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2025-04-08T05:47:42Z

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{{Dieser Artikel|beschreibt die technische Vorrichtung. Für weitere Verwendungen des Begriffs siehe [[Ventil (Begriffsklärung)]].}}

[[Datei:Globe valve diagram.svg|mini|hochkant=1|lang=de|Schema eines einfachen Absperrventils (''Geradsitzventil'').<br> Da die Strömung zwei Mal umgelenkt wird, hat es einen hohen [[Druckverlust]].]]

Ein '''Ventil'''<ref>{{cite web|url=https://www.jewellok.com/a-comprehensive-guide-to-diaphragm-valve-manufacturers-key-considerations-and-industry-applications|title=Valve|author=jewellok.com|date=|work=|publisher=|accessdate=2025-02-06|lang=en|archive-date=2025-04-02|archive-url=https://web.archive.org/web/20250402201211/https://www.jewellok.com/a-comprehensive-guide-to-diaphragm-valve-manufacturers-key-considerations-and-industry-applications/|url-status=live}}</ref> ist eine [[Armatur]] zur stetigen Dosierung ([[Steuern (Systemtheorie)|Steuerung]]) bis hin zur Absperrung des [[Volumenstrom|Durchflusses]] von [[Fluid]]en ([[Flüssigkeit]]en oder [[Gas]]en) oder [[Schüttgut]].

Fachsprachlich wird im Deutschen nicht jedes [[Absperrorgan]] als Ventil bezeichnet. Armaturen wie [[Absperrschieber]], [[Absperrklappe]]n und [[Kugelhahn|Kugelhähne]] sind keine Ventile. (Dennoch werden Kugelhähne und Kükenhähne oft fälschlich als [[Kugelventil]]e und [[Kükenventil]]e bezeichnet.)

Bei Ventilen im engeren Sinne wird ein Verschlussteil (z. B. Teller, [[Kegel (Geometrie)|Kegel]], Kugel oder Nadel) ungefähr parallel zur Strömungsrichtung des Fluids bewegt. Die Strömung wird unterbrochen, indem das Verschlussteil mit der ''Dichtfläche'' an eine passend geformte Öffnung, den ''Ventil- oder Dichtungssitz'', gepresst wird.

Andere Armaturen, die als Ventil bezeichnet werden, obwohl sie nicht unter die obige Definition fallen, sind oft weichdichtende Absperrorgane und [[Rückschlagarmatur]]en (z. B. [[Kugelventil|Kugel-]], [[Autoventil|Auto-]] und [[Fahrradventil]]), bei denen die Abdichtung durch ein gummiertes Verschlussteil oder eine [[Druckmembran|Gummimembran]] (wie beispielsweise bei [[Schlauchventil]]en und [[Quetschventil]]en) erreicht wird.

Die Änderung der Durchflussmenge erfolgt bei Ventilen in der Regel etwas gleichmäßiger über den gesamten Stellbereich als bei Hähnen, Schiebern und Klappen. Deshalb eignen sich Ventile neben dem Absperren von Stoffströmen gut für [[Regelung (Natur und Technik)|Regelaufgaben]]. Da im Bereich von Ventilsitz und Dichtkörper das Fluid umgelenkt wird, verursachen Ventile einen höheren [[Druckverlust]] und ein lauteres Geräusch als Armaturen mit ''freiem'' Durchfluss. Ein Toilettenspülventil wie es z. B. in den 1960ern üblich war, war sehr viel lauter als ein Kugelhahn.

Obwohl umgangssprachlich als „Hahn“ bezeichnet, enthält ein klassischer [[Wasserhahn]] in der Regel ein oder zwei Tellerventile (neuere Ausführungen enthalten [[Mischbatterie|Keramikkartuschen]]). Wasserhähne im ursprünglichen Sinne werden meist nur noch dann verwendet, wenn ein niedriger Druck ansteht, wie etwa bei [[Wassertank]]s und aus Quellen gespeisten [[Laufbrunnen]].

== Geschichte ==
Ventiltechnik wurde bereits im [[Antikes Griechenland|Antiken Griechenland]] genutzt. Beispielsweise in der [[Pumpe des Ktesibios]] (siehe dazu [[Ktesibios]]), einer frühen [[Feuerspritze]].<ref>Lucio Russo: ''Die vergessene Revolution oder die Wiedergeburt des antiken Wissens.'' Springer-Verlag, 2005, ISBN 978-3-540-27707-1, S. 154 ({{Google Buch |BuchID=iIsfBAAAQBAJ |Seite=154}}).</ref>

== Ventilarten ==
[[Datei:Erstabsperrung01.jpg|mini|Schrägsitzventil als Erstabsperrung einer häuslichen Trinkwasserleitung]]
[[Datei:Druckminderventil01.jpg|mini|hochkant=0.8|Ventil zum [[Regelungstechnik|Regeln]] des [[Druck (Physik)|Druckes]] in einer Gasleitung]]
[[Datei:Ventileinsatz KFZ Rad.jpg|mini|Ventileinsatz<br> aus PKW-Rad]]
[[Datei:Ventil 2.jpg|mini|hochkant=0.5|Blitz- oder Dunlop-Ventileinsatz eines Fahrrades]]
=== Unterscheidung nach Bauform und Druckverlust ===
* ''Eckventil'' (die Anschlüsse stehen im [[Rechter Winkel|rechten Winkel]] zueinander)
* ''Durchgangsventil'' (die Anschlüsse liegen parallel zur Strömungsrichtung), wobei der Durchgang „reduziert“ (mit Querschnittsreduzierung) oder „egal“ (ohne Querschnittsreduzierung) ausgeführt sein kann.
** ''Geradsitzventil'' – Absperrkörper und Betätigungsachse sitzen rechtwinklig zur Strömungsrichtung. Dies verkürzt die Bauform und kann die Bedienung sowie die Unterputz-Montage erleichtern, bei welcher die Rohre verkleidet oder [[Putz (Baustoff)|eingeputzt]] werden und das Ventil oft mit einem dekorativen Aufsatz oberhalb der Verkleidung versehen wird. Einfache Geradsitzventile verursachen einen hohen Druckverlust, da der Flüssigkeitsstrom im Ventil mehrfach umgelenkt wird. Um den Druckverlust zu verringern, bedarf es eines voluminösen Grundkörpers.
** {{Anker|Schrägsitzventil}}''Schrägsitzventil'' – Absperrkörper und Betätigungsachse liegen in einem Winkel von etwa 45° zur Strömungsrichtung; der Flüssigkeitsstrom wird weniger stark umgelenkt, es entsteht ein geringerer Druckverlust,
** ''Freiflussventil'' – diese Bezeichnung wird entweder synonym mit ''Schrägsitzventil'' oder für ein ''Schrägsitzventil'' mit noch weiter optimiertem Strömungsverlauf gebraucht
* ''[[Wegeventil]]''
** ''[[Dreiwegehahn|Drei-Wege-Ventile]]'' für das:
*** kontrollierte Mischen von Fluidströmen, wie sie beispielsweise zur [[Vorlauftemperatur|Temperaturregelung]] für Heizwasser in der [[Gebäudeheizung|Heizungstechnik]] verwendet werden oder
*** abwechselnde Einlassen
** ''[[Mischventil]]'' – ein Drei-Wege-Ventil mit zwei Eingängen und einem Ausgang; es kann sowohl einer der beiden Eingänge alleine auf Durchgang geschaltet, als auch eine Mischung der Stoffströme in beliebigem Verhältnis erreicht werden
** ''Verteilventil''- ein Drei-Wege-Ventil mit einem Eingang und zwei Ausgängen; der einfließende Stoffstrom wird auf beide Ausgänge verteilt oder nur jeweils einem Ausgang zugeführt

=== Unterscheidung nach Betätigungsart ===
* Handbetätigte Ventile. Meist mit Handrad oder Knauf, da zur Absperrung in der Regel mehrere Umdrehungen erforderlich sind. Es gibt Ausführungen mit ''steigender'' oder ''nicht steigender'' Spindel. Bei letzterer verändert der Griff bei Betätigung seine Position in der Höhe nicht. Bei großen Nennweiten wird die Betätigungskraft durch Zwischenschaltung eines Getriebes reduziert.
* (Elektro-)Motorisch betätigte Ventile mit [[Ventilantrieb]]
* (Elektro-)[[Magnetventil|Magnetisch betätigte Ventile]]
* Medienbetätigte Ventile, die pneumatisch oder hydraulisch angesteuert werden, ermöglichen unter Einsatz einer geringen Betätigungsenergie einen großen Massenstrom zu steuern.
** Mehrstufige Ventile werden eingesetzt, um die Betätigungskraft bei großen [[Nenndurchmesser]]n weiter zu verringern. Bei Hintereinanderschaltung mehrerer fremdmedienbetätigter Ventile wird das erste direkt und die weiteren indirekt angesteuert.
** Eigenmediumbetätigte Ventile umfassen zum Beispiel [[Rückschlagarmatur|Rückschlagventile]]
** Fremdmedienbetätigte Ventile umfassen zum Beispiel [[Quetschventil]]e; fremdmedienbetätigte Ventile werden zur Verringerung der Betätigungskraft eingesetzt oder sind als ''indirekt gesteuerte'' Ventile Teil einer komplexen Steuerungsanlage. 
** Zwangsgesteuerte Ventile: Eine [[Druckmembran|Membran]] oder ein Kolben, der mit dem Magnetkern gekoppelt ist, dient dem Abdichten des eigentlichen Ventilsitzes. Nach dem Einschalten des elektrischen Stromes zieht der Kern an und öffnet den Hilfsventilsitz in der Membrane oder dem Kolben. Das auf der Membrane oder dem Kolben stehende Medium kann abströmen. Dadurch entstehen ausgeglichene Druckverhältnisse im Ventil, und über die Kopplung Kern/Membrane oder Kern/Kolben wird der Hauptventilsitz geöffnet. Bei dieser Ausführung ist kein Differenzdruck erforderlich. Der Nenndruckbereich beginnt beim Druck ''null''.
** Vorgesteuerte Ventile: Vorgesteuerte Ventile haben ein 3/2-Wege-Pilotmagnetventil. (Die [[#DreiZwei|Bedeutung dieses „3/2“]] wird weiter unten in diesem Artikel erklärt.) Eine Membrane oder ein Kolben dient dem Abdichten des eigentlichen Ventilsitzes. Bei geschlossenem Vorsteuerventil kann sich über eine Drosselbohrung auf beiden Seiten der Membrane der anstehende Mediumsdruck aufbauen. Solange zwischen Eingang und Ausgang ein Druckunterschied besteht, wirkt aufgrund der größeren Fläche auf der Oberseite der Membrane eine Schließkraft. Wenn das Pilotventil geöffnet wird, baut sich der Druck oberhalb der Membrane ab. Die dadurch größer werdende Kraft an der Unterseite hebt nun die Membrane nach oben und öffnet das Ventil. Vorgesteuerte Ventile benötigen eine Mindestdruckdifferenz, um ein einwandfreies Öffnen und Schließen zu gewährleisten.

=== Unterscheidung nach Aufgabe ===
Ventile erfüllen in einem pneumatischen oder hydraulischen System unterschiedliche Aufgaben. Sie bieten den [[Fluid]]en ([[Flüssigkeit]]en und [[Gas]]en) abhängig von verschiedenen Faktoren eine Barriere. Es gibt folgende 4 Fälle:<ref>[[Dietmar Findeisen]]: ''Hydrogeräte zur Energiesteuerung und -regelung. Ventile.'' In: Dietmar Findeisen: ''Ölhydraulik. Handbuch für die hydrostatische Leistungsübertragung in der Fluidtechnik.'' 5., neu bearbeitete Auflage. Springer, Berlin u. a. 2006, ISBN 3-540-23880-8, S. 557–675, hier S. 558, {{DOI|10.1007/3-540-30967-5_4}}.</ref>
# Das Fluid kann einfach beim Durchströmen in beide Richtungen behindert werden (Stromventile),
# oder abhängig von der Strömungsrichtung (Rückschlagventile),
# es kann abhängig vom Druck behindert werden (Druckventile),
# oder das Durchströmen kann gleichzeitig auf mehreren Leitungen gesteuert werden. (Wegeventile, 3/2 oder höher)

==== Sperrventile und Stromventile ====
Stromventile (Regulierventile) reduzieren den Durchflussquerschnitt oder sperren ganz ab. Siehe Hauptartikel [[Stromventil]]. Beispiele:
* [[Drosselventil]]
* [[Verzögerungsventil]]
* [[Wechselventil|Wechselventil (ODER-Element)]]
* [[Zweidruckventil|Zweidruckventil (UND-Element)]]
* [[Stellventil]] (Regelventil) in einem Regelkreis
* [[Schnellschlussventil]]: Ein Schnellschlussventil erlaubt die schlagartige Unterbrechung einer Rohrströmung.
** Zum Beispiel kann bei plötzlicher mechanischer Entlastung eines Generators ([[Lastabwurf (Kraftwerk)|Lastabwurf]]) die Dampfzufuhr schlagartig unterbrochen werden. So lässt sich ein „Durchgehen“ der Turbine (Erhöhung der Drehzahl in einen Bereich, in welchem die Turbine Schaden nehmen könnte/würde) verhindern.
** In der chemischen Industrie werden Schnellschlussventile eingesetzt, um im Fehlerfall Rohrleitungen möglichst schnell zu trennen.
* {{Anker|A.Absperrventil}}[[Absperrventil]], Durchgangsventil, Stromschaltventil oder 2/2-Wege-Ventil: Ventil mit einem Eingang und einem Ausgang. In Ruhestellung drückt die Kernfeder, unterstützt vom Mediumsdruck, die Dichtung auf den Ventilsitz und schließt den Durchgang. Nach dem Einschalten wird der Kern mit der Dichtung in der Magnetspule bis an die Polfläche gezogen, das Ventil öffnet. Die elektromagnetische Kraft ist größer als die Summe aus Federkraft, statischer und dynamischer Druckkraft.

==== Rückschlagventile ====
{{Hauptartikel|Rückschlagventil}}
Rückschlagventile lassen das Medium nur in einer Durchflussrichtung durch. Spezielle Rückschlagventile:
* [[Drosselrückschlagventil]]
* [[Schnellentlüftungsventil]]
* [[KFR-Ventil]]e sind ''kombinierte Freistromventile mit Rückflussverhinderer'', ausgeführt in der Regel als [[Schrägsitzventil]]s, dessen Ventilteller bei offener Ventilstellung durch Federkraft auf den Ventilsitz gedrückt wird.
* Ein [[Teslaventil]] hat keine beweglichen Teile.

==== Druckventile ====
Druckventile behindern das Fluid in Abhängigkeit vom Druck. Sie werden im Normalfall erst in einem bestimmten Druckbereich aktiv. Siehe Hauptartikel [[Druckventil]]. Beispiele:
* [[Druckbegrenzungsventil]] und [[Zuschaltventil]]
* [[Druckwaage]] (Differenzdruckventil)
* [[Druckminderventil]]
* [[Druckregelventil]]
* [[Abblaseventil]], [[Überdruckventil]]
* [[Membran-Antiheber-Ventil]]

==== Wegeventile ====
[[Wegeventil]]e haben mindestens 3 Leitungsanschlüsse und steuern den Durchfluss wie Stromventile, also unabhängig von Druck oder Richtung. Es gibt sie als Dreiwegeventile, Vierwegeventile oder Wegeventile höherer Ordnung. Sie beeinflussen gleichzeitig mehrere Fluidströme. Sie können weiter nach den Schaltstellungen unterschieden werden, also diskret (Wegeventil als Schaltventil) und kontinuierlich (Wegeventil als [[Stetigventil]]). Siehe Hauptartikel [[Wegeventil]]e. Beispiele:
* [[Proportionalventil]] (Wegeventil als Stetigventil)
* [[Regelventil]] (Wegeventil als Stetigventil)
* [[Servoventil]] (Wegeventil als Stetigventil)
* {{Anker|DreiZwei}}3/2-Wege-Ventil (Wegeventil als Schaltventil): 3/2-Wege-Ventile haben drei Anschlüsse und zwei Ventilsitze. Dazu gehören auch das [[Flipperventil]] und das [[Wippenventil]]. Wechselseitig bleibt immer ein Ventilsitz geöffnet oder geschlossen. Je nach Anschluss des Betriebsmediums an den verschiedenen Arbeitsanschlüssen ergeben sich unterschiedliche Funktionen. Der Druck steht unter dem Ventilsitz an. Eine Feder presst im stromlosen Zustand die untere Kerndichtung auf den Ventilsitz und sperrt das Ventil. Die Leitung am Anschluss A wird über R entlüftet. Nach dem Einschalten des elektrischen Stromes zieht der Kern an und dichtet den Ventilsitz am Anschluss R über eine federnd gelagerte Dichtung ab. Das Medium hat Durchgang von P nach A.

=== Unterscheidung nach der Bauart des Absperrkörpers ===
Ventile können auch nach der Bauform ihres Absperrkörpers und seiner Wirkungsweise unterteilt werden.

Als Wirkungsweisen ('''Verschlussarten''') sind ''Sitzventile'' und ''Schieberventile'' zu unterscheiden: der Dichtkörper bewegt sich entweder in Flussachse, also auf die Dichtfläche zu (Sitz), oder senkrecht zur Flussachse, also an der Dichtfläche entlang (Schieber). Unterschiede ergeben sich daraus insbesondere bei Betätigungskraft, Verschleiß und Störanfälligkeit – z. B. durch Feststoffe im Fluss – und in der Durchflussmodulationsweise.

Beispiele sind:
* [[Tellerventil]] (Sitzventil): Der Absperrkörper ist tellerförmig ausgebildet, ein Beispiel ist der typische klassische [[Wasserhahn]]. Vgl. auch [[Ventilsteuerung]] (Verbrennungsmotoren)
* Rohrventil oder [[Doppelsitzventil]] (Sitzventil): Der Absperrkörper ist ein Rohrstück und besitzt zwei ringförmige Dichtflächen; dadurch wird druckentlastete Betätigung erreicht. Vgl. auch [[Steuerung (Dampfmaschine)#Ventilsteuerung|Ventilsteuerung von Dampfmaschinen]]
* Kolbenventil (Schieberventil): Der Absperrkörper ist ein [[Kolben (Technik)|Kolben]]. Der [[Zapfhahn|Bierhahn]] ist ein Drehschieberventil
* [[Membranventil]]: Der Absperrkörper besteht aus einer Membran, die beim [[Rollmembranventil]] durch Abrollen die Ventilquerschnittsfläche von einer Seite her (wie beim Schieberventil) mehr oder weniger freigibt, diese Bauart wird zum Beispiel bei Be- und [[Entlüftungsventil]]en eingesetzt.
* [[Quetschventil]]: Der Absperrkörper ist die schlauchförmige Durchflusskanalwand selbst.
* [[Nadelventil]] (Sitzventil): Die kegelförmige Spitze des Absperrkörpers drückt gegen eine ringförmige Ein-/Auslassöffnung (z. B. [[Schwimmernadelventil]] im [[Vergaser]] eines [[Benzinmotor]]s)
* [[Kugelventil]] (wahlweise Sitz- oder Schieberventil): Der Absperrkörper ist eine Kugel, in der Schiebervariante mit Durchlasskanal.

=== Andere Unterscheidungsmerkmale ===
Weiterhin können pneumatische Ventile nach Dichtwerkstoffen (hart/weichdichtend) sowie Position der Dichtung (auf dem Kolben/im Gehäuse) und dem Dichtungsaufbau unterteilt werden<ref>Philipp Wahl: ''Kolbenschieberventil, Sitzventil – mögliche Magnetventile im technischen Vergleich.'' Festo AG & Co. KG, s. l. 2013, ([https://www.festo.com/net/DE_DE/SupportPortal/Details/320845/Document.aspx online]).</ref>. Allgemeinere Unterscheidungskriterien sind [[Nennweite]]n, [[Nenndruckstufe]]n und [[Ausbreitungsmedium|Medien]]. Ein Ventil kann zusätzlich zwischen steigenden oder nichtsteigenden [[Gewindespindel|Spindeln]] unterschieden werden. Steigende Spindeln haben den Vorteil, dass die Ventilstellung von außen ersichtlich ist, was ansonsten nicht der Fall ist.

== Anwendung ==
Durch Ventile lassen sich Durchflussmengen in einer [[Rohrleitung]] präzise dosieren, sowie sicher gegen die Umgebung abschließen. [[Sicherheitsventil]]e dagegen sind dahingehend konzipiert, große Massenströme zuzulassen, um unzulässige Druckverhältnisse (z. B. in einem Behälter) rasch ausgleichen zu können.
Ventile haben stets einen gewissen [[Strömungswiderstand]], wodurch sie für manche Anwendungen nicht geeignet sind. Außerdem ist es sehr schwierig, die Betätigungseinheit absolut [[Dichtung (Technik)|dicht]] zu halten.

In der überwiegenden Zahl von [[Fahrzeug]]en wird heute als Antrieb ein [[Ottomotor]] in [[Viertaktmotor|Viertaktbauweise]] eingesetzt, bei dem Ein- und Auslassventile in der [[Ventilsteuerung]] dazu dienen, den Gasfluss zu steuern.

Ventile, insbesondere [[Magnetventil]]e, werden in der Industrie oft und vielfältig eingesetzt: im Bereich der [[Fabrikautomation]] zum Bewegen von [[Zylinder (Technik)|Zylindern]], [[Greifsystem]]en oder [[Auswerfer]]n, in der Medizintechnik für Beatmungsgeräte oder Dialyse, in der chemischen Industrie, der Lebensmittelindustrie, Wasseraufbereitung und vielen weiteren Gebieten.

Auch die Segelklappen am [[Herz]]en von [[Säugetier]]en und die Taschenklappen in den [[Vene]]n haben die Funktion von Ventilen.

Häufig wird der Begriff Ventil als Überbegriff verwendet. Je nach Bauart werden synonyme Bezeichnungen wie [[Absperrhahn|Hahn]], [[Absperrschieber|Schieber]] oder [[Absperrklappe|Klappe]] verwendet.

== Weitere Ausführungen ==
* [[Mikroventil]] in Mikrosystemen
* Eine [[Ventilinsel]] besteht aus mehreren Ventilen mit gemeinsamer Versorgung.

=== Schaltsymbole und Schaltpläne ===
Eine umfangreiche Auflistung von Schaltzeichen für Ventile sowie für deren Betätigungsart in der Fluidtechnik findet man in folgender [[Liste der Schaltzeichen (Fluidtechnik)#Ventile (Stellglieder)|Liste der Schaltzeichen (Fluidtechnik)]]. Komplette [[Schaltplan (Pneumatik)|pneumatische Schaltpläne]] enthalten u. a. [[Stellglied]]er (Ventile) zur [[Steuerungstechnik|Steuerung]] der [[Arbeitsglied]]er (Zylindern).

== Siehe auch ==
* [[Armatur]]
* [[Fettkammer]]

* [[Kv-Wert]] (Durchflusskoeffizient, Durchflusskennzahl) zur Auslegung von Ventilen

== Weblinks ==
{{Commonscat|Valves|Ventile}}
{{Wiktionary}}
{{Wikiquote}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Hydraulik]]
[[Kategorie:Ventil| ]]

Ventil - Versionsgeschichte

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