DE2255278A1

DE2255278A1 - Wasserhahn mit schieber

Info

Publication number: DE2255278A1
Application number: DE19722255278
Authority: DE
Inventors: Kurt Dietzsch
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1972-11-11
Filing date: 1972-11-11
Publication date: 1974-05-22
Also published as: DE2255278C3; FR2206462A1; IT1001704B; FR2206462B1; DE2255278B2

Description

DIPL.-INQ. H. STEHMANN is Nürnberg 2 D.PL..PHYS. DR. K. SOHWBNZER DIPL-INQ. DR. M, RAU telegramm-adresse: stehpatent

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PATENTANWALT« *· *- -^ ^l Z. # O BANKKONTEN:

DEUTSCHE BANK AG. NORNBERG BLZ 7*070012 KONTO NR. 341144 . POSTSCHECKKONTO: NORNBERG 67MI

Nürnberg, den Io.11.1972 17/57

Firma Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Pr. Behr, Stuttgart-Feuerbach, Mauserstr. 5

Wasserhahn mit Schieber

Die Erfindung betrifft einen Wasserhahn mit einem quer zum Strömungsweg in einem Gehäuse beweglichen Schieberteil.

Schieber-Wasserhähne,bei denen ein ebenes Element als Sperrelement dient, sind bekannt. Bei einem bekannten Wasserhahn dieser ' Art ist eine Schieberplatte um eine parallel zur Strömungsrichtung verlaufende Achse schwenkbar angeordnet. Durch Verdrehen dieser Platte wird die Durchflußöffnung mehr oder weniger, entsprechend der Kontur der Schieberplatte freigegeben. Bei einem derartigen Hahn ist es nachteilig, daß zur "Verstellung des Strömungsquerschnittes eine Drehbewegung notwendig ist.

Wasserhähne mit einfachem Schieber sind ebenfalls bekannt, jedoch sind diese bekannten Hähne nicht ohne weiteres zur Steuerung der Durchflußmenge eines warmen oder heißen Fluids geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wasserhahn mit einem quer zum Strömungsweg bewegliehen Sehieberteil zu schaffen, mit möglichst geringer Betätigungskraft, kleiner TSekwassermenge und vollständiger Dichtheit des Gehäuses.

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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei dem Wasserhahn der eingangs erläuterten Art im wesentlichen -dadurch gelöst, daß der Schieber etwa rechteckig ausgebildet und linear verschiebbar ist und daß der Schieber mit einer Betätigungsstange verbunden ist, die durch eine abgedichtete EinfuhrÖffnung in das Gehäuse ragt.

Um die Abdichtung des Schiebers auch bei Auftreten von Verunreinigungen im durchströmenden Fluid sicherzustellen, ist es zweckmäßig, wenn der Schieber an seiner Dichtfläche eine etwa ovalförmige Ringwulst aufweist,

Zweckmäßigerweise ist der Schieber etwa im Schwerpunkt seiner Dichtfläche federbelastet. Als Feder dient vorzugsweise ein elastisches Element mit vier Federschenkel. Dabei weist in vorteilhafter Weise das elastische Element zwei Öffnungen auf, und der Schieber zwei Zapfen, auf die das elastische Element aufgesetzt ist. Das Federelement ist somit nicht fest mit dem Schieber verbunden, wird aber gegen Verkanten und Verdrehen durch die zwei Zapfen geschützt.

Die Dichtfläche im Gehäuse steht senkrecht zur Durchflußrichtung, während die Gleitfläche für die Federschenkel schräg dazu verläuft. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache Herstellung des Gehäuses im Spritzgußverfahren.

In vorteilhafter Weise sind Betätigungsstange und Schieber kugelgelenkartig miteinander verbunden. Dadurch wird erreicht, daß der Schieber in Steuerrichtung leicht mitgenommen wird, in der Durchflußrichtung aber frei pendeln kann und nur von dem Federelement an die Dichtfläche gedrückt wird. Zu diesem Zweck ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Verbindungsstelle zwischen Betätigungsstange und Schieber oberhalb der Ebene des Schiebers liegt und zwar außerhalb der Längsmitte des Schiebers i-n der Nähe seiner Dichtfläche.

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In besonders vorteilhafter Weise werden sowohl Gehäuse als auch Schieber aus Kunststoff gebildet und zwar aus verschiedenartigem Kunststoff, wobei das Gehäuse-Kunststoff material vorzugsweise wärmebeständig und in der Wärme formbeständig ist_a .während das- Schieber-Kunststoffmaterial bei Erwärmung elastisch verformbar ist. Dadurch legt sich die Sehleberdichtfläche besser an die Gehäusedicht fläche am. ■ -~ ' ■

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse einen Flansch zur Befestigung einer Unterdruckstelldose auf, mit der die Betätigungsstange-verschoben wird.

Abweichend von der Betätigung durch eine Unterdruckstelldose kann die Betätigung auch durch einen Bowdenzug erfolgen. Dazu ist es zweckmäßig, wenn der Schieber einen· etwa keilförmigen Regelsehlitz aufweist. Der Regelschlitz ist vorteilhafterweise an der Betätigungsseite des Schiebers angeordnet und zwar etwa im Abstand eines Viertelsder Breite vom Längsrand entfernt. Der Regelschlitz verläuft zu dem Längswand des Schiebers im wesentlichen parallel, Die Länge des Regelsehlitzes beträgt vorteilhafterweise ein Drittel der Länge des Schiebers.

Der erwähnte Hegelsehlltz ist auch dann vorteilhaft, , wenn die Betätigung durch eine Unterdruckstelldose mit moduliertem Unterdruck erfolgt

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch ein Ausführung sbelspiel darstellt. Dabei zeigt :

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Flg. 1 einen erfindungsgemäßen Wasserhahn mit angeflanschter Unterdruckstelldose, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch das Gehäuse,

Fig. 3 in Schrägansicht den Schieber mit Federelement und

Fig. 4 einen Schieber mit Regelschlitz in verschiedenen Hubhöhen.

Ein erfindungsgemäßer Wasserhahn besteht, gemäß Fig. 1, aus einem Gehäuse 1 mit einem Eintrittsstutzen 8 und einem Abflußstutzen 9. Das Gehäuse 1 weist, vorzugsweise einstückig ausgebildet, eine etwa quaderförmige Schieberkammer 10 auf sowie diametral entgegengesetzt eine Einführöffnung 25. Zweckmäßig ist das Gehäuse 1 im Bereich der Einführöffnung 23 mit einem Flansch 12 versehen. An diesem Flansch 12 ist eine Unterdruckstelldose 11, an sich beliebiger Baua-rt, befestigt. Durch diese Unterdruckstelldose 11 wird eine Betätigungsstange 4 quer zur Durchflußrichtung im Gehäuse 1 verschoben. Im Gehäuse 1 ist ein Schieber 2 gelagert, der mit Hilfe der Betätigungsstange 4 quer zur Durchflußrichtung in die Schieberkammer 10 verschiebbar ist. Dabei gibt der Schieber 2 mit seiner der Betätigungsstange 4 benachbarten Kante die Durchflußöffnung mehr oder weniger frei.

Die Ausgestaltung des Schiebers ist insbesondere aus Fig. entnehmbar. An seiner Dichtfläche weist der Schieber 2 eine ovale Wulst auf, die bei einem ausgeführten Ausführungsbeispiel etwa 0,5 ram hoch und 1,0 mm breit war. An seiner Rückseite trägt der Schieber 2 vorzugsweise zwei

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Zapfen 15' und 15" sowie eine Kugellagerpfanne 17 mit Vorsprüngen 19. In diese Kugellagerpfanne 17 greift die Betätigungsstange 4 mit einem Kugelkopf l8 ein. Die Verbindung ist dabei so getroffen, ,daß der Schieber 2 im Gehäuse 1 durch die Betätigungsstange 4 längsweise hin-? und herbewegbar ist, während er quer, d.h. in Durchflußrichtung schwenkbar bzw. frei beweglich ist. Zur Erzielung der nötigen Abdichtwirkung ist der Schieber 2 federbelastet. Dazu dient ein elastisches Federelement 3* welches vier Federschenkel 13', 13", 13"' und 13 trägt. Das Federelement 3 weist Öffnungen 14' und 14" auf, durch die die Zapfen 15' und 15" des Schiebers 2 hindurchtreten

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könnne, derart, daß das Federelement relativ lose aufliegt, aber an einem Verkanten oder Verdrehen gehindert ist. Die jeweils beiden Federschenkel 13' und 13" bzw. 13™ und 13"" weisen einen Abstand auf, der größer als der Innendurchmesser der Durchflußöffnung ist. Die innere, dem Schieber 2· zugewandte Fläche des Gehäuses 1 ist-als Dichtfläche ausgebildet und steht senkrecht zur Durchflußrichtung, währen-d die gegenüberliegende Innenseite als Gletiflache 21 ausgebildet ist. Die Gleitfläche 21 verläuft leicht knnisch bzw. geneigt zur Dichtfläche 20 bzw. zur Durchströmrichtung. Dadurch wird die Fertigung des Gehäuses 1 als Spritzgußteil wesentlich erleichtert, da das für die Ausbildung der Schieberkammer 10 benötigte Werkzeug leicht entfernt werden kann.

Gehäuse 1 sowie Schieber 2 werden vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, wobei für das Gehäuse beispielsweise ein unter der Bezeichnung· Ultramid AK erhältlicher Kunststoff und für den· Schieber ein unter der Bezeichnung Hostaform C 9020 im Handel erhältlicher Kunststoff Verwendung findet. Durch die. entsprechende Wahl der beiden unter- g

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schiedlichen Kunststoffe bzw. der verschiedenen Eigenschaften der Kunststoffe ergibt sich eine besondere gute Abdichtwirkung, insbesondere dann, wenn das Gehäuse-Kunststoffmaterial wärmebeständig und in der Wärme fdffirbeständig ist, während das Schieber-Kunststoffmaterial zwar wärmebeständig, aber in der Wärme elastisch verformbar ist.

In Fig. 2 ist ein Teilschnitt durch einen erfindungsgemäßen Wasserhahn dargestellt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Schieber 2, wie aus Fig. 3 ersichtlich, einen Regelschlitz 22 aufweisen. Dieser Regelschlitz ist keilförmig ausgebildet und am Betätigungsende des Schiebers 2 angeordnet. Seine Länge beträgt etwa ein Drittel der Länge des Schiebers 2. Ferner ist der Schlitz etwa in einem Viertel der Breite des Schiebers 2 angeordnet. In Fig. jj sind verschiedene Stellungen des Schiebers 2 gegenüber dem Durchflußquerschnitt dargestellt. Der Regelschlitz 22 findet insbesondere dann Verwendung, wenn der Schieber 2 durch einen Bowdenzug betätigt wird oder wenn der zur Betätigung der Unterdruck-Stelldose 11 verwendete Unterdruck moduliert ist.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Einführöffnung 23 im Gehäuse 1 entsprechend abgedichtet ist. Dazu dient ein Abaohlußstück 5, welches mit einem O-Ring 7 in der Öffnung 2J eingesetzt ist. Zur Abdichtung der Betätigungsstange 4 dient ferner ein Nutring 6. Als Material für das elastische Federglied 3> und die Betätigungsstange 4 wird hochlegierter Stahl verwendet. Die Stange 4 wird vorzugsweise poliert, um bei geöffnetem Durchflußquerschnitt einen vernachlässigbaren Einfluß auf die Strömung auszuüben.

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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen sowie Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.

- Ansprüche -

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Claims

Ansprüche .

1./ Wasserhahn mit einem quer zum Strömungsweg in dLnem Gehäuse beweglichen Schieberteil, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (2) etwa rechteckig ausgebildet und linear verschiebbar ist und daß der Schieber (2) mit einer Betätigungsstange (4) verbunden ist, die durch eine abgedichtete Einführöffnung (23) in das Gehäuse (1) ragt.

2. Wasserhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (2) an seiner Dichtfläche (16) eine etwa ovalförmige Ringwulst aufweist.

3· Wasserhahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (2) etwa im Schwerpunkt der Dichtfläche federbelastet ist.

4. Wasserhahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Feder ein elastisches Element (3) mit vier Federiis chenkel (13', 13", 15"', 13"") dient.

5. Wasserhahn nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (3) zwei öffnungen (l4^f, 14") aufweist und der Schieber (2) zwei Zapfen (15', 15"), auf die das elastische Element (3) aufgesetzt ist.

6. Wasserhahn nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekenn-. zeichnet, daß die Dichtfläche (2) im Gehäuse (1) senkrecht zur Durchflußrichtung steht, und daß eine Gleitfläche (21) für die Pederschenkel (13) schräg dazu verläuft.

7. Wasserhahn nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch, gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange (4) mit dem Schieber (2) kugelgelenkartig verbunden ist.

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8. Wasserhahn nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle zwischen Betätigungsstange und Schieber (2) oberhalb der Ebene des Schiebers (2) liegt.

9. Wasserhahn aach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange (4) außerhalb der Längsmitte des Schiebers (2) und in der Nähe seiner Dichtfläche angreift. .

10. Wasserhahn nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäuse (1) und Schieber (2) aus Kunststoff gebildet sind und daß verschiedene Kunststoffe verwendet sind.

11. Wasserhahn nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse-Kunststoffmaterial wärmebeständig und in der Wärme formbeständig ist.

12. Wasserhahn nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieber-Kunststoffmaterial bei Erwärmung elastisch verformbar ist.

15. Wasserhahn nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen Planseh (12) zur Befestigung einer Unterdruck-Stelldose jj'lljj aufweist.

14. Wasserhahn'nach .einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, insbesorxlere für Betätigung durch Bowdenzug oder moduliertem Unterdruck, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (2) einen, etwa keilförmigen: Regelschlitz (22) aufweist.

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15. Wasserhahn nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelschlitz (22) an der Befestigungsseite des Schiebers (2) angeordnet ist.

16. Wasserhahn nach Anspruch 14 oder 15* dadurch gekennzeichnet, daß der Regelschlitz (22) etwa im Abstand eines Viertels der Breite vom Längsrand angeordnet ist und zu dem Längsrand im wesentlichen parallel verläuft.

17. Wasserhahn nach Anspruch 14 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Regelschlitzes (22) etwa ein Drittel der Länge des Schiebers (2) beträgt.

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INSPECTED