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Die Erfindung betrifft eine Einhebel-Kartusche für eine Sanitärarmatur zur Temperatur- und/oder Mengeneinstellung von Mischwasser nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Der Einsatz von Einhebel-Kartuschen ist im Sanitärbereich weit verbreitet. Bei einer Kippbewegung des Schwenkhebels einer solchen Einhebel-Kartusche erfolgt eine Mischwasser-Mengeneinstellung. Bei einer Drehbetätigung des Schwenkhebels erfolgt eine Mischwasser-Temperatureinstellung. Eine gängige Einhebel-Kartusche ist so ausgelegt, dass diese in einer Dreh-Mittelstellung des Schwenkhebels beim Öffnen gleiche Anteile an Kalt- und Warmwasser durchströmt wird. Im Unterschied dazu gibt es länderspezifische Zulassungsanforderungen, wonach in der Dreh-Mittelstellung des Schwenkhebels beim Öffnen zuerst nur Kaltwasser und erst im Weiteren Öffnungsverlauf Warmwasser die Einhebel-Kartusche durchströmt.
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Aus der
DE 43 08 994 C1 ist eine derartige gattungsgemäße Einhebel-Kartusche bekannt. Deren Schwenkhebel ist in gängiger Praxis in einer, im Kartuschengehäuse drehgelagerten Schwenkhülse an einer Kippachse angelenkt. Die Kippachse teilt den Schwenkhebel in einen, aus der Kartusche ragenden Hebelarm und in einen Hebelarm auf, der über eine Achsanbindung mit einer verschiebbaren Steuerscheibe verbunden ist. Der Schwenkhebel ist derart mit der verschiebbaren Steuerscheibe verbunden, dass bei einer Kippbewegung des Schwenkhebels (das heißt Öffnungsbewegung) um die Kippachse die verschiebbare Steuerscheibe für die Mischwasser-Mengeneinstellung in einer Linearbewegung verschiebbar ist. Die verschiebbare Steuerscheibe wirkt mit einer ortsfesten Steuerscheibe zusammen, in der Einlassöffnungen für sowohl Kaltwasser als auch Warmwasser vorgesehen sind. Die Einlassöffnungen der ortsfesten Steuerscheibe sind mit einer Ausnehmung der verschiebbaren Steuerscheibe in unterschiedliche Überlappung bringbar, um die Temperatur bzw. die Menge des Mischwassers einzustellen.
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In der
DE 43 08 994 C1 weist die Randkontur der Ausnehmung der verschiebbaren Steuerscheibe eine Abstufung mit einer Steuerkante auf. Die Abstufung ist so ausgeführt, dass die verschiebbare Steuerscheibe in ihrer Dreh-Mittelstellung beim Öffnen zuerst den Strömungsweg für das Kaltwasser freigibt und erst im weiteren Öffnungsverlauf auch den Strömungsweg für das Warmwasser freigibt.
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Bei der in der
DE 43 08 994 C1 eingesetzten verschiebbaren Steuerscheibe muss die Ausnehmung daher eine spezielle Randgeometrie aufweisen, um die oben dargelegte Zulassungsanforderung zu erfüllen. Es sind daher werkseitig neben den gängigen, verschiebbaren Steuerscheiben zusätzlich noch die mit länderspezifisch gestalteten verschiebbaren Steuerscheiben vorzuhalten, was mit Herstellungskosten sowie Logistikkosten verbunden ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einhebel-Kartusche für eine Sanitärarmatur bereitzustellen, bei der in einfacher Weise zusätzliche Freiheitsgrade bei der Einstellung der Temperatur sowie der Menge von Mischwasser bereitstellbar sind.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, dass sowohl für gängige Einhebel-Kartuschen als auch für Kartuschen, die die oben dargelegte Zulassungsanforderung erfüllen, jeweils baugleiche verschiebbare Steuerscheiben verwendet werden sollen. Vor diesem Hintergrund ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 die verschiebbare Steuerscheibe nicht mehr mit einer speziellen Ausnehmungs-Geometrie versehen, sondern vielmehr über eine Kulissenführung mit der Schwenkhülse gekoppelt. Mittels dieser Kulissenführung kann bei einer erfolgenden Kippbewegung des Schwenkhebels (das heißt Öffnungsbewegung) der verschiebbaren Steuerscheibe ein Bewegungsprofil aufgezwungen werden, bei dem die Steuerscheibe rechtwinklig zur Linearbewegung mit einem Seitenversatz verschoben wird. Auf diese Weise kann sowohl bei einer herkömmlichen Kartusche als auch bei einer länderspezifisch angepassten Kartusche eine verschiebbare Steuerscheibe gleicher Bauart eingesetzt werden.
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Erfindungsgemäß kann daher die verschiebbare Steuerscheibe bei einer Hebel-Kippbewegung nicht nur eine Linearbewegung ausführen, sondern vielmehr in Abhängigkeit von der Kulissenführung unterschiedliche Bewegungsprofile ausführen, wodurch die Auslegung der Strömungswege innerhalb der Kartusche mit wesentlich größeren Freiheitsgraden erfolgen kann.
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Der Schwenkhebel ist innerhalb der Kartusche mit einem Hebelarm über eine Achsanbindung mit der verschiebbaren Steuerscheibe verbunden. Die Achsanbindung zwischen dem Hebelarm und der verschiebbaren Steuerscheibe definiert somit eine Lagerachse, die zur Kippachse achsparallel verläuft. Der oben erwähnte Seitenversatz der verschiebbaren Steuerscheibe (im Falle einer Hebel-Kippbewegung) ist ebenfalls achsparallel zur Lagerachse und zur Kippachse ausgerichtet. Zum Ausgleich dieses Seitenversatzes ist die Achsanbindung speziell auszulegen. Bevorzugt kann zwischen dem Hebelarm und der verschiebbaren Steuerscheibe ein Lagerspiel bereitgestellt sein. Auf diese Weise ist bei einer Hebel-Kippbewegung sichergestellt, dass die verschiebbare Steuerscheibe – trotz aufgezwungenem Bewegungsprofil – leichtgängig verstellbar ist.
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In einer besonders einfachen technischen Realisierung kann die Kulissenführung eine Kulissenbahn sowie einen damit zusammenwirkenden Zapfen aufweisen, die jeweils an der verschiebbaren Steuerscheibe und an der Schwenkhülse vorgesehen sind. Besonders bevorzugt ist der verschiebbaren Steuerscheibe eine als separates Bauteil hergestellte Schieberplatte zugeordnet. Die Steuerscheibe und die Schieberplatte bilden zusammen eine einstöckige Baueinheit, in der sowohl der Kulissenzapfen (wahlweise auch die Kulissenbahn) als auch die Lagerstelle für die Achsanbindung nicht an der Steuerscheibe, sondern vielmehr an der Schieberplatte ausgebildet sind. Die verschiebbare Steuerscheibe muss daher in keiner Weise an die Kulissenführung angepasst werden.
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Die verschiebbare Steuerscheibe wirkt in an sich gängiger Praxis mit einer ortsfesten Steuerscheibe zusammen, in der die Einlassöffnungen für das Kaltwasser und für das Warmwasser vorgesehen sind. Die beiden Einlassöffnungen können bevorzugt mit Bezug auf eine Mittelebene zueinander symmetrisch in der ortsfesten Steuerscheibe angeordnet sein. Die beiden Einlassöffnungen in der ortsfesten Steuerscheibe sind mit einer, mit dem Wasserauslauf der Sanitärarmatur verbundenen Ausnehmung der verschiebbaren Steuerscheibe in unterschiedliche Überlappung bringbar, wodurch die Temperatur und die Menge des aus dem Wasserauslauf austretenden Mischwassers einstellbar ist. Die Mengeneinstellung erfolgt dabei über die bereits genannte Kippbewegung des Schwenkhebels um die Kippachse in der Schwenkhülse.
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Demgegenüber erfolgt die Temperatureinstellung des Mischwassers über eine Drehbewegung. Hierzu ist die Schwenkhülse mitsamt darin gelagertem Schwenkhebel um eine Drehachse drehbar im Kartuschengehäuse gelagert. Bei einer Drehbetätigung bildet der Schwenkhebel zusammen mit der Schwenkhülse und der verschiebbaren Steuerscheibe eine bewegungsgekoppelte Baueinheit.
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Im Hinblick auf einen einfachen Kartuschen-Aufbau ist es bevorzugt, wenn die Kulissenbahn unmittelbar an der, der Schieberplatte zugewandten Stirnseite der Schwenkhülse ausgebildet ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Kulissenführung so ausgelegt sein, dass bei einer Dreh-Mittelstellung des Schwenkhebels beim Öffnen zuerst kaltes Wasser geliefert ist und erst im weiteren Öffnungsvorgang Mischwasser aus dem Wasserauslauf austreten kann. Dies bedeutet, dass bei einer Hebel-Kippbewegung bis zur vollständigen Öffnung der verstellbaren Steuerscheibe ein Bewegungsprofil aufgezwungen wird, mit dem zuerst der Strömungsweg für das Kaltwasser freigebbar ist. Erst bei einer weiteren Kippbewebung bis zur vollständigen Öffnung wird dann der Seitenversatz wieder bis auf Null aufgebraucht, so dass bei dem maximalen Öffnungswinkel nicht mehr alleine Kaltwasser, sondern Mischwasser austreten kann.
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Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
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Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 in einer Explosionsdarstellung eine Schwenkhülse mit integriertem Schwenkhebel sowie eine Steuerscheiben-Anordnung einer Einhebel-Kartusche;
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2 in einer Detailansicht die Kulissenbahn einer erfindungsgemäßen Kulissenführung;
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3 eine Bewegungsfolge des in seiner Dreh-Mittelstellung befindlichen Schwenkhebels von seiner Geschlossenposition in seine maximale Öffnungsposition; und
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4 in einer weiteren Bewegungsfolge den in seiner Dreh-Mittelstellung befindlichen Schwenkhebel von einer Geschlossenposition bis in eine mittlere Kippposition.
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In der 1 ist in einer Explosionsdarstellung eine Schwenkhülse 1 mit darin integriertem Schwenkhebel 3 sowie eine Steuerscheiben-Anordnung 5 einer Einhebel-Kartusche gezeigt. Die Schwenkhülse 1 sowie die Steuerscheiben-Anordnung 5 sind im Zusammenbauzustand in einem nur in der 3 angedeutetem Kartuschengehäuse 2 montiert. Das Kartuschengehäuse 2 ist wiederum in Einbaulage in einem Armaturengehäuse einer Sanitärarmatur mit einem Wasserauslauf eingebaut. Wie aus der 1 hervorgeht, weist die Schwenkhülse 1 an ihrer unteren Stirnseite einen im Durchmesser ausgeweiteten Ringbund 7, in dem ein Drehanschlag 9 ausgebildet ist. Die Schwenkhülse 1 ist in der Einbaulage im Kartuschengehäuse um eine Drehachse D drehbar um einen durch die Drehanschläge 9 vorgegebenen Drehwinkel verschwenkbar. Der Schwenkhebel 3 ist innerhalb der Schwenkhülse 1 an einer Kippachse K angelenkt. Die Kippachse K teilt den Schwenkhebel in einen aus der Kartusche ragenden Hebelarm 11, der benutzerseitig betätigbar ist, und in einen Hebelarm 13 auf, der über eine Achsanbindung 15 mit einer Schieberplatte 17 Steuerscheiben-Anordnung 5 gekoppelt ist.
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Die Steuerscheiben-Anordnung 5 weist gemäß der 1 eine ortsfest im Kartuschengehäuse 2 angeordnete Steuerscheibe 6 sowie eine darauf liegende verschiebbare Steuerscheibe 8 auf.
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Die Schieberplatte 17 bildet zusammen mit der verschiebbaren Steuerscheibe 8 eine einstöckige Baueinheit. Auf der Oberseite der Schieberplatte 17 ist gemäß der 1 eine aus vier Vorsprüngen aufgebaute Lagerstelle 19 angeformt sowie ein Kulissenzapfen 21, der Bestandteil einer später beschriebenen Kulissenführung 23 ist. In der 1 ist die Achsanbindung 15 zwischen dem unteren Hebelarm 13 und der Schieberplatte 17 einerseits durch die Lagerstelle 19 sowie andererseits durch einen querverlaufenden Achszapfen 25 ausgebildet, der in der Zusammenbaulage zwischen den Vorsprüngen der Lagerstelle 19 angeordnet ist. Der Achszapfen 25 definiert in der Zusammenbaulage eine Lagerachse L, die achsparallel zur Kippachse K ausgerichtet ist.
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In der ortsfesten Steuerscheibe 6 sind eine Kaltwasser-Einlassöffnung 27 sowie eine Warmwasser-Einlassöffnung 29 angeordnet. Zudem ist eine Mischwasser-Auslassöffnung 31 vorgesehen, die mit dem Wasserauslauf der Sanitärarmatur verbunden ist. Die Kaltwasser- und Warmwasser-Einlassöffnungen 27, 29 der ortsfesten Steuerscheibe 6 sind je nach Dreh- oder Schwenkstellung des Schwenkhebels 3 in unterschiedliche Überlappung mit einer Ausnehmung 33 (bildet die Mischkammer) in unterschiedliche Überlappung bringbar, wodurch eine Temperatur- und/oder Mengeneinstellung des Mischwassers erfolgen kann. Die in der ortsfesten Steuerscheibe 6 zentral ausgebildete Mischwasser-Auslassöffnung 31 sowie die beiden radial äußeren Kalt/Warmwasser-Einlassöffnungen 27, 29 können mit Bezug auf eine Mittelebene symmetrisch angeordnet sein.
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Die Temperatureinstellung des Mischwassers erfolgt mit der in den Figuren gezeigten Kartusche über eine Drehbetätigung des Schwenkhebels 3 um die Drehachse D. Bei der Drehbetätigung um die Drehachse D bildet der Schwenkhebel 3 zusammen mit der Schwenkhülse 1 und der Schieberplatte 17 mitsamt der verschiebbaren Steuerscheibe 8 eine drehgekoppelte Baueinheit. Die Mengeneinstellung des Mischwassers erfolgt mittels einer Kippbewegung des Schwenkhebels 3 um die Kippachse K, bei der sich die verschiebbare Steuerscheibe 8 in einer Linearbewegung über die ortsfeste Steuerscheibe 6 verstellt.
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Wie bereits oben erwähnt, ist zwischen der Schieberplatte 17 und der Schwenkhülse 1 eine Kulissenführung 23 vorgesehen. Diese weist den Kulissenzapfen 21 und eine Kulissenbahn 35 auf, die gemäß der 1 an einer der Schieberplatte 17 zugewandten Stirnseite 37 eingearbeitet ist. Die Kulissenbahn 35 ist gemäß der 1 oder 2 kurvenförmig derart ausgelegt, so dass bei einer Kippbewegung des Schwenkhebels 3 um die Kippachse K der verschiebbaren Steuerscheibe 8 ein Bewegungsprofil aufgezwungen wird, bei dem sich die verschiebbare Steuerscheibe 8 mit einem Seitenversatz Δy zunächst in Richtung auf die Kaltwasser-Einlassöffnung 27 bewegt. Das Bewegungsprofil ist rechtwinklig zur oben erwähnten Linearbewegung der verstellbaren Steuerscheibe 8 ausgerichtet.
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Anhand der 3 ist die Bewegungsfolge bei einer Kippbewegung des Schwenkhebels 3 aus seiner Dreh-Mittelstellung bis in seine maximale Öffnungsposition gezeigt. Demzufolge sind in der Dreh-Mittelstellung des Schwenkhebels 3 die Einlassöffnungen 27, 29 der ortsfesten Steuerscheibe 6 von der verschiebbaren Steuerscheibe 8 wasserdicht überdeckt. Bei einer Kippbewegung des Schwenkhebels 3 bis in eine mittlere Kippstellung wird die kulissengeführte verstellbare Steuerscheibe 8 nicht nur linear bewegt, sondern zusätzlich mit dem Bewegungsprofil überlagert, wodurch die verschiebbare Steuerscheibe 6 mit dem Seitenversatz Δy in Richtung auf die Kaltwasser-Einlassöffnung 27 geschoben wird, so dass der Strömungsweg für das Kaltwasser freigegeben ist. Bei einer weiteren Kippbewegung bis in die Kippstellung mit maximalem Öffnungswinkel wird der Seitenversatz Δy wieder bis auf Null aufgebraucht, wie es in der 3, rechte Bildseite, dargestellt ist. In dieser Kippstellung sind die Durchlassöffnungsquerschnitte für das Kaltwasser und das Warmwasser identisch.
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In der 4 ist die Kippbewegung des sich in der Dreh-Mittelstellung befindlichen Schwenkhebels 3 von der Geschlossenstellung in eine mittlere Kippposition dargestellt, in der der verschiebbare Steuerschieber 8 um den Seitenversatz Δy rechtwinklig zur eigentlichen Linearbewegung ausgelenkt ist. Zum Ausgleich des Seitenversatzes Δy ist der Achszapfen 25 des Schwenkhebels 3 um ein Lagerspiel Δl verschiebbar, und zwar achsparallel zur Lagerachse L, wodurch das Bewegungsprofil in leichtgängiger Weise der verschiebbaren Steuerscheibe 8 aufgezwungen werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schwenkhülse
- 2
- Kartuschengehäuse
- 3
- Schwenkhebel
- 5
- Steuerscheiben-Anordnung
- 6
- ortsfeste Steuerscheibe
- 7
- Ringbund
- 8
- verschiebbare Steuerscheibe
- 9
- Drehanschlag
- 11
- oberer Hebelarm
- 13
- unterer Hebelarm
- 17
- Schieberplatte
- 15
- Achsanbindung
- 19
- Lagerstelle
- 21
- Kulissenzapfen
- 23
- Kulissenführung
- 25
- Achszapfen
- 27
- Kaltwasser-Einlassöffnung
- 29
- Warmwasser-Einlassöffnung
- 31
- Mischwasser-Auslassöffnung
- 33
- Ausnehmung
- 35
- Kulissenbahn
- 37
- untere Stirnseite
- D
- Drehachse
- L
- Lagerachse
- K
- Kippachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4308994 C1 [0003, 0004, 0005]
