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Die
Erfindung betrifft ein Absperr- und/oder Umschaltventil für
sanitäre Wasserarmaturen gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Ventile,
bei denen gleichzeitig eine Absperrmöglichkeit und die
Verteilung des Wassers auf einen oder mehrere Abgänge bzw.
Auslässe kombiniert werden können, sind bekannt.
Beispielsweise werden sie für Sanitäreinrichtungen
mit mindestens zwei Wasserverbrauchern, insbesondere für
Duscheinrichtungen oder Duschsysteme, eingesetzt. Moderne Duschsysteme
weisen häufig mehrere Brauseköpfe unterschiedlicher
Art oder neben Kopf- und Handbrause auch Seitenbrausen auf. Zur
jeweiligen Auswahl der einzelnen Verbraucher werden Absperr- und
Umschaltventile der eingangs genannten Art eingesetzt.
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Eine
Umstellvorrichtung, bei der die Umstelleinrichtung und die Absperreinrichtung
unabhängig voneinander angeordnet sind, ist aus der
EP 1 281 899 B1 bekannt.
Aus diesem Grund sind auch zwei Betätigungsmechanismen
für die jeweiligen Einrichtungen notwendig.
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Weiterhin
ist aus der
DE
10 2004 048 035 A1 ein kombiniertes Absperr- und Verteilerventil
bekannt, das sowohl eine Mengensteuerung als auch eine Auslasssteuerung
aufweist. Da dazu zwei Scheiben vorgesehen sind, sind auch hier
zwei Betätigungselemente notwendig.
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Auch
aus der
DE 101 61
858 A1 ist ein Umschaltventil mit mehreren Ablauföffnungen
bekannt, bei denen jedoch eine vollständige Absperrung
des Fluiddurchflusses nicht vorgesehen ist.
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Der
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Absperr- und Umschaltventil
für sanitäre Wasserarmaturen zu schaffen, das
bei einfachem und platzsparendem Aufbau leicht zu bedienen ist. Zur
Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Ventil
mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Die
Erfindung schlägt ein Absperr- und/oder Umschaltventil
für sanitäre Wasserarmaturen vor, das einen in
das Ventil führenden Wassereinlass, wenigstens zwei Wasserauslässe
aus dem Ventil, eine als Scheibensteuerung ausgebildete Auswahlsteuerung
zum Auswählen eines Wasserauslasses oder eine Absperrung
aufweist. Dabei ist die Scheibensteuerung aus einer feststehenden
und einer beweglichen keramischen Dichtscheibe in einem zylindrischen
Ventilgehäuse vorgesehen. Der in das Ventil führende
Wassereinlass ist in radialer Richtung am Ventilgehäuse
vorgesehen und die feststehende Keramikscheibe weist beabstandet
von ihrem Rand Wasserdurchtrittsöffnungen in Form eines
Kreissektors oder eines Dreiecks mit einem Öffnungswinkel von
20° bis 40° auf. Dadurch dass der Wasserzufluss nicht
von unten in den Ventilgehäuseboden führt und die
Wasserdurchtrittsöffnungen die genannte Form aufweisen,
wird ein Absperr- und/oder Umschaltventil bereitgestellt, das auf
sehr kompakte Bauweise eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten
bereitstellt.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in der
feststehenden keramischen Dichtscheibe wenigstens drei Wasserdurchtrittsöffnungen
vorgesehen sind, die umlaufend und deren Scheitelpunkte auf einem
Kreis um den Mittelpunkt der feststehenden keramischen Dichtscheibe
angeordnet sind, wobei der Öffnungswinkel zwischen zwei Scheitelpunkten
jeweils ein Vielfaches von 36°, also n·36° (n ∈ N)
beträgt. Hierbei sind die Wasserdurchtrittsöffnungen
jeweils durch geschlossene Bereiche in Form von Kreissektoren voneinander
abgetrennt.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung ist in der beweglichen keramischen Dichtscheibe zum
Absperren oder Auswählen eines Wasserauslasses oder mehrerer
Wasserauslässe eine Wasserdurchtrittsöffnung in
Form eines Kreissektors mit einem Öffnungswinkel von ca.
90° bis 180° vorgesehen, wobei die Wasserdurchtrittsöffnung
keinen Scheitelpunkt aufweist, der bis zum Mittelpunkt der Dichtscheibe
reicht, sondern durch einen Kreisbogen begrenzt ist. Bei einem Öffnungswinkel
von 180° ist gewährleistet, dass die Wasserdurchtrittsöffnung
in der beweglichen keramischen Dichtscheibe wenigstens zwei nebeneinander
liegende Wasserdurchtrittsöffnungen in der feststehenden
keramischen Dichtscheibe vollkommen freigibt und gleichzeitig die Dichtfunktion
zwischen beweglicher und feststehender Keramikscheibe gewährleistet
ist.
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Eine
alternative Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass in der beweglichen
keramischen Dichtscheibe drei Wasserdurchtrittsöffnungen
in Form eines Kreissektors oder Dreiecks mit einem Öffnungswinkel
von ca. 20° bis 40° vorgesehen sind, wobei der Öffnungswinkel
zwischen zwei Scheitelpunkten jeweils ein Vielfaches von 36° beträgt.
Auch hierbei sind die Öffnungswinkel in der beweglichen keramischen
Dichtscheibe so vorgesehen, dass die Wasserdurchtrittsöffnungen
in der festen Keramikscheibe freigegeben werden, aber die Dichtfunktion der
beiden Scheiben gewährleistet ist.
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Eine
Ausgestaltung der beweglichen Keramikscheibe mit drei Wasserdurchtrittsöffnungen
sieht weiterhin vor, dass der Scheitelpunkt der ersten Wasserdurchtrittsöffnung
durch einen Kreissektor mit einem Öffnungswinkel von 2·36° =
72° von der zweiten Wasserdurchtrittsöffnung und
der Scheitelpunkt der zweiten Wasserdurchtrittsöffnung
durch einen Kreissektor mit einem Öffnungswinkel von 3·36° =
108° vom Scheitelpunkt der dritten Wasserdurchtrittsöffnung
beabstandet angeordnet ist. Je nach Anzahl der Wasserdurchtrittsöffnungen
in der festen keramischen Dichtscheibe ergibt sich somit eine Vielzahl von
Kombinationsmöglichkeiten für die einzelnen Wasserauslässe.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht weiterhin vor, dass zum Absperren
oder Auswählen eines Wasserauslasses eine Betätigungsvorrichtung, vorzugsweise
in Form einer Welle oder Spindel, vorgesehen ist, die formschlüssig
mit der beweglichen keramischen Dichtscheibe verbunden ist.
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Dazu
weist die Betätigungsvorrichtung, an der der Scheibensteuerung
zugewandten Seite wenigstens einen Nocken oder Mitnehmer auf, der
in eine entsprechende Ausnehmung der beweglichen keramischen Dichtscheibe
eingreift. Durch Drehen der Betätigungsvorrichtung, beispielsweise
mittels eines Griffes, wird somit auch die bewegliche keramische
Dichtscheibe verdreht.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung sind an der Betätigungsvorrichtung
federnd gelagerte Zapfen vorgesehen, die mit Rastvertiefungen an
einem im Gehäuse angeordneten Einlegering zusammenwirken.
Vorteilhafterweise sind die Rastvertiefungen in dem Einlegering
jeweils an einer Funktionsposition für einen bestimmten
Wasserauslass, für mehrere Wasserauslässe oder
an der Absperrposition des Ventils angeordnet. Dies bedeutet, dass
für einen Wasserauslass die Wasserdurchtrittsöffnungen
in der beweglichen keramischen Dichtscheibe genau die Wasserdurchtrittsöffnungen
in der festen keramischen Dichtscheibe freigeben, die dem gewünschten Wasserauslass
entsprechen. Bei der Absperrposition des Ventils überdeckt
die bewegliche keramische Dichtscheibe die Wasserdurchtrittsöffnungen
in der festen keramischen Dichtscheibe völlig.
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Je
nach gewünschter Ventilfunktion enthält somit
der Einlegering entsprechende Rastvertiefungen. Da das gesamte Ventil
einen modularen Aufbau besitzt, bei dem sowohl Einlegering als auch
bewegliche oder feste keramische Dichtscheibe austauschbar sind,
wird somit eine Vielzahl von unterschiedlichen Ventilfunktionen,
Umstellfunktionen und Kombinationsmöglichkeiten gewährleistet.
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Vorteilhafterweise
ist die Betätigungsvorrichtung umlaufend drehbar angeordnet.
Alternativ dazu kann auch ein Anschlag für die Betätigungsvorrichtung
in einem Griff oder im Ventilgehäuse vorgesehen sein. Dadurch
wird beispielsweise ermöglicht, dass nach Erreichen der
Absperrfunktion nur ein bestimmter Wasserauslass angewählt
werden kann.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
Folgenden näher beschrieben. Es zeigt in der Zeichnung
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1 eine
räumliche Darstellung eines Absperr- und/oder Umstellventils
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2 einen
Schnitt durch eine Sanitärarmatur mit eingebautem Absperr-
und/oder Umstellventil
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3 einen
Schnitt durch das Absperr- und/oder Umstellventil im Bereich der
Rastvorrichtung
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4 eine
Draufsicht auf eine Variante einer festen keramischen Dichtscheibe
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5 eine
Draufsicht auf eine Variante einer beweglichen keramischen Dichtscheibe
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6 eine
Draufsicht auf die übereinander angeordneten Dichtscheiben
aus 4 und 5 mit einer möglichen
Einstellfunktion
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7 eine
Draufsicht auf die übereinander angeordneten Dichtscheiben
mit einer zweiten möglichen Einstellfunktion
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8 eine
Tabelle mit möglichen Auslassfunktionen für die
Kombination der feststehenden keramischen Dichtscheibe gemäß 4 und
beweglicher keramischer Dichtscheibe nach 5
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9 eine
Draufsicht auf eine weitere Variante einer feststehenden keramischen
Dichtscheibe
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10 eine
Draufsicht auf eine weitere Variante einer beweglichen keramischen
Dichtscheibe
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11 eine
Draufsicht auf die übereinander angeordneten Dichtscheiben
aus 9 und 10 mit
einer möglichen Einstellfunktion
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12 eine
Tabelle mit möglichen Auslassfunktionen für die
Kombination der feststehenden keramischen Dichtscheibe gemäß 9 und
beweglicher keramischer Dichtscheibe nach 10 Der
Einfachheit halber sind bei den Ausführungsbeispielen in
der Zeichnung gleiche oder entsprechende Elemente jeweils mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Absperr- und/oder Umschaltventil 1 für
sanitäre Wasserarmaturen in perspektivischer Darstellung.
In einem Gehäuse 7 ist eine Scheibensteuerung
aus einer feststehenden 6 und einer beweglichen keramischen Dichtscheibe 5 angeordnet.
Das Gehäuse 7 gibt einen Wassereinlass 2 frei,
der in radialer Richtung vorgesehen ist. Unterhalb der beiden Dichtscheiben 5, 6 ist
als Abschluss des Ventilgehäuses ein Bodenteil in Form
einer Dichtungshalterplatte 10 mit mehreren Wasserauslässen 4 und
zugehörigen Dichtelementen angeordnet und durch Rasten
oder eine Schweißverbindung mit dem Gehäuse 7 verbunden. Die
Wasserauslässe 4 sind jeweils mit Wasserdurchtrittsöffnungen 51, 64, 65, 66, 67 in
den Steuerscheiben 5, 6 gedichtet verbunden. Somit
entstehen je nach Auswahl der Wasserdurchtrittsöffnungen 64, 65, 66 67 unterschiedliche
Wasserwege durch das Umschaltventil 1. Weiterhin ist an
dem Umschaltventil 1 eine Betätigungsvorrichtung 8 in
Form einer Spindel oder Welle angeordnet. An ihrem unteren Ende
trägt die Betätigungsvorrichtung 8 einen
scheibenförmigen Fortsatz, der mehrere Nocken 81 aufweist,
die in Ausnehmungen 55 der beweglichen keramischen Dichtscheibe 5 eingreifen.
Durch Drehen der Betätigungsvorrichtung 8 wird
somit die bewegliche keramische Dichtscheibe 5 mitgenommen
während die feststehende keramische Dichtscheibe 6 drehfest
im Gehäuse 7 gehalten ist.
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2 zeigt
das Umschaltventil 1 in eingebautem Zustand in einer Sanitärarmatur.
Mischwasser fließt in radialer Richtung durch den Wassereinlass 2 in
das Umschaltventil und verlässt dieses durch einen oder
mehrere Wasserauslässe 4 im Boden. Hierbei können
mehrere Auslässe 4 für einen Verbraucher
vorgesehen sein. Wenn beispielsweise fünf Wasserauslässe 4 vorgesehen
sind, können zwei für eine Kopfbrause, zwei für
Seitenbrausen und eine für eine Handbrause vorgesehen sein.
Das Umschaltventil 1 ermöglichst es, diese jeweils
getrennt oder in Kombination miteinander anzusteuern.
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3 zeigt
einen Schnitt durch das Umschaltventil 1 im Bereich eines
Einlegerings 9. Das Betätigungselement 8 greift
oberhalb der Scheibensteuerung mit federnd gelagerten Zapfen 82 in
den Einlegering 9 ein. Dieser weist dazu an definierten Stellen
Rastvertiefungen 91 auf. Die definierten Stellen stimmen
dabei mit bestimmten Positionen der feststehenden keramischen Dichtscheibe 6 und
der beweglichen keramischen Dichtscheibe 5 überein. Wie
bereits ausgeführt können diese Positionen die Stellung
des Umschaltventils 1 zur die Bedienung einer Kopfbrause
oder einer Handbrause etc. anzeigen.
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4 zeigt
eine mögliche Variante einer feststehenden keramischen
Dichtscheibe 6. Diese weist vier Wasserdurchtrittsöffnungen 64, 65, 66, 67 auf,
die im Wesentlichen in Form von Dreiecken bzw. einer Kreissektors
ausgebildet sind. Hierbei sind die Ecken dieser Dreiecke bzw. Kreissektoren
abgerundet. Die Scheitelpunkte der Wasserdurchtrittsöffnungen 64, 65, 66, 67 sind
auf einem Kreis um den Mittelpunkt der feststehenden keramischen
Dichtscheibe 6 angeordnet. In der vorliegenden Variante
beträgt der Öffnungswinkel zwischen den Scheitelpunkten der
Wasserdurchtrittsöffnungen 64 und 65,
der Öffnungswinkel zwischen den Wasserdurchtrittsöffnungen 65 und 66 und
der zwischen den Wasserdurchtrittsöffnungen 66 und 67 jeweils
2 × 36° = 72°. Im Gegensatz dazu beträgt
der Öffnungswinkel zwischen den Wasserdurchtrittsöffnungen 67 und 64 4 × 36° =
144°. Durch diese Variante der feststehenden keramischen
Dichtscheibe ist die Möglichkeit der vollständigen
Absperrung gegeben. Weist die keramische Dichtscheibe fünf
Wasserdurchtrittsöffnungen in derselben Kreissektorform
wie die Wasserdurchtrittsöffnungen 64, 65, 66 und 67 auf,
dient das Ventil zusammen mit einer beweglichen keramischen Dichtscheibe 5 als
Umschaltventil ohne Absperrmöglichkeit.
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In 5 ist
eine bewegliche keramische Dichtscheibe 5 abgebildet, die
eine kreissektorähnliche Öffnung 51 aufweist.
Die Öffnung 51 ist so groß, dass sie
zwei Wasserdurchtrittsöffnungen 64, 65, 66, 67 gleichzeitig
freigeben kann. Dabei überdeckt sie diese so, dass sie
auf einem Bereich zwischen den Wasserdurchtrittsöffnungen 64, 65, 66, 67 auf
der feststehenden keramischen Dichtscheibe 6 aufliegt, so
dass die Dichtfunktion in den nicht freigegebenen Bereichen gewährleistet
ist. Durch die vorliegende Kombination von vier Wasserdurchtrittsöffnungen 64, 65, 66, 67 in
der feststehenden keramischen Dichtscheibe 6 und der Wasserdurchtrittsöffnung 51 in
der beweglichen keramischen Dichtscheibe 5 ist eine Vielzahl
von unterschiedlichen Funktionsmöglichkeiten des Umschaltventils 1 gegeben,
die in 8 tabellarisch dargestellt sind. Insgesamt ergeben
sich dabei acht unterschiedliche Stellungen für das Umschaltventil 1,
wobei jeweils entweder ein Wasserauslass 4 oder zwei freigegeben
werden können. Weiterhin kann bei Funktion 1 eine
Absperrung bewirkt werden.
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Wie
bereits oben erwähnt, wird hierzu ein Einlegering 9 in
dem Ventilgehäuse 7 vorgesehen, der acht Rastvertiefungen 91 jeweils
bei den gewünschten Auslasspositionen aufweist.
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In 9 ist
eine weitere Variante einer feststehenden keramischen Dichtscheibe 6 mit
den Wasserdurchtrittsöffnungen 61, 62 und 63 dargestellt.
Zugehörig ist in 10 eine
bewegliche keramische Dichtscheibe 5 mit ebenfalls drei
Wasserdurchtrittsöffnungen 52, 53 und 54 abgebildet. 11 zeigt eine
mögliche Stellung der beiden Scheiben zueinander. In 12 ist
wiederum eine Tabelle abgebildet, die alle möglichen Funktionen
der feststehenden keramischen Dichtscheibe 6 nach 8 und
der beweglichen keramischen Dichtscheibe 5 nach 9 darstellt.
Die Funktionen 1 bis 9 geben dabei die Abfolge
der möglichen Funktionen bei Drehung des Betätigungselementes 8 im
Uhrzeigersinn -jeweils um einen Verdrehwinkel von 36°-wieder.
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Anhand
der beiden Varianten von feststehender keramischer Dichtscheibe 5 und
beweglicher keramischer Dichtscheibe 6 wird deutlich, wie
mittels der Erfindung und geringfügigen Änderungen
in der Anordnung und Anzahl der Wasserdurchtrittsöffnungen 51, 52, 53, 64, 65, 66, 67 der
beiden Scheiben 5, 6 eine Vielzahl von Funktionen
und damit möglichen Varianten bei den Auslässen 4 und
damit verbundenen Verbrauchern erzielt werden können.
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- 1
- Absperr-
und/oder Umschaltventil
- 2
- Wassereinlass
- 4
- Wasserauslass
- 5
- Bewegliche
keramische Dichtscheibe
- 51,
52, 53, 54
- Wasserdurchtrittsöffnung
- 55
- Ausnehmung
- 6
- Feststehende
keramische Dichtscheibe
- 61,
62, 63, 64, 65, 66, 67
- Wasserdurchtrittsöffnungen
- 7
- Gehäuse
- 8
- Betätigungsvorrichtung
- 81
- Nocken
- 9
- Einlegering
- 91
- Rastvertiefung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1281899
B1 [0003]
- - DE 102004048035 A1 [0004]
- - DE 10161858 A1 [0005]