DE10164050A1

DE10164050A1 - Sanitärventil

Info

Publication number: DE10164050A1
Application number: DE10164050A
Authority: DE
Inventors: Stefan Kruck; Bernd Kronenbitter
Original assignee: Hansgrohe SE
Current assignee: Hansgrohe SE
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2001-12-19
Publication date: 2003-07-03

Abstract

Ein Mischventil enthält eine Scheibensteuerung, mit deren Hilfe eine bewegbare Steuerscheibe gegenüber einer feststehenden Steuerscheibe bewegt wird. In der bewegbaren Steuerscheibe ist eine Mischkammer ausgebildet. Von der Mischkammer führt ein Kanal zur Atmosphäre, wobei in dem Kanal ein Rückschlagventil angeordnet ist. Das Rückschlagventil bildet eine Belüftungseinrichtung, die direkt innerhalb der Ventilkartusche wirksam wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sanitärventil, insbesondere ein sanitäres Mischventil.
Mischventile dieser Art dienen unter anderem dazu, Brausen mit Wasser zu versorgen, die über Schläuche mit der Armatur verbunden sind. Bei an Schläuchen angeschlossenen Brausen besteht das grundsätzliche Problem, dass diese unter Umständen unterhalb einer Wasseroberfläche liegen können. Wenn nun im Leitungsnetz vor der Armatur ein Unterdruck entsteht, so kann im Prinzip das Wasser durch den Schlauch zurückgesaugt werden. Um dies zu verhindern, gibt es Rückflussverhinderer, die beispielsweise in der Armatur, vor der Armatur oder auch an einer anderen Stelle angebracht sind.
Es gibt eine Tendenz, solche Vorschriften zu verschärfen, um auch in ungünstigen Fällen das Zurücksaugen von Wasser zu verhindern.

Es ist bereits ein Mischventil mit einer Scheibensteuerung bekannt, bei dem die Mischerkartusche in ein Gehäuse eingesetzt wird. Dieses Gehäuse weist Belüftungsöffnungen nach außen auf. Diese Belüftungsöffnungen können durch ein Lippenventil aus Elastomermaterial geschlossen werden. Durch diese Einrichtung ergibt sich ein komplizierterer Aufbau des Gehäuses, in das die Mischerkartusche eingesetzt werden soll (EP 390248 B1).

Weiterhin bekannt ist ein Anschluss für einen Brauseschlauch, bei dem eine Belüftungseinrichtung in dem Armaturenkörper an der Stelle angeordnet ist, wo der Brauseschlauch angeschlossen wird. Diese Art der Rückflussverhinderung bedeutet einen erheblichen Aufwand bei der Gestaltung des Armaturengehäuses (US 5325885).

Bei einem Kugelmischsystem ist bereits ein Ventil vorgeschlagen worden, das innerhalb der Kugel angeordnet ist und im Unterdruckfall eine Belüftung ermöglicht. In der Kugel steht ausreichend Platz zur Verfügung, um dort ein Ventilsystem unterzubringen, das als Rückschlagventilsystem wirken kann (US 4696322).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Ventil mit Scheibensteuerung im Hinblick auf erhöhte Sicherheitsanforderungen weiterzuentwickeln.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Ventil mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Im Gegensatz zu Kugelmischventilen steht bei Scheibenventilen sehr wenig Platz zur Verfügung. Die eigentliche Steuerung geschieht unmittelbar hinter einer Fläche, wobei der Raum hinter dieser Fläche als Steuerraum bezeichnet wird. Von dieser Stelle, die nur wenig Platz bietet, führt nach der Erfindung eine Entlastungseinrichtung zur Atmosphäre. Die Entlastungseinrichtung wird durch die Druckdifferenz zwischen dem Steuerraum und der Atmosphäre gesteuert. Dadurch ist es möglich, bei Auftreten eines Vakuums dieses abzubauen oder zu verhindern, dass ein Vakuum erst entsteht. Es ist nach der Erfindung nicht erforderlich, dass das Ventil im Steuerraum selbst sitzt. Es kann bei sehr engen Platzverhältnissen auch aus dem Steuerraum heraus gerückt und/oder mit Abstand von diesem angeordnet werden.

Insbesondere kann die Erfindung natürlich bei einem Mischventil Anwendung finden, das zwei Wassereinlässe aufweist, die stromab der Steuerfläche in einer Mischkammer münden. Von dort aus führt die Entlastungseinrichtung zur Atmosphäre.

Die Entlastungseinrichtung kann in Weiterbildung der Erfindung einen von dem Steuerraum zu der Atmosphäre führenden Kanal und ein auf diesen Kanal einwirkendes Rückschlagventil aufweisen.

Bei dem Rückschlagventil kann es sich um einen relativ einfach aufgebautes Ventil handeln, bei dem nur sichergestellt sein muss, dass es in Notfall auch öffnet. Das Ventil kann in Weiterbildung beispielsweise in der bewegbaren Steuerscheibe angeordnet sein. Dies gilt insbesondere dann, wenn auch der Mischraum bzw. dem Mischkammer in der bewegbaren Steuerscheibe ausgebildet ist. Die bewegbare Steuerscheibe beweist üblicherweise eine etwas größere Dicke auf als die feststehende Steuerscheibe, so dass sich die Anbringung des Ventils hier anbietet.

Zur Verbindung der bewegbaren Steuerscheibe mit dem Steuerelement, üblicherweise einem Steuerhebel, gibt es auch die Möglichkeit, einen Mitnehmer vorzusehen. Dieser greift einerseits an dem Steuerhebel und andererseits an der bewegbaren Steuerscheibe an, der gegenüber abgedichtet ist. Die Erfindung schlägt nun als eine Möglichkeit vor, das Rückschlagventil in diesem Mitnehmer anzuordnen.

Je nach den Umständen des Einzelfalles kann das Rückschlagventil auch in der feststehenden Steuerscheibe angeordnet sein.

Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass das Rückschlagventil als eine Rückflussverhinderer-Kartusche ausgebildet ist, die in der feststehenden oder der bewegbaren Steuerscheibe oder in dem Mitnehmer in einer entsprechenden Öffnung angeordnet wird. Es ist heutzutage möglich, Keramikscheiben so fein zu gestalten, dass eine solche Kartusche verwendet werden kann.

Das Rückschlagventil kann beispielsweise ein Ventilelement aufweisen, das aus in sich verformbarem Material besteht und derart ausgebildet ist, dass es den Kanal durch seine eigene Verformung schließt beziehungsweise öffnet. Ein solches Ventilelement lässt sich sehr einfach und kostengünstig herstellen und auch sehr einfach und kostengünstig anbringen.

Es ist aber ebenfalls möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, dass ein Ventilelement verwendet wird, das mindestens teilweise nicht nur verformbar, sondern auch bewegbar ist.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Kanal an einem Steuerhebel vorbei aus einer Ventilkartusche heraus führt.

Es kann dabei auch vorgesehen sein, dass der Kanal mindestens teilweise durch die Führungsbuchse des Steuerhebels hindurch führt. Der Kanal kann als Nut in der Führungsbuchse oder auch als Nut in dem Steuerhebel ausgeführt sein.

Es ist aber ebenfalls möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Kanal mindestens teilweise durch den Steuerhebel hindurch führt und dabei über eine bestimmte Länge auch einen geschlossenen Querschnitt aufweist.

Es ist möglich und wird von der Erfindung vorgeschlagen, dass das Rückschlagventil im Steuerhebel selbst angeordnet wird. Dies macht die Verwendung herkömmlicher Mischerkartuschen mit nur geringfügigen Änderungen möglich. Das Herausführen des Kanals zur Atmosphäre kann an einer Stelle erfolgen, die optisch abgedeckt ist, so dass der Eindruck des Mischventils für den Benutzer nicht geändert wird.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch eine bewegbare Steuerscheibe einer Ventilsteuerung;
Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt bei einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 3 in vergrößertem Maßstab den Schnitt durch eine bewegbare Steuerscheibe und ein Mitnehmerelement für diese;
Fig. 4 eine gegenüber der Fig. 3 abgeänderte Ausführungsform;
Fig. 5 eine Aufsicht auf die Ausführungsform der Fig. 4 von oben;
Fig. 6 einen Schnitt durch das Zusammenwirken zwischen einem Steuerhebel und einer bewegbaren Steuerscheibe;
Fig. 7 einen Schnitt durch eine Mischerkartusche;
Fig. 8 einen Schnitt durch die Mischerkartusche der Fig. 7 aus einer um 90° versetzten Richtung.
Fig. 1 zeigt stark vereinfacht einen Schnitt durch eine bewegbare Steuerscheibe (1) einer Scheibensteuerung eines sanitären Mischventils. Weitere Einzelheiten können den Fig. 7 und 8 entnommen werden, die Schnitte durch eine Mischerkartusche eines sanitären Mischventils zeigen. Die Scheibensteuerungen haben eine feststehende Steuerscheibe und eine bewegbare Steuerscheibe, die gegenüber der feststehenden Steuerscheibe verschoben und/oder verdreht wird. Je nach der Übereinstimmung von durchgehenden Öffnungen oder Ausnehmungen wird dann eine mehr oder weniger weite Öffnung und eine mehr oder weniger große Veränderung des Verhältnisses von Strömungsquerschnitten erreicht. Scheibensteuerungen sind auch dann anwendbar, wenn es sich nicht um ein Mischventil, sondern nur um ein Steuerventil handelt. In dem dargestellten Beispiel soll es sich aber um ein Mischventil handeln. In der bewegbaren Steuerscheibe ist eine Ausnehmung (2) gebildet, die der feststehenden Steuerscheibe zugewandt ist. Diese Ausnehmung (2) bildet die eigentliche Mischkammer des Mischventils. Auf der gegenüberliegenden Oberseite der bewegbaren Steuerscheibe (1) ist eine Ausnehmung (3) angebracht, in die ein Ende eines Steuerhebels eingreifen kann, um die Steuerscheibe (1) zu bewegen.
Zwischen der nach oben gerichteten Oberseite (4) der bewegbaren Steuerscheibe (1) und der den Mischraum bildenden Ausnehmung (2) ist eine durchgehende Öffnung angeordnet, in die ein Rückflussverhinderer (5) in Form einer standardisierten Kartusche eingesetzt ist. Der Pfeil (6) zeigt an, in welcher Richtung eine Entlastung erfolgen kann, falls in der Mischkammer ein Unterdruck entsteht. In umgekehrter Richtung schließt der Rückflussverhinderer die Verbindung zwischen der Mischkammer und Atmosphäre.
In Fig. 2 ist eine geänderte Ausführungsform dargestellt. Zwischen der Ausnehmung (3) zur Aufnahme des Endes des Steuerhebels und der Mischkammer (2) ist eine durchgehende Öffnung vorhanden, in die der Schaft (7) eines Ventilelements (8) eingesetzt ist. Das Ventilelement weist die Form eines Pilzes auf, dessen Kopf (9) konvex gekrümmt ist. Um die Öffnung für den Schaft (7) herum sind mehrere parallel zueinander verlaufende Durchgänge (10) vorhanden, die teilweise in der Ausnehmung (3) und teilweise auf der der Steuerfläche (11) entgegengesetzten Oberseite (12) ausmünden. Im Unterdruckfall, der in Fig. 2 dargestellt ist, kann Luft in Richtung des Pfeils (6) durch die verschiedenen Kanäle (10) strömen. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die Länge des Schafts (7) des Ventilelements größer ist als die Dicke der Zwischenwand zwischen der Mischkammer (2) und der Ausnehmung (3). Am Ende des Schafts (7), also dem Kopf (9) des Ventilelement (8) abgewandt, weist der Schaft (7) eine Vertiefung (13) auf, die sein Herausziehen aus der Öffnung verhindert. Das Ventilelement (8) kann sich also in Richtung seines Schafts (7) bewegen. Herrscht in der Kammer (2) Wasserdruck, so wird das Ventilelement (8) nach oben verschoben, bis die Unterseite des Kopfes (9) des Ventilelements (8) auf dem Boden der Mischkammer (2) anliegt und dadurch die zu den Durchgängen (10) führenden Öffnungen verschließt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird eine bewegbare Steuerscheibe (14) verwendet, die keine Ausnehmung aufweist, sondern eine Durchbrechung (15). Von der der Steuerfläche (11) abgewandten Oberseite (12) her ist in die Durchbrechung (15) ein Mitnehmerelement (16) eingesetzt, das gegenüber der Oberseite (12) der Steuerscheibe (14) mit Hilfe von nicht dargestellten Dichtungen abgedichtet ist. In diesem Mitnehmerelement (16) ist die Ausnehmung für das Ende des Steuerhebels angeordnet. Wiederum sind Durchgänge (10) zwischen der Ausnehmung (3) und der Mischkammer vorhanden, die in der Durchbrechung (15) gebildet ist. In der Öffnung zwischen der Ausnehmung (3) und der Mischkammer (15) ist ein Ventilelement (18) mit seinem Schaft (7) eingesetzt, wobei in diesen Fall der Schaft (7) kürzer ist als bei dem Ventilelement (8) der Fig. 2. Das Ventilelement (18) ist ebenfalls pilzartig ausgebildet, jedoch ist der Kopf (19) derart ausgebildet, dass er die Öffnungs- und Schließbewegung des Ventils durch seine eigene Verformung bewirkt. In dem dargestellten Entlassungsfall verbiegt sich der Kopf (19) also konkav, so dass jetzt die Luft durch die Kanäle (10) einströmen kann. Herrscht dagegen in der Mischkammer Druck, der größer ist als Atmosphärendruck, so verbiegt sich der Kopf (19) derart, dass seine Ränder auf dem Boden der Ausnehmung zu liegen kommen. Dadurch werden die Öffnungen (10) verschlossen.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Steuerscheibe (14) und der Mitnehmer (16) der Ausführungsform nach Fig. 3 mit einem Ventilelement (8) der Ausführungsform nach Fig. 2 kombiniert sind. Eine ins Einzelne gehende Beschreibung braucht daher nicht wiederholt zu werden.
Fig. 5 zeigt die Draufsicht auf die Anordnung der Fig. 3 oder 4, die sich beide in der Draufsicht nicht unterscheiden. Die Ausnehmung (3) für das Ende des Steuerhebels ist quadratisch mit abgerundeten Ecken ausgebildet. Die Durchgänge (10) für den Luftdurchgang sind längs eines Kreises angeordnet. Dieser Kreis schneidet eine Seitenwand der Ausnehmung (3), so dass drei Kanäle (10) auf der Oberseite des mit Nehmers (16) neben der Ausnehmung (3) ausmünden. In der Mitte des Kreises (10) ist das Ende (13) des Schafts des Ventilelements zusehen, gleichgültig, ob es sich um das Ventilelement (18) oder das Ventilelement (8) handelt.
Während bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 5 das Ventilelement in der bewegbaren Steuerscheibe (1) angeordnet ist, auch wenn die Lagerung, siehe Fig. 3 und 4, innerhalb des Mitnehmer (16) vorhanden ist, zeigt die Fig. 6 eine Ausführungsform, bei der das Rückschlagventil in einem Steuerhebel (20) angeordnet ist. Die Fig. 6 ist stark vereinfacht, da nur gezeigt werden soll, wie eine solche Möglichkeit aufgebaut sein könnte. Die bewegbare Steuerscheibe (21) weist an ihrer in Fig. 6 unteren Steuerfläche (22) eine Ausnehmung (23) auf, die die Mischkammer bilden würde. Die Oberseite (24) der Steuerscheibe (21) verläuft eben und parallel zur Unterseite (22). Von der Mischkammer (23) führt zu der Oberseite (24) eine im Querschnitt beispielsweise kreisrunde Durchbrechung (25), die von der Mischkammer (23) ausgehend zunächst einen konstanten Querschnitt aufweist, der sich dann aber unter Bildung einer Ringzone (26) erweitert. Die Ringzone bildet einen Teil einer Kugeloberfläche. In der Ringzone (26) ist eine Nut angeordnet, in der ein Dichtring (27) eingelegt ist. In den sich erweiternden oberen Abschnitt der Durchbrechung (25) greift das kugelartige unter Ende (28) des Steuerhebels (20) ein. Durch Anliegen an dem Dichtring (27) erfolgt hier eine Abdichtung. Der Steuerhebel (20) weist einen in axialer Richtung verlaufenden Kanal (29) auf, der von dem dargestellten freien Ende des Steuerhebels (20) ausgehend zunächst einen ersten größeren Durchmesser aufweist. Er verringert sich dann an einer Stelle auf einen kleineren Durchmesser (30), unter Bildung einer Schulter (31), die einen Ventilsitz bildet. Auf dem Ventilsitz (31) liegt eine Kugel (32) auf, die von einer Druckfeder (33) beaufschlagt ist. Die Druckfeder (33) stützt sich an einem Sprengring (34) ab. Die Kugel (32) wird also durch die Feder (33) in Schließstellung beaufschlagt.
Der Steuerhebel (20) ist um eine angedeutete Drehachse (35) verschwenkbar. Bei seiner Verschwenkung wird die Steuerscheibe (21) verschoben. Bei dieser Art der Ausbildung des Rückschlagventils wird für die eigentliche Scheibensteuerung keinerlei zusätzlicher Platz benötigt. Das Ventil ist von der Scheibensteuerung weg gelegt, so dass nur eine zusätzliche Öffnung in der bewegbaren Steuerscheibe (21) vorhanden sein muss.
Die Fig. 7 und 8 zeigen Axialschnitte durch eine Mischerkartusche, die in einem Mischventil verwendet werden kann. Die bewegbare Steuerscheibe (14) entspricht der Darstellung der Fig. 3 und 4. Dies bedeutet also, dass die bewegbare Steuerscheibe (14) mit Hilfe eines Mitnehmers (16) bewegt wird, der an seiner Oberseite eine Ausnehmung (3) für den Eingriff des unteren Endes (38) eines Steuerhebels (39) aufweist. In dem Mitnehmer (16) ist in der Vertiefung (3) ein Rückschlagventilelement (8) beispielsweise der Art angeordnet, wie es in Fig. 4 und Fig. 2 dargestellt ist. Das Ventilelement (18) dient dazu, Öffnungen (10) zu öffnen bzw. zu schließen. Das untere Ende (38) des Steuerhebels (39) reicht nicht bis ganz auf den Boden der Ausnehmung (3), so dass dort noch Platz vorhanden ist, durch den die Luft strömen kann. Da der Steuerhebel (39) aber, siehe Fig. 7, die Ausnehmung (3) seitlich vollständig ausfüllt, ist an der einen Seite des Steuerhebels (39) eine Nut (40) gebildet, siehe Fig. 8, die einen Kanal bildet. Durch diesen Kanal kann die Luft in Richtung des Pfeiles (41) strömen. Der Kanal (40) mündet unterhalb einer Befestigungsschraube (42), mit dessen Hilfe an dem Steuerhebel (39) ein Betätigungsgriff angeschraubt wird. Die Schraube (42) ist schon so angeordnet, dass sie von außen her nicht sichtbar ist. Daher ist auch das Ende der Nut (40) nicht zu sehen, so dass also der optische Eindruck dieses Ventils trotz der Belüftungseinrichtung nicht beeinträchtigt wird.

Claims

1. Sanitärventil, mit

1. 1.1 mindestens einem Wassereinlass,

2. 1.2 mindestens einem Wasserauslass,

3. 1.3 einer Ventilsteuerung, die

4. 1.3.1 eine feststehende Steuerscheibe,

5. 1.3.2 eine diese gegenüber bewegbare Steuerscheibe (1, 14, 21) und

6. 1.3.3 einen Steuerraum aufweist, sowie mit

7. 1.4 einer Entlastungseinrichtung zwischen dem Steuerraum und der Atmosphäre, die

8. 1.4.1 durch die Druckdifferenz zwischen dem Steuerraum und der Atmosphäre gesteuert wird.

2. Sanitärventil nach Anspruch 1, als Mischventil mit zwei Wassereinlässen ausgebildet, wobei die Mischkammer (2, 15, 23) den Steuerraum bildet.

3. Sanitärventil nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Entlastungseinrichtung einem von dem Steuerraum zu der Atmosphäre führenden Kanal und ein auf diesen Kanal einwirkendes Rückschlagventil aufweist.

4. Sanitärventil nach Anspruch 3, bei dem das Rückschlagventil in der bewegbaren Steuerscheibe angeordnet ist.

5. Sanitärventil nach Anspruch 3, bei dem das Rückschlagventil in einem zur Bewegung der Steuerscheibe dienenden Mitnehmer (16) angeordnet ist.

6. Sanitärventil nach Anspruch 3, bei dem das Rückschlagventil in der feststehenden Steuerscheibe angeordnet ist.

7. Sanitärventil nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem das Rückschlagventil als eine Rückflussverhinderer-Kartusche ausgebildet ist.

8. Sanitärventil nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem das Rückschlagventil ein verformbares Ventilelement (18) aufweist, das den Kanal durch seine eigene Verformung schließt beziehungsweise öffnet.

9. Sanitärventil nach einem der Ansprüche 3 bis 8, bei dem das Rückschlagventil ein bewegbares Ventilelement (8) aufweist.

10. Sanitärventil nach einem der Ansprüche 3 bis 9, bei dem der Kanal an einem Steuerhebel (20, 39) vorbei aus einer Ventilkartusche heraus führt.

11. Sanitärventil nach einem der Ansprüche 3 bis 10, bei dem der Kanal mindestens teilweise durch die Führungsbuchse des Steuerhebels (38) führt.

12. Sanitärventil nach einem der Ansprüche 3 bis 11, bei dem der Kanal mindestens teilweise durch den Steuerhebel (20, 38) hindurch führt.

13. Sanitärventil nach einem der Ansprüche 3 bis 12, bei dem das Rückschlagventil (31, 32) im Steuerhebel (20) angeordnet ist.