DE2321072C2 - Hahn mit Im Gehäuse exzentrisch gelagertem Küken - Google Patents
Hahn mit Im Gehäuse exzentrisch gelagertem KükenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
- F16K5/08—Details
- F16K5/14—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
- F16K5/20—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces
- F16K5/204—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces with the plugs or parts of the plugs mechanically pressing the seals against the housing
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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)
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.
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