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Dichtungsanordnung für ein Steuerscheibenventil
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Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für ein
Steuerscheibenventil mit einer Grundplatte und einer Formdichtung, welche einstückig
aufweist: a) zwei im wesentlichen symmetrische Schleifen, welche jeweils eine Durchtrittsöffnung
für zufließendes Kalt - bzw.
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Warmwasser umgeben; b) einen Schleifenbogen, der an seinen Enden
jeweils mit einer der beiden symmetrischen Schleifen verbunden ist und um eine Durchtrittsöffnung
für zurückfließendes Mischwasser herumgeführt ist; c) einen Steg1 der zur Abdichtung
der Durchtrittsöffnung bei zurückfließendem Mischwasser beiträgt.
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Eine derartige Dichtungsanordnung ist aus der DE-OS 28 56 028 bekannt.
Bei ihr ist die Formdichtung in eine Nut der Grundpiatte eingelegt, wodurch die
Formdichtung gegen seitliche Drucke versteift wird. Dies bedingt jedoch, daß auf
der gegenüberliegenden Seite der Grundplatte, die im allgemeinen gleichzeitig Kartuschenboden
ist, eine gleich geartete Formdichtung ebenfalls in eine Nut eingesetzt werden muß.
Die sich so ergebende Zweiteilung der Dichtung bedeutet in vielen Fällen eine unangenehme
Erhöhung der zu montierenden Teilezahl sowie der Montagekosten. Außerdem ist die
Summe der Höhen der Dichtungen verhältnismäßig klein, so daß der von diesen Dichtungen
bereitgestellte Federweg ebenfalls verhältnismäßig kurz ist. Dieser Federweg sollte
jedoch im Blick auf die von der bzw. den Dichtungen bewirkte Pressung der Steuerscheiben
möglichst groß sein.
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Durch die Grundplatte eines Kartuschenbodens vollständig
hindurchgreifende
Dichtungen sind an und für sich aus der DE-OS 19 49 318 bekannt. Sie weisen verhältnismäßig
lange Federwege auf. Für jede Wasserdurchtrittsöffnung wird hier eine gesonderte
Formdichtung verwendet, die in einen entsprechenden, selbständigen Durchbruch der
Grundplatte eingelegt wird. Auf diese Weise sorgt die Grundplatte für die erforderliche
Abstützung der Formdichtungen, die ja von innen her durch den Wasserdruck beaufschlagt
werden. Nachteilig ist hier wiederum die verhältnismäßig hohe Zahl von zu montierenden
Teilen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtungsanordnung
der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß unter Beibehaltung der Einstückigkeit
der Formdichtung eine Erhöhung des Federweges erzielt wird, ohne daß zur Stabilisierung
gegen die herrschenden Wasserdrucke unnötig viel Teile erforderlich würden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß d) die Formdichtung
die Grundplatte vollständig durchsetzt; e) die Grundplatte eine zusammenhängende
Durchbrechung aufweist, deren Kontur der Äußenkontur der Formdichtung entspricht;
f) an einem starren Teil der Dichtungsanordnung ein starrer Finger angeformt ist,
der- sich zwischen die beiden symmetrischen Schleifen hinein erstreckt.
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Erfindungsgemäß wird also die Grundform der Formdichtung, bestehend
aus zwei symmetrischen Schleifen, einem die beiden symmetrischen Schleifen verbindenden
Schleifenbogen und einem Verbindungssteg beibehalten. Diese Forndichtung wird jedoch
nunmehr durch die gesamte Grundplatte hindurchgeführt,
was eine
zusätzliche Stabilisierung der einzelnen Schleifen gegen den in ihnen vorhandenen
Wasserdruck erforderlich macht. Anstelle nun in jede Schleife einen gesonderten
Stützring einzufügen, wird erfindungsgemäß ein einziger, an ein ohnehin zu verwendendes,
starres Teil angeformter Finger verwendet, der sich zwischen die beiden symmetrischen
Schleifen hinein erstreckt. Auf diese Weise wird zur Stabilisierung der Formdichtung
maximal nur noch ein Stützring notwendig.
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Das starre Teil, an welchem der Finger angeformt ist, kann die Grundplatte
selbst sein. Handelt es sich dann um eine Dichtungsanordnung, bei welcher der Steg
die beiden symmetrischen Schleifen direkt miteinander verbindet, ist es vorteilhaft,
wenn der Steg radial innerhalb der zu den symmetrischen Schleifen gehörenden Durchtrittsöffnungen
liegt. In diesem Falle ist der zwischen den symmetrischen Schleifen liegende, besonders
druckgefährdete Bereich praktisch vollständig von dem starren Finger abgestützt.
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Eine besonders günstige Ausgestaltung, welche überhaupt keinen Stützring
erfordert, ergibt sich, wenn das starre Teil, an welchem der Finger angeformt ist,
die Grundplatte ist, und darüber hinaus a) der starre Finger an seinem radial innenliegenden
Ende eine symmetrische Verbreiterung mit zwei Schenkeln aufweist; b) die symmetrischen
Schleifen keinen direkten Verbindungssteg aufweisen; c) ein Verbindungssteg vom
einen Endbereich des Schleifenbogens zum anderen Endbereich verläuft;
d)
die Schenkel jeweils zwischen eine der symmetrischen Schleifen und den Verbindungssteg
eingeführt sind.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel werden alle Wände der Formdichtung,
die im Betrieb unter Wasserdruck stehen, durch den einzigen, an der Grundplatte
einstückig angeformten Finger mit seiner Erweiterung zuverlässig abgestützt.
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Das starre Teil, an welchem der Finger angeformt ist, kann alternativ
auch ein zwischen den Schleifenbogen und die symmetrischen Schleifen eingesetzter
Stützring sein. Wird diese Ausgestaltung bei einer Dichtungsanordnung verwendet,
bei welcher der Steg die beiden symmetrischen Schleifen direkt miteinander verbindet1
ist es zweckmäßig, wenn der Steg radial außerhalb der zu den symmetrischen Schleifen
gehörenden Durchtrittsöffnungen liegt, Auch diese Maßnahme dient dazu, den Bereich
zwischen den beiden symmetrischen Schleifen möglichst in der gesamten druckbeaufschlagten
Zone abzustützen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung
näher erläutert; es zeigen Figur 1: die Unteransicht eines ersten Ausführungsbeispieles
einer Dichtungsanordnung für ein Steuerscheiben-Mischventil; Figur 2: einen Teilschnitt
gemäß Linie II-II von Figur 1; Figur 3: einen Schnitt gemäß Linie III-III von Figur
1; Figur 4: die Grundplatte der Dichtungsanordnung von Figur 1; Figur 5: die Formdichtung
der Dichtungsanordnung von Figur 1; Figur 6: den Stützring der Dichtungsanordnung
von Figur 1;
Figur 7: die Unteransicht eines zweiten Ausführungsbeispieles
einer Dichtungsanordnung; Figur 8: die Unteransicht eines dritten Ausführungsbeispiels
einer Dichtungsanordnung.
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In den Figuren 1 bis 6 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Dichtungsanordnung
für ein Steuerscheiben-Mischventil dargestellt. Figur t ist eine Zusammenstellungszeichnung,
während die Figuren 2 bis 6 die in der Dichtungsanordnung enthaltenen Einzelteile
zeigen. Die Dichtungsanordnung kann bei kartuschenmäßigem Aufbau des Ventils als
einstückiger oder angesetzter Boden des Kartuschengehäuses ausgestaltet oder bei
Verzicht auf einen kartuschenmäßigen Aufbau ein eigenständiges Teil sein. In allen
Fällen hat die in der Dichtungsanordnung enthaltene Formdichtung 2 die Aufgabe,
für einen wasserdichten Ubergang zwischen den Mündungsstellen wasserführender Kanäle
in der Anschlußfläche eines äußeren Armaturengehäuses (nicht gezeigt) und den Durchtrittsöffnungen
einer raumfesten Steuerscheibe (ebenfalls nicht dargestellt) zu sorgen7 wie dies
an und für sich bekannt ist.
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Die Dichtungsanordnung ist aus drei Hauptkomponenten zusammengesetzt:
einer Grundplatte 1 (Figur 4), der Formdichtung 2 (Figur 5) und einem Stützring
3 (Figur 6).
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Die im wesentlichen kreisrunde Grundplatte 1 aus starrem Material,
vorzugsweise Kunststoff, wird in das nicht dargestellte Armaturengehäuse raumfest
eingesetzt. Bei der richtigen Orientierung hilft ein nach unten ragender Positionierzapfen
4. Drei Umfangsausnehmungen 5, 6, 7 dienen der unverdrehbaren Fixierung der Grundplatte
1 an der zylindrischen Seitenwand eines Kartuschengehäuses, welches die regelnden
Steuerscheiben aufnimmt, und/oder an der Wand des Aufnahmeraumes des 'Armaturengehäuses.
Die Grundplatte 1 weist
eine einzige, zusammenhängende Durchbrechung
8 auf, deren Kontur der Außenkontur der in ihr aufgenommenen Formdichtung 2 entspricht.
Auf eine Besonderheit dieser Kontur wird nachfolgend noch eingegangen.
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Die in Figur 5 herausgezeichnete Formdichtung 2 ist einstückig aus
zwei symmetrischen Schleifen 12, 13, einem Schleifenbogen 14 und einem Steg 15 zusammengesetzt
und umschließt so drei Wasserdurchtrittsöffnungen 9, 10 und 11.
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Die beiden symmetrisch angeordneten Schleifen 12, 13, die verhältnismäßig
klein sind, gehen - von unten gesehen - trichterförmig in die zugeordneten Wasserdurchtrittsöffnungen
9, 10 über. Im Betrieb werden diese Wasserdurchtrittsöffnungen 9, 10 von unten her
vom zuströmenden Kalt- und Warmwasser durchflossen. Sie sind über den kurzen Steg
15 direkt miteinander verbunden, so daß die sich ergebende Form an eine Brillenfassung
erinnert.
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Der Schleifenbogen 14 verbindet die äußeren Bereiche der Schleifen
12, 13 und umgibt dabei die verhältnismäßig großflächige Wasserdurchtrittsöffnung
11, die im Betrieb von zurückfließendem, durch die Steuerscheiben geregeltem Mischwasser
durchströmt wird.
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Wie aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht, durchsetzt die Formdichtung
2 die Grundplatte 1 vollständig. Sie liegt also nicht in einer stabilisierenden
Nut der Grundplatte 1 ein sondern unten direkt an der Anschlußfläche des Armaturengehäuses
und oben an der Unterseite einer feststehenden Steuerscheibe an.
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Bei dieser Art Dichtung erhalten die Steuerscheiben des Mischventiles
ihre endgültige, zum Betrieb erforderliche Pressung erst nach.Montage im (äuSeren)
Armaturengehäuse, auch wenn sie in einem Kartuschengehäuse untergebracht sind.
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Die geschilderte, durchgehende Ausgestaltung der Formdichtung 2 bedingt,
daß ihre einzelnen Schleifen 12, 13 und der Schleifenbogen 14 gegen den in ihnen
herrschenden Wasserdruck stabilisiert werden müssen. Eine entsprechende, grundsätzlich
denkbare Armierung der Formdichtung 2 würde die Elastizität in einer Weise verändern,
welche die Erzielung einer korrekten Steuerscheiben-Pressung erschweren könnte.
Als Alternative bietet sich an, in die Schleifen 12, 13 sowie zwischen die Schleifen
12, 13 und den Schleifenbogen 14 jeweils Stützringe einzusetzen Dies würde aber
verhältnismäßig viele Teile und- aufwendige Montagearbeiten bedeuten.
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Aus diesem Grunde ist bei dem in den Figuren 1 bis 6 dargestellten
Ausführungsbeispiel der Dichtungsanordnung die Kontur der Durchbrechung 8 der Grundplatte
1 mit einem einstückig angeformten Finger 16 ausgestattet, der sich zwischen die
Schleifen 12, 13 hinein bis zum Steg 15 erstreckt. Dieser Finger 16 stabilisiert
die Schleifen 12, 13 gegeneinander und ersetzt so zwei andernfalls in die Schleifen
12, 13 einzusetzende Stützringe.
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Der Schleifenbogen 14 wird bei diesem Ausführungsbeispiel gegen die
Schleifen 12, 13 durch den (einzigen) Stützring 3 stabilisiert1 dessen Äußenkontur
der Kontur der Durchtrittsöffnung 11 innerhalb des Schleifenbogens 14 entspricht.
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Das in Figur 7 gezeigte, zweite Ausführungsbeispiel der Dichtungsanordnung
entspricht weitestgehend demjenigen nach den Figuren 1 bis 6. Entsprechende Teile
sind daher mit demselben Bezugszeichen zuzüglich t00 versehen. Der einzige Unterschied
besteht in der Anordnung des stützenden Fingers 16 bzw. 116 und des die Schleifen
12 und t3 bzw. 112 und 113 verbindenden Steges 15 bzw 115: Während beim Ausführungsbeispiel
nach den Figuren 1 bis 6 der
Finger 16 einstückig an die Grundplatte
1 angeformt war, befindet sich der Finger 116 beim Ausführungsbeispiel nach Figur
7 am Stützring 103. Dementsprechend ist der die Schleifen 112, 113 miteinander verbindende
Steg 115 in Figur 7 an den Außenumfang der Formdichtung 102 gerückt, so daß er radial
außerhalb der Durchtrittsöffnungen 109, 110 der Schleifen 112 und 113 liegt. Beim
Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 6 lag der entsprechende Steg 15 radial
innerhalb der Durchtrittsöffnungen 9, 10 der Schleifen 12., 13.
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Selbstverständlich sind auch Mischformen der Ausführungsbeispiele
nach den Figuren 1 bis 6 einerseits und nach Figur 7 andererseits möglich, bei denen
sowohl an die Grundplatte als auch an den Stützring Finger angeformt sind, welche
sich von entgegengesetzten Seiten zwischen die symmetrischen Schleifen schieben.
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Das Ausführungsbeispiel von Figur 8 entspricht wiederum weitestgehend
demjenigen nach Figur 1; entsprechende Teile haben daher dasselbe Bezugszeichen,
zuzüglich 200, erhalten. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist auch der in den Schleifenbogen
14 bzw. 114 eingesetzte Stützring 3 bzw. 103 entfallen und durch eine geschickte
Ausgestaltung des Fingers 216 und entsprechende Anordnung des Steges 215 ersetzt.
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Wie aus Figur 8 hervorgeht, sind die beiden symmetrisch liegenden
Schleifen 212, 213 der Formdichtung 202 nicht mehr direkt über einen Steg nach Art
einer Brillenfassung miteinander verbunden. Während bei den Ausführungsbeispielen
nach den Figuren t bis 7 die Abdichtung der Durchtrittsöffnung 11 bzw.
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111 unter Einbeziehung von Teilen der Schleifen 12 bzw. 112 und 13
bzw. 113 erfolgten geschieht dies in Figur 8 ausschließlich durch den großen Schleifenbogen
214 und durch den die beiden Schenkel des Schleifenbogens 214 auf kurzem Wege miteinander
verbindenden Steg 215.
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Der an die Grundplatte 201 angeformte Finger 216 ist an seinem radial
innenliegenden Ende mit einer symmetrischen Verbreiterung 217 versehen, deren Schenkel
217a und 217b jeweils in den Zwischenraum zwischen der Schleife 212 und dem Steg
215 b.zw. zwischen der Schleife 213 und dem Steg 215 eingeführt sind. Der Finger
216 erhält so in Figur 8 die ungefähre Form eines auf dem Kopf stehenden T bzw.
Y.
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