DE102020124930A1

DE102020124930A1 - Einstellelement zum Einstellen einer maximalen Wasserdurchflusseinstellungeines Hebelhahnventils, Hebelhahnventil und sanitärer Hebelhahn

Info

Publication number: DE102020124930A1
Application number: DE102020124930.6A
Authority: DE
Inventors: Thomas Icking
Original assignee: Oras Oy
Current assignee: Oras Oy
Priority date: 2020-09-24
Filing date: 2020-09-24
Publication date: 2022-03-24
Also published as: EP3974590A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Einstellelement (28) zum Einstellen einer maximalen Wasserdurchflusseinstellung eines Hebelhahnventils (10). Das Einstellelement (28) umfasst eine Positionierstruktur (30) und eine Hauptachse (32), wobei das Einstellelement mittels der Positionierstruktur (30) in Bezug auf eine verschwenkbare Spindel (16) oder einen Hauptkörper (14) des Hebelhahnventils (10) positioniert werden kann. Das Einstellelement (28) seinerseits umfasst mindestens zwei individuelle Anschläge (36), wobei jeder der Anschläge (36) dazu ausgebildet ist, wenn das Einstellelement (28) in Bezug auf die Spindel (16) oder den Hauptkörper (14) positioniert ist, in Abhängigkeit von der Positionierung des Einstellelements (28) eine bestimmte Durchflussbegrenzungsstufe zu definieren. Jede Durchflussbegrenzungsstufe stellt eine bestimmte maximale Wasserdurchflusseinstellung durch Begrenzung eines maximalen Öffnungswinkels γ der Spindel (16) ein. Die Erfindung betrifft ferner ein Hebelhahnventil (10) zum Steuern der Wasserdosierung mit einem solchen Einstellelement (28) und einen sanitären Hebelhahn mit einem solchen Hebelhahnventil (10).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Einstellelement zum Einstellen einer maximalen Wasserdurchflusseinstellung eines Hebelhahnventils, insbesondere einer Hebelhahnkartusche, insbesondere einer Einhebelhahn-Mischkartusche, mit dem der Durchfluss und/oder die Temperatur von Wasser steuerbar ist, umfassend

a) eine Positionierstruktur, insbesondere eine Befestigungsstruktur, und eine Hauptachse, insbesondere eine Längsachse, wobei das Einstellelement mittels der Positionierstruktur gegenüber einer verschwenkbaren Spindel oder einem Hauptkörper des Hebelhahnventils positioniert, insbesondere fest positioniert, insbesondere befestigt werden kann.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Hebelhahnventil, insbesondere eine Hebelhahnkartusche, insbesondere eine Einhebelhahn-Mischkartusche, die zum Einsetzen in einen sanitären Hebelhahn, insbesondere in einen sanitären Einhebelmischhahn, ausgebildet ist, um die Dosierung und/oder die Temperatur von Wasser zu steuern, umfassend

a) einen Hauptkörper;
b) eine Spindel, die gegenüber dem Hauptkörper um einen Öffnungswinkel γ verschwenkbar ist, wobei mittels Verschwenken der Spindel der Öffnungszustand des Hebelhahnventils gesteuert werden kann

Ferner betrifft die Erfindung einen sanitären Hebelhahn, insbesondere einen sanitären Einhebelmischhahn.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Sanitäre Hebelhähne sind derzeit die am weitesten verbreiteten Sanitärarmaturen und werden in Sanitärinstallationen eingebaut, zum Beispiel an Wasch- und Spülbecken in Küchen und Bädern, Duschen, Bidets und gelegentlich auch an Toiletten.
Die meisten dieser sanitären Hebelhähne, die auf diese Weise installiert werden, haben keine Durchflussbegrenzung. Üblicherweise kann ein Hebel des sanitären Hebelhahns, mittels welchem ein Ventilelement eines Hebelhahnventils bewegt werden kann, stufenlos von einer Schließstellung in eine maximal mögliche Öffnungsstellung gestellt werden, in der das Ventilelement eine Stellung einnimmt, in der sich ein Wasserdurchgang in einem vollständig freigegebenen Zustand befindet. Dies wiederum führt zu einem maximal möglichen Volumenstrom an einem Wasserauslass des sanitären Hebelhahns.
Seit geraumer Zeit besteht jedoch, insbesondere in Bereichen wie Krankenhäusern, in denen eine große Anzahl solcher sanitären Hebelhähne installiert ist, der Wunsch, sowohl der Umwelt zuliebe als auch zur Einsparung von Energie- und Wasserkosten, den Wasserverbrauch solcher sanitären Hebelhähne zu reduzieren. Diesem Wunsch liegt die Erkenntnis zugrunde, dass z.B. zum gründlichen Händewaschen oft weniger Wasser ausreicht, als bei der maximal möglichen Durchflussmenge abgegeben wird. Die Benutzer solcher sanitären Hebelhähne neigen jedoch dazu, die Hebel der sanitären Hebelhähne immer in die maximal mögliche Öffnungsstellung zu bringen.
Aus dem Stand der Technik ist daher ein Anschlagmechanismus bekannt, der einen Öffnungswinkel einer schwenkbaren Spindel des Hebelhahns begrenzt, mittels welcher das Ventilelement bewegt wird. Durch diesen Anschlagmechanismus kann der Wasserdurchgang nur teilweise durch das Ventilelement freigegeben werden.
Üblicherweise bedient sich dieser Anschlagmechanismus einer Madenschraube, die in einer senkrecht zu einer Spindellängsachse verlaufenden Gewindedurchgangsbohrung angeordnet ist. Die Position dieser Madenschraube in Bezug auf die Spindel kann mit Hilfe eines Werkzeugs, z. B. eines Inbusschlüssels, entlang einer Bohrungsachse verändert werden. Auf einer Seite der Madenschraube, mit der sie den Öffnungswinkel des Hebels, d.h. den Hebelhub, begrenzen soll, hat sie einen Anschlag in Form einer Anschlagfläche. Diese Anschlagfläche der Madenschraube zeigt zur Rückseite des Hebelhahns und begrenzt den Öffnungswinkel der Spindel des Hebelhahns, d.h. auch einen Öffnungswinkel des Hebels des Hebelhahns, durch Anschlagen an einem Hauptkörper des Hebelhahns oder einem Gehäuseteil des Hebelhahns, wenn ein bestimmter Öffnungswinkels der Spindel erreicht wird.
Der maximal mögliche Öffnungswinkel der Spindel kann also durch mehr oder weniger weites Eindrehen der Madenschraube in die Spindel verändert werden.
Ein Nachteil hiervon ist jedoch, dass die Gewindedurchgangsbohrung die Spindel strukturell zu sehr destabilisiert, insbesondere bei immer kleineren Spindeln für immer filigranere Hebelarmaturen. Dies hat zur Folge, dass vor allem relativ kleine Spindeln mit einer solchen Gewindedurchgangsbohrung den Anforderungen an eine lange Lebensdauer und eine ausreichend hohe Belastbarkeit nicht mehr genügen können.
Ein weiterer Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Madenschraube ist, dass sich der maximale Öffnungswinkel von Spindel und Hebel und damit die maximal abgebbare Durchflussmenge aufgrund des durchgehenden Gewindes der Madenschraube nur ungenau einstellen lässt. Wenn alle Öffnungswinkelbegrenzungen exakt gleich eingestellt werden sollen, ist es bei den aus dem Stand der Technik bekannten Hebelhähnen notwendig, die Anzahl der Umdrehungen der Madenschraube in der Gewindedurchgangsbohrung zu zählen, was umständlich und zeitaufwändig ist. Gerade an den oben genannten Stellen, an denen eine große Anzahl solcher Hebelhähne installiert ist, ist es wünschenswert, dass der maximale Öffnungswinkel aller Hebelhähne auf besonders einfachem und schnellem Weg in gleicher Weise eingestellt werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Einstellelement, ein Hebelhahnventil und einen sanitären Hebelhahn der eingangs genannten Art bereitzustellen, die gegenüber dem bekannten Madenschraubenanschlagmechanismus verbessert sind und die insbesondere die oben genannten Nachteile des Standes der Technik beheben.
Bei einem Einstellelement der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass

b) das Einstellelement mindestens zwei individuelle Anschläge aufweist, wobei jeder der Anschläge dazu ausgebildet ist, wenn das Einstellelement in Bezug auf die Spindel oder den Hauptkörper positioniert ist, in Abhängigkeit von der Positionierung des Einstellelements eine bestimmte Durchflussbegrenzungsstufe festzulegen, wobei
c) jede Durchflussbegrenzungsstufe eine bestimmte maximale Wasserdurchflusseinstellung durch Begrenzung eines maximalen Öffnungswinkels γ der Spindel einstellt.

Mit anderen Worten, das Einstellelement umfasst - neben der Positionierstruktur - zwei individuell einstellbare Anschläge, die entweder mit der verschwenkbaren Spindel oder in kinematischer Umkehrung mit dem Hauptkörper des Hebelhahns derart zusammenwirken, d.h. anstoßen, dass jeder der beiden Anschläge die Schwenkbewegung der Spindel blockieren und damit den Öffnungswinkel γ der Spindel individuell begrenzen kann. Der jeweilige Öffnungswinkel γ der Spindel wird also durch den jeweiligen Anschlag definiert - dieses Zusammenspiel wird mit dem Begriff „Durchflussbegrenzungsstufe“ bezeichnet.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass mit diskreten, d.h. stufenweise verstellbaren Durchflussbegrenzungsstufen einerseits die gleichen Öffnungswinkel γ über alle im Einsatz befindlichen Hebelhähne besonders schnell und einfach eingestellt werden können und andererseits die Öffnungswinkel γ ebenso schnell und einfach allein durch den Wechsel der Durchflussbegrenzungsstufe des Einstellelements verändert werden können. Darüber hinaus benötigt das erfindungsgemäße Einstellelement keine Gewindedurchgangsbohrung durch die Spindel mehr.
Der Begriff „Positionierung“ wird hier als Oberbegriff verwendet, um allgemein die räumlichen Koordinaten des Einstellelements in Bezug auf das Hebelhahnventil anzusprechen, d.h. seine absolute Position in Bezug auf das Hebelhahnventil sowie seine Orientierung in Bezug auf dasselbe. Demgegenüber ist mit dem Begriff „Orientierung“ insbesondere die Ausrichtung der Hauptachse des Einstellelements in Bezug auf eine Längsachse des Hebelhahnventils und/oder die relative Lage eines festen Bezugspunkts entlang einer gedachten Kreislinie um die Längsachse des Hebelhahnventils gemeint. Es ist durchaus möglich, dass die absolute Position, d.h. die X-, Y- und Z-Koordinaten eines Mittelpunktes des Einstellelements in Bezug auf die Längsachse des Hebelhahns gleich bleibt, während sich die relative Ausrichtung, d.h. der Winkel zwischen der Hauptachse des Einstellelements und der Längsachse des Hebelhahns und/oder die relative Position des festen Bezugspunktes entlang der gedachten Kreislinie um die genannte Längsachse ändert.
Mit anderen Worten, das Einstellelement umfasst mindestens zwei Anschläge in unterschiedlichen Positionen, die eine unterschiedliche Begrenzung des maximalen Öffnungswinkels der Spindel bewirken, indem entweder der eine oder der andere Anschlag in dem Arbeitsbereich der Spindel positioniert wird. Insbesondere können die Anschläge auf unterschiedlichen Längshöhen des Einstellelements angeordnet sein.
Vorzugsweise weisen die Anschläge jeweils eine um einen Neigungswinkel α gegenüber der Hauptachse des Einstellelements geneigte Anschlagfläche auf, wobei die Neigungswinkel α der Anschlagflächen voneinander verschieden sind. Vorzugsweise sind die Anschlagflächen so geneigt, dass bei einer Positionierung des Einstellelements in Bezug auf die Spindel oder den Hauptkörper und einem Verschwenken der Spindel, bei der die jeweilige Anschlagfläche des Einstellelements an einer Gegenanschlagfläche des - beispielsweise - Hauptkörpers oder eines anderen Teils des Hebelhahns anliegt, die Anschlagfläche parallel zu dieser Gegenanschlagfläche verläuft. Es ist auch gut denkbar, dass das Einstellelement beim Verschwenken der Spindel gleichzeitig die gleiche Bewegung um eine Schwenkachse der Spindel ausführt. Daneben ist es auch denkbar, dass das Einstellelement - im Sinne einer kinematischen Umkehrung - beim Verschwenken der Spindel keine Bewegung ausführt und lediglich einen Schwenkweg, d.h. den Öffnungswinkel y, der Spindel begrenzt. Dementsprechend können entweder die Anschlagflächen des Einstellelements an einem Teil des Hebelhahns, z.B. dem Hauptkörper, oder die Spindel an den Anschlagflächen des Einstellelements anliegen.
Vorteilhafterweise umfasst das Einstellelement mindestens drei oder mindestens vier individuelle Anschläge mit jeweils einer individuellen Anschlagfläche, wobei insbesondere jede Anschlagfläche einen individuellen Öffnungswinkel γ der Spindel definiert. Mit einem derartig ausgebildeten Einstellelement werden mehrere Durchflussbegrenzungsstufen gebildet, mit denen durch eine individuelle und diskrete Begrenzung des Öffnungswinkels γ der Spindel, wenn das Einstellelement in Bezug auf die Spindel bzw. den Hauptkörper positioniert ist, vorgegebene maximale Wasserdurchflusseinstellungen eingestellt werden können.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht einen Neigungswinkel α vor, der in einem Winkelbereich von 5° bis 50°, insbesondere von 7,5° bis 35° oder von 10° bis 25°, liegt. Es ist dann vorteilhaft, wenn eine erste Anschlagfläche um einen ersten Neigungswinkel α₁ geneigt ist, der in einem ersten Winkelbereich von 22,5° bis 50°, insbesondere 25° bis 35°, liegt, und eine zweite Anschlagfläche um einen zweiten Neigungswinkel α₂ geneigt ist, der in einem zweiten Winkelbereich von 5° bis 22,5°, insbesondere 17,5° bis 22,5°, liegt. Wenn das Einstellelement mehr als zwei Anschlagflächen aufweist, ist es ferner vorteilhaft, wenn eine dritte Anschlagfläche um einen dritten Neigungswinkel α₃ geneigt ist, der in einem dritten Winkelbereich von 5° bis 17,5°, insbesondere 12,5° bis 17,5°, liegt. Darüber hinaus kann eine vierte Anschlagfläche vorteilhaft um einen vierten Neigungswinkel α₄ geneigt sein, der in einem vierten Winkelbereich von 5° bis 12,5°, insbesondere 10° bis 12,5°, liegt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass, wenn das Einstellelement in Bezug auf die Spindel oder den Hauptkörper positioniert ist, die Durchflussbegrenzungsstufe durch Drehen des Einstellelements, insbesondere durch Drehen des Einstellelements um seine Hauptachse, verändert werden kann. Wenn ein Hebel des sanitären Hebelhahns demontiert wurde, genügt es beispielsweise, das Einstellelement in seiner Position in Bezug auf die Spindel oder den Hauptkörper zu drehen, insbesondere das Einstellelement um seine Hauptachse zu drehen, um die Durchflussbegrenzungsstufe und damit den Öffnungswinkel γ der Spindel zu verändern. Es ist also auch denkbar, das Einstellelement, wenn es beispielsweise an der Spindel oder dem Hauptkörper befestigt ist, zunächst zu lösen, dann zu drehen und schließlich in einer neuen Position, insbesondere einer neuen Ausrichtung, wieder zu befestigen. Eine solche einfache Step-by-Step-Einstellung ist insbesondere in größeren Einrichtungen von Vorteil, in denen es darauf ankommt, für alle installierten sanitären Hebelhähne jeweils den gleichen maximalen Volumenstrom pro Zeit einzustellen. Solche Einrichtungen sind z. B. Krankenhäuser, Einkaufszentren, öffentliche Toiletten, größere Büros, Ferienanlagen, usw.
Vorteilhafterweise ist das Einstellelement so ausgebildet, dass mit Hilfe des Einstellelements die maximale Wasserdurchflusseinstellung des Hebelhahnventils werkzeuglos eingestellt werden kann. Mit einem derartigen Einstellelement wird somit ein lang gehegter Wunsch nach einer vergleichsweise einfacheren Einstellung der maximalen Wassermenge erfüllt.
Mit „werkzeuglos“ ist hier gemeint, dass die Durchflussbegrenzungsstufen nur von Hand, ohne Werkzeuge wie Schraubendreher, Inbusschlüssel, Zangen oder ähnliches verstellt werden können. Es liegt auf der Hand, dass - mit etwas feinmotorischem Geschick - auch eine Schraube z. B. mit einem Daumennagel in ein Gewindeloch geschraubt werden kann. Bei der Schraube muss jedoch irgendwann eine zu hohe Schraubkraft aufgebracht werden, wobei der Daumennagel an diesem Punkt nicht mehr ausreicht und ein Schraubendreher benötigt wird, um die Schraube entweder ganz anzuziehen oder über einen Punkt hinauszuschrauben, der mit dem Daumennagel nicht mehr erreichbar ist. Der wesentliche Unterschied zwischen einer solchen Schraube und der Kernbedeutung von „werkzeuglos“ besteht darin, dass zum Verändern der Durchflussbegrenzungsstufe keine feinmotorischen Fähigkeiten und/oder keine starke Kraftanwendung erforderlich sind. Mit anderen Worten, „werkzeuglos“ drückt „ausgestaltet, um ohne Werkzeuge verwendet zu werden“ aus, was im Gegensatz zu „ausgestaltet für eine werkzeugbasierte Benutzung, aber dennoch in gewissen Grenzen werkzeuglos nutzbar“ zu sehen ist.
Vorzugsweise umfasst das Einstellelement einen Grundkörper, wobei der Grundkörper ein erstes Ende und ein dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende aufweist, wobei sich die Hauptachse zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende erstreckt und wobei der Grundkörper einen um die Hauptachse herum ausgebildeten Umfangsabschnitt aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform des Einstellelements ist dessen Grundkörper im Wesentlichen U-förmig oder ringförmig. Vorzugsweise umfasst die Positionierstruktur eine in dem Umfangsabschnitt ausgebildete Positionieröffnung, die zur Aufnahme eines Abschnitts des Hebelhahnventils ausgebildet ist, wobei dieser Abschnitt ein entsprechender Abschnitt des Hauptkörpers des Hebelhahnventils sein kann. Vorzugsweise ist dieser Abschnitt jedoch ein Befestigungsabschnitt der Spindel. Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Positionierstruktur eine innere Umfangsfläche des Umfangsabschnitts umfasst. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die innere Umfangsfläche komplementär zu dem Befestigungsabschnitt der Spindel des Hebelhahnventils ausgebildet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die innere Umfangsfläche dann komplementär zu einem Befestigungsabschnitt der Spindel ausgebildet.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Positionierstruktur als Schnappverbindungsmittel ausgebildet ist, mit der das Einstellelement in mindestens zwei Positionen, insbesondere in mindestens zwei Orientierungen, werkzeuglos am Befestigungsabschnitt der Spindel befestigt werden kann. Das Einstellelement kann dann in den Befestigungsabschnitt der Spindel eingeklipst oder eingeschnappt werden. In der Praxis muss, wenn beispielsweise die maximale Wasserdurchflusseinstellung eines sanitären Hebelhahns verändert werden soll, zunächst ein Hebel, der Teil eines Gehäuses des sanitären Hebelhahns ist und mit der Spindel verschwenkbar verbunden ist, mit dem der Öffnungswinkel γ der Spindel verändert werden kann, von einem verbleibenden Gehäuseteil des Gehäuses des sanitären Hebelhahns demontiert werden. Nach der Demontage kann das Einstellelement dann werkzeuglos, nur mit der Hand und geringem Kraftaufwand, entweder durch Einklipsen, Einschnappen oder nach Art eines Kragens, an der Spindel befestigt werden.
Um die werkzeuglose Verstellung der Durchflussbegrenzungsstufe weiter zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn der Umfangsabschnitt eine äußere Umfangsfläche aufweist, an der Bedienstrukturen ausgebildet sind, durch die, wenn das Einstellelement in Bezug auf die Spindel oder den Hauptkörper positioniert ist, die Durchflussbegrenzungsstufe verändert werden kann. Mittels solcher Bedienstrukturen ist es vergleichsweise einfach, das Einstellelement zu greifen und um seine Hauptachse zu drehen.
Um, wenn das Einstellelement in Bezug auf die Spindel oder den Hauptkörper positioniert ist, sofort erkennen zu können, welche Durchflussbegrenzungsstufe gerade eingestellt ist, ist es bevorzugt, wenn das Einstellelement Markierungen aufweist, die die jeweilige Durchflussbegrenzungsstufe anzeigen. Insbesondere, wenn das Einstellelement U-förmig oder ringförmig ausgebildet ist, ist es dann vorteilhaft, wenn die Markierungen entlang des Umfangsabschnitts in direkter Beziehung zu den jeweiligen Anschlagflächen angeordnet sind, insbesondere in im Wesentlichen gleichen Abständen zueinander.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest ein Teil der Markierungen durch die Bedienstrukturen ausgebildet wird. Dies ist zum einen optisch ansprechend, weil nicht zwingend erwartet wird, dass die Markierungen durch die Bedienstrukturen gebildet sind, und zum anderen praktisch, weil dadurch die räumlich begrenzte Außenumfangsfläche besonders gut ausgenutzt wird.
Vorzugsweise ist das Einstellelement einteilig ausgebildet. Es ist denkbar, dass das Einstellelement so ausgebildet ist, dass es mit einem Guss-, Spritzguss- oder 3D-Druckverfahren hergestellt werden kann.
Es ist daher vorteilhaft, wenn das Einstellelement mindestens ein Material aus der Gruppe der folgenden Materialien umfasst: ein Kunststoff, insbesondere ein duroplastischer oder ein thermoplastischer, der spritzguss- oder 3D-druckfähig ist, ein Metall oder eine Metalllegierung, das bzw. die guss-, spritzguss- oder 3D-druckfähig ist oder ein Keramikmaterial, das guss-, oder spritzgussfähig ist.
Die vorgenannte Aufgabe wird bei einem Hebelhahnventil, insbesondere bei einer Hebelhahnkartusche, zur Steuerung der Wasserdosierung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass

d) das Hebelhahnventil ein Einstellelement mit einigen oder allen der oben zum erfindungsgemäßen Einstellelement genannten Merkmale umfasst.

Dementsprechend gelten für das Hebelhahnventil mit einem solchen Einstellelement die gleichen Vorteile, die bereits in Bezug auf das Einstellelement genannt wurden.
Vorgenannte Merkmale des Einstellelements, die sich offensichtlich auf Teile des Hebelhahnventils oder auf Wechselwirkungen mit Teilen des Hebelhahnventils beziehen, sind bei dem erfindungsgemäßen Aspekt in Form des Hebelhahnventils nicht als Eignung des Einstellelements zum Zusammenwirken zu verstehen, sondern entweder als tatsächlich vorhandene Wechselwirkungen oder, wenn Wechselwirkungen nur durch eine Schwenkbewegung der schwenkbaren Spindel hervorgerufen werden, als während oder nach der Bewegung der Spindel vorhandene Wechselwirkungen.
Das Hebelhahnventil umfasst vorzugsweise unter anderem mindestens einen Wassereinlass zum Einleiten von Wasser in das Hebelhahnventil, einen Wasserauslass zum Ablassen von Wasser aus dem Hebelhahnventil, einen zwischen dem Wassereinlass und dem Wasserauslass gebildeten Wasserdurchgang und ein Ventilelement zum kontinuierlichen oder diskreten Verändern des Durchflussquerschnitts des Wasserdurchgang von einem Zustand, in dem der Durchflussquerschnitt Null ist, bis zu einem Zustand, in dem der Durchflussquerschnitt vollständig freigegeben ist.
Die Spindel wird - vorliegend - so verstanden, dass sie um eine Schwenkachse verschwenkbar ist, und zwar zur Steuerung eines maximalen Wasserdurchflusses, der durch das Hebelhahnventil fließen und damit einen Wasserauslass eines sanitären Hebelhahns verlassen kann - sofern das Hebelhahnventil in einem solchen sanitären Hebelhahn eingesetzt wird. Darüber hinaus kann die Spindel auch um eine senkrecht zur Schwenkachse stehende Drehachse drehbar sein, nämlich zur Steuerung der Temperatur des aus dem Wasserauslass des sanitären Hebelhahns austretenden Wassers. In diesem Fall wird das Hebelhahnventil als Hebelhahn-Mischkartusche und der entsprechende sanitäre Hebelhahn als sanitärer Einhebel-Mischhahn verstanden. Dies gilt auch für die Eignung des Einstellelements, mit solchen Kartuschen verwendet werden zu können.
Vorzugsweise ist das Einstellelement gegenüber der Spindel so angeordnet, insbesondere befestigt, dass die mindestens zwei individuellen Anschläge zum Hauptkörper hin zeigen. In diesem Fall kann das Einstellelement, wie oben bereits erwähnt, gleichzeitig die gleiche Schwenkbewegung ausführen wie die Spindel. Der jeweilige Anschlag der aktuell eingestellten Durchflussbegrenzungsstufe des Einstellelements kann dann am Hauptkörper des Hebelhahns anliegen und so den maximalen Öffnungswinkel γ der Spindel begrenzen. In kinematischer Umkehrung ist es also auch denkbar, dass das Einstellelement in Bezug auf den Hauptkörper positioniert, insbesondere an diesem befestigt ist. In diesem Fall kann die Spindel dann an dem Anschlag der aktuell eingestellten Durchflussbegrenzungsstufe anliegen, wodurch der Öffnungswinkel γ der Spindel begrenzt wird. Im letzteren Fall zeigen die Anschläge des Einstellelements vom Hauptkörper weg.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass insbesondere vor, während und nach der Schwenkbewegung der Spindel die Hauptachse des Einstellelements entlang einer Längsachse der Spindel verläuft.
Auch bei einem sanitären Hebelhahn, insbesondere einem sanitären Einhebel-Mischhahn, wird die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass er ein Hebelhahnventil mit einigen oder allen der oben zum erfindungsgemäßen Hebelhahnventil genannten Merkmale umfasst.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Einstellelements mit einem oder allen der oben zum erfindungsgemäßen Einstellelement genannten Merkmale bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

a) Bereitstellen einer Form zum Gießen oder Spritzgießen des Einstellelements und zu gießenden oder spritzgießenden Rohmaterials oder Bereitstellen einer 3D-Druckvorrichtung und eines auf einer Speichervorrichtung gespeicherten digitalen 3D-Modells des Einstellelements;
b) Gießen, Spritzgießen oder 3D-Drucken des Einstellelements.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorlage für ein Einstellelement mit einem oder allen der oben zum erfindungsgemäßen Einstellelement genannten Merkmale für ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitgestellt, wobei die Vorlage eine Form oder eine Speichervorrichtung umfasst, auf der ein digitales 3D-Modell des Einstellelements gespeichert ist.
Figurenliste
Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. In diesen zeigen:

1 und 2 perspektivische Ansichten eines erfindungsgemäßen Hebelhahns, wobei dort dargestellt ist, wie ein erfindungsgemäßes Einstellelement an einer schwenkbaren Spindel des Hebelhahns befestigt werden kann;
3 und 4 Seitenansichten des Hebelhahnventils nach 1, wobei in diesen Figuren das Einstellelement in zwei unterschiedlichen Ausrichtungen an der Spindel befestigt ist, wodurch sich zwei unterschiedliche maximale Öffnungswinkel γ derselben ergeben;
5 und 6 perspektivische Ansichten einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einstellelements, wobei 5 eine perspektivische Ansicht von oben und 6 eine perspektivische Ansicht von unten des Einstellelements zeigt;
7 eine Ansicht von oben auf die erste Ausführungsform des Einstellelements;
8 und 9 Seitenansichten der ersten Ausführungsform des Einstellelements, wobei 8 eine rückwärtige Seitenansicht und 9 eine rechte Seitenansicht, wie in 7 angegeben, zeigt;
10 eine perspektivische Rückansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einstellelements.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
In den 1 und 2 ist schematisch ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Hebelhahnventil zur Steuerung der Wasserdosierung dargestellt. Das Hebelhahnventil 10 ist hier beispielhaft als Einhebelhahn-Mischkartusche 12 realisiert. Mit einer solchen Einhebelhahn-Mischkartusche 12 können zwei Wasserströme, einer mit einer Kaltwassertemperatur und einer mit einer Warmwassertemperatur, gemischt werden, um einen einzigen Mischwasserstrom mit einer Mischwassertemperatur zu erhalten. Der Einfachheit halber wird im Folgenden weiterhin von einer Einhebelhahn-Mischkartusche 12 gesprochen. Es sollte jedoch klar sein, dass alle folgenden Ausführungen - mit Ausnahme des Mischens von zwei Wasserströmen im Allgemeinen und der baulichen Realisierungen zum Mischen von zwei Wasserströmen - auch für ein Hebelhahnventil 10 im Allgemeinen gelten.
Die Einhebelhahn-Mischkartusche 12 umfasst mithin einen Hauptkörper 14 und, was nicht sichtbar ist, zwei Wassereinlässe und einen Wasserauslass. Zwischen den Wassereinlässen und dem Wasserauslass ist ein ebenfalls nicht sichtbarer Wasserdurchgang mit einem Kaltwasserkanal, einem Warmwasserkanal und einem Mischwasserkanal ausgebildet, so dass der Kalt- und der Warmwasserstrom durch die Wassereinlässe in die Einhebelhahn-Mischkartusche 12 eintreten und durch den Wasserdurchgang fließen können, bis sie zum Mischwasserstrom vermischt werden, und schließlich durch den Wasserauslass abgegeben werden.
Der Wasserdurchgang umfasst ein Ventilelement, mit dem ein Durchflussquerschnitt verändert werden kann, so dass ein Volumenstrom des Wassers stufenlos von „kein Durchfluss“ bis „voller Durchfluss“ verändert werden kann. Dieses Ventilelement ist hier beispielhaft als Ventilplatte ausgebildet, die an einer Unterseite der Einhebelhahn-Mischkartusche 12 angeordnet und daher nicht sichtbar ist. Die Ventilplatte wirkt mit einem feststehenden Ventilteller zusammen. Mit der Ventilplatte und dem Ventilteller können sowohl das Mischungsverhältnis des Kaltwasserstroms und des Warmwasserstroms als auch der Volumenstrom des Mischwasserstroms eingestellt werden. Das jeweilige Mischungsverhältnis bzw. der Volumenstrom am Wasserauslass der Hebelhahn-Mischkartusche wird durch die jeweilige Ausrichtung der Ventilplatte gegenüber dem Ventilteller bestimmt. Der Ventilteller weist daher mindestens drei Löcher auf, wobei ein erstes dieser Löcher mit dem Kaltwasserkanal, ein zweites Loch mit dem Warmwasserkanal und ein drittes Loch mit dem Mischwasserkanal verbunden ist. Die Ventilplatte umfasst eine Mischkammer, die zwischen dem Warm- und dem Kaltwasserkanal sowie dem Mischwasserkanal angeordnet ist, in welcher der Kalt- und der Warmwasserstrom zum Mischwasserstrom gemischt werden können.
Um die Ausrichtung der Ventilplatte gegenüber dem Ventilteller zu steuern, umfasst die Einhebelhahn-Mischkartusche 12 eine verschwenkbare Spindel 16, die mit dem Ventilteller beweglich verbunden ist und mittels welcher der Ventilteller bewegt und in seiner Ausrichtung verändert werden kann. Dementsprechend ist die verschwenkbare Spindel 16 bei einem Hebelhahnventil 10 im Allgemeinen beweglich mit dem Ventilelement verbunden, das zur Steuerung des Volumenstroms eines einzelnen Wasserstrahls ausgebildet ist.
Vorliegend ist die Spindel 16 um eine senkrecht zu einer Längsachse 20 des Hauptkörpers 14 verlaufende Schwenkachse 18 verschwenkbar. Darüber hinaus ist die Spindel 16 um eine Drehachse 22 drehbar, die sich parallel zur Längsachse 20 des Hauptkörpers 14 erstreckt. Durch Verschwenken der Spindel 16 um die Schwenkachse 18 um einen Öffnungswinkel γ kann eine Wasserdurchflusseinstellung eingestellt werden, bei der ein bestimmter Volumenstrom am Wasserauslass der Einhebelhahn-Mischkartusche 12 eingestellt werden kann. Durch Drehen der Spindel 16 um die Drehachse 22 kann das Mischungsverhältnis des Kalt- und Warmwasserstroms eingestellt werden. Die Spindel 16 dient somit als Bedienelement für den Benutzer eines sanitären Hebelhahns.
Üblicherweise werden Einhebelhahn-Mischkartuschen 12 in einen Hauptgehäuseteil eines Gehäuses des sanitären Hebelhahns eingesetzt. Auf die Spindel 16 wird dann ein Hebel, der als weiteres Gehäuseteil der Sanitär-Hebelarmatur zu sehen ist, aufgesetzt und dient als Benutzerbedienelement zur Bedienung der Spindel 16 der Einhebelhahn-Mischkartusche 12 und damit des Ventilelements, vorliegend der Ventilplatte. Um einen festen Sitz des Hebels auf der Spindel 16 zu gewährleisten und ein Verrutschen des Hebels gegenüber der Spindel 16 in einer Drehrichtung um die Drehachse 22 beim Drehen des Hebels zu verhindern, weist die Spindel 16 Rastlamellen 24 auf, die parallel zur Längsachse 20 des Hauptkörpers 14 und damit zur Drehachse 22 der Spindel 16 verlaufen.
Darüber hinaus weist die Spindel 16 ein zentrales Loch 26 auf, mit der der Hebel über ein Befestigungselement, wie z. B. eine Schraube, an der Spindel 16 befestigt werden kann.
Die Einhebelhahn-Mischkartusche 12 umfasst nun ein Einstellelement 28 zur Einstellung eines maximalen Wasserdurchflusses der Einhebelhahn-Mischkartusche 12, wobei in den 1 bis 9 eine erste Ausführungsform des Einstellelements 28 dargestellt ist. Mittels des Einstellelements 28 können verschiedene, nicht mit Bezugszeichen versehene Durchflussbegrenzungsstufen eingestellt werden, wobei jede dieser Stufen eine bestimmte maximale Wasserdurchflusseinstellung durch Begrenzung des Öffnungswinkels γ der Spindel 16 einstellt. In den 3 und 4 sind zwei unterschiedliche maximale Öffnungswinkel γ₁ und γ₂ dargestellt, die durch zwei unterschiedliche Durchflussbegrenzungsstufen des Einstellelements 28 verursacht werden.
Das Einstellelement 28 umfasst mithin eine Positionierstruktur 30 und eine Hauptachse 32. Mittels der Positionierstruktur 30 kann das Einstellelement 28 gegenüber der Spindel 16 der Einhebelhahn-Mischkartusche 12 positioniert, hier beispielhaft befestigt, werden. Das Einstellelement 28 kann, wie in den 1 und 2 dargestellt ist, an einem Befestigungsabschnitt 34 der Spindel 16 befestigt werden.
Wie nun in den 3 bis 6 sowie 8 und 9 dargestellt ist, umfasst das Einstellelement 28 zur Festlegung der jeweiligen Durchflussbegrenzungsstufen mindestens zwei, in diesem Ausführungsbeispiel vier, Anschläge 36. Die Anschläge 36 umfassen jeweils eine Anschlagfläche 38, die um einen Neigungswinkel α gegenüber der Hauptachse 32 des Einstellelements 28 geneigt ist. Diese Neigungswinkel α sind voneinander verschieden, um in Bezug auf die Spindel 16 - hier an deren Befestigungsabschnitt 34 angebracht - unterschiedliche Durchflussbegrenzungsstufen festlegen zu können.
In dieser konkreten Ausführungsform des Einstellelements 28 und auch in einer zweiten Ausführungsform des Einstellelements 28, die in 10 gezeigt ist, ist eine erste Anschlagfläche 38.1 um einen Neigungswinkel α₁ von 25° geneigt, eine zweite Anschlagfläche 38.2 ist um einen Winkel α₂ von 20° geneigt, eine dritte Anschlagfläche 38.3 ist um einen Winkel α₃ von 15° geneigt und eine vierte Anschlagfläche 38.4 ist um einen Winkel α₄ von 10° geneigt. In nicht eigens dargestellten Ausführungsbeispielen können die Neigungswinkel α natürlich von denen des vorliegenden Ausführungsbeispiels abweichen. Die Neigungswinkel α wurden entsprechend ihrem Winkelwert nummeriert.
Wie aus den 3 und 4 ersichtlich ist, kann durch Drehen des Einstellelements 28 um seine Hauptachse 32 die Durchflussbegrenzungsstufe verändert werden. Wenn das Einstellelement 28 um seine Hauptachse 32 gedreht wird, wird eine andere Anschlagfläche 38 in Position gebracht, so dass diese andere Anschlagfläche 38 früher oder später an dem Hauptkörper 14 anliegt, wenn die Spindel 16 verschwenkt wird. Durch die jeweiligen Neigungen der Anschlagflächen 38.1, 38.2, 38.3, 38.4 endet die Schwenkbewegung der Spindel 16, wie bereits erwähnt, früher oder später, je nachdem, welche Anschlagfläche 38 gerade als Durchflussbegrenzungsstufe eingestellt ist und damit je nach Neigungswinkel α. Dadurch kann der maximale Öffnungswinkel γ der Spindel 16 schrittweise begrenzt werden.
Strukturell umfasst das Einstellelement 28 einen Grundkörper 40 mit einem ersten Ende 42 und einem dem ersten Ende 42 gegenüberliegenden zweiten Ende 44, das vorliegend, natürlich nur beispielhaft, U-förmig ausgebildet ist. Die Hauptachse 32 erstreckt sich von dem ersten Ende 42 bis zu dem zweiten Ende 44. Ferner weist der Grundkörper 40 einen Umfangsabschnitt 46 auf, der um die Hauptachse 32 des Einstellelements 28 herum ausgebildet ist.
Die Positionierstruktur 30, mit der das Einstellelement 28 an dem Befestigungsabschnitt 34 der Spindel 16 befestigt werden kann, umfasst eine Positionieröffnung 48, die in den beiden vorliegenden Ausführungsbeispielen die Öffnung des „U“ des im Wesentlichen U-förmigen Grundkörpers 40 bildet. Mit dieser Positionieröffnung 48 kann das Einstellelement an dem Befestigungsabschnitt 34 der Spindel 16 eingeklipst werden. Insofern ist die Positionierstruktur 30 vorliegend als ein nicht mit einem spezifischen Bezugszeichen versehenes Schnappverbindungsmittel ausgebildet, mit dem das Einstellelement 28 in vier verschiedenen Positionen werkzeuglos an dem Befestigungsabschnitt 34 der Spindel 16 befestigt werden kann.
Die Positionierstruktur 30 umfasst ferner eine innere Umfangsfläche 50 des Umfangsabschnitts 46. Dieser Umfangsabschnitt 46 ist hier komplementär zu dem Befestigungsabschnitt 34 der Spindel 16 ausgebildet. Exemplarisch hat der Befestigungsabschnitt 34 eine achteckige Konfiguration, wobei die innere Umfangsfläche 50 eine entsprechende innere achteckige Konfiguration aufweist, die etwas größer ist als die achteckige Konfiguration des Befestigungsabschnitts 34. Außerdem ist die innere achteckige Konfiguration der inneren Umfangsfläche 50 so gestaltet, dass sie in Bezug auf den Befestigungsabschnitt 34 durch Aufbringen einer vergleichsweise geringen bis mittleren Drehkraft auf das Einstellelement 28 drehbar ist. Um das Einstellelement 28 um den Befestigungsabschnitt 34 herum zu drehen, muss eine Anfangskraft überwunden werden. Nach Überwindung dieser Anfangskraft rastet das Einstellelement 28 in eine neue radiale Relativposition bzw. Ausrichtung ein, wodurch eine neue Durchflussbegrenzungsstufe eingestellt wird.
Weiterhin weist der Umfangsabschnitt 46 eine äußere Umfangsfläche 52 auf, an der Bedienstrukturen 54 ausgebildet sind. Diese Bedienstrukturen 54 dienen vorliegend als Griffe für den Benutzer des Einstellelements 28. Durch Aufbringen einer Drehkraft auf die Bedienstrukturen 54 mit einer Hand des Benutzers kann das Einstellelement 28 gedreht werden und damit auch die Durchflussbegrenzungsstufe verändert werden.
Wie in 10, die eine zweite Ausführungsform des Einstellelements 28 zeigt, zu erkennen ist, weist das Einstellelement 28 gemäß der zweiten Ausführungsform Markierungen 56 auf, die die jeweilige, durch die entsprechende Anschlagfläche 38.1 bis 38.4 eingestellte Durchflussbegrenzungsstufe anzeigen. Diese Markierungen 56 werden hier beispielhaft durch die Bedienstrukturen 54 gebildet.

Claims

Einstellelement zum Einstellen einer maximalen Wasserdurchflusseinstellung eines Hebelhahnventils (10), umfassend a) eine Positionierstruktur (30) und eine Hauptachse (32), wobei das Einstellelement (28) mittels der Positionierstruktur (30) in Bezug auf eine verschwenkbare Spindel (16) oder einen Hauptkörper (14) des Hebelhahnventils (10) positioniert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass b) das Einstellelement (28) mindestens zwei individuelle Anschläge (36) umfasst, wobei jeder der Anschläge (36) dazu ausgebildet ist, wenn das Einstellelement (28) in Bezug auf die Spindel (16) oder den Hauptkörper (14) positioniert ist, in Abhängigkeit von der Positionierung des Einstellelements (28) eine bestimmte Durchflussbegrenzungsstufe zu definieren, wobei c) jede Durchflussbegrenzungsstufe eine bestimmte maximale Wasserdurchflusseinstellung durch Begrenzung eines maximalen Öffnungswinkels γ der Spindel (16) einstellt.
Einstellelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (36) jeweils eine um einen Neigungswinkel α gegenüber der Hauptachse (32) des Einstellelements (28) geneigte Anschlagfläche (38; 38.1, 38.2, 38.3, 38.4) umfassen, wobei die Neigungswinkel α der Anschlagflächen (38; 38.1, 38.2, 38.3, 38.4) voneinander verschieden sind.
Einstellelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Einstellelement (28) in Bezug auf die Spindel (16) oder den Hauptkörper (14) positioniert ist, die Durchflussbegrenzungsstufe durch Drehen des Einstellelements (28) veränderbar ist.
Einstellelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellelement (28) einen Grundkörper (40) umfasst, wobei der Grundkörper (40) ein erstes Ende (42) und ein dem ersten Ende (42) gegenüberliegendes zweites Ende (44) umfasst, wobei sich die Hauptachse (32) vom ersten Ende (42) zum zweiten Ende (44) erstreckt und wobei der Grundkörper (40) einen um die Hauptachse (32) herum ausgebildeten Umfangsabschnitt (46) umfasst.
Einstellelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (40) im Wesentlichen U-förmig oder ringförmig ist.
Einstellelement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierstruktur (30) eine im Umfangsabschnitt (46) ausgebildete Positionieröffnung (48) umfasst, die dazu ausgebildet ist, einen Abschnitt des Hebelhahnventils (10) aufzunehmen.
Einstellelement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierstruktur (30) eine Innenumfangsfläche (50) des Umfangsabschnitts (46) umfasst.
Einstellelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenumfangsfläche (50) komplementär zu einem Befestigungsabschnitt (34) der Spindel (16) ausgebildet ist.
Einstellelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierstruktur (30) als Schnappverbindungsmittel ausgebildet ist, mittels welchem das Einstellelement (28) in mindestens zwei verschiedenen Positionen werkzeuglos an dem Befestigungsabschnitt (34) der Spindel (16) befestigt werden kann.
Einstellelement nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsabschnitt (46) eine Außenumfangsfläche (52) umfasst, an der Bedienstrukturen (54) ausgebildet sind, mittels welchen, wenn das Einstellelement in Bezug auf die Spindel (16) oder den Hauptkörper (14) positioniert ist, die Durchflussbegrenzungsstufe verändert werden kann.
Einstellelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellelement (28) Markierungen (56) umfasst, die, wenn das Einstellelement (28) in Bezug auf die Spindel (16) oder den Hauptkörper (14) positioniert ist, die jeweilige Durchflussbegrenzungsstufe anzeigen.
Einstellelement nach Anspruch 11 unter Rückbezug auf Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Markierungen (56) durch die Bedienstrukturen (54) ausgebildet wird.
Hebelhahnventil, insbesondere Ventilkartusche (12), zum Steuern der Wasserdosierung, umfassend a) einen Hauptkörper (14); b) eine Spindel (16), die gegenüber dem Hauptkörper (14) um einen Öffnungswinkel γ verschwenkbar ist, wobei mittels Verschwenken der Spindel (16) der Öffnungszustand des Hebelhahnventils (10) gesteuert werden kann; dadurch gekennzeichnet, dass c) das Hebelhahnventil (10) ein Einstellelement (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
Hebelhahnventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellelement (28) in Bezug auf die Spindel (16) so positioniert ist, dass die Anschläge (36) in Richtung des Hauptkörpers (14) zeigen.
Sanitärer Hebelhahn, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Hebelhahnventil (10) nach Anspruch 13 oder 14 umfasst.