CH644193A5 - Control cartridge for a valve - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerpatrone für ein Ventil, insbesondere ein Sanitärventil, mit einem Gehäuse, in dem 55 sich eine feststehende und eine an dieser anliegende und gegenüber dieser bewegbare Steuerscheibe befindet; mit einem Boden, der mindestens eine Zulauföffnung besitzt; mit einer zwischen Boden und der feststehenden Steuerscheibe angebrachten ersten Dichtung aus elastomerem Material und einer so an der Aussenseite des Bodens angeordneten zweiten Dichtung aus elastomerem Material.

Bei bekannten derartigen Steuerpatronen wird der Tatsache zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt, dass die zwischen der feststehenden Steuerscheibe und dem Boden angebrachte 65 erste Dichtung den Anpressdruck zwischen den beiden Steuerscheiben weitgehend bestimmt. Die Grösse dieses Anpressdruckes bestimmt die Leichtgängigkeit des Ventils im Verlaufe der Jahre und selbstverständlich auch dessen Dichtigkeit. Aufgrund von, Fertigungstoleranzen innerhalb des Gehäuses und an den Steuerscheiben kann die Verformung dieser Dichtung sehr unterschiedlich ausfallen, was zwar nicht auf deren Dichtwirkung, wohl aber auf den Anpressdruck der beiden Steuerscheiben einen negativen Einfluss haben kann.

Es sind auch Steuerpatronen bekannt, die sich von den oben geschilderten dadurch unterscheiden, dass nur eine einzige Dichtung verwendet wird, die durch den Boden hindurchreicht. Diese Dichtung stützt sich dann einerseits an der feststehenden Steuerscheibe, andererseits an einer Dichtfläche des Armaturengehäuses ab, in welches die Steuerpatrone eingebaut wird. Bei dieser Bauweise sind die Schwierigkeiten, den richtigen Anpressdruck der Steuerscheiben zu erzielen, eher noch höher: Wenn nicht besondere Massnahmen getroffen werden, addieren sich die Toleranzen sowohl der Steuerpatrone als auch des Armaturengehäuses an der Dichtung. Da hier der Boden des Gehäuses direkt auf eine Fläche des Armaturengehäuses geschraubt wird, kann es bei unsachge-mässem Anziehen der Schrauben zu Verspannungen des Gehäuses kommen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuerpatrone der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die Pressung der zwischen der feststehenden Steuerscheibe und dem Boden liegenden Dichtung nach werksseitiger Justierung reproduzierbar erhalten bleibt, auch wenn der Boden wieder abgenommen werden sollte.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Boden unter Kraftaufwand axial auf das Gehäuse aufpressbar ist und das Gehäuse und der Boden bzw. das Gehäuse oder der Boden an dem dem jeweils anderen Teil zugewandten Rand mehrere über den Umfang verteilte Abstütznocken besitzt, die beim gegenseitigen Verpressen von Boden und Gehäuse plastisch verformbar sind.

Werksseitig wird diese Steuerpatrone so vormontiert, dass die Abstütznocken beim Aufpressen des Bodens auf das Gehäuse so weit verformt werden, bis ein bestimmter Abstand zwischen der Unterseite der feststehenden Steuerscheibe und der Oberseite des Bodens, damit eine bestimmte Pressung der dort eingespannten Dichtung, erzielt ist. Die plastisch verformten Abstütznocken bilden nun Anschläge, mit denen die richtige Bodenstellung immer wieder auffindbar ist.

Vorteilhafterweise sind die Abstütznocken mit dem Gehäuse einstückig. Zur Aufpressung des Bodens auf das Gehäuse können an dem dem Boden zugewandten Rand des Gehäuses Zapfen vorgesehen sein, die mit entsprechend dimensionierten Ausnehmungen im Boden zusammenwirken. Die Zapfen und die Ausnehmungen sind dann dimensionsmässig so aufeinander abgestimmt, dass die hierdurch bewirkte Haltekraft H kleiner als die Verformungskraft P der Abstütznokken ist.

Vorteilhafterweise besitzt die an der Aussenseite des Bodens angebrachte Dichtung eine Verformungskraft V, die grösser als die zwischen Boden und Gehäuse wirkende Haltekraft der Aufpressung, jedoch kleiner als die Verformungskraft P der Abstütznocken ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass beim Einbau der Steuerpatrone in das Armaturengehäuse der Boden zuverlässig in Anlage an die Abstütznokken des Gehäuses gebracht sind.

Es können auch am Aussenumfang der Aussenfläche des Bodens Abstütznocken vorgesehen sein, deren Verformungskraft P' gleich oder grösser als die Haltekraft H zwischen Gehäuse und Boden, aber kleiner als die Verformungskraft P der Abstütznocken ist. Auf diese Weise wird vermieden, dass die Steuerpatrone im Armaturengehäuse auf der äusseren Dichtung verkippen kann, wodurch diese gewalkt würde.

Auch die Abstütznocken des Bodens sind vorteilhafterweise mit diesem einstückig. Sie können von einem nutenarti-

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gen Freischnitt umgeben sein. Dieser Freischnitt schafft Platz in die Ausnehmungen 11 ein, bis der Boden 2 in Anlage an die zur Auswanderung des Materials bei der plastischen Ver- Abstütznocken 7 gelangt. Die Kraft wird nun erhöht; unter formung. plastischer Verformung der Abstütznocken 7 nähert sich der

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend Boden 2 weiter dem freien Rand des Gehäuses 3. Dabei wird anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen 5 laufend der Abstand zwischen der Unterfläche der Fest-

Figur 1 : einen Teilschnitt durch den unteren Bereich der scheibe 4 und der gegenüberliegenden Oberfläche des Bodens Steuerpatrone vor (linke Hälfte der Figur) und nach (rechte 2 überwacht. Wenn dieser Abstand einen vorgegebenen Wert Hälfte der Figur) dem Anbau des Bodens; a erreicht hat, wird das Einpressen der Gehäusezapfen 10 in

Figur 2: die Art der Verzapfung von Gehäuse und Boden den Boden 2 und die weitere Verformung der Abstütznocken in grösserem Massstab; 10 7 beendet (vergi, rechte Hälfte der Figur 1). Der Boden 2

Figur 3: einen Teilschnitt durch den Boden der Steuerpa- bleibt aufgrund der Haltekraft H der Zapfen 10 in den Aus-trone mit angeformtem Abstütznocken in grösserem Mass- nehmungen 11 und auch dann mit dem Gehäuse 3 verbunden, stab. wenn die äussere Anpresskraft weggenommen wird. Beson-

In der linken Hälfte der Figur 1 ist im Teilschnitt die Steu- dere Schweissvorgänge zur Fixierung der Lage sind nicht er-erpatrone 1 vor dem Zusammenbau gezeigt. Die Steuerpa- 15 forderlich.

trone 1 umfasst ein zylindrisches Gehäuse 3, das in bekannter Der Wert a ist so gewählt, dass bei der verwendeten Dich-Weise eine feststehende Steuerscheibe 4, beispielsweise eine tung 8 sich eine solche Verformung und damit ein solcher An-Keramikscheibe, Festscheibe genannt, und eine hiergegen be- pressdruck auf die Festscheibe 4 ergibt, dass erfahrungsge-wegliche Steuerscheibe 45, Regelscheibe genannt, enthält. Die mäss eine perfekte Funktion des Ventils auch in Langzeitbe-Regelscheibe 5 ist mit einem Kunststoff-Mitnahmeteil 6 ver- 20 trieb gewährleistet ist.

bunden, an dem die Bewegungsmechanik (nicht dargestellt) Die beschriebene Anordnung hat den besonderen Vorteil,

ansetzt. Die Regelöffnungen in den Steuerscheiben sind der dass nach der Einjustierung des Abstandes a der Boden auch Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Ihre Anordnung wieder abgenommen werden kann, beispielsweise um den In-und Ausbildung unterscheidet sich je nachdem, ob ein reines nenraum der Patrone zu reinigen oder Teile dort auszutau-Absperrventil oder ein Mischventil gebaut werden soll. Im er- 25 sehen. Der Boden 2 kann hierzu leicht mit einem Werkzeug sten Falle führt die Regelscheibe im allgemeinen eine reine abgezogen werden, das in den verbleibenden Spalt zwischen Drehbewegung, im zweiten Falle eine kombinierte Dreh- und dem Boden 2 und dem unteren Rand des Gehäuses 3 einge-Translationsbewegung aus. führt wird. Beim Wiederaufsetzen des Bodens 2 wird mit einer

Am unteren Rand des Gehäuses 3 sind, über dem Umfang Kraft gedrückt, welche die Verformungskraft P der Abstützverteilt, mehrere Abstandsnocken 7 angeordnet. Sie sind so 30 nocken 7 nicht übersteigt. Die bereits verformten Abstützdimensioniert, dass sie sich unter Anwendung einer Mindest- nocken 7 wirken so als Anschlag, mit dem die (werksseitig) kraft P plastisch verformen lassen. Vorteilhafterweise sind sie bereits vorgenommene Justierung leicht wieder gefunden wer-direkt an das Gehäuse 3 angespritzt. den kann. Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Anordnung

In die Oberseite sowie die Unterseite des Bodens 2 sind ist der, dass aufgrund der Abstütznocken 7 das Gehäuse 3 bei Nuten eingearbeitet, welche Dichtungen 8,9 aufnehmen. 35 der Betätigung des Ventils nicht relativ zum Boden 2 verkip-Diese Dichtungen 8,9 sind voneinander getrennt und umge- pen kann. Eine Walkung der Dichtung 8, die deren Lebensben jeweils die Durchtrittsöffnungen (nicht dargestellt) im dauer verringern könnte, scheidet somit aus.

Boden 2, so dass kein Wasser seitlich entweichen oder von ei- Wenn der Boden 2 leicht abnehmbar, die Haltekraft H der ner Durchtrittsöffnung zur anderen gelangen kann. Zapfen 10 in den Ausnehmungen 11 also nicht sehr gross sein

Am unteren Rand des Gehäuses 3 sind ferner ein oder 40 soll, kann es insbesondere unter dem Einfluss der Dichtung 8 mehrere vorspringende Zapfen 10 angeformt. Hierzu komple- vorkommen, dass sich der Boden 2 nach der Justierung weiter mentäre Ausnehmungen 11 befinden sich im Boden 2 (vergi. als um den Abstand a von der Festscheibe 4 entfernt. Dies ist Figur 2). Zapfen 10 und Ausnehmungen 11 sind so dimensio- unschädlich; es muss nur Sorge dafür getragen werden, dass niert, dass sie nur unter Kraftaufwand ineinander drückbar der Boden 2 beim Einbau in das Armaturengehäuse 12 wieder sind. Die hierzu erforderliche Kraft H ist aber geringer als die 45 an die Abstütznocken 7 des Gehäuses 3 angepresst wird oben erwähnte Kraft P, bei der sich die Abstütznocken 7 pia- Diese Anpressung kann einfach über die untere Dichtung stisch verformen. 9 im Boden 2 geschehen, die sich beim Einbau in das Armatu-

Die in der Figur 1 obere Dichtung 8 hat eine zusätzliche rengehäuse 12 (vergi, rechte Hälfte der Figur 1) an einer dorti-Funktion: Bei an das Gehäuse 3 angebautem Boden 2 be- gen Fläche abstützt, gegen die sie gleichzeitig Dichtungsfunk-stimmt sie durch den Grad ihrer Verformung den Druck, mit so tion ausübt. Die Verformungskraft V dieser Dichtung 9, mit dem die Festscheibe 4 an die Regelscheibe 5 angepresst wird. der also beim Einbau der Patrone 1 in das Armaturengehäuse Die Grösse dieses Anpressdruckes muss mit grösster Sorgfalt 12 der Boden 2 nach oben gedrückt wird, muss gleich oder eingestellt werden, da er für die Funktion des Ventils entschei- grösser sein als die Haltekraft H der Zapfen 10 in den Aus-dend ist: Ist der Anpressdruck zu gering, so bleibt das Ventil nehmungen 11, aber kleiner als die Verformungskraft P der möglicherweise nicht dicht. Bei zu hoher Anpressdruck wird 55 Abstütznocken 7. Dann wird der Boden 2 zuverlässig an die die Regelscheibe 5 im Laufe der Zeit schwergängig, insbeson- Abstütznocken 7 angelegt und genau die richtige Pressung der dere dann, wenn das zunächst werksseitig auf die Berührungs- Dichtung 8 erreicht.

flächen der Scheiben 4,5 aufgebrachte Fett angeschwemmt Wird, wie beschrieben, der Boden 2 allein durch die Wir ist. kung der unteren Dichtung 9 nach oben gedrückt, so ist eine

Der Boden 3 muss daher bei der Montage bis auf einen ge- 60 Walkarbeit an der Dichtung 9 möglich, da sich die Patrone 1 nau definierten Abstand a an die untere Fläche der Fest- bei der Betätigung innerhalb des Armaturengehäuses 12 ver-

scheibe herangebracht und dort fixiert werden. kippen kann. Aus diesem Grunde wird der Boden 2 vorzugs-

Dies geschieht bei der beschriebenen Steuerpatrone auf weise ebenfalls am Aussenumfang seiner unteren Fläche mit folgende Weise: weiteren verformbaren Abstütznocken 13 versehen (vergi. Fi-

Der Boden 2 wird relativ zum Gehäuse 3 so orientiert, es gur 1 rechte Hälfte und Figur 2). Diese werden beim Einbau dass die Zapfen 10 in die Ausnehmungen 11 eintreten können der Patrone 1 in das Armaturengehäuse 12 so verformt, dass (vergi, linke Hälfte von Figur 1). Nun wird auf Boden 2 oder zwischen der Unterfläche des Bodens 2 und der Dichtfläche Gehäuse 3 ein axialer Druck ausgeübt. Die Zapfen 10 dringen im Armaturengehäuse 12 ein Abstand b eingestellt wird. Bei

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diesem Abstand b besitzt die untere Dichtung 9 gerade die richtige Pressung. Ein Verkippen der Patrone 1 im Armaturengehäuse 12 und ein Walken der Dichtung 9 sind nun nicht mehr möglich.

Die Verformungskraft P' der weiteren Abstütznocken 13 am Boden 2 muss selbstverständlich kleiner sein als die Verformungskraft P der Abstütznocken 7 am Gehäuse 3, damit der richtige Abstand a zwischen der Unterseite der Festscheibe 4 und der Oberseite des Bodens 2, also die richtige Pressung der oberen Dichtung 8 erhalten bleibt.

Vorzugsweise werden die weiteren Abstütznocken 13 am s Boden 2 von einem nutenförmigen Freischnitt 14 (vergi. Figur 3) umgeben, in den das Material bei der plastischen Verformung der Abstütznocken 13 auswandern kann.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

644193 15 20 PATENTANSPRÜCHE

1. Steuerpatrone für ein Ventil, insbesondere ein Sanitärventil, mit einem Gehäuse, in dem sich eine feststehende und eine an dieser anliegende und gegenüber dieser bewegbaren Steuerscheibe befindet; mit einem Boden, der mindestens eine 5 Zulauföffnung besitzt; mit einer zwischen Boden und der feststehenden Steuerscheibe angebrachten ersten Dichtung aus elastomerem Material und einer an der Aussenseite des Bodens angeordneten zweiten Dichtung aus elastomerem Material, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (2) unter Kraft- 10 aufwand axial auf das Gehäuse (3) aufpressbar ist und das Gehäuse (3) und der Boden (2) bzw. das Gehäuse oder der Boden an dem jeweils anderen Teil zugewandten Rand mehrere über den Umfang verteilte Abstütznocken (7) besitzt, die beim gegenseitigen Verpressen von Boden (2) und Gehäuse (3) plastisch verformbar sind.

2. Steuerpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstütznocken (7) mit dem Gehäuse (3) einstük-kig sind.

3. Steuerpatrone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufpressung des Bodens (2) auf das Gehäuse (3) an dem dem Boden (2) zugewandten Rand des Gehäuses (3) Zapfen (10) vorgesehen sind, die mit entsprechend dimensionierten Ausnehmungen (11) im Boden (2) zusammenwirken. 25

4. Steuerpatrone nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (10) und die Ausnehmungen dimensions-mässig so aufeinander abgestimmt sind, dass die hierdurch bewirkte HaItekraft(H) kleiner als die Verformungskraft(P) der Abstütznocken (7) ist. 30

5. Steuerpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Aussenseite des Bodens angebrachte Dichtung (9) eine Verformungskraft(V) besitzt, , die grösser als die zwischen Boden (2) und Gehäuse (3) wirkende Haltekraft(H) der Aufpressung, jedoch kleiner als die 35 Verformungskraft(P) der Abstütznocken (7) ist.

6. Steuerpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Aussenumfang der Aussenflä-che des Bodens (2) weitere Abstütznocken (13) vorgesehen sind, deren Verformungskraft(P') gleich oder grösser als die -»o Haltekraft(H) zwischen Gehäuse (3) und Boden (2), aber kleiner als die Verformungskraft(P) der Abstütznocken (7) am Gehäuse (3) ist.

7. Steuerpatrone nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Abstütznocken (13) mit dem Boden (2) 45 einstückig sind.

8. Steuerpatrone nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Abstütznocken (13) am Boden (2) von einem nutenartigen Freischnitt (14) umgeben sind. so