DE1600855C

DE1600855C - Valve, especially mixing valve, for cold and hot water with delayed closing movement

Info

Publication number: DE1600855C
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Moen, Alfred Melvin, Grafton, Ohio (V St A )
Publication date: 1971-08-05

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil, insbesondere Mischventil für Kalt- und Warmwasser, mit einem in einem Eintritts- und Auftritlsöffnungen aufweisenden, an einem Ende geschlossenen Gehäuse verschieblichen, als Hohlkolben ausgebildeten Ventilkolben, der mit Steueröffnungen versehen und an seiner dem Belätigungsende abgelegenen Seite mit einem geschlossenen Raum über den Geliiiiiseboden verbunden.ist.The invention relates to a valve, in particular Mixing valve for cold and hot water, with an inlet and outlet openings in one, valve piston designed as a hollow piston, displaceable at one end of the housing, which is provided with control openings and on its side remote from the actuation end with a closed space over the geliiiiiseboden connected is.

Bekannte Ventile.dieser Art sind so ausgebildet, daß der Hohlkolben unten offen ist, so daß die Verbindung zwischen dem Innenrauni des Hohlkolbens und dem Raum über dem geschlossenen Ende des Gehäuses einen Querschnitt aufweist; der dem Querschnitt der Innenbolming des Hohlkolbcns entspricht. Wenn ein derartiges Ventil durch eine entsprechende Betätigung schnell und ■ plötzlich verschlossen wird, wird der Wasserstrom ebenso plötzlich unterbrochen, wodurch sehr schädliche Schläge in der Wasserleitung auftreten.Known valves of this type are designed so that the hollow piston is open at the bottom, so that the connection between the inner space of the hollow piston and the space above the closed end of the Housing has a cross section; which corresponds to the cross section of the inner ring of the hollow piston. If such a valve is quickly and suddenly closed by an appropriate actuation if the water flow is interrupted just as suddenly, causing very damaging blows occur in the water pipe.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Schließbewegung so verzögert wird, daß diese Wasserschläge zuverlässig vermieden werden.The present invention is therefore based on the object of providing a valve of the type mentioned at the beginning Art to create whose closing movement is delayed so that this water hammer is reliably avoided will.

Diese Aufgabe wird erfindiingsgcmäß dadurch gelöst, daß zwischen dein Raum über dem Boden des Gehäuses und dein Innenraum des Hohlkolbens ein axial unverschieblich im offenen Ende der Hohlkolbenbohrung angeordneter Verschluß mit einer Längsnut vorgesehen ist, die eine Ringnut im Verschluß schneidet, in der ein einen Abschnitt der Längsnul überdeckender, verforinbarer Dichtungsring liegt.This object is achieved according to the invention by that between your space above the bottom of the housing and your interior of the hollow piston Axially immovable in the open end of the hollow piston bore arranged closure with a Longitudinal groove is provided which intersects an annular groove in the closure, in which a portion of the Longitudinally overlapping, deformable sealing ring lies.

Die nach wie vor vorhandene Verbindung zwischen dem Innenraum des Hohlkolbcns und dem Raum über dem geschlossenen Ende des Gehäuses ist .so groß, daß das Wasser beim Öffnen des Ventils in diesen Raum des Gehäuses einströmen kann. Wenn der Hohlkolben mit zu großer Kraft in Schließrichtung bewegt wird, wird die Bewegung des Hohlkolbens durch das Wasser, das zwangläufig durch die verhältnismäßig kleine Längsnul strömen muß, so stark abgebremst, daß die nachteiligen Wasserschläge in den Leitungen nicht auftreten. Der weiterhin vorgesehene, verfornibarc Dichtungsring wirkt hierbei so, daß er bei Bewegung des Hohlkolbens in Schließrichtung so verforml wird, daß der Querschnitt der Längsnut noch verkleinert wird, während bei Bewegung in öffnungsrichlung ein geringerer Widerstand vorhanden ist als bei Bewegung in Schließrichtung. Jc größer die auf den Hohlkolben bei Bewegung in Schließrichtung übertragene Kraft ist, desto stärker wird die Dichtung verformt und desto größer ist der Widerstand, der dieser Bewegung in Schließrichtung entgegengesetzt wird.The still existing connection between the interior of the hollow piston and the space above the closed end of the housing is .so large that the water when the valve is opened in can flow into this space of the housing. If the hollow piston is exerting too much force in the closing direction is moved, the movement of the hollow piston is caused by the water that inevitably passes through the relatively small longitudinal zero must flow, slowed down so much that the disadvantageous water hammer do not occur in the lines. The deformable sealing ring, which is also provided, acts here so that it is so deforml upon movement of the hollow piston in the closing direction that the cross section of the Longitudinal groove is still reduced, while there is less resistance when moving in the direction of opening than when moving in the closing direction. Jc larger that on the hollow piston when moving in The force transmitted in the closing direction, the more the seal is deformed and the greater the force Resistance that is opposed to this movement in the closing direction.

Das Ventil nach der Erfindung kann konstruktiv in vorteilhafter Weise derart ausgestaltet sein, daß diejenige der beiden Seitenflächen der Ringnut, die vom Gehäuseboden weiter entfernt ist, als die Ringnut nach außen erweiternde Konusfläche ausgebildet istThe valve according to the invention can be designed structurally in an advantageous manner such that that of the two side surfaces of the annular groove which is further away from the housing base than the annular groove outwardly widening conical surface is formed

Durch die Konusfläche und ihre Lage in bezug auf den Dichtungsring ist sichergestellt, daß der Dichtungsring bei Bewegung des Hohlkolbens in Schließrichtung so verformt wird, daß er den wirksamen Querschnitt der Längsnut verkleinert.
• Es ist weiterhin auch möglich, dieses Ventil derart auszubilden, daß die Tiefe der Längsnut in Richtung auf den Raum über dem Gehäuseboden zunimmt.The conical surface and its position in relation to the sealing ring ensure that the sealing ring is deformed when the hollow piston moves in the closing direction in such a way that it reduces the effective cross section of the longitudinal groove.
• It is also possible to design this valve in such a way that the depth of the longitudinal groove increases in the direction of the space above the housing base.

Hierbei hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, die Längsnut im wesentlichen mit der 5. gleichen Neigung auszubilden wie die Konusfläche der Ringnut.It has proven to be particularly advantageous here pointed out to form the longitudinal groove essentially with the 5th same inclination as the conical surface the ring groove.

In weiterer konstruktiver Ausgestaltung ,kann der Verschluß des erfindungsgemäßen Ventils durch einen im Innern des Hohlkolbens angeordneten BoI-zen abgestützt sein.In a further structural embodiment, the closure of the valve according to the invention can by a pin arranged in the interior of the hollow piston may be supported.

Schließlich ist es noch möglich, daß der Verschluß im Bereich der Eintriltsöffnung des Hohlkolbens angeordnet ist. . :
Im folgenden ist die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigtFinally, it is also possible for the closure to be arranged in the area of the inlet opening of the hollow piston. . :
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing using an exemplary embodiment. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils,Fig. 1 is a longitudinal section through an embodiment of the valve according to the invention,

F i g. 2 eine Seitenansicht des Hohlkolbcns des Ventils der Fig. 1,F i g. 2 shows a side view of the hollow piston of the valve of FIG. 1,

Fig. 3 eine Ansicht des Verschlusses des Ventils der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,3 shows a view of the closure of the valve of FIG. 1 on an enlarged scale,

F i g. 4 eine Ansicht des Verschlusses der F i g. 3 von unten undF i g. 4 is a view of the closure of FIG. 3 from below and

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Element zur Abstützung des Verschlusses der F i g. 3 und 4.FIG. 5 shows a plan view of an element for supporting the closure of FIG. 3 and 4.

Das in der Zeichnung dargestellte Ventil besteht aus einem unten geschlossenen Gehäuse, in dem eine Hülse 1 .axial unverschiebbar befestigt ist. Diese Hülse ist unten und oben offen und an ihrer Außenseite mit Ringnuten 2, 3, 4 und 5 versehen, die der Aufnahme von Dichtungsringen 6, 7, 8 und 9 dienen. Die Ringnut 3 verläuft immer schräg zur Längsachse der Hülse liegenden Ebene.The valve shown in the drawing consists of a housing closed at the bottom, in which a Sleeve 1. Is fixed axially immovable. This sleeve is open at the bottom and top and on its outside provided with annular grooves 2, 3, 4 and 5, which are used to accommodate sealing rings 6, 7, 8 and 9. The annular groove 3 always runs obliquely to the longitudinal axis of the sleeve lying plane.

Die Hülse weist Einlaßöffnungen 10 auf, von denen nur eine veranschaulicht ist und durch die heißes bzw. kaltes Wasser in dieselbe eintritt. Die Hülse ist im Innern außerdem mit einer Erweiterung 11 versehen, die wiederum mit einer oder mehreren Auslaßöffnungen 12 für das Wasser ausgerüstet ist. Innen ist die Hülse mit Ringnuten 13 und 14 versehen, in denen O-Ringc 15 angeordnet sind.The sleeve has inlet ports 10, only one of which is illustrated and through which hot or cold water enters it. The sleeve is also inside with an extension 11 provided, which in turn with one or more Outlet openings 12 is equipped for the water. Inside the sleeve is provided with annular grooves 13 and 14, in which O-Ringc 15 are arranged.

Diese Hülse ist im Innern angrenzend an das eine Ende bei 16 vergrößert und mit Vorsprüngen 17 versehen. Diese Vorsprünge sind bei 18 eingekerbt bzw. weisen dort eine Eindrehiing zur Aufnahme eines Halteringes 19 auf. Ein Dichtungsring 20 ist in Ver-bingung mit dem Ring 19 angeordnet, der wiederum an einer Schulter 21 innerhalb der Hülse anliegen kann. Ein O-Ring22 ist innerhalb des Raumes 16 angeordnet und liegt normalerweise an dem Ring 20 und andern Hohlkolben an, der im folgenden beschrieben wird.This sleeve is enlarged in the interior adjacent to one end at 16 and provided with projections 17. These projections are notched at 18 or have a recess there for receiving a Retaining ring 19 on. A sealing ring 20 is arranged in connection with the ring 19, which in turn can bear against a shoulder 21 within the sleeve. An O-ring 22 is inside the space 16 arranged and is normally against the ring 20 and other hollow piston, which is described below will.

Dieser Hohlkolben 23 ist innerhalb der Hülse 1 angeordnet und kann gedreht und hin- und herbewegt werden. Er ist an einem Ende offen und mit einem Mischausschnilt 24 versehen, der genauer in Fig. 2 dargestellt ist und teilweise um den Hohlkolben 23 herum verläuft. Der Hohlkolben 23 ist an seinem inneren Ende derart ausgebildet, daß ein tiefer gelegener Abschnitt 25 und ein höher gelegener Abschnitt 26 entstehen. Der Hohlkolben ist mit einer oder mehreren Auslaßöffnungen versehen, die zwischen den Enden desselben liegen und mit der Erweiterung Π der Hülse 1 in Verbindung stehen.This hollow piston 23 is arranged inside the sleeve 1 and can be rotated and moved back and forth will. It is open at one end and is provided with a mixed cutout 24, which is shown in greater detail in FIG is shown and runs partially around the hollow piston 23 around. The hollow piston 23 is on his inner end formed such that a lower section 25 and a higher section 26 arise. The hollow piston is provided with one or more outlet openings between the ends of the same and are connected to the extension Π of the sleeve 1.

Wie genauer in Fig. 1 dargestellt ist, weist der Hohlkolben 23 einen Innenraum 28 und ein geschlossenes EmIe 29 auf. F.in Kanal 30 verläuft aus-As shown in more detail in Fig. 1, the Hollow piston 23 has an interior 28 and a closed EmIe 29. F. in channel 30 runs out-

gehend von dem Innenraum 28 des Holilkolbens zu einer Ringnut 31 auf der Außenseile desselben. Ein Sprengring 32 ist in dieser Nut 31 angeordnet und steht mit einem O-Ring33 in Verbindung. Der Hohlkolben 23 ist außerdem mit einer äußeren Ringnut 34 zur Aufnahme eines Sprengringes 35 versehen. Ein Dichtungsring 36 ist außen an dem Hohlkolben 23 angeordnet und berührt die beiden Ringe 35 und 33. An seinem freiliegenden Ende ist der Kolben mit einem Abschnitt 37 von vermindertem Durchmesser versehen, der derart ausgebildet ist, daß er einen Handgriff zur Durchführung der Dreh- und Hin- und Herbewegung aufgenommen werden kann. Im Inneren des Hchlkolbens 23 ist ein rohrförmiges Sieb 40 angeordnet. Innerhalb des Flohlkolbens 23 ist eine Aussparung 41 ausgebildet, an welcher eine Scheibe 42 anliegt, die in der Draufsicht irji wesentlichen kreisförmig, aber bei 43 abgeschnitten ist, wie es in F i g. 5 dargestellt ist. Diese Scheibe wird durch einen Bolzen 44 in ihrer Lage festgehalten, der in Fig. 1 dargestellt ist. Der Bolzen liegt an einem Ende an der Scheibe 42 an, und sein anderes Ende ist von einer Vertiefung in einem Verschluß aufgenommen, der in F i g. I und in den F i g. 3 und 4 im vergrößerten Maßstab dargestellt ist. Der Verschluß weist ein in Draufsicht im wesentlichen kreisförmiges Teil mit einem oberen Abschnitt 46 auf, der an seiner oberen Kante mit einer Fase 47 versehen ist. Der Verschluß besteht außerdem aus einem Millelabschnitt 48, der bei 49 sich nach innen verkleinernd konusförmig ausgebildet ist. Diese Abschnitte 46 und 48 sind durch eine Ringnut 50 voneinander getrennt. Das unten gelegene Ende des Verschlusses besteht — wie in Fi g. 1 dargestellt — aus einem flachen Abschnitt 51, der in den F i g. 3 und 4 dargestellt ist' und mit gewölbten Abschnitten 52 und 53 versehen ist. Der Abschnitt 52 ist mit einer Längsnut 54 versehen, der, wie in Fig.4 dargestellt, ausgehend von einem Punkt oberhalb der Mitte des Verschlusses teilweise bis in den Abschnitt 53 hinein verläuft und in bezug auf den Verschluß radial angeordnet ist. Sie verläuft an dem konischen Abschnitt 49 entlang zur äußeren Kante dieses Abschnittes, wie es bei 54' in Fig. 3 dargestellt ist.going from the interior 28 of the Holilkolbens to an annular groove 31 on the outer ropes of the same. A snap ring 32 is arranged in this groove 31 and is connected to an O-ring 33. The hollow piston 23 is also provided with an outer annular groove 34 for receiving a snap ring 35. A sealing ring 36 is arranged on the outside of the hollow piston 23 and contacts the two rings 35 and 33. At its exposed end, the piston is provided with a portion 37 of reduced diameter, which is designed such that it has a handle for performing the turning and Back and forth motion can be included. A tubular sieve 40 is arranged in the interior of the flask 23. A recess 41 is formed inside the flask 23, against which a disk 42 rests, which is essentially circular in plan view, but is cut off at 43, as shown in FIG. 5 is shown. This disk is held in place by a bolt 44, which is shown in FIG. One end of the bolt rests against disc 42 and the other end is received in a recess in a lock shown in FIG. I and in the F i g. 3 and 4 is shown on an enlarged scale. The closure has a part which is essentially circular in plan view and has an upper portion 46 which is provided with a bevel 47 on its upper edge. The closure also consists of a Millel section 48, which is designed at 49 decreasing inwardly in a conical shape. These sections 46 and 48 are separated from one another by an annular groove 50. The lower end of the closure consists - as in Fi g. 1 - from a flat section 51, which is shown in FIGS. 3 and 4 and is provided with curved sections 52 and 53. The section 52 is provided with a longitudinal groove 54, which, as shown in FIG. 4, runs from a point above the center of the closure partially into the section 53 and is arranged radially with respect to the closure. It runs along the conical section 49 to the outer edge of this section, as shown at 54 'in FIG.

Der Verschluß wird durch einen Sprengring oder durch ein anderes Befestigungsmittel 55 an seinem Platz im Bereich des Mischausschnitts 24 gehallen.The closure is by a snap ring or other fastening means 55 on his Place in the area of the mixed cutout 24.

Um .den Verschluß ist zwischen der inneren Oberfläche des Abschnittes 52 und der Kcnusflächc 49 ein Dichtungsring 56 angeordnet, der mit der Konusfläche 49 und mit den angrenzenden Oberflächen des Abschnittes 51 in Berührung steht und die Längsnut .54 überdeckt.To .the closure is between the inner surface of the section 52 and the Kcnusfläc 49 arranged a sealing ring 56, which with the conical surface 49 and is in contact with the adjacent surfaces of the section 51 and the longitudinal groove .54 covered.

Infolge lies höher gelegenen Abschnitts 26, der mindestens teilweise mit dem Teil des Hohlkolbens fluchtet, der durch den Mischausschnilt 24 geschwächt ist, wird der bei einem gewaltsamen Schließen des Ventiles im Kolben auftretende Druck durch den stärkeren Teil des Kolbens und nicht durch den schwächeren Teil im Bereich des Mischausschnittes 24 übertragen.As a result, read higher section 26, the is at least partially aligned with the part of the hollow piston which is weakened by the mixing cutout 24 is, the pressure that occurs in the piston when the valve is forcibly closed is reduced the stronger part of the piston and not through the weaker part in the area of the mixing cutout 24 transferred.

Zum Schließen und zum Öffnen wird der Hohlkolben hin- und herbewegt, wobei er jede Zwischenstellung zwischen der vollständigen Schließ- und vollständigen öffnungsstellung des Ventils einnehmen kann. Gedieht wird der Hohlkolben, um das Mischungsverhältnis des in ihm eintretenden kalten und heißen Wassers zu steuern. Wenn das Ventil nach dem Öffnen plötzlich geschlossen wird, tritt normalerweise ein sogenannter Wasserschlag auf. Der Verschluß verhindert in Zusammenarbeit mit dem Dichtungsring, der diesen umgibt, aber ein zu sclinelles Schließen des Ventils.To close and open the hollow piston is moved back and forth, with each intermediate position between the fully closed and fully open position of the valve can. The hollow piston is turned by the mixing ratio of the cold one entering it and control hot water. If the valve closes suddenly after opening, it usually occurs a so-called water hammer. The lock prevents in cooperation with the Sealing ring that surrounds this, but too sclinelles Closing the valve.

Wenn der Hohlkolben in die Öffnungssteljiing bewegt worden ist, strömt das Wasser durch die kleine Längsnut 54 des Verschlusses und unter dem Dichtungsring in den Bereich der Konusfläche, die an denWhen the hollow piston moves into the opening position has been, the water flows through the small longitudinal groove 54 of the closure and under the sealing ring in the area of the conical surface that is attached to the

ίο flachen Abschnitt angrenzt und wird zwischen dem Ende des Vcntilgehäuses und dem Verschluß aufgenommen. ίο flat section adjoins and is between the The end of the valve housing and the closure were added.

Wenn der Hohlkolben nun in die Schließstellung bewegt wird, muß dieses aufgenommene bzw. zurückgchaltene Wasser in den Hauptraum innerhalb des Hohlkolbens strömen, und dieses kann nur durch die schmale Längsnul in dem Verschluß geschehen. Hierbei entsteht zwischen dem Verschluß und dem Ende des Venlilgehäuses ein Druck, der zu einer Ausdehnung des Dichtungsringes gegen die Innenfläche des Hohlkolbens und gegen den Verschluß führt. Der Dichtungsring kann mindestens teilweise derart deformiert werden, daß er in die Vertiefung in der Fläche des Verschlusses eindringt. Auf'diese Weise arbeitet das Wasser, welches von dem Raum unterhalb des Verschlusses aufgenommen wurde, mit dem Verschluß, dem Dichtungsring und der Längsnitt in dem Verschluß zusammen, um die Bewegung des Holilkolbens in Schließrichluny: abzubremsen.When the hollow piston is now moved into the closed position, it must be taken up or switched back Water flow into the main space inside the hollow piston, and this can only through the narrow longitudinal zero in the closure happen. This arises between the closure and the At the end of the valve housing, a pressure that causes the sealing ring to expand against the inner surface of the hollow piston and leads against the closure. The sealing ring can at least partially deformed so that it penetrates the recess in the surface of the closure. To this The water that was taken up from the space below the closure works with it the closure, the sealing ring and the longitudinal cut in the closure together to the movement of the Holilkolbens in Schlossrichluny: to slow down.

Die Längsnut 54 ermöglicht dem Wasser in den Hohlkolben zurückzuströmen, wenn das Ventil geschlossen wird. Außerdem ermöglichen die flachen Abschnitte an dem Verschluß, daß der Dichtungsring gebogen wird, wenn der Hohlkolben schnell bewegt wird. Der Sprengring in der Ringnut 50 steht mil dem Mischausschnitt 24 in dem Hohlkolben in Verbindung und hält den Verschluß in dem Hohlkolben fest, wenn dieser schnell bewegt wird. Wenn der Hohlkolben schnell bewegt wird und Wasser aus demThe longitudinal groove 54 enables the water to flow back into the hollow piston when the valve is closed will. In addition, the flat portions on the closure allow the sealing ring to be attached is bent when the hollow piston is moved quickly. The snap ring in the annular groove 50 is mil Mixing cutout 24 in the hollow piston in connection and holds the closure in the hollow piston, if this is moved quickly. When the hollow piston is moved quickly and water comes out of the

.p Hohlkolben heraustreten muß, ist es wichtig, daß der Sprengring den Verschluß immer zwangläufig in dem Hohlkolben festhält..p hollow piston must emerge, it is important that the Snap ring always inevitably holds the closure in the hollow piston.

Claims

Palent claims:

1. Valve, in particular mixing valve for cold and hot water, with one in one inlet pipe Outlet openings having, at one end closed housing displaceable than Hollow piston formed valve piston, which is provided with control openings and at its the Actuating end remote side connected to an enclosed space via the housing base is characterized by that between the space above the bottom of the housing and the interior of the hollow piston (23) a closure arranged axially immovable in the open end of the hollow piston bore (46 to 53) is provided with a longitudinal groove (54,54 ') which has an annular groove in the lock intersects, in which a section of the longitudinal groove overlapping, deformable sealing ring (56) lies.

2. Valve according to claim 1, characterized in that that of the two side surfaces the annular groove, which is further away from the housing base than the annular groove expanding outwards Conical surface (49) is formed.

3. Valve according to claim I or 2, characterized in that that the depth of the Lüngsnut (54, 54 ') in the direction of the room over your Gchäusehoden increases.

A. Valve according to Claims 2 and 3, characterized in that the longitudinal part (54.54-) has essentially the same inclination as the Koiuis surface (49) of the annular groove.

5. Valve according to claim 1, characterized in that that the closure (46 to 53) is supported by a bolt (44) arranged in the interior of the hollow piston (23).

6. Valve according to claim 1 or 5, characterized in that the closure (46 to 53) in the Area of the F.intrilt opening (24) of the hollow piston (23) is arranged.

1 sheet of drawings