Összehasonlítvatolózár, a gömbcsapok és a visszacsapó szelepek tervezésénél a gömbcsapok története sokkal rövidebb. Bár az első gömbcsap-szabadalmat 1871-ben adták ki, 85 évbe telt, mire a gömbcsap kereskedelmi szempontból sikeressé vált. A politetrafluoretilént (PTFE vagy „teflon”) a második világháború alatti atombomba tervezése során fedezték fel, amely katalizátorként szolgált a gömbcsap-ipar elindításához. A gömbcsapok minden anyagból kaphatók, a sárgaréztől a szénacélon és a rozsdamentes acélon át a cirkóniumig.

Két alaptípus létezik: az úszó golyók és a forgócsapos golyók. Ez a két kialakítás lehetővé teszi a hatékony golyósszelepek építését ¼”-től 60”-ig és nagyobb méretekben. Általában az úszó kialakítást kisebb és alacsonyabb nyomású szelepekhez használják, míg a forgócsapos típust nagyobb és magasabb nyomású szelepalkalmazásokhoz.

VM SUM21 golyó API 6DgolyóscsapAz API 6D gömbcsap ezt a kétféle gömbcsapot használja a tömítési módszereik és a folyadék ereje a csővezetékből a golyóhoz áramlik, majd eloszlik a szelepüléken. Az úszó golyós kialakításnál a golyó szorosan illeszkedik két szelepülés közé, az egyik a szelep tetejére, a másik az áramlás irányába. A folyadék ereje a golyóra hat, és a szelep alsó részén található szelepülésbe nyomja. Mivel a golyó lefedi a teljes áramlási nyílást, az áramlásban lévő összes erő a golyót nyomja, és a szelepülésbe kényszeríti. Ha a golyó túl nagy, és a nyomás túl nagy, a szelepülésre ható erő nagy lesz, mivel a működési nyomaték túl nagy, és a szelep nem működtethető.

Az úszó gömbcsapoknak többféle háztípusa van, de a legnépszerűbb a kétrészes, végbeömlős típus. Egyéb háztípusok közé tartoznak a háromrészes és a felső beömlős változatok. Az úszó gömbcsapokat akár 24 hüvelykes és 300-as minőségi osztályban is gyártják, de az úszó gömbcsapok tényleges alkalmazási tartománya általában sokkal szűkebb - a maximum körülbelül 12 hüvelyk.

Bár a gömbcsapokat elsősorban nyitó/záró vagy „elzáró” szelepként tervezték, néhány gömbcsap és V-csatlakozó hozzáadásagolyóscsapkialakításuk ideálissá teszi őket szabályozott alkalmazásokhoz.

Rugalmas ülés
VM SUM21 BALL karimás gömbcsap Karimás gömbcsap A kisebb úszó gömbcsapok számos különböző alkalmazásban használhatók, a háztartási csövektől a legigényesebb vegyszereket tartalmazó csövekig. Ezeknek a szelepeknek a legnépszerűbb szelepülék anyaga valamilyen hőre lágyuló műanyag, például PTFE. A teflon szelepülékek jól működnek, mert elég puhák ahhoz, hogy jól tömítsenek a polírozott fémgolyókon, de elég erősek ahhoz, hogy ne fújjanak ki a szelepből. Ezeknek a lágy szelepülékű szelepeknek a két fő problémája, hogy könnyen karcolódnak (és potenciálisan szivároghatnak), és a hőmérsékletük a hőre lágyuló szelepülék olvadáspontja alatt van - körülbelül 232 °C, a szelepülék anyagától függően.

Sok rugalmas szelepülékes úszó gömbcsap jellemzője, hogy tűz esetén, amely a fő szelepülék megolvadását okozza, megfelelően tömíthetők. Ezt tűzálló kialakításnak nevezik; egy szelepülék-zsebbel rendelkezik, amely nemcsak a rugalmas szelepüléket tartja a helyén, hanem egy fém szelepülék-felületet is biztosít, amely részleges tömítést biztosít, amikor az érintkezik a golyóval. Az American Petroleum Institute (API) 607 vagy 6FA tűzteszt szabványai szerint a szelepet tesztelik a tűzvédelmi kialakítás megerősítése érdekében.

Forgópántos kialakítás
VM SUM21 BALL API 6D forgócsapos golyóscsap API 6D forgócsapos golyóscsap Amikor nagyobb méretű és nyomású golyóscsapra van szükség, a forgócsapos típust alkalmazzák. A forgócsapos és az úszó típus közötti különbség az, hogy a forgócsapos golyót az alsó forgócsap (rövid összekötő rúd) és a felső rúd rögzíti a főtestben. Mivel a golyó nem tud „belebegni” a szelepülékbe a kényszerített zárás érdekében, a szelepüléknek a golyón kell lebegnie. A forgócsapos ülék kialakítása miatt az áramlási oldali nyomás stimulálja az üléket, és a gömbbe kényszeríti a tömítés érdekében. Mivel a golyó szilárdan rögzített a helyén, kivéve a 90°-os elfordulását, a rendkívüli folyadékerő és nyomás nem szorítja be a golyót a szelepülékbe. Ehelyett az erő csak az úszó üléken kívüli kis területre hat.

VM SUM21 GÖMB Végbeömlős kialakítás A végbeömlős kialakítású forgócsapos golyóscsap az úszó golyóscsap erős testvére, így nagy feladatokat is képes kezelni - nagy nyomást és nagy csőátmérőket. A forgócsapos golyóscsapok messze legnépszerűbb felhasználási területe a vízvezeték-szerelés.