DE3510060A1 - Einhebel-mischventil - Google Patents

Description

• Einhebel-Mischventil
• Die Erfindung bezicht sich auf Kugelmischventile für Badezimmer mit nur einem Bedienungshebel. Derartige Mischventile weisen als Schliessorgan eine Kugel auf, die mindestens zwei Durchbrüche für den Wassereintritt und mindestens einen Durchbruch für den Wasseraustritt besitzt, und in einem feststehenden Teil so gelagert ist, dass die Kugel sowohl eine Drehbewegung um eine vertikale Achse als auch eine Schwenkbewegung um eine horizontale Achse ausführen kann. Die Kalt- und Warmwasserzuleitungen weisen je einen gummielastischen Dichtring auf. Der Vorteil derartiger Ventile ist im einfachen Aufbau begründet, der Nachteil besteht darin, dass die gummielastischen Ringe verhältnismässig schnell verschleissen, was zu einem dauernden Leckstrom führt.Während man bei Absperrhähnen mehr und mehr auf keramische Dichtelemente übergeht, die eine Reihe von Durchbrüchen aufweisen und die extrem plan geläppt sind, lassen sich präzise Kugeln nur mit unverhältnismässig grossem Aufwand aus keramischem Material herstellen. Auch sind sie aufgrund ihrer Grösse und Somu pliziertheit allein vcm Materialaufwand her bereits wesentlich teurer als plane Ventilplatten. Die Erfindung sieht deshalb vor, die Kugeln nach wie vor aus Plastikwerkstoff zu fertigen, diejenigen Bereiche aber, die die Öffnungen in den Dichtringen abdecken, werden erfindungsgemäss mit Platten aus nicht verschleissendem keramischen Material mit guten Gleiteigenschaften ausgebildet. Die Dichtringe sind gemäss der Erfindung ebenfalls aus Hartstoffen gefertigt, taumelbar auf Gumm.idichtungen aufgesetzt und mit Federn gegen die Kugeloberfläche gedrückt. Platten und Ringe scllen sich gemäss der Erfindung in jeder Betriebsstellung der Kugel wenigstens teilweise überlappen. Durch diese Maßnahme reduziert sich die Form der Hartstcffteile auf Linsen, so dass die Bearbeitung der Oberfläche mit den gleichen Verfahren erfolgen kann, mit denen optische Linsen geschliffen bzw. geläppt werden. Während ökonomische Schleif- und Läppverfahren für Kugeln, die Durchbrüche aufweisen. nicht bekannt sind, bereitet die Bearbeitung von Linsen it hoch präziser Oberfläche keine SchT-ieri«keiten.
• Eine weitere Verbesserung der Erfindung besteht darin, dass die Platten drehbar angeordnet werden, was erfindungsgemäss dadurch erreicht wird, dass unter die Platten eine Folienscheibe aus Polyf'uoräthy'er. eingelegt wird. Auch die Ringe werden vorteilhaft dur Zwischerleger eines Folienringes leicht drehbar angeordnet.
• Durch sie Drehung wird erraucht, dass tie Teile e sich relativ zueinander verdrehen, wodurch die Bildung von Verschieiss-Spul-en vermieden wird.
• Die Erfindung soll anhand von Figuren beschrieben werden.
• Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein Kugelventil, Fig. 2 zeigt eine Draufsicht von der Wassereintrittsseite gesehen, Fig. 3 zeigt eine Kugel mit einer kreisförmigen Platte, Fig. 4 zeigt eine Kugel mit einer als Kugelschalenabschnittssegment ausgebildet3 Platte, Fig. 5 zeigt die Präparation solcher Platten zum Zwecke des Schleifens.
• Figur 1 zeigt eine erfindungsgemässe Kugel, die mit dem Bedienungshebel 1 eine Einheit bildet und aus zwei Halbschalen 2 und 3 besteht. Die Kugel ist in einem Gehäuse 4 angeordnet, von dem lediglich der kugelnahe Bereich dargestellt ist. Im Gehäuse 4 befinden sich zwei Bohrungen 11 und 11, die über eine erste Rohrleitung 6 mit der Kaltwasserleitung und über eine zweite Rohrleitung 6'mit der Warmwasserleitung verbunden sind, während eine weitere Bohrung 7 mit dem nicht gezeigten Auslaufrohr verbunden ist.
• In den Bohrungen 11 und 11' sind Dichtringe 8 aus keramischem Werkstoff angeordnet. Diese Dichtringe werden unter Zwischenschaltung eines Gummidichtelementes 9 von Schraubenfedern 10 gegen die Kugelschale 3 gepresst.
• Die der Kugel zugewandte Oberfläche der Dichtringe 8, 8' ist zumindest zu einem Teil konkav-sphärisch ausgebildet. Die Durchtrittsöffnung 11 deckt sich in der gezeigten Hebelstellung mit dem Durchbruch 12 in der Kugelschale 3, so dass Wasser ins Kugelinnere 13 einströmen kann. Dieses Wasser verlässt durch die Bohrung 7 das Kugel innere 13 und strömt in das Auslassrohr. Wird die Kugel um die Achse 14 verschwenkt, so gelangt in einer Endstellung der Durchbruch 15 zur Deckung mit der Durchtrittsöffnung 11, worauf nur Kaltwasser ins Kugel innere eintritt oder wenn die Verschwenkung zur entgegengesetzten Seite erfolgt, gelangt nur Heisswasser ins Kugel innere. In der Mittelstellung tritt sowohl Heisswasser als auch Kaltwasser in das Kugelinnere 13.
• Wird die Kugel dagegen um die horizontale Achse 25 um den Winkel 16 in Richtung des Pfeiles 17 in die Endstellung verschwenkt, so deckt die erfindungsgemässe Keramikplatte 18 die Durchtrittsöffnung 11 ab, so dass keine Flüssigkeit ins Kugelinnere, aber auch nicht in den Spalt 20 eintreten kann. Die dichtende Oberfläche der Platte 18 ist sphärisch ausgebildet. Der Kugelradius entspricht dem Kugelradius, mit dem der Dichtring 8 konkav ausgebildet ist, so dass die Dichtfläche des Dichtringes 8 dichtend auf der Plattenoberfläche 21 aufliegt. Der Dichtring 8 befindet sich dann relativ zur Kugeischale 3 in der gestrichelt gezeigten Position 19.
• In der unteren Hälfte der Ansicht gemäss Figur 2 ist eine kreisrunde Platte 21 gezeigt, während die Platte 18 einen grösseren Durchmesser aufweist und eine Einbuchtung 22 besitzt, die teilweise den Durchbruch 12 umschliesst. Diese Einbuchtung 22 soll bezwecken, dass der Dichtring 8 auch im ungünstigsten Falle mit etwa der Hälfte oder bevorzugt mit etwas mehr als der Hälfte seiner Dichtfläche auf der Platte 18 verbleibt, während der Dichtring 8 ' nur mit einem kleinen Flächenanteil 24 auf der Platte 21 aufliegt, was zu höheren spezifischen Flächendrücken führt.
• Eine andere Lösung besteht erfindungsgemäss darin, dass der Durchbruch 11 exzentrisch zum Aussenumfang des Dichtringes 8 angeordnet wird und der breitere Bereich des Randes auf der Platte 21 aufliegt. Als Material für die Dichtringe 8 und die Platten 18 bzw. 21 sind Hartstoffe, wie z.B. Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Siliziumkarbid, Siliziumnitrid oder andere harte Werkstoffe mit guten Gleiteigenschaften vorgesehen.
• Eine weitere Verbesserung der Erfindung besteht darin, dass die Platte 21 drehbar angeordnet wird, was erfindungsgemäss dadurch erreicht werden kann, dass unter der Platte eine Folienscheibe aus Polyfluoräthylen eingelegt wird.
• Auch die Ringe 8 und 8'werden vorteilhaft durch Zwischenlegen eines Folienringes leicht drehbar angeordnet. Durch die Drehung wird erreicht, dass die Teile sich relativ zueinander verdrehen, so dass keine Verschleiss-Spuren ents tehen.
• Figur 3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher nur eine kreisrunde Platte 30 die beiden Dichtringe 8 und 8'überdeckt, wobei die Ausbuchtungen 31, 32, 33 und 34 so angeordnet sind, dass die Dichtringe 8, 8'in jeder Stellung mit mehr ais aer Hälfte der Dichtfläche auf der Platte 30 aufliegen.
• Figur 4 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Kugelschalenabschnittssegment 40 an die Stelle von kreisrunden Platten tritt.
• Auch dieses Element weist Einbuchtungen 41, 42, 43 auf, die die Durchbrüche 41', 42' und 43' teilweise umschliessen. Die Umfangslinie der ausgebuchteten Seite 44 wiederholt sich auf der gegenüberliegenden Seite 45, so dass nebeneinanderliegende Platten ohne Zwischenraum längs der Berührungslinie bleiben.
• Figur 5 zeigt eine Kugel, die aus einer Vielzahl von Kugelschalenabschnittssegmenten 40 aufgebaut ist, die mit der Kugel 52 verkittet werden. An den beiden Polen 50 wird je eine Kalotte 51 aufgekittet. Sowohl die Kugelschalenabschnittssegmente 40, 40', 40"usw., als auch die Kalotten bilden zusammen eine Kugel, die zur Bearbeitung der äusseren Oberflächen mit bekannten Kugelschleifmaschinen geschliffen und geläppt wird. Daraufhin wird der Kitt, z.B. durch Erwärmung, zerstört, so dass gleichzeitig z.B. 8 Kugelschalenabschnittssegmente anfallen.
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Claims (11)

1. Patentansprüche 1. Als Einhebelmischventil ausgebildete Badezimmerarmatur mit einer Ventilkugel, die um zwei Raumachsen verschwenkbar ist und deren den Eintrittsöffnungen des die Kugel aufnehmenden Armaturenelementes zugewandte Hemisphäre mindestens zwei Durchbrüche für den Eintritt von Leitungswasser in das Kugelinnere und mindestens eine Öffnung für den Austritt des Leitungswassers in ein Austrittsrohr hat, wobei das Armaturenelement eine erste Eintrittsöffnung für eine Warmwasserzuleitung und eine zweite für eine Kaltwasserzuleitung aufweist, die beide in Dichtringe übergehen, durch die Warmwasser bzw. Kaltwasser hindurchtreten kann, wobei diese Dichtringe mit ihrer Oberfläche gegen die Ventilkugel gepresst werden und in Absperrstellung von nicht durchbrochenen Bereichen der Kugeloberfläche überdeckt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtringe (8, 8') in an sich bekannter Weise aus Hartstoff gefertigt sind und auf der der Kugel (2, 3) zugewandten Stirnfläche sphärisch-konkav ausgebildet sind und dass die diesen Dichtringen gegenüberliegende äussere Schicht der Ventilkugel (2, 3) durch konvexe Platten (18, 21) gebildet wird, die ebenfalls aus Hartstoff gefertigt sind und neben den Durchbrüchen (12, 12') in den Bereichen der Kugeloberfläche angeordnet sind, die in Schliess-Stellung der Ventilkugel (2, 3) die Durchbrüche (11, ll'l der Dichtringe (8, 8') abdecken.
2. 2. Badezimmerarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (18, 21) so dimensioniert und angeordnet ist, dass der Dichtring (8, 8') in jeder Ventilstellung mindestens mit einem Teil seiner sphärischen Fläche auf der Platte (18, 21) aufliegt.
3. 3. Badezimmerarmatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (21) kreisrund ausgebildet ist.
4. 4. Badezimmerarmatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (18) am Lmfang eine oder mehrere Einbuchtungen (22) aufweist, die einen Durchbruch (12) der Kugel (3) teilweise umschliesst.
5. 5. Badezimmerarmatur nach Anspruch 1 und gegebenenfalls 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte beide Dichtringe (8, 8') abdeckt.
6. 6. Badezimmerarmatur nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchbruch (17) mehr als den halben Umfang umfasst.
7. 7. Badezimmerarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtringe (8, 8') exzenlrisch ausgebildet sind und der breitere Sektor des Dichtringes in jeder Betriebsstellung der Ventilkugel (2, 3) auf der Platte (18, 21) aufliegt.
8. 8. Badezimmerarmatur nach Anspruch 4 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte als Segment eines Kugelschalenabschnittes (40) ausgebildet ist.
9. 9. Badezimmerarmatur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kontur, die durch den in Meridianrichtung verlaufenden Rand (44) und die Einbuchtungen 41, 42 und 43 gebildet wird, auf der entgegengesetzten Seite 45 des Kugelschalensegmentes in der Weise wiederholt, dass benachbarte Segmente ineinandergreifen.
10. 10. Badezimmerarmatur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von ineinandergreifenden Kugelschalensegmenten (40, 40', 40" usw.) auf eine Kugel (52) gekittet werden, worauf gegebenenfalls zwei Polkalotten (51) auf die Kugel (52) gekittet werden, so dass eine Kugel mit nicht-perforierter Oberfläche entsteht, die mit bekannten Kugelschleif- und Läppmaschinen bearbeitet werden können.
11. 11. Badezimmerarmatur nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konkaven Dichtringe (8 und 8') und/oder gegebenenfalls die konvexe Platte !21) durch Unterlegen von Folienscheiben aus Polyfluoräthylen leicht drehbar angeordnet werden.