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Die
Erfindung betrifft ein Eckventil mit einem Ventilgehäuse, das
eine Wassereintrittsbohrung, eine Wasseraustrittsbohrung, eine Aufnahmebohrung
für eine
Ventilspindel sowie ein Betätigungsmittel
aufweist und im Bereich der Aufnahmebohrung eine Dichtung vorgesehen
ist.
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Eckventile
der hier betrachteten Art dienen der Regulierung des Volumenstroms
zum Anschluss sanitärer
Armaturen und Apparate. Bei den bekannten Eckventilen ist das Betätigungsgewinde
der Spindel durch O-Ringe vom durchströmenden Wasser getrennt und
ist so gegen Verkalkung geschützt.
Die O-Ringe können dabei
auf der Spindel oder im Gehäuse
angeordnet sein. In Abhängigkeit
der Ventilspindelstellung erfolgt eine Drosselung des Volumenstroms
des durchströmenden
Wassers.
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Nach
ihrem Einbau und der Einstellung des gewünschten Volumenstroms befinden
sich Eckventile üblicherweise
dauernd in ihrer geöffneten
Position. Lediglich im Falle einer erforderlichen Absperrung der
angeschlossenen Armaturen oder Apparate, beispielsweise für den Fall
einer Reparatur oder eines Austauschs der jeweiligen Armatur, werden
die Eckventile geschlossen. Da sich im wasserdurchströmten Ventilbereich
Kalkablagerungen bilden, besteht je nach Ausgangsposition der Ventilspindel
die Gefahr, dass die O-Ringe beim Öffnen oder Schließen des
Ventils in den Bereich der Kalkablagerungen gelangen. Da die Kalkablagerungen
hartnäckig
sind, besteht dabei die Gefahr einer Verletzung der O-Ringe, was
Undichtigkeiten des Eckventils zur Folge haben kann.
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Hier
will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, ein Eckventil bereitzustellen, bei dem betriebsbedingte
Verkalkungen im Falle einer Betätigung
des Ventils nicht zur Beschädigung
der Dichtung und damit zu Undichtigkeiten führen. Gemäß der Erfindung wird diese
Aufgabe dadurch gelöst,
dass die Dichtung eine Membrandichtung ist, die einerseits mit der
Ventilspindel verbunden ist und andererseits am Gehäuse befestigt
ist.
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Aus
dem Bereich der Getränketechnik
sind manuelle Zapfventile bekannt, bei denen aus hygienischen Gründen die
Ventilmechanik und das Medium, beispielsweise Kaffee oder heißes Wasser, durch
eine Membran voneinander getrennt sind. Zur Getränkeabgabe werden diese Ventile
mittels federbelastetem Kipphebel geöffnet und nach Freigabe des
Kipphebels automatisch geschlossen. Diese Einrichtungen beinhalten
jedoch lediglich die Positionen „geöffnet" und „geschlossen". Zwischenstellungen der
Einrichtungen und damit eine Regulierung des Volumenstroms ist bei
den bekannten Zapfventilen nicht möglich.
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Mit
der Erfindung ist ein Eckventil geschaffen, bei dem auch für den Fall
einer Verkalkung des Ventils aufgrund dauerhafter Einstellung in
seiner geöffneten Position
bei der Betätigung
des Ventils keine Beschädigungen
der Dichtung auftreten. Dadurch sind Undichtigkeiten innerhalb des
Ventils vermieden, was zu einer erhöhten Betriebssicherheit führt.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist die Membrandichtung formschlüssig mit
der Ventilspindel verbunden. Durch diese Verbindung ist gewährleistet, dass
eine Betätigung
der Ventilspindel unmittelbar eine Bewegung der Dichtung zur Folge
hat, sodass in jeder Öffnungsposition
der Spindel eine zuverlässige Abdichtung
erfolgt.
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In
anderer Weiterbildung der Erfindung weist die Membrandichtung einen
Dichtungsring auf, der in eine Nut im Ventilgehäuse fasst. Hierdurch ist gewährleistet,
dass eine zuverlässige
Dichtung gegen das durchströmende
Wasser hervorgerufen ist.
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Vorteilhaft
weist die Membrandichtung eine Dichtfläche auf. Mit Hilfe der Dichtfläche ist
eine vollständige
Absperrung des Ventils möglich.
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Bevorzugt
weist die Dichtfläche
eine strömungsgünstige Kontur
auf. Diese Ausbildung beinhaltet den Vorteil, dass die Geräuschentwicklung
insbesondere bei nur wenig geöffneter
Stellung der Spindel vermieden ist, sodass das erfindungsgemäße Eckventil
die geforderten Bau- und Prüfgrundsätze erfüllt.
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In
Ausgestaltung der Erfindung weist die Ventilspindel einen Anschlag
auf, der mit einem Anschlag des Ventilgehäuses korrespondiert. Diese Ausgestaltung
verhindert ein Überdrehen
der Spindel und damit ein unbeabsichtigtes Herausdrehen der Spindel
aus dem Gehäuse.
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Vorzugsweise
ist der Anschlag des Ventilgehäuses
ein Sicherungsring. Die Ausbildung des Anschlags als Sicherungsring
stellt eine einfache und zugleich zuverlässige Art der Bereitstellung
dar.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Anschlag der
Ventilspindel eine Anlaufschräge
auf. Die Anlaufschräge
ermöglicht
bei der Montage des Ventils ein Passieren des Anschlags ohne Beschädigung.
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In
bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist die Ventilspindel mit
dem Betätigungsmittel
einteilig ausgebildet. Hierdurch ist ein einfacher Aufbau der Spindel
und damit des Eckventils geschaffen, was insbesondere die Montage
bzw. die Wartung des Eckventils erleichtert.
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Äußerst bevorzugt
umfasst das Ventilgehäuse
einen Adapter. Durch das Vorsehen eines Adapters ist eine modulare
Bauweise des Eckventils geschaffen.
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Bevorzugt
ist der Adapter mit dem Ventilgehäuse verschraubt. Durch die
Verschraubung ist sowohl die Montage als auch die Demontage im Falle einer
Wartung des Eckventils erleichtert.
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Andere
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
Eckventil, teilweise in der Ansicht, teilweise im Axialschnitt und
teilweise in geschlossener, teilweise in geöffneter Stellung;
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2 die
Darstellung einer Membrandichtung im Schnitt;
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3 die
Darstellung eines Adapters im Längsschnitt;
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4 die
Darstellung einer Ventilspindel im Längsschnitt und
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5 ein
Ventilgehäuse,
teilweise in der Ansicht, teilweise im Axialschnitt.
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Das
als Ausführungsbeispiel
gewählte
Eckventil besteht aus einem Ventilgehäuse 1. Das Ventilgehäuse 1 umfasst
einen Adapter 2. Der Adapter 2 ist von einer Ventilspindel 3 durchsetzt.
An dem Ventilgehäuse 1 ist
eine Membrandichtung 4 befestigt, die mit der Ventilspindel 3 verbunden
ist.
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Das
Ventilgehäuse 1 ist
in Axialrichtung mit einer Wassereintrittsbohrung 11 und
rechtwinklig dazu mit einer Wasseraustrittsbohrung 12 versehen. Zwischen
der Wassereintrittsbohrung 11 und der Wasseraustrittsbohrung 12 ist
koaxial zur Wassereintrittsbohrung 11 eine Aufnahmebohrung 13 für die Ventilspindel 3 vorgesehen.
An die Wasseraustrittsbohrung 12 schließt sich eine Aufnahmebohrung 14 für ein – nicht
dargestelltes – Anschlussrohr
an. Am Übergang
zwischen der Aufnahmebohrung 13 für die Ventilspindel 3 und
der Wasseraustrittsbohrung 12 ist eine Ventilsitz 17 ausgebildet.
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Am
freien Ende des die Wassereintrittsbohrung 11 enthaltenen
Teils des Ventilgehäuses 1 ist
ein Anschlussgewinde 15 für ein – nicht dargestelltes –, der Wasserzufuhr
dienendes Rohr – eine
Muffe – vorgesehen;
an dem die Wasseraustrittsbohrung 12 enthaltenen Teil des
Gehäuses 1 ein
Anschlussgewinde 16 für
ein der Wasserabfuhr dienendes Rohr – eine Muffe – vorgesehen.
An seinem dem Wassereintritt abgewandten Ende ist das Ventilgehäuse 1 mit
einem Außengewinde 18 versehen.
Benachbart zum Außengewinde 18 weist
das Gehäuse 1 stirnseitig eine
Ringnut 19 auf.
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Der
Adapter 2 ist rotationssymmetrisch ausgebildet. Er ist
entlang seiner Längsachse
von einer Bohrung durchsetzt, die verschiedene Absätze aufweist.
Hierdurch ist auf der dem Wassereintritt abgewandten Seite eine
Aufnahmebohrung 21 ausgebildet, an die sich eine Durchgangsbohrung 22 für die Ventilspindel 3 anschließt. Die
Durchgangsbohrung 22 ist unterbrochen von einer im Durchmesser
vergrößerten Aufnahmenut 23.
Die Nut 23 dient der Aufnahme eines Anschlags 5,
der im Ausführungsbeispiel
nach Arte eines Sicherungs rings ausgebildet ist. Die Aufnahmebohrung 21 ist
mit einem Innengewinde 24 versehen.
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Außen ist
der Adapter 2 auf seiner dem Wassereintritt zugewandten
Seite mit einem Außengewinde 25 versehen,
das in einer Anschlagfläche 26 endet.
Die dem Wassereintritt zugewandte Seite des Adapters 2 dient
als Anlagefläche 27 für die Membrandichtung 4.
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Die
Ventilspindel 3 weist an ihrem dem Wassereintritt abgewandten
Ende ein Betätigungsmittel auf,
das im Ausführungsbeispiel
ein Griff 31 ist. An den Griff 31 schließt sich
ein Gewindeschaft 32 an. Der Gewindeschaft 32 ist
außen
mit einem Gewinde 33 versehen, das mit dem Innengewinde 24 des
Adapters 2 korrespondiert. Das Gewinde 24 kann
auch Teil des Ventilgehäuses 1 sein,
wenn das Gehäuse 1 und
der Adapter 2 einteilig ausgebildet sind.
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An
dem dem Griff 31 abgewandten Ende der Ventilspindel 3 ist
ein Absatz 34 ausgebildet, der über einen Steg 35 mit
der Spindel 3 in Verbindung steht. Die den Steg 35 umgebende – freie – Fläche der Spindel 3 bildet
eine Druckfläche 36 aus.
Etwa auf halber Strecke der Ventilspindel 3 weist diese
einen Anschlag 37 auf, der auf der dem Griff 31 abgewandten
Seite mit einer Anlaufschräge 38 versehen
ist.
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Die
Membrandichtung 4 ist aus elastischem Kunststoff oder Elastomer
hergestellt. Sie weist in ihrem Zentrum einen Dichtkörper 41 auf,
der auf seiner dem Wassereintritt zugewandten Seite mit einer Dichtfläche 42 versehen
ist. Die Dichtfläche 42 ist
im Ausführungsbeispiel
glatt ausgebildet; sie kann jedoch auch eine strömungsgünstige Kontur haben. In den
Dichtkörper 41 ist
auf der dem Wassereintritt abgewandten Seite eine Bohrung 43 eingebracht,
an die sich eine tellerartige Erweiterung 44 anschließt. Die
tellerartige Erweiterung 44 korrespondiert in montiertem
Zustand mit dem Absatz 34 der Ventilspindel 3,
wobei der Steg 35 dann die Bohrung 43 durchsetzt.
Durch diese Ausgestaltung ist eine formschlüssige Verbindung der Membrandichtung 4 mit der
Ventilspindel 3 hervorgerufen. An der dem Wassereintritt
abgewandten Seite schließt
sich an den Dichtkörper 41 eine
Membran 45 an, die an ihrem äußersten Ende mit einem Dichtungsring 46 versehen ist.
Der Dichtungsring 46 ist in montiertem Zustand in der Ringnut 19 des
Ventilgehäuses 1 angeordnet.
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Bei
der Montage des erfindungsgemäßen Eckventils
wird zunächst
die Membrandichtung 4 in die Aufnahmebohrung 13 eingesetzt,
sodass der Dichtungsring 46 in die Nut 19 des
Ventilgehäuses 1 fasst.
Im Anschluss daran wird der Adapter 2 mit seinem Außengewinde 25 in
das Innengewinde 18 des Ventilgehäuses 1 eingeschraubt.
Beim Einschrauben kommt die Anlagefläche 27 mit der Membran 45 in Berührung. Sobald
die Anschlagfläche 26 an
dem stirnseitigen Ende des Gehäuses 1 anliegt,
ist die Membrandichtung 4 zwischen Ventilgehäuse 1 und Adapter 2 geklemmt
gehalten. Gleichzeitig ist eine Abdichtung auf der dem Wassereintritt
abgewandten Seite des Eckventils hervorgerufen. Sodann wird die Ventilspindel 3 in
die Durchgangsbohrung 22 des Adapters 2 eingeführt, bis
der Absatz 34 in die Erweiterung 44 der Membrandichtung 4 einfährt, wodurch eine
formschlüssige
Verbindung hervorgerufen ist. Beim Eindrehen der Ventilspindel 1 über die
Gewindekombination 24/33 passiert der Anschlag 37 mit Hilfe
der Anlaufschräge 38 den
Anschlag 28. Dadurch ist gewährleistet, dass beim Öffnen des
Ventils eine versehentliches Herausschrauben der gesamten Spindel
vermieden ist.
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Durch
die Verwendung der Membrandichtung 4 ist eine zuverlässige Abdichtung
der Ventilspindel 3 in dem Ventilgehäuse 1 hervorgerufen. Gleichzeitig
dient im Ausführungsbeispiel
die Membrandichtung 4 als Absperrorgan des gesamten Ventils.
In Abwandlung des Ausführungsbeispiels
besteht selbstverständlich
die Möglichkeit,
das Ventilgehäuse 1 einteilig
auszubilden; in diesem Fall ist die seitens des Adapters 2 gebildete
Geometrie direkt an dem Ventilgehäuse 1 angeordnet.
Zudem besteht die Möglichkeit,
die geschraubte Verbindung von Ventilgehäuse 1 und Adapter 2 in
anderer Weise, beispielsweise durch Kleben, auszuführen. Die
gewählte
Ausbildung des Gehäuses 1 mit
Adapter 2 bietet zudem den Vorteil, die gesamte Ventilmechanik
ohne Lösen
der Anschlussleitungen sowohl auf der Wassereintritts- als auch
an der Wasseraustrittsseite auszubauen. Durch die Membrandichtung
ist ein Auslaufen von Wasser dauerhaft verhindert. Dies bedeutet einen
wesentlichen Fortschritt hinsichtlich der Wartungsfreundlichkeit
von Eckventilen.