DE3826965C2 - - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Wasserhahnventilbaugruppe,
entsprechend dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Eines der Merkmale eines scheibenlosen Wasserhahnes ist das
elastische Dichtungselement, das mit dem Ventilglied zusammen
wirkt, um ein völliges Abstellen des Flüssigkeitsstromes zu
gewährleisten, wenn das Ventil in die Aus-Position gebracht
wird. Gewöhnlich sitzt das Dichtungselement in einer engeren
Sekundärbohrung, die gegenüber der Mitte der Hauptbohrung,
in welcher sich das Ventilglied befindet, versetzt ist. Um
den Dichtungskontakt zwischen dem Dichtungselement und dem
Ventilglied aufrechtzuerhalten, sind normalerweise Mittel
vorgesehen, um die Dichtung gegen die Unterseite des Ventil
gliedes zu drücken. Solche Mittel können durch die elasti
schen Eigenschaften der Dichtung bereitgestellt werden, wenn
das Dichtungselement axial in der Sekundärbohrung zusammen
gedrückt wird. Alternativ kann eine Hahnfeder verwendet werden,
um die Dichtung zur Gewährleistung des Angriffes nach oben
zu drücken, wie das bei einem bekannten, dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechenden
Hahnventil (US-PS 36 45 493)
der Fall ist.
Da das Dichtungselement und/oder die Feder einen röhrenförmi
gen Flüssigkeitsdurchgang bilden, welcher zum Ventilglied
führt, werden in den Zufuhrleitungen des Hahnes befindliche
Verunreinigungen durch die Kraft des Wasserdruckes durch den
Durchgang gedrückt und kommen so in Berührung mit dem Ventil
glied. Bestimmte Arten von Verunreinigungen können das Ven
tilglied beschädigen oder seine Betätigung während seiner
Drehung hemmen.
Solche schädlichen Verunreinigungen können sich sogar unbe
merkt in den Leitungen befinden, bevor der neue scheibenlose
Wasserhahn installiert wird. Oftmals können sich die Halte
schrauben für eine Ventilscheibe in einem alten Hahn lösen
und in die Zufuhrleitung fallen. Wenn der alte Hahn durch
den neuen scheibenlosen Hahn ersetzt ist und das Wasser ange
dreht wird, kann die Schraube durch den Druck des Flüssig
keitsstromes nach oben gegen das Ventilglied gedrängt werden
und das Ventil beschädigen. Wenn der Wasserdruck abgestellt
wird, um die Störung zu untersuchen oder um das Ventil auszu
tauschen, kann die Schraube unbemerkt zurück in die Zufuhr
leitung fallen. Dieser Vorgang kann sich so lange wiederholen,
bis der frustrierte Verbraucher genug von der neuen Wasser
hahnbaugruppe hat. Oftmals ist der einzige Beweis für das
wiederholt auftretende Problem die Einformung von Gewinde
spuren, die die Schraube auf dem Ventilglied hinterläßt. Bisher
wurden keine Vorrichtungen entwickelt, die verhindern, daß
solche groben Verunreinigungen den Ventilsitz angreifen, und
die gleichzeitig die wirksame Arbeitsweise und die geringen
Kosten des scheibenlosen Hahnventileinsatzes aufrechterhalten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
Nachteile der bisherigen Wasserhahnbaugruppen zu überwinden
und eine Wasserhahnventilbaugruppe vorzuschlagen, bei welcher
verhindert ist, daß grobe Verunreinigungen, wie z.B. alte,
lose Ventilscheibenschrauben, das Ventilglied angreifen.
Die gestellte Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen 2 bis 5 angegeben.
Bei der Wasserhahnbaugruppe der vorliegenden Erfindung
enthält die Hahnfeder
Mittel, die den Querschnittsbereich des Flüssigkeits
durchganges durch die Feder und die Dichtung hindurch verringern,
um irgendwelche groben Verunreinigungen am Durchfließen zu
hindern.
Bei der Hahnfeder handelt es sich um eine Schraubenfeder mit
im wesentlichen kegelstumpfförmiger Gestalt, deren unterer
Durchmesser größer als der obere Durchmesser ist. Auf diese
Weise ist das untere Ende der Feder so ausgelegt, daß eine
sicherere Abstützung auf einer durch die Sekundärbohrung gebildeten
Schulter gewährleistet wird, während die kegelstumpfförmige
Gestalt und das obere Ende der Feder den Eingriff mit dem
Dichtungselement erleichtern. Das Sperrmittel, welches am un
teren Ende als einteilige Verlängerung der Schraubenfeder
gebildet wird, erstreckt sich in den zentralen Flüssigkeitsdurchgang der
Feder und der Dichtung, um die Abmessungen der Öffnung zu
verringern, ohne dabei jedoch die Strömungsgeschwindigkeit
wesentlich zu verringern. Bei einer ersten bevorzugten Aus
führungsform der Feder wird das Sperrmittel durch eine
Federwindung verringerten Durchmessers gebildet. Bei einer
zweiten Ausführungsform besteht das Sperrmittel aus einem
Querglied, welches sich über den Flüssigkeitsdurchgang
der Feder erstreckt. So stellen beide Ausführungsformen
einteilige Bauelemente bereit, die verhindern, daß grobe,
in der Zufuhrleitung befindliche Verunreinigungen in das
Hahngehäuse gelangen.
Die Erfindung
wird nachfolgend anhand der
Zeichnung näher erläutert, in welcher gleiche
Bezugszahlen für ähnliche Teile in allen Ansichten verwen
det worden sind und in welcher:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Hahnven
tilbaugruppe ist, bei welcher die Hahn
feder der vorliegenden Erfindung einge
setzt ist,
Fig. 2 eine perspektivische Aufsicht einer ersten
Ausführungsform der Hahnfeder ist,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Hahnfeder von
Fig. 2 ist,
Fig. 4 eine Unteransicht der Hahnfeder von
Fig. 2 ist,
Fig. 5 eine Seitenansicht einer zweiten Ausfüh
rungsform der Hahnfeder ist, bei der die
vorliegende Erfindung eingesetzt ist, und
Fig. 6 eine Unteransicht der Hahnfeder von Fig. 5
ist.
Fig. 1 zeigt eine Hahnventilbaugruppe 10, bei der die vor
liegende Erfindung eingesetzt ist und die im allgemeinen ein
Ventilgehäuse 12 enthält sowie ein Ventilglied 14, welches
drehbar im Ventilgehäuse 12 angeordnet ist und an ein Betäti
gungsglied 16 angeschlossen ist, um das Ventilglied 14 wahl
weise im Ventilgehäuse 12 in Drehung zu versetzen, um den
Wasserfluß durch das Ventil 10 hindurch zu steuern. Die Ventil
baugruppe 10 ist an eine Zufuhrleitung 18 angeschlossen, welche
mit einem Einlaßdurchgangsweg 20 des Ventilgehäuses 12 in
Verbindung steht. Das Ventilgehäuse 12 umfaßt außerdem einen
Ausgang 22, welcher in Flüssigkeitsverbindung mit dem Wasser
hahnauslauf steht, um Wasser
an den Benutzer auszugeben. Der
Flüssigkeitsstrom durch die Ventilbaugruppe 10 wird gesteuert
durch Drehen des Ventilgliedes 14 im Ventilgehäuse 12, um den
Flüssigkeitsdurchgangsweg 24 wahlweise in eine fluchtende oder
versetzte Position bezüglich des Einlaßdurchgangsweges 20
und des Ausganges 22 zu bringen. Wie aus Fig. 1 hervorgeht,
ist der Einlaßdurchgangsweg 20 enger als die Hauptbohrung 26
und gegenüber deren Drehachse versetzt. Wenn daher das Ventil
glied 14 in Drehung versetzt wird, wird die in der Ventil
fläche 30 gebildete Durchgangsöffnung 28 in eine fluchtende
(Fig. 1) und versetzte Position bezüglich des Einlaßdurchgangs
weges 20 gebracht.
Um eine Flüssigkeitsdichtung zwischen dem Einlaßdurchgangsweg
20 und der Ventilfläche 30 des Ventilgliedes 14 vorzusehen,
ist ein im wesentlichen röhrenförmiges Dichtungselement 32
in den Einlaßdurchgangsweg 20 eingesetzt. In einer bevorzug
ten Ausführungsform der Ventilbaugruppe 10 ist das Dichtungs
element 32 in einer Senkbohrung 34 des Durchgangsweges 20
angeordnet, um die richtige Position des Dichtungselementes
32 zwischen der Ventilfläche 30 und einer Ringschulter 36 der
Senkbohrung 34 aufrechtzuerhalten.
Bei den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird
eine Hahnfeder 50 verwendet, um das Dichtungselement 32 gegen
die Ventilfläche 30 des Ventilgliedes 14 vorzuspannen. Wie in
den Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, handelt es sich bei der
Hahnfeder 50 um eine zusammendrückbare Schraubenfeder, die
eine Mehrzahl von Schraubenwindungen 52 aufweist und bei
der sich ein zentraler Durchgangsweg durch die Feder 50 hin
durch erstreckt. Die Hahnfeder 50 der vorliegenden Erfindung
weist vorzugsweise eine im wesentlichen kegelstumpfförmige
Gestalt auf, bei der das untere Ende 54 einen größeren Durch
messer besitzt als das obere Ende 56 der Feder. Die Hahnfeder
50 ist so in der Senkbohrung 34 des Einlaßdurchgangsweges 20
angeordnet, daß sich das untere Ende 54 der Feder 50 an der
Ringschulter 36 der Senkbohrung 34 abstützt. Das obere Ende
56 der Feder 50 und ihre allgemein kegelstumpfförmige Gestalt
wirken auf das Dichtungselement 32 ein und drücken es in Be
rührung mit dem Ventilglied 14. Wenn der Flüssigkeitsstrom
angestellt wird, fließt das Wasser durch den Einlaßdurchgangs
weg 20 und den durch Dichtung und Feder hindurch verlaufenden
Durchgang.
Zu dem spiralförmigen Aufbau der Hahnfeder 50 kommt hinzu, daß
die Feder ein Mittel 58 umfaßt, welches verhindert, daß große
Verunreinigungen durch den zentralen Durchgang der Dichtung
und der Feder gelangen und in Berührung mit dem Ventilglied 14
kommen, wodurch Beschädigungen hervorgerufen werden können.
Verunreinigungen, wie z.B. alte Ventilscheibenschrauben 100 von
früheren Wasserhahnbaugruppen, können durch den Wasserdruck
die Zufuhrleitung 18 hinaufgetrieben werden und dadurch das
Ventilglied 14 beschädigen. Das Sperrmittel 58 verhindert, daß
solche Verunreinigungen in Kontakt mit dem Ventilglied 14 ge
langen. Bei der ersten, in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung besteht das Sperrmittel
58 aus einer Windung verringerten Durchmessers 60, welche als
einteilige Verlängerung der Hauptwindungen 52 der Feder gebil
det wird. Die Windung verringerten Durchmessers sorgt nicht
nur für eine Beibehaltung der allgemeinen Spiralform der
Schraubenfeder, wodurch die Herstellungskosten reduziert
werden, sondern verringert zusätzlich wirksam die Abmessun
gen der unteren Öffnung der Feder 50, um Verunreinigungen
den Zugang zu versperren, ohne dabei das Durchflußvolumen
durch den Einlaßdurchgangsweg 20 bedeutend zu verringern.
Das ist darauf zurückzuführen, daß eine Strömungsdrosselung
am oberen Ende der Feder 50 auftritt, zunächst durch den
verkleinerten Flüssigkeitsdurchgang, welcher durch die Dich
tung 32 gebildet wird, und dann durch die Einlaßdurchgangs
öffnung 28. Das untere Ende 54 der Feder 50 ist im wesent
lichen überdimensioniert, um die erforderliche Strömungs
geschwindigkeit zu ermöglichen, weshalb das Sperrmittel 58
die Strömungsgeschwindigkeit durch das Ventil 10 nicht
wesentlich verringert.
Bei der zweiten, in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungs
form der Erfindung besteht das Sperrmittel aus einem Querglied
62, welches die untere Öffnung der Feder 50 halbiert. Auch
in diesem Fall wird die Strömungsgeschwindigkeit nicht erheb
lich verringert, während die Abmessungen des Durchganges, durch
den Verunreinigungen gelangen könnten, verkleinert werden.
Das Querglied 62 ist eine einteilige Verlängerung der Schrau
benfeder und wird einfach dadurch gebildet, daß der Endab
schnitt der Feder senkrecht über die Unterseite der Feder ge
bogen wird.
Die vorliegende Erfindung stellt also eine einfache, billig
herzustellende und wirksame Vorrichtung bereit, mit der ver
hindert wird, daß schädliche Verunreinigungen in Berührung
mit dem Ventilglied gelangen. Auch wenn die vorliegende Er
findung in Verbindung mit einer drehbaren Ventilbaugruppe
beschrieben worden ist, kann die Hahnfeder 50 in ähnlicher
Weise in Verbindung mit einem Kugelventilglied verwendet wer
den, bei welchem die Feder 50 das Dichtungselement gegen die
Ventilfläche des Kugelventilgliedes drückt.
Claims (5)
1. Wasserhahnventilbaugruppe, umfassend ein Ventilge
häuse mit einer Hauptbohrung und einem Einlaßdurchgangsweg,
welcher von einem unter Druck stehenden Wasservorrat
zur Hauptbohrung führt, ein bewegbar in der Bohrung des
Ventilgehäuses angeordnetes und mit einer Ventilfläche versehenes
Ventilglied, wahlweise betätigbare Antriebsmittel,
um das Ventilglied innerhalb des Ventilgehäuses relativ
zum Einlaßdurchgangsweg zu bewegen, ein im Einlaßdurchgangsweg
des Ventilgehäuses abgedichtetes röhrenförmiges Dichtungselement,
und eine im Einlaßdurchgangsweg angeordnete
Hahnfeder zum Vorspannen des Dichtungselementes gegen die
Ventilfläche des Ventilgliedes, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hahnfeder (50) ein Sperrmittel
(58) aufweist, das sich in den Flüssigkeitsdurchgang der
Feder (50) erstreckt und eine einteilige Verlängerung der
Feder darstellt.
2. Wasserhahnventilbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Feder (50) eine elastisch zusammendrückbare
Schraubenfeder mit einer Mehrzahl von Schraubenwindungen
(52) ist, die eine im wesentlichen kegelstumpfförmige
Gestalt mit einem oberen und unteren Ende (56, 54)
und einem durch sie hindurch verlaufenden Flüssigkeitsdurchgang
aufweist.
3. Wasserhahnventilbaugruppe nach den Ansprüchen 1
und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Feder einteilige
Sperrmittel (58) eine Verlängerung des unteren
Endes (54) der Schraubenfeder (50) darstellt.
4. Wasserhahnventilbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sperrmittel (58) eine Federwindung
(60) verringerten Durchmessers ist, welche am unteren Ende
(54) der Feder (50) spiralförmig nach innen verläuft.
5. Wasserhahnventilbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sperrmittel (58) ein Querglied (62)
ist, welches sich über den Flüssigkeitsdurchgang der Feder
(50) erstreckt.
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