Kugelhähne sind Armaturen mit einer durchbohrten Kugel als Absperrkörper und werden, vor allem bei größeren Leitungsdurchmessern, auch als Kugelschieber bezeichnet. Kugelhähne werden meist als Absperrhähne eingesetzt. Charakteristisch für einen Absperrhahn ist das vollständige Schließen durch Drehung der Achse um lediglich 90° (im Gegensatz etwa zu Ventilen und Schiebern). Kugelhähne können mit Stellantrieben ausgestattet sein, um das Öffnen und Schließen zu automatisieren.
Man unterscheidet Kugelhähne mit vollem Durchgang oder reduziertem Durchgang. Beim vollen Durchgang hat die Bohrung in der Kugel denselben Innendurchmesser wie die angeschlossene Rohrleitung. Dadurch ergeben sich geringe Strömungsverluste. Die Betätigung der Kugel erfolgt, wie bei anderen Absperrhähnen, durch Drehung des Griffs um bis zu 90°.
In der Regel werden weichdichtende Kugelhähne mit Dichtringen aus Kunststoff (häufig PTFE) eingesetzt, die für Temperaturbereiche bis zu 220 °C geeignet sind. Bei höheren Betriebstemperaturen werden metallische Dichtungen verwendet.
Die Dichtringe werden jeweils so positioniert, dass der Druck des Mediums auf Kugel bzw. Dichtungsring zu einer Erhöhung des Anpressdrucks zwischen Kugel und Dichtring führt. Bei schwimmender Lagerung wird die Kugel in die gegenüberliegende Dichtfläche gedrückt. Bei geführter Kugel drückt das Fluid die Dichtung gegen Gehäuse und Kugel.
Die zur Abdichtung nötige Flächenpressung zwischen Kugel und Dichtringen erfordert relativ hohe Arbeitsmomente zum Öffnen und Schließen der Armatur, in großen Nennweiten (z. B. DN 1200) bis zu 80.000 Nm. Durch Ablagerungen und Adhäsionseffekte zwischen Kugel und Dichtungssitz erhöht sich das Losbrechmoment mit der Zeit noch weiter. Wenn Kugelhähne nicht regelmäßig betätigt werden, kann die erforderliche Betätigungskraft so hoch werden, dass bei einfachen Ausführungen Griff oder Antriebsachse brechen oder die Dichtringe beschädigt werden.
Bei einem Drei-Wege-Kugelhahn hat die Kugel statt einer Durchgangsbohrung eine L-Bohrung oder eine T-Bohrung. Damit kann der Fluss des Mediums auf ein oder zwei Abgänge verteilt werden. Angeboten werden auch Vier- oder Fünf-Wege-Hähne.
