DE2521911A1 - Eingriffwasserhahn - Google Patents

Eingriffwasserhahn

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Description

PATENTANWALT
88 27 31 «05 OFFENBACH (MAIN) · KAISERSTRASSE 9 · TELEFON (·(!!) «SÄS · KABEL EWOPAT
15. Mai 1975
Op/ef
68/1
Masco Corporation of Indiana 21001 Van Born Road
Taylor, Michigan 48180, V. St. A.
Eingriffwasserhahn
Die Erfindung bezieht sich auf einen Eingriffwasserhahn für das Mischen von heißem und kaltem Wasser und die Durchflußmengenregulierung, bestehend aus einem mit einer Kaltwasserzuleitung und einer Heißwasserzuleitung verbindbaren, eine Auslaßleitung aufweisenden Ventilhauptkörper, einem im Ventilhauptkörper angeordneten Ventilstück, welches zur wahlweisen Verbindung der Wasserzuleitungen mit der Auslaßleitung derart bewegbar ist, daß unterschiedliche Mengen und Anteile von Kalt- und Heißwasser der Auslaßleitung zugeführt werden, und welches die Wasserzuleitungen gegenüber der Auslaßleitung abdichtet, einem aus dem Ventilhauptkörper herausreichenden und mit dem Ventilstück zur Bewegung desselben verbundenen handbedienbaren Griff, auf dem ein betrachteter Punkt zwischen einer ersten der Schließstellung entsprechenden Stellung, einer zweiten der vollen Kaltwasserstellung entsprechenden Stellung und einer dritten der vollen Heißwasserstellung entsprechenden Stellung bewegbar ist, wobei die erste und die zweite Stellung durch eine gedachte erste Linie, die zweite und die dritte Stellung durch eine gedachte zweite Linie und die dritte und die erste Stellung durch eine gedachte dritte Linie verbindbar sind, welche Linien miteinander ein Dreieck bilden.
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Eingriffwasserhähne für die Steuerung von sowohl heißem als auch kaltem Wasser haben in der Herstellungsindustrie wie auch bei den Verbrauchern weitverbreitete Aufnahme gefunden. Die Vorteile solcher Hähne sind vielfältig und schließen die Möglichkeit ein, heißes und kaltes Wasser aus unterschiedlichen Zuleitungen miteinander zu mischen oder^wahlweise nur heißes oder kaltes Wasser bei Betätigung eines einzigen Bedienungsgriffes ausfließen zu lassen. Eine bekannte Ausführung eines Eingriffwasserhahns sieht eine begrenzte allseitige Bewegung des Bedienungsgriffes vor, weil hierbei eine Kugel- und Sockelanordnung odereine andere mechanische Anordnung zwischen dem Hahnventilglied und dem damit zusammenwirkenden Ventilsitz vorgesehen ist. Ein Beispiel eines solchen Eingriffwasserhahns ist in der US-PS 3 056 418 offenbart.
Bekannte Eingriffwasserhähne sehen eine Griffbewegung zx%rischen einer unbegrenzten Anzahl von Stellungen vor, welche eine Schließstellung, in welcher kein Wasser durch den Hahn hindurchfließt, eine ausschließliche Heißwasserstellung für maximalen Durchfluß und eine ausschließliche Kaltwasserstellung für maximalen Durchfluß enthalten, wobei alle diese Stellungen entfernt voneinander liegen. In der Fachwelt ist kürzlich der Wunsch laut geworden, daß es für bestimmte Fälle wünschenswert wäre, daß Eingriffwasserhähne für Heiß- und Kaltwasser nicht so bedienbar sein sollten, daß der Bedienungsgriff sich aus der Schließstellung direkt in eine Stellung bewegen läßt, in welcher nur Heißwasser durch den Hahn hindurchfließt. Weiterhin ist gefordert worden, daß Hähne dieses Typs einstellbar sein sollten, so daß die volle Durchflußmenge an Heißwasser wahlweise in Anpassung an verschiedene Heißwassertemperaturen, wie sie bei verschiedenen Heißwasserzuleitungen vorliegen können, begrenzbar sind.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Eingriffwasserhahn der aus der US-PS 3 056 418 bekannten Gattung so auszubilden, daß er nicht direkt von der Schließstellung ausgehend in eine ausschließlich Heißwasser liefernde Stellung geöffnet werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung ausgehend von dem eingangs bezeichneten Eingriffwasserhah-n dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilhauptkörper ein Führungsglied für den Griff befestigt ist, welches eine Schablonenführung aufweist, durch welche sich der Griff hindurcherstreckt und deren Form die Griffbewegungen begrenzt, und daß die Schablonenführung aus einem ersten länglichen Bereich, der parallel zur ersten Linie verläuft, und einem zweiten länglichen Bereich, der parallel zur zweiten Linie die erste Linie schneidend verläuft, gebildet ist, so daß die Bewegung des betrachteten Punkts längs der dritten Linie ausgeschlossen ist.
Der erfindungsgemäße Eingriffwasserhahn kann aus seiner Schließstellung in die ausschließlich heißes Wasser liefernde Stellung nur gebracht werden, wenn vorangehend die ausschließlich kaltes Wasser maximaler Menge liefernde Stellung passiert wird. Auf diese Weise ist es ausgeschlossen, daß durch eine Fehlbedienung oder Unachtsamkeit beim Öffnen des Eingriffwasserhahns Verletzungen infolge heißen Wassers eintreten können. Die Bewegungsbahnen des Griffes sind durch die Schablonenführung vorgegeben.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Querschnittsabmessungen des Griffes an der Stelle seines Durchtritts durch das Führungsglied
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geringer sind als die Breite des zweiten länglichen Bereichs der Schablonenführung. Auf diese Weise kann der Griff innerhalb des zweiten länglichen Bereichs, d. h. in einer Heiß-Kalt-Wassermischstellung quer zur Achse des Bereichs verschoben werden, wodurch in bestimmten Grenzen eine Durchflußmengensteuerung bei gleichbleibender Temperatur ermöglicht wird.
Im Verfolg des Erfindungsgedankens kann ferner vorgesehen sein, daß am Führungsglied am Ende des zweiten länglichen Bereichs der Schablonenführung, entfernt vom ersten länglichen Bereich, ein verstellbarer den Weg des Griffes in
Richtung seiner dritten Stellung begrenzender Anschlag vorgesehen ist. Mit Hilfe dieses Anschlags kann die maximale Heißwassermenge eingestellt werden, so daß eine Anpassung an unterschiedliche Temperaturen der Heißwasser führenden Leitungen möglich ist.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 4 bis 7.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 einen Höhenschnitt eines Heiß- und Kaltwassermisch- und Mengenregelhahns gemäß der Erfindung mit in Schließstellung dargestellten Teilen in teilweise abgebrochener Darstellungsweise,
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, bei welchem die Teile des Hahns in einer Heiß- und Kaltwassermisch-Öffnungsstellung dargestellt sind,
Fig. 3 eine Ansicht entlang der Linie 3-3 gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 gemäß Fig. 2,
Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 gemäß Fig. 2,
Fig. 6 .- eine schematische Darstellung des geometrischen Ortes möglicher GriffStellungen des erfindungsgemäßen Hahns und
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der Bedienungsgriffsteuerschablone des erfindungsgemäßen Hahns mit einem Teil des Bedienungsgriffes.
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Zur Erläuterung der Erfindung wird zunächst insbesondere auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Die Bezugszahl 8 bezeichnet allgemein einen erfindungsgemäß ausgebildeten Eingriffwasserhahn. Die innere Wassermischung und die Ventilkonstruktion sowie die Funktion sind identisch mit denjenigen des in der US-PS 3 056 418 offenbarten Hahns. Daher werden nachfolgend nur die wesentlichen Merkmale der inneren Konstruktion erläutert.
Der Hahn besitzt ein im ganzen zylindrisches äußeres Gehäuse 10, welches einen Ventilhauptkörper 12 einschließt," auf dem es drehbar angebracht ist. Der Ventilhauptkörper ist mit einer Umfangsnut oder Vertiefung 16 versehen, die sich im wesentlichen über seine axiale Länge erstreckt und an ihren gegenüberliegenden Enden durch ein Paar von abdichtenden O-Ringen 18 begrenzt ist, die im Ventilhauptkörper angebracht sind. Auf diese Weise ist zwischen dem Ventilhauptkörper 12 und der Innenwand des Gehäuses 10 ein ringförmiger Flüssigkeitsdurchlaß eingeschlossen. Das Gehäuse 10 besitzt einen sich auswärts erstreckenden Auslauf 14, durch welchen das Wasser aus diesem ringförmigen Flüssigkeitsdurchlaß austreten kann.
In das untere Ende des Ventilhauptkörpers 12 sind ein Kaltwassereinlaßrohr 20 und ein Heißwassereinlaßrohr 22 in ein Paar von Kanälen 24 bzw. 26 eingesetzt. An ihren oberen Enden stehen die Kanäle 24 und 26 mit Anschlußöffnungen 28 bzw. 30 in Verbindung, welche wiederum in eine halbkugelförmige nach oben weisende am oberen Ende des Ventilhauptkörpers 12 angebrachte Vertiefung oder Kugelsitz einmünden. Eine in der Anschlußöffnung 28 untergebrachte Feder 32 beaufschlagt ein röhrenförmiges Abdichtelement 34 in Aufwärts-
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richtung. In ähnlicher Weise ist in der Anschlußöffnung eine Feder 33 angeordnet, die auf ein Abdichtelement 35 einwirkt. Diese Abdichtungselemente 34 und 35 bestehen aus Gummi oder anderen elastomeren Abdichtmaterialien und werden durch die Federn eng an das kugelförmige Ventilstück angedrückt.
Das Kugelventilstück 40 findet Aufnahme in der am oberen Ende des Ventilhauptkörpers 12 vorgesehenen halbkugelförmigen Vertiefung und wird infolge der Kraft der Federn und 33 von den Abdichtelementen 34 und 35 abgedichtet beaufschlagt. Bewegungen des Kugelventilstücks 40 werden durch einen allgemein mit der Bezugszahl 41 bezeichneten Griff ermöglicht, welcher einen Kugelventilschaft 42 aufweist, der sich von dem Kugelventilstück 40 aufwärts erstreckt und an dessen oberem Ende ein Handgriff 44 befestigt ist.
Eine mit Innengewinde versehene Abschlußkappe 46 ist auf einen sich aufwärts erstreckenden vom Ventilhauptkörper vorspringenden Flansch 48 aufgeschraubt. Ein weiter unten im einzelnen beschriebener Ring 50 wird innerhalb des Innenumfangs der Abschlußkappe 46 durch einen Gewindering 52 gehalten, der an der mit Gewinde versehenen Innenwand der Abschlußkappe 46 befestigt ist. Ein zwischen dem Ring 50 und dem Kugelventilstück 40 in seiner Lage gehaltenes Abdichtelement 54 aus elastomerem Material verhindert den Austritt von Wasser nach oben am Umfang des Kugelventilstücks 40.
Das Kugelventilstück 40 besitzt drei sich in radialer Richtung erstreckende Kanäle 56, 58 und 60, die im wesentlichen in der Mitte des Kugelventilstücks miteinander verbun-
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den sind. Der Kanal 60 entspricht im Querschnitt vorzugswei· se der Querschnittsflächensumme der Kanäle 56 und 58. An seinem äußeren Ende kommuniziert der Kanal 60 mit einer sich durchgehend vertikal erstreckenden Leitung 62, die im Ventilhauptkörper 12 vorgesehen ist. Eine sich durchgehend horizontal oder in Querrichtung erstreckende Sackbohrung 64 empfängt das Wasser vom unteren Ende der Leitung 62 und steht mit ihrem äußeren Ende mit dem Ringraum zwischen dem Ventilhauptkörper 12 und dem Gehäuse 10 für die endgültige Weiterleitung des Wassers zum Auslauf 14 in Verbindung.
Durch Handbedienung des Griffes 41 kann jeder oder beide der Kanäle 56 und 58 mit einem der Wassereinlaßkanäle 24, 26 zur Deckung gebracht werden, so daß heißes Wasser, kaltes Wasser oder beides durch die Kanäle 56, 58 und 60, die Leitung 62, die Sackbohrung 64, den Ringraum 16 und den Auslauf 14 hindurchfließt.
Wie einschlägig hinreichend bekannt ist und im einzelnen aus der erwähnten US-PS 3 056 418 hervorgeht, besitzt der den Durchfluß unterschiedlicher Anteile und Volumina von heißen und/oder kalten Wassers durch den Hahn ermöglichende geometrische Ort der nutzbaren Ventilgriffstellungen im allgemeinen eine dreieckförmige Gestalt, wie sie durch den Bereich 66 in Fig. 6 dargestellt ist. In Wirklichkeit ist der geometrische Ort möglicher nutzbarer Ventilgriffstellungen eine dreiseitige Figur mit leicht gebogenen Seiten, jedoch soll zur Beschreibung und Vereinfachung angenommen werden, daß diese dreiseitige Figur 66 dreieckförmig ist. Die in Fig. 1 gezeigte Griffschließstellung ist in Fig. 6 bei 68 in unterbrochenen Linien dargestellt.
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Die in unterbrochenen Linien gezeigte Stellung 70 ist der Griffstellung für die volle Kaltwassermenge zugeordnet, während die in unterbrochenen Linien dargestellte Stellung 72 zu der Griffstellung für die volle Heißwassermenge gehört. Wie hieraus ohne weiteres hervorgeht, fließt nur Kaltwasser durch den Hahn, wenn der Kugelventilschaft aus der Schließstellung 68 entlang der Seite 74 des Dreiecks 66 bewegt wird, wobei das Kaltwasservolumen sich zunehmend vergrößert, wenn die Stellung des Kugelventilschafts 42 die Stellung 70 für das maximale Kaltwasservolumen erreicht. Falls der Kugelventilschaft 42 aus der Stellung 68 entlang der Dreiecksseite 76 bewegt wird, fließt ausschließlich Heißwasser durch den Hahn bis das maximale Heißwasservolumen in der Stellung 72 erreicht wird. In Griffstellungen entlang der Dreiecksseite 78 zwischen den Stellungen 70 und 72 werden große Mischvolumina von heißem und kaltem Wasser erzielt.
Wie vorstehend erläutert wurde, ist es ein Anliegend dieser Erfindung, eine Hahnausführung vorzuschlagen, welche die Möglichkeit der Griffbewegung direkt aus der Schließstellung zu einer der Heißwasserstellungen verhindert. Im Verfolg dieses Anliegens ist der Ring 50 mit einer sich durch ihn hindurcherstreckenden Schablonenführung 80 versehen. Der Kugelventilschaft 42 erstreckt sich durch diese Schablonenführung 80 hindurch. Die Form der Führung 80 wird teilweise von einem Vorsprung oder Anschlagschulter 82 begrenzt, die am Ring 50 ausgebildet ist. Auf diese Weise besteht die Führung 80 aus einem ersten länglichen Bereich 84, der einen zweiten länglichen Bereich 86 schneidet. Der
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Schnittpunkt der Bereiche 84 und 86 fällt mit der Stellung 70 für maximales Kaltwasservolumen gemäß Fig. 6 zusammen. Das dem Schnittpunkt der Bereiche 84 und 86 fernliegende Ende des länglichen Bereiches 84 entspricht der Schließstellung und das äußere dem Schnittpunkt der Bereiche 84 und 86 fernliegende Ende des Führungsbereichs fällt mit der Griffstellung 72 für maximales Heißwasservolumen gemäß Fig. 6 zusammen.
Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, ist es infolge- der Konfiguration der Schablonenführung 80 unmöglich, den Kugelventilschaft 42 von der Schließstellung (in Fig. 3 mit unterbrochenen Linien bei 90 gezeigt) in eine Stellung zu bewegen, in welcher ausschließlich heißes Wasser durch den Hahn 10 hindurchfließt. Aus der Schließstellung kann der Kugelventilschaft 42 nur über eine Mehrzahl von ausschließlichen Kaltwasserstellungen bewegt werden, bis er den Schnittpunkt der Schablonenführungsbereiche 84 und 86 erreicht, in welchem die maximale Kaltwassermenge erhalten wird. Von dieser Stellung für maximale Kaltwassermenge ausgehend kann der Kugelventilschaft 42 entlang dem Führungsbereich 86 bewegt werden, um den Prozentsatz heißen Wassers zu vergrößern und den Prozentsatz kalten Wassers zu verringern, der durch den Hahn hindurchtritt, bis die gewünschte Temperatur des aus dem Auslauf 14 austretenden Wassers erreicht ist. Bei der Zurückführung des Kugelventilschafts 42 in die Schließstellung muß dieser die Stellung für maximale Kaltwassermenge passieren.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Breite des Führungsbereichs 86 erheblich größer ist als die Breite des Bereichs ) 84 und in der Tat etwa zweimal so groß ist wie der Durch-
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messer des Kugelventilschafts 42. Wenn daher der Kugelventilschaft 42 sich in einer Heiß-Kaltwassermischstellung auf der Länge des Führungsbereichs 86 befindet, wie es in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, ist es möglich, die Menge des durch den Hahn fließenden Wassers etwas zu ändern, indem der Kugelventilschaft 42 quer über die Breite des Führungsbereichs 86 in Richtung auf die Schließstellung und dazu entgegengesetzt bewegt wird. Z. B. ergibt die in Fig. 3 in unterbrochenen Linien gezeigte Stellung 88 des Kugelventilschafts dieselbe Temperatur des den Hahn durchfließenden Wassers wie die schraffierte Stellung 42 des Kugelventilschafts 42 , jedoch bei einer verringerten Durchflußmenge.
Dem Ende des Führungsbereichs 86 benachbart und dem Schnittpunkt der Bereiche 84 und 86 abgelegen ist einstückig mit dem Ring 50 ein Vorsprung 92 vorgesehen, der sich aufwärts erstreckt. Durch den Vorsprung 92 ist eine Gewindebohrung koaxial zur Längsachse des Bereichs 86 hindurchgeführt, die eine Stellschraube 94 aufnimmt. Die Stellung der Stellschraube 44 kann verändert werden, um den maximalen Weg einzustellen, um den der Kugelventilschaft 42 längs des Führungsbereiches 86 in Richtung auf die Stellung für maximale Heißwassermenge bewegt werden kann. Falls daher der Hahn 8 mit einer Heißwasserquelle in Verbindung steht, die Wasser von extrem hoher Temperatur liefert, kann die Stellschraube 44 so eingestellt werden, daß sie sich um eine verhältnismäßig große Weglänge nach rechts erstreckt, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, um die Temperatur des aus dem Hahn 10 austretenden Wassers zu begrenzen. Falls es jedoch gewünscht wird, kann die Stellschraube zurückgedreht werden, um den vollen Weg für den Kugel-
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ventilschaft 42 längs des Führungsbereiches 86 zur Erzielung höherer Warmwassertemperaturen zu gestatten.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, wird erfindungsgemäß ein Eingriffwasserhahn vorgeschlagen, der nicht direkt von der Schließstellung in eine Heißwasserstellung geöffnet werden kann. Der Bedienungsgriff des erfindungsgemäßen Hahns kann von der Schließstellung in eine ausschließlich Heißwasser liefernde Stellung nur nach vorangehendem Passieren einer ausschließlich kaltes Wasser großer Menge liefernde Stellung bewegt werden. Außerdem ist der erfindungsgemäße Eingriffwasserhahn zur Begrenzung des maximalen Prozentsatzes an heißem Wasser im gesamten Wasserdurchfluß einstellbar, um Temperaturänderungen des von verschiedenen Heißwasserquellen gelieferten heißen Wassers zu kompensieren.
- Ansprüche -
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Claims (7)

  1. Ansprüche
    I 1.) Eingriffwasserhahn für das Mischen von heißem und Icaltem Wasser und die Durchflußmengenregulierung, bestehend aus einem mit einer Kaltwasserzuleitung und einer Heißwasserzuleitung verbindbaren, eine Auslaßleitung aufweisenden Ventilhauptkörper, einem im Ventilhauptkörper angeordneten Ventilstück, welches zur wahlweisen Verbindung der Wasserzuleitungen mit der Auslaßleitung derart bewegbar ist, daß unterschiedliche Mengen und Anteile von Kalt- und Heißwasser der Auslaßleitung zugeführt werden, und welches die Wasserzuleitungen gegenüber der Auslaßleitung abdichtet, einem aus dem Ventilhauptkörper herausreichenden und mit dem Ventilstück zur Bewegung desselben verbundenen handbedienbaren Griff, auf dem ein betrachteter Punkt zwischen einer ersten der Schließstellung entsprechenden Stellung, einer zweiten der vollen KaltwassersteHung entsprechenden Stellung und einer dritten der vollen Heißwasserstellung entsprechenden Stellung bewegbar ist, wobei die erste und die zweite Stellung durch eine gedachte erste Linie, die zweite und die dritte Stellung durch eine gedachte zweite Linie und die dritte und die erste Stellung durch eine gedachte dritte Linie verbindbar sind, welche Linien miteinander ein Dreieck bilden, dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilhauptkörper (12) ein Führungsglied (50) für den Griff (41) befestigt ist, welches eine Schablonenführung (80) aufweist, durch welche sich der Griff hindurcherstreckt und deren Form die Griffbewegungen begrenzt, und daß die Schablonenführung aus einem ersten länglichen Bereich (84), der parallel zur ersten Linie (74) verläuft, und einem zweiten länglichen Bereich (86), der parallel zur zweiten Linie (78) die erste Linie schneidend verläuft, gebildet ist, so daß die Bewegung des betrachteten Punkts längs der dritten Linie (76) ausgeschlossen ist.
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  2. 2. EingriffWasserhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsabmessungen des Griffes (41) an der Stelle seines Durchtritts durch das Führungsglied (50) geringer sind als die Breite des zweiten länglichen Bereichs (86) der Schablonenführung (8o).
  3. 3. Eingriffwasserhahn nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Führungsglied (50) am Ende des zweiten länglichen Bereichs (86) der Schablonenführung (80), entfernt vom ersten länglichen Bereich (84), ein verstellbarer den Weg des Griffes (41) in Richtung seiner dritten Stellung (72) begrenzender Anschlag (94) vorgesehen ist.
  4. 4. Eingriffwasserhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittpunkt der beiden länglichen Bereiche (84, 86) der Schablonenführung (80) der vollen Kaltwasserstellung (70), das Ende des ersten länglichen Bereichs (84) der Schließstellung (68; 90) und das Ende des zweiten länglichen Bereichs (86) der vollen Heißwasserstellung (72) zugeordnet ist.
  5. 5. Eingriffwasserhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilstück als Kugelventilstück (40) ausgebildet ist.
  6. 6. Eingriffwasserhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsglied (50) in einer den Ventilhauptkörper (12) nach oben hin abschließenden und daran angebrachten Abschlußkappe (46) befestigt ist.
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  7. 7. Eingriffwasserhahn nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsglied (50) mit einer halbkugelförmigen Fläche unter Zwischenlage eines Abdichtelements (54) dem Kugelventilstück (40) unter Freilassung der Schablonenführungsbereiche anliegt.
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