DE7515733U

DE7515733U - Eingriffwasserhahn

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Publication number: DE7515733U
Application number: DE19757515733U
Authority: DE
Original assignee: Masco Corp of Indiana
Current assignee: Masco Corp of Indiana
Priority date: 1974-05-17
Filing date: 1975-05-16
Publication date: 1979-06-13
Also published as: FR2271480B1; DE2521911A1; IT1038045B; DE2521911B2; US3915195A; CA1016040A; FR2271480A1

Description

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%'	G 75 15 733.4		'ERAAA¹NN · "I	14. Februar 1ί Op/ef 68/1
	PATENTANWALT
	KAISERSTRASSE 9

KABEL EWOPAT

Masco Corporation of Indiana 21001 Van Born Road
Taylor, Michigan 48180 V. St. A.

Eingriffwasserhahn

Die Neuerung bezieht sich auf einen Eingriffwasserhahn für das Mischen von heißem und kaltem V/asser und die Durchflußmengenregulierung, bestehend aus einem mit einer Kaltwasserzuleitung und einer Heißwasserzuleitung verbindbaren, eine Auslaßleitung aufweisenden Ventilhauptgehäuse, einem im Ventilhauptgehäuse angeordneten Ventilverschlußteil, welches zur wahlweisen Verbindung der Wasserzuleitungen mit der Auslaßleitung derart bewegbar ist, daß unterschiedliche Mengen und Anteile von Kalt- und Heißwasser der Auslaßleitung zugeführt werden, und welches die Wasserzuleitungen gegen-

über der Auslaßleitung abdichtet, einem aus dem Ventilhauptgehäuse herausreichenden und mit dem Ventilverschlußteil zur Bewegung desselben verbundenen handbedienbaren Griff, auf dem ein betrachteter Punkt zwisehen einer ersten der Schließstellung entsprechenden Stellung, einer zweiten der vollen Kaltwasserstellung entsprechenden Stellung und einer dritten der vollen Heißwasserstellung entsprechenden Stellung bewegbar ist, wobei eine die erste und die zweite Stellung verbindende erste Linie, eine die zweite und die dritte Stellung verbindende zweite Linie und eine die dritte und die erste Stellung verbindende dritte Linie miteinander ein Dreieck bilden und am Ventilhauptgehäuse ein Führungs- , glied für den Griff befestigt ist, welches eine Schablo- \ nenführung aufweist, durch welche sich der Griff hindurch- | erstreckt und deren Form die Griffbewegungen begrenzt. f

Eingriffwasserhähne für die Steuerung von sowohl heißem als auch kaltem Wasser haben in der Herstellungsindustrie wie auch bei den Verbrauchern weitverbreitete Aufnahme gefunden. Die Vorteile solcher Hähne sind vielfältig und schließen die Möglichkeit ein, heißes und kaltes Wasser aus unterschiedlichen Zuleitungen miteinander zu mischen oder wahlweise nur heißes oder kaltes Wasser bei Betätigung eines einzigen Bedienungsgriffes ausfließen zu lassen. Eine bekannte Ausführung eines Eingriffwasserhahns sieht eine begrenzte allseitige Bewegung des Bedienungsgriffes vor, weil hierbei eine Kugel- und Sockelanordnung oder eine andere mechanische Anordnung zwischen dem Hahnventilglied und dem damit zusammenwirkenden Ventilsitz vorgesehen ist. Ein Beispiel eines solchen Eingriffwasserhahns ist in der US-PS 30 56 418 offenbart.

Bekannte Eingriffwasserhähne sehen eine Griffbewegung zwischen einer unbegrenzten Anzahl von Stellungen vor, welche eine Schließstellung, in welcher kein Wasser durch den Hahn hindurchfließt, eine ausschließliche Heißwasserstellung für maximalen Durchfluß und eine ausschließliche Kaltwasserstellung für maximalen Durchfluß enthalten, wobei alle diese Stellungen entfernt voneinander liegen. In der Fachwelt ist kürzlich der Wunsch laut geworden, daß es für bestimmte Fälle wünschenswert wäre, daß Eingriffwasserhähne für Heiß- und Kaltwasser nicht so bedienbar sein sollten, daß der Bedienungsgriff sich aus der Schließstellung direkt in eine Stellung bewegen läßt, in welcher nur Heißwasser durch den Hahn hindurchfließt.

Es ist z. B. durch die US-PS 15 11 080 bekannt, die Durchflußkanäle im Verschlußteil eines Mischventils gegenüber den Zuflußöffnungen des Ventilgehäuses so anzuordnen, daß beim öffnen des Ventils zuerst kaltes Wasser ausströmen muß. Eine von der Mischungsregulierung unabhängige Durchflumengenregulierung, wie sie der in der US-PS 30 56 418 beschriebene Eingriffmischhahn erlaubt, ist jedoch bei einem solchen Mischventil nicht möglich.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Eingriff wasserhahn der aus der US-PS 30 56 418 bekannten Gattung so auszubilden, daß er nicht direkt von der Schließ-Stellung ausgehend in eine ausschließlich Heißwasser liefernde Stellung geöffnet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Neuerung ausgehend von dem eingangs bezeichneten Eingriffwasserhahn dadurch gekennzeichnet, daß die Schablonenführung aus einem ersten

länglichen Bereich, der parallel zur ersten Linie verläuft, und einem zweiten länglichen Bereich, der parallel zur zweiten Linie die erste Linie schneidend verläuft, gebildet ist, so daß die Bewegung des betrachteten Punkts längs der dritten Linie ausgeschlossen ist, und daß der Schnittpunkt der beiden länglichen Bereiche der Schablonenführung der vollen Kaltwasserstellung, das Ende des ersten länglichen Bereiches der Schließstellung und das Ende des zweiten länglichen Bereiches der vollen Heißwasserstellung zugeordnet ist.

Der neuerungsgemäße Eingriffwasserhahn kann aus seiner Schließstellung in die ausschließlich heißes Wasser liefernde Stellung nur gebracht werden, wenn vorangehend die ausschließlich kaltes Wasser maximaler Menge liefernde Stellung passiert wird. Auf diese Weise ist es ausgeschlossen, daß durch eine Fehlbedienung oder Unachtsamkeit beim öffnen des Eingriffwasserhahns Verbrühungen eintreten können. Die Bewegungsbahnen des Griffes sind durch die Schablonenführung vorgegeben.

2C In einer vorteilhaften Ausführungsform der Neuerung ist vorgesehen, daß die Querschnittsabmessungen des Griffes an der Stelle seines Durchtritts durch das Führungsglied geringer sind als die Breite des zweiten länglichen Bereichs der Schablonenführung. Auf diese Weise kann der Griff innerhalb des zweiten länglichen Bereichs, d. h. in einer Heiß-Kalt-Wassermischstellung quer zur Achse des Bereichs verschoben werden, \\^Todurch in bestimmten Grenzen eine Durchflußmengensteuerung bei gleichbleibender Temperatur ermöglicht wird.

Die Neuerung wird nachfolgend anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 einen Höhenschnitt eines Heiß- und KaItwassermisch- und Mengenregelhahns gemäß

der Neuerung mit in Schließstellung dargestellten Teilen in teilweise abgebrochener Darstellungsweise,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, bei welcher die Teile des Hahns

in einer Heiß- und Kaltwassermisch-Öffnungsstellung dargestellt sind,

Fig. 3 eine Ansicht entlang der Linie 3-3 gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4

gemäß Fig. 2,

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 gemäß Fig. 2,

Fig. 6 eine schematische Darstellung des geometrisehen Ortes möglicher Griffstellungen des

neuerungsgemäßen Hahns und

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der Bedienungsgriffsteuerschablone des neuerungsgemäßen Hahns mit einem Teil des Bedienungsgriffes.

Zur Erläuterung der Neuerung wird zunächst insbesondere auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Die Bezugszahl 8 bezeichnet allgemein einen neuerungsgemäß ausgebildeten Eingriffwasserhahn. Die innere Wassermischung und die Ventilkonstruktion sowie die Funktion sind identisch mit denjenigen des in der US-PS 30 56 418 offenbarten Hahns. Daher werden nachfolgend nur die wesentlichen Merkmale der inneren Konstruktion erläutert.

Der Hahn besitzt ein im ganzen zylindrisches äußeres Gehäuse 10, welches ein Ventilhauptgehäuse 12 einschließt, auf dem es drehbar angebracht ist. Das Ventilhauptgehäuse ist mit einer Umfangsnut oder Vertiefung 16 versehen, die sich im wesentlichen über seine axiale Länge erstreckt und an ihren gegenüberliegenden Enden durch ein Paar von abdichtenden O-Ringen 18 begrenzt ist, die im Ventilhauptgehäuse 12 angebracht sind. Auf diese Weise ist zwischen dem Ventilhauptgehäuse 12 und der Innenwand des Gehäuses 10 ein ringförmiger Flüssigkeitsdurchlaß eingeschlossen.

Das Gehäuse 10 besitzt einen sich auswärts erstreckenden

I Auslauf 14, durch welchen das Wasser aus diesem ringför- |

'% migen Flüssigkeitsdurchlaß austreten kann. |

In das untere Ende des Ventilhauptgehäuses 12 sind ein J

Kaltwassereinlaßrohr 20 und ein Heißwassereinlaßrohr 22 %

in ein Paar von Kanälen 24 bzw. 26 eingesetzt. An ihren |

oberen Enden stehen die Kanäle 24 und 26 mit Anschluß- |

öffnungen 28 bzw. 30 in Verbindung, welche wiederum in |

eine halbkugelförmige nach oben weisende am oberen Ende i

des Ventilhauptgehäuses 12 angebrachte Vertiefung oder §

Kugelsitz einmünden. Eine in der Anschlußöffnung 28 un- §

1 tergebrachte Feder 32 beaufschlagt ein röhrenförmiges Ii Abdichtelement 34 in Aufwärtsrichtung. In ähnlicher Weise f

ist in der Anschlußöffnung 30 eine Feder 33 angeordnet, die auf ein Abdichtelement 35 einwirkt. Diese Abdichtungselemente 34 und 35 bestehen aus Gummi oder anderen elastomeren Abdichtmaterialien und werden durch die Federn eng an das kugelförmige Ventilstück 40 angedrückt.

Das Kugelventilverschlußteil 40 findet Aufnahme in der am oberen Ende des Ventilhauptgehäuses 12 vorgesehenen halbkugelförmigen Vertiefung und wird infolge der Kraft der Federn 32 und 33 von den Abdichtelementen 34 und 35 abgedichtet beaufschlagt. Bewegungen des Kugel\rentilverschlußteils 40 werden durch einen allgemein mit der Bezugszahl 41 bezeichneten Griff ermöglicht, welcher einen Kugelventilschaft 42 aufweist, der sich von dem Kugelventilverschlußteil 40 auf'.värts erstreckt und an dessen oberem Ende ein Handgriff 44 befestigt ist.

j Eine mit Innengewinde versehene Abschlußkappe 46 ist

auf einen sich aufwärts erstreckenden, vom Ventilhauptgehäuse 12 vorspringenden Flansch 48 aufgeschraubt. Ein weiter unten im einzelnen beschriebener Ring 50 wird innerhalb des Innenumfangs der Abschlußkappe 46 durch einen Gewindering 52 gehalten, der an der mit Gewinde versehenen Innenwand der Abschlußkappe 46 befestigt ist.. Ein zwischen de;.n Ring 50 und dem Kugelventilverschlußteil 40 in seiner Lage gehaltenes Abdichtelement 54 aus elastomerem Material verhindert den Austritt von Wasser nach oben am Umfang des Kugelventilverschlußteils 40.

Das Kugelventilverschlußteil 40 besitzt drei sich in radialer Richtung erstreckende Kanäle 56, 58 und 60, die im wesentlichen in der Mitte des Kugelventilverschlußteils miteinander verbunden sind. Der Kanal 60 entspricht

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Ii im Querschnitt verzugsweise der Querschnitts flächensumme

?. der Kanäle 56 und 58. An seinem äußeren Ende kommuni-

|: ' ziert der Kanal 60 mit einer sich durchgehend vertikal jjii erstreckenden Leitung 62, die im Ventilhauptgehäuse 12

5 vorgesehen ist. Eine sich durchgehend horizontal oder

!;/ in Querrichtung erstreckende Sackbohrung 64 empfängt

das Wasser vom unteren Ende der Leitung 62 und steht mit ihrem äußeren Ende mit dem Ringraum zwischen dem Ventilhauptgehäuse 12 und dem Gehäuse 10 für die endgültige Weiterleitung des Wassers zum Auslauf 14 in Verbindung.

Durch Handbedienung des Griffes 41 kann jeder einzelne oder beide der Kanäle 56 und 58 mit einem der Wassereinlaßkanäle 24, 26 zur Deckung gebracht werden, so daß heißes Wasser, kaltes Wasser oder beides durch die Kanä-Ie 56, 58 und 60, die Leitung 62, die Sackbohrung 64, den Ringraum 16 und den Auslauf 14 hindurchfließt,

Wie einschlägig hinreichend bekannt ist und im einzelnen aus der erwähnten US-PS 30 56 418 hervorgeht, besitzt der den Durchfluß unteischiedlicher Anteile und Volumina von heißen und/oder kalten Wassers durch den Hahn ermöglichende geometrische Ort der nutzbaren Ventilgriffstellungen im allgemeinen eine dreieckförmige Gestalt, wie sie durch den Bereich 66 in Fig. 6 dargestellt ist. In Wirklichkeit ist der geometrische Ort möglicher nutzbarer Ventilgriff-Stellungen eine dreiseitige Figur mit leicht gebogenen Seiten, jedoch soll zur Beschreibung und Vereinfachung angenommen werden, daß diese dreiseitige Figur 66 dreieckförmig ist. Die in Fig. 1 gezeigte Griffschließstellung ist in Fig. 6 bei 68 in unterbrochenen Linien dargestellt.

Die in unterbrochenen Linien gezeigte Stellung 70 ist der Griffstellung für die volle Kaltwassermenge zugeordnet, während die in unterbrochenen Linien dargestellte Stellung 72 zu der Griffstellung für die volle Heißwassermenge gehört. Wie hieraus ohne weiteres hervorgeht, fließt nur Kaltwasser durch den Hahn, wenn der Kugelventilschaft 42 aus der Schließstellung 68 entlang der Seite 74 des Dreiecks 66 bewegt wird, wobei das Kaltwasservolumen sich zunehmend vergrößert, wenn die Stellung des Kugelventilschafts 42 die Stellung 70 für das maximale Kaltwasservolumen erreicht. Falls der Kugelventilschaft 42 aus der Stellung 68 entlang der Dreieckseite 76 bewegt wird, fließt ausschließlich Heißwasser durch den Hahn bis das maximale Heißwasservolumen in der Stellung 72 erreicht wird. In Griffstellungen entlang der Dreieckseite 78 zwischen den Stellungen 70 und 72 werden große Mischvolumina von heißem und kaltem Wasser erzielt.

Wie vorstehend erläutert wurde, ist es das Anliegen dieser Neuerung, eine Hahnaus führung vorzuschlagen, welche die Möglichkeit der Griffbewegung direkt aus der Schließstellung zu einer der Heißwasserstellungen verhindert. Im Verfolg dieses Anliegens ist der Ring 50 mit einer sich durch ihn hindurcherstreckenden Schablonenführung 80 versehen. Der Kugelventilschaft 42 erstreckt sich durch diese Schablonenführung 80 hindurch. Die Form der Führung 80 wird teilweise von einem Vorsprung oder Anschlagschulter 82 begrenzt, die am Ring 50 ausgebildet ist. Auf diese Weise besteht die Führung 80 aus einem ersten länglichen Bereich 84, der einen zweiten länglichen Bereich 86 schneidet. Der Schnittpunkt der Bereiche 84 und 86 fällt mit der Stellung 70 für maximales Kaltwasservolumen gemäß Fig. 6 zusammen. Das dem Schnitt-

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punkt der Bereiche 84 und 86 fernliegende Ende des läng- f.

liehen Bereiches 84 entspricht der Schließstellung und |

das äußere dem Schnittpunkt der Bereiche 84 und 86 fern- |

liegende Ende des Führungsbereichs 86 fällt mit der S

Griffstellung 72 für maximales Heißwasservolumen gemäß I

Fig. 6 zusammen. ,:■

1 Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, ist es infolge | der Konfiguration der Schablonenführung 80 unmöglich, f den Kugelventilschaft 42 von der Schließstellung (in · | Fig· 3 mit unterbrochenen Linien bei 90 gezeigt) in eine ] Stellung zu bewegen, in v/elcher ausschließlich heißes j Wasser durch den Hahn 10 hindurchfließt. Aus der Schließ- J stellung kann der Kugelventilschaft 42 nur über eine I Mehrzahl von ausschließlichen Kaltwasserstellungen bewegt | werden, bis er den Schnittpunkt der Schablonenführungs- | bereiche 84 und 86 erreicht, in welchem die maximale | Kaltwassermenge erhalten wird. Von dieser Stellung für
maximale Kalt\\rassermenge ausgehend kann der Kugelventilschaft 42 entlang dem Führungsbereich 86 bewegt werden,

um den Prozentsatz heißen Wassers zu vergrößern und den
Prozentsatz kalten Wassers zu verringern, der durch den
Hahn hindurchtritt, bis die gewünschte Temperatur des
aus dem Auslauf 14 austretenden Wassers erreicht ist. Bei
der Zurückführung des Kugelventilschafts 42 in die Schließ-

stellung muß dieser die Stellung für maximale Kaltwassermenge passieren.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Breite des Führungsbereichs 86 erheblich größer ist als die Breite des Bereichs 84 und in der Tat etwa zweimal so groß ist wie der
Durchmesser des Kugelventilschafts 42. Wenn daher der
Kugelventilschaft 42 sich in einer Heiß-

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Kaltwassermischstellung auf der Länge des Führungsbereichs 86 befindet, wie es in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, ist es möglich, die Menge des durch den Hahn fließenden Wassers etwas zu ändern, indem der Kugelventilschaft 42 quer über die Breite des Führungsbereichs 86 in Richtung auf die Schließstellung und dazu entgegengesetzt bewegt wird. Zum Beispiel ergibt die in Fig. 3 in unterbrochenen Linien gezeigte Stellung 88 des Kugelventilschafts dieselbe Temperatur des den Hahn durchfließenden Wassers wie die schraffierte Stellung 42 des Kugelventilschafts 42, jedoch bei einer verringerten Durchflußmenge.

Dem Ende des Führungsbereichs 86 benachbart und dem Schnittpunkt der Bereiche 84 und 86 abgelegen kann einstückig mit dem Ring 50 ein Vorsprung 92 vorgesehen werden,- der sich aufwärts erstreckt. Durch den Vorsprung 92 ist eine Gewindebohrung koaxial zur Längsachse des Bereichs 86 hindurchgeführt, die eine Stellschraube 94 aufnimmt. Die Stellung der Stellschraube 44 kann verändert werden, um den maximalen Weg einzustellen, um den der Kugelventilschaft 42 längs des Führungsbereichs 86 in Richtung auf die Stellung für maximale Heißwassermenge bewegt werden kann. Falls daher der Hahn 8 mit einer Heißwasserquelle in Verbindung steht, die Wasser von extrem hoher Tempelatur liefert, kann die Stellschraube 44 so eingestellt werden, daß sie sich um eine verhältnismäßig große Weglänge nach rechts erstreckt, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, um die Temperatur des aus dem Hahn 8 austretenden Wassers zu begrenzen. Falls es jedoch gewünscht wird, kann die Stellschraube 94 zurückgedreht werden, um den vollen Weg für den Kugelventilschaft 42 längs des Führungsbereiches 86 zur Erzielung höherer Warmwassertemperaturen zu gestatten.

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Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, wird neuerungsgemäß ein Eingriffwasserhahn vorgeschlagen, der nicht direkt von der Schließstellung in eine Heißwasserstellung geöffnet werden kann. Der Bedienungsgriff des neuerungsgemäßen Hahns kann von der Schließstellung in eine ausschließlich Heißwasser liefernde Stellung nur nach vorangehendem Passieren einer ausschließlich kaltes Wasser großer Menge liefernden Stellung bewegt werden.

- Schutzansprüche -

Claims

a · - 13 - Schutzansprüche

1. Eingriffwasserhahn für das Mischen von heißem und kaltem Wasser und die Durchflußmengenregulierung, bestehend aus einem mit einer Kaltwasserzuleitung und einer Heißwasserzuleitung verbindbaren, eine Auslaßleitung aufweisenden Ventilhauptgehäuse, einem im Ventilhauptgehäuse angeordneten Ventilverschlußteil, welsches zur wahlweisen Verbindung der Wasserzuleitungen mit der Auslaßleitung derart bewegbar ist, daß unterschiedliche Mengen und Anteile von Kalt- und Heißwasser der Auslaßleitung zugeführt werden, und welches die Wasserzuleitungen gegenüber der Auslaßleitung abdichtet, einem aus dem Ventilhauptgehäuse hcrausreichenden und mit dem Ventilverschlußteil zur Bewegung desselben verbundenen handbedienbaren Griff, auf dem ein betrachteter Punkt zwischen einer ersten der Schließstellung entsprechenden Stellung, einer zweiten der vollen Kaltwasserstellung entsprechenden Stellung und einer dritten der vollen Heißwasserstellung entsprechenden Stellung bewegbar ist, wobei eine die erste und die zweite Stellung verbindende erste Linie, eine die zweite und die dritte Stellung verbindende zweite Linie und eine die dritte und die erste Stellung verbindende dritte Linie miteinander ein Dreieck bilden, und am Ventilhauptgehäuse ein Führungsglied für den Griff befestigt ist, welches eine Schablonenführung aufweist, durch welche sich der Griff hindurcherstreckt und deren Form die Griffbewegungen begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablonenführung (80) aus einem ersten länglichen Bereich (84), der parallel zur ersten Linie (74) verläuft, und einem zweiten länglichen Bereich (86), der parallel zur zweiten

Linie (78) die erste Linie schneidend verläuft, gebildet

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ist, so daß die Bewegung des betrachteten Punkts längs der dritten Linie (76) ausgeschlossen ist, und daß der Schnittpunkt der beiden länglichen Bereiche (84, 86) der Schablonenführung (80) der vollen Kaltwasserstellung (70), das Ende des ersten länglichen Bereichs (84) der Schließstellung (68; 90) und das Ende des zweiten länglichen Bereichs (86) der vollen Heißwasserstellung (72) zugeordnet ist.

2. Eingriffwasserhahn nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsabmessungen des Griffes

(41) an der Stelle seines Durchtritts durch das Führungsglied (50) geringer sind als die Breite des zweiten länglichen Bereichs (86) der Schablonenführung (80).