Geschmiedeter Kugelhahn

Was ist ein geschmiedeter Kugelhahn? 

Ein geschmiedeter Kugelhahn ist ein Ventil, das mit einem kugelförmigen Bauteil arbeitet, um den Flüssigkeitsstrom zu öffnen und zu schließen. Das Ventil wird durch das Schmiedeverfahren hergestellt. Beim Schmieden werden metallische Werkstoffe und Legierungen in ihrem festen Zustand geformt. Werkzeuge in Industriegröße und Hitze sorgen für Druckkräfte, die die Legierungen und Metalle verbiegen. Außerdem werden Gesenke verwendet, um die Werkstoffe zum geschmiedeten Kugelhahn zu formen und zu schneiden. Je nach dem für die Herstellung des Hahns verwendeten Material kann das Schmieden bei verschiedenen Temperaturen durchgeführt werden. Die Herstellung im Schmiedeverfahren hat bestimmte Vorteile, wie z. B. die Einsparung von Material. Da diese Ventile durch Schmieden hergestellt werden, ist außerdem nur ein geringer Aufwand erforderlich, um das Material in die richtige Form und Größe zu bringen, was die Gesamtkosten des Ventils senkt. Die meisten Benutzer von Armaturen bevorzugen geschmiedete Kugelhähne, weil sie stabil sind und sich daher ideal für den Einsatz in Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen eignen. Außerdem wird durch das Schmiedeverfahren die Kornstruktur des Materials verfeinert, was zu einer höheren Gesamtfestigkeit und Schlagfestigkeit führt. 

Abbildung: Geschmiedeter Kugelhahn

Bestandteile eines geschmiedeten Kugelhahns 

Handhebel/Handrad 

Das Handrad oder der Handhebel eines geschmiedeten Kugelhahns ist die Stelle, an der der Bediener des Hahns Kraft aufwendet, um den Hahn zu drehen und damit den Flüssigkeitsstrom zu schließen oder zu öffnen. 

Vorbau 

Die Spindel eines geschmiedeten Kugelhahns verbindet die Kugel und das Handrad. Sie sorgt dafür, dass die Kraft vom Handhebel auf die Kugel übertragen wird, wenn der Bediener den Hahn betätigen muss. 

Kugel 

Es handelt sich um ein kugelförmiges Bauteil mit einer Durchgangsbohrung. Die Kugel öffnet den Flüssigkeitsstrom, wenn die Bohrung mit dem Rohr, das die Flüssigkeit transportiert, ausgerichtet ist, und schließt, wenn sie in einem Winkel von 90 Grad ausgerichtet ist.^o Grad zur gleichen Leitung. Die Aufgabe der Kugel besteht darin, das Ventil je nach Bedarf zu schließen oder zu öffnen. 

Sitz 

Der Sitz ist ein Bauteil, das das Innere des Ventils abdichtet und die Belastung des Kugelsitzes gleichmäßig verteilt. Außerdem verhindert er das Austreten von Flüssigkeit zwischen der Kugel und dem Ventilgehäuse, wenn das Ventil geschlossen ist. Die Hersteller geschmiedeter Kugelhähne fertigen die Sitze aus Metall oder weichen Materialien wie Gummi und Kunststoff. Die Wahl des Sitzmaterials hängt vom Anwendungsbereich und den zu erwartenden Temperaturen der Flüssigkeit ab. Für heiße Flüssigkeiten werden metallische Sitze verwendet, während für Temperaturen unter 65^oC, werden weiche Materialien verwendet. 

Ventilkörper 

Der Ventilkörper, der auch als Ventilgehäuse bezeichnet wird, umschließt alle internen Teile der Pumpe, wie z. B. die Kugel, die Sitze, die Dichtungen und die Ringe. Das Gehäuse bildet die Einlass- und Auslassöffnungen des Ventils für den Flüssigkeitsstrom. Außerdem verhindert es das Eindringen von Verunreinigungen und Feststoffen in die Pumpe. 

Motorhaube 

Das Ventiloberteil wird auf das Ventilgehäuse montiert und die beiden Teile werden mit Schrauben und Muttern verbunden. Die Aufgabe des Ventiloberteils besteht darin, die Ventilspindel und die Stopfbuchse zu bedecken. Außerdem erhöht es die Sicherheit der Spindel und der Packung. 

Verpacken 

Die Packung ist eine Dichtung, die das Austreten von Flüssigkeit um die Spindel herum verhindert. Sie verhindert auch das Eindringen von Schmutz und Feststoffen in die Pumpe über die Spindel. 

Abbildung: Bestandteile eines geschmiedeten Kugelhahns.

Wie funktioniert ein geschmiedeter Kugelhahn? 

Ein geschmiedeter Kugelhahn schließt oder öffnet den Flüssigkeitsstrom, je nachdem, wie das Mittelloch der Kugel auf die Eintrittsöffnung des Ventils ausgerichtet ist. Die Kugel erhält die Kraft zum Öffnen/Schließen durch das Handrad oder den Handhebel über die Spindel. Das Ventil öffnet sich, wenn das Handrad im Uhrzeigersinn gedreht wird, bis es einen Winkel von 90^o Grad. Durch Drehen des Handrads wird die Spindel in eine Drehbewegung versetzt. Da Spindel und Kugel miteinander verbunden sind, dreht sich auch die Kugel im Uhrzeigersinn. Durch die Drehung der Kugel um eine Vierteldrehung wird das Loch in ihrer Mitte auf den Ventileingang und das mit dem Ventil verbundene Rohr ausgerichtet. Dadurch bleibt das Ventil offen, so dass Flüssigkeit durch das Ventil fließen kann.

Das Ventil schließt sich, wenn das Handrad um weitere 90 % gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird.^o Grad. Dadurch wird die zentrale Bohrung der Kugel senkrecht zu dem mit dem Ventil verbundenen Rohr. Durch diese Anordnung wird der Durchflussweg für die Flüssigkeit geschlossen, so dass das Ventil geschlossen ist. Aufgrund des Ventilsitzes kann die Flüssigkeit nur schwer austreten oder durch das Ventil fließen. Das Ventil kann auch zur Drosselung verwendet werden, wobei der Handhebel leicht gedreht wird. Dadurch wird ein gewisser Flüssigkeitsdurchfluss ermöglicht. Die Verwendung eines geschmiedeten Kugelhahns zur Drosselung des Durchflusses unter hohen Druckbedingungen führt jedoch zu einem schnellen Verschleiß der Ventilsitze. 

Abbildung: Funktionsweise eines geschmiedeten Kugelhahns.

Arten von geschmiedeten Kugelhähnen 

Geschmiedete Drei-Wege-Kugelhähne 

Dieser Ventiltyp hat drei Anschlüsse, im Gegensatz zu den üblichen Ventilen mit zwei Anschlüssen (Einlass- und Auslassöffnung). Hersteller von geschmiedeten Kugelhähnen konstruieren dieses Ventil zum Mischen und Umleiten von Flüssigkeitsströmen in verschiedenen industriellen Anwendungen. Der Vorteil dieses Ventils liegt darin, dass es die Arbeit übernimmt, die zwei oder mehr Ventile erledigen können. Das Ventil wird durch Drehen der Kugel über das Handrad betätigt. Durch die Drehung der Kugel werden die mittleren Ausschnitte auf die Ein- und Auslassöffnungen des Ventils ausgerichtet. Es gibt zwei Versionen des Ventils: die T-Version und die L-Version. Das Ventil mit L-förmiger Ausschnittbohrung ermöglicht einen Flüssigkeitsdurchfluss im 90°-Winkel.^o Grad von einem Anschluss zum anderen. Das Ventil hat zwei Einlässe und einen Auslass. Beim L-förmigen Ventil kann die Flüssigkeit von zwei verschiedenen Eingängen in einem Winkel von 90° zum Ausgang fließen^o Grades.

Abbildung: Geschmiedeter Kugelhahn T und L.

Das T-Ventil ist auch als geschmiedeter Mischkugelhahn bekannt. Es wird auch verwendet, um den Flüssigkeitsstrom von rechts, links oder geradeaus zu leiten. Da das Ventil zwei Flüssigkeitsströme zu einem Ausgangsstrom kombinieren kann, eignet es sich gut für Anwendungen, bei denen Flüssigkeiten gemischt werden müssen, z. B. in der chemischen und pharmazeutischen Industrie. 

Abbildung: Geschmiedeter Drei-Wege-Kugelhahn

Geschmiedeter Kugelhahn mit seitlichem Eintritt. 

Ein geschmiedeter Kugelhahn mit seitlichem Eintritt ist ein Ventil, bei dem die Kugel von den Seiten her montiert wird. Die Baugruppe verbindet zwei oder drei Teile des Ventilgehäuses miteinander. Die einzelnen Gehäuseteile werden durch Schrauben oder Bolzen zu zwei Teilen zusammengefügt. Der Zusammenbau erfolgt nach dem Schmieden der einzelnen Teile des Ventilgehäuses. Ventile mit seitlichem Einlass haben den Vorteil, dass sie weniger Fehler aufweisen, als Ventile, die im Gussverfahren hergestellt werden. Das Ventil hat auch den Vorteil, dass es leicht zu montieren ist und die Verkleidungsteile leicht auszurichten sind. Diese Ventile sind auf dem Markt und in der Industrie weit verbreitet, da sie einfach zu montieren, zu reparieren und zu reinigen sind.

Abbildung: Geschmiedeter Kugelhahn mit seitlichem Eintritt.

Geschmiedeter Kugelhahn mit oberem Eingang. 

Der geschmiedete Kugelhahn mit oberem Eintritt ist ein Ventil, bei dem die Kugel von der Oberseite montiert wird. Dieses Ventil ähnelt dem Durchgangsventil, verwendet aber eine Kugel zur Steuerung des Flüssigkeitsstroms. Das Ventil besteht aus einem einzigen Gehäuse. Die Hersteller von geschmiedeten Kugelhähnen empfehlen dieses Ventil für Anwendungen, bei denen eine minimale Demontage für die Wartung der Innenteile erforderlich ist. Dieses Ventil ist robust und eignet sich für Hochleistungsanwendungen mit hohen Durchflussraten und Drücken. Die Konstruktion dieses Ventils ermöglicht einen minimalen Gewindeanschluss, was die Möglichkeit von Flüssigkeitsleckagen verringert. 

Abbildung: Geschmiedeter Kugelhahn mit oberem Eingang.

Einteiliger geschmiedeter Kugelhahn. 

Hierbei handelt es sich um einen geschmiedeten Kugelhahn, bei dem das Gehäuse aus einem einzigen Stück gefertigt ist. Diese Art von Ventil ist sehr zuverlässig, da es kaum zu Flüssigkeitslecks kommt, wie es bei anderen Ventilen der Fall ist, deren Gehäuse mit Bolzen verbunden ist. Das Ventil hat außerdem den Vorteil, dass es klein und kostengünstig ist. Allerdings lässt sich das Gehäuse dieses Ventils nicht für Reparatur-, Wartungs- oder Reinigungszwecke öffnen. Sobald das Ventil defekt ist, ist es nicht mehr zu gebrauchen. Der einteilige geschmiedete Kugelhahn eignet sich am besten für Anwendungen mit geringem Durchfluss und Druck, bei denen es um saubere, freie Flüssigkeiten geht. 

Abbildung: Geschmiedeter Kugelhahn mit einem Gehäuse.

Zweiteiliger Kugelhahn mit geschmiedetem Gehäuse. 

Dies ist ein geschmiedeter Kugelhahn, der aus zwei Teilen des Ventilgehäuses besteht. Eines der Teile enthält das Endstück und den Körper, während das zweite Teil am ersten Teil befestigt ist, um die Ventilgarnitur in der richtigen Position zu fixieren. Ein Hauptvorteil dieses Ventils besteht darin, dass es für Reparaturen, Wartung und Reinigung leicht zu montieren und zu demontieren ist. Allerdings muss es vollständig aus dem Rohrleitungssystem entfernt werden, um die beiden Teile zu trennen. Im Vergleich zum einteiligen Ventil ist dieses Ventil weitaus besser, da es einen höheren Druck und Durchfluss aufnehmen kann und reparierbar ist. 

Abbildung: Zweiteiliger geschmiedeter Kugelhahn.

Anwendungen von geschmiedeten Kugelhähnen 

• Geschmiedete Kugelhähne werden in Kraftwerken eingesetzt, die den Wasserdurchfluss bei hohem Druck und hohen Temperaturen steuern. 
• Sie werden in Entsalzungs- und Wasseraufbereitungsanlagen eingesetzt. 
• Diese Ventile werden zur Steuerung des Wasserflusses im Bewässerungssystem verwendet. 
• Geschmiedete Kugelhähne werden in chemischen Produktionsanlagen verwendet, um den Durchfluss von Reaktanten zu steuern. 
• Sie werden in der pharmazeutischen Industrie verwendet.
• Diese Ventile werden in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie eingesetzt. 
• Sie werden für den Transport von kommunalem und häuslichem Wasser verwendet. 
• Geschmiedete Kugelhähne werden zur Durchflussregelung von Öl und Gas eingesetzt. 

Vorteile von geschmiedeten Kugelhähnen 

• Diese Ventile sind robust für hohen Druck und hohe Temperaturen. 
• Je nach Sitzmaterial können sie sowohl für niedrige als auch für hohe Temperaturen verwendet werden. 
• Geschmiedete Kugelhähne sind in ihrer Größe vielseitig und eignen sich für kleine bis hin zu Hochdruckanwendungen. 
• Sie sind sehr langlebig, wenn sie gemäß den Anweisungen des Herstellers des geschmiedeten Kugelhahns verwendet werden. 
• Diese Ventile sind einfach und kompakt konstruiert, so dass sie leicht zu reparieren, zu reinigen und zu warten sind. 
• Sie lassen sich schnell öffnen und schließen und sparen so Zeit. 
• Sie bieten dichte Dichtungen ohne Flüssigkeitsaustritt. 
• Geschmiedete Kugelhähne sind einfach zu bedienen. 
• Sie können in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen eingesetzt werden.

Nachteile von geschmiedeten Kugelhähnen 

• Der Ventilsitz und die Kugel verschleißen schnell, wenn sie zur Steuerung von Flüssigkeiten mit Schlämmen verwendet werden. 
• Das Ventil schließt und öffnet sich schnell, was zu Überdruck und Hämmern führt. 
• Sie sind nicht für Drosselungsanwendungen geeignet. 

Fehlersuche bei geschmiedeten Kugelhähnen 

Die Flüssigkeit fließt nicht durch das Ventil 

• Fremdkörper im Ventil. Demontieren Sie das Ventil gemäß den Anweisungen des Herstellers des geschmiedeten Kugelhahns und reinigen Sie es von Feststoffen, die das Ventil blockieren. 
• Das Ventil ist geschlossen. Drehen Sie das Ventil um eine Vierteldrehung, um den Flüssigkeitsstrom zu öffnen. 
• Verstopfte Rohrleitung. Überprüfen Sie das Rohr und entfernen Sie alle Materialien, die den Flüssigkeitsstrom blockieren könnten.

Leckage durch den Sitz 

• Der Sitz ist beschädigt. Ersetzen Sie den Ventilsitz. 
• Der Sitz ist durch Fremdkörper verstopft. Entfernen Sie die Fremdkörper. 
• Übermäßiger Flüssigkeitsdruck. Verwenden Sie das Ventil mit dem vom Hersteller des geschmiedeten Kugelhahns empfohlenen Druck.

Leckage durch die Gehäusedichtung 

• Die Schrauben, die das Rohr und das Ventil verbinden, sind locker. Ziehen Sie die Schrauben und Muttern fest. 
• Der Flüssigkeitsstrom steht unter hohem Druck. Stellen Sie sicher, dass das Ventil mit dem vom Hersteller des geschmiedeten Kugelhahns empfohlenen Druck verwendet wird. 
• Die Gehäusedichtung ist beschädigt. Ersetzen Sie die Dichtung. 

Das Ventil ist schwer zu bedienen 

• Fremdkörper haben sich an der Spindel festgesetzt. Öffnen Sie die Ventilhaube und entfernen Sie die Fremdkörper. 
• Defekter Sitz. Den Ventilsitz auswechseln. 

Zusammenfassung 

Geschmiedete Kugelhähne sind Kugelhähne, die durch das Schmiedeverfahren hergestellt werden. Bei diesem Verfahren wird das Ventil aus metallischen Werkstoffen durch Erhitzen auf eine bestimmte Temperatur geformt. Das Verfahren führt zu hochfesten Ventilen, die für hohen Druck und hohe Temperaturen geeignet sind. Das Ventil wird durch Drehen des Handrads um eine Vierteldrehung betätigt. Eine Drehung des Handrads im Uhrzeigersinn führt dazu, dass sich das Ventil öffnet und somit den Durchfluss der Flüssigkeit ermöglicht. Eine Drehung des Handrads gegen den Uhrzeigersinn schließt den Durchfluss. 

Die Hersteller von geschmiedeten Kugelhähnen bieten verschiedene Varianten dieses Ventils an, darunter einteilige Ventile, zweiteilige geschmiedete Kugelhähne, geschmiedete Kugelhähne mit oberem Anschluss, geschmiedete Kugelhähne mit seitlichem Anschluss und geschmiedete Dreiwege-Kugelhähne. Dieses Ventil wird unter anderem in der kommunalen Wasserversorgung, der chemischen Verarbeitung, der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, der Bewässerung, der Pharmaindustrie und in Kraftwerken eingesetzt. Die Vorteile dieses Ventils sind schnelle Bedienung, hohe Festigkeit, vielseitige Größe, Langlebigkeit und ideale Eignung für verschiedene industrielle Anwendungen.