DE3122452C2

DE3122452C2 - Mischventil

Info

Publication number: DE3122452C2
Application number: DE3122452A
Authority: DE
Inventors: Alfred M. Grafton Ohio Moen
Original assignee: Stanadyne LLC
Current assignee: Moen Inc
Priority date: 1980-06-19
Filing date: 1981-06-05
Publication date: 1984-12-13
Also published as: IT8148602A0; KR830002827B1; IT1142538B; DE3122452A1; FR2485154B1; GB2078345B; DK149992C; BE889295A; CH654089A5; ES503123A0; US4330011A; GB2078345A; JPS5916151B2; JPS5761876A; NL8102478A; IL62895A0; AT386876B; CA1156127A; BR8103852A; FR2485154A1

Abstract

Ein Mischventil weist eine Hülse mit in axialer Richtung in Abständen angeordneten Einlaß- und Auslaßöffnungen sowie ein Ventilglied auf, das in der Hülse bewegbar ist, um eine Strömung vom Einlaß zum Auslaß zu steuern. In der Einlaßöffnung befindet sich eine Dichtung, die sich auch durch die Hülse erstreckt und mit dem Ventilglied in Kontakt kommt. Das Ventilglied besitzt einen ersten Abschnitt, der benachbart zur Einlaßöffnung liegt, um eine Strömung darin zu steuern, sowie einen zweiten Abschnitt benachbart zur Auslaßöffnung, um in ähnlicher Weise auch dort eine Strömung zu steuern. Der erste und der zweite Abschnitt des Ventilgliedes befinden sich voneinander in einem Abstand, der so gewählt ist, daß eine Bewegung des Ventilgliedes in Richtung auf seine Schließstellung den zweiten Abschnitt veranlaßt, die Auslaßöffnung früher zu verschließen als der erste Abschnitt die Einlaßöffnung verschließt, damit beim Schließen der Einlaßöffnung die Druckbelastung für die Dichtungsmittel verringert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mischventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs !.

Aus der DE-OS 27 24 429 ist ein Mischventil bekannt, das in einer zylindrischen Ventilhülse einen Verschlußkolben aufweist, der axial und drehbar bewegt wird, um den Wasserfluß zwischen Einlaß und Auslaß zu steuern. Der Verschlußkolben weist einen \nsatz auf, welcher so ausgebildet ist, daß das Verschließen der Auslaßöffnung voT dem vollständigen Absperren der Einlaßöffnung erfolgt. Durch dieses voreilende Schließen der Auslaßöffnung wird die Druckbelastung auf die verformbaren Dichtungsmittel bei den Einlaßöffnungen, die zum Einklemmen, Einschneiden oder Abradieren dieser Dichtungsmittel fähren kann, reduziert Bei diesem Mischventil ist auf den voreilend schließenden Ventilkolben, der dem Auslaß zugeordnet ist, eine Dichtung zu der Auslaßöffnung hin vorgesehen. Diese Dichtung unterliegt dem Verschleiß durch Benutzung und erschwert die Bedienbarkeit des Ventils durch die Reibung zwischen Dichtelement und der zugeordneten Anlagefläche.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Ventil der eingangs genannten Art die Bedienbarkeit zu erleichtern, ohne hierbei einen erhöhten Verschleiß der Dichtungsmittel bei den Einlaßöffnungen in Kauf zu nehmen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Der dem Auslaß zugeordnete Abschnitt des Ventilgliedes ist dichtungslos ausgebildet und sitzt mit engem Paßsitz in der Hülse und sorgt für ein weitgehend vollständiges Unterbrechen der Strömung, bevor ein endgültiges Abschließen der Einlaßöffnungen erfolgt.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch ein Misch

ventil der eingangs genannten Art, wobei sich das Mischventil in seiner Schließstellung befindet,

F i g. 2 einen Längsschnitt nach F i g. 1, wobei sich das Mischventil in einer offenen Stellung befindet,

Fig.3 einen Längsschnitt des Mischventils in einer Stellung, in der das Mischventil gerade noch nicht geschlossen ist,

F i g. 4 einen vergrößerten Teilschnitt unter Hervorhebung eines Abschnittes des Ventilglieds, der die Ven- til Verschlußfunktion ausführt und

F i g. 5 eine weitere, vergrößerte Schnittansicht durch einen anderen Abschnitt des Ventilgliedes.

Nach F i g. 1 bis 3 enthält die Ventilpatrone eine Hülse 10 mit einem Paar Einlaßöffnungen 12 und 14, die in konventioneller Weise mit einem Warm- und einem Kaltwasseranschluß verbunden sind. In der Hülse sind weiterhin Auslaßöffnungen 16 und 18 vorgesehen, die mit einem Auslaufrohr oder einer anderen Auslaufvorrichtung verbunden sind. In der Hülse sind Nuten für Dichtungsringe 20 und 22 angebracht, welche mil der nicht dargestellten Innenwand des Hahnes oder Armaturengehäuse in dichtendem Kontakt stehen.

Die Einlaßöffnungen 12 und 14 enthalten identische Manschettendichtungen 24 und 26. Diese Manschetten dichtungen besitzen Grundkörper 24a und 26a sowie Fensterabschnitte 24i> und 266. Diese erstrecken sich durch die Einlaßöffnungen hindurch und stehen mit dem innen liegenden Ventilglied in dichtendem Kontakt. Das Ventilglied besitzt einen Schaftabschnitt 30, der sich aus der Hülse heraus erstreckt und einen Handgriff oder andere Betätigungselemente trägt Der erste Abschnitt des Ventilgliedes ist dem Einlaß zugeordnet und als Hohlkolben 32 ausgebildet und mit Durchbrüchen versehen, welche wahlweise auf die Einlaßöffnungen 12 und 14 ausrichtbar sind, um die Durchströmung des Wassers zu steuern. Ferner ist hier ein innerer Dichtungsring 36 angebracht, der mit der Innenseite der Hülse 10 in dichtendem Kontakt steht und eine Leckage am inneren Ende des Ventils unterbindet. In vergleichbarer Weise ist ein Dichtungsring 38 am äußeren Ende des Ventilgliedes 28 angeordnet, der Leckagen entlang dem Schaftabschnitt 30 und aus der Ventilpatrone heraus unterbindet. Das Ventilglied 28 weist einen zweiten Abschnitt den Verschlußabschnitt 40 für die Auslaßöffnun- gen auf, der zylindrische Form hat und dessen Außendurchmesser nur geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der Hülse 10. Dieser Durchmesserunterschied ist in den Zeichnungen zum besseren Verständnis vergrößert dargestellt. Der zylindrische Abschnitt 40 sitzt in Wirklichkeit mit einem engen Paßsitz in der Hülse und kann, wie nachstehend erläutert wird, die Auslaßöffnungen 16 und 18 weitgehend vollständig verschließen. Der Verschlußabschnitt 40 ist aus Vollmaterial ausgebildet, während der Hohlkolben 32 durchbro- chen ist. Die beiden Abschnitte sind miteinander durch den Schaft 42 verbunden. Der Hohlkolben 32 ist insbesondere aus Fig.3 deutlich erkennbar. Die Ausnehmung 34 kann im Umfangsbereich einen geringfügig abgerundeten Rand 34 (F i g. 5) aufweisen. Die nach in nen einspringenden Abschnitte (46) sichern, sobald das Ventilglied in Richtung auf seine Schließstellung bewegt wird, daß keine scharfen Ränder mit den Fensterabschnitten 246 und 26i> der Manschettendichtungen in Berührung kommen. Ähnlich ist auch der obere oder äußere Rand 48 der Ausnehmung 34 abgerundet bzw. in der aus Fig.4 erkennbaren Weise ausgebildet. Und zwar ist hier ein nach innen gedrehter Abschnitt 50 vorgesehen, mit dem eine Berührung zwischen scharfen

Kanten und den Fensterabschnitten der Manschettendichtungen in den Einlaßöffnungen vermieden wird. In dem Hohlkolben 32 ist ferner eine schräge Innenwand 52 ausgebildet, die die rückwärtige Begienzung der Ausnehmung 34 bildet und die so angeordnet ist, daß sie das entlang dem Schaft 42 in Richtung auf die Auslaßöffnungen 16 und 18 strömende Wasser radial und axial nach außen lenkt Die Schließstellung des Mischventils ist aus F i g. 1 erkennbar. Hervorzuheben ist dabei, daß die Manschettendichtungen 24 und 26 hier an der äußeren Zylinderoberfläche des Hohlkolbens 32 dichtend anliegen. Der Verschlußabschnitt 40 des Ventilgliedes 28 hat hier die Auslaßöffrsungen 16 und 18 abgesperrt Die voll geöffnete Stellung des Mischventils geht aus F i g. 2 hervor. Der Hohlkolben 32 ist zusammen mit dem Schaft bis zu einem Punkt bewegt worden, an dem die Ausnehmung 34 mit der öffnung 12 ausgerichtet ist Das Ventilglied ist verdrehbar, so daß die Ausnehmung gleichzeitig mit Abschnitten der beiden öffnungen 12 und 14 ausgerichtet sein kann, so daß sowohl kaltes als auch warmes Wasser in das Ventil einströmen kann. In jedem Fall ist die Manschettendichtung mit Teilen des Hohlkolbens 32 benachbart zur Ausnehmung 34 in dichtendem Kontakt Der Verschlußabschnitt 40 wurde dabei erheblich unterhalb der Auslaßöffnungen 16 und 18 bewegt. Wenn dann das Mischventil in Richtung auf seine vollständige Schließstellung (Fig.3) zu bewegt wird, ergäbe sich eine erhebliche Druckbelastung für die Manschettendichtungen, sobald das Ventil zu schließen beginnt Der Abstand zwischen dem schließenden R?nd der Ausnehmung 34 und der inneren Oberfläche 41 des Verschlußabschnittes 40 ist so groß, daß die Fläche 41 die Auslaßöffnungen 16 und 18 abschließt, und zwar kurz vor dem Zeitpunkt, an dem der Hohlkolben 32 die Einlaßöffnungen 12 und 14 vollständig verschließt

Da keine Gummidichtung bei dem Verschlußabschnitt 40 vorgesehen ist, sondern ein enger Paßsitz, ist hier eine geringfügige Leckage möglich, diese ist jedoch ohne Bedeutung. Grundsätzlich sorgt der Verschlußabschnitt 40 für ein weitgehend vollständiges Unterbrechen der Strömung, kurz bevor der Hohlkolben 32 dann für das endgültige Abschließen des Ventils sorgt. Der mit 50 bezeichnete, obere Rand der Ausnehmung 34 ist nach innen eingebogen und kann deshalb weder den inneren Rand des Fensterabschnittes 24f> oder 26b einschneiden noch abradieren, sobald die endgültige Schließstellung eingenommen wird. In vergleichbarer Weise stellen auch die nach innen gebogener, Abschnitte 46 des Randes 44 der Ausnehmung 34 keine scharfen Ränder dar, sobald der Hohlkolben über die Manschettendichtungen hinweg in die in Fig. 1 gezeigte Schließstellung bewegt wird. Der Abstand zwischen dem zylindrischen Abschnitt 40, der Fläche 41 und der Ausnehmung des Hohlkolbens 32 ist von besonderer Bedeutung, da diese Dimensionierungsverhältnisse den frühzeitigen Verschluß der Auslaßöffnung bewirken und damit die Druckbelastungen für die Manschettendichtungen am Einlaß reduzieren. Zusätzlich wird eine Schutzwirkung gegen die Beschädigung der Dichtungselemente durch die nach innen gebogenen Ränder in diesen Bereichen der Ausnehmung erreicht, welche die Dichtungselemente bei der Schließbewegung berühren. Die Fläche 41 an dem Verschlußabschnitt 40 ist im wesentlichen flach gezeichnet. Im Rahmen der Erfindung können hier jedoch Einschnitte oder Ausnehmungen vorgesehen werden, um den Wasserdruck beim Schließen des Ventils zusätzlich zu modulieren. Diese Ausnehmungen dürften sich jedoch nicht so weit erstrecken, daß sie einen erheblichen Wasserdurchfluß in der Schließstellung gestatten, sie würden hingegen ein abgestuftes Unterbrechen der Strömung durch den Verschlußabschnitt 40 dann herbeiführen, wenn das Ventil in seine Schließstellung gebracht wird.

Die Erfindung soll jedoch nicht auf diese spezielle Konstruktion beschränkt sein. Bei der hier erläuterten Ausführungsform ist diese spezielle Ventilpatrone so ausgebildet, daß beim Herausziehen des Ventilgliedes das Mischventil geöffnet und beim Hineinschieben des Ventilgliedes das Ventil geschlossen wird. Genausogut kann jedoch die Ventilkonstruktion so ausgelegt sein, daß das Ventil beim Hineinschieben des Ventilgliedes geöffnet und beim Herausziehen wieder geschlossen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mischventil mit einer Hülse, die voneinander im Abstand liegende Einlaß- und Auslaßöffnungen aufweist und in der zum Steuern einer Strömung von der Einlaßöffnung zur Auslaßöffnung ein Ventilglied bewegbar ist, bei welchem ein erster und ein zweiter Abschnitt in solchem Abstand voneinander angeordnet sind, daß mit einer Bewegung des Ventilglieds in Richtung auf seine Schließstellung zu mit dem zweiten Abschnitt die Auslaßöffnung abschließbar ist, ehe der erste Abschnitt die von verformbaren Dichtungsmitteln umgebenen Einlaßöffnungen verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der der Auslaßöffnung (16, 18) zugeordnete Abschnitt (40) des Ventilgliedes (28) als dichtungsloser Kolben ausgebildet ist, der in der vollständigen Schließstellung vor der Auslaßöffnung liegt

2. Mischventil nach Anspruch 1, bei dem der erste Abschnitt des Ventilglieds eine zylindrische Umfangsfläche und eine Ausnehmung in dieser Umfangsfläche aufweist, die wahlweise auf die Einlaßöffnungen der Hülse ausrichtbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsbereiche von der Ausnehmung (34) in die zylindrische Umfangsfläche abgerundet sind.