CZ289814B6

CZ289814B6 - Hygienický jednopákový směąovací ventil

Info

Publication number: CZ289814B6
Application number: CZ19942163A
Authority: CZ
Inventors: Fritz Gänzle
Original assignee: Hansa Metallwerke Ag
Priority date: 1993-09-09
Filing date: 1994-09-07
Publication date: 2002-04-17
Also published as: FR2709800A1; AU7164994A; AU676353B2; CZ216394A3; ITMI941812A1; IT1274757B; FR2709800B1; US5538041A; ITMI941812A0; DE4330535C1; CH687561A5

Abstract

U hygienick ho jednop kov ho sm ovac ho ventilu m e b²t line rn posunov n pohybliv ho ° dic ho kotou e (7), kter² na pevn m ° dic m kotou i (4), uspo° dan m v t lese (1), m e prov d t kombinovan² oto n² a line rn pohyb, ovliv ov no pru n²m zaskakovac m za° zen m. Toto zaskakovac za° zen p sob v oblasti dvou spolupracuj c ch vodic ch ploch (15, 16), z nich druh vodic plocha (15) je vytvo°ena na oto n veden m d lu (14), veden mu v t lese (1), a prvn vodic plocha (16) je vytvo°ena na pohybliv m ° dic m kotou i (7). Prvn vybr n (39, 40) je vytvo°eno v prvn vodic plo e (16). Druh vybr n (31, 32) je vytvo°eno v druh vodic plo e (15), p°i em m t m ° kruhov² pr °ez, je protnuto druhou vodic plochou (15) a obsahuje pru n² element (37, 38). Pru n² element (37, 38) je vytvo°en jako ne zcela uzav°en dut t leso, kter se uvnit° druh ho vybr n (31, 32) pru n rozp n , a proto vy n v co nejd le nad p° slu nou druhou vodic plochou (15). Pru n² element (37, 38) je mo no pru n²m stla en m zcela zatla it zp t do druh ho vybr n (31, 32).\

Description

Oblast techniky

Vynález se týká hygienického jednopákového směšovacího ventilu s tělesem, prvním, pevným řídicím kotoučem, uspořádaným v tělese, který je opatřen vstupními otvory pro studenou a teplou vodu, druhým, pohyblivým řídicím kotoučem, který vůči prvnímu pevnému řídicímu kotouči může vykonávat kombinovaný lineární a otočný pohyb, a který je opatřen vybráním, které podle relativní polohy obou řídicích kotoučů může vytvořit spojení mezi vstupními otvory řídicího kotouče a výstupním otvorem, regulační stopkou, spojenou s pohyblivým řídicím kotoučem pro jeho unášení, která při otáčení kolem osy tělesa vyvolá otáčivý pohyb pohyblivého řídicího kotouče a při vykyvování kolem osy, která je kolmá k ose tělesa, vyvolá lineární pohyb pohyblivého řídicího kotouče, dílem, otočně vedeným v tělese, ve kterém je uložena regulační stopka, a který má rovnoběžné vodicí plochy, které spolupracují s rovnoběžnými vodícími plochami pohyblivého řídicího kotouče, pružným zaskakovacím zařízením, které nezávisle na poloze natočení pohyblivého řídicího kotouče při dosažení určité polohy v lineárním pohybu působí proti dalšímu posunování překonatelným odporem a v první vodicí ploše je opatřeno prvním vybráním a v druhé vodicí ploše, která spolupracuje s první vodicí plochou, je opatřeno druhým vybráním, v němž je uspořádán pružný element, který v relativních polohách, v nichž leží proti prvnímu vybrání první vodicí plochy, do tohoto prvního vybrání zasahuje a v jiných relativních polohách při pružném prohnutí dosedá na první vodicí plochu.

Pružná zaskakovací zařízení tohoto druhu mají ten smysl, aby byla definována mezipoloha jednopákového směšovacího ventilu mezi úplnou zavřenou polohou a úplnou otevřenou polohou, do níž se při normálním provozu ventil otevře. Plného průtoku může být potom dosaženo až po překonání citelného odporu.

Dosavadní stav techniky

Hygienický jednopákový směšovací ventil uvedeného druhu je známý zDE-PS 38 22 217. U tohoto řešení má pružný díl v podstatě tvar písmene Z a je vložen do drážky, která má rovněž tvar písmene Z. Svým zaobleným výstupkem vyčnívá nad vodicí plochu do spolupracujícího vybrání v pohyblivém řídicím kotouči. Ponecháním vhodných volných prostorů mezi pružným elementem a drážkou, v níž je uložen, je zaručeno, že pružný element se může pružně vyhnout. Zde ovšem existuje nebezpečí, že pružný element se při používání hygienického jednopákového směšovacího ventilu poměrně rychle opotřebí. Totéž platí pro další řešení pružného elementu, znázorněného vDE-PS 38 22 217, který zhruba řečeno je ve tvaru písmene V s pružným rozepřením vložen do příslušného vybrání tak, že ven vyhnutá část s pružným přítlakem dosedá na sousední vodicí plochu pohyblivého řídicího kotouče.

Úkolem vynálezu proto je vytvořit hygienický jednopákový směšovací ventil uvedeného druhu tak, že jeho pružné zaskakovací zařízení bude snadno smontovatelné, levné a robustní proti opotřebení.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje hygienický jednopákový směšovací ventil s tělesem, prvním, pevným řídicím kotoučem, uspořádaným v tělese, který je opatřen vstupními otvory pro studenou a teplou vodu, druhým, pohyblivým řídicím kotoučem, který vůči prvnímu, pevnému řídicímu kotouči může 15 vykonávat kombinovaný lineární a otočný pohyb, a který je opatřen vybráním, které podle relativní polohy obou řídicích kotoučů může vytvořit spojení mezi vstupními otvory řídicího kotouče a výstupním otvorem, regulační stopkou, spojenou s pohyblivým řídicím kotoučem pro jeho unášení, která při otáčení 20 kolem osy tělesa vyvolá otáčivý pohyb pohyblivého řídicího kotouče a při vykyvování kolem osy, která je kolmá k ose tělesa, vyvolá lineární pohyb pohyblivého řídicího kotouče, dílem, otočně vedeným v tělese, ve kterém je uložena regulační stopka, a který má rovnoběžné vodicí plochy, které spolupracují s rovnoběžnými vodícími plochami pohyblivého řídicího 25 kotouče, pružným zaskakovacím zařízením, které nezávisle na poloze natočení pohyblivého řídicího kotouče při dosažení určité polohy v lineárním pohybu působí proti dalšímu posunování překonatelným odporem a v první vodicí ploše je opatřeno prvním vybráním a v druhé vodicí ploše, 30 která spolupracuje s první vodicí plochou, je opatřeno druhým vybráním, v němž je uspořádán pružný element, který v relativních polohách, v nichž leží proti prvnímu vybrání první vodicí plochy, do tohoto prvního vybrání zasahuje a v jiných relativních polohách při pružném prohnutí dosedá na první vodicí plochu, podle vynálezu, jehož podstatou je, že druhé vybrání ve druhé vodicí ploše je v průřezu přibližně kruhové a druhou vodicí plochou je protnuto tak, že se do druhé vodicí plochy otevírá štěrbinou, pružným elementem je ne zcela uzavřené duté těleso, které se uvnitř druhého vybrání pružně rozpíná tak, že neustále štěrbinou z druhé vodicí plochy vyčnívá co nejdále, avšak při pružném 40 stlačení je do druhého vybrání zcela zatlačitelné.

U provedení zaskakovacího zařízení podle vynálezu se způsobí jak vratný pohyb pružného elementu, tak i pružná deformace spoluprací příčného průřezu úložného vybrání a vnějšího obrysu pružného elementu: při pohybu pružného elementu směrem dovnitř se volné okraje neúplně 45 zavřeného dutého tělesa blíže k sobě přiblíží, přičemž nastane (další) pružná deformace. Pružné uvolnění je naproti tomu vždy spojeno s pohybem pružného elementu směrem ven. Jinak se jako u dosavadního stavu techniky pružný element rovněž při zpětném zatlačování do svého vybrání deformuje nikoli výlučně pružně, nýbrž se posunuje i jako celek. Tím je mechanické namáhání pružného elementu podle vynálezu menší než u známého provedení. Pružný element je kromě 50 toho z materiálu, kteiý je poměrně více odolný proti otěru, proto se opotřebuje poměrně pomalu a je velmi snadno instalovatelný.

-2CZ 289814 B6

Podle zvlášť výhodného provedení vynálezu má pružný element v průřezu tvar segmentu kruhového prstence. Jinými slovy: pružný element je dutým válcem opatřeným najedná straně štěrbinou.

Dále je výhodné, když druhé vybrání je v části odvrácené od druhé vodicí plochy opatřeno žebrem. Toto žebro slouží k definování polohy natočení pružného elementu v druhém vybrání tím, že zasahuje mezi volné okraje dutého tělesa. Určitá vůle mezi těmito dutými okraji a žebrem však musí být zachována, aby byl umožněn pohyb pružného elementu uvnitř přiřazeného druhého vybrání.

Nejlepších výsledků lze dosáhnout i s ohledem na vedení pohybu pohyblivých řídicích kotoučů tehdy, když na protilehlých stranách pohyblivých řídicích kotoučů jsou upravena dvě identická zaskakovací zařízení vždy s prvním vybráním v první vodicí ploše, druhým vybráním v druhé vodicí ploše, spolupracující s první vodicí plochou, a v pružném elementu, vytvořeném jako zcela neuzavřené duté těleso, uspořádaném v druhém vybrání, spolupracujícím s první vodicí plochou.

Protože v otočně vedeném dílu, který má všeobecně kruhový průřez, je k dispozici více místa než v pohyblivém řídicím kotouči, doporučuje se všeobecně, aby druhé vybrání, v němž je uložen pružný element, bylo vytvořeno v otočně vedeném dílu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladu provedení podle přiloženého výkresu, na němž obr. 1 znázorňuje vodorovný řez hygienickým jednopákovým směšovacím ventilem podél čáry II z obr. 2, a obr. 2 osový řez hygienickým jednopákovým směšovacím ventilem z obr. 1.

Příklady provedení vynálezu

Znázorněný hygienický jednopákový směšovací ventil sestává z tělesa 1 se dnem 30, vytvořeným ve znázorněném případě jako zvláštní díl. V tomto dnu 30 jsou vytvořeny dva vstupní otvory (na vyobrazení neznázoměné) a jeden výstupní otvor 3. Nade dnem 30 je upraveno těleso L, jehož vnitřní prostor obsahuje první, pevný řídicí kotouč 4, který je rovněž opatřen vstupními otvory (na vyobrazení neznázoměnými) a jedním výstupním otvorem 6. Vstupní otvory pevného řídicího kotouče 4 jsou přitom propojeny s přívodními otvory ve dnu 30 tělesa 1 a výstupní otvor 6 pevného řídicího kotouče 4 je propojen s výstupním otvorem 3 ve dnu 30 tělesa L

Pevný řídicí kotouč 4 je na své horní ploše vyleštěn na vysoký stupeň lesku. Tato horní plocha dosedá na podobně opracovanou dolní plochu druhého, pohyblivého řídicího kotouče 7. Pohyblivý řídicí kotouč 7 je ve znázorněném provedení dvoudílný. V dolní části sousedící s pevným řídicím kotoučem 4 je tvořen keramickým kotoučem 8, který je opatřen zmíněnou vyleštěnou dolní plochou. Na tento keramický kotouč 8 je s vhodným tvarovým přizpůsobením nasazen plastový vodicí díl 9 tak, že plastový vodicí díl 9 a keramický kotouč 8 je možno považovat za jednu jednotku, stejně jako pohyblivý řídicí kotouč 7.

V pohyblivém řídicím kotouči 7, a sice částečně v keramickém kotouči 8 a částečně v plastovém vodicím dílu 9, je vytvořeno vybrání 10 tvořící vratný kanálek. Podle relativní polohy pohyblivého řídicího kotouče 7 vůči pevnému řídicímu kotouči 4 vytváří toto vybrání 10 ve formě vratného kanálku spojení mezi vstupními otvory a výstupním otvorem 6 pevného řídicího kotouče 4. Posu

-3 CZ 289814 B6 nutím pohyblivého řídicího kotouče 7 je tak možno známým způsobem nastavit jak směšovací poměr, tak i množství vytékající smísené vody.

Těsnicí O-kroužek 11 mezi plastovým vodicím dílem 9 a keramickým kotoučem 8 zajišťuje to, že z vybrání 10 ve formě vratného kanálku nemůže vystupovat radiálně ven žádná voda.

Kombinovaný lineární a otočný pohyb pohyblivého řídicího kotouče 7 se způsobí regulační stopkou 12, na niž se při konečné montáži nasadí rukojeť. Regulační stopka 12 je pomocí čepu 13 otočně uložena v otočně vedeném dílu 14, který je uspořádán souose s tělesem 1, přičemž regulační stopka 12 horním otvorem vyčnívá z tělesa L Zdola je do otočně vedeného dílu 14 provedena drážka se dvěma rovnoběžnými vodícími plochami 15 (viz obr. 1). Plastový vodicí díl 9 pohyblivého řídicího kotouče 7 je opatřen výstupkem komplementárním s uvedenou drážkou, který má dvě rovnoběžné první vodicí plochy 16, spolupracující s rovnoběžnými druhými vodícími plochami 15 otočně vedeného dílu 14. Uspořádání je tedy takové, že pohyblivý řídicí kotouč 7 se může radiálně posunovat po rovnoběžných vodicích plochách 15 otočně vedeného dílu 14 nebo se může spolu s otočně vedeným dílem 14 otáčet kolem osy tělesa 1.

Na dolním konci regulační stopky 12 je vytvořena unášecí hlava 17. která s tvarovým stykem zasahuje do unášecího otvoru 18 v homí ploše plastového vodícího dílu 9.

Dosud popsaná konstrukce hygienického jednopákového směšovacího ventilu je známá, stejně jako její základní funkce:

Vykývnutím regulační stopky 12 kolem čepu 13 se přesune pohyblivý řídicí kotouč 7 po vodicích plochách 15, 16~, tím je možno nastavit množství vody přitékající vstupními otvory pevného řídicího kotouče 4, aniž by v ideálním případě nedošlo ke změně směšovacího poměru. Když se naopak regulační stopka 12 natočí kolem svislé osy tělesa 1, natočí se rovněž otočně vedený díl 14. Vodicím» plochami 15, 16 ie pohyblivý řídicí kotouč 7 unášen, což jak známo vede ke změně směšovacího poměru smísené vody vytékající výstupním otvorem 6 pevného řídicího kotouče 4.

V ideálním případě přitom zůstává množství smísené vody nezměněné.

Aby nyní jednak nedošlo k omezení maximálního průtoku hygienickým jednopákovým směšovacím ventilem, a jednak aby uživatel byl veden k úspornému zacházení vodou, je upraveno zvláštní zařízení, které posouvání pohyblivého řídicího kotouče 2 při určitém stupni otevření zřetelně zbrzdí. Toto zařízení bude nyní blíže objasněno.

V otočně vedeném dílu 14 jsou vytvořena dvě druhá vybrání 31, 32, jejichž výchozí tvar je válcový, a která jsou tedy v průřezu, jak vyplývá z obr. 1, přibližně kruhová. Tato druhá vybrání 31, 32 jsou protnuta druhými vodícími plochami 15 v otočně vedeném dílu 14 tak, že druhá vybrání 31, 32 se vždy do druhých vodicích ploch 15 otevírají štěrbinami 33, 34, rovnoběžnými s osou jednopákového směšovacího ventilu. Vlivem žeber 35, 36, rovnoběžných s osou, která probíhají v oblasti druhých vybrání 31, 32 odvrácené od druhých vodicích ploch 15, mají tato druhá vybrání 31, 32 průřez poněkud odlišný od kruhového průřezu.

Do druhých vybrání 31, 32 otočně vedeného dílu 14 je vždy zespodu zaveden jeden pružný element 37, 38. Tyto pružné elementy 37, 38 mají v průřezu tvar prstencového segmentu, rozkládajícího se v úhlu větším než 180°. Pružné elementy 37. 38 jsou provedeny z pružného materiálu, s výhodou z pružného plastu, vnější průměr nezatížených pružných elementů 37.38 je poněkud větší než průměr druhých vybrání 31, 32. Pružné elementy 37, 38 jsou tedy umístěny do druhých vybrání 31, 32 s mírným pružným předpětím tak, že - vzhledem ke své pružnosti - se pokoušejí rozepnout atak dosedají na vnitřní plášťovou plochu druhých vybrání 31, 32 spružným předpětím. Konce prstencového segmentu, který v průřezu tvoří každý pružný element 37, 38, mají přitom určitý odstup od bočních ploch žeber 35. 36.

-4CZ 289814 B6

V prvních vodicích plochách 16 plastového vodícího dílu 9 jsou ve vhodných místech vytvořena vždy plochá první vybrání 39, 40, rovněž rovnoběžná s osou tělesa 1. Jestliže tato první vybrání 39, 40, jak je znázorněno na obr. 1, jsou v poloze proti pružným elementům 37, 38, procházejí pružné elementy 37. 38 štěrbinami 33. 34 vytvořenými ve druhých vodicích plochách 15 a zasahují do prvního vybrání 39.40 plastového vodícího dílu 9.

Jestliže naproti tomu je pohyblivý řídicí kotouč 7, tedy rovněž plastový vodicí díl 9, přesunut vůči poloze znázorněné na obr. 1, dostane se každý pružný element 37, 38 po rovně stoupajícím náběhu prvního vybrání 39, 40 do oblasti prvních vodicích ploch 16 plastového vodícího dílu 9 a přitom se zasune do druhých vybrání 31, 32 v otočně vedeném dílu 14. Při další pružné deformaci pružných elementů 37. 38 se přiblíží konce prstencových segmentů, které tvoří pružné elementy 37, 38 v řezu, žebrům 35, 36, a proto i k sobě navzájem, zatímco současně se dosud vyčnívající oblast pružných elementů 37, 38 zcela zatlačí do druhých vybrání 31,32.

Způsob činnosti popsaného uspořádání je následující:

V zavřené poloze směšovacího ventilu, znázorněné na obr. 1, leží pružné elementy 37, 38 v oblasti pravých konců prvních vybrání 39, 40 plastového vodícího dílu 9. Jestliže se nyní vykývnutím regulační stopky 12 přesune plastový vodicí díl 9 na obr. 1 směrem doprava, tedy v otevíracím směru, klouže plastový vodicí díl 9 v otočně vedeném dílu 14 nejprve snadno, protože přečnívající části pružných elementů 37. 38, tedy části vyčnívající z druhých vybrání 31, 32, se pohybují uvnitř prvních vybrání 39, 40 plastového vodícího dílu 9. Když však vyčnívající části pružných elementů 37, 38 při pokračujícím pohybu pohyblivého řídicího kotouče 7 dospějí k náběhu, tvořícímu levý konec prvních vybrání 39,40, další lineární pohyb pohyblivého řídicího kotouče 7 na obr. 1 směrem doprava se ztíží. Nyní pouze po překonání pružné síly, která je potřebná pro zatlačení pružných elementů 37, 38 zpět do druhých vybrání 31, 32 otočně vedeného dílu 14, se může pohyblivý řídicí kotouč 7 pohybovat dále ve směru otevírání.

Citelný odpor, který nastane při dorazu pružných elementů 37, 38 na přechodové náběhy prvních vybrání 39, 40, na obr. 1 levé přechodové náběhy, vede k tomu, že při normálním provozu se hygienický jednopákový směšovací ventil otevře pouze do této polohy. Směšovacím ventilem tedy proudí pouze určité, obvykle dostačující množství smísené vody. Když je však zapotřebí většího množství vody, je možné po překonání uvedeného odporu, který je způsoben pružnými elementy 37, 38, provést další otevření hygienického jednopákového směšovacího ventilu.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Hygienický jednopákový směšovací ventil s

a) tělesem (1),

b) prvním, pevným řídicím kotoučem (4), uspořádaným v tělese (1), kteiý je opatřen vstupními otvory pro studenou a teplou vodu,

c) druhým, pohyblivým řídicím kotoučem (7), který vůči prvnímu, pevnému řídicímu kotouči (4) může vykonávat kombinovaný lineární a otočný pohyb, a který je opatřen vybráním (10), které podle relativní polohy obou řídicích kotoučů (4, 7) může vytvořit spojení mezi vstupními otvory pevného řídicího kotouče (4) a jeho výstupním otvorem (6),

d) regulační stopkou (12), spojenou s pohyblivým řídicím kotoučem (7) pro jeho unášení, která při otáčení kolem osy tělesa (1) vyvolá otáčivý pohyb pohyblivého řídicího kotouče (7) a při vykyvování kolem osy, která je kolmá kose tělesa (1), vyvolá lineární pohyb pohyblivého řídicího kotouče (7),

e) dílem (14), otočně vedeným v tělese (1), ve kterém je uložena regulační stopka (12), a který má rovnoběžné vodicí plochy (15), které spolupracují s rovnoběžnými vodícími plochami (16) pohyblivého řídicího kotouče (7), io f) pružným zaskakovacím zařízením, které nezávisle na poloze natočení pohyblivého řídicího kotouče (7) při dosažení určité polohy v lineárním pohybu působí proti dalšímu posunování překonatelným odporem a v první vodicí ploše (16) je opatřeno prvním vybráním (39, 40) a v druhé vodicí ploše (15), která spolupracuje s první vodicí plochou (16), je opatřeno druhým vybráním (31, 32), v němž je uspořádán pružný element (37, 38), který v relativních polohách, 15 v nichž leží proti prvnímu vybrání (39, 40) první vodicí plochy (16), do tohoto prvního vybrání (39, 40) zasahuje a v jiných relativních polohách při pružném prohnutí dosedá na první vodicí plochu (16), vyznačuj ící se tím, že

g) druhé vybrání (31, 32) ve druhé vodicí ploše (15) je v průřezu přibližně kruhové a druhou 20 vodicí plochou (15) je protnuto, přičemž se do druhé vodicí plochy (15) otevírá štěrbinou (33,

34), a že

h) pružným elementem (37, 38) je ne zcela uzavřené duté těleso, které se uvnitř druhého vybrání (31, 32) pružně rozpíná, přičemž štěrbinou (33, 34) z druhé vodicí plochy (15) vyčnívá

25 co nejdále, avšak při pružném stlačení je do druhého vybrání (31,32) zcela zatlačitelné.

2. Hygienický jednopákový směšovací ventil podle nároku 1,vyznačující se tím ,že pružný element (37, 38) má v průřezu tvar segmentu kruhového prstence.

30

3. Hygienický jednopákový směšovací ventil podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že druhé vybrání (31, 32) je v části odvrácené od druhé vodicí plochy (15) opatřeno žebrem (35, 36).

4. Hygienický jednopákový směšovací ventil podle jednoho z předcházejících nároků, 35 vyznačující se tím, že na protilehlých stranách pohyblivého řídicího kotouče (7) jsou upravena identická zaskakovací zařízení s prvním vybráním (39, 40) v první vodicí ploše (16) a s druhým vybráním (31, 32) v druhé vodicí ploše (15), která spolupracuje s první vodicí plochou (16), as pružným elementem (37, 38), provedeným jako ne zcela uzavřené duté těleso a uspořádaným ve druhém vybrání (31,32).

5. Hygienický jednopákový směšovací ventil podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že druhé vybrání (31, 32), v němž je uložen pružný element (37, 38), je vytvořeno v otočně vedeném dílu (14).