DE2150088C3 - Hohlküken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hohlküken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I.

AusderUS-PS35 58 100 ist ein derartiges Hohlküken in Form eines rohrförmigen Körpers bekannt, dessen durch letzteren führender Durchflußweg durch sich am Kreisumfang um die Kükenwand erstreckende langgestreckte Schlitze begrenzt wird. Die Schlitze sind so konstruiert, daß sic beim Drehen des Kükens mit dem in einem Winkel angeordnete*} Durci-'lußweg zusammenwirken, um den effektiven Querschnittsbereich des Durchflußweges zu verändern, und twar je nach der Winkelstellung der geschlitzten Enden des Durchflusses in Bezug auf die Durchflußöffnungendes Hahngehäuses unter Aufrechterhaltung eines im wesentlichen gradlinigen oder direkten Durchflusses. In der vollen Offensicllung treten jedoch bei dieser Ausführungsform relativ hohe Druckverluste auf. weil das Fluid im Küken nicht richtig geführt ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hohlküken der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Druckverlustc in völlig geöffneter Stellung vermindert werden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs I gelöst.

Aus der US-PS 33 43 802 ist ein Hohlküken bekannt, bei dem die diametral gegenüberliegenden Durchflußöffnungen mit einem Rohr verbunden sind. Hierbei handelt es sich jedoch um einen Hahn mit senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufender Kükendrchachsc. Feinsteuerberciche der Schlitze sind nicht vorhanden.

Ausführungsbcispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. I eine teilweise geschnittene Ansicht des Hohlkükens in völlig geöffneter Stellung;

Fig. 2 eine Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Hohlkükens in teilweise geöffneter Stellung;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des in Fig. I gezeigten Hohlkükens;

F i g. 4 ein vertikaler Schnitt durch ein kugelförmiges Hohlküken gemäß einer anderen Ausführungsform in völlig geöffneter Stellung;

F i g. 5 eine Ansicht des Hohlkükens gemäß F i g. 4 in teilweise geöffneter Stellung und

Fig.6 eine perspektivische Ansicht des Hohlkükens von F i g. 5.

Im folgenden wird zuerst auf die Ausführungsform mit Böden gemäß Fig. 1—3 Bezug genommen, in der der Hahn ein Gehäuse 10 mit einer zylindrischen Bohrung besitzt, welche die Kükenaufnahmekammer bildet Die Enden des Gehäuses 10 sind mittels Deckel 12 und 12a geschlossen, welche am Gehäuse 10 abnehmbar befestigt sind. Die Kükenaufnahmek immer 11 dient zur Aufnahme eines Hohlkükens 13, welches aus einer rohrförmigen Kükenwand 14 mit axialer Bohrung 15 besteht, genau in die Wände der Bohrung der Kükenaufnahmekammer 11 eingepaßt und darin drehbar angeordnet ist, wobei die Wände einen Sitz für das Hohlküken bilden.

Die entgegengesetzten Enden der Kükenwand 14 sind durch abnehmbare Böden 16 und 17 geschlossen, deren Außendurchmesser genau mit dem äußeren der Kükenwand 14 übereinstimmen und die jeweils zylindrische Verlängerungen 18 und 19 von reduziertem Durchmesser mit Abmessungen besitzen, so daß sie in die Bohrung 15 der Kükenwand 14 mit genauem Gleitsitz passen, und an denen jeweils nach innen gewendete ringförmige Absätze 20 und 21 ausgebildet sind, an denen die angrenzenden Enden der Kükenwand 14 anliegen. Bei aufgesetzten Böden weist die Gesamtlänge des Hoblkükens 13 eine Abmessung auf, die ein genaues Einpassen zwischen den einander

so gegenüberliegenden Flächen der Deckel 12 und 12a gestattet.

Die Böden 16 und 17 sind mit sich jeweils entgegengesetzt erstreckenden zylindrischen Zapfen 22 und 23 gleichen Querschnitts versehen, die koaxial

Vi miteinander und mit der Längsachse der Kükenwand 14 verlaufen. Die Zapfen 22 und 23 sind in koaxialen Öffnungen 25 und 26 der entsprechenden Deckel 12 und 12a drehbar gelagert. Dichtungspackungen 27 und 27a sind jeweils in den Öffnungen 25 und 26 angebracht, um die jeweiligen Zapfen ringsum abzudichten.

Der eine Boden, /.. B. Boden i6 kann als Antricbsglied zum Drehen des Hohlkükens 13 verwendet und zu diesem Zweck mit einem oder mehreren Paßstiften 30 (Fig. 1 und 2) versehen werden, welche sich aus dem

Vi Absatz 20 an den Seiten der Verlängerung 18 erstrecken und in am angrenzenden Ende der Kükenwand 14 vorgesehenen entsprechenden Schlitzen 31 aufgenommen sind. Am äußeren Ende des Zapfens 22 sind Angriffsmöglichkeiten, wie /.. B. Schlüsselflächen 32, vorgesehen, damit ei;i übliches Werkzeug zum Drehen des Hohlkükens mit dem Zapfen in Eingriff bringbar ist.

Der Boden 17, dessen Konstruktion aber auch der des

Bodens 16 gleichen kann, ist in einer Form dargestellt, bei der der Zapfen 23 an dem Boden angeformt ist.

Dadurch, daß die Kükenwand 14 mit abnehmbaren Böden versehen ist. wird ein Austauschen der Kükenwand stark vereinfacht und verbilligt.

Im Hahngehäuse 10 sind fluchtende Durchflußkanälc 40 vorgesehen, welche sich in einem spitzen Winkel zur Längsachse des Hahngehäuses 10 erstrecken. Die Durchflußkanäle 40 schließen sich an koaxiale Ansehlußrohrstutzen41 an.

In dem Hohlküken 13 erstreckt sich ein rohrförmiger Kanal 42 mit axialer Bohrung 43 in spitzem Winkel in Bezug auf die Längsachse des Hohlkükens 13 durch die Bohrung 15, so daß sie mit der Achse des Durchflußweges durch den Hahn zusammenfällt, wenn das Hohlküken gemäß F i g. 1 in der geöffneten Stellung

steht. Die entgegengesetzten Enden des Kanals 42 sind an entgegengesetzten Punkten der Kükenwand an öffnungen 39 dichtend angeschlossen.

Ein Paar Feinsteuerschlitze 44, ausgehend von entgegengesetzten Kanalöffnungen, erstreckt sich längs des Umfangs der Kükenwand 14 in entgegengesetzten Richtungen. Die Feinsteuerschlitze 44 werden jeweils von Wänden 45 begrenzt, welche in Richtung ihrer hinteren Enden 46 konvergieren und in Richtung des Inneren der Kükenwand 14 geneigt sind, und zwar in solchen Winkeln, daß sie die Achse des Kanals 42 in einem spitzen Winkel schneiden, der dem Winkel zwischen der Achse der Durchflußkanäle durch den Hahn und der Achse der Kükenaufnahmekammer 11 entspricht Abgewickelt zrigt der Feinsteuerschlitz 44 eine langgestreckte, im wesentlichen dreieckige Form, wobei die Schlitzbasis von der Außenwand des nahen Endes des Kanals 42 und der Scheitelpunkt durch das hintere Ende 46 bestimmt wird. Im allgemeinen wird die Winkellänge des Feinsteuerschlitzes 44 größer als 90° :>u sein und zwischen ungefähr 180° und 270° liegen. Die ausgestreckte Länge des Feinsteuerschützes gestattet eine Drehung des Hohlkükens um einen Winke¹· vor. bis zu ungefähr 270° zwischen der vollkommen geschlossenen und vollkommen geöffneten Stellung, wodurch ein vergrößerter Veränderungsbereich der Öffnungsflächengröße vorgesehen ist, um den Durchfluß des fließenden Mediums durch den Hahn genau steuern zu können. Die nicht geschlitzten Bereiche der Kükenwand 14 zwischen den hinteren Enden 46 der Feinsteuerschiitze 44 und den entsprechenden Enden des Kanals 42 begrenzen Verschlußbereiche 47 (Fig.3), welche bei geschlossener Stellung des Hohlkükens auf die dazugehörigen Durchflußöffnungen 40 genau ausgerichtet werden können. Die Verschlußbereiche 47 können von J5 Dichtungsringen eingeschlossen sein, welche an der Oberfläche der Kükenwand 14 sitzen und eine solche Form aufweisen, daß sie um die Durchflußöffnungen 40 eine gegen fließende Medien dichte Dichtung bilden, wenn sich der Hahn in der geschlossenen Stellung befindet. Einp sich um den Kreisumfang erstreckende Dichtung 48 sitzt in einer sich um den Kreisumfang der Kükenwand 14 erstreckende Nut 19 in der Mitte der Kükenwand 14, um die Kükenaufnahmekammer 11 zwischen der Eingangs- und Ausgangsseite abzudichten.

Bei einem die oben beschriebene Konstruktion aufweisenden Hahn erfolgt bei völlig geöffneter Stellung der gesamte Durchfluß durch den Kanal 42. Da der Kanal 42 die gleiche Querschnittsfläche wie der von Zufluß- und Ausflußöffnung 40 begrenzte Durchflußweg durch den Hahn aufweist, prfolgt der Fluß des Mediums durch den Hahn mit einem minimalen Druckabfall. Bei jeder ande^ren Winkelstellung des Hohlkükens 13 zwischen voll geöffneter und voll geschlossener Stellung erfolgt ein Teil des Durchflusses des Mediums durch die von den Öffnungen M) (F i g. 2) freigegebenen Bereiche der Feinsteuerschlitze 44,

In den Fig.4 bis 6 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, bei der das Hohlküken kugelförmig gestaltet ist. Das kugelförmige Hahngehäuse 110 besteht aus zwei halbkugelförmigen Teilen HOa und ilOö, welche jeweils ringförmige Verbindungsflansche 110cund HOd tragen, die durch Befestigungselemente miteinander verbunden werden können. Das Hahngehäuse 110 umschließt eine kugelförmige Kükenaufnahmekammer 111. Koaxial genau aufeinander ausgerichtete Durchflußöffnungen 140 stehen an diametral entgegengesetzten Seiten des Hahngehäuses 110 mit der Kükenaufnahmekammer 111 in Verbindung und begrenzen einen Durchflußweg durch das Hahngehäuse.

Ein Hohlküken 113 mit einer Kükenwand 114 ist in der Kükenaufnahmekammer 111 drehbar gelagert und mit einem rohrförmigen Kanal 142 versehen, der eine sich diametral durch die Küken wand 114 erstreckende axiale Bohrung 143 besitzt, deren Enden sich in die Kükenwand öffnen und an diese dichtend angeschlossen sind. Die Querschnittsfläche des Kanals 142 entspricht der des von den Öffnungen 140 begi ,_-r<zten Durchflußweges. In der völlig geöffneten Stellunj, fluchten die Enden des Durchflußkanals genau mit den Durchflußöffnungen 140 und die Längsachse des Kanals 142 mit der des Durchflußweges durch das Hahngehäuse.

Ein Pi.ar dreieckiger Feinsteuerschlitze 144 erstreckt sich längs des Umfangs der Kükenwand entsprechend der vorher beschriebenen Ausführungsform. Die zwischen dem hinteren Ende 146 und dem zugehörigen Ende des Kanals 142 liegenden nichtgeschlitzten Bereiche der Kükenwand 114 begrenzen Verschlußbereiche 147 (Fig.6), welche bei der geschlossenen Stellung des Hohlkükens genau auf die dazugehörigen Durchflußöffnungen 140 ausgerichtet sind.

Die Kükenwand 114 ist mit sich in entgegengesetzten Richtungen erstreckenden koaxialen zylindrischen Zapfen 122 versehen, von denen der eine als Betätigungsschaft dienen kann, und die in koaxialen Öffnungen 116 an einander diametral gegenüberliegenden Punkten der Kükenwand 114 angebracht sind und sich einander diametral gegenüberliegenden Punkten am Hahngehäuse HO durch die koaxialen rohrförmigen Ansätze 112 erstrecken. Die zusammenfallenden Achsen der Zapfen 122 und der Ansätze 112 bilden die Kükendrehichse, die zugleich mit der Hauptachse der Kükemufnahmekammer 111 zusammenfällt und in spitzem Winkel zum Durchflußkanal angeordnet ist.

Wie in der erstbeschriebenen Ausführungsform verläuft der Gesamtdurchfluß in der völlig geöffneten Stellung durch den Kanal 142 (Fig.4) und in jeder anderen geöffneten Stellung teilweise durch den Kanal 142 und teilweise durch die Schlitze 144 (F i g. 5) und ist im wesentlichen gradlinig. In völlig geschlossener St."llui,g bedecken die Versclilußbereiche 147 die Durchflußöffnungen 140.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hohlküken mit diametral gegenüberliegenden Durchflußöffnungen in der Kükenwand für einen Hahn mit zum DurchfluQkanal spitzwinklig geneigter Kükendrehachse, das den Durchflußquerschnitt von dem in die Kükenaufnahmekammer des Hahngehäuses mündenden Ein- und Ausflußkanal in einer Stellung abdeckt, in einer anderen Stellung vollkommen freigibt und in Zwischenstellungen durch von ersten, den Durchfluß vollkommen freigebenden Bereichen der Durchflußöffnungen ausgehende, sich längs des Umfangs der Kükenwand erstreckende Feinsteuerschlitze teilweise freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Bereiche der Durchflußöffnungen in der Kükenwand durch einen rohrförmigen Kanal (42,142) miteinander verbunden sind.

2. Hohlküken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenlänge der Schlitze (44, 144) zwischen 90° und 270° liegt.