DE3533657C2

DE3533657C2 -

Info

Publication number: DE3533657C2
Application number: DE3533657A
Authority: DE
Inventors: Hermann 7024 Filderstadt De Kress
Original assignee: Hansa Metallwerke AG
Current assignee: Hansa Metallwerke AG
Priority date: 1985-09-20
Filing date: 1985-09-20
Publication date: 1993-07-22
Also published as: IT8621742A0; DE3533657A1; IT8621742A1; AT391533B; IT1197244B; SE8603829D0; ATA252086A; SE8603829L; SE464663B; CH673495A5

Description

Die Erfindung betrifft ein sanitäres Absperrventil-Oberteil mit

a) einem Gehäuse;
b) einer feststehenden Steuerscheibe, welche mindestens eine Wasser-Durchlaßöffnung enthält;
c) einer verdrehbaren Steuerscheibe, welche mindestens eine Wasser-Durchlaßöffnung oder -Durchströmungsausnehmung um faßt, die in unterschiedliche Überlappung mit der Wasser- Durchlaßöffnung der feststehenden Steuerscheibe gebracht werden kann;
d) einer Ventilspindel, über welche die verdrehbare Steuer scheibe verdreht werden kann;
e) einem Reservoir für ein schmierendes Medium in dem Gehäuse.

Steuerscheiben-Absperrventil-Oberteile erfreuen sich in jüng ster Zeit zunehmender Beliebtheit, da sie als weitgehend war tungsfrei gelten, zumindest im Neuzustand leichtgängig sind und praktisch "aus dem Handgelenk", also ohne umzusetzen, aus der vollen Offen- in die Schließstellung gedreht werden können. Allerdings neigen sie dazu, daß die Leichtgängigkeit nach einer gewissen Benutzungsdauer nachläßt. In manchen Fällen wird auch bei der Verdrehung der beweglichen Steuerscheibe eine Geräusch entwicklung beobachtet. Diese Erscheinungen werden u. a. darauf zurückgeführt, daß die Fettschicht, mit welcher die Berührungs flächen der Steuerscheiben werksseitig ausgestattet werden, im Lauf der Zeit ausgewaschen wird oder sich in sonstiger Weise verbraucht.

Ein sanitäres Absperrventil-Oberteil der eingangs genannten Art ist in der DE-OS 32 34 643 dargestellt und beschrieben. Hier sind die Ventilspindel und das zugehörige Stirnlager in einer Fettkammer gelagert, welche ganz geschlossen und daher auch gegen das Eindringen von Schmutzpartikeln abgesichert ist. Durch dieses permanente Schmiermittelreservoir soll die Leichtgängigkeit der Ventilspindel langfristig gewährleistet werden. Eine Verbindung zwischen dem Reservoir und den Kontakt flächen der beiden Steuerscheiben besteht nicht.

Die DE 33 39 464 A1 zeigt und beschreibt ein in einer Steuer kartusche zusammengefaßtes sanitäres Mischventil, bei welchem die bewegliche Steuerscheibe neben einer Drehbewegung auch eine Linearbewegung durchführt. Auch hier ist ein Schmier mittelreservoir vorgesehen, welches mit Fett gefüllt ist. Dieses wird den vorkragenden Teilen der Gleitflächen der feststehenden Steuerscheibe und der beweglichen Steuerscheibe durch eine von außen zugängliche Schmiervorrichtung zugeführt. Die be wegliche Steuerscheibe taucht dabei in das Fett auf dem äußeren Rand der feststehenden Steuerscheibe ein und transportiert bei den kombinierten Linear- und Drehbewegungen das Schmier mittel zwischen die zueinander gerichteten Flächen der beiden Steuerscheiben. Das dabei eingesetzte Schmiermittel ist nicht fließfähig. Eine vollflächige Schmierung der einander berüh renden Gleitflächen der beiden Steuerscheiben ist jedoch auf diese Weise nicht zu erreichen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein sanitäres Ab sperrventil-Oberteil derart auszugestalten, daß es durch dauer hafte vollflächige Schmierung der Gleitflächen der beiden Steuer scheiben leichtgängig bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

f) das Medium in dem Reservoir außerdem fließfähig ist;
g) das Reservoir über ein Kanalsystem, welches mindestens eine Durchgangsbohrung in einer der beiden Steuerscheiben umfaßt, mit der Berührungsebene der beiden Steuerscheiben in Ver bindung steht.

Erfindungsgemäß wird also die Berührungsebene der beiden Steuerscheiben laufend geschmiert, wobei das fließfähige, schmierende Medium unter der Einwirkung einer Druck- und/oder der Schwerkraft aus dem Reservoir über das Kanalsystem laufend zugeführt wird. Das fließfähige, schmierende Medium gelangt dabei durch die Durchgangsbohrung(en) in einer der beiden Steuerscheiben tat sächlich an die Stelle, wo eine Schmierwirkung erforderlich ist.

Aus geometrischen Gründen ist eine Anordnung besonders vorteil haft, bei welcher das Reservoir ein die Ventilspindel umgebender Ringraum ist.

Das Kanalsystem kann eine Radialbohrung und eine Axialbohrung der Ventilspindel umfassen. Dabei ist es möglich, daß die Axialbohrung eine Durchgangsbohrung und am oberen, außerhalb des Gehäuses liegenden Ende der Ventilspindel verschließbar ist. Diese Anordnung empfiehlt sich insbesondere dann, wenn die Axialbohrung selbst gleichzeitig als Reservoir dient, des sen Volumen dann nicht allzu groß ist, so daß ein gelegentliches Nachfüllen des fließfähigen, schmierenden Mediums erforderlich ist.

Ist dies nicht der Fall, ist also das Reservoir ausreichend groß, kann die Axialbohrung auch eine nach oben verschlossene Blindbohrung sein. Bei vielen bekannten Absperrventil-Oberteilen der eingangs genannten Art wird die Drehbewegung von der Ventil spindel auf die verdrehbare Steuerscheibe über ein Führungsteil übertragen, welche eine Mitnahmeöffnung zur Aufnahme eines Mit nahmekopfes der Ventilspindel aufweist und in drehschlüssiger Verbindung mit der verdrehbaren Steuerscheibe steht. Wird bei einem solchen Oberteil eine Ventilspindel mit Axialbohrung verwendet, empfiehlt es sich, daß das Kanalsystem mindestens einen Kanal umfaßt, der von der Mitnahmeöffnung zur unteren Stirnseite des Führungsteils verläuft. Die Übergabe des fließ fähigen, schmierenden Mediums von der Ventilspindel auf das Führungsteil erfolgt also an der Mitnahmeöffnung. Im allge meinen reicht es aus, wenn das Kanalsystem zwei Kanäle um faßt, welche von der Mitnahmeöffnung ausgehend und divergierend zur unteren Stirnseite des Führungsteils verlaufen. Wird in einem Absperrventil-Oberteil der genannten Art mit Führungs teil ein ringförmiges Reservoir, welches die Ventilspindel umgibt, eingesetzt, so ist es besonders günstig, wenn das Kanalsystem mindestens einen Kanal umfaßt, der von der oberen zur unteren Stirnseite des Führungsteils verläuft. Das Kanal system muß also nicht durch die Ventilspindel selbst geführt werden, wodurch die Ventilspindel möglicherweise mechanisch geschwächt werden könnte.

Die Durchgangsbohrung(en), welche Teil des Kanalsystem ist (sind), liegen vorteilhafterweise im radial äußeren Bereich der entsprechenden Steuerscheibe. Dort ist die Erstreckung und die Geschwindigkeit der Bewegung besonders groß und eine Schmierung besonders wünschenswert.

In diesem Falle muß verhindert werden, daß die Durchgangs bohrungen in der Schließstellung der Steuerscheiben in die Wasser-Durchlaßöffnungen der jeweils anderen Steuerscheibe ein münden. Gleichzeitig soll aber der Querschnitt der Wasser-Durch laßöffnungen beider Scheiben weiterhin möglichst groß sein. Aus diesem Grunde empfiehlt es sich, daß die Form der Wasser-Durch laßöffnung in mindestens einer Steuerscheibe von der Form eines Kreisringsegments durch eine Einbuchtung abweicht. Diese Einbuch tung steht dann in der Schließstellung der Steuerscheiben der unteren Mündungsstelle einer Durchgangsbohrung in der entspre chenden Steuerscheibe gegenüber.

Als fließfähiges, schmierendes Medium wird vorzugsweise ein Silikonöl gewählt, welches in den verschiedensten Viskositäten erhältlich und gesundheitlich unbedenklich ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erstes Ausführungs beispiel eines Absperrventil-Oberteils;

Fig. 2 einen Schnitt durch das in Fig. 1 enthaltene Führungsteil gemäß Linie II-II von Fig. 3;

Fig. 3 die Unteransicht des Führungsteils von Fig. 2;

Fig. 4 die Draufsicht auf die übereinanderliegenden Steuerscheiben von Fig. 1 in der Offenstellung;

Fig. 5 die Draufsicht auf die übereinanderliegenden Steuerscheiben des Oberteils von Fig. 1 in der Schließstellung.

Das in der Zeichnung dargestellte Absperrventil-Oberteil um faßt ein einstückig ausgebildetes, glockenförmiges Gehäuse 1. Dieses weist einen Anschlagflansch 2, ein Außengewinde 3, einen sich nach unten öffnenden, abgestuften Innenraum 7, Aus lauföffnungen 9, 10 im unteren Bereich des Innenraumes 7, Schlitze 46, 47 am unteren Ende sowie eine Durchgangsbohrung 11 in der oberen Stirnwand auf. In den Innenraum 7 des Gehäuses 1 sind der Reihe nach eine Ventilspindel 13, ein Führungsteil 25, eine verdrehbare Steuerscheibe 30, eine feststehende Steuer scheibe 41 sowie eine Dichtung 48 eingeschoben.

Die Ventilspindel 13 ist an dem Ende, welches in den Innenraum 7 des Gehäuses 1 hineinragt, mit einem im Querschnitt vierecki gen Mitnahmekopf 23 ausgestattet. Dieser greift formschlüssig in eine komplementäre Mitnahmeöffnung 24 in der oberen Stirn fläche eines drehbaren Führungsteils 25 ein. Zwei nach unten divergierende Kanäle 31, 32 verbinden die obere mit der unteren Stirnfläche des Führungsteils 25 (Fig. 2). Winkelmäßig gegenüber den Kanälen 31, 32 versetzt sind in das Führungs teil 25 zwei Durchströmungs-Ausnehmungen 33, 34 eingeformt, welche zumindest in der Offenstellung des Absperrventils mit den Auslauföffnungen 9,10 des Gehäuses 1 in Verbindung stehen (Fig. 1, 3). An der unteren Stirnfläche des Füh rungsteils 25 befinden sich zwei Vorsprünge 26, 27, die in komplementäre Mitnahmeöffnungen 28, 29 an der oberen Stirn seite der drehbaren Steuerscheibe 30 formschlüssig eingrei fen.

Die Steuerscheibe 30 weist zwei Wasser-Durchlaßöffnungen 37, 38 auf, die punktsymmetrisch zum Scheibenmittelpunkt angeord net und geformt sind. Außerdem erstrecken sich zwei Durch gangsbohrungen 39, 40 kleinen Querschnittes, die mit den Kanä len 31, 32 des Führungsteils 25 kommunizieren, von der oberen zur unteren Stirnfläche der drehbaren Steuerscheibe 30.

Letztere besteht aus Keramik und ist an der nach unten weisen den Stirnseite auf hohe Güte und Ebene poliert. Sie liegt hier an der in gleicher Weise behandelten, nach oben zeigenden Stirn fläche der zweiten, feststehenden Steuerscheibe 41 an.

Die feststehende Steuerscheibe 41 ist ebenfalls mit zwei Wasser- Durchlaßöffnungen 42, 43 versehen, deren Lage und Form der Lage und Form der Wasser-Durchlaßöffnungen 37, 38 der verdrehbaren Steuerscheibe 30 entspricht. Die feststehende Steuerscheibe 41 ist jedoch mit keinen zusätzlichen Durchgangsbohrungen, ver gleichbar den Durchgangsbohrungen 39, 40 der verdrehbaren Steuer scheibe 30, ausgestattet. Anstelle von Mitnahmeöffnungen weist sie radiale Vorsprünge 44, 45 auf, die in Schlitze 46, 47 an dem unteren Ende des Gehäuses 1 eingreifen (Fig. 1) und so eine Verdrehung der Steuerscheibe 41 verhindern.

Vom Gehäuse 1, der Ventilspindel 13 und dem Führungsteil 25 wird ein Ringraum 18 begrenzt, der im obersten Bereich über eine Radialbohrung 52 mit dem Außenumfang des Gehäuses 1 ver bunden ist. Die Radialbohrung 52 ist durch eine Schraube 53 verschließbar.

Der Ringraum 18 dient als Reservoir für ein fließfähiges, schmierendes Medium, vorzugsweise ein Silikonöl, welches über die Radialbohrung ein- bzw. nachgefüllt werden kann. Der Ringraum 18 steht über die Kanäle 31, 32 des Führungs teils und die Durchgangsbohrungen 39, 40 mit der Berührungs fläche der beiden Steuerscheiben 30, 41 in Verbindung.

Das beschriebene Absperrventil-Oberteil wird in bekannter Weise in einen Batteriekörper eingeschraubt, bis sein An schlagflansch 2 an einer entsprechenden Fläche des Batterie körpers und die Dichtung 48 an einem Ventilsitz anliegt, der am Grunde des Aufnahmeraumes des Batteriekörpers ausgebildet ist.

Hinsichtlich der Wasserführung selbst unterscheidet sich das beschriebene Oberteil nicht von bekannten Absperrventilen.

Das Wasser tritt aus der Zulaufleitung des Batteriekörpers innerhalb der Dichtung 48 in den Innenraum 7 des Gehäuses 1 ein. In der Offenstellung des Absperrventils, in welcher die Wasser-Durchlaßöffnungen 37, 38 der verdrehbaren Steuerscheibe 30 mit den Wasser-Durchlaßöffnungen 42, 43 der feststehenden Steuerscheibe 41 fluchten, durchfließt das Wasser diese Öffnungen sowie die Durchströmungs-Ausnehmungen 33, 34 des Füh rungsteils 25 und gelangt über die Auslauföffnungen 9, 10 im unteren Gehäusebereich in einen Kanal des nicht dargestellten Batteriekörpers, der zum Auslauf der Armatur führt.

Das Absperrventil-Oberteil wird dadurch geschlossen, daß die verdrehbare Steuerscheibe 30 mittels der Ventilspindel 13 unter Mitwirkung des Führungsteils 25 in der Sicht der Fig. 4 um 90° im Uhrzeigersinn verdreht wird. Die Relativ position der beiden Steuerscheiben 30, 41 in der Schließ stellung, in welcher die Wasser-Durchlaßöffnungen 37, 38 der verdrehbaren Steuerscheibe 30 nicht mit den Wasser durchlaßöffnungen 42, 43 der feststehenden Steuerscheibe 41 überlappen, ist in Fig. 5 dargestellt.

Wie bereits erwähnt, steht der als Reservoir dienende Ring raum 18 über die Kanäle 31 und 32 des Führungsteils 25 so wie die Durchgangsbohrungen 39, 40 der verdrehbaren Steuer scheibe 30 mit der Berührungsfläche der beiden Steuerschei ben 30, 41 in Berührung. Dies bedeutet, daß laufend aufgrund der Schwerkraft fließfähiges, schmierendes Medium in den Außenbereich der Berührungsfläche der beiden Steuerscheiben 30, 41 geführt und dort bei der Relativbewegung der beiden Steuerscheiben 30, 41 verteilt wird. Eventuell verbrauchtes fließfähiges, schmierendes Medium kann nach Abnahme der Schraube 53 über die Radialbohrung 52 des Gehäuses 1 ergänzt werden.

Wie aus den Fig. 4 und 5 zu entnehmen ist, weicht die Form der Wasser-Durchlaßöffnungen 37, 38, 42, 43 der Steuer scheiben 30, 41 von der bekannten Form eines Kreisringsegmentes ab: An einem radial außen liegenden "Eck" sind die Wasser-Durch laßöffnungen 37, 38, 42, 43 durch eine etwa viertelkreisförmige Einbuchtung 51 verkleinert. Hierdurch wird erreicht, daß auch in der Schließstellung des Absperrventils die Durchgangsboh rungen 39, 40 der verdrehbaren Steuerscheibe 30 nicht direkt in die Wasser-Durchlaßöffnungen 42, 43 der feststehenden Steuerscheibe 41 münden.

Bei einem zweiten, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die gesamte Ventilspindel vom unteren Mitnahmekopf bis zum oberen Ende von einer Axialbohrung durchzogen. Die Kanä le des Führungsteils verlaufen in diesem Falle schräg von der Mitnahmeöffnung in den radial außen liegenden Bereich der unteren Stirnfläche, wo sie dann wieder mit kleinen Durchgangsbohrungen in der verdrehbaren Steuerscheibe kommunizieren. In diesem Beispiel stellt die Axialbohrung der Ventilspindel gleichzeitig das Reservoir und einen Teil des zur Berührungsebene der beiden Steuerscheiben führenden Kanalsystems dar.

Bei einem dritten, ebenfalls nicht dargestellten Ausführungs beispiel ist als Reservoir wiederum ein Ringraum vorgesehen, der die Ventilspindel umgibt. Dieser Ringraum steht über eine Radialbohrung mit einer Axialbohrung der Ventilspindel und über Kanäle des Führungsteiles, die von der Mitnahmeöffnung zur unteren Stirnseite verlaufen, mit den Durchgangsbohrungen der verdrehbaren Steuerscheibe in Verbindung.

Bei einem vierten, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Raum innerhalb des Reservoirs, der vom fließfähigen, schmierenden Medium nicht ausgefüllt ist, von einem unter Druck stehenden Gas eingenommen. Dieses übt auf das fließfähige, schmierende Medium einen stati schen Druck aus, der die Förderung zur Berührungsebene der beiden Steuerscheiben unterstützt. Hierdurch werden auch Einbaulagen des Absperrventil-Oberteiles möglich, bei welchen das Reservoir unterhalb der Berührungsebene der Steuerscheiben zu liegen kommt und die Schwerkraft als trei bende oder fördernde Kraft für das fließfähige, schmierende Medium ausfällt.

Bei einem fünften, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist zum gleichen Zwecke eine unter Druck stehende Blase in das Reservoir eingeführt, die auch durch einen anderen, sich zu expandieren suchenden Körper, z. B. aus elastischem, schaum stoffähnlichen Material ersetzt werden könnte.

Claims

1. Sanitäres Absperrventil-Oberteil mit

a) einem Gehäuse;
b) einer feststehenden Steuerscheibe, welche mindestens eine Wasser-Durchlaßöffnung enthält;
c) einer verdrehbaren Steuerscheibe, welche mindestens eine Wasser-Durchlaßöffnung oder -Durchströmungausnehmung umfaßt, die in unterschiedliche Überlappung mit der Wasser-Durch laßöffnung der feststehenden Steuerscheibe gebracht werden kann;
d) einer Ventilspindel, über welche die verdrehbare Steuer scheibe verdreht werden kann;
e) einem Reservoir für ein schmierendes Medium in dem Gehäuse,

dadurch gekennzeichnet, daß

f) das Medium in dem Reservoir (18) außerdem fließfähig ist;
g) das Reservoir (18) über ein Kanalsystem (31, 32, 39, 40), welches mindestens eine Durchgangsbohrung (39, 40) in einer der beiden Steuerscheiben (30, 41) umfaßt, mit der Berüh rungsebene der beiden Steuerscheiben (30, 41) in Verbindung steht.

2. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservoir ein die Ventilspindel (13) umgebender Ringraum (18) ist.

3. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalsystem eine Radial bohrung und eine Axialbohrung der Ventilspindel umfaßt.

4. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbohrung eine Durchgangsbohrung und am oberen, außerhalb des Gehäuses liegenden Ende der Ventilspindel verschließbar ist.

5. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbohrung eine nach oben ver schlossene Blindbohrung ist.

6. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 3, bei wel chem die Drehbewegung von der Ventilspindel auf die verdreh bare Steuerscheibe über ein Führungsteil übertragen wird, welches eine Mitnahmeöffnung zur Aufnahme eines Mitnahme kopfes der Ventilspindel aufweist und in drehschlüssiger Verbindung mit der verdrehbaren Steuerscheibe steht, da durch gekennzeichnet, daß das Kanalsystem mindestens einen Kanal umfaßt, der von der Mitnahmeöffnung zur unteren Stirn seite des Führungsteils verläuft.

7. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalsystem zwei Kanäle umfaßt, wel che von der Mitnahmeöffnung ausgehen und divergierend zur unteren Stirnseite des Führungsteils verlaufen.

8. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 2, bei welchem die Drehbewegung von der Ventilspindel auf die verdrehbare Steuerscheibe über ein Führungsteil übertragen wird, welches in drehschlüssiger Verbindung mit der verdrehbaren Steuer scheibe steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalsystem mindestens einen Kanal (31, 32) umfaßt, der von der oberen zur unteren Stirnseite des Führungsteils (25) verläuft.

9. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung(en) (39, 40) im radial äußeren Bereich der entsprechenden Steuerscheibe (30) liegt (liegen).

10. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Wasser-Durchlaßöffnung(en) (37, 38, 42, 43) in mindestens einer Steuerscheibe (30, 41) von der Form eines Kreisringsegmentes durch eine Einbuchtung (51) abweicht.

11. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das fließ fähige, schmierende Medium ein Silikonöl ist.

12. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (18) über eine in seinem obersten Bereich liegende Radialbohrung (52) mit dem Außen umfang des Gehäuses (1) in Verbindung steht.

13. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Reser voir eine sich zu expandieren suchende Einrichtung, ange ordnet ist, welche das fließfähige, schmierende Medium unter einen statischen Druck setzt.

14. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein unter Druck ste hendes Gas ist.

15. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine unter Innendruck stehende Blase ist.

16. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein komprimierter, elas tischer Körper ist.