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Ventil

 

[v-; mittellateinisch ventile »Wasserschleuse«, »Windmühle«, zu lateinisch ventus »Wind«] das, -s/-e,  

 1) Elektronik und Elektrotechnik: elektrische Ventile.

 

 2) Instrumentenbau: Bauelement von Orgeln und Blechblasinstrumenten zur Steuerung des Luftstroms. Bei der Orgel regulieren durch den Orgelwind oder einen Hebelmechanismus betätigte Ventile den Luftstrom. Bei den früheren mechanischen Windwerken führen ihn Fang-, Saug- oder Schöpfventile zum Balg (heute durch ein elektrisches Gebläse abgelöst); von dort wird er über ein Drosselventil in den Magazinbalg und dann in die Windladen geleitet. Über die Klaviatur werden die Spielventile (Tonventile) geöffnet und geschlossen, die die Verbindung zwischen Windlade und Pfeifen herstellen. - Bei den Blechblasinstrumenten haben Ventile die Aufgabe, die Töne der chromatischen Tonleiter spielbar zu machen. Dazu werden durch Öffnen der Ventile Zusatzbögen in den Luftstrom geschaltet, die die Schallröhre verlängern und den Ton vertiefen (absteigende Ventile, Verlängerungsventile); Verkürzungs- oder aufsteigende Ventile, die den Ton durch Ausschalten von Röhrenteilen erhöhen, haben nur untergeordnete Bedeutung. Umschaltventile (Stellventile) verändern die Gesamtstimmung des Instruments. Nach der Bauart unterscheidet man Pumpventile (Kolbenventile, Pistons) und Drehventile (Zylinderventile), bei denen ein senkrecht bewegter Kolben beziehungsweise ein drehbarer Zylinder die Luftzufuhr in die Zusatzbögen steuert.

 

 3) Maschinenbau: ein Absperrorgan zum wechselseitigen Sperren und Freigeben von Gas- oder Flüssigkeitsströmungen, dessen Verschlusselement vorwiegend in Durchflussrichtung bewegt wird. Für die verschiedenen Bereiche des Maschinenbaus finden sich mannigfaltige Abwandlungen der Grundausführungen hinsichtlich Aufbau, Betätigung und Werkstoffwahl. Metall. und nichtmetallische Materialien werden unter Berücksichtigung der chemischen, thermischen und erosiven Beanspruchungen ausgewählt. Die Betätigung eines Ventils erfolgt manuell, elektromotorisch, elektromagnetisch, pneumatisch oder hydraulisch.

 

In der einfachsten Form wird als Verschlussorgan ein Teller verwendet (Ventilteller), der im geschlossenen Zustand plan auf dem im Ventilgehäuse vorgesehenen Sitz (Ventilsitz) aufsitzt. Bei Kegelventilen ist die Fläche zwischen Sitz und Schließteil kegelförmig ausgebildet, Kugelventile benutzen Kugeln als Verschlussorgan mit kegeliger oder kalottenförmiger Gegenfläche. Um bei kleinem Hub große Querschnitte freizulegen, werden Ringventile gebaut, bei denen der Ventilkörper aus konzentrischen Ringen besteht. Für Sonderzwecke (Dampfmaschinensteuerung) verwendet man Doppelsitzventile zur Entlastung des Steuergestänges. Bei Klappenventilen wird eine Klappe um eine seitlich angeordnete Achse geschwenkt. Die großen Verluste beim Durchströmen konventioneller Ventile werden durch schräg angeordneten Sitz (Schrägsitzventile) und günstige Gehäusegestaltung (Freiflussventile) vermindert. Absperrventile in Rohrleitungen können als Durchgangsventile mit geradem Durchgang oder als Eckventile mit winklig zum Eintritt liegendem Austritt gebaut sein. Werden die Ventilkräfte zu groß, um ein sicheres Schließen gegen den Druck zu gewährleisten, verwendet man Konstruktionen mit entlastetem Ventilkegel. Beim Öffnen wird dabei zunächst ein kleiner Vorhubkegel betätigt und nach weitgehendem Druckausgleich der Hauptkegel vom Sitz abgehoben. Reduzierventile (Druckminderungsventile) vermindern durch Drosselung den Druck auf ein bestimmtes Maß.

 

Selbsttätige Ventile werden durch das durchströmende Fluid gesteuert. Zu ihnen zählen Rückschlagventile, die den Durchfluss in einer Richtung gestatten, bei Strömungsumkehr aber sofort schließen. Sicherheitsventile sprechen bei Überschreiten eines mittels Federkraft oder Gewichtsbelastung eingestellten Druckes an und schützen Anlageteile vor unzulässigem Überdruck. Schnellschlussventile dienen zum selbsttätigen Abschluss bei Rohrbruch oder bei Überdrehzahlen in Turbinen. Gesteuerte Ventile werden von außen durch eine Steuerung betätigt. In Dampfkraftanlagen gehören dazu die Manövrier-, Anfahr- und Düsengruppenventile zur Leistungs- oder Drehzahlregelung. Bei Freistrahl-Wasserturbinen (Pelton-Turbinen) verwendet man zur Regelung Nadeldüsenventile, deren Ventilkörper stromlinienförmig gestaltet sind.

 

Als Ein- und Auslassventil in Verbrennungsmotoren werden von einer Nockenwelle betätigte Kegelventile verwendet, deren Kraftschluss durch eine Ventilfeder hergestellt wird. Zur Führung des Ventilschaftes dient eine in den Zylinderkopf eingesetzte Hülse (Ventilführung) aus verschleißbeständigem Material. Um Querkräfte fernzuhalten, sind Stößel, Schlepp- oder Kipphebel zwischen Nockenwelle und Ventil angeordnet (Ventilsteuerung). Die Ventile werden mechanisch und thermisch sehr hoch beansprucht, daher müssen hochwarmfeste Werkstoffe verwendet werden (z. B. mit Nickel, Chrom und Wolfram legierte Stähle), am Sitz wird das Ventil häufig gepanzert. Zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit kann der Ventilschaft mit einer Natriumfüllung versehen werden. Für den Ventilsitz im Zylinderkopf werden Ventilsitzringe aus ebenfalls warmfesten Werkstoffen eingesetzt. Bei Aluminium-Zylinderköpfen muss der Ventilsitzring eine dem Aluminium entsprechende Wärmeausdehnung haben, damit er sich im Betrieb nicht lockert.

 

Ventil

 

[lateinisch, ventus = »Wind«], mechanische Vorrichtung zur Regulierung des Luftstroms in Orgel- und Blasinstrumenten. Um auf Blechblasinstrumenten eine lückenlose chromatische Skala ausführen zu können, erfanden F. Blühmel und H. Stölzel die Pumpventile (französisch pistons), die die Zuschaltung von kleineren Rohrwindungen ermöglichten, verbessert 1839 von dem Franzosen E.-F. Périnet. Auch die später konstruierten Zylinder- oder Drehventile erfüllen diese Funktion. Die Mehrzahl der Blasinstrumente verfügt über drei Ventile. Die Rohrverlängerung bewirkt eine Erweiterung des Tonraums nach unten (analog dem Herausziehen des Posaunenzugs): 1. Ventil = Ganztonschritt, 2. Ventil = Halbtonschritt, 3. Ventil = 1 1/2-Tonschritt, 4. Ventil (bei tiefen Instrumenten) = 2 1/2-Tonschritt. Durch Kombination, z. B. bei Trompete :

 

 

Dem Ausgleich von instrumentenbedingten Intonationsschwierigkeiten dienen mitunter Kompensationsventile. Durch Umschaltventile kann die Grundstimmung des Instruments verändert werden (z. B. Quartventil an der Posaune, Umschaltventil von F- zu B-Tuba usw.).

 

Siehe auch: Half-Valve-Technique.