GegenüberAbsperrschieberBei der Konstruktion von Kugelventilen und Rückschlagventilen ist die Geschichte des Kugelhahns viel kürzer. Obwohl das erste Kugelhahnpatent bereits 1871 erteilt wurde, wird es 85 Jahre dauern, bis der Kugelhahn kommerziell erfolgreich ist. Polytetrafluorethylen (PTFE oder „Teflon“) wurde während des Entwurfsprozesses der Atombombe im Zweiten Weltkrieg entdeckt, das als Katalysator für die Gründung der Kugelhahnindustrie dienen wird. Kugelhähne sind in allen Materialien erhältlich, von Messing über Kohlenstoffstahl und Edelstahl bis hin zu Zirkonium.

Es gibt zwei Grundtypen: schwimmende Kugeln und Zapfenkugeln. Diese beiden Konstruktionen ermöglichen den Bau effektiver Kugelhähne von ¼“ bis 60“ und größer. Im Allgemeinen wird die schwimmende Ausführung für kleinere Ventile mit niedrigerem Druck verwendet, während die Zapfenausführung für größere Ventilanwendungen mit höherem Druck verwendet wird.

VM SUM21 BALL API 6DKugelhahnAPI 6D-Kugelhähne verwenden diese beiden Arten von Kugelhähnen aufgrund ihrer Dichtungsmethoden und der Art und Weise, wie die Flüssigkeitskraft von der Rohrleitung zur Kugel fließt und sich dann auf den Ventilsitz verteilt. Bei der schwimmenden Kugelkonstruktion sitzt die Kugel fest zwischen zwei Sitzen, einem stromaufwärts und einem stromabwärts. Die Kraft der Flüssigkeit wirkt auf die Kugel und drückt sie in den Ventilsitz im nachgeschalteten Ventilkörper. Da die Kugel das gesamte Durchflussloch abdeckt, drückt die gesamte Strömungskraft die Kugel in den Ventilsitz. Wenn die Kugel zu groß und der Druck zu groß ist, ist die Kraft auf den Ventilsitz groß, da das Betätigungsdrehmoment zu groß ist und das Ventil nicht betätigt werden kann.

Schwimmende Kugelhähne gibt es in verschiedenen Gehäuseausführungen, am beliebtesten ist jedoch die Ausführung mit zweiteiligem Endeinlass. Zu den weiteren Karosserievarianten gehören dreiteilige und Top-Entry-Varianten. Schwimmende Kugelhähne werden in Größen bis zu 24″ und 300er Güte hergestellt, der tatsächliche Anwendungsbereich von schwimmenden Kugelhähnen ist jedoch normalerweise viel geringer – das Maximum liegt bei etwa 12″.

Obwohl Kugelhähne in erster Linie als Ein-/Aus- oder „Stopp“-Ventile konzipiert sind, gibt es zusätzlich einige Kugelhähne und einen V-AnschlussKugelhahnDas Design macht sie ideal für kontrollierte Anwendungen.

Elastischer Sitz
VM SUM21 BALL Flanschkugelhahn Flanschkugelhahn Kleinere schwimmende Kugelhähne können in vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, von Haushaltsrohren bis hin zu Rohren, die die anspruchsvollsten Chemikalien enthalten. Das beliebteste Sitzmaterial für diese Ventile ist eine Form von Thermoplast, beispielsweise PTFE. Teflon-Ventilsitze funktionieren gut, weil sie weich genug sind, um gut auf polierten Metallkugeln abzudichten, aber stark genug, um nicht aus dem Ventil zu blasen. Die beiden Hauptprobleme bei diesen Weichsitzventilen bestehen darin, dass sie leicht zerkratzt werden (und möglicherweise undicht werden) und dass die Temperatur je nach Sitzmaterial auf unter den Schmelzpunkt des thermoplastischen Sitzes – etwa 450 °F (232 °C) – begrenzt ist.

Ein Merkmal vieler schwimmender Kugelhähne mit elastischem Sitz ist, dass sie im Falle eines Brandes, der zum Schmelzen des Hauptsitzes führt, ordnungsgemäß abgedichtet werden können. Man spricht hier von einer feuerfesten Ausführung; Es verfügt über eine Sitztasche, die nicht nur den elastischen Sitz an Ort und Stelle hält, sondern auch eine metallische Sitzfläche bietet, die bei Kontakt mit der Kugel für eine teilweise Abdichtung sorgt. Gemäß den Brandteststandards 607 oder 6FA des American Petroleum Institute (API) wird das Ventil getestet, um das Brandschutzdesign zu bestätigen.

Zapfendesign
VM SUM21 BALL API 6D Zapfenkugelhahn API 6D Zapfenkugelhahn Wenn ein Kugelhahn mit größerer Größe und höherem Druck erforderlich ist, wird auf den Zapfentyp umgestellt. Der Unterschied zwischen dem Zapfen und dem schwimmenden Typ besteht darin, dass die Zapfenkugel durch den unteren Zapfen (kurze Pleuelstange) und die obere Stange im Hauptkörper befestigt ist. Da die Kugel nicht in den Ventilsitz „schwimmen“ kann, um einen erzwungenen Verschluss zu erreichen, muss der Ventilsitz auf der Kugel schwimmen. Die Konstruktion des Zapfensitzes bewirkt, dass der Sitz durch den Vordruck stimuliert und zur Abdichtung in die Kugel gedrückt wird. Da die Kugel bis auf ihre 90°-Drehung fest an ihrem Platz sitzt, wird die Kugel durch die außerordentliche Kraft und den Druck der Flüssigkeit nicht im Ventilsitz verklemmt. Stattdessen wirkt die Kraft nur auf einen kleinen Bereich außerhalb des Schwimmsitzes.

VM SUM21 BALL Endeinlass-Design Der Zapfen-Kugelhahn mit Endeinlass-Design ist der leistungsstarke große Bruder des schwimmenden Kugelhahns, sodass er große Aufgaben bewältigen kann – hohe Drücke und große Rohrdurchmesser. Der mit Abstand beliebteste Einsatzbereich von Zapfenkugelhähnen ist der Sanitärbereich.