DK171443B1 - Styrepatron til en blandingsvandhane - Google Patents

Description

t i DK 171443 B1

Opfindelsen angår en styrepatron til en blandingsvandhane af den i krav l's indledning angivne art.

Ved den kendte udformning er holdeelementet for den bevægelige styreplade og delene, som tjener som styring, fremstillet af 5 formstofmateriale og deres indbyrdes glidebevægelse bliver lettet som følge af det rette valg af formstofmaterialerne og smørefedt. Med tiden vil smørefedtet imidlertid blive opbrugt, formstofmaterialet mister dets selvsmørende egenskab og imellem de dele, som er udsat for en indbyrdes glidebevægelse, 10 begynder en forøget friktion at indtræffe, hvilket fører til meget generende støj for brugeren. Ved bestemte konstruktioner kan denne ulempe undgås ved indføring af tynde plader af metalfolie mellem delene af formstofmateriale, som er udsat for en gensidig glidebevægelse. Faktisk gør det rigtige valg af 15 metallisk materiale det muligt, at undgå udviklingen af en stor friktion og støjen, som optræder med tiden ved bevægelsen. Indsætningen af disse plader er dog relativ kostbar, ikke blot på grund af deres opbygning, men på grund af de komplikationer, som de medfører ved samlingen af styrepatronen. Endvi-20 dere er dette i mange tilfælde ikke engang muligt, f.eks. når den ene af delene har en lamelagtig udformning, en niveauinddelt udformning eller andre udformninger, som er bestemt til at kunne stoppe vibreringen og støjen ved vandgennemstrømningen. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Ved en kendt vandblandingsanordning for armaturer (DE 84 12 2 078 Ul) er der imellem en fast med den bevægelige styreplade 3 forbundet kontraskive og et løfteforbindelsesstykke anbragt et 4 mellemlag af et såkaldt antifriktionsmateriale, fortrinsvis 5 polytetrafluorethylen, som kan være udformet i form af en 6 underlægningsskive. Anbringelsen af et sådant mellemlag eller 7 underlægningsskive, som i det førnævnte tilfælde ikke er kon 8 struktivt muligt, forøger fremstillingsudgiften væsentligt.

9 Når det foretrukne polytetrafluorethylen bliver anvendt som 10 mellemlagsmateriale, så glider og river formstof på formstof, 11 når løfteforbindelsesstykket eller kontraskiven ligeledes er 2 DK 171443 B1 fremstillet af formstofmateriale, hvilket allerede som følge af formgivningen af disse dele tydeligt er tilfældet og også svarer til den praktiske fremstilling af sådanne patroner. Denne kendte vandblandingsanordning har dermed den allerede 5 angivne ulempe.

Anbringelsen af et ved hjælp af pi astmaudladning i vakuum udskilt hårdt kulstoflag ved indbyrdes tætnende ventilelementer for blandingsarmaturer på mindst én flade af de to hårde ventilelementer er kendt (WO 87/02749 Al). Men her drejer det 10 sig ikke om en friktionsformindskelse imellem et lederorgan og et styreorgan, som står i glidekontakt dermed, men om en forbedring af det imellem de to ventilplader foreliggende tribo-logisk ugunstige system som følge af et kulstoflag på en af glidefladerne.

15 Opfindelsen har til formål at angive en styrepatron af den i krav l's indledning angivne art, ved hvilken friktionen imellem de overflader af gliderorganet og af styreorganet, som er glidekontakt med hinanden, er nedsat effektivt, vedvarende og uden komplikationer for sammenbygningen af styrepatronen på 2 0 økonomisk måde, hvorhos det også skal være muligt for dele med lamelstruktur eller lignende.

Dette formål opnås ved det i krav l's kendetegnende del angivne. Fordelagtige videreudviklinger ifølge opfindelsen er angivet i underkravene 2 til 4 og ligeledes forklaret i det efter-25 følgende.

Det ifølge opfindelsen tynde metallag, som er anbragt ved påføring på mindst den ene af de i glidekontakt værende overflader efter forudgående sensibilisering af overfladen ved hjælp af mindst et mellemlag, opfylder alle de førnævnte for-30 dringer.

Anbringelsen bliver på kendt måde gennemført ad kemisk eller elektrokemisk vej, og det efter forudgående sensibilisering af 3 DK 171443 B1 overfladerne ved anbringelse af et klæbende mellemlag. Påføringen af metallaget til overfladen kan ske under vakuum. Metallet, som anvendes til dannelse af metallaget, kan vælges efter forskellige kriterier, men chrommateriale er særlig 5 egnet til dette formål. Chromlaget bliver fortrinsvis anbragt på klæbende mellemlag af et kobbermateriale og/eller et nikkelmateriale .

I en fagbog (Haefer,Dr. Rene A., Oberflåchen- und Dunnschicht-Technologie, Teil 1, Beschichtungen von Oberflåchen, Springer-10 Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1987, (Werkstoff-For-schung und -Technik; Band 5), side 1 - 13, ISBN 3-54016723-4) skal ifølge udgiverens forord mængden af problemer og fremgangsmåder vedrørende belægningen af overflader være blevet fremstillet overskueligt ordnet og tilgangen af den vidtspred-15 te speciallitteratur være anført på rationel måde. Denne fagbog, som henvender sig til fagfolk, som inden for forskning eller industri beskæftiger sig med emneoverfladernes område og tynde lag, indeholder dog ingen målførende råd om anbringelsen af et metallag ved hjælp af kemisk eller elektrokemisk aflej-20 ring på et formstoflegeme til nedsættelse af friktionen imellem gliderorganets og styreorganets overflader i sanitære styrepatroner.

Det er en fordel, hvis kun den ene af de to formstof deles overflader, som er indrettet til at glide i indbyrdes kontakt, 25 er dækket af et metallag. Fra et virkningsmæssigt synspunkt er det ligegyldigt, om metallaget er anbragt på den ene eller på den anden af de to samvirkende overflader. I de tilfælde, hvor flere end et overfladepar skal forsynes med et metallag, er det imidlertid fordelagtigt, hvis laget bliver påført på en 30 mellemdel, som har mindst to overflader, som er bestemt til at glide i kontakt med andre dele af formstofmateriale. På denne måde er behandlingen af kun ét emne tilstrækkeligt til at dække to par med glideflader. I mange tilfælde er der dermed omfattet det samlede antal overfladepar af en styrepatron, som 35 er vigtige for anvendelsen af opfindelsen. Især ved styrepa- 4 DK 171443 B1 troner, som har et drejende styreorgan, ved hjælp af hvilket den bevægelige styreplade af hårdt materiale bliver bevæget, er det særlig fordelagtigt, at dette styreorgans hovedoverflader er belagt med chrommateriale.

5 Opfindelsen skal i det følgende nærmere beskrives med henvisning til tegningen, hvorpå: fig. 1 viser et tværsnit gennem en vandhane, hvori en styrepatron ifølge opfindelsen er indsat, fig. 2 viser et delsnit langs linien II-II i fig. 1 af styre-10 patronen ifølge opfindelsen, fig. 3 viser styreorganet set i retning af pilen III i fig.

2, og fig. 4 viser styreorganet set i retning af pilen IV i fig. 2.

Den her beskrevne og på tegningen viste vandhane og den re-15 spektive styrepatron, er eksempler på kendte konstruktioner, som her kun er beskrevet for at fremme forståelsen. Det skal imidlertid forstås, at opfindelsens idé ikke på nogen måde er begrænset til disse bestemte typer af vandhaner eller styrepatroner .

20 Blandingsvandhanen har et hus l, ved bunden af hvilket der er to gennemstrømningspassager 7 og 8, hvorigennem det varme og det kolde vand leveres, og hvilke passager 7 og 8 står i forbindelse med rum 3 og 4, som er vist ved bunden af vandhanens hus 1. Huset 1 har en indre rand, som er indrettet til opta-25 gelse af en styrepatron, og som danner et cylindrisk kammer 2, som står i forbindelse med en ikke vist udgangspassage. Huset 1 er lukket ved hjælp af et dæksel 5 med en tætningspakning 6.

Styrepatronen, der med dens fremstillede form udgør en komplet og udskiftelig patron, omfatter et beskyttelsesorgan 10, som 5 DK 171443 B1 danner et hylster udformet af plastmateriale, og som kan bevæges aksialt inden i vandhanens hus 1. I dette tilfælde har beskyttelsesorganet 10 en bund 9, som strækker sig til dannelse af to aftætnende porte 11 og 12, der strækker sig gennem 5 rummene 3 og 4 i vandhanens hus 1, som står i forbindelse med passagerne 7 og 8, hvori der leveres varmt og koldt vand. Bunden 9 af beskyttelsesorganet 10, hvorpå portene 11 og 12 findes, danner understøtningselementet for vandhanens faste ventilplade 18 af hårdt materiale. Derved tilvejebringes en 10 tætning med bunden 9 ved hjælp af pakninger 16 og 17 indsat i hertil svarende sæder dannet i bunden 9 af beskyttelsesorganet 10. Ventilpladen 18 har to åbninger svarende til portene 11 og 12 for passage af varmt henholdsvis koldt vand.

I berøring med den faste ventilplade 18 er monteret en bevæge-15 lig styreplade 19 af hårdt materiale, som understøttes ved hjælp af et gliderorgan 20, som styres på en sådan måde, der muliggør, at det kan bevæge sig inden i et styreorgan 21, og også er monteret på en sådan måde, at det kan dreje rundt i hylsteret 10. Ikke kun gliderorganet 20, men også styreorganet 20 21 er fortrinsvis fremstillet af plastmateriale. Styreorganet 21 hviler mod et halvleje 22, som er fastgjort ved bunden af hylsteret 10, og som også er fremstillet af plastmateriale. Halvlejet 22 indgriber endvidere med dækslet 5, som aflukker vandhanens hus. Et andet halvleje 23 er anbragt i dækslet 5, 25 og mellem halvlejerne 22 og 23 er indsat en ledforbindende kugle 25 med en tætningspakning 24. Kuglen 25 understøtter en arm 26, hvortil der er forbundet en hætte 28 med et betjeningsgreb 29. Mod det indvendige er en anden arm 27 forbundet med kuglen 25. Denne anden arm 27, som er plan og virker som 30 en lille nøgle, er fast forbundet med gliderorganet 20. Denne velkendte indretning tillader, når grebet 29 roteres og drejes forskelligt, at gliderorganet 20 bevæges. Som følge heraf vil den bevægelige styreplade 19, som også bevæger sig og roterer variabelt, når grebet 29 bevæges, glide og rotere i forhold 35 til den faste ventilplade 18 for at regulere fluidumstrømmen, som leveres fra passagerne 7 og 8 og blandes i det ringformede DK 171443 B1 e kammer 2, hvorfra en blandet strøm leveres.

Glideroganet 20 bevæger sig i direkte berøring med styreorganet 21, som også roterer i direkte berøring med halvlejet 22.

Der er derfor to samvirkende overflader af plastmateriale, som 5 kan bevæge sig frem og tilbage med indbyrdes berøring. Denne bevægelse finder sted under et væsentligt tryk. På grund af at det nødvendige tryk til en effektiv samvirkning mellem den bevægelige styreplade 19 og den faste ventilplade 18 overføres via disse overflader, er det overførte tryk væsentligt større 10 end det tryk, som kræves til samvirkningen mellem de to små plader af hårdt materiale. På grund heraf vil smørefedt, som man kan indføre på det tidspunkt, hvor patronen samles, mellem delene 20 og 21, og 21 og 22, gradvis blive forbrugt. På den anden side vil parterne af plastmateriale, også selv om de 15 oprindelig fremstilles selvsmørende, med tiden miste denne evne, idet de arbejder under tilstedeværelse af varmt vand.

Som følge heraf tilvejebringes en væsentlig friktion mellem delene 20, 21 og 22. Denne friktion hindre vandhanens bevægelse, og endvidere vil betjeningen af vandhanen ledsages af 20 ubehagelige ryk og vibrationer.

Indsætningen af tynde metalliske plader mellem delene 20, 21 og 22 modvirker disse ulemper, og dette er muligt at opnå, men gør samleprocessen af patronen væsentlig mere kompleks og vanskelig. Endvidere kan man for at tilvejebringe en favorabel 25 virkemåde ikke anvende en plade af almindeligt rustfrit stål, men man er i stedet nødt til at f.eks. anvende en lille plade af forchromet messing. Alt dette viser en acceptabel, men vanskelig måde at producere patronen på, både hvad angår udgifterne og produktionsmåden. 1

Ved anvendelse af den foreliggende opfindelse er overfladerne af styreorganet 21, som arbejder i berøring med overfladerne af gliderorganet 2 0 og halvlejet 22, dækket af et lag metal med passende egenskaber, fortrinsvis af chrom. På denne måde finder styrebevægelserne ikke sted mellem overfladerne af 7 DK 171443 B1 plastmaterialet, men mellem overfladerne af plastmateriale og metalliske overflader på samme måde som i tilfældet, hvor en metalplade er indsat mellem delene. Endvidere finder samlingen af styrepatronen sted på en måde, som fuldstændig svarer til 5 den, der anvendes ved samling af en patron uden metalpakninger. Idet processerne med metallisk belægning af plastoverfladerne er tidssvarende og tilstrækkelig økonomiske, er udgifterne ved fremstillingen af patronen ifølge den foreliggende opfindelse ikke forøget væsentligt i forhold til en patron 10 uden metalpakninger, og medfører lavere udgifter i sammenligning med, hvad der opnås for en patron, som har metalpakninger indsat.

Det i fig. 2 og 4 viste styreorgan 21 har en overflade, som arbejder i berøring med halvlejet 22 og denne overflade på 15 styreorganet er forsynet med en metalbelægning 30. Fra denne strækker sig et fremspring 34, der samvirker med indre fremspring (ikke vist) på halvlejet 22 for på passende måde at afgrænse styreorganets 21 drejningsområde.

På den modsatte side omfatter styreorganet 21 rundt langs 20 periferien en fremspringende kant 31, som angiver grænserne for en ramme, hvori gliderorganet 20, som bærer den bevægelige styreplade 19, kan bevæge sig. Styreorganet 21 har også et vindue 32, hvori et fremspring 20' på gliderorganet 20, som udgør indgrebsstedet for aktiveringsnøglen, strækker sig.

25 Overfladerne mellem den fremspringende kant 31 og vinduet 32 er også belagt med en metalbelægning 33. Det er uvæsentligt, om den på tegningen viste tykkelse af lagene 30 og 33, som, hvis de er vist i det korrekte målestoksforhold, ikke kan ses, på tegningen, er vist overdrevet stor. 1 På denne måde finder ikke kun bevægelsen af gliderorganet 30 mod styreorganets 21 overflade, men også glidningen af styreorganets 21 overflade 30 mod halvlejet 22 sted mellem plast og Hjetalmaterialer. Med det korrekte valg af materialer kan der opnås en lav friktionskoefficient og støjfri, regelmæssige 8 DK 171443 B1 bevægelser, selv uden tilstedeværelse af smøremiddel og efter en lang anvendelsesperiode.

Ved at metalbelægningen tilvejebringes på styreorganets 21 to overflader 30 og 33, i stedet for på de korresponderende over-5 flader af halvlejet 22 og gliderorganet 20, er det kun nødvendigt at belægge én komponent i patronen med metalbelægning, og derved reduceres udgifterne. Naturligvis medfører en eventuel metalbelægning af andre overflader af styreorganet 21 end overfladerne 30 og 33 ikke nogen ulemper. I stedet fremmer en 10 metalbelægning af vinduets 32 indre vægge glidningen af gliderorganets 20 fremspring 20' og metalbelægningen af den udvendige overflade, som har form som en kappe eller ring 21 letter drejningen af styreorganet 21 inden i hylsteret 10. Imidlertid er disse sidstnævnte bevægelser ikke kritiske, idet 15 de finder sted uden at der udøves noget væsentligt højt tryk.

På trods heraf kan emnet 21 metalbelægges, uden at der kræves nogen forholdsregler for at beskytte nogen dele af dets overflader. Dette gør processerne med sensibilisering, klæbemiddel sbelægning og endelig chromplettering særdeles simple i 20 tilfælde, hvor metalbelægningen udføres ved en kemisk proces efterfulgt af en elektrokemisk proces, hvilket der normalt udføres og som er særdeles fordelagtigt, når der anvendes plastmaterialer.

Det er vigtigt at være opmærksom på, at metalbelægningsproces-25 sen ikke hindres af en kompleks udformning af overfladen, som skal belægges. Hvis det kræves, kan overfladen have lamelagtig eller anden udformning, som gør det nemmere at styre for tidlig lukning, og at stoppe støj i forbindelse med fluidumstrømmen. 1

Anvendelsen af chrom ved fremstilling af den endelige metalbelægning (fortrinsvis påført et mellemliggende klæbende lag af kobber og/eller nikkel) medfører excellente resultater. Imidlertid kan der anvendes andre metaller, og det skal bemærkes, at man nøje overvejer den anvendte tykkelse af metallaget, som

Claims (4)

9 DK 171443 B1 må være meget tyndt for at kunne påføres som et tyndt lag under metalbelægningen, og derfor forbruge en minimal metal-mængde, som tillader anvendelsen af dyre metaller uden væsentligt at forøge produktionsudgifterne. 5 Som tidligere nævnt er opfindelsens anvendelse ikke begrænset til nogen bestemt udformning af patronens dele. Den viste udførelsesform har ikke andet formål end at vise ét eksempel på en udførelsesform. F.eks. kan patronen have et styreorgan, som ikke drejer rundt eller gliderorganet, som bærer den bevægeli-10 ge plade, kunne styres af dele, som er formet ud i ét med hylsteret, der dækker patronen. Endvidere behøver patronen ikke nødvendigvis at være en enkelt, komplet, udskiftelig patron tildannet som en enhed, men opfindelsen kan også anvendes i tilfælde, hvor patronen udgøres af en samling af dele, 15 som indsættes i vandhanens hus, og hvilke dele tilsammen ikke danner en udskiftelig enhed.

1. Styrepatron til en blandingsvandhane omfattende 20 et hylster (9, 10) , som kan indsættes i en vandhanes hus (l) , et med vandhanens betjeningsgreb (29) forbundet gliderorgan (20) , på hvilket der er anbragt en bevægelig styreplade (10) af hårdt materiale, som ligger gi idebevægeligt an mod en fast ventilplade (18) af hård materiale, og 25 et styreorgan (21), i hvilket gliderorganet (20) er anbragt for begrænset bevægelse, hvorhos gliderorganet (20) og styreorganet (21) har overflader, som er i glidekontakt med hinanden og er fremstillet af formstofmateriale, kendetegnet ved, 10 DK 171443 B1 at et metallag (33) er anbragt på mindst én af de i glidekon-takt med hinanden stående overflader af gliderorganet (20) og af styreorganet (2l) ved hjælp af kemisk eller elektrokemisk påføring, og 5 at de med hinanden i glidekontakt stående overflader af gliderorganet (20) og/eller styreorganet (21) er sensibiliseret før anbringelsen af metallaget (33) ved anbringelse af mindst ét mellemlag af et klæbende materiale.

2. Styrepatron ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 10 det klæbende mellemlag består af et kobbermateriale og/eller et nikkelmateriale.

3. Styrepatron ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at metallaget (33) består af chrommateriale.

4. Styrepatron ifølge et af kravene l til 3, kendete g-15 net ved, at anbringelsen af metallaget (33) er foretaget under vakuum.