DE3629569C1 - Sanitaeres Ventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein sanitäres Ventil mit einem Gehäuse und einem verschwenkbar gelagerten Stellschaft, durch den zur Veränderung der Menge des ausfließenden Wassers ein Verschluß­ stück bewegbar ist, wobei zwischen zwei in Schwenkrichtung ein­ ander gegenüberliegenden Seiten des Stellschaftes und einem be­ nachbarten Teil zwei keilförmige Räume begrenzt werden, die sich beim Verschwenken des Stellschaftes gegensinnig vergrößern und verkleinern; mit einer Dämpfungseinrichtung zum Bremsen der Be­ wegung des Verschlußstücks zumindest in der Schließrichtung.

Aus der DE-OS 32 46 350 ist ein sanitäres Ventil bekannt, bei welchem starke Druckstöße im Leitungssystem, die durch plötzli­ ches Schließen des sanitären Ventils hervorgerufen werden könn­ ten, durch eine Bewegungsbremse verhindert werden. Diese ist mit einer als Verschlußstück dienenden beweglichen Steuerscheibe gekoppelt. Sie besteht aus einem Kolben, der mit der beweglichen Steuerscheibe über eine Kolbenstange verbunden ist und sich in einem wassergefüllten Zylinder hin- und herbewegt. Der Zylinder selbst ist im Armaturenkörper untergebracht; seine Befüllung erfolgt über eine Verbindung mit dem Wasserauslauf des Ventils. Nachteilig bei diesem bekannten sanitären Ventil ist, daß die Bewegungsbremse räumlich schwierig unterzubringen ist und sowohl bei der Herstellung als auch bei der Montage hohe Kosten verur­ sacht. Die bereits im Handel befindlichen Ventile sowie die Ar­ maturengehäuse, mit denen zusammen die Ventile benutzt werden sollen, müssen von Grund auf neu konstruiert werden, damit die in der DE-OS 32 46 350 gegebene Lehre befolgt werden kann.

Aus den obigen Gründen wurde in der (nicht vorveröffentlichten) DE-OS 35 24 149 ein sanitäres Ventil der eingangs genannten Art vorgeschlagen. Hier ist die bewegliche Steuerscheibe selbst in einem im wesentlichen geschlossenen Raum angeordnet, der mit einem fließfähigen Medium angefüllt ist, und wird so gleich­ zeitig als Kolben der Bewegungsbremse verwendet. Diese Ausge­ staltung setzt aber voraus, daß die Schaffung eines geschlos­ senen Raumes möglich ist, in dem sich die bewegliche Steuer­ scheibe verschiebt.

In der ebenfalls nicht vorveröffentlichten DE-OS 35 34 692 wird daher vorgeschlagen, die Zylinderbohrung der als Dämpfungskolben ausgebildeten Bewegungsbremse in der beweglichen Steuerscheibe selbst anzubringen und den Dämpfungskolben als Stößel auszu­ bilden, welcher bei der Bewegung der Steuerscheibe auf ein fest­ stehendes Teil aufläuft. Auch diese Bauweise benötigt jedoch eine spezielle Konstruktion bestimmter Teile des sanitären Ven­ tils selbst.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein sanitäres Ventil der eingangs genannten Art mit einer Dämpfungseinrichtung zu versehen, ohne daß hierbei die baulichen Komponenten selbst ver­ ändert werden müßten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dämp­ fungseinrichtung zwei mit einer Flüssigkeit gefüllte Kammern variablen Volumens umfaßt, welche in den beiden keilförmigen Räumen angeordnet und durch mindestens einen Drosselkanal, der am Stellschaft vorbeigeführt ist, verbunden sind.

Dabei sind an und für sich Dämpfungseinrichtungen bekannt, wel­ che aus zwei flüssigkeitsgefüllten Kammern mit variablem Volu­ men bestehen, die durch mindestens einen Drosselkanal mitein­ ander verbunden sind (vergl. z.B. DE-GM 66 04 452).

Erfindungsgemäß werden zur Unterbringung der Dämpfungseinrich­ tung zwei Räume genutzt, die bei bekannten Ventilen zwar vor­ handen, jedoch in keiner Weise genutzt waren. In diesen Räumen, die beim Verschwenken des Stellschaftes ihr Volumen gegensinnig verändern, werden die beiden Kammern der Dämpfungseinrichtung untergebracht, zwischen denen Flüssigkeit über den Drosselkanal, der am Stellschaft vorbeigeführt wird, hin- und herbewegt wird. Die Dämpfungseinrichtung kann dabei so gestaltet werden, daß sie in bekannte Ventile ohne weiteres ggf. auch nachträglich eingesetzt werden kann.

Zweckmäßigerweise umfaßt die Dämpfungseinrichtung einen Mittel­ teil, über den die beiden Kammern zusammenhängen und der ein Fenster enthält, welches den Stellschaft aufnimmt. Der Drossel­ kanal wird in diesem Falle durch das Mitteltel seitlich am Fen­ ster vorbeigeführt. Er ist so geordnet gelegt; ein Abknicken oder dergleichen, wie es bei einem als Schlauch ausgestalteten Drosselkanal denkbar wäre, ist nicht zu befürchten.

Wenn auf der dem Drosselkanal abgewandten Seite des Mittelteils ein Schlitz vorgesehen ist, der sich vom Fenster zur Außenseite des Mittelteils erstreckt, kann die gesamte Dämpfungseinrichtung einfach seitlich auf den Stellschaft aufgeknüpft werden.

Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß sich das Mittelteil asymmetrisch in Richtung auf eine Kammer massiv bis in einen Bereich erstreckt, der beim Verschwenken des Stellschaftes deformiert wird. Hierdurch läßt sich erzielen, daß der Drosselkanal beim Verkleinern der entsprechenden Kammer "abgedrückt" wird, wodurch sich sein Querschnitt verkleinert und die Dämpfungswirkung mit zunehmender Schließung des sanitä­ ren Ventils verstärkt wird. Dies ist ein erwünschter Effekt, da im allgemeinen eine Wirkung der Bewegungsbremse nur in der allerletzten Schließphase erforderlich ist.

Wenn der Drosselkanal in dem asymmetrisch verlängerten Bereich des Mittelteils variablen Querschnitt aufweist, läßt sich die Kraft-Weg-Charakteristik der Dämpfungsein­ richtung nach Belieben maßschneidern.

Im allgemeinen ist es ausreichend und zweckmäßig, wenn der Drosselkanal in dem asymmetrisch verlängerten Teil des Mittelteils die Form eines Trichters aufweist.

Es empfiehlt sich, daß die Dämpfungseinrichtung ein­ stückig aus flexiblem und/oder elastischem Material her­ gestellt ist. Die beiden flüssigkeitsgefüllten Kammern sind dann hermetisch abgesiegelt und über das Mittelteil fest miteinander verbunden. Die Dämpfungseinrichtung läßt sich so in großen Stückzahlen preiswert herstellen und leicht montieren.

Die Lebensdauer der Dämpfungseinrichtung läßt sich dadurch verlängern, daß sie an den Außenflächen, die beim Ver­ schwenken des Stellschaftes beaufschlagt werden, Ver­ stärkungen trägt.

Entsprechend zwei bekannten Ausgestaltungen des Mengen­ anschlages bei sanitären Mischventilen bieten sich zur Anordnung der Kammern der Dämpfungseinrichtung besonders folgende zwei Alternativen an:

Zum einen können die Kammern der Dämpfungseinrichtung zwischen zwei gegenüberliegenden Ansätzen des Stell­ schaftes und der oberen Stirnseite des Teils, in welchem der Stellschaft gelagert ist, angeordnet sein.

Zum anderen ist diejenige Ausgestaltung besonders vor­ teilhaft, bei welcher die Kammern der Dämpfungseinrich­ tung zwischen zwei gegenüberliegenden Flächen des Stell­ schaftes und zwei Schrägflächen einer Bohrung, die vom Stellschaft durchsetzt wird, angeordnet sind.

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

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erstes Ausfüh­ rungsbeispiel eines sanitären Einhebe­ mischers;

Fig. 2 einen Axialschnitt durch ein zweites Aus­ führungsbeispiel eines sanitären Einhebe­ mischers;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Dämpfungseinrichtung gemäß Linie III-III von Fig. 4;

Fig. 4 einen Schnitt durch die Dämpfungseinrichtung von Fig. 3 gemäß der dortigen Linie IV-IV.

Die Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines sani­ tären Mischventils, das kartuschenartig aufgebaut ist: Dies bedeutet, daß das Mischventil als Baueinheit in einen äußeren, nicht dargestellten Armaturenkörper ein­ gesetzt werden kann.

Im Boden des becherförmigen Gehäuses 1 sind drei Öff­ nungen vorgesehen: Zwei Einlauföffnungen 3 für Kalt- bzw. Mischwasser (nur eine in der Zeichnung erkennbar) sowie eine Auslauföffnung 4 für Mischwasser. Die Geometrie und Anordnung dieser Öffnungen ist als solche bekannt und braucht daher nicht näher beschrieben zu werden.

Auf dem Boden des Gehäuses 1 liegt eine erste Steuer­ scheibe 5 aus einem Keramik-Material oder einem anderen harten Stoff, deren nach oben gerichtete Fläche in be­ kannter Weise fein poliert bzw. geläppt ist. Sie ist durch geeigneten formschlüssigen Eingriff in das Gehäuse 1 gegen Verdrehung gesichert. Die feststehende Steuer­ scheibe 5 enthält ihrerseits drei Durchtrittsöffnungen, die mit den Öffnungen 3, 4 des Gehäuses 1 kommunizieren:. jeweils eine Durchtrittsöffnung 6 für Kalt- und Warmwasser sowie eine Durchtrittsöffnung 7 für rücklaufendes Misch­ wasser.

Das Eindringen von Wasser zwischen feststehende Steuer­ scheibe 5 und Gehäuse 1 wird durch elastische Dichtungen 20, 21 verhindert, die von unten her in die Öffnungen 3, 4 des Gehäuses 1 eingeschoben werden und auf die fest­ stehende Steuerscheibe 5 einen nach oben gerichteten Druck ausüben. Dieselben Dichtungen können dazu verwen­ det werden, die eingesetzte Kartusche gegen den äußeren, nicht dargestellten Armaturenkörper abzudichten.

In einer zentralen oberen Öffnung 8 des Gehäuses 1 ist der zylindrische Hals 9 eines im wesentlichen ro­ tationssymmetrischen Mitnahmeteils 10 drehbar geführt, das von einem Sprengring 22 axial fixiert ist. Durch den Hals 9 führt eine Mittelöffnung 11, von der ein Stell­ schaft 12 aufgenommen wird. Der Stellschaft 12 ist im oberen Bereich des Halses 9 mittels eines Schwenkzapfens 13 angelenkt.

In die Unterfläche des Mitnahmeteils 10 ist eine verhält­ nismäßig breite und tiefe Nut eingebracht, so daß zwei parallele, einander gegenüberliegende Führungsflächen 14 gebildet werden. In dieser Nut sitzt formschlüssig eine zweite bewegliche Steuerscheibe 15, die aus einem oberen Kunststoffteil 15 a und einem unteren Keramikteil 15 b formschlüssig und dicht zusammengesetzt ist.

Die bewegliche Steuerscheibe 15 besitzt ihrerseits zwei parallele, einander gegenüberliegende Führungsflächen, die mit den Führungsflächen 14 des Mitnahmeteils 10 zusammenwirken. Auf diese Weise ist die bewegliche Steuerscheibe 15 im Mitnahmeteil 10 präzise transla­ torisch, bezogen auf die Kartuschenachse radial, ge­ führt.

Die bewegliche Steuerscheibe 15 weist außerdem in ihrer oberen Fläche eine z. B. zylindrische Ausnehmung 17 auf, in die ein Kopf 18 am unteren Ende des Stell­ schaftes 12 eingreift.

In der beweglichen Steuerscheibe 15 ist in bekannter Weise eine zur feststehenden Steuerscheibe 5 hin offene Regelausnehmung 19 ausgebildet. Je nach der Relativ­ position der beiden Steuerscheiben 5, 15 wird über die Regelausnehmung 19 eine Verbindung zwischen einer oder beiden Durchtrittsöffnungen 6 und der Durchtrittsöffnung 7 der feststehenden Steuerscheibe 5 hergestellt.

Der Schwenkbereich des Stellschaftes 12 um den Schwenk­ zapfen 13 wird durch zwei gegenüberliegende, flügel­ artige Ansätze 23, 24 des Stellschaftes 12 begrenzt. Bei bekannten Mischventilen dieser Bauart wirken die Ansätze 23, 24 mit der oberen Stirnseite 25 des Halses 9 des Mitnahmeteils 10 zusammen. Zwischen den Ansätzen 23, 24 und der oberen Stirnseite 25 des Halses 9 ergeben sich keilförmige Räume, die sich beim Verschwenken des Stellschaftes 12 gegensinnig öffnen und schließen.

In diesen keilförmigen Räumen ist beim dargestellten Mischventil eine Dämpfungseinrichtung untergebracht, die insgesamt mit den Bezugszeichen 26 versehen und in den Fig. 3 und 4 ausgebaut sowie in größerem Maßstab dar­ gestellt ist.

Die Dämpfungseinrichtung 26 ist aus elastischem, zumin­ dest aber flexiblem Material, beispielsweise aus Gummi, hergestellt. Sie umfaßt zwei gegenüberliegende, keil­ förmige hohle Kammern 27, 28, die durch ein im wesent­ lichen massives Mittelteil 29 miteinander verbunden sind. Im Mittelteil 29 ist ein Fenster 30 (Fig. 3) ausgespart, in welches über einen zur Seite hin offenen Schlitz 31 der Stellschaft 12 eingeführt werden kann.

Die beiden Kammern 27 und 28 sind durch einen Drossel­ kanal 32 miteinander verbunden, welcher auf der dem Schlitz 31 gegenüberliegenden Seite durch den Mittelteil 29 der Dämpfungseinrichtung 26 verläuft.

Aus den Fig. 3 und 4 ist erkennbar, daß die Dämpfungs­ einrichtung 26 asymmetrisch gestaltet ist. Das massive Mittelteil 29 erstreckt sich etwas weiter in die Kammer 27 hinein als in die Kammer 28. In diesem Bereich des Mittelteils 29 öffnet sich der Drosselkanal 32 nach Art eines Trichters 33. Auf den Sinn dieser Maßnahme wird weiter unten eingegangen.

Der gesamte Innenraum der Kammern 27, 28 sowie des Dros­ selkanals 32 ist mit einer Flüssigkeit 38, z.B. einem Öl, gefüllt, dessen Viskosität auf den Querschnitt des Drosselkanals 32 so abgestimmt ist, daß sich die ge­ wünschte Bremskraft ergibt.

Die Funktionsweise des in Fig. 1 dargestellten Misch­ ventils ist ohne weiteres verständlich, wobei hier nur die Veränderung der Menge (nicht der Temperatur) des ausfließenden Mischwassers von Interesse ist.

Die Menge des ausfließenden Mischwassers wird durch Linearverschiebung der beweglichen Steuerscheibe 15 gegenüber der feststehenden Steuerscheibe 5 eingestellt, wozu der Stellschaft 12 um den Schwenkzapfen 13 verschwenkt wird. Dabei verändern sich gegensinnig die Volumina der Kammern 27, 28 der Dämpfungseinrichtung 26, die sich unter den mitschwenkenden Flügeln 23, 24 des Stellschaftes 12 befinden. Hierbei wird Flüssigkeit 38 aus jeweils einer Kammer 27, 28 in die jeweils andere Kammer 28, 27 über den Drosselkanal 32 verdrängt, was mit einer sich der Schwenkbewegung des Stellschaftes 12 widersetzenden Brems­ kraft verbunden ist.

Diese Bremskraft ist im allgemeinen nur in der aller­ letzten Schließphase des Mischventils erwünscht, damit die letzte Schließung zur Vermeidung von Wasserschlägen nicht zu rasch erfolgt. Aus diesem Grunde ist die Dämp­ fungseinrichtung 26 in der geschilderten Weise asymmetrisch.

Die Dämpfungseinrichtung 26 ist so unter den Flügeln 23, 24 des Stellschaftes 12 eingebaut, daß die kleinere Kam­ mer 27 beim Schließen des Mischventils zusammengedrückt wird. Zunächst ist der Trichter 33 des Drosselkanals 32 dabei noch, wie aus der Zeichnung ersichtlich, weit offen. Beim fortschreitenden Ausdrücken der Kammer 27 schließt sich jedoch auch der Trichter 33 des Drosselkanals 32 progressiv, so daß sein Querschnitt kleiner und damit die Drosselwirkung größer wird. Durch geeignete Wahl der Form des Trichters 33, des Querschnittes des Dros­ selkanals 32 und der Viskosität der verwendeten Flüssig­ keit 38 läßt sich praktisch jede gewünschte Bremskraft- Weg-Charakteristik einstellen.

Da die Mündungsstelle des Drosselkanals 32 in die größere Kammer 28 in einem Bereich liegt, der bei der Betätigung des Mischventils praktisch undeformiert bleibt, tritt bei der gegensinnigen Schwenkbewegung des Stellschaftes 12, also beim Öffnen des Mischventils, am Ende des Hubes keine Erhöhung der Bremskraft auf.

Die bei der Verschwenkung des Stellschaftes 12 kräfte­ mäßig beaufschlagten Außenflächen der Dämpfungseinrich­ tung 26 sind, wie aus Fig. 4 ersichtlich, durch Ver­ stärkungen 34 bis 37 geschützt.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Mischventils stimmt mit demjenigen von Fig. 1 weitgehend überein. Entsprechende Elemente sind daher mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 100 gekennzeichnet. Neben Unter­ schieden rein geometrischer Natur besitzt das Gehäuse 101 des in Fig. 2 dargestellten kartuschenartigen Misch­ ventils einen Deckel 101 a, der vom Hals 109 des dreh­ baren Mitnahmeteils 110 durchstoßen wird. Außerdem ist die bewegliche Steuerscheibe 115 als einstückiges Keramik­ teil ausgebildet.

Der im vorliegenden Zusammenhang interessierende Unter­ schied zwischen den beiden Ausführungsbeispielen liegt in der Anordnung der Dämpfungseinrichtung 126. Bei bekannten Mischventilen dieser Bauart erfolgt die Begrenzung der Schwenkbewegung des Stellschaftes 112 durch zwei Schräg­ flächen 124, 125 in der Mittelöffnung 111 des Mitnahme­ teils 110. Äußere Ansätze, entsprechend den Ansätzen 23 und 24 in Fig. 1, sind am Stellschaft 112 dagegen nicht vorgesehen.

Zwischen den gegenüberliegenden Außenflächen des Stell­ schaftes 112 und den Schrägflächen 123, 124 des Mitnahme­ teils 110 ergeben sich wiederum keilförmige Räume, deren Volumina beim Verschwenken des Stellschaftes 112 gegen­ sinnig vergrößert oder verkleinert werden. In diesen keilförmigen Räumen sind die Kammern 127, 128 der Dämpfungseinrichtung 126 untergebracht, deren Bauweise derjenigen nach den Fig. 3 und 4 völlig entspricht. Der Mittelteil 129 der Dämpfungseinrichtung 126 ist über den Schwenkzapfen 113 gelegt, so daß die Dämpfungs­ einrichtung 126 nicht am Stellschaft 112 herabrutschen kann.

Die Funktionsweise der Dämpfungseinrichtung 126 des Ausführungsbeispiels von Fig. 2 stimmt im übrigen mit derjenigen beim Ausführungsbeispiel von Fig. 1 voll­ ständig überein.

Claims (10)

1. Sanitäres Ventil mit einem Gehäuse und einem schwenkbar ge­ lagerten Stellschaft, durch den zur Veränderung der Menge des ausfließenden Wassers ein Verschlußstück bewegbar ist, wobei zwischen zwei in Schwenkrichtung einander gegenüberliegenden Seiten des Stellschaftes und einem benachbarten Teil zwei keil­ förmige Räume begrenzt werden, die sich beim Verschwenken des Stellschaftes gegensinnig vergrößern und verkleinern; mit einer Dämpfungseinrichtung zum Bremsen der Bewegung des Verschluß­ stückes zumindest in der Schließrichtung, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dämpfungseinrichtung (26; 126) zwei mit einer Flüs­ sigkeit (28) gefüllte Kammern (27, 28; 127, 128) variablen Volu­ mens umfaßt, welche in den beiden keilförmigen Räumen angeord­ net und durch mindestens einen Drosselkanal (32), der am Stell­ schaft (12; 112) vorbeigeführt ist, verbunden sind.

2. Sanitäres Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung (26; 126) einen Mittelteil (29) umfaßt, über den die beiden Kammern (27, 28; 127, 128) zusam­ menhängen und der ein Fenster (30) enthält, welches den Stell­ schaft (12; 112) aufnimmt.

3. Sanitäres Ventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß auf der dem Drosselkanal (32) abgewandten Seite des Mittelteils (29) ein Schlitz (31) vorgesehen ist, der sich vom Fenster (30) zur Außenseite des Mittelteils (29) erstreckt.

4. Sanitäres Ventil nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeich­ net, daß sich das Mittelteil (29) asymmetrisch in Richtung auf eine Kammer (27) massiv bis in einen Bereich erstreckt, der beim Verschwenken des Stellschafts (12, 112) deformiert wird.

5. Sanitäres Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkanal (32) in dem asymmetrisch verlängerten Bereich des Mittelteils (29) variablen Querschnitt aufweist.

6. Sanitäres Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkanal (32) in dem asymmetrisch verlängerten Bereich des Mittelteils (29) die Form eines Trichters (33) auf­ weist.

7. Sanitäres Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung (26; 126) einstückig aus flexiblem und/oder elastischem Material her­ gestellt ist.

8. Sanitäres Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung (26; 126) an den Außenflächen, die beim Verschwenken des Stellschaf­ tes (12; 112) beaufschlagt werden, Verstärkungen (34 bis 37) trägt.

9. Sanitäres Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (27, 28) der Dämp­ fungseinrichtung (26) zwischen zwei gegenüberliegenden Ansätzen (23, 24) des Stellschaftes (12) und der oberen Stirnseite (25) des Teils (10), in welchem der Stellschaft (12) gelagert ist, angeordnet sind.

10. Sanitäres Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (127, 128) der Dämpfungs­ einrichtung (126) zwischen zwei gegenüberliegenden Flächen des Stellschaftes (112) und zwei Schrägflächen (124, 125) einer Boh­ rung (111), die vom Stellschaft (112) durchsetzt wird, angeord­ net sind.