DE2815575C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen automatischen Um­ schalter für eine Armatur zum Speisen eines Auslaufs bzw. einer Dusche, bei dem in einer Einlaßkammer ein aus zwei teleskopisch gegeneinander verschiebbaren Teilen bestehendes, ein Steuerorgan bildendes Absperrorgan eingesetzt ist und jeweils mit dem einen bzw. dem anderen von zwei gegenüberliegenden Sitzen zusammenwirkt, die Auslaufkammern zugeordnet sind, die ihrerseits am Aus­ lauf bzw. an der Dusche angeschlossen sind, Spannglieder das Absperrorgan in einer vorgeschobenen Stellung gegen den Sitz drücken, der zur Dusche führt, um das Wasser in ein Auslaufrohr zu leiten, das Absperrorgan durch ein von Hand zu betätigendes Teil gegen die Wirkung der Spann­ glieder in eine zurückgezogene Stellung gegen einen dem Auslauf zugeordneten Sitz bewegbar ist, um den Wasserfluß zur Dusche freizugeben, und das Absperrorgan durch den Wasserdruck des zufließenden Wassers in dieser zurückge­ zogenen Stellung gehalten ist und nach Unterbrechen der Wasserzufuhr durch die Spannglieder automatisch in seine vorgeschobene Stellung bewegbar ist, wobei zur Steuerung des Wasserflusses in einer zwischen der Einlaßkammer und einer Kompensationskammer angeordnete Nebenleitung vor­ gesehen ist.

Absperrventile mit den genannten Merkmalen sind bekannt. So beschreibt die DE-PS 8 14 978 ein solches Ventil mit einem axial in einer Einlaßkammer bewegbaren Absperr­ organ, das durch eine Ventilstange 8 in eine rückwärtige Stellung bewegbar ist und dabei den Strömungsmittelfluß freigibt. Das Absperrorgan wird durch den Strömungsmittel­ druck in Schließstellung gehalten. Ein aus zwei Teilen be­ stehendes Steuerventil ist in einer zwischen einer Aus­ laßkammer und einer Kompensationskammer angeordneten Nebenleitung eingesetzt, die der Kompensation der auf dem Absperrorgan lastenden Strömungsmitteldrücke durch Be­ tätigen des Steuermittels dient. Dieses bekannte Absperr­ ventil weist nur einen Sitz und einen Auslaß auf und das geöffnete Ventil wirkt nur in einer einzigen Richtung. Einen automatischen Umschalter beschreibt das DE-GM 74 39 011, der einen Puffer für nur eine Arbeitsrichtung aufweist, da in der anderen Arbeitsrichtung die Kammer sich mit Luft füllen kann, so daß von dieser Seite eine Unterstützung nicht erwartet werden kann. Eine Einrichtung, die die Betätigung in dem einen oder anderen Sinn erleichtern könnte, ist nicht vorgesehen.

Der Nachteil der bekannten Umschalter besteht vorwiegend darin, daß bei Handbetätigung eine zu große Kraft angewendet werden muß, insbesondere wenn der Umschalter in einer Misch­ batterie für eine Badewanne eingebaut und das von Hand zu betätigende Teil ein Druckknopf ist, der unmittelbar auf das Absperrorgan wirkt. Bei Benutzung der Dusche muß das Absperrorgan gegen die Spannung der Feder in der ent­ sprechenden zurückgezogenen Stellung bleiben, und zwar solange noch ein leichter Gegendruck in der Einlaßkammer herrscht, um zu verhindern, daß während eines nur schwachen Ausfließens aus der Dusche das Wasser ungewollt zum Aus­ lauf umgeleitet wird. Der Auslösedruck ist beispielsweise 0,2 kg/cm². Bei vollem Durchsatz der Dusche kann dieser Druck dagegen sehr viel größer sein, beispielsweise 6 bis 10 kg/cm ², der dann auf das Absperrorgan eine erhebliche Kraft ausübt, die überwunden werden muß, wenn es von Hand der Duschstellung in die Auslaufstellung bewegt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Umschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der in beide Richtungen leicht­ gängig schaltbar ist, wobei auch der Schließdruck gedämpft ist, und zwar auch dann, wenn in der Einlaßkammer ein höherer Druck herrscht.

Diese Aufgabe wird durch einen Umschalter der eingangs ge­ nannten Art dadurch gelöst, daß das innenliegende Teil der teleskopisch gegeneinander verschiebbaren Teile des Ab­ sperrorgans fest mit einem von Hand zu betätigenden Stößel verbunden ist, daß das innenliegende Teil umgebende zweite Teil des Absperrogans in Form eines Kolbens ausgebildet und in die im Absperrorgan hinter dem zweiten Teil liegende Kompensationskammer gesteckt ist, die ihrerseits über eine Leitung oder einen Spielraum zwischen dem Kolben und dem diesen umgebenden Gehäuseteil mit der Auslaßkammer ver­ bunden ist, die Querschnitte der durch die beiden mit den Teilen des Absperrorgans zusammenwirkenden Sitze begrenzten Öffnungen verschieden groß sind, wobei beim manuellen Um­ schalten das Absperrorgan aus seiner zurückgezogenen Dusch­ stellung in seine vorgeschobene Auslaufstellung aufgrund der Relativverschiebung seiner beiden Teile eine Öffnung des Steuerventils freigibt, die ausgehend von der Einlaß­ kammer den Durchfluß durch die Nebenleitung der Kompen­ sationskammer sicherstellt.

Bei einem Umschalter dieser Art erfolgt die Speisung mit Wasser unter Druck der Kompensationskammer durch zwei ver­ schiedene Wege, einerseits zwischen dem Kolbenmantel und dem Gehäuse und andererseits im Innenraum des Absperr­ organs. Die Sitze der beiden Mündungsöffnungen weisen verschiedene Mündungsöffnungen auf und eines der in bezug zueinander bewegbaren Teile des Absperrorgans arbeitet mit mindestens einem der Sitze zusammen. Ferner ist ein Teil des Absperrorgans mit dem Betätigungsglied kraftschlüssig verbunden. Bei der Gestaltung und An­ ordnung der verschiedenen Bauteile können deren Quer­ schnitte leicht so aufeinander abgestimmt werden, daß eine gewünschte leichte Bedienung und gleichzeitig eine Ge­ räuschminderung gewährleistet sind. Die zum Betätigen des Umschalters benötigte Kraft ist geringer als bei bekannten Umschaltern und ein plötzliches Schließen in der einen oder anderen Richtung ist ausgeschaltet.

Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen dargestell­ ter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine axiale Schnittansicht mit dem Absperrorgan in vorgeschobener, den Auslauf freigebender Stellung;

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, jedoch mit dem Ab­ sperrorgan in zurückgezogener, die Dusche freigeben­ der Stellung, wobei die gegeneinander axial verschobe­ nen Teile des Absperrorgans in der oberen Hälfte die geschlossene und in der unteren Hälfte die offene Stellung des Steuerventils veranschaulichen;

Fig. 3 eine vergrößerte Einzelansicht einer abgeänderten Aus­ führungsform; und

Fig. 4 eine axiale Schnittansicht einer zweiten Abänderung.

In einem Gehäuse 1, das in Fig. 1 und 2 teilweise dargestellt ist, sind eine Einlaßkammer 2 und zwei Auslaßkammern 3 und 4 vorgesehen, die in den Auslauf bzw. in die Dusche münden.

Ein zylindrischer Kopf 5 ist in das Gehäuse 1 eingeschraubt und durch Dichtungen 6 und 7 abgedichtet. Ein axial verschieb­ bares Absperrorgan 8 ist durch eine Schraube 9 an einem mit einem Druckknopf 12 versehenen Stößel 11 befestigt, der abge­ dichtet im Kopf 5 gleitet (Fig. 1).

Das Absperrorgan 8 besteht aus zwei Teilen 13 und 14, die in bezug zueinander axial verschiebbar sind. Das innere bzw. mittig Teil 13 ist am Stößel 11 angeschraubt und weist an seinem hinteren Ende einen geschlitzten Ring 15 und an seinem vorderen Ende einen Kopf 16 auf, der mit einem vorderen Ven­ til 17 versehen ist. Diesem Ventil 17 ist ein Sitz 18 zugeord­ net, der in die Auslaßkammer 4 mündet. Das zweite Teil 14 des Absperrorgans 8 weist die Form einer Manschette auf, die auf das Teil 13 aufgeschoben ist. Das vordere Ende dieses Teiles 14 ist als Ventil 19 ausgelegt, das mit einem in die Auslaß­ kammer 3 mündenden Sitz 21 zusammenwirkt. Das hintere Ende des Teiles 14 ist als Kolbenmantel 22 ausgebildet, der in eine durch die Bohrung im Kopf 5 gebildete Kompensationskammer 23 gesteckt ist.

Der Kopf 16 ist ferner mit einem hinteren Ventil 24 versehen, das mit einem an der Manschette des Teiles 14 vorgesehenen Sitz 25 zusammenwirkt. Dieser Sitz 25 bildet den Eingang einer Neben­ leitung 26, die zwischen der Einlaßkammer 2 und der Kompensa­ tionskammer 23 angeordnet ist. Die Nebenleitung 26 besteht aus Nuten 27, einer Kammer 28 und einem Schlitz 29 im Ring 15 (Fig. 2). Eine Feder 31 spannt die Manschette des Teiles 14 gegen den Kopf 16 in eine Stellung, in der das aus dem Ventil 24 und dem Sitz 25 bestehende Steuerventil P 1 normalerweise geschlossen ist. Auf diese Weise wird die Verbindung zwischen der Einlaßkammer 2 und der Kompensationskammer 23 unterbrochen.

Eine Feder 32 spannt das Absperrorgan 8 nach rechts (Fig. 1), das dadurch in seiner vorgeschobenen Stellung gehalten und gegen den zur Dusche führenden Sitz 18 gedrückt wird (Fig. 1). In dieser Stellung ist das Ventil 19 von dem Sitz 21 weggezo­ gen, so daß das Wasser in die Auslaßkammer 3 und den Auslauf fließen kann.

Der Druck baut sich dann durch eine Leitung 33 des Teiles 14 auch in der Kompensationskammer 23 auf und das Absperrorgan 8 wird in seiner vorgeschobenen Stellung ( Fig. 1) gehalten, und zwar durch die Wirkung der verschiedenen Federn sowie des hydraulischen Schubes, der aufgrund der Tatsache, daß der Durchmesser d 1 des Stößels 11 etwas kleiner ist als der Durchmesser d 2 des Sitzes 18 dann nach rechts gerichtet ist.

Wenn der Knopf 12 in Richtung des Pfeils F 1 (Fig. 1) leicht gezogen wird, kann das Absperrorgan 8 in die zurückgezogene Stellung gebracht werden, wie in der oberen Hälfte der Fig. 2 gezeigt ist. Der zum Auslauf führende Sitz 21 ist dann ge­ schlossen, während der zur Dusche führende Sitz 18 offen ist. Die auf den Knopf 12 ausgeübte Kraft ist selbst bei hohem Druck gering, und zwar wegen des kleinen Unterschieds zwischen den Durchmessern d 1 und d 2. Die Rückbewegung erfolgt allmählich, da sich die Puffer- bzw. Kompensationskammer 23 durch die Lei­ tung 33 mit kleinerem Querschnitt entleeren muß. Bei einer ab­ geänderten Ausführungsform kann die Leitung 33 durch einen Zwischenraum zwischen dem Kolben 22 und der Bohrung des Kopfes 5 ersetzt werden.

In der zurückgezogenen Stellung (Fig. 2) baut sich ein rela­ tiv hoher Druck über der gesamten vorderen Fläche des Absperr­ organs 8 auf, die dem Durchmesser d 3 des Sitzes 21 entspricht. Das Absperrorgan 8 bleibt, solange die Wasserzufuhr andauert, unter der Wirkung des Wasserdruckes in dieser zurückgezogenen Stellung und geht, sobald die Wasserzufuhr unterbrochen wird, unter der Wirkung der Feder 32 automatisch in seine vorgescho­ bene Stellung zurück (Fig. 1). Die Verschiebung erfolgt, wenn beispielsweise der Druck in der Einlaßkammer 2 auf 0,2 kg/cm² sinkt.

Das Absperrorgan 8 kann aus seiner zurückgezogenen Stellung (Fig. 2) auch von Hand in seine vorgeschobene Stellung (Fig. 2) be­ wegt werden, indem der Knopf 12 (Fig. 2) in Richtung des Pfeiles F 2 gedrückt wird.

Ein solcher Druck auf den Knopf 12 verschiebt das innere bzw. mittige Teil 13 des Absperrorgans 8 nach rechts, wie es in der unteren Hälfte der Fig. 2 gezeigt ist. Durch diese Bewe­ gung wird das Steuerventil P 1 geöffnet und Wasser kann durch die Nebenleitung 26 in die Kompensationskammer 23 fließen. Die auf den Knopf 12 ausgeübte Kraft ist gering, da der Durchmesser d 4 des Sitzes 25 klein ist. Sobald der Ring 15 an die Manschette des Teiles 14 anstößt, bewegt sich diese ebenfalls nach rechts (Fig. 2), ohne daß eine große Kraft erforderlich wäre, da sich in der Kompensationskammer 23 Druck aufgebaut hat.

Das augenblickliche Öffnen des Steuerventils ermöglicht daher, daß hinter dem Absperrorgan 8 ein hydraulischer Schub auftritt, der seine Vorwärtsbewegung erleichtert. Der Durchmesser d 5 des Kolbens entspricht in etwa dem Durchmesser d 3 des Sitzes 21, wo­ bei nahezu ein Gleichgewicht verwirklicht ist, gleichgültig was für ein Druck sich zunächst in der Einlaßkammer 2 aufbaut, so daß die auf den Knopf 12 aufzubringende Kraft sehr gering bleibt, auch dann, wenn der Speisedruck ansteigt, beispielsweise auf 10 kg/cm².

Bei der dargestellten Ausführungsform des Umschalters ist die Größe der Durchmesser d 3 und d 5 etwa gleich dem 1,5fachen der Durchmesser d 1 und d 2, so daß Oberflächen in einem Verhältnis von über 2 erhalten werden.

Durch die auf die Gegenwart von Wasser in der Einlaßkammer 2 zurück­ zuführende Dämpfung erfolgt die Verschiebung des Absperrorgans 8 allmählich und es tritt kein Geräusch bzw. Klappern auf.

Dank des Steuerventils P 1 wird beim manuellen Umschalten des Betätigungsgliedes bzw. Knopfes 12 das Absperrorgan 8 aus seiner zurückgezogenen Stellung (Fig. 2) in seine vorgeschobene Stellung (Fig. 1) mit nur geringer Kraftanstrengung und ohne Klappern bewegt, und zwar unabhängig von dem in der Einlaßkammer 2 herrschenden Druck.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist das Absperr­ organ 8 mit einem Kopf 36 versehen, der mit einem Gummiteil 37 armiert ist, dessen rechte Seite als Ventil ausgelegt ist, das mit dem zur Dusche führenden Sitz 18 zusammenwirkt. Die linke Seite des Gummiteils 37 dient als Steuerventil P 2, das dem Sitz 25 der Nebenleitung zugeordnet ist.

Die verschiedenen die Ventile bildenden Kegel können durch Gummiteile ersetzt werden, so beispielsweise durch Runddich­ tungen.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform besteht das Absperrorgan 40 aus einem inneren oder mittigen Teil 41 und einem äußeren Teil 42. Das äußere Teil 42 weist zwei Ventile 43 und 44 auf, wobei das erste Ventil 43 mit dem zur Dusche führenden Sitz 18 und das zweite Ventil 44 mit dem zum Auslauf führenden Sitz 21 zusammenwirkt.

Die Öffnung der Nebenleitung 26 wird durch ein Steuerventil P 3 gesteuert. Dieses Steuerventil besteht aus einem auf das innere Teil 41 aufgeschraubten Kegel 45, der mit einem am Eingang zur Nebenleitung 26 vorgesehenen Sitz 46 zusammenwirkt. Dieser Sitz 46 befindet sich im Inneren einer Kammer 47 des Teiles 42. Die Kammer 47 wird von der Einlaßkammer 2 über im Teil 42 vorgesehe­ nen Leitungen 48 gespeist.

Das Steuerventil P 3 spielt die gleiche Rolle wie das Steuer­ ventil P 1 des oben beschriebenen Umschalters. Es gestattet das Füllen der Kompensationskammer 23, wenn das Absperrorgan 40 durch Hineindrücken des Knopfes 12 nach rechts verschoben wird.

Claims (7)

1. Automatischer Umschalter für eine Armatur zum Speisen eines Auslaufs bzw. einer Dusche, bei dem in einer Einlaßkammer ein aus zwei teleskopisch gegeneinander verschiebbaren Teilen bestehendes, ein Steuerorgan bildendes Absperrorgan einge­ setzt ist und jeweils mit dem einen bzw. dem anderen von zwei gegenüberliegenden Sitzen zusammenwirkt, die Auslaufkammern zugeordnet sind, die ihrerseits am Auslauf bzw. an der Dusche angeschlossen sind, Spannglieder das Absperrorgan in einer vorgeschobenen Stellung gegen den Sitz drücken, der zur Dusche führt, um das Wasser in ein Auslaufrohr zu leiten, das Absperrorgan durch ein von Hand zu betätigendes Teil gegen die Wirkung der Spannglieder in eine zurückgezogene Stellung gegen einen dem Auslauf zugeordneten Sitz bewegbar ist, um den Wasserfluß zur Dusche freizugeben, und das Absperrorgan durch den Wasserdruck des zufließenden Wassers in dieser zurückgezogenen Stellung gehalten ist, und nach Unterbrechen der Wasserzufuhr durch die Spannglieder automatisch in seine vorgeschobene Stellung bewegbar ist, wobei zur Steuerung des Wasserflusses in einer zwischen der Einlaßkammer und einer Kompensationskammer angeordnete Nebenleitung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das innenliegende Teil (13) der teleskopisch gegeneinan­ der verschiebbaren Teile (13, 14) des Absperrorgans (8) fest mit einem von Hand zu betätigenden Stößel (11) verbunden ist, daß das innenliegende Teil (13) umgebende zweite Teil (14) des Absperrorgans (8) in Form eines Kolbens (22) ausgebildet und in die im Absperrorgan (8) hinter dem zweiten Teil (14) liegende Kompensationskammer (23) gesteckt ist, die ihrerseits über eine Leitung oder einen Spielraum zwischen dem Kolben (22) und dem diesen umgebenden Ge­ häuseteil mit der Auslaßkammer (3) verbunden ist, die Querschnitte (d 1/d 2 und d 3/d 5) der durch die beiden mit den Teilen (13, 14) des Absperrorgans (8) zusammenwirk­ kenden Sitze (18 und 21) begrenzten Öffnungen verschieden groß sind, wobei beim manuellen Umschalten das Absperr­ organ (8) aus seiner zurückgezogenen Duschstellung in seine vorgeschobene Auslaufstellung aufgrund der Relativver­ schiebung seiner beiden Teile (13, 14) eine Öffnung des Steuerventils freigibt, die ausgehend von der Einlaß­ kammer (2) den Durchfluß durch die Nebenleitung (26) der Kompensationskammer (23) sicherstellt.

2. Umschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ab­ sperrorgan (8) aus einem inneren oder mittigen Teil (13) und einem äußeren in Form einer Manschette ausgebildeten Teil (14) besteht, das in bezug auf das innere oder mittige Teil (13) axial verschiebbar ist, wobei das innere oder mittige Teil (13) ein vorderes Ventil (17) aufweist, das mit einem der Dusche zugeordneten Sitz (18) zusammenwirkt und das äußere Teil mit einem Ventil (19) versehen ist, das mit einem dem Auslauf zugeordneten, dem ersten Sitz (18) gegen­ überliegenden Sitz (21) zusammenwirkt.

3. Umschalter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ventil (17) des inneren oder mittigen Teiles (13) des Absperrorgans (8) aus einem Kopf (16) dieses Teiles besteht, der ein hinteres Ventil (24) aufweist, das mit einem Sitz (25) zusammenwirkt, der auf den äußeren Teil (14) des Ab­ sperrorgans (8) angeordnet ist und den Eingang der Neben­ leitung (26) begrenzt.

4. Umschalter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß einerseits die Durchmesser (d 3 und d 5) des Ventils (19) und des Kolbens (22) am äußeren Teil (14) des Absperrorgans (8) und andererseits die Durchmesser (d 1 und d 2) des Stößels (11) und des hinteren Ventils (17) im wesentlichen die gleichen Größenordnungen auf­ weisen.

5. Umschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser (d 3 und d 5) des Ventils (19) und des Kolbens (22) im wesentlichen etwa 2mal so groß sind wie die Durchmesser (d 1 und d 2) des Stößels 11 und des hinteren Ventils (17).

6. Umschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere oder mittige Teil (13) des Absperrorgans (8) einen Kopf (36) aufweist, der mit einem Gummiteil (37) armiert ist, das an seiner Vorderseite als ein mit dem zur Dusche führenden Sitz (18) zusammenwirkendes Ventil und an seiner Rückseite als ein mit dem den Eingang zur Nebenleitung (26) begrenzenden Sitz (25) zusammenwir­ kendes Ventil ausgelegt ist.

7. Umschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (40) aus einem inneren oder mittigen Teil (41) und einem äußeren Teil (42) besteht, das äußere Teil (42) zwei Ventile (43 und 44) aufweist, von denen eines mit dem zur Dusche führenden Sitz (18) und das andere mit dem zum Auslauf führenden Sitz (21) zusammen­ wirkt, das innere oder mittige Teil (41) mit einem ein Steuerventil (P 3) bildendes Ventil (45) versehen ist, das mit einem Sitz (46) zusammenwirkt, der am Eingang der Nebenleitung (26) in einer Kammer (47) angeordnet ist, die im äußeren Teil (42) des Absperrorgans (40) ausgespart ist und über im Teil (42) gebohrte Leitungen (48) mit der Einlaßkammer (2) verbunden ist.