WO2015043702A1 - Umschaltventil für sanitärarmaturen - Google Patents

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WO2015043702A1
WO2015043702A1 PCT/EP2014/002255 EP2014002255W WO2015043702A1 WO 2015043702 A1 WO2015043702 A1 WO 2015043702A1 EP 2014002255 W EP2014002255 W EP 2014002255W WO 2015043702 A1 WO2015043702 A1 WO 2015043702A1
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section
sections
switching valve
closure element
partial cross
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PCT/EP2014/002255
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French (fr)
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Björn Riedel
Jan Philipp TÜSHAUS
Dennis JANOWITZ
Thomas SCHWAAN
Ole Benedikt Kostorz
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Grohe AG
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Grohe AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/04—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only lift valves
    • F16K11/044—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only lift valves with movable valve members positioned between valve seats
    • F16K11/0445—Bath/shower selectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K39/00—Devices for relieving the pressure on the sealing faces
    • F16K39/02—Devices for relieving the pressure on the sealing faces for lift valves
    • F16K39/024—Devices for relieving the pressure on the sealing faces for lift valves using an auxiliary valve on the main valve

Definitions

  • the present invention relates to a switching valve for sanitary fittings with at least one input and at least two outputs, and a closure element for selectively connecting the input with at least one of the outputs, each output in the region of the switching valve has at least one passage cross-section, which opens the changeover valve or closes.
  • a switching valve for sanitary fittings with at least one input and at least two outputs
  • a closure element for selectively connecting the input with at least one of the outputs
  • each output in the region of the switching valve has at least one passage cross-section, which opens the changeover valve or closes.
  • a switching valve is known.
  • the reversing valve shown there is designed to compensate for a negative pressure arising in the shower outlet, so as to prevent blocking of the reversing valve in a shut-off position of the shower outlet and to be able to solve this easily by hand with the actuator can.
  • the switching valve according to the invention is characterized in that it has a closure element with at least two movable sections, wherein the closure element by means of an actuating device in front of each of the outputs in the closed positions is movable, and the sections for opening of partial cross-sections are successively movable against an overpressure.
  • the closure element has, inter alia, a plurality of two or more sections, which are guided movably relative to one another on guide means.
  • the sections can optionally be moved in front of a first and a second or optionally also more outputs and close the outputs completely in each case.
  • the other sections of the closure element can then also be moved with significantly reduced operating forces. While the entire closure element is designed to be able to completely close the passage cross sections of the outlets, the partial cross sections form fractions thereof. The sum of all partial cross sections thus forms the sealing cross section.
  • the preferably relatively movable sections of a closure element can preferably be moved together in one or more closure positions and completely close the passage cross-section. Furthermore, it is advantageous if the sections close different sized partial cross-sections. Thus, it has proven sufficient if a section with a relatively small partial cross-section is first opened with very low operating forces in order to compensate for the overpressure and then be able to move the remaining sections with reduced operating forces.
  • an actuating device may preferably be provided which ensures that the sections for opening the passage cross-section are moved in a predetermined sequence.
  • Such an actuating device can, for example, perform an axial movement and grasp and take along the various sections at different points in this movement path.
  • the actuator can act on the closure element mechanically, hydraulically, electrically or pneumatically.
  • this is done in such a way that the actuator when opening first moves the section with a smaller partial cross-section and then a section with a larger partial cross-section from a closed position.
  • the switching valve is preferably designed so that the closure element is held in an un micstömten state by a force in a normal position. This corresponds, for example, in the case of a valve with a bath outlet and a shower outlet, to the position of the opened bath outlet. This means that after switching off the fluid flow, the closure element returns due to the action of force in the normal position and closes the shower outlet.
  • the closure element is held in a flow-through state by a fluid pressure of a fluid flowing through in a switched position.
  • This is a further closure position, which may correspond, for example, a sealed tray outlet. If the closure element closes the trough outlet and is held in this closure position by the fluid flowing through, then it can return to the basic position after the fluid flow has stopped.
  • the smaller cross section is moved to open against an overpressure of the fluid pressure. This means that the operator has to overcome the force exerted by the fluid pressure on the partial cross-section of the section. Since this is a small partial cross section, this force of the fluid to be overcome is significantly reduced. Further preferred is the embodiment according to which the force and the partial cross-sections are tuned to the fluid pressure such that the fluid pressure keeps the closure element against the force in the switched position.
  • the smaller cross section closes less than 60%, preferably less than 40% of the larger partial cross section.
  • the present invention can be preferably used in connection with a sanitary fitting with a changeover valve according to the invention. This is preferably done in connection with sanitary fittings having at least two outputs, which is usually an outlet for a tub or shower outlet and a second intended for a shower outlet.
  • Figure 1 is a sectional side view of a switching valve according to the invention in a switched position
  • FIG. 3 shows a closure element in an oblique view from below
  • FIG. 4 shows the change-over valve according to FIG. 1 in an intermediate position
  • Figure 5 shows the switching valve of Figure 1 in a normal position.
  • FIG. 1 shows an inventive switching valve 1 is shown in a side sectional view, wherein the switching valve 1 is arranged in a sanitary fitting 2.
  • On the right side there is an inlet 3 for mixed water, on the left side of a first output 4, which is designed as a tub inlet and at the bottom of a second output 5, which is designed as a shower outlet.
  • the housing has a first passage cross section 6 and a second passage cross section 7, which can be closed alternately by a closure element 8 of the changeover valve 1.
  • the closure element 8 comprises a first section 9 and a second section 10, which can be moved relative to one another.
  • the position in which the closure element 8 bears against the contact surface of the second passage cross-section 7 forms the basic position.
  • the position shown in FIG. 1 is a switchover position in which the closure element 8 rests against the contact surface of the first passage cross-section 6.
  • the force applied by the spring 11 and the cross-sectional areas of the sections 9 and 10 are dimensioned such that a pressure force exerted by the fluid flowing through holds the closure element 8 in the switching position shown.
  • the fluid flowing through is under an overpressure and counteracts an automatic resetting of the reversing valve 1 into the basic position.
  • the embodiment shown here shows a switching valve for a low-pressure fitting.
  • the cross-sectional areas for sections 9 and 10 are relatively large. Due to the fluid pressure, a considerable operating force would now have to be exerted on an actuating device 12 in order to move the closure element out of the switchover position against the pressure force of the fluid 8.
  • the fluid can now flow in the direction of the first output 4, which leads to an increase in pressure in the region of the first output 4.
  • the opening of the entire first passage cross-section with significantly reduced operating forces is possible by the actuator 12 is further depressed and after the second section 10 and now the first section 9 from the switching position moved in the direction of the basic position. This process is additionally supported by the spring 1 1.
  • the closure element 8 according to the invention is shown in an oblique view from above.
  • the first section 9 seals a larger partial cross-section 14 and the second section 10 a smaller partial cross-section 13. It is important for the present invention that the entire passage cross-section 6 or 7 is divided into partial cross sections 13, 14. In the present embodiment, the partial cross-section 13 is formed smaller than the partial cross-section 14. However, they can also be the same size or have other size ratios with appropriate design. It is important in the present case that the partial cross sections are switched to the fluid pressure and the switching operation of the individual sections takes place successively.
  • the first section 9 is attached to a sleeve 16, which is arranged displaceably on the axis 15. This makes it possible to move the second section 10 separately from the first section 9.
  • FIG. 3 shows the closure element 8 in an oblique view from below. It can be clearly seen that the smaller cross section 13 is closed by the second section 10 and the first section 9 closes a larger partial cross section 14. Both sections 9 and 10 are guided on an axis 15.
  • FIG. 4 shows the changeover valve 1 according to FIG. 1 during a changeover operation. The axis 15 is opposite to the actuator 12 via the moved by the spring 1 1 force and against the fluid pressure moves down and thereby releases the small partial cross-section 13.
  • a snap ring 17 fastened to the axle 15 abuts against the sleeve 16 and moves the sleeve 16 together with the first section 9 fixedly connected to the sleeve 16 downwards, when the actuating movement is continued.
  • FIG. 5 shows the changeover valve 1 in the basic position, in which the second output 5 is closed and the first output 4 is open.
  • the second passage cross-section 7 is sealed by the second section and the first section 9 is in direct contact with the second section 10. Both the fluid pressure and the force exerted by the spring 1 1 force hold the closing element 8 in this basic position.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Umschaltventil (1) für Sanitärarmaturen (2), mit wenigstens einem Eingang (3) und wenigstens zwei Ausgängen (4, 5) und einem VerSchlußelement (8) zur wahlweisen Verbindung des Eingangs (3) mit wenigstens einem der Ausgänge (4, 5), wobei jeder Ausgang (4, 5) im Bereich des Umschaltventils wenigstens (1) einen Durchlassquerschnitt (6, 7) aufweist, den das Umschaltventil öffnet oder verschliesst. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass das Umschaltventil (1) ein Verschlusselement (8) mit wenigstens zwei verfahrbaren Abschnitten (9, 10) aufweist, wobei das Verschlusselement (8) mittels einer Betätigungsvorrichtung (12) vor jedem der Ausgänge (4, 5) in Verschlußpositionen verfahrbar ist und die Abschnitte (9, 10) zur Öffnung von Teilquerschnitten (13, 14) nacheinander gegen einen Überdruck verfahrbar sind

Description

Umschaltventil für Sanitärarmaturen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Umschaltventil für Sanitärarmaturen mit wenigstens einem Eingang und wenigstens zwei Ausgängen, und einem Verschluß- element zur wahlweisen Verbindung des Eingangs mit wenigstens einem der Ausgänge, wobei jeder Ausgang im Bereich des Umschaltventils wenigstens einen Durchlassquerschnitt aufweist, den das Umschaltventil öffnet oder verschließt. Der Einsatz bekannter Umschaltventile in Verbindung mit Niederdruckarmaturen ist jedoch nach wie vor problematisch im Hinblick auf die zur Umschaltung erforderlichen Bedienkräfte. Aufgrund des verringerten Druckniveaus ist es erforderlich, das Verschlusselement mit größeren Querschnittsflächen auszubilden, was aber einhergeht mit einer unerwünschten Erhöhung der Bedienkräfte während der Umschaltung des Fluidstroms zwischen verschiedenen Ausgängen.
Insbesondere ist die Verwendung der Umschaltventile in Kombination mit Systemen zur Druckerhöhung problematisch. In der Praxis werden beispielsweise Niederdruck-Armatur zusammen mit nachträglich implementierten Booster-Systemen (Pumpen zur Druckerhöhung) eingesetzt. In einer solchen Konstellation erfordern bekannte Umschaltventile besonders hohe Bedienkräfte.
Aus der DE 198 07 201 A1 ist ein Umschaltventil bekannt. Das dort gezeigte Umschaltventil ist dazu ausgebildet, einen im Brauseabgang entstehenden Unter- druck auszugleichen, um so ein Blockieren des Umschaltventils in einer Absperrstellung des Brauseausflusses zu verhindern und diese mit der Betätigungseinrichtung leicht von Hand lösen zu können.
Aufgabe der Erfindung ist es, die sich aus dem Stand der Technik ergebenden Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere ein Umschaltventil für
Sanitärarmaturen anzugeben, das in Verbindung mit Niederdruckarmaturen bzw. mit unter Niederdruck stehenden Fluiden eine komfortable und zuverlässige Um- schaltuhg mit möglichst niedrigen Bedienkräften ermöglicht.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Umschaltventil gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 1 sowie einer Sanitärarmatur gemäß Patentanspruch 12.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in belie- biger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt werden.
Das erfindungsgemäße Umschaltventil zeichnet sich dadurch aus, dass es ein Verschlusselement mit wenigstens zwei verfahrbaren Abschnitten aufweist, wobei das Verschlusselement mittels einer Betätigungseinrichtung vor jedem der Ausgänge in Verschlusspositionen verfahrbar ist, und die Abschnitte zur Öffnung von Teilquerschnitten nacheinander gegen einen Überdruck verfahrbar sind. Das Verschlusselement ist weist dazu unter anderem einer Mehrzahl von zwei oder mehr Abschnitten auf, die an Führungsmitteln relativ zueinander beweglich geführt sind. Die Abschnitte können dabei wahlweise vor einen ersten und einen zweiten oder optional auch mehr Ausgänge verfahren werden und die Ausgänge jeweils voll- ständig verschließen. Neben dem jeweiligen vollständigen Verschluss der Ausgänge ist es aber auch möglich, einzelne oder mehrere Abschnitte getrennt von den anderen Abschnitten zu verfahren und hierdurch Teilquerschnitte zu öffnen oder zu verschließen. Im Zusammenhang mit den eingangs beschriebenen Niederdruckarmaturen ist es dabei von Vorteil, wenn die Abschnitte gegen einen Überdruck verfahrbar sind. Hierdurch kann zum Öffnen beispielsweise zunächst ein einzelner Abschnitt mit einem Teilquerschnitt gegen den Überdruck verfahren werden. Hierzu bedarf es aufgrund des gegenüber dem Durchlaßquerschnitt reduzierten Teilquerschnitts geringerer Bedienkräfte als dies zum Verfahren des gesamten Verschlusselements mit allen Abschnitten erforderlich wäre. Mit dem geöffneten ersten Abschnitt und dem zugehörigen Teilquerschnitt stellt sich nun eine Reduzierung der Druckdifferenz zwischen der Eingansseite und der Ausgangsseite des Umschaltventils ein. Mit der reduzierten Druckdifferenz können dann die übrigen Abschnitte des Verschlusselements mit deutlich reduzierten Bedienkräften ebenfalls verfahren werden. Während das gesamte Verschlusselement dazu ausgelegt ist die Durchlassquerschnitte der Ausgänge vollständig ver- schließen zu können, bilden die Teilquerschnitte Bruchteile davon. Die Summe aller Teilquerschnitte bildet somit den Verschlussquerschnitt. Neben dem erwähnten einen Verschlusselement ist es durchaus auch möglich, die Erfindung im Zusammenhang mit zwei oder mehr Verschlusselementen anzuwenden. Die vorzugsweise relativ zueinander verfahrenbaren Abschnitte eines Verschlusselementes können bevorzugterweise in einer oder mehreren Verschlusspositionen zusammengefahren werden und den Durchlassquerschnitt vollständig verschließen. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Abschnitte unterschiedlich große Teilquerschnitte verschließen. So hat es sich als ausreichend erwiesen, wenn ein Abschnitt mit einem relativ kleinen Teilquerschnitt zunächst mit sehr geringen Bedienkräften geöffnet wird, um den Überdruck auszugleichen und dann die übrigen Abschnitte mit reduzierten Bedienkräften verfahren zu können.
Um die richtige Reihenfolge beim Öffnen einzuhalten, kann vorzugsweise eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen sein, die sicherstellt, dass die Abschnitte zum Öffnen des Durchlassquerschnittes in einer vorgegebenen Reihenfolge bewegt werden. Eine solche Betätigungsvorrichtung kann beispielsweise eine Axialbewe- gung ausführen und die verschiedenen Abschnitte an unterschiedlichen Stellen dieser Bewegungsbahn erfassen und mitnehmen. Die Betätigungsvorrichtung kann mechanisch, hydraulisch, elektrisch oder pneumatisch auf das Verschlußelement einwirken.
Vorzugsweise erfolgt dies in der Art und Weise, dass die Betätigungsvorrichtung beim Öffnen zunächst den Abschnitt mit einem kleineren Teilquerschnitt und anschließend einen Abschnitt mit einem größeren Teilquerschnitt aus einer Verschlußposition verfährt.
Weiterhin ist das Umschaltventil vorzugsweise so ausgebildet, dass das Ver- Schlusselement in einem undurchstömten Zustand durch eine Krafteinwirkung in einer Grundstellung gehalten wird. Dies entspricht beispielsweise bei einer Armatur mit einem Wannenauslass und einem Brausenabgang der Stellung des geöffneten Wannenabgangs. Das bedeutet, nach dem Abstellen des Fluidstromes kehrt das Verschlusselement aufgrund der Krafteinwirkung in die Grundstellung zurück und verschließt den Brausenabgang.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Verschlusselement in einem durchströmten Zustand durch ein Fluiddruck eines durchströmenden Fluids in einer Umschaltstellung gehalten wird. Hierbei handelt es sich um eine weitere Verschlußposition, die beispielsweise einem verschlossenen Wannenabgang entsprechen kann. Verschließt das Verschlusselement den Wannenabgang und wird durch das durchströmende Fluid in dieser Verschlußposition gehalten, so kann es nach dem Abstellen des Fluidstromes wieder in Grundstellung zurückkehren. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der kleinere Querschnitt zum Öffnen gegen einen Überdruck des Fluiddrucks verfahren wird. Das bedeutet, durch den Bediener ist die vom Fluiddruck auf den Teilquerschnitt des Abschnitts ausgeübte Kraft zu überwinden. Da es sich hierbei um einen kleinen Teilquerschnitt handelt, ist diese zu überwindende Kraft des Fluids aber deutlich reduziert. Weiterhin bevorzugt ist die Ausführungsform, nach der die Krafteinwirkung und die Teilquerschnitte derart auf den Fluiddruck abgestimmt sind, dass der Fluid- druck das Verschlusselement entgegen der Krafteinwirkung in der Umschaltstellung hält.
Außerdem hat es sich bewährt, wenn der kleinere Querschnitt weniger als 60 %, vorzugsweise weniger als 40 % des größeren Teilquerschnitts verschließt.
Schließlich kann die vorliegende Erfindung bevorzugterweise im Zusammenhang mit einer Sanitärarmatur mit einem erfindungsgemäßen Umschaltventil eingesetzt werden. Dies erfolgt bevorzugt im Zusammenhang mit Sanitärarmaturen, die wenigstens zwei Ausgänge aufweisen, wobei in der Regel ein Ausgang für einen Wannen- oder Duschauslass und ein zweiter für einen Brauseauslass bestimmt ist.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen, auf die sie jedoch nicht beschränkt ist. In der Zeichnung zeigt:
Figur 1 eine seitliche Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Umschaltventils in einer Umschaltstellung;
Figur 2 ein Verschlusselement in einer Schrägansicht von oben;
Figur 3 ein Verschlusselement in einer Schrägansicht von unten;
Figur 4 das Umschaltventil nach Figur 1 in einer Zwischenstellung; und
Figur 5 das Umschaltventil nach Figur 1 in einer Grundstellung.
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Umschaltventil 1 in einer seitlichen Schnittansicht dargestellt, wobei das Umschaltventil 1 in einer Sanitärarmatur 2 ange- ordnet ist. An der rechten Seite befindet sich ein Eingang 3 für Mischwasser, an der linken Seite ein erster Ausgang 4, der als Wanneneinlass ausgebildet ist und an der Unterseite ein zweiter Ausgang 5, der als Brauseabgang ausgebildet ist. Im Bereich des Umschaltventils 1 weist das Gehäuse einen ersten Durchlassquerschnitt 6 und einen zweiten Durchlassquerschnitt 7 auf, die wechselweise durch ein Verschlusselement 8 des Umschaltventils 1 verschließbar sind. Das Ver- Schlusselement 8 umfasst bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen ersten Abschnitt 9 und einen zweiten Abschnitt 10, die zueinander verfahrbar sind. Aufgrund einer durch eine Feder 11 ausgeübten Kraft werden die beiden Abschnitte 9 und 10 in Richtung des zweiten Durchlassquerschnitts 7 gedrückt. Die Stellung, in der das Verschlusselement 8 an der Anlagenfläche des zweiten Durchlassquer- Schnittes 7 anliegt, bildet dabei die Grundstellung. Bei der in Figur 1 gezeigten Stellung handelt es sich um eine Umschaltstellung, in der das Verschlusselement 8 an der Anlagefläche des ersten Durchlassquerschnitts 6 anliegt. In diesem Zustand wird das von rechts über den Eingang 3 einströmende Mischwasser in Richtung des geöffneten zweiten Ausgangs 5 beispielsweise hin zu einer Brause um- gelenkt. Die von der Feder 11 aufgebrachte Kraft und die Querschnittsflächen der Abschnitte 9 und 10 sind dabei so bemessen, dass eine vom durchströmenden Fluid ausgeübte Druckkraft das Verschlusselement 8 in der gezeigten Umschaltstellung hält. Das durchströmende Fluid steht unter einem Überdruck und wirkt einer selbsttätigen Rückstellung des Umschaltventils 1 in die Grundstellung ent- gegen.
Die vorliegend dargestellte Ausführungsform zeigt ein Umschaltventil für eine Ni- derdruckarmatur. Aus diesem Grund sind die Querschnittsflächen für die Abschnitte 9 und 10 relativ groß dimensioniert. Aufgrund des Fluiddrucks wäre nun eine erhebliche Bedienkraft auf eine Betätigungsvorrichtung 12 auszuüben, um das Verschlusselement entgegen der Druckkraft des Fluids 8 aus der Umschaltstellung herauszubewegen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es aber nun möglich, die Abschnitte 9 und 10 getrennt voneinander zu verfahren. Indem nun der kleinere zweite Abschnitt 10 zuerst verfahren wird, öffnet sich ein kleiner Teil- querschnitt 13. Da der Teilquerschnitt 13 kleiner ist als der gesamte Durchlassquerschnitt 6, ist zur Öffnung nur eine relativ geringe Bedienkraft auf die Betäti- gungsvorrichtung 12 auszuüben. Durch den geöffneten kleinen Teilquerschnitt 13 kann nun das Fluid in Richtung des ersten Ausgangs 4 strömen, was zu einem Druckanstieg im Bereich des ersten Ausgangs 4 führt. Durch diesen Druckanstieg reduziert sich die Druckdifferenz am Verschlußelement 8. In diesem Zustand ist das Öffnen des gesamten ersten Durchlassquerschnitts mit deutlich reduzierten Bedienkräften möglich, indem das Betätigungselement 12 weiter heruntergedrückt wird und sich nach dem zweiten Abschnitt 10 nun auch der erste Abschnitt 9 aus der Umschaltstellung in Richtung der Grundstellung bewegt. Dieser Vorgang wird zusätlich durch die Feder 1 1 unterstützt.
In Figur 2 ist das erfindungsgemäße Verschlusselement 8 in einer Schrägansicht von oben dargestellt. Der erste Abschnitt 9 dichtet einen größeren Teilquerschnitt 14 ab und der zweite Abschnitt 10 einen kleineren Teilquerschnitt 13. Wichtig für die vorliegende Erfindung ist grundsätzlich, dass der gesamte Durchlassquer- schnitt 6 beziehungsweise 7 in Teilquerschnitte 13, 14 aufgeteilt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Teilquerschnitt 13 kleiner ausgebildet als der Teilquerschnitt 14. Diese können aber bei entsprechender Auslegung durchaus auch gleich groß sein oder andere Größenverhältnisse aufweisen. Wichtig ist vorliegend, dass die Teilquerschnitte gegen den Fluiddruck umgeschaltet werden und der Umschaltvorgang der einzelnen Abschnitte nacheinander erfolgt. Der erste Abschnitt 9 ist dazu an einer Hülse 16 befestigt, die auf der Achse 15 verschieblich angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, den zweiten Abschnitt 10 getrennt vom ersten Abschnitt 9 zu verfahren. Figur 3 zeigt das Verschlusselement 8 in einer Schrägansicht von unten. Hierbei ist gut erkennbar, dass der kleinere Querschnitt 13 durch den zweiten Abschnitt 10 verschlossen wird und der erste Abschnitt 9 einen größeren Teilquerschnitt 14 verschließt. Beide Abschnitte 9 und 10 sind an einer Achse 15 geführt. In Figur 4 ist das Umschaltventil 1 nach Figur 1 während eines Umstellvorgangs dargestellt. Die Achse 15 wird über die Betätigungsvorrichtung 12 entgegen der durch die Feder 1 1 ausgeübten Kraft und entgegen dem Fluiddruck nach unten bewegt und gibt dadurch den kleinen Teilquerschnitt 13 frei. In dem dargestellten Zustand gelangt ein auf der Achse 15 befestigter Sprengring 17 an der Hülse 16 zur Anlage und bewegt die Hülse 16 zuammen mit dem fest mit der Hülse 16 ver- bundenen ersten Abschnitt 9 nach unten, wenn die Betätigungsbewegung fortgesetzt wird. Hierdurch verfährt die Betätigungseinrichtung 12 die Abschnitte 9 und 10 in einer fest vorgegebenen Weise nacheinander in Richtung der Verschlußposition, die in diesem Fall der Grundstellung entspricht. Figur 5 zeigt das Umschaltventil 1 in der Grundstellung, bei der der zweite Ausgang 5 geschlossen und der erste Ausgang 4 geöffnet sind. Der zweite Durchgangsquerschnitt 7 ist durch den zweiten Abschnitt dicht verschlossen und der erste Abschnitt 9 befindet sich in direkter Anlage zum zweiten Abschnitt 10. Sowohl der Fluiddruck als auch die von der Feder 1 1 ausgeübte Krafteinwirkung hal- ten das Verschlusselement 8 in dieser Grundstellung. Sieht man nun vor, dass der erste Abschnitt 9 nicht dichtend anliegt, so ist zu einer Umstellung von der Grundstellung in die Umschaltstellung lediglich die Kraft aufzubringen, die zur Überwindung der Federkraft und des Fluiddrucks auf den kleineren Teilquerschnitt 13 des zweiten Abschnitts 10 erforderliche Kraft aufzubringen. Auf diese Weise kann das Umschaltventil mit geringen Bedienkräften auch in umgekehrter Richtung von der
Grundstellung in die Umschaltstellung umgeschaltet werden.
Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Es sind vielmehr zahlreiche Abwandlungen der Erfindung im Rahmen der Patentansprüche möglich.
Insbesondere kann das erfindungsgemäße Umschaltventil auch bei höheren Drücken bis 3 bar noch leicht, d.h. mit geringen Bedienkräften, umgestellt werden, was bei derzeitigen, im Stand der Technik bekannten Niederdruck-Umstellungen nicht der Fall ist. Bezugszeichenliste
Umschaltventil
Sanitärarmatur
Eingang
erster Ausgang (Wasser)
zweiter Ausgang (Brause)
erster Durchlassquerschnitt
zweiter Durchlassquerschnitt
Verschlusselement
erster Abschnitt
zweiter Abschnitt
Feder
Betätigungsvorrichtung
kleinerer Teilquerschnitt
größerer Teilquerschnitt
Achse
Hülse
Sprengring

Claims

Patentansprüche
Umschaltventil (1) für Sanitärarmaturen (2), mit wenigstens einem Eingang (3) und wenigstens zwei Ausgängen (4, 5) und einem Verschlußelement (8) zur wahlweisen Verbindung des Eingangs (3) mit wenigstens einem der Ausgänge (4, 5), wobei jeder Ausgang (4, 5)im Bereich des Umschaltventils wenigstens (1) einen Durchlassquerschnitt (6, 7) aufweist, den das Umschaltventil öffnet oder verschliesst
dadurch gekennzeichnet, dass
das Umschaltventil (1) ein Verschlusselement (8) mit wenigstens zwei verfahrbaren Abschnitten (9, 10) aufweist, wobei das Verschlusselement (8) mittels einer Betätigungsvorrichtung (12) vor jedem der Ausgänge (4, 5) in Verschlußpositionen verfahrbar ist und die Abschnitte (9, 10) zur Öffnung von Teilquerschnitten (13, 14) nacheinander gegen einen Überdruck verfahrbar sind.
Umschaltventil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (9, 10) relativ zueinander verfahrbar sind.
Umschaltventil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle in eine Verschlußposition verfahrenen Abschnitte (9, 10) eines Verschlusselements (8) den Durchlassquerschnitt (6, 7) vollständig verschließen.
Umschaltventil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (9, 10) unterschiedlich große Teilquerschnitte (13, 14) verschließen. Umschaltventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (9, 10) zum Öffnen des Durchlassquerschnitts (6,
7) mittels der Betätigungsvorrichtung (12) in einer vorgegebenen Reihenfolge bewegt werden.
Umschaltventil (1 ) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigunsvorrichtung (12) beim Öffnen zunächst den Abschnitt (10) mit einem kleinere Teilquerschnitt (13) und anschließend einen Abschnitt (9) mit einem größeren Teilquerschnitt (14) aus einer Verschlußposition verfährt.
Umschaltventil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (8) in einem undurchströmten Zustand durch eine Krafteinwirkung in einer Grundstellung gehalten wird.
Umschaltventil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement
(8) in einem durchströmten Zustand durch einen Fluiddruck eines durchströmenden Fluids in einer Umschaltstellung gehalten wird.
9. Umschaltventil (1 ) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinere Teilquerschnitt (13) zum Öffnen gegen einen Überdruck des Fluiddrucks verfahren wird.
10. Umschaltventil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftwirkung und die Teilquerschnitte derart auf den Fluiddruck abgestimmt sind, dass der Fluiddruck das Verschlusselement (8) entgegen der Krafteinwirkung in der Umschaltstellung hält.
11. Umschaltventil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinere Teilquerschnitt (13) weniger als 60%, vorzugsweise weniger als 40% der größeren (14) Teilquerschnitts verschließt.
12. Sanitärarmatur mit einem Umschaltventil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
PCT/EP2014/002255 2013-09-27 2014-08-16 Umschaltventil für sanitärarmaturen Ceased WO2015043702A1 (de)

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