WO1991007551A1 - Sanitär-ablaufventil und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Sanitär-ablaufventil und verfahren zu seiner herstellung Download PDF

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WO1991007551A1
WO1991007551A1 PCT/CH1990/000264 CH9000264W WO9107551A1 WO 1991007551 A1 WO1991007551 A1 WO 1991007551A1 CH 9000264 W CH9000264 W CH 9000264W WO 9107551 A1 WO9107551 A1 WO 9107551A1
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cup
plastic
outlet
collector
valve
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PCT/CH1990/000264
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Inventor
Otto Huber
Original Assignee
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 the drain valves are provided with an overflow connection, but others are not. Furthermore, different types of actuation are 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 both in sheet metal troughs with wall thicknesses of 1 to 3 millimeters and in stone combinations with wall thicknesses of e.g.
  • Drain valves with a cup made of chrome-nickel steel are known, to which a plastic valve body is molded.
  • This plastic valve body contains the necessary connection threads, actuating means for the valve plug and, if necessary, an overflow connection piece.
  • the goblet is provided with an outlet collar in the transition area to the plastic, which is produced in a separate process step by flow deformation.
  • the lower edge of this collar should merge as seamlessly as possible into the plastic part of the valve housing.
  • the transition 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.
  • Schi iessl I are in the area of the outer wall of the collar retaining grooves, which are intended to strengthen the non-positive connection to the plastic part. This area is exposed to a particularly strong tensile load due to the subsequent screwing of the valve.
  • the retaining grooves mentioned have so far been produced in a separate operation, for example turned out.
  • the turning process is also made more difficult by the above-mentioned tendency to ripple on the opening collar.
  • the service life of the turning tool leaves something to be desired.
  • the grooving of the grooves places a considerable burden on the overall effort in the manufacture of the valve.
  • the manufacturing process should also be optimized.
  • the process of the individual steps of the manufacturing process should be optimized in accordance with the material 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 open passage to be realized, 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 a saving in tool costs and in a significantly reduced overall processing time. Details and further advantages of the invention are explained in more detail in the following using exemplary embodiments with the aid of drawings. Show it:
  • FIG. 2 shows the sectional view of the chrome nickel steel cup according to the design according to FIG. 1, and
  • FIG. 3 shows the side view of the chalice according to FIG. 2.
  • 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 works together with a nut 6 to attach the drain valve in the basin 7.
  • the attachment is made by clamping the nut 6 against a flange attached to the cup 1 8, which the interposition of a Dich ⁇ tung 9 when tightening the nut 6 on the edge of the pelvic • opening is pressed.
  • an outwardly projecting retaining groove 10 is provided on the outside of the cup 1.
  • This claw-like holding groove can consist of several segments. Several such grooves can also be provided radially and / or offset one above the other.
  • the holding grooves 10 are preferably arranged in the region of the largest diameter of the cup, shortly before the transition to the bottom 11.
  • Venti 1 body 4 may have a ⁇ Actuate the supply duct 12 to open and close the valve by pushing upward and a valve plug to be included. 13
  • the valve plug is guided directly on the above-mentioned inner wall 14 of the outlet 3, 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 manufacturing process can be carried out according to the present method Reduce the invention to 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 shearing the retaining grooves and punching the upper outer edge. So while earlier the workpiece repeatedly switched on different machines and had stretched and corresponding tools are hereathalten had, the manufacturing process is reduced according to the invention in two steps ⁇ combination. 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 When the cup is subsequently overmolded in a plastic injection molding machine, the plastic part connects seamlessly and without visible transitions or irregularities to the lower edge of the spout protruding from the cup 1. Since there are also no small parts in the area of this outlet collar, there is no risk of hollows between the plastic and the cup.
  • the flawless and continuous adhesion of the plastic material to the chalice surface in connection with the effect of the claw-like holding grooves leads to an increased and absolutely reliable, because for all series parts uniform, resilience during later assembly in the basin.
  • the axial displacement Tension between the upper edge of the cup 1 and the plastic part by screwing is reliably and perfectly absorbed by the retaining grooves in connection with the good adhesion of the plastic material to the cup surface.
  • 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 pressed out evenly by the aforementioned combined processing step, that post-processing is superfluous and the valve plug can also be sealed with a simple and inexpensive O-ring seal 16. Nevertheless, a valve seat of high precision and reliability results.

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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

Sanitär-Ab .aufventil und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Sanitär-Ab.aufventil nach Patent¬ anspruch 1, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Derartige Ventile finden in erster Linie an Spültrögen für Küchen oder Badezimmer Verwendung. Je .lach Ausstattungswunsch sind be¬ stimmte Modelle der Ablaufventile mit einem 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 Hilfsanϊ-rieb betätigbar sein. Da die Ven¬ tile sowohl in Blechtrögen mit Wandstärken von 1 bis 3 Millimeter als auch in Steinkombinationen mit Wandstärken von z.B. 20 Milli¬ meter eingebaut werden, sind entsprechend universelle Befesti¬ gungsmittel vorzusehen, welche auch einer robusten Beanspruchung bei der späteren Montage am Spültrog bzw. an der Wanne stand¬ halten. Die daraus resultierende Typenvielfalt erfordert für die Herstellung trotz Verwendung eines gemeinsamen Grundtyps jeweils eine Modifizierung der Spritzform sowie weitere ständige Umstel¬ lungen während des Herstellungsprozesses.
Es sind Ablaufventile mit einem Kelch aus Chrom-Nickel-Stahl bekannt, an welchen ein Kunststoff-Ventil körper angespritzt ist. Dieser Kunststoff-Ventil örper enthält die notwendigen Anschluss¬ gewinde, ferner Betätigungsmittel für den Ventilstopfen und gege¬ benenfalls einen Ueberlauf-Anschlussstutzen. Der Kelch ist im Uebergangsbereich zum Kunststoff eil mit einem Auslaufkragen ver¬ sehen, 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 Prob¬ lemen Anlass. Zum einen bildet sich beim Tiefziehprozess nicht immer die erwünschte gleichmässige Rundform des Kragens. Vielmehr besteht die Gefahr einer leicht welligen Kreisform des Oeffnungs- querschnitts. Eine solche Wellenform erschwert die Ausbildung eines zuverlässigen Ventilverschlusses gegenüber dem Ventil¬ stopfen, 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 U spritzens mit Kunststoff in diesem ohnehin kritischen Bereich des Ventilkörpers, so dass sich Hohlstel'len zwischen dem Kragen und dem Kunststoffteil bilden können und ein unzuverlässiger Verbund zwischen dem Auslaufkragen und dem Kunststoff entsteht.
Schi iessl ich befinden sich im Bereich der Aussenwand des Kragens Halterillen, welche den kraftschlüssigen Verbund zum Kunststoff¬ teil verstärken sollen. Dieser Bereich ist nämlich durch die spätere Verschraubung des Ventils einer besonders starken Zug¬ belastung ausgesetzt. Die genannten Halterillen wurden bisher in einem separaten Arbeitsgang hergestellt, beispielsweise ausge¬ dreht. Durch die erwähnte Tendenz zur Welligkeit am Oeffnungs- kragen 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 gleichmäs¬ sigere Produktqualität soll auch der Herstellungsprozess opti¬ miert werden. Dabei soll insbesondere der Ablauf der einzelnen Schritte des Herstellungsprozesses materialgerecht optimiert und damit kostengünstiger gestaltet werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in den Patent¬ ansprüchen 1 und 5 definierten Merkmale gelöst. Der entscheidende Vorteil dieser Massnahmen liegt in einer gleichmässigeren Ausbil¬ dung des Auslaufkragens am Chrom-Nickelstahl-Kelch, wobei in einem Kombinationseffekt während des Tiefziehvorgangs die Aus¬ formung des gleichmässigen Auslaufkragens und die Bildung von Halterillen unter optimaler Ausnutzung des Fliessverhaltens in gegenseitiger Unterstützung erfolgt. Als Resultat dieser Mass- nahme wird ausser einer gleichmässigeren Rundung der Innenwand des Auslaufkragens auch eine gleichmässigere und vor allem zuver¬ lässigere U schl iessung 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 Lippen¬ dichtung, 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. Zusammen¬ fassend führt der vereinfachte Herstellungsprozess zu einem qualitativ hochwertigen Produkt. Die Vereinfachung des Herstel¬ lungsprozesses macht sich insbesondere in einer Einsparung von Werkzeugkosten und in einer erheblich reduzierten Gesamt-Bearbei- tungszeit vorteilhaft bemerkbar. Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung werden im folgen¬ den anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig.l ein Ablaufventil mit Ueberlaufstutzen in Schnitt¬ darstellung,
Fig.2 die Schnittdarstellung des Chrom-Niekelstahl-Kelches gemäss der Ausbildung nach Fig. 1, und
Fig.3 die Seitenansicht des Kelches nach Fig. 2.
Das Abiaufventil gemäss Fig. 1 besteht aus einem Kelch 1 aus Chrom-Nickel-Stahl. Der Kelch verjüngt sich bis zu einem Aus¬ lauf-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 um- schliesst 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 zusammenwi kt, 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 Dich¬ tung 9 beim Festziehen der Mutter 6 auf den Rand der Becken- • Öffnung gepresst wird. Zur Verstärkung des kraftschlüssigen Verbundes zwischen dem Kelch 1 und dem Kunststoff-Ventilkörper 4 ist auf der Aussenseite des Kelches 1 eine nach aussen ragende Halterille 10 angebracht. Diese krallenartig ausgebildete Halte¬ rille kann aus mehreren Segmenten bestehen. Es können auch mehrere solche Rillen radial und/oder übereinander versetzt vor¬ gesehen 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-Venti 1 körpers 4 kann eine Betäti¬ gungsführung 12 zum Öffnen und Schliessen des Ventils durch Auf- und Abschieben eines Ventil Stopfens 13 enthalten sein. Der Ven¬ tilstopfen wird direkt an der oben erwähnten Innenwand 14 des Auslaufs 3 geführt, im oberen Teil des Auslaufs also direkt an όer Innenwand des Auslaufkragens 2 und im unteren Teil des Aus¬ laufs 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 Auslauf¬ teil 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 Kunststofftei 1. Solche Schwierigkeiten werden jedoch durch das im folgenden beschrie¬ bene 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 Auslauf¬ öffnung 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 Nach¬ pressen 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 Kombinations¬ schritte. Diese Reduktion hat auch eine erhebliche Zeitein¬ sparung 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 tst, entsprechende Vertiefungen in der Form ange¬ bracht. Beim Ziehvorgang wirken die e Elemente als Bremse, so dass sich während des Fliessvorgangs das Material absolut gleich- m ssig in Richtung des Auslaufkragens bewegt. Damit werden even¬ tuell im Blech vorhandene Üngleichmässigkeiten 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 Nach¬ arbeit erforderlich ist.
Beim nachfolgenden Umspritzen des Kelches in einer Kunststoff¬ spritzmaschine schliesst der Kunststoffteil nahtlos und ohne sichtbare Übergänge oder Üngleichmässigkeiten an den unteren Rand des Auslauf ragens am Kelch 1 an. Da im Bereich dieses Auslauf¬ kragens auch keine Wenigkeiten vorhanden sind, besteht keine Gefahr von Hohlstellen zwischen dem Kunststoff und dem Kelch. Die einwandfreie und durchgehende Haftung des Kunststoffmaterials an der Kelchoberfl che in Verbindung mit der Wirkung der krallen- artigen Halterillen führt zu einer erhöhten und absolut zuver¬ lässigen, weil für alle Serienteile gleichmässigen, Belastbarkeit bei der späteren Montage im Becken. Die auftretende Axialver- Spannung zwischen dem oberen Rand des Kelches 1 und dem Kunst¬ stoffteil durch Verschraubung wird durch die Halterillen in Ver¬ bindung 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 der- massen 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 Zuver¬ lässigkeit.

Claims

Patentansprüche:
1. Sanitär-Ablaufventil mit einem Kelch aus Chrom-Nickel-Stahl und mit einem den Auslauf des Kelches umschliessenden Ventil^ körper aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Kelch (1) an seiner Verbindungsfläche zum Kunststoff-Ventil örper (4) mit Halterillen (10) versehen ist, welche in den Kunststoff krallen¬ artig 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 Verdreh¬ sicherung zwischen dem Kelch (1) und dem angespritzten Kunststoff¬ teil (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 ausge¬ presst wird und am äusseren Umfang des Kelches (1) nach aussen vorstehende krallenartige Halterillen (10) aufgeschert werden.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3411628A (en) * 1966-02-21 1968-11-19 Nat Distillers Chem Corp Combination plastic-stainless steel sink strainer
US3509587A (en) * 1968-01-05 1970-05-05 Irving Fins Sink strainer body assembly
US4218785A (en) * 1979-04-16 1980-08-26 Bristol Products, Inc. Drain assembly for a lavatory basin

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EP0464162A1 (de) 1992-01-08
EP0464162B1 (de) 1993-04-28
CH677685A5 (de) 1991-06-14

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