Was ist ein Kugelhahn? Ein vollständiger Leitfaden

Kugelhähne sind eine gängige Art von Ventilen, die zur Steuerung des Durchflusses von Flüssigkeiten und Gasen in Rohrleitungssystemen in verschiedenen Branchen verwendet werden. Aber was genau ist ein Kugelhahn und wie funktioniert es? In diesem umfassenden Leitfaden erkläre ich Ihnen alles, was Sie über diese vielseitigen Ventile wissen müssen.

Was ist ein Kugelhahn?

Ein Kugelhahn ist ein Ventil mit Vierteldrehung, das eine kugelförmige Scheibe verwendet, um den Flüssigkeitsstrom zu stoppen oder zu starten. Die Kugel hat eine Bohrung (Loch), die durch die Mitte verläuft. Wenn die Bohrung in der gleichen Richtung wie die Rohrleitung ausgerichtet ist, lässt sie den Medienfluss zu. Wenn sie um 90 Grad gedreht wird, steht die Bohrung senkrecht zum Durchfluss und stoppt ihn.

Kugelhähne werden hauptsächlich zum Starten und Stoppen von Flüssigkeits- oder Gasströmen verwendet, aber spezielle Ventiltypen ermöglichen auch eine Drosselung des Durchflusses. Sie lassen sich schnell und einfach öffnen/schließen, bieten eine zuverlässige Abdichtung, haben einen geringen Druckabfall und sind für eine Vielzahl von Flüssigkeiten geeignet.

Wie im obigen Diagramm des Kugelhahns zu sehen ist, sind die Hauptkomponenten:

• Kugel - Dreht sich, um die zentrale Bohrung auszurichten oder zu lösen, um den Durchfluss zu ermöglichen oder zu stoppen.
• Vorbau - Wird mit der Kugel verbunden, um eine Drehung durch manuelle oder automatische Stellantriebe zu ermöglichen.
• Sitzdichtungen - Dichtung gegen die Kugel in geschlossener Position, um Leckagen zu verhindern.
• Körper - Enthält interne Komponenten und ist mit der Rohrleitung verbunden.

Was ist ein Kugelhahn mit vollem Durchgang?

Ein Kugelhahn mit vollem Durchgang (auch Kugelhahn mit vollem Durchgang genannt) ist ein Vierteldrehventil mit einem kugelförmigen Durchflussregelungselement, dessen Innenbohrung dem Durchmesser der angeschlossenen Rohrleitung entspricht. Dadurch wird ein ununterbrochener Durchflussweg geschaffen, wenn er vollständig geöffnet ist, so dass Flüssigkeiten ohne nennenswerte Einschränkungen durchfließen können.

Was ist ein Kugelhahn in der Sanitärtechnik?

In der Sanitärtechnik ist ein Kugelhahn ein Ventil mit Vierteldrehung, das den Durchfluss von Wasser, Gas oder anderen Flüssigkeiten durch die Drehung einer hohlen, perforierten Kugel im Inneren des Ventilkörpers steuert.

Was ist ein Gleitkugelhahn?

Ein Gleitkugelhahn ist ein spezieller Typ von Kugelhahn, der für eine vereinfachte Installation und Anpassungsfähigkeit in Fluidsteuerungssystemen entwickelt wurde. Seine Kerninnovation liegt in einem Push-to-Connect-Mechanismus die das Gewindeschneiden, Schweißen oder Löten überflüssig macht, wodurch sie sich ideal für schnelle Reparaturen oder Änderungen in starren Rohrleitungssystemen eignet.

Was ist ein zweiteiliger Kugelhahn?

A 2-teiliger Kugelhahn ist ein Kugelhahn, der aus zwei Hauptgehäuseteilen besteht, die miteinander verbunden sind und ein komplettes Ventil bilden. Er bietet ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Einfachheit, Langlebigkeit und Erschwinglichkeit und ist daher eine häufige Wahl für Anwendungen, bei denen eine häufige Demontage nicht erforderlich ist.

Wie funktionieren Kugelhähne?

Kugelhähne funktionieren, indem die Kugel um 90 Grad gedreht wird, um die Bohrung mit den Einlass- und Auslassöffnungen im Ventilgehäuse auszurichten bzw. nicht auszurichten. Dadurch wird der Durchflussweg durch das Ventil geöffnet oder geschlossen.

Zum Öffnen des Ventils wird die Kugel so gedreht, dass sich die Bohrung mit den Anschlüssen deckt und ein ungehinderter Durchfluss möglich ist. Zum Schließen muss die Kugel einfach um 90 Grad gedreht werden, bis sich die Bohrung senkrecht zu den Anschlüssen kreuzt. Die Kugel dichtet beim Schließen auf beiden Seiten gegen die Sitze ab, um Leckagen zu verhindern.

Kugelhähne benötigen nur eine 1/4-Drehung, um von ganz offen auf ganz geschlossen zu schalten. Dadurch sind sie bei Anwendungen, die ein schnelles Absperren erfordern, im Vergleich zu Alternativen wie Schiebern überlegen. Ihre kompakte Größe, einfache Bedienung und zuverlässige Abdichtung machen Kugelhähne zu einer beliebten Wahl in verschiedenen Branchen und Rohrleitungssystemen.

Arten von Kugelhähnen

Es gibt verschiedene Arten von Kugelhähnen, die für unterschiedliche industrielle Anwendungen, Flüssigkeiten, Drücke und Temperaturen geeignet sind. Zu den gängigen Kugelhahntypen gehören:

Zweiteilige Ventile

Zweiteilige Kugelhähne haben ein geteiltes Gehäuse, das eine Inline-Wartung ohne Ausbau aus der Rohrleitung ermöglicht. Die Baugruppe wird Ende-an-Ende zusammengeschraubt und umschließt die Kugel und die Sitze im Inneren. Zweiteilige Ventile können mit vollem oder reduziertem Durchgang sein.

Vorteile: Einfache Wartung, Vollbohrungsoption verfügbar.

Anwendungen: Wasser, Öle, Gase.

Dreiteilige Ventile

Dreiteilige Kugelhähne haben einen abnehmbaren Mittelteil zwischen zwei Endanschlüssen. Dies ermöglicht die Demontage zu Reinigungs- und Wartungszwecken, ohne dass das Rohr entfernt werden muss.

Vorteile: Verbesserte Wartungsfreundlichkeit, geeignet für sanitäre Anwendungen.

Anwendungen: Lebensmittelverarbeitung, Pharmazeutika.

Auf Zapfen montiert

Zapfenventile haben beidseitig kugelgelagerte Sitze für Anwendungen mit höherer Belastung. Die Sitze sind federbelastet und ermöglichen höhere Drücke und geringere Drehmomentanforderungen.

Vorteile: Höhere Druckstufe, niedrigeres Betriebsdrehmoment.

Anwendungen: Erdgas, Dampf, aggressive Chemikalien.

V-Port & charakterisierte Steuerung

V-Port- und charakteristische Kugelhähne haben modifizierte Kugeln oder Sitze, die eine Durchflussregelung für Drosselanwendungen ermöglichen. Im Vergleich zu herkömmlichen Kugelhähnen bieten sie eine genauere Durchflussregelung.

Vorteile: Genaue Drosselung des Durchflusses möglich.

Anwendungen: Chemische Verarbeitung, eichpflichtiger Verkehr.

Darüber hinaus gibt es einteilige, von oben zugängliche, kryogene und andere Spezialventile, die für besondere Installationsanforderungen geeignet sind.

Kugelhahn-Komponenten

Zu den Hauptkomponenten eines Kugelhahns gehören:

Ventilkörper

Das Gehäuse beherbergt alle internen Komponenten und verbindet das Ventil mit der Rohrleitung oder Anlage. Je nach Anwendung werden Materialien wie Messing, Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Bronze oder Kunststoff verwendet.

Kugel

Die Kugel mit einer Bohrung in der Mitte dreht sich, um den Durchfluss zu regulieren. Kugeln sind in der Regel aus Metall und können massiv oder hohl sein. Hohlkugeln sind leichter, während Vollkugeln höheren Drücken standhalten. Eine Verchromung sorgt für Korrosions- und Verschleißfestigkeit.

Vorbau

Die Spindel ist mit der Oberseite der Kugel verbunden und ermöglicht die Drehung durch manuelle oder automatische Stellantriebe. Die Spindelpackung verhindert Drucklecks.

Sitzplätze

Sitze dichten beim Schließen gegen die Kugel ab. Zu den gängigen Sitzmaterialien gehören PTFE, Gummi, Nylon und Metall, die für verschiedene Drücke und Temperaturen geeignet sind.

Motorhaube

Ein auf das Gehäuse geschraubtes Oberteil schützt die Spindelpackung und das Lager vor dem Kontakt mit dem Prozessmedium.

Aktuatoren

Manuelle Griffe oder automatische Stellantriebe werden mit der Spindel verbunden, um ein ferngesteuertes Öffnen/Schließen des Ventils zu ermöglichen. Dazu gehören elektrische, pneumatische und hydraulische Stellantriebe.

Vorteile von Kugelhähnen

Es gibt mehrere vorteilhafte Gründe, warum Kugelhähne anstelle anderer Ventilkonstruktionen wie Schieber, Ventile oder Klappen verwendet werden:

• Schnelle Bedienung mit einer Vierteldrehung - Nur 90° Drehung zwischen vollständig geöffnet und geschlossen.
• Kompaktes, platzsparendes Design - Kleiner als vergleichbare Schieber oder Ventile.
• Zuverlässiges Abschalten - Die Kugel dichtet dicht gegen die Sitze ab, um einen leckfreien Verschluss zu gewährleisten.
• Geringe Durchflussbegrenzung - Es sind Optionen mit vollem Durchgang erhältlich, die den gesamten Durchflussbereich des Rohrs ermöglichen.
• Langlebig, lange Lebensdauer - Wiederholte Öffnungs-/Schließzyklen stellen kein Problem dar. Kann jahrzehntelang zuverlässig arbeiten.
• Geringer Wartungsaufwand - Nur gelegentlicher Austausch der Sitzdichtung erforderlich.
• Geeignet für die Drosselung - V-Port- und charakteristische Ventile ermöglichen die Durchflussregelung.
• Bidirektionaler Fluss - Der Durchfluss ist sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung gleich gut zu handhaben.
• Unterschiedliche Größen und Materialien - Erhältlich in Größen von 0,5 cm bis 60 cm in Metall-, Kunststoff- und Legierungsmaterialien, um verschiedenen Anwendungen und Budgets gerecht zu werden.

Diese vorteilhaften Funktionen machen Kugelhähne vielseitig einsetzbar für die Durchflussregelung in privaten, gewerblichen und schwerindustriellen Anwendungen.

Anwendungen von Kugelhähnen

Dank ihrer kompakten Größe, der einfachen Bedienung und der zuverlässigen Abdichtung eignen sich Kugelhähne für die Durchflussregelung in einer Vielzahl von Rohrleitungssystemen:

Installation - Unter Waschbecken, Toiletten, Bädern, Gärten und Wäschereien zur Regulierung der Wasserversorgung.

Gasversorgung - Erdgas- und Flüssiggasanlagen zur Isolierung und Notabschaltung.

Sprinkleranlagen - Steuer- und Prüfanschlüsse für den Wassereinlass des Sprühwasserventils.

HVAC - Kaltwassersätze, Heizkessel, Heizkörper, Entlüftungen für Flüssigkeiten und Gase.

Industrie - Dampf, Säuren, Kohlenwasserstoffverarbeitung mit hohem Druck/Temperaturbedarf.

Marine - Bilgen-, Ballast-, Heizöl-, Frisch- und Seewassersysteme.

Betankung in der Luftfahrt - Betanken von Fahrzeugen, Pipeline-Umschlagstationen und Umschlag von Flugzeugtreibstoff.

Hydraulische Leistung - Hydraulikaggregate, Zylinder und mechanische Pressen.

Pneumatik - Luftkompressoren, Stellantriebe und Prozessregelventile.

Ganz gleich, ob es sich um einen einfachen Gartenschlauchverteiler oder eine große Erdgasübergabestation handelt, ein Kugelhahn, der den Durchfluss regelt, ist in jedem Fall vorhanden. Ihre Flexibilität in Bezug auf Größen, Drücke, Flüssigkeiten und Branchen machen sie zu einem wahren Alleskönner in der Welt des Flüssigkeitshandlings.

Abschließend

Ein Kugelhahn ist eine kompakte, vielseitige Ventilkonstruktion, die zum Starten und Stoppen des Flüssigkeits- oder Gasflusses über eine 1/4-Drehung Kugel mit einer Bohrung in der Mitte verwendet wird. Bei vertikaler Ausrichtung wird der Durchfluss nicht behindert. Bei einer 90-Grad-Drehung durch den Griff oder das Stellglied wird der Durchfluss sofort gestoppt. Dies macht sie ideal für Anwendungen, die eine schnelle, zuverlässige Absperrung erfordern.

Es gibt verschiedene Kugelhahnkonfigurationen für unterschiedliche Druck-, Temperatur- und Materialkompatibilitätsanforderungen. Die einfache Handhabung, die lange Lebensdauer und die Fähigkeit, den Durchfluss in fast allen Flüssigkeiten oder Gasen zu regulieren, machen Kugelhähne zu einem der allgegenwärtigsten und vielseitigsten modernen Armaturendesigns in privaten, gewerblichen und industriellen Anwendungen weltweit.

Ich hoffe, dieser Leitfaden hat Ihnen verdeutlicht, was ein Kugelhahn ist, wie er funktioniert, welche Komponenten er hat, welche Vorteile er bietet und wie er in kleinen und großen Rohrleitungssystemen eingesetzt wird. Vielen Dank fürs Lesen!