DE102007043813B4

DE102007043813B4 - Umstellventil mit Dämpfung

Info

Publication number: DE102007043813B4
Application number: DE102007043813.5A
Authority: DE
Inventors: Harald Körfgen; Werner Gnauert; Benedikt Mönig
Original assignee: Grohe AG
Current assignee: Grohe AG
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2015-10-01
Anticipated expiration: 2027-09-14
Also published as: DE102007043813A1

Abstract

Ventil (1) für Sanitärarmaturen zum Umschalten des ausfließenden Wassers zu verschiedenen Ausläufen (103, 104) mit – einem zwischen Ventilsitzen (201, 105) bewegbaren Ventilverschlusskörper (202) – einer linear beweglichen Betätigungseinrichtung (7) und – einer Dämpfungseinheit (3, 4) dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinheit (3, 4) einen drehbar auf der Betätigungseinrichtung (7) angeordneten Gewindebolzen (4) und ein dem Gewindebolzen (4) entsprechendes Innengewinde umfasst, so dass die lineare Bewegung der Betätigungseinrichtung (7) durch eine rotatorische Bewegung der Dämpfungseinheit (3, 4) gebremst wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Umschalten von Wasserführungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Umschaltventile verfügen über einen hydraulischen Eingang und zwei hydraulische Ausgänge, zwischen denen umgeschaltet werden kann. Ein beweglicher Ventilkörper dichtet jeweils den Ausgang, der nicht durchströmt werden soll, ab. Durch den statischen und dynamischen hydraulischen Druck wirken Kräfte auf den Ventilkörper. Befindet sich der Ventilkörper in seiner Ausgangsposition, wird er aufgrund einer Rückstellfeder und durch den Druck des Fluids auf eine Dichtfläche gedrückt. Wird der Ventilkörper mittels eines Betätigungselements, beispielsweise einer Spindel, aus seiner Ausgangsposition bewegt, wirkt das Fluid nicht mehr nur in Richtung der bisherigen Dichtfläche. Beim Umschalten von einer Wasserführung auf eine andere innerhalb einer technischen Einrichtung, beispielsweise einer Armatur, können bei unterschiedlichen Versorgungsdrücken oder unterschiedlichen Widerständen in den wasserführenden Bauteilen beim Betätigen Kräfte auftreten, die eine Geräuschentwicklung erzeugen. Wird der Ventilkörper zu schnell verschoben, kann es aufgrund der Trägheit des nachströmenden Wassers in der Rohrleitung zu einer Druckerhöhung und einem Druckstoß kommen. Dieser führt zu einem knallartigen Schließgeräusch, das als Wasserschlag bezeichnet wird und einen erhöhten Verschleiß in den Rohrleitungen und Bauteilen bewirken kann. Daher werden Dämpfungseinheiten in Umschaltventile eingebaut, um die Schließbewegung des Ventils zu verlangsamen. Aus der DE 72 425 44 U ist ein Umschaltorgan für Wasserarmaturen bekannt, bei dem auf der Betätigungsspindel ein Dämpfungskolben ausgebildet ist, der in einer Zylinderbohrung im Kopfstück geführt ist. Hierbei erfolgt die Einstellung des Brauseauslaufs durch ein Herausziehen der Betätigungsspindel aus dem Ventilgehäuse. Bei einem Hineinschieben der Spindel in das Ventilgehäuse ist dagegen die Dämpfungseinrichtung weitgehend unwirksam.
Die DE 195 42 748 B4 offenbart ein Umschaltventil, das sowohl von Hand als auch durch Abstellen des Wasserzuflusses in eine bevorzugte Ausflussstellung bringbar ist und das eine hydraulische Dämpfungseinheit in Form einer Drosselöffnung aufweist. Je nach Armatur ist jedoch das Volumen, das durch die Drosselöffnung beim Schließen des Ventils verdrängt werden kann, zu klein, so dass das Ventil nicht überall eingesetzt werden kann. Weiterhin ist aus der DE 1 059 729 A ein Umstellventil bekannt, dessen Betätigungsspindel für das Ventilverschlussglied einen Drehgriff trägt. Zur Umsetzung der Drehbewegung des Griffes in eine axiale Verschiebung des Ventilverschlussgliedes sind in der Spindel wendelförmige Gewindegänge mit Längsnuten angeordnet.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die bekannten Umschaltventile zu verbessern, so dass Wasserschläge bei der Umstellung weitgehend ausgeschlossen sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Ventil gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Mit der Erfindung wird ein Ventil für Sanitärarmaturen zum Umschalten des ausfließenden Wassers zu verschiedenen Ausläufen mit einem zwischen Ventilsitzen bewegbaren Ventilverschlusskörper, einer linear beweglichen Betätigungseinrichtung und einer Dämpfungseinheit bereitgestellt, bei welchem die lineare Bewegung der Betätigungseinrichtung durch eine rotatorische Bewegung der Dämpfungseinheit gebremst wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Dämpfungseinheit im Innern des Kopfstückes des Ventils angeordnet ist, welches die Betätigungseinrichtung umgibt. Dadurch kann eine sehr Platz sparende Anordnung der Dämpfungseinheit erzielt werden.
Vorteilhafterweise umfasst die Dämpfungseinheit einen drehbar auf der Betätigungseinrichtung angeordneten Gewindebolzen, der beim Bewegen der Betätigungsspindel ein dem Gewindebolzen entsprechendes Innengewinde durchläuft und somit der linearen Bewegung der Spindel einen Widerstand entgegensetzt, wodurch die lineare Bewegung abgebremst wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist dabei das Kopfstück einteilig vorgesehen, so dass das dem Gewindebolzen entsprechende Innengewinde in der Wandung des Ventilgehäuses bzw. des Kopfstückes angeordnet ist. Dabei ist die Dämpfung der linearen Bewegung umso größer, je kleiner die Steigung des Gewindes ausgeführt ist.
Alternativ dazu kann auch ein eigenständiges zusätzliches Bauteil in Form einer Gewindemutter vorgesehen sein, die ein entsprechendes Innengewinde aufweist und im Innern des Kopfstückes festliegend angeordnet ist. Beispielsweise kann die Gewindemutter an ihrer Außenseite eine Rastnase aufweisen, die mit einer entsprechenden Ringnut im Ventilgehäuse zusammenwirkt und die axiale Sicherung der Gewindemutter gewährleistet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen im Einzelnen:
1 eine zum Teil dargestellte Sanitärarmatur mit einem Umschaltventil im Längsschnitt, wobei sich das Ventilverschlussglied in der bevorzugten Ventilausflussstellung, nämlich der Badewannenausflussstellung befindet;
2 die zum Teil dargestellte Sanitärarmatur aus 1 mit einem Umschaltventil im Längsschnitt, wobei sich das Ventilverschlussglied in der Brauseausflussstellung befindet.
Der Einfachheit halber sind bei den Ausführungsbeispielen in der Zeichnung gleiche oder entsprechende Elemente jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist ein Umschaltventil 1 in einer zum Teil gezeigten Sanitärarmatur dargestellt. Über einen Wasserzulauf 101 wird Mischwasser einer ringförmigen Zuflusskammer 102 zugeführt. Oberhalb der Zuflusskammer 102 ist das Umschaltventil 1 in einem Kopfstück 2 angeordnet. Im Bereich der Zuflusskammer 102 ist auch ein Ventilverschlussglied 202, das auf zwei Seiten konusförmig ausgebildet ist, angeordnet. Das Ventilverschlussglied 202 ist mit einer Betätigungseinrichtung in Form einer Spindel 7 verbunden, welches in dem Ventilgehäuse 2 gedichtet und axial verschieblich angeordnet ist. Die Betätigungsspindel 7 ist von einer Hülse 8 umgeben und endet in einem Betätigungsgriff 6. Dabei können die Betätigungsspindel 7 und der Betätigungsgriff 6 starr miteinander verbunden oder drehbar zueinander angeordnet sein. Am unteren Ende des Kopfstückes 2 ist koaxial zur Betätigungsspindel 7 ein Ventilsitz 201 ausgebildet. In der gezeigten Stellung fließt Mischwasser durch den Wasserzulauf 101 in die Zuflusskammer 102 und weiter in einen Wannenauslauf 103. Die Betätigungsspindel 7 ist von einer Rückstellfeder 5 umgeben, die in der gezeigten Stellung entlastet ist, so dass das Ventil 1 die bevorzugte Stellung einnimmt. Zwischen Rückstellfeder 5 und dem Ventilverschlussglied 202 ist erfindungsgemäß eine Dämpfungseinheit 3, 4 angeordnet. Die Dämpfungseinheit besteht aus einer Gewindemutter 3, die im Kopfstück 2 festgesetzt ist und einem Gewindebolzen 4, der drehbar auf der Betätigungsspindel 5 gelagert und oben und unten mittels Sicherungsringen 9 axial auf der Betätigungsspindel 5 festgelegt ist. Hierbei weist der Gewindebolzen 4 ein eingängiges Gewinde mit großer Steigung auf, dem das Innengewinde der Gewindemutter 3 entspricht. Alternativ dazu kann der Gewindebolzen 4 auch fest mit der Betätigungsspindel 7 verbunden oder Teil der Spindel 7 sein. Beim Betätigen des Ventils dreht sich dann nicht nur der Gewindebolzen 4 innerhalb des Kopfstücks 2 sondern die ganze Spindel 7.
In 2 ist die Stellung des Umschaltventils 1 nach Betätigen des Betätigungsgriffs 6 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 5 dargestellt. Während in 1 der Brauseauslauf 104 durch das Ventilverschlussglied 202, das am Ventilsitz 201 anliegt, verschlossen ist, ist dieser nun freigegeben. Das Ventilverschlussglied 202 liegt nun am Ventilsitz 105, der im Gehäuse 10 der Sanitärarmatur gebildet ist, an und verschließt den Wannenauslauf 103. Das einfließende Mischwasser fließt nun durch den Wasserzulauf 101 in die ringförmige Zuflusskammer 102 in das Kopfstück 2 und tritt durch eine Öffnung 203 in eine weitere ringförmige Kammer 106, die in Verbindung mit dem Brauseauslauf 104 steht.
Beim Betätigen des Betätigungsgriffs 6 wird die Betätigungsspindel 7 hinunter gedrückt und gleichzeitig durchläuft der auf der Betätigungsspindel 7 angeordnete Gewindebolzen 4 das Gewinde der Gewindemutter 3 im Kopfstück 2. Durch die somit aufgezwungene rotatorische Bewegung des Gewindebolzens 4 wird die Umschaltbewegung soweit verlangsamt, dass ein Wasserschlag beim Absperren des Badewannenauslaufs 103 am Ventilsitz 105 sicher ausgeschlossen wird.
Sobald kein Staudruck mehr im Wasserzulauf 101 ansteht, der das Ventilverschlussglied 202 gegen den Ventilsitz 105 drückt, gleitet die Betätigungsspindel 7 aufgrund der Rückstellfeder 5 wieder in ihre Ausgangsposition zurück. Auch diese Bewegung wird durch die mechanische Dämpfungseinheit 3, 4 abgebremst.

Claims

Ventil (1) für Sanitärarmaturen zum Umschalten des ausfließenden Wassers zu verschiedenen Ausläufen (103, 104) mit – einem zwischen Ventilsitzen (201, 105) bewegbaren Ventilverschlusskörper (202) – einer linear beweglichen Betätigungseinrichtung (7) und – einer Dämpfungseinheit (3, 4) dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinheit (3, 4) einen drehbar auf der Betätigungseinrichtung (7) angeordneten Gewindebolzen (4) und ein dem Gewindebolzen (4) entsprechendes Innengewinde umfasst, so dass die lineare Bewegung der Betätigungseinrichtung (7) durch eine rotatorische Bewegung der Dämpfungseinheit (3, 4) gebremst wird.
Ventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinheit (3, 4) im Innern eines die Betätigungseinrichtung (7) umgebenden Kopfstückes (2) angeordnet ist.
Ventil gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstück (2) einteilig vorgesehen ist.
Ventil gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde in der Wandung des Kopfstückes (2) vorgesehen ist.
Ventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gewindemutter (3) mit dem entsprechenden Innengewinde im Innern des Kopfstückes (2) angeordnet ist.