Funktionen des Durchflusses eines Kugelhahns
Abbildung 1: Ein Querschnitt eines manuellen Kugelhahns, bei dem A die Spindel und B die Kugel ist.
Die Kreislauffunktion bzw. Durchflussrichtung eines Kugelhahns bezieht sich auf die Durchflussrichtung innerhalb des Kugelhahns. Übliche Funktionen von Kugelhähnen sind 2-Wege-, 3-Wege- oder 4-Wege-Kreise. Es gibt noch weitere Schaltkreisfunktionen, wie z. B. die 5-Wege-Schaltung, aber diese sind nicht so verbreitet und werden in diesem Artikel nicht behandelt. Wenn man jedoch die Funktionen der üblichen Kugelhahnschaltungen kennt, sind die anderen leicht zu verstehen.
2-Wege-Kugelhahn
Bei einem 2-Wege-Kugelhahn ist die Durchflussrichtung vom Eingang zum Ausgang des Ventils. Der Durchfluss kann durch Drehen des Ventilgriffs senkrecht zur Durchflussrichtung geschlossen werden. Durch Drehen des Ventilgriffs in Richtung des Durchflusses wird das Ventil also geöffnet. Wenn der Griff/die Kugel teilweise gedreht wird, kann der Durchfluss gedrosselt werden (Teilstrom), wie in Abbildung 2 zu sehen ist. 2-Wege-Kugelhähne werden mit dem Rest des Systems in einer Linie betrachtet. Ein Nicht-Inline-Kugelhahn funktioniert nach demselben Prinzip, aber die Ausrichtung des Griffs in Bezug auf die Durchflussrichtung (geschlossen/geöffnet) ist etwas anders. Beachten Sie, dass sich der Griff eines Inline- und eines Non-Inline-Kugelhahns nur um 90° bewegen lässt, daher ist die Position beim Einbau wichtig.
2-Wege-Kugelhähne gibt es für eine Vielzahl von Medien und sind als manuell zu betätigende Ventile oder mit einem ISO 5211-Aufsatz erhältlich, der es Ihnen ermöglicht, einen elektrischen oder pneumatischen Antrieb auf den 2-Wege-Hahn zu montieren.
Abbildung 2: Ein handbetätigter 2-Wege-Regelkugelhahn in vollständig geöffneter Stellung (A), gedrosselter Stellung (B) und geschlossener Stellung (C). Die rote Linie zeigt die Position des Griffs oder des Stellantriebs an.
3-Wege-Kugelhahn
3-Wege-Kugelhähne haben drei Anschlüsse und sind entweder mit L- oder T-Anschlüssen erhältlich. Die Bezeichnung L und T bezieht sich auf die Innenbohrung, die die Durchflussrichtung des Mediums bestimmt. Ein 3-Wege-Kugelhahn mit einem T- oder L-Anschluss ermöglicht das Mischen, Verteilen oder Umlenken der Durchflussrichtung für verschiedene Anwendungen.
3-Wege-Kugelhahn T-Anschluss
Ein 3-Wege-T-Port-Ventil kann zum Mischen von Medien aus zwei Einlässen in einen einzigen Auslass oder zum Verteilen eines Einlasses auf zwei Auslässe verwendet werden. Durch Verändern der Position des Griffs können Sie die Funktion des Stromkreises ändern.
Abbildung 3 unten zeigt die Schaltfunktionen für Kugelhähne mit T-Anschluss, deren Griffe sich um 90° drehen lassen. Sehen Sie sich hier Tamesons Auswahl an Drei-Wege-Kugelhähnen mit T-Anschluss an.
Abbildung 3: A: T-Port-Kugelhahn mit um 90° drehbarem Griff mit den möglichen Schaltfunktionen nach Durchflussplan (A, B, C, D) und Griffstellung (0°, 90°)
Die folgende Abbildung zeigt die Schaltfunktionen für Kugelhähne mit T-Anschluss, deren Griffe sich um 180° drehen lassen
Abbildung 4: B: T-Port mit einem um 180° drehbaren Griff mit den möglichen Kreislauffunktionen nach Flussplan (A, B, C, D) und Griffstellung (0°, 90°, 180°)
3-Wege-Kugelhahn L-Anschluss
Das 3-Wege-Ventil mit L-Anschluss ist für die Steuerung der Durchflussrichtung konzipiert. Das L-Port-Ventil hat eine 90°-Bohrung im Inneren der Kugel, daher der Name L-Port. Ein Beispiel für eine Anwendung ist, dass man zwei Eingänge aus verschiedenen Tanks und einen Ausgang hat und nur einen der Eingänge, aber immer den einen Ausgang verwenden möchte.
Die folgende Abbildung zeigt die verschiedenen Schaltfunktionen eines Kugelhahns mit L-Anschluss und 90°- und 180°-Griff. Bei Geräten mit 180°-Drehung können Sie beide Eingänge vom Ausgang trennen, so dass kein Durchfluss möglich ist. Sehen Sie sich hier Tamesons Auswahl an 3-Wege-Kugelhähnen mit L-Anschluss an.
Abbildung 5: Die Schaltfunktionen eines 90° (A) und 180° (B) 3-Wege-Kugelhahns mit L-Anschluss, die verschiedenen Griffpositionen sind mit 0°, 90° und 180° angegeben
Die Verwendung von 3-Wege-Ventilen ist kostengünstiger als die Verwendung von mehreren 2-Wege-Ventilen. Wie 2-Wege-Ventile sind auch 3-Wege-Kugelhähne als handbetätigte Ventile erhältlich und können mit einem ISO 5211-Aufsatz versehen werden, der die Montage eines elektrischen oder pneumatischen Stellantriebs am 3-Wege-Hahn ermöglicht.
4-Wege-Kugelhahn
4-Wege-Kugelhähne sind nicht so verbreitet wie Zwei- und Drei-Wege-Kugelhähne, dennoch ist es wichtig zu wissen, welche Varianten es gibt. Ein 4-Wege-Kugelhahn ist in der Regel in vier verschiedenen Varianten erhältlich: L-Anschluss, T-Anschluss, X-Anschluss (LL-Anschluss) und gerade.
X-Anschluss (LL-Anschluss)
Diese Art von Kugelhahn hat vier gleichmäßig um die Ventilkammer verteilte Anschlüsse, und die Kugel hat zwei Durchgänge, um die benachbarten Anschlüsse zu verbinden. Er hat zwei Durchflusspositionen und in der Regel eine mittlere Position, in der alle Anschlüsse geschlossen sind. Die folgende Abbildung zeigt die verschiedenen Schaltfunktionen des X-port Kugelhahns. Ein Kugelhahn mit X-Anschluss wird manchmal auch als Doppel-L-Anschluss (LL) oder Crossover-Anschluss bezeichnet.
Abbildung 6: Die Schaltfunktionen eines 4-Wege-Kugelhahns mit X-Anschluss. Zusätzlich haben X-port Kugelhähne die Möglichkeit einer Absperrstellung.
L-Port
Der 4-Wege-Kugelhahn mit L-Anschluss wird manchmal auch als Verteilventil oder Duplex-Filterventil bezeichnet. Bei dieser Konstruktion ist die Kugel mit zwei Öffnungen verbunden, einer Einlass- und einer Auslassöffnung, durch die der Durchfluss in beide Richtungen umgeleitet werden kann. Der 4-Wege-Kugelhahn mit L-Anschluss kann den mittleren Anschluss mit einem der beiden seitlichen Anschlüsse verbinden oder alle drei Anschlüsse abtrennen, aber er kann die seitlichen Anschlüsse nicht miteinander verbinden. Traditionell werden Kugelhähne mit einem L-Anschluss verwendet, um den Durchfluss zwischen dem mittleren und einem der beiden seitlichen Anschlüsse zu lenken, während mindestens ein Anschluss in der geschlossenen Position bleibt. Es sind immer zwei Anschlüsse verbunden.
Abbildung 7: Der Kreislauf funktioniert über einen 4-Wege-Kugelhahn mit L-Anschluss.
T-Port
Der 4-Wege-Kugelhahn mit T-Anschluss wird auch als Mischventil bezeichnet. Die Kugel hat drei Bohrungen, die drei Anschlüsse verbinden. T-Port-Ventile können den Durchfluss zwischen dem mittleren und den beiden seitlichen Anschlüssen lenken. Diese Ventile haben eine vierte Position, die den mittleren mit beiden seitlichen Anschlüssen gleichzeitig verbindet. Mindestens ein Anschluss befindet sich immer in der geschlossenen Position.
Abbildung 8: Der Kreislauf funktioniert über einen 4-Wege-Kugelhahn mit T-Anschluss.
Gerade
Gerade 4-Wege-Kugelhähne bieten, wie der Name schon sagt, einen geraden Durchgang für Flüssigkeiten oder Gase. Dies ermöglicht es dem Benutzer, die Stromkreisfunktion in einem System schnell zwischen den Linien zu wechseln.
Abbildung 9: Die Schaltfunktion eines 4-Wege-Kugelhahns in Durchgangsform
Anwendungsspezifische Ventile
Es gibt andere Kugelhähne, die speziell für einen bestimmten Zweck verwendet werden. Hydraulische Kugelhähne zum Beispiel wurden speziell für die Hydraulik entwickelt. Tameson führt eine Auswahl an 3-Wege-Hydraulikkugelhähnen für Hochdruckanwendungen. Die Ventile ermöglichen die Steuerung der Durchflussrichtung von Hydraulik- und Heizöl bis zu einem maximalen Druck von 500 bar.
Ein weiteres Beispiel sind Kugelhähne für Vakuumanwendungen. Ein geeigneter Vakuumkugelhahn sollte mehrere Eigenschaften für den Betrieb in einer Vakuumumgebung aufweisen. Die wichtigsten Merkmale sind sehr gute Dichteigenschaften in der Absperrstellung, eine schnelle Reaktionszeit und die Fähigkeit, bei Druckunterschieden zwischen den Seiten der Armatur zu arbeiten. Aufgrund der besonderen Eigenschaften, die für Vakuumanwendungen erforderlich sind, ist es wichtig, die Schaltfunktionen und Bohrungspräferenzen des von Ihnen gewählten Ventils zu kennen. Weitere Informationen finden Sie in unserem Artikel über Kugelhähne für Vakuumanwendungen oder in unserem Leitfaden über Kugelhähne.
