Klassifizierung von Kugelhähnen

Der Öffnungs- und Schließmechanismus eines Kugelhahns besteht aus einer Kugel mit einem kreisförmigen Kanal, die sich um eine zum Kanal senkrechte Achse dreht. Die Kugel rotiert zusammen mit der Ventilspindel und bewirkt so das Öffnen und Schließen des Kanals. Der Kugelhahn lässt sich mit einer Drehung um nur 90 Grad und einem geringen Drehmoment dicht schließen. Je nach Betriebsanforderungen können verschiedene Antriebsarten kombiniert werden, um Kugelhähne mit unterschiedlichen Steuerungsmethoden zu realisieren, beispielsweise elektrische, pneumatische oder hydraulische Kugelhähne.

Gemäß der Struktur lässt sich die Struktur unterteilen in:

1. Schwimmendes Kugelventil

Die Kugel des Kugelhahns ist schwimmend gelagert. Unter dem Einfluss des Mediumdrucks kann die Kugel eine bestimmte Auslenkung erfahren und fest auf die Dichtfläche des Auslassendes pressen, um die Abdichtung des Auslassendes zu gewährleisten.

Die Konstruktion des schwimmenden Kugelventils ist einfach und die Dichtleistung gut. Da jedoch die Last des Kugellagers und des Fördermediums vollständig auf den Auslassdichtungsring übertragen wird, muss geprüft werden, ob das Material des Dichtungsrings der Belastung durch das Fördermedium standhält. Diese Bauart findet breite Anwendung bei Kugelventilen für mittlere und niedrige Drücke.

2. Feststehendes Kugelventil

Die Kugel des Kugelhahns ist fest und bewegt sich nach dem Betätigen nicht. Der Kugelhahn verfügt über einen beweglichen Ventilsitz. Durch die Druckbeaufschlagung mit dem Medium bewegt sich der Ventilsitz, sodass der Dichtring fest auf die Kugel gepresst wird und die Abdichtung gewährleistet ist. Üblicherweise sind Lager auf den oberen und unteren Wellen mit der Kugel montiert. Das Betätigungsdrehmoment ist gering, wodurch sich dieser Ventiltyp für Hochdruckventile mit großem Durchmesser eignet.

Um das Betätigungsdrehmoment von Kugelhähnen zu reduzieren und die Dichtwirkung zu verbessern, wurden in den letzten Jahren ölgedichtete Kugelhähne entwickelt. Dabei wird ein spezielles Schmieröl zwischen die Dichtflächen eingespritzt, das einen Ölfilm bildet. Dies verbessert nicht nur die Dichtleistung, sondern reduziert auch das Betätigungsdrehmoment und eignet sich besonders für Kugelhähne mit hohem Druck und großem Durchmesser.

3. Elastisches Kugelventil

Die Kugel des Kugelhahns ist elastisch. Sowohl die Kugel als auch der Dichtring des Ventilsitzes bestehen aus Metall, wodurch ein sehr hoher spezifischer Dichtungsdruck erreicht wird. Der Druck des Mediums allein reicht für die Abdichtung nicht aus, weshalb eine zusätzliche Druckkraft erforderlich ist. Dieses Ventil eignet sich für Medien mit hohen Temperaturen und hohen Drücken.

Die elastische Kugel wird durch eine elastische Nut am unteren Ende ihrer Innenwand erzeugt. Im geschlossenen Zustand dehnt der Keilkopf der Ventilspindel die Kugel aus und komprimiert den Ventilsitz, um eine Abdichtung zu erreichen. Vor dem Drehen der Kugel wird der Keilkopf gelöst, wodurch die Kugel in ihre ursprüngliche Form zurückkehrt. So entsteht ein kleiner Spalt zwischen Kugel und Ventilsitz, der die Reibung und das Betätigungsdrehmoment der Dichtfläche reduziert.

Gängige Klassifizierungsmethoden für Kugelventile sind folgende:

Je nach Druckgröße: Hochdruck-Kugelhahn, Mitteldruck-Kugelhahn, Niederdruck-Kugelhahn

Nach Durchflusskanaltyp: Kugelhahn mit vollem Durchgang, Kugelhahn mit reduziertem Durchgang

Nach Kanalposition: gerader Durchgang, Dreiwegekanal, rechtwinkliger Kanal

Nach Temperatur: Hochtemperatur-Kugelhahn, Normaltemperatur-Kugelhahn, Niedertemperatur-Kugelhahn, Ultratieftemperatur-Kugelhahn

Nach Dichtungsart: Kugelhahn mit weicher Dichtung, Kugelhahn mit harter Dichtung

Montage nach Spindel: Kugelhahn mit Zugang von oben, Kugelhahn mit seitlichem Zugang

Je nach Anschlussart: Flanschkugelhahn, Schweißkugelhahn, Gewindekugelhahn, Klemmkugelhahn

Nach der Antriebsart: manuelles Kugelventil, automatisch gesteuertes Kugelventil (pneumatisches Kugelventil, elektrisches Kugelventil, hydraulisches Kugelventil)

Nach Kalibergröße: Kugelhahn mit extra großem Durchmesser, Kugelhahn mit großem Durchmesser, Kugelhahn mit mittlerem Durchmesser, Kugelhahn mit kleinem Durchmesser.