Fachlexikon

Kompaktes Wissen über Industriearmaturen

Die Vermittlung von Wissen ist uns ein wichtiges Anliegen. Wir möchten unseren Kunden, Lernenden, Studenten und nicht zuletzt Schülern ein Medium zur Erweiterung ihres Wissens anbieten.

Diesen Anspruch haben wir in einer strategischen Partnerschaft zur Vermittlung von Wissen zusammen mit unserem Medienpartner, der Vulkan Verlag GmbH, umgesetzt.

Nutzen Sie unser Fachlexikon, um ein gemeinsames Verständnis von technischen Grundlagen oder Feinheiten im Bereich der Industriearmaturen zu entwickeln.

Wir stellen Ihnen unser erarbeitetes und niedergeschriebenes Wissen zur Verbesserung und Festigung unserer Kundenbeziehungen und zur Unterstützung der heranwachsenden Generation von Auszubildenden, Technikern und Ingenieuren zur Verfügung.

Ihr Wissen ist unser Potenzial des gemeinsamen Erfolges.

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BegriffBeschreibung
Kv-Wert→ Durchflusskoeffizient: dimensionsbehaftete Kenngröße für die Schluckfähigkeit einer Armatur:
–    bei vollständiger Öffnung, dem Nennhub: Kvs bzw. KvN,
–    in Abhängigkeit vom Hub, die Kennlinie von Stellarmaturen angebend:
Kv = f (h) bzw. Kv/Kvs = f (h*).
Diese Kenngröße wird vor allem für Stellarmaturen genutzt.
Ehemals als Einheitsdurchfluss bezeichnet, gibt er den Volumenstrom in m3/h durch die Armatur bei einer Druckdifferenz von ∆p = 1 bar bei Wasser mit 15 °C an.
Im englischsprachigen Bereich ist der Wert Kv auch als Cv eingeführt.
Für die Umrechnung gilt:
    Kv = Av • 3,60 • 104    Kv in m3/h
    Cv = Av • 4,17 • 104    Cv in U.S.-Gallonen/min
                (1 U:S.-Gallone/min = 6,309 • 10-5 m3/s)

Kategorie I, II, III, IVDie Druckgeräterichtlinie ist in vier Kategorien eingeteilt. Maßgebend für die Einstufung ist das Gefährdungspotential des einzustufenden Bauteils. Dieses ergibt sich aus dem maximal zulässigen Druck, dem maßgeblichen Volumen bzw. der Nennweite und der Gruppe der Fluide, für die das Bauteil bestimmt ist.
KavitationKavitation ist ein in zwei Schritten ablaufender Prozess in einem Flüssigkeitsstrom. Der erste Schritt umfasst die Bildung von Dampfblasen im Flüssigkeitsstrom als Folge eines Abfalls des statischen Druckes unter den Dampfdruck der Flüssigkeit. Der zweite Schritt des Vorganges ist der anschließende Zusammenfall der Dampfblasen, die wieder zu Flüssigkeit kondensieren, wenn der statische Druck größer wird als der Dampfdruck der Flüssigkeit.
Hinsichtlich der Auswirkungen kann unterschieden werden in:
–    Flüssigkeitskavitation, die Auswirkung auf die Durchströmungsverhältnisse:
    Minderung des Massestromes bis hin zur → Durchflussbegrenzung;
–    Werkstoffkavitation, die Auswirkung auf die Bauteile der Armatur:
    die Kondensation, das Zusammenbrechen der Dampfblasen, verursacht örtlich eine erhebliche Druckwellen- und auch thermische Beanspruchung, zusätzlich eine elektrokorrosive Einwirkung. Dies führt zu einer intensiven Schädigung der Bauteile.
Man unterscheidet zwischen beginnender Kavitation, im Allgemeinen zulässig, und ausgeprägter Kavitation, tunlichst zu vermeiden.
Die Flüssigkeitskavitation ist verbunden mit einer Erhöhung der Schallemission sowie auch der Instabilität der Durchströmung, gegebenenfalls eine Schwingungsanregung bewirkend.
Eine Kavitationsgefahr kann mittels des → Druckrückgewinnfaktors abgeschätzt werden.
Kegel, druckentlastetBei Ventilen ist im Vergleich zu anderen Armaturen die maximale Öffnungskraft erforderlich (Absperrfläche x Differenzdruck). Zur Reduzierung dieser Kraft sind verschiedene Sonderkonstruktionen entwickelt worden. Es sind dies Ventilausführungen mit Vorhubkegel oder nach dem Differentialkolbenprinzip. Somit sind auch größere Druckdifferenzen mit pneumatischem Antrieb beherrschbar.
KegelausführungIn den Steuer- und Regelventilen können verschiedenste Kegelausführungen verwendet sein. Die Form der Ventilkegel ist unter anderem maßgebend für die Regelcharakteristik des Ventils.
KeilplattenschieberSchieber mit keilförmiger Absperrgarnitur, jedoch nicht wie beim Keilschieber als kompakter Abschlusskörper ausgebildet, sondern aufgelöst in zwei Platten mit einem inneren Getriebe (lediglich einer Kugel als Zwischenglied oder auch einer Hebelvorrichtung).
Es wird damit die beidseitige Anpressung des Abschlusskörpers gewährleistet, eine hohe Dichtwirkung wird so erreichbar.
Unterbunden wird auch ein gegebenenfalls ansonsten mögliches Einklemmen des Abschlusskörpers; die Platten heben beim Öffnungsbeginn von den Dichtflächen ab, sind jedoch in Zwischenstellungen nicht fixiert.
Kennlinie, DurchflussAngabe der einer Armatur eigenen Abhängigkeit des relativen Durchflusskoeffizienten vom relativen Hub. Für Stell- bzw. Regelventile sind zwei Formen nach den Normen festgelegt:
–    lineare Kennlinie
–    gleichprozentige Kennlinie
Letztere ist für die Kompensation eines größeren Anlageneinflusses geeignet.
Kennlinie, KraftZur Betätigung einer Armatur, der Veränderung der Lage des Abschluss- bzw. Stellkörpers, muss die erforderliche Kraft bekannt sein.
Die Kräfte sind experimentell zu bestimmen oder ergeben sich bei einer numerischen Berechnung über das Oberflächenintegral der Druckverteilung am Stellkörper. Dies trifft zu bei Kräften, die sich unmittelbar aus dem Differenzdruck oder aus der Umströmung des Stellkörpers ableiten.
Gegebenenfalls bestimmen sie sich mittelbar über die wirkenden Reibungskräfte, wie dies bei Schiebern der Fall ist. Darüber hinaus kann ein mögliches Einklemmen zu beachten sein.
Zusätzlich sind zum Teil Gewichtskräfte und Federkräfte (bei Faltenbalgeinsatz) zu berücksichtigen.
Die Gesamtsumme der Kraftwirkungen, jeweils gebildet aus Differenzdruckwirkung (wie zum Beispiel bei “Zu”-Stellung von Ventilen), Strömungskraft, Reibungskräften, Gewicht und Federwirkung bei unterschiedlich anteiliger Wirkung bei den einzelnen Armaturenbauarten bestimmt die Dimensionierung des Antriebes.
Als Kennlinie ist dann die erforderliche Kraft in Abhängigkeit vom Hub zu verstehen.
Kennlinie, MomentAnalog wie bei Armaturen mit Hubbewegung (s. Kennlinie, Kräfte) ist bei Armaturen mit drehender Bewegung des Abschluss- bzw. Stellkörpers die Kenntnis des wirkenden Momentes zur Dimensionierung des Antriebes erforderlich.
Auch hier sind entsprechend, in “Zu”-Stellung das Moment aus dem Differenzdruck, des Weiteren das Moment aus der Umströmung, die Reibungskräfte und gegebenenfalls die Gewichtskraft zu berücksichtigen.
Zu beachten ist, dass beim Strömungsmoment über dem Öffnungswinkel eine Richtungsumkehr auftreten kann.
KennwerteFür Armaturen charakteristische Werte, die die Eigenschaften oder die Funktion einer Armatur kennzeichnen.
Bei universell gültiger Definition sind sie der jeweils speziellen Armatur spezifisch quantitativ zugeordnet.
Solche Kennwerte sind unter anderem der Durchflusskoeffizient, der Durchflusswiderstandskoeffizient, aber auch der Nenndruck oder die Nennweite.
Kennzeichnung von ArmaturenIn der DIN EN 19 (“Industriearmaturen – Kennzeichnung von Armaturen aus Me-tall”) sind die Kennzeichen aufgeführt, die unbedingt an einer Armatur angebracht werden müssen und diejenigen, die wahlweise an der Armatur angebracht werden können. Als vorgeschriebene Kennzeichnungen gelten zum Beispiel Druckstufe, Nennweite, Chargennummer etc.
KeramikarmaturenArmaturen, die im Wesentlichen aus Keramikkomponenten bestehen und bei denen Keramik auf Keramik dichtet.

Bild: Regelkugelhahn mit Keramikauskleidung und Stellantrieb

Regelkugelhahn mit Keramikauskleidung und Stellantrieb

KlappeEine Armatur mit einem kreisförmigen Gehäuse und einer drehend bewegten Scheibe als Drosselkörper, die an der Welle befestigt ist.
Der grundsätzliche Aufbau von Klappen ist dadurch gekennzeichnet, dass die Klappenscheibe in Offen-Stellung parallel zur Rohrachse in der Strömung und in Zu-Stellung senkrecht oder auch schräg zur Strömung liegt.
Unterschiede sind zum einen gegeben hinsichtlich der Ausführung der Dichtpartie:
–    Weichdichtung (werkstoff- oder formelastisch); einsatzbegrenzt durch Temperatur oder/und Differenzdruck
–    metallelastische Dichtung; aufwendige Ausführung
–    metallisch hart; hohe Anforderungen an Lagerung und Fertigungsgenauigkeit
Zum anderen sind Variationen betreffs der Lage der Drehachse möglich:
–    zentrische Lagerung; zumeist gekoppelt mit einer Weichdichtung
–    exzentrische Lagerung (Klappendichtebene zur Drehachse); die Dichtlinie wird nicht durch die Wellenlagerung unterbrochen
–    doppelexzentrische Lagerung; ermöglicht eine größere Variation der Durchflusskennlinie
Weitere Bauarten liegen vor hinsichtlich einer zusätzlichen Profilierung der Dichtfläche im Gehäuse, derart, dass der Klappenkörper auf einer Dichtlinie aufsetzt und sich nicht reibend einschiebt (auch als triachsiale Klappe be-zeichnet) und andererseits einer extrem exzentrischen Lage der Welle, dann als Rückschlagklappe zum Einsatz kommend.

Bild: Universell einsetzbare Zwischenflanschklappe gemäß EN-593

Universell einsetzbare Zwischenflanschklappe gemäß EN-593

KlemmanschlussendeGehäuseende, das für den Rohranschluss durch Verklemmen eines Ringes oder einer Buchse auf die äußere Oberfläche eines Rohres mit einer Überwurfmutter vorbereitet ist.
KlemmringRing, der zwei Teile durch Klemmen verbindet.
KondensatableiterEine in sich geschlossene Armatur, die das Kondensat selbsttätig aus einem mit Dampf gefüllten Raum abführt, während sie gegen Frischdampf dicht bleibt, oder gegebenenfalls einen festgelegten Dampfdurchfluss zulässt.
Kondensatableiter sollen in der Regel anfallendes Kondensat selbsttätig aus einem Anlagensystem ableiten.
Als Steuer- bzw. Regelgröße kommen dafür in Frage:
–    der Dichteunterschied zwischen Kondensat und Dampf: Schwimmerkondensatableiter;
–    der Temperaturunterschied zwischen Kondensat und Dampf: thermische Kondensatableiter;
–    die unterschiedliche Impulswirkung von Kondensat- und Dampfstrom: thermodynamische Kondensatableiter.
Daneben sind so genannte starre Ableiter bekannt, die als nicht selbst regelnde Drosselarmaturen auf den jeweiligen Kondensatanfall einzustellen sind.
Die abgeführte Kondensatmenge wird neben der Abhängigkeit vom anstehenden Differenzdruck zusätzlich von der unterschiedlichen Schluckfähigkeit von Kaltkondensat und Siedekondensat (Ausdampfen bei der Entspannung) bestimmt.

Bild: Beispiele für Kondensatableiter: Schwimmerkondensatableiter (links), Bimetall-Kondensatableiter (rechts)

Beispiele für Kondensatableiter: Schwimmerkondensatableiter (links), Bimetall-Kondensatableiter (rechts)

KonformitätÜbereinstimmung von durchgeführten Maßnahmen und Regeln bei der Herstellung einer Armatur. Hierbei wird – wenn konform den Regeln gefertigt wird – davon ausgegangen, dass das Erzeugnis den “wesentlichen Sicherheitsanforderungen der Richtlinie entspricht”. Der Hersteller bescheinigt dies mit der so genannten Konformitätserklärung, die er der Ware beilegt.
KonformitätsbewertungDer Hersteller von Druckgeräten muss jedes Gerät vor dem In-Verkehr-Bringen einem der im Anhang III der der Druckgeräterichtlinie beschriebenen Konformitätsbewertungsverfahren unterziehen. Für die Auswahl der anzuwendenden Kon-formitätsbewertungsverfahren ist die Kategorie, in die das Gerät eingestuft ist, maßgebend.
Kopfstation→ Molchschleuse
KraftantriebBetätigungselement, das elektrische, hydraulische oder pneumatische Energie nutzt.
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