DE69019401T2 - Verzögert schliessendes Mischventil. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mischventil, das Einrichtungen zum Verzögern des Schließvorgangs aufweist, mit einem Ventilkörper, einer Keramikplatte, die am Regulierglied des Körpers befestigt ist, wobei die Platte einerseits Durchgangszuläufe für warmes und kaltes Wasser und andererseits einen Durchgangsablauf, für Mischwasser aufweist, mit einer beweglichen Keramikplatte, die eine Öffnung aufweist, die mit denen der befestigten Platte zusammenwirkt, um den Durchfluß des kalten und des warmen Wassers zu regulieren, und die per se oder zusammen mit einem verbundenen Kunststoffteil einen Wasserdurchflußraurn bildet, und mit einer Spindel, die mit der beweglichen Keramikplatte zusammenwirkt, welche drehbar gelenkig an einem Begrenzer angebracht ist. Solche Mischventile sind als sogenannte Hebelwasserhähne bekannt, bei denen die Wassertemperatur und die Wassermenge mittels eines einzelnen Hebels reguliert werden.
• Ein abruptes Schließen des Hebelwasserhahns verursacht einen Druckstoß im Leitungssystem, wodurch ein störendes Geräusch erzeugt wird und bei einem anderen benachbarten Wasserhahn eine plötzliche Temperaturänderung verursacht werden kann.
• Es gibt bereits Konstruktionen, um den Druckstoß abzuschwächen, wobei das Regulierglied des Wasserhahns mit einem kleinen Zylinder versehen ist, der einen Kolben aufweist, welcher bei geöffnetem Wasserhahn Wasser einströmen läßt, und wobei der Kolben im Zylinder während der Schließbewegung das Wasser durch einen kleinen Ablauf im Zylinder ausstößt, wodurch der Schließvorgang verzögert wird.
• Dieses System hat den Nachteil von kleinen und sich abnutzenden Verbindungsstellen und von Kalk, der sich im Zylinder absetzt, was sich auf die Dichtigkeit des Bereiches zwischen dem Kolben und dem Zylinder auswirkt. Wenn die Verbindungsstellen defekt sind, beginnt der Wasserhahn zu lecken.
• Es ist außerdem bekannt (DE-U-8 815 276), in der Spindel am Begrenzer Einrichtungen zum Verzögern des Schließvorgangs vorzusehen, die vom Durchflußraum getrennt sind. Diese Einrichtungen enthalten einen Bolzen, der sich in der Spindel durch eine querverlaufende Bohrung erstreckt und bei bestimmten Stellungen der Spindel mit einer konischen Fläche des Begrenzers in Anlage kommt. In diesen Stellungen verzögert der Bolzen den Schließvorgang infolge des Eingriffs mit den Reibungseinrichtungen, die in der Spindel vorgesehen sind und die Beweglichkeit des Stiftes vermindern.
• Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mischventil zu schaffen, das vom Wasserdurchflußraum getrennt und mit Einrichtungen versehen ist, um den Schließvorgang zu verzögern, wobei die Einrichtungen nicht mit dem Wasser in Kontakt kommen und einen zuverlässigen Betrieb gewährleisten.
• Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Mischventil vor, mit einem Ventilkörper, einer Keramikplatte, die am Regulierglied des Körpers befestigt ist, wobei die Platte einerseits Zuläufe für warmes und kaltes Wasser und andererseits einen Durchgangsablauf für Mischwasser aufweist, mit einer beweglichen Keramikplatte, die eine Öffnung aufweist, die mit den Öffnungen in den festen Platten zusammenwirkt, um den Durchfluß des kalten und des warmen Wassers zu regulieren, und die per se oder zusammen mit einem Kunststoffteil einen Wasserdurchflußraum bildet, mit einer Spindel, die mit der beweglichen Keramikplatte zusammenwirkt, welche drehbar gelenkig an einem Begrenzer angebracht ist, und mit Einrichtungen, um den Schließvorgang zu verzögern, wobei die Einrichtungen in der Spindel am Begrenzer ausgebildet und vom Durchflußraum getrennt sind, wobei das Mischventil dadurch gekennzeichnet ist, daß die Einrichtungen zum Verzögern des Schließvorgangs einen Kolben enthalten, der in einer zylindrischen Durchgangsöffnung der Spindel angeordnet ist, wobei die Enden des Kolbens durch eine gekrümmte Haltefläche gehalten werden, die auf der Innenfläche des Begrenzers ausgebildet ist.
• Die erfindungsgemäßen Einrichtungen zum Verzögern des Schließvorgangs kommen nicht mit Wasser in Berührung, so daß keine Gefahr besteht, daß sich Kalk an den Flächen der Vorrichtung absetzt. Die Vorrichtung, die unmittelbar neben dem Begrenzer im oberen Bereich des Wasserhahns angeordnet ist, erleichtert die Wartung. Die Vorrichtung verhindert ein abruptes Schließen des Ventiles und vermindert somit den Druck, der durch die Schließbewegung im Leitungsnetz erzeugt wird.
• Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben, in denen
• Figur 1 eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Mischventiles im Körperbereich zeigt,
• Figur 2 eine Querschnittsansicht einer luftbetriebenen Verzögerungseinrichtung für den Schließvorgang zeigt, wobei der Maßstab leicht vergrößert ist,
• Figur 3 eine mit einem Mittel betriebene Verzögerungseinrichtung für den Schließvorgang zeigt, welche einen geschlossenen Zylinder aufweist.
• In Figur 1 wird der Körper des Mischventiles oder des Wasserhahns mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Das eigentliche Mischbauteil ist innerhalb des Körpers angeordnet, welcher unter anderem eine befestigte Keramikplatte 2 enthält, die Kalt- und Warmwasserzuläufe 7 und einen Mischwasserablauf 8 aufweist. Zum Regulieren des Mischverhältnisses und der Wassermenge ist eine bewegliche Keramikplatte 3 vorgesehen, auf die ein Kunststoffteil 4 eng anliegend aufgesetzt ist, welches auf bekannte Weise zusammen mit der Keramikplatte 3 den Wasserdurchfluß- und Mischraum 11' bildet. Das Mischwasser, das durch den Ablauf 8 ausgelassen wird, erreicht eventuell das Wasserabflußrohr, welches aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht in der Figur dargestellt ist.
• Die Plattenkombination 3, 4 wird durch die Drehspindel 5 betätigt, die, beispielsweise durch einen Stift 6, gelenkig am drehbaren Begrenzer 9 angebracht ist. Der eigentliche Regulierhebel, der nicht in der Figur dargestellt ist, ist am oberen Ende der Spindel 5 angebracht.
• Wie in Figur 2 dargestellt, ist über dem Stift 6 in der Spindel 5 eine zylindrische Durchgangsöffnung 25 vorgesehen, wobei in der Öffnung ein Kolben 11 angeordnet ist. Die Öffnung 25 hat zwei Abschnitte 26 und 27, wobei der kürzere Abschnitt 27, der einen kleineren Durchmesser hat, als eine Führungsöffnung für den kürzeren Abschnitt des Kolbens 11, der Achse, dient. Die Bewegung des Kolbens 11 wird durch den Begrenzer 9 geführt, der am oberen Abschnitt des Körperbereiches 1 angeordnet ist, der bei üblichen Ausführungen den Aufbau eines Bauteils hat, das eine konische Innenfläche und eine ebene Oberfläche aufweist.
• In der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die innere Oberfläche des Begrenzers 9 gekrummt. Die Oberfläche bildet eine Halte- und Führungsfläche für den Kolben 11, wenn sich dieser in der Öffnung 25 bewegt. Die Enden 15 des Kolbens gleiten an der Oberfläche 28 entlang, wenn der Wasserhahn geöffnet und geschlossen wird. Die Führungsfläche ist so ausgebildet, um die Bewegung des Kolbens zu ermöglichen, wenn die Querschnitte der Oberflächen eine Krümmung eines Kreises bilden, dessen Durchmesser der Länge des Kolbens entspricht. Unterhalb des Stiftes 6 hat der Begrenzer 9 einen üblichen Aubau.
• Beim luftbetriebenen Verzögerungselement aus Figur 2 ist für die Schließbewegung ein teilweise konisch geformter Dichtring 30 um den Kolben 11 herum angeordnet. Der Kolben 11 enthält zwei Abschnitte 12 und 13, wobei der Abschnitt 12 dünner und kürzer ist und als eine Achse des Kolbens dient. Die Abschnitte sind durch eine ringförmige Vertiefung 16 getrennt, die durch eine scharfen Kante 18 und eine Schulter 19 und eine zwischen diesen beiden liegende konische Fläche 14 des Kolbens gebildet wird.
• Wenn der Wasserhahn geöffnet wird, bewegt sich der Kolben 11 in der Öffnung 25 der Spindel 5 (in der Figur nach rechs), wobei die konischen Flächen des Kolbens 11 und der Dichtung 30 getrennt werden. Zwischen den Flächen wird ein Schlitz gebildet, durch den entlang der im Kolben 11 ausgebildeten Kanäle 17 Luft auf die andere Seite der Dichtung in den Raum 21 am Unterteil des dickeren Abschnittes der zylindrischen Öffnung 25, der sogenannten Druckseite, strömen kann.
• Wenn sich der Kolben 11 über das Spiel 20 bewegt hat, kommt die scharfe Kante 18 des Kolbens mit der Dichtung 30 in Kontakt und führt diese mit sich, wenn die Öffnungsbewegung fortgesetzt wird. Wenn der Wasserhahn bis in seine vollständig geöffnete Stellung geöffnet wird, setzt der Kolben seine Bewegung über ein weiteres Spiel 20 fort, wobei sich der Kolben 11 mit seiner Dichtung 30 ebenfalls in seine äußerste Stellung bewegt und das Volumen der Druckseite 21 sein Maximum erreicht.
• Wenn der Wasserhahn wieder geschlossen wird, fängt der Kolben 11 an, sich bezüglich der Öffnungsbewegung in entgegengesetzter Richtung in der Öffnung 25 zu bewegen, und die Dichtung 30 wird von der Kante 18 entfernt. Wenn sich der Kolben 11 über ein weiteres Spiel 20 bewegt hat, stoßen die Konen des Kolbens und der Dichtung und die Schulter 19 zusammen, wobei der Kolben 11 und die Dichtung 30 gegeneinander abgedichtet werden und der Lufteinlaßdurchang geschlossen wird.
• Wenn die Schließbewegung des Wasserhahns fortgesetzt wird, entsteht im Raum 21 ein Druck, der nur durch das Spiel 22 zwischen der Kolbenachse 12 und der Führungsöffnung 27 der Öffnung 25 abgebaut werden kann. Durch Auswahl eines geeigneten Spiels wird die Schließbewegung des Wasserhahnes so reguliert, daß im Leitungsnetz kein störender Druckstoß erzeugt wird, wenn der Wasserhahn geschlossen wird.
• In Figur 3 ist eine Verzögerungseinrichtung für den Schließvorgang gezeigt, die mit einer Flüssigkeit oder einem anderen Mittel betrieben wird und einen geschlossenen Zylinder aufweist. Die Arbeitsweise entspricht im Prinzip dem Betrieb der oben beschriebenen, luftbetriebenen Verzögerungseinrichtung.
• Die zylindrische Öffnung 25 ist nach außen durch Dichtungen, wie O-Ringe 23, 29, geschlossen, um einen geschlossenen Raum 24 zu bilden, und ein Mittel, wie beispielsweise Öl, Vaseline oder ein anderes Schmiermittel oder sogar Gas, wird in den Raum 24 eingebracht. Wenn der Wasserhahn geöffnet wird, kann das Mittel durch die durch die Dichtung 30 und den Konus 14 des Kolbens gebildete Öffnung vom Speicherabschnitt des Raumes 24 zur Druckseite 21 strömen. Wenn der Wasserhahn geschlossen wird und sich die konischen Oberflächen gegenüberliegen, kann das Mittel durch die Öffnungen 31, die am äußeren Umfang der Dichtung 30 gebildet sind, mit einer geeigneten Geschwindigkeit, die durch die Größe der Öffnungen 31 der Dichtung 30 bestimmt wird, zurück zum Speicherabschnitt strömen.
• Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele können natürlich innerhalb der in den nachfolgenden Ansprüchen bestimmten Grenzen der Erfindung variiert werden.

Claims (5)

1. Mischventil, mit einem Ventilkörper (1), einer Keramikplatte (2), die am Regulierglied des Körpers befestigt ist, wobei die Platte einerseits Zuläufe (7) für warmes und kaltes Wasser und andererseits einen Durchgangsablauf (8) für Mischwasser enthält, mit einer beweglichen Keramikplatte (3), die eine Öffnung aufweist, die mit den Öffnungen in den festen Platten (2) zusammenwirkt, um den Durchfluß des kalten und des warmen Wassers zu regulieren, und die per se oder zusammen mit einem Kunststoffteil (4) einen Wasserdurchflußraum (11') bildet, mit einer Spindel (5), die mit der beweglichen Keramikplatte (3) zusammenwirkt, welche drehbar gelenkig an einem Begrenzer (9) angebracht ist, und mit Einrichtungen (10), um den Schließvorgang zu verzögern, wobei die Einrichtungen (10) in der Spindel (5) am Begrenzer (9) ausgebildet und vom Durchflußraum (11') getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (10) zum Verzögern des Schließvorgangs (10) einen Kolben (11) enthalten, der in einer zylindrischen Durchgangsöffnung (25) der Spindel (5) angeordnet ist, wobei die Enden (12, 13) des Kolbens durch eine gekrüinmte Haltefläche (28) gehalten werden, die auf der Innenfläche des Begrenzers (9) ausgebildet ist.

2. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) einen stiftförmigen Abschnitt, der ein dünneres Ende (12) bildet, und einen stiftähnlichen Abschnitt aufweist, der ein dickeres Ende (13) bildet, und daß eine ringförmige Vertiefung (16) an der Verbindungsstelle der stiftförmigen Abschnitte ausgebildet ist, wobei die Vertiefung durch eine scharfe Kante (18), eine Schulter (19) und eine zwischen diesen beiden liegende konische Fläche (14) des Kolbens gebildet ist, und daß eine konische Dichtung (30), die der konischen Fläche (14) des Kolbens entspricht, in der Vertiefung (16) so angeordnet ist, um ein Spiel (20) zwischen der Dichtung (30) und der Kante (18) oder der Dichtung (30) und der Schulter (19) zu bilden.

3. Mischventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (25), die in der Spindel (5) ausgebildet ist, zwei Abschnitte aufweist, wobei einer der Abschnitte (26) einen Durchmesser hat, der größer oder etwas größer ist als das dickere Ende (13) des Kolbens (11), und wobei der andere Abschnitt (27) einen Durchmesser hat, der gleich oder etwas größer ist als das dünnere Ende (12) des Kolbens, und daß die konische Fläche (14) des Kolbens und die konische Dichtung (30) am Unterteil des dickeren Abschnittes der Öffnung (25) einen Raum (21) bilden, in dem Druck entsteht.

4. Mischventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am dickeren Ende des Kolbens längliche Vertiefungen (17) ausgebildet sind, um Luft in den Raum (21) einströmen zu lassen, und daß in der Öffnung (25) am dünneren Ende des Kolbens ein Spiel (22) ausgebildet ist, wobei der Druck durch das Spiel abgebaut werden kann.

5. Mischventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (25), in welcher der Kolben angeordnet ist, durch Dichtungen (23, 29), beispielsweise O-Ringe, geschlossen ist, um in der Öffnung (25) einen geschlossenen Raum (24) zu bilden, und daß ein Mittel, wie Öl oder Gas, in den Raum (24) eingebracht wird, und daß in der konischen Dichtung (30) Durchgangsvertiefungen (31) ausgebildet sind, um für das Mittel Durchflußöffnungen vorzusehen.