DE3921989A1 - Spuelventil - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spülventil, wie es in öffentlichen und in gewerblichen Wasch- und Toilettenräumen verwendet wird.

Die vorliegende Erfindung wurde auf den Inhaber der US-PS 43 27 891, Sloan Valve Company, Franklin Park, Illinois, übertragen, die Spülventile verschiedener Typen einschließlich diejenigen, die unter den Warenzeichen ROYAL und CROWN verkauft werden, zur Verwendung in öffentlichen und kommerziellen Waschräumen herstellt und verkauft. Die US-PS 43 27 891 zeigt ein Spülventil des Typs, das unter dem Warenzeichen ROYAL verkauft wird und die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung dieses Ventiles.

Ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Spülventil der beschriebenen Art zu schaffen, das eine verbesserte Membrananordnung aufweist, bei dem die Anzahl der Einzelteile innerhalb des Spülventiles wesentlich vermindert wird, so daß hierdurch die Stückkosten, die Montagearbeitskosten und die Lagerkosten vermindert werden.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Spülventil mit einer zuverlässig arbeitenden, flexiblen Membrananordnung der beschriebenen Art zu schaffen, bei dem alle Teile aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt sein können.

Schließlich besteht ein Ziel der Erfindung auch darin, eine Membrananordnung für ein Spülventil zu schaffen, die in ihrem Aufbau vereinfacht und in ihrer Wirkungsweise zuverlässig und dauerhaft ist.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen.

Die obige Aufgabe wird bei einem Spülventil der eingangs genannten Art mit einem Hohlkörper, einem Einlaß, einem Auslaß, einem Ventilsitz, ausgebildet in dem Hohlkörper zwischen dem Einlaß und dem Auslaß, einer Membran, die am Umfang mit dem Spülventilkörper fest verbunden ist, erfindungsgemäß gelöst mit einem Zylinder, der einstückig integral mit der Membran ist, einem Dichtungsteil am Außenumfang des Zylinders, vorgesehen, um dicht auf dem Ventilsitz abzuschließen, wobei ein ringförmiger Ventilsitz auf der Innenseite des Zylinders vorgesehen ist, ferner ein Ablaßventil, angeordnet zur Bewegung innerhalb des Zylinders und mit einem Außenabschnitt versehen, der so ausgebildet und angepaßt ist, daß er auf dem Zylinderventilsitz schließt, vorgesehen ist, wobei das Ablaßventil eine sich nach außen erstreckende Ringlippe besitzt, die von dem Außenabschnitt des Ablaßventiles beabstandet ist und in abdichtendem Kontakt ist mit der Innenfläche des Zylinders, wobei das Spülventil eine Betätigungshandgriffanordnung besitzt, die einen Abschnitt besitzt, der so ausgebildet und angepaßt ist, daß er mit dem Ablaßventil in Eingriff bringbar ist bzw. dieses berühren kann, wobei der Außenabschnitt des Ablaßventiles veranlaßt wird, sich von dem Zylinderventilsitz wegzubewegen und veranlaßt, daß sich die Ringlippe des Ablaßventiles zumindest teilweise weg von der Innenfläche des Zylinders bewegt, um das Spülventil in Tätigkeit zu setzen.

Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles erläutert, welches in der beigefügten Figur im Längsschnitt gezeigt ist.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß das erfindungsgemäße Spülventil eine Weiterentwicklung des Ablaßventiles darstellt, das in der US-PS 43 27 891 gezeigt ist, wobei das erfindungsgemäße Spülventil insbesondere eine verbesserte flexible Membrananordnung zur Verwendung in einem derartigen Spülventil aufweist, die auch in Verbindung mit dem Spülventil nach der US-PS 43 27 891 vorgesehen sein kann.

Die Membrananordnung des erfindungsgemäßen Spülventiles ist wesentlich über diejenige, die im Stand der Technik bekannt ist, verbessert, insbesondere in bezug auf die Verringerung der Anzahl der Einzelteile und in bezug auf die Ausbildung der Membrananordnung lediglich aus solchen Teilen, die leicht aus einem der Kunststoffe der neuen Kunststoffgeneration gebildet, insbesondere spritzgegossen werden kann, wobei insbesondere Kunststoffe in Betracht gezogen sind, die von DuPont unter dem Warenzeichen HYTREL in Verkehr gebracht werden.

In der Zeichnung hat das Spülventil allgemein einen Hohlkörper 10, der einen Einlaßanschluß 12, einen Auslaßanschluß 14 und einen Betätigungsgriff-Kupplungsanschluß 16 besitzt. Die Oberseite des Ventilkörpers wird durch einen äußeren Deckel 18 und einen inneren Deckel 20 abgeschlossen. Der Einlaßabschnitt des Ventiles ist von dem Auslaßabschnitt durch einen Ventilsitz 22 getrennt, ausgebildet am Ende eines sich nach innen erstreckenden Ringkörperflansches 24.

Das Ventil wird durch einen Betätigungshandgriff 26 betätigt, der an dem Ventilkörper 10 durch eine Kupplungsüberwurfmutter 28 befestigt ist. Der Handgriff ist mit einer Stange 30 verbunden, die sich in das Innere des Ventilkörpers erstreckt. Die Stange 30 wird durch eine Hülse 32 geführt und gelagert und durch eine Feder 34 in ihre Ausgangslage zurückgestellt. Eine Gummidichtungskappe oder Gummidurchführung 36 ist auf das Ende der Hülse 32 aufgeschnappt und verhindert eine Leckage von der Handgrifföffnung nach außen.

Innerhalb des Spülventilkörpers 10 ist eine Membrananordnung angeordnet, die allgemein mit 37 bezeichnet ist, welche eine ringförmige flexible Membran 38 enthält, die einen vergrößerten Abschnitt 40 an ihrem Umfang besitzt, welcher zwischen dem Innendeckel 20 und einer Ringschulter auf dem Spülventilkörper an diesem befestigt ist. Die Membran 38 kann einen oder mehrere Versteifungsringe 42 aufweisen, die zwischen dem Mittelbereich der Membran und dem verdickten Außenabschnitt 40 angeordnet sind. Diese Verstärkungs­ oder Versteifungsringe 42 können sich axial von beiden Seiten der Membran 38 aus erstrecken.

Integral einstückig mit der Membran 38 und ein Teil der Membrananordnung 37 bildend, ist ein Zylinder 34 ausgebildet, der integral einstückig bei 46 mit der Membran in diese spritzgegossen bzw. einstückig ausgeformt mündet. Die Membran und der innere Deckel 20 bilden eine obere Kammer 48. Es ist eine Bypaß-Drosselstelle 50 in der Wandung des Zylinders 44 direkt benachbart zu der Membran 38 vorgesehen und ein Dichtungsring 52 erstreckt sich um den Zylinder in einer Nut 44, wobei der Dichtungsring 52 teilweise die Bypaßöffnung oder -drosselstelle verdeckt, jedoch den Durchgang von Wasser durch diese hindurch gestattet.

Der Zylinder 44 besitzt einen Abschnitt 56 von vermindertem Innen- und Außendurchmesser. An der Innenseite des Zylinders ist ein Entlastungs- oder Ablaßventilsitz 58 am Ende des Abschnittes mit kleinerem Durchmesser ausgebildet und auf der Außenseite des Zylinders ist an entsprechender Stelle eine kleine Nut 60 ausgebildet, die einen Dichtungsring 62 enthält, der auf dem Ventilkörpersitz 22 dichtschließend aufsitzt, wenn sich das Spülventil in der geschlossenen Lage, wie in der Zeichnung dargestellt, befindet. Der Zylinder 44 kann eine Mehrzahl von sich in axialer Richtung erstreckenden Strömungssteuerschlitzen 64 besitzen, wenn dies gewünscht wird.

Innerhalb des Zylinders 44 ist ein Entlastungs- oder Ablaßventil 66 angeordnet, welches einen Schaft 68 besitzt, der angeordnet ist, um in Berührung zu kommen mit der Stange 30 des Handgriffes 26. Der vergrößerte Körper 70 des Ablaßventiles 66 hat eine sich nach außen erstreckende flexible Lippe 72, die in Dichtungsanlage mit dem Inneren bzw. der Innenwandung des Zylinders 44 ist. Beabstandet von der Lippe 72 ist eine zweite, sich nach außen erstreckende Lippe 74 vorgesehen, die eine Unterfläche aufweist, welche auf dem Ventilsitz 58 des zylinderförmigen Ablaßventiles ist, wenn das Spülventil in der geschlossenen Lage ist, wie sie in der Zeichnung gezeigt ist.

Die Arbeitsweise des Spülventiles ist wie folgt:

Die Zeichnung zeigt das Spülventil in seiner Schließstellung. Wasser dringt normalerweise durch die Bypaßöffnung 50 in der oberen Kammer 48 oberhalb des Ablaßventiles ein. Da die Oberfläche, die dem Wassereinlaßdruck ausgesetzt ist, auf der Oberseite der Membran größer ist als auf der Unterseite, hält der Wasserdruck die Membran auf dem Ventilsitz 22 und der Wasserdruck hält auch das Ablaßventil auf dem Zylindersitz 58 des Ablaßventiles. Wenn ein Benutzer den Handgriff 26 in eine beliebige Richtung schwenkt, bewegt sich die Stange 30 nach innen und neigt bzw. schwenkt den Ventilschaft 68, was die Wirkung hat, daß das Ablaßventil nicht mehr dicht auf dem Zylindersitz 58 sitzt und sich zumindest teilweise die Ringdichtungslippe 72 von der Innenoberfläche des Zylinders 44 weg bewegt. Dies entlastet den Druck in der oberen Kammer 48 und veranlaßt die Membrananordnung, bestehend aus der Membran 38, dem Zylinder 44 und dem Ablaßventil 66 nach oben angehoben zu werden, wodurch eine direkte Verbindung zwischen dem Einlaß 12 und dem Auslaß 14 hergestellt wird.

Wenn sich die Membrananordnung so bewegt, schließt das Ablaßventil 66 wieder auf dem Ablaßventilsitz 58 und schließt die obere Kammer 48. Das Wasser, das durch die Drosselöffnung 70 einströmt, veranlaßt nach einiger Zeit die Membrananordnung, wieder in ihre Schließstellung zurückzukehren, wie sie in der Zeichnung gezeigt ist. Auf diese Weise ist es möglich, ein genau bemessenes Wasservolumen für das Spülen einer Toilette oder eines Pissoirbeckens bereitzustellen bzw. das Spülwasser zu bemessen.

Selbst wenn der Handgriff 26 in einer Betätigungsstellung gehalten wird, schließt die Membrananordnung noch auf dem Ventilkörperventilsitz 22 nach erfolgter Spülung. Das Offenhalten der Handgriffanordnung hält die Stange 30 in der Lage unterhalb des Ventilschaftes 68, jedoch wird trotzdem eine Abdichtung zwischen dem Äußeren des Ablaßventiles 66 und dem Inneren des Zylinders 44 beibehalten, da die Ringlippe 72 stets gegen die Innenfläche des Zylinders 44 anliegen wird, mit Ausnahme des Falles, wenn das Ablaßventil sich bei der anfänglichen Betätigung des Spülventiles von dem Ablaßventilsitz 58 löst.

Vorzugsweise sind die Membran und der Zylinder ebenso wie das Ablaßventil aus einem geeigneten Kunststoff geformt und der Kunststoff HYTREL, hergestellt bei DuPont, ist als sehr zufriedenstellend ermittelt worden, obwohl die Erfindung nicht auf die Anwendung irgend eines bestimmten Kunststoffes beschränkt ist. Durch Ausbilden des Zylinders 44 und der Membran 38 als integrale, einstückige Einheit wird eine wesentliche Verminderung in der Teilezahl für die Membrananordnung erreicht, insbesondere im Vergleich mit dem Spülventil, das in der eingangs erwähnten US-PS 43 27 891 dargestellt ist. Dasselbe gilt für das Ablaßventil 66. Die Einsparungen, die durch die verringerte Teilezahl erreicht werden, sind wesentlich. Es müssen weniger Teile hergestellt werden und die Zeit für die Montage ist wesentlich vermindert. Außerdem wird die Anzahl der Teile, für die eine Lagerhaltung zu Reparaturzwecken erforderlich ist, wesentlich vermindert. All dies führt dazu, daß das Spülventil in gleicher Weise effizient in seiner Arbeitsweise ist, wie dies beispielsweise bei Ventilen im Stand der Technik der Fall ist, das erfindungsgemäße Spülventil jedoch bedeutend kostengünstiger herstellbar ist.

Die Verwendung von Kunststoffteilen führt zu einem Spülventil, dessen innere Einzelteile eine wesentlich verlängerte Lebensdauer besitzen, verglichen mit Spülventilen des Standes der Technik, die eine Anzahl von Metalleinsätzen aufweisen.

Obwohl die Erfindung nur einen einzigen Verstärkungs­ und Spannungssteuerungsring, eingegossen in die Membran zeigt, ist es auch möglich, mehr als einen solcher Ringe vorzusehen und jene Abschnitte des Ringes, die sich von der Membran an gegenüberliegenden Seiten derselben weg erstrecken, könnten auch versetzt ausgebildet sein, anstelle der hier gezeigten, axial übereinstimmenden Ausrichtung.

Obwohl hier eine bevorzugte Form der Ausführung der Erfindung gezeigt und erläutert wurde, ist deutlich, daß viele Veränderungen und Abweichungen von der gezeigten Form oder ein Austausch von Elementen gegen andere möglich sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spülventil mit einer flexiblen Membrananordnung sowie eine flexible Membrananordnung selbst zur Verwendung in einem Spülventil, das einen Hohlkörper, einen Einlaß, einen Auslaß, einen Ventilsitz, ausgebildet in dem Hohlkörper zwischen Ein- und Auslaß sowie eine Handgriffbetätigungsanordnung aufweist. Die Membrananordnung enthält eine Membran, vorgesehen, um am Umfang an dem Spülventilkörper befestigt zu sein sowie eine Hülse, die einstückig integral mit der Membran ist. Die Hülse bildet ein Dichtungsteil an ihrem Außenumfang, das für einen Dichtungseingriff mit dem Ventilsitz des Hohlkörpers des Spülventiles vorgesehen ist. Außerdem ist im Inneren der Hülse ein ringförmiger Ventilsitz für ein Ablaßventil gebildet, das innerhalb der Hülse angeordnet ist und das einen Sitzabschnitt aufweist, der zum Schließen des Ablaßventiles auf dem Ventilsitz der Hülse aufsitzt. Das Ablaßventil besitzt außerdem eine ringförmige, flexible Dichtlippe in Kontakt mit der Innenfläche der Hülse, wobei die Dichtlippe beabstandet von dem Ventilschließabschnitt bzw. Sitzabschnitt des Ablaßventiles ist. Das Ablaßventil besitzt außerdem einen Betätigungsansatz, der sich über die Hülse hinaus nach außen erstreckt und so angeordnet ist, daß er mit der Handgriffbetätigungsanordnung des Spülventiles in Eingriff bringbar ist.

Claims (18)

1. Spülventil des Typs mit einem Hohlkörper (10), einem Einlaß (12), einem Auslaß (14), einem Ventilsitz (22) , ausgebildet in dem Körper (10) zwischen dem Einlaß (12) und dem Auslaß (14), gekennzeichnet durch eine Membran (38), die umfangsseitig an dem Spülventilkörper (10) befestigt ist, einen Hohlzylinder (44), der integral einstückig mit der Membran (38) ist, ein Dichtungsteil (62) am Außenumfang des Hohlzylinders (44) und vorgesehen, um gegen den Ventilsitz (22) zu schließen, einen ringförmigen Ventilsitz (58) an der Innenseite des Hohlzylinders (44), ein Ablaßventil (66), angeordnet für eine Bewegung innerhalb des Hohlzylinders (44) und versehen mit einem Außenabschnitt (74), der ausgebildet und angepaßt ist, um auf dem Hohlzylinder-Ventilsitz (58) zu schließen, wobei das Ablaßventil (66) eine sich nach außen erstreckende Ringlippe (72) aufweist, die von dem Außenabschnitt (74) beabstandet ist und in Dichtkontakt mit der Innenfläche des Hohlzylinders (44) ist, wobei das Spülventil eine Betätigungshandgriffanordnung (26, 30) aufweist und ein Teil (30) derselben gestaltet und vorgesehen ist, um in Berührung mit dem Ablaßventil (66) zu gelangen und den Außenabschnitt (74) des Ablaßventiles (66) zu veranlassen, sich von dem Hohlzylinder-Ventilsitz (58) wegzubewegen und die Ablaßventillippe (72) zu veranlassen, sich zumindest teilweise von der Innenfläche des Hohlzylinders (44) wegzubewegen, um eine Betätigung des Spülventiles auszuführen.

2. Spülventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Bypaß-Drosselstelle (50) in dem Hohlzylinder (44) und ein Dichtungsteil (52), angeordnet an dem Bypaß (50) und so ausgebildet, daß es sich um das Äußere des Hohlzylinders (44) erstreckt.

3. Spülventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypaß-Drosselstelle (50) eng benachbart zu der Membran (58) ist.

4. Spülventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (44) einen Abschnitt (58) von vermindertem Außendurchmesser aufweist und das Außendichtungsteil (62) des Hohlzylinders (44) um den Hohlzylinder (44) herum angeordnet ist, in dem Bereich des Abschnittes (56) von vermindertem Durchmesser.

5. Spülventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörpersitz (42) ringförmig und von einer Größe ist, um nur denjenigen Abschnitt (56) des Hohlzylinders (44) aufzunehmen, der einen verminderten Außendurchmesser besitzt.

6. Spülventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (38) einen integralen einstückigen Spannungssteuerungsring (42) aufweist, der in dieser zwischen dem Hohlzylinder (44) und dem Außenumfang der Membran (38) ausgebildet ist.

7. Spülventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablaßventil (66) einen axialen Ansatz (68) aufweist, der sich über den Hohlzylinder (44) hinaus erstreckt und so angeordnet ist, daß er in Eingriff bringbar ist mit dem Betätigungsteil (30) der Handgriffbetätigungsanordnung (26, 30).

8. Spülventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (44) eine Mehrzahl von sich axial erstreckenden, in Umfangsrichtung beabstandeten und sich erstreckenden Strömungssteuerungsschlitze (64) aufweist, die in diesem ausgebildet sind.

9. Flexible Membrananordnung zur Verwendung in einem Spülventil, das einen Hohlkörper, einen Einlaß, einen Auslaß, einen Ventilsitz, ausgebildet in dem Hohlkörper zwischen Einlaß und Auslaß sowie eine Handgriffbetätigungsanordnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrananordnung (37) aufweist eine Membran (38), vorgesehen um umfangsseitig an dem Spülventilkörper (10) befestigt zu werden, einen Hohlzylinder (44), der integral einstückig mit der Membran (38) ist und der an seiner Außenseite ein Dichtungsteil (62) aufweist, angeordnet für einen Dichtungseingriff mit dem Hohlkörperventilsitz (22), einen ringförmigen Ventilsitz (58) am Innenumfang des Hohlzylinders (44) und ein Ablaßventil (66), das innerhalb des Hohlzylinders (44) angeordnet ist und das einen Sitzabschnitt (74) aufweist, der angeordnet ist, um auf dem Hohlzylinder-Ventilsitz (58) abdichtend aufzuliegen, wobei das Ablaßventil (66) eine flexible Ringlippe (72) in Anlage mit der Innenfläche des Hohlzylinders (44) und beabstandet von dem Ablaßventil-Sitzabschnitt (74) aufweist, und daß das Ablaßventil (66) einen Ansatz (68) aufweist, der sich von dem Hohlzylinder (44) nach außen erstreckt und für eine Berührung durch die Handgriffbetätigungsanordnung (26, 30) des Spülventiles vorgesehen ist.

10. Flexible Membrananordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Bypaß-Drosselstelle (50) in dem Hohlzylinder (44).

11. Flexible Membrananordnung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein ringförmiges Dichtungsteil (52), das um den Hohlzylinder (44) herum angeordnet ist und zumindest teilweise die Bypaß-Drosselöffnung (50) bedeckt.

12. Flexible Membrananordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Spannungssteuerungsring (42), der integral einstückig mit der Membran (38) ausgebildet ist.

13. Flexible Membrananordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungssteuerungsring (42) allgemein in einem mittleren Abschnitt der Membran (38) ausgebildet ist und Abschnitte aufweist, die sich axial in beide Richtungen von der Membran (38) aus erstrecken.

14. Flexible Membrananordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Äußere des Hohlzylinders (44) einen Abschnitt (56) von vermindertem Durchmesser aufweist, wobei das Hohlzylinder-Dichtungsteil (62) um den Hohlzylinderabschnitt (56) von vermindertem Durchmesser herum angeordnet ist.

15. Flexible Membrananordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (44) einen Abschnitt von vermindertem Innendurchmesser (56) aufweist, wobei der Hohlzylinder-Ventilsitz (58) am Ende des Hohlzylinderabschnittes (56) von vermindertem Innendurchmesser ausgebildet ist.

16. Flexible Membrananordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinderabschnitt (56) von vermindertem Innendurchmesser eine Mehrzahl von sich in axialer Richtung erstreckenden Strömungssteuerungsschlitzen (64) aufweist, die in diesem ausgebildet sind.

17. Flexible Membrananordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablaßventil-Sitzabschnitt (58) direkt benachbart zu dem Ablaßventilansatz (68) ausgebildet ist, wobei die flexible Ablaßventillippe (72) am Ende des Ablaßventiles (66) an der dem Ansatz (68) abgewandten Seite des Ablaßventiles (66) ausgebildet ist.

18. Flexible Membrananordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (38), der Hohlzylinder (44) und das Ablaßventil (66) sämtlich aus Kunststoff ausgeführt sind.