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ERFINDUNGSHINTERGRUND
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsanordnung für eine Betätigungseinheit einer Unterputz-Sanitärarmatur, die im Bad oder in der Küche beispielsweise für eine kontrollierte Abgabe von Wasser verwendet werden kann.
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Bei einer Unterputz-Sanitärarmatur ist ein Ventil oder eine andere voluminöse Betätigungseinheit in einer Ausnehmung aufgenommen, die sich in einer Wand oder in einer anderen baulichen Struktur befindet. Auf diese Art und Weise ist die voluminöse Betätigungseinheit der Sanitärarmatur vor dem Blick des Benutzers verborgen. Der Griff, der zur Betätigung der Betätigungseinheit benötigt wird, ist für den Benutzer sichtbar und zugänglich.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Im Stand der Technik ist die Verwendung eines Umschaltventils bekannt, um Wasser gezielt an wenigstens zwei Wasserauslässe einer Unterputz-Sanitärarmatur abzugeben. Dieses Umschaltventil kann von einem Benutzer mit Hilfe eines Drehgriffs betätigt werden, der von außen zugänglich ist.
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US 6,637,048 B1 offenbart eine Unterputz-Sanitärarmatur mit einer Rosette, die einen Drehgriff aufnimmt. Der Drehgriff kann im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden, um einen Wasserauslass aufzudrehen oder um den Durchfluss woandershin zu lenken.
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Je nachdem, wie genau die Ausnehmung konstruiert ist, können mehr oder weniger große Tiefenschwankungen bei der Installation der Komponenten auftreten. Manchmal können weitere Verbindungselemente wie beispielsweise Buchsen erforderlich sein, um den Griff mit der Betätigungseinheit zu verbinden, so dass das Drehmoment des Griffes auf eine in der Betätigungseinheit enthaltene Welle übertragen wird. In anderen Fällen werden nachträgliche Baumaßnahmen an der Wandausnehmung erforderlich, was zu höheren Installationskosten führt.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betätigungsanordnung für eine Betätigungseinheit bereitzustellen, die es ermöglicht, Tiefenschwankungen bei der Installation mühelos zu überwinden, ohne dass weitere Komponenten erforderlich sind und ohne die Ausnehmung zu verändern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Betätigungsanordnung für eine Betätigungseinheit einer Unterputz-Sanitärarmatur mit einer Rosette, die dazu eingerichtet ist, an einer Wand befestigt zu werden, welche die Unterputz-Sanitärarmatur überdeckt, mit einem Drehgriff zur manuellen Betätigung der Betätigungseinheit und mit einer Verbindungseinrichtung, die im Wege einer Eingriffsverbindung den Drehgriff mit der Betätigungseinheit verbindet und eine Drehachse festlegt. Erfindungsgemäß hat die Verbindungseinrichtung eine Länge entlang der Drehachse, wobei die Länge, um Tiefenschwankungen bei der Installation der Unterputz-Sanitärarmatur zu kompensieren, veränderbar ist, indem eine entlang der Drehachse wirkende Kraft auf die Verbindungseinrichtung ausgeübt wird.
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Die vorliegende Erfindung basiert auf der Überlegung, dass das Installationsverfahren herkömmlicher Unterputz-Sanitärarmaturen üblicherweise die folgenden Schritte aufweist: zunächst Installieren des Ventils oder einer anderen Betätigungseinheit in der Ausnehmung, Abdecken der Ausnehmung mit der Rosette und anschließend Verbinden des Drehgriffes mit der Betätigungseinheit unter Verwendung der Verbindungseinrichtung. Während des letzten Verbindungsschrittes kann die variable Länge der Verbindungseinrichtung verwendet werden, um die Verbindung herzustellen, ohne genau den Abstand zu kennen, der durch die Verbindungseinrichtung überbrückt werden muss.
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Eine Möglichkeit, um dies zu erreichen, besteht darin, eine Verbindungseinrichtung zu verwenden, die ursprünglich ihre maximale Länge hat, wenn sie mit der Betätigungseinheit verbunden ist. Die Länge wird dann reduziert, indem eine Axialkraft ausgeübt wird, bis das proximale Ende der Verbindungseinrichtung seine optimale Position erreicht hat, so dass der Griff daran befestigt werden kann. Alternativ ist es auch möglich, mit einer Verbindungseinrichtung zu beginnen, die ursprünglich ihre Mindestlänge hat. Dann wird die Länge der Verbindungseinrichtung erhöht, beispielsweise mit Hilfe eines dünnen Stabes, der in die Verbindungseinrichtung geschoben wird, bis das distale Ende der Verbindungseinrichtung mit der Betätigungseinheit verbunden ist.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Verbindungseinrichtung eine teleskopierbare Welle mit wenigstens einem Wellenglied, das entlang der Drehachse bewegbar ist. Das wenigstens eine Wellenglied kann innerhalb wenigstens eines koaxial angeordneten, hohlen Wellengliedes bewegbar sein. Die Drehmomentübertragung kann über eine Eingriffsverbindung zwischen den Wellengliedern erfolgen. Der Achsversatz der Verbindungseinrichtung mit der Betätigungseinheit kann kompensiert werden, wenn die Wellenglieder bis zu einem gewissen Grad eine Neigung zueinander hin erlauben.
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Um die maximalen Tiefenschwankungen zu überwinden, kann die Verbindungseinrichtung durch eine entlang der Drehachse wirkende Federkraft auf ihre maximale Länge gedrängt werden. Dies vereinfacht die Montage der Betätigungsanordnung, da die Verbindungseinrichtung automatisch ihre maximale Länge hat, wenn sie mit der Betätigungseinheit verbunden ist. Die Betätigungsanordnung kann dann montiert werden, ohne dass Werkzeuge erforderlich sind, die die Länge der Verbindungseinrichtung verändern. Wenn die Verbindungseinrichtung eine teleskopierbare Welle aufweist, können Axialbewegungen von Wellengliedern in Gegenwart einer solchen Federkraft verhindert werden.
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Wie oben erwähnt, ist es möglich, eine Verbindungseinrichtung zu verwenden, deren Länge beispielsweise unter Verwendung eines Spezialwerkzeuges erhöht wird, bevor ihr distales Ende mit einer Welle der Betätigungseinheit verbunden wird. Doch vorzugsweise kann die Länge der Verbindungseinrichtung reduziert werden, indem eine Druckkraft auf die Verbindungseinrichtung ausgeübt wird, die entlang der Drehachse wirkt. Dies kann leicht erreicht werden, wenn eine Federkraft, wie oben erläutert, verwendet wird. Es kann sich beispielsweise eine Schraubenfeder parallel zu der Drehachse erstrecken und die Axialkraft erzeugen. Wenn die Installationstiefe kürzer ist als die maximale Länge der Verbindungseinrichtung, drückt diese Federkraft das distale Ende der Verbindungseinrichtung zu der Betätigungseinheit hin und verbindet dieses distale Ende idealerweise mit der Betätigungseinheit.
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Um eine Beschädigung der Komponenten der Betätigungseinheit durch Überlastmoment zu verhindern, kann die Rosette wenigstens ein feststehendes Anschlagsglied aufweisen, das den Drehwinkel der Verbindungseinrichtung begrenzt. In diesem Fall kann der Drehgriff wenigstens ein Stoppglied aufweisen, das mit dem wenigstens einen feststehenden Anschlagsglied zusammenwirkt, um den Drehwinkel der Verbindungseinrichtung zu begrenzen.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die Betätigungsanordnung wenigstens einen Rastmechanismus, der eine bevorzugte Winkelposition der Verbindungseinrichtung festlegt. Somit kann eine Standardeinstellung auf die Sanitärarmatur angewendet werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Verschiedene Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlicher. Darin ist
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1 eine Explosionsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Betätigungsanordnung;
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2 eine Querschnittsansicht des ersten Ausführungsbeispiels der Betätigungsanordnung bei ihrer maximalen Länge;
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3 eine Querschnittsansicht des ersten Ausführungsbeispiels der Betätigungsanordnung in ihrem vollständig zurückgezogenen Zustand;
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4 eine Rückansicht des ersten Ausführungsbeispiels der Betätigungsanordnung, die die Komponenten der Drehbegrenzung zeigt;
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5 eine Explosionsansicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Betätigungsanordnung zeigt;
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6 eine Querschnittsansicht des zweiten Ausführungsbeispiels der Betätigungsanordnung bei ihrer maximalen Länge;
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7 eine Querschnittsansicht des zweiten Ausführungsbeispiels der Betätigungsanordnung in ihrem vollständig zurückgezogenen Zustand.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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1. Erstes Ausführungsbeispiel
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1 zeigt eine Explosionsansicht der Komponenten einer Betätigungsanordnung 10 für ein Umschaltventil einer Unterputz-Sanitärarmatur gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
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Die Betätigungsanordnung 10 umfasst eine Rosette 12, die dazu eingerichtet ist, an einer Wand befestigt zu werden, um eine in der Wand aufgenommene, nicht gezeigte Unterputz-Sanitärarmatur abzudecken. Zu diesem Zweck umfasst eine Rückseite, die der Wand zugewandt ist, Befestigungselemente 14. Die Rosette 12 umfasst weiterhin eine Öffnung 16 für einen nicht gezeigten Griff der Sanitärarmatur sowie eine Öffnung 18, die einen Drehgriff 20 der Betätigungsanordnung 10 aufnimmt, der zur manuellen Betätigung des nicht gezeigten Umschaltventils verwendet wird.
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Eine Vorwärtsrichtung ist definiert als die Richtung zu dem Umschaltventil hin, eine Rückwärtsrichtung ist definiert als die Richtung zu einem Benutzer der Sanitärarmatur hin.
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Der Drehgriff 20 umfasst einen nach hinten gerichteten Greifabschnitt 22 und einen nach vorn gerichteten Eingriffsabschnitt 24. Der Eingriffsabschnitt 24 umfasst gerade Zähne 26, die entlang der Innenwand einer zylinderförmigen Ausnehmung 27 angeordnet sind, die in dem Drehgriff 20 gebildet ist.
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Die Betätigungsanordnung 10 umfasst weiterhin ein erstes Wellenglied 28, das als hohle Welle mit einer Durchgangsbohrung ausgebildet ist. Das erste Wellenglied 28 hat gerade Zähne 29, die sich axial an einem äußeren Eingriffsabschnitt 30 erstrecken. Der äußere Eingriffsabschnitt 30 ist entlang eines Absatzes 31 an der Außenwand, angrenzend an den hinteren Teil des ersten Wellengliedes 28, angeordnet. Die Zähne 29 des ersten Wellengliedes wirken mit den Zähnen 26 des Eingriffsabschnittes 24 zusammen. Da die Länge der Zähne 26 des Eingriffsabschnittes 24 größer ist als die Länge der Zähne 29 des äußeren Eingriffsabschnittes 30, ist eine relative Bewegung des ersten Wellengliedes 28 und des Eingriffsabschnittes 24 in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung mit gleichzeitigem Zahneingriff möglich.
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An der Innenwand des ersten Wellengliedes 28 ist ein innerer Eingriffsabschnitt 32 angeordnet, so dass Zähne 33 des inneren Eingriffsabschnittes 32 in ein zweites Wellenglied 34 eingreifen, indem sie mit geraden Zähnen 35 eines äußeren Eingriffsabschnittes 36 des zweiten Wellengliedes 34 zusammenwirken. Der äußere Eingriffsabschnitt 36 ist an einem Absatz 37 an der Außenwand, angrenzend an den hinteren Teil des zweiten Wellengliedes 34, angeordnet. Da die Länge der Zähne 33 des inneren Eingriffsabschnittes 32 größer ist als die Länge der Zähne 35 des äußeren Eingriffsabschnittes 36, ist eine relative Bewegung des zweiten Wellengliedes 34 und des ersten Wellengliedes 28 in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung mit gleichzeitigem Zahneingriff möglich.
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Das zweite Wellenglied 34 umfasst weiterhin einen inneren Eingriffsabschnitt 38, der in einer Ausnehmung an einem vorderen Ende des zweiten Wellengliedes 34 angeordnet ist. Mit dem inneren Eingriffsabschnitt 38 greift das zweite Wellenglied 34 in einen entsprechenden Eingriffsabschnitt des nicht gezeigten Umschaltventils ein.
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Auf diese Art und Weise bilden der Eingriffsabschnitt 24, das erste Wellenglied 28 und das zweite Wellenglied 34 eine Verbindungseinrichtung 40, wie dies in den Querschnittsansichten in 2 und 3 gezeigt ist. Die Verbindungseinrichtung 40 verbindet den Drehgriff 20 mit dem Umschaltventil im Wege einer Eingriffsverbindung. Der Eingriffsabschnitt 24, das erste Wellenglied 28 und das zweite Wellenglied 34, die koaxial zueinander angeordnet sind, bilden eine Drehachse 41. Wenn die Absätze 29 und 37 eine Ringkontur aufweisen, kann ein Achsversatz des Umschaltventils und des Drehgriffes 20 kompensiert werden. Somit kann die Drehachse von einer geraden Linie abweichen und stattdessen etwas abgewinkelt sein.
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Da das erste Wellenglied 28 und das zweite Wellenglied 34 entlang der Drehachse 41 bewegt werden können, hat die Verbindungseinrichtung 40 eine Länge entlang der Drehachse 41, die von dem hinteren Teil des Eingriffsabschnittes 24 zu dem vorderen Ende des zweiten Wellengliedes 34 gemessen wird und die mit einem gleichzeitigen Zahneingriff der Eingriffsabschnitte veränderbar ist. Auf diese Art und Weise bilden der Eingriffsabschnitt 24, das erste Wellenglied 28 und das zweite Wellenglied 34 eine zweistufige teleskopierbare Welle.
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Nachfolgend wird die Teleskopfunktion der Verbindungseinrichtung 40 unter Bezugnahme auf 1 und die in den 2 und 3 gezeigten Querschnitte der Verbindungseinrichtung 40 beschrieben. Die 2 und 3 zeigen die Betätigungsanordnung 10 in ihrem montierten Zustand. Der Drehgriff 20 ist in der Öffnung 18 der Rosette 12 aufgenommen. Der Drehgriff 20 umfasst eine umlaufende Nut 46, die axial in einem solchen Abstand von dem Greifabschnitt angeordnet ist, dass sie eine Klemme 48 von der Rückseite der Rosette 12 aufnehmen kann. Somit ist der Drehgriff 20 in seiner axialen Position in Bezug auf die Rosette 12 gesichert. Eine Lasche 50, die einstückig mit der Klemme 48 gebildet ist, bildet die vordere Endlage des ersten Wellengliedes 28 innerhalb des Eingriffsabschnittes 24 des Drehgriffes 20. Die hintere Endlage des ersten Wellengliedes 24 wird durch die Rückwand der Ausnehmung 27 gebildet. Das erste Wellenglied 28 umfasst einen Absatz 52, der die vordere Endlage des zweiten Wellengliedes 34 innerhalb des ersten Wellengliedes 28 bildet. Eine Schraube 42, die im hinteren Teil des ersten Wellengliedes 28 aufgenommen ist, begrenzt den äußeren Eingriffsabschnitt 36 des zweiten Wellengliedes 34 in seiner Axialbewegung entlang den Zähnen 33 des inneren Eingriffsabschnittes 32 des ersten Wellengliedes 28 und bildet seine hintere Endlage.
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Die Ausnehmung 27 des Drehgriffes 20 umfasst einen Stift 54, der in eine Schraubenfeder 44 eindringt und somit letztere in ihrer radialen Position sichert. Die Feder 44 übt eine Federkraft auf die Verbindungseinrichtung 40 aus, indem sie mit ihrem hinteren Teil auf die Rückwand der Ausnehmung 27 und mit ihrem vorderen Ende auf das zweite Wellenglied 34 wirkt. Somit werden das erste Eingriffselement 28 und das zweite Eingriffselement 34 in ihre vordere Endlage gedrückt, so dass die Verbindungseinrichtung 40 in ihre maximale Länge entlang der Drehachse 41 gedrückt wird. Diese Position ist in 2 gezeigt.
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Durch Anwenden einer Druckkraft auf die Verbindungseinrichtung 40, die die Federkraft überwindet, kann die Länge der Verbindungseinrichtung 40 verändert werden. Auf diese Art und Weise lässt sich die Länge der Verbindungseinrichtung 40 leicht an die Installationstiefe der vorhandenen Unterputz-Sanitärarmatur anpassen. In der Praxis gilt: wenn Schwankungen in der Installationstiefe verschiedener Unterputz-Sanitärarmaturen auftreten, können diese überwunden werden, ohne dass zusätzliche Komponenten zur Kompensation erforderlich sind. 3 zeigt die Betätigungsanordnung 10 mit der Verbindungseinrichtung 40 in ihrem vollständig zurückgezogenen Zustand.
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Die Betätigungsanordnung 10 gemäß der Erfindung ist in ihrem Drehwinkel durch zwei feststehende Anschlagsglieder 56 begrenzt, die auf der Rückseite der Rosette 12 angeordnet sind. Ein Stoppglied 58, das an dem Drehgriff 20 als eine radial vorstehende Lasche gebildet ist, umfasst Stoppflächen 60, die am Umfang des Stoppgliedes 58 angeordnet sind, welche zu einem Anschlag mit den feststehenden Anschlagsgliedern 56 kommen, wenn sie auf einen vorbestimmten maximalen Drehwinkel gedreht werden. Der maximale Drehwinkel des Drehgriffes 20 ist durch den Winkelabstand 57 zwischen einem feststehenden Anschlagsglied 56 und der entsprechenden Stoppfläche 60 des Stoppgliedes 58 gebildet, wie in 4 gezeigt.
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2. Zweites Ausführungsbeispiel
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5 zeigt in einer Explosionsansicht ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die gleichen Komponenten haben dieselben Bezugszeichen. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Drehgriff 20 einen Greifabschnitt 22 und eine Ausnehmung 62 umfasst, die im Wege einer Eingriffsverbindung mit einem separaten becherförmigen Eingriffselement 64 mit der Ausnehmung 27 verbunden ist, die den Eingriffsabschnitt 24 mit der Innenverzahnung 26 aufweist. In einer umlaufenen Wand des Eingriffselementes 64 sind drei flexible Zungen 66 hineingeschnitten, die parallel zu der Drehachse 41 verlaufen, und die äußere Einrastabschnitte 68 aufweisen, um den Drehgriff 20 anzuschließen. Das Eingriffselement 64 nimmt das erste Wellenglied 28 und die Feder 44 auf. Die hintere Endlage des ersten Wellengliedes 28 ist durch die Rückwand der Ausnehmung 27 gebildet. Die vordere Endlage des ersten Wellengliedes 28 ist durch die Absatzabschnitte 70 der flexiblen Zungen 66 des Eingriffselementes 64 gebildet. Um in das Eingriffselement 64 eingeschoben zu werden, wird eine Kraft auf das erste Wellenglied 28 ausgeübt. Anschließend drückt der äußere Eingriffsabschnitt 30 des ersten Wellengliedes 28 die Absatzabschnitte 70 radial nach außen, wodurch die Federkraft der flexiblen Zungen 66 überwunden wird.
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Der Drehgriff 20 mit dem Eingriffselement 64 ist über ein Zwischenelement 72, das mit Schrauben 73 an der Rosette 12 befestigt ist, an der Rosette 12 gesichert. Das Zwischenelement 72 umfasst eine Öffnung 74, die das Eingriffselement 64 aufnimmt. Das Zwischenelement 72 umfasst weiterhin eine Ausnehmung 76, die in einer Ebene senkrecht zu der Drehachse 41 gebildet ist, und der Rückwärtsrichtung zugewandt ist. In der Ausnehmung 76 sind die feststehenden Anschlagsglieder 56 angeordnet, die mit Stoppflächen 60 zusammenwirken, welche an dem Umfang einer radial vorstehenden Lasche als Stoppglied 58 angeordnet sind. Im Gegensatz zu dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist das Stoppglied 58 in diesem Fall an einem separaten Ring 78 angeordnet, der mit dem Eingriffselement 64 im Wege einer Eingriffsverbindung verbunden ist. Zu diesem Zweck umfasst eine innere Ringwand 80 axiale Nuten 81, die in das Eingriffselement 64 eingreifen, indem sie mit axialen Zähnen 82 zusammenwirken, die angrenzend an das vordere Ende des Eingriffselementes 64 angeordnet sind. Eine Abdeckung 84 ist im Wege einer Eingriffsverbindung mit dem Zwischenelement 72 verbunden und deckt die Ausnehmung 76 ab.
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Im montierten Zustand deckt die Öffnung 74 des Zwischenelementes 72 die Absatzabschnitte 70 der flexiblen Zungen 66 ab und verhindert, dass sich die Absatzabschnitte 70 radial bewegen, so dass die vordere Endlage des ersten Wellengliedes 28 gesichert ist.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in der Betätigungsanordnung ein Rastmechanismus 85 bereitgestellt, so dass eine bevorzugte Winkelposition des Drehgriffes 20 erreicht werden kann. Zu diesem Zweck ist eine Blattfeder 86 als aktive Rastkomponente in dem Zwischenelement 72 angeordnet und übt eine Federkraft auf einen Sicherungsstift 88 aus und drückt ihn gegen die Außenwand des Ringes 78. Eine Rastnut 90 als passive Rastkomponente ist in einem Abschnitt der Außenwand angeordnet, die nicht das Stoppglied 58 umfasst. Wenn der Drehgriff 20 um die Drehachse 41 gedreht wird, wird der Sicherungsstift 88 durch die Blattfeder 86 in die Rastnut 90 gedrückt und bildet somit die bevorzugte Winkelposition des Drehgriffes 20.
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Das zweite Wellenglied 34 ist auf die gleiche Art und Weise an dem ersten Wellenglied 28 befestigt, wie oben unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben. Auf diese Art und Weise bilden der Eingriffsabschnitt 24, das erste Wellenglied 28 und das zweite Wellenglied 34 die Verbindungseinrichtung 40 wie in den Querschnittsansichten in 6 und 7 gezeigt.
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6 zeigt, ähnlich wie 2 für das erste Ausführungsbeispiel, die Verbindungseinrichtung 40, die durch die Federkraft der Feder 44 entlang der Drehachse 41 in ihre maximale Länge gedrängt wird.
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7 zeigt, ähnlich wie 3 für das erste Ausführungsbeispiel, die Betätigungsanordnung 10 mit der Verbindungseinrichtung 40 in ihrem vollständig zurückgezogenen Zustand, den man erhält, indem eine Druckkraft auf die Verbindungseinrichtung 40 ausgeübt wird, welche die Federkraft der Feder 44 überwindet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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