Membranventile verfügen über eine Membran, die zur Durchflussregelung dient und einen wartungsarmen Betrieb ermöglicht. Flühs bietet die gängigsten Ventile der Sanitär- und Haustechnik an, die sich durch höchste Qualität und präzise Verarbeitung auszeichnen.
Flühs Drehtechnik fertigt hochwertige Ventile, die in mehr als 50 Länder exportiert werden. Mit mehr als 200 Patenten zählen wir zu einem der innovativsten Hersteller im Bereich Ventiltechnik.
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Ein Membranventil steuert den Durchfluss von flüssigen, gasförmigen oder viskosen Medien, wobei eine Membran aus Kunststoff zum Einsatz kommt. Membranventile werden aufgrund ihrer Robustheit z.B. in der Chemie- und Pharmaindustrie eingesetzt. Aufgrund ihrer hygienischen Bauweise kommen Membranventile häufig in der Steriltechnik zum Einsatz.
Dieser Artikel behandelt, was ein Membranventil ist, wo es verwendet wird, welche Membranventile es gibt und welche Vorteile sie bieten.
Ein Membranventil ist ein Ventil zur Steuerung von Gasen, Dampf und Flüssigkeiten, das eine elastomere Membran zur Steuerung des Durchflusses nutzt.
Die elastomere Membran interagiert zur Regulierung oder Unterbrechung des Durchflusses mit dem Ventilsitz. Die Membran ermöglicht Bewegungen nach oben oder unten sowie eine flexible Anpassung des Durchflusses. Das Medium kommt nur mit der Membran und dem Ventilkörper in Berührung. Alle anderen unterhalb der Membran liegenden Bauteile sind geschützt.
Membranventile sind dazu in der Lage, mit unterschiedlichen Medien umzugehen, z.B. aggressiven und nicht aggressiven Flüssigkeiten, Gasen oder Schlämmen mit festen Partikeln. Membranventile eignen sich besonders zur Förderung hochviskoser oder haftfähiger Gase oder Flüssigkeiten.
Membranventile funktionieren mit einer flexiblen Membran aus Kunststoff, meist aus elastomeren Werkstoffen wie EPDM, NBR, FKM oder PTFE-beschichteten Elastomeren. In speziellen Anwendungen, etwa bei hohen Temperaturen oder aggressiven Medien, kommen auch reine PTFE- oder Gewebeverbundmembranen zum Einsatz. Beim Schließen bewegt sich die Membran auf den Ventilsitz zu und unterbricht den Durchfluss.
Bei Membranventilen handelt es sich um Mehrdrehventile. Bei Mehrdrehventilen dreht sich der Stößel über ein Drehgewinde um mehr als 360°. Die Absperrung des Membranventils erfolgt durch Drücken der Membran auf den Ventilsitz. Die Ränder der Membran drücken zur Absperrung gegen die Ränder des Ventilsitzes, während der Rest der Membran sich durch den Mediendruck verformt. Die verformte Membran passt genau zum Boden des Ventilsitzes, was für eine zuverlässige Abdichtung sorgt.
Das Membranventil ist aufgebaut aus einem Aktuator, einem Stößel, einem Kompressor, einer Membran, einer Haube und einem Ventilkörper.
Der Aktuator bei einem manuellen Membranventil ist ein Handrad oder ein Drückgriff (Hebel- oder Kniehebelbetätigung). Alternativ gibt es pneumatische und elektrische Aktuatoren.
Der Stößel verbindet den Aktuator mit dem Kompressor, der die Kraft des Stößels verteilt.
Die Membran eines Membranventils ist eine Scheibe aus elastomeren Werkstoffen, die sich hebt, um den Durchfluss zu ermöglichen und sich absenkt, um den Durchfluss zu blockieren.
Die Haube schützt den Ventilstößel und wird auf den Ventilkörper geschraubt. Der Ventilkörper wird vom jeweiligen Medium durchströmt.
Membranventile werden in anspruchsvollen Umgebungen verwendet, die im folgenden Abschnitt erläutert werden.
Membranventile werden in der chemischen Industrie, Wasseraufbereitung oder Bergwerk- und Montagetechnik zur Förderung von aggressiven, abrasiven oder korrosiven Medien verwendet.
Membranventile sind für ultrahochreine Prozesse (UHP) wie z.B. in der Halbleiterindustrie, Biotechnologie oder Pharmaindustrie geeignet. Der Grund dafür ist, dass Membranventile dazu in der Lage sind, hochviskose und haftfähige Flüssigkeiten und Gase zu führen und sehr hygienisch sind.
Da Membranventile die Ablagerung von Medien verhindern, werden sie hohen hygienischen Anforderungen gerecht. Aus diesem Grund kommen Membranventile in der Hygiene- und Steriltechnik sowie in der Nahrungsmittelbranche zum Einsatz.
In der Wasser- und Abwassertechnik werden Membranventile in Kläranlagen oder bei der Wasseraufbereitung verwendet. Hier sind hauptsächlich die gute Regelbarkeit und der geringe Wartungsaufwand der Membranventile von großem Vorteil.
Membranventile gewährleisten dichtes Absperren von Medien, gute Reinigbarkeit und einen wartungsarmen Betrieb, weshalb sie in vielen industriellen Anwendungen verwendet werden. Dabei gibt es mehrere Typen von Membranventilen, die für verschiedene Einsatzgebiete unterschiedliche Vorteile bieten.
Es gibt 2 Haupttypen von Membranventilen: die Wehrmembranventile und die Durchgangsmembranventile. Membranventile sind dabei in Stegsitzausführung oder in Tiefsitzausführung konstruiert. Die Geometrie des Ventilsitzes wirkt sich auf das Strömungsverhalten, den Druckverlust und die Schaltcharakteristik aus.
Das Wehrmembranventil ist ein Ventil, dessen erhöhter Sitz (auch genannt Wehr), die Membran zur Abdichtung zusammendrückt. Wehrmembranventile sind für Anwendungen mit niedrigem Druck und mittlerem Durchfluss geeignet sowie für sterile Anwendungen. Darunter fallen z.B. Einsatzbereiche wie die Biotechnologie und die Pharmaindustrie.
Das Durchgangsmembranventil ist ein Ventil, das über einen flachen Sitz verfügt, der einen ungehinderten Durchflussweg bei Öffnung des Ventils ermöglicht. Durchgangsmembranventile verfügen über hohe Durchflusskapazitäten bei minimalen Druckverlusten. Dies ist insbesondere ideal für die Förderung von Schlamm und großen Flüssigkeitsmengen.
Die Membran dichtet das Ventil auf einem Dichtsteg am oberen Ende des Ventilkörpers ab. Bedingt durch diese Konstruktion verformt sich die Membran nur geringfügig. Insbesondere bei sterilen und hochreinen Prozessen ist dies von Vorteil, da die Abdichtung eine lange Lebensdauer erreicht.
Die Membran dichtet das Ventil auf dem Ventilkörperboden ab. Der Vorteil davon ist, dass die Abdichtung nahezu den vollen Rohrquerschnitt erreicht und selbst höchstabrasive Medien mit Festpartikeln abgesperrt werden. Membranventile in Tiefsitzausführung werden deshalb unter anderem in der Bergwerk- und Montantechnik und in der Düngemittelherstellung verwendet.
Membranventile haben die Vorteile, dass sie sich präzise betätigen lassen, eine hygienische Bauweise aufweisen und eine zuverlässige Abdichtung bieten.
Die Betätigung von Membranventilen ist durch ihre Konstruktion sehr präzise. Die Kraft des Antriebs wirkt direkt auf die Membran, sodass kleine Stellbewegungen feine Änderungen im Durchfluss ermöglichen. Im Membranventil reiben keine Metallkomponenten aneinander, wodurch ihre Präzision durch den sehr geringen Verschleiß über die gesamte Lebensdauer erhalten bleibt.
Membranventile sind in ihrer Bauweise sehr hygienisch. Membranventile sind totraumarm konstruiert und lassen sich leicht reinigen. Da bei Membranventilen keine Ablagerungen durch Festpartikel oder Flüssigkeitsrückstände möglich sind, werden Kreuzkontaminationen verhindert.
Die Membran in Membranventilen gewährleistet eine sichere Abdichtung für eine Vielzahl an Medien, darunter abrasive und viskose Stoffe sowie Flüssigkeiten und Gase. Die Membran passt sich flexibel an den Ventilsitz an, was für eine exakte und gleichmäßige Absperrung sorgt.
Ventile von Flühs werden häufig aus Messing oder Edelstahl gefertigt. Unsere Ventile werden vorwiegend von Kunden der Sanitär- und Haustechnik eingesetzt.
Je nach individuellen Anforderungen nutzen wir entweder Edelstahl oder Messing zur Herstellung eines Ventils. Messing eignet sich für Niederdruck-Anwendungen wie z.B. Trinkwasserleitungen in Haushalten und für industrielle Bereiche mit nicht aggressiven Chemikalien oder Stoffen.
Bestehen besondere Anforderungen an Hygiene, Korrosionsbeständigkeit und mechanische Belastbarkeit, greifen wir auf den Werkstoff Edelstahl zurück. Edelstahl ist ein sehr hygienisches Material, das sich leicht reinigen lässt und eine hohe Festigkeit aufweist. Daher empfehlen wir Edelstahl beispielsweise für Anwendungen in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie oder für Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen.
Flühs Drehtechnik steht Ihnen bei der Auswahl des Werkstoffes für Ihre Ventile beratend zur Seite und entwickelt anhand Ihrer individuellen Anforderungen mit unserer F&E Abteilung eine passgenaue Lösung für Ihren Anwendungsfall.
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