DE2321072C2 - Hahn mit Im Gehäuse exzentrisch gelagertem Küken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hahn mit im Gehäuse exzentrisch gelagertem Küken.

Es sind Hähne bekannt, bei denen sich der Absperrkörper während des öffnungs- oder Schließvorgangs mit dem Gehäusesitz berührt und somit nur eine durch den Öffnungsquerschnitt des Absperrkörpers geführte Strömung besitzt, wie z. B. Küken- oder Kugelhähne mit vom Gehäuse eng umschlossenem Absperrkörper.

Außerdem sind Hähne bekannt, bei denen in Offen-Stellung das exzentrisch gelagerte Küken und der Gehäusesitz sich nicht berühren. Durch eine plötzliche Gehäusestufe nach dem Sitz erfolgt eine sprunghafte Querschnittsänderung, wobei das Küken in der Offenstellung und in Zwischenstellungen nicht symmetrisch umströmt wird. Bei anderen bekannten Hähnen mit exzentrisch gelagertem Küken ist die Strömung in der Offenstellung relativ gut geführt, ein am Küken befindlicher Reinigungsvorsprung bewirkt jedoch eine nicht symmetrische Umströmung des Kükens.

Weiter sind Hähne bekannt mit aus segmentartigen Rohrteilen zusammengesetztem Absperrkörper, der in Zwischenstellungen mit der Innenpartie des Gehäuses sprunghaft wechselnde Querschnitte begrenzt.

Nachteilig bei den vorgenannten Hähnen ist, daß kein systematisch gewählter Zusammenhang zwischen dem Querschnitt der Durchgangsbohrung im Küken und dem sich in Offenstellung ergebenden Querschnitt *ur Umströmung des Kükens besteht. Die Folgen davon sind schnell wechselnde Querschnitte, verbunden mit daraus resultierender Turbulenz, Druckwechsel und Kavitation.

Weiterhin ist nachteilig, daß in Offenstellung und in Zwischenstellungen des Kükens in öffnungs- oder Schließrichtung stark unterschiedliche hydraulische Momente auftreten, welche vom Antriebsmechanismus aufgenommen werden müssen. Diese Momente resultieren aus der veränderten Druckverteilung, je nach der Drosselstellung des Kükens. Außerdem tritt direkt nach der in der Zuströmung liegenden Eintrittskante eine starke Druckabsenkung auf, aus der ein hydraulisches Moment resultiert und die mit Kavitation verbunden sein kann. Die Kavitation erzeugt starke Vibrationen mit schnell wechselnden Momentwerten. Diese Partien des Kükens unterliegen somit einem hohen Verschleiß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hahn der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine starke Umströmung des Kükens aufrechterhalte: und das Küken symmetrisch zur Durchflußachse um strömt wird, wobei entlang der Umströmung keim Druckänderungen infolge sprunghafter Querschnitts Veränderungen auftretea

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß dii zwischen der Innenpartie des Gehäuses und de Außenform des Kükens in Offenstellung entstehende) freien Querschnitte symmetrisch zur Durchflußachse, ii Strömungsrichtung ohne sprunghafte Querschnittsver änderung und größer als 10% des Querschnitts de Nennweite ausgeführt sind Außerdem besitzt das Kü ken eine annähernd tonnenförmige Außenform, di< durch zwei maßgleiche, im gleichen Abstand von de Mittellinie angeordnete Kugelsegmentflächen begrenz

Wie Strömungsversuche gezeigt haben, treten durcl die gleichmäßige Umströmung des Kükens keim Druckwechsel und Turbulenzen mehr auf, wobei di< Spitzenmomente abgebaut und wesentlich verringer werden. Außerdem kann die Lagerung im Gehäuse enj an das Küken herangezogen werden und wird somii stabil. Die Rippen innerhalb des Kükens zur Aufnahmt des Rohres in der Durchflußbohrung werden verhält nismäßig kurz. Die freien Querschnitte zwischen Küker und der Innenpartie des Gehäuses sind verhältnismäßig groß, womit auch größere Fremdkörper durchgespült werden Die für die Offenstellung des Kükens beschrie berien Vorteile gelten auch für die Zwischenstellungen da die geringfügige Abweichung der Querschnittsbe dingungen, hervorgerufen durch den verhältnismäßig kleinen Exzenter, praktisch vernachlässigbar sind, se daß auch in Zwischenstellungen eine wesentliche Her absEtzung des Betätigungsmomentes und der Kavita tionserscheinungen erzielt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch den Hahn in Offenste!- lung,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 1-1 der F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie H-II der F i g. 1 jedoch in Schließlage des Kükens,

F i g. 4 eine Ansicht des tonnenförmigen Kükens,

F i g. 5 eine Draufsicht in Pfeilrichtung A nach F ig. 4.

Die Innenpartie des Gehäuses 1 hat die Form einei Kugel. Zum Einbau des tonnenförmigen Kükens 3 besitzt das Gehäuse 1 eine öffnung, in die das Gehäuseteil 2 eingesetzt ist Gehäuse 1 und Gehäuseteil 2 besitzen Anschlußflansche zum Anschluß an Rohrleitungen Das Küken 3 besitzt innen eine Durchgangsbohrung welche mit einem Rohr 5 ausgerüstet ist und den gleichen Querschnitt wie die Nennweite des Hahnes hat. Die Drehachse 6 des Kükens 3 ist exzentrisch zum Gehäuse 1 angeordnet. Nach F i g. 2 sind die Lagerzapfen 8 eng an das Küken 3 mit den Lageraugen 7 an die tonnenförmige Außenform 9 herangeführt. Die zwischen der Innenpartie des Gehäuses 1 und der Außenform 9 des Kükens 3 in der Offenstellung des Hahns entstehenden freien Querschnitte 10, 11 sind symmetrisch zur Durchflußachse und größer als 10% des Querschnitts der Nennweite. Die F i g. 3 zeigt das Küken 3 in seiner Schließlage. Durch die exzentrisch angeordnete Drehachse 6 ist das Küken 3 um den Exzenterhub in den Gehäusesitz 12 eingefahren und dichtet durch den elastischen Rundschnurring 13 ab. Nach F i g, 4 wird die tonnenförmige Außenform 9 des Kükens 3 durch zwei maßgleiche Kugelsegmentflächen 14

begrenzt, die beide im gleichen Abstand von der Mittellinie des Kükens 3 angeordnet sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hahn mit im Gehäuse exzentrisch gelagertem Küken, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der Innenpartie des Gehäuses (1) und der Außenform (9) des Kükens (3) in Offenstellung entstehenden freien Querschnitte (10,11) symmetrisch zur Durchflußachse, in Strömungsrichtung ohne sprunghafte Querschnittsveränderung und größer als 10% des Querschnitts der Nennweite ausgeführt sind.

2. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Küken (3) eine annähernd tonnenförmige Außenform (9) hat, die durch zwei maßgleiche, im gleichen Abstand von der Mittellinie angeordnete Kugelsegmentflächen (14) begrenzt wird.