08/10/2018

Armaturenfabrik Franz Schneider GmbH + Co. KG

Metallisch – praktisch – dicht

Steht Dichtheit im Widerspruch zum leichten Betätigungsmoment?

Um darauf eine Antwort geben zu können, muss das Funktionsprinzip eines Kugelhahns erklärt werden: Um die Dichtheit der Kugel zum Kugelsitz sicher zu stellen, reicht ein relativ geringe Anpresskraft aus, da aufgrund des Konstruktionsprinzips mit ansteigendem Druck die Anpresskraft automatisch erhöht wird. Um jedoch die Dichtheit der Kugelsitze zum Gehäuse hin zu ermöglichen, sind für hohe Drücke auch hohe Kräfte erforderlich, um die Graphitdichtung entsprechend zu verpressen. Diese Kräfte werden oft durch ein Einschraubstück oder durch den Zusammenbau des Kugelhahngehäuses mithilfe von Schraubverbindungen auf die Einbauteile aufgebracht.

Bei einer konventionellen Bauweise erfolgt die Krafteinleitung für die Graphitdichtungen am Kugelsitz zum Gehäuse direkt über die Kugel, wodurch bei steigender Verpressung dieser Dichtung auch die Anpresskraft des Kugelsitzes auf die Kugel erhöht wird. Diese erhöhte  Anpresskraft wirkt sich negativ auf das Betätigungsmoment aus. Die Kugel läuft sehr schwer. Daher liegt die Obergrenze von metallisch dichtenden Kugelhähnen bei vielen Herstellern bei 100 bar – denn dann ist die Grenze des maximal Schaltbaren erreicht.

Reduziert man die Krafteinwirkung, wird zwar die Betätigung einfacher, jedoch reicht dann die Verpressung der Graphitdichtung am Sitzhalter nicht aus, um zuverlässig bis 420 bar abzudichten. Es entsteht eine Leckage um den Kugelsitz herum. 

Und was nun? Diese Problematik hat das Entwicklungsteam von
AS-Schneider nicht losgelassen. Man machte sich auf die Suche nach einer Lösung und entwickelte die 'Dissolution'-Kugelhahn-Konstruktion. Die patentierte Konstruktion bietet eine optimale Verteilung von Kräften und Belastungen im Kugelhahn, so dass diese nur dort auftreten, wo sie auch tatsächlich benötigt werden. Dadurch kann der Kugelhahn selbst unter hohen Drücken bis 420 bar problemlos leichtgängig betätigt werden.

Die Funktionsweise - 'Dissolution'-Kugelhahn-Konstruktion 
Die zur Abdichtung zwischen Kugelsitz und Gehäuse benötigten hohen Kräfte werden nur auf die entsprechenden Graphitelemente geleitet. Die Kugel selbst wird lediglich durch Tellerfedern belastet, die eine geringe definierte Mindestanpressung der Kugel an den Kugelsitz erzielen. Das Bedienmoment kann somit deutlich reduziert werden, wodurch der Bediener den Kugelhahn leicht betätigen kann. Gleichzeitig bietet diese Konstruktion höchste Dichtheit und Langlebigkeit.

Ausstellerdatenblatt