CN102808967A

CN102808967A - 转换阀

Info

Publication number: CN102808967A
Application number: CN2012101756623A
Authority: CN
Inventors: M·方迈尔
Original assignee: Neoperl GmbH
Current assignee: Neoperl GmbH
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2032-05-31
Also published as: CN102808967B; WO2012163523A1; US20130291975A1; US9010372B2; EP2580501B1; CN202629161U; EP2580501A1; DE202011101289U1

Abstract

本发明涉及转换阀，具有：阀壳体；两个密封元件；转换管，其中转换轴的轴向调整运动能够至少传递到所述两个密封元件中的一个密封元件上，使得：两个密封元件以位于外部的、环绕的密封面贴靠在阀壳体的界定流体通路的对应密封面上，并且其中一个密封元件以位于内部的环绕的密封面封闭转换管的相邻的圆周端面边缘，而另一个密封元件与转换管的用作流体通路的另一圆周端面边缘保持间隔开；或者所述密封元件的两个位于内部的环绕的密封面贴靠在转换管的相邻的圆周边缘上，其中一个密封元件以其位于外部的环绕的密封面加载相邻的、界定流体通路的对应密封面，而另一个密封元件与配设于其的、界定流体通路的对应密封面间隔开。

Description

转换阀

技术领域

本发明涉及一种转换阀，利用该转换阀，转换阀的不同出口可以选择性地配设于该转换阀的入口。

背景技术

转换阀即使在卫生领域即已已知多种结构，用于使从管道网中取出的水选择性地通到浴盆出口或通到喷头。此外，已经实现设计为4位3通阀的转换阀，其具有三个出口，其中第一出口与手持喷洒器连接，第二出口与固定的淋浴头连接，第三出口可以连接在浴盆注水附件上。

在已知的4位3通阀中，三个出口之一大多可以借助于旋转或平移的转换运动接通。如果需要在确定的操纵状态下使一个出口优先，则这在一般的技术领域内通过液压、气动或机电的致动器实现。但是因为在卫生领域大多使用“自保持”和“优先位置”功能，并且液压、气动或机电的致动器并不常见，因此在这里使用简单的拉式转换器或压式转换器，其仅具有两个可预选的出口。如果在卫生领域例外地需要三个出口，则大多使用旋转操纵的转换器，其通常不能自动复位到优先位置。

发明内容

因此尤其存在如下目的，即实现一种可手动操纵的转换阀，其除了优先位置以外还可以转换到两个另外的流体路径，其中即使在相对较小的操作压力下也自保持在预选的流体路径上，并且在通路断开之后需要保证总是自动复位到优先位置。

该目的的按照本发明的解决方案由独立权利要求1的特征实现。

按照本发明的转换阀具有阀壳体，该阀壳体具有一个入口和三个出口，并因而设计为4位3通阀。为了使在转换阀中的流体路径对准到出口之一，各个选择的出口能够利用在阀壳体中可移动地引导的转换轴配设于所述一个入口。为此，两个密封元件在转换轴上在两个随动件之间可移动地引导并借助于至少一个压力元件彼此保持间隔开。

按照本发明的转换阀具有转换管，该转换管通过两个设置在其管圆周上的环绕的导向环面在阀壳体中可移动地引导并具有至少一个设置在导向环面之间的转换管孔。在该至少一个径向设置的转换管孔的两侧可以设置环密封件，各环密封件优选设置在导向环面的区域内或形成导向环面。在至少一个径向设置的转换管孔之外，所述转换管在两侧具有轴向设置的圆周端面边缘，各圆周端面边缘界定转换管的敞口端侧。在按照本发明的转换阀中，转换轴的轴向调整运动能够至少传递到所述两个密封元件中的一个密封元件上，使得：两个密封元件以位于外部的、环绕的密封面贴靠在阀壳体的界定流体通路的对应密封面上，并且其中一个密封元件以位于内部的环绕的密封面封闭转换管的相邻的圆周端面边缘，而另一个密封元件与转换管的用作流体通路的另一圆周端面边缘保持间隔开；或者所述密封元件的两个位于内部的环绕的密封面贴靠在转换管的相邻的圆周边缘上，其中一个密封元件以其位于外部的环绕的密封面加载相邻的、界定流体通路的对应密封面，而另一个密封元件与配设于其的、界定流体通路的对应密封面间隔开。

如果位于内部地设置在各密封元件上的环绕的各密封面贴靠在转换管的相邻的各圆周边缘上，其中一个密封元件同时以其位于外部的环绕的密封面加载相邻的、界定流体通路的对应密封面，而另一个密封元件与配设于其的、界定流体通路的对应密封面间隔开，则流体能够在转换管旁边的右侧或左侧穿过在该转换管与阀壳体之间保留的环缝通到所述出口之一。在此，设置在密封元件之间的压力元件受到挤压，使得仅其中一个密封元件以其位于外部的环绕的密封面加载相邻的界定流体通路的对应密封面，而另一个密封元件与配设于其的界定流体通路的对应密封面间隔开。通过该流动路径流过阀壳体的流体的内压使所述密封元件挤压压力元件，该压力元件由此在自保持的意义下保留在挤压的状态。如果流体输送中断并且在流体壳体的壳体内部又存在大气内压，则压力元件可以返回到其初始位置，并且其中一个密封元件在转换轴上自动地朝配设的流体通路的方向移动，使得该密封元件释放转换管的圆周端面边缘并以其位于外部的密封边缘贴靠到界定流体通路的对应密封面上。

由此现在在该优先位置接通一流动路径，其穿过转换管的在压力元件的松弛状态下露出的圆周端面边缘和至少一个转换管孔通到另一出口。因此，按照本发明的也可以手动操纵的转换阀越过优先位置转换到两个另外的流体路径，其中即使在相对较小的操作压力下也自保持在该预选的流体路径中，并在该通路断开之后保证总是自动复位到优先位置。

为了可以在阀壳体外侧设置不同的入口和出口，有利的是，第一轴向流体通路沿通到第一排出孔的流动路径的方向设置在第一排出孔的上游，并且其它孔设置在阀壳体的壳体圆周上。

按照本发明的优选改进方案规定，一排出孔设置在壳体圆周上且位于横向于转换轴设置的平面中，第二轴向流体通路沿通到该排出孔的流动路径的方向设置在该排出孔的上游。

按照本发明的优选实施例规定，转换管的所述至少一个转换管孔沿通到该第三排出孔的流动路径的方向设置在第三排出孔的上游。

为了可以尽可能简单地手动操纵按照本发明的转换阀，适宜的是，至少所述转换轴的其中一个轴端部穿过壳体通路向外突出并构成为手柄、优选用于手动操纵的手柄。

所述密封元件需要低摩擦地在转换轴上可移动地引导，与此相比随动件可以摩擦锁合地保持在转换轴上。但是优选一实施例，其中至少一个随动件至少沿轴向不可移动地与转换轴连接。

为了使转换阀可以在连续的流体流动期间也容易手动地从一流动路径转换到另一流动路径，有利的是，至少一个密封元件能够与相邻的随动件可松脱地连接。

在此按照本发明的一优选改进方案规定，至少一个密封元件在其面对相邻的随动件的端侧上具有容纳部，用于至少与随动件的相邻的局部区域吸盘式地连接和/或机械地锁定。

一个特别简单且容易制造的实施例（其还减小在按照本发明的转换阀中的结构复杂性）规定，所述至少一个压力元件构成为螺旋弹簧，其可移动地围绕转换轴。

为了在设置在上游的截止阀截止之后有助于使按照本发明的转换阀自动复位到优先位置，有利的是，所述至少一个压力元件在阀壳体中的大气内压下使一个密封元件从贴靠在转换管的圆周端面边缘上的调整位置移动到贴靠在相邻的轴向流体通路上的初始位置，由此使得在后续的取出过程中，流体能够穿过转换管的由此释放的端面孔流入到转换管中，并能够从该转换管处从该转换管通过该转换管的至少一个径向的转换管孔流出。

按照本发明的改进方案由权利要求结合说明书和附图给出。下面借助于优选的实施例详细解释本发明。

附图说明

在附图中：

图1示出构成为4位3通阀的转换阀的相互分开的细节图，其中流动路径借助于在阀壳体中可移动地引导的转换轴可以从一个入口选择到三个出口中的一个出口，

图2示出图1的转换阀的纵截面图，

图3示出图1和2的转换阀的沿纵向局部剖视的侧视图，

图4示出图1至3的转换阀的透视侧视图，

图5示出图1至4的转换阀的纵截面图，其在第一流动路径期间示出且在这里装配在配件壳体中，

图6示出图1至5的转换阀的纵截面图，其在流体通路截止之后在限定为优先位置的第三流动路径中自动复位，

图7示出在第二流动路径期间示出的图1至6的转换阀的纵截面图，

图8示出图1至7的转换阀的纵截面图，其在流体通路截止之后重新在对应于优先位置的第四流动路径中自动复位，

图9示出在转换轴上一直引导到随动件的密封元件的区域内的图1至8的转换阀的局部细节纵截面图，

图10示出在与为转换阀配设的随动件连接的密封元件的区域内的图1至9的转换阀的局部细节纵截面图，

图11示出在接近配设的随动件的密封元件的区域内的图1至10的转换阀的局部细节纵截面图。

具体实施方式

图1至11示出构成为4位3通阀的转换阀1。转换阀1的入口例如与水输入装置连接，而转换阀1的出口选择性地通到浴盆出口配件、柔性的手持喷洒器，或者例如通到固定的喷头。

转换阀1具有在图1至4中详细示出的阀壳体2，该阀壳体具有两个用作入口的进入孔3、3’和三个用作出口的排出孔4、5和6。阀壳体2可以一件式或多件式地构成；阀壳体2在这里两件式地构成，并具有可装入配件壳体201（参见图5至8）中的装入筒2b以及用作配件壳体201的端侧终端的螺纹接头2c（参见图1至4）。在三个排出孔4、5、6中，各个排出孔分别可选择性地利用在阀壳体2中可移动地引导的转换轴7配设于进入孔3、3’。在转换轴7上，两个密封元件8、9在两个随动件10、11之间可移动地引导，并借助于至少一个压力元件12保持彼此间隔开。在阀壳体2中设有转换管13，该转换管通过两个设置在其管圆周上的环绕的导向环面14、15在阀壳体2中可移动地引导，并具有至少一个设置在导向环面14、15之间的转换管孔16。在该至少一个径向设置的转换管孔16的两侧设有环密封件，各环密封件在这里构成为密封唇40、41。

为了可以手动地调整在转换阀1中的流动路径并对准到出口之一，转换轴7的一个轴端部穿过壳体通路向外伸出并在该轴端部处构成有外螺纹17，用于旋到例如构成为操纵头的手柄上。

转换轴7的轴向调整运动可至少传递到两个密封元件8、9之一上，使得两个密封元件8、9以位于外部的环绕的密封面18、19贴靠在阀壳体2的界定流体通路20、21的对应密封面22、23上，并且其中一个密封元件8、9以位于内部的环绕的密封面24或25封闭转换管13的相邻的圆周端面边缘，而另一个密封元件9、8与转换管13的用作流体通路的另一圆周端面边缘保持间隔开（参见图6、8）；或者密封元件8、9的两个位于内部的环绕的密封面24、25贴靠在转换管13的相邻的各圆周边缘上，其中一个密封元件8或9以其位于外部的环绕的密封面18或19加载相邻的、界定流体通路20或21的对应密封面22或23，而另一个密封元件9或8与配设于其的、界定流体通路21或20的对应密封面23或22间隔开（参见图5、7）。

为了使在转换阀1中的流体路径对准到排出孔4、5、6之一，各个选择的排出孔可利用在阀壳体2中可移动地引导的转换轴7配设于入口3、3’。在转换轴7上，密封元件8、9在随动件10、11之间可移动地引导，并借助于在这里构成为螺旋压簧的压力元件12彼此保持间隔开。在转换阀1的阀壳体2中，转换管13经由两个设置在其管圆周上的环绕的导向环面14、15可移动地引导。转换管13具有至少一个设置在导向环面14、15之间的转换管孔16。

如果位于内部地设置在密封元件8、9上的环绕的密封面24、25贴靠在转换管13的相邻的各圆周边缘上（参见5、7），而其中一个密封元件8或9同时以其位于外部的环绕的密封面18或19加载相邻的界定流体通路20或21的对应密封面22或23，另一个密封元件9或8与配设于其的、界定流体通路21或20的对应密封面23或22间隔开，则流体在转换管13旁边的右侧或左侧穿过在该转换管与阀壳体2之间保留的环缝通到其中一个排出孔4或6。在此设置在密封元件8、9之间的压力元件12受到挤压，使得仅一个密封元件8、9以其位于外部的环绕的密封面18、19加载相邻的、界定流体通路20或21的对应密封面22或23，而另一个密封元件9、8与配设于其的、界定流体通路20、21的对应密封面23、22间隔开（参见图5、7）。通过在该流动路径上穿过阀壳体2流动的流体的内压，上述的密封元件8或9挤压压力元件12，该压力元件由此在自保持的意义下保留在挤压的状态。如果流体输入中断并且在流体壳体2的壳体内部又存在大气内压，则压力元件12可以返回到其初始位置，并且其中一个密封元件8、9在转换轴7上自动地沿朝配设的流体通路20或21的方向移动，使得该密封元件8、9释放转换管13的圆周端面边缘并以其位于外部的密封边缘18、19贴靠在界定流体通路20或21的对应密封面22或23上（参见图6、8）。由此现在在该优先位置接通一流动路径，该流动路径穿过转换管13的在压力元件12的松弛状态下露出的圆周端面边缘和至少一个转换管孔16通到另一出口5。

转换阀1在图5和7中所示的阀位置中即使在较小的操作压力下也保持自保持，而在通路断开时在设置在转换阀1上游的截止阀上复位到在图6和8中所示的优先位置。在这里所示的转换阀1可优选与浴盆注水配件一同使用，两个不同的喷洒器可以连接到该浴盆注水配件上。例如，在图7中所示的流动路径可以通到固定的喷头，而在图5中接通的出口6可以通过柔性软管与手持喷洒器连接。在此手动地通过平移运动利用压和拉在转换轴7上从在图5和7所示的中间位置开始实现转换运动。如果配件的通路中断，则转换阀1自动地返回到在图6和8中所示的优先位置。该自动复位功能支持防止可能已污染的废水通过手持喷洒器倒吸到管道网中并在世界的广泛范围内成为标准。

直到在转换阀1之前存在例如2.5bar的压力，该转换阀可以从在图5或7中所示的阀位置开始也再手动地复位到在图6和8中所示的优先位置，而不必关闭设置在上游的配件阀。

可以在阀壳体2中封闭由对应密封面22、23界定的流体通路20、21的密封元件8、9优选轴向密封地构成并在转换轴7上轴向可运动地设置。

两个密封元件8、9优选轴向密封地构成，它们在转换轴7上轴向可运动地设置并由此低摩擦地构成，并且它们可以封闭转换管13的在两侧的端侧的流体通路。中心的转换管13在其两个端面上分别具有中心的通道作为流体通路并且在中心具有径向设置的用于排出流体的转换管孔16，该转换管可在两个上述的密封流体流的密封元件8、9之间轴向运动。在该轴向可运动性中，用作径向排出口的转换管孔16总是相交地与转换阀1的同样径向延伸的排出孔5连接。

在阀壳体2中轴向可移动地引导的转换轴7带有随动件10、11，各随动件用于移动密封元件8、9。这些密封元件8、9通过在这里设计为压式螺旋弹簧12的弹性元件相互压开，由此在通路中断时转换管13的端侧的流体通路之一打开，并且排出孔5接通，而排出孔4和6封闭。

使所有排出孔4、5和6相互密封地分开的密封元件8、9低摩擦地构成，用于简化转换阀1的手动操纵。在此在图9至11中表明，通过密封元件8、9的配设于随动件10、11的端侧的吸盘式结构，即使在通流时并因此抵抗自保持作用的内压可以使密封元件8、9轴向运动。为此这些随动件10、11必须与转换轴7径向密封地或者如这里所示优选一件式地连接。

通过挤压转换轴7，随动件11使配设的密封元件9随动，并挤压该密封元件密封地抵靠在转换管13端侧的相邻的轴向流体通路，该转换管13由此又通过对置的轴向流体通路密封地挤压密封元件8，该密封元件8又在其另一端侧上密封排出孔4（参见图5）。因此从进入孔3到排出孔6的流动路径是用于流体的唯一可能的通道，而排出孔4和5通过静止的内压抵抗压力元件12的弹簧力而保持封闭。

如果现在通路中断，则存在大气内压，并且压力元件12移动密封元件9轴向返回到流体通路21，由此使转换管13的相邻的端侧的流体通道打开，用于在通路下次断开时使流体又配设于限定为优先位置的排出孔5（参见图6）。

通过牵拉转换轴7，随动件使配设的密封元件8随动，并挤压该密封元件密封地抵靠转换管13的配设的相邻的流体通路，该转换管又以对置的轴向流体通路在密封元件9的位于内部的密封边缘25上密封，密封元件9以其位于外部的密封边缘19又密封阀壳体2的流体通路21（参见图7）。

因此排出孔4是用于流体的唯一可能的通道，而排出孔5和6通过静止的内压抵抗弹簧力而保持封闭。

如果现在通路重新中断，则存在大气内压，并且压力元件12移动配设于流体通路20的密封元件8朝排出孔4的方向轴向返回，由此转换管13的相邻的端侧的流体通道打开，并且在通路下次接通时流体又可以通过排出孔5流出（参见图8）。

如果转换轴7在流体通流期间位于在图5和7所示的位置，则各随动件10、11可松脱地保持在配设的密封元件8、9中并优选吸盘式地锁定。如果现在又手动地操纵转换轴7到在图6或8中所示的位置，则随动件10、11与密封元件8、9的可松脱的且尤其是吸盘式的连接允许克服自保持作用的内压，并且流体可以又从排出孔5流出。随动件10、11以及密封元件8、9的可松脱的连接也可以构成为机械锁定的、例如卡接的结构形式，在这种结构形式中该功能不是利用橡胶弹性的塑料、而是利用例如热塑性的塑料实现，由此能够提高要克服的自保持作用的内压。但是同时因为随动件10、11难以锁定在密封元件8、9中，因此对于这个功能必须至少以简单的结构形式在容易的锁定与可克服的内压之间折中。

在图5至8中表明，转换阀1可以装入配件壳体201中并可装配在该配件壳体中。为此，阀壳体2可装入配件壳体201的装入孔中，直到在这里设置在螺纹接头2c上的外螺纹嵌接在内螺纹上，该内螺纹设置在界定配件壳体201的装入孔的内圆周壁上。在装配状态下，阀壳体2的进入孔3、3’与配件壳体201的入口301连接，而排出孔5、6与配设于其的出口501或601连接，排出孔4保持可以从外部够到。

Claims

1.一种转换阀（1），具有：阀壳体（2），该阀壳体具有至少一个进入孔（3、3’）和至少三个排出孔（4、5、6），在所述至少三个排出孔（4、5、6）中，各个排出孔分别能够利用在阀壳体（2）中可移动地引导的转换轴（7）选择性地配设于所述至少一个进入孔（3、3’）；两个密封元件（8、9），各密封元件（8、9）在转换轴（7）上在两个随动件（10、11）之间可移动地引导并借助于至少一个压力元件（12）彼此保持间隔开；转换管（13），该转换管通过两个设置在其管圆周上的环绕的导向环面（14、15）在阀壳体（2）中可移动地引导并具有至少一个设置在导向环面（14、15）之间的径向的转换管孔（16），

其中，转换轴（7）的轴向调整运动能够至少传递到所述两个密封元件（8、9）中的一个密封元件上，使得：两个密封元件（8、9）以位于外部的、环绕的密封面（18、19）贴靠在阀壳体（2）的界定流体通路（20、21）的对应密封面（22、23）上，并且其中一个密封元件（8、9）以位于内部的环绕的密封面（24、25）封闭转换管（13）的相邻的圆周端面边缘，而另一个密封元件（9、8）与转换管（13）的用作流体通路的另一圆周端面边缘保持间隔开；或者所述密封元件（8、9）的两个位于内部的环绕的密封面（24、25）贴靠在转换管（13）的相邻的圆周边缘上，其中一个密封元件（8、9）以其位于外部的环绕的密封面（18、19）加载相邻的、界定流体通路的对应密封面（22、23），而另一个密封元件（9、8）与配设于其的、界定流体通路（21、20）的对应密封面（25、24）间隔开。

2.如权利要求1所述的转换阀，其特征在于，第一轴向流体通路沿通到第一排出孔的流动路径的方向设置在第一排出孔（4）的上游，并且其它孔（3、5、6）设置在阀壳体（2）的壳体圆周上。

3.如权利要求1或2所述的转换阀，其特征在于，一排出孔（6）设置在壳体圆周上且位于横向于转换轴（7）设置的平面中，第二轴向流体通路（21）沿通到该排出孔的流动路径的方向设置在该排出孔的上游。

4.如权利要求1至3中任一项所述的转换阀，其特征在于，转换管（13）的所述至少一个优选径向的转换管孔（16）沿通到第三排出孔的流动路径的方向设置在第三排出孔（5）的上游。

5.如权利要求1至4中任一项所述的转换阀，其特征在于，至少所述转换轴（7）的其中一个轴端部穿过壳体通路向外突出并构成为手柄、优选用于手动操纵的手柄。

6.如权利要求1至5中任一项所述的转换阀，其特征在于，至少一个随动件（10、11）至少沿轴向不可移动地与转换轴（7）连接。

7.如权利要求1至6中任一项所述的转换阀，其特征在于，至少一个密封元件（8、9）能够与相邻的随动件（10、11）可松脱地连接。

8.如权利要求1至7中任一项所述的转换阀，其特征在于，至少一个密封元件（8、9）在其面对相邻的随动件（10、11）的端侧上具有容纳部，用于至少与随动件（10、11）的相邻的局部区域吸盘式地连接和/或机械地锁定。

9.如权利要求1至8中任一项所述的转换阀，其特征在于，所述至少一个压力元件（12）构成为螺旋弹簧，其可移动地围绕转换轴（7）。

10.如权利要求1至9中任一项所述的转换阀，其特征在于，所述至少一个压力元件（12）在阀壳体（2）中的大气内压下使一个密封元件（8、9）从贴靠在转换管（13）的圆周端面边缘上的调整位置移动到贴靠在相邻的轴向流体通路（20、21）上的初始位置，由此使得在后续的取出过程中，流体能够穿过转换管的由此释放的端面孔流入到转换管（13）中，并能够从该转换管处从该转换管通过该转换管的至少一个转换管孔（16）流出。