Die Funktionsweise eines Kugelhahns
Kugelhähne sind Armaturen zum Absperren (2-Wege Kugelhähne) von Rohrleitungen und Behältern oder auch zum Umleiten bzw. Aufteilen eines Medienstroms (3-oder Mehrwege -Kugelhähne). Durch eine 90° Drehbewegung wird die durchbohrte Kugel in die gewünschte Stellung gebracht. Die Drehbewegung kann manuell durch einen Handhebel oder pneumatisch (einfachwirkend mit Federrückstellung , doppeltwirkend) bzw. elektrisch durch einen Schwenkantrieb erfolgen.
Größen und Nennweiten
Die Kugelhähne werden in den Nennweiten DN4 bis DN1000 gefertigt. Standardgrößen sind DN10 bis DN300 bei Flansch-Kugelhähnen bzw. ¼“ bis 6“ bei Kugelhähnen mit Innengewinde oder Anschweißenden. Im END-Armaturen Online-Shop haben Sie die Möglichkeit, die Nennweiten der Kugelhähne passend für Ihren Anwendungsfall auszuwählen.
Konstruktionsmerkmale
Kugelhähne gibt es in verschiedenen Ausführungen. Bei der Gehäusekonstruktion unterscheidet man zwischen 1-teiligen, 2-teiligen oder 3-teiligen Ausführungen. Im Bereich der Fernwärme werden zudem auch vollverschweißte Kugelhähne eingesetzt.
1-teilige Kugelhähne haben in der Regel einen reduzierten Durchgang und sind dadurch sehr preiswert.
Am häufigsten werden Kugelhähne mit einer 2-teiligen Körperkonstruktion verwendet, die gegenüber dem 3-teiligen Kugelhahn jedoch den Nachteil haben, dass die Dichtungen nicht oder nur unter großem Aufwand gewechselt werden können.
Werkstoffe
Gehäusewerkstoffe sind häufig Messing, Stahl (GSC), Sphäroguss (GGG), Edelstähle in unterschiedlichsten Legierungen (1.4301, 1.4408, 1.4401, 1.4571), aber auch Kunststoffe wie PVC, PP oder PVDF. Kugeln werden ebenfalls aus diesen Werkstoffen gefertigt, häufig aber mit zusätzlicher Oberflächenbehandlung wie Vernickeln oder Verchromen. Verfügbar sind auch Werkstoffe für Spezialanwendungen wie Bronze, Alubronze, Hasteloy usw.
Als Dichtungsmaterial wird hauptsächlich PTFE (RTFE) verwendet, je nach Anwendung auch glasfaser– oder kohleverstärkt. Bei abrasiven Medien oder hohen Medientemperaturen kommen auch metallisch dichtende Kugelhähne zum Einsatz.
Anschlussarten
Die Anschlussarten sind vielseitig. Verfügbar sind diese mit Innengewinde nach DIN 2999, ISO 228, ISO 7/1RP, EN 10226-, BSP EN 10226-1, für den amerikanischen Markt auch mit NPT-Gewinde nach ASME/ANSI B20.1.
Anschweißenden nach DIN 3239, ISO 4200 oder auch DIN EN 10357 (früher DIN 11850) für die Lebensmittelindustrie.
Bei den Flanschanschlüssen unterscheidet man nach der EN 1092-1 (ehemals DIN 2501) nach den Anschlussmaßen für PN10, PN16, PN40, PN64 usw. oder nach der amerikanischen Norm ANSI –ASME16.5 class150, class300, class600 usw.
Baulängen (face to face)
Je nach Anschlussart sind auch die Baulängen genormt. Bei Flansch-Armaturen findet die Baulänge EN 558-1 (ehemals DIN 3202 F1, F4, F5 bzw. DIN 3202 K1 bei Zwischenflansch-Armaturen) Anwendung.
Bei Armaturen mit Innengewinde die EN 16722 (ehemals DIN 3202-M3) und bei Armaturen mit Anschweißenden die EN 12982 (ehemals DIN 3202).
Es werden aber auch Kugelhähne nach werksinternen Normen mit abweichenden Baulängen gefertigt. Hier z.B. Kompakt-Kugelhähne, die gegenüber der DIN-Baulänge ein geringeres Einbaumaß und damit auch einen geringeren Totraum in der Leitung haben.
Typische Anwendungsbereiche und Einsatzgebiete von Kugelhähnen
Kugelhähne finden in nahezu allen Produktionen, kommunalen Bereichen sowie haustechnischen Anlagen Anwendung. Beispielhaft sind hier die Getränke- und Lebensmittelindustrie, Wasseraufbereitung, Anlagen für erneuerbare Energien (z.B. Biogas, Biodiesel, Solaranlagen), Gebäudetechnik, Wäscherei-Technik, Marine-Anwendungen und Brunnenbau.
Weitere Anwendungsbereiche:
- Getränkeindustrie
- Lebensmittelindustrie
- Sanitärinstallation
- Heizungssysteme
- Trinkwasserinstallation
- Prozessindustrie
- Solarindustrie
- Industrie-und Gebäudetechnik
Prüfungen und Abnahmen
Für nahezu alle Kugelhähne sind Abnahmeprüfzeugnisse nach DIN EN 10213 2.2 oder 3.1 verfügbar. Aber auch Abnahmen und Zulassungen für spezielle Anwendungen sind möglich. Beispielsweise DVGW für Gas oder Trinkwasser, TA-Luft Zertifizierung DIN EN ISO 15848-1 oder VDI 2440, Antistatik nach BS 5146 – ISO 7121, Fire Safe nach BS 6755-T2 bzw. ISO 10497.
Anwendungen in explosiven Atmosphären gemäß ATEX gehören ebenfalls zu den Anwendungsgebieten.