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HUG Technik und Sicherheit GmbH - Technischer Großhandel

Koaxialventile

Das Koaxialventil — auch Coaxialventil geschrieben — schaltet anders als jedes andere Ventil: Statt eines Kegels, der quer zur Strömung auf einen Sitz gepresst wird, bewegt sich ein Rohrkörper in der Strömungsachse selbst, also koaxial. Daraus ergibt sich sein wichtigster Vorteil: Es arbeitet weitgehend unabhängig vom Druck des Mediums. HUG Technik führt 11 Grundtypen in 59 Ausführungen von RIEGLER ab Lager — pneumatisch betätigte 2/2-Wege-Ventile in Messing vernickelt, von Rp 3/8 bis Rp 2.
Thomas Klosik

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Das koaxiale Funktionsprinzip

Der Name beschreibt die Konstruktion: koaxial bedeutet „auf derselben Achse". Während bei einem Sitzventil der Ventilkegel senkrecht zur Strömungsrichtung bewegt wird, verschiebt sich beim Koaxialventil ein rohrförmiger Schaltkörper längs der Durchflussachse und gibt den Weg frei oder sperrt ihn. Der entscheidende Unterschied liegt in den Kräften. Beim klassischen Sitzventil drückt der Mediumdruck gegen den Kegel und wirkt der Schaltbewegung entgegen — je höher der Leitungsdruck, desto mehr Kraft ist zum Öffnen nötig. Beim koaxialen Schaltkörper wirkt der Mediumdruck dagegen weitgehend auf beiden Seiten gleich und hebt sich damit auf. Das Ventil schaltet deshalb über den gesamten Druckbereich mit nahezu gleichbleibender Kraft — und auch dann, wenn gar kein Druck anliegt. Genau darin liegt der praktische Unterschied zu vorgesteuerten Magnetventilen: Die brauchen einen Mindest-Differenzdruck im Medium, um zu öffnen. Das Koaxialventil bezieht seine Schaltenergie stattdessen aus der Steuerluft und ist damit auf den Mediumdruck nicht angewiesen. Für drucklose Leitungen, Saugseiten und Anlagen mit schwankendem Betriebsdruck ist es deshalb die zuverlässigere Wahl. Der Hersteller beschreibt die Baureihe als „speziell entwickelt für den automatisierten Anlagenbau" — preiswert, kompakt, platzsparend und funktionell.

Grundstellung und Wirkungsweise

Zwei Merkmale bestimmen das Schaltverhalten und müssen zur Anlage passen:
  • Grundstellung NC (normally closed) — ohne Steuerdruck geschlossen. Der Standardfall, weil die Leitung bei einem Ausfall der Steuerluft sicher gesperrt ist.
  • Grundstellung NO (normally open) — ohne Steuerdruck offen. Richtig überall dort, wo ein Medium im Störfall weiterfließen muss, etwa in Kühlkreisläufen.
  • Einfachwirkend — Steuerluft schaltet in eine Richtung, eine Feder stellt zurück. Steuerdruck 4,2 bis 8 bar.
  • Doppeltwirkend — Steuerluft arbeitet in beide Richtungen, das Ventil bleibt bei Luftausfall in seiner Position. Steuerdruck 3 bis 8 bar.
Die Kombination aus beidem ergibt das Verhalten im Fehlerfall — und das ist die eigentliche Planungsentscheidung. Einfachwirkend mit NC bedeutet: Fällt die Steuerluft aus, schließt die Feder das Ventil selbsttätig. Doppeltwirkend bedeutet: Das Ventil friert in seiner letzten Stellung ein. Für sicherheitsrelevante Leitungen führt deshalb meist kein Weg an der einfachwirkenden Ausführung vorbei. Beim Steuerdruck ist die untere Grenze relevant: Liefert das Druckluftnetz weniger als die geforderten 4,2 beziehungsweise 3 bar, schaltet das Ventil nicht zuverlässig. In verzweigten Anlagen lohnt der Blick auf den Druck am Ventil selbst, nicht am Kompressor — lange Steuerleitungen mit kleinem Querschnitt können spürbar Druck kosten. Absperren lässt sich die Steuerluftzuleitung bequem mit einem Mini-Kugelhahn, der auch in dicht belegten Verteilern Platz findet.

Dichtungswerkstoff und Temperatur

Der Dichtungswerkstoff entscheidet über den zulässigen Temperaturbereich — und damit oft über die Eignung für das konkrete Medium:
DichtungTemperaturbereichTypische Anwendung
NBR−20 bis +80 °CWasser, Druckluft, neutrale Medien
FKM−20 bis +150 °Cheiße Medien, Öle, anspruchsvollere Anwendungen
Zwischen beiden liegen 70 Grad Unterschied an der oberen Grenze — bei Prozessmedien, Reinigungskreisläufen oder heißem Wasser ist das häufig der entscheidende Punkt. Zu beachten ist dabei, dass für die Auslegung die tatsächliche Medientemperatur zählt, nicht die Umgebungstemperatur: Eine Anlage, die zur Reinigung heiß gespült wird, sieht kurzzeitig deutlich höhere Werte als im Normalbetrieb, und danach richtet sich die Werkstoffwahl. Die Größen reichen von Rp 3/8 (DN 10) über Rp 1/2, Rp 3/4, Rp 1 und Rp 1 1/4 bis Rp 2 (DN 50), das Gehäuse besteht durchgehend aus vernickeltem Messing. Für rein handbetätigte Absperrungen in denselben Größen führt HUG daneben die Absperrschieber und Sperrventile.

FAQ zu Koaxialventilen

  • Was ist ein Coaxialventil? Ein Ventil, bei dem sich der Schaltkörper in der Strömungsachse bewegt — koaxial zum Durchfluss. Ein rohrförmiges Bauteil verschiebt sich längs und gibt den Weg frei oder sperrt ihn. Dadurch heben sich die Druckkräfte des Mediums weitgehend auf, und das Ventil schaltet über den gesamten Druckbereich mit nahezu gleicher Kraft.
  • Was ist der Unterschied zum Magnetventil? Das Koaxialventil wird pneumatisch mit Steuerluft geschaltet, ein Magnetventil elektrisch über eine Spule. Wichtiger ist der Unterschied im Verhalten: Vorgesteuerte Magnetventile brauchen einen Mindest-Differenzdruck im Medium, um zu öffnen. Das Koaxialventil bezieht seine Schaltenergie aus der Steuerluft und arbeitet deshalb auch drucklos zuverlässig.
  • Wann brauche ich ein Koaxialventil? Immer dann, wenn der Mediumdruck stark schwankt, zeitweise ganz fehlt oder das Ventil auf der Saugseite sitzt — Situationen, in denen vorgesteuerte Ventile versagen. Ebenso im automatisierten Anlagenbau, wo häufig getaktet wird und die Armatur kompakt bauen soll. Bei stabilem Netzdruck ist ein Magnetventil dagegen oft die günstigere Lösung.
  • NC oder NO wählen? NC (ohne Steuerdruck geschlossen) ist der Sicherheitsstandard: Bei Ausfall der Steuerluft sperrt die Leitung. NO (ohne Steuerdruck offen) wählt man, wenn das Medium im Störfall weiterfließen soll — etwa Kühlwasser, das eine Maschine auch bei einer Störung schützt. Beide Grundstellungen sind im Sortiment verfügbar.
  • Einfachwirkend oder doppeltwirkend? Einfachwirkend heißt: Steuerluft öffnet gegen eine Feder, die bei Luftausfall selbsttätig in die Grundstellung zurückstellt — nötig, wenn eine definierte Sicherheitsstellung gefordert ist. Doppeltwirkend heißt: Steuerluft arbeitet in beide Richtungen, das Ventil bleibt bei Luftausfall stehen. Die Steuerdrücke liegen bei 4,2 bis 8 bar beziehungsweise 3 bis 8 bar.
  • Welchen Steuerdruck brauche ich? Mindestens 4,2 bar bei einfachwirkenden und 3 bar bei doppeltwirkenden Ausführungen, nach oben bis 8 bar. Ein übliches Druckluftnetz mit 6 bis 8 bar deckt beides ab. Kritisch wird es in Anlagen mit gedrosselter oder schwankender Steuerluft — dort sollte der tatsächlich anliegende Druck geprüft werden, bevor das Ventil eingeplant wird.
  • NBR oder FKM als Dichtung? NBR deckt −20 bis +80 °C ab und ist die Standardwahl für Wasser, Druckluft und neutrale Medien. FKM geht bis +150 °C und ist zusätzlich gegen viele Öle und aggressive Medien beständiger. Bei heißen Prozessmedien oder Reinigungskreisläufen mit erhöhter Temperatur führt kein Weg an der FKM-Ausführung vorbei.
  • Welche Größen gibt es? Von Rp 3/8 (DN 10) über Rp 1/2, Rp 3/4, Rp 1 und Rp 1 1/4 bis Rp 2 (DN 50). Die Nennweite richtet sich nach dem benötigten Volumenstrom und der vorhandenen Leitung. Alle Ausführungen haben ein Gehäuse aus vernickeltem Messing und lassen sich über ihr Rp-Innengewinde direkt in die Rohrleitung einschrauben.

Koaxialventile bei HUG – 59 Ausführungen ab Lager

Das Programm stammt von RIEGLER — mit dem Vorteil, dass sich Grundstellung, Wirkungsweise, Dichtung und Größe innerhalb einer Baureihe frei kombinieren lassen. Passend dazu finden Sie im Sortiment: Was HUG Technik und Sicherheit ausmacht: Beratung zur Frage, ob die Anlage ein Koaxialventil braucht oder ein Magnetventil genügt — der Unterschied entscheidet sich am Mediumdruck, nicht am Preis. Bestellungen, die werktags bis 16 Uhr eingehen, verlassen noch am selben Tag das Lager in Ergolding.