In Hochdruck-Ventilautomatisierungssystemen geht es bei der Auswahl des Stellantriebs selten nur darum, eine 90-Grad-Drehung zu erreichen. Die eigentliche Herausforderung besteht darin, genau an den Stellen, an denen das Ventil den maximalen Widerstand erfährt, genügend Drehmoment zu erzeugen – insbesondere beim Losbrechen und endgültigen Einrasten.
Aus diesem Grund werden pneumatische Scotch-Yoke-Antriebe häufig in Hochleistungsventilen mit Vierteldrehung in den Bereichen Öl und Gas, Petrochemie, LNG, Stromerzeugung und Pipelines eingesetzt.
Im Vergleich zu Zahnstangen- und Ritzelantrieben erzeugt der Scotch-Yoke-Mechanismus eine variable Drehmomentkurve, die besser zum tatsächlichen Betriebsverhalten von Absperrklappen, Kugelhähnen und Kükenhähnen passt. Unter realen Industriebedingungen erfordern diese Ventile aufgrund von Sitzreibung, Differenzdruck, Medienansammlungen oder langen Betriebszyklen typischerweise ein deutlich höheres Drehmoment am Anfang und Ende des Hubs.
Bei Ventilen mit großem-Durchmesser kann ein unzureichendes Losbrechmoment zu verzögertem Hub, instabilem Betrieb oder unvollständiger Ventilöffnung führen. Bei Abschaltanwendungen kann ein unzureichendes Endpositionsdrehmoment schließlich zu einer schlechten Dichtungsleistung oder einer internen Leckage nach wiederholten Zyklen führen. Pneumatikantriebe vom Typ Scotch Yoke sind speziell für die Bewältigung dieser Probleme konzipiert.
Produktspezifikationen
| Drehwinkel | 0 - 90 Grad |
| Material | Sphäroguss / Kohlenstoffstahl |
| Maximales Ausgangsdrehmoment |
Doppelt-wirkend: 250.000 Nm Federrückstellung: 140.000 Nm |
| Arbeitsdruck | 0.3 - 0.6 MPa |
| Betriebstemperatur | Standard: -20 bis +80 Grad Celsius |
Häufige Anwendungen in der industriellen Ventilautomatisierung
Pneumatische Scotch-Yoke-Antriebe werden üblicherweise in Systemen installiert, in denen eine hohe Abschaltzuverlässigkeit und ein stabiles Drehmoment von entscheidender Bedeutung sind.
Typische Anwendungen sind:
- Absperrventile für Rohrleitungen
- Notabschaltsysteme
- Hochdruck-Absperrklappen
- Automatisierung großer Kugelhähne
- LNG-Transfersysteme
- Raffinerie-Prozesslinien
- Offshore-Produktionsplattformen
- Ventilsteuerungssysteme für Tanklager
In vielen dieser Umgebungen ist ein Aktuatorausfall nicht nur ein Wartungsproblem -, sondern kann sich direkt auf die Prozesssicherheit, die Einhaltung von Umweltvorschriften und die Produktionskontinuität auswirken.
Pneumatische Scotch-Yoke-Antriebe gehören nach wie vor zu den am weitesten verbreiteten Lösungen für die Automatisierung von Ventilen mit hohem Drehmoment, da sie auf reale industrielle Betriebsbedingungen ausgelegt sind und nicht nur auf theoretische Ausgangswerte. Ihre Fähigkeit, ein zuverlässiges Drehmoment dort zu liefern, wo Ventile es tatsächlich benötigen, macht sie besonders für anspruchsvolle Prozesssteuerungs- und Notabschaltanwendungen geeignet.
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