Kugelrückschlagventile

Q: Was sind die verschiedenen Arten von Rückschlagventilen?

Rückschlagventile können verschiedene Mechanismen wie eine Kugel, eine Membran, einen Heber oder einen Schwenkmechanismus haben, um einen Rückfluss zu verhindern. In unserem Artikel über Rückschlagventile finden Sie weitere Einzelheiten zu den einzelnen Typen.

Abbildung 1: Rückschlagventil

Rückschlagventile sind unidirektionale Ventile, die sicherstellen, dass Medien nur in eine Richtung fließen. Es gibt verschiedene Arten von Rückschlagventilen, die einen unidirektionalen Mediendurchfluss ermöglichen, wie Kugel-, Kolben- oder Scheibenventile. Ein Kugelrückschlagventil kann den Rückfluss von verschiedenen Medien wie Gas, Luft, Dampf oder Wasserleitungen mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten verhindern. In diesem Artikel wird die Funktionsweise und der Einbau eines Kugelrückschlagventils erläutert.

Inhaltsübersicht

Was ist ein Rückschlagventil?
Was ist ein Kugelrückschlagventil?
Materialien
Spezifikationen für Kugelrückschlagventile
Einbau eines Kugelrückschlagventils
Fehlersuche bei Kugelrückschlagventilen
Vorteile des Kugelrückschlagventils
Anwendungen für Kugelrückschlagventile
FAQs

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Was ist ein Rückschlagventil?

Ein Rückschlagventil ist eine Art Einwegventil, das den Flüssigkeitsstrom nur in eine Richtung zulässt. Er besteht aus einer Einlass- und einer Auslassöffnung und hat die Hauptfunktion, den Rückfluss in einem System zu verhindern. Das Ventil öffnet und schließt sich aufgrund des Druckunterschieds zwischen der Eingangs- und der Ausgangsseite und benötigt keine äußere Kraft zum Betrieb. Die richtige Einbaulage ist wichtig für die korrekte Funktion des Ventils. Erfahren Sie mehr in unserem Artikel über Rückschlagventile!

Was ist ein Kugelrückschlagventil?

Ein Kugelrückschlagventil verwendet eine federbelastete oder frei schwimmende Kugel, die auf dem Dichtsitz ruht, um die Ventilöffnung zu schließen. Ein federbelastetes Kugelrückschlagventil ist in Abbildung 2 dargestellt. Der Dichtsitz ist konisch verjüngt, um die Kugel in den Sitz zu führen und eine positive Dichtung zu erzeugen, die den Rückfluss verhindert. Wenn der Flüssigkeitsdruck auf der Einlassseite den Öffnungsdruck übersteigt, löst sich die Kugel aus ihrem Sitz, so dass ein Flüssigkeitsstrom entsteht (Abbildung 2, Kennzeichnung A). Wenn der Eingangsdruck den Öffnungsdruck (Druck, der zur Überwindung der Federkraft erforderlich ist) oder den Gegendruck nicht übersteigt, schließt sich die Kugel mit dem Gegendruck oder über die Feder, wodurch die Öffnung effektiv verschlossen wird (Abbildung 2, Kennzeichnung B). Ein freischwingendes Kugelrückschlagventil ist ohne Feder konstruiert und erfordert eine umgekehrte Strömung oder Schwerkraft, um die Kugel zur Abdichtung zum Sitz zu bewegen.

Federbelastetes Kugelrückschlagventil in geöffneter Stellung, das den Durchfluss ermöglicht (A), und in geschlossener Stellung, die einen Rückfluss verhindert (B)

Abbildung 2: Federbelastetes Kugelrückschlagventil in geöffneter Stellung, das den Durchfluss ermöglicht (A), und in geschlossener Stellung, die einen Rückfluss verhindert (B)

Kugelrückschlagventile werden häufig in der Sanitärindustrie eingesetzt und sollen verhindern, dass Wasser durch Rohrleitungssysteme, Sumpfpumpen und Warmwasserbereiter zurückfließt. Kugelrückschlagventile können u. a. aus PVC, Messing oder Edelstahl hergestellt werden. Die Kugel im Ventil besteht in der Regel aus Metall, obwohl auch andere Materialien für die Konstruktion gewählt werden können, um die Haltbarkeit zu erhöhen. Im Allgemeinen bestehen Kugelhähne aus einfachen, preiswerten Metallteilen, obwohl es auch spezielle Kugelrückschlagventile gibt. So wird beispielsweise synthetischer Rubin, ein hartes und chemisch widerstandsfähiges Material, verwendet, um die Kugel für Hochdruckpumpen im Bereich der analytischen Chemie zu verwenden.

Materialien

Kugelrückschlagventile werden aus verschiedenen metallischen und nicht-metallischen Werkstoffen hergestellt. Die meisten Kugelrückschlagventile haben eine gummibeschichtete Kugel mit einem Metallkern. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines Materials die folgenden Faktoren:

Betriebsumgebung Bei der Auswahl der Gehäusewerkstoffe sollte die Umgebungswärme der Armatur berücksichtigt werden. Messing ist bei hohen Temperaturen ein ausgezeichnetes Material für das Ventilgehäuse.
Lebensdauer (Wartung): Berücksichtigen Sie die für das Ventil vorgesehene durchschnittliche Lebensdauer, die bei der Analyse des Wartungsbedarfs hilft. Kugelrückschlagventile aus Edelstahl sind äußerst verschleiß-, temperatur- und druckbeständig.
Medien: PVC-Kugelrückschlagventile sind eine gute Wahl, wenn das Betriebsmedium ein Gas oder eine korrosive Flüssigkeit ist. Diese Ventile haben jedoch niedrigere Druckstufen als die aus Messing und Stahl hergestellten. Lesen Sie unseren Artikel über die chemische Beständigkeit von Werkstoffen, um weitere Informationen über die Kompatibilität der Ventilwerkstoffe mit den verschiedenen verwendeten Medien zu erhalten.

Spezifikationen für Kugelrückschlagventile

Beachten Sie bei der Auswahl eines Kugelrückschlagventils die folgenden Faktoren:

Druckabfall: Bei der Auswahl eines Kugelrückschlagventils ist es wichtig, den Druckabfall innerhalb des Durchflussmanagementsystems zu kennen. Die Druckänderungen im System steuern den Durchfluss und damit die Funktion des Kugelrückschlagventils. Die Dichtheit, mit der das Ventil bei Rückströmung schließt, hängt von dem umgekehrten Druckabfall ab, bei dem der Druck hinter dem Ventil den Druck vor dem Ventil übersteigt. Ein Kugelrückschlagventil erfordert eine minimale Druckdifferenz zwischen seinen Eingangs- und Ausgangsanschlüssen. Wählen Sie ein Ventil, das diese Anforderungen erfüllt, und berücksichtigen Sie bei der Wahl des Ventils den maximal erforderlichen Druck.
Methode der Kontrolle: Bei einem Kugelrückschlagventil strömt die Flüssigkeit in Vorwärtsrichtung, während der Durchfluss in umgekehrter Richtung verhindert wird. Der Rückfluss wird durch das Gewicht der Kugel, den Gegendruck, eine Feder oder manchmal auch durch eine Kombination dieser Mechanismen verhindert. Im Idealfall sollte das Kugelrückschlagventil in der Vorwärtsrichtung keinen Widerstand und in der Rückwärtsrichtung vollen Durchflusswiderstand bieten.
Verbindungsarten: Kugelrückschlagventile können verschiedene Anschlussarten haben, die im Folgenden erläutert werden:
Kugelrückschlagventile mit Flansch: Diese Ventile haben Flansche an den Ein- und Auslassanschlüssen. Der Flansch ist nach Normen wie EN 1092-2 dimensioniert und gebohrt. Kugelrückschlagventile mit Flansch werden in der Sanitärtechnik, Brandbekämpfung, HLK und Wasser-/Abwasseraufbereitung eingesetzt.
Kugelrückschlagventile mit Gewinde: Diese Ventile verfügen über Innen- oder Außengewinde für Ein- und Auslassanschlüsse.
Kugelrückschlagventile mit Klemmverschraubungen: Diese Ventile haben einen versiegelten Rohranschluss ohne Löten oder Gewindeschneiden.
Kugelrückschlagventile mit Schweißnaht: Diese Ventile haben eine Schweißverbindung für Ein- und Auslassöffnungen.
Gelötete Kugelrückschlagventile: Die Enden dieser Ventile sind mit den Rohrverschraubungen verlötet. Lesen Sie unseren Artikel über das Löten von Kugelhähnen für weitere Details.

Einbau eines Kugelrückschlagventils

Dieser Ventiltyp kann sowohl horizontal als auch vertikal in ein Rohrleitungssystem eingebaut werden.

Überprüfen Sie das Innere des Ventils und entfernen Sie eventuelle Fremdkörper.
Stellen Sie sicher, dass sich die Kugel frei bewegen lässt, indem Sie sie von der Sitzfläche wegdrücken.
Überprüfen Sie die Ventilenden und vergewissern Sie sich, dass keine erhabenen Grate oder Kanten vorhanden sind, die ein Abdichten des Ventils während des Betriebs unmöglich machen würden.
Bauen Sie das Ventil entsprechend der Durchflussrichtung ein. Ein Pfeilsymbol auf dem Ventil zeigt die Richtung des Flüssigkeitsstroms durch das Ventil an.

Fehlersuche bei Kugelrückschlagventilen

Geräuschvoller Betrieb bei Kugelrückschlagventilen

Überprüfen Sie die Systemleitungen auf eingeschlossene Luft, wenn das Ventil während des Betriebs Geräusche macht. Auch ein teilweise geöffnetes Ventil kann sehr laut sein; in diesem Fall sollte die Kugel durch eine leichtere ersetzt werden.