Entladeventile

Von Diane M. Calabrese

Torwächter verhindern, dass die Dinge außer Kontrolle geraten. Umgangssprachlich sind sie Fahrkartenkontrolleure an der Fluggastbrücke, Sicherheitsbeamte und so weiter. In der physikalischen Welt der Flüssigkeiten dienen Ventile als Torwächter. Der Begriff Ventil leitet sich von valva (lateinisch, Flügel einer Falttür) ab.

Ventile können selbsttätig oder mechanisch betätigt sein. Das Klappenventil am Ausguss einer Teekanne ist selbsttätig; wenn der Druck höher ist, als das (‚pfeifende‘) Loch in der Klappe ablassen kann, öffnet sich die Klappe etwas. Es gibt viele Arten von mechanisch betätigten Ventilen mit zwei großen Arten – ausgeglichene und nicht ausgeglichene Ventile – und vielen Unterarten (und einem entsprechenden umfangreichen Lexikon).

Neben der Steuerung des Flüssigkeitsstroms können Ventile auch zur Erhöhung der Sicherheit eines Geräts eingesetzt werden. Das Entleerungsventil in einem Hochdruckreiniger erhöht die Sicherheit und schützt die Integrität der Komponenten. Wenn die Düse einer Spritzpistole geschlossen wird, leitet ein Entlastungsventil das Wasser zurück zur Einlassseite der Pumpe (oder in den Bypass). Das Entlastungsventil kann durch einen Druckanstieg oder einen Durchflussabfall aktiviert werden.

Drei Experten haben mit uns darüber gesprochen, was Bauunternehmer über Entlastungsventile wissen sollten. Sie sind: Ben Hagemann, Einkaufsleiter bei American Pressure, Inc. in Robbinsdale, MN; Gerardo González, Produktmanager für professionelle Hochdruckreiniger, Kärcher North America, Camas, WA; Dr. Marlo Dean, Senior Support Services Manager, Kärcher North America, Camas, WA.

CT: Was muss ein Bauunternehmer über die Rolle des Entlastungsventils in einem Hochdruckreiniger wissen?

Hagemann: Seine Bedeutung für Sicherheit und Funktion.

González: Es leitet das von der Pumpe abgegebene Wasser bei geschlossener Pistole zurück zum Pumpeneinlass oder zurück in einen Wassertank – je nach Aufbau des Geräts. Die bevorzugte Konfiguration der Auftragnehmer für mobile Anwendungen umfasst große Wassertanks, und in diesem Fall ist es praktisch, das Wasser im Bypass zurück in den Tank zu leiten, um eine Überhitzung der Pumpe zu verhindern und die Lebensdauer der Packung zu maximieren.

Dean: Richtig, aber dies könnte dazu führen, dass Reinigungsmittel in den Wassertank zurückgepumpt wird, wodurch eine große Menge Schaum entsteht, und der Bediener ist nicht in der Lage, sein Reinigungsmittel abzuspülen, je nach chemischer Siphonkonfiguration.

CT: Was deutet darauf hin, dass es ein Problem mit einem Entladeventil geben könnte?

Hagemann: Entladeventile enthalten ein Rückschlagventil. Wenn das Rückschlagventil ausfällt, geht das Entlastungsventil nicht in den Bypass und „entlastet“ den Druck am Pumpenkopf. Die Pumpe pumpt mit hohem Druck weiter und erwärmt sich viel schneller – das gefährdet nicht nur die Pumpe, sondern macht sich auch durch die Belastung von Motor und Aggregat bemerkbar.
Wasserlecks und inkonsistentes Verhalten sind ebenfalls Anzeichen für einen möglichen Ausfall in naher Zukunft.

González: Das typische Signal für eine Störung des Entlastungsventils ist eine Verringerung des Durchflusses durch die Düse, was zu einem Druckverlust führt.

Dean: Typisches Symptom für einen Ausfall des Entlastungsventils ist ein plötzlicher, gleichmäßiger Druckverlust.

CT: Warum fallen Entlastungsventile aus?

Hagemann: Es gibt eine Reihe von Gründen, warum Entlastungsventile ausfallen, auch wenn sie eine längere Lebensdauer haben können. Die richtige Auswahl des Entlastungsventils, die richtige Verrohrung und die richtige Einstellung sorgen im Allgemeinen für eine lange Lebensdauer. Viele Ventile haben Optionen für Einlassanschlüsse; in vielen Fällen ändern sich die Nennwerte, je nachdem, welchen Anschluss Sie verwenden.
Die Verwendung eines Entlastungsventils über die empfohlenen Einstellungen hinaus und bis zu den maximalen Nennwerten führt zu einer kürzeren Lebensdauer.
Entlastungsventile sind ein mechanisches Teil und verschleißen wie jedes mechanische Teil. Einige Hersteller von Entlastungsventilen empfehlen, das Ventil alle 20.000 Zyklen zu schmieren, was die Lebensdauer des Ventils in der Regel erheblich verlängert.

González: Probleme mit Entlastungsventilen hängen häufig mit der Qualität des verwendeten Wassers zusammen. Durch Feststoffe im Wasser werden verschiedene Teile des Hochdruckreinigersystems schnell beschädigt, aber das Entladeventil reagiert besonders empfindlich auf diesen Zustand. Kleine Feststoffe wie Sandkörner sind sehr abrasiv und beschädigen die Metalldichtung in Entladeventilen, so dass mehr Wasser umgeleitet wird, was zu einem geringeren Durchfluss durch die Düse führt.
Ein weiterer häufiger Grund für den Ausfall von Entladeventilen sind Anwendungen mit mehreren Pistolen. Jedes Mal, wenn sich eine Pistole im System schließt, muss das Entlastungsventil das überschüssige Wasser umleiten, so dass jede Pistole im System die Anzahl der Entlastungszyklen und die Möglichkeit eines Ausfalls erhöht.

Dean: Ein übermäßiges Einstellen des Entlastungsventils, wodurch ein hoher Spitzendruck entsteht, beschädigt das Ventil und den Sitz. Hohe Wassertemperaturen beschädigen O-Ringe und Ringe, die nicht für diese hohen Temperaturen ausgelegt sind.

CT: Sollte ein Bauunternehmer jemals die Selbstinstallation eines Entlastungsventils übernehmen?

Hagemann: Bauunternehmer müssen ihren Lebensunterhalt verdienen. Kleinere Gebäudereiniger sind oft Do-it-yourself-Typen, die die Arbeit gerne erledigen und die Geräte zum Laufen bringen. Größere Unternehmen haben oft einen Mechaniker angestellt; manchmal wird einfach der handlichste Mitarbeiter mit der Reparatur beauftragt. Es gibt gute Argumente dafür, dass es eine gute Geschäftspraxis ist, Reparaturteile vor Ort zu haben.

Das Entleerungsventil ist das komplizierteste Teil an einem Hochdruckreiniger und ein Teil, das für den sicheren Betrieb entscheidend ist. Ich würde jeden Unternehmer ermutigen, eine gute Beziehung zu seinem Händler vor Ort aufzubauen… Experten vor Ort zu haben, die Ihnen helfen können, zu verstehen, was schief gelaufen ist und warum, wird nur dazu dienen, die Kosten für Ersatzteile zu senken und Ausfallzeiten zu minimieren.

Dean: Meiner Erfahrung nach sollte der Austausch und die Einstellung von Entladeventilen nur von einem erfahrenen Händler oder Distributor durchgeführt werden, um falsche Installations- und Einstellungsfehler zu vermeiden.

CT: Was sind die Grundlagen der Installation?

Hagemann: Die Installation des Entlastungsventils mit Rohranschlüssen ist ein Teil der Installation, der einfache Teil. Der schwierige Teil ist die richtige Einstellung der Entlastungsvorrichtung. Eine zu hohe Federspannung und ein eingeschlossener Druck erhöhen und beschädigen die Komponenten, sorgen für eine unsichere Situation und bringen möglicherweise Mitarbeiter in Gefahr.

Wenn der Entlader etwas zu hoch eingestellt ist und die Düse zu klein ist, wird der Motor überlastet.
Wenn wir einen Entlader einbauen, ersetzen wir ihn durch dasselbe Ventil, das der Hersteller verwendet. Außerdem stellen wir den Systemdruck ein und prüfen den eingeschlossenen Druck. Wir überprüfen das System, um sicherzustellen, dass alle Komponenten für den eingestellten Druck ausgelegt sind, und testen den Motor oder Elektromotor, um sicherzustellen, dass er nicht überlastet wird. Ein hoher Spitzendruck oder ein hoher Überdruck sind ebenfalls zu beachten.

Der Druck in der Pumpe kann aus einer Reihe von Gründen hoch sein. Dieser kann nur mit einem Messwertgeber abgelesen werden, zeigt sich aber in defekten Armaturen, Schläuchen und anderen unerklärlich kurzen Standzeiten von Teilen. Der Ableiterdruck kann mit einem Manometer abgelesen werden und führt zu ähnlichen Problemen. Die hohen Drücke können durch ein richtig funktionierendes und richtig eingestelltes Entlastungsventil verhindert werden.
Es ist wichtig, dass derjenige, der ein Entlastungsventil installiert, weiß, was er tut und wie ein System funktioniert. Ich würde nicht zögern zu sagen, dass ein Bauunternehmer ein Entlastungsventil installieren kann, aber nur unter der Bedingung, dass er eine entsprechende Ausbildung hat.

González: Der Ausbau eines verschlissenen oder beschädigten Entlastungsventils und der Einbau eines neuen Ventils ist relativ einfach. Um jedoch die Vorspannung der Bypass-Feder im Entlastungsventil einzustellen, ist ein Manometer auf der Druckseite der Pumpe erforderlich – irgendwo zwischen dem Pumpenauslass und der Abzugspistole. Das Manometer wird verwendet, um sicherzustellen, dass der eingeschlossene Druck im Bypass den empfohlenen Grenzwert von 200-500 psi über dem Arbeitsdruck nicht überschreitet. Wird diese wichtige Einstellung vernachlässigt, führt dies zu einer geringen Leistung des Hochdruckreinigers. Eine unzureichende Vorspannung bedeutet, dass zu viel Wasser umgeleitet wird, was zu einem geringeren Durchfluss durch die Düse führt.

Auf der anderen Seite verursacht eine zu hohe Vorspannung hohe Druckspitzen und einen zu hohen eingeschlossenen Druck; dieser Zustand kann die Lebensdauer verschiedener Komponenten des Hochdruckreinigers verringern. Bei elektrischen Maschinen kann dies die Stromaufnahme und die Motortemperatur erhöhen. Erfahrene Unternehmer, die die richtigen Werkzeuge verwenden, können die Vorspannung richtig einstellen und diese Probleme vermeiden.

CT: Was ist das Wichtigste, das man bei Entlastungsventilen beachten sollte?

Dean: Entlastungsventile müssen speziell für den Durchfluss und den Druck ausgewählt werden. Die Wahl des falschen Entlastungsventils für die Anwendung kann problematisch sein und sich auf den Betrieb und die Langlebigkeit auswirken. Eine unsachgemäße Einstellung führt zu hohen Druckspitzen, die das Entlastungsventil und andere Komponenten beschädigen, weshalb nur geschulte Servicetechniker versuchen sollten, Entlastungsventile zu reparieren und zu warten.
Ich habe erlebt, dass Leute Einstellungen an Entlastungsventilen vornehmen, ohne ein Manometer zu verwenden. Sie drehen die Einstellung einfach nach dem Gefühl an der Spritzpistole. Dieses Verfahren führt zu einem vorzeitigen Ausfall des Entladeventils und anderer Komponenten, die durch den hohen Spitzendruck beschädigt werden.