CN111322443A - 手动移动致动手柄的具有缆线布线的水龙头阀芯及包含水龙头阀芯的带电子手柄的水龙头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水龙头阀芯，该水龙头阀芯包括可向带电子功能的水龙头手柄或杆传输数据和/或供应电力的缆线布线，并且本发明还涉及包含具有布线系统的所述阀芯的水龙头，其中通过旋转所述手柄或杆来进行所供应流体的参数配置，所有这些均得益于穿过内部阀芯的定位以及缆线在连接杆之前在阀芯的空间中的额外积聚。

Description

手动移动致动手柄的具有缆线布线的水龙头阀芯及包含水龙 头阀芯的带电子手柄的水龙头

技术领域

本发明涉及一种水龙头阀芯(cartridge)，该水龙头阀芯包括可向其手柄或杆传输数据和/或供电的缆线布线，并且本发明还涉及包含具有布线系统的所述阀芯的水龙头，其中通过所述手柄或杆的手动致动移动来进行所供应流体的参数配置。

背景技术

在具有电子功能的水龙头的种类中，已知允许通过电子装置调节流体供应参数的水龙头，所述流体循环通过水龙头。

类似地，还已知具有为用户提供所述特征调节参数的显示装置的水龙头，例如温度、定时时间或流量，或仅仅是具有特定颜色的灯(lighting)或信号。

这些电子调节、控制和配置的装置以及显示装置可通过辅助面板的形式位于水龙头外部，或位于水龙头本体上；选择静态区域，以能够同时具有可能的电子控制和配置装置，以及能够在所述装置中显示数据和/或查看指示的可能的显示装置。

在手柄的设计中包括电子元件的水龙头中，用户与这些电子元件的交互通常通过固定按钮进行，或者如果存在旋转手柄，则旋转手柄相对于所述控制和配置电子装置以及所述显示电子装置均具有独立的移动，而不是具有手动移动致动手柄的水龙头，其中电子元件牢固地结合到所述移动手柄。

向电子配置的所述手柄或杆的电力供应和/或数据供应通常借助于具有一根或多根线的缆线来进行，所述缆线使手柄或杆与处理装置通信，所述处理装置接收用户在电子手柄或杆中给出的指令，并发送信号和/或指示以可视化地显示在电子手柄或杆上。

考虑到组件的静态特性，这些缆线在一定的轨线上进行直接通信，除了缆线相对于它们所输送的流体的密封性之外，没有其他要求，其中所述设计试图使所述缆线的长度最小化，以不产生不必要的费用，并简化缆线布线。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于手动移动致动手柄的具有缆线布线的水龙头阀芯和包含所述水龙头阀芯的带电子控制的水龙头，其实现了新颖的且有利的产品的配置，将在下文描述具有优点并且解决了现有技术的缺点的产品。

根据该目的，根据第一方面，本发明提供一种用于手动移动致动手柄的具有缆线布线的水龙头阀芯，所述水龙头阀芯联接到旋转的水龙头手柄或杆，所述水龙头手柄或杆具有控制、配置、显示和/或生成声学信号的电子功能。

该阀芯的特征在于，其具有由缆线引导通路形成的至少一条布线，以将缆线从所述缆线在阀芯中的入口或起始连接处传送到所述缆线与包含该阀芯的水龙头的手柄或杆的连接处。所述布线具有一个通路，所述通路横贯阀芯直至接近联接手柄或杆的位置，其中在一个区域中存在缆线的额外长度的积聚空间，其中该积聚被配置成在所述空间内的螺旋形式，之后缆线连接到手柄或杆的电子元件。

设置成用于积聚螺旋形式的缆线的额外长度的该空间足以容纳螺旋形式的缆线的所述额外长度，使得，通过由于在手柄或杆的端部处拉动缆线造成的螺旋中线圈匝数的变化而产生的收缩或扩展，在缆线旋转时不会将缆线的每一匝按压在相邻匝上，也不会压靠在缆线所在的空间的内部和/或外部界限上。

这种配置通过来自水龙头内部、尤其是阀芯内部的缆线实现与手动移动致动的手柄或杆的连接，在手柄或杆中可找到配置、控制、显示和/或生成声学信号的装置，所述装置通过与配置或手动控制移动牢固地结合而移位，从而确保当发生配置或控制移动时，所述连接以可控和可预测的方式吸收所述装置与水龙头的静态元件之间的连接所需的缆线的位置和长度的变化。还有利地实现了，由于其具有螺旋形式的缆线布局(layout)，其中在形成该缆线的每一个缆线匝之间彼此分离，因此在缆线中不会发生夹紧(clamping)、缠结等现象，因为所述缠绕的缆线螺旋的直径以及缆线匝之间的所述分离适于在手柄或杆移动过程中根据释放或聚集的长度来调整螺旋中缆线的可用长度。

缆线的额外长度等于或大于补偿手柄或杆的移位长度所需的长度。

在本发明的说明书中，缆线的布线被理解为缆线布局、缆线的通路、固定件以及可能的辅助元件的配置，这些配置允许将缆线以受控和引导的方式从其起点传送到终点。

在本发明一个可能的实施方案中，以通道的方式在阀芯的外部上形成缆线遵循的横贯阀芯的通路。可替代地，在另一个可能的实施方案中，至少部分地通过所述阀芯的内部形成缆线遵循的横贯阀芯的通路。

这还允许具有几种可替代的缆线通路配置，无论是借助于通过阀芯外部的凹部或凹口，还是借助于通过阀芯内部或外部的通路，都始终保持所述通路相对于具有流体的阀芯区域以及水龙头区域的水密性。

可选地，通过保护性封装形成在阀芯的外部进行的横贯阀芯的线缆通路，或可替代地，穿过阀芯的外部的所述缆线通路可由具有缆线位置的固位元件的开放通道来形成。

作为本发明的另一个可能的选择，在形成螺旋形式的缆线的额外长度的积聚之前，该布线在该位置具有缆线的一点的固位装置，从而固定在所述螺旋之前的部段的长度，而在螺旋形缆线的额外长度的所述积聚之后，存在牢固地结合到手柄或杆的旋转元件的缆线的固定装置，使缆线的所述固定装置与所述手柄或杆一起进行旋转。

优选地，在积聚空间之前，无论借助于实际的固定点和朝向积聚空间内部的通路而无需缆线的特定的先前的固位装置，还是借助于用于先前的固位动作的特定的辅助固位装置，都可将缆线固位在其布线中。

在螺旋形式的缆线的额外长度积聚之前，固定点的这种预先布局实现了所述螺旋不会损失其长度部分，因为这避免了以螺旋形式积聚的部段移位到设计空间之外的区域，从而缆线根据手柄或杆的移动而进行收缩和扩展移动，缆线连接到所述手柄或杆，并且缆线拉动所述手柄或杆。同样，关于螺旋形式的缆线的额外长度的积聚之后固定点的布局，由于固定装置牢固地结合到手柄或杆的移动，这能够避免缆线可能返回到螺旋，并能够有效拉动。

还可选地，一旦在积聚螺旋之后并且在连接到手柄之前进行固定，则在缆线中形成多个折叠，以具有第二额外长度，实现在杆的倾斜平面中以及其相对于螺旋缆线的出口点的连接点的可能移位。该选择允许补偿实现竖直平面中的所述移位的手柄或杆的移动，而不改变缆线积聚螺旋的平面，如果没有提供所述第二额外长度，则所述缆线积聚螺旋必须适应于可能产生螺旋部段重叠以及可能的缆线夹住的倾斜移动。

可使用并且作为布线对象的缆线可为扁平的多线类型或具有圆形截面，并且所述缆线例如可以具有并且优选具有数据传输和/或电力供应功能。以这种方式，能够在该布局中包括所有类型的缆线，所述缆线由于尺寸可包括在水龙头内部，以执行所述数据传输和/或电力供应功能。

优选地，在本发明的配置中，所述缆线从阀芯中的内部处理装置开始。该内部处理装置通常包括电路板，所述电路板对电子功能进行编程、接收通过用户与手柄或杆的交互发送的指令和/或将信号和/或数据发送到所述手柄或杆以供用户查看。

可替代地，缆线从阀芯的外部元件开始，缆线在此选项中具有这样的配置：在该配置中信息及信息处理以及电力供应来自位于阀芯外部的装置，但传输信息的缆线必须穿过水龙头阀芯到达与手柄或杆的连接区域。

可选地，至少在不对应于螺旋形式的积聚的、固定的布线部段中，可将缆线的位置通过粘合剂或类似物固定到混合阀芯上，以实现这样的布局：除了具有具体的缆线的固定位置并且在产生缆线螺旋积聚之前，所述布局具有固定的布线部段，使得缆线不能脱离所述位置，避免了可能产生缆线摩擦和损坏以及可能应力的移动。

作为本发明的第二方面，本发明的目的还在于提供一种包含如上所述的具有布线的水龙头阀芯的带电子手柄的水龙头，其中所述水龙头至少在手柄或杆中具有控制、配置、显示和/或声学信号的电子功能，所述手柄或杆是手动和旋转致动的。

这实现了这样一种水龙头，所述水龙头允许不同于现有技术的惯常配置的所述电子水龙头的配置，从而允许从阀芯内部到手柄或杆的连接，所述手柄或杆通过缆线的受控引导具有由用户手动致动的调节或配置移动，而不会由所述调节或配置移动产生应力或损坏连接缆线，所述调节或配置移动模仿用户在典型的机械调节水龙头中进行的调节或配置移动。

可选地，在所述水龙头中，水混合系统为机械系统，并且手柄可用作信号显示元件或仅仅使手柄或杆发光。

在一个替代实施方案中，水混合系统可为水龙头主体内部的电子系统，而可替代地，水混合系统可为水龙头外部的电子系统。

这实现了一种阀芯和一种包含所述阀芯的水龙头，所述阀芯具有缆线布线系统，所述缆线布线系统具有到所述水龙头的手柄或杆的通信和/或电力供应，其中所述手柄或杆可具有发光元件、信号和/或数据显示、声学元件和/或电子配置和调节装置，所述手柄或杆具有牢固地结合在其上的所述元件的移动，而缆线在安装在手柄或杆中的电子或电力消耗元件的移动过程中不会受到应力或被损坏。

因此，还提供了一种阀芯，所述阀芯保持典型水龙头的几何形状，因为所述阀芯具有与典型的水龙头机械混合阀芯的尺寸相适应的尺寸，从而允许为所述水龙头的现有系统的设计提供有经典阀芯或阀，其中缆线布线穿过由新的阀芯构成的空间，以能够将新的电子手柄与典型手柄水龙头不具有的新功能结合在一起。

附图说明

为了更好地理解前述所有内容，附有附图，其中示意性地并且仅以非限制性示例的方式示出了实用的实施方案。

图1为具有移动调节手柄的单杆水龙头的透视图，其中显示了选项、参数和电子调节配置界面。

图2为水龙头的内部阀芯的透视图，所述水龙头的手柄通过其凸轮中连接到该内部阀芯。

图3为内部阀芯穿过布线区域的截面图，所述布线区域在阀芯外部上横贯所述阀芯。

图4为内部阀芯穿过布线区域的截面图，所述布线区域通过先前的折叠与水龙头手柄连接，以补偿手柄的倾斜移动。

图5为阀芯的俯视图，其中可观察螺旋形式的缆线积聚空间。

图6为能够查看缆线布线的路径的局部分解图。

具体实施方式

在本发明的优选实施方案中，如在图1中可以看到的，一种单杆类型(101)的混合水龙头(100)，其借助于通过杆的旋转移位以及杆在竖直平面中的倾斜变化移动使所述杆移动而手动调节，所述杆(101)在其上部部分(101)具有显示装置(102)和触摸配置装置(103)，这允许使用者了解已供应的水的不同特征参数，此外，还能够改变已供应的水的不同特征参数，或者选择与待供应的水的特征相关联的调节或功能，或选择执行的方式。

该水龙头(100)在水龙头(100)的外部具有电子混合系统，使得适于到水龙头(100)的组装、杆(101)的连接以及所述杆(101)的不同调节位置的检测，存在一个安装在内部的阀芯(10)，所述阀芯接收供应的外部混合的水，以将其运送到出水口，并且阀芯具有处理装置(20)，该处理装置管理由用户在触摸装置(103)中执行的配置参数的接收、在所述显示装置(102)中的数据显示、前述装置(102、103)的电力供应以及与外部混合系统(图中未示出)的通信。

如图2至图6所示，安装在水龙头(100)内部的阀芯(10)由在其底座中具有水输送区域(12)的主体(11)、处理装置(20)所在的区域(13)、杆(101)位置的检测区域(24)以及阀芯(10)的上部区域(14)形成，其中连接到杆(101)的连接凸轮(18)位于上部区域(14)。

在处理装置(20)与手动移动杆(101)之间布线的数据通信和电力供应缆线(15)，在本实施方案中，多线扁平缆线(15)从处理装置(20)所在的区域(13)开始，在此实施方案中，并且通常地，所述处理装置(20)为可编程处理微芯片，所述可编程处理微芯片允许向水龙头(100)提供所有的操作选项、接收和管理信息以及手柄的电子元件(102、103)所需的电力供应。

在本实施方案中，在缆线(15)朝向杆(101)通过期间，缆线(15)离开处理装置(20)所在的干燥区域，以在主体(11)的凹部(16)中穿过阀芯(10)的外侧，其中缆线(15)的位置借助于固位元件(17)固定在凹部中。

缆线(15)到达阀芯(10)的上部区域(14)，其中缆线(15)通过圆环进入空间(19)，在该空间中将缆线(15)以螺旋形式(21)缠绕2.25匝以提供具有所述缆线(15)的额外长度积聚的布线。在空间(19)的入口点以及形成螺旋(21)之前，通过凹槽进行缆线(15)的引入，处理装置(20)与螺旋(21)之间的部段的长度通过固位元件(17)和引入凹槽固定。

螺旋(21)在缆线(15)的不同同心匝之间不张紧，从而允许所述螺旋(21)收缩和扩展，使得允许随着杆(101)的移动而释放或聚集缆线(15)，所述缆线(15)通过出口(22)连接到杆(101)，其中缆线(15)牢固地结合到由固定元件(24)固定的旋转部分(25)而移位。

通过在缆线(15)中预先形成折叠(23)而进行与杆(101)的连接，这允许在沿着杆(101)的竖直平面的倾斜的方向上释放或聚集缆线，以便用户进行进水流量的典型调节。

替代前述实施方案的配置，可以通过阀芯(10)的内部或通过穿过阀芯(10)的闭合通道或相邻的闭合通道来进行缆线(15)的布线；还可具有保护性封装，以保护缆线(15)避免与水和水龙头的机械部件接触，所述缆线在机械部件组装期间可能会受到损坏。

同样可替代地，缆线(15)可具有不同的截面和线数量，以适于杆(101)的电子功能的多个实施方案，所述杆(101)的电子功能可以仅是信号灯或补充有数据显示，或甚至如前述实施方案中那样具有不同调节的触摸配置、声学信号或其他装置(如生物传感器等)。

前述实施方案的另一替代方案允许杆(101)与水龙头(100)的外部元件或设备相连接，所述缆线(15)从外部元件或设备开始而不是从处理装置开始，但是，在缆线(15)进入穿过阀芯时，缆线必须横贯阀芯以到达所述杆(101)。

水龙头(100)在前述实施方案中是通过电子装置进行外部混合，替代地可通过阀芯的内部机械混合来进行混合。

尽管已经参考本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员显而易见的是，用于手动移动致动手柄的具有缆线布线的水龙头阀芯和包含所述阀芯的具有电子控制的水龙头容易地进行多种变型和修改，并且所提及的所有细节均可由其他技术上等效的细节替换，而不脱离所附权利要求所限定的保护范围。

Claims (15)

1.用于手动移动致动手柄的具有缆线布线的水龙头阀芯，所述水龙头阀芯联接至旋转的水龙头手柄或杆，所述旋转的水龙头手柄或杆具有控制、配置、显示和/或生成声学信号的电子功能，其特征在于，阀芯(10)具有由缆线引导通路形成的至少一条布线，以将缆线从所述缆线在阀芯(10)中的入口或起始连接处传送到所述缆线与包含该阀芯的水龙头(100)的手柄或杆(101)的连接处，

其中所述布线具有一个通路，所述通路横贯阀芯(10)直至接近联接手柄或杆(101)的位置，在一个区域(14)中存在缆线(15)的额外长度的积聚空间(19)，该积聚被配置成在所述空间(19)内的螺旋形式(21)，之后缆线连接到手柄或杆(101)的电子元件(102、103)，

并且其中设置成用于积聚螺旋形式(21)的缆线(15)的额外长度的空间(19)足以容纳螺旋形式(21)的缆线(15)的所述额外长度，使得通过由于在手柄或杆(101)的端部处拉动缆线(15)造成的螺旋(21)中线圈匝数的变化而产生的收缩或扩展，在缆线旋转时不会将缆线(15)的每一匝按压在相邻匝上，也不会压靠在缆线所在的空间(19)的内部和/或外部界限上。

2.根据权利要求1所述的用于手动移动致动手柄的具有缆线布线的水龙头阀芯，其中以通道的方式在阀芯(10)的外部上形成横贯所述阀芯(10)的通路。

3.根据权利要求1所述的用于手动移动致动手柄的具有缆线布线的水龙头阀芯，其中至少部分地通过所述阀芯(10)的内部形成横贯所述阀芯(10)的通路。

4.根据权利要求2或3所述的用于手动移动致动手柄的具有缆线布线的水龙头阀芯，其中通过保护性封装形成在阀芯(10)的外部进行的横贯阀芯(10)的通路。

5.根据权利要求1所述的用于手动移动致动手柄的具有缆线布线的水龙头阀芯，其中在形成螺旋形式(21)的缆线(15)的额外长度的积聚之前，所述布线具有在此位置的缆线的保持装置(15)，从而固定在所述螺旋(21)之前的部段的长度，而在螺旋形式(21)的缆线(15)的额外长度的积聚之后，存在牢固地结合到手柄或杆(101)的旋转元件(25)的缆线(15)的固定装置(24)，使得缆线(15)的所述固定装置(24)与所述手柄或杆(101)一起进行旋转移位。

6.根据权利要求1所述的用于手动移动致动手柄的具有缆线布线的水龙头阀芯，其中在积聚空间(19)之前，通过固定用的实际的固位元件(17)和朝向积聚空间(19)内部的通路将缆线(15)固位在其布线中，而不需要缆线的特定的先前的固位装置。

7.根据权利要求1所述的用于手动移动致动手柄的具有缆线布线的水龙头阀芯，其中一旦在积聚螺旋(21)之后并且在连接到手柄或杆(101)之前进行固定(24)，则在缆线(15)中形成多个折叠(23)，以具有第二额外长度，从而实现在连接点的手柄或杆(101)的倾斜平面中的可能移位。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的用于手动移动致动手柄的具有缆线布线的水龙头阀芯，其中所述缆线(15)为扁平的多线类型或具有圆形截面，所述缆线(15)能够进行数据传输和/或电力供应。

9.根据前述权利要求中任一项所述的用于手动移动致动手柄的具有缆线布线的水龙头阀芯，其中所述缆线(15)从阀芯(10)中的内部处理装置(20)开始。

10.根据前述权利要求中任一项所述的用于手动移动致动手柄的具有缆线布线的水龙头阀芯，其中所述缆线(15)从所述阀芯的外部元件开始。

11.根据前述权利要求中任一项所述的用于手动移动致动手柄的具有缆线布线的水龙头阀芯，其中至少在不对应于螺旋形式(21)的积聚的、固定的布线部段中，所述缆线(15)的位置通过粘合剂或类似物固定到混合阀芯(10)上。

12.包含如权利要求1至11中所述的具有布线的水龙头阀芯的带电子控制的水龙头，其特征在于，水龙头(100)具有至少在手柄或杆(101)中具有控制配置、显示和/或声学信号的电子功能，所述手柄或杆(101)是手动和旋转致动的。

13.根据权利要求12所述的包含具有布线的水龙头阀芯的带电子控制的水龙头，其中水混合系统为机械系统。

14.根据权利要求12所述的包含具有布线的水龙头阀芯的带电子控制的水龙头，其中水混合系统为水龙头(100)的主体内部的电子系统。

15.根据权利要求12所述的包含具有布线的水龙头阀芯的带电子控制的水龙头，其中水混合系统为水龙头(100)外部的电子系统。

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