Ich habe mich für die Optimierung eines Absperrhahns entschieden, da der Lastfall äußerst interessant ist:
Von einem außen gelegenen Kreis muss eine Torsion in eine mittig liegende Achse eingeleitet werden.
Bei der Gestaltung sind zwei Hauptpunkte von Bedeutung:
1. Eine gute Griffmöglichkeit am Rand, je nach Dimensionierung für Finger oder die ganze Hand.
2. Der Punkt der Krafteinleitung in die Achse, da der Absperrhahn ein einzelnes Element ist, das auf die Achse gesteckt wird.
Handelsüblich sind die meisten Absperrhähne heutzutage als Spritzguss aus Kunststoff ausgeführt, es gibt aber auch noch Modelle aus gepresstem Blech. Die Befestigung auf der Achse erfolgt immer mit einem quadratischen Querschnitt, der gegen Verdrehung sicher und einer Schraube, die den Absperrhahn auf dem Ende der Achse fixiert.
Bei den Berechnungen in 2D ergaben sich beim Anlegen von Torsionskräften je nach Anzahl der „Zacken“ der Struktur verschiedene Ergebnisse. Einige sehr regelmäßig, andere mit klaren Richtungen.
Für meinen Entwurf habe ich mich für eine rotationssymmetrische Form entschieden, da diese das Drehen am Absperrhahn besser visualisiert.
Im Moment arbeite ich an der Konstruktion verschiedener Formen und Varianten im CAD.
Eine Variante mit sechs Ecken wurde bereits heute gedruckt. Sie liegt sehr gut in der Hand.
Kritisch zeigt sich hier bereits die Kombination der neuen und optimierten Form mit dem quadratischen Stecksystem.
