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Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für eine Ventilanordnung mit wenigstens drei Betätigungselementen für jeweils ein Ventil der Ventilanordnung, wobei die Betätigungselemente jeweils von einer Ruheposition in eine Betätigungsposition überführbar sind, wobei jedes Betätigungselement nach einer Überführung in die Betätigungsposition mit einer lösbaren Arretierungsvorrichtung fixiert ist, um eine Rückkehr in die Ruheposition zu verhindern.
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Es ist bekannt, bei Sanitärinstallationen, beispielsweise Dusch- und/oder Wannenarmaturen, verschiedene Wasserwege anzubieten, die sich nach Bedarf über Betätigungselemente, beispielsweise Umsteller, zu und abschalten lassen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue Gestaltungsmöglichkeiten für Armaturen technisch zu ermöglichen.
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Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe bei einer Betätigungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die wenigstens drei Betätigungselemente Ecken eines Polygons beschreiben. Somit ist eine Abkehr von der bisher üblichen linearen Anordnung möglich, was einen zusätzlichen Gestaltungsspielraum bei der äußeren Gestaltung einer Armatur eröffnet. Ein Polygon kann beispielsweise als eine geometrische Figur aus wenigstens drei Punkten, die durch (gerade) Strecken verbunden sind, charakterisiert werden.
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Das Polygon kann beispielsweise konvex sein. Hierdurch ergeben sich ansprechende Gestaltungsmöglichkeiten. Auch können einfach reinigbare Formen geschaffen werden. Ein konvexes Polygon kann beispielsweise als ein Polygon charakterisiert werden, bei dem alle Innenwinkel der Ecken jeweils kleiner als 180° sind.
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Besonders ästhetisch ansprechend ist es, wenn das Polygon regelmäßig ist, also beispielsweise gleiche Seitenlängen und/oder gleiche Innenwinkel aufweist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Arretierungsvorrichtung wenigstens ein aus einer Ruheposition gegen eine Rückstellkraft in eine Freigabeposition bewegbares Arretierungselement hat. Die Ruheposition kann hierbei eine Arretierungsposition sei. Somit ist ein selbsttätiges Fixieren und/oder Freigeben der Arretierungsvorrichtung einrichtbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Arretierungsvorrichtung zum formschlüssigen Fixieren des Betätigungselements eingerichtet ist. Somit ist ein mechanisches Halten des Betätigungselements erreichbar. Eine zusätzliche Energiezufuhr zur Entwicklung einer Haltekraft ist verzichtbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass an jedem Betätigungselement eine Auflaufschräge ausgebildet ist, mit welchem ein zugeordnetes Arretierungselement der Arretierungsvorrichtung bewegbar ist. Somit ist das zugeordnete Arretierungselement durch eine Betätigungsbewegung des Betätigungselements, also eine Überführung in die Betätigungsposition, bewegbar. Es ist somit ein selbsttätiges Fixieren und/oder Lösen der Arretierungsvorrichtung erreichbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass an jedem Betätigungselement ein Haltevorsprung ausgebildet ist, welchen ein zugeordnetes Arretierungselement zur Fixierung hintergreift. Somit ist ein einfaches Mittel beschrieben, wie die Betätigungselemente in der Betätigungsposition fixierbar sein können.
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Der Haltevorsprung kann beispielsweise Teil einer Haltenut sein, die beispielsweise um das Betätigungselement umlaufend ausgebildet sein kann.
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Der Haltevorsprung kann beispielsweise in ein korrespondierendes Loch an dem wenigstens einen Arretierungselement eingreifen. Das Loch kann hierbei auf eine Größe des Betätigungselements, beispielsweise gemessen an einer Stelle des Eingriffs in das Loch, abgestimmt sein. Somit kann erreicht werden, dass eine Position oder Auslenkung des Arretierungselements durch das in das Loch eindringende Betätigungselement vorgebbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass jedes Betätigungselement ein Pilotventil ansteuert, mit dem ein Hauptventil des zugehörigen Ventils über einen an dem Ventil anliegenden Betriebsdruck betätigbar ist. Somit ist eine vorteilhafte Verwendung beschrieben, bei der die Betätigungselemente mit einer geringen Betätigungskraft betätigbar sind. Somit ist eine mechanische Beanspruchung der Betätigungsvorrichtung reduzierbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass jedem Betätigungselement ein Rückstellelement zugeordnet ist, mit welchem es in seine Ruheposition überführbar ist. Somit ist eine selbsttätige Rückkehr der Betätigungselemente in ihre Ruheposition erreichbar, insbesondere bei einem Lösen der Arretierungsvorrichtung.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Betätigungselemente in einem Führungselement geführt sind. Somit ist eine definierte Betätigungsbewegung ausführbar.
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Hierbei kann vorgesehen sein, dass sich ein Rückstellelement, mit welchem wenigstens ein Betätigungselement in seine Ruheposition überführbar ist, beispielsweise das bereits erwähnte Rückstellelement, an dem Führungselement abstützt. Somit ist ein kompakter Aufbau mit wenigen Einzelteilen ermöglicht.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Arretierungsvorrichtung ein um einen Punkt innerhalb des Polygons, insbesondere gegen eine, beispielsweise die bereits erwähnte, Rückstellkraft verschwenkbares Arretierungselement hat. Dies ermöglicht auf einfache Weise, ein Arretierungselement zu verwenden, welches alle Betätigungselemente fixieren kann.
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Der Punkt innerhalb des Polygons kann beispielsweise, insbesondere bei einem regelmäßigen Polygon, ein Zentrum des Polygons sein. Somit ist eine besonders einfache geometrische Form des Arretierungselements erreichbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine Fixierung eines Betätigungselements durch Betätigen eines anderen Betätigungselements aufhebbar ist. Somit sind zusätzliche Löseelemente, mit denen eine Fixierung aufhebbar ist, verzichtbar. Von Vorteil ist weiter, dass auf einfache Weise ein Umsteller bildbar ist, mit welchem ein Wasserweg abschaltbar ist, wenn ein weiterer Wasserweg zugeschaltet wird.
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Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass für alle Betätigungselemente ein als Ganzes bewegliches und/oder einstückiges Arretierungselement vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich kann dies dadurch erreicht werden, dass das Arretierungselement durch alle Betätigungselemente in gleicher Weise verdrängbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Arretierungsvorrichtung wenigstens zwei separate Arretierungselemente hat, die jeweils unabhängig voneinander aktuierbar sind. Somit sind die Betätigungselemente unabhängig voneinander fixierbar, durch jeweilige unabhängige Aktuierung des zugeordneten Arretierungselements. Es kann somit ermöglicht werden, dass zwei Ventile gleichzeitig geöffnet werden können.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zu jedem Arretierungselement ein Rückstellelement ausgebildet ist. Somit ist ein individuelles Einrasten in eine, beispielsweise die bereits erwähnte, Arretierungsposition ermöglicht.
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Eine besonders einfach fertigbare Variante kann hierbei vorsehen, dass das Rückstellelement einstückig mit dem Arretierungselement verbunden ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Arretierungselemente radial in Bezug auf einen Punkt innerhalb des Polygons beweglich angeordnet sind. Somit ist eine platzsparende Anordnung der Arretierungselemente innerhalb oder überwiegend innerhalb des Polygons möglich.
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Komplikationen durch gegenseitige Wechselwirkungen der Arretierungselemente sind vermeidbar.
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Der Punkt innerhalb des Polygons kann beispielsweise, insbesondere bei einem regelmäßigen Polygon, ein Zentrum des Polygons sein. Somit ist eine besonders einfache geometrische Form des Arretierungselements erreichbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein Löseelement zum Deaktivieren der Arretierungsvorrichtung ausgebildet ist. Somit ist ein Lösen der Arretierungsvorrichtung auch dann möglich, wenn alle Betätigungselemente in ihrer Betätigungsposition fixiert sind.
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Günstig ist es insbesondere bei radial beweglichen Arretierungselementen, wenn das Löseelement im Zentrum des Polygons angeordnet ist. Somit ist ein gemeinsames Lösen aller Arretierungselemente möglich.
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Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung sieht eine Sanitärinstallation, insbesondere Dusch- und/oder Wannenarmatur, mit einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf eine Betätigungsvorrichtung gerichteten Ansprüche, vor.
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Korrespondierend hierzu wird somit als eine bevorzugte Anwendung der Erfindung eine Verwendung erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf eine Betätigungsvorrichtung gerichteten Ansprüche, an einer Sanitärinstallation, insbesondere Dusch- und/oder Wannenarmatur, vorgeschlagen.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Ansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Ausführungsbeispiele.
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Es zeigt:
- 1 eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung in einer dreidimensionalen Schrägansicht von oben,
- 2 die Betätigungsvorrichtung aus 1 in einer teilweise aufgeschnittenen Schrägansicht,
- 3 eine Explosionsdarstellung der Betätigungsvorrichtung aus 1,
- 4 eine weitere erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung in einer dreidimensionalen Schrägansicht von oben,
- 5 die Betätigungsvorrichtung aus 4 mit abgenommener Abdeckung,
- 6 die Betätigungsvorrichtung aus 4 in einer teilweise aufgeschnittenen Schrägansicht,
- 7 eine Arretierungselement der Betätigungsvorrichtung aus 4 in Arretierungsposition,
- 8 eine Arretierungselement der Betätigungsvorrichtung aus 4 in Freigabeposition,
- 9 eine Explosionsdarstellung der Betätigungsvorrichtung aus 4,
- 10 den Bewegungsablauf eines Betätigungselements aus der Ruheposition (oben) in die Betätigungsposition (unten) bei der Betätigungsvorrichtung aus 4,
- 11 den Bewegungsablauf eines Löseelements bei Lösen der Arretierungsvorrichtung und die korrespondierende Bewegung des Betätigungselements aus der Betätigungsposition (oben) in die Ruheposition (unten) bei der Betätigungsvorrichtung aus 4 und
- 12 eine Sanitärinstallation nach dem Stand der Technik.
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12 zeigt eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Sanitärinstallation nach dem Stand der Technik. Die Sanitärinstallation bildet Wasserwege 2 die hier beispielhaft zu einem Duschkopf 3, einer Handbrause 4, einem Wannenauslass 5 und einer Massageeinheit 6 geführt sind. Bei weiteren Ausführungsbeispielen können andere Anzahlen und/oder Arten von Wasserauslässen ausgebildet sein.
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Eine Betätigungsvorrichtung 7 dient dazu, die einzelnen Wasserweg 2 zu- und abzuschalten, um den Wasserausfluss wahlweise über einzelne oder mehrere Wasserauslässe zu leiten. Die Betätigungselemente 9 sind linear angeordnet.
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Die 1 bis 3 zeigen eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung 7 zur Verwendung bei der Sanitärinstallation 1 anstatt der dort gezeigten Betätigungsvorrichtung 7.
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Die Betätigungsvorrichtung 7 dient zur Betätigung einer Ventilanordnung 8, die unter ihr angeordnet und/oder mit ihr eine Einheit bildet.
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Die Betätigungsvorrichtung 7 hat mehrere Betätigungselemente 9, die zwischen einer Ruheposition und einer Betätigungsposition verstellbar sind.
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Die Ventilanordnung 8 hat dementsprechend mehrere Ventile 10, die jeweils einen Wasserweg 2 schalten.
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In den 1 bis 3 ist der Fall beispielhaft gezeigt, bei dem drei Wasserwege 2 schaltbar sind. Bei weiteren Ausführungsbeispielen sind mehr als drei, beispielsweise vier, Betätigungselemente 9 und Ventile 10 vorgesehen, um eine gewünschte Anzahl von Wasserwegen 2 zu schalten.
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In den 1 bis 3 beschreiben die drei Betätigungselemente 9 durch ihre Anordnung die Ecken ein Polygons 11 in Form eines gleichseitigen Dreiecks.
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Bei anderen Ausführungsbeispielen beschreiben die Betätigungselemente 9 durch ihre Anordnung die Ecken eines n-Ecks, n>3, wobei n gleich der Anzahl der Betätigungselemente 9 ist.
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Die Betätigungsvorrichtung 7 in den 1 bis 3 hat eine Abdeckung 12, welche die Betätigungselemente 9 hält.
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Die Betätigungsbewegung der Betätigungselemente 9 wird durch ein Führungselement 13 geführt.
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Die Arretierungsvorrichtung 14 umfasst ein Arretierungselement 15 und ein korrespondierendes Gegenelement 16.
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Das Arretierungselement 15 und das Gegenelement 16 weisen jeweils Löcher 17 auf, deren Größe auf die Betätigungselemente 9, die die Löcher 17 durchgreifen, abgestimmt ist. Somit ist eine Lage des Arretierungselements 15 festgelegt, wenn die Betätigungselemente 9 in die Löcher 17 eingreifen.
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Das Arretierungselement 15 lässt sich gegen das Gegenelement 16 verdrehen.
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Unterhalb der Arretierungsvorrichtung 14 ist ein Sperrelement 18 aus drei Segmenten 19 (oder genauso vielen Segmenten, wie es Betätigungselemente gibt) angeordnet.
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Die Segmente 19 lassen sich in einer Schwenkbewegung bewegen.
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Zwischen benachbarten Segmenten 19 ist jeweils ein Loch 20 ausgebildet. Sind die benachbarten Segmente eines Lochs 20 maximal voneinander entfernt, ist das Loch 20 größer als das Betätigungselement 9, das es durchgreift. Das Betätigungselement 9 kann dann in das Loch 20 eingeführt werden.
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Sind die benachbarten Segmente eines Lochs 20 minimal voneinander entfernt, ist das Loch 20 kleiner als das Betätigungselement 9, das es durchgreift. Das Betätigungselement 9 kann dann nicht in das Loch 20 eingeführt werden.
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Die Betätigungsvorrichtung 7 weist schließlich eine Grundplatte 21 auf, die das scheibenförmige Führungselement 13, das scheibenförmige Arretierungselement 15, das scheibenförmige Gegenelement 16 und die scheibenförmigen Segmente 19 in einer Stapelanordnung hält.
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Ein Befestigungsmittel 22 und ein Gegenbefestigungsmittel 23 halten die Stapelanordnung zusammen.
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An der Grundplatte 21 sind die Ventile 10 befestigt. Wird ein Betätigungselement 9 aus seiner Ruheposition gemäß 2 soweit nach unten gedrückt, dass es die Löcher 17 und 20 durchgreift, so wird das zugehörige Ventil 10 betätigt.
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Das Arretierungselement 15 ist um einen Punkt im Inneren des Polygons 11, hier das Zentrum 24, drehbar gehalten.
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Eine Spielbegrenzung 25, die mit einer Ausnehmung 26 an dem Führungselement 13 (oder an einem anderen drehfesten Teil) zusammenwirkt, begrenzt den verfügbaren Schwenkwinkel.
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Ein Rückstellelement 27 definiert eine Ruhelage des Arretierungselements 15.
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Die Betätigungselemente 9 haben Auflaufschrägen 28, mit denen das Arretierungselement 15 bei einer Betätigungsbewegung aus einer Ruhelage geschwenkt wird. Die Auflaufschrägen 28 wirken hierbei mit Gegenschrägen 37 an dem Arretierungselement 15 zusammen.
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Wird das Betätigungselement 9 weiter betätigt, so hintergreift das Arretierungselement 15 einen Haltevorsprung 29, wodurch eine Rückbewegung des Betätigungselements 9 gesperrt wird.
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Wird ein weiteres Betätigungselement 9 betätigt, so wird das Arretierungselement 15 erneut in seine Freigabeposition ausgelenkt. Dies führt dazu, dass das zuerst betätigte Betätigungselement 9 nicht mehr fixiert ist, sondern von einem Rückstellelement 30 in seine Ruhelage verbracht wird. Das Rückstellelement 30 stützt sich hierzu an dem Führungselement 13 ab.
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Wird eine Betätigungselement 9 in seine Betätigungsposition gebracht, so werden die angrenzenden Segmente 19 verdrängt. Hierdurch werden die übrigen Löcher 20 des Sperrelements 18 verkleinert, so dass die zugehörigen Betätigungselemente 9 nicht mehr hindurchpassen. Es ist somit nicht möglich, zwei Betätigungselemente gleichzeitig in ihre Betätigungspositionen zu verbringen.
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4 bis 11 zeigen ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. Funktionell und/oder konstruktiv zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen gleichartige oder identische Bauteile und Funktionseinheiten sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu den 1 bis 3 gelten daher zu den 4 bis 11 entsprechend.
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Das Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorangehenden Ausführungsbeispiel dadurch, dass mehrere separate Arretierungselemente 15 ausgebildet sind, die außerdem nicht schwenkbar, sondern radial in Bezug auf das Zentrum 24 (unabhängig voneinander) beweglich angeordnet sind.
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Bei weiteren Ausführungsbeispielen sind die Arretierungselemente 15 entlang anderer Bahnen verfahrbar.
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Durch Vergleich von 7 und 8 wird deutlich, dass die Rückstellelemente 27, die jedem Arretierungselement 15 zugeordnet sind, einstückig angeformt sind und für eine Rückstellung in eine Ruheposition (7) sorgen. Hierbei wirken die Rückstellelemente 27 mit passenden Vorsprüngen 38 zusammen.
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10 zeigt den Bewegungsablauf bei einer Betätigungsbewegung von oben nach unten
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Die Auflaufschräge 28 an dem Betätigungselement 9 verdrängt wieder das Arretierungselement 15 (zweites Bild von oben), bis das Arretierungselement 15 den Haltevorsprung 29 hintergreifen kann (drittes Bild von oben).
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Nun verbringt das Rückstellelement 27 das Arretierungselement 15 in dessen Ruheposition (viertes Bild von oben), so dass das Betätigungselement 9 in seiner Betätigungsposition fixiert ist.
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Die übrigen Betätigungselemente 9 können nun auf gleiche Weise in ihre Betätigungsposition verbracht werden.
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Sollen alle betätigten Betätigungselemente 9 in ihre jeweilige Ruheposition zurückgestellt werden, so muss das Löseelement 31 betätigt werden. Dies zeigt 11 von oben nach unten.
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Es ist ersichtlich, dass das Löseelement 31 ebenfalls eine Auflaufschräge 32 aufweist, mit welcher alle Arretierungselemente 15 radial verdrängbar sind (erstes Bild von oben), bis die zugehörigen Betätigungselemente 9 wieder frei sind (zweites Bild von oben). Nun können die Betätigungselemente 9 wieder in die Ruheposition zurückkehren (drittes Bild von oben).
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Die Auflaufschräge 32 wirkt hierbei mit entsprechenden Gegenschrägen 37 an den Arretierungselementen 15 zusammen.
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Eine Rückstellelement 33 bringt das Löseelement 31 wieder in seine Ruheposition.
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Soll verhindert werden, dass zwei Betätigungselemente 9 gleichzeitig gedrückt werden können, so kann ein Sperrelement 18 mit verschwenkbaren Segmenten 19 wie in 1 bis 3 angeordnet werden.
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Die Arretierungselemente 15 sind auf der Grundplatte 21 beziehungsweise einem Gegenelement 16 (vgl. 1 bis 3) mit Führungsmitteln 34 geführt.
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Die Ventile 10 der Ausführungsbeispiele können in an sich bekannter Weise ein Pilotventil 35 und ein Hauptventil 36 aufweisen. Mit dem Pilotventil 35 ist hierbei eine Druckkammer aus einem an dem Ventil 10 anstehenden Betriebsdruck befüllbar und wieder entleerbar. Ein Innendruck in der Druckkammer bestimmt hierbei eine Schaltposition des Hauptventils 36. Somit kann eine Betätigungskraft des Ventils 10 geringer sein als eine Kraft zum Ausführen der Schaltbewegung des Hauptventils 36. Die Mechanik der Betätigungsvorrichtung 7 kann somit auf diese geringeren Kräfte ausgelegt werden.
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Bei einer Betätigungsvorrichtung 7, die zur Betätigung einer Ventilanordnung 8 eingerichtet ist, ist somit vorgesehen, die Betätigungselemente 9 für je ein Ventil 10 an den Ecken eines konvexen Polygons 11 mit drei oder mehr Ecken anzuordnen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sanitärinstallation
- 2
- Wasserweg
- 3
- Duschkopf
- 4
- Handbrause
- 5
- Wannenauslass
- 6
- Massageeinheit
- 7
- Betätigungsvorrichtung
- 8
- Ventilanordnung
- 9
- Betätigungselement
- 10
- Ventil
- 11
- Polygon
- 12
- Abdeckung
- 13
- Führungselement
- 14
- Arretierungsvorrichtung
- 15
- Arretierungselement
- 16
- Gegenelement
- 17
- Loch in 15
- 18
- Sperrelement
- 19
- Segment
- 20
- Loch in 18/19
- 21
- Grundplatte
- 22
- Befestigungsmittel
- 23
- Gegenbefestigungsmittel
- 24
- Zentrum
- 25
- Spielbegrenzung
- 26
- Ausnehmung
- 27
- Rückstellelement (zum Rückstellen von 15)
- 28
- Auflaufschräge an 9
- 29
- Haltevorsprung
- 30
- Rückstellelement
- 31
- Löseelement
- 32
- Auflaufschräge an 31
- 33
- Rückstellelement für 15
- 34
- Führungsmittel
- 35
- Pilotventil
- 36
- Hauptventil
- 37
- Gegenschräge
- 38
- Vorsprung
- 39
- Arretierstellung
