CN114630978A - 用于卫生设备配件的具有膜片阀和可调节的控制杆的阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于卫生设备配件的阀(1)，所述阀包括：流体引导结构(2)，其具有用于流体的至少一个入口(3)和至少一个出口(4)；膜片阀(5)，其具有膜片(6)和与所述至少一个入口(3)连接的背压腔(7)；和用于控制膜片阀(5)的控制杆(8)，其中，控制杆(8)能借助于按钮(9)在膜片阀(5)被关闭的关闭位置与膜片阀(5)被至少部分打开的打开位置(10)之间调节，其中，控制杆(8)能在打开位置(10)中通过转动把手(11)在最小通流位置(12)与最大通流位置(13)之间调节，在最小通流位置中最小流量的流体流经所述至少一个出口(4)，在最大通流位置中最大流量的流体流经所述至少一个出口(4)，其中，控制杆(8)的最小通流位置(12)能以可变的方式设定。

Description

用于卫生设备配件的具有膜片阀和可调节的控制杆的阀
技术领域
本发明涉及一种用于卫生设备配件的阀。这种卫生设备配件用于根据需要例如在淋浴装置、浴缸、冲洗池或洗涤池处提供流体。
背景技术
例如，从EP 1 903 267 A1中已知用于卫生设备配件的阀，所述阀的膜片阀能通过先导阀控制。这种阀的特征尤其在于小的操纵力。先导阀包括控制杆，该控制杆能通过按钮在关闭位置与打开位置之间移位。如果控制杆位于打开位置中，则膜片阀被至少部分打开。此外，在打开位置中，控制杆能通过转动把手在最小通流位置与最大通流位置之间调节，以便经由膜片阀控制流体的体积流量。因此，一方面阀的打开和关闭以及另一方面流体的所期望的体积流量的调节可以通过按钮和转动把手彼此独立地来控制。其优点是，在打开和关闭阀时不必重新调节流体的事先设定的、期望的体积流量。然而，这些阀的缺点在于，其是否正常工作取决于将流体供给到阀的流体供给压力。然而，流体供给压力可以根据安装位置而是不同的。如果供给压力太低，则当控制杆位于最小通流位置中时，膜片阀不能打开或者膜片阀的膜片开始振动。出于这个原因，控制杆在已知的阀中被这样设计，使得在控制杆的最小通流位置中膜片阀的膜片被以足够的程度打开，以用于即使在流体的供给压力小的情况下也能避免上述缺点。然而，当控制杆位于最小通流位置中时，这提高了经过膜片阀的流体的最小流量。由此会提高卫生设备配件的水消耗。此外，这减小了流体流量的可调节范围或流体的最小流量与最大流量之间的差。
发明内容
因此本发明的目的是，至少部分地解决参考现有技术所描述的问题，并且尤其地提供一种能适配于不同的流体供给压力的阀。
所述目的利用根据独立权利要求的特征所述的阀来实现。本发明的其他有利的设计方案在从属权利要求中给出。要指出的是，在从属权利要求中单独列举的特征能以任意的技术上合理的方式相互组合并且限定本发明的另外的设计方案。此外，在说明书中详细地阐述和说明在权利要求中给出的特征，其中，形成本发明的其他优选的设计方案。
为此，提出一种用于卫生设备配件的阀，该阀至少具有以下部件：
-流体引导结构，该流体引导结构具有用于流体的至少一个入口和至少一个出口；
-膜片阀，其具有膜片和与所述至少一个入口连接的背压腔；和
-用于控制膜片阀的控制杆，其中，控制杆能借助于按钮在膜片阀被关闭的关闭位置与膜片阀被至少部分打开的打开位置之间调节/移位，其中，控制杆能在打开位置中通过转动把手在最小通流位置与最大通流位置之间调节，在最小通流位置中最小流量的流体流经所述至少一个出口，在最大通流位置中最大流量的流体流经所述至少一个出口，其中，控制杆的最小通流位置能以可变的方式设定。
阀例如能借助于软管和/或管道与卫生设备配件连接。卫生设备配件用于根据需要例如在淋浴装置、浴缸、冲洗池或洗涤池处提供流体、尤其是水。
该阀包括具有至少一个入口的流体引导结构，通过该入口，该阀例如能连接到流体源、例如公共的流体供给网上。经由至少一个入口流入的流体、例如水能通过流体引导结构被输送给阀的膜片阀，该流体引导结构例如可以是塑料注塑件。为此，可以在流体引导结构中构造有进入通道和/或进入腔。通过膜片阀能关闭或可打开流体引导结构的出口。在阀的安装状态中，出口可以通向卫生设备配件。膜片阀包括膜片和与至少一个入口连接的背压腔。流体可以从流体引导结构的进入通道和/或进入腔中经由膜片阀的膜片中的和/或阀的其他部件中的平衡孔流入膜片阀的背压腔中。
此外，膜片阀可由控制杆控制。为此，控制杆尤其是延伸到膜片的控制通道中。控制通道将背压腔与出口连接并且尤其穿过膜片延伸。在控制通道中尤其布置有环形的密封件，该密封件例如按照O圈的类型构造。控制杆尤其是延伸穿过密封件。此外，控制杆具有密封部段和缺口部段。在密封部段的区域中，控制杆的第一直径沿着控制杆的纵轴线尤其是(基本上)恒定的。在缺口部段的区域中，控制杆尤其具有第二直径，该第二直径小于控制杆在密封部段中的第一直径。控制杆能借助于按钮在膜片阀被关闭的关闭位置与膜片阀被至少部分打开的打开位置之间调节。控制杆尤其是通过反复地按压按钮而能在关闭位置与打开位置之间移位。在此，控制杆在控制通道中尤其是沿其纵轴线的方向运动。在控制杆的关闭位置中，控制通道的密封件接触控制杆的密封部段，使得没有流体能够从背压腔经由控制通道流入出口中。由此，流体在膜片的两侧上具有相同的流体压力。因为膜片以比流体引导结构的进入通道和/或进入腔大的面积来界定背压腔，所以由背压腔中的流体的流体压力所引起的作用于膜片的力大于由进入通道和/或进入腔中的流体的流体压力所引起的力。由此，膜片被压到阀座上，使得膜片阀被关闭。
在控制杆的打开位置中，控制杆尤其至少部分地从控制通道中运动出来，从而控制通道的密封件位于控制杆的缺口部段的区域中。由此，在控制通道中形成环形间隙，流体可以穿过该环形间隙从背压腔流入出口中。由此，背压腔中的流体压力下降，由此膜片从阀座上被抬起，直到在膜片的上方和下方实现压力平衡。膜片阀在控制杆的打开位置中被至少部分打开。为了打开膜片阀，在背压腔中的流体压力必须通过稳定状态足够强烈地下降，所述稳定状态在经由平衡开口补充流入的流体与经由控制通道从背压腔中流出的流体之间出现。为此，控制通道可以构造得比平衡孔更大或者说具有更大的直径。
在打开位置中，控制杆能通过转动把手在最小通流位置与最大通流位置之间调节，在最小通流位置中，最小流量的流体流经所述至少一个出口，在最大通流位置中，最大流量的流体流经所述至少一个出口。在控制杆的最小通流位置与最大通流位置之间的调节通过转动把手的转动来实现。为此，转动把手例如能以在45°与360°之间、优选地(大约)180°的转动角(尤其是围绕控制杆的纵轴线)转动。按钮至少部分地布置在转动把手中和/或能在控制杆的纵轴线的方向上相对于转动把手运动。在调节控制杆时，控制杆尤其是在其纵轴线的方向上在控制通道中运动。控制通道的密封件在控制杆在最小通流位置与最大通流位置之间运动期间尤其位于控制杆的缺口部段的区域中，从而流体可以从背压腔经过控制通道流入出口中。由于在膜片的上方和下方的流体压力，膜片在此跟随控制杆的运动。在最小通流位置中，控制杆在膜片的方向上或在膜片的控制通道中如此程度地调节，使得膜片以最小高度从阀座上抬起。在最大通流位置中，控制杆如此程度地远离膜片运动或者从膜片的控制通道中调节出来，使得膜片以最大高度从阀座上抬起。因此，膜片阀在控制杆的最大通流位置中被最大程度地打开。
控制杆的最小通流位置能以可变的方式设定。这尤其可以意味着，控制杆的、在最小通流位置中控制杆所到达的位置能以可变的方式设定。此外，这可以意味着，在转动把手的相同的转动位置的情况下，控制杆在最小通流位置中的位置能以可变的方式设定。为此，控制杆在最小通流位置中能在其纵轴线的方向上相对于转动把手和/或按钮调节。此外，控制杆的最小通流位置可以适配于流体的供给压力。为此，控制杆的最小通流位置被调节成使得膜片阀在控制杆的最小通流位置中安全打开，使得不出现膜片的振动并且膜片仅最小程度地从阀座上抬起。由此，进一步使流体的流量的可通过转动把手调节的范围或在流体的最小流量与最大流量之间的差最大化。此外，可以补偿对控制杆的位置发生作用的构件公差的影响。
控制杆的最小通流位置可以在不操纵按键或转动把手的情况下以可变的方式设定。尤其是控制杆的最小通流位置可以在不操纵按键和/或转动把手的情况下以可变的方式设定。
控制杆的最小通流位置可以在阀的运行期间以可变的方式设定。为此，控制杆尤其在阀运行期间是可触及的或被调节成可触及的。
控制杆可以与滑块连接，控制杆能通过该滑块在转动把手转动时在最小通流位置与最大通流位置之间调节。为了调节控制杆的最小通流位置，滑块在控制杆上的固定位置尤其是在控制杆的纵轴线的方向上是可变的。
控制杆可以通过第一螺纹与滑块连接。通过第一螺纹尤其可以改变滑块在控制杆上的固定位置。为此，控制杆相对于滑块尤其是可转动的。
滑块可以通过第二螺纹与转动把手连接。第二螺纹尤其可以直接或间接地构造在滑块与转动把手之间。尤其是第二螺纹也可以构造在滑块与螺纹套管之间，该螺纹套管以不能相对转动的方式与转动把手连接。这尤其可以意味着，螺纹套管能随着转动把手转动。通过转动把手或螺纹套管的转动，滑块与控制杆一起基于/由于第二螺纹在控制杆的纵轴线的方向上相对于转动把手或螺纹套管被调节。
第一螺纹可以具有比第二螺纹大的螺距。
第一螺纹和第二螺纹可以具有不同的转动方向。例如，第一螺纹可以是左螺纹，而第二螺纹可以是右螺纹；或者相反地，第一螺纹可以是右螺纹，而第二螺纹可以是左螺纹。
为了控制膜片阀，膜片的、将背压腔与至少一个出口连接的控制通道能通过控制杆封闭或者至少部分打开。
附图说明
下面根据附图详细说明本发明以及技术领域。应当指出，附图示出了本发明的尤其优选的实施变型，但是本发明不限于此。在此，相同的构件在附图中设有相同的附图标记。附图示例性地且示意性地示出：
图1：以纵剖面图示出了阀；
图2：以透视图示出了阀；和
图3：示出阀在阀的最小通流位置与最大通流位置之间的流量的图表。
具体实施方式
图1以纵剖面图示出阀1。阀1包括具有用于流体的入口3的流体引导结构2。在入口3上可以连接有在此未示出的流体管路，通过该流体管路能以供给压力向阀1输送流体。此外，阀1具有带有膜片6的膜片阀5。膜片6至少部分弹性地构造并且可运动地支承在流体引导结构2中。流体从流体引导结构2的入口3流入环形的进入腔21中并且从那里穿过膜片6的平衡通道22流入背压腔7中。背压腔7位于膜片6的、与进入腔21对置的侧上并且至少部分地通过界定元件23界定。膜片阀5可以通过控制杆8控制。为此，控制杆8延伸穿过膜片6的控制通道17，该控制通道将背压腔7与出口4连接。此外，控制杆8具有密封部段24和环形的缺口部段26，该密封部段具有沿着控制杆8的纵轴线25基本上恒定的直径，该环形的缺口部段具有比密封部段24小的直径。控制杆8可以在膜片6的控制通道17中在竖直方向上(即平行于其纵轴线25)运动。如果控制杆8位于关闭位置中(即在竖直方向上比图1中所示的更靠下)，则控制杆8的密封部段24位于膜片6的密封件27(在此构造为O圈)的区域中，使得没有流体能够从背压腔7穿过控制通道17流出到出口4中。在背压腔7的关闭状态中，在第一进入腔21和背压腔7中存在相同的流体压力。因为膜片6以比进入腔7大的面积来界定背压腔7，所以由背压腔7中的流体的流体压力所引起的在膜片6上的力大于由进入腔21中的流体的流体压力所引起的力。由此，膜片6被压到环形的阀座18上，使得没有流体能够从入口3经由出口4流出。阀座18构造在出口6的纵向侧的端部上以及构造在流体引导结构2上。
控制杆8可以平行于其纵轴线25通过按钮9在上述关闭位置与图1中所示的打开位置10之间调节。如果按钮9被阀1的使用者向下按压，则控制杆8借助于按钮9向下运动，直至控制杆8到达关闭位置，在该关闭位置中膜片阀5被关闭。通过再次按压按钮9，控制杆8借助于按钮9在竖直方向上向上调节，直至控制杆8到达在此所示的打开位置10。在打开位置10中，控制杆8的缺口部段26位于膜片6的密封件27的区域中，使得流体能够从背压腔7经由控制通道17流出到出口4中。由此，背压腔7中的流体压力下降，使得膜片6从阀座18上抬起。在膜片6的打开状态中，流体从进入腔21经由阀座18直接流入出口4中。流体可以经由出口4被输送到在此未示出的卫生设备配件。
在这里所示的打开位置10中，控制杆8可以通过转动把手11在最小通流位置12(参见图3)与最大通流位置13(同样参见图3)之间调节。为了在最小通流位置12与最大通流位置13之间调节控制杆8，转动把手11可以被使用者在此转动180°。在最小通流位置12中，控制杆8通过转动把手11在竖直方向上如此程度地向下调节，使得膜片阀5还部分打开或者膜片6还(略微地)从阀座18上抬起，从而流体的最小流量流过出口4。在最大通流位置13中，控制杆8通过转动把手11在竖直方向上如此程度地向上调节，使得膜片阀5完全打开或者膜片6完全从阀座18上抬起，从而流体的最大流量流过出口4。为了在最小通流位置12与最大通流位置13之间调节控制杆8，转动把手11通过按钮9以不能相对转动的方式与螺纹套管19连接。为此，按钮9具有在图2中示出的并且平行于控制杆8的纵轴线25延伸的突出部20，该突出部被引导穿过转动把手11的槽28，该槽同样平行于转动把手11的纵轴线25延伸。相应的突出部和槽也构造在按钮9与螺纹套管19之间，然而它们在图1和图2中不可见。通过围绕纵轴线25使转动把手11转动，因此按钮9和螺纹套管19同样转动。然而同时，按钮9和螺纹套管19可以克服弹簧29的弹簧力在竖直方向上向下调节，或者在弹簧29的弹簧力的方向上在竖直方向上相对于转动把手11向上调节。控制杆8通过第一螺纹15与滑块14连接。滑块14又通过第二螺纹16与螺纹套管19连接并且具有两个对置的平坦的保持面30，该保持面贴靠在保持元件31上，使得螺纹套管19不能转动。通过使转动把手11转动，螺纹套管19也转动，使得滑块14与控制杆8一起平行于纵轴线25被调节。
为了以可变的方式设定或调整控制杆8的最小通流位置12(参见图3)，控制杆8可相对于滑块14转动，从而控制杆8可以通过第一螺纹15在其纵轴线25的方向上相对于滑块14调节。由此，最小通流位置12可以适配于流体的供给压力，从而流体的最小流量在控制杆8的最小通流位置12中达到期望值。为了使控制杆8相对于滑块14转动，控制杆8可以在其纵向侧的端部32上具有力作用轮廓33、例如根据螺钉头的类型。转动把手11和/或力作用轮廓33可以通过在此未示出的挡板遮盖。该挡板可拆松地固定在转动把手11上，从而力作用轮廓33在阀1的运行期间也可触及。
图3示出了一图表，在该图表中，阀1的控制杆8的位置被绘制在x轴34上，通过阀1的出口4的以L/min(升每分钟)为单位的流体的相应的流量被绘制在y轴35上。在x轴34上的位置5处，控制杆8位于关闭位置中。在x轴34上的位置3至0处，控制杆8位于图1中所示的打开位置10中，在该打开位置中膜片阀5至少部分打开。此外，在x轴34上的位置3处，转动把手11转动0°，从而控制杆8位于最小通流位置12中。转动把手11在x轴34上的位置2处转动60°，在x轴34上的位置1处转动125°，在x轴34上的位置0处转动180°。在x轴34的位置0处，转动把手11完全(沿顺时针方向)围绕纵轴线25转动，从而控制杆8位于最大通流位置13中。曲线图36表明了流量相关于控制杆8的位置的变化曲线。该曲线图36可以通过控制杆8的最小通流位置12的调节而向左和向右调节。控制杆8的最小通流位置12的调节优选这样进行，使得具有高斜率的曲线图36的下部区域37不是位于最小通流位置12的区域中、即x轴34上的位置3处，而是位于其左边。
通过本发明，阀可以适配于不同的供给压力。
附图标记列表：
1 阀
2 流体引导结构
3 入口
4 出口
5 膜片阀
6 膜片
7 背压腔
8 控制杆
9 按钮
10 打开位置
11 转动把手
12 最小通流位置
13 最大通流位置
14 滑块
15 第一螺纹
16 第二螺纹
17 控制通道
18 阀座
19 螺纹套管
20 突出部
21 进入腔
22 平衡通道
23 界定元件
24 密封部段
25 纵轴线
26 缺口部段
27 密封件
28 槽
29 弹簧
30 保持面
31 保持元件
32 纵向侧的端部
33 力作用轮廓
34 x轴
35 y轴
36 曲线图
37 区域

Claims (10)

1.一种用于卫生设备配件的阀(1)，所述阀包括：
-流体引导结构(2)，该流体引导结构具有用于流体的至少一个入口(3)和至少一个出口(4)；
-膜片阀(5)，该膜片阀具有膜片(6)和与所述至少一个入口(3)连接的背压腔(7)；和
-用于控制膜片阀(5)的控制杆(8)，其中，控制杆(8)能借助于按钮(9)在膜片阀(5)被关闭的关闭位置与膜片阀(5)被至少部分打开的打开位置(10)之间调节，其中，控制杆(8)在打开位置(10)中能通过转动把手(11)在最小通流位置(12)与最大通流位置(13)之间调节，在最小通流位置中，最小流量的流体流经所述至少一个出口(4)，在最大通流位置中，最大流量的流体流经所述至少一个出口(4)，其中，控制杆(8)的最小通流位置(12)能以可变的方式设定。
2.根据权利要求1所述的阀(1)，其中，控制杆(8)的最小通流位置(12)能在不操纵按钮(9)或转动把手(11)的情况下以可变的方式设定。
3.根据前述权利要求中任一项所述的阀(1)，其中，控制杆(8)的最小通流位置(12)能在阀(1)的运行期间以可变的方式设定。
4.根据前述权利要求中任一项所述的阀(1)，其中，控制杆(8)与滑块(14)连接，通过所述滑块，控制杆(8)能在转动把手(11)转动时在最小通流位置(12)与最大通流位置(13)之间调节。
5.根据权利要求4所述的阀(1)，其中，控制杆(8)的最小通流位置(12)能通过改变控制杆(8)相对于滑块(14)的位置以可变的方式设定。
6.根据权利要求4或5所述的阀(1)，其中，控制杆(8)通过第一螺纹(15)与滑块(14)连接。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的阀(1)，其中，滑块(14)通过第二螺纹(16)与转动把手(11)连接。
8.根据权利要求6和7所述的阀(1)，其中，第一螺纹(15)具有比第二螺纹(16)更大的螺距。
9.根据权利要求6和7或根据权利要求8所述的阀(1)，其中，第一螺纹(15)和第二螺纹(16)具有不同的转动方向。
10.根据前述权利要求中任一项所述的阀(1)，其中，为了控制所述膜片阀(5)，膜片(6)的、将背压腔(7)与所述至少一个出口(4)连接的控制通道(17)能通过控制杆(8)封闭或者至少部分打开。
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