DE2607873C2 - - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
- F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
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- F16K11/072—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members
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Description
Die Erfindung betrifft ein Umschaltventil zur Fluidverbindung zwischen einem
Fluideinlaß und einem ersten Fluidauslaß oder einen zweiten Fluidauslaß, mit
einem eine sich an den Fluideinlaß anschließende Einströmkammer und eine
Steuerkammer aufweisenden Ventilgehäuse, mit einem ersten Fluiddurchlaß zwi
schen der Einströmkammer und dem ersten Fluidauslaß und einem Fluiddurchlaß
zwischen der Einströmkammer und dem zweiten Fluidauslaß, mit einem rohrförmi
gen, einen Steuerkolben aufweisenden, als zweiter Fluiddurchlaß ausgeführten
Ventilkörper und mit einem Dichtungselement, wobei der Steuerkolben des Ven
tilskörpers in der Steuerkammer vorgesehen ist und sich der Ventilkörper in
Abhängigkeit davon, ob der zweite Fluidauslaß geschlossen oder geöffnet ist,
in einer den ersten Fluiddurchlaß freigebenden oder sperrenden Stellung be
findet.
Umschaltventile der in Rede stehenden Art sind seit langem bekannt und werden
insbesondere in Ventilanordnungen für den sanitären Bereich verwendet. Sie
werden generell zwischen einem Fluideinlaß und zwei Fluidauslässen angeordnet,
um solange Fluid durch den ersten Fluidauslaß zu leiten, bis der zweite Fluid
auslaß geöffnet wird. Auf das Öffnen des zweiten Fluidauslasses hin sperrt
das Umschaltventil automatisch den zum ersten Fluidauslaß führenden Strömungs
pfad und leitet das Fluid zum zweiten Fluidauslaß. Wird der zweite Fluidaus
laß wieder geschlossen, so wird der Strömungspfad zum zweiten Fluidauslaß
unterbrochen und der Strömungspfad zum ersten Fluidauslaß wieder freigegeben.
Bei dem Umschaltventil, von dem die Erfindung ausgeht (US-PS 37 36 959), ist
ein Ventilgehäuse mit einer an einen Fluideinlaß anschließenden Einström
kammer und einer Steuerkammer vorgesehen. Ein erster Fluiddurchlaß ist zwi
schen der Einströmkammer und dem ersten Fluidauslaß und ein zweiter Fluid
durchlaß ist zwischen der Einströmkammer und dem zweiten Fluidauslaß ausge
bildet. Des weiteren sind ein als zweiter Fluiddurchlaß ausgeführter, einen
Steuerkolben aufweisender Ventilkörper und ein Dichtungselement vorgesehen.
Ein Steuerkolben des Ventilkörpers ist in der Steuerkammer vorgesehen und
der Ventilkörper befindet sich in Abhängigkeit davon, ob der zweite Fluidaus
laß geschlossen oder geöffnet ist, in einer den ersten Fluiddurchlaß frei
gebenden oder sperrenden Stellung. In Strömungsrichtung gesehen befindet
sich der erste Fluiddurchlaß vor dem Dichtungselement. Das Dichtungselement
ist mit dem Ventilgehäuse verbunden und in der Steuerkammer angeordnet. Bei
dem bekannten Umschaltventil ist wesentlich, daß der erste Fluidauslaß an
die Steuerkammer angeschlossen ist, so daß der erste Fluidauslaß und der
zweite Fluidauslaß ungeachtet der Stellung des Ventilkörpers stets mitein
ander verbunden sind. Die stets vorhandene Verbindung zwischen dem ersten
Fluidauslaß und dem zweiten Fluidauslaß hat zur Folge, daß bei geöffnetem
zweiten Fluidauslaß, beispielsweise während des Brausens, Leckage durch den
ersten Fluidauslaß, den normalen Ablauf, auftritt.
Im übrigen ist es auch bekannt, in Umschaltventilen den ersten Fluidauslaß
gegenüber dem zweiten Fluidauslaß abzudichten, so daß keine Leckagen durch
den jeweils abgesperrten Fluidauslaß auftreten (US-PS 32 32 308). Die Ver
hinderung der Leckage wird bei diesen Umschaltventilen durch den Einsatz
zweier voneinander unabhängiger Dichtungselemente erreicht.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei dem bekannten Umschalt
ventil, von dem die Erfindung ausgeht, die Abdichtverhältnisse auf einfache
Weise zu verbessern.
Das erfindungsgemäße Umschaltventil, bei dem die zuvor dargelegte Aufgabe
gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der erste Fluidauslaß über den
ersten Fluiddurchlaß direkt mit der Einströmkammer in Verbindung steht.
Bei dem erfindungsgemäßen Umschaltventil besteht zwischen dem ersten Fluid
auslaß und dem zweiten Fluidauslaß keine Strömungsverbindung. Mit einem
einzigen Dichtungselement wird erreicht, daß zwischen dem ersten Fluidaus
laß und dem zweiten Fluidauslaß keine Leckage auftritt.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung
in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird
auf die nachgeordneten Ansprüche ver
wiesen.
In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Aus
gestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 teilweise geschnitten, schematisch, einen Einhebelmischer mit einem
erfindungsgemäßen Umschaltventil,
Fig. 2 in einer vergrößerten Darstellung den Gegenstand aus Fig. 1 im Schnitt
entlang der Linie 2-2,
Fig. 3 den Gegenstand aus Fig. 2 im Schnitt entlang der Linie 3-3,
Fig. 3a, 3b, 3c in einer schematischen Darstellung das Umschaltventil aus
Fig. 1 in verschiedenen Arbeitsstellungen und
Fig. 4 in einer Sprengdarstellung, teilweise geschnitten, das Umschaltven
til des Einhebelmischers aus Fig. 1.
Das in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiel stellt den Einsatz eines er
findungsgemäßen Umschaltventils in einem Einhebelmischer dar, ohne jedoch
den Einsatz des erfindungsgemäßen Umschaltventils auf solche Mischarmaturen
zu beschränken.
Der in Fig. 1 dargestellte Einhebelmischer 10 weist eine den Wasserstrom von
einer Einlaßleitung 14 durch einen Auslauf 16 steuernde Hülse 12 auf. Das
Wasser strömt normalerweise aus einem Auslaufende 18 heraus. Bei Betätigung
einer Sprühkopfanordnung 20 wird das einlaufende Wasser durch eine Umlenk
leitung 22 zu einem Umlenkauslaßende 24 geleitet.
Die Hülse 12 umschließt einen aus der US-PS 34 33 264 bekannten Scheiben
ventilmechanismus. Die Hülse 12 ist lösbar auf einer Haupt- oder Sammel
leitung 26 befestigt, in der ein Umschaltventil 30 auf die Einlaßleitung 14
entweder mit einem ersten, zum Auslaufende 18 führenden Fluidauslaß 39 oder
mit einem zweiten, zur Sprühkopfanordnung 20 führenden Fluidauslaß strö
mungsverbindet.
Wie sich im einzelnen aus Fig. 4 der Zeichnung ergibt, weist das Umschalt
ventil 30 ein Ventilgehäuse 32 mit einer Einströmkammer 34 und einer mit
Abstand zur Einströmkammer 34 angeordneten Steuerkammer 36 auf. Die Ein
strömkammer 34 und die Steuerkammer 36 sind über eine Leitung 38 mitein
ander verbunden. Die Leitung 38 weist den Fluidauslaß 39 auf, durch den
Wasser zum Auslaufende 18 geleitet wird, wenn sich das Umschaltventil 30
in der in Fig. 3b gezeigten Auslaßposition befindet. Das Ventilgehäuse 32
ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, beispielsweise aus unter der
Bezeichnung Celcon oder Delrin bekanntem Kunstharz. Das Ventilgehäuse 32
kann ebenso aus einem Polysulfonharz oder aus einer aus einem Gemisch von
Polystyrol und Polyphenyloxid bestehenden, unter der Bezeichnung Noryl
bekannten Harzmasse gefertigt sein.
Die Einströmkammer 34 ist im wesentlichen schalenförmig ausgebildet, an
beiden Enden offen und weist eine schräg zulaufende Fläche oder Wand 40 auf,
die mit einem Ende der Leitung 38 endet. Das offene äußere Ende der Ein
strömkammer 34 weist einen eine Stufe oder Kante 44 bildenden und einen
O-Ring 45 tragenden äußeren Rand 42 auf. Wie Fig. 1 erkennen läßt, schafft
der O-Ring 45 eine wasserdichte Abdichtung mit der Haupt- oder Sammellei
tgung 26. Innere Stufen oder Kanten 46, 47 bilden einen Sitz für eine obere
Platte 50, die entsprechend den Darstellungen in den Fig. 1 und 2 innerhalb
des Randes 42 einfügbar ist. Die Platte 50 weist eine als Fluideinlaß 52
dienende Perforation auf, durch die Wasser in das Umschaltventil 30 strömt.
Von der Platte 50 ragt ein Rand oder Bund 54 nach oben und dient als Greif
fläche, um das Umschaltventil 30 aus der Haupt- oder Sammelleitung 26 leicht
entnehmen zu können. Ein Haltering 56 ist mittig auf der Unterseite der
Platte 50 ausgebildet und dient zur lösbaren Befestigung eines scheibenför
migen Rückschlagventils 58. Das Rückschlagventil 58 besteht aus einem dünnen
elastischen Material, beispielsweise aus einem Kunststoff- bzw. Elastomer
material. Dabei kann das Rückschlagventil 58 in vorteilhafter Weise aus
Gummi - Naturgummi oder synthetischer Gummi - hergestellt sein. Das Rück
schlagventil 58 dient als Hilfs-Antisiphonrückschlagventil. Die Platte 50
weist komplementäre Stufen bzw. Schultern 51, 53 auf, welche in die Stu
fen 46, 47 der Einströmkammer 34 einfügbar sind. Die Stufen 46, 47 und die
Schultern 51, 53 sind so ausgebildet, daß sie mittels an der Platte 50 ange
legter Ultraschallenergie, beispielsweise durch Ultraschallschweißung, mit
einander verbindbar sind und dabei eine lecksichere Abdichtung bilden.
Innerhalb der Leitung 38 ist ein Ventilkörper 60 hin- und herbewegbar ange
ordnet und bildet zur Strömungsverbindung zwischen der Umlenkleitung 22 und
der Einströmkammer 34 eine Leitung. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 weist
ein oberer Abschnitt des Ventilkörpers 60 eine schräg verlaufende Wand 61
auf. Die Wand 61 kommt an der schräg verlaufenden Wand 40 der Einströmkam
mer 34 so zur Anlage, daß sie den Ventilkörper 60 innerhalb der Einströmkam
mer 34 zentriert. Die Oberseite oder Oberfläche des Ventilkörpers 60 weist
einen sich nach innen erstreckenden, eine vorstehende Lippe bildenden Bund
oder Rand 64 auf. Der untere Abschnitt des Ventilkörpers 60 hat einen redu
zierten Durchmesser und weist einen sich nach außen erstreckenden haltenden
Ring oder Rand 66 auf. Auf diese Weise ist eine Nut oder ein Schlitz 67 ge
bildet, in dem eine Kolbenscheibe 70 und ein elastischer Steuerkolben 72 ge
halten werden.
Die Steuerkammer 36 ist ebenfalls im wesentlichen schalenförmig ausgebildet
und an beiden Enden offen. Sie weist eine Wand 37 auf, die sich radial nach
innen erstreckt und mit dem anderen Ende der Leitung 38 endet. Die Steuer
kammer 36 dient als Zylinder mit einer Kolbenwand 41. Wenn der Steuerkolben 72
entsprechend der Darstellung in Fig. 3 auf dem Ventilkörper 60 befestigt ist,
bilden die entsprechenden Wandflächen der Steuerkammer 36 und des Steuerkol
bens 72 eine flüssigkeitsdichte Abdichtung. Die Steuerkammer 36 weist an
ihrer Außenfläche eine um den Umfang laufende Nut 33 zur Befestigung eines
O-Ringes 45′ auf. Der O-Ring 45′ dient zur wasserdichten Abdichtung. In der
Wand 37 ist eine Ablaßöffnung 35 vorgesehen, um die Entnahme oder das Ab
lassen von sich zwischen der Kolbenscheibe 70 und der Wand 37 angesammelter
Flüssigkeit zu ermöglichen. Gegebenenfalls können auch mehrere Ablaßöffnungen erfor
derlich sein, um die Flüssigkeit schnell auszuführen, so daß Schlagen und
Klappern vermieden wird.
Ein Dichtungselement 80 aus Elastomer- bzw. Gummimaterial ist so angeordnet
und aufgebaut, daß es an den Ventilkörper 60 kuppelbar ist. Das Dichtungs
element 80 besteht vorzusweise aus Naturgummi oder aus synthetischem Gummi.
Der Rand 64 des Ventilkörpers 60 läßt sich zur lösbaren Verbindung zwischen
dem Ventilkörper 60 und dem Dichtungselement 80 in eine komplementäre Nut 82
des Dichtungselements 80 einsetzen.
Das Dichtungselement 80 weist einen Dichtungsflansch 90 auf, der über der
Endfläche 63 des Ventilkörpers 60 liegt und sich radial nach außen erstreckt.
Der auf diese Weise gebildete Rand berührt die schräg verlaufende Fläche der
Wand 40 der Einströmkammer 34 und bildet dann eine fluiddichte Abdichtung,
wenn sich das Umschaltventil 30 in der in Fig. 3a gezeigten Brause- oder
Sprühposition befindet. An das Dichtungselement 80 schließt sich nach unten
ein Rückstellventil 84 an, welches im allgemeinen als "Entenschnabel" be
zeichnet wird. Das Rückschlagventil 84 weist schräg aufeinanderzulaufende
Wände 85, 86 auf, deren untere Enden 87 einander berühren und dabei einen
Schlitz 88 bilden. Befindet sich das Umschaltventil 30 in der Sprüh- oder
Brauseposition, so daß das Dichtungselement 80 bzw. der Dichtungsflansch 90
mit der Wand 40 der Einströmkammer 34 eine fluiddichte Abdichtung bildet,
dann wird Fluid durch das Rückschlagventil 84 geleitet. Durch die Fluid
strömung öffnet sich der Schlitz 88, so daß das Fluid durch das Umlenkaus
laßende 24 strömen kann. Wird die Fluidströmung durch das Rückschlagven
til 84 unterbrochen, dann werden die Wände 85, 86 nicht mehr durch den
Wasserdruck auseinandergedrückt, so daß sich der Schlitz 88 automatisch
schließt. Sollte innerhalb der Einströmkammer 34 ein reduzierter Druck
auftreten, verhindert das Rückschlagventil 84, daß Wasser in die Einström
kammer 34 zurückströmt. Es ist somit eine wirksame Antisiphon-Ventilein
richtung geschaffen. Sollte das Rückschlagventil 84 versagen, indem es
einen Fluidrückstrom nicht sperrt, dann verhindert das als Antisiphon-
Hilfsrückschlagventil dienende Rückschlagventil 58, das Fluid in die Ein
laßleitung 14 zurückströmen kann. Dadurch werden jegliche Verunreinigungen
eines Trinkwasservorrats durch aus dem Umschaltventil 30 rückströmendes
Wasser verhindert.
Eine weitere Funktion des Rückschlagventils 84 besteht darin, die Strömung
von Fluid gegenüber Teilen der Steuerkammer 36 unterhalb des Steuerkolbens 72
zu blockieren, wenn der Druck in der Einströmkammer 34 reduziert ist. Der
reduzierte Druck in der Einströmkammer 34 hat zur Folge, daß sich der Ven
tilkörper 60 nach oben bewegt und den Dichtungsflansch 90 von der Wand 40
abhebt. Dadurch kann Luft in das Auslaufende 18 gelangen. Die Luft wird
in das Umschaltventil 30 gesaugt und dort den in der Einströmkammer 34 herr
schenden Unterdruck aufheben. Ohne das Rückschlagventil 84 würde der reduzierte
Druck in der Einströmkammer 34 zum unteren Teil der Steuerkammer 36 gelangen.
Da die wirksame Fläche des Steuerkolbens 72 größer ist als die wirksame
Fläche des Dichtungsflansches 90, halten die auftretenden Druckkräfte den
Ventilkörper 60 in seiner unteren Position, in der der Fluidauslaß 39 bzw.
der Auslauf 16 abgedichtet ist. Somit ist ein Erfordernis gewisser Instal
lationsvorschriften erfüllt, nach welchem der Unterdruck in der Einström
kammer 34 dadurch beseitigt wird, indem Luft durch den Auslauf 16 in die
Einströmkammer 34 geleitet wird.
Ein Haltekörper 92 besteht im wesentlichen aus einem Rohr, das entweder aus
Messing oder aus einem thermoplastischen Material gefertigt ist und einen
Flansch 94 aufweist. Der Flansch 94 erstreckt sich zwischen den Enden des
Haltekörpers 92 nach außen. Ein unterer Abschnitt 96 des Haltekörpers 92
weist einen Durchmesser auf, der etwas größer ist als der Durchmesser einer
Öffnung 91 des elastischen Dichtungselements 80. Wenn der Haltekörper 92
in das Dichtungselement 80 eingefügt ist, wird das Dichtungselement 80 fest
unter Drucksitz innerhalb des Ventilkörpers 60 gehalten und verschiebt sich
nicht, selbst wenn Wasserdruck, sogar erhöhter Wasserdruck, auf das
Rückschlagventil 84 einwirkt. Die Länge eines oberen Abschnittes 98 des
Haltekörpers 92 ist so gewählt, daß dieser niemals die Fläche des Halte
rings 56 der Platte 50 berührt, wenn sich das Umschaltventil 30 in der in
Fig. 3b dargestellten Auslaufposition befindet. Der Haltekörper 92 besitzt
eine weitere Funktion, nämlich die Vergrößerung des Sprüh- oder Brause
stroms bei hohen Drücken. Wenn der Vorratsdruck hoch ist, dann herrscht
innerhalb der Einströmkammer 34 ebenfalls hoher Druck. Bei geöffneter
Sprühkopfanordnung 20 reduziert sich der in der Steuerkammer 36 herrschende
Druck. Der Differentialdruck zwischen der Einströmkammer 34 und der Steuer
kammer 36 wird jedoch hauptsächlich in der Steuerkammer 36 konzentriert,
wenn die Strömung in die Öffnung 91 des Dichtungselements 80 eintritt. Das
Druckgefälle wirkt dahingehend, daß die Öffnung 91 bei fehlendem Haltekör
per 92 durch Zusammendrücken des Dichtungselementes 80 annähernd geschlossen
würde, was dann zu einem unzureichenden Sprühstrahl führte. Der Haltekör
per 92 ist stark genug, dem Druck zu widerstehen und läßt so eine ausrei
chende Fluidströmung durch die Sprühkopfanordnung 20 zu.
Fig. 4 zeigt den Zusammenbau des Umschaltventils 30. Das Dichtungselement 80
und der Haltekörper 92 werden auf dem Ventilkörper 60 befestigt. Der Ventil
körper 60 wird in die Leitung 38 eingeführt, indem man den Ventilkörper 60
in seine Position fallen oder gleiten läßt. Die Kolbenscheibe 70 ist über
dem unteren Abschnitt des Ventilkörpers 60 angeordnet und der Steuerkolben 72
wird in die Nut 67 gedrückt. Die schräg zulaufende Wand 73 des Steuerkolbens 72
liegt unter einem dichtenden Gleit- bzw. Friktionssitz an der Kolbenwand 41 der
Steuerkammer 36 an. Das Rückschlagventil 58 ist auf dem Haltering 56 montiert
und liegt in der Ebene, die im wesentlichen parallel zur Grundfläche der
Platte 50 ausgerichtet ist. Beim Zusammenbau läßt man die Platte 50 in den
äußeren Rand 42 fallen, so daß die Stufen oder Schultern 51, 53 der Platte 50
in die entsprechenden Stufen oder Kanten 46, 47 der Einströmkammer 34 passen. Die
Platte 50 wird durch geeignete Mittel, beispielsweise durch Ultraschallver
schweißung, durch Lösungsmittelverklebung oder durch Verwendung anderer ge
eigneter Klebemassen, in ihrer Position gehalten. Sind das Ventilgehäuse 32,
der Ventilkörper 60 und der Haltekörper 92 aus Kunststoff gefertigt, dann
sollte es sich dabei selbstverständlich um einen Kunststoff handeln, der bei
im Haushalt vorkommenden Wassertemperaturen stabil ist. Der Kunststoff sollte
darüber hinaus nicht korrodieren und eine hohe Abriebfestigkeit aufweisen.
Die O-Ringe 45, 45′ sind mit Abstand zueinander angeordnet und an der Außen
seite des Ventilgehäuses 32 vorgesehen. Der O-Ring 45 wird durch die Kante 44
in seiner Position gehalten, während der O-Ring 45′ innerhalb der am Umfang
ausgebildeten Nut 33 liegt.
Das Umschaltventil 30 ist nach seinem Zusammenbau bereit zur Befestigung in
der Haupt- oder Sammelleitung 26 und wird dazu einfach gemäß der Darstellung
in Fig. 1 in eine Bohrung 27 gepreßt. Die Hülse 12 wird vorzugsweise durch
Verschraubung zweier in den Figuren nicht dargestellter Schraubbolzen auf
der Haupt- oder Sammelleitung 26 befestigt. Der Handgriff bzw. Hebel des
Einhebelmischers ist in seiner Position befestigt. Durch Betätigung des
Hebels tritt Wasser über die Einlaßleitung 12 in die Hülse 12 ein, so daß das
Wasser durch den Fluideinlaß 52 der Platte 50 in das Umschaltventil 30 ge
langt. Das in Fig. 3b dargestellte Umschaltventil 30 befindet sich in seiner
Auslaufposition, so daß das Wasser durch das Auslaufende 18 ausströmen kann.
Der Ventilkörper 60 wird durch den durch die Wassersäule in der als Brause-
oder Sprühleitung dienenden Umlenkleitung 22 gegenüber dem Steuerkolben 72
ausgeübten Druck in seiner angehobenen Position bzw. Sprühposition gehalten.
Wenn die ein in den Figuren nicht dargestelltes handbetätigbares Ventil auf
weisende Spühkopfanordnung 20 betätigt wird, entweicht der gegenüber dem
Kolben 72 ausgeübte Druck, so daß das einlaufende Wasser den Ventilkörper 60
in die in Fig. 3a dargestellte Strahl- oder Brauseposition nach unten drückt.
In dieser Position wird das Dichtungselement 80 bzw. der Dichtungsflansch 90
gegen die schräge Wand 40 der Einströmkammer 34 gepreßt, wodurch eine flüssig
keitsdichte Abdichtung entsteht. Das Wasser wird daraufhin durch das Dich
tungselement 80 gedrückt, wodurch das Rückschlagventil 84 öffnet und das
Wasser durch den Schlitz 88 des Rückschlagventils 84 strömt und schließlich
durch die Sprühkopfanordnung 20 abläuft. Wenn das in den Figuren nicht ge
zeigte Ventil der Sprühkopfanordnung 20 geschlossen ist, drückt das einlau
fende Wasser den Ventilkörper 60 in die andere Richtung, was infolge des nun
mehr auf den Steuerkolben 72 wirkenden, durch das Schließen des Ventils der Sprüh
kopfanordnung 20 hervorgerufenen Drucks automatisch geschieht. Das Wasser
strömt nunmehr durch das Auslaufende 18. In den Fig. 3a und 3b sind die
beiden möglichen Strömungspfade entsprechend normaler Auslaufposition oder
Sprüh- bzw. Brauseposition durch Richtungspfeile angedeutet. Da die Strö
mungsquerschnitte im Umschaltventil 30 verhältnismäßig groß sind, ist die
Wahrscheinlichkeit relativ gering, daß im Trinkwasser befindliche kleine
oder sogar größere Partikel das Umschaltventil 30 verstopfen können. Es ist
somit ein verstopfungsfreies Umschaltventil 30 geschaffen, welches nicht
schlägt. Die Ablaßöffnung 35 gewährleistet eine gleichförmige und störungs
freie Bewegung des Ventilkörpers 60, da ein Strömungspfad für beliebig viel
angesammeltes Wasser gebildet ist, welches oberhalb des Steuerkolbens 72
in die Steuerkammer 36 gelangen könnte. Sobald sich der Ventilkörper 60 aus
seiner Sprühposition in seine Ablaufposition bewegt, wird in der Steuer
kammer 36 befindliches Wasser durch die Auslaßöffnung 35 ausgestoßen. Beim
schnellen Schließen von Ventilen gewöhnlich auftretendes "Hämmern" des
Wassers wird verhindert, da eine gleichmäßige Wasserströmung aus der Steuer
kammer 36 durch die Ablaßöffnung 35 besteht. Die schräg verlaufende Wand 40
des oberen Abschnittes des Ventilkörpers 60 bemißt die nach unten ge
richtete Wasserströmung gleichförmig, bis das Dichtungselement 80 gegenüber
der Wand 40 abdichtet. Die Verlängerung bzw. der obere Abschnitt 98 des Halte
körpers 92 gewährleistet, daß das Dichtungselement 80 in seiner Position in
nerhalb des Ventilkörpers 60 verbleibt, da der Haltekörper 92 vom Dichtungs
element 80 nicht abgenommen werden kann, ohne zuerst die obere Platte 50
zu entfernen.
In einigen Haushalten kann beispielsweise ein Geschirrspüler mit
seinem Einlaß an das Auslaufende 18 des Einhebelmischers 10 angeschlossen
werden, um aus diesem Einhebelmischer 10 den Wasservorrat zu beziehen. Solche
Geschirrspüler weisen ein das auslaufende Wasser steuerndes Elektromagnet
ventil auf. Wenn dieses Elektromagnetventil schließt, können Wasser-Hammer
drücke bis zu 21 bar durch den Einhebelmischer 10 zurückwandern. Bei wieder
kehrenden "Hammerschlägen" kann die Umlenkleitung 22 Drücken bis zu 21 bar
ausgesetzt sein, da das Rückschlagventil 84 nur Wasser in die Umlenkleitung 22,
jedoch nicht aus der Umlenkleitung 22 zurückströmen läßt. Diese Drücke sind
für die Umlenkleitung 22 schädlich und stoßen das Dichtungselement 80 aus
dem Ventilkörper 60 heraus. Der obere Abschnitt 98 des Haltekörpers 92 ver
hindert jedoch, daß sich das Dichtungselement 80 vom Ventilkörper 60 trennen
kann, indem er gegen den Haltering 56 der Platte 50 drückt. Auch sind der
Durchmesser der Ausnehmung 68 des Ventilkörpers 60 und der Durchmesser des
Randes 64 so dimensioniert, daß der Druck in der Umlenkleitung 22 - wenn er
8,4 bis 10,5 bar übersteigt - durch das elastische Material des Dichtungs
elementes 80 bzw. des Rückschlagventils 84 entlastet wird, indem dieses nach
unten gedrückt wird, um das Wasser zwischen dem Rand 64 und der Nut 82 des
Dichtungselementes 80 herauszulassen.
Fig. 3c zeigt das Umschaltventil 30 in seiner oberen Position bzw. normalen
Auslaufposition. Falls ein reduzierter Druck innerhalb der Einströmkammer 34
auftreten sollte, würde die Strömung des aus der Umlenkleitung 22 durch das
Umschaltventil 30 angesaugten Wassers durch das Rückschlagventil 34 unter
brochen werden. In dem unwahrscheinlichen Falle, daß das Rückschlagventil 84
versagen und geöffnet bleiben würde, würde das als Hilfs-Antisiphonventil
dienende Rückschlagventil 58 gegen die Unterseite der Platte 50 gepreßt
werden, wodurch der Rückstrom von Wasser unterbrochen würde. Falls auch
das Rückschlagventil 58 versagen würde, würde die in den Auslauf 16 ge
langte Luft in das Umschaltventil 30 gelangen und dort den in der Einström
kammer 34 befindlichen Unterdruck entsprechend voranstehender Ausführungen
aufheben. Es ist dargelegt worden, daß durch das erfindungsgemäße Umschalt
ventil 30 auch dann kein Rückstrom stattfindet, wenn das Rückschlagventil 84
irgendwie - beispielsweise durch einen Draht von etwa 0,8 mm Durchmesser -
offengehalten wird und das Rückschlagventil 58 durch weitere durch den Fluid
einlaß 52 eindringende Fremdkörper, beispielsweise Drähte oder Fadenkörper,
beeinträchtigt ist.
Claims (12)
1. Umschaltventil (30) zur Fluidverbindung zwischen einem Fluideinlaß (52)
und einem ersten Fluidauslaß (39) oder einem zweiten Fluidauslaß, mit einem
eine sich an den Fluideinlaß (52) anschließende Einströmkammer (34) und
eine Steuerkammer (36) aufweisenden Ventilgehäuse (32), mit einem ersten
Fluiddurchlaß (62) zwischen der Einströmkammer (34) und dem ersten Fluid
auslaß (39) und einem zweiten Fluiddurchlaß zwischen der Einströmkammer (34)
und dem zweiten Fluidauslaß, mit einem rohrförmigen, einen Steuerkolben (72)
aufweisenden, als zweiter Fluiddurchlaß ausgeführten Ventilkörper (69) und
mit einem Dichtungselement (80), wobei der Steuerkolben (72) des Ventil
körpers (60) in der Steuerkammer (36) vorgesehen ist und sich der Ventil
körper (60) in Abhängigkeit davon, ob der zweite Fluidauslaß geschlossen
oder geöffnet ist, in einer den ersten Fluiddurchlaß (62) freigebenden oder
sperrenden Stellung befindet, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Fluidauslaß (39) über den ersten Fluiddurchlaß (62) direkt
mit der Einströmkammer (34) in Verbindung steht.
2. Umschaltventil (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ver
hinderung eines Rückstromes von Fluid durch den zweiten Fluidauslaß inner
halb des Ventilkörpers (60), d. h. im zweiten Fluiddurchlaß, ein Rückschlag
ventil (84) vorgesehen ist.
3. Umschaltventil (30) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Rückschlagventil (84) in Form eines Entenschnabels ausgebildet ist.
4. Umschaltventil (30) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Rückschlagventil (84) konvergierende Wände (85, 86) aus Elastomer- bzw.
Gummimaterial aufweist und daß die Enden (87) der Wände (85, 86) einander
berühren und dabei einen Schlitz (88) bilden.
5. Umschaltventil (30) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rückschlagventil (84) mit dem Ventilkörper (60) verbunden ist.
6. Umschaltventil (30) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rückschlagventil (84) dem Dichtungselement (80) zugeordnet ist.
7. Umschaltventil (30) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rück
schlagventil (84) an das Dichtungselement (80) angeformt ist.
8. Umschaltventil (30) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dich
tungselement (80) und das Rückschlagventil (84) aus einem Elastomer- bzw.
Gummimaterial bestehen.
9. Umschaltventil (30) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß
das Rückschlagventil (84) und das Dichtungselement (80) vom bzw. aus dem
Ventilkörper (60) lösbar angeordnet sind.
10. Umschaltventil (30) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Dichtungselement (80), dem Rückschlagventil (84) und dem
Ventilkörper (60) ein in der Einströmkammer (34) vorgesehener Haltekörper (92)
zugeordnet ist und daß der Haltekörper (92) das Dichtungselement (80) und
das Rückschlagventil (84) am bzw. im Ventilkörper (60) in fixierter Lage
hält und dabei den Fluidstrom durch das Umschaltventil (30) erhöht.
11. Umschaltventil (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß auf dem Ventilgehäuse (32) eine perforierte Platte (50) ange
ordnet ist, daß die Platte (50) die Einströmkammer (34) überdeckt und daß
die Perforation der Platte (50) den Fluideinlaß (52) bildet.
12. Umschaltventil (30) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an
der dem Ventilkörper (60) zugewandten Seite der Platte (50) ein flexibles
Rückschlagventil (58) vorgesehen ist und daß das Rückschlagventil (58)
normalerweise den Fluideinlaß (52) überdeckt.
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