DE3244383C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kugelgelenklagerung, insbe­ sondere für das Stellglied bei sanitären Eingriffmisch­ ventilen, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angege­ benen Merkmalen.

Kugelgelenklagerungen sind in verschiedenen Ausführungen be­ kannt. Aus dem DE-Gebrauchsmuster 66 06 183 ist es be­ kannt, zwischen Kugelpfanne und Kugelkopf ein nachgiebiges ringförmiges Lagerteil anzuordnen, um Fertigungstoleranzen und Verschleiß zu kompensieren. Aus den Druckschriften DE- Gebrauchsmuster 18 69 608 und DE-OS 21 57 355 sind Ku­ gelgelenkverbindungen bekannt, bei denen ein Teil der Kugel­ pfanne oder elastische Lagerteile zwischen Kugelpfanne und Kugelkopf vorgesehen sind.

Bei den vorstehenden Kugelgelenkeinrichtungen sind jedoch die Gelenke jeweils mit als Ganzes im Gelenkgehäuse unver­ schiebbarem Lagerteil versehen.

Schließlich ist aus der Druckschrift DE-PS 27 49 205 eine Kugelgelenklagerung mit verschiebbarem Kugelkopf bekannt, von der die Erfindung ausgeht. Bei dieser Kugelgelenklage­ rung ist zwischen dem Stellelement mit dem Kugelkopf und dem Stellelement mit der zylindrischen Bohrung ledig­ lich eine linienförmige Berührung gegeben. Um eine im we­ sentlichen spielfreie Kugelgelenklagerung zu erzielen, ist daher eine sehr genaue und damit aufwendige Fertigung der Elemente erforderlich. Außerdem kann nicht ausgeschlossen werden, insbesondere bei starker Beanspruchung des Kugel­ gelenks, daß aufgrund der linienförmigen Berührung der Elemente ein gewisser Verschleiß bei einem längeren Ge­ brauchszeitraum auftritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kugel­ gelenklagerung mit verschiebbarem Kugelkopf zu schaffen, die über einen relativ langen Gebrauchszeitraum einen im wesentlichen spielfreien Betrieb gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeich­ nenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprü­ chen 2 und 3 angegeben.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß durch den Einsatz einer verschiebbaren Buchse als Lagerschale die beiden Stellelemente über Be­ rührungsflächen verbunden werden. Durch die Ausbildung von Längsrippen und Segmenten an den Berührungsflächen der Buchse wird außerdem erreicht, daß einerseits eine gute Gleit- und Schmierfähigkeit der Berührungsflächen erzielt wird und andererseits eine Verspannung der Buchse mit Hilfe von Verbiegungen im Bereich der Aussparungen zwischen den Berührungsflächen erfolgen kann, so daß die unvermeidbaten Fertigungstoleranzen und eventuell nicht ganz auszuschließenden Verschleißerscheinungen kom­ pensiert werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein sanitäres Eingriffsmischventil, teilweise geschnitten;

Fig. 2 eine Buchse gemäß Fig. 1 in ver­ größerter Darstellung, geschnitten in der Ebene II der Fig. 3;

Fig. 3 die Buchse gemäß Fig. 2 in der Schnittebene III.

Das in der Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Mischventil wird von dem eigentlichen Sanitärarmaturgehäuse 1 und ei­ nem daran befestigten Hebelkopf 2 gebildet. Der Hebelkopf 2 ist fest mit dem Sanitärarmaturgehäuse 1 verbunden und trägt einen seitlich herausgeführten Stellhebel 3, der um eine Schwenkachse 32 verschwenkbar gelagert ist. Der Stellhebel 3 hat an seinem im Hebelkopf befindlichen Teil einen Kugelkopf 4, der unter Zwischenlage einer Buchse 6 mit einem Kopfstück 5 eines in der Zeichnung nicht weiter dargestellten Ventilschiebers verbunden ist. Der Ventil­ schieber ist dabei so ausgebildet, daß durch eine Ver­ schwenkung des Stellhebels 3 um die Schwenkachse 32 der Ventilschieber die Gesamtausflußmenge von Mischwasser be­ stimmt werden kann. Durch einen auf den Stellhebel 3 ge­ lagerten Drehgriff 31 kann durch Verdrehung um eine Dreh­ achse 33 mit Hilfe einer verzahnten Welle 311 das Kopf­ stück 5 mit dem Ventilschieber verschwenkt werden, so daß mit dieser Stellbewegung das Mischungsverhältnis von Kalt- und Warmwasser bzw. die Temperatur des Mischwassers einge­ stellt werden kann.

Zur spielfreien und verschleißarmen Verbindung des Kugel­ kopfes 4 mit dem Kopfstück 5 des Ventilschiebers ist die Buchse 6 in einer zylindrischen Bohrung 51 gelagert. Die Buchse 6 ist, wie insbesondere den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, an der äußeren Mantelfläche zylindrisch und an der inneren Mantelfläche kugelförmig gestaltet. Die Buchse 6 ist aus einem elastischen, gut gleitfähigen und verschleißarmen Material, wie z. B. Kunststoff, herge­ stellt. Damit ein Überstreifen über die Kugelgürtelober­ fläche des Kugelkopfes 4 ermöglicht wird, ist die Buchse mit einem Längsschlitz 63 versehen, so daß eine leichte elastische Aufweitung bei dem Überstreifen erfolgen kann. An der äußeren zylindrischen Mantelfläche der Buchse 6 sind symmetrisch sechs Längsrippen 62 und an der kugel­ förmig ausgebildeten inneren Mantelfläche sechs symme­ trisch angeordnete Segmente 61 angeformt, die mit ihren vorspringenden Stirnflächen einerseits an der Wandung der zylindrischen Bohrung 51 im Kopfstück 5 und andererseits an der Kugelgürteloberfläche des Kugelkopfes 4 anliegen. Zur Kompensation von Fertigungstoleranzen sowie einen bei intensiver Belastung über einen längeren Zeitraum auftretenden geringfügigen Verschleiß zu kompensieren, ist die Buchse 6 so dimensioniert, daß sie bei der Zu­ sammenmontage im Mantelbereich zwischen den zueinander versetzt angeordneten Längsrippen 61 und Segmenten 62 eine Verbiegung erfährt und somit eine individuelle An­ passung und spielfreie Lagerung gewährleistet. Hierbei ist die Buchse 6 so auszulegen, daß die Verbiegungskraft größer ist als die maximal zu erzeugende Stellkraft für das Ventil.

Eine günstige Dimensionierung der Buchse 6 kann, bezogen auf den Durchmesser des Kugelkopfes 4, anhand folgender Relativwerte vorgenommen werden:

Länge der Buchse 6 etwa 0,4;
Wanddicke der Buchse 6 etwa 0,1;
Umfangsteil der Längsrippe 62 etwa 0,15;
Umfangsteil des Segments 61 etwa 0,2;
Aussparungen zwischen den Längsrippen 62 und den Segmenten 61 für die Verbiegung etwa 0,02 des Durchmessers des Kugelkopfes.

Claims (3)

1. Kugelgelenklagerung, insbesondere für das Stellglied bei sanitären Eingriffsmischventilen, wobei ein Kugelkopf eines ersten Stellelements mit seiner Kugelzone in einer zylindrischen Bohrung eines zweiten Stellelements spiel­ frei verschwenkbar aufgenommen und dabei in Richtung der Bohrungsachse verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kugelkopf (4) und zylindrischer Bohrung (51) eine längsgeschlitzte, als Ganzes entlang der Bohrungs­ wandung verschiebbare Buchse (6) gelagert ist, die am in­ neren Mantelbereich wenigstens Teile einer dem Kugelkopf (4) entsprechenden Kugelgürteloberfläche und am äußeren Mantelbereich wenigstens Teile einer der Bohrung (51) entsprechenden zylindrischen Oberfläche aufweist, und daß die aus elastischem, gut gleitfähigem Material bestehende Buchse (6) radial vorgespannt ist und dazu die Kugelgür­ teloberfläche von radial in der Buchse (6) vorstehenden Segmenten (61) und die zylindrische Oberfläche am äußeren Mantelbereich von versetzt zu den Segmenten (61) ange­ formten Längsrippen (62) gebildet ist.

2. Kugelgelenklagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Längsrippen (62) und die Segmente (61) so ausgelegt sind, daß bei der Zusammenmontage der beiden Stellelemente die Buchse (6) in der Wandung eine derart bemessene elastische Verformung erfährt, daß die ela­ stische Rückstellkraft größer ist als die maximal zu übertragende Stellkraft.

3. Kugelgelenklagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke der Buchse (6) etwa das 0,1fache und die Buchsenlänge etwa das 0,4fache des Durchmessers des Kugelkopfes (4) beträgt und symmetrisch je sechs Längsrippen (62) auf dem äußeren und sechs Segmente (61) auf dem inneren Mantel der Buchse (6) ausgebildet sind, wobei, bezogen auf den Durchmesser des Kugelkopfes (4) die Längsrippen (62) je einen Umfangsteil von etwa 0,15 und die Segmente (61) von etwa 0,2 haben und die Aussparungen zwischen den Längsrippen (62) und den Segmenten (61) so gewählt sind, daß eine elastische Verbiegung von etwa 0,02 ermöglicht ist.