Verständnis der Konstruktion, Funktionalität und Konfigurationen von 3-Wege-Kugelhähnen

 

 

In Fluidsteuerungssystemen ist das Verständnis der Funktionsweise eines 3-Wege-Kugelhahns entscheidend, um Leistung, Sicherheit und Raumeffizienz zu optimieren. 3-Wege-Kugelhähne bieten einzigartige Vorteile gegenüber herkömmlichen Zwei-Wege-Ausführungen. Ihre Fähigkeit, den Durchfluss zwischen mehreren Anschlüssen umzuleiten, zu mischen oder abzusperren, macht sie in industriellen Anwendungen, bei denen Platzoptimierung, Betriebssicherheit und Vielseitigkeit entscheidend und, von unschätzbarem Wert sind. Bonomi Industries, ein weltweit führender Hersteller von Hochleistungs-Durchflussregelungskomponenten einschließlich Kugelhähnen, bietet hochentwickelte Dreiwegeventile an, die die Standardanforderungen des Marktes sowohl in Bezug auf die Leistung als auch auf die Konstruktionsqualität übertreffen.

 

Kernkomponenten von 3-Wege-Kugelhähnen

Bevor wir uns mit den Funktionsprinzipien von Drei-Wege-Kugelhähnen befassen, ist es wichtig, die wichtigsten mechanischen Komponenten zu identifizieren, die ihre Funktion ermöglichen. Alle Kugelhähne, auch die Drei-Wege-Konfigurationen, haben die gleichen grundlegenden Komponenten:

• Gehäuse: Die wichtigste druckhaltende Struktur, die häufig aus Messing, Edelstahl oder anderen robusten Materialien besteht. Bei RuB-Kugelhähnen ist das Gehäuse präzisionsgefertigt, um enge Toleranzen und eine hervorragende Abdichtung zu gewährleisten.
• Spindel: Verbindet den Griff oder den Antrieb mit der Kugel und ermöglicht deren Drehung.
• Dichtungssystem: Die Dichtungen bestehen aus Sitzen und O-Ringen und gewährleisten einen flüssigkeitsdichten Betrieb. Bonomi Industries verwendet hochwertige Materialien, um die chemische Verträglichkeit und Druckbeständigkeit zu maximieren.
• Gewindeanschlüsse: Die Anschlüsse der Kugelhähnen sind mit Gewinden für Standard-Rohrleitungen versehen.
• Griff- oder Antriebsschnittstelle: Die manuellen Versionen sind mit einem Hebel ausgestattet, während die Versionen mit ISO-5211-Flanschen durch pneumatische oder elektrische Antriebe automatisiert werden können.

 

Wie 3-Wege-Kugelhähne funktionieren

Nachdem wir die wichtigsten mechanischen Komponenten eines Drei-Wege-Kugelhahns untersucht haben, ist es wichtig zu verstehen, wie diese Elemente zusammenwirken, um den Durchfluss zu steuern. Ein Drei-Wege-Kugelhahn funktioniert durch die Drehung einer perforierten Kugel im Inneren des Ventilgehäuses. Dadurch wird der Durchfluss zwischen drei verschiedenen Anschlüssen umgeleitet. Die Ausrichtung der Kugelbohrung bestimmt, welche Anschlüsse miteinander verbunden sind. Wenn Griff oder Drehantrieb die Spindel dreht, dreht sich die Kugel, sodass ihr innerer Durchgang mit den gewünschten Anschlüssen ausgerichtet wird. Je nach Anschlussart (L- oder T-Anschluss) kann das Ventil den Durchfluss entweder von einem Einlass zu zwei möglichen Auslässen umleiten oder den Durchfluss von zwei Einlässen in einen einzigen Auslass mischen.

 

Durchflusskonfigurationen in 3-Wege-Kugelhähnen: L-Anschluss vs. T-Anschluss

Aufbauend auf dem im vorherigen Abschnitt beschriebenen grundlegenden Funktionsprinzip ist es wichtig zu untersuchen, wie sich die internen Durchflusskonfigurationen auf die Funktionalität eines 3-Wege-Kugelhahns auswirken. Diese Funktionsunterschiede werden durch die Innenbohrung der Kugel definiert. Sie bestimmt, wie das Medium zwischen den Anschlüssen fließt. Aufgrund dieser Konfiguration hat der Kugelhahn entweder eine Verteilungs- oder eine Mischfunktion, wodurch sich die beiden Haupttypen ergeben: L-Anschluss- und T-Anschluss-Ausführungen, die jeweils auf spezifische Anwendungsanforderungen zugeschnitten sind.

 

L-Bohrung (Umlenkfunktion)

Die nach ihrer L-förmigen Bohrung benannte L-Bohrung ist ein 3-Wege-Kugelhahn, der speziell für Umlenkanwendungen eingesetzt wird. Er ermöglicht es, die Flüssigkeit von einem Einlass zu einem von zwei Auslässen zu leiten. Diese Konfiguration wird üblicherweise verwendet, wenn der Durchfluss in einem System zwischen zwei separaten Leitungen umgeleitet werden muss. Ein typisches Beispiel wäre die Umleitung des Durchflusses zu einem von zwei Tanks.

Die Serie RuB S.7600 ist ein 2-Sitz-Ventil mit L-Anschlussgeometrie. Diese Kugelhähne führen eine 90°-Drehung durch, um die Durchflussrichtung zu ändern. Es gibt keine „Aus“-Stellung – zu jedem Zeitpunkt sind ein Einlass und ein Auslass angeschlossen. Dank ihrer vereinfachten internen Struktur mit nur zwei Sitzen und einer Endkappe reduzieren RuB-Kugelhähne die Anzahl potenzieller Leckagepunkte im Vergleich zu herkömmlichen Modellen mit drei Sitzen, die auf dem Markt erhältlich sind.

 

T-Port-Konstruktion (Misch- oder Verteilerfunktion)

Die T-Port-Konfiguration zeigt eine weitere Funktionsweise eines 3-Wege-Kugelhahns: Entweder werden zwei Einlassströme gemischt oder der Strom wird auf zwei Auslässe verteilt. Je nach Ausrichtung der Kugel kann er alle drei Anschlüsse gleichzeitig verbinden, Flüssigkeiten von zwei Eingängen in einen Ausgang mischen oder den Durchfluss von einem Eingang auf zwei Ausgänge verteilen.

Ein Beispiel für diese Konfiguration ist die Serie RuB S.7300 von Bonomi Industries. Diese 4-Sitz Kugelhähne bieten mehrere Durchflusswege und eine Kugeldrehung von bis zu 180° oder 360°. Dadurch eignen sie sich für komplexe Misch- oder Verteilungsanwendungen. Im Gegensatz zu vielen Mitbewerbern hat Bonomi Industries den Antriebsflansch direkt in das Gehäuse integriert. Damit entspricht das Unternehmen der Norm ISO 5211. Es sind keine Halterungen erforderlich und der Einbauraum wird reduziert.

 

2-Sitz- vs. 4-Sitz-Konstruktion bei 3-Wege-Kugelhähnen

Bei der Beurteilung der Funktionsweise eines 3-Wege-Kugelhahns ist die Anzahl der Sitze im Ventil ein entscheidender Faktor, da sie sowohl die Leistung als auch die Anwendungseignung beeinflusst. Bonomi Industries bietet in seinem Sortiment an 3-Wege-Kugelhähnen zwei verschiedene Ausführungen an: die 2-Sitz-Konfiguration (Serie S.76) und die 4-Sitz-Konfiguration (Serie S.73). Sie sind jeweils auf die spezifischen Anforderungen der Durchflussregelung zugeschnitten.

• 2-Sitz-Ventile (Serie S.76): Diese Ventile mit ihrem einfachen Design eignen sich optimal für Strömungsumlenkungsaufgaben. Aufgrund ihrer kompakten Größe, Kosteneffizienz und zuverlässigen Leistung sind sie ideal für Standard-Industrieanwendungen mit L-Anschlüssen geeignet.

 

 

• 4-Sitz-Kugelhähne (Serie S.73): Diese Ventile wurden für anspruchsvollere Anwendungen entwickelt und unterstützen komplexe Durchflussmuster wie T-Anschluss-Konfigurationen. Die Vier-Sitz-Konstruktion verbessert die Dichtungsintegrität und ermöglicht eine präzisere Steuerung in multidirektionalen Systemen.

 

 

Eine Schlüsselinnovation von Bonomi Industries, die das Unternehmen auf dem Markt der 3-Wege-Kugelhähne auszeichnet, ist die Konstruktion mit nur einer Endkappe. Im Gegensatz zu den meisten Mitbewerbern, die drei Endkappen verwenden, wodurch sich zusätzliche potenzielle Leckagepunkte ergeben, haben die Ventile von RuB nur eine. Dadurch wird die Anzahl der Dichtungsschnittstellen erheblich minimiert, was die Gesamtzuverlässigkeit erhöht, das Leckage Risiko verringert und den Wartungsbedarf über die Lebensdauer des Ventils senkt.

 

Betriebsmöglichkeiten: manuelle und automatische 3-Wege-Kugelhähne

Ein Schlüsselaspekt zum Verständnis der Funktionsweise eines 3-Wege-Kugelhahns ist seine Betätigungsmethode. Bonomi Industries bietet sowohl manuelle als auch automatisierte Optionen, die eine hohe Flexibilität für eine breite Palette industrieller Anwendungen bieten. Die große Auswahl an verfügbaren Konfigurationen kann innerhalb der speziellen Produktlinie „RuB Valves” erkundet werden, die 3-Wege-Kugelhähne und antriebsfertige Modelle umfasst.

• Manuelle Version mit Hebel: ideal für die einfache Steuerung vor Ort. Diese Konfiguration ermöglicht es dem Bediener, die Kugel manuell zu drehen, um den gewünschten Durchflussweg zu erreichen, sei es zum Umleiten oder Mischen.
• Ausführung mit Stellantrieb: Diese 3-Wege-Kugelhähne sind mit einem integrierten ISO 5211-Flansch ausgestattet und lassen sich leicht an pneumatische oder elektrische Stellantriebe anschließen. Dies vereinfacht die Installation und ermöglicht einen Fernbetrieb oder eine automatisierte Steuerung in Umgebungen mit hoher Taktzahl oder schwer zugänglichem Zugang.

Mit dem Angebot beider Betätigungsarten innerhalb seiner Produktlinie der 3-Wege-Kugelhähne gewährleistet Bonomi Industries eine nahtlose Integration in komplexe Systeme und gleichzeitig die Leistung und Zuverlässigkeit, die in kritischen Fluidsteuerungsszenarien erforderlich sind.

Wenn Sie auf der Suche nach einer hochwertigen Lösung sind und mehr darüber erfahren möchten, wie ein 3-Wege-Kugelhahn in Ihrer spezifischen Anwendung funktioniert, nehmen Sie noch heute Kontakt mit dem technischen Team von Bonomi Industries auf. Wir helfen Ihnen gerne dabei, die ideale Konfiguration für die Anforderungen Ihres Systems zu finden.