CH673514A5

CH673514A5 -

Info

Publication number: CH673514A5
Application number: CH3533/87A
Authority: CH
Inventors: Hermann Kress
Original assignee: Hansa Metallwerke Ag
Priority date: 1986-10-02
Filing date: 1987-09-14
Publication date: 1990-03-15
Also published as: SE8703690D0; FI83815B; SE464427B; AT393007B; FI83815C; ES2010521A6; IT1222782B; ATA233987A; FR2604767B1; FR2604767A1; SE8703690L; IT8722083A0; FI874318A7; DE3633483A1; FI874318A0; DE3633483C2

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Steuerscheibenventil, insbesondere für den Sanitärbereich, mit einem Gehäuse, mit einer ersten feststehenden Steuerscheibe, die mindestens eine Einlassöffnung s für die zu steuernde Flüssigkeit aufweist, mit einer zweiten Steuerscheibe, die gegenüber der ersten Steuerscheibe linear verschiebbar ist und mindestens eine Regelausnehmung aufweist, die mit der oder den Einlassöffnung(en) der feststehenden Steuerscheibe zusammenwirkt, mit einem Stellschaft, der durch io einen Schwenkzapfen verschwenkbar gelagert ist und an seinem inneren Ende einen Mitnahmekopf aufweist, der in eine Mitnahmeöffnung an der Oberseite der beweglichen Steuerscheibe eingreift.

Ein derartiges Steuerscheibenventil ist aus der DE-OS i5 15 50 060 bekannt. Hier sind die einander gegenüberliegenden, parallel zur Achse des Schwenkzapfens verlaufenden Flächen des Mitnahmekopfes ballig ausgeführt, damit sie bei der Schwenkbewegung des Stellschafts an den entsprechenden Flächen der Mitnahmeöffnung der beweglichen Steuerscheibe ab-2o rollen können. Diese Ausgestaltung hat zur Folge, dass zwischen dem Mitnahmekopf und der Mitnahmeöffnung nur eine linienhafte Berührung stattfindet, dass also die Kontaktfläche, über welche die zur Verschiebung und/oder Verdrehung der beweglichen Steuerscheibe erforderlichen Kräfte übertragen wer-25 den, ausserordentlich gering sind. Dies führt zu einem starken lokalen Verschleiss am Mitnahmekopf und/oder der Mitnahmeöffnung, die sich nach einer gewissen Betriebszeit des Ventils als unangenehmes Spiel äussert. Eine genaue Einstellung des Steuerscheibenventils ist dann erschwert.

3o Versuche, diesen Nachteil durch eine Vergrösserung der Abmessungen des Mitnahmekopfes und der Mitnahmeöffnung zu verkleinern, können naturnotwendig nur begrenzten Erfolg haben, da die Geometrie des Ventils hier enge Grenzen setzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steuerschei-35 benventil der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass die Übertragung der Kräfte vom Mitnahmekopf des Stellschafts auf die Mitnahmeöffnung der beweglichen Steuerscheibe immer über eine grosse Kontaktfläche erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass 40 der Mitnahmekopf des Stellschafts zwei ebene Flächen aufweist, die parallel zur Achse des Schwenkzapfens verlaufen und flächig an parallelen ebenen Flächen der Mitnahmeöffnung anliegen, wobei entweder die ebenen Flächen des Mitnahmekopfes oder die ebenen Flächen der Mitnahmeöffnung um eine Achse 45 verschwenkbar sind, die parallel zur Achse des Schwenkzapfens verläuft.

Bei der erfindungsgemässen Anordnung rollen also die zusammenwirkenden Flächen von Mitnahmekopf und Mitnahmeöffnung nicht mehr linienhaft aneinander ab. Vielmehr bleiben 5o sie flächig aneinander liegen, wobei eine Schwenkbewegung des Stellschafts ausschliesslich ein grösseres oder weniger grosses Eintauchen des Mitnahmekopfes in die Mitnahmeöffnung bewirkt. Die Verschwenkbarkeit von mindestens einem Paar der ebenen Flächen, die zwischen Mitnahmekopf und Mitnahme-55 Öffnung zusammenwirken, gibt den notwendigen Freiheitgrad, der bei einem verschwenkbaren Stellschaft und in einer Ebene linear verschobener beweglicher Steuerscheibe erforderlich ist.

Im einfachsten Falle ist der Stellschaft mit dem Mitnahmekopf scharnierartig verbunden. Hierfür stehen verschiedene Alternativen zur Verfügung:

Beispielsweise kann der Stellschaft an seinem inneren Ende eine Querbohrung aufweisen, von welcher ein zylindrischer Bereich des Mitnahmekopfes verdrehbar aufgenommen ist. In die-65 sem Falle ist diejenige Ausgestaltung besonders vorteilhaft, bei welcher der Mitnahmekopf zwei seitliche Ansätze besitzt, an denen jeweils zwei ebene Flächen ausgebildet sind und die jeweils in eine Mitnahmeöffnung an der Oberseite der beweglichen

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Steuerscheibe eingreifen. Die beiden Mitnahmeöffnungen sitzen dabei also beidseits des unteren Endes des Stellschafts.

Alternativ kann der Stellschaft durch eine flache Feder mit dem Mitnahmekopf verbunden sein. Wenn die Feder doppelt abgewinkelt ist, können deren Enden besonders gut einerseits im Stellschaft und andererseits im Mitnahmekopf verankert werden.

Die Feder kann in dem auf Biegung beanspruchten Bereich ein Fenster aufweisen. Hierdurch wird ihre Biegsamkeit erhöht.

Eine weitere scharnierartige Verbindung sieht so aus, dass der Mitnahmekopf ein am inneren Ende des Stellschafts befestigtes elastisches Kunststoffteil ist, welches eine als Scharnier wirkende, parallel zur Achse des Schwenkzapfens verlaufende Schmalseite aufweist. Hier gibt es also bei der Schwenkbewegung des Mitnahmekopfes keine aneinander gleitenden Flächen. Die Schmallstelle ersetzt die Feder des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels.

Bei der zuletzt genannten Ausgestaltung ist es von Vorteil, wenn der Mitnahmekopf im unteren Ende des Stellschafts formschlüssig und elastisch eingeschnappt ist.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die untere Kante des Stellschafts als konvexe Teilzylindermantelfläche geformt, die parallel zur Achse des Schwenkzapfens verläuft und in eine komplementäre konkave Teilzylindermantelfläche am Mitnahmekopf eingreift.

In entsprechender Weise sind selbstverständlich auch alle diejenigen Ausgestaltungen der Erfindung möglich, bei denen die der Mitnahmeverbindung dienenden Elemente von Mitnahmekopf und Mitnahmeöffnung ihren Platz getauscht haben. Ein Beispiel hierfür ist diejenige Ausführungsform, bei welcher die Mitnahmeöffnung in einem zylindrischen Teil ausgebildet ist, das in einer Bohrung des Mitnahmeteils verdrehbar einsitzt, die parallel zur Achse des Schwenkzapfens verläuft und sich seitlich zur Oberseite des Mitnahmeteils hin öffnet. Bei dieser Ausgestaltung können also die ebenen Flächen des Mitnahmekopfes starr mit dem Stellschaft verbunden sein. Der notwendige Freiheitsgrad ist hier bei den Flächen der Mitnahmeöffnung an der beweglichen Steuerscheibe gegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Steuerscheiben-Mischventil gemäss Linie I-I von Figur 2;

Fig. 2 einen Schnitt gemäss Linie II-II von Figur 1;

Fig. 3 bis 5 alternative Ausführungsformen einer scharnierartigen Verbindung zwischen Stellschaft und Mitnahmekopf und zwar in Teilfigur b als Schnitt gemäss der in der entsprechenden Teilfigur a gezeigten Linie;

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel mit verschwenkbarer Mitnahmeöffnung der beweglichen Steuerscheibe.

Das in den Figuren 1 und 2 gezeigte Steuerscheiben-Misch-ventil umfasst ein Gehäuse 1 mit fest eingesetztem Boden 2, auf dem eine feststehende erste Steuerscheibe 3 ruht. Boden 2 und feststehende Steuerscheibe 3 weisen fluchtende Einlassöffnungen 4 bzw. 5 für Kalt- und Warmwasser (nur eine in der Zeichnung erkennbar) sowie fluchtende Auslassöffnungen 6 bzw. 7 für austretendes Mischwasser auf (vgl. Fig. 2). In die Öffnungen 4, 6 des Bodens 2 sind Dichtungen 8, 9 eingesetzt, welche für eine korrekte Überleitung des Wassers zwischen den Öffnungen 5, 7 der feststehenden Steuerscheibe 3 und der Anschlussfläche eines nicht dargestellten, äusseren Armaturengehäuses sorgt, in welchem das Steuerscheiben-Mischventil montiert wird.

Auf der Oberseite der feststehenden Steuerscheibe 3 ist eine zweite Steuerscheibe linear verschiebbar und um die Gehäuseachse verdrehbar, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist. Sie ist aus einer unteren Keramikscheibe 11 und einem oberen, aus Kunststoff bestehenden Mitnahmeteil 12 zusammengesetzt. Keramikscheibe 11 und Mitnahmeteil 12 begrenzen gemeinsam einen als Regelausnehmung dienenden Umlenkkanal 13, über welchen je nach der Relativstellung der beiden Steuerscheiben 3, 10 Wasser von den Einlassöffnungen 5 zur Auslassöffnung 7 der feststehenden Steuerscheibe 3 fliessen 5 kann.

Die Oberseite des Mitnahmeteils 12 liegt an der Unterseite eines Führungsteils 14 an, dessen zylindrischer Hals 15 durch eine Öffnung in der Oberseite des Gehäuses 1 ragt. Das gesamte Führungsteil 14 ist um die Gehäuseachse verdrehbar.

io Ein Stellschaft 16 durchsetzt eine axiale Ausnehmung 17 des Führungsteils 14 und ist in dieser mittels eines Schwenkzapfens 18 gelagert. Die Anordnung ist also so, dass der Stellschaft 12 mit dem Führungsteil 14 um die Gehäuseachse verdrehbar und ausserdem um die Achse des Schwenkzapfens 18 verschwenkbar 15 ist.

Die Umsetzung der Bewegungsarten des Stellschafts 12 in eine Dreh- und eine Linearbewegung der beweglichen Steuerscheibe 10 geschieht durch eine Mitnahmeverbindung, die nachfolgend näher erläutert wird.

20 Das untere Ende des Stellschafts 12 wird von einer Querbohrung 19 durchsetzt, deren Achse parallel zur Achse des Schwenkzapfens 18 verläuft. In der Querbohrung 19 ist ein zylindrischer Mittelbereich 21 eines Mitnahmekopfes 20 verdrehbar eingesetzt. Zwei seitliche Ansätze 22 des Mitnahmekopfes 25 sind jeweils mit gegenüberliegenden, ebenen Flächen 23 versehen. Sie greifen in zwei Mitnahmeöffnungen 24 ein, die zwischen vier Vorsprüngen 25 an der Oberseite des Mitnahmeteils 12 gebildet werden. Die vier Vorsprünge 25 liegen paarweise beidseits des Stellschafts 12. Auch die Mitnahmeöffnungen 24 30 sind mit jeweils zwei ebenen Flächen 26 versehen, die parallel zur Achse des Schwenkzapfens 18 verlaufen und an denen die ebenen Flächen 23 des Mitnahmekopfes 20 eng anliegen. Der in Figur 2 gezeigte Spalt zwischen den ebenen Flächen 23 des Mitnahmekopfes 20 und den ebenen Flächen 26 der Mitnahmeöff-35 nungen 24 ist zu Erläuterungszwecken übertrieben dargestellt.

Wird nun der Stellschaft 16 um die Achse des Schwenkzapfens 18 verschwenkt, so bewirkt dies eine Linearverschiebung der beweglichen Steuerscheibe 10 aufgrund der Mitnahmeverbindung zwischen dem Mitnahmekopf 20 und den entsprechen-40 den Mitnahmeöffnungen 24. Dabei verdreht sich der Mitnahmekopf 20 innerhalb der Querbohrung 19 des Stellschafts 16, so dass die ebenen Flächen 23 des Mitnahmekopfes 20 und die ebenen Flächen 26 der Mitnahmeöffnungen 24 in allen Positionen parallel und in enger, gegenseitiger Anlage bleiben. 45 In den Figuren 3 bis 5 sind alternative scharnierartige Verbindungen zwischen einem Stellschaft 116, 216 bzw. 316 und einem Mitnahmekopf 120, 220 bzw. 320 dargestellt. In allen Fällen ist der Mitnahmekopf mit zwei gegenüberliegenden ebenen Flächen 123, 223 bzw. 323 versehen, die parallel zur Achse so des Schwenkzapfens verlaufen, an welchem der entsprechende Stellschaft 116, 216 bzw. 316 gelagert ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 erfolgt die Verbindung zwischen Stellschaft 116 und Mitnahmekopf 120 durch eine doppelt abgewinkelte Feder 130, deren Enden im Stellschaft 55 116 bzw. im Mitnahmekopf 120 verankert sind. Die Feder 130 ist in dem parallel zur Achse des Stellschafts 116 verlaufenden Bereich mit einem Fenster 131 versehen, welches die Biegsamkeit erhöht. Als Material für die Feder kommen Stahl oder Kunststoff in Frage.

60 Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Mitnahmekopf 220 aus elastischem Kunststoff. Er ist formschlüssig auf das untere Ende des Stellschafts 216 aufgeschnappt. Eine Schmalstelle 232, die oberhalb der Flächen 223 parallel zu diesen verläuft, dient als elastisches Scharnier. 65 Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die untere, parallel zur Achse des Schwenkzapfens verlaufende Kante des Stellschafts 316 als konvexe Teilzylindermantelfläche 333 ausgebildet. Der Mitnahmekopf 320 weist eine komplemen

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täre konkave Teilzylindermantelfläche 334 auf und ist mit dieser über die Teilzylindermantelfläche 333 des Stellschafts 316 entweder von der Seite her geschoben oder elastisch eingerastet.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 bis 5 waren die ebenen Flächen am Mitnahmekopf des Stellschafts um eine Achse parallel zur Achse des Schwenkzapfens verschwenkbar. Die ebenen Flächen der Mit-nahmeöffnung(en) dagegen waren starr. Selbstverständlich ist auch eine reziproke Anordnung denkbar.

Ein Beispiel hierfür ist in Figur 6 dargestellt. Hier ist der Mitnahmekopf 420 starr und einstückig mit dem Stellschaft 416 verbunden und besitzt die Form einer Verjüngung mit den beiden parallelen, ebenen Flächen 423. Die Mitnahmeöffnung 424 mit ihren ebenen Flächen 426 befindet sich in einem zylindrischen Teil 440. Dies ist in einer Bohrung 441 des Mitnahmeteils

412 verdrehbar, welche parallel zur Achse des Schwenkzapfens verläuft und sich seitlich nach oben öffnet, so dass der Mitnahmekopf 420 des Stellschafts 412 von oben her in die Mitnahmeöffnung 424 eingeführt werden kann.

s Die oben erläuterten Ausführungsbeispiele betrafen Mischventile, bei denen die bewegliche Steuerscheibe eine kombinierte lineare und rotatorische Bewegung ausführt. Dieselben Konstruktionsprinzipien lassen sich jedoch auch bei solchen Ventilen einsetzen, bei denen die bewegliche Steuerscheibe eine rein io lineare Bewegung erfährt, der Stellschaft also nur verschwenkbar, dagegen nicht zusätzlich um die Gehäuseachse verdrehbar ist, oder auch bei solchen Ventilen, bei denen die bewegliche Steuerscheibe eine reine Drehung durchführt, der Stellschaft also nur um die Gehäuseachse drehbar, dagegen nicht zusätzlich 15 um eine zur Gehäuseachse senkrechte Achse verschwenkbar ist.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Steuerscheibenventil, insbesondere für den Sanitärbereich, mit einem Gehäuse, mit einer ersten feststehenden Steuerscheibe, die mindestens eine Einlassöffnimg für die zu steuernde Flüssigkeit aufweist, mit einer zweiten Steuerscheibe, die gegenüber der ersten Steuerscheibe linear verschiebbar ist und mindestens eine Regelausnehmung aufweist, die mit der oder den Einlassöffnung(en) der feststehenden Steuerscheibe zusammenwirkt, mit einem Stellschaft, der durch einen Schwenkzapfen verschwenkbar gelagert ist und an seinem inneren Ende einen Mitnahmekopf aufweist, der in eine Mitnahmeöffnung an der Oberseite der beweglichen Steuerscheibe eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnahmekopf (20; 120; 220; 320; 420) des Stellschafts (16; 116; 216; 316; 416) zwei ebene Flächen (23; 123; 223; 323; 423) aufweist, die parallel zur Achse des Schwenkzapfens (18) verlaufen und flächig an parallelen ebenen Flächen (26; 126; 226; 326; 426) der Mitnahmeöffnung (24; 124; 224; 324; 424) anliegen, wobei entweder die ebenen Flächen (23; 123; 223; 323; 423) des Mitnahmekopfes (20; 120; 220; 320; 420) oder die ebenen Flächen (26; 126; 226; 326; 426) der Mitnahmeöffnung (24; 124; 224; 324; 424) um eine Achse verschwenkbar sind, die parallel zur Achse des Schwenkzapfens (18) verläuft.

2. Steuerscheibenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellschaft (16; 116; 216; 316) mit dem Mitnahmekopf (20; 120; 220; 320) scharnierartig verbunden ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Steuerscheibenventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellschaft (16) an seinem inneren Ende eine Querbohrung (19) aufweist, von welcher ein zylindrischer Bereich (21) des Mitnahmekopfes (20) verdrehbar aufgenommen ist.

4. Steuerscheibenventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnahmekopf (20) zwei seitliche Ansätze (22) besitzt, an denen jeweils zwei ebene Flächen (23) ausgebildet sind und die jeweils in eine Mitnahmeöffnung (24) an der Oberseite der beweglichen Steuerscheibe (10) eingreifen.

5. Steuerscheibenventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellschaft (116) durch eine flache Feder (130) mit dem Mitnahmekopf (120) verbunden ist.

6. Steuerscheibenventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (130) doppelt abgewinkelt ist.

7. Steuerscheibenventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (130) in dem auf Biegung beanspruchten Bereich ein Fenster (131) aufweist.

8. Steuerscheibenventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnahmekopf (220) ein am inneren Ende des Stellschafts (216) befestigtes elastisches Kunststoffteil ist, welches eine als Scharnier wirkende, parallel zur Achse des Schwenkzapfens (18) verlaufende Schmalstelle (232) aufweist.

9. Steuerscheibenventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnahmekopf (220) im unteren Ende des Stellschafts (216) formschlüssig und elastisch eingeschnappt ist.

10. Steuerscheibenventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Kante des Stellschafts (316) als konvexe Teilzylindermantelfläche (333) geformt ist, die parallel zur Achse des Schwenkzapfens (18) verläuft und in eine komplementäre konkave Teilzylindermantelfläche (334) am Mitnahmekopf (320) eingreift.

11. Steuerscheibenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmeöffnung (424) in einem zylindrischen Teil (440) ausgebildet ist, das in einer Bohrung (441) des Mitnahmeteils (412) verdrehbar einsitzt, die parallel zur Achse des Schwenkzapfens (18) verläuft und sich seitlich zur Oberseite des Mitnahmeteils (412) hin öffnet.