Kugelsitzventil zur präzisen Steuerung von Volumenströmen
Das Kugelsitzventil ist ein hydraulisches oder pneumatisches Bauteil, mit dem sich Volumenströme in Geschwindigkeit und Menge präzise steuern lassen. Obwohl seine Wirkung ähnlich ist, unterscheidet es sich technisch stark vom ähnlich klingenden Kugelventil.Kugelventil oder Kugelsitzventil?
Das Kugelventil oder "Kugelhahn" ist ein besonders einfaches Ventil zum Steuern und Sperren von Volumenströmen. Es besteht aus der namensgebenden Kugel, die mit einer Bohrung versehen und über eine Welle mit einem außen liegenden Manipulator verbunden ist. Bei manuellen Kugelventilen handelt es sich dabei um einen einfachen Hebel. Es gibt aber auch elektromechanisch gesteuerte Kugelventile.
Das Kugelsitzventil arbeitet indes mit einer federgelagerte Halbkugel. Im entspannten Zustand drückt diese Feder die Halbkugel gegen eine Öffnung und verschließt diese. Über eine Schraubmechanik wird die Feder gespannt. Dabei öffnet sie die verschlossene Bohrung bis zu einer beliebigen Weite. Die Öffnung geschieht stufenlos, sodass auch kleinste Änderungen im Volumenstrom möglich sind.
Der Aufbau von einem Kugelsitzventil
Das Kugelsitzventil besteht aus folgenden Bauteilen:
- Gehäuse mit linksseitiger, rechtsseitiger und vertikaler Öffnung nach oben
- Stößel mit Hohlbohrung und Entlastungsöffnung
- Federn
- Halbkugel
- Anschlüsse für einströmende und abfließende Medien
Beim Druck auf den Stößel strömt das Medium an der Halbkugel und am Stößel vorbei in den gewünschten Kanal. Wird der Stößel entlastet, stellen die Federn die Einheit wieder zurück und bringen die Halbkugel dazu, den Kanal zu verschließen. Überschüssiger Restdruck entweicht über die Entlastungsöffnung.
Hier kommen Kugelsitzventile zum Einsatz
Kugelsitzventile sind standardmäßig verwendete Bauteile zur Steuerung und Regelung eines Volumenstroms. Im Gegensatz zu den Kugelventilen werden Kugelsitzventile weniger zur Absperrung, sondern mehr zur Drosselung eines Volumenstroms verwendet. Sie haben zudem eine große Varianz und lassen als 3/2 Wegeventile auch komplexe Steuerungen zu.
Das Kugelsitzventil wird vor allem in der Pneumatik als Schalter eingesetzt. Es wird dazu mit einem Druckknopf verbunden. Der kurzzeitige Impuls reicht aus, um nachgeschaltete Aktoren zu betätigen.
Die Vorteile von Kugelsitzventilen
Das Kugelsitzventil nutzt den bestehenden Volumenstrom und den mitgeführten Druck als Schaltstrom. Es bietet damit eine kostengünstige, einfache und ausfallsichere Möglichkeit, einen Volumenstrom präzise zu steuern. Solange ausreichender Druck anliegt, funktioniert das Kugelsitzventil zuverlässig. Es öffnet den Kanal für das Medium nur auf Wunsch und verschließt ihn in der Zwischenzeit dauerhaft und dicht. Als Mehrwegeventil ausgeführt, kann das Kugelsitzventil auch komplexe Steuerungen ermöglichen. Dazu zählt beispielsweise eine Tothand- oder Zweihandbedienung von hydraulischen oder pneumatischen Anlagen. Das wird besonders wichtig bei Aktoren, welche im Außenbereich hebend und schwenkend außerhalb des Sichtbereichs des Bedieners liegen. Fehlbedienungen werden damit ausgeschlossen.