DE3623585C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtung der im Ober­ begriff des Anspruches 1 angegebenen und durch die DE-OS 35 15 591 bekanntgewordenen Art.

Bei dieser bekannten Abdichtung ist die Kartusche im Gehäuse mittels radial wirksamer Dichtungen abge­ dichtet.

Dabei ist aber zudem zwischen der festen Steuerscheibe und denn Boden der Kartusche zusätzlich eine axial vorge­ spannte Dichtung vorgesehen und unbedingt erforderlich, um die Zuleitungen voneinander zu trennen. Daraus er­ gibt sich der Nachteil, daß einerseits die axiale Vor­ spannung der Dichtung relativ groß sein muß, um eine dicht­ schließende Trennung der Zuleitungen voneinander zu er­ reichen, andererseits führt diese axiale Vorspannung zwangsläufig zu einer relativ hohen Flächenpressung zwischen den Steuerscheiben, woraus sich eine Ver­ größerung der Reibungskräfte und auch der Steuer­ scheiben-Bewegungskräfte ergibt, welche unter anderem die Verstellmöglichkeit der Steuerscheiben zueinander zumindest erschwert.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtung für eine Steuer­ kartusche in einem Ventilgehäuse gattungsgemäßer Art derart zu verbessern, daß die Dichtungselemente weitestgehend unabhängig von der Vorspannung der Kartuschen-Einbauteile, insbesondere der Steuerscheiben, sind, wobei zudem eine Nachstellmöglichkeit der Steuer­ scheiben-Vorspannung ohne Beeinflussung der Vorspannung der Dichtelemente möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.

Durch diese Anordnung ist erreicht, daß die Dichtungs­ elemente weitestgehend unabhängig von der Vorspannung der Kartuscheneinbauteile sind, wobei zudem eine Nach­ stellmöglichkeit der Steuerscheiben-Vorspannung ohne Beeinflussung der Vorspannung der Dichtelemente mög­ lich ist.

Sofern der Gleitring der Vorspanneinrichtung einem gewissen Verschleiß unterliegt, der bis zu einige Zehntel Millimeter betragen kann, so können bei einem Verschleiß des Gleitringes die Buchsen aufgrund ihrer fliegenden Anordnung dieser Spielvergrößerung folgen, ohne daß hierdurch die Abdichtung der Buchse bzw. der gesamten Steuerkartusche beeinträchtigt wäre. Zudem ermöglicht die besondere Ausbildung der Buchsen, wonach deren der Steuerscheibe zugewandte Stirnseite nur mittels der von der außenliegenden Randkante der Buchse und der Stirn­ kante gebildeten umlaufenden Kante an der Steuerscheibe axial abstützbar ist, einen Druckausgleich zwischen den Stirnflächen der Buchsen, sofern diese von Wasser an­ geströmt werden, wodurch unterbunden wird, daß die Buchsen Druckkräfte auf die Scheiben, insbesondere die unterste Scheibe ausüben, was zu Undichtigkeiten führen und höhere Verstellkräfte zur Folge haben könnte.

Zwar sind bei Mischventilen radiale Abdichtungen zur Vermeidung von axialen Pressungen bekannt (DE 33 32 773 A1), jedoch finden sich hier keine Hinweise, die der Ventilsitzscheibe zugewandten Stirnseiten der im wesent­ lichen zylindrischen Buchsen so konkav, insbesondere konisch auszubilden, daß diese Stirnseiten nur mittels der vom Mantel der Buchse und der Stirnseite ge­ bildeten, umlaufenden Kante an der Ventilsitzscheibe axial abstützbar sind.

Die (nicht vorveröffentlichte) DE 36 00 883 A1 zeigt und beschreibt die Nachspannmöglichkeit der Steuer­ scheibenvorspannung, jedoch nicht ohne hierbei die Vorspannung durch die Dichtelemente zu beeinflussen.

Die erfindungsgemäße Kombination der Einzelmerkmale hat den kombinatorischen Effekt, daß die Kartuschen- Einbauteile unabhängig voneinander vorspannbar sind und diese Vorspannkräfte nicht durch mittelbar oder unmittelbar aufgebrachte Kräfte der Dichtungselemente aufgehoben oder beeinträchtigt werden.

Wesentlich und vorteilhaft ist dabei, daß die den Steuerscheiben zugewandten Stirnseiten der im wesent­ lichen zylindrischen Buchsen so konkav, insbesondere konisch ausgebildet sind, daß die vorgenannten Stirn­ seiten nur mittels der vom Mantel der Buchse und der Stirnseite gebildeten, umlaufenden Kante an der Steuer­ scheibe axial abstützbar sind.

Dies hat den Vorteil, daß auch bei geschlossenem Ventil die Buchsen, welche unter anderem aus ferti­ gungstechnischen Gründen mit axialem Spiel gehaltert sind, an den den Steuerscheiben zugewandten Stirnseiten über gleichgroße Flächen, wie die den Steuerscheiben abgewandten Buchsenstirnseiten vom Wasserdruck beauf­ schlagt werden und demzufolge auch keine vom Wasser­ druck verursachten Verstellkräfte auf die Steuer­ scheiben ausüben können.

Dabei ist unter anderem strömungstechnisch besonders vorteilhaft, wenn die Bohrung der Buchse im Durchmesser dem lichten Durchmesser des Kanals entspricht und daß die Buchsen-Endstücke im Durchmesser größere Abschnitte eines Kanals bzw. einer Steuerbohrung mit axialem Spiel zu den jeweils koaxial gegenüberstehenden stirn­ seitigen Flanken letzterer eingreifen.

Weitere vorteilhafte Merkmale hierzu sind in den Ansprüchen 3 und 4.

Zur begrenzt verstellbaren Anordnung der Buchse in axialer Richtung ist es auch möglich, jeweils etwa mittig ihrer Längserstreckung mit einem radial vor­ stehenden Flansch zu versehen, der mit axialem Spiel am Boden der Gehäusebohrung oder an der festen Steuerscheibe axial abstützbar angeordnet ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorbeschriebenen Gegenstandes besteht darin, daß der Kartuschenkäfig an der dem Boden der Gehäusebohrung zugewandten Stirn­ seite einen schmalen, umlaufenden, nach innen ge­ richteten und mit Abstand von den lediglich radial wirksamen Dichtungselementen angeordneten Flansch aufweist, an dem sich innenseitig die feste Steuer­ scheibe abstützt, während der Flansch außenseitig an den Boden der Gehäusebohrung unmittelbar angespannt ist.

Hieraus resultiert eine erhebliche Vereinfachung der Herstellung sowie der Montage.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Teil eines sanitären Mischventiles im Längsschnitt;

Fig. 2 bis 4 Varianten von Einzelheiten, ebenfalls im Längsschnitt.

Bei diesem Mischventil ist in eine zylindrische Sackbohrung 1 des Ventilgehäuses 2 eine Steuer­ kartusche 3 eingesetzt. Letztere hat einen Kartuschenkäfig 4, der mittels eines Schraub­ ringes 5 an den Boden 6 der Sackbohrung 1 ange­ spannt ist.

An der dem Boden 6 zugewandten Stirnseite des Kartuschenkäfigs 4 ist ein relativ schmaler, radial nach innen gerichteter Flansch 7 ange­ formt, an den sich in axialer Richtung eine in den Kartuschenkäfig 4 fest eingesetzte, keramische Steuerscheibe 8 abstützt.

Auf der Steuerscheibe 8 lagert eine keramische Steuerscheibe 9, die relativ zur Steuerscheibe 8 verstellbar ist. Über der Steuerscheibe 9 ist ein Mischkammergehäuse 10 dichtschließend angeordnet, welches mit der Steuerscheibe 9 eine Umlenk-Mischkammer 11 bildet.

Zur beabsichtigten Verstellung der Steuer­ scheibe 9 und des Mischkammergehäuses 10 ist ein Gelenkhebel 12 vorgesehen, der um eine Achse 13 begrenzt verschwenkbar gelagert ist. Die Achse 13 ist in einem auf dem Mischkammergehäuse 10 aufliegenden Lager 14 gehaltert, welches über einen Gleitring 15 mittels eines inden Kartuschen­ käfig 4 eingeschraubten Spannringes 16 an das Mischkammergehäuse 10 angespannt werden kann, und dabei auch das Mischkammergehäuse 10 an die Steuerscheibe 9 sowie letztere an die Steuer­ scheibe 8 so dichtschließend anlegen, daß die Steuerscheiben 8 und 9 dennoch zueinander ver­ stellbar sind.

Zwischen dem Mischkammergehäuse 10 und der Steuer­ scheibe 9 ist noch eine Ringdichtung 17 angeordnet.

Im Ventilgehäuse 2 sind noch mehrere, zur axialen Erstreckung der Steuerkartusche 3 gleichgerichtete, wasserführende Kanäle 18 angeordnet, von welchen nur ein Kanal dargestellt ist.

Diesen Kanälen 18 stehen jeweils eine in der Steuer­ scheibe 8 angeordnete Steuerbohrung 8 gegenüber.

Zur Verbindung eines Kanales 18 mit einer Steuer­ bohrung 19 ist jeweils ein als Buchse ausge­ bildetes Dichtungselement 20 vorgesehen, dessen eines Endstück in einen im Durchmesser größeren Abschnitt 21 eines Kanales 18 und dessen anderes Endstück in einen im Durchmesser größeren Ab­ schnitt 22 einer Steuerbohrung 19 axial begrenzt ver­ schiebbar eingreifen.

An beiden Endstücken des Dichtungselementes 20 ist jeweils eine Ringdichtung 23 gehaltert, die sich unter radialer Vorspannung an den Wänden der Abschnitte 21 bzw. 22 dichtschließend ab­ stützen.

Oberhalb des Dichtungselementes 20 ist ein freier Spielraum 24 angeordnet, damit sichergestellt ist, daß sich die Steuerscheibe 8 in axialer Richtung lediglich am Flansch 7, nicht aber über das Dichtungselement 20 am Gehäuse 2 abstützen kann.

Um zu vermeiden, daß bei nach oben geschobenem und in axialer Richtung an der Steuerscheibe 8 abstützendem Dichtungselement 20, wobei sich in diesem Falle dann unterhalb des Dichtungs­ elementes 20 der Spielraum 24 ergibt, bei ge­ schlossenem Ventil vom Wasserdruck verursacht das Dichtungselement 20 auf die Steuerscheibe 9 hin zielende Druckkräfte ausüben kann, welche zweifellos zu einer überhöhten Flächenpressung zwischen den Steuerscheiben 8 und 9 führen würde, ist gemäß Fig. 2 die der Steuerscheibe 8 zuge­ wandte Stirnseite 25 des Dichtungselementes 20 nach innen konisch so geneigt ausgebildet, daß bei nach oben verschobenem Dichtungselement 20 lediglich die von der vorgenannten Stirnseite 25 und vom Endstück des Dichtungselementes 20 gebildete Kante 26 sich an der Steuerscheibe 8 abzu­ stützen vermag.

Gemäß Fig. 3 ist am Dichtungselement 20 zu dessen axial begrenzt verstellbarer Halterung ein umlaufender, radial abstrebender Flansch 27 angeformt, dessen Dicke kleiner als die Dicke des Flansches 7 des Kartuschenkäfigs 4 ist.

Dieser Flansch 27 ist mit axialem Spiel in den vom Boden 6 der Gehäusebohrung 1 und der Steuer­ scheibe 8 gebildeten Zwischenraum eingreifend angeordnet. Dabei ist sichergestellt, daß der Spielraum 24 zwischen dem Dichtungselement 20 und der Steuerscheibe 8 angeordnet ist.

Fig. 4 zeigt ein Dichtungselement 20 als flexiblen Kunststoff mit angeformten Ringdichtungen 23.

Claims (6)

1. Abdichtung einer in einem sanitären Ventil ange­ ordneten Steuerkartusche, die in eine Sack­ bohrung des Ventilgehäuses eingesetzt und mit der dem Boden der Gehäusebohrung zugewandten Stirnseite an den Bohrungsboden angespannt ist, wobei die Kartusche eine feste Steuerscheibe und mindestens eine zu letzterer rotorisch oder translatorisch verstellbare Steuerscheibe aufweist und im Ventilgehäuse wasserführende Zufluß­ und Abflußkanäle angeordnet sind, die in die Kartusche führen und in die Steuerbohrungen der festen Steuerscheibe münden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kanäle (18) und die Steuer­ bohrungen (19) durch lediglich in radialer Richtung dichtende Dichtungselemente (20) verbunden sind, wobei die Dichtungselemente (20) jeweils aus einer axial begrenzt verstellbar gehalterten Buchse bestehen, deren eines Endstück in einen Kanal (18) und deren anderes Endstück in die zum Kanal (18) koaxial angeordnete Steuerbohrung (19) eingesteckt sind und an beiden Endstücken der Buchse mindestens je eine an der Wandung des Kanals (18) bzw. der Steuerbohrung (19) radial dichtschließend abstützende Ringdichtung (23) angeordnet ist,
daß die der Steuerscheibe (8) zugewandten Stirn­ seiten (25) der Buchsen nur mittels der von deren Endstück und der Stirnseite (25) gebildeten, um­ laufenden Kante (26) an der Steuerscheibe (8) axial abstützbar sind und
daß eine von der Kartuschenverspannung unabhängig ein­ stellbare, auf die Kartuschen-Einbauteile wirksame Vorspanneinrichtung vorgesehen ist, die us einem Gleitring (15) und einem Spannring (16) besteht.

2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung der Buchse im Durchmesser dem lichten Durchmesser des Kanals (18) entspricht und daß die Buchsen-Endstücke im Durchmesser größere Abschnitte (21 bzw. 22) eines Kanals (18) bzw. einer Steuerbohrung (19) mit axialem Spiel zu den jeweils koaxial gegenüberstehenden stirn­ seitigen Flanken letzterer eingreifen.

3. Abdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Endstücken der Buchse außen­ seitig umlaufende Ringnuten angeordnet sind, in die Ringdichtungen (23), insbesondere O-Ringe eingesetzt sind.

4. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Buchse, insbesondere aus flexiblem Kunststoff, mit radial abstrebenden, angeformten Ringdichtungen (23).

5. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse etwa mittig ihrer Längserstreckung einen radial vorstehenden Flansch (27) aufweist, der mit axialem Spiel am Boden (6) der Gehäusebohrung (1) oder an der festen Steuerscheibe (8) axial abstützbar angeordnet ist.

6. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kartuschen­ käfig (4) an der dem Boden (6) der Gehäuse­ bohrung (1) zugewandten Stirnseite einen schmalen, umlaufenden, nach innen gerichteten und mit Abstand von den lediglich radial wirk­ samen Dichtungselementen (20) angeordneten Flansch (7) aufweist, an dem sich innenseitig die feste Steuerscheibe (8) abstützt, während der Flansch (7) außenseitig an den Boden (6) der Gehäusebohrung (1) unmittelbar angespannt ist.