Drehtechnik und Ventiltechnik

 

Die Drehtechnik liefert einen Großteil der erforderlichen Funktionskomponenten für die Ventiltechnik. Eine präzise Fertigung der Drehteile ist für die Funktionalität und Langlebigkeit der Ventile von großer Bedeutung. Flühs Drehtechnik ist ein auf Ventiltechnik spezialisierter Hersteller, der seit 1926 in der Drehtechnik aktiv ist.

Drehtechnik gehört zu den spanenden Fertigungsverfahren. Beim Drehen werden Drehmaschinen verwendet, um dem Werkstück eine bestimmte Form und Oberflächenqualität zu verleihen.

Die Ventiltechnik beschäftigt sich mit der Konstruktion und dem Einsatz von Ventilen in Leitungssystemen und in Funktionskomponenten (wie Auto- oder Fahrradreifen). Ventile bestehen zum großen Teil aus Drehteilen, die zu einer sicheren und langlebigen Durchflussregulierung beitragen.

Geläufige Drehteile in Ventilen sind unter anderem Spindeln, Muttern, Nadeln und Stößel. Sie dienen entweder zur Herstellung einer Verbindung zwischen verschiedenen Komponenten oder übernehmen eine bestimmte Funktion, wie zum Beispiel die Übertragung von Bewegung.

In diesem Text beschreiben wir die wichtigsten Grundlagen der Drehtechnik und der Ventiltechnik und erklären, wie diese beiden Fachgebiete zusammenhängen.

 

Was ist Drehtechnik?

Die Drehtechnik ist ein Herstellungsverfahren der Zerspanungstechnik, bei dem rotationssymmetrische Bauteile mit einer Drehmaschine gefertigt werden.

Beim Drehen wird ein Werkstück in eine Drehmaschine eingespannt und in Rotation versetzt, um eine bestimmte geometrische Form zu erzeugen. Nach DIN 8580 gehört das Drehen zu den spanenden Fertigungsverfahren mit geometrisch bestimmter Schneide. Beim Drehen wird von einem rotierenden Werkstück nach und nach Material abgetragen, bis eine präzise rotationssymmetrische Form wie zum Beispiel ein Kegel oder ein Zylinder entsteht.

Zur Herstellung verschiedener Formen und Bauteile werden unterschiedliche Drehverfahren angewandt. Zum Erzeugen von zylindrischen Formen wird entweder das Runddrehen oder das Längsdrehen angewandt. Beim Runddrehen oder Längsdrehen bewegt sich das Bearbeitungswerkzeug der Drehmaschine parallel zur Rotationsachse des Werkstücks. Ebene Formen werden mit dem Plandrehen erzeugt. Beim Plandrehen wird das Werkzeug der Drehmaschine senkrecht zur Rotationsachse bewegt.

Drehteile sind wichtige Funktionskomponenten, die traditionell einen kreisförmigen Querschnitt haben und meist mit einer CNC Drehmaschine hergestellt werden. Häufige Drehteile sind unter anderem Schrauben, Achsen, Muttern und Wellen. Sie sind in vielen industriellen Produkten enthalten, wie zum Beispiel Armaturen, chirurgische Instrumente, Möbeln, Getrieben und in technischen Anlagen.

Mithilfe der Drehtechnik werden wichtige Komponenten für eine Vielzahl an Industrien gefertigt, wie zum Beispiel die Gebäudetechnik, die Automobilindustrie, die Medizintechnik oder der Möbelbau. Insbesondere für die Ventiltechnik ist das Drehen ein essenzieller Fertigungsschritt.

 

Was ist Ventiltechnik?

Die Ventiltechnik ist ein Fachbereich der Technik, der sich mit der Konstruktion und dem Einsatz von Ventilen in Systemen der Kälte- und Wärmetechnik sowie in der Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik (SHK) beschäftigt.

Ventile sind technische Bauteile zur Steuerung, Dosierung und Absperrung von Fluiden oder Gasen. Die wichtigsten Funktionen verschiedener Ventile bestehen im Stoppen und Öffnen des Durchflusses, der Regulierung des Volumenstroms, der Druckregelung und der Rückflussverhinderung.

Ventile werden in der Gebäudetechnik, in Autos, Fahrrädern und in der industriellen Fertigung eingesetzt. Häufige Arten von Ventilen in der industriellen Fertigung und in der Gebäudetechnik sind unter anderem Absperrventile, Magnetventile und Rückschlagventile. In Autos und Fahrrädern werden meistens Schraderventile und Dunlopventile eingesetzt.

Absperrventile sind Ventile, die den Durchfluss mithilfe eines Absperrkörpers (beispielsweise einer Kugel oder einem Kegel) vollständig oder teilweise stoppen. Sie werden häufig in Flüssigkeits- und Gasleitungen in Sanitär-, Heizungs- und Klimaanlagen eingesetzt.

Ein Magnetventil ist ein elektrisch gesteuertes Ventil, das von einem Elektromagneten betätigt wird. Magnetventile kommen unter anderem in HLK Systemen (Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik) und der Wasseraufbereitung zum Einsatz.

Rückschlagventile stellen sicher, dass Gase oder Fluide, wie zum Beispiel Heizungs- und Trinkwasser, nur in eine Richtung durch die Rohrleitung fließen. Rückschlagventile braucht man als Rückflussverhinderer in verschiedenen Anwendungen, wie zum Beispiel hinter dem Wasserzähler im Hausanschlussbereich oder in industriellen Anlagen zur Regulierung von Abwasser und Schmutzwasser.

Schraderventile in Fahrrädern und Dunlopventile in Autoreifen funktionieren wie eine Art Rückschlagventil, das es ermöglicht, Luft hineinzupumpen, ohne dass Luft entweicht.

Ventile sind aus mehreren Drehteilen aufgebaut, die im nächsten Abschnitt beschrieben werden.

 

Welche Drehteile sind in Ventilen verbaut?

In Ventilen sind meistens Präzisionsdrehteile und kleine Drehteile verbaut, wie zum Beispiel Spindeln, Stößel, Hülsen oder Nadeln.

Ventilspindeln sind Drehteile, die zu einer zuverlässigen Durchflussregulierung des Ventils beitragen. Sie werden mit CNC Drehmaschinen gefertigt, um die geometrischen Anforderungen präzise umzusetzen. Ventilspindeln sind funktionale Bauteile im Ventil zum Öffnen und Schließen des Ventils. Sie übertragen die Bewegung des Betätigungselementes auf den Absperrkörper des Ventils.

Ein Ventilstößel ist eine Übertragungsstelle in der Ventilsteuerung, die die Drehbewegungen einzelner Nocken der Nockenwelle im Viertaktmotor in eine Hubbewegung umsetzt.

Drehteile wie Bolzen, Muttern und Gewindeteile stellen wichtige Verbindungselemente in einem Ventil dar. Sie dienen dazu, einzelne Komponenten miteinander zu verbinden und das Ventil in der Rohrleitung zu fixieren.

Die Drehteile in Ventilen bestehen in den meisten Fällen aus Edelstahl, Messing, Rotguss oder Siliziumbronze. Insbesondere für Ventile in Trinkwasserinstallationen ist es wichtig, dass die Materialien der verbauten Drehteile den gesetzlichen Hygieneanforderungen entsprechen. Die Verwendung bleifreier oder bleiarmer Werkstoffe für Bauteile in Trinkwasserinstallationen ist in den meisten Ländern normativ vorgeschrieben, um die Kontamination des Wassers mit Blei zu verhindern. Der derzeitige Grenzwert für Blei in Trinkwasser liegt in Deutschland bei 10 µg/l. Ab 2028 gilt ein neuer Grenzwert für Blei in Trinkwasser von 5 µg/l.

Zwischen der Ventiltechnik und der Drehtechnik besteht durch die geläufige Fertigungstechnik des Drehens ein enger Zusammenhang, da nur präzise gefertigte Drehteile die Funktionalität des Ventils sicherstellen.