-
Die Erfindung betrifft ein Ventil für eine Waschtischarmatur nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.
-
In Druckschrift
DE 78 16 622 U1 wird ein Ventil mit einem zwischen einer Offenendstellung und einer Schließendstellung axial verschiebbaren, hohlzylindrischen Kolben beschrieben, der mit einem Sieb zur Verwendung als Druckwasser Anschlussarmatur für Wasch- oder Geschirrspülmaschinen Verwendung findet. Das Sieb trägt einen mit dem Kolben konzentrischen Führungsring und eine an das Ventilgehäuse schraubbare Dichtkappe, welche axial unbeweglich verbunden und axial im Kolben geführt ist. Der Einsatz eines Stellmotors wird nicht genannt.
-
Aus der Druckschrift
DE 10 2006 054 131 A1 ist eine fluidtechnische Steuerung und Regelung von Druck, Temperatur und Volumen für das Medium Wasser bekannt, die in der Gebäudetechnik Anwendung findet. Bei dieser Lösung sind 2 Antriebe mit jeweils einem Getriebe erforderlich, wovon ein Antrieb zur Verstellung eines Proportionalventils und ein Antrieb für das warmseitige Ventil dient, womit die Lösung sehr aufwendig gestaltet ist und einen großen Platzbedarf und hohen Installationsaufwand erfordert. Die Armatur ist durch die große Bauform nicht auf dem Waschtisch montierbar. Weiterhin ist nachteilig, dass Druck- und Temperatursensoren warmwasser-, kaltwasser- und mischwasserseitig erforderlich sind, wodurch sich die Kosten und der Wartungsaufwand erhöhen. Die Regelung von Durchfluss und Temperatur erfolgt in mindestens zwei Baugruppen, wobei eine echte Durchfluss/Mengenregelung möglich ist und ein flinkes Regelverhalten gewährleistet ist. Es werden die Sensordaten der Vergangenheit erfasst sowie die Ist- und Sollzustandsdaten. Daraus und aus der hinterlegten Regelkennlinie erfolgt die Verstellung des Proportionalventils einschließlich des übergeordneten Ventils. Weiterhin ist nachteilig, dass sich in der Armatur eine große Menge von Stagnationswasser befindet und in den Ventileinsätzen, durch welche Trinkwasser strömt, Kunststoff verwendet wird.
-
In der Druckschrift
DE 10 2008 053 879 A1 wird eine elektrische Sanitärarmatur beschrieben, die eine Baugruppe mit Motor für Warmwasser und eine Baugruppe mit Motor für Kaltwasser beinhaltet und daher ebenfalls einen großen Platzbedarf erfordert. Es sind zwei motorisch angetriebene Ventile vorhanden, die als Absperrventil, Membranventil, Keramikscheibenventil, Kegelventil, Schieberventil, Proportionalventil oder Kolbenventil ausgebildet sein können. Die Ventile sind räumlich voneinander getrennt, wodurch eine verzögerte Reaktionszeit zu verzeichnen ist. Insgesamt ist das Regelverhalten träge.
-
Es ist jeweils ein Temperatursensor im Warm- und Kaltwasserzulauf erforderlich oder mindestens ein Temperatursensor, der die Temperatur ausgangsseitig der Mischkammer erfasst und der optional mit einem Durchflussmesser, welcher die Mischwassertemperatur ermittelt und regeln soll, gekoppelt sein kann. Ein großer Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass kein Verbrühschutz gewährleistet ist.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ventil für eine Waschtischarmatur zu entwickeln, welcher einen einfachen konstruktiven Aufbau eine hohe Genauigkeit bei der Stellbewegung bei gleichzeitig hohem Drehmoment und eine Sicherung bei Energieverlust aufweist.
-
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere für eine Waschtischarmatur, wobei das Ventil einen Stellmotor, in Form eines elektrisch betriebenen Motors zum Öffnen und Schließen des Ventils, und einen Ventilblock aufweist, wobei der Ventilblock zumindest zur Befestigung der Armatur auf dem Waschtisch, zum Anschluss an die Installation und als Träger für den äußeren Armaturenkörper dient. Des Weiteren kann eine Temperaturvorwahl mittels Mischerwelle, im Ventilblock umgesetzt werden.
-
Der Ventilblock weist ein in den Ventilblock integriertes und mit dem Stellmotor mittelbar oder unmittelbar verbundenes, steuerbares erstes Ventilelement auf, wobei mittels des Ventilelements ein über einen Zulauf zuführbares Fluid steuerbar ist.
-
Das Ventilelement ist vorzugsweise als Ventilscheibe oder Teil einer Ventilscheibe ausgebildet und weist Durchbrüche und/oder Kanäle auf. Es besteht vorteilhaft aus Keramik, Stahl, Kunststoff oder einer Kombination dieser Materialien.
-
Der Stellmotor mittelbar mittels eines Getriebes drehfest oder über einen Freilauf mit einer Stellwelle verbunden, wobei die Stellwelle drehfest mit dem ersten Ventilelement wirkverbunden ist. Die Verbindung erfolgt vorzugsweise mittels eines Formschlusses,
wobei die Stellwelle und das erste Ventilelement über korrespondierende und in Eingriff bringbare Elemente miteinander verbunden sind.
-
Der Drehwinkel der Ventilelements wird vorzugsweise mittels zweier Endanschläge, die die geöffnete und die geschlossene Position definieren auf vorteilhafte Drehwinkel α≤90° begrenzt, wobei vorteilhafter Weise insbesondere ein Drehwinkel von α≤45° gewählt wird.
-
Das Ventil weist in einer vorteilhaften Ausgestaltung ein sich an dem ersten Ventilelement davor oder dahinter anschließendes zweites Ventilelement auf, welches drehfest in dem Ventilblock aufgenommen oder in diesem ausgebildet ist und eine zweite Durchströmöffnung in Form von Durchbrüchen oder Kanälen aufweist, wobei sich in der geöffneten Position des Ventils die Durchbrüche und/oder Kanäle des ersten Ventilelements mit den Durchbrüchen und/oder Kanälen des zweiten Ventilelements zumindest bereichsweise überlappen, wodurch der Durchfluss des Fluids durch das erste und zweite Ventilelement zu einer Ausströmöffnung freigebbar ist. In der geschlossenen Position überlappen sich die Durchbrüche und/oder Kanäle des ersten und zweiten Ventilelements nicht, wodurch der Durchfluss des Fluids sperrt ist.
-
Auch das zweite Ventilelement ist vorzugsweise als Ventilscheibe ausgeführt, wobei auch hier dieselben Materialien wie bei der ersten Ventilscheibe Verwendung finden können. Des Weiteren kann das zweite Ventilelement durch Durchflussöffnungen im Ventilblock ersetzt werden, wodurch nur eine Scheibe/ein erstes Ventilelement zum Einsatz kommt. Dabei kann die Scheibe/das erste Ventilelement bevorzugt wenigstens eine seitliche oder exzentrisch angeordnete Durchströmöffnung aufweisen, die in der Durchströmposition eine Verbindung mit einem Kanal im Ventilblock herstellt, der zur Ausströmöffnung führt.
-
Das Ventil und insbesondere das erste und das zweite Ventilelement werden gemäß einer weiteren Ausführungsform mittels eines elastischen Elements axial unter Vorspannung gebracht. Dies ermöglicht eine größtmögliche Dichtwirkung. Das erste und zweite Ventilelement können vorzugsweise mittels einer Spannschraube vorgespannt werden, wobei als elastisches Element ein Dichtelement Anwendung findet.
-
Für eine erste Reinigung des Fluids kann ein Filter integriert sein, durch welchen das Fluid strömt, wobei der Filter vorteilhaft in Strömungsrichtung vor den Ventilelementen angeordnet ist, um die Ventilelemente zu schonen.
-
Der Stellmotor und das Getriebe sind in einer vorteilhaften Ausgestaltung auf den Ventilblock aufschraubbar.
-
Sollte es zu einem Energieverlust des Stellmotors in geöffneter Position kommen, kann mittels eines Kondensators als Energiequelle das Ventil von der geöffneten in die geschlossene Position geführt wird. Des Weiteren ist eine elektrische Stellbewegung für die Rückstellung durch Umpolung des Stellmotors möglich, wodurch das Ventil in die geschlossene Position zurück geführt wird.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Ventil einen Prozessor aufweisen, wobei der Prozessor die Einspeisung und Verarbeitung von Signalen in Form der Temperaturen von Kaltwasser, Warmwasser, Mischwasser und bedarfsweise von weiteren Signalen wie Füllstandbegrenzung des Waschtisches oder Nutzererkennung gewährleistet.
-
Das erfindungsgemäße Ventil findet insbesondere in Haushaltsarmaturen, Haushaltsgeräten oder Anschlussarmaturen Anwendung. Das Ventil kann direkt unter dem Waschtisch und damit von der Benutzerseite nicht sichtbar montiert werden.
-
Gemäß dem Stand der Technik erfolgt die Absperrung in einem Magnetventil, welches auf den Ventilblock aufgeschraubt wird. Jetzt ist das Absperrelement in den Ventilblock integriert und wie bei Einhebelmischern vorzugsweise mit Keramikscheiben ausgeführt. In der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird der Antrieb, der Motor, wie ein Magnetventil aufgeschraubt. Das Getriebe kann dabei mit in den Ventilblock integriert sein.
-
Das erfindungsgemäße Ventil kann auch beispielsweise zur Verwendung für Haushaltsgeräte und/oder sanitäre Anlagen vorgesehen werden. Es ist auch möglich, das Ventil zum Anschluss an die Sanitärinstallation oder Gebäudeinstallation einzusetzen.
-
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
-
Es zeigen:
- 1 ein erfindungsgemäßes Ventil,
- 2 eine Schnittdarstellung entlang D-D
- 3 eine Schnittdarstellung entlang E-E
-
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Ventil für eine Waschtischarmatur dargestellt. Das Ventil weist einen zentralen Ventilblock 1 auf, welcher zwischen einem Zulauf A und einer Ausströmöffnung B angeordnet ist. Der Zulauf A wird aus einem Zulauf für Heißwasser A1 und einem Zulauf für Kaltwasser A2 gebildet. Aus der Ausströmöffnung B fließt Mischwasser. Der Ventilblock 1 weist einen am oberen Ende mit dem Ventilblock verschraubten Stellmotor in Form eines elektrischen Motors auf, welcher mittels eines Getriebes G die Steuerung des Ventils bewirkt.
-
Das Ventil ist mittels eines üblichen Befestigungssets mit einem Waschtisch montierbar.
-
In 2 ist eine Schnittdarstellung des Ventils entlang der Schnittlinie D-D aus 1 dargestellt. Der Ventilblock weist eine Durchgangsbohrung 1.1 mit mehreren Durchmesserreduzierungen vom Zulauf A zur Ausströmöffnung B auf. In den Ventilblock 1 sind ein erstes steuerbares Ventilelement 2 und ein zweites Ventilelement 3 integriert. Das erste Ventilelement 2 ist im Ventilblock 1 drehbar ausgebildet. Das zweite Ventilelement 3 ist drehfest mit dem Ventilblock verbunden. In einer alternativen Ausgestaltung kann das zweite Ventilelement 3 am Ventilblock 1 ausgebildet sein.
-
Das erste Ventilelement 2 ist mittels eines Formschlusses mit einer daran angrenzenden in dem Ventilblock 1 angeordneten Stellwelle 4 drehfest verbunden. Die Stellwelle 4 ist in Form einer Hohlwelle ausgebildet und weist umfangsseitig Dichtringe 4.1 auf, welche zwischen der Stellwelle 4 und dem Ventilblock 1 angeordnet sind. Die Stellwelle ist mittels eines daran angeordneten zu dem Getriebe G gehörenden Zahnrades Z1 und weiteren Zahnrädern Z2 - Z5 mit einem Ritzel Z6 des Stellmotors M verbunden. Der Befehl zum Öffnen und Schließen des Ventils wird folglich mittels des Stellmotors M auf das Getriebe G und vom Getriebe G auf die Stellwelle 4 übertragen, welche mittels Formschluss das erste Ventilelement verdreht.
-
Die Stellwelle 4 ist an ihrem oberen Abschnitt mittels eines Gleitrings 5 an dem Ventilblock 1 gelagert.
-
Das erste und zweite Ventilelement 2, 3 sind in Form von Ventilscheiben ausgebildet, wobei die Ventilelemente 2, 3 Durchströmöffnungen in Form von Durchbrüchen oder Kanälen aufweisen. In der geöffneten Position des Ventils überlappen sich die Durchbrüche und/oder Kanäle des ersten Ventilelements 2 mit den Durchbrüchen und/oder Kanälen des zweiten Ventilelements 3 zumindest bereichsweise, wodurch der Durchfluss des Fluids durch das erste und zweite Ventilelement 2, 3 zu einer Ausströmöffnung freigebbar ist. In der geschlossenen Position überlappen sich die Durchbrüche und/oder Kanäle des ersten und zweiten Ventilelements 2,3 nicht, wodurch der Durchfluss des Fluids sperrt ist.
-
Das erste und zweite Ventilelement 2, 3 sind mittels eines elastischen Dichtelements 6 und einer Spannschraube 7 in dem Ventilblock 1 axial vorgespannt, wobei die Spannschraube 7 eine axiale Vorspannung auf die Stellwelle 4 ausübt. Die Spannschraube 7 weist umfangsseitig angeordnete Durchbrüche auf, durch welche das Fluid in das Innere der Durchgangsbohrung 1.1 des Ventilblocks 1 fließen kann. Dabei wird der Zulauf A mittels einer Mischerwelle 8 gesteuert. Die Spannschraube 7 weist ebenfalls einen umlaufenden Dichtring 7.1 auf.
-
In 3 ist die Getriebeanordnung G zur Steuerung der Stellwelle mit dem damit fest verbundenen ersten Ventilelement 2 dargestellt. Die Zahnräder Z1 - Z5 sind zur Anpassung der Übersetzung mit dem Ritzel Z6 verbunden. Das Zahnrad Z1 ist vorzugsweise form- oder kraftschlüssig mit der Stelle verbunden. Gemäß 3 ist aufgrund des begrenzten Drehwinkels des Ventilelements das Zahnrad Z1 nur bereichsweise mit Zähnen ausgebildet. Dies ermöglicht eine Reduzierung des Bauraums.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Ventilblock
- 1.1
- Durchgangsbohrung
- 2
- Erstes Ventilelement
- 3
- Zweites Ventilelement
- 4
- Stellwelle
- 4.1
- Dichtringe
- 5
- Gleitring
- 6
- Dichtelement
- 7
- Spannschraube
- 7.1
- Dichtring
- 8
- Mischerwelle
- A
- Zulauf
- A1
- Zulauf Heißwasser
- A2
- Zulauf Kaltwasser
- B
- Ausströmöffnung
- M
- Motor
- G
- Getriebe
- Z1
- Zahnrad
- Z2
- Zahnrad
- Z3
- Zahnrad
- Z4
- Zahnrad
- Z5
- Zahnrad
- Z6
- Ritzel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 7816622 U1 [0002]
- DE 102006054131 A1 [0003]
- DE 102008053879 A1 [0004]
