DE3514590A1 - Vorrichtung zur fuellmengensteuerung - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Füllmengensteuerung
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Füllmengensteuerung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebene Vorrichtung weiter zu entwickeln und insbesondere kompakt und raumsparend zu gestalten.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
• Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 angegeben.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt Figur 1 eine Vorrichtung zur Füllmengensteuerung, teilweise geschnitten; Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Füllmengensteuervorrichtung im Längsschnitt mit geschlossenem Ventil; Figur 3 die Füllmengensteuervorrichtung gemäß Figur 2 mit geöffnetem Ventil; Figur 4 ein anderes Ausführungsbeispiel der Füllmengensteuervorrichtung im Längsschnitt mit geschlossenem Ventil; Figur 5 die Füllmengensteuervorrichtung gemäß Figur 4 im Längsschnitt mit geöffnetem Ventil; Figur 6 einen Schnitt durch die Füllmengensteuervorrichtung in der Ebene IV der Figur 4; Figur 7 einen Schnitt durch die Füllmengensteuervorrichtung gemäß Figur 5 in der Ebene VII.
• Der Einfachheit halber sind bei den Ausführungsbeispielen in der Zeichnung gleiche oder entsprechende Elemente mit jeweils gleichen Bezugszeichen versehen.
• Die in der Figur 1 gezeigte Vorrichtung zur Füllmengensteuerung ist in einem Wasserauslaufrohr, wie es bei Wassermischventilen etc. verwendet wird, angeordnet. Das Wasser tritt hierbei in der Mischbatterie in den Wassereinlaß 3 des als Ventilgehäuse 15 ausgebildeten Auslaßrohres ein. Senkrecht zu der Achse der Rassereinlaßöffnung 3 ist auf einer Achse 5 die Vorrichtung zur Fullmengensteuerung ausgebildet, wobei in dem Ventilgehäuse 15 ein als Servoventil ausgebildetes Ventil 1 mit einem Ventildeckel 13 eingeschraubt ist. Der Ventildeckel 13 schließt den wasserführenden Raum nach außen dicht ab.
• Als Hauptverschlußglied des Ventils 1 ist eine Topfmembran 14 zwischen den Schultern des Ventilgehäuses 15 und dem Ventildeckel 13 eingespannt und weist stromaufwärts eine Drosselbohrung 141 sowie eine Steuerbohrung 142, die koaxial zur Achse 5 angeordnet ist, auf. Die Steuerbohrung 142 kann mit dem federgestrammten Steuerventil 10 durch die Einwirkung eines Magnetfeldes geöffnet oder geschlossen werden. Oberhalb des Ventildeckels 13 ist ein Stellglied 26 mit einer Skala 232 angeordnet, mit dem durch ein Verdrehen und/oder axiales Verschieben ein von einem Dauermagnet 11 gebildeter Schalter das Ventil 1 in Offenstellung gebracht und gehalten werden kann, bis die auf der Skala eingestellte Wassermenge durch den Wasserauslaß 4 und dem Auslaufmundstück 18 ausgetreten ist. Die Ausströmdauer wird von einem durch die Drehbewegung gespannten Uhrwerk, welches koaxial zur Achse 5 auf dem Ventildeckel 13 befestigt ist, bestimmt, wobei die Laufdauer des Uhrwerks in Abhängigkeit von dem herrschenden Wasserdruck mit Hilfe einer Bourdon- oder Rohrfeder über das Unruhglied oder Hemmwerk des Uhrwerks entsprechend beeinflußt wird.
• In den Figuren 2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das Ventil 1 von einem axial bewegbaren Dauermagnet 11 betätigt wird. In Figur 2 befindet sich die Vorrichtung in Schließstellung, in Figur 3 in Offenstellung.
• In dem Ventildeckel 13 ist an der vom Wasser abgekehrten Stirnseite eine Kammer 133 ausgebildet, in der eine Stellspindel 51 drehbar und axial verschiebbar gelagert ist.
• Am inneren Ende der Stellspindel 51 ist der Dauermagnet 11 angeordnet, wobei die Stells-pindel 51 durch eine Feder 510 mit einem radial vorkragenden Rastglied 511 gegen eine am Ventildeckel 13 z.B. mit einer Radialschraube 19 gehalterte Anschlagscheibe 132 gestrammt wird. Oberhalb der Anschlagscheibe 132 ist das Uhrwerk 2 mit dem Gehäuse befestigt und die Stellspindel 51 mittels Riefenverzahnung axial verschiebbar mit dem als Hohlwelle ausgebildeten Hauptrad des Uhrwerks gekuppelt. Am äußeren Ende der Stellspindel 51 ist das Stellglied 26 befestigt.
• Zur Steuerung der Laufzeit des Uhrwerks in Abhängigkeit vom herrschenden Wasserdruck in dem Ventilgehäuse 15 ist außerdem an einer äußeren Mantelfläche des Ventildeckels 13 unterhalb des Uhrwerks 2 eine Rohrfeder 25 angeordnet. Die Rohrfeder 25 ist an dem einen Endbereich an dem Ventildeckel 13 angelötet und über einen Kanal 131 mit dem durchströmenden Wasser verbunden, während sie andererseits mit dem freien Ende an das Unruhglied oder Hemmwerk des Uhrwerks 2 zur Steuerung der Ablaufgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom herrschenden Wasserdruck gekoppelt ist. Damit der Kanal 131 in jeder Drehstellung des Ventildeckels 13 mit dem Inneren des Ventilgehäuses 15 verbunden werden kann, ist die Topfmembran 14 so ausgebildet, daß bei einem Verspannen des äußeren Randes zwischen den Schultern am Ventilgehäuse 15 ein ringförmiger Hohlraum 16 gebildet wird, von dem eine Bohrung 17 ins Innere des Ventilgehäuses 15 führt.
• Die Vorrichtung hat folgende Wirkungsweise: In der in Figur 2 gezeigten Stellung befindet sich die Vorrichtung in Ruhestellung, d.h. das Ventil 1 ist geschlossen. Wird nun mit dem Stellglied 26 die Stellspindel 51 axial in den Ventildeckel 13 entgegen der Kraft der Feder 510 in den Ventildeckel 13 geschoben, so gelangt der Dauermagnet 11 in die Nähe des Steuerventils 10 und hebt dieses entgegen der Federkraft von der Steuerbohrung 142 der Topfmembran 14 ab, so daß nunmehr die gesamte Membran durch den Wasserdruck vom Ventilsitz abgehoben und somit der Durchfluß freigegeben wird.
• Durch die Axialbewegung ist das Rast glied 511 aus einer Aussparung 134 in der Anschlagscheibe 132 freigekonen, so daß nunmehr, entsprechend der gewünschten Füllmenge, mit dem Stellglied 26 die Stellspindel 51 verdreht werden kann.
• Durch die Drehung wird gleichzeitig die Feder des Uhrwerks 2 gespannt. Nach dem Einstellvorgang gelangt nunmehr das Rastglied 511 ander unteren Stirnseite der Anschlagscheibe 132 zur Anlage und hält den Dauermagneten 11 in dieser Axiallage, wobei von dem Uhrwerk 2,durch die Rohrfeder 25 korrigiert, die Stellspindel 51 in die Ausgangs- oder Ruhestellung zur Aussparung 134 zurückgedreht wird. Sobald die Aussparung 134 erreicht ist, drückt die Feder 510 die Stellspindel 51 mit dem Dauermagneten 11 in die Aussparung 134 zurück (siehe Figur 2), wodurch der Dauermagnet 11 von dem Steuerventil 10 entfernt wird, so daß dieses die Steuerbohrung 142 schließt und somit die Topfmembran 14 den Wasserdurchfluß im Ventilgehäuse 15 absperrt.
• Damit der Wasserfüllvorgang vorzeitig unterbrochen werden kann, ist außerdem eine Rutschkupplung in dem Uhrwerk 2 ausgebildet, so daß nach der Einstellung einer bestimmten Wasserauslaufmenge das Stellglied 26 von Hand in die Nullstellung zurückgedreht werden kann. Außerdem kann die Vorrichtung in eine Dauerauslaufstellung bewegt werden, wenn die Stellspindel 51 entgegen der Einstelldrehrichtung über die Null- oder Ruhestellung hinaus verdreht wird.
• Das in den Figuren 4 bis 7 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich im wesentlichen von dem vorstehenden Ausführungsbeispiel durch die Ausbildung des Magnet schalters.
• In der Kammer 133 des Ventildeckels 13 ist am Grund ein Dauermagnet 11 mit zwei gegenüberliegenden, axial vorkragenden Polschuhen 110 angeordnet. Am inneren Ende der Stellspindel 51 ist eine Fe-Brücke 52 ausgebildet und wirkt über die Polschuhe 110 mit dem Dauermagneten 11 zusammen. Die Stellspindel 51 ist dabei axial festliegend und nur drehbar gelagert.
• Die Vorrichtung hat folgende Wirkungsweise: Die in der Figur 4 und Figur 6 gezeigte Stellung zeigt die Vorrichtung in Ruhestellung bzw. das Ventil 1 befindet sich in Schließstellung. In dieser Stellung befindet sich die Fe-Brücke 52 mit den Polschuhen 110 in Verbindung, so daß das Magnetfeld vom Dauermagneten 11 über die Polschuhe 110 und die Fe-Brücke 52 abgelenkt wird und somit das Steuerventil 10 in Schließstellung verharrt.
• Wird nun mit dem Stellglied 26 die Stellspindel 51 verdreht, so wird die Ablenkung des Magnetfeldes durch die Fe-Brücke 52 vermindert und das Steuerventil 10 geöffnet, so daß hiernach der Wasserdurchfluß freigegeben wird. Das Uhrwerk 2 ist hierbei so ausgelegt, daß von der Null- bzw. Ruhestellung der Vorrichtung nach einem 0 Einschaltdrehwinkel von ca. 30 , bei dem der Dauermagnet 11 das Steuerventil 10 öffnet, die Einstellung der Füllmenge durch weitere Drehung der Stellspindel 51 erfolgt und die zeitgesteuerte, durch die Rohrfeder 25 korrigierte Rückführung der Stellspindel 51 nur bis zum Einschaltdrehwinkel erfolgt. Danach wird die Stellspindel 51 von dem Uhrwerk 2 sprungartig in die Nullstellung zurückgeführt und das Ventil 1 geschlossen. Zweckmäßig ist das Uhrwerk 2 so ausgebildet, daß der die Fe-Brücke 52 tragende Teil der Stellspindel 51 während der Bewegung im Einschaltdrehwinkel von einem Schaltgetriebe um 900 gedreht wird und danach in dieser Drehstellung verharrt, bis das Stellglied 26 in den Bereich des Einschaltdrehwinkels zurückgeführt ist. In der weiteren Ausgestaltung entspricht das Ausführungsbeispiel dem in den Figuren 1 bis 3 beschriebenen.

Claims (7)

1. ANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zur Steuerung der Füllmenge in Sanitäranlagen, insbesondere für Badewannen, wobei ein Absperrventil in der Wasserzulaufleitung angeordnet und mit einem von Hand betätigbaren Stellglied der Füllvorgang einleitbar sowie die Füllmenge einstellbar ist, und das Ventil von einem in seiner Laufdauer einstellbaren Uhrwerk oder Federantrieb über einen bestimmten Zeitraum in Offenstellung haltbar ist, nach Patent (Patentanmeldung P 34 41 749.4), dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Achse (5) das Ventil (1) mit dem Uhrwerk (2) oder Federantrieb sowie ein Korrekturglied, das in Abhängigkeit des herrschenden Wasserdrucks die Ablaufgeschwindigkeit der Zeitsteuerung verändert,und das Stellglied (26) angeordnet sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Korrekturglied (21) eine Bourdon- oder Rohrfeder (25) vorgesehen ist, die einerseits am Ventildeckel (13) befestigt sowie über einen Kanal (131) mit dem durchströmenden Wasser verbunden ist und andererseits mit dem freien Ende an das Unruhglied oder Hemmwerk des Uhrwerks (2) zur Steuerung der Ablaufgeschwindigkeit gekoppelt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und / oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse (5) eine Stellspindel (51) konzentrisch im Ventildeckel (13) begrenzt dreh- und verschiebbar gelagert und von einer Feder (510) axial mit einem Rastglied (511) gegen eine Anschlagscheibe (132) gestrammt ist, daß an der Stellspindel (51) in einer Kammer (133) des Ventildeckels (13) ein Dauermagnet (11) befestigt ist, mit dem durch axiales Verschieben das Ventilverschlußglied mit Hilfe der Magnetkraft in eine Öffnungs- oder Schließstellung bewegbar ist, und die Stellspindel (51) außerdem mit einem am Ventildeckel (13) befestigtes Uhrwerk (2) drehfest gekoppelt ist, wobei die Anschlagscheibe (132) mit einer Aussparung (134) für die Aufnahme des Rastgliedes (511) in der Ventilschließ- und Ruhestellung der Vorrichtung versehen ist, derart, daß durch die Axialbewegung entgegen der Kraft der Feder (510) das Ventil (1) geöffnet und in dieser Stellung die Stellspindel (51) verdrehbar zur Einstellung der gewünschten Füllmenge ist, wobei durch die Drehung die Uhrwerksfeder entsprechend gespannt und von der Stellspindel (51) durch das Rastglied (511) das Ventil (1) in Offenstellung gehalten wird, so daß hiernach die Stellspindel (51) vom Uhrwerk (2) zeitgesteuert in die Ruhestellung zurückgedreht und danach von der Feder (510) axial in die Aussparung (134) geschoben wird und das Ventil (1) schließt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse (5) eine drehbare Stellspindel (51) angeordnet und durch das auf einem Ventildeckel (13) befestigte Uhrwerk (2) geführt und mit dem Räderwerk gekoppelt ist, daß in einer konzentrischen Kammer (131) des Ventildeckels (13) ein Dauermagnet (11) mit Polschuhen (110) angeordnet ist, dessen Kraftfeld das Ventil (1) in Offenstellung hält, und ein Teil der Stellspindel (51) in die Nähe des Dauermagneten (11) geführt ist, wobei an der Stirnseite der Stellspindel (51) eine Fe-Brücke (52) ausgebildet ist, mit der das Magnetfeld über die Polschuhe (110) ablenkbar ist, so daß in dieser Stellung das Ventil (1) die Schließstellung einnimmt, und das Uhrwerk (2) so ausgelegt ist, daß von der Schließstellung des Ventils (1) bzw. Nullstellung der Vorrichtung nach einem 0 Einschaltdrehwinkel von ca. 30 , bei dem der Dauermagnet (11) das Ventil (1) öffnet, die Einstellung der Füllmenge durch weitere Drehung der Stellspindel (51) erfolgt und die zeitgesteuerte Rückführung der Stellspindel (51) nur bis zum Einschaltdrehuinkel erfolgt, danach rückt die Stellspindel (51) beschleunigt oder sprungartig in die Nullstellung und schließt das Ventil (1).
5. 5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (1) ein Servoventil ist, dessen Hauptverschlußglied als Topfmembran (14) ausgebildet ist, wobei der äußere, zwischen Schultern des Ventilgehäuses (15) und des Ventildeckels (13) eingespannte Rand der Topfmembran (14) so bemessen ist, daß ein ringförmiger Hohlraum (16) gebildet ist, der einerseits über eine Bohrung (17) mit dem durchströmenden Wasser und andererseits über den Kanal (131) im Ventildeckel (13) mit der Rohrfeder (25) verbunden ist.
6. 6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellspindel (51) über eine Rutschkupplung mit dem Uhrwerk (2) verbunden ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellspindel (51) entgegen der Einstelldrehrichtung über die Null- oder Ruhestellung in eine Dauerauslaufstellung bewegbar ist.