-
Hintergrund
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Keramikscheibenkartusche zum
Mischen von Fluiden in Wasserhähnen
und dergleichen.
-
Wie
bekannt ist, weisen Mischhähne
für Fluide
Keramikscheibenkartuschen auf, die nach ihrem Grundprinzip in drei
Typen eingeteilt werden können, und
insbesondere sind dies erstens ein Typ mit direkter Bewegung, zweitens
ein Typ mit indirekter Bewegung und drittens ein Typ mit kugelförmiger Bewegung.
-
Bei
den Direktbewegungskartuschen ist die bewegliche Platte mit einem
Antriebsstab verbunden, der die bewegliche Platte bei einer Öffnungs-
und Schließbewegung
(entweder nach vorn oder einwärts)
antreibt, wobei die Drehbewegung mit Hilfe eines Elements bereitgestellt
wird, an welchem der Stab durch geeignete Schwenkmittel geschwenkt wird.
-
Genauer
gesagt wird diese Drehbewegung durch einen speziell ausgelegten
Stab bereitgestellt, der z.B. parallele Ebenen, gegabelte Endabschnitte oder
zahnstangenartige Endabschnitte usw. aufweist.
-
Mit
dem Effekt aus der Kombination von zwei verschie denen und getrennten
Bewegungen können die
bewegbaren Platten in jeder ihrer Positionen zwischen ihrer maximalen
Schließ-
und maximalen Öffnungsstellung
immer ein volles Maximum an Drehbewegung ausführen, von einer heißen zu einer
kalten Stellung, die durch geeignete Arretierungsmittel begrenzt
wird.
-
Bei
den Kartuschen mit indirekter Bewegung, deren Bewegung auch als
Leerlauf- oder Pendelbewegung bezeichnet wird, lagert der Bund 1,
wie in 1 gezeigt ist, einen Stab 2 durch einen
Stift 3, der als Drehzapfen für den Antriebsstab 2 dient.
-
Der
Bund 1 wird in einer Abdeckung 4 in Eingriff genommen.
-
Die
Drehbewegung des Bundes 1, welcher von der Abdeckung 4 in
Eingriff genommen ist, wird durch Arretierungselemente 5 begrenzt,
die an dem Flansch 6 des Bundes vorgesehen sind, wobei
die Arretierungselemente an Gegen-Arretierungselementen 7, die
an der Abdeckung ausgebildet sind, in Anlage kommen.
-
Der
kugelförmige
Endabschnitt 8 des Stabes 2 ist vorgesehen, um
von einer zugehörigen
Ausnehmung in Eingriff genommen zu werden, die von dem Kupplungskörper 10 definiert
wird, der mit einem Ansatz bzw. Vorsprung 11 versehen ist,
welcher eine abgerundete Konfiguration aufweist, die zum Eingriff in
einer Führung 12 vorgesehen
ist.
-
Letztere
wird durch die Abdeckung 4 zwischen den Gegen-Arretierungselementen 7 definiert.
-
Wenn
sich die Kartusche in ihrem geschlossenen Zustand befindet, sind
die Kugel 8 des Stabes 2 und die dazugehörige Ausnehmung
des Kupplungskörpers 10 koaxial
in Bezug auf das Loch 13, das von der Abdeckung 4 definiert
wird, und sie sind außerdem
koaxial in Bezug auf den zylindrischen Körper 14 des Bundes 1.
-
Durch
Drehen des Kartuschenstabes an sich, zum Ausführen der Mischbewegung, während sich
die Kartusche in ihrer Schließstellung
befindet, dreht sich die Kugel 8 in ihrer Ausnehmung, ohne
irgendwelche Bewegungen des Kupplungskörpers 10 zu verursachen.
-
Der
Kupplungskörper 10 ist
insbesondere mit der beweglichen Keramikplatte 15 der Kartusche verbunden.
-
Wenn
der Antriebsstab aus der Stellung vollständigen Verschlusses in seine
geöffnete
Stellung verschoben wird, die entweder eine Stellung teilweiser
oder vollständiger Öffnung sein
kann, und in der Mischrichtung gedreht wird, wird der Hebelarm,
der zwischen der Kugelposition und der Achse des Loches 13 der
Abdeckung 4 gebildet ist, ermöglichen, den Kupplungskörper 10 zu
verschieben, welcher mit der beweglichen Platte 15 verbunden
ist.
-
Diese
Verschiebung des Körpers 10 nimmt zu,
wenn sich der Hebelarm, welcher durch die Öffnung des Stabes bereitgestellt
wird, vergrößert.
-
Die
resultierende Verschiebung, die auch als "pendelartige" Verschiebung bezeichnet wird, ist eine charakteristische
Bewegung, und sie wird durch eine Kombination aus Drehbewegung des
Gehäuses
in der Ausnehmung, in der die Kugel 8 in Eingriff genommen
ist, in Bezug auf das Loch 13, und der Gleitbewegung des
Vorsprungs 11 in der Führung 12 der Abdeckung 4 hervorgerufen.
-
Das
Gleiten des Führungsvorsprungs
stellt eine Beschränkung
dar und nimmt dementsprechend dem System einen Freiheitsgrad.
-
Diese
Art der Bewegung kann wie die Bewegung der Stange eines Kurbelstangenmechanismus betrachtet
werden, und der Kupplungskörper 10 kann mit
der Stange verglichen werden, des sen einer Endabschnitt mit einem
Kolben verbunden ist (der Vorsprung 11, welcher in der
Führung 12 gleitet)
und dessen anderes Ende mit der Kurbelwelle verbunden ist, die durch
das Gehäuse
gebildet ist, von dem die Kugel 8 in Eingriff genommen
wird.
-
Bei
diesem Mechanismus entspricht der Kurbelradius der Öffnungsverschiebung
der Kugel in Bezug auf das Drehzentrum, d.h, das Loch 13 der
Abdeckung, und kann dementsprechend kontinuierlich variiert werden,
und zwar von 0, wenn sich der Stab in einer vertikalen Stellung
und die Kartusche in einem geschlossenen Zustand befindet, bis zu
einem maximalen Wert, d.h. wenn sich der Stab in einer schrägen Stellung
und die Kartusche in einem vollständig geöffneten Zustand befindet.
-
Der
dritte bekannte Typ ist, wie angegeben, eine so genannte Kugel-
oder kugelförmige
Verschiebung, bei welcher der Stab mit einer "glocken"artigen Bewegung durch ein kugelförmiges Gelenk
angetrieben oder verschoben werden kann.
-
Diese
Bewegung wird von einer Platte mit direkter Bewegung und dementsprechend
mit dem Stab ausgeführt,
der sich in Bezug auf die Platte nicht um seine vertikale Achse
drehen kann, oder indem an dem Stab ein kugelförmiger Endabschnitt vorgesehen
wird, aber die mögliche
Verschiebung der beweglichen Platte begrenzt wird.
-
Im
zweiten Fall kann sich die Platte aufgrund des Fehlens einer Beschränkung in
Bezug auf die Achse der Kugel, auf der sie drehbar gelagert ist,
drehen.
-
Folglich
kann deren Konfiguration ausschließlich eine kreisförmige Konfiguration
sein, wobei deren Mittelpunkt in der Pfanne oder der Ausnehmung
für die
Kugel angeordnet ist: die Ausnehmung, welche für die Verbindung zwischen dem
Einlass und dem Auslass sorgt, kann auch ausschließlich eine kreisförmige Konfiguration
aufweisen und konzentrisch in Bezug auf die Kugel angeordnet sein.
-
Das
Dokument US-A-4 738 281 offenbart eine Keramikscheibenkartusche
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Die
Zielstellung der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Keramikscheibenkartusche
zum Mischen von Fluiden in Wasserhähnen und dergleichen bereitzustellen,
welche alle Vorteile der Hebelkartuschen mit pendelartiger Verschiebung
und der Kartuschen mit kugelförmiger
Verschiebung kombiniert umfasst, während deren Nachteile überwunden werden.
-
Innerhalb
des Rahmens der oben genannten Zielstellung besteht eine Hauptaufgabe
der vorliegenden Erfindung darin, eine solche Kartusche bereitzustellen,
die praktisch von einer Pendeltyp-Kartusche abgeleitet werden kann,
sodass sie in einfacher Weise mittels kostengünstiger Fertigungs- und Montagevorrichtungen
hergestellt werden kann, da der größte Teil der Kartusehenbauteile
von herkömmlicher
Art ist.
-
Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine solche
Kartusche bereitzustellen, deren Antriebsstab speziell dafür ausgelegt ist,
sich an sich zu drehen und dadurch zu ermöglichen, einen Griff mit ungerichteter
Konfiguration herzustellen, z.B. als eine Kugel oder ein Kegelstumpf-Zapfen
mit leichterer Betätigungsmöglichkeit.
-
Noch
eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
solche Kartusche bereitzustellen, die gegen eine herkömmliche
Kartusche und auch gegen eine Kugelverschiebungskartusche austauschbar
ist.
-
Noch
eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
solche Kartusche bereitzustellen, die ausgehend von einfach verfügbaren Elementen
und Materialien in einfacher Weise hergestellt werden kann und die
außerdem
von einem rein ökonomischen
Standpunkt her sehr konkurrenzfähig ist.
-
Entsprechend
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden das oben genannte
Ziel erreicht und die Aufgaben, wie auch noch weitere Aufgaben,
die nachstehend noch offensichtlicher werden, gelöst durch
eine Keramikscheibenkartusche zum Mischen von Fluiden in Wasserhähnen und
dergleichen gemäß Anspruch
1.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher
werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten,
jedoch nicht ausschließlichen
Ausführungsform
einer Keramikscheibenkartusche zum Mischen von Fluiden in Wasserhähnen und
dergleichen, die anhand eines hinweisenden, aber nicht einschränkenden
Beispiels in den beigefügten
Zeichnungen gezeigt wird, wobei:
-
1 eine
Keramikscheibenkartusche gemäß dem Stand
der Technik vom Typ mit pendelartiger Verschiebung oder Bewegung
darstellt;
-
2 eine
perspektivische Ansicht ist, die den Antriebsstab und den Antriebsbund
der Kartusche gemäß dem Stand
der Technik darstellt;
-
3 eine
schematische, auseinandergezogene, perspektivische Ansicht ist,
die eine Kartusche gemäß der Erfindung
darstellt;
-
4 eine
weitere auseinandergezogene, perspektivische Ansicht von unten ist,
welche die Kartusche gemäß der Erfindung
darstellt;
-
5 die
erfindungsgemäße Kartusche
mit dem Bund und der Schließabdeckung
in einer auseinandergezogenen Form darstellt; und
-
6 eine
weitere schematische, perspektivische Ansicht ist, welche die Kartusche
gemäß der Erfindung
darstellt.
-
Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
-
Unter
Bezugnahme auf die Bezugszeichen der oben genannten Figuren umfasst
die Kartusche gemäß der vorliegenden
Erfindung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet
ist, einen Kartuschenkörper 21,
durch dessen Boden hindurchreichend jeweils eine Mehrzahl von Löchern 22 für heißes und
kaltes Wasser und auch ein Auslaufloch 23 für den Auslass
des gemischten Wassers vorgesehen sind.
-
An
diesen Löchern
sind Dichtungen 24 angeordnet.
-
Eine
fixierte Keramikscheibe 25 ist über diesen Dichtungen 24 angeordnet,
und ferner ist eine bewegliche Keramikscheibe 26 bereitgestellt,
um mit der fixierten Keramikscheibe 25 zusammenzuwirken.
-
Um
die bewegliche Keramikscheibe anzutreiben oder zu bedienen, ist
ein Bund 30 vorgesehen, wobei dieser Bund einen zylindrischen
Körper 31 umfasst,
der in einem axialen Loch 32 einer Abdeckung 33 in
Eingriff kommt.
-
Wie
gezeigt, ist der Bund 30 mit einem Flansch 34 versehen,
der größer als
der Flansch des entsprechenden Merkmals ist, das entsprechend dem
Stand der Technik vorgesehen ist.
-
Dieser
Flansch 34 weist Arretierungselemente 35 auf,
die dafür
ausgelegt sind, mit vollkommenem Kontakt an Gegen-Arretierungselementen 36,
die an der Abdeckung 33 ausgebildet sind, in Anlage zu
kommen, wodurch verhindert wird, dass sich der Bund 6 in
Bezug auf das axiale Loch 32 der Abdeckung 33 dreht.
-
Im
Inneren des zylindrischen Körpers
des Bundes 30 ist ein kugelförmiger Bereich vorgesehen, und
zwar zur Eingriffnahme des kugelförmigen Körpers 40, der an einem
Antriebsstab 41 ausgebildet ist.
-
Dieser
Antriebsstab 41 ist insbesondere an seinem inneren Endabschnitt
mit einer Kugel 42 versehen, die in einer Ausnehmung 43 in
Eingriff gebracht werden kann, die an dem Kupplungskörper 44 ausgebildet
ist, welcher für
eine Verbindung mit der beweglichen Keramikscheibe 26 vorgesehen
ist.
-
Außerdem ist
eine Buchse 50 vorgesehen, die an der Innenseite des Bundes 30 eingreift
und eine konturierte Ausnehmung 51 zur Aufnahme des Kugelkörpers 40 des
Antriebsstabes 41 darin definiert.
-
Die
Buchse 50 ist speziell dafür ausgelegt zu verhindern,
dass der Antriebsstab 41 nach unten verschoben wird.
-
Die
offenbarte Anordnung umfasst außerdem
einen Dichtring 60, der verhindert, dass fremde Substanzen
in das System eindringen, während
er zugleich mögliche
Spielräume
ausgleicht.
-
Die
Verschiebung der beweglichen Keramikplatte 26 entlang eines
festgelegten Verschiebungsweges kann einfach erfolgen, da diese
bewegliche Keramikplatte durch den Vorsprung 45 des Kupplungskörpers 44 daran
gebunden ist, mit einer "pendelartigen" Verschiebung angetrieben
zu werden, da der Vorsprung 45 dem gesamten Kugelsystem
einen Freiheitsgrad nimmt.
-
In
diesem Zusammenhang sollte offensichtlich sein, dass der Vorsprung 45,
der in den Zeichnungen aus einem einzufügenden Element besteht, das
von einer entsprechenden aufnehmenden Ausnehmung in Eingriff genommen
wird, die an der Abdeckung 33 ausgebildet ist, auch in
einer umgekehrten Konfiguration ausgeführt sein kann, d.h. als aufnehmende
Führung
an dem Kupplungskörper 44 und als
ein Vorsprung an der Abdeckung 33, da selbst bei sehr kleinen
kinematischen Unterschieden die resultierende Bewegung praktisch
dieselbe wäre.
-
Die
Verschiebung des Antriebsstabes wird durch geeignete Konturierung
des oberen Endabschnitts 39 des Bundes oder der unteren Öffnung 52 der
Buchse 50 begrenzt.
-
Folglich
kann sich der Antriebsstab aufgrund der offenbarten Anordnung an
sich drehen, d.h. in Bezug auf seine vertikale Achse.
-
Insbesondere
umfasst die bereitgestellte Kartusche mit der offenbarten Anordnung
im Wesentlichen die Bauteile, die eine Kartusche vom Typ mit pendelartiger
Bewegung ausmachen, aber mit einem Antriebsstab, der kugelförmig angetrieben
werden kann, wodurch die Vorteile der beiden Typen kombiniert bereitgestellt
werden, was einen besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
Die
Erfindung, so wie sie offenbart ist, ist offen für verschiedene Modifikationen
und Variationen, die alle im Schutzumfang der Erfindung liegen.
-
Bei
der Ausführung
der Erfindung können
die verwendeten Materialien sowie die mögliche Größe und die möglichen
Formen in Abhängigkeit
von den Anforderungen beliebig sein.