Dies ist die Unterseite für pneumatisch betätigte Kugelhähne. Für handbetätigte, elektrisch betätigte oder Kugelhähne mit freier Welle stehen separate Seiten zur Verfügung.
Was ist ein pneumatisch betätigter Kugelhahn?
Ein Antrieb wandelt Druckluft in eine Drehbewegung um. Die Kugel dreht sich exakt um 90 Grad.
In Offenstellung liegt die Bohrung fluchtend mit der Leitung, und das Medium kann strömen.
In Geschlossenstellung steht die Bohrung quer zur Leitung, und das Ventil schließt vollständig.
Die einfache Vierteldrehung sorgt für geringen Druckverlust und konstante Performance.
Aufbau, Schnittstellen und Werkstoffe
Der Antrieb und der Kugelhahn werden über eine ISO 5211-Montageflansch gekoppelt.
Die Antriebswelle muss passen; andernfalls setzen wir einen geeigneten Adapter oder eine Konsole ein.
NAMUR/VDI-VDE 3845 vereinfacht die Montage von Magnetventilen und Endschaltern.
Kugelhähne sind in Stahl, Messing und Edelstahl für Korrosionsbeständigkeit erhältlich.
Sitze wählen wir nach Verschleiß, Chemikalienbeständigkeit und Temperatur; PTFE ist oft die Basis.
Anschlussarten sind Gewinde-, Schweiß- oder Flanschverbindungen nach DIN oder ANSI. Die Wahl richtet sich nach dem Prozess.
Kunststoffvarianten wie PVC und PP sind ebenfalls innerhalb geeigneter Druck- und Temperaturbereiche einsetzbar.
Antriebsarten und Fail-Safe-Verhalten
Wählen Sie den Antrieb nach Sicherheits- und Systemanforderungen und definieren Sie den gewünschten Schwenkwinkel.
- Einfachwirkend: Federrückstellung für Fail-Close oder Fail-Open bei Luftverlust.
- Doppeltwirkend: Druckluft zum Öffnen und Schließen, kompakt und schnell.
Mechanisch gibt es Zahnstange/Ritzel (rack-and-pinion) und Scotch Yoke; das Drehmomentprofil unterscheidet sich.
Zahnstange/Ritzel liefert ein gleichmäßiges Drehmoment; Scotch Yoke bietet einen Spitzenwert beim Losbrechen.
Auswahl und Auslegung
Beginnen Sie beim Medium. Ist es geschmiert oder trocken und ggf. abrasiv?
Legen Sie Druck und Temperatur fest. Wählen Sie Werkstoffe, die Normen und Lebensdauer erfüllen.
Die Durchgangsgröße folgt dem Durchfluss. Bestimmen Sie Kv oder Cv sowie den zulässigen Druckabfall.
Das Betätigungsmoment hängt von Sitz, Druck und Medium ab. Trockene Medien erfordern mehr Moment.
Wir dimensionieren mit Reserve auf Losbrech- und Sitzmoment für einen zuverlässigen Betrieb.
Notieren Sie außerdem den verfügbaren Luftdruck. Typische Werte liegen zwischen fünf und sieben Bar.
Passen Sie ISO 5211-Flansch und Antriebswelle an; bei Bedarf Adapter/Konsole vorsehen.
Nach der Montage stellen wir Endanschläge, Stellungsanzeige und Schwenkwinkel ein; anschließend folgt ein Funktionstest.
Warum pneumatische Betätigung?
- Schnelle Schaltzeiten und hohe Betriebssicherheit – auch in feuchten Umgebungen.
- Keine EMV-Emissionen und vorteilhafte Kosten bei größeren Nennweiten und vielen Zyklen.
- Modularer Aufbau macht Service und Retrofit einfach und planbar.
- Fail-Safe-Funktion ist relativ einfach und kostengünstig.
Die Kombination aus modularer Konstruktion und robustem Antrieb macht die Einheit wartungsarm im Vergleich zu handbetätigten Varianten.
Für manche Prozesse ist eine elektrische Betätigung sinnvoll – siehe unsere Seite zu elektrisch betätigten Varianten.
Typische Anwendungen
Häufige Einsatzfelder sind Prozesswasser, Druckluft und Inertgas in der Industrie.
Auch Öl und Kraftstoffe sind mit geeigneten Sitzen und Dichtungen möglich.
In der (Petro-)Chemie und Tanklagerung ist Fail-Safe-Verhalten oft eine harte Anforderung.
Typische Branchen sind die chemische Industrie, Food & Beverage (hygienegerechtes Design), Wasseraufbereitung und HLK-Systeme.
Qualität, Emission und Sicherheit
Unsere Kugelhähne verfügen über eine ausblassichere Spindel (Anti-Blow-Out); antistatische Einrichtungen sind häufig verfügbar.
Auf Wunsch erfüllen wir TA-Luft oder ISO 15848. Dokumentation ist verfügbar.
Antriebe sind optional mit ATEX- und SIL-Unterlagen für Risikoanalysen lieferbar.
Valve Automation Center
Wir übernehmen Montage, Einstellung und Tests in unserem Valve Automation Center.
Auf Wunsch erhalten Sie Prüfberichte und eine komplette Dokumentation zur Rückverfolgbarkeit.
Häufig gestellte Fragen zu pneumatisch betätigten Kugelhähnen
Wie funktioniert ein pneumatischer Kugelhahn?
Ein pneumatischer Antrieb wandelt Druckluft in eine 90-Grad-Drehbewegung um. Diese Vierteldrehung öffnet oder schließt die Durchströmung durch die Kugel. In Offenstellung liegt die Bohrung in Flucht mit der Leitung, der Druckverlust ist minimal. In Geschlossenstellung steht die Bohrung quer zur Leitung, die Absperrung erfolgt dicht innerhalb der spezifizierten Klasse.
Was ist der Unterschied zwischen einfachwirkenden und doppeltwirkenden Antrieben?
Ein einfachwirkender Antrieb besitzt eine Federrückstellung und fährt bei Luftverlust automatisch in eine sichere Stellung (Fail-Close oder Fail-Open). Das ist ideal für Prozesssicherheit und Notfälle. Ein doppeltwirkender Antrieb nutzt Luft zum Öffnen und Schließen und ermöglicht ein kompaktes Paket mit schnellen Schaltzeiten. Die Wahl hängt vom gewünschten Fail-Safe-Verhalten, der Luftversorgung und der Schalthäufigkeit ab.
Welchen Mechanismus empfiehlt Ebora: Scotch Yoke oder Zahnstange/Ritzel – und warum?
Ebora bevorzugt in der Regel Scotch Yoke aufgrund des robusten Aufbaus und des hohen Losbrechmoments. In unseren Konfigurationen besteht typischerweise kein oder kaum Mehrpreis gegenüber Zahnstange/Ritzel, während der Druckluftverbrauch pro Zyklus deutlich geringer ist. Weniger Druckluft bedeutet meist geringere Energiekosten und eine niedrigere Kompressorauslastung. Zahnstange/Ritzel liefern wir selbstverständlich auf Wunsch oder wenn es der Anwendungsfall erfordert.
Wie bestimme ich das erforderliche Betätigungsmoment und die Antriebsgröße?
Ausgangspunkt sind die Ventildaten für Losbrech-, Lauf- und Sitzmoment unter Ihren Prozessbedingungen. Korrigieren Sie für Medium (geschmiert oder trocken), Druck und Temperatur und berücksichtigen Sie eine angemessene Sicherheitsreserve. Stimmen Sie den Antrieb auf den verfügbaren Luftdruck ab, damit das wirksame Moment in allen Stellungen ausreicht. Nach der Montage Endanschläge und Rückmeldung einstellen und einen Funktionstest durchführen.
Eignet sich eine pneumatische Lösung für ATEX- oder nasse Umgebungen?
Ja. Pneumatik wird häufig in gefährlichen (ATEX) oder nassen Umgebungen eingesetzt, da am Antrieb selbst kein Elektromotor erforderlich ist. Dadurch werden EMV-Emissionen vermieden und potenzielle Zündquellen reduziert. Antriebe und Zubehör sind mit ATEX-Optionen und passenden Gehäusen erhältlich. Achten Sie auf eine korrekte Luftaufbereitung und das geeignete Magnetventil.
Kann ich einen pneumatischen Kugelhahn fernbedienen?
Ja – über ein (NAMUR)-Magnetventil kann der Antrieb elektrisch aus der Ferne angesteuert werden. Eine Schalterbox oder Sensoren liefern Offen/Zu-Rückmeldung an Ihre SPS oder Ihr DCS. Die Integration ist dank ISO 5211-Montage und VDI-VDE/NAMUR-Schnittstellen unkompliziert. Für hohe Zuverlässigkeit verwenden Sie gefilterte und geregelte Druckluft mit ausreichender Durchflusskapazität.
