DE202015008851U1

DE202015008851U1 - Sanitäres Umstellventil mit Dämpfung

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Publication number: DE202015008851U1
Application number: DE202015008851.1U
Authority: DE
Original assignee: Hansgrohe SE
Current assignee: Hansgrohe SE
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2016-01-19
Anticipated expiration: 2025-12-23

Abstract

Sanitäres Umstellventil mit – einer längs eines axialen Bewegungsweges (VH) zwischen einer ersten und einer zweiten Endstellung (E1, E2) beweglichen Ventilstange (6) mit einem an ihr angeordneten Ventilkörper (7), – einem Sanitärwasser-Ventilraum (2) mit einem an eine Sanitärwasserversorgung anzuschließenden Ventileinlass sowie mit einem ersten und einem zweiten Ventilauslass (4, 5), die mit dem Ventileinlass in Verbindung stehen, – wobei der Ventilkörper in den beiden Endstellungen die Verbindung des Ventileinlasses zu jeweils einem der beiden Ventilauslässe absperrt und zum anderen Ventilauslass freigibt und – wobei im Sanitärwasser-Ventilraum im Betrieb anstehender Sanitärwasserdruck wenigstens in der zweiten Endstellung eine den Ventilkörper in der zweiten Endstellung haltende Ventilschließkraft ausübt, und – einer elastischen Dämpfungseinrichtung (3), die auf die Ventilstange eine deren Bewegung in Richtung der zweiten Endstellung bremsende elastische Dämpfungskraft ausübt, wenn sich die Ventilstange innerhalb eines an die zweite Endstellung angrenzenden, dämpfungsaktiven Teilabschnitts (DH) ihres Bewegungsweges von der ersten zur zweiten Endstellung befindet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein sanitäres Umstellventil mit einer längs eines axialen Bewegungsweges zwischen einer ersten und einer zweiten Endstellung beweglichen Ventilstange, an der ein Ventilkörper angeordnet ist, und einem Sanitärwasser-Ventilraum, der einen an eine Sanitärwasserversorgung anzuschließenden Ventileinlass sowie einen ersten und einen zweiten Ventilauslass aufweist, die mit dem Ventileinlass in Verbindung stehen. Der Ventilkörper sperrt in den beiden Endstellungen die Verbindung des Ventileinlasses zu jeweils einem der beiden Ventilauslässe ab und gibt die Verbindung zum anderen Ventilauslass frei. Dazu wirkt er in den Endstellungen mit einem jeweiligen Ventilsitz zusammen. Wenn sich die Ventilstange in der zweiten Endstellung befindet, übt Sanitärwasserdruck, der im Betrieb des Umstellventils im Sanitärwasser-Ventilraum ansteht, eine die Ventilstange in der zweiten Endstellung haltende Ventilschließkraft aus. Des Weiteren beinhaltet das Umstellventil eine Dämpfungseinrichtung, welche die Bewegung der Ventilstange mit dem Ventilkörper wenigstens in einem Teilabschnitt ihres Bewegungsweges zwischen den beiden Endstellungen dämpft.
Umstellventile dieser Art werden beispielsweise in Badewannenarmaturen eingesetzt, um Mischwasser, das von der Armatur aus zugeführtem Kaltwasser und Warmwasser gebildet wird, wahlweise einem Wannenauslauf oder einem Brausenanschluss, z. B. für eine Handbrause, zuzuführen.
Typischerweise kann der Benutzer die Ventilstange betätigen, um das Ventil von der einen in die andere Endstellung umzuschalten. Die erste Endstellung kann dabei eine Ausgangsstellung bilden, in der die Ventilstange mit dem Ventilkörper durch eine Vorspanneinrichtung, z. B. eine Schraubendruckfeder, vorgespannt in einem zugehörigen Ventilgehäusekörper gehalten wird. Bei einer Wannenarmatur entspricht diese Ausgangsstellung typischerweise der Stellung mit abgesperrtem Brauseanschluss und freigegebenem Wannenauslauf. Der Ventilgehäusekörper definiert, d. h. umgrenzt, den Sanitärwasser-Ventilraum, worunter vorliegend derjenige Hohlraum im Ventil zu verstehen ist, in den das über den Ventileinlass zugeführte Wasser gelangen kann.
Solange dem Umstellventil Wasser zugeführt wird, wird es durch dessen Fluiddruck in seiner jeweiligen Endstellung oder wenigstens in einer der beiden Endstellungen gehalten. Wenn die Wasserzufuhr abgesperrt wird und dadurch der Fluiddruck im Sanitärwasser-Ventilraum abfällt, nimmt die Ventilstange mit ihrem Ventilkörper die durch die Vorspanneinrichtung festgelegte Endstellung ein. Da der Sanitärwasserdruck den Ventilkörper in der Nähe der Endstellung in die Richtung der Endstellung drückt, besteht eine bekannte Problematik dieser Umstellventile darin, dass beim Umschalten ein relativ lautes, schlagartiges Geräusch auftreten kann, der sogenannte Wasserschlageffekt, wenn der Ventilkörper unterstützt vom Fluiddruck gegen den betreffenden Ventilsitz anschlägt.
Als Abhilfe sind für Umstellventile der eingangs genannten Art bereits verschiedentlich hydraulische Dämpfungseinrichtungen vorgeschlagen worden, welche die Bewegung der Ventilstange mit dem Ventilkörper wenigstens in einem Teilabschnitt ihres Bewegungsweges zwischen den beiden Endstellungen dämpfen, so dass die Auftreffgeschwindigkeit des Ventilkörpers auf den Ventilsitz und somit auch die damit einhergehende Geräuschentwicklung reduziert wird. Umstellventile mit derartigen hydraulischen Dämpfungseinrichtungen sind beispielsweise in der Gebrauchsmusterschrift DE 72 42 544 , den Offenlegungsschriften DE 195 42 748 A1 und WO 2007/048525 A1 sowie der Patentschrift DE 10 2013 213 999 B4 offenbart. In letzterer wird speziell vorgeschlagen, die Dämpfungseinrichtung dafür auszulegen, in einem an die von der Vorspanneinrichtung nicht vorgespannte, zweite Endstellung anschließenden Bewegungsabschnitt der Ventilstange eine höhere Dämpfungskraft bereitzustellen als in einem an die vorgespannte Endstellung anschließenden Bewegungsabschnitt der Ventilstange. Mit der höheren Dämpfungskraft soll der Wasserschlageffekt, der die unerwünschte Geräuschentwicklung verursacht, unterdrückt werden. Die geringere oder fehlende Dämpfungskraft im übrigen Bewegungsabschnitt der Ventilstange soll es ermöglichen, dass die Ventilbetätigungskraft für den Benutzer durch die Dämpfungseinrichtung nicht oder jedenfalls nicht merklich erhöht wird.
Hydraulische Dämpfungseinrichtungen haben jedoch einen merklichen Aufwand und Auslegungs-/Konstruktionsbeschränkungen für den Aufbau des Ventils zur Folge.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines sanitären Umstellventils der eingangs genannten Art zugrunde, bei dem mit relativ geringem Aufwand dem störenden Wasserschlageffekt sehr wirksam begegnet wird.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines sanitären Umstellventils mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Dieses Umstellventil weist eine elastische Dämpfungseinrichtung auf, die auf die Ventilstange eine deren Bewegung in Richtung der zweiten Endstellung bremsende elastische Dämpfungskraft genau dann ausübt, wenn sich die Ventilstange innerhalb eines an die zweite Endstellung angrenzenden, dämpfungsaktiven Teilabschnitts ihres Bewegungsweges von der ersten zur zweiten Endstellung befindet. Durch die in diesem Teilabschnitt wirksame Dämpfung wird der störende Wasserschlageffekt mit der damit einhergehenden störenden Geräuschentwicklung zuverlässig vermieden. Dabei nimmt die elastische Dämpfungskraft mit Annäherung der Ventilstange an die zweite Endstellung typischerweise zu, was eine günstige Charakteristik des Dämpfungskraftverlaufs in Abhängigkeit vom Bewegungsweg der Ventilstange darstellt. Im restlichen Abschnitt des Ventilstangen-Bewegungsweges außerhalb des dämpfungsaktiven Teilabschnitts bleibt die Ventilstangenbewegung frei von der Wirkung der elastischen Dämpfungseinrichtung, so dass sich eine vergleichsweise hohe Umstellgeschwindigkeit für das Umstellen des Ventils von der ersten in die zweite Endstellung erzielen lässt. Im Vergleich zu herkömmlichen hydraulischen Dämpfungseinrichtungen lässt sich vorliegend die elastische Dämpfungseinrichtung sehr kompakt bauen und mit geringem Aufwand realisieren.
In Weiterbildung der Erfindung ist die elastische Dämpfungskraft, die von der elastischen Dämpfungseinrichtung ausgeübt wird, kleiner als eine in Richtung der zweiten Endstellung auf die Ventilstange wirkende Ventilumstellkraft. Dadurch erreicht das Umstellventil sicher seine zweite Endstellung, wodurch wiederum gewährleistet wird, dass die gewünschte Absperrung des betreffenden Ventilauslasses vollständig bewirkt wird. Die in Richtung auf die zweite Endstellung auf die Ventilstange wirkende Ventilumstellkraft wird vom im Betrieb anstehenden Sanitärwasserdruck bereitgestellt.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Länge des dämpfungsaktiven Teilabschnitts der Ventilstangenbewegung kleiner als 15% der Gesamtlänge des Ventilstangen-Bewegungsweges von der ersten zur zweiten Endstellung, wobei sie in vorteilhaften Fällen insbesondere kleiner als 5% ist. Dadurch bleibt ein entsprechend großer restlicher Abschnitt des Ventilstangen-Bewegungsweges frei von der Wirkung der elastischen Dämpfungseinrichtung, was einer hohen Umstellgeschwindigkeit des Ventils zugutekommt.
In Weiterbildung der Erfindung umfasst die elastische Dämpfungseinrichtung ein gummielastisches Element, das mit einem zugeordneten Anschlag zusammenwirkt. Dies stellt eine vorteilhaft einfache Realisierung der elastischen Dämpfungseinrichtung mit guter Dämpfungswirkung dar.
In einer Ausgestaltung dieser Maßnahme ist das gummielastische Element ein gummielastischer O-Ring, der in einer ventilstangenseitigen Außenringnut oder in einer ventilgehäuseseitigen Innenringnut aufgenommen ist. Diese Ausgestaltung zeichnet sich durch geringen Realisierungsaufwand und gute Dämpfungswirkung aus.
In Weiterbildung der Erfindung weist das Umstellventil eine Vorspannfeder auf, die längs des gesamten Ventilstangen-Bewegungsweges zwischen der ersten und der zweiten Endstellung eine Vorspannkraft auf die Ventilstange in Richtung der ersten Endstellung ausübt. Diese an sich bekannte Maßnahme wirkt sich in Kombination mit der elastischen Dämpfungseinrichtung vorteilhaft auf die Funktion des Umstellventils aus. Die Vorspannfeder gewährleistet ein sicheres Erreichen und Beibehalten der ersten Endstellung durch die Ventilstange mit ihrem Ventilkörper auch dann, wenn im Ventilbetrieb kein Sanitärwasserdruck im Sanitärwasser-Ventilraum ansteht, z. B. weil der Anschluss des Sanitärwasser-Ventilraums geschlossen bzw. von der Sanitärwasserversorgung abgekoppelt wurde. Beim Umstellen in die zweite Endstellung unterstützt die elastische Dämpfungseinrichtung mit ihrer elastischen Dämpfungskraft die in gleicher Kraftrichtung wirkende Vorspannfeder. Dabei ist die Federkonstante der Vorspannfeder ausreichend niedrig gewählt, um das sichere Umstellen des Ventils in die zweite Endstellung durch den anstehenden Sanitärwasserdruck nicht zu behindern bzw. unerwünscht stark zu verlangsamen. Die Wirkung der elastischen Dämpfungseinrichtung setzt erst ein, wenn die Ventilstange den dämpfungsaktiven Teilabschnitt erreicht hat, d. h. sich der zweiten Endstellung bis auf einen dadurch definierten Abstand genähert hat.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
1 eine Längsschnittansicht eines sanitären Umstellventils in einer ersten Endstellung und
2 die Ansicht von 1 mit dem Umstellventil in einer zweiten Endstellung.
Das in den 1 und 2 gezeigte sanitäre Umstellventil weist einen Ventilgehäusekörper 1 auf, der aus einem Gehäuseunterteil 1a und einem daran fluiddicht angebrachten Gehäuseoberteil 1b zusammengesetzt ist. Das Ventilgehäuse 1 definiert einen Sanitärwasser-Ventilraum 2 mit einem an eine Sanitärwasserversorgung anzuschließenden Ventileinlass sowie mit einem ersten Ventilauslass 4 und einem zweiten Ventilauslass 5, die über den Sanitärwasser-Ventilraum 2 strömungstechnisch parallel mit dem Ventileinlass in Verbindung stehen. Der in den Sanitärwasser-Ventilraum 2 mündende Ventileinlass liegt außerhalb der Schnittebene der 1 und 2 und ist daher in diesen nicht zu erkennen.
Das gezeigte Umstellventil kann z. B. bei einer Badewannenarmatur verwendet werden, wobei dann der Ventileinlass an eine Mischwasserversorgung der Armatur angeschlossen wird. Die Armatur stellt das Mischwasser in üblicher Weise durch steuerbares Mischen von Kaltwasser aus einem Kaltwasseranschluss und Warmwasser aus einem Warmwasseranschluss bereit. Der erste Ventilauslass 4 dient in diesem Fall z. B. der Zuführung des Mischwassers zu einem Brausenanschluss, wie einem solchen für eine Handbrause, während der zweite Ventilauslass 5 dazu dient, das Mischwasser einem Wannenauslauf zuzuführen.
Im Ventilgehäuse 1 ist axial beweglich eine Ventilstange 6, auch Ventilstößel genannt, gehalten, die sich mit einem bedienseitigen Endabschnitt 6a aus dem Ventilgehäuse 1 heraus erstreckt. Mit ihrem anderen Endbereich ragt sie in den Sanitärwasser-Ventilraum 2 und trägt einen an ihr bewegungsstarr fixierten Ventilkörper 7, auch Ventilschließkörper genannt.
Der Ventilkörper 7 wirkt mit zwei einander axial beabstandet gegenüberliegenden Ventilsitzen 8, 9 zusammen, die am Ventilgehäusekörper 1 ausgebildet sind. Über den bedienseitigen Endabschnitt 6a ist die Ventilstange 6 axial beweglich handbetätigbar, d. h. sie kann von einem Benutzer axial in Richtung in das Ventilgehäuse 1 hinein vorgeschoben bzw. in der entgegengesetzten Richtung zurückgezogen werden. Die Ventilstange 6 ist hierbei axial längs eines Bewegungsweges zwischen einer ersten Endstellung E1 und einer zweiten Endstellung E2 beweglich, die den beiden Positionen des Ventilkörpers 7 entsprechen, in denen dieser jeweils abdichtend gegen den einen Ventilsitz 8 bzw. den anderen Ventilsitz 9 anliegt.
1 zeigt das Ventil in der ersten Endstellung E1, in welcher der Ventilkörper 7 gegen den Ventilsitz 9 anliegt und dadurch die Fluidverbindung vom Ventileinlass zum zweiten Ventilauslass 4 absperrt, während er die Fluidverbindung vom Einlass zum zweiten Ventilauslass 5 freigibt. 2 zeigt das Ventil in der anderen, zweiten Endstellung E2, in welcher der Ventilkörper 7 gegen den Ventilsitz 8 anliegt und dadurch die Fluidverbindung des Ventileinlasses zum zweiten Ventilauslass 5 absperrt, während er die Fluidverbindung vom Einlass zum zweiten Ventilauslass 4 freigibt.
Wenn das Umstellventil mit seinem Ventileinlass an eine Sanitärversorgung angeschlossen und diese Versorgung aktiviert bzw. geöffnet/freigegeben ist und sich das Ventil in seiner in 2 gezeigten, zweiten Endstellung E2 befindet, wirkt der im Sanitärwasser-Ventilraum 2 anstehende Fluiddruck, d. h. der Druck des über den Einlass zugeführten sanitären Nutzwassers, auf den Ventilkörper 7 mit einer den Ventilkörper 7 in der zweiten Endstellung E2 haltenden Ventilschließkraft. Der Ventilkörper 7 wird dadurch vom Sanitärwasserdruck im Sanitärwasser-Ventilraum 2 in dieser zweiten Endstellung E2 gehalten.
Wenn der Benutzer das Umstellventil in seine andere, erste Endstellung E1 umstellen will, drückt er die Ventilstange 6 gegen den Sanitärwasserdruck axial nach vorn, d. h. weiter in das Ventilgehäuse 1 hinein, bis der Ventilkörper 7 gegen den anderen Ventilsitz 9 zur Anlage kommt. Sobald hierbei der Ventilkörper 7 vom Ventilsitz 8 abgehoben hat, lässt der Sanitärwasserdruck auf den Ventilkörper 7 in Richtung der zweiten Endstellung E2 nach. Dies unterstützt die Umstellbewegung, die daraufhin unter der Wirkung einer Vorspanneinrichtung 10 bis zum Erreichen der ersten Endstellung E1 selbsttätig weitergehen kann. Diese in 1 gezeigte Ventilendstellung E1 bildet eine Ausgangsstellung des Ventils, in der sich das Ventil befindet, wenn der Ventileinlass nicht an eine Wasserversorgung angeschlossen ist oder diese Wasserversorgung abgesperrt wird bzw. geschlossen ist.
Das Ventil gelangt auch selbsttätig aus der in 2 gezeigten, zweiten Endstellung E2 in die in 1 gezeigte, erste Endstellung E1, d. h. die Ventilausgangsstellung, wenn die Wasserversorgung abgesperrt wird und der Sanitärdruck hierdurch abfällt. Dazu weist das Ventil die besagte Vorspannrichtung 10 auf, die im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Schraubendruckfeder realisiert ist, welche die Ventilstange 6 umgibt und sich axial einerseits am Ventilgehäuse 1 und andererseits an der Ventilstange 6 oder am Ventilkörper 7 abstützt. Die Vorspannfeder 10 übt längs des gesamten Ventilstangen-Bewegungsweges zwischen der ersten und der zweiten Endstellung E1, E2 eine Vorspannkraft auf die Ventilstange 6 in Richtung der ersten Endstellung E1 aus. Bei fehlendem Sanitärwasserdruck drückt somit die Vorspannfeder 10 die Ventilstange 6 mit ihrem Ventilkörper 7 in Anlage gegen den Ventilsitz 9. Optional ist der Ventilkörper 7 zudem so gestaltet, dass im Sanitärwasser-Ventilraum 2 anstehender Sanitärwasserdruck auch dann eine Druckkraft in Schließrichtung, d. h. in Richtung Beibehaltung des momentanen Schließzustands des Ventilkörpers 7 durch Anlage am betreffenden Ventilsitz 8 bzw. 9, auf den Ventilkörper 7 ausübt, wenn sich dieser in der ersten Endstellung E1 in Anlage am Ventilsitz 9 befindet. Mit anderen Worten übt der Sanitärwasserdruck in diesem Fall auf den Ventilkörper 7 eine Ventilschließkraft in Richtung der ersten Endstellung E1 aus, die den Ventilkörper 7 in der ersten Endstellung E1 hält. In diesem Fall unterstützt der Sanitärwasserdruck die Wirkung der Vorspannfeder 10.
Um bei dem geschilderten Umschaltvorgang von der ersten Endstellung E1 gemäß 1 in die zweite Endstellung E2 gemäß 2 den eingangs erwähnten Wasserschlageffekt und die verbundene unerwünschte Geräuschentwicklung zu unterdrücken, weist das Umschaltventil eine elastische Dämpfungseinrichtung 3 auf, die ein gummielastisches Element beinhaltet, das mit einem zugeordneten Anschlag 11 zusammenwirkt, d. h. gegen diesen zur Bereitstellung der gewünschten Dämpfungswirkung zur Anlage kommt. Im gezeigten Beispiel ist das gummielastische Element ein O-Ring 3, der in einer Außenringnut 12 der Ventilstange 6 aufgenommen ist. Entsprechend ist der zugeordnete Anschlag ventilgehäuseseitig ausgebildet, hier speziell durch eine ringförmige innere Stirnfläche eines zylinderförmigen Abschlusses des Gehäuseoberteils 1b, wobei dieser zylinderförmige Gehäuseabschluss stirnseitig eine mittige Durchführungsbohrung für die Ventilstange 6 und im Anschluss daran eine erweiterte Führungsbohrung zur Führung der Ventilstange 6 mit dem auf ihr angebrachten O-Ring 3 aufweist. Die Führungsbohrung ist gegen den zweiten Ventilauslass 5 durch eine Führungshülse 13 abgegrenzt, in der die Ventilstange 6 zusätzlich geführt ist und die in eine korrespondierende Ausnehmung des Gehäuseoberteils 1b eingefügt ist. Die Führungshülse 13 dient zudem als gehäuseseitige Abstützung für die Vorspannfeder 10.
Wenn sich das Ventil in der ersten Endstellung E1 gemäß 1 befindet, hat das gummielastische Element 3 einen maximalen Abstand von seinem zugehörigen Anschlag 11, so dass es keine Dämpfungswirkung entfaltet. Wenn das Ventil von der ersten Endstellung E1 in die zweite Endstellung E2 gemäß 2 umgestellt wird, indem der Benutzer die Ventilstange 6 aus der ersten Endstellung E1 heraus in die entsprechende Richtung zieht, bewegt sich die Ventilstange 6 mit ihrem Ventilkörper 7 in Richtung der zweiten Endstellung E2 und der Abstand des gummielastischen Elements 3 von seinem Anschlag 11 nimmt ab. Erst wenn die Ventilstange 6 bei dieser Bewegung einen an die zweite Endstellung E2 angrenzenden, dämpfungsaktiven Teilabschnitt ihres Bewegungsweges von der ersten Endstellung E1 zur zweiten Endstellung E2 erreicht, beginnt die Dämpfungswirkung der elastischen Dämpfungseinrichtung 3, indem sie auf die Ventilstange 6 eine deren Bewegung in Richtung der zweiten Endstellung E2 bremsende elastische Dämpfungskraft ausübt.
Die Dämpfungswirkung beginnt, sobald der O-Ring 3 in Berührkontakt zum Anschlag 11 kommt. Die Ventilstange 6 hat dann bereits einen überwiegenden Teil R_H ihres gesamten Bewegungsweges von der ersten zur zweiten Endstellung E1, E2, zurückgelegt, wobei dieser gesamte Bewegungsweg einen Ventilhub V_H des Ventils definiert, d. h. die Hubamplitude, welche der Ventilkörper 7 zwischen den beiden Ventilsitzen 8, 9 zurücklegt. In 1 ist der Ventilhub V_H anhand der Position einer in 1 oberen Kante 12a der den O-Ring 3 aufnehmenden Ringnut 12 veranschaulicht. Bis zum Einsetzen der Dämpfungswirkung hat die Ventilstange 6 bereits den dämpfungsinaktiven Abschnitt R_H zurückgelegt. Daran schließt sich der restliche Bewegungsweg bis zum Erreichen der zweiten Endstellung E2 an, der einen entsprechenden dämpfungsaktiven Teilabschnitt D_H = V_H – R_H des gesamten Ventilstangenbewegungsweges V_H darstellt. Auf diesem dämpfungsaktiven Teilabschnitt D_H wird der O-Ring 3 sukzessiv um ein entsprechendes Maß etwas axial zusammengedrückt, wodurch er eine axial wirkende elastische Dämpfungskraft auf die Ventilstange 6 mit ihrem Ventilkörper 7 ausübt, die der Bewegungsrichtung der Ventilstange 6 entgegengerichtet ist und daher die Bewegung der Ventilstange 6 bis zum Erreichen ihrer zweiten Endstellung E2 bremst. Durch das sukzessive Zusammendrücken des O-Rings 3 erhöht sich diese elastische Dämpfungskraft mit zunehmender Annäherung an die zweite Endstellung E2.
In vorteilhaften Realisierungen ist das Ventil derart dimensioniert, dass die Länge des dämpfungsaktiven Teilabschnitts D_H kleiner als 15% der Gesamtlänge V_H des Ventilstangen-Bewegungsweges von der ersten zur zweiten Endstellung E1, E2 ist, in manchen bevorzugten Ausführungen kleiner als 5% oder auch kleiner als 1% dieser Gesamtlänge V_H. Dies hat den Vorteil, dass die Umstellbewegung des Ventils über einen entsprechend großen dämpfungsinaktiven Restabschnitt R_H des Ventilhubs V_H vollständig unbeeinflusst von der elastischen Dämpfungseinrichtung 3 bleibt, wodurch sich das Ventil vergleichsweise schnell umstellen lässt. Dennoch gewährleistet die elastische Dämpfungseinrichtung 3 ein rechtzeitiges Einsetzen der die Ventilstangenbewegung bremsenden Dämpfungswirkung vor Erreichen der zweiten Endstellung E2, um eine störende Geräuschentwicklung durch hartes Anschlagen des Ventilkörpers 7 am Ventilsitz 8 zu vermeiden.
Die von der elastischen Dämpfungseinrichtung 3 bereitgestellte elastische Dämpfungskraft bleibt hierbei stets kleiner als eine in Richtung der zweiten Endstellung E2 auf die Ventilstange 6 wirkende Ventilumstellkraft, wobei diese Ventilumstellkraft vom Sanitärwasserdruck bereitgestellt wird. Dadurch ist gewährleistet, dass das Ventil sicher seine zweite Endlage E2 trotz der Dämpfungswirkung durch die elastische Dämpfungseinrichtung 3 erreicht.
Sobald der Benutzer die Ventilstange 6 ein Stück weit aus der ersten Endstellung E1 herausbewegt hat, ändert sich die Kraftrichtung der Druckkraft des im Sanitärwasser-Ventilraum 2 anstehenden Sanitärwassers von seiner vormaligen Richtung hin zur ersten Endstellung E1 in die Richtung zur zweiten Endstellung E2, woraufhin das Ventil selbsttätig in die zweite Endstellung E2 gelangt.
Zwar übt die Vorspannfeder 10 ebenfalls eine elastische Kraft auf die Ventilstange 6 mit dem Ventilkörper 7 in Richtung der ersten Endstellung E1 aus, diese ist jedoch zur Erzielung einer ausreichenden, gewünschten Dämpfungswirkung zu gering. Es ist auch nicht wünschenswert, die Vorspannfeder 10 mit einer größeren Federkonstante zwecks Erzielung einer höheren Federkraft auszulegen, da dies die vom Benutzer aufzuwendende Betätigungskraft erhöht, wenn er das Ventil aus der ersten Endstellung E1 herausbewegen will. Zudem würde dies die Umstellbewegung der Ventilstange 6 von der ersten Endstellung E1 in die zweite Endstellung E2 verlangsamen, da die Vorspannfeder 10 längs des gesamten Ventilhubs V_H auf die Ventilstange 6 und den Ventilkörper 7 wirkt.
In nicht gezeigten Ausführungsformen der Erfindung beinhaltet die elastische Dämpfungseinrichtung keinen gummielastischen O-Ring, sondern ein anderes herkömmliches gummielastisches Element oder ein anderes herkömmliches Element, das eine bremsende elastische Dämpfungskraft auf die Ventilstange ausübt, wenn diese sich in Richtung der betreffenden Endstellung bewegt.
Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel kann die elastische Dämpfungseinrichtung einen O-Ring beinhalten, der in einer Innenringnut des Ventilgehäuses 1 aufgenommen ist. Eine solche Innenringnut kann insbesondere an dem zylindrischen Abschluss des Gehäuseoberteils 1b im Bereich seiner Führungsbohrung für die Ventilstange 6 vorgesehen sein. Korrespondierend kann dazu dann ein zugehöriger Anschlag an der Ventilstange 6 vorgesehen sein, z. B. in Form eines entsprechenden Ringstegs.
In den bislang erwähnten Ausführungsbeispielen beinhaltet das Umstellventil zwei Ventilauslässe, in alternativen Ausführungsformen umfasst die Erfindung auch Umstellventile mit mehr als zwei Ventilauslässen, zwischen denen ein Benutzer durch die Ventilstangenbetätigung umschalten kann.
Wie das gezeigte und die weiteren oben erläuterten Ausführungsbeispiele deutlich machen, stellt die Erfindung ein sanitäres Umstellventil zur Verfügung, das über eine vorteilhafte elastische Dämpfungseinrichtung zwecks Vermeidung unerwünschter Geräuschentwicklung aufgrund des Wasserschlageffektes verfügt. Das Umstellventil lässt sich mit relativ geringem Aufwand realisieren und sehr kompakt bauen.
Das erfindungsgemäße Umstellventil lässt sich nicht nur, wie erwähnt, in Badewannenarmaturen einsetzen, sondern auch in beliebigen anderen Sanitäranwendungen, bei denen Bedarf an einem Ventil besteht, mit dem ein zugeführtes Fluid wahlweise einem von mehreren Ventilauslässen zugeführt werden soll.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 7242544 [0005]
DE 19542748 A1 [0005]
WO 2007/048525 A1 [0005]
DE 102013213999 B4 [0005]

Claims

Sanitäres Umstellventil mit – einer längs eines axialen Bewegungsweges (V_H) zwischen einer ersten und einer zweiten Endstellung (E1, E2) beweglichen Ventilstange (6) mit einem an ihr angeordneten Ventilkörper (7), – einem Sanitärwasser-Ventilraum (2) mit einem an eine Sanitärwasserversorgung anzuschließenden Ventileinlass sowie mit einem ersten und einem zweiten Ventilauslass (4, 5), die mit dem Ventileinlass in Verbindung stehen, – wobei der Ventilkörper in den beiden Endstellungen die Verbindung des Ventileinlasses zu jeweils einem der beiden Ventilauslässe absperrt und zum anderen Ventilauslass freigibt und – wobei im Sanitärwasser-Ventilraum im Betrieb anstehender Sanitärwasserdruck wenigstens in der zweiten Endstellung eine den Ventilkörper in der zweiten Endstellung haltende Ventilschließkraft ausübt, und – einer elastischen Dämpfungseinrichtung (3), die auf die Ventilstange eine deren Bewegung in Richtung der zweiten Endstellung bremsende elastische Dämpfungskraft ausübt, wenn sich die Ventilstange innerhalb eines an die zweite Endstellung angrenzenden, dämpfungsaktiven Teilabschnitts (D_H) ihres Bewegungsweges von der ersten zur zweiten Endstellung befindet.
Sanitäres Umstellventil nach Anspruch 1, wobei die elastische Dämpfungskraft kleiner ist als eine in Richtung der zweiten Endstellung auf die Ventilstange wirkende Ventilumstellkraft.
Sanitäres Umstellventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Länge des dämpfungsaktiven Teilabschnitts kleiner als 15%, insbesondere kleiner als 5%, der Gesamtlänge des Ventilstangen-Bewegungsweges von der ersten zur zweiten Endstellung ist.
Sanitäres Umstellventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die elastische Dämpfungseinrichtung ein gummielastisches Element (3) umfasst, das mit einem zugeordneten Anschlag (11) zusammenwirkt.
Sanitäres Umstellventil nach Anspruch 4, wobei das gummielastische Element ein gummielastischer O-Ring (3) ist, der in einer ventilstangenseitigen Außenringnut (12) oder in einer ventilgehäuseseitigen Innenringnut aufgenommen ist.
Sanitäres Umstellventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei es eine Vorspannfeder (10) aufweist, die längs des gesamten Ventilstangen-Bewegungsweges zwischen der ersten und der zweiten Endstellung eine Vorspannkraft auf die Ventilstange in Richtung der ersten Endstellung ausübt.