DE60024681T2

DE60024681T2 - Ventilkartusche mit mehrteiliger betätigungseinrichtung

Info

Publication number: DE60024681T2
Application number: DE60024681T
Authority: DE
Inventors: Francesco Knapp
Original assignee: Masco Corp; Masco Corp of Indiana
Current assignee: Masco Corp; Masco Corp of Indiana
Priority date: 2000-03-07
Filing date: 2000-11-28
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2020-11-29
Also published as: JP2003530528A; BR0017146A; IT1319940B1; EP1264129B1; DK1264129T3; WO2001066985A1; DE60024681D1; ITTO20000210A0; EP1264129A1; CN1451082A; ITTO20000210A1; CN100346098C; ES2251410T3; US6886578B1

Description

Ziel dieser Erfindung ist ein Gerät, das bei Patronen für Wassergeräte eingesetzt werden kann, dazu bestimmt, zum Zweck der Förderung der konstruktiven Vereinheitlichung einer möglichst großen Anzahl von Teilen, aus denen die Patronen bestehen, ein drehbares Stellglied aufzunehmen.
Ein Problem, mit dem Konstrukteure von Patronen für Wassergeräte konfrontiert sind, ist die Tatsache, dass die Käufer, im Allgemeinen Hersteller von Wasserhähnen, die Absicht haben, an die Betätigungsstifte der Patronen Betätigungselemente eigener Produktion oder Konstruktion, wie z. B. Griffe, Knöpfe, fange oder kurze Hebel usw., anzubringen. Zum Zweck ihrer Verbindung mit den Betätigungsstiften der Patronen werden diese Betätigungselemente mit Mitteln ausgestattet, die nicht vereinheitlicht sind und daher eine Vielzahl von verschiedenen Durchmessern und Profilen aufweisen und mit den Betätigungsstiften der Patronen mit Abständen verbunden werden müssen, die sich auch vom Patronenkörper unterscheiden. Daher sind die Patronenkonstrukteure dazu gezwungen, die jeweiligen Patronentypen für die verschiedenen Käufer mit einer Vielzahl von Modellen herzustellen, deren Betätigungsstifte zur Aufnahme verschiedener Betätigungselemente geeignet sind. Daher müssen die Betätigungsstifte dieser Patronen wiederum mit einer Vielzahl von Formen hergestellt werden, während viele andere Teile der Patronen konstruktiv vereinheitlicht werden können. Nach dem aktuellen Stand der Technik wird der Betätigungsstift der Patronen jedoch in nur einem Stück und mit einer inneren Dreharmatur hergestellt, die eine mehr oder weniger komplexe Struktur hat, und daher muss die gesamte Baugruppe, die aus dem Betätigungsstift und der inneren Dreharmatur besteht, in verschiedenen Formen hergestellt werden und erfordert damit einen erheblichen Arbeitsaufwand.
Der Hauptzweck dieser Erfindung ist es, eine sinnvolle Unterstützung für die wirtschaftliche Herstellung von Patronen für Wassergeräte zu liefern und es so möglich zu machen, den oben genannten erheblichen Aufwand zu begrenzen. Ein anderer Zweck der Erfindung ist es, die Einführung eines Betätigungsstifts in die Patrone zu ermöglichen, der außer der Funktion der Bewegungsübertragung von einem Betätigungselement zu einer inneren beweglichen Armatur noch andere Funktionen erfüllen kann, ohne dass andere Teile der Patrone verändert werden müssen.
Der Hauptzweck dieser Erfindung wurde aufgrund der Tatsache erreicht, dass sich in der inneren Dreharmatur der Patrone kein Betätigungsstift, sondern stattdessen ein Kupplungsmittel befindet und dass der Betätigungsstift der Patrone getrennt von der inneren Dreharmatur hergestellt wird und ein inneres Kupplungsmittel hat, das die Kupplungsmittel ergänzt, die die innere Dreharmatur aufweist, und ein äußeres Kupplungsmittel hat, das dazu geeignet ist, die Anforderungen an ein Betätigungselement, für das die Patrone ausgelegt ist, zu erfüllen, und dass die Kupplungsmittel, die die Dreharmatur aufweist und/oder die inneren Kupplungsmittel, die der Betätigungsstift aufweist, aus einem Metalleinsatz bestehen.
Vorzugsweise besteht das besagte Kupplungsmittel der Dreharmatur und des Betätigungsstifts aus Teilen, die keinen vollkommen kreisförmigen Querschnitt, speziell gezahnte oder prismatische Querschnitte oder kreisförmige, durch Aussparungen, Vertiefungen oder Passflächen unterbrochene Querschnitte aufweisen, wenn sie wechselseitig an der Übertragung einer Drehbewegung vom Betätigungsstift zur inneren Dreharmatur beteiligt sind.
Auf diese Weise kann die Dreharmatur eines bestimmten Patronentyps ebenso wie viele andere Teile derselben Patrone vereinheitlicht werden und kann vereinheitlichte Kupplungsmittel aufweisen, während der Notwendigkeit der Lieferung unterschiedlicher Betätigungsstifte zur Erfüllung der unterschiedlichen Anforderungen der Käufer damit Rechnung getragen wird, dass differenzierte Teile hergestellt werden, die nur Betätigungsstifte enthalten, die alle vereinheitlichten Mittel zur Verbindung mit der Dreharmatur aufweisen und sich nur in den Kenndaten der Form und der äußern Abmessungen unterscheiden, welche denen entsprechen, die für die Betätigungselemente, für die die Patrone ausgelegt ist, erforderlich sind. Dies führt zu einer erheblichen Senkung der hohen Produktionskosten, die durch die Unmöglichkeit der vollständigen Vereinheitlichung der Patronen verursacht werden.
Günstigerweise ist der Betätigungsstift der Patrone so angeordnet, dass er während der Montage der Patrone von innen nach außen in die Dreharmatur eingeführt wird, und er wird mit Hilfe eines Befestigungselements, wie z. B. eines elastischen Rings, der nach seiner Verbindung mit der Dreharmatur in den äußeren Teil des Betätigungsstifts eingeführt wird, in seiner axialen Position befestigt.
Die Erfindung kann in allen Arten von Wassergeräten verwendet werden, deren Betätigungselement nur durch Drehbewegung beansprucht wird, und daher kann sie in einfachen Wasserhähnen, Absperrhähnen in thermostatischen Mischgeräten, in Stufen-Mischbatterien, in Umleitungsgeräten, Wasserentnahmereglern und so weiter verwendet werden.
Diese und andere Eigenschaften, Zwecke und Vorteile des Ziels dieser Erfindung gehen deutlicher aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsformen hervor, die nicht einschränkende Beispiele mit Verweis auf die beigefügten Zeichnungen darstellen, in denen:
1 eine Profilansicht eines Beispiels für ein Wassergerät ist, bei der nach dem aktuellen Stand der Technik der Betätigungsstift der Patrone in einem Stück mit einer inneren Drehmontur hergestellt wurde;
2 eine Profilansicht einer erfindungsgemäßen Patrone ist, die ähnliche Funktionen wie die der Patrone des Geräts gemäß 1 erfüllt;
3 und 4 Profilansichten einer Patronen des gleichen Typs wie in 2 sind, die aber mit Betätigungsstiften mit verschiedenen Eigenschaften versehen ist.
Das in 1 dargestellte Wassergerät ist eine Stufen-Mischbatterie auf der Grundlage eines früheren Patents desselben Erfinders. Es beinhaltet einen Körper 1, in dem Öffnungen (von denen nur eine in der Zeichnung sichtbar ist) für den Eingang von warmem und kaltem Wasser und für die Entnahme von gemischtem Wasser vorgesehen sind. Der Körper 1 ist mit einer Klappe 2 versehen, die so platziert ist, dass sie den Körper einer Patrone, der aus zwei Zusatzteilen 3 und 4 besteht, in einem inneren Hohlraum hält. Innerhalb des Körpers 3–4 der Patrone befindet sich eine befestigte Sperrplatte – die in diesem Fall mit Teil 4 des Körpers der Patrone eine Einheit bildet – und eine bewegliche Sperrplatte 6, die mit der Dreharmatur 7 eine Einheit bildet. Letztere ist in einem Stück verlängert in einen Betätigungsstift 8, der aus dem Körper 3–4 der Patrone und aus der Klappe 2 des Wassergeräts herausragt, um ein Greifelement, in diesem Fall, einen Hebel 9, aufzunehmen, der mit Hilfe der Kupplungsmitteln 10 mit dem Betätigungsstift 8 verbunden ist.
Ferner enthält in diesem Fall der Betätigungsstift 8 innen einen Kolben 11, der zum Zweck der Regelung des maximalen Durchflussvolumens, das aus dem Gerät entnommen werden kann, mit Hilfe eines Gewindeteils 12 in eine axial einstellbare Position vor eine mittige Entnahmeöffnung in der beweglichen Sperrplatte 6 gebracht werden kann.
Viele Konstruktionsteile dieser Patrone und deren Betrieb betreffen nicht die Anwendung dieser Erfindung und werden daher nicht im Einzelnen beschrieben.
Da die verschiedenen Hersteller ähnlicher Wassergeräte verlangen können, dass die Betätigungshebel 9 oder andere Betätigungselemente auch bei ihnen passen, wo die Kupplungsmittel 10 andere Eigenschaften aufweisen, muss die Patrone 3–12 mit anderen Kupplungsmitteln 10 versehen werden, mit anderen Worten, mit anderen Betätigungsstiften 8. Dies erfordert die Herstellung verschiedener Formen des gesamten Komplexes, der aus dem Betätigungsstift 8 und der inneren Dreharmatur 7 besteht, was, wie zuvor erwähnt, wiederum einen erheblichen Entwicklungs- und Konstruktionsaufwand verursacht.
Die in 2 dargestellte, perfektionierte Patrone gemäß der Erfindung hat einen Körper, der aus zwei Zusatzteilen 3 und 4 besteht, in die eine befestigte Sperrplatte 5 und eine bewegliche Sperrplatte 6 eingebaut ist. Letztere bildet eine Einheit mit der Dreharmatur 17. Im Gegensatz zum aktuellen Stand der Technik und angesichts 1 ist diese Dreharmatur 17 nicht mit einem Betätigungsstift versehen, sondern hat stattdessen ein Kupplungsmittel 16, das aus einem gezahnten oder prismatischen Bereich oder auch einem Bereich mit Aussparungen; Vertiefungen oder Passflächen bestehen kann, die einen kreisförmigen Querschnitt so verändern, dass er für die Übertragung einer Drehbewegung geeignet ist. Dieses Kupplungsmittel besteht aus einem Metalleinsatz, der an der Dreharmatur 17 angebracht ist. Es ist besonders vorteilhaft, dass der Metalleinsatz bei der Herstellung der Dreharmatur 17 aus Kunststoff miteingepresst wird.
Der Betätigungsstift 18 wird wiederum getrennt von der beweglichen Armatur 17 hergestellt und kann während der Montage der Patrone von innen nach außen in diese eingeführt werden, und er hat innere Kupplungsmittel 16, die die der beweglichen Armatur 17 ergänzen, und äußere Kupplungsmittel 10, die dazu bestimmt sind, ein Betätigungselement aufzunehmen. In den Abbildungen werden die Kupplungsmittel der beweglichen Armatur 17 und des Betätigungsstifts 18 zusammengekoppelt dargestellt und sind daher nicht voneinander unterscheidbar und werden mit dem gleichen Verweis 16 gekennzeichnet. Die inneren Kupplungsmittel 16 des Betätigungsstifts 18 können auch aus Konfigurationen des Betätigungsstifts 18 bestehen oder – je nach Sachlage und falls der Betätigungsstift 18 nicht aus Metall ist – aus einem Metalleinsatz hergestellt werden.
Ferner kann der Betätigungsstift 18 auf seiner äußeren Oberfläche eine ringförmige Aufnahme aufweisen, die dazu geeignet ist, einen elastischen Ring 15 oder andere geeignete Befestigungselemente aufzunehmen, die seine Position bezüglich der beweglichen Dreharmatur 17 axial fixieren, während die Drehverbindung zwischen diesen beiden Teilen durch die Kupplungsmittel 16 gewährleistet wird, die wechselseitig eingreifen.
Wenn die Patrone montiert ist, verhält sich der Betätigungsstift 18 daher in der selben Weise, als wäre er in einem Stück mit der Dreharmatur 17 hergestellt worden. Aber, wie man sehen kann, kann nur der Bolzen 18 in verschiedenen Formen und Abmessungen verwendet werden, so dass sich das äußere Kupplungsmittel 10 als für die Aufnahme eines entsprechenden Betätigungselements mit verschiedenen Konfigurationen geeignet erweist, während die Dreharmatur 17 mit ihren Kupplungsmitteln 16 eines der Teile der Patrone wird, die konstruktiv vereinheitlicht werden können.
Der besagte elastische Ring 15 kann in den Fällen weggelassen werden, wo die Kupplungsmittel 16 so konfiguriert sind, dass sie allein in der Lage sind, die axiale Verbindung zwischen der Dreharmatur 17 und dem Betätigungsstift 18 zu gewährleisten. Dies kann auf besonders effektive Art und Weise erreicht werden, wenn der Metalleinsatz, der die Kupplungsmittel 16 bildet, in die Dreharmatur 17 miteingepresst wird.
Gemäß 2 enthält der Betätigungsstift 18 innen einen Kolben 11, der mit Hilfe eines Gewindeteils 12 in eine axial einstellbare Position vor eine mittige Wasserentnahmeöffnung in der beweglichen Sperrplatte 6 platziert werden kann, so dass der Maximalwert der Durchflussrate, der aus dem Gerät entnommen werden kann, reguliert wird. Auf diese Weise hat der Betätigungsstift 18 auch eine Funktion, die sich von der Funktion der Bewegungsübertragung unterscheidet. Daher erfüllt die Patrone gemäß 2 dieselben Funktionen wie die Patrone in der Stufen-Mischbatterie gemäß 1.
Die Funktion der Begrenzung des maximalen Wasservolumens, das entnommen werden kann, ist nicht immer erforderlich, und daher kann man für die Patrone des Typs, der in 2 gezeigt wird, die Betätigungsstifte 18' und 18'' gemäß 3 und 4 anordnen, die zusätzlich zu den Anforderungen hinsichtlich der äußeren Kupplungsmittel 10' und 10'' (wie in 3 und 4 gezeigt) unterschiedliche Anforderungen erfüllen, die durch die Betätigungselemente hervorgerufen werden, für die die Patrone vorgesehen ist, und deren Struktur einen einfacheren und daher wirtschaftlicheren Aufbau aufweist.
Wie wir sehen können, macht es die Verwendung der Erfindung möglich, bei der Herstellung von Patronen für Wassergeräte unterschiedlichster Art eine größere Vereinheitlichung zu erreichen, als dies gemäß der frühren Technik möglich war, wodurch geringeren Produktionskosten entstehen. Diese Vereinheitlichung kann auch für innere Drehgeräte beibehalten werden, sogar in Fällen, wo der Betätigungsstift besondere Funktionen hat.
Es muss klar sein, dass die Erfindung sich nicht auf die als Beispiele beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen beschränkt. Ähnliche Modifikationen können vom Fachmann erreicht werden, zum Beispiel hinsichtlich der Struktur und Konstruktion der inneren Kupplungsmittel 16 und der axialen Befestigung von Betätigungsstift 18, die durch andere Mittel erreicht werden kann, als durch einen elastischen Ring 15 und die möglicherweise durch die inneren Kupplungsmittel 16 selbst gewährleistet werden kann, sowie hinsichtlich möglicher zusätzlicher dem Betätigungsstift zugeordneter Funktionen. Es muss ebenso klar sein, dass die inneren Betätigungsstrukturen der Patrone, die durch die Dreharmatur 17 gesteuert werden, jeder Art sein können, die sich von der als Beispiel gezeigten Art unterscheidet, ohne dass eine direkte Verbindung zur Anwendung der Erfindung besteht.

Claims

Patrone für Wassergeräte, bestimmt zur Aufnahme eines drehbaren Betätigungselements zur Erleichterung des konstruktiven Zusammenbaus einer möglichst großen Zahl von Teilen, die die Patronen bilden, wobei – eine innere Dreharmatur (17) der Patrone keinerlei Betätigungsstifte aufweist, – ein Betätigungsstift (18) für die Patrone getrennt von der inneren Dreharmatur (17) ausgeführt ist, – die innere Dreharmatur (17) der Patrone über ein Kupplungsmittel (16) verfügt, – der Betätigungsstift (18) der Patrone ein inneres Kupplungsmittel (16), das zu dem Kupplungsmittel (16) der inneren Dreharmatur (17) passt, und ein äußeres Kupplungsmittel (10) aufweist, welches geeignet ist, die Anforderungen eines Betätigungselements, für das die Patrone ausgelegt ist, zu erfüllen, – dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsmittel (16) der Dreharmatur (17) und/oder das innere Kupplungsmittel des Betätigungsstifts (18) aus einem Metalleinsatz (16) bestehen.
Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Kupplungsmittel (16) der Dreharmatur und des Betätigungsstifts aus Abschnitten mit nicht völlig kreisförmigem Querschnitt besteht, insbesondere aus zahn- oder prismenförmigen Abschnitten oder kreisförmigen Abschnitten, unterbrochen durch Aussparungen, Hohlräume oder Passflächen, die geeignet sind, bei wechselseitigem Eingriff eine Drehbewegung von dem Betätigungsstift (18) auf die innere Dreharmatur (17) zu übertragen.
Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsstift (18) der Patrone so angeordnet ist, dass er beim Zusammenbau der Patrone von innen nach außen in die Dreharmatur (17) eingesetzt wird.
Patrone nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsstift (18) in axialer Position mit Hilfe eines Befestigungselements wie eines elastischen Rings (15) befestigt wird, der in den äußeren Teil des Betätigungsstifts (18) eingesetzt wird, nachdem er mit der Dreharmatur (17) verbunden wurde.
Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsstift (18) ebenfalls axial mit Hilfe von Kupplungsmitteln, die die Verbindung zur Dreharmatur (17) herstellen, befestigt wird.
Patrone nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Metalleinsatz (16) bei der Herstellung der Dreharmatur (17) aus Kunststoff gleichzeitig mitgepresst wird.
Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsstift (18, 18', 18'') geeignet ist, neben der Funktion einer Übertragung der Drehbewegung von einem Betätigungselement auf die innere Dreharmatur (17) der Patrone auch andere Funktionen zu erfüllen.
Patrone nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Innern des Betätigungsstifts (18) ein Kolben (11) befindet, der mittels eines Gewindeteils in eine verstellbare axiale Position vor einem einfachen Durchtritt in einer beweglichen Arretierplatte der Patrone gebracht werden kann, um die maximale Wasserdurchflussmenge zu regulieren, die aus dem Gerät entnommen werden kann.
Bausatz für den Zusammenbau einer Wassergerätvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Bausatz Folgendes enthält: – eine Patrone mit einer inneren Dreharmatur (17) mit Kupplungsmitteln (16) für eine Wechselwirkung mit einem Betätigungsstift (18), der von der inneren Dreharmatur (17) getrennt hergestellt wird, und dass der genannte Bausatz des Weiteren umfasst: – eine Mehrzahl von Betätigungsstiften (18), die sowohl ein inneres Kupplungsmittel (16), welches zu den Kupplungsmitteln (16) der inneren Dreharmatur (17) passt, als auch ein äußeres Kupplungsmittel (10) aufweisen, das einem vorgewählten Einzel-Betätigungselement für die Wassergerätvorrichtung entspricht, wobei das Kupplungsmittel der Dreharmatur (17) und/oder das innere Kupplungsmittel des Betätigungsstifts (18) aus einem Metalleinsatz (16) bestehen.
Verfahren für den Zusammenbau eines Wassergeräts, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte umfasst: 1. Bereitstellung eines Bausatzes nach Anspruch 9, 2. Vorauswahl eines Betätigungselements für den Zusammenbau mit der Patrone, 3. Auswahl eines Betätigungsstifts (18) des Bausatzes, der zu dem vorgewählten Betätigungselement passt, 4. Kupplung des vorgewählten Betätigungselements zur Verbindung mit der inneren Dreharmatur (17) der Patrone durch Einsetzen des gewählten Betätigungsstifts (18) in das Kupplungsmittel (16) der inneren Dreharmatur (17) und Kupplung des äußeren Drehkupplungsmittels (10) des gewählten Betätigungsstifts (18) zur Verbindung mit dem vorgewählten Betätigungselement.