DE29912734U1

DE29912734U1 - Ventiloberteil für Armaturen

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Publication number: DE29912734U1
Application number: DE29912734U
Authority: DE
Original assignee: Fluehs Drehtechnik GmbH
Current assignee: Fluehs Drehtechnik GmbH
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 1999-07-21
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2009-07-22

Description

Dömer & Dörner ·^:· «

Patentanwälte

Stresemannstraße 15 · D-58095 Hagen

Tel.02331/91630Fax31280 Anwaltsakte 99043/Y/G

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Anmelder: Flühs Drehtechnik GmbH.

Ventiloberteil für Armaturen

Die Erfindung betrifft ein Ventiloberteil für Armaturen mit einem Kopfstück, in dem eine drehbare Spindel, ein über ein Bewegungsgewinde mit der Spindel verbundenes Druckstück und ein Rückstellkolben axial geführt sind, bei dem zwischen Druckstück und Rückstellkolben eine Schraubenfeder angeordnet ist.

Mit Hilfe von Ventiloberteilen wird der Wasseraustritt aus einer Armatur gesteuert: Das Kopfstück wird mittels eines Anschlußgewindes in eine Gewindebohrung des Gehäuses der Armatur geschraubt, so daß ein an der Stirnseite eines Rückstellkolbens angeordneter Ventilteller mit seiner Dichtung auf einem koaxial zu der Gewindebohrung im Gehäuse angeordneten Ventilsitz in geschlossenem Zustand aufliegen kann. Auf die Spindel wird ein Drehgriff gesteckt. Eine Drehung des Drehgriffs hat eine Drehung der Spindel zur Folge, die über das Bewegungsgewinde - auch als Kraft- oder Betätigungsgewinde bezeichnet - in eine Axialbewegung eines Druckstücks umgewandelt wird, wodurch der Ventilsitz von dem Ventilteller mit seiner Dichtung freigegeben werden kann. Eine Drehung des Drehgriffs in entgegengesetzter Richtung hat das Schließen des Ventils zur Folge.

Um ein Rückfluten des Wassers bei geöffnetem Ventil zu verhindern, ist es bekannt, den Rückstellkolben axial von dem Druckstück zu entkoppeln, um ein selbsttätiges Schließen des Ventils federunterstützt zu ermöglichen. Ein solches Ventiloberteil ist beispielsweise aus der DE-GM 94 18 554 bekannt. Dabei ist ein den Ventilteller enthaltener Rückstellkolben vorgesehen, der über eine Schraubenfeder mit dem Druckstück verbunden ist. Diese Ventiloberteile werden unter anderem in Armaturen eingesetzt, die als Zulauf für Wasch- und Spülmaschinen dienen. Die Wasch- und Spulmaschinen sind jeweils mit einem elektrischen Ventil versehen, welches den Zulauf von Wasser regelt. Es handelt sich hierbei um ein elektrisches Ventil, das bisher in der Maschine selbst integriert war. Bei diesen Maschinen funktionieren die aus dem Stand der Technik bekannten selbsttätigen Ventiloberteile einwandfrei.

Bei Wasch- und Spülmaschinen neueren Datums sind die elektrischen Ventile jedoch nicht mehr in die Maschine integriert sondern am Anfang des Zulaufschlauchs direkt an der Armatur angeordnet und über eine elektrische Verbindung, die durch den Zulaufschlauch verläuft, mit der Maschine verbunden. Durch diese Anordnung tritt beim Schließen des Sicherheits-Ventils folgender Effekt auf: Durch das Schließen des elektrischen Ventils bei manuell geöffnetem Ventiloberteil schließt der Rückstellkolben selbsttätig, um ein Rückfluten des auslaufseitig befindlichen Mediums Wasser zu verhindern. Wird der Zulauf durch Drehen der Spindel mit Hilfe des Drehgriffs in Richtung auf den geschlossenen Zustand nun gegen Druckverlust auf seiner Seite geschützt, muß Wasser verdrängt werden. Da jedoch das elektrische Ventil der Wasch- bzw. Spülmaschine in unmittelbarer Nähe zu der Armatur und somit zu dem Ventiloberteil angeordnet ist, vermag das Ventiloberteil aufgrund der Inkompressibilität des Mediums Wasser nicht manuell geschlossen zu werden, so daß die Funktion des Ventiloberteils negativ beeinflußt ist. Dieses Problem ist bei Maschinen mit einem elektrischen Ventil, welches in die Maschine integriert ist nicht vorhanden, da beim manuellen Schließen des Ventiloberteils das verdrängte Wasser in den Zulaufschlauch der Maschine gedrückt wird und aufgrund der Dehnbarkeit des Schlauches eine solche Verdrängung möglich ist.

Zur Lösung dieses Problems ist aus der DE 298 22 813 ein Ventiloberteil bekannt, bei dem in dem Druckstück eine Bohrung vorgesehen ist, in der ein federbelasteter Kolben axial geführt ist. Dadurch ist ein Rückzugsraum für das in der Armatur

stehende Wasser in Form einer Volumenausgleichskammer vorhanden, der ein manuelles Schließen des Ventiloberteils auch für den Fall ermöglicht, für den eine Absperrung auslaufseitig in unmittelbarer Nähe zur Armatur erfolgt. Das bekannte Ventiloberteil erfüllt alle an es gestellten Anforderungen; es ist jedoch konstruktiv aufwendig und damit in der Herstellung teuer.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Ventiloberteil für Armaturen zu schaffen, das ein manuelles Schließen auch für den Fall ermöglicht, für den auslaufseitig an der Armatur kein Rückzugsvolumen für das Wasser vorhanden ist und gleichzeitig konstruktiv einfach ausgebildet ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Rückstellkolben einen Boden aufweist, in dem eine Bohrung vorgesehen ist.

Mit der Erfindung ist ein Ventiloberteil für Armaturen geschaffen, welches den Austritt des in der Armatur befindlichen Wasser bei einer Absperrung in unmittelbarer Nähe der Armatur ermöglicht und somit ein manuelles Schließen gestattet.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Bohrung exzentrisch in dem Rückstellkolben vorgesehen. Bevorzugt ist die Bohrung in der Verlängerung des Einlaufs der Armatur angeordnet. Hierdurch ist die Möglichkeit geschaffen, beim manuellen Schließen des Ventils das in der Armatur befindliche Wasser durch die Bohrung direkt in den Einlauf der Armatur zu drücken. Gleichzeitig ist für eine auf der dem Ventilsitz zugewandten Seite des Rückstellkolbens angeordnete Dichtung die Möglichkeit zur Deformierung gegeben.

In anderer Weiterbildung der Erfindung ist in dem Rückstellkolben auf der dem Einlauf zugewandten Seite eine Ringnut ausgebildet, in die die Bohrung mündet. Durch diese Ausbildung ist eine verbesserte Druckverteilung hervorgerufen, da das durch die Bohrung strömende Wasser, welches unter hohem Druck steht, in die Ringnut fließt und der Druck sich somit unter der Dichtscheibe verteilt. Die Dichtscheibe deformiert sich folglich gleichmäßig. Die Ringnut kann somit auch als Druckverteilungsnut bezeichnet werden.

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In Ausgestaltung der Erfindung weist der Rückstellkolben eine Zylinderwandung auf, die an ihrem freien Ende mit einer Anfasung versehen ist. Vorteilhaft weist für diesen Fall das Druckstück an seinem dem Ventilsitz zugewandten Ende einen Außenmehrkant auf. Bei dieser Ausgestaltung ist es auf einfache Weise möglich, den Rückstellkolben unverlierbar an dem Druckstück zu befestigen, in dem nach dem Aufschieben des Rückstellkolbens auf das Druckstück die Bewegung kraftbelastet weitergeführt wird, so daß sich die Anfasung verformt und zu einer Durchmesserverkleinerung führt. Aufgrund der wulstartigen Ausbildung des Außenmehrkants am Druckstück ist der Rückstellkolben am Druckstück axial beweglich aber unverlierbar angeordnet, was die Montage des Ventiloberteils in die Armatur vereinfacht.

Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt in vergrößerter Darstellung ein Ventiloberteil teilweise in Ansicht, teilweise im Axialschnitt.

Das als Ausführungsbeispiel gewählte Ventiloberteil besteht im wesentlichen aus fünf Teilen, nämlich einem Kopfstück 1, einer das Kopfstück 1 mittig durchsetzenden und in ihm radial geführten Spindel 2, einem mit der Spindel 2 durch eine Kraftverschraubung verbundenes und im Kopfstück 1 axial geführtes Druckstück 3, einem an dem Druckstück 3 axial geführten Rückstellkolben 4 sowie einer zwischen dem Druckstück 3 und dem Rückstellkolben 4 angeordneten Schraubenfeder 58.

Das Kopfstück 1 besteht aus einem symmetrischen Hohlkörper dessen beide Stirnseiten offen sind. Im Anschluß an seine innere Stirnseite weist das Kopfstück 1 ein hohlzylindrisches Verlängerungsstück 10 auf. An das Verlängerungsstück 10 schließt sich eine Gewindehülse an, die außen mit einem Außengewinde 11 versehen ist. Mit Hilfe des Außengewindes 11 ist das Kopfstück 1 in das Gehäuse 61 einer nur bruchstückweise dargestellten Armatur 6 schraubbar. Nach dem Einschrauben liegt ein Außenflansch 12 des Kopfstücks 1 auf dem Gehäuse 61 der Armatur 6 auf. Die Armatur 6 ist mit einem Ventilsitz 62 versehen, der einen Einlauf 63 umgibt.

Der Außenflansch 12 weist auf seiner dem Außengewinde 11 zugewandten Seite ein Ringnut 13 für die Aufnahme eines O-Ringes 51 auf. Das Einschrauben in die Armatur 6 erfolgt mittels eines Außensechskants 14, der auf der dem Außengewinde

11 abgewandten Seite des Außenflansches 12 vorgesehen ist. Dieser Teil des Kopfstücks 1 kann außen - wie dargestellt - mit einem zusätzlichen Außengewinde 1 5 für die Aufnahme einer nicht dargestellten Hülse versehen sein. Dieser Teil des Kopfstücks kann aber auch außen insgesamt nach Art eines Kegelstumpfs ausgebildet sein, der im Bereich des Flansches Ausnehmungen nach Art eines Mehrkants aufweist.

Im Bereich des Außenflansches 12 und des zusätzlichen Außengewindes 15 weist das Kopfstück 1 innen einen Innensechskant 16 auf, der für die Axialführung des Druckstücks 3 vorgesehen ist. Von der Ringnut 13 an ist das Kopfstück 1 bis zum freien Ende im lichten Durchmesser vergrößert. Am freien Ende geht das Kopfstück in das nach Art eines Hohlzylinders ausgebildete Verlängerungsstück 10 über. Auf der dem Verlängerungsstück 10 entgegengesetzten Seite weist das Kopfstück 1 im Abstand von dem Innensechskant 16 eine Schulter 17 auf, an der ein Gleitring 52 anliegt. Die Schulter 17 verhindert das Herausziehen der Spindel 2. Im Anschluß an die Schulter 17 weist das Kopfstück 1 einen Hohlzylinder 18 auf, in dem die Spindel 2 in Radialrichtung geführt ist.

Die Spindel 2 ist im wesentlichen massiv ausgeführt. Sie ist an ihrer einen Stirnseite außen als Vielkant 21 ausgeführt und innen mit einem Sackloch 22 mit Innengewinde für die Befestigung eines nicht dargestellten Drehgriffs versehen. Anschließend ist außen an der Spindel 2 eine Zylinderfläche 23 vorgesehen, mit der die Spindel 2 in dem Hohlzylinder 18 radial geführt ist. In der Zylinderfläche 23 ist eine Ringnut 27 vorgesehen die einen O-Ring 54 aufnimmt. Zwischen der Zylinderfläche 23 und dem Außenvielkant 21 ist ein Einstieg 26 vorgesehen, in dem eine Wellensicherung 53 federnd eingelegt ist, die auf der äußeren Stirnseite des Kopfstücks 1 aufliegt. Die Wellensicherung 53 verhindert das Eindringen der Spindel in das Kopfstück 1 über das vorgesehene Maß hinaus.

Auf der des Vielkant 21 entgegengesetzten Seite ist die Spindel 2 außen mit einen Teil des Kraftgewindes darstellenden Außengewinde 24 versehen. Im Anschluß an die Zylinderfläche 23 ist auf der dem Außengewinde 24 zugewandten Seite ein Flansch 25 vorgesehen. Auf dem Flansch 25 ruht der Gleitring 52. Unter Zwischenfügung des Gleitrings 52 liegt der Flansch 25 innen an der Schulter 17 an und nimmt den bei Betätigung der Spindel auftretenden Axialdruck auf.

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Das Druckstück 3 weist an seiner einen Stirnseite außen einen Außensechskant 31 auf, mit dem das Druckstück 3 in dem Innensechskant des Kopfstück 1 geführt ist, und innen ein im anderen Teil des Kraftgewindes darstellendes Innengewinde 32 auf, in das das Außengewinde 24 der Spindel 4 geschraubt ist. An das Innengewinde 32 schließt sich eine Fettkammer 37 in der Form einer Sackbohrung an. Eine Drehung der Spindel 2 mittels des nicht dargestellten Drehgriffs wird über das Kraftgewinde 24, 32 sowie den Außensechskant 31 und den Innensechskant 16 in eine Axialbewegung des Druckstücks 3 umgewandelt. Bei dieser Axialbewegung gleitet ein O-Ring 57 entlang dem Verlängerungsstück 10 in dem Kopfstück 1. Der O-Ring 57 ist in eine Ringnut 36 eingelegt. Die Ringnut 36 ist in eine Zylinderfläche 38 des Druckstücks 3 eingelassen. Der O-Ring 57 dichtet das Ventiloberteil insgesamt nach innen ab, wobei das Kraftgewinde 24, 32 ebenso wie die Fettkammer 37 im abgedichteten Bereich liegt. Das für den Betrieb des Kraftgewindes 24, 32 notwendige Fett bleibt unberührt vom Wasser.

Auf der dem Außensechskant 31 abgewandten Seite schließt an die Zylinderfläche 38 eine Schulter 35 an, daran ein Zylinder, der an seinem dem Ventilsitz 62 zugewandten Ende einen Außenmehrkant 39 aufweist. An seiner geschlossenen Stirnseite weist das Druckstück 3 einen zylindrischen Absatz 34 auf. Der Außenmehrkant 39 führt den Rückstellkolben 4 in axialer Richtung. Die dem Ventilsitz 62 zugewandte Stirnseite des Druckstücks 3 ist mit 391 bezeichnet.

Der Rückstellkolben 4 ist symmetrisch und weist an seiner dem Ventilsitz 62 der Armatur 6 zugewandten Seite einen Ventilteller 43 auf, der zur Aufnahme einer Dichtungsscheibe 55 eingerichtet ist. Die Dichtungsscheibe 55 wird im Ausführungsbeispiel mittels einer auf einen Gewindezapfen 45 geschraubten Mutter 56 in einer Dichtfläche 49 gehalten. Ebenso ist es in Abwandlung des Ausführungsbeispiels möglich, die Dichtungsscheibe 55 mittels eines Pilzes in der Dichtfläche 49 zu halten, der an dem Rückstellkolben 4 angeformt ist. In dem von dem Ventilsitz 62 der Armatur 6 abgewandten Bereich ist der Rückstellkolben 4 als Hohlkörper ausgeführt, der innen eine zylindrische Bohrung 41 aufweist, welche in einem ebenen Boden 42 endet. Die zwischen den Längsrippen des Außenmehrkants 39 und der Bohrung 41 gebildeten Kammern dienen zum Fluten einer Flutungskammer 33, die um den Absatz

34 herum zwischen der Stirnfläche des Druckstücks 3 und dem Boden 42 des Rückstellkolbens 4 gebildet ist.

Außen weist der Hohlkörper eine Zylinderwandung 46 auf, die an ihrem freien Ende mit einer Anfasung 461 versehen ist. Auf Höhe des Bodens 42 geht die Wandung 46 in eine Schulter 44 über, die Bestandteil des Ventiltellers 43 ist. Der Zylinder 46 dient zur axialen Führung der Schraubenfeder 58, die sich an den Schultern 44, 35 des Rückstellkolbens 4 und des Druckstücks 3 abstützt. Zwischen der Zylinderwandung 46 ist in dem Boden 42 eine Bohrung 47 vorgesehen. Die Bohrung 47 ist exzentrisch und in montiertem Zustand des Ventiloberteils in der Verlängerung des Einlaufs 63 der Armatur 6 angeordnet. Sie mündet in eine Ringnut 48, die auf der dem Einlauf 63 zugewandten Seite in der Dichtfläche 49 des Rückstellkolbens 4 ausgebildet ist. Die Ringnut 48 ist konzentrisch zur Längsmittellinie des Ventiloberteils angeordnet.

Beim automatischen Schließen des Ventiloberteils drückt die Schraubenfeder 58 den Ventilteller 43 des Rückstellkolbens 4 in den Ventilsitz 62, wodurch das Ventil geschlossen ist. Das Wasser flutet dabei die Kammer zwischen dem Außenmehrkant 39 und der Bohrung 41 die zwischen dem zylindrischen Absatz 34 und dem ebenen Boden 42 entsteht. Dadurch ist gewährleistet, daß bei nicht ausreichendem Wasserdruck am Ventilsitz 62 der Armatur 6 das Ventiloberteil auch bei vollständig aufgedrehter Spindel 2 geschlossen bleibt und kein Wasser in den Zulauf zurückströmt. Da die Bohrung 47 auf ihrer dem Ventilsitz 62 zugewandten Seite durch die Dichtungsscheibe 55 abgedeckt ist, besteht aufgrund des in diesem Zustand in der Armatur herrschenden geringen Wasserdrucks nicht die Gefahr des Austritts von Wasser durch die Bohrung 47.

Ist in unmittelbarer Nähe des Auslaufs des Gehäuses 61 der Armatur 6 der Wasserlauf gesperrt, aufgrund dessen und der Inkompressibilität des Wassers das Druckstück 3 mit dem O-Ring 57 nicht soweit in Richtung des Ventilsitzes 62 bewegt werden kann, daß die Stirnseite 391 des Druckstücks 3 auf dem Boden 42 aufliegt und folglich ein manuelles Schließen normalerweise nicht möglich ist, tritt die Bohrung 47 in Funktion: Beim Drehen der Spindel 2 wird über das Gewinde 24, 32 das Druckstück 3 in Richtung des Ventilsitzes 62 bewegt und muß dabei das in der Armatur befindliche Wasser verdrängen. Hierdurch steigt der Wasserdruck in der

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Armatur. Die einzige Möglichkeit für das Wasser zu entweichen ist durch die erfindungsgemäße Druckausgleichsbohrung 47 mit angeschlossener druckunterstützender Ringnut 48 gegeben. Zwar ist diese auf der dem Ventilsitz 62 zugewandten Seite durch die Dichtungsscheibe 55 abgedeckt. Da die Bohrung 47 und die Druckverteilungsnut 48 aber in der Verlängerung des Einlaufs 63 angeordnet sind, erfolgt aufgrund des erhöhten Wasserdrucks beim Betätigen der Spindel 2 und damit der Bewegung des Druckstücks 3 in Richtung des Ventilsitzes 62 eine leichte Deformation der Dichtungsscheibe 55, die den Austritt des in der Armatur befindlichen Wassers und damit das manuelle Schließen des Ventiloberteils auch bei Absperrung des Wasserlaufs in unmittelbarer Nähe der Armatur ermöglicht.

Die Bohrung 41 und der ebene Boden 42 des Rückstellkolbens 4 sowie der Außensechskant 39, die Zylinderfläche 38 und der zylindrische Absatz 34 des Druckstücks 3 können mit PTFE = Polytetraflourethylen oder einem ähnlichen Kunststoff beschichtet, um Kalkablagerungen zu verhindern.

Claims

1. Ventiloberteil für Armaturen, mit einem Kopfstück, in dem eine drehbare Spindel, ein über ein Bewegungsgewinde mit der Spindel verbundenes Druckstück und ein Rückstellkolben axial geführt sind, bei dem zwischen Druckstück und Rückstellkolben eine Schraubenfeder angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstellkolben (4) einen Boden (42) aufweist, in dem eine Bohrung (47) vorgesehen ist.

2. Ventiloberteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (47) exzentrisch in dem Rückstellkolben (4) vorgesehen ist.

3. Ventiloberteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (47) in der Verlängerung des Einlaufs (63) der Armatur (6) angeordnet ist.

4. Ventiloberteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (47) auf ihrer dem Einlauf (63) zugewandten Seite von einer Dichtungsscheibe (55) abgedeckt ist.

5. Ventiloberteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rückstellkolben (4) auf der dem Einlauf (63) zugewandten Seite eine Ringnut (48) ausgebildet ist, in die die Bohrung (47) mündet.

6. Ventiloberteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (48) konzentrisch angeordnet ist.

7. Ventiloberteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstellkolben (4) eine Zylinderwandung (46) aufweist, die an ihrem freien Ende mit einer Anfasung (461) versehen ist.

8. Ventiloberteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (3) an seinem dem Ventilsitz (62) zugewandten Ende einen Außenmehrkant (39) aufweist.

9. Ventiloberteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (3) eine Zylinderfläche (38) hat, die mit einer Beschichtung gegen Kalkablagerungen versehen ist.