Kugelhähne für Vakuumanwendungen

Vakuumbedingungen werden in der Industrie für Pick-and-Place-Systeme und in Forschungslabors eingesetzt. Bei diesen Verfahren werden häufig Vakuumkugelhähne verwendet, um den "negativen" Vakuumdruck in der Kammer oder Leitung zu halten und als Kanal für die Vakuumerzeuger oder -pumpen. 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. Bei einigen Vakuumanwendungen sollte das Ventil bei Temperaturen unter Null arbeiten. Lesen Sie unseren Übersichtsartikel über Kugelhähne, um mehr über den Aufbau und die Funktionsweise von Kugelhähnen zu erfahren.

Eigenschaften von Kugelhähnen für Vakuumanwendungen

Kugelhähne sind Vierteldrehventile und drehen sich um 90° von der offenen in die geschlossene Position. Daher können Kugelhähne schnell wirken. In Verbindung mit einem pneumatischen Antrieb kann ein Kugelhahn in weniger als einer Sekunde um maximal 90° gedreht werden.

Die Hohlkugel eines Kugelhahns wird von einem Sitz gehalten, der normalerweise aus Teflon besteht. Bei einem Druckunterschied zwischen den beiden Seiten des Ventils drückt die Kugel auf den Teflonsitz, wodurch eine positive Absperrung entsteht. Kugelhähne können bei hohen Druckunterschieden zwischen den Ventilseiten geöffnet werden, da sie keinen Druckausgleichsmechanismus benötigen.

Sie können bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt arbeiten. Sie sind in kompakten Größen erhältlich, da Vakuumanwendungen in der Regel kleinere Ventile erfordern. Die hohle und durchgängige Konstruktion von Kugelhähnen bietet keinen Durchflusswiderstand. Vakuumkugelhähne können manuell, elektrisch oder pneumatisch betätigt werden. Die Ventile können aus Messing, rostfreiem Stahl oder PVC hergestellt werden. Sie können einen 2-Wege- oder 3-Wege-Anschluss haben.

Kugelhähne sind auch nach Tausenden von Betriebszyklen sehr langlebig und zuverlässig. Sie benötigen wenig bis gar keine Wartung und sind sehr einfach zu installieren, auszutauschen und zu bedienen.

Anwendung von Vakuumkugelhähnen

Vakuumkugelhähne werden in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt. Einige dieser Anwendungen sind die folgenden:

• Kunststoffspritzgussverfahren und Vakuumröhren
• Im Ausheizprozess zur künstlichen Beschleunigung des Ausgasungsprozesses
• Ein Vakuumkugelhahn mit pneumatischen Antrieben wird in der Robotik zum Aufnehmen und Ablegen von Gegenständen verwendet.
• Halbleiterverarbeitung, Vakuumtechnik, Gefriertrocknung und Fusionsforschung.
• Medizinische Anwendungen wie Strahlentherapie, Radiochirurgie und Radiopharmazie sowie andere medizinische Verfahren, die eine Absaugung erfordern.
• Sie werden zur Kontrolle des Gasflusses in eine Kammer, zur Dichtheitsprüfung, zur Entlüftung von Gasen usw. verwendet.

Auswahlkriterium

Bei der Auswahl des richtigen Vakuumkugelhahns für Ihre Anwendung sollten Sie folgende Punkte beachten:

• Vakuumniveau: Dies ist ein Hinweis darauf, wie viel "Unterdruck" mit dem Kugelhahn erreicht werden kann. Vakuumkugelhähne haben verschiedene Vakuumniveaus, um Ihren Anwendungen gerecht zu werden.
• Betriebstemperatur: Häufig arbeiten Vakuumanwendungen bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt. Es ist wichtig, den Betriebstemperaturbereich des Vakuumkugelhahns zu überprüfen.
• Betätigungsgeschwindigkeit: Wählen Sie einen pneumatisch betätigten Vakuumkugelhahn, wenn die Geschwindigkeit der Betätigung für den Betrieb des Vakuumsystems entscheidend ist. Elektrische Antriebe eignen sich für etwas langsamere Anforderungen und manuelle Kugelhähne für einfache Vakuumanwendungen.
• Werkstoff Ventil: Das Gas in der Vakuumumgebung sollte nicht aggressiv gegenüber dem Ventilmaterial sein. Als Material für Vakuumkugelhähne werden häufig Messing, Edelstahl und Kunststoff verwendet.
• Anschlussende: Die Art des Anschlusses kann für die Gewährleistung einer guten Abdichtung entscheidend sein. Verwenden Sie Gewindeanschlüsse bei mittlerem Vakuumdruck, Flanschanschlüsse bei niedrigem Druck und Schweißanschlüsse bei sehr hohem Vakuumdruck ohne Toleranz für Leckagen. Erfahren Sie mehr in unserem Artikel über die Anschlussarten von Kugelhähnen.
• 2-Wege- oder 3-Wege-Anschluss: Betrachten Sie die Flusskonfiguration des Systems. Wenn mehr als eine Kammer gleichzeitig abgesaugt werden soll, kann das 3-Wege-Kugelventil effizienter sein.
• Ventilgröße: Die Zeit, die benötigt wird, um ein Vakuum zu erreichen, bestimmt die Größe der Bohrung des Vakuumkugelhahns.

Weitere Informationen zur Auswahl des richtigen Kugelhahns für Ihr System finden Sie in unserem Artikel zur Auswahl von Kugelhähnen.