DE2853052C2 - Steuerkartusche für ein Ventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerkartusche für ein Ventil, insbesondere ein Sanitärventil, mit einem Kartuschengehäuse, in dem sich eine feststehende und eine an dieser anliegende und gegenüber dieser bewegbare Steuerscheibe befindet; mit einem Boden, der mindestens eine Zulauföffnung besitzt; mit einer zwischen Boden und der feststehenden Steuerscheibe unter bestimmter Pressung angebrachten ersten Dichtung aus elastomerem Material und einer an der Außenseite des Bodens angeordneten zweiten Dichtung aus elastomerem Material

Bei bekannten derartigen Steuerkartuschen (US-PS 38 31 621, DE-OS 26 09 170) wird der Tatsache zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt, daß die zwischen der feststehenden Steuerscheibe und dem Boden angebrachte erste Dichtung den Anpreßdruck zwischen den beiden Steuerscheiben weitgehend bestimmt Die Größe dieses Anpreßdruckes bestimmt die Leichtgängigkeil des Ventils im Verlaufe der Jahre und selbstverständlich auch dessen Dichtigkeit Aufgrund von Fertigungstoleranzen innerhalb des Kartuschengehäuses und an den Steuerscheiben kann die Verformung dieser Dichtung sehr unterschiedlich ausfallen, was zwar nicht auf deren Dichtwirkung, wohl aber auf den Anpreßdruck der beiden Steuerscheiben einen negativen Einfluß haben kann.

Es sind auch Stcucrkartuschen bekannt (US-PS 34 33 264), die sich von den oben geschilderten dadurch unterscheiden, daß nur eine einzige Dichtung verwendet wird, die durch den Boden hindurchreicht Diese Dichtung stützt sich dann einerseits an der feststehenden Steuerscheibe, andererseits an einer Dichtfläche des Armaturengehäuses ab, in welches die Steuerkartusche eingebaut wird. Bei dieser Bauweise sind die Schwierigkeiten, den richtigen Anpreßdruck der Steuerscheiben zu erzielen, eher noch höher: Wenn nicht besondere Maßnahmen getroffen werden, addieren sich die Toleranzen sowohl der Steuerkartusche als auch des Armaturengehäuses an der Dichtung. Da hier der Boden des Kartuschengehäuses direkt auf eine Fläche des Armaturengehäuses geschraubt wird, kann es bei unsachgemäßem Anziehen der Schrauben zu Verspannungen des Kartuschengehäuses kommen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuerkartusche der eingangs gv.iannten Art so auszubilden, daß die Pressung der zwischen der feststehenden Steuerscheibe und dem Boden liegenden Dichtung nach werksseitiger Justierung reproduzierbar erhalten bleibt, auch wenn der Boden wieder abgenommen werden sollte.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Boden unter Kraftaufwand axial auf das Kartuschengehäuse aufpreßbar ist und das Kartuschengehäuse an dem dem Boden zugewandten Rand mehrere über den Umfang verteilte Abstütznocken besitzt die mit dem Boden zusammenwirken und beim Aufpressen des Bodens plastisch verformbar sind.

Werksseitig wird diese Steuerkartusche so vormontiert, daß die Abstütznocken beim Aufpressen des Bodens auf das Kartuschengehäuse so weit verformt werden, bis ein bestimmter Abstand zwischen der Unterseite der feststehenden Steuerscheibe und der Oberseite des Bodens, damit eine bestimmte Pressung der dort eingespannten Dichtung, erzielt ist Die plastisch verformten Abstütznocken bilden nun Anschläge, mit denen die richtige Bodenstellung immer wieder auffindbar ist.

Vorteilhafterweise sind die Abstütznocken mit dem Kartuschengehäuse einstückig. Zur Aufpressung des Bodens auf das Kartuschengehäuse können an dem dem Boden zugewandten Rand des Kartuschengehäuses Zapfen vorgesehen sein, die mit entsprechend dimensio-

nierten Ausnehmungen im Boden zusammenwirken. Die Zapfen und die Ausnehmungen sind dann dimensionsmäßig so aufeinander abgestimmt, daß die hierdurch bewirkte Haltekraft H kleiner als die Verformungskraft Pder Abstütznocken ist

Vorteilhafterweise besitzt die an der Außenseite des Bodens angebrachte Dichtung eine Verformungskraft V, die größer als die zwischen Boden und Kartuschengehäuse wirkende Haltekraft der Aufpressung, jedoch kleiner als die Verformungskraft P der Abstütznocken jo ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß beim Einbau der Steuerkartusche in das Armaturengehäuse der Boden zuverlässig in Anlage an die Abstütznocken des Kartuschengehäuses gebracht wird.

Es können auch am Außenumfang der Außenfläche des Bodens Abstütznocken vorgesehen sein, deren Verformungskraft P' gleich oder größer als die Haltekraft H zwischen Kartuschengehäuse und Boden, aber kleiner als die Verformungskraft /*der Abstütznokken ist Auf diese Weise wird vermieden, daß die Steuerkartusche im Armaturengehäuse auf der äußeren Dichtung verkippen kann, wodurch diese gewalkt würde.

Auch die Abstütznocken des Bodens sind vorteilhafterweise mit diesem einstückig. Sie können von einem nutenartigen Freischnitt umgeben sein. Dieser Freischnitt schafft Platz zur Auswanderung des Materials bei der plastischen Verformung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 einen Teilschnitt durch den unteren Bereich der Steuerkartusche vor (linke Hälfte der Figur) und nach (rechte Hälfte der Figur) dem Anbau des Bodens;

F i g. 2 die Art der Verzapfung von Kartuschenkörper und Boden in größerem Maßstab;

Fig.3 einen Teilschnitt durch den Boden der Steuerkartusche mit angeformtem Abstütznocken in größerem Maßstab.

In der linken Hälfte der Fig. 1 ist im Teilschnitt die Steuerkartusche 1 vor dem Zusammenbau gezeigt. Die Steuerkartusch»· 1 umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 3, das in bekannter Weise eine feststehende Steuerscheibe

4, beispielsweise eine Keramikscheibe, Festscheibe genannt, und eine hiergegen bewegliche Steuerscheibe

5, Regelscheibe genannt, enthält Die Regelscheibe 5 ist mit einem Kunststoff-Mitnahmeteil 6 verbunden, an dem die Beweffungsmechanik (nicht dargestellt) ansetzt Die Regelöffnungen in den Steuerscheiben sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Ihre Anordnung und Ausbildung unterscheidet sich je nachdem, ob so ein reines Absperrventil oder ein Mischventil gebaut werden soll. Im ersten Falle führt die Regelscheibe im allgemeinen eine reine Drehbewegung, im zweiten Falle eine kombinierte Dreh- und Translationsbewegung aus.

Am unteren Rand des Kartuschengehäuses 3 sind, über den Umfang verteilt, mehrere Abstütznocken 7 angeordnet. Sie sind so dimensioniert, daß sie sich unter Anwendung einer Mindestkraft P plastisch verformen lassen. Vorteiihafterweise sind sie direkt an das Gehäuse 3 angespritzt.

In die Oberseite sowie die Unterseite des Bodens 2 sind Nuten eingearbeitet, welche Dichtungen 8, 9 aufnehmen. Diese Dichtungen 8, 9 sind voneinander getrennt und umgeben jeweils die Durchtrittsöffnungen (nicht dargestellt) im Boden 2, so daß kein Wasser seitlich entweichen oder von einer Durchtrittsöffnung zur anderen gelangen kunn.

Am unteren Rand des Kartuschengehäuses 3 sind ferner ein.oder mehrere vorspringende Zapfen 10 angeformt Hierzu komplementäre Ausnehmungen 11 befinden sich im Boden 2 (vergl. F i g, 2). Zapfen 10 und Ausnehmungen 11 sind so dimensioniert, daß sie nur unter Kraftaufwand ineinander drückbar sind. Die hierzu erforderliche Kraft H ist aber geringer als die oben erwähnte Kraft P, bei der sich die Abstütznocken 7 plastisch verformen.

Die in der F i g. 1 obere Dichtung 8 hat eine zusätzliche Funktion: Bei an das Gehäuse 3 angebautem Boden 2 bestimmt sie durch den Grad ihrer Verformung den Druck, mit dem die Festscheibe 4 an die Regelscheibe 5 angepreßt wird. Die Größe dieses Anpreßdruckes muß mit größter Sorgfalt eingestellt werden, da er für die Funktion des Ventils entscheidend ist: Ist der Anpreßdruck zu gering, so bleibt das Ventil möglicherweise nicht dicht Bei zu hohem Anpreßdruck wird die Regelscheibe 5 im Laufe der Zeit schwergängig, insbesondere dann, wenn das zunächst werksseitig auf die Berührungsflächen der Scheiben 4, 5 aufgebrachte Fett ausgeschwemmt ist

Der Boden 3 muß daher bei der Mont-^e bis auf einen genau definierten Abstand a an die untere Fläche der Festscheibe herangebracht und dort fixiert werden.

Dies geschieht bei der beschriebenen Steuerkarfusche auf folgende Weise:

Der Bodxn 2 wird relativ zum Gehäuse 3 so orientiert daß die Zapfen 10 in die Ausnehmungen 11 eintreten können (vergl. linke Hälfte von Fig. 1). Nun wird auf Boden 2 oder Gehäuse 3 ein axialer Druck ausgeübt. Die Zapfen 10 dringen in die Ausnehmungen i 1 ein, bis der Boden 2 in Anlage an die Abstütznocken 7 gelangt Die Kraft wird nun erhöht; unter plastischer Verformung der Abstütznocken 7 nähert sich der Boden 2 weiter dem freien Rand des Gehäuses 3. Dabei wird laufend der Abstand zwischen der Unterfläche der Festscheibe 4 und der gegenüberliegenden Oberfläche des Bodens 2 überwacht Wenn dieser Abstand einen vorgegebenen Wert a erreicht hat, wird das Einpressen der Gehäusezapfen 10 in den Boden 2 und die weitere Verformung der Abstütznocken 7 beendet (vergl. rechte Hälfte der Fig. 1). Der Boden 2 bleibt aufgrund der Haltekraft //der Zapfen 10 in den Ausnehmungen 11 auch dann mit dem Gehäuse 3 verbunden, wenn die äußere Anpreßkraft weggenommen wird. Besondere Schweißvorgänge zur Fixierung der Lage sind nicht erforderlich.

Der Wert a ist so gewählt, daß bei der verwendeten Dichtung 8 sich eine solche Verformung und damit ein solcher Anpreßdruck auf die Festscheibe 4 ergibt, daß erfahrungsgemäß eine perfekte Funktion des Ventils auch in Langzeitbetrieb gewährleistet ist

Die beschriebene Anordnung hat den besonderen Vorteil, daß nach der Einjustierung des Abstandes a der Boden iuoh wieder abgenommen werden kann, beispielsweise um den Innenraum der Kartusche zm reinigen oder Teile dort auszutauschen. Der Boden 2 kann hierzu leicht mit einem Werkzeug abgezogen werden, das in den verbleibenden Spalt zwischen dem Boden 2 und dem unteren Rand des Gehäuses 3 eingeführt wird. Beim Wiederaufsetzen des Bodens 2 wird mit einer Kraft gedrückt, welche die Verformungskraft fder Abstütznocken 7 nicht übersteigt Die bereits verformten Abstütznocken 7 wirken so als Anschlag, mit dem die (werksseitig) bereits vorgenommene Justierung leicht wieder gefunden werden kann.

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Anordnung ist der, daß aufgrund der Abstütznocken 7 das Gehäuse 3

Wird, wie beschrieben, der Boden 2 allein durch die Wirkung der unteren Dichtung 9 nach oben gedrückt, so ist eine Walkarbeit an der Dichtung 9 möglich. da sich die Kartusche I bei Betätigung innerhalb des Armalurengehäuses 12 verkippen kann. Aus diesem Grunde wird der Boden 2 vorzugsweise ebenfalls am Außenumfang seiner unteren Fläche mit verformbaren Abstütznocken 13 versehen (vergl. F i g. 1 rechte Hälfte und Fig. 2). Diese werden beim Einbau der Kartusche 1 in das Armaturengehäuse 12 so verformt, daß zwischen der Unterfläche des Bodens 2 und der Dichtfläche im Armaturengehäusc 12 ein Abstand b eingestellt wird. Bei diesem Abstand b besitzt die untere Dichtung 9 gerade die richtige Pressung. Ein Verkippen der Kartusche 1 im Armaturengehäuse 12 und ein Walken der Dichtung 9 sind nun nicht mehr möglich.

Die Verformungskraft P' der Abstütznocken 13 am Boden 2 muß selbstverständlich kleiner sein als die Verformungskraft P der Abstütznocken 7 am Kartuschengenäuse 3, damit der iioiiiigc Absiäfid ä /.wischen der Unterseite der Festscheibe 4 und der Oberseite des Bodens 2, also die richtige Pressung der oberen Dichtung 8 erhalten bleibt.

Vorzugsweise werden die Abstütznocken 13 am Boden 2 von einem nutenförmigen Freischnitt 14 (vergl. F i g. 3) umgeben, in den das Material bei der plastischen Verformung der Abstütznocken 13 auswandern kann.

bei tier Iktniijnnig des Ventils nicht relativ zum Boden 2 verkippen kann. Kino Walkung der Dichtung 8, die deren Lebensdauer verringern könnte, scheidet somit illlS.

> Wenn der Boden 2 leicht abnehmbar, die Haltekraft H der Zapfen 10 in den Ausnehmungen It also nicht sehr groß sein soll, kann es insbesondere unter dem Einfluß der Dichtung 8 vorkommen, daß sich der Boden 2 nach der Justierung weiter als um den Abstand a von der

ίο Festscheibe 4 entfernt. Dies ist unschädlich; es muß nur Sorge dafür getragen werden, daß der Boden 2 beim Einbau in das Arniaturcngehäuse 12 wieder an die Abstutznocken 7 des Kartuschengehäuses 3 angepreßt wird.

Diese Anpressung kann einfach über die untere Dichtung 9 im Boden 2 geschehen, die sich beim Einbau in das Armaturengehäuse 12 (vergl. rechte Hälfte der Fig. I) an einer dortigen Fläche abstützt, gegen die sie gleichzeitig Dichtungsfunktion ausübt. Die Verfor-

m mungskrafi V dieser Dichtung 5, mit der aiso beim Einbau der Kartusche 1 in das Armaturengehäuse 12 der Boden 2 nach oben gedruckt wird, muß gleich oder größer sein als die Haltekraft H der Zapfen 10 in den Ausnehmungen 11, aber kleiner als die Verformungskraft P der Abstütznocken 7. Dann wird der Boden 2 zuverlässig an die Abstütznocken 7 angelegt und genau die richtige Pressung der Dichtung 8 erreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Steuerkartusche FOr ein Ventil, insbesondere ein Sanitärventil, mit einem Kartuschengehäuse, in dem sich eine Feststehende und eine an dieser anliegende und gegenüber dieser bewegbare Steuerscheibe befindet; mit einem Boden, der mindestens eine Zulauföffnung besitzt; mit einer zwischen Boden und der feststehenden Steuerscheibe unter bestimmter Pressung angebrachten ersten Dichtung aus elastomerem Material und einer an der Außenseite des Bodens angeordneten zweiten Dichtung aus elastomeremMaterial, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (2) unter Kraftaufwand axial auf das Kartuschengehäuse (3) aufpreßbar ist und das Kartuschengehäuse (3) und/oder der Boden (2) an dem dem jeweils anderen Teil zugewandten Rand mehrere über den Umfang verteilte Abstütznocken (7) besitzt, die beim gegenseitigen Verpressen von Boden (2) und <· Kartuschengehäuse (3) plastisch verformbar sind.

2. Steuerkartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absifiiznucken (7) mit dem Kartuschengehäuse (3) einstückig sind.

3. Steuerkartusche nach Anspruch 1 oder 2, 2s dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufpressung des Bodens (2) auf das Kartuschengehäuse (3) an dem dem Boden (2) zugewandten Rind des Kartuschengehäuses (3) Zapfen (10) vorgesehen sind, die mit entsprechend dimensionierten Ausnehmungen (11) im Boden (2) zusammenwirken.

4. Steuerkartusche nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (10) und die Ausnehmungen dimensionsm?ßig so aufeinander abgestimmt sind, daß die hierdurch bewirkte Haltekraft //kleiner als die Verfcrmungskraft Pder Abstütznocken (7) ist

5. Steuerkartusche nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Außenseite des Bodens angebrachte Dichtung (9) eine Verformungskraft V besitzt, die größer als die zwischen Boden (2) und Kartuschengehäuse (3) wirkende Haltekraft H der Aufpressung, jedoch kleiner als die Verformungskraft P der Abstütznokken (7) ist

6. Steuerkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang der Außenfläche des Bodens (2) Abstütznocken

(13) vorgesehen sind, deren Verformungskraft P' gleich oder größer als die Haltekraft H zwischen so Kartuschengehäuse (3) und Boden (2), aber kleiner als die Verformungskraft P der Abstütznocken (7! am Kartuschengehäuse (3) ist

7. Steuerkartusche nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstütznocken (13) mit dem Boden (2) einstückig sind.

8. Steuerkartusche nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstütznocken (13) am Boden (2) von einem nutenartigen Freischnitt

(14) umgeben sind. eo