EP0464162B1 - Sanitär-ablaufventil und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Sanitär-ablaufventil und verfahren zu seiner herstellung Download PDF

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EP0464162B1
EP0464162B1 EP19900916454 EP90916454A EP0464162B1 EP 0464162 B1 EP0464162 B1 EP 0464162B1 EP 19900916454 EP19900916454 EP 19900916454 EP 90916454 A EP90916454 A EP 90916454A EP 0464162 B1 EP0464162 B1 EP 0464162B1
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EP
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collector
outlet
sanitary
valve
plastic
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Otto Huber
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BELINOX AG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/12—Plumbing installations for waste water; Basins or fountains connected thereto; Sinks
    • E03C1/22—Outlet devices mounted in basins, baths, or sinks

Definitions

  • the invention relates to a sanitary drain valve according to claim 1, and a method for its production.
  • Valves of this type are primarily used on washing troughs for kitchens or bathrooms. Depending on the equipment requirements, certain models of drain valves are equipped with an overflow connection, but others are not. Different types of actuation are also used for the valve plug.
  • the valve plug can e.g. be operable with a pull rod, with a Bowden cable, or via a flexible shaft by means of a manual actuating element or by a controlled auxiliary drive. Since the valves are used in sheet metal troughs with wall thicknesses of 1 to 3 millimeters as well as in stone combinations with wall thicknesses of e.g. 20 mm are to be installed, universal fasteners must be provided, which can also withstand a heavy load during later assembly on the sink or on the tub. The resulting variety of types requires a modification of the injection mold as well as further constant changes during the manufacturing process, despite the use of a common basic type.
  • Drain valves with a cup made of chrome-nickel steel are known, onto which a plastic valve body is molded.
  • This plastic valve body contains the necessary connection threads, also actuating means for the valve plug and, if necessary, an overflow connection piece.
  • the cup is provided in the transition area to the plastic part with an outlet collar, which is produced in a separate process step by flow deformation.
  • this collar should merge as seamlessly as possible into the plastic part of the valve housing.
  • the crossing point gives rise to problems for various reasons.
  • the desired uniform, round shape of the collar does not always form during the deep-drawing process. Rather, there is a risk of a slightly wavy circular shape in the opening cross section. Such a wave form complicates the formation of a reliable valve closure with respect to the valve plug, so that the valve closure must be supported by a complex lip seal on the plug.
  • the outlet collar in the actual sealing area must be pressed in a separate and expensive post-processing step so that there is at least a uniform rounding there.
  • the manufacturing process can be optimized.
  • the process of the individual steps of the manufacturing process should be optimized in terms of materials and thus be made more cost-effective.
  • a simple O-ring can be used as the valve seal, without the need for an expensive lip seal. This enables a precisely closing drain valve with a relatively large outlet opening and an open passage to be implemented, the large open passage making maintenance and cleaning work on the drain considerably easier.
  • the simplified manufacturing process leads to a high quality product. The simplification of the manufacturing process is particularly noticeable in the saving of tool costs and in a significantly reduced total machining time.
  • cup 1 consists of a cup 1 made of chrome-nickel steel.
  • the goblet tapers to an outlet collar 2.
  • the circular-cylindrical outlet 3 begins with an inner wall 14, which is continued in the lower part in a plastic valve body 4.
  • the plastic valve body 4 encloses the outside of the cup 1.
  • the plastic body 4 contains in its upper outer part an insert thread 5 which cooperates with a nut 6 in order to fasten the drain valve in the basin 7.
  • the fastening is carried out by tightening the nut 6 against a flange 8 attached to the cup 1, which flange is pressed onto the edge of the pool opening with the interposition of a seal 9 when the nut 6 is tightened.
  • retaining grooves 10 projecting outwards are provided on the outside of the cup 1. These claw-like holding grooves can consist of several segments. A plurality of such grooves can also be provided offset radially and / or one above the other.
  • the retaining grooves 10 are preferably arranged in the area of the largest diameter of the cup, shortly before the transition to the bottom 11.
  • an actuating guide 12 for opening and closing the valve by pushing a valve plug 13 up and down can be contained in the lower part of the plastic valve body 4.
  • the valve plug is guided directly on the inner wall 14 of the outlet 3 mentioned above, that is to say in the upper part of the outlet directly on the inner wall of the outlet collar 2 and in the lower part of the outlet on the inner wall of the plastic part.
  • valve plug 13 has a seal 15 on the upper edge, with which the valve plug is sealed against the valve seat 16 on the upper edge of the outlet collar 2 when the valve is closed.
  • a simple O-ring seal is provided as the seal.
  • an overflow connection 17 can be provided in the lower outlet part of the plastic valve body 4.
  • the design with the relatively long outlet which is due to the described embodiments, requires a very precise transition, in particular on the inner wall of the outlet, between the outlet collar 2 and the rest of the plastic part.
  • the manufacturing process according to the present invention can be carried out Reduce two process steps: The first step consists in the combined punching and deep drawing, while the second step in combination involves pulling the outlet collar, repressing the valve seat and opening the groove and punching out the upper outer edge.
  • the manufacturing process according to the invention is reduced to two combination steps. This reduction also saves a considerable amount of time and thus a reduction in manufacturing costs.
  • An additional advantage is an absolutely smooth lower edge of the outlet collar, so that no rework is required at this point.
  • the plastic part connects seamlessly and without visible transitions or irregularities to the lower edge of the outlet collar on the cup 1. Since there are no undulations in the area of this outlet collar, there is no risk of hollow spaces between the plastic and the cup.
  • the perfect and continuous adhesion of the plastic material to the surface of the goblet in connection with the effect of the claw-like retaining grooves leads to an increased and absolutely reliable, because for all series parts uniform, resilience during later assembly in the basin.
  • the axial bracing that occurs Between the upper edge of the cup 1 and the plastic part by screwing, the retaining grooves in connection with the good adhesion of the plastic material to the cup surface reliably and correctly catches.
  • the inner wall of the outlet Because of the uniformity of the inner wall of the outlet, starting from the outlet collar 2 and in particular at the transition point to the plastic, the inner wall represents a continuously smooth guide for the valve plug 13.
  • the valve seat 15 is so evenly pressed out by the aforementioned combined processing step that a Post-processing is superfluous and the valve plug can also be sealed with a simple and inexpensive O-ring seal 16. Nevertheless, the valve seat is highly precise and reliable.

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Abstract

Ein Sanitär-Ablaufventil mit einem Kelch aus Chrom-Nickel-Stahl ist mit einem den Auslauf des Kelches umschliessenden Ventilkörper aus Kunststoff versehen. Der Kelch (1) ist an seiner Verbindungsfläche zum Kunststoff-Ventilkörper (4) mit Halterillen (10) versehen, welche in den Kunststoff krallenartig vorstehen. Vorzugsweise verlaufen die Halterillen (10) längs des äusseren Umfangs im Bereich des grössten Durchmessers am Kelch. Die Halterillen können auch unterbrochen sein und somit als Verdrehsicherung zwischen dem Kelch (1) und dem angespritzten Kunststoffteil (4) wirken. Die Halterillen (10) werden vorzugsweise aufgeschert. Dabei erfolgt während des Tiefziehvorgangs die Ausformung des Auslaufkragens und die Bildung von Halterillen unter optimaler Ausnutzung des Fliessverhaltens in gegenseitiger Unterstützung. Durch die materialgerechte Optimierung des Herstellungsprozesses ergibt sich eine bessere Produktqualität.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sanitär-Ablaufventil nach patentanspruch 1, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
  • Derartige Ventile finden in erster Linie an Spültrögen für Küchen oder Badezimmer Verwendung. Je nach Aussta tungswunsch sind bestimmte Modelle der Ablaufventile mit einer Ueberlaufanschluss versehen, andere jedoch nicht. Ferner sind unterschiedliche Be- tätigungsarten für den Ventilstopfen in Gebrauch. So kann der Ventilstopfen z.B. mit einer Zugstange, mit einem Bowdenzug, oder über eine biegsame Welle durch ein Hand-Betätigungselement oder durch einen gesteuerten Hilfsantrieb betätugbar sein. Da die Ventile sowohl in Blechtrögen mit Wandstärken von 1 bis 3 Millimeter als auch in Steinkombinationen mit Wandstärken von z.B. 20 Millimeter eingebaut werden, sind entsprechend universelle Befestigungsmittel vorzusehen, welche auch einer robusten Beanspruchung bei der späteren Montage am Spültrog bzw. an der Wanne standhalten. Die daraus resultierende Typenvielfalt erfordert für die Herstellung trotz Verwendung eines gemeinsamen Grundtyps jeweils eine Modifizierung der Spritzform sowie weitere ständige Umstellungen während des Herstellungsprozesses.
  • Es sind Ablaufventile mit einem Kelch aus Chrom-Nickel-Stahl bekannt, an welchen ein Kunststoff-Ventilkörper angespritzt ist. Dieser Kunststoff-Ventilkörper enthält die notwendigen Anschlussgewinde , ferner Betätigungsmittel für den Ventilstopfen und gegebenenfalls einen Ueberlauf-Anschlussstutzen. Oer Kelch ist im Uebergangsbereich zum Kunststoffteil mit einem Auslaufkragen versehen, der in einem gesonderten Verfahrensschritt durch Fliess-Verformung hergestellt wird.
  • Insbesondere der untere Rand dieses Kragens sollte möglichst nahtlos in den Kunststoffteil des Ventilgehäuses übergehen. Die Uebergangsstelle gibt jedoch aus verschiedenen Gründen zu problemen Anlass. Zum einen bildet sich beim Tiefziehprozess nicht immer die erwünschte gleichmässige Rundform des Kragens. Vielmehr besteht die Gefahr einer leicht welligen Kreisform des Oeffnungsquerschnitts. Eine solche Wellenform erschwert die Ausbildung eines zuverlässigen Ventilverschlusses gegenüber dem Ventilstopfen, so dass der Ventilverschluss durch eine aufwendige Lippendichtung am Stopfen unterstützt werden muss. Sollen jedoch gewöhnliche O-Ring-Dichtungen am Ventilstopfen verwendet werden, muss in einem separaten und aufwendigen Nachbearbeitungsschritt der Auslaufkragen im eigentlichen Dichtungsbereich nachgepresst werden, damit sich wenigstens dort eine gleichmässige Rundung ergibt.
  • Bei welligem Oeffnungsquerschnitt am Kragen besteht ferner die Gefahr eines ungleichmässigen Umspritzens mit Kunststoff in diesem ohnehin kritischen Bereich des Ventilkörpers, so dass sich Hohlstellen zwischen dem Kragen und dem Kunststoffteil bilden können und ein unzuverlässiger Verbund zwischen dem Auslaufkragen und dem Kunststoff entsteht.
  • Schliesslich befinden sich im Bereich der Aussenwand des Kragens Halterillen, welch: den kraftschlüssigen Verbund zum Kunststoffteil verstärken sollen. Dieser Bereich ist nämlich durch die spätere Verschraubung des Ventils einer besonders starken Zugbelastung ausgesetzt. Die genannten Halterillen wurden bisher in einem separaten Arbeitsgang hergestellt, beispielsweise ausgedreht. Durch die erwähnte Tendenz zur Welligkeit am Oeffnungskragen wird jedoch auch der Drehprozess erschwert. Insbesondere lassen die Standzeiten des Drehwerkzeugs zu wünschen übrig. Ferner belastet das Einstechen der Rillen als zusätzlicher Bearbeitungsschritt den Gesamtaufwand bei der Herstellung des Ventils erheblich.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Ablaufventil und den Herstellungsprozess so zu gestalten, dass die beschriebenen Nachteile vermieden werden und dass das Ventil von insgesamt besserer und gleichmässigerer Qualität ist als bisher bekannte Ventile dieser Art. Im Hinblick auf eine bessere und gleichmässigere Produktqualität soll auch der Herstellungsprozess optimiert werden. Dabei soll insbesondere der Ablauf der einzelnen Schritte des Herstellungsprozesses materialgerecht optimiert uni damit kostengünstiger gestaltet werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in den patentansprüchen 1 und 5 definierten Merkmale gelöst. Der entscheidende Vorteil dieser Massnahmen liegt in einer gleichmässigeren Ausbildung des Auslaufkragens am Chrom-Nickelstahl-Kelch, wobei in einem Kombinationseffekt während des Tiefziehvorgangs die Ausformung des gleichmässigen Auslaufkragens und die Bildung von Halterillen unter optimaler Ausnutzung des Fliessverhaltens in gegenseitiger Unterstützung erfolgt. Als Resultat dieser Massnahme wird ausser einer gleichmässigeren Rundung der Innenwand des Auslaufkragens auch eine gleichmässigere und vor allem zuverlässigere Umschliessung des Kelches mit Kunststoff erreicht. Dadurch ist der Ventilsitz von konstant guter Qualität, so dass keine Nacharbeit erforderlich ist und trotzdem eine präzisere Führung für einen direkt an der Wand der Auslassöffnung geführten Ventil-Stopfen erhalten wird. Als Ventildichtung lässt sich ein einfacher O-Ring, unter Verzicht auf eine aufwendige Lippendichtung, verwenden. Damit lässt sich ein präzis schliessendes Ablaufventil mit relativ grosser Auslassöffnung und offenem Durchgang realisieren, wobei der grosse offene Durchgang Pflege-und Reinigungsarbeiten am Ablauf erheblich erleichtert. Zusammenfassend führt der vereinfachte Herstellungsprozess zu einem qualitativ hochwertigen Produkt. Die Vereinfachung des Herstellungsprozesses macht sich insbesondere in einer Einsparung von Werkzeugkosten und in einer erheblich reduzierten Gesamt-Bearbeitungszeit vorteilhaft bemerkbar.
  • Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig.1
    ein Ablaufventil mit Ueberlaufstutzen in Schnittdarstellung,
    Fig.2
    die Schnittdarstellung des Chrom-Nickelstahl-Kelches gemäss der Ausbildung nach Fig. 1, und
    Fig.3
    die Seitenansicht des Kelches nach Fig. 2.
  • Das Ablaufventil gemäss Fig. 1 besteht aus einem Kelch 1 aus Chrom-Nickel-Stahl. Der Kelch verjüngt sich bis zu einem Auslauf-Kragen 2. An dieser Stelle beginnt der kreiszylinderförmige Auslauf 3 mit einer Innenwand 14, welche im unteren Teil in einem Kunststoff-Ventilkörper 4 weitergeführt ist. Dabei umschliesst der Kunststoff-Ventilkörper 4 die Aussenseite des Kelches 1.
  • Der Kunststoffkörper 4 enthält in seinem oberen äusseren Teil ein Einsatzgewinde 5, welches mit einer Mutter 6 zusammenwirkt, um das Ablaufventil im Becken 7 zu befestigen. Die Befestigung erfolgt durch Verspannen der Mutter 6 gegen einen am Kelch 1 angebrachten Flansch 8, welcher unter Zwischenlage einer Dichtung 9 beim Festziehen der Mutter 6 auf den Rand der Beckenöffnung gepresst wird. Zur Verstärkung des kraftschlüssigen Verbundes zwischen dem Kelch 1 und dem Kunststoff-Ventilkörper 4 sind auf der Aussenseite des Kelches 1 nach aussen ragenden Halterillen 10 angebracht. Diese krallenartig ausgebildete Halterillen können aus mehreren Segmenten bestehen. Es können auch mehrere solche Rillen radial und/oder übereinander versetzt vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die Halterillen 10 im Bereich des grössten Durchmessers des Kelches, kurz vor dem Übergang zum Boden 11, angeordnet.
  • Im unteren Teil des Kunststoff-Ventilkörpers 4 kann eine Betätigungsführung 12 zum Öffnen und Schliessen des Ventils durch Auf- und Abschieben eines Ventilstopfens 13 enthalten sein. Der Ventilstopfen wird direkt an der oben erwähnten Innenwand 14 des Auslaufs 3 geführt, im oberen Teil des Auslaufs also direkt an der Innenwand des Auslaufkragens 2 und im unteren Teil des Auslaufs an der Innenwand des Kunststoffteils.
  • Der Ventilstopfen 13 weist am oberen Rand eine Dichtung 15 auf, mit welcher bei geschlossenem Ventil der Ventilstopfen gegen den Ventilsitz 16 am oberen Rand des Auslaufkragens 2 abgedichtet wird. Als Dichtung ist eine einfache O-Ringdichtung vorgesehen. Schliesslich kann je nach Ausführungsmodell im unteren Auslaufteil des Kunststoff-Ventilkörpers 4 ein Überlaufanschluss 17 vorgesehen sein.
  • Die durch die beschriebenen Ausführungsformen bedingte Bauart mit dem relativ langen Auslauf erfordert einen sehr präzisen Übergang, insbesondere an der Innenwand des Auslaufs, zwischen dem Auslaufkragen 2 und dem restlichen Kunststoffteil. Solche Schwierigkeiten werden jedoch durch das im folgenden beschriebene Herstellungsverfahren vollkommen vermieden. Während die konventionelle Methode nach dem Zuschneiden des Kelchteiles 1 fünf aufeinanderfolgende separate Verfahrensschritte vorsah, nämlich Ausstanzen, Ziehen in die Kelchform, Einstechen der Halterillen, Abstanzen des Randes und Vorlochen der Auslauföffnung sowie das Ziehen des Auslaufkragens, lässt sich der Herstellungsvorgang gemäss der vorliegenden Erfindung auf zwei Verfahrensschritte reduzieren: Der erste Schritt besteht in dem kombinierten Ausstanzen und Tiefziehen, während der zweite Schritt in Kombination das Ziehen des Auslaufkragens, das Nachpressen des Ventilsitzes sowie das Aufscheren der Halterillen und das Abstanzen des oberen äusseren Randes beinhaltet.
  • Während also früher das Werkstück mehrmals auf verschiedenen Maschinen ein- und ausgespannt werden musste sowie entsprechende Werkzeuge bereitghehalten werden mussten, reduziert sich der Herstellungsvorgang gemäss der Erfindung auf zwei Kombinationsschritte. Diese Reduktion hat auch eine erhebliche Zeiteinsparung und damit eine Senkung der Herstellungskosten zur Folge.
  • Besondere Sorgfalt wurde auf die Kombination des Ziehvorgangs für den Kragen und dem Aufscheren der Halterillen am Umfang des Kelches verwendet. Zu diesem Zweck sind in der Tiefziehform etwa im Bereich des grössten Durchmessers, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist, entsprechende Vertiefungen in der Form angebracht. Beim Ziehvorgang wirken diese Elemente als Bremse, so dass sich während des Fliessvorgangs das Material absolut gleichmässig in Richtung des Auslaufkragens bewegt. Damit werden eventuell im Blech vorhandene Ungleichmässigkeiten ausgeglichen, so dass beim Ziehen keine Zipfelbildung und damit keine Welligkeit im Bereich des Auslaufkragens entstehen kann.
  • Als zusätzlicher Vorteil ergibt sich ein absolut glatter unterer Rand des Auslaufkragens, so dass an dieser Stelle keinerlei Nacharbeit erforderlich ist.
  • Beim nachfolgenden Umspritzen des Kelches in einer Kunststoffspritzmaschine schliesst der Kunststoffteil nahtlos und ohne sichtbare Übergänge oder Ungleichmässigkeiten an den unteren Rand des Auslaufkragens am Kelch 1 an. Da im Bereich dieses Auslaufkragens auch keine Welligkeiten vorhanden sind, besteht keine Gefahr von Hohlstellen zwischen dem Kunststoff und dem Kelch. Die einwandfreie und durchgehende Haftung des Kunststoffmaterials an der Kelchoberfläche in Verbindung mit der Wirkung der krallenartigen Halterillen führt zu einer erhöhten und absolut zuverlässigen, weil für alle Serienteile gleichmässigen,Belastbarkeit bei der späteren Montage im Becken. Die auftretende Axialverspannung zwischen dem oberen Rand des Kelches 1 und dem Kunststoffteil durch Verschraubung wird durch die Halterillen in Verbindung mit der guten Haftung des Kunststoffmaterials an der Kelchoberfläche zuverlässig und einwandfrei aufgefangen.
  • Wegen der Gleichförmigkeit der Innenwand des Auslaufs, ausgehend vom Auslaufkragen 2 und insbesondere an der Übergangsstelle zum Kunststoff, stellt die Innenwand eine durchgehend glatte Führung für den Ventilstopfen 13 dar. Zusätzlich ist der Ventilsitz 15 durch den zuvor erwähnten kombinierten Bearbeitungschritt dermassen gleichmässig ausgepresst, dass eine Nachbearbeitung über-flüssig ist und ausserdem der Ventilstopfen mit einer einfachen und preisgünstigen O-Ringdichtung 16 abgedichtet werden kann. Trotzdem ergibt sich ein Ventilsitz hoher Präzision und Zuverlässigkeit.

Claims (5)

  1. Sanitär-Ablaufventil mit einem Kelch (1) aus Chrom-Nickel-Stahl und mit einem den Auslauf (3) des Kelches umschliessenden Ventilkörper (4) aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Kelch (1) an seiner Verbindungsfläche zum Kunststoff-Ventilkörper (4) mit Halterillen (10) versehen ist, welche in den Kunststoff Krallenartig vorstehen.
  2. Sanitär-Ablaufventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterillen (10) längs des äusseren Umfangs im Bereich des grössten Durchmessers am Kelch verlaufen.
  3. Sanitär-Ablaufventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterillen (10) unterbrochen sind und somit als Verdrehsicherung zwischen dem Kelch (1) und dem angespritzten Kunststoffteil (4) ausgebildet sind.
  4. Sanitär-Ablaufventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz des Auslaufkragens (2) am Kelch (1), in Form eines Präzisions-Ventilsitzes für einen direkt an der Verbundsystem-Innenwand des Auslaufs geführten Ventilstopfens (13) ausgebildet ist.
  5. Verfahren zum Herstellen eines Sanitär-Ablaufventils nach Anspruch 1, durch Umschliessen eines Chrom-Nickelstahl-Kelches (1) mit einem Kunststoffkörper (4), dadurch gekennzeichnet, dass am Chrom-Nickelstahl-Kelch (1) in einem kombinierten Tiefzieh-Arbeitsgang ein Auslaufkragen angeformt wird, der Ansatz des Auslaufkragens am Kelch zu einem Präzisions-Ventilsitz ausgepresst wird und am äusseren Umfang des Kelches (1) nach aussen vorstehende krallenartige Halterillen (10) aufgeschert werden.
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CH677685A5 (de) 1991-06-14

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