DE3638959A1 - Umschaltventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Umschaltventil mit den im Oberbe­ griff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Ein derartiges Ventil ist aus der Druckschrift US-PS 12 87 975 bekannt. Hierbei ist ein scheibenförmiger Dreh­ schieber vorgesehen, der, bis auf den Bereich der Abflußöff­ nungen, von allen Seiten von dem zuströmenden Fluid beauf­ schlagt wird und somit durch die weitgehende Kompensation des anstehenden Fluiddrucks relativ leicht beweglich sein dürfte. Das Umschaltventil weist jedoch verhältnismäßig kom­ pliziert aufgebaute Einzelteile auf und dürfte aufwendig in der Montage sein. Außerdem ist eine relativ starke Anfällig­ keit der Dichtelemente aufgrund von Verschleiß und Beschädi­ gungen durch im Fluid etwa mitgeführte Partikeln zu be­ fürchten.

Zur Verminderung der Verschleißanfälligkeit ist es au­ ßerdem bei Umschaltventilen (DE-OS 28 41 998, EP-OS 00 60 529) bekannt, zueinander verdrehbare Ventilschei­ ben aus keramischem Material vorzusehen, wobei die glattgeschliffenen Anlageseiten der Ventilscheiben eine Dichtfläche bilden. Die Ausbildung und Anordnung der Ventilscheiben in dem Umschaltventil ist jedoch wenig befriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Umschalt­ ventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu ge­ stalten, daß es einfach und damit kostengünstig herge­ stellt werden kann und eine relativ hohe Gebrauchsdauer bei etwa gleichbleibender Leichtgängigkeit aufweist. Hierbei gehört es mit zur Aufgabe, das Umschaltventil so auszubilden, daß es sowohl als Drei-, Vier- oder auch Fünfwegeumschaltventil einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den An­ sprüchen 2 bis 7 angegeben.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung wird erreicht, daß die Rohrstutzen mit übergestreiften Dichtelementen ein­ fach in die entsprechenden Auslaßöffnungen in dem Ven­ tilgehäuse eingesteckt werden können, wobei in der Stecklage eine drehfeste und dichte Halterung im Gehäuse geboten ist, so daß z.B. eine einfache Montage des Ven­ tils ermöglicht und ein langer Gebrauchszeitraum bei etwa gleichbleibender Leichtgängigkeit erzielt wird.

Zweckmäßig können die Rohrstutzen zusammen mit dem Trag­ körper einstückig, z.B. aus Keramikmaterial, hergestellt werden.

Vorteilhaft kann die Ventilspindel mit einem Fortsatz versehen werden, der sowohl die drehfest mit der Ventil­ spindel verbundene Scheibe des Drehschiebers als auch den Tragkörper der Rohrstutzen durchgreift und mit Hilfe von Schnappnasen ermöglicht, die wesentlichen Ventilele­ mente, nämlich die Keramikbauteile mit der Spindel und dem Ventilkopfgehäuse, als Baueinheit zusammenzufassen, die bei der Montage einfach in das Ventilgehäuse einge­ fügt werden kann.

Durch die wahlweise Einbringung von Verbindungsbohrungen in den Ventilgehäusegrundkörper durch mechanische Bear­ beitung können bei gleicher Ausbildung der übrigen Ven­ tilelemente drei verschiedene Umschaltventile geschaffen werden, nämlich ein Drei-, Vier- oder Fünfwegeumschalt­ ventil.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Umschaltventil im Längsschnitt;

Fig. 2a das Umschaltventil gemäß Fig. 1 in Draufsicht ohne Kopfteil und Keramik­ bauelemente mit zwei Abflüssen und zwei Zuflüssen;

Fig. 2b das Umschaltventil gemäß Fig. 2a mit drei Abflüssen und zwei Zuflüssen;

Fig. 2c das Umschaltventil gemäß Fig. 2a mit zwei Abflüssen und einem Zufluß.

Fig. 3 die in Fig. 1 gezeigten Rohrstutzen mit Tragkörper in Draufsicht;

Fig. 4 den Gegenstand gemäß Fig. 3 in Seitenansicht im Schnitt;

Fig. 5 eine Scheibe gemäß Fig. 1 in Drauf­ sicht;

Fig. 6 die Scheibe gemäß Fig. 5 in Seiten­ ansicht im Schnitt;

Fig. 7 ein zur Fig. 1 abgewandeltes Umschalt­ ventil in vergrößerter Darstellung, wo­ bei die Keramikelemente zusammen mit der Spindel zu einer Baueinheit zusammenge­ faßt sind, die in das Ventilgehäuse ge­ mäß Fig. 2a, 2b, 2c einsetzbar ist.

Der Einfachheit halber sind bei den Ausführungsbeispie­ len in der Zeichnung gleiche oder entsprechende Elemente mit jeweils gleichen Bezugszeichen versehen.

Das in den Fig. 1 bis 6 dargestellte Umschaltventil wird im wesentlichen von einem Ventilgehäuse 1 mit Aus­ laßöffnungen 11 und Einlaßöffnungen 12, von in den Aus­ laßöffnungen 11 einsetzbaren Rohrstutzen 2 sowie von einem als Kopfstück oder Oberteil gestalteten Drehschie­ ber 3 gebildet.

Das Ventilgehäuse 1 weist zwei gegenüberliegende An­ schlüsse 121 auf, an die jeweils eine Zuflußleitung, z.B. einerseits Kaltwasser und andererseits Warmwasser, angeschlossen werden kann. Die Anschlüsse 121 sind über Einlaßöffnungen 12 mit einer Ventilkammer 5 verbunden.

Von der Ventilkammer 5 sind drei senkrecht mit Abstand zueinander auf einem Lochkreis angeordnete Auslaßöffnun­ gen 11 in dem Ventilgehäuse 1 ausgebildet, wobei die Auslaßöffnungen 11 jeweils mit einem Anschlußstück 111 des Ventilgehäuses 1 verbunden sind, an denen Leitungen für unterschiedliche Verbraucher angeschlossen werden können. Die Auslaßöffnungen 11 sind dabei auf einem Lochkreis 13 von etwa 27 mm Durchmesser angeordnet. Zwei Auslaßöffnungen 11 sind unmittelbar nebeneinander auf einem Kreisbogen von 100° angeordnet, während die gegen­ überliegende dritte Auslauföffnung jeweils einen Kreis­ bogen von 130° zu den beiden Auslaßöffnungen aufweist. Hierdurch kann in optimaler Gestaltung eine geräuscharme Zuführung des Wassers über die beiden Einlaßöffnungen 12 parallel neben der dritten Auslaßöffnung 11 erfolgen. Im oberen Bereich der Auslaßöffnungen 11 und in der Kammer 5 sind Rohrstutzen 2 mit Dichtringen 25 gedichtet ange­ ordnet, wobei die Rohrstutzen 2 untereinander mit einem Tragkörper 21 verbunden sind. Die Rohrstutzen 2 und der Tragkörper 21 sind aus keramischem Material hergestellt, wobei die vorkragenden Stirnflächen 22 der Rohrstutzen 2 plangeschliffen sind. An den Stirnflächen 22 ist eine ebenfalls aus keramischem Material hergestellte Scheibe 31 mit einer Durchtrittsöffnung 35 angelagert, wobei die anliegende Stirnfläche der Scheibe 31 ebenfalls plange­ schliffen ist. Die Durchtrittsöffnung 35 befindet sich dabei auf dem Lochkreis der Auslaßöffnungen 11. Die Kammer 5 des Ventilgehäuses 1 ist von einem aufschraub­ baren Oberteilgehäuse 4 verschlossen, wobei in dem Ober­ teilgehäuse 4 eine Spindel 33 drehbar und gedichtet, aber axial festliegend herausgeführt ist. Die Spindel 33 ist zu einem wesentlichen Teil aus Metall hergestellt und trägt einen im Ventilgehäuse 1 liegenden, auf die Metallspindel aufgespritzten Kunststoffmitnehmer 36. An dem Mitnehmer 36 sind entsprechend den auf einem Loch­ kreis angeordneten Nuten 37 der Scheibe 31 Nocken 361 angeformt, so daß eine drehfeste Verbindung zwischen Spindel 33 und Scheibe 31 herstellbar ist. Außerdem ist koaxial zur Spindel 33 in einer Aufnahme 38 eine Druck­ feder 6 angeordnet, die die Scheibe 31 mit einer gewis­ sen Vorspannung auf die Rohrstutzen 2 drückt, so daß die Stirnflächen 22 dicht aneinanderliegen.

Wird das Umschaltventil nun an eine Mischwasserleitung oder an eine Kaltwasser und eine Warmwasserleitung mit den Anschlüssen 121 verbunden, so wird das zufließende Kalt- und Warmwasser oder Mischwasser durch die Einlaß­ öffnungen 12 in die Kammer 5 geführt, wobei der Druck des zuströmenden Wassers weitgehend keinen Einfluß auf die Leichtgängigkeit des Ventils ausüben kann, da die Scheibe 31 und der Mitnehmer 36 weitgehend von allen Seiten dem Druck des zufließenden Wassers ausgesetzt sind. Lediglich an den Querschnitten der Auslaßöffnungen 11 und an der Spindel 33 im Bereich der Dichtung 336 wird in Abhängigkeit vom Wasserdruck eine Axialkraft er­ zeugt. Hierbei bewirkt jedoch die vom Wasser im Bereich der Auslaßöffnungen 11 erzeugte Kraft, daß neben der gleichbleibenden Anpreßkraft durch die Feder 6 in Abhän­ gigkeit vom Wasserdruck die Anpressung der Scheibe 31 auf die Stirnseiten der Rohrstutzen 2 im erforderlichen Umfange variiert wird, so daß die Scheibe 31 optimal leichtgängig auf den Rohrstutzen 2 verschoben werden kann.

Das in der Ventilkammer 5 befindliche Druckwasser kann somit über die Durchtrittsöffnung 35 in die gewünschte Auslaßöffnung 11 geleitet werden. Hierbei ist lediglich eine entsprechende Drehbewegung mit dem auf einer Hülse 39 gehalterten Griff 7, der drehfest mit dem äußeren Ende der Spindel 3 verbunden ist, erforderlich.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2a sind in dem Ventilgehäuse 1 zwei Anschlüsse 121 für die Zuführung von Kalt- und Warmwasser sowie lediglich zwei Anschlüsse 111 für die Abführung des Mischwassers vorgesehen, wobei der eine Anschluß 111, der vorteilhaft mit einer Kopf­ brause in Verbindung steht, mit zwei Auslaßöffnungen 11 durch Bohrungen verbunden ist. Diese Anordnung ist dann sinnvoll, wenn nur zwei Abgänge, z.B. für einen Badewan­ nenauslauf und einer Brause, vorgesehen sind. Durch diese Anordnung wird ein unerwünschtes Absperren des Durchflusses in bestimmten Drehstellungen vermieden, da die Durchtrittsöffnung 35 als Ringschlitz 351 ausgebil­ det und so bemessen ist, daß in jeder Drehstellung we­ nigstens eine Auslaßöffnung 11 sich in Offenstellung befindet. Sind dagegen drei separate Anschlüsse, z.B. Badewannenauslaß, Kopfbrause und Handbrause, vorgesehen, so ist jede Auslaßöffnung 11 mit einem separaten An­ schluß 111 gemäß Fig. 2b durch Bohrungen zu verbinden. Bei der Ausbildung nach Fig. 2c ist nur ein Anschluß 121 für die Zuführung von Mischwasser vorgesehen, wäh­ rend zwei Anschlüsse 111 für die Abführung von Misch­ wasser vorgesehen sind. Hierbei ist der eine Anschluß 111 - für eine Kopfbrause - wiederum mit zwei Auslaß­ öffnungen 11 durch eine Bohrung verbunden, während der andere Anschluß 111 - für eine Handbrause - senkrecht zum ersten angeordnet und mit einer weiteren Bohrung mit der dritten Auslaßöffnung 11 verbunden ist.

Wie aus den vorstehenden Ausführungen ersichtlich ist, kann somit das erfindungsgemäße Umschaltventil lediglich durch das unterschiedliche Einbringen von Bohrungen - in den Fig. 2a, 2b, 2c durch gestrichelte Linien ge­ zeigt - als ein Drei-, Vier- und Fünfwegeumschaltventil ausgebildet werden, wobei gewährleistet ist, daß in je­ der Drehstellung wenigstens eine Auslaßöffnung 11 sich in Offenstellung befindet.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7, welches in vergrößertem Maßstab dargestellt ist, kann das gleiche Ventilgehäuse 1 gemäß Fig. 2a, 2b, 2c eingesetzt wer­ den. Der als Kopfstück oder Oberteil ausgebildete Dreh­ schieber 3 unterscheidet sich von dem vorstehend be­ schriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, daß koaxial an der Spindel 33 eine Haltehülse 331 angeformt ist und eine ringförmige Scheibe 32 vorgesehen ist. Die Halte­ hülse 331 durchgreift hierbei die ringförmige Scheibe 32 durch eine Bohrung 34 und den Tragkörper 21 durch eine Bohrung 23, wobei am äußeren Ende der Haltehülse 331 Schnappnasen 332 angeformt sind. Durch diese Ausbildung wird es ermöglicht, die wesentlichen Ventilelemente als eine separat zu montierende Oberteilbaueinheit zusammen­ zufassen, die dann im zusammenmontierten Zustand in das Ventilgehäuse 1 eingefügt werden kann. Hierbei wird zu­ nächst die Feder 6, die Scheibe 32 und der Tragkörper 21 über die Haltehülse 331 gestreift bis sie durch die Schnappnasen 332 in dieser Lage gehaltert werden. Nun­ mehr kann ein Stift 335 in eine Bohrung 334 eingeschoben werden, wodurch die Schnappnasen 332 in der Haltestel­ lung verriegelt werden. Hiernach kann die Baueinheit zusammen mit dem Oberteilgehäuse 4 in das Ventilgehäuse 1 eingefügt und dicht verschraubt werden. Dabei werden die Rohrstutzen 2 zusammen mit der Scheibe 32 entgegen der Kraft der Feder 6 verschoben, so daß nunmehr die Haltehülse 331 mit den Schnappnasen 332 berührungslos in der Bohrung 23 des Tragkörpers 21 gedreht werden kann.

Claims (7)

1. Umschaltventil mit einem Drehschieber, mit dem das zuströmende Fluid in Abhängigkeit von der Drehstel­ lung verschiedenen Auslaßöffnungen zuführbar ist, wobei der als Scheibe ausgebildete Drehschieber in einem Ventilgehäuse mit Ein- und Auslaßöffnungen an­ geordnet, von einem Federelement und dem zuströmen­ den Fluid gegen einen, die Auslaßöffnungen aufwei­ senden Flächenbereich gedrückt und mit einer aus dem Gehäuse herausgeführten, mit der Scheibe drehfest verbundenen Spindel stellbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Auslaßöffnungen (11) Rohrstut­ zen (2) gedichtet angeordnet sind, an deren vorste­ henden Stirnflächen (22) die wenigstens eine Durch­ trittsöffnung (35) aufweisende Scheibe (31, 32) des Drehschiebers (3) anliegt, und die Rohrstutzen (2) von einem laschenartigen Tragkörper (21) gehaltert sind.

2. Umschaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rohrstutzen (2) mit dem Tragkörper (21) einstückig aus einem harten Werkstoff, z.B. Oxid­ keramik, hergestellt sind.

3. Umschaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an dem Drehschieber (3) eine ring­ förmige Scheibe (32) vorgesehen und an der Spindel (33) eine als Fortsatz ausgebildete Haltehülse (331) angeformt ist, wobei die Scheibe (32) und der Trag­ körper (21) in Bohrungen (23, 34) von der Haltehülse (331) durchgriffen und mit Hilfe von an der Halte­ hülse (331) ausgebildeten Schnappnasen (332) zusam­ men mit der Spindel (33) zu einer Baueinheit zusam­ mengefaßt sind.

4. Umschaltventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Haltehülse (331) eine Bohrung (334) aufweist, in der ein Stift (335) zur Verriegelung der Schnappnasen (332) einfügbar ist.

5. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (11) auf einem Lochkreis angeordnet sind und die Durch­ trittsöffnung (35) der Scheibe (31, 32) als Ring­ schlitz (351) auf dem Lochkreis ausgebildet ist, wo­ bei die Länge des Ringschlitzes (351) so bemessen ist, daß in jeder Drehstellung wenigstens eine Aus­ laßöffnung (11) sich in Offenstellung befindet.

6. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (11) auf einem Lochkreis (13) von etwa 27 mm Durchmesser angeordnet sind, wobei zwei Auslaßöffnungen (11) un­ mittelbar nebeneinander auf einem Kreisbogen von 100° angeordnet sind und die dritte Auslaßöffnung (11) auf einen Kreisbogen von etwa 130° zu den bei­ den anderen Auslaßöffnungen (11) auf dem Lochkreis (13) angeordnet ist, wobei zwischen der dritten Aus­ laßöffnung (11) und den beiden anderen Auslaßöffnun­ gen (11) jeweils eine Einlaßöffnung (12) ausgebildet ist.

7. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verbindung von den Einlaßöffnungen (12) und den Auslaßöffnungen (11) zu den Anschlüssen (111, 121) im Ventilgehäuse (1) durch wahlweise Einbringung von Bohrungen (Fig. 2a, 2b, 2c) hergestellt ist, so daß das Umschaltventil als Fünf-, Vier- und Dreiwegeventil einsetzbar ist.