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Diaphragm Valves

We offer a wide range of different types of diaphragm valves from Crane (Saunders) and Sisto,
which are particularly suitable for special or demanding media,
e.g. in the pharmaceutical industry, food and beverage technology, water and waste water treatment,
pulp and paper production, electronics production and many more.

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What are Diaphragm Valves?

Diaphragm valves are the all-rounders among valves due to their wide range of applications. They are used to regulate or shut-off fluids (gases, vapour, liquids).

Construction and function:

A diaphragm valve consists of a valve body with a weir or a flat seat and a flexible, internal shut-off diaphragm as well as a valve top with handwheel, pneumatic or electric actuator.

When actuated, the diaphragm moves towards or away from the valve weir or flat seat by deformation and thus controls the flow rate of the medium depending on the direction of movement. During the shut-off process, the diaphragm is pressed against the weir or flat seat, enclosing it completely and thus creating a reliable seal.

The body can be made of different materials depending on the application, including grey cast iron, ductile cast iron, cast steel, gunmetal or stainless steel. In addition, different body coatings are available. The diaphragm itself can also be made of different materials, such as PTFE, EPDM, natural rubber, Viton, etc., to ensure a wide range of applications.

Some of our models are equipped with the unique "chambered and spiral-supported diaphragm" sealing system, which also maximises the service life and pressure application limit of the diaphragm.

Diaphragm valves with weir seat
(Sisto type 16/20, Saunders type A/AFP)

... are the most commonly used variant. They have a characteristic slightly raised weir or weir seat in the centre of the valve body. The diaphragm seals the diaphragm valve on the weir seat. When the valve is opened or closed, the diaphragm is only moved a relatively short distance by the thrust piece and is therefore not deformed much. Although the design with weir seat limits the free flow, the shorter diaphragm stroke results in less material wear on the diaphragm and therefore a longer service life. Diaphragm valves with weir seat are particularly suitablefor clean or low-polluted media as well as for applications that require high hygiene standards. They can be used for low to medium flow rates.

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Diaphragm valves with flat seat
(Sisto type KB, Saunders type KB)

... have a straight through shape with no elevation in the flow path. In this design, the diaphragm seals directly on a flat sealing surface in the body base. This design enables an unobstructed, straight and dead space-free flow path with low flow resistance. Diaphragm valves with flat seat are used in particular for media containing solids, abrasive or crystalline bodies as well as for applications with high hygienic requirements and high flow rates.





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Advantages:

Valves based on the diaphragm principle score points with their simple design and minimal dead space. All mechanical parts are located outside the wetted area, the process medium contacts only the diaphragm surface. This virtually eliminates deposits and effectively prevents possible cross-contamination.

In addition to being free of dead space, diaphragm valves are also designed and installed to optimise draining in order to enable residue-free removal of the medium. For optimum draining, there are corresponding specifications for the appropriate angle for installation in the pipework. Diaphragm valves are therefore extremely clean, which makes them particularly suitable for applications that require high standards of hygiene.

Furthermore, diaphragm valves have excellent flow control, effective sealing and easy maintenance.

Areas of application:

Due to their special and robust design as well as the numerous valve variants, diaphragm valves are not only universally applicable, but also particularly suitable for heavily contaminated, highly viscous and abrasive media or for applications that require high hygiene standards.

Possible areas of application are, for example pharmaceuticals, hygiene and sterile technology, semiconductor and microchip production, all areas of water treatment such as waste water, seawater, cooling water and process water as well as ultrapure and pharmaceutical water, sludge, powder and dust, cellulose and paper production/processing, paint and varnish production/processing, mining and mining technology, gemstone, metal and mineral extraction/processing, fertiliser production, gypsum, cement, sulphur and lime extraction, brine technology, sewage treatment plant technology, granulate production, mechanical and plant engineering, automation technology, food and beverage technology.

Types of Diaphragm Valves

Diaphragm valves with weir seat

Diaphragm valves with flat seat

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FAQ - Häufig gestellte Fragen zu Membranventilen


Wie funktioniert ein Membranventil?
Ein Membranventil besteht aus Ventilkörper, einer flexiblen Membran und einem Oberteil mit Handrad oder Antrieb. Beim Schließen drückt ein Druckstück die Membran auf einen Steg oder flachen Sitz im Gehäuse. Beim Öffnen hebt die Membran ab und gibt den Durchfluss frei. Die Membran trennt alle mechanischen Teile vom Medium, das nur Gehäuse und Membranoberfläche berührt. Membranventile können absperren und regeln.
Was ist der Unterschied zwischen Membranventilen mit Dichtsteg und mit flachem Sitz?
Membranventile mit Dichtsteg haben in der Mitte des Ventilkörpers eine Erhebung, auf der die Membran abdichtet. Der kurze Membranhub schont die Membran und verlängert die Standzeit, begrenzt aber den Durchfluss. Diese Bauart eignet sich für saubere Medien und Hygieneanwendungen. Ventile mit flachem Sitz haben einen geraden, freien Durchgang ohne Erhebung. Sie sind für hohe Durchflussmengen sowie zähflüssige und feststoffhaltige Medien gedacht.
Welche Membranventile führt KÄHLER?
KÄHLER liefert Membranventile von Crane (Marke Saunders) und Sisto. Mit Dichtsteg sind das Saunders Typ A für die meisten industriellen Anwendungen, Saunders Typ AFP als aseptisches Bio-Blockventil sowie Sisto Typ 16 und Typ 20. Mit flachem Sitz gibt es Saunders Typ KB und Sisto Typ KB. Dazu kommen Ersatzmembranen, Handräder und Antriebe. Alle Membranventile bietet KÄHLER auf Anfrage an.
Aus welchen Werkstoffen bestehen Membran und Gehäuse?
Ventilkörper gibt es aus Grauguss, Sphäroguss, Stahlguss, Rotguss oder Edelstahl, bei aggressiven Medien mit Auskleidungen oder Beschichtungen. Membranen werden aus Elastomeren wie EPDM, NBR, FKM, CSM, IIR oder Naturkautschuk gefertigt oder als PTFE- bzw. TFM-Membran mit Elastomerrücken. Die Wahl richtet sich nach Medium, Temperatur und Reinigungsverfahren, zum Beispiel Dampfsterilisation.
Welche Nennweiten, Druckstufen und Temperaturen sind möglich?
Membranventile mit Dichtsteg sind von DN8 bis DN350 lieferbar, Ventile mit flachem Sitz von DN15 bis DN300. Übliche Druckstufen sind PN10 und PN16. Die Temperaturgrenze hängt vor allem vom Membranwerkstoff ab und liegt bei Ventilen mit Dichtsteg bei bis zu +175 °C, mit flachem Sitz bei bis zu +160 °C. Maßgeblich ist das Datenblatt des jeweiligen Typs.
Warum werden Membranventile in Pharma- und Lebensmittelanlagen eingesetzt?
Membranventile sind totraumarm, entleerungsoptimiert und leicht zu reinigen. Weil das Medium nur Gehäuse und Membran berührt, gibt es keine Spindeldurchführung oder Gleitflächen, an denen sich Rückstände sammeln. Das verhindert Kreuzkontaminationen. Bei richtigem Einbauwinkel entleert sich das Ventil selbst. Für biopharmazeutische Prozesse gibt es das aseptische Saunders Bio-Blockventil Typ AFP aus geschmiedetem Edelstahl mit Werkstoffen nach FDA und USP Class VI in DN8 bis DN100.
Eignen sich Membranventile für abrasive oder feststoffhaltige Medien?
Ja, besonders die Ausführung mit flachem Sitz. Der gerade Durchgang lässt Schlämme, Pulver, Stäube und abrasive Flüssigkeiten ungehindert passieren. Saunders Typ KB lässt laut Hersteller auch hochabrasive Schlämme mit sehr hohem Feststoffanteil ungehindert passieren. Typische Anwendungen sind Bergbau und Erzaufbereitung, Kläranlagen, Zement- und Gipsherstellung sowie die Papierindustrie. Auskleidungen schützen das Gehäuse zusätzlich vor Verschleiß und Korrosion.
Kann die Membran im eingebauten Zustand gewechselt werden?
Ja. Die Membran lässt sich tauschen, ohne das Ventilgehäuse aus der Rohrleitung auszubauen. Dazu wird die Leitung drucklos gemacht und entleert, anschließend das Oberteil vom Ventilkörper gelöst. Das spart Montagezeit und Kosten bei der Wartung. Beim Saunders Typ KB lässt sich zudem ein Antrieb nachträglich aufbauen, ohne das Ventil auszubauen. Ersatzmembranen, etwa aus TFM/EPDM für Saunders Typ A, liefert KÄHLER auf Anfrage.
Wie oft sollte eine Membran gewechselt werden?
Die Standzeit hängt von Membranwerkstoff, Temperatur, Druck, Schalthäufigkeit und Reinigungszyklen ab. Häufige Dampfsterilisation oder abrasive Medien verkürzen sie deutlich. Viele Betreiber legen feste Inspektionsintervalle fest und tauschen die Membran vorbeugend, bevor Risse oder Undichtheiten auftreten. Bei Sisto Typ 16 und Typ 20 erhöht die gekammerte und spiralabgestützte Membran Standzeit und Druckeinsatzgrenze. Das passende Intervall legt der Betreiber nach Einsatzbedingungen fest.
Welche Antriebe und Zubehörteile gibt es für Membranventile?
Membranventile werden per Handrad oder mit pneumatischem, elektrischem oder hydraulischem Antrieb betätigt. Je nach Modell sind Abschließvorrichtung, plombierbare Kappe, Endschalter, Öffnungsbegrenzer, Spindelverlängerung und Stellungsregler erhältlich. Die Stellungsanzeige ist gut sichtbar und bei Sisto mit integriertem Spindelschutz ausgeführt, der Verschmutzung von außen verhindert.
Sind Membranventile auch unter Vakuum dicht?
Ja. Die Saunders-Membranventile Typ A, AFP und KB sperren unter Druck und unter Vakuum dicht ab. Die hochflexible Membran liegt formschlüssig auf Steg oder Sitz und dichtet nach außen und im Durchgang. Für den Vakuumbetrieb werden Membranwerkstoff und Membranausführung auf die Anwendung abgestimmt, was KÄHLER bei der Auslegung berücksichtigt.
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