← Zurück zum Blog

Wie legt man einen sanitären dreiteiligen Tri-Clamp-Kugelhahn fest, damit er wirklich passt?

Was normt „Tri-Clamp“ eigentlich?

Eine Tri-Clamp-Verbindung besteht aus drei Teilen: zwei gleichen Flansch-Ferrulen, einer Dichtung dazwischen und einer Klappschelle um die Rückseite beider Flansche. Es gibt keine Hälfte mit Außen- und keine mit Innenform, und zum Öffnen braucht man kein Werkzeug. Schelle und Dichtung sind auf den Flansch zugeschnitten. Vom Rohr wissen sie nichts.

Die Zahl, die darüber entscheidet, ob zwei Ferrulen zusammenpassen, ist also der Flanschdurchmesser, in den Maßtabellen D2. Dieselben wenigen Werte kehren in allen Rohrnormen wieder, weil jeder von ihnen eine Schellengröße ist:

Der kleinste Flansch misst 0,984 Zoll, das sind 25,0 mm, in den ASME-BPE-Tabellen eines Herstellers, der Zollwerte angibt. Manche Tabellen runden auf 25,4 mm. Behandeln Sie beide als eine Schellengröße und fragen Sie den Hersteller, welchen Wert er meint.

Lesen Sie die Zeile 50,5 mm quer. Eine Schelle, eine Dichtungsgröße und dahinter mindestens fünf verschiedene Rohre. DIN 32676 ordnet sie in drei Reihen: A für metrisches Rohr nach DIN 11850, B für Rohr nach ISO 1127 und C für Zollrohr nach ASME BPE, so die Formulierung der Händler, die sie verkaufen. Die ISO-Norm für diese Kupplungen, ISO 2852:1993, ist seit dem 31. Juli 2018 zurückgezogen und wird dennoch weiter zitiert. Ihre Tabelle der Flanschdurchmesser (50,5, 64, 77,5, 91, 106, 119, 130 mm und größer) ist dieselbe Reihe, die die DIN- und ASME-Kataloge drucken.

Jede geprüfte Tabelle druckt dieselben Flanschwerte, und ein Händler gibt an, die Flanschgrößen seien allen drei Normen gemeinsam. In den für diesen Artikel verfügbaren Normtexten steht nirgends ausdrücklich, dass gleiche Flansche aus verschiedenen Normen zusammenpassen, und ISO 2852 selbst normt die Schelle nicht. Bei einer kritischen Verbindung sollten Schellen- und Dichtungshersteller die Paarung bestätigen.

Warum ist „1/2 Zoll Tri-Clamp“ keine Spezifikation?

Weil sich die kleinen Größen dreifach aufspalten. Dieselbe Nenngröße landet, je nach Rohrnorm, auf einem anderen Flansch:

3/4 Zoll verhält sich genauso. Eine ASME-BPE- oder BS-4825-3-Ferrule 3/4 Zoll hat den kleinen Flansch, eine Ferrule nach ISO 2037 oder Schedule 5 3/4 Zoll hat 50,5 mm, und DIN 32676 DN20 hat 34 mm. Eine Bestellung mit der Angabe „3/4" Tri-Clamp“ sagt nicht, welche der drei gemeint ist.

Die Angabe, die man bedenkenlos in eine Zeichnung schreiben kann, ist der Flansch-D2 in Millimetern, neben der Rohrnorm. Schellenkataloge arbeiten bereits so: Die kleinste Schelle eines Herstellers ist gemeinsam für 1/2 bis 3/4 Zoll und für DN6 bis DN10 aufgeführt, und die nächsten beiden Größen sind 34,0 und 50,5 mm.

Was passiert, wenn zwei Normen an einer Schelle aufeinandertreffen?

Die Schelle schließt, die Dichtung sitzt, und die Bohrungen fluchten nicht. Nehmen Sie eine Ferrule 1 Zoll aus fünf Tabellen, alle mit einem Flansch von 50,5 mm:

Die ASME-Bohrung ergibt sich aus dem Rohr-AD abzüglich zweier Wanddicken von 1,65 mm. Die übrigen Werte entsprechen der Tabelle in ISO 2852 und den Herstellerkatalogen.

Verbindet man eine ASME-BPE-Ferrule 1 Zoll mit einer Ferrule ISO 1127 DN25, betragen die Bohrungen 22,1 und 29,7 mm. Das sind 7,6 mm Durchmesserunterschied, also ein Absatz von 3,8 mm auf jeder Seite des Strömungswegs. Die Verbindung ist dicht, und der Absatz ist eine Stelle, an der Produkt stehen bleibt. Die Kriterien der EHEDG für hygienische Gestaltung besagen, dass dort, wo Dichtungen verwendet werden, ihre Gestaltung keinen Spalt lassen darf, in dem sich Schmutzrückstände festsetzen können, und dass Rohrleitungen selbstentleerend oder entleerbar sein müssen. Ein Absatz an der Verbindung ist genau die Geometrie, gegen die diese Prüfung geschrieben ist. Der Artikel zur Oberflächengüte behandelt die Seite der Oberflächen an derselben Verbindung.

Bei einem Kugelhahn trifft das die Endstücke. Wird ein Kugelhahn mit ASME-Ferrulenenden 1 Zoll geliefert und die Leitung dahinter ist DIN-Rohr DN25, ist der Kugelhahn nicht falsch und die Leitung auch nicht. Die Paarung ist es.

Auch die Länge spielt eine Rolle. In ISO 2852 wird die Ferrule, die die Norm Liner nennt, mit ihrer Gesamtlänge aus Hals und Flansch angegeben, 21,5 mm bis zu einem Rohr von 101,6 mm. Die ASME-BPE-Tabellen geben ebenfalls eine Gesamtlänge an, 28,6 mm für die kurze Ferrule und 44,5 oder 57,2 mm für die lange. Beide sind gleich definiert, der Unterschied ist also real: etwa 7 mm je Ende, 14 mm über ein Paar. Für DIN DN10 bis DN20 weichen zwei Kataloge zwischen 18 und 21,5 mm voneinander ab. Prüfen Sie die Baulänge des fertigen Kugelhahns einschließlich Ferrulen gegen die Lücke in der Skid-Zeichnung. Das allgemeine Vorgehen steht im Artikel zur Baulänge.

Was löst ein dreiteiliges Gehäuse, und was lässt es offen?

Ein Kugelhahn hat konstruktionsbedingt eine Tasche. Das Datenblatt von Alfa Laval zum sanitären Kugelhahn nennt den Punkt in einem Satz: Alle Kugelhähne haben einen Hohlraum hinter der Kugel. Bei geöffnetem Kugelhahn steht Produkt in diesem Raum, und die Leitung kann es nicht ausspülen. Eine Fachquelle zu Sanitärarmaturen sagt, dass Kugelhähne aus diesem Grund üblicherweise nicht als Sanitärarmaturen gelten und dass, wenn man einen einsetzen muss, es eine dreiteilige Bauart sein sollte, die sich ausbauen und zur Reinigung außerhalb des Systems (COP) zerlegen lässt. Dieselbe Quelle sagt, ein herkömmlicher sanitärer Kugelhahn sei für die Reinigung in Place (CIP) nicht geeignet.

Die Normenseite entwickelt sich in dieselbe Richtung. 3-A veröffentlicht eine Norm für Kugelhähne, 3-A 68-01, Ball-Type Valves for Milk and Milk Products, zuletzt 2023 überarbeitet. Ein Artikel der Fachpresse berichtet, die Neufassung behandle Kugelhähne nur noch als COP, und ein Kugelhahn, der nicht als nur COP gekennzeichnet sei, dürfe das 3-A-Zeichen nicht mehr tragen. Das ist ein Sekundärbericht, und die Norm ist kostenpflichtig, weshalb hier keine Abschnittsnummern genannt werden.

Das dreiteilige Gehäuse leistet also etwas ganz Bestimmtes. Es macht den Hohlraum von einer unerreichbaren Stelle zu einer Stelle, die man durch Zerlegen erreicht. Mit einem Tri-Clamp-Ende auf jeder Seite lässt sich der Kugelhahn ohne Werkzeug aus der Leitung nehmen, und der Mittelteil gibt Zugang zu Kugel und Sitzen.

Die EHEDG-Richtlinie zu Armaturen ist die Guideline 14, Requirements for valves in hygienic and aseptic processes, dritte Ausgabe, August 2020. Sie erfasst alle Armaturen in Kontakt mit Lebensmitteln, die hygienisch oder aseptisch verarbeitet werden, mit allgemeinen Anforderungen an Werkstoffe, Entleerbarkeit und mikrobielle Dichtheit. Sie kostet 100 EUR, und die EHEDG hat mitgeteilt, dass eine Überarbeitung geplant ist. Die Katalogseite sagt nicht, ob sie Kugelhähne als Bauart behandelt, weshalb dieser Artikel sie nicht zitiert.

Was entscheiden Schelle und Dichtung?

Vier Dinge, die das Armaturengehäuse nicht entscheidet.

Temperatur. Meist begrenzt die Dichtung eine Tri-Clamp-Verbindung. Die Dichtungstabelle eines Herstellers nennt diese Bereiche:

Derselbe Katalog nennt für seine Edelstahlschellen eine Sterilisationstemperatur von 150 °C und führt EPDM nur bis 132 °C im Dauerbetrieb. Ein Zyklus über 132 °C liegt außerhalb des Dauerbereichs, den diese Tabelle für EPDM angibt. Prüfen Sie die Dichtung gegen den Zyklus, nicht gegen den Kugelhahn.

Druck. Den Druck, den die Verbindung hält, bestimmen Schellentyp, Schellengröße und Dichtung, und er ist eine andere Zahl als die Druckstufe des Armaturengehäuses. Der Schellenkatalog gibt an, dass der maximale Betriebsdruck vom zugeordneten Elastomer abhängt, und beschreibt seine zweischraubige Bauart als geeignet für 10 bis 30 bar, je nach Schellengröße. Ein Gehäuse für 1000 psi WOG, etwa 69 bar, kann in einer Verbindung sitzen, die nur einen Bruchteil davon hält. Liegt der Leitungsdruck irgendwo in der Nähe der Schellenbelastbarkeit, gehört der Schellentyp in die Bestellung.

Schellentyp. Derselbe Katalog führt eine Schelle mit Flügelmutter mit einem Drehmoment von 5 Nm und eine Schelle mit Sechskantmutter mit 20 Nm auf. Die Flügelmutter erlaubt es, die Verbindung von Hand zu öffnen. Die Sechskantmutter hält eine höhere Druckklasse. Welche von beiden in der Bestellung steht, entscheidet, wie und von wem die Verbindung angezogen wird.

Konformität des Elastomers. Der Katalog führt Konformitätsbescheinigungen nach 21 CFR 177.2600 für seine Elastomerdichtungen und nach 21 CFR 177.1550 für PTFE auf. Das sind die US-Vorschriften für Lebensmittelkontakt bei mehrfach verwendeten Gummiartikeln und bei Perfluorkohlenstoffharzen. Eine Dichtung ist ein eigenes Bauteil mit eigenen Unterlagen, und das Zertifikat des Kugelhahns deckt sie nicht ab.

Was gehört in die Bestellung eines Tri-Clamp-Kugelhahns?

1. Rohrnorm und Größe, zum Beispiel ASME BPE 1 Zoll oder ISO 1127 DN25. Nicht allein „1 Zoll Tri-Clamp“.
2. Flansch-D2 in Millimetern. Es ist die eine Zahl, von der die Schelle abhängt.
3. Ferrulenlänge und die Gesamtlänge des fertigen Kugelhahns mit montierten Ferrulen.
4. Bohrung im Vergleich zum Rohr-Innendurchmesser. Geben Sie den Absatz an, den Sie akzeptieren können, falls es einen gibt. Hier wird auch über die reduzierte Bohrung entschieden.
5. Sitzart. Standard oder hohlraumgefüllt, und der Sitzwerkstoff.
6. Reinigungsverfahren. COP durch Ausbau oder CIP, und ob der Prozess Dampf einschließt. Die Antwort ändert, welcher Sitz sinnvoll ist.
7. Dichtungswerkstoff und höchste Zyklustemperatur, mit Schellentyp und Leitungsdruck.
8. Oberflächengüte als benannte Bezeichnung, für Bohrung, Kugel und Ferrulenflächen. Wie man sie schreibt, steht im Artikel zur Oberflächengüte.
9. Werkstoffnachweise für Gehäuse, Kugel und Ferrulen, nach Schmelze.

Was klärt das nicht?

Ob ein Kugelhahn 3-A-, ASME-BPE- oder EHEDG-konform ist, ist eine Frage an das gesamte Bauteil, seine Konstruktion und seine Dokumentation. Die Ferrulengröße beantwortet sie nicht, und der Name einer Norm auf einer Zeichnung macht ein Teil nicht konform. Der Artikel zu den Regeln der Sanitärverrohrung stellt dar, wie sich 3-A und ASME BPE unterscheiden.

Einbaulage für die Entleerung, die genaue Baulänge der Armatur je Norm sowie die Dampf- und CIP-Grenzen eines bestimmten Sitzes sind Eigenschaften eines konkreten Modells. Sie müssen aus den Daten dieses Modells stammen, nicht aus einer Kategoriebeschreibung.

Häufig gestellte Fragen

Sind ISO- und ASME-Tri-Clamp-Ferrulen austauschbar?

Die Flansche sind es, wenn ihre Außendurchmesser übereinstimmen, denn Schelle und Dichtung sehen nur den Flansch. Ein Flansch von 50,5 mm an einer ASME-BPE-Ferrule 1 Zoll schließt gegen einen Flansch von 50,5 mm an einer DIN-32676-Ferrule DN25. Die Rohre dahinter sind nicht austauschbar, und die Bohrungen unterscheiden sich: 22,1 mm an der ASME-Ferrule 1 Zoll gegenüber 29,7 mm an ISO 1127 DN25, was einen Absatz im Strömungsweg hinterlässt.

Was ist eine Tri-Clamp 1,5 Zoll?

Es ist eine Schellengröße für einen Flansch von 50,5 mm. Derselbe Flansch kommt an ASME-BPE-Rohr 1 und 1 1/2 Zoll vor, an DIN 32676 DN25 bis DN40, an ISO 1127 DN15 bis DN32 und an Schedule-5-Rohr von 1/2 bis 1 1/4 Zoll. Die Bezeichnung benennt die Schelle. Das Rohr benennt sie nicht.

Lässt sich ein dreiteiliger sanitärer Kugelhahn in Place reinigen?

Eine Fachquelle zu Sanitärarmaturen sagt, dass ein herkömmlicher Kugelhahn für die Reinigung in Place (CIP) nicht geeignet ist, und empfiehlt eine dreiteilige Bauart, die sich ausbauen und zur Reinigung außerhalb des Systems zerlegen lässt. Ob ein bestimmtes Modell mit hohlraumgefüllten Sitzen für CIP geeignet ist, beantworten die Daten dieses Modells.

Welcher Dichtungswerkstoff passt zu einer Tri-Clamp-Verbindung am Kugelhahn?

Das hängt von der höchsten Zyklustemperatur ab. Ein Hersteller nennt für EPDM -46 bis 132 °C, für Fluorkautschuk -29 bis 204 °C, für Silikon -62 bis 232 °C und für PTFE -78 bis 232 °C. Gewählt wird nach Zyklustemperatur und Reinigungsmitteln; zusätzlich sollte man die eigenen Lebensmittelkonformitätsunterlagen der Dichtung anfordern.

Hält eine Tri-Clamp-Verbindung den Druck, für den das Gehäuse ausgelegt ist?

Nicht unbedingt. Die Verbindung wird von Schellentyp, Schellengröße und Dichtung begrenzt. Ein Schellenhersteller beschreibt seine zweischraubige Bauart als geeignet für 10 bis 30 bar, je nach Größe, während ein Armaturengehäuse für 1000 psi WOG ausgelegt sein kann, etwa 69 bar. Liegt der Leitungsdruck nahe an der Schellenbelastbarkeit, gehört der Schellentyp in die Bestellung.

Ist ISO 2852 noch die aktuelle Norm für Tri-Clamp-Ferrulen?

ISO 2852:1993, Stainless steel clamp pipe couplings for the food industry, ist laut Wikipedia seit dem 31. Juli 2018 zurückgezogen, wird aber weiterhin häufig zitiert. DIN 32676 führt DIN Media in der Ausgabe 2025-09, mit Reihe A für metrisches Rohr nach DIN 11850, Reihe B für Rohr nach ISO 1127 und Reihe C für Zollrohr nach ASME BPE. Beide drucken dieselbe Reihe der Flanschdurchmesser.

Herausgegeben von LINS Valve Industrial Co., Ltd., Taichung, Taiwan. Zuletzt aktualisiert: 2026-10-04