sizing torque

German translation: Betätigungsmoment (Drehmoment zum Betätigen)

09:41 Jul 9, 2020
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Tech/Engineering - Mechanics / Mech Engineering
English term or phrase: sizing torque
Hallo! Ich arbeite gerade an einer Montageanleitung für Kugelhähne, und da wird beschrieben, wie man das richtige Drehmoment berechnen kann.

Basic Torque * Media Factor * Service Factor = Sizing Torque

Mir geht es um *sizing torque* - ich finde dazu gar nichts. Hat wer eine Ahnung, was damit gemeint ist bzw. wie man das am besten übersetzen kann?

(media factor -> Multiplikationsfaktor für Qualität der Medien, die durchfließen, service factor -> Multiplikationsfaktor für die Einsatzhäufigkeit)

Vielen Dank im Voraus!
Katherine Bodner
Austria
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German translation:Betätigungsmoment (Drehmoment zum Betätigen)
Explanation:
Jetzt wurde zwar bestätigt, dass es sich hier um Kugelhähne handelt. Bei der Suche nach "sizing torque" ball valve" stößt man aber immer auf die Berechnung des Bemessungsmoments für Antriebswellen (Spindeln). Nur bei "sizing torque" "bolt" findet man das Anzugsmoment von Schrauben.

Ball valve AL 35-55A
BOLT TIGHTENING SPECIFICATIONS:
The body bolts of the valve should be tightened evenly. Tighten one-side snugly, then tighten the one diagonal across. Repeat for the other bolts, bringing them all down tightly in sequence to the torque shown below:
Valve Size | Break Away Torque (Nm)
:
Media Factors | Multiplier
Clean, particle free, non-lubricating (water, alcohol, etc) | 1.00
Clean, particle free, non-lubricating (oils, hydraulic fluid, etc) | 0.80
Slurries or heavily corroded and contaminated systems | 2.00
:
Service Factors | Multiplier
Simple On and Off Operations | 1.00
Throttling | 1.20
:
Torque Determination:
Basic Torque * Media Factor * Service Factor = Sizing Torque
https://www.axel-larsson.se/pdf/163NDHEGJOIC1.pdf
Anmerkung: Hier handelt es sich um ein Kugelventil und nicht um einen Kugelhahn.

EXAMPLE OF ACTUATOR SIZING: Simple ON/OFF operation, Medium: Molasses, Valve: 2231 DN100. 1.15 [SF] x 1.30 [MF] x 34 [Nm] = 50.8 Nm (Sizing torque actuator)
Only choose one Service Factor [SF] and one Medium factor [MF] when calculating the sizing torque.
http://rectus.pl/katalogi/ARM/DVC_przepustnice.pdf
Anmerkung: Hier wird das erforderliche Drehmoment für den Stellantrieb eines Drosselventils berechnet.

MULTI-PORT BALL VALVES
VALVE TORQUE- MP SERIES1
The figures below are presented as a guide to estimating the forces needed to operate a given sized valve, assuming new condition at ambient temperature with a neutral lubricating fluid in the body (such as air or water) and RTFE seats and seals. …
If the process involves abrasive or viscous materials, the use of elevated temperatures, or if the seat or ball of the valve is worn, then an additional margin should be added.
:
Stem Torque Values (in.-lb.) for MP/MI Series 4 Ball Valves
Valve Stem Breakaway Torque | Minimum Actuator Sizing Torque
:
NOTES: 1. Stem torque values shown are minimum values and represent ideal conditions (100 psig or less, ambient temperature, with fluid free of suspended solids and comparable in viscosity to water
https://www.normagroup.com/norma.nsf/res/pbm_multiport.pdf/$file/pbm_multiport.pdf
(Hier ist es ein handbetätigter Kugelhahn, für das die nötigen Losbrech- und Bemessungsmomente angegeben werden.

Basic Torque * Media Factor * Service Factor = Sizing Torque
# Using ball valves in contaminated systems will reduce life time
https://www.dvc.nu/media/12748/1211-og-1311-eng.pdf

Recheck the sizing torque of actuator
http://www.starval.net/down/IOM_STV-6D-Rev.1.pdf

Stem Torque
TFM®and VTFE Seats
ValveStyle/Series | Valve Size | As built Torque | Minimum Actuator Sizing Torque vs Differential Pressure Across Seats
http://www.galloup.com/downloads/products-valves-sanitary-pb...

Motor Sizing
Torque and Horsepower Requirements
General-purpose NEMA motors are required to meet certain torque levels in accordance with NEMA MG1-12.38-12.40. Minimum values of locked rotor torque, breakdown torque (maximum torque), and pull-up torque is specified.
https://books.google.de/books?id=pFOFyCPVJnQC&pg=PA44&lpg=PA...

Coupling Sizing Torque - How to Quickly Calculate (inclusive of Service Factor)
:
Design Torque = Application Torque x Service Factor = Coupling Sizing Torque (in-lbs)
http://www.couplinganswers.com/2014/09/how-to-quickly-calcul...

Explanation of Actuator Sizing Procedure
Five factors affect valve torque and hence, actuator sizing. These are: 1) Seat Materials 2) Service 3) Actuator Design 4) Type of Control 5) Failure Mode of Actuator
For sizing applications the following formula should be used.
Actuator sizing torque = Basic valve torque x service factor x control factor x design factor
https://www.flowserve.com/sites/default/files/2016-07/MMENSS...

Tabelle 3•Max. zulässige Drehmomente Mdmax, erforderliche Lauf- und Losbrechmomente MdLauf und Mdl in Nm
Die angegebenen Losbrechmomente sind Durchschnittswerte, die bei den entsprechenden Differenzdrücken mit Luft von 20 °C gemessen wurden. Betriebstemperatur, Medium sowie längere Einsatzdauer können Losbrech- und Drehmomente verändern.
https://www.samsongroup.com/document/t99270de.pdf

Betätigungsmoment [Nm]
Actuation moment [Nm]
https://www.festo.com/net/SupportPortal/Files/425119/VZBA_63...

Betätigungsmoment[Nm]
Losbrechmoment [Nm]
Bei Druckdifferenz Nenndruck Armatur PN
Drehmoment 1)
1) Erforderliches Drehmoment zur Betätigung des Kugelhahns
https://www.festo.com/cat/en-gb_gb/data/doc_DE/PDF/DE/BALL-V...

Kugelhähne mit reduziertem Durchgang haben den Vorteil, dass sie ein geringeres Drehmoment zum Betätigen der Schaltwelle benötigen als Kugelhähne mit vollem Durchgang. In Tabelle 5 sind die erforderlichen und maximal zulässigen Betätigungsmomente für fabrikneue Kugelhähne in Abhängigkeit von der Nennweite der angeschlossenen Rohrleitung aufgeführt.
http://www.lutz-jesco.com/fileadmin/data/dokumente/pg2/LJ-Ch...
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Johannes Gleim
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5Betätigungsmoment (Drehmoment zum Betätigen)
Johannes Gleim
4Losbrechmoment
gofink
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Kugelventil oder Kugelhahn mit Spindel
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Losbrechmoment


Explanation:
Kugelhahn - Durch Ablagerungen und Adhäsionseffekte zwischen Kugel und Dichtungssitz erhöht sich das Losbrechmoment mit der Zeit noch weiter. - https://de.wikipedia.org/wiki/Kugelhahn

If the maximum transmittable torque is lower than the sizing torque, please contact factory = Ist das maximal zu übertragende Drehmoment niedriger als das Losbrechmoment, bitten wir um Rücksprache. https://www.linguee.com/english-german/translation/sizing to...

gofink
Austria
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Betätigungsmoment (Drehmoment zum Betätigen)


Explanation:
Jetzt wurde zwar bestätigt, dass es sich hier um Kugelhähne handelt. Bei der Suche nach "sizing torque" ball valve" stößt man aber immer auf die Berechnung des Bemessungsmoments für Antriebswellen (Spindeln). Nur bei "sizing torque" "bolt" findet man das Anzugsmoment von Schrauben.

Ball valve AL 35-55A
BOLT TIGHTENING SPECIFICATIONS:
The body bolts of the valve should be tightened evenly. Tighten one-side snugly, then tighten the one diagonal across. Repeat for the other bolts, bringing them all down tightly in sequence to the torque shown below:
Valve Size | Break Away Torque (Nm)
:
Media Factors | Multiplier
Clean, particle free, non-lubricating (water, alcohol, etc) | 1.00
Clean, particle free, non-lubricating (oils, hydraulic fluid, etc) | 0.80
Slurries or heavily corroded and contaminated systems | 2.00
:
Service Factors | Multiplier
Simple On and Off Operations | 1.00
Throttling | 1.20
:
Torque Determination:
Basic Torque * Media Factor * Service Factor = Sizing Torque
https://www.axel-larsson.se/pdf/163NDHEGJOIC1.pdf
Anmerkung: Hier handelt es sich um ein Kugelventil und nicht um einen Kugelhahn.

EXAMPLE OF ACTUATOR SIZING: Simple ON/OFF operation, Medium: Molasses, Valve: 2231 DN100. 1.15 [SF] x 1.30 [MF] x 34 [Nm] = 50.8 Nm (Sizing torque actuator)
Only choose one Service Factor [SF] and one Medium factor [MF] when calculating the sizing torque.
http://rectus.pl/katalogi/ARM/DVC_przepustnice.pdf
Anmerkung: Hier wird das erforderliche Drehmoment für den Stellantrieb eines Drosselventils berechnet.

MULTI-PORT BALL VALVES
VALVE TORQUE- MP SERIES1
The figures below are presented as a guide to estimating the forces needed to operate a given sized valve, assuming new condition at ambient temperature with a neutral lubricating fluid in the body (such as air or water) and RTFE seats and seals. …
If the process involves abrasive or viscous materials, the use of elevated temperatures, or if the seat or ball of the valve is worn, then an additional margin should be added.
:
Stem Torque Values (in.-lb.) for MP/MI Series 4 Ball Valves
Valve Stem Breakaway Torque | Minimum Actuator Sizing Torque
:
NOTES: 1. Stem torque values shown are minimum values and represent ideal conditions (100 psig or less, ambient temperature, with fluid free of suspended solids and comparable in viscosity to water
https://www.normagroup.com/norma.nsf/res/pbm_multiport.pdf/$file/pbm_multiport.pdf
(Hier ist es ein handbetätigter Kugelhahn, für das die nötigen Losbrech- und Bemessungsmomente angegeben werden.

Basic Torque * Media Factor * Service Factor = Sizing Torque
# Using ball valves in contaminated systems will reduce life time
https://www.dvc.nu/media/12748/1211-og-1311-eng.pdf

Recheck the sizing torque of actuator
http://www.starval.net/down/IOM_STV-6D-Rev.1.pdf

Stem Torque
TFM®and VTFE Seats
ValveStyle/Series | Valve Size | As built Torque | Minimum Actuator Sizing Torque vs Differential Pressure Across Seats
http://www.galloup.com/downloads/products-valves-sanitary-pb...

Motor Sizing
Torque and Horsepower Requirements
General-purpose NEMA motors are required to meet certain torque levels in accordance with NEMA MG1-12.38-12.40. Minimum values of locked rotor torque, breakdown torque (maximum torque), and pull-up torque is specified.
https://books.google.de/books?id=pFOFyCPVJnQC&pg=PA44&lpg=PA...

Coupling Sizing Torque - How to Quickly Calculate (inclusive of Service Factor)
:
Design Torque = Application Torque x Service Factor = Coupling Sizing Torque (in-lbs)
http://www.couplinganswers.com/2014/09/how-to-quickly-calcul...

Explanation of Actuator Sizing Procedure
Five factors affect valve torque and hence, actuator sizing. These are: 1) Seat Materials 2) Service 3) Actuator Design 4) Type of Control 5) Failure Mode of Actuator
For sizing applications the following formula should be used.
Actuator sizing torque = Basic valve torque x service factor x control factor x design factor
https://www.flowserve.com/sites/default/files/2016-07/MMENSS...

Tabelle 3•Max. zulässige Drehmomente Mdmax, erforderliche Lauf- und Losbrechmomente MdLauf und Mdl in Nm
Die angegebenen Losbrechmomente sind Durchschnittswerte, die bei den entsprechenden Differenzdrücken mit Luft von 20 °C gemessen wurden. Betriebstemperatur, Medium sowie längere Einsatzdauer können Losbrech- und Drehmomente verändern.
https://www.samsongroup.com/document/t99270de.pdf

Betätigungsmoment [Nm]
Actuation moment [Nm]
https://www.festo.com/net/SupportPortal/Files/425119/VZBA_63...

Betätigungsmoment[Nm]
Losbrechmoment [Nm]
Bei Druckdifferenz Nenndruck Armatur PN
Drehmoment 1)
1) Erforderliches Drehmoment zur Betätigung des Kugelhahns
https://www.festo.com/cat/en-gb_gb/data/doc_DE/PDF/DE/BALL-V...

Kugelhähne mit reduziertem Durchgang haben den Vorteil, dass sie ein geringeres Drehmoment zum Betätigen der Schaltwelle benötigen als Kugelhähne mit vollem Durchgang. In Tabelle 5 sind die erforderlichen und maximal zulässigen Betätigungsmomente für fabrikneue Kugelhähne in Abhängigkeit von der Nennweite der angeschlossenen Rohrleitung aufgeführt.
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1 day 1 hr
Reference: Kugelventil oder Kugelhahn mit Spindel

Reference information:
Da sich mittlerweile herausgestellt hat, dass es um die Ventilspindel geht, die mit einer Mutter je nach Medium mit unterschiedlichen Momenten angezogen werden soll, möchte ich meine erste Antwort zurückziehen, weil diese Informationen damals noch nicht bekannt waren. Fragt sich nur, ob es eine "Spindelmutter" ist, die für Gewindetriebe verwendet wird (siehe Wikipedia), oder eher doch eine Blockier- Einstell- oder Kontermutter.

Eine Spindelmutter, gelegentlich auch Bewegungsmutter genannt, ist ein Bauteil eines Trapezgewindetriebes, Kugelgewindetriebes oder Rollengewindetriebes in der Lineartechnik.
https://de.wikipedia.org/wiki/Spindelmutter

Ein Kugelgewindetrieb (KGT) ist ein Schraubgetriebe, bei dem eingefügte Kugeln die Kraft zwischen Schraube und Mutter übertragen. … Das Haupteinsatzgebiet sind Werkzeugmaschinen wie zum Beispiel Drehmaschinen, auf denen Werkstück- oder Werkzeugträger positioniert werden müssen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Kugelgewindetrieb

Trapezgewinde werden zur Übertragung von Bewegungen und Kräften verwendet, zum Beispiel an Leitspindeln in Drehmaschinen oder in Spindelpressen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Trapezgewinde

Erste Feststellung: Vermutlich keine "Spindelmutter" im eigentlichen Sinne, weil diese nicht angezogen werden muss. Andererseits könnte sie bei entsprechender konstruktiver Auslegung auch dazu verwendet werden, rotierende Bewegungen (z.B. des Stellantriebes in lineare Bewegungen eines Ventilschiebers (hier nicht) oder den Antrieb eines Kugelhahnhebels verwendet werden.

Unter einem Kugelventil versteht man ein Ventil, bei dem die Richtwirkung von einer beweglichen Kugel erzeugt wird. Bei der typischen Anwendung als Rückschlagventil verhindert die Kugel den Rückfluss des Fluids durch das Ventil.
Manchmal werden (kleine) Kugelhähne fälschlich als Kugelventile bezeichnet.
https://de.wikipedia.org/wiki/Kugelventil

Also kann es auch ein "Kugelhahn" sein, weil Kugelventile keine Hebel und Spindeln besitzen.

Kugelhähne (englisch ball valve) sind Armaturen mit einer durchbohrten Kugel als Absperrkörper und werden, vor allem bei größeren Leitungsdurchmessern, auch als Kugelschieber bezeichnet.[1] Ebenso wie die ähnlich aufgebauten Kükenhähne werden Kugelhähne meist als Absperrhähne eingesetzt. Charakteristisch für einen Absperrhahn ist das vollständige Schließen durch Drehung der Achse um lediglich 90° (im Gegensatz etwa zu Ventilen und Schiebern). Kugelhähne können mit Stellantrieben ausgestattet sein, um das Öffnen und Schließen zu automatisieren.
https://de.wikipedia.org/wiki/Kugelhahn

Als Beispiel ist in Bild 30.6 ein federbelastetes Sicherheits-Kugelventils im Gehäuse einer Schmierölpumpe: 1 Druckölleitung, 2 Rücklaufleitung, 3 Stahlkugel, 4 kegliger Ventilsitz, 5 Ventilfeder, 6 Einstellschraube, 7 kalibrierte Scheibe
https://books.google.de/books?id=6ppPDwAAQBAJ&pg=PA853&lpg=P...
Anmerkung: Durch Anwenden eines definierten Anzugsmomentes kann der Ansprechdruck des Sicherheitsventils eingestellt werden.

Schnittschema eines Kugelhahns mit reduziertem Durchgang, schwimmender Kugel und zweiteiligem Gehäuse.
1: Kugel,
2: drehbar gelagerte Achse zur Verbindung von Kugel und Handhebel,
3: Stopfbuchse zur Abdichtung der Achse,
4: Griff,
5: Gehäuse
6: Dichtringe
https://de.wikipedia.org/wiki/Kugelhahn

Kugelhahn mit verlängerter Spindel, Mutter und mit flachdichtendem Anschluß
https://herz-armaturen.at/catalog.php?prodID=286&lng=deu

Allgemeine Hinweise zum Umgang mit eingebauten Kugelhähnen
Anleitung zum Spindelwechsel
Um eine Undichtigkeit der Spindel / Stopfbuchse vorzubeugen gilt folgendes zu beachten: Jeder Kugelhahn muss von Beginn an mehrfach im Jahr bewegt werden, um ein „festbacken“ der Dichtungen durch hohe bzw. schwankende Temperaturen zu verhindern. Mit diesem Vorgehen, kann die Lebensdauer der Kugelhähne deutlich erhöht werden.
https://www.he-val.de/wechselspindeln/allgemeine-hinweise-we...
Anmerkung: Hier sehe ich keine Einstellmöglichkeit.

Auf dem Handhebel wird die Drehrichtung zum Anziehen (TIGHTEN) und Lösen (UNTIGHTEN) der Überwurfmuttern angezeigt (Abb. 11). Im Allgemeinen, wenn keine Fehlausrichtung der Rohre vorliegt, ist eine einzige Drehung für den ordnungsgemäßen Anzugsmoment ausreichend.
https://www.interapp.net/downloads/VEE_VXE/VEE_DN10-50_PVC-U...

Das Anzugsmoment muss so gewählt werden, dass die Dichtigkeit gewährleistet wird, ohne dabei irgendein Element des Kugelhahns zu verformen oder zu beschädigen
https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd...

5. Ziehen Sie die Schrauben in drei Stufen über Kreuz gleichmäßig an: 20 Nm, 35 Nm, 50 Nm. Ziehen Sie anschließend nochmals alle Schrauben mit vollem Sollanzugsmoment (50 Nm) an.
:
5. Ziehen Sie die Stopfbuchsenmutter mit einem geeigneten Werkzeug um eine ¼ Drehung in Uhrzeigersinn nach. Beachten Sie hierbei die Anzugsmomente für Stopfbuchsen in Tabelle 16.
:
12.Schließen Sie den Kugelhahn, damit sich die Kugeldichtungen einwandfrei zentrieren. Ziehen Sie die Sechskantmuttern über Kreuz an. Beachten Sie hierzu die in Tab. 19 „Anzugsmomente für Gehäuseschrauben“ genannten Anzugsmomente.
http://www.lutz-jesco.com/fileadmin/data/dokumente/pg2/LJ-Ch...
Anmerkungen: Hier geht es um Abdichtungen.


--------------------------------------------------
Note added at 4 days (2020-07-13 10:53:46 GMT)
--------------------------------------------------

Anhang zum Schrauben-Anzugsmoment:

Bei Schrauben und Muttern bezeichnet man mit dem Begriff Anzugsmoment (Anzugsdrehmoment, Anziehdrehmoment, englisch: tightening torque) das Drehmoment, mit dem eine Verschraubung angezogen wird bzw. angezogen werden darf. Die Drehwirkung ergibt sich aus dem Produkt der eingesetzten Kraft mal der Länge des Kraftarms (Hebelarm). Sie wird in Newtonmeter (Nm) angegeben.
http://www.otterstedt.de/wiki/index.php/Anzugsdrehmoment

Flowserve AUDCO Hochdruck-Kugelhähne
:
Um den Antrieb am Gehäuse zu montieren, gehen Sie wie folgt vor: …
-> Ziehen sie die Schrauben (21) mit dem korrekten Drehmoment an.
-> Setzen Sie den Antrieb 20) auf die Schaltwelle (1) bezw. Die Verlängerung (24)
-> Ziehen Sie die Schrauben (23 bzw. 25) am Gehäuse an.
Das Drehmoment zu anziehen der Schraube bzw. der Schrauben hängt von der Schraubengröße ab.
Die Anzugsmomente in folgender Tabelle [Nm] dürfen nur als Richtwerte verstanden werden, da in der Praxis sehr viele unterschiedliche Reibungswerte auftreten. Folgende Angaben orientieren sich an einem Reibwert von 0,12.
https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd...
Anmerkung: 1) die Schaltwelle (1) könnte der im Kontext genannten "Spindel" entsprechen. 2) Die Bezeichnung "Drehmoment" ist falsch, es muss "Anzugsmoment" heißen.

Anzugsmoment der. Überwurfmuttern, für eine einfache und sichere Installation und einen dauerhaft zuverlässigen Betrieb.

EASYFIT 2-WEGE-KUGELHAHN.
:
Technische Beschreibung
Aufbau | Easyfit 2-Wege-Kugelhahn für radialen Ein- und Ausbau mit gesicherten Überwurfmuttern
:
EASYTORQUE-KIT
Kit zur Einstellung des Anzugsmoments der Überwurfmuttern und der Kugeldichtungsträger für Easyfit-Ventile DN 10÷50
d | DN | Anzugsmomentee Überwurfmuttern* | Anzugsmomente Dichtungsträger* | Artikelnummer
:
7) Drehen Sie den Handhebel um und setzen Sie ihn auf die Spindel des Ventils, so dass die Verzahnung (A) des Handhebels und die der Überwurfmutter (B) übereinstimmen (Abb. 9-10)
8) Drehen Sie den Handhebel gegen den Uhrzeigersinn, um die Überwurfmutter vollständig anzuziehen. …
9) Wiederholen Sie Schritt 7 für die zweite Überwurfmutter. Hinweis: Durch Anwendung eines bereits kleinen Kraftaufwands entsteht ein Anzugsmomente, das weit höher als das erforderliche Anzugsmoment sein kann. Mit dem Easytorque Kit (Abb. 12), das als Zubehör mitgeliefert wird, ist es auch möglich, die Überwurfmuttern mit einem Drehmomentschlüssel festzuziehen, um den Kraftaufwand zu messen und so die Belastung, die auf die thermoplastischen Gewinde ausgeübt wird, zu kontrollieren,
https://www.interapp.net/downloads/VEE_VXE/VEE_DN10-50_PVC-U...
Anm.: Hier darf das Anzugsmoment nicht überschritten werden, um die Kunststoffrohre zu schonen.

Reparaturanleitung
Kugelhahn mit Überbrille BR 20z

Hinweis:
Die Anzugsreihenfolge und die Anzugsmomente sind aus Bild 4 und Tabelle 2 für die jeweilige Nenn-weite ersichtlich
:
3.5 Anzugsmomentezur Verbindung der Gehäusehälften
Bei der Verbindung der Gehäusehälften ist die Reihenfolge der Schraubverbindungen und die Anzugsmomentefür die jeweiligen Nennweiten unbedingt zu beachten.
Bild 4 - Reihenfolge der Schraubverbindungen
Tabelle 2 – Anzugsmomente
https://www.pfeiffer-armaturen.com/download/EB20z_DE.pdf
Anm.: Hier werden Brille und Gehäusehälften aus Stahlguss miteinander verschraubt. Siehe Bild 2+3 und Stückliste Tabelle 1.

Betriebsanleitung Einbau / Bedienung Flanschkugelhahn Serie FGT
:
• Prüfen, ob der Kugelhahn und die Gegenflansche fluchten und genau ausgerichtet sind.
• Die Flanschschrauben über Kreuz fest anziehen (siehe Tabelle Anzugsmomente der Flanschschrauben).
https://fgysi.ch/uploads/documents/sheet-instruction/FGT_War...

Johannes Gleim
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