Een kwartslagklep, zoals een kogelkraan, is gewoon een kogel die in een doorgang wordt geplaatst waardoor vloeistof stroomt. De klep opent en sluit door door een gat in de bal te gaan. De vloeistof stroomt door de bal terwijl deze zo wordt geplaatst dat het gat in dezelfde richting loopt als de doorgang en de klep wordt geopend. De bal kan ook worden geplaatst met het gat loodrecht op de doorgang, waardoor wordt voorkomen dat er vloeistof doorheen gaat en de klep wordt gesloten. Het wordt meestal van buitenaf bediend, met een hendel die heen en weer kan worden gedraaid om de klep te openen en te sluiten.
Wat is een kogelkraan precies?
De meeste actuatoren voor kogelkranen werken snel en vereisen een draai van 90° van de klephendel om te werken. Planetaire tandwielen worden gebruikt om andere actuatoren van kogelkranen te besturen. Deze vorm van overbrenging maakt de bediening mogelijk van een grote klep met een klein handwiel en bedieningsvermogen.
Asferische plug met oppervlaktecoating die in de open positie naar één kant staat en in de stromingsdoorgang draait totdat hij de stromingsbaan die voor sommige kogelkranen is gecreëerd, volledig blokkeert.
De excentrische beweging van de plug zorgt voor zitten. De klep hoeft niet te worden gesmeerd en kan worden gebruikt om te smoren.
Kogelkranen zijn er in drie verschillende maten. Een volledig doorlaatventiel heeft geen stroombeperking, wat betekent dat vloeistof er vrij doorheen kan stromen wanneer het open is. Dit wordt bereikt door de bal groter te maken dan de doorgangsmaat, zodat het gat overeenkomt met de doorgangsmaat. Aangezien een typische bakboordkogelkraan geen extra grote kogel heeft, is het gat een maat kleiner dan de doorgang. Wanneer de vloeistof doorstroomt, ontstaat er een lichte doorstroombegrenzing. Aan de andere kant hebben kleppen met een kleinere poort een kleinere kogel en een nog kleinere opening, wat resulteert in een aanzienlijke stroombeperking wanneer de vloeistof er doorheen stroomt.
Patronen van poorten
Kogelkranen zijn er in drie verschillende patronen: venturi, gereduceerd en volledige poort. In het maximale poortpatroon wordt een kogel gebruikt met een boring die gelijk is aan de binnendiameter van de buis.
Materialen gebruikt in kleppen
Ballen zijn normaal gesproken gemaakt van metaal met elastomeer (elastische materialen die op rubber lijken) bekleding (stoelen). Er is ook een kunststof constructie optie.
Het elastomere materiaal wordt gebruikt om veerkrachtige zittingen voor kogelkranen te maken. Teflon (TFE), gevuld PTFE, nylon, Buna-N, neopreen en de varianten van deze materialen zijn de meest populaire zitmaterialen.
Deze kleppen kunnen niet worden gebruikt bij hoge temperaturen vanwege de elastomere materialen. Het materiaal van de zitting moet met zorg worden gekozen om ervoor te zorgen dat het consistent is met de materialen van de klep.
Ontwerp van een kogelkraansteel
De spindel van een kogelkraan is niet aan de kogel bevestigd. Aan het uiteinde van de bal heeft het meestal een rechthoekig gedeelte dat past in een gleuf die in de bal is uitgesneden. Door de vergroting kan de bal draaien terwijl de steel wordt gedraaid.
Stijl van een kogelkraankap
Het stuurpensamenstel en de kogel worden op hun plaats gehouden door een motorkapdop die aan het lichaam wordt bevestigd. De pakking die de spindelafdichting levert, kan worden samengedrukt door de kap van de motorkap te verstellen.
De pakking van de kogelklepsteel is meestal gemaakt van matrijsvormige pakkingringen gemaakt van met TFE gevuld, TFE of PTFE-geïmpregneerd materiaal. O-ringen, in plaats van pakkingen, worden gebruikt om bepaalde kogelklepstelen af te dichten.
Plaats van de kogelkraan
Sommige kogelkranen hebben aanslagen die alleen een rotatie van 90° mogelijk maken. Anderen hebben geen stops en kunnen 360 graden worden gedraaid. Een draaiing van 90° volstaat om een kogelkraan te sluiten of te openen, met of zonder aanslagen.
Het handvat geeft de locatie van de ventielkogel aan. De klep is open wanneer de hendel evenwijdig aan de as van de klep staat. De klep is vergrendeld wanneer de hendel 90 graden rond de as van de klep staat.
Er wordt een groef in het bovenvlak van bepaalde kogelklepstelen gesneden om het stroompad van de kogel te onthullen. De positie van de groef in de kogel kan worden bepaald door ernaar te kijken. Bij kogelkranen met meerdere poorten is deze functie bijzonder handig.
De voordelen
1 Het heeft een compacte structuur, is licht in gewicht en lengte, en is eenvoudig te demonteren en te repareren.
2 De pakkingafdichting van de klepsteel wordt niet gemakkelijk verbroken omdat deze roteert en de afdichtingscapaciteit neemt toe naarmate de mediumdruk toeneemt.
3 De vloeistofweerstand is mild en de stromingsweerstand van de kogelkraan met volledige doorlaat is vrijwel onbestaand. Pneumatische kogelkranen hebben een van de laagste vloeistofweerstandswaarden van elk kleptype.
4 Het proces is gemakkelijk en snel en vereist slechts een rotatie van 90 graden van volledig openen tot volledig sluiten, waardoor het ideaal is voor controle over een groot bereik.
5 Het kan in verschillende toepassingen worden gebruikt, van enkele millimeters tot enkele meters en van hoogvacuüm tot hogedruk.
De werkingstheorie van een sanitaire kogelkraan is identiek aan die van een normale kogelkraan omdat de productiematerialen en -procedure strenger zijn.
Voorzorgsmaatregelen te nemen voor gebruik
1 Eenmaal per jaar moet de kogelkraan worden gereinigd en gerepareerd.
2 Om te voorkomen dat de kogel bekneld raakt, moet de kogelkraan minimaal één keer per maand worden geactiveerd.
3 Smoren is bij de kogelkraan niet mogelijk aangezien deze geheel open of geheel gesloten kan zijn.
Vanwege het ontwerp van deze klep is deze niet effectief in omstandigheden waarin nauwkeurige regeling nodig is, zoals de gasklepregelklep in een auto. Het presteert uitstekend in omstandigheden waarin een stroom volledig moet worden gestopt, zoals de afsluiter op de hoofdwaterleiding van een huis. Kogelkranen ontwikkelen vaak geen problemen als ze lange tijd niet worden gebruikt; wanneer ze weer nodig zijn, werken ze feilloos.
Adamant Valves, een wereldwijde leverancier van sanitaire kleppen en fabrikant van kleppen, werd opgericht in 2002 en is sindsdien uitgegroeid tot een van de topfabrikanten van kleppen voor precisiepompen, roestvrijstalen sanitaire kleppen en buisfittingen.