Absperrklappe mit Zwischenflansch, Anflansch oder Doppelflansch: welche Anschlussart wofür

Wer eine Absperrklappe bestellt, legt mit der Anschlussart mehr fest als nur die Frage, wie das Gehäuse zwischen die Rohrflansche kommt. Ob die Absperrklappe mit Zwischenflansch, mit Anflansch oder mit Doppelflansch ausgeführt wird, entscheidet darüber, ob sich die Leitung beim Ausbau einseitig öffnen lässt, wie viel Platz die Armatur braucht, wie die Schrauben bei Temperaturwechseln arbeiten und ob die Klappe als Endarmatur taugt. Dieser Beitrag geht die drei Flanschvarianten und die Ausführung mit Anschweißenden durch und zeigt, welche Fragen vor der Bestellung geklärt sein sollten.

Die Anschlussarten auf einen Blick

Absperrklappen und Regelklappen gibt es in vier Anschlussvarianten. Sie unterscheiden sich darin, wie das Gehäuse mit der Rohrleitung verbunden ist, und daraus folgt fast alles andere:

• Zwischenflansch (wafer): Das Gehäuse hat keine eigenen Flansche. Es wird zwischen die beiden Gegenflansche der Rohrleitung geklemmt, durchgehende Schraubenbolzen ziehen alles zusammen.
• Anflansch (lug): Das Gehäuse trägt rundum Augen mit Gewindebohrungen. Jeder Rohrflansch wird mit eigenen Schrauben direkt am Gehäuse befestigt.
• Doppelflansch: Das Gehäuse hat zwei eigene Flansche und wird wie ein Rohrstück zwischen die Gegenflansche gesetzt.
• Anschweißenden: Das Gehäuse wird in die Leitung eingeschweißt, eine lösbare Verbindung gibt es nicht.

Bei der Ing. Wilhelm Friedrich Gesellschaft m. b. H. sind alle vier Varianten sowohl bei den Absperrklappen als auch bei den Drossel- und Regelklappen erhältlich. Welche passt, hängt weniger von der Klappe selbst ab als von der Stelle in der Anlage, an der sie sitzt.

Absperrklappe mit Zwischenflansch: kompakt und leicht, aber mit Grenzen

Die Zwischenflanschklappe ist die schlankste Form. Das Gehäuse ist im Wesentlichen ein Ring, der zwischen die beiden Gegenflansche gesetzt wird. Die langen Schraubenbolzen laufen außen am Gehäuse vorbei von Flansch zu Flansch; die Klappe wird dazwischen eingespannt.

Die Vorteile liegen auf der Hand: geringes Gewicht, kurze Baulänge und ein niedriger Preis, der gerade bei mittleren und größeren Nennweiten spürbar ist. Bei weichdichtenden Ausführungen übernimmt häufig die Manschette gleichzeitig die Abdichtung zum Flansch. Ob dann eine zusätzliche Flanschdichtung einzulegen ist oder ausdrücklich nicht, steht im Datenblatt des Herstellers und sollte vor der Montage geklärt sein.

Die Grenzen folgen aus dem Prinzip. Weil beide Rohrflansche über dieselben Bolzen verspannt sind, lässt sich die Leitung nicht einseitig öffnen: Wer den Flansch hinter der Klappe löst, löst auch die Klappe. Als Endarmatur, etwa vor einem Anlagenteil, das zur Revision abgenommen wird, ist die Zwischenflanschklappe deshalb nicht geeignet. Dazu kommt die Zentrierung. Das Gehäuse muss beim Einsetzen mittig zwischen den Flanschen liegen; manche Ausführungen haben dafür Zentrierbohrungen oder Zentriernasen, bei anderen richtet der Monteur über die Bolzen aus. Sitzt die Klappe außermittig, kann die Scheibe beim Öffnen an der Rohrwand oder an der Flanschdichtung anstreifen.

Ein dritter Punkt betrifft hohe Temperaturen. Die langen Bolzen liegen frei außerhalb des Gehäuses und dehnen sich bei Temperaturwechseln anders als Gehäuse und Rohr. In Leitungen, die häufig zwischen kalt und heiß wechseln, verlieren sie dadurch leichter an Vorspannung. In der Wasser-, Kühlwasser- und Lufttechnik spielt das selten eine Rolle, in heißen Dampfleitungen sehr wohl.

Anflansch: die kurze Klappe, die sich einseitig lösen lässt

Die Anflanschklappe hat in der Regel dieselbe kurze Baulänge wie die Zwischenflanschklappe, aber rund um das Gehäuse Augen mit Gewindebohrungen. Jeder Rohrflansch wird mit eigenen, kurzen Schrauben direkt ins Gehäuse geschraubt. Damit lässt sich die Leitung auf einer Seite abnehmen, während die Klappe auf der anderen Seite geschlossen bleibt und absperrt.

Das macht die Anflanschausführung zur naheliegenden Wahl, wenn eine Klappe als Endarmatur arbeitet oder wenn hinter ihr ein Anlagenteil regelmäßig ausgebaut wird: eine Pumpe, ein Wärmetauscher, ein Filter. Wichtig dabei: Viele Hersteller geben für den einseitigen Betrieb als Endarmatur einen niedrigeren zulässigen Druck an als für den Einbau zwischen zwei Flanschen. Diese Angabe steht im Datenblatt und gehört in die Auslegung, nicht erst in die Betriebsanweisung.

Die Gewindeaugen erleichtern außerdem die Zentrierung, weil die Schrauben das Gehäuse in Position halten. Die Kehrseite: Das Gehäuse ist schwerer und teurer als die reine Zwischenflanschklappe, und die Gewinde müssen zum Lochbild des Gegenflansches passen, metrisch nach EN oder zöllig nach ASME.

Doppelflansch: wenn Nennweite, Druck oder Rohrkräfte groß werden

Die Doppelflanschklappe hat zwei eigene Flansche und wird mit kurzen Schrauben wie ein Rohrstück zwischen die Gegenflansche gesetzt. Sie ist die schwerste und meist auch die teuerste der drei Flanschvarianten, dafür die robusteste.

Ihre Stärken: Sie nimmt Rohrleitungskräfte und Biegemomente besser auf als ein eingespannter Ring, sie lässt sich einseitig lösen und mit einem Blindflansch als Endarmatur betreiben, und sie ist bei großen Nennweiten meist die einzige praktikable Lösung. Im Absperrklappenprogramm reichen die Nennweiten bis DN 2500, die Druckstufen bis PN 160. In diesen Bereichen wäre eine eingespannte Ausführung weder sicher zu zentrieren noch vernünftig zu handhaben. Auch exzentrische, doppelexzentrische und vierfach exzentrische Klappen für Dampf und Heißwasser werden überwiegend mit Doppelflansch oder Anschweißenden ausgeführt.

Für die Planung wichtig ist die Baulänge. Doppelflanschklappen gibt es in einer kurzen und einer langen Baureihe, die Maße sind in EN 558 in Grundreihen festgelegt. Wer eine bestehende Klappe tauscht, sollte das Maß zwischen den Gegenflanschen nachmessen, statt es aus alten Unterlagen zu übernehmen. Ein Unterschied von wenigen Zentimetern bedeutet, dass die Rohrleitung angepasst werden muss.

Anschweißenden: für Dampf, hohe Temperaturen und häufige Lastwechsel

Wo die Flanschverbindung selbst zur Schwachstelle wird, weil Temperaturen hoch sind, Lastwechsel häufig oder jede Leckage teuer, wird die Klappe eingeschweißt. Das Gehäuse bekommt Anschweißenden passend zu Außendurchmesser und Wandstärke der Rohrleitung. Im Absperrklappenprogramm stehen dafür warmfeste Gehäusewerkstoffe wie P250GH, 13CrMo44 oder G17CrMo5-5 zur Verfügung.

Der Preis dafür zeigt sich bei der Instandhaltung: Eine eingeschweißte Klappe lässt sich nicht einfach herausnehmen. Vor der Bestellung sollte deshalb geklärt sein, ob die gewählte Bauart eine Instandsetzung im eingeschweißten Zustand zulässt oder ob ein späterer Tausch bewusst mit Heraustrennen eingeplant wird. Diese Entscheidung fällt am besten gemeinsam mit der Instandhaltung, nicht allein in der Rohrleitungsplanung.

Worauf Sie bei jeder Anschlussart achten sollten

Unabhängig von der Anschlussart tauchen bei Absperrklappen immer dieselben Einbaufragen auf:

• Scheibenfreigang: In offener Stellung ragt die Klappenscheibe über das Gehäuse hinaus in die Rohrleitung. Bei dickwandigen oder ausgekleideten Rohren und bei einem Formstück direkt hinter der Klappe kann die Scheibe anstoßen. Den Innendurchmesser der Leitung deshalb mit dem Freigangmaß aus dem Datenblatt vergleichen.
• Flanschnorm und Druckstufe: Lochbild und Dichtleiste müssen zum Gegenflansch passen, PN nach EN oder Class nach ASME. Eine Klappe für PN 16 passt nicht automatisch an einen Flansch PN 40, auch wenn die Nennweite gleich ist.
• Dichtung: Bei weichdichtenden Klappen mit Manschette legt der Hersteller fest, ob zusätzliche Flanschdichtungen nötig sind. Bei metallisch dichtenden Klappen richtet sich die Flanschdichtung wie bei jeder anderen Flanschverbindung nach Druck, Temperatur und Medium.
• Antrieb und Zugänglichkeit: Handhebel, Getriebe oder ein elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Antrieb brauchen Platz. Bei einer Zwischenflanschklappe mit Antrieb sitzt dieser über einem sehr kurzen Gehäuse; prüfen Sie, ob die Flanschschrauben mit Werkzeug noch erreichbar sind.
• Durchflussrichtung: Exzentrische Klappen haben oft eine bevorzugte Durchflussrichtung, die am Gehäuse markiert ist. Sie sollte bei der Montage und bei jedem Wiedereinsetzen beachtet werden.

Entscheidungshilfe: welche Anschlussart für welche Einbausituation

Für die meisten Einbaustellen lässt sich die Wahl mit wenigen Fragen eingrenzen:

• Klappe zwischen zwei festen Rohrabschnitten, Wasser, Kühlwasser oder Luft, kleine bis mittlere Nennweite, keine einseitige Demontage nötig: Zwischenflansch.
• Klappe vor einem Anlagenteil, das zur Revision abgenommen wird, oder als Endarmatur: Anflansch mit Blick auf den zulässigen Druck im Endbetrieb, oder Doppelflansch mit Blindflansch.
• Große Nennweite, hohe Druckstufe, spürbare Rohrleitungskräfte oder exzentrische Klappe in einer Dampf- oder Heißwasserleitung: Doppelflansch.
• Hohe Temperatur, häufige Lastwechsel, keine Leckage tolerierbar und ein seltener Ausbau: Anschweißenden.
• Rechteckige Luft- oder Rauchgaskanäle: Rechtecksklappe mit Kanalflansch aus dem Programm der Drossel- und Regelklappen.

Die Liste ersetzt keine Auslegung, grenzt die Wahl aber meist auf eine oder zwei Varianten ein. Die Frage nach dem Dichtprinzip ist davon unabhängig; sie ist im Beitrag Weichdichtende Absperrklappen oder metallisch dichtende Bauform ausführlich behandelt.

Tausch im Bestand: erst Maß nehmen, dann bestellen

Viele Anfragen betreffen keine neue Anlage, sondern den Ersatz einer vorhandenen Klappe. Dabei ist die Anschlussart vorgegeben, aber nicht immer die richtige. Wurde eine Zwischenflanschklappe als Endarmatur eingesetzt, oder löst sie sich bei jeder Revision mit dem Nachbarflansch, ist der Tausch die Gelegenheit, auf Anflansch umzusteigen: gleiche Baulänge, keine Änderung an der Rohrleitung.

Für eine rasche Anfrage hilfreich sind Nennweite, Druckstufe und Flanschnorm, das Maß zwischen den Gegenflanschen, Medium mit Druck und Temperatur, die Antriebsart und ein Foto des Typenschilds. Die Serviceabteilung der Ing. Wilhelm Friedrich Gesellschaft m. b. H. unterstützt bei der Aufnahme vor Ort, in Österreich ebenso wie im Servicegebiet Tschechien, Slowakei, Ungarn, Slowenien und Italien.

Häufige Fragen zur Anschlussart von Absperrklappen

Kann ich eine Zwischenflanschklappe als Endarmatur einsetzen?

Nein. Die Zwischenflanschklappe wird zwischen zwei Flanschen eingespannt. Fehlt der zweite Flansch, fehlt auch der Halt. Für Endarmaturen kommen Anflansch- oder Doppelflanschklappen in Frage, jeweils mit dem im Datenblatt angegebenen zulässigen Druck für den einseitigen Betrieb.

Haben Zwischenflansch- und Anflanschklappen dieselbe Baulänge?

In der Regel ja, beide gehören zur kurzen Bauform. Deshalb lässt sich eine Zwischenflanschklappe beim Tausch meist ohne Umbau der Leitung durch eine Anflanschklappe ersetzen. Das Maß sollte trotzdem im Datenblatt gegengeprüft werden.

Brauche ich bei einer weichdichtenden Klappe zusätzliche Flanschdichtungen?

Das hängt von der Ausführung ab. Bei vielen weichdichtenden Klappen dichtet die Manschette auch gegen den Flansch, eine zusätzliche Dichtung kann dann sogar stören. Maßgeblich ist die Montageanleitung des Herstellers.

Ab welcher Nennweite ist eine Doppelflanschklappe sinnvoll?

Eine feste Grenze gibt es nicht. Neben der Nennweite zählen Druckstufe, Rohrleitungskräfte, Temperatur und die Frage, ob einseitig demontiert werden muss. Je größer und schwerer die Klappe, desto eher spricht alles für den Doppelflansch.

Gibt es diese Anschlussarten auch bei Regelklappen?

Ja. Drossel- und Regelklappen gibt es ebenfalls mit Zwischenflansch, Anflansch, Doppelflansch oder Anschweißenden, für Luft- und Rauchgaskanäle zusätzlich in rechteckiger Form.

Fazit

Die Anschlussart einer Absperrklappe ist keine Formalität im Bestellformular. Die Zwischenflanschklappe ist leicht und günstig, taugt aber nicht als Endarmatur. Die Anflanschklappe bringt dieselbe kurze Baulänge mit einseitiger Demontage. Die Doppelflanschklappe trägt große Nennweiten, hohe Drücke und Rohrleitungskräfte, und die eingeschweißte Klappe ist die Antwort auf hohe Temperaturen und häufige Lastwechsel. Wer vor der Bestellung klärt, wo die Klappe sitzt und wie sie später gewartet wird, trifft die Wahl meist in wenigen Minuten. Die Ing. Wilhelm Friedrich Gesellschaft m. b. H. ist seit 1983 Ansprechpartner für Industriearmaturen in Österreich und liefert Absperrklappen sowie Drossel- und Regelklappen in allen vier Anschlussarten.

Wafer, lug or double flange: choosing the connection type for a butterfly valve

When you order a butterfly valve, the connection type decides more than how the body sits between the pipe flanges. Whether the valve is a wafer, lug or double-flanged design determines whether the line can be opened on one side during maintenance, how much space the valve needs, how the bolts behave under temperature changes and whether the valve can serve as an end-of-line valve. This section walks through the three flanged variants and the butt-weld version and lists the questions worth settling before you order.

The connection types at a glance

Shut-off and control butterfly valves come in four connection variants. They differ in how the body is joined to the pipework, and almost everything else follows from that:

• Wafer: the body has no flanges of its own. It is clamped between the two mating pipe flanges, and through-bolts pull the joint together.
• Lug: the body carries threaded lugs around its circumference. Each pipe flange is bolted directly to the body with its own screws.
• Double flange: the body has two integral flanges and is fitted between the mating flanges like a spool piece.
• Butt-weld ends: the body is welded into the line; there is no detachable joint.

Ing. Wilhelm Friedrich Gesellschaft m. b. H. supplies all four variants both for shut-off butterfly valves and for throttling and control dampers. Which one fits depends less on the valve itself than on where it sits in the plant.

Wafer butterfly valves: compact and light, but with limits

The wafer valve is the slimmest form. Its body is essentially a ring placed between the two mating flanges. Long bolts run outside the body from flange to flange, and the valve is clamped in between. The advantages are low weight, a short face-to-face dimension and a low price that becomes noticeable at medium and large nominal sizes. On soft-seated designs the liner often also seals against the flange; whether an additional flange gasket is required, or explicitly must not be used, is stated in the manufacturer’s data sheet and should be clear before installation.

The limits follow from the principle. Because both pipe flanges are tensioned by the same bolts, the line cannot be opened on one side: loosening the downstream flange also loosens the valve. A wafer valve is therefore not suitable as an end-of-line valve, for example in front of equipment that is removed for inspection. Centring matters as well. Some designs have centring holes or lugs, others are aligned via the bolts; an off-centre valve can make the disc touch the pipe wall or the gasket when it opens. Finally, the long exposed bolts expand differently from body and pipe during temperature cycles and lose preload more easily. In water, cooling water and air service this rarely matters, in hot steam lines it does.

Lug butterfly valves: short, and removable from one side

A lug valve usually has the same short face-to-face dimension as a wafer valve, but the body carries threaded lugs. Each pipe flange is screwed directly into the body with its own short bolts, so the line can be removed on one side while the valve stays closed and isolates the other side. That makes the lug design the obvious choice for end-of-line service or in front of equipment that is removed regularly, such as a pump, a heat exchanger or a strainer. Note that many manufacturers state a lower permissible pressure for dead-end service than for installation between two flanges. That value belongs in the sizing, not only in the operating instructions. The lugs also help with centring. On the downside, the body is heavier and more expensive than a pure wafer, and the threads must match the bolt pattern of the mating flange, metric to EN or imperial to ASME.

Double-flanged butterfly valves: for large sizes, high pressure and pipe loads

A double-flanged valve has two integral flanges and is bolted in like a spool piece. It is the heaviest and usually the most expensive of the three flanged variants, and the most robust. It takes pipe forces and bending moments better than a clamped ring, can be removed on one side and run as an end-of-line valve with a blind flange, and at large nominal sizes it is usually the only practical option. The shut-off range extends to DN 2500 and PN 160; in that territory a clamped design could neither be centred reliably nor handled sensibly. Eccentric, double-eccentric and quadruple-eccentric valves for steam and hot water are mostly supplied with double flanges or weld ends.

For planning, the face-to-face dimension is key. Double-flanged valves come in a short and a long series, defined in the basic series of EN 558. When replacing an existing valve, measure the gap between the mating flanges instead of copying it from old documents; a difference of a few centimetres means the pipework has to be modified.

Butt-weld ends: for steam, high temperatures and frequent load changes

Where the flanged joint itself becomes the weak point because temperatures are high, load changes frequent or any leakage costly, the valve is welded in. The body receives weld ends matched to the outside diameter and wall thickness of the pipe, and heat-resistant body materials such as P250GH, 13CrMo44 or G17CrMo5-5 are available. The price shows up in maintenance: a welded-in valve cannot simply be removed. Before ordering, clarify whether the chosen design can be repaired in place or whether a later replacement is deliberately planned with cutting out. That decision is best made together with the maintenance team, not by piping design alone.

What to check with every connection type

• Disc clearance: in the open position the disc protrudes beyond the body into the pipe. With thick-walled or lined pipes, or a fitting directly behind the valve, it can collide. Compare the pipe bore with the clearance dimension in the data sheet.
• Flange standard and pressure rating: bolt pattern and sealing face must match the mating flange, PN to EN or Class to ASME. A PN 16 valve does not automatically fit a PN 40 flange of the same size.
• Gasket: for soft-seated valves with a liner, the manufacturer specifies whether additional gaskets are needed. For metal-seated valves the gasket follows pressure, temperature and medium like any other flanged joint.
• Actuator and access: lever, gearbox or an electric, pneumatic or hydraulic actuator need space. On a wafer valve the actuator sits above a very short body, so check that the flange bolts can still be reached with tools.
• Flow direction: eccentric valves often have a preferred flow direction marked on the body. Observe it at installation and at every refit.

Decision guide

• Between two fixed pipe sections, water, cooling water or air, small to medium size, no one-sided removal: wafer.
• In front of equipment removed for inspection, or end-of-line: lug, observing the permissible dead-end pressure, or double flange with a blind flange.
• Large size, high pressure rating, significant pipe loads or an eccentric valve in a steam or hot-water line: double flange.
• High temperature, frequent load changes, no tolerable leakage and rare removal: butt-weld ends.
• Rectangular air or flue gas ducts: rectangular damper with duct flange from the throttling and control damper range.

The list does not replace sizing, but it usually narrows the choice to one or two variants. The sealing principle is a separate question, covered in the article on soft-seated versus metal-seated butterfly valves.

Replacing an existing valve: measure first, then order

Many enquiries concern the replacement of an installed valve rather than a new plant. The connection type is given, but not always the right one. If a wafer valve was used as an end-of-line valve, or comes loose with the neighbouring flange at every inspection, the replacement is the chance to switch to a lug design: same face-to-face dimension, no change to the pipework. Helpful for a quick enquiry are nominal size, pressure rating and flange standard, the gap between the mating flanges, medium with pressure and temperature, the type of actuation and a photo of the nameplate. The service department of Ing. Wilhelm Friedrich Gesellschaft m. b. H. supports on-site surveys in Austria and in the service area of Czechia, Slovakia, Hungary, Slovenia and Italy.

Frequently asked questions

Can a wafer valve be used as an end-of-line valve?

No. A wafer valve is clamped between two flanges; without the second flange it has no support. For end-of-line service use lug or double-flanged valves, each with the permissible dead-end pressure stated in the data sheet.

Do wafer and lug valves have the same face-to-face dimension?

As a rule, yes; both belong to the short design. A wafer valve can therefore usually be replaced by a lug valve without modifying the line. Still, check the dimension in the data sheet.

Do soft-seated valves need additional flange gaskets?

It depends on the design. On many soft-seated valves the liner also seals against the flange, and an extra gasket can even be counterproductive. The manufacturer’s installation instructions are decisive.

From which nominal size does a double-flanged valve make sense?

There is no fixed limit. Pressure rating, pipe loads, temperature and the need for one-sided removal count as much as size. The larger and heavier the valve, the more everything points to a double flange.

Are these connection types also available for control dampers?

Yes. Throttling and control dampers are also available as wafer, lug, double-flanged or with weld ends, and for air and flue gas ducts additionally in rectangular form.

Summary

The connection type of a butterfly valve is not a formality on the order form. The wafer valve is light and inexpensive but unsuitable as an end-of-line valve. The lug valve adds one-sided removal at the same short length. The double-flanged valve carries large sizes, high pressures and pipe loads, and the welded-in valve answers high temperatures and frequent load changes. If you clarify where the valve sits and how it will be maintained, the choice usually takes a few minutes. Ing. Wilhelm Friedrich Gesellschaft m. b. H. has been a supplier of industrial valves in Austria since 1983 and delivers shut-off butterfly valves as well as throttling and control dampers in all four connection types.