DE29880034U1

DE29880034U1 - Wasserhahnkartusche mit einem planen Verschlußelement

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Publication number: DE29880034U1
Application number: DE29880034U
Authority: DE
Original assignee: Gevipi AG
Current assignee: Gevipi AG
Priority date: 1997-03-12
Filing date: 1998-03-09
Publication date: 1999-04-15
Anticipated expiration: 2008-03-10
Also published as: EP0898673B1; US6045118A; DE69814999D1; JP2000510938A; RU2195594C2; BR9804775A; DE69814999T2; IT1291182B1; EP0898673A1; WO1998040650A1; AU7033898A; ITTO970197A1

Description

PCT/EP98/01416

Gevipi AG . Gml512DE(PCT)

J
Wasserhahnkartusche mit einem planen Verschlußelement

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Kartusche für einen Ein-Weg-Wasserhahn der Art mit einem planen Verschlußelement .

Die Kartuschen bei der berücksichtigten Art haben in den meisten Fällen ein drehbares Verschlußelement mit einer exzentrischen Durchgangsöffnung, welches mit einer fest angebrachten Dichtung zusammenwirkt, und unter der Wirkung eines drehbaren Steuerelements veranlaßt wird, daß es sich zwischen einer vollständig geöffneten und einer vollständig verschlossenen Position durch dazwischenliegende Einstellungspositionen der Zufuhrrate dreht. Der Hauptnachteil dieser Struktur liegt darin, daß der Weg von der vollständigen Öffnung zum vollständigen Schließen ein sehr eingeschränktes Winkelfeld umfaßt, wodurch die Steuerung der Zufuhrrate für den Benutzer schwierig und wenig feinstufig ist, da sie mittels sehr eingeschränkter Winkelverstellungen erfolgen muß.

Es sind auch Kartuschen der berücksichtigten Art bekannt, bei welchen zwei Platten aus Keramikmaterial installiert werden, wobei die eine, die unbeweglich ist, mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung versehen ist, und die andere translatorisch unter der Wirkung eines Kipp-Steuerhebels beweglich ist und mit einem Kanal versehen ist, der dazu vorgesehen ist, die Durchgangsöffnungen der unbeweglichen Platte zu verbinden. In diesem Fall ist es durch Auswahl eines geeigneten Verhältnisses zwischen den Armen des Steuerelements möglich, die Steuerung feinstufig genug zu machen. Ein Nachteil dieser Kartuschen der geschlossenen Art liegt jedoch darin, daß das Vorhandensein von zwei Durchgangsöff-

nungen in der unbeweglichen Platte erfordert, daß diese Öffnungen in einer exzentrischen Weise angeordnet sind und dies beinhaltet das Bereitstellen von komplizierten Durchgängen in dem Hahnkörper, für welchen die Kartusche vorgesehen ist. Darüberhinaus ist die Herstellung einer solchen Kartusche aufgrund der Verwendung von Platten aus Keramikmaterial teuer.

Deshalb besteht die Aufgabe dieser Erfindung darin, eine
Abhilfe für alle oder einen Teil dieser Nachteile der bekannten
Kartuschen zu finden und gleichzeitig die jeweiligen Vorteile beizubehalten. Insbesondere ist vorgesehen, daß die Kartusche eine einfache und feinstufige Steuerung haben
sollte, daß ihre Herstellungskosten beschränkt sein sollten, daß ihre Verwendungsdauer zufriedenstellend sein sollte und
daß der Hahnkörper keine komplizierte Form zu haben braucht, um ein Installieren der Kartusche zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Kartusche
für einen Ein-Weg-Wasserhahn der Art mit einem planen Verschlußelement
erzielt, dadurch, daß:

- die Kartusche einen Kartuschenkörper mit einem unteren Abschnitt aufweist, in welchem ein zylindrischer Sitz, in welchem eine Hülsendichtung, versehen mit einer elastischen
Schiebeeinrichtung, ausgehöhlt ist;

- das plane Verschlußelement durch einen Schieber gebildet
ist, welcher in dem Kartuschenkörper für eine diametrale Bewegung in bezug auf den Körper geführt ist, in operativem
Kontakt mit der Hülsendichtung gehalten ist und eine Öffnung aufweist, welche geeignet ist, um in einer Position des
Schiebers mit dem Durchgang der Hülsendichtung in Rapport zu stehen, wohingegen der Schieber in einer anderen Position
den Durchgang schließt;

- der Schieber kinematisch mit einem inneren Arm eines Hebels
gekoppelt ist, welcher in dem Kartuschenkörper schwenkbar gelagert ist und dessen äußerer Arm das Steuerelement
des Hahns bildet.

Vorzugsweise ist der Schieber aus einem geeigneten Kunststoffmaterial hergestellt.

Vorzugsweise ist die Hülsendichtung in dem unteren Abschnitt des Kartuschenkörpers in einer zentralen Position installiert.

Dank dieser Merkmale kann die Steuerung des Hahns durch geeignete Wahl des Verhältnisses zwischen den zwei Hebelarmen einfach und feinstufig gemacht werden. Da das Schließen des Hahns durch die Hülsendichtung sichergestellt ist, muß der Schieber nicht aus einem teuren Material, wie beispielsweise Keramik hergestellt werden, im Gegenteil kann er aus geeignetem Kunststoff hergestellt werden, wodurch die Herstellung der Kartusche einfach und billig ist. Da eine solche Kartusche vom offenen Typ ist, muß der Boden der Vertiefung des Hahnkörpers, welcher die Kartusche aufnehmen soll, nur einen Durchgang für einen Wassereinlaß haben, welcher darüberhinaus zentral sein kann, wodurch der Hahnkörper keine komplizierte Struktur haben muß.

Vorzugsweise beinhaltet der Schieber eine dünne Schutzschicht, die auf seine Oberfläche aufgebracht ist und mit der Hülsendichtung zusammenwirkt. Die dünne Schutzschicht kann aus Metall oder aus einem synthetischen Material mit hochwertigen Eigenschaften gefertigt sein.

In dieser Weise kann der Schieber aus einem besonders billigen Kunststoff gefertigt sein, welcher in Anbetracht seiner schwachen Eigenschaften auf längere Hinsicht nicht der Erosionswirkung durch den Wasserfluß unter den Bedingungen einer beträchtlichen Drosselung standhalten könnte, jedoch in bezug auf die Erosionswirkung durch die dünne Schutzschicht geschützt ist, die aus einem teureren Material gefertigt ist, jedoch angesichts der sehr geringen Menge keinen beachtlichen Einfluß auf die Kosten der Kartusche hat.

Vorzugsweise ist der Steuerhebel in dem Kartuschenkörper mittels der Kugelform eines Zwischenabschnitts des Hebels und einer Komplementärform eines Sitzes in dem Kartuschenkörper drehbar gelagert, wobei eine geeignete Dichtung vorgesehen ist, vorzugsweise geformt als sogenannter Quadring.

Diese und andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile des Gegenstands der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform, welche ein nicht einschränkendes Beispiel ist, in bezug auf die beiliegenden Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 die Kartusche gemäß der Erfindung in der geschlossenen Position und in einem axialen Querschnitt, quer zur Bewegungsrichtung des Schiebers, nämlich ein Schnitt entlang Linie I-I der Fig. 2;

Fig. 2 dieselbe Kartusche in einem axialen Querschnitt, längs zur Bewegungsrichtung des Schiebers, nämlich ein Schnitt entlang Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 die Kartusche in einem Querschnitt entsprechend dem der Fig. 2, jedoch in der vollständig geöffneten Position; und

Fig. 4 einen transversalen Querschnitt der Kartusche entlang der Linie IV-IV der Fig. 3.

Die Kartusche weist einen Körper 1 auf, welcher in diesem Fall aus einem einzigen Stück mit einem unteren Abschnitt 2 gefertigt ist, in welchem Öffnungen 3 für die Zufuhr von Wasser, gesteuert durch die Kartusche, vorgesehen sind; diese Kartusche ist deshalb eine offene. Der untere Abschnitt 2 ist mit einer Dichtung 5 versehen, die gegenüber einem Wassereinlaßkanal abdichten soll, und hat in der gezeigten Ausführungsform einige Stifte 4, die vorgesehen sind, um die Position der Kartusche einzurichten, wenn sie in einen Hahnkörper (nicht gezeigt) eingeführt wird. Unterschiedliche Positionierungseinrichtungen können in unterschiedlichen Ausführungsformen der Kartusche vorgesehen sein. In dem unteren Abschnitt 2 ist ein zylindrischer Sitz 6 ausgehöhlt, in welchem eine Hülsendichtung 7 vorgesehen ist, welche aus einem

elastomerischen Material gefertigt ist und von einer Feder 8 mit Druck beaufschlagt wird.

In dem Kartuschenkörper 1 ist ein planes Verschlußelement untergebracht, welches die Form eines Schiebers hat mit einem unteren Teil 9 mit einem Durchgang 11 und einem oberen Teil 10 mit einem Kopplungssitz 12. Der Durchgang 11 ist so angeordnet und bemessen, daß in einer Position des Schiebers (Fig. 3: Öffnungsposition) der Durchgang im Rapport (fluchtend) mit dem. Durchgang der Hülsendichtung 7 ist, wohingegen in einer anderen Position des Schiebers (Fig. 2: Schließposition) der Durchgang 11 nicht mit dem Durchgang der Hülsendichtung 7 in Verbindung steht, wodurch diese zuletztgenannte verschlossen ist. Wie ersichtlich ist, ist der Durchgang 11 in den Zwischenpositionen zwischen den zwei beschriebenen und gezeigten Positionen nur teilweise mit dem Durchgang der Hülsendichtung 7 im Rapport, welcher deshalb nicht geschlossen, sondern mehr oder weniger gedrosselt ist.

Der Schieber 9-10 ist axial in seiner Position in dem Kartuschenkörper 1 mittels eines inneren Elements 13 gehalten, welches in den Körper 1 eingeführt ist und Zungen 14 aufweist, welche verhindern, daß es sich dreht. Das innere Element 13 ist mit vorstehenden Abschnitten 15 versehen und zwischen diesen ist der obere Teil 10 des Schiebers 9-10 angebracht, welcher in dieser Weise für eine diametrale Bewegung in bezug auf den Körper 1 geführt ist. Darüberhinaus hat das innere Element 13 gegenüber den Vorsprüngen 15 einen teilweise kugelförmigen Sitz 16.

Wiederum ist das innere Element 13 in seiner Position in dem Körper 1 durch eine Abdeckung 17 gehalten, welche an dem Körper 1 in beliebiger Weise (z.B. mittels elastischer, nicht gezeigter Einrastzähne oder durch Kleben oder Schweißen) , befestigt ist und an ihrem Innenabschnitt einen teilweise kugelförmigen Sitz 18 bildet.

Zwischen den teilweise kugelförmigen Sitzen 16 und 18 ist der teilweise kugelförmige Zwischenabschnitt 19 eines zweiarmigen Hebels angeordnet, dessen innerer Arm 20 mit dem

Kopplungssitz 12 des Schiebers 9-10 gekoppelt ist, wohingegen der äußere Arm 21 (normalerweise mit einem Hebel, Aufsatz oder Griff, nicht gezeigt, versehen) das Steuerelement für den Hahn bildet. Eine Dichtung 22 z.B. der Art, die "Quadring" genannt wird, dichtet zwischen dem kugelförmigen Abschnitt 19 des Steuerhebels und den kugelförmigen Abschnitten der Abdeckung 17 bzw. dem inneren Element 13 ab. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Dichtung 22 in äquatorialer Position in bezug auf die Teilkugel 19 angebracht, in anderen Ausführungsformen könnte sie auf unterschiedliche Weisen angeordnet sein. Wie ersichtlich ist, wird durch ein Kippen des Steuerelements 21 bewirkt, daß sich der Schieber 9-10 diametral verschiebt und dadurch der den Hahn durchströmenden Fluß gesteuert wird.

Wenn der Durchgang 11 des Schiebers 9-10 in einer nahezu vollständigen Weise den Durchgang der Hülsendichtung 7 schließt, wird die Strömung des Wassers stark gedrosselt und es erhält eine große Geschwindigkeit und eine große Erosionsfähigkeit, welche an den Rändern des Durchgangs 11 wirken. Damit diese Ränder nicht beschädigt werden, kann der Schieber 9-10 aus einem hochqualitativen Kunststoff, beispielsweise auf Basis von Polysulfonen hergestellt werden. Solche Kunststoffe sind aber relativ teuer.

Deshalb ist es in bestimmten Fällen bevorzugt, für den Schieber 9-10 einen billigen Kunststoff zu verwenden und seine Oberfläche, die für ein Zusammenwirken mit der Hülsendichtung 7 vorgesehen ist, mit einer dünnen Materialschicht zu versehen, welche der Erosion standhalten kann und an dem Schieber befestigt ist. Diese dünne Schicht kann aus hochqualitativem Kunststoff oder vorzugsweise einer dünnen Metallschicht, beispielsweise Edelstahl, hergestellt sein.

Wie aus dem obengenannten hervorgeht, vereinigt die Kartusche gemäß der vorliegenden Erfindung im wesentlichen alle Vorteile der unterschiedlichen Arten von bekannten Kartuschen, wobei die meisten ihrer Nachteile vermieden werden. Sie ist einfach zu verwenden, kann höchst feinstufig gesteu-

ert werden, ist relativ billig herzustellen und bereitet keine besonderen Installationsprobleme. Darüberhinaus ist ihre Konstruktion dahingehend, daß sie unterschiedlichen Installationsanforderungen entspricht, einfach.

Ein Vorteil der Kartusche gemäß der Erfindung besteht darin, daß, insbesondere, wenn ihre Einlaßöffnung in einer zentralen Position ist, diese in einem Körper von einfacher Form angebracht werden kann, welcher den gewöhnlichen geschraubten oberen Teil eines existierenden Hahns ersetzen kann.

Es sollte erkannt werden, daß die Erfindung nicht auf die beispielhaft beschriebene und gezeigte Ausführungsform beschränkt ist. Einige mögliche Änderungen wurden beschrieben und weitere liegen in der Fachkenntnis eines jeden Technikers. Der untere Teil 2 des Körpers 1 könnte z.B. an dem Körper angebracht werden, anstelle mit diesem einheitlich zu sein. Die Hülsendichtung 7 kann, falls erforderlich, in einer nicht zentralen Position angebracht werden. Sie kann durch ein elastisches Element, das keine Feder ist, oder sogar durch ihre eigene Elastizität gedrückt werden. Die Form des Schiebers 9-10 kann verschieden gewählt werden. Seine diametrale Führung in dem Kartuschenkörper kann auf unterschiedliche Weise erhalten werden und der Steuerhebel kann auf beliebige Weise, anders als ein teils kugelförmiger Zwischenabschnitt verschwenkt werden.

Diese und andere Änderungen und jeglicher Austausch durch technisch äquivalente Mittel kann eingebracht werden, ohne den Gedanken und den Umfang dieses Schutzrechts zu verlassen .

Die Erfindung schützt eine Kartusche für einen Ein-Weg-Wasserhahn der Art mit einem planen Verschlußelement, gekennzeichnet durch die Eigenheiten, Anordnungen und Funktion, so wie sie aus der obigen Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen hervorgehen, oder stattdessen durch technisch äquivalente Mittel, als Ganzem, in ihren verschiedenen Korn-

binationen oder separat.

Es wurde beschrieben eine Kartusche für einen Ein-Weg-Wasserhahn der Art mit einem planen Verschlußelement, wobei die Kartusche einen Kartuschenkörper mit einem unteren Abschnitt beinhaltet, in welchem ein zylindrischer Sitz ausgehöhlt ist, in welchem eine mit einer elastischen Schiebeeinrichtung versehene Hülsendichtung untergebracht ist; das plane Verschlußelement ist durch einen Schieber gebildet, welcher in dem Kartuschenkörper zur diametralen Bewegung in bezug auf den Körper geführt ist, in operativem Kontakt mit der Hülsendichtung gehalten ist und eine Öffnung aufweist, welche geeignet ist, um in einer Position des Schiebers mit dem Durchgang der Hülsendichtung in Rapport zu stehen, wohingegen der Schieber in einer anderen Position diesen Durchgang schließt; und der Schieber kinematisch mit einem inneren Arm eines Hebels gekoppelt ist, welcher in dem Kartuschenkörper schwenkbar gelagert ist und dessen äußerer Arm das Steuerelement des Hahns bildet. Der Schieber ist aus Kunststoff hergestellt und kann mit einer dünnen Schicht mit hoher Widerstandsfähigkeit versehen sein, um seine Erosion zu verhindern. Die Kartusche ist einfach zu verwenden und hat eine hohe Steuerungs-Feineinstellung, ist relativ billig herzustellen und bereitet keine besonderen Installationsprobleme.

Claims

PCT/EP98/01416 Schutzansprüche

1. Kartusche für einen Ein-Weg-Wasserhahn der Art mit einem planen Verschlußelement, dadurch gekennzeichnet, daß:

- die Kartusche einen Kartuschenkorper (1) mit einem unteren Abschnitt (2) beinhaltet, in welchem ein zylindrischer Sitz (6) ausgehöhlt ist, in welchem eine Hülsendichtung (7) untergebracht ist, welche eine elastische Schiebeeinrichtung (8) aufweist;

- das plane Verschlußelement durch einen Schieber (9-10) gebildet ist, welcher in dem Kartuschenkorper (1) für eine diametrale Bewegung in bezug auf den Körper geführt ist, in operativem Kontakt mit der Hülsendichtung (7) gehalten ist und eine Öffnung (11) zeigt, welche geeignet ist, in einer Position des Schiebers im Rapport mit dem Durchgang der Hülsendichtung (7) zu sein, wohingegen der Schieber (9-10) in einer anderen Position den Durchgang schließt;

- und der Schieber (9-10) kinematisch mit einem inneren Arm (20) eines Hebels (19-21) gekoppelt ist, welcher in dem Kartuschenkorper (1) schwenkbar gelagert ist und dessen äußerer Arm (21) das Steuerelement des Hahns bildet.

2. Hahnkartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (9-10) aus einem geeigneten Kunststoffmaterial hergestellt ist.

3. Hahnkartusche nach. Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (9-10) eine dünne Schutzschicht (23) beinhaltet, die auf seine mit der Hülsendichtung (7) zu-

sammenwirkende Oberfläche aufgebracht wird.

4. Hahnkartusche nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Schutzschicht (23) aus Metall, insbesondere aus Edelstahl, gefertigt ist.

5. Hahnkartusche nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Schutzschicht (23) aus einem synthetischen Material mit guten Eigenschaften gefertigt ist.

6. Hahnkartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsendichtung (7) in dem unteren Abschnitt (2) des Kartuschenkorpers (1) in einer zentralen Position installiert ist.

7. Hahnkartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (19-21) in dem Kartuschenkörper (1) mittels eines teilweise kugelförmigen Zwischenabschnitts

(19) des Hebels schwenkbar gelagert ist, welcher in einem komplementären Sitz des Kartuschenkorpers zusammen mit einer geeigneten Dichtung (22) untergebracht ist.

8. Hahnkartusche nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (22) als sogenannter Quadring geformt ist.

9. Hahnkartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kartuschenkörper (1) ein inneres Element (13) aufweist, welches so angebracht ist, daß es sich nicht drehen kann und vorstehende Abschnitte (15) aufweist, die eine Führung für den Schieber (9-10) bilden, und mit einer Abdeckung (17) versehen ist, die alle Teile der Kartusche in ihren Positionen halten soll.

10. Hahnkartusche nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz des Hahnkörpers (1) für den

Zwischenabschnitt (19) des Steuerhebels teilweise durch das innere Element (13) gebildet ist und teils durch die Abdeckung (17).

11. Kartusche für einen Ein-Weg-Wasserhahn der Art mit einem planen Verschlußelement, gekennzeichnet durch die Eigenheiten, Anordnungen und Funktion, so wie sie aus der obigen Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen hervorgehen, oder stattdessen durch technisch äquivalente Mittel, als Ganzem, in ihren verschiedenen Kombinationen oder separat.