Varianten in großem Umfang bei Klapventilen eingesetzt. Dadurch können die Leistungsmerkmale der Klapventile weiter verbessert werden – es entstehen Klapventile, die in einem breiteren Temperatur- und Druckbereich funktionieren können und eine bessere Dichtigkeit sowie eine längere Lebensdauer haben. Um den Anforderungen industrieller Anwendungen bei hohen und niedrigen Temperaturen, starkem Abtrag sowie einer langen Lebensdauer gerecht zu werden, haben sich Metall-Drehschiebeschalter in den letzten zehn Jahren stark weiterentwickelt. Durch den Einsatz von Legierungsmaterialien mit hoher Wärme- und Kältebeständigkeit, sowie Beständigkeit gegen starke Korrosion und Abrieb, sowie hoher Festigkeit in Schmetterlingsventilen, werden diese in Industriegebieten mit extremen Temperaturen, starkem Abrieb und hohen Anforderungen an die Lebensdauer weit verbreitet eingesetzt. Es gibt nun Schmetterlingsventile mit großem Durchmesser (9750 mm), hohem Druck (2,2 kN/cm²) und einem weiten Temperaturbereich (–102 bis 606 °C). Dadurch hat sich die Technologie der Schmetterlingsventile auf ein völlig neues Niveau gehoben. Da die Bewegung der Ventilklappe eines Schmetterlingsventils eine reinigende Wirkung hat, können die meisten Schmetterlingsventile in Medien mit schwebenden Feststoffpartikeln eingesetzt werden. Je nach Stärke der Dichtungen können sie auch in pulvrigen und körnigen Medien verwendet werden. Eine Schmetterlingsventil ist eine Art Ventil, bei dem ein diskusförmiger Steuerkörper um etwa 90 Grad hin und her gedreht wird, um den Durchflusskanal zu öffnen, zu schließen oder zu regulieren. Drehschieberventile weisen nicht nur eine einfache Konstruktion, geringe Abmessungen, geringes Gewicht sowie einen geringen Materialverbrauch auf; zudem sind ihre Montageabmessungen klein. Außerdem erfordern sie nur einen geringen Antriebsmoment, sind einfach und schnell zu bedienen. Zudem verfügen sie über eine gute Leistungsregelungsfunktion sowie über gute Abdichteigenschaften beim Schließen. Sie gehören somit zu den am schnellsten entwickelten Ventiltypen der letzten Jahrzehnte. Insbesondere in industriell entwickelten Ländern wie den USA, Japan, Deutschland, Frankreich und Italien wird die Klappe sehr häufig eingesetzt. Die Anzahl sowie die Vielfalt der verwendeten Modelle nimmt weiter zu. Zudem entwickelt sich diese Art von Ventil in Richtung höherer Temperaturen, höherem Druck, größeren Durchmessern, besserer Dichtigkeit, längerer Lebensdauer sowie ausgezeichneter Regulierfähigkeit – außerdem soll es mehrere Funktionen in einem Ventil vereinen. Seine Zuverlässigkeit sowie andere Leistungsmerkmale liegen auf hohem Niveau. Inzwischen hat es bereits teilweise die Stelle von Stoppventilen, Kugelventilen und anderen Ventiltypen eingenommen. Mit den Fortschritten in der Technologie der Schmetterlingsventile. In absehbarer Zeit werden Drehventile, insbesondere in Bereichen mit großen und mittleren Durchmessern sowie mittlerem bis niedrigem Druck, zur vorherrschenden Ventilart werden. Durch die Anwendung von computergestütztem Entwurf (CAD), computergestützter Fertigung (CAM) sowie flexiblen Fertigungssystemen (FMS) in der Ventilindustrie hat sich das Design und die Herstellung von Schmetterlingsventilen auf ein völlig neues Niveau gehoben. Es wurde nicht nur die Methode zur Berechnung des Designs von Ventilen vollständig überarbeitet, wodurch die aufwändige, wiederholende Routinearbeit der Fachleute reduziert wurde. Dadurch konnten die Techniker mehr Energie darauf verwenden, die technischen Eigenschaften der Produkte zu verbessern sowie an der Entwicklung neuer Produkte zu arbeiten. Dadurch verkürzten sich die Entwicklungszeiten und die Arbeitsproduktivität stieg. Insbesondere im Bereich der metallisch versiegelten Schmetterlingsventile hat die Anwendung von CAD/CAM dazu geführt, dass dreidimensionale Dichtelemente entwickelt werden konnten, die mithilfe von CAD-Software entworfen und mit CNC-Technologie hergestellt werden. Dadurch kommt es während des Öffnens und Schließens des Ventils zu keinerlei Druckausübung, Reibung oder Abnutzung auf den Dichtflächen. Dadurch verbessern sich sowohl die Dichtheit als auch die Lebensdauer der Schmetterlingsventile erheblich. Wenn die Schmetterlingsventile vollständig geöffnet sind, weisen sie einen geringen Durchflusswiderstand auf. Wenn sie in einem Winkel von etwa 15° bis 70° geöffnet sind, ermöglichen sie eine präzise Steuerung des Durchflusses. Deshalb werden Schmetterlingsventile in der Regel für die Regulierung bei großen Durchmessern eingesetzt – und werden allmählich zur bevorzugten Ventiltypologie.